JP2003516509A - 電磁操作可能な弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、磁石部分と、可動の可動子エレメントと、ばねエレメントと、弁部分とを有する電磁操作可能な弁に関する。磁石部分は少なくとも１つのコイル枠体と、該コイル枠体に巻き付けられた電磁コイルと、磁束案内エレメントと、センタポールとを有している。弁部分は、可動子エレメントと協働して弁座で当該弁の開閉動作を制御する閉鎖エレメントを有している。可動子エレメントはフラップ式可動子として形成されていて、緩衝エレメントを介してセンタポールと協働する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、特に自動車で使用するため
の電磁操作可能な弁に関する。

【０００２】 背景技術 公知先行技術に基づき知られている電磁弁では、弁の開閉が可動のプランジャ
式可動子（Ｔａｕｃｈａｎｋｅｒ）によって得られる。この公知の構成の欠点は
、このような弁に設けられた複数の構成エレメントの構造的な配置に基づいて、
コイルとセンタポールとの間、プランジャ式可動子とコイルとの間、そしてプラ
ンジャ式可動子とセンタポールとの間に、それぞれエアギャップが生ぜしめられ
、このことが磁束の著しい損失を招くことにある。慣用の電磁弁における別の欠
点は、弁の開閉時に鉄から成るプランジャ式可動子が電磁コイルのセンタポール
に衝突し、その際、耳障りな騒音を発生させることにある。

【０００３】 本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載の形式の電磁操作可能な弁を改
良して、弁の開閉時に生じる騒音が少なくなるか、もしくは最適化されると同時
に、改善された磁束が保証され、しかもスペース節約的に形成されるような電磁
操作可能な弁を提供することにある。

【０００４】 この課題は本発明によれば請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。
本発明による弁の有利な構成は請求項２〜請求項１０に記載されている。

【０００５】 発明の利点 本発明による電磁操作可能な弁は磁石部分と、可動の可動子エレメントと、ば
ねエレメントと、弁部分とを有している。磁石部分はコイル枠体に巻き付けられ
た少なくとも１つの電磁コイルと、磁束案内エレメントと、センタポールとを有
している。弁部分は、可動子エレメントと協働して弁座において弁の開閉を制御
する閉鎖エレメントを有している。本発明によれば、弁の可動子エレメントがフ
ラップ式可動子として形成されている。フラップ式可動子を使用することは、一
方では、これによって電磁操作可能な弁全体が、従来慣用のプランジャ式可動子
を使用する場合よりも小さく形成され得るので有利である。当該弁のこのような
スペース節約型の構成により、使用可能性が拡大される。他方では、フラップ式
可動子の使用により、磁気回路の効率改善がもたらされる。このことは、とりわ
け、これによって改善された、当該弁のその他の構成部分に対して相対的なフラ
ップ式可動子の配置可能性に基づいて生ぜしめられ、この場合、磁束を妨げるエ
アギャップは十分に回避され、センタポールと可動子エレメントとの間にしか生
じなくなる。

【０００６】 さらに、本発明によればフラップ式可動子が緩衝エレメントを介してセンタポ
ールと協働する。これにより、当該弁の開放時もしくは閉鎖時に発生する不快な
騒音が回避される。このことは特に、電磁操作可能な弁が自動車の乗客室内、た
とえばシートに、シート面を変化させるために配置される場合に重要となる。

【０００７】 可動子エレメントと弁部分とが１つのハウジング内に収容されていると有利で
ある。可動子エレメントも、磁束案内エレメントも、閉鎖エレメントも、ばねエ
レメントも、緩衝エレメントも、ハウジング内で圧力密に封入されている。この
ことは、磁束案内エレメントを圧力密に取り囲むようにハウジングを射出成形す
ることにより達成され得る。こうして、当該弁の敏感な全ての構成部分が保護さ
れている。ハウジングは２つまたはそれ以上の部分から形成されていてもよく、
その場合、ハウジングは、たとえばこれらのハウジング部分の接着によって固く
接合されていてよい。

【０００８】 さらに別の有利な構成では、電磁操作可能な弁が、緩衝ストッパを備えた緩衝
エレメントを有している。この緩衝ストッパは消音作用を発揮するので、当該弁
の開閉時に発生する騒音の低減が得られる。

【０００９】 さらに、磁束案内エレメントが、電磁コイルの周囲に配置された断面Ｕ字形の
ヨークとして形成されていると有利である。

【００１０】 さらに別の有利な構成では、可動子エレメントが当該弁の開閉動作のために閉
鎖エレメントを操作するようになっており、この閉鎖エレメントは、シールドダ
イヤフラムを備えたシールド閉鎖栓体として形成されている。このシールド閉鎖
栓体はフレキシブルに形成されていて、有利にはシリコーンゴムから製造されて
いる。これにより、鉄から成るフラップ式可動子が当該弁の開放のためにシール
ド閉鎖栓体に衝突したときに、著しい騒音低減が得られる。

【００１１】 緩衝エレメントと閉鎖エレメントとは、有利には一体の緩衝シューとして形成
されていてよい。この緩衝シューは、同じく全体的にたとえばシリコーンゴムの
ような弾性材料から成っている。この緩衝シューは直接に可動子エレメントに被
せ嵌め可能であるか、または可動子エレメントを取り囲むように射出成形可能で
ある。この構成は特に実用的である。なぜならば、フラップ式可動子の衝突の音
響減衰、つまり消音作用が、弁の開放時でも閉鎖時でも、同一の装置を用いて達
成されるからである。この装置は、フラップ式可動子への被せ嵌めによってフラ
ップ式可動子に簡単かつ迅速に固定可能であるか、または既にフラップ式可動子
に被さるように射出成形されている。

【００１２】 実施例の説明 以下に、フラップ弁における本発明の２つの有利な実施例を図面につき詳しく
説明する。

【００１３】 図１には、本発明による電磁操作可能な弁１が概略的に横断面で示されている
。この弁１は磁石部分２を有しており、この磁石部分２はコイル枠体３と、この
コイル枠体３に巻き付けられた電磁コイル４と、コイル枠体３の周囲に設けられ
た直角の磁束案内エレメント５と、コイル枠体３の内部に収容されたセンタポー
ル６とを有している。さらに弁１は閉鎖エレメント１１を備えた弁部分９を有し
ている。弁１を開閉させるための閉鎖エレメント１１は、弁座１０において可動
子エレメント７と協働する。この場合、可動子エレメント７はフラップ式可動子
として形成されている。可動子エレメント７は磁石部分２の一方の端面で、セン
タポール６の長手方向軸線に対して直角に配置されていて、磁束案内エレメント
５に結合されている。弁１を開放するためには、誘導された磁界によって可動子
エレメント７がセンタポール６の方向へ吸引される。閉鎖エレメント１１はシー
ルドダイヤフラムを備えたシールド閉鎖栓体であり、このシールドダイヤフラム
は、可動子エレメント７が吸着された状態で、流体による弁通路の通流を可能に
する。シールド閉鎖栓体はシリコーンゴムのようなフレキシブルな材料から成っ
ている。さらに、センタポール６には、ヘッド部分１８が形成されており、この
ヘッド部１８は、緩衝ストッパ１３を有する緩衝エレメント１４を備えている。
可動子エレメント７は閉鎖エレメント１１を操作する側とは反対の側で、ばねエ
レメント８に保持されている。このばねエレメント８は、コイルばね（Ｓｐｉｒ
ａｌｆｅｄｅｒ）である。このコイルばねは可動子エレメント７を、弁１を閉鎖
する位置まで戻す。

【００１４】 ばねエレメント８も、磁束案内エレメント５の１区分も、可動子エレメント７
も、センタポール６のヘッド部分１８も、閉鎖エレメント１１も、１つのハウジ
ング内に収容されている。このハウジングは、コイル枠体３と接触しているハウ
ジング上部１６と、ハウジング下部１７とから成っている。このハウジング下部
１７には、２つの開口１９、つまり各１つの流入開口および流出開口と、弁座１
０とが設けられている。ハウジング上部１６およびハウジング下部１７は互いに
固く結合されていて、圧力密な１つの室を形成している。弁座１０は一般にハウ
ジング下部１７の構成要素である。

【００１５】 図２には、電磁操作可能な弁１が同じく概略的に横断面で示されている。この
場合、弁１の磁石部分は図１につき説明した構造と同じ構造を有している。しか
し、図２に示した構成は、閉鎖エレメント１１と緩衝ストッパ１３とが緩衝シュ
ー１５として一体に形成されている点で図１の実施例とは相違している。この緩
衝シュー１５は直接に可動子エレメント７に被せ嵌められているか、または可動
子エレメント７に被さるように射出成形されている。さらに、ばねエレメント８
として板ばねが使用されている。この板ばねは、磁束案内エレメント５の、ハウ
ジング内へ突入した端区分と、可動子エレメント７の所定の区分とに固定されて
いる。ハウジングの構造ならびにこのハウジングの内部に収容された電磁操作可
能な弁１の配置形式は図１のものに相当している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電磁操作可能な弁の概略的な横断面図である。

【図２】 電磁操作可能な弁の有利な１実施形の概略的な横断面図である。

【符号の説明】

１ 弁、 ２ 磁石部分、 ３ コイル枠体、 ４ 電磁コイル、 ５ 磁束
案内エレメント、 ６ センタポール、 ７ 可動子エレメント、 ８ ばねエ
レメント、 ９ 弁部分、 １０ 弁座、 １１ 閉鎖エレメント、 １２ 端
面、 １３ 緩衝ストッパ、 １４ 緩衝エレメント、 １５ 緩衝シュー、
１６ ハウジング上部、 １７ ハウジング下部、 １８ ヘッド部分、 １９
開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェンス シュラーダー ドイツ連邦共和国 ビューラータール ヴ ォルフィンシュトラーセ 10 (72)発明者 クラウス シュトラスブルガー ドイツ連邦共和国 ラインミュンスター ハウプトシュトラーセ 29 Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB22 DB33 DC02 DC17 DD03 DD06 EE20 EE34 GA11 GA15 GB06 GB11 GC07 KK17

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁操作可能な弁（１）であって、当該弁（１）が、磁石部
   分（２）と、可動の可動子エレメント（７）と、ばねエレメント（８）と、弁部
   分（９）とを有しており、磁石部分（２）が、コイル枠体（３）に巻き付けられ
   た少なくとも１つの電磁コイル（４）と、磁束案内エレメント（５）と、センタ
   ポール（６）とを有しており、弁部分（９）が、可動子エレメント（７）と協働
   して弁座（１０）で当該弁（１）の開閉動作を制御する閉鎖エレメント（１１）
   を有している形式のものにおいて、可動子エレメント（７）が、フラップ式可動
   子として形成されていて、緩衝エレメント（１４）を介してセンタポール（６）
   と協働することを特徴とする、電磁操作可能な弁。
2. 【請求項２】 可動子エレメント（７）と弁部分（９）とが、１つのハウジ
   ング内に収容されている、請求項１記載の弁。
3. 【請求項３】 可動子エレメント（７）と、磁束案内エレメント（５）と、
   閉鎖エレメント（１１）と、ばねエレメント（８）と、緩衝エレメント（１４）
   とが、ハウジング内で圧力密な空間に配置されている、請求項２記載の弁。
4. 【請求項４】 緩衝エレメント（１４）が緩衝ストッパ（１３）を有してい
   る、請求項１から３までのいずれか１項記載の弁。
5. 【請求項５】 磁束案内エレメント（５）が、電磁コイル（４）の周囲に配
   置された断面Ｕ字形のヨークとして形成されている、請求項１から４までのいず
   れか１項記載の弁。
6. 【請求項６】 当該弁（１）の開閉のために可動子エレメント（７）によっ
   て操作される閉鎖エレメント（１１）が、シールドダイヤフラムを備えたシール
   ド閉鎖栓体である、請求項１から５までのいずれか１項記載の弁。
7. 【請求項７】 シールド閉鎖栓体がフレキシブルであって、特にシリコーン
   ゴムから成っている、請求項６記載の弁。
8. 【請求項８】 閉鎖エレメント（１１）と緩衝エレメント（１４）とが、一
   体の緩衝シュー（１５）として形成されている、請求項１から５までのいずれか
   １項記載の弁。
9. 【請求項９】 緩衝シュー（１５）がフレキシブルであって、直接に可動子
   エレメント（７）に被せ嵌め可能であるか、または可動子エレメント（７）を取
   り囲むように射出成形されている、請求項８記載の弁。