JP2004169920A - 電磁式の弁 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁作動式弁の弁室における流動案内を改善して、弁座及び閉鎖部材の領域における円形渦流発生を阻止して、ひいては気泡を渦流内によって捕捉することのないようにして、気泡の迅速な運び出しを可能にし、弁の騒音発生を防止する。
【解決手段】フィルター挿入体３２が、フィルター部材５１と該部材の内側に位置する円筒形のスリーブ部分５０とを有し、スリーブ部分が弁座４２を取り囲みかつ弁座に対して同軸に配置されており、スリーブ部分の周壁区分５３が弁室内に突入している。
【選択図】図３

Description

本発明は、電磁式の弁（殊に自動車の液圧式のブレーキ装置用の電磁式の弁）であって、弁部材、該弁部材に結合された弁ドーム、該弁ドーム内に縦軸方向運動可能に収容された接極子、前記弁ドームと反対の側に位置する弁室内に設けられた座弁、並びに、前記弁部材の縦孔内に縦軸方向運動可能に案内されていて接極子運動を前記座弁の閉鎖部材へ伝達するためのプランジャーを備えており、該プランジャーが前記座弁の弁座から到来する液体を案内して該プランジャーの少なくとも１つの通路によって前記弁ドーム内へ導くようになっており、さらに、前記弁室に所属してかつケーシングに対して不動に配置されたフィルター挿入体を備えており、該フィルター挿入体のフィルター部材が前記弁座と圧力媒体出口との間に位置している形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００３６５７６Ａ１号明細書により公知の電磁式の弁（電磁弁）が、例えば電気液圧式のブレーキ（ＥＨＢ）に出口弁として用いられ、出口弁が液圧ユニット内の、車輪に所属して設けられた車輪ブレーキシリンダの下流に配置されている。該弁の弁部材が接極子室に接続されており、接極子室内に接極子を縦軸方向運動可能に案内してある。接極子がプランジャーに結合されており、プランジャーが弁部材を貫通しており、プランジャーに弁閉鎖部材を形成してあり、弁閉鎖部材が弁室内に配置されていて、弁座部材の弁座と協働するようになっている。このような弁を電気液圧式ブレーキの出口弁として使用する場合には問題点として、圧力を急速に低下させる、即ちブレーキを急速に弛める際に、不十分な空気抜きに起因して大きく唸り、不快な騒音が発生することになる。従来技術では騒音発生を減少させるために、プランジャーが狭い遊びで以て弁部材内に案内されていて、弁室と接極子室との間に互いに仕切られた複数の縦通路を形成しており、これによって、弁ドーム内に存在する空気が液体流れを介して取り除かれるようになっている。該公知の弁の場合には、弁座及び閉鎖部材の領域（弁室）に円形の渦流、即ち円運動する渦流が発生し、渦流に気泡が補足され、即ち巻き込まれて留まり、ひいては不都合に騒音を発生させてしまうことになる。従来技術において弁室内で弁部材に取り付けられたフィルター挿入体は、渦流発生を防止できるものではない。

さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４２９２１１Ａ１号明細書により、自動車のスリップ制御式の液圧ブレーキ装置用の電磁弁が公知であり、この場合、弁座部材が、弁座を取り囲むスリーブを備えている。スリーブが少なくとも所定のストローク範囲にわたってプランジャーの端部と協働して絞りを形成するようになっており、電磁弁が流量制御弁の機能を生ぜしめる。しかしながらこの場合、弁室には、圧力媒体流の浄化のためのフィルター部材は設けられていない。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００３６５７６Ａ１号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４２９２１１Ａ１号明細書

公知技術の欠点を避けるために本発明では、フィルター挿入体が、フィルター部材と該フィルター部材の内部に位置する円筒形のスリーブ部分とを有し、換言すれば一方の端部で結合された二重円筒体、即ち断面Ｕ字形環体として形成されており、前記スリーブ部分が弁座を取り囲んでいてかつ該弁座に対して同軸に配置されており、該スリーブ部分の周壁区分が弁室内に突入している。本発明に基づくこのような手段によって、電磁式の弁の弁室における流れ案内が改善され、弁座及び閉鎖部材の領域におて渦流の発生が効果的に阻止され、その結果、気泡が渦流によって捕捉されるようなことはなく、迅速な空気抜きが助成され、弁の騒音発生が著しく減少させられる。さらに、フィルター部材とスリーブ部分とを１つの構成エレメントに統合したことによって、製作コストが抑えられ、それというのは付加的な部品並びに組立操作の必要がなくなるからである。また本発明の構成手段は、騒音減衰ための従来慣用の手段と容易に組合せることができる。

従属請求項に記載の構成手段によって、請求項１に記載の電磁作動式弁のさらに有利な構成と改善が可能であり、これによって特に簡単で組み立てやすく経済的な構造が得られる。

本発明を図示の実施例に則して詳細に説明する。自動車の液圧式のブレーキ装置のための図１に示す電磁操作式の弁１０は、実質的に２つの構成ユニットから、即ち、弁ブロック１２の段付き孔１１内に取り付けられた液圧的な部分１３と該部分に被せ嵌められた電気的な部分１４とから構成されている。

液圧部分１３が弁部材１６を有しており、弁部材が貫通する縦孔１７を備えている。電気部分１４の側で弁部材１６に弁ドーム１８が取り付けられている。弁ドーム（ドーム形部材）１８内に、接極子１９を縦軸方向運動可能に収容してあり、接極子（可動子）が縦軸方向（長手方向）に延びる溝２０を備えている。

弁ブロック１２の段付き孔１１内に弁座部材２２を収容してあり、弁座部材が外周に配置されたシールリング２３を備えている。シールリングが弁ブロック１２の流入孔２４と流出孔２５とを分離している。流入孔２４の側で段付き孔１１内にフィルターディスク２６を配置してある。縦孔２７を備えた弁座部材２２が、スリーブ２８を用いて弁部材１６に結合されている。スリーブ２８が周壁に孔２９を備えている。

スリーブ２８が、弁部材１６と弁座部材２２との間を延びる弁室３１を取り囲んで、即ち画成している。弁室内にフィルター挿入体３２を収容してあり、フィルター挿入体（フィルター・インサート）については後で詳細に説明する。フィルター挿入体３２が弁部材１６の縦孔１７の直径の大きな孔区分３３内にもわずかに入り込んでいる。孔区分３３に続いて、中空円錐状の移行部３４が縦孔１７の直径の小さな区分へ延びている。

弁部材１６の縦孔１７内に、ピン状で中空のプランジャー（ロッド若しくは押し棒）３６を収容してある。プランジャー３６が、接極子１９から弁室３１内へ延びている。プランジャー３６は、弁部材内に縦孔１７の直径の小さな区分の全長にわたって半径方向の狭い遊びで以て縦軸方向運動可能に案内されている。プランジャー３６は周壁面に相互に分離され（仕切られ）た４つの通路３７を有しており、通路（溝）がプランジャー３６に沿って弁室３１から弁ドーム１８まで延びている（図１及び図２）。通路３７は、一様なピッチ（割り出し）でプランジャー３６に配置されていて、横断面で凹状に湾曲されている。プランジャー３６が弁室３１内に入り込んでおり、弁室３１が中空円錐状の移行部３４、即ちプランジャー３６へ向かって断面くさび形の縮小部３８に基づき流れにとって良好にプランジャーの通路３７に連通（接続）されている。

弁ドーム１８と反対の側の弁室３１内に、座弁４１の閉鎖部材４０を配置してある。座弁４１が弁座部材２２に形成された中空円錐形の弁座４２を有しおり、該弁座が弁座部材２２の縦孔２７に連通している。閉鎖部材４０が弁座部材２２に向かって、直径の小さい円柱状の区分４３を有しており、該区分がシャープな縁を介して、弁座４２に対応して配置されたボール部分（球部分）４４へ移行している。閉鎖部材４０が、弁座と反対の側にピン４５を備えており、該ピンがプランジャー３６に対して同軸的に延びていて、半径方向の大きな遊びで以て該プランジャー内に係合して、即ち入り込んでいる。

弁室３１内にさらに、圧縮コイルばねのから成る戻しばね４７を配置してあり、該戻しばねが一方で弁座部材２２に支えられかつ他方で閉鎖部材４０に支えられて初ばね力（所期応力）を生ぜしめている。戻しばね４７の作用下で、閉鎖部材４０とプランジャー３６と接極子１９とが互いに力伝達可能に支え合って、即ち互いに密接に接触（当接）している。図１では、座弁４１が開放位置を占めており、該開放位置では閉鎖部材４０がプランジャー３６を介して接極子１９を弁ドーム１８に、即ちストッパーに当接させている。

図１、図３の拡大断面図及び図４の斜視図から明らかなように、フィルター挿入体３２が断面Ｕ字形環体（断面Ｕ字形のドーナツ形部材又は断面Ｕ字形のリング部材）として形成されている。この場合、断面Ｕ字形状の内側の脚部が円環状のスリーブ部分５０を形成しているのに対して、外側の脚部がリング状のフィルター部材５１として形成されており、両方の脚部がリング状の底部プレート５２によって互いに堅く、図示の実施例では一体的に結合されている。一体的に構成されたフィルター挿入体３２がスリーブ部分５０で以て、弁座部材２２のピン状の付加部（延長部）４９にプレス嵌めされており、これによってスリーブ部分５０が弁座４２を同軸的に取り囲んでいる。スリーブ部分５０が軸方向で次のような長さに構成され、即ち周壁区分５３で以て閉鎖部材４０の円柱状の区分４３を同軸的に取り囲んでいてかつ、漏斗状（中空円錐形）の移行部３４に対応して配置された自由端部５４で以て弁部材１６の縦孔１７の直径の大きな孔区分３３内に突入している。スリーブ部分５０の自由端部５４の直径が、中空円錐形の移行部３４の最大直径よりも小さくかつ、該移行部の最小直径よりも大きく構成されている。フィルター部材５１が、複数のウェブ（ブリッジ部）５５間に形成された窓状の開口５６を有しており、該開口が濾布５７によって覆われている。フィルター挿入体３２のフィルター部材５１が、自由端部の側にリング状の縁部５８を有しおり、該縁部が軸方向で弁部材１６に支えられており、かつフィルター部材の外周面がスリーブ２８に液密に接触させられている。従って、液体が濾過されずに弁を流過するようなことは確実に避けられている。このようにしてフィルター挿入体３２が、フィルター機能並びに、弁内の流れ案内の機能を生ぜしめるようになっている。さらにフィルター挿入体は、射出成形品として経済的に製造でき、狭いスペースにも容易に組み込まれ得る。

弁１０の電気的な部分１４が、弁ブロック１２から突出する弁部材１６並びに弁ドーム１８及び接極子１９を取り巻いている。電気的な部分１４が巻枠６０及び電気的な巻線（コイル）６１から成っており、該巻線が、ヨークリングプレート６３を備えていて磁束を導くケーシング６２によって取り囲まれている。弁部材１６が電気的な部分１４と関連して弁１０の磁極コアを成している。

弁１０が、電気的な巻線６１へ電流を供給して磁力を接極子１９に作用させることによって操作可能である。磁力が接極子１９を弁部材１６に向けて運動させる。接極子の該運動がプランジャー３６を介して閉鎖部材４０に伝達される。これによって、座弁４１が図示の開放位置から閉鎖位置へ切り換えられ、該閉鎖位置で球部分４４が弁座４２に接触し、若しくは電流制御によって任意の中間位置へ移動可能である。座弁４１を開いた状態では、弁ブロック１２の流入孔２４が流出孔２５に接続されている。この場合、液体が流入孔２４から弁座部材２２の縦孔２７、弁座４２、弁室３１、フィルター挿入体３２並びに、スリーブ２８の孔２９を経て流出孔２５へ流れるようになっている。弁ドーム１８がプランジャー３６の通路３７を介して、液体で満たされた弁室３１に連通されている。

ブレーキ装置内に液体を初めて充填する際には、空気が弁ドーム１８内に存在している。このような空気は弁ドーム１８から以下に述べる方法で押し出される。

座弁４１を閉鎖位置から開くと、弁座４２から流出する液体噴流が弁室３１の、弁座４２と相対して位置する漏斗状の縮小部３８内に達する。この流れ案内が、弁座４２を取り囲む管状のスリーブ部分５０によって助成される。漏斗の縮小部３８から、液体が少なくとも１つの通路３７及び接極子１９の少なくとも１つの溝２０を経て弁ドーム１８内へ達する。次いで液体は、弁ドーム内の空気を押し退けて、該空気を別の通路３７を介して弁室３１内へ連行し、該弁室から液体と空気とからなる混合物が流出孔２５を通って弁１０から導出される。

フィルター挿入体３２が、管状のスリーブ部分５０による特殊な形状に基づき良好な流れ案内に役立つものである。即ちスリーブ部分５０の周壁区分５３が、閉鎖部材４０のピン状の区分４３の領域における渦流発生を防止している。弁座４２に対して同心的に位置する周壁区分５３が、ピン状の閉鎖部材４０の周囲の空間を制限している。このような空間の制限、即ち空間の縮小によって、流体の流れがスリーブ部分５０の内部では上方へ向けられ、次いでスリーブ部分の外側へ向けられる。このような流れ経路によって、円形若しくは環状の渦流、即ち円運動する渦流の発生が避けられ、ひいては渦流による気泡の補足が避けられ、その結果、気泡が留まることなくスリーブ２８内の孔２９を介して外部へ迅速に送られる。このような流れ案内の結果、全体として弁１０の騒音発生の傾向が著しく避けられる。スリーブ部分５０が漏斗状の移行部３４に対応して、良好な空気抜きを達成するように配置されている。

図示の実施例は、本発明の要旨を逸脱することなしに変更され得るものである。

電磁式の弁の縦断面図 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図 図１の鎖線の円ＩＩＩで囲む部分の拡大図 図１のフィルター部材の拡大斜視図

符号の説明

１０ 電磁式の弁、 １１ 段付き孔、 １２ 弁ブロック、 １３ 液圧的な部分、 １４ 電気的な部分、 １６ 弁部材、 １７ 縦孔、 １８ 弁ドーム、 １９ 接極子、 ２０ 溝、 ２２ 弁座部材、 ２３ シールリング、 ２４ 流入孔、 ２５ 流出孔、 ２６ フィルターディスク、 ２７ 縦孔、 ２８ スリーブ、 ２９ 孔、 ３１ 弁室、 ３２ フィルター挿入体、 ３３ 孔区分、 ３４ 移行部、 ３６ プランジャー、 ３７ 通路、 ３８ 縮小部、 ４０ 閉鎖部材、 ４１ 座弁、 ４２ 弁座、 ４３ 区分、 ４４ ボール部分、 ４５ ピン、 ４７ 戻しばね、 ４９ 付加部、 ５０ スリーブ部分、 ５１ フィルター部材、 ５２ 底部プレート、 ５３ 周壁区分、 ５４ 自由端部、 ５５ ウェブ、 ５６ 開口、 ５７ 濾布、 ５８ 縁部、 ６０ 巻枠、 ６１ 巻線、 ６２ ケーシング、 ６３ ヨークリングプレート

Claims (11)

1. 電磁式の弁であって、弁部材（１６）、該弁部材に結合された弁ドーム（１８）、該弁ドーム内に縦軸方向運動可能に収容された接極子（１９）、前記弁ドーム（１８）と反対の側に位置する弁室（３１）内に設けられた座弁（４１）、並びに、前記弁部材（１６）の縦孔（１７）内に縦軸方向運動可能に案内されていて接極子運動を前記座弁の閉鎖部材（４０）へ伝達するためのプランジャー（３６）を備えており、該プランジャーが前記座弁（４１）の弁座（４２）から到来する液体を該プランジャー（３６）の少なくとも１つの通路（３７）によって前記弁ドーム（１８）内へ導くようになっており、さらに、前記弁室（３１）に所属してかつケーシングに対して不動に配置されたフィルター挿入体（３２）を備えており、該フィルター挿入体のフィルター部材（５１）が前記弁座（４２）と圧力媒体出口（２５）との間に位置している形式のものにおいて、フィルター挿入体（３２）が、フィルター部材（５１）と該フィルター部材の内部に位置する円筒形のスリーブ部分（５０）を有しており、該スリーブ部分が弁座（４２）を取り囲んでいてかつ該弁座（４２）に対して同軸に配置されており、該スリーブ部分の周壁区分（５３）が弁室（３１）内に突入していることを特徴とする、電磁式の弁。
2. フィルター挿入体（３２）がほぼＵ字形状の断面を有しており、該断面のＵ字形状の内側の脚部が円環状のスリーブ部分（５０）を形成しており、外側の脚部がリング状のフィルター部材（５１）を形成しており、スリーブ部分とフィルター部材とがリング状の底部プレート（５２）によって互いに堅く結合されている請求項１記載の弁。
3. フィルター挿入体（３２）のスリーブ部分（５０）が、座弁の弁座部材（２２）に密接に取り付けられている請求項１又は２記載の弁。
4. フィルター挿入体（３２）のフィルター部材（５１）のリング状の自由縁部（５８）が、弁部材（１６）に支持されている請求項２又は３記載の弁。
5. リング状の自由縁部（５８）が、弁室（３１）と圧力媒体流出孔（２５）との間のシール部を形成している請求項４記載の弁。
6. フィルター挿入体（３１）が、一体的な射出成形部品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。
7. スリーブ部分（５０）の、縦軸方向で弁座（４２）を越えて延びる区分（５３）の縦軸方向長さが、弁座（４２）の直径よりも大きくなっている請求項１から６までのいずれか１項記載の弁。
8. プランジャー（３６）を案内する縦孔（１７）が、漏斗状の拡大部（３４）を介して弁室（３１）へ移行しており、前記拡大部（３４）の一方の側にスリーブ部分の周壁区分（５３）が相対して位置しているのに対して、前記拡大部（３４）の他方の側に、プランジャー（３６）の外周に沿って接極子室に通じる複数の通路（３７）が接続されている請求項１から７までのいずれか１項記載の弁。
9. スリーブ部分の周壁区分（５３）が、プランジャーの縦孔の漏斗状の拡大部（３４）に対して縦軸方向の間隔を置いて終わっている請求項８記載の弁。
10. スリーブ部分（５０）の自由端部（５４）が、漏斗状の拡大部（３４）の最大直径と最小直径との間の直径を有している請求項８又は９記載の弁。
11. 弁座部材（２２）が、弁座（４２）の形成されたピン状の付加部（４９）を有しており、該付加部にフィルター挿入体（３２）が固定されている請求項１から１０までのいずれか１項記載の弁。

Images