JP2012233575A - 流体の制御のための電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】リフトから大リフトまでの位置で弁エレメントの変形及び／又は損傷が発生し、部分リフト位置で弁エレメントが弁ボディーと接触してしまうのを防止する。
【解決手段】アーマチュア２、半球形の端部３０を持ち、且つアーマチュア２と結合されていてこのアーマチュア２と共に動くことが出来、その際アーマチュア２の周りに第一のガイド領域２０が備えられている弁要素３、及び弁ボディー４を含み；弁ボディ４ーが弁座６、弁座６の上の弁要素３によって開閉される貫通穴５、及びガイド要素４０を備えており；ガイド要素４０が弁要素３の案内のための第二のガイド領域を画定し又このガイド要素４０は電磁弁１が開かれている時に弁要素３をガイドし、その際ガイド要素４０が弁ボディー４と一体的に作られている。
【選択図】図１

Description

本発明は流体の制御のための電磁弁に関する。

流体の制御のための電磁弁は従来技術から様々な形態のものが、とりわけ自動車の中のＡＢＳ／ＴＣＳ／ＥＳＰ装置のための排出弁として知られている。それ等の電磁弁の弁エレメントは制御作動の際通常弁アーマチュアの上で且つ弁ボディーの円錐形の弁座の中での接触によってガイドされる。

しかしながらその場合特定の負荷＝或いは作動＝状態の下では特に、中リフトから大リフトまでの位置で弁エレメントの変形及び／又は損傷が発生し、その際には部分リフト位置で弁エレメントが弁ボディーと接触してしまうことがある。このことは弁機能の許されない低下或いは変化をもたらすことがある。

それに対して請求項１のメルクマールを持つ流体の制御のための本発明に基づく電磁弁によれば弁要素の追加のガイドが弁ボディーの上に備えられていると云う利点を持っている。これによって弁座からの弁要素の引上げが既に小さなリフト領域内で強制される。更に中及び大リフト領域内でラジアル方向のガイド力がより良く受け止められので、とりわけ部分リフト位置で、弁要素と弁ボディーとの間の接触が又それに基づく損傷が大幅に抑制される。このことは本発明によれば、流体の制御のための電磁弁がアーマチュアと弁要素とを含むと云うことによって達成される。弁要素は半球形の端部領域を持ち且つアーマチュアと結合されていてアーマチュアと一緒に動くことが出来、このアーマチュアの上に第一のガイド領域が備えられている。電磁弁は更に弁座と貫通穴とを持つ弁ボディーを備えており、この貫通穴は弁座の上の弁要素によって開閉される。加えてガイド要素が弁ボディーの上に備えられており、このガイド要素は第二のガイド領域を定めており、電磁弁が開かれている時に弁要素をガイドする。その際ガイド要素は弁ボディーと一体的に作られている。これによって、追加の構成部品無しに簡単なやり方で弁要素の改善されたガイドが達成される。更にそれによって電磁弁の公差連鎖の明確な短縮が達成される。従ってそれによって得られる大きなガイド長さが可能となり、弁要素の密で且つ精確なガイドが達成される。更に密閉＝及びガイド＝機能が、それぞれ負担の上で問題の無い別の構成要素の上へ配分される。

諸従属請求項は本発明の好ましい拡張例を示している。

本発明のその他の有利な実施態様では弁要素がガイド部を備えており、このガイド部は軸方向に半球形の端部に直接接続され且つこのガイド部は第二のガイド領域（４１）の上をガイドされることが出来る。これによって効果的な支持或いはガイドを半球形の端部領域と弁ボディーとの間の密閉線から出来る限り短い間隔で実現することが出来る。油圧作動の際に大きな負荷を受けなければならない弁要素のラジアル方向のガイドが半球形の端部領域の外で行われると云うことによって、発生する負荷を損傷を受け易い構成部品領域から損傷の上で問題の無い構成部品の上へ迂回させることが出来る。

ガイド部は好ましくは弁要素の上に円筒形に或いは先細りに、とりわけ円錐形に、作られている。それによって簡単且つコスト的に有利な製造の他に弁ボディーの上のガイド要素との協働のために最適な輪郭線形成が達成される。

本発明の一つの好ましい実施態様によれば半球形の端部領域はガイド要素と弁座との間に備えられた前室の中に配置されている。本発明の別の有利な実施態様では少なくとも一つの流出穴が軸方向に前室の壁部に弁座とガイド要素との間に備えられている。これによって弁要素の半球形の端部領域の上の有利な流れ挙動並びに流体の動作上確実な流出が達成される。代わりのやり方として多数の流出穴を壁部に備えることも出来る。流出穴は更に様々な数と形状で配置し又適当な任意の製造法によって作ることが出来る。

好ましくは、電磁弁が閉じられた状態の時にラジアル方向のリング状の間隔が弁要素のガイド部と弁ボディーの上のガイド要素との間に存在している。これによって、閉じられた状態の下でのガイド要素との機械的接触が防止されるか、或いは電磁弁の閉弁の際の弁座の中の密閉位置の自主的な発見が達成される。

別の有利な実施態様ではガイド要素が周囲を取巻いているカラーとなっている。これによって、従来の組込み状況に対応可能な、コスト的に有利で且つ経済的に製造出来る弁ボディーを作ることが出来る。更にこの構造部品は又既存のモデルの換装＝或いは後装備のために使用することも出来る。

好ましくは、ガイドの方に向いているカラーの側面が丸みを付けられており且つガイド領域を形成している。これによって弁要素の点状の接触が又それによって全リフト領域にわたり又制御作動の中での弁要素の可能な動きの全角度領域にわたる効果的で且つ作動的に確実なガイドが達成される。

更に、好ましくは、電磁弁を通電無しに開の状態に保持する様に作られた戻し要素が備えられている。

本発明の一つの好ましい実施態様によればラジアル方向のリング状の間隔は、弁要素の半球形の端部領域が既に小さいリフト、とりわけ５０から７０μｍまで、の時から弁座から持ち上げられる様に、弁要素の最大リフトと弁ボディーの上の弁座角度に合わせて作られている。更に、最小リフト領域（とりわけ０から５０μｍまで）の下でラジアル方向に動いて弁座と接触する弁要素の加速動程と衝突パルスが小さいので、損傷させる様な負荷となることがない。

以下に本発明の一つの実施例が添付の図面に基づいて詳しく説明される。図面において：
図１は本発明の好ましい実施例に基づく流体の制御のための電磁弁の略断面図を示す。 図２は、図１の電磁弁の弁ボディーの略断面図を示す。 図３は、図１の電磁弁の閉じられた状態の時の部分略図を示す。 図４は、小さな開弁リフトで部分的に開弁された図１の電磁弁の部分略図を示す。 図５は、中間の開弁リフトで部分的に開弁された図１の電磁弁の部分略図を示す。

以下に本発明の好ましい実施例に基づく流体の制御のための電磁弁が図１から５までに基づいて説明される。

図１は本発明の好ましい実施例に基づく流体の制御のための電磁弁１の略断面図を示している。

この電磁弁１はアーマチュア２、弁要素３、並びに弁ボディー４を含んでおり、それ等は極容器９或いはそれと結合されている容器１３の中に軸方向Ｘ−Ｘに対して同心状に配置されている。その際アーマチュア２は極容器９の中にも容器１３の中にも納められている。弁要素３はアーマチュア２と結合されており、アーマチュア２と一緒に動くことが出来る。アーマチュア２の上には容器１３の第一の端部領域１３０の高さにアーマチュア２のガイドのための第一のガイド領域２０が備えられている。弁要素３は半球形の端部領域３０と円筒形のガイド部３１を備えており、このガイド部３１は軸方向Ｘ−Ｘに直接半球形の端部領域３０に対して接続されている。弁ボディー４は弁座６と、弁要素３によって開閉される貫通穴５とを備えている。弁ボディー４更にガイド要素４０を備えており、このガイド要素４０は弁ボディー４と一体的に作られており、弁要素３のガイドのための第二のガイド領域４１（図２参照）を形成している。ガイド要素４０とアーマチュア２との間には軸方向Ｘ−Ｘに戻し要素７が備えられており、この戻し要素７は電磁弁１を非通電状態の下で開に保持する。図１から更に分かる様に、半球家の端部領域３０はガイド要素４０と弁座６との間に作られた前室１０の中に配置されている。

前室１０の壁部１１には、図２から分かる様に、複数の流出穴１２が配置されている。第二のガイド領域４１は周囲を取巻くリング状のカラーとして作られており、軸方向Ｘ−Ｘに対してラジアル方向を向いたカラーの側面には丸みが付けられている。この様な輪郭線の形成によって、軸方向Ｘ−Ｘから制御作動の際にわずかにずれた弁要素３の角度調整（或いはゆがみ状態）の際にも、作動が確実な、円筒形のガイド部３１との点状のガイド接触が保証される。

図３に示されている様に、電磁弁１が閉じられている状態の時に半球形の端部領域３０は弁座６の上にあって貫通穴５を閉じている。その際弁要素３のガイド部３１と第二のガイド領域４１との間にはラジアル方向のリング状の間隔Ａが存在している、即ち弁要素３のガイド部３１はガイドされない。

図４は７０μｍまでの最小リフトでの電磁弁の開弁の直ぐ後、即ち弁座６からの半球形の端部領域３０の持ち上げの直前、における弁ボディー６と弁要素３の位置関係を示している。その際には半球形の端部領域３０は、横方向にずらされており、それでも弁座６には触れているけれども、既に第二のガイド領域４１のカラーの側面も接触しており、従って弁リフトが大きくなるとこの位置の直後に完全に弁座６から持ち上げられてしまう。ガイド要素４０の第二のガイド領域４１は寸法形状的に次の様に、即ち、例えとりわけ約５０から７０μｍまでの、最小リフト領域内であっても、半球形の端部領域３０と弁座６との接触が開弁の直後に可能となり且つ弁要素３が可能な限り速やかに弁座６から持ち上げられる様に、設計されている。

図５に示されている中リフトと大リフトによる部分開弁領域内では、弁要素３のガイド部３１はガイド要素４０のガイド領域４１の上を連続的のラジアル方向にガイドされる。これによって弁要素３の半球形の端部領域３０と弁座６との接触は最早生じなくなる。逆に電磁弁１の閉弁過程の際には７０から５０μｍまでの最小リフトになるまで弁要素３の案内がガイド領域４１の上で行われる。その後は半球形の端部領域３０は円錐形の弁座６と接触し、更にリフトが小さくなって行くと弁座の表面に沿って密閉位置（リフトゼロ）へ案内されるが、その際にはガイド領域４１に触れることはない。

本発明に基づく電磁弁１はかくして、弁ボディー４の上に一体的に作られた第二のガイド要素４０によって公差連鎖（例えば組立て位置やゆがみ状態の様な）のより大きな部分が無くなると云う利点を備えている。更に第一と第二のガイド領域２０、４０の間のガイド長さが長いために、弁要素３の密な案内が可能となり又密閉＝及びガイド＝機能を、それぞれ負荷の点で問題の無い別の構成要素へ配分することが出来る。更に電磁弁１のほぼ全部のリフト領域にわたって弁座６の上での半球形の端部領域３０の接触或いは衝突が又その結果として生じる負荷或いは損傷が防止される。そこから電磁弁１の大幅に改善された作動確実性と耐久性が得られる。

１ 電磁弁、 ２ アーマチュア、 ３ 弁要素、 ４ 弁ボディー、 ５ 貫通穴、 ６ 弁座、 ７ 戻し要素、 ９ 極容器、 １０ 前室、 １１ 前室の壁部、 １２ 流出穴、 １３ 容器、 ２０ 第一のガイド領域、 ３０ 半球形の端部、 ３１ ガイド部、４０ ガイド要素、 ４１ 第二のガイド領域、 １３０ 第一の端部領域、
Ａ ラジアル方向のリング状の間隔

Claims (10)

1. 流体の制御のための電磁弁において、この電磁弁が
   アーマチュア（２）、
   半球形の端部（３０）を持ち且つアーマチュア（２）と結合されていてこのアーマチュア（２）と共に動くことができ、アーマチュア（２）の周りに第一のガイド領域（２０）が備えられている弁要素（３）、及び
   弁ボディー（４）を含み、
   上記の弁ボディーが
   弁座（６）、
   弁座（６）の上の弁要素（３）によって開閉され貫通穴（５）、及び
   ガイド要素（４０）
   を備えており、
   上記のガイド要素が弁要素（３）の案内のための第二のガイド領域を確定し又このガイド要素は電磁弁が開かれている時に弁要素（３）をガイドし、
   上記のガイド要素（４０）が弁ボディー（４）と一体的に作られている、
   電磁弁。
2. 弁要素（３）がガイド部（３１）を備えており、このガイド部が軸方向（Ｘ−Ｘ）に半球形の端部（３０）に直接接続されており又このガイド部が第二のガイド領域（４１）によってガイドされることを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁。
3. 上記のガイド部（３１）が弁要素（３）内で円筒形或いは先細りに、とりわけ円錐形に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の電磁弁。
4. 上記の半球形の端部（３０）がガイド要素（４０）と弁座（６）との間に備えられた前室（１０）の中に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の電磁弁。
5. 少なくとも一つの流出穴（１２）が、軸方向（Ｘ−Ｘ）に関してガイド要素（４０）と弁座（６）との間に備えられている前室（１０）の壁部（１１）に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の電磁弁。
6. 電磁弁が閉じられた状態の時には、軸方向（Ｘ−Ｘ）に対してラジアル方向のリング状の間隔（Ａ）が、弁要素（３）のガイド部（３１）とガイド要素（４０）との間に存在していることを特徴とする、請求項２から５までの何れか一項に記載の電磁弁。
7. 上記のガイド要素（４０）が周囲を取巻いているリング状のカラーであることを特徴とする、上記諸請求項の何れか一項に記載の電磁弁。
8. ガイド部（３１）面するカラーの側面が丸みを付けられており且つガイド領域（４１）を形成していることを特徴とする、請求項７に記載の電磁弁。
9. 更に、戻し要素（７）を含んでおり、この戻し要素が、電磁弁を非通電状態の下で開の状態に保持する様に構成されている、請求項１から８の何れか一項に記載の電磁弁。
10. 上記のラジアル方向のリング状の間隔（Ａ）が弁要素（３）の最大リフトよりも小さいことを特徴とする、請求項６に記載の電磁弁。

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