JP2001511499A - バルブ装置 - Google Patents

バルブ装置

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リンケンバッハ、シュテフェン
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コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー
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Abstract

(57)【要約】 差圧を制御するためのバルブ装置であって、バルブケーシング（１）と、制御装置（７、７０）と、第１、第２、第３の接続部（２、３、４）と、第１の封止座（１１、１１０）と、第２の封止座（１２、１２０）と、およびバルブ本体部（５、５０）とを有し、バルブ本体部と第１の封止座（１１、１１０）との協働は第１のポート（２）と第２のポート（３）との間の第１の連結を制御し、バルブ本体部と第２の封止座（１２、１２０）との協働は第２のポート（３）と第３のポート（４）との間の第２の連結を制御する。このような装置を最適化するために、封止座（１１、１２、１１０、１２０）は、互いに軸線的に向き合っていて同一の作動直径を有していなければならず、バルブ本体部（５、５０）は、封止座（１１、１２、１１０、１２０）の間に設けられていることが本発明によって示唆されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ハウジングと、作動装置と、第１、第２、第３のポートと、第１の
封止座と、第２の封止座と、およびバルブ部材とを有し、バルブ部材と第１の封
止座との相互作用は第１のポートと第２のポートとの間の第１の接続を制御し、
バルブ部材と第２の封止座との相互作用は第２のポートと第３のポートとの間の
第２の接続を制御する差圧を制御するためのバルブ装置に関する。
【０００２】 特に、自動車のブレーキシステムの真空ブレーキ力ブースタにおける差圧を制
御するために使用されるこのタイプの好ましい空気バルブ装置は、ドイツ公開特
許出願第３９ ４３ ００３号に開示されている。この出願に開示されている３
方向／３位置制御バルブは、弾性的なバルブ部材の封止面と協同する２つの同軸
的に設けられた封止座を有している。効果の点から見て第１のポート（ｐｏｒｔ
）と第２のポートとの間に介挿された第１の封止座は、バルブのハウジングに弾
性的に吊されたバルブピストンに構成されている。バルブピストンは、電磁石に
よってバルブ部材の方向に移動可能である。効果の点から見て第２のポートと第
３のポートとの間に介挿された第２の封止座は、バルブのハウジングの内部に向
けられている。バルブピストンは、第１の封止座に関して軸線的に設けられ、好
ましくはバルブピストンに捕捉されていて、バルブ部材と力伝達接続するように
移動可能な作動スリーブを収容している。従来のバルブは、バルブピストンの予
め定めることができる行程の存在において電磁石によって生成される作動力の急
激な上昇という欠点を被りやすい。この作動力の急激な上昇は、２つの封止座に
よって制限された封止面の環状の面に作用する圧力差の効果によるものであり、
このタイプのバルブの制御可能性に逆の影響を与える。他の欠点は、上述の急激
に上昇した力によって引き起こされ、電磁石の作動用に高電流値が要求する比較
的高い磁力レベルである。
【０００３】 従って、本発明の目的は、アクチュエータによって生成される低いレベルの力
で、および、問題なく確実になされる制御可能性で操作する、上述したようなタ
イプのバルブ装置を提供することである。他の目的は、バルブ装置が、連続製造
において容易に生産することができ、製造するのに安価な個々の構成部品を有し
ていて、それによって複雑な製造方法を可能な限り避けることである。
【０００４】 本発明によれば、この目的は、封止座が軸線的に向き合って設けられていて等
しい有効直径を有しているので、および、バルブ部材が封止座間に設けられてい
るので達成される。 本発明の対象物の好ましい態様は、従属請求項２から１２に見ることができる
。 本発明は、空気式で、電子的に作動可能なブレーキ力ブースタの制御バルブと
して使用できるバルブ装置の２つの実施例によって以下に詳細に説明される。
【０００５】 添付した図面に概略的に示された電気的に制御可能なブレーキ力ブースタのバ
ルブ装置は、一般に回転対称的な構造を有していて、第１のポート２、第２のポ
ート３、および第３のポート４を有するハウジング１を備えている。第１のポー
ト２は、適切な真空源に接続されたブレーキ力ブースタの真空チャンバ（図示せ
ず）と関連付けられている。第２のポート３は、作業チャンバ（同様に図示しな
い）内に解放していて、第３のポート４は、周囲の大気を供給するのに役立つ。
ハウジング１の内部において、板状のバルブ部材５は、軸線的に摺動可能に設け
られていて、管状の延在部６を介して電磁気的な作動装置７によって操作可能で
ある。電磁気的に操作可能な作動装置７は、コイル８および、上述の延在部６が
第１のスプリング１０の偏倚下で当接するアーマチュア９とを有している。この
配置において、バルブ部材５は、好ましくは、ハウジング１の制限内で摺動可能
な各スリーブ１３、１４に設けられた第１の封止座１１と第２の封止座１２との
間に設けられている。２つの封止座１１、１２は、弾性的な材料で形成された各
１つの封止面によって設けられていて、バルブ部材５の好ましくは環状の封止端
部１５、１６と協同していて、また、配置は、好ましくは、封止端部１５、１６
が同一の直径を有するように形成されている。スリーブ１３、１４は、ハウジン
グ１内に形成された各１つの停止部１９、２０と当接するように移動可能な各１
つの環状のカラー１７、１８を有している。停止部１９、２０の方向へのスリー
ブ１３、１４の軸線的予備負荷は、各スプリング２１、２２によって与えられる
。開口部２３、２４は、第２のポート３に接続されたブレーキ力ブースタの作業
チャンバ（図示せず）の排出と換気の両方の間に最適な流れ条件を提供するため
にカラーに備えられている。
【０００６】 図１に示された本発明のバルブ装置の非作動位置において、すなわち、電磁気
的作動装置７が非操作的な場合、空気的接続が第１のポート２と第２のポート３
との間に存在しハウジング１の内部２５を通って導くので、封止端部１５から軸
線的距離を意味するスプリング２１によって偏倚されて、第１のスリーブ１３は
停止部１９を支持する。第２の封止面は、第２の封止座１２および次いで第３の
ポート４が閉成されるように、第２のスプリング２２の偏倚下において、バルブ
部材５の環状の封止端部１６を支持する。 電流がコイル８に流されると、図において左へ向けられた力はアーマチュア９
に及ぼされ、第１の封止座１１方向へのバルブ部材５の軸線的移動を生ずる。ス
プリング２２によって偏倚されて、第２の封止座１２は、第２のスリーブ１４の
カラー１８が停止部２０と当接するまでバルブ部材５の移動に付随する。バルブ
部材の左方への移動が継続すると、封止端部１５は、第１の封止面と当接するよ
うに移動するので、第１の封止座１１は閉成され、第１のポート２と第２のポー
ト３との間の接続は中断される。両方の封止座１１、１２が閉成された状態は、
「空気圧維持フェーズ」として参照される。 コイル８を通って流れる電流が増加すると、第１のスリーブ１３はスプリング
２１に抗して左方へ移動され、そして、第２の封止端部１６は第２の封止座１２
から離れる。第２の封止座１２の開成は、第２のポート３と第３のポート４との
間の接続を開成するので、上述の（図示しない）ブレーキ力ブースタの作業チャ
ンバは換気される。作業チャンバ内の圧力増加の条件は、「空気圧増加フェーズ
」として参照される。
【０００７】 しかしながら、コイル８に供給される電流が減少された場合、「空気維持フェ
ーズ」から出発して、アーマチュア９、そして、それ故バルブ部材５は、第１の
圧縮スプリング１０の影響によって図面上で右方へ移動される。この移動中、第
２のスリーブ１４は、図１に示された位置のスプリング２２による影響がある位
置におかれ、第１の封止端部１５は第１の封止座から離れ、そして第１の封止座
１１は開成される。その結果、第１のポート２と第２のポート３との間の接続は
開成されるので、作業チャンバの換気およびそれ故そこに存在する圧力の減少を
生ずる。作業チャンバにおける圧力減少の条件は、「空気圧減少フェーズ」とし
て参照される。 アーマチュア９に作用する磁力は、コイル８を通って流れる電流の関数である
。コイル８に供給される電流を変更することにより、バルブ装置の軸線方向にお
けるアーマチュア９の位置を調整することができる。増加フェーズ、維持フェー
ズおよび減少フェーズ間の規定された交替によって、所望のいかなる圧力変更も
調整することができる。コイル８の付勢は、電気的制御装置（図示せず）によっ
て生成された適切な信号によって実行することができる。
【０００８】 本発明における対象物の第２の変更構造において、図２に示したように、バル
ブ部材５０は、バルブハウジング１に固定的に設けられていて、図２の参照符号
１１０、１２０を割り当てられた上述の封止座とともに協同する向き合った封止
面２７、２８を有している。図２に示されたバルブ装置は、一方において電磁気
的作動装置７０のアーマチュア３８と係合し、他方において封止座１１０、１２
０を形成するスリーブ１３０、１４０と係合するように移動可能なボウル形状の
作動要素２９によって作動される。これは、固定バルブ部材５０に関してスリー
ブの軸線的な移動をするためである。アーマチュア３８と作動要素２９との間の
力の伝達は、管状で径方向内方へ軸線的な延在部３０によってもたらされる。ア
ーマチュア３８と延在部３０との間の距離の変更は、本発明のバルブ装置の操作
において要求される所望の磁力のレベルを調整することを可能にする。力は、作
動要素２９の径方向外方領域３１、３２によって、作動要素２９とスリーブ１３
０、１４０との間で伝達される。スリーブ１３０、１４０には、各径方向内方へ
向けられたカラー３３、３４が設けられている。適切な機能のために必要なバル
ブ部材５０の方向へのスリーブ１３０、１４０の予備負荷は、スプリングすなわ
ちポペット（ｐｏｐｐｅｔ）スプリング装置３５、３６によって与えられる。好
ましくは、部品１３０、１４０および５０の定格（ｒａｔｉｎｇ）は、非作動位
置において、バルブ部材５０から軸線的に離間してカラー３３が作動要素２９す
なわち３１に当接することによって、第１の封止座１１０がスリーブ１３０に保
持されるのに対し、第２のスリーブ１４０の上述した予備負荷によって第２の封
止座１２０がバルブ部材５０と封止的に当接していて、第２のスリーブ１４０の
径方向におけるカラー３４が作動要素２９すなわち３２と係合しないように選択
される。
【０００９】 図２に示された構造のアーマチュア３８は、軸線的な全体の長さが、アーマチ
ュア３８のそれよりも短いベアリングブッシュすなわち摺動ブッシュ３７に都合
よく支持されている。アーマチュア３８は停止部４１と協同していて、図の右側
に示されたように、アーマチュアの端部と停止部４１との距離は、アーマチュア
３８の作動行程Ｓに対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 非作動状態における本発明のバルブ装置の第１の構成を通って作成した断面の
概略図である。
【図２】 図１に対応して示した本発明のバルブ装置の第２の構成の概略図である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 差圧を制御するためのバルブ装置であって、ハウジング（１
    ）と、作動装置（７、７０）と、第１、第２、第３のポート（２、３、４）と、
    第１の封止座（１１、１１０）と、第２の封止座（１２、１２０）と、およびバ
    ルブ部材（５、５０）とを有し、バルブ部材と第１の封止座（１１、１１０）と
    の相互作用は第１のポート（２）と第２のポート（３）との間の第１の接続を制
    御し、バルブ部材と第２の封止座（１２、１２０）との相互作用は第２のポート
    （３）と第３のポート（４）との間の第２の接続を制御し、 封止座（１１、１２、１１０、１２０）は、互いに軸線的に向き合って設けら
    れていて、バルブ部材（５、５０）は、封止座（１１、１２、１１０、１２０）
    の間に設けられていることを特徴とするバルブ装置。
  2. 【請求項２】 作動装置（７、７０）は、電磁石として構成されていること
    を特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
  3. 【請求項３】 作動装置は、ステッピングモータとして構成されていること
    を特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
  4. 【請求項４】 封止座（１１、１２、１１０、１２０）は、ハウジング（１
    ）内で摺動可能な弾性的に偏倚されたスリーブ（１３、１４、１３０、１４０）
    に構成されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のバルブ
    装置。
  5. 【請求項５】 バルブ部材（５、５０）は、固定的に設けられていて、バル
    ブ装置は、封止座（１１０、１２０）とバルブ部材（５０）との係合の実行に対
    する作動装置（７）の相互作用によって作動されることを特徴とする請求項１ま
    たは２記載のバルブ装置。
  6. 【請求項６】 封止座（１１０、１２０）は、順次操作可能であることを特
    徴とする請求項５記載のバルブ装置。
  7. 【請求項７】 バルブ部材（５）は、軸線的に調整可能に設けられていて、
    バルブ装置は、封止座（１１、１２）とバルブ部材（５）との係合の実行に対す
    る作動装置（７）の相互作用によって作動されることを特徴とする請求項１記載
    のバルブ装置。
  8. 【請求項８】 バルブ部材（５）は、他方の封止座（１２）が閉成されてい
    る間、封止座（１１、１２）の一方（１１）と係合するために移動可能であるこ
    とを特徴とする請求項７記載のバルブ装置。
  9. 【請求項９】 スリーブ（１３、１４）は、ハウジング（１）に構成された
    各１つの停止部（１９、２０）と協同することを特徴とする請求項４記載のバル
    ブ装置。
  10. 【請求項１０】 バルブ部材（５０）は、環状の構造で、第１の封止座（１
    １０）および第２の封止座（１２０）と各協同する各１つの封止面（２７、２８
    ）を有することを特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
  11. 【請求項１１】 バルブ部材（５０）は、空気ポート（２、３、４）の１つ
    （３）の部分として構成されていることを特徴とする請求項１０記載のバルブ装
    置。
  12. 【請求項１２】 封止座（１１、１２）は、バルブ部材（５）の封止端部（
    １５、１６）と協同する封止面として構成されていることを特徴とする請求項７
    または８記載のバルブ装置。
  13. 【請求項１３】 電磁石（７０）のアーマチュア（３８）は、ベアリングブ
    ッシュすなわち摺動ブッシュ（３７）に支持されていることを特徴とする請求項
    ２記載のバルブ装置。
  14. 【請求項１４】 アーマチュア（３８）は、停止部（４１）と協同すること
    を特徴とする請求項２記載のバルブ装置。
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