JP2010532849A - 電磁弁に用いられる弁カートリッジ - Google Patents

Abstract

本発明は、電磁弁に用いられる弁カートリッジであって、カプセル（４’）と、該カプセル（４’）内に押し込まれた弁インサート（３２）と、該弁インサート（３２）に設けられた内側孔（３２．１）内に可動に案内されたプランジャ（３３）とが設けられており、弁インサート（３２）の内側孔（３２．１）と、プランジャ外周壁（３３．１）との間に、軸方向に延びる少なくとも１つの容量補償溝（３５）が配置されている形式のものに関する。本発明によれば、プランジャ外周壁（３３．１）が単純な幾何学的形状を有するようにプランジャ（３３）が形成されており、軸方向に延びる前記少なくとも１つの容量補償溝（３５）が弁インサート（３２）に加工成形され、かつ弁インサート（３２）の内側孔（３２．１）の形状によって規定されるように弁インサート（３２）が形成されている。

Description

背景技術
本発明は、請求項１に記載の上位概念部に記載の形式の、電磁弁に用いられる弁カートリッジであって、カプセルと、該カプセル内に押し込まれた弁インサートと、該弁インサートに設けられた内側孔内に可動に案内されたプランジャとが設けられており、弁インサートの内側孔と、プランジャ外周壁との間に、軸方向に延びる少なくとも１つの容量補償溝が配置されている形式のものに関する。

たとえばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）またはトラクションコントロールシステム（ＡＳＲシステム）またはエレクトロニックスタビリティプログラムシステム（ＥＳＰシステム）において使用される、特に液圧ユニットに用いられる慣用の電磁弁のための弁カートリッジが図１および図２に図示されている。図１は弁カートリッジの概略的な縦断面を示し、図２は弁カートリッジの概略的な横断面を示している。図１から判るように、慣用の電磁弁に用いられる弁カートリッジ１は、カプセル４と、弁インサート２と、プランジャ３と、戻しばね８と、アーマチュア６とを有している。電磁弁の製造時に、弁カートリッジ１のカプセル４と弁インサート２とはプレスによって互いに接合され、シール溶接部によって弁カートリッジ１は環境に対して液圧的にシールされる。付加的に、弁インサート２は液圧システム内で生じる圧力を吸収し、この圧力をかしめ締結フランジを介して流体ブロックのかしめ締結領域（図示せず）に伝達する。さらに弁インサート２は、磁石構成ユニット（図示せず）により導入された磁束を軸方向でエアギャップを介してアーマチュア６の方向に伝達する。さらに、弁インサート２は、いわゆる弁ボディ７を収容しており、該弁ボディ７は、主弁座７．１を有している。この主弁座７．１内には、電磁弁のシール機能を実現するために、プランジャ３の閉鎖エレメント３．２が密に進入する。さらに図１から判るように、プランジャ３と戻しばね８とは、弁インサート２に設けられた内側孔２．１内に案内される。

図２から判るように、弁インサート２の内側孔２．１は、一般に、完全な円形状か、または極めて著しく近似させられた円形状を有しており、この円形状にプランジャ３が案内される。磁石構成ユニットから導入された磁束により生ぜしめられたプランジャ３の軸方向運動時に該プランジャ３によって押しのけられる容量を補償し、かつ排気もしくは充填を行うために、プランジャ３には、軸方向に延びる少なくとも１つの容量補償溝５が加工成形されている。この容量補償溝５は、図３からも判るように、プランジャ外周壁３．１の形状を複雑にしている。プランジャ外周壁３．１のこのような複雑な形状は、プランジャ３のために可能となる製作方法を制限している。図４ａおよび図４ｂには、弁インサート２’の択一的な別の実施形態が図示されている。この場合、弁インサート２’は、金属薄板ストリップ２’’を丸めることにより製作されるので、プランジャ３を案内するための内側孔２．１’は、（丸め加工の）後でしか形成されない。この内側孔２．１’は、金属薄板ストリップ２’’の対応する表面２．１’’により形成される。

発明の開示
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による、電磁弁に用いられる弁カートリッジは、従来のものに比べて以下のような利点を有している。すなわち、プランジャ外周壁が単純な幾何学的形状を有するようにプランジャが形成されており、軸方向に延びる少なくとも１つの容量補償溝が弁インサートに加工成形されかつ弁インサートの内側孔の形状により予め規定されるように弁インサートが形成されており、プランジャが、弁インサートの内側孔内に可動に案内されている。弁インサートの内側孔の、本発明による新規の形状付与により、プランジャに設けられた容量補償溝を不要にすることができるので、プランジャ外周壁の可能な単純な形状により、弁カートリッジの性能を一定に保ちながら、プランジャのための、より好都合な製造プロセスを使用することができるので有利である。すなわち、プランジャをたとえば完全に円形に形成し、かつ単純な後加工によって単純なピンから廉価に製造することができる。さらに、内側孔の新規の形状付与によって、プランジャを極めて細くかつ完全な円形に形成することができるので、弁インサートの壁を、同じ外形寸法を維持したままで、相応してより肉厚に形成することができる。これにより磁気的な極面が拡大され、このことは使用可能な磁力を高めるので有利である。

請求項２以下に記載の手段および変化形により、請求項１に記載された弁カートリッジの有利な改良が可能である。

特に有利には、金属薄板ストリップを丸めることにより弁インサートを製作することができる。この場合、丸め込み後に形成される内側孔の形状は、丸め込みの前に金属薄板ストリップの対応する表面に加工成形される。このことは、少なくとも１つの容量補償溝のための任意の好都合な形状が、丸め込み前に金属薄板ストリップの対応する表面の単純な加工によって形成され得ることを可能にする。すなわち、たとえば、弁インサートを形成する金属薄板ストリップを丸めた後に、弁インサートの内側孔が、予め設定可能な歯数および／または予め設定可能な歯形状を有する内側歯列を有するように、金属薄板ストリップの対応する表面を加工することができる。択一的には、たとえば、弁インサートを形成する金属薄板ストリップを丸めた後に、弁インサートの内側孔が、予め設定可能な辺数を有していて、たとえば、３〜ｎ個の任意の辺数を有する内側多角形および／または内側定幅図形（Innen-Gleichdick）、つまり差渡しの幅が常に一定となる形状として形成されるように金属薄板ストリップの対応する表面を加工することができる。

択一的には、弁インサートを冷間打撃加工部分として形成することができる。この場合、前記少なくとも１つの容量補償溝は、ブローチ削りによって、または冷間打撃加工プロセス中に、弁インサートに加工される。

本発明の以下に説明する有利な実施形態ならびに本発明を判りやすくするために上で説明した従来の実施例が図面に図示されている。図面中では、同一または類似の機能を有する構成要素もしくはエレメントには同じ符号が付されている。

慣用の電磁弁の弁カートリッジの概略的な縦断面である。 図１に示した弁カートリッジの概略的な横断面である。 図１および図２に示した弁カートリッジのためのプランジャの斜視図である。 慣用の弁カートリッジに用いられる弁インサートの択一的な実施形態を示す概略図である。 慣用の弁カートリッジに用いられる弁インサートの択一的な実施形態を示す概略図である。 電磁弁に用いられる本発明による弁カートリッジの概略的な縦断面である。 本発明による弁カートリッジに用いられる弁インサートとプランジャとを示す概略図である。 本発明による弁カートリッジに用いられる弁インサートを示す概略図である。 本発明による弁カートリッジに用いられる弁インサートとプランジャとの第２の実施形態を示す概略図である。 本発明による弁カートリッジに用いられる弁インサートの第２の実施形態を示す概略図である。

発明の実施形態
図５から判るように、電磁弁に用いられる本発明による弁カートリッジ１’は、図１に示した従来の弁カートリッジ１と同様に、カプセル４’と、該カプセル４’内に押し込まれた、たとえば冷間打撃加工部分（Kaltschlagsteil）として形成された弁インサート３２と、弁インサート３２に設けられた内側孔３２．１内に可動に案内されたプランジャ３３と、戻しばね８’と、アーマチュア６とを有している。電磁弁の製造時に、弁カートリッジ１’のカプセル４’と弁インサート３２とは、プレスにより互いに接合され、シール溶接部によって、弁カートリッジ１’は環境に対して液圧的にシールされる。付加的に、弁インサート３２は液圧システム中で生じる圧力を吸収し、この圧力をかしめ締結フランジを介して流体ブロックのかしめ締結領域（図示せず）に伝達する。さらに弁インサート３２は、磁石構成ユニット（図示せず）により導入された磁束を軸方向にエアギャップを介してアーマチュア６’の方向に伝達する。さらに、弁インサート３２は、いわゆる弁ボディ７’を収容している。この弁ボディ７’は、１つの主弁座７．１’を有しており、主弁座７．１’内には、電磁弁のシール機能を実現するために、プランジャ３３の閉鎖エレメント３３．２が密に進入する。磁石構成ユニット（図示せず）の通電によって、弁カートリッジ１’には磁力が生ぜしめられる。この磁力はアーマチュア６’を、プランジャ３３と一緒に、戻しばね８’の力に抗して軸方向に弁インサート３２の方向に運動させる。これにより、プランジャ３３のシールエレメント３３．２は、主弁座７．１’内に密に進入する。

さらに図５から判るように、プランジャ３３の外周壁３３．１は、単純なほぼ円形の形状を有しており、軸方向に延びる１つの容量補償溝３５が、弁インサート３２に加工成形されており、これらの容量補償溝３５は弁インサート３２の内側孔３２．１の形状によって規定される。少なくとも１つの容量補償溝３５は、たとえばブローチ削りによって、または冷間打撃加工プロセス中に弁インサート３２に加工成形され得る。プランジャ３３に設けられる容量補償溝を不要にすることによって、完全に円形の横断面を有するプランジャ外周壁を形成することができるので、プランジャ３３は、単純な後加工によって単純なピンから廉価に製造され得る。

図６ａおよび図６ｂから判るように、弁インサート１２は、択一的には金属薄板ストリップ１２’を矢印方向に丸め込むことによって製造され得る。この場合、丸め込みの前に、弁インサート１２の丸め込み後に内側孔２１．１を形成する形状が、金属薄板ストリップ１２’の対応する表面１２．１’に加工成形される。図５に示した実施形態と同じように、弁インサート１２の内側孔１２．１内に案内されたプランジャ１３の外周壁１３．１は、単純なほぼ円形の形状を有している。軸方向に延びる複数の容量補償溝１５が、弁インサート１２に加工されている。これらの容量補償溝１５は弁インサート１２の内側孔１２．１の形状によって規定される。

さらに図６ａおよび図６ｂから判るように、弁インサート１２の内側孔１２．１に内側歯列を加工成形することにより複数の容量補償溝１５を形成することができる。内側歯列は任意に設定可能な歯数および／または任意に設定可能な歯形状を有している。この場合、内側歯列は、丸め込みの前に、金属薄板ストリップ１２’の対応する表面１２．１’に加工成形されるので、金属薄板ストリップ１２’の丸め込み後には、所望の内側歯列を有する内側孔１２．１が生じる。

図６ａおよび図６ｂと同様に、図７ａおよび図７ｂには、弁インサート２２の別の実施形態が示されている。この弁インサート２２は、金属薄板ストリップ２２’を丸め込むことによって製造されて得る。弁インサート２２の丸め込み後に形成される内側孔２２．１の形状は、丸め込みの前に、金属薄板ストリップ２２’の対応する表面２２．１’に加工される。

弁インサート２２の内側孔２２．１内に案内されたプランジャ２３は、同じく単純なほぼ円形の形状を有していて、軸方向に延びる複数の容量補償溝２５は、弁インサート２２に加工成形されている。これらの容量補償溝２５は弁インサート２２の内側孔２２．１の形状によって規定される。

図７ａおよび図７ｂから判るように、弁インサート２２の内側孔２２．１に複数の縁辺部を加工成形することにより複数の容量補償溝２５を形成することができる。この場合、これらの縁辺部は、丸め込み前に、金属薄板ストリップ２２’の対応する表面２２．１’に加工成形されるので、内側孔１２．１は、金属薄板ストリップ１２’の丸め込み後に、内側多角形もしくは内側定幅図形の所望の形状を有している。図示した実施例では、内側孔は内側三角形の形状を有していて、３つの容量補償溝２５を有している。

弁インサートの内側孔の、本発明による新規の形状付与によって、プランジャに設けられる容量補償溝を不要にすることができるので、プランジャ外周壁の可能な単純な形状によって、プランジャのための、より有利な製造方法を、弁カートリッジの性能を一定に保ちながら使用することができるので有利である。

Claims (6)

1. 電磁弁に用いられる弁カートリッジであって、カプセル（４’）と、該カプセル（４’）内に押し込まれた弁インサート（１２，２２，３２）と、該弁インサート（１２，２２，３２）に設けられた内側孔（１２．１，２２．１，３２．１）内に可動に案内されたプランジャ（１３，２３，３３）とが設けられており、弁インサート（１２，２２，３２）の内側孔（１２．１，２２．１，３２．１）と、プランジャ外周壁（１３．１，２３．１，３３．１）との間に、軸方向に延びる少なくとも１つの容量補償溝（１５，２５，３５）が配置されている形式のものにおいて、プランジャ外周壁（１３．１，２３．１，３３．１）が単純な幾何学的形状を有するようにプランジャ（１３，２３，３３）が形成されており、軸方向に延びる前記少なくとも１つの容量補償溝（１５，２５，３５）が弁インサート（１２，２２，３２）に加工成形され、かつ弁インサート（１２，２２，３２）の内側孔（１２．１，２２．１，３２．１）の形状によって規定されるように弁インサート（１２，２２，３２）が形成されていることを特徴とする、電磁弁に用いられる弁カートリッジ。
2. 弁インサート（１２，２２）が、金属薄板ストリップ（１２’，２２’）を丸め込むことにより製作されていて、丸め込みの後に形成される内側孔（１２．１，２２．１）の形状が、丸め込みの前に金属薄板ストリップ（１２’，２２’）の対応する表面（１２．１’，２２．１’）に加工されている、請求項１記載の弁カートリッジ。
3. 弁インサート（３２）が、冷間打撃加工部分として形成されており、前記容量補償溝（３５）が、ブローチ削りによって、または冷間打撃プロセス中に、弁インサート（３２）に加工される、請求項１記載の弁カートリッジ。
4. プランジャ外周壁（１３．１，２３．１，３３．１）が、ほぼ円形の形状を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の弁カートリッジ。
5. 弁インサート（１２，２２）の内側孔（１２．１，２２．１）が、予め設定可能な歯数および／または予め設定可能な歯形状を有する内側歯列を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の弁カートリッジ。
6. 弁インサート（１２，２２）の内側孔（１２．１，２２．１）が、予め設定可能な辺数を有するように形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の弁カートリッジ。

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