JP3822667B2 - 圧力切換弁 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁石操作式の圧力切換弁であって、磁石ケーシングを有しており、該磁石ケーシングの内室内にケーシング固定された磁石コアを備えた磁石コイルが配置されていて、前記磁石コア内に、圧力媒体のための貫通孔が形成されていて、該貫通孔が磁石可動子と協働するようになっており、この磁石可動子が、最大磁束密度の位置まで磁石コイル内に突入する区分を有しており、磁石ケーシングに接続された、圧力媒体流を制御するための弁ケーシングが設けられている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
このような形式の公知の圧力切換弁は、円筒形又はプレート状の可動子を有しており、この可動子は、磁石コア内に形成された、圧力媒体が貫流する孔と協働するようになっている。この孔を通じて磁石可動子によって、圧力媒体流が、例えばポンプから自動車のオートマチック伝動装置内の消費器へと切り換えられる。このような形式の圧力切換弁は、円筒形の可動子を使用する際に、この可動子が、可動子と磁石コアとの間の狭い半径方向の軸受ギャップによって、汚れ易く従ってロックしやすいという欠点がある。また、有効な磁石面は、円筒形の可動子の比較的小さい横断面によって制限されている。これに対して、プレート状の可動子は、傾倒し易くひいては場合によって傾いてしまうという欠点がある。作業エアギャップは、コイルの外側、ひいては最大磁束密度の外側にあるので、磁石力は制限される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、以上のような公知の装置における欠点を取り除くことである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、磁石可動子が、磁石コイル内に突入する区分に接続された底部を備えたU字形横断面を有していて、磁石コイルの外側にリング状に延びるフランジ状のつばを備えており、弁ケーシングが、磁石可動子の区分内に突入する突起部を有しており、該突起部内に圧力媒体通路が形成されていて、該圧力媒体通路が閉鎖部材と協働するようになっている。
【0005】
【発明の効果】
本発明によれば、可動子が、コイル内部内の最大磁束密度領域内に配置されており、汚れにくいにも拘わらず、可動子のために高い有効磁石面が得られるという利点を有している。また、特別な横断面形状によって、磁石可動子の質量は比較的小さく、ひいては高い切換速度が得られる。特別な横断面形状によって、比較的安価なコストで、圧力媒体のための貫通孔を形成することができる。
【0006】
本発明による圧力切換弁の別の利点及び有利な構成は、請求項2以下及び明細書に記載されている。特に簡単な構成として、磁石可動子は一体的な打ち抜き及び絞り加工部分として製造されている。弁部材として球を使用することによって、正確な弁座及び簡単に調節可能な弁ストロークが得られる。磁石可動子が、磁界強さが最大である領域内に配置されていれば、特に有利である。これによって、磁石可動子の運動において、相互誘導が磁石コイル内に生じる。この相互誘導は、電子回路によって可動子運動として認識されるか若しくは制御装置に制御値として供給される。本発明の有利な実施例によれば、磁石可動子はばねによって取り囲まれており、このばねは、磁石可動子を確実に軸方向でガイドする。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例について説明する。
【0008】
図1に示した電磁石式に操作される圧力切換弁10は、有利には自動車のオートマチック伝動装置内に設けられた、図示していない液圧システムの構成部分である。この切換弁は、ポンプPと消費器Aと戻し案内容器Tとの間で圧力媒体流を公知の形式で切り換えるためのものである。圧力切換弁10は、金属製のスリーブ11内に挿入された、巻枠12に巻き付けられた磁石コイル13を有しており、この磁石コイル13は電気的な接続部14を有している。切換弁10の磁石ケーシング16は、巻枠12若しくはスリーブ11をプラスチック材料によって射出成形で埋め込む際に形成される。巻枠12内には磁石コア15が挿入されている。磁石コア15の長さは、巻枠12の長さの約2/3であって、磁石コア15は、接続部14に向けられた側で巻枠12とほぼ同一面を成して終わっている。
【0009】
磁石コア15には、孔区分17a,17bを有する段付き孔17が同軸的に貫通している。接続部14側に向けられた、直径の大きい方の孔区分17aは、戻し案内容器Tに接続されている。孔区分17bの開口は、弁球9のための弁座18を形成している。弁球19は、可動子20内に押し込められてる。
【0010】
可動子20は、フランジ状に延びるつば21を備えたU字形の横断面を有している。可動子20から、底部23を備えた区分22が、磁石コイル13内に突入しており、この区分22は、この磁石コイル13の最大磁束密度の位置まで突入している。つまり、区分22は、図示の実施例では少なくともほぼ、磁石コイル13の内室内の1/3まで達しているということである。つば21は、磁石コイル13の端面に対して平行に配置された極円板24に整列されており、この極円板24は、磁石コイル13と可動子20のつば21との間に位置していて、スリーブ11に接続されている。さらにまた、つば21の外周部には、極円板24に向けられた支持縁部25が形成されている。
【0011】
つば21には、圧力媒体のための例えば4つの貫通孔27が、軸方向で同じ間隔を保って形成されている。同様に、区分22の底部23には、弁球19の横に並んで多数の例えば2つの、圧力媒体を貫流させるための切欠29が配置されている。
【0012】
有利な実施例においては、可動子20は、打ち抜き及び絞り加工(Stanzziehteil)された1つの部分として形成されており、この場合に貫通孔27若しくは切欠29は、打ち抜きによって形成される。絞り加工段階に次いで、弁球19が区分22内に押し込められる。
【0013】
可動子20の区分22は、ばね30によって取り囲まれており、このばね30は、一方ではつば21で支えられていて、他方では、磁石コア15の外周部に形成されたショルダ部31で支えられている。ばね30自体は、巻枠12内に半径方向で遊びを保って配置されている。磁石コイル13の無電流状態(電流が供給されない状態)では、ばね30が、可動子20若しくは弁球19を弁座18から持ち上げ、これによって弁座18を介して、戻し案内容器Tとの接続が形成されるように作用する。可動子20のつば21は、弁ケーシング33の同様にほぼリング状の切欠32内で遊びを保って配置されている。弁ケーシング33は、切削作業を行わない変形作業によってスリーブ11に接続されている。この作業は次のようにして行われる。つまり、スリーブ11にショルダ部34を形成してから、極円板24と弁ケーシング33とから成る複合体をショルダ34に向かって押し込み、次いで、スリーブ11の突出する縁部36を弁ケーシング33に向かって折り曲げ、これによって気密な接続が形成される。
【0014】
有利にはプラスチックより成る弁ケーシング33は、区分22内に突入する突起部37を有しており、この突起部37は、ほぼ底部23まで達している。突起部37内には、孔区分17bに対して同軸的に別の孔38が形成されている。孔38は、孔区分17bとほぼ同じ直径を有している。孔38は、弁ケーシング33内で横方向孔39に開口しており、この横方向孔39は、ポンプPの接続部に接続されている。さらにまた、可動子20の摺動運動は、磁石コイル13の無電流状態で、可動子20の弁球19がばね30によって孔38に押しつけられ、この孔38をポンプPに対して気密に閉鎖するように選定されている。
【0015】
弁ケーシング33内で孔38に対して平行に、横方向孔39と交差しない通路が、一方では弁ケーシング33の切欠32内に開口していて、他方では消費器Aに接続されている。
【0016】
上記圧力切換弁10は次のように作業する。
【0017】
磁石コイル13の無電流状態で、可動子20はばね30のばね力によって、弁ケーシン グ33の突起部37に向かって押しつけられるので、弁球19は、孔38をポンプPに対してシールする。これによって、通路41と切欠32と貫通孔27若しくは切欠29と孔区分17b,17aとを介して、消費器Aと戻し案内容器Tとの間の貫通接続が形成される。
【0018】
これに対して磁石コイル13に電流が供給される給電状態では、可動子20は磁石コア15によって引き寄せられる。これによって弁球19は弁座18上に載り、戻し案内容器Tに通じる孔17を閉鎖する。これによって、ポンプPと消費器Aとの間の貫通接続が形成される。この接続は、横方向孔39と孔38、突起部37と区分22との間のリング状のギャップ、切欠32並びに通路41によって形成される。
【0019】
可動子20の運動において特に有利であることは、可動子20が、ばね30及び突起部37によって、並びに支持縁部25によって軸方向でガイドされていて、これによって、傾倒しないようになっているということである。さらにまた、圧力切換弁(圧力制御弁)10は、可動子20を特別に構成したことによって汚れにくくなっている。何故ならば、特に区分22と磁石コイル13との間には粒子のための狭いギャップがどこにも存在しないからである。可動子20の区分22が、最大の磁気力領域内に配置されていることによって、可動子20の運動において、磁石コイル13内に相互誘導(Gegeninduktion)が生ぜしめられる。この相互誘導は、相応の評価回路を介して若しくは制御装置によって可動子の運動として認識される。また、可動子ストロークは、製造許容誤差の影響を少ししか受けない。何故ならば、可動子ストロークは、可動子20の底部23内での弁球19の押し込み深さに亙って、正確に製造可能であって、弁球19自体は、質量部分として高精度で製造することができるからである。可動子20が打ち抜き絞り加工部分として構成されていることによって、可動子20の質量は比較的小さく、ひいては、磁石コイル13への給電が変化した時の高い調節速度を有している。
【0020】
弁座18側に向けられた、底部の部分が相応に若しくは半球状にスタンピング加工されていれば、弁球19の代わりに、区分の底部23を弁部材として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図面は、電磁石式に操作可能な圧力切換弁の縦断面図である。
【符号の説明】
10 圧力切換弁、 11 スリーブ、 12 巻枠、 13 磁石コイル、 14 接続部、 16 磁石ケーシング、 17 段付き孔、 17a,17b 孔区分、 18 弁座、 19 弁球、 20 可動子、 21 つば 22 区分、 23 底部、 24 極円板、 25 支持縁部、 27 貫通孔、 30 ばね、 31 ショルダ部、 32 切欠、 33 弁ケーシング、 34 ショルダ部、 36 縁部、 37 突起部、 38 孔、 39 横方向孔、 41 通路、 A 消費器、 T 戻し案内容器、 P ポンプ
Claims (8)
- 電磁石操作式の圧力切換弁(10)であって、磁石ケーシング(16)を有しており、該磁石ケーシング(16)の内室内にケーシング固定された磁石コア(15)を備えた磁石コイル(13)が配置されていて、前記磁石コア(15)内に、圧力媒体のための貫通孔(17)が形成されていて、該貫通孔(17)が磁石可動子(20)と協働するようになっており、この磁石可動子(20)が、最大磁束密度の位置まで磁石コイル(13)内に突入する区分(22)を有しており、磁石ケーシング(16)に接続された、圧力媒体流を制御するための弁ケーシング(33)が設けられている形式のものにおいて、
磁石可動子(20)が、磁石コイル(13)内に突入する区分(22)に接続された底部(23)を備えたU字形横断面を有していて、磁石コイル(13)の外側にリング状に延びるフランジ状のつば(21)を備えており、弁ケーシング(33)が、磁石可動子(20)の区分(22)内に突入する突起部(37)を有しており、該突起部(37)内に圧力媒体通路(38)が形成されていて、該圧力媒体通路(39)が閉鎖部材(19)と協働することを特徴とする、圧力切換弁。 - 前記磁石可動子(20)の区分(22)が、磁石コイル(13)内に少なくとも1/3まで突入している、請求項1記載の圧力切換弁。
- 磁石可動子(20)内に、圧力媒体のための貫通孔(27,29)が形成されている、請求項1又は2記載の圧力切換弁。
- 磁石可動子(20)が、一体的な打ち抜き及び絞り加工部分として構成されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の圧力切換弁。
- 前記底部(23)内に、貫通孔(17)のための閉鎖部材として使用される弁球(19)が押し込められている、請求項1から4までのいずれか1項記載の圧力切換弁。
- 磁石コア(15)の貫通孔(17)に向き合う、磁石可動子の底部(23)が、スタンピング加工によって、貫通孔(17)のための閉鎖部材として用いられるように、成形されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の圧力切換弁。
- 円筒形の磁石可動子の区分(22)がばね(30)によって取り囲まれていて、該ばね(30)が一方では磁石コア(15)によって、他方では磁石可動子のつば(21)によって支えられている、請求項1から6までのいずれか1項記載の圧力切換弁。
- 磁石可動子のつば(21)が、その磁石コイル(15)に向けられた端面側で支持縁部(25)を有している、請求項1から7までのいずれか1項記載の圧力切換弁。
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