JP2002536600A - 流体制御要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はハウジングと、前記ハウジングに形成され、そこへ２つの流路（１４、１４′）が排出する制御室（１２）と、前記制御室（１２）内に位置し、前記流路に割り当てられた２つのシール座（１６、１６′）と、制御室（１２）に位置し、弾性材料によって囲まれ、その端部の一方がシール座（１４）を被覆する閉鎖位置から前記シール座（１４）を解放する開放位置まで旋回し運動可能にハウジングに取付けられたシール／作動要素(１３)とを含む流体制御要素に関する。シール／制御要素（１３）は２本のアーム付きレバー（２３）を形成し、該レバーの旋回軸受（２２）が前記ハウジング（１０、１１）の２つの平坦部分（１０、１１）の間に固定され、前記レバーを緊密に囲む弾性材料から作られたカバー（１８）によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明はハウジングと、該ハウジングに形成され、その中へ少なくとも２つの
流路が開放している制御室とを含む流体制御要素に関する。制御室には、流路が
その中へ入る少なくとも１個のシール座が配置されている。更に、制御室には、
シール兼作動要素があり、該要素は弾性材料によって囲まれ、２本の対称なアー
ム付きレバーとして形成され、前記レバーは前記ハウジングに枢着され、最も簡
単な場合、レバーアームの端に位置した座シールでシール座を被覆する閉鎖位置
とシール座を露出させる開放位置との間で運動可能である。

【０００２】 前記型式の流体制御要素はドイツ国特許第２９５０７３８０Ｕ１号から知られ
ている。これらの周知の流体制御要素では、流路と隣接する弁座とが２つの概ね
同一のハウジング部分に直径方向に配置されている。前記制御要素は前記ハウジ
ングの中間で支持された２本のアーム付きレバーから構成されている。レバーア
ームの一方は相互に対向して位置している２つの座の間で運動し、一方第２のレ
バーアームは運動アームとして作用する。作動要素の周りに配置された弾性カバ
ーがハウジングの部分の間並びに制御室と駆動室との間のシールとして作用する
。弁座が直径方向に配置される結果、流体制御要素における流路は、全ての流路
が一つの面内で流体制御要素から導出される簡単な流体インタフェースを達成す
るようにある角度になっている。このため、内容積、従って収容ハウジングの内
容積の望ましくない増加をもたらす。

【０００３】 本発明の目的は流体のインタフェースが流路を偏向させることなくハウジング
部分における面内に水平方向に配置されるように前記型式の流体制御要素を改良
することである。このような対策により、流体制御要素の内容積は簡単な方法で
低減可能で、その結果ハウジングのサイズを有利に小さくする。更に、本発明の
流体制御要素では、構成要素の数が数点の部品まで低減され、その結果組立が簡
単となり、かつ大量生産により適当となる。

【０００４】 本発明はシール座と隣接する流路とがハウジング部分の面内に水平方向に収容
されている流体制御要素を提供する。このような対策により、流体制御要素を別
な流体制御要素へ標準化して結合させうるインタフェースが得られる。最も簡単
な場合には、第２のハウジング部分がカバーとして作用する。流体制御要素の好
適実施例において、２つのハウジング半体は分離面に沿って接合され、簡単にか
つ安価に製造可能である。本発明によれば、外方部分を有するシール兼作動要素
は２つのハウジング部分の間で固定され、枢動レバーの中間部がハウジングにお
いて支持アームに載置され、座シールをシール座と面する側に取付けて、この支
持体の左右に前記シール座を交互に開閉する。シール兼作動要素は座シールが一
体化されている弾性材料から作られたカバーによって完全に囲まれている。

【０００５】 本発明は２本のアーム付きレバーの形態のシール兼作動要素であって、該レバ
ーは前記レバーの長さ方向軸線に対して直角に配置された支持アームを備え、カ
バーによって同様に緊密に囲まれた外端が２つのハウジング部分の間で固定され
たこのカバーによって枢着されているシール兼作動要素を特徴とする。この型式
の支持体は大きな弾性が際立っており、そのため駆動力は極めて小さくてよく、
同じく２本のアーム付きレバーが弾性材料によって支持されているにもかかわら
ずその制御されない運動を大いに阻止する旋回軸の正確な限定が際立っている。
２本のアーム付きレバーは流体ハウジングから端部が突出している支持アームに
トルクを作用させることによって作動する。このため、作動アームは支持アーム
に追従し、これらのアームは、例えば電磁石、圧電要素等によって任意の所望の
方法で制御可能である。

【０００６】 別な実施例において、レバーを枢動させるのに必要な駆動力およびロック力は
流体フィードバックによって顕著に低減する。保持位置にある流体制御要素にか
かる圧力は、レバーと共にハウジングの上方部分がレバーアームによって作業室
から、かつ相互から完全に密封された２つの圧力室を形成するという点で解放さ
れる。シール座と関連した流路の各々はフィードバック流路を介して圧力室の一
方と連通する。関連の圧力室と面するレバーアームの面はこのようにこのレバー
アームの座シールを圧力室から離れた方向に面する側に位置するシール座に対し
て押圧しようとする圧力を受ける。作動アームに加えられるべき駆動力は相応に
小さくなる。

【０００７】 本発明による流体制御要素は流体の流れを遮断したり、運んだり、絞ったり、
切り替えたり、混合したり、あるいは分配するために使用可能である。ハウジン
グの底へ開放した流路は適当なインタフェースを備えたその他のシステムの要素
が接続される標準的なインタフェースを形成することが好ましい。流体制御要素
の所期の用途によって、支持アームまたは作動アームは同様に標準化され、従っ
て交換可能な種々な駆動装置に結合される。

【０００８】 本発明を添付図面に示す実施例を参照して以下説明する。

【０００９】 図１は、２つのハウジング部分１０、１１から構成された全体的に平坦な立方
形のハウジングを備え、３／２方向機能の流体制御要素の好適実施例を示す。制
御室１２がハウジング部分１０、１１の間に形成されている。ハウジング部分１
０の一面内に形成された２つのシール座が制御室１２内へ突出している。各シー
ル座１４、１４′から流路１６、１６′が延びており、該流路は直線に延び、ハ
ウジング部分１０の壁を貫通している。別な流路１５が同じ壁を貫通して制御室
１２から導出しており、流路１６、１６′と同様ハウジング１０の底内へ開放し
ている。ハウジング部分１１は制御室１２のカバーとして作用する。制御室１２
において、シール兼作動要素１３が設けられており、該シール兼作動要素はレバ
ー２３の弾性材料で囲まれた剛性のコア１９から構成されており、該レバー２３
はハウジングの部分１０、１１の間で枢着され、２つの端位置の間で運動可能で
あり、前記レバー２３の枢着部２２は該レバーをぴったり囲み、かつハウジング
の２つの部分１０、１１の間に固定され、かつ弾性材料から作られているカバー
１８により形成されている。座シール１７がシール座１４と対向したレバーアー
ム２３ａの側に成形された状態で、レバー２３は第１のシール座１４を被覆し、
その上に成形した座シール１７′によってシール座１４′に対向するレバーアー
ム２３ｂの側によって第２のシール座１４′を開放する。第２の端位置において
、レバー２３は第１のシール座１４を開放し、第２のシール座１４′を閉鎖する
。

【００１０】 ハウジング部分１０、１１の間に固定されたシール兼作動要素１３が図２に別
々に示されている。該要素は２本の制御アーム２３ａと２３ｂとを備えたレバー
２３と、端部２２ａ，２２ｂに作動アーム２４が続く支持アーム２２と、弾性材
料から作られ、制御アーム２３ａと２３ｂと支持アーム２２のカバー１８と共に
ユニットを形成するシールフレーム２０とから構成される。このようなシール兼
作動要素１３は、そのアーム２３ａ，２３ｂが制御アームを構成している２本の
アーム付きレバー２３から構成される。このレバーは２本のアーム付きレバー２
３の長手方向軸線に対して垂直に配置された支持アーム２２においてこれらのア
ーム２３ａ，２３ｂの間に枢着される。支持アーム２２の外端はシールフレーム
２０から突出している。これらの端部には作動ブラケット２１が続く。シールフ
レーム２０は制御アーム２３ａ，２３ｂのカバー１８をある距離をおいて囲み、
設置位置においては、制御室１２の外形とシールとを形成する。

【００１１】 図１から判るように、支持アーム２２はそのカバー１８をハウジング部分１０
、１１の間に位置させて外縁部において固定される。弾性材料から作られたカバ
ー１８は支持アーム２２ａ，２２ｂの端部の回転用の軸受を、従って制御アーム
２３ａと２３ｂとから構成される２本のアーム付きレバー２３用の枢着部を形成
する。シール座１４、１４′の上方において、カバー１８を備えたシール兼作動
要素１３は運動可能で、カバー１８に形成された座シール１７、１７′によって
座を交互に被覆したり、開放したりする。シール兼作動要素１３は、例えば支持
アーム２２ａ，２２ｂの端部に続く作動ブラケット２１を運動させることにより
、端部２２ａ，２２ｂがハウジングから突出している支持アーム２２にトルクを
作用させることによって駆動される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による流体制御要素の好適実施例の断面図である。

【図２】 シール兼作動要素の平面図である。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、前記ハウジングに形成され、その中へ少なく
   とも２つの流路（１６、１６′）が開放している制御室（１２）と、前記制御室
   （１２）に位置し、前記流路と関連した少なくとも１個のシール座（１４、１４
   ′）と、前記制御室（１２）に配置され、弾性材料によって囲まれたシール兼作
   動要素（１３）であって、前記ハウジングに枢着され、その一端で前記シール座
   （１４）を被覆する閉鎖位置と、該シール座（１４）を開放する開放位置との間
   で運動可能であるシール兼作動要素（１３）とを含み、前記シール兼作動要素（
   １３）が２本のアーム付きレバー（２３）を形成し、該レバーの枢着部（２２）
   が弾性材で作られ、かつ該レバー（２３）を緊密に囲み、かつ前記ハウジング（
   １０、１１）の２つの平坦部分（１０、１１）の間で固定されているカバー（１
   ８）によって形成されていることを特徴とする流体制御要素。
2. 【請求項２】 前記レバー（２３）のコア（１９）が剛性材料から作られて
   いることを特徴とする請求項１に記載の流体制御要素。
3. 【請求項３】 前記シール兼作動要素（１３）のレバーアーム（２３ａ，２
   ３ｂ））が、前記シール座（１４、１４′）に面する側において座シール（１７
   、１７′）が成形されている同一の作動アームであることを特徴とする請求項１
   または２に記載の流体制御要素。
4. 【請求項４】 前記レバー（２３）がその長さ方向に対して横方向に配置さ
   れた支持アーム（２２）を有し、前記カバー（１８）によって緊密に囲まれた該
   アームの外端が前記ハウジング（１０、１１）の２つの平坦部分の間で固定され
   たカバー（１８）によって回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求
   項１から３までのいずれか１項に記載の流体制御要素。
5. 【請求項５】 前記カバー（１８）から横方向に突出した前記支持アーム（
   ２２ａ，２２ｂ）の端部が作動アーム（２１）に堅固に接続されていることを特
   徴とする請求項３および４に記載の流体制御要素。
6. 【請求項６】 前記カバー（１８）が制御室を囲み、同じ弾性材料で作られ
   たシールフレーム（２０）と一片に作られ、前記シールフレーム（２０）が前記
   ハウジングの２つの平坦部分（１０、１１）の間で固定されていることを特徴と
   する請求項１から５までのいずれか１項に記載の流体制御要素。
7. 【請求項７】 前記ハウジングが分離平面に沿って接合された少なくとも２
   つの平坦なハウジング部分（１０、１１）から構成されていることを特徴とする
   請求項１から６までのいずれか１項に記載の流体制御要素。
8. 【請求項８】 ２つのシール座（１４、１４′）がハウジングの前記部分（
   １０）の面内において前記制御室（１２）に配置されていることを特徴とする請
   求項１から７までのいずれか１項に記載の流体制御要素。
9. 【請求項９】 前記レバー（２３）が、シールフレーム（２０）と枢着部（
   ２２）と共に、前記レバー（２３）と上方のハウジング部分（１１）との間に２
   つの圧力室を形成し、これらの圧力室内へ開放している２つの流体フィードバッ
   ク流路が端位置でレバー（２３）にかかる圧力を解放することを特徴とする請求
   項６から８までのいずれか１項に記載の流体制御要素。
10. 【請求項１０】前記流体制御要素が任意の所望の仕方で作動しうることを特
    徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の流体制御要素。
11. 【請求項１１】流路を有するハウジング部分の外側が別なシステム要素に対
    する標準化したインタフェースを形成することを特徴とする請求項１から１０ま
    でのいずれか１項に記載の流体制御要素。
12. 【請求項１２】２つの流路（１６、１６′）が前記ハウジング部分の一方を
    垂直方向に貫通し、それぞれ前記ハウジング（１０）の内部のシール座（１４、
    １４′）内へ開放していることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１
    項に記載の流体制御要素。
13. 【請求項１３】前記ハウジング部分（１０）において前記シール座の間の入
    口流路として別な流路（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１２に
    記載の流体制御要素。
14. 【請求項１４】前記支持アーム（２２）が前記ハウジングから突出する少な
    くとも１個の作動ブラケット（２１）を有することを特徴とする請求項４から１
    ３までのいずれか１項に記載の流体制御要素。