JP4773108B2 - valve - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の上位概念部に記載した弁に関する。
The present invention relates to a valve described in the superordinate conceptual part of
一端部でアクチュエータに作用接続されていて、他端部で弁座と協働している弁閉鎖体を備えた弁は公知である。弁のケーシングは、アクチュエータ室と圧力室とを有しており、アクチュエータ室はガイド通路を介して圧力室に接続されている。弁閉鎖体はガイド通路内に支承されていて、この場合、ガイド通路と弁閉鎖体との間のより長い長さを有する狭いガイドギャップが、圧力室をシールするためにも設けられており、これによって圧力室からアクチュエータ室に圧力媒体が達することはない。狭いガイドギャップは、例えば、マグネットアンカをマグネットヘッドに対して、及び弁閉鎖体を弁座に対して正確に整列させるために用いられる。この弁においては、弁座、ガイド通路及び弁閉鎖体の位置及び形状が互いに正確に合致していなければならない。真円性誤差又は位置誤差によって、非気密性が生じるか、又は弁の固着さえも発生することになる。このような高い要求によって、この弁は非常に費用がかかり、かつ製造が高価なものとなる。
そこで本発明の課題は上記のような従来技術における欠点を取り除くことである。 Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks in the prior art.
この課題を解決した本発明の弁によれば、弁閉鎖体が2つの部分より構成されていて、第1の閉鎖体区分と第2の閉鎖体区分とを有しており、この場合、第2の閉鎖体区分が、弁閉鎖体の弁軸線に対して横方向にしゅう動可能であり、前記弁が、アクチュエータ室と圧力室とを備えたケーシングを有しており、前記第1の閉鎖体区分が、マグネットヘッドのヘッド底部内に形成されたガイド通路を通って、前記アクチュエータ室から圧力室まで延びており、前記第2の閉鎖体区分が圧力室内に配置されており、前記第1の閉鎖体区分とガイド通路との間に、圧力室をシールするための狭いガイドギャップが設けられている。 According to the valve of the present invention that solves this problem, the valve closing body is composed of two parts, and has a first closing body section and a second closing body section. 2 of the closure segment is Ri sliding can der transversely to the valve axis of the valve closing body, wherein the valve has a casing with an actuator chamber and the pressure chamber, the first A closing body section extends from the actuator chamber to the pressure chamber through a guide passage formed in the head bottom of the magnet head, the second closing body section is disposed in the pressure chamber, A narrow guide gap for sealing the pressure chamber is provided between the closed body section and the guide passage .
本発明による弁は、弁閉鎖体が2つの部分より構成されていて、第1の閉鎖体区分と第2の閉鎖体区分とを有しており、この場合、第2の閉鎖体区分が、弁閉鎖体の開放方向に対して横方向にしゅう動可能に構成されていることによって、簡単な形式で製造コストを安価にすることができる、という利点を有している。このような形式で、形状公差及び位置公差に対する要求は著しく低下されるので、弁の各部品は、安価な製造費用及び安価なコストで製造することができる。 In the valve according to the invention, the valve closure body is composed of two parts and has a first closure body section and a second closure body section, in which case the second closure body section is By being configured to be slidable laterally with respect to the opening direction of the valve closing body, there is an advantage that the manufacturing cost can be reduced in a simple manner. In this manner, the requirements for shape tolerances and position tolerances are significantly reduced, so that the valve components can be manufactured at low manufacturing costs and low costs.
従属請求項に記載した手段によって、請求項1に記載した弁の有利な実施態様及び改良が可能である。
Advantageous embodiments and improvements of the valve according to
弁が、アクチュエータ室と圧力室とを備えたケーシングを有しており、またこの場合、第1の閉鎖体区分がガイド通路を通って圧力室まで延びていれば、特に有利である。 It is particularly advantageous if the valve has a casing with an actuator chamber and a pressure chamber, and in this case the first closure body section extends through the guide passage to the pressure chamber.
第2の閉鎖体区分が圧力室内に配置されていれば、有利である。 It is advantageous if the second closure section is arranged in the pressure chamber.
また、第1の閉鎖体区分とガイド通路との間に、圧力室をシールするための狭いガイドギャップが設けられていれば、有利である。 It is also advantageous if a narrow guide gap for sealing the pressure chamber is provided between the first closing body section and the guide passage.
有利な実施態様によれば、アクチュエータは、励磁コイルとマグネットアンカとを備えた電磁石である。何故ならば、アクチュエータの特に安価な実施例が得られるからである。 According to an advantageous embodiment, the actuator is an electromagnet with an excitation coil and a magnet anchor. This is because a particularly inexpensive embodiment of the actuator is obtained.
第1の閉鎖体区分が、第2の閉鎖体区分に向いた側の端部で第1のショルダを有していて、第2の閉鎖体区分が、第1の閉鎖体区分に向いた側の端部で第2のショルダを有していれば、特に有利である。何故ならば、このような形式で第2の閉鎖体区分のガイドされた横方向運動が可能だからである。 The first closure section has a first shoulder at the end facing the second closure section, the second closure section facing the first closure section It is particularly advantageous if it has a second shoulder at the end. This is because in this manner a guided lateral movement of the second closure section is possible.
ばね部材が設けられていて、該ばね部材は第2のショルダを備えた第2の閉鎖体区分を、第1の閉鎖体区分の第1のショルダに向かって押し付けるようになっていれば、有利である。何故ならば、このような形式で、第2の閉鎖体区分はそれぞれ第1の閉鎖体区分に確実に当接することができるからである。これによって、第1の閉鎖体区分のストロークは完全に、第2の閉鎖体区分に伝達される。 It is advantageous if a spring member is provided, which spring member is adapted to press the second closure section with the second shoulder towards the first shoulder of the first closure section. It is. This is because, in this manner, each second closure section can reliably abut the first closure section. Thereby, the stroke of the first closure section is completely transmitted to the second closure section.
さらにまた、ばね部材が、第2の閉鎖体区分を環状に包囲しており、ばね部材と第2の閉鎖体区分との間で、前もって規定された環状ギャップが設けられていれば、有利である。何故ならばこのような形式で、第2の閉鎖体区分の横方向可動性が、環状ギャップの寸法に限定されるからである。 Furthermore, it is advantageous if the spring member annularly surrounds the second closure body section and a predefined annular gap is provided between the spring member and the second closure body section. is there. This is because in this manner, the lateral mobility of the second closure section is limited to the dimensions of the annular gap.
本発明による弁は一般的に、容積流を制御するために使用される。 The valve according to the invention is generally used to control volumetric flow.
本発明による弁はケーシング1を有しており、このケーシング1内に、弁閉鎖体3を軸方向で調節するためのアクチュエータ2が配置されている。アクチュエータ2は例えば、励磁コイル5とマグネットアンカ6とから成る電磁石4である。しかしながら弁閉鎖体3は、電磁石としての別のアクチュエータによっても調節することができる。電磁石4は励磁コイル5及びマグネットアンカ6と共にいわゆるマグネットヘッド8内に設けられており、このマグネットヘッド8は例えばケーシングの一部である。マグネットアンカ6はマグネットヘッド8内で励磁コイル5によって包囲されている。励磁コイル5は例えばマグネットアンカ6に対して環状壁7によって気密にシールされている。
The valve according to the invention has a
ケーシング1は、アクチュエータ室10と圧力室11とを有しており、この場合、アクチュエータ室10は、例えばマグネットヘッド8のヘッド底部9によって圧力室11に対して仕切られている。
The
本発明による弁は、入口通路15と出口通路16とを有しており、この場合、入口通路15と出口通路16とは、それぞれケーシング1の圧力室11に流体接続されている。入口通路15は上流側で例えば圧力ライン1に接続されていて、出口通路16は下流側で制御ライン18に流体接続されている。圧力ライン17は、例えばドイツ連邦共和国特許公開第19826047号明細書に従って上流側で高圧ポンプ32に接続されており、この高圧ポンプ32は、圧力媒体例えばオイルを高圧下で本発明による弁及び制御ライン18を介して液圧ピストン33に圧送し、この液圧ピストン33はガス交換弁を制御する。制御ライン18は、例えばドイツ連邦共和国特許公開第19826047号明細書に従って下流側で液圧ピストン33に接続されている。
The valve according to the invention has an
本発明によれば弁閉鎖体3は、第1の閉鎖体区分3.1と第2の閉鎖体区分3.2とを有する2つの部分より構成されており、この場合、第2の閉鎖体区分3.2は弁軸線25に対して横方向にしゅう動可能である。このような形式で製造時の偏心性誤差を補償することができる。
According to the invention, the
ばね部材23は、ばね部材23と第2の閉鎖体区分3.2との間に所定の環状ギャップ28が設けられていることによって、弁軸線25に対して横方向の第2の閉鎖体区分3.2の可動性を制限する。このような形式で、第2の閉鎖体区分3.2は、環状ギャップ28の寸法だけ弁軸線25に対して横方向にしゅう動可能である。第1の閉鎖体区分3.1はアクチュエータ2と作用接続していて、第2の閉鎖体区分3.2は弁座12と協働する。
The
弁座12は、圧力室11に向いた側の、出口通路16の端部に設けられている。弁座12は例えば円錐形に構成されていて、この場合、弁座12に向いた側の、閉鎖体区分3.2の端部は例えば球状に構成されていて、弁座12と共に球/円錐形座部を形成している。しかしながら。円錐形/円錐形座部又はこれを類似のものを設けてもよいことは明らかである。球/円錐形座部又は円錐形/円錐形座部によって、弁閉鎖体と弁座12との間の線接触が得られ、この線接触によって、閉鎖された弁の非常に良好なシールが保証される。
The valve seat 12 is provided at the end of the
弁閉鎖体3は例えば円筒形状のロッド及び/又は中空体として構成されている。
The
第1の閉鎖体区分3.1は例えばマグネットアンカ6に機械的に結合されていて、アクチュエータ室10からマグネットヘッド8のヘッド底部9内に形成されたガイド通路13を通って圧力室11まで延びている。第1の閉鎖体区分3.1はガイド通路13内でガイドされている。ガイド通路13の直径は、少なくとも区分的に、第1の閉鎖体区分3.1の直径よりもやや大きいだけであるので、ガイド通路13と第1の閉鎖体区分3.1との間の非常に狭いガイドギャップ29が形成される。この狭いガイドギャップ29は、マグネットアンカ6をマグネットヘッド8に対する位置に関連して正確に位置決めし、ガイドする課題を有している。しかもこの狭いガイドギャプは、圧力室11をアクチュエータ室10に対してシールする。
The first closure section 3.1 is mechanically coupled to, for example, a magnet anchor 6 and extends from the
第2の閉鎖体区分3.2は圧力室11内に配置されており、この場合、第1の閉鎖体区分3.1は、その第2の閉鎖体区分3.2に向けられた端部における端面側が、第2の閉鎖体区分3.2の端面に当接している。例えば第1の閉鎖体区分3.1は、その第2の閉鎖体区分3.2に向いた側の端部において第1のショルダ21を有していて、第2の閉鎖体区分3.2はその第1の閉鎖体区分3.1に向いた側の端部において第2のショルダ22を有している。
The second closure body section 3.2 is arranged in the
圧力室11内に配置されたばね部材23はその一端部が、第2の閉鎖体区分3.2の第2のショルダ22に当接していて、その他端部が、弁座12の周囲を巡って環状に配置された、圧力室11の端面24に当接しており、第2のショルダ22と端面24との間で圧力によってプレロード(予荷重)をかけられている。ばね部材23は例えば圧縮コイルばねであって、第2の閉鎖体区分3.2を環状に巡って配置されている。ばね部材23は、第2の閉鎖体区分3.2の第2のショルダ22を第1の閉鎖体区分3.1の第1のショルダ21に押し付ける。ばね部材23によって第2の閉鎖体区分3.2の第2のショルダ22に常に押し付け力が作用し、それによって第2のショルダ22は常に、第1の閉鎖体区分3.1の第1のショルダ21に当接している。このような形式で、アクチュエータ2のストロークが第1の閉鎖体区分3.1を介して完全に第2の閉鎖体区分3.2に伝達されることが保証される。
One end of the
マグネットアンカ6と、ガイド通路13と、第1の閉鎖体区分3.1と、第2の閉鎖体区分3.2と、ばね部材23と、弁座12とは、弁軸線25を基準にして例えば互いに同心的に配置されており、この場合、アクチュエータ2は、第1の閉鎖体区分3.1と第2の閉鎖体区分3.2とを有する弁閉鎖体3を、弁を開閉させるために、弁軸線25の方向で移動することができる。製造時の偏心性誤差は、第1の閉鎖体区分3.1及び第2の閉鎖体区分3.2のしゅう動性によって、閉鎖体3の開放方向25に対して横方向に補償される。従って弁閉鎖体3の開放方向及び閉鎖方向は、弁軸線25の方向に延びている。
The magnet anchor 6, the
本発明による弁は、例えばアクチュエータ2のスイッチオフ時に開放され、アクチュエータ2のスイッチオン時に閉鎖されるようになっているか、又はその逆である。
The valve according to the invention is opened, for example, when the
励磁コイル5に給電されると、マグネットヘッド6に磁界が発生し、この磁界がマグネットアンカ6を例えばマグネットヘッド8のヘッド底部9に向かって引き寄せる。第1の閉鎖体区分3.1はマグネットアンカ6と機械的に連結されているので、第1の閉鎖体区分3.1は、マグネットアンカ6と同じストロークで弁座12に向かって移動し、このストロークを完全にばね部材23のばね力に抗して第2の閉鎖体区分3.2に伝達する。この閉鎖運動中に第2の閉鎖体区分3.2は、例えば円錐形の弁座12によってセンタリングされ、この際に弁軸線25に対して横方向の補償運動を行う。この補償運動時に、第2の閉鎖体区分3.2の第2のショルダ22は第1の閉鎖体区分3.1の第1のショルダ21において弁軸線25に対して横方向にしゅう動する。弁閉鎖体3の第2の閉鎖体区分3.2が弁座12に当接すると直ちに、弁は閉鎖するので、それ以上の圧力媒体が圧力室11から補償通路16に達することはない。
When power is supplied to the exciting coil 5, a magnetic field is generated in the magnet head 6, and this magnetic field attracts the magnet anchor 6 toward the head bottom 9 of the magnet head 8, for example. Since the first closure section 3.1 is mechanically connected to the magnet anchor 6, the first closure section 3.1 moves towards the valve seat 12 with the same stroke as the magnet anchor 6, This stroke is completely transmitted to the second closure section 3.2 against the spring force of the
励磁コイル5への給電が遮断されると、磁界は形成されなくなくなるので、弁閉鎖体3は、戻しばねとして働くばね部材23によって弁座12から持ち上げられ、再びその初期位置に戻り運動し、それによって弁は再び開放される。
When the power supply to the exciting coil 5 is interrupted, the magnetic field is not formed, so that the
開放された弁において圧力媒体は入口通路15を介して圧力室11内に流入し、ここから出口通路16を介して制御ライン18に流入する。
In the opened valve, the pressure medium flows into the
弁閉鎖体3を2つの部分から構成したことによって、及び第2の閉鎖体区分3.2が横方向に移動可能であることによって、例えばケーシング1、ガイド通路13、弁座12又は弁閉鎖体3におけるより大きい形状の歪み及び位置のずれを補償することができるので、狭い形状公差及び位置公差は不必要であって、弁の製造コストはより安価になる。従来技術のものと比較して、狭い形状公差及び位置公差は省くことができ、より大きい形状公差及び位置公差に置き換えることができる。
By configuring the
1 ケーシング、 2 アクチュエータ、 3 弁閉鎖体、 3.1 第1の弁閉鎖区分、 3.2 第2の弁閉鎖区分、 4 電磁石、 5 励磁コイル、 6 マグネットアンカ、 7 環状壁、 8 マグネットヘッド、 9 ヘッド底部、 10 アクチュエータ室、 11 圧力室、 12 弁座、 13 ガイド通路、 15 入口通路、 16 出口通路、 17 圧力ライン、 18 制御ライン、 21 第1のショルダ、 22 第2のショルダ、 25 弁軸線、 28 環状ギャップ、 29 ガイドギャップ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
弁閉鎖体(3)が2つの部分より構成されていて、第1の閉鎖体区分(3.1)と第2の閉鎖体区分(3.2)とを有しており、この場合、第2の閉鎖体区分(3.2)が、弁閉鎖体(3)の弁軸線(25)に対して横方向にしゅう動可能であり、前記弁が、アクチュエータ室(10)と圧力室(11)とを備えたケーシングを有しており、前記第1の閉鎖体区分(3.1)が、マグネットヘッド(8)のヘッド底部(9)内に形成されたガイド通路(13)を通って、前記アクチュエータ室(10)から圧力室(11)まで延びており、前記第2の閉鎖体区分(3.2)が圧力室(11)内に配置されており、前記第1の閉鎖体区分(3.1)とガイド通路(13)との間に、圧力室(11)をシールするための狭いガイドギャップ(29)が設けられていることを特徴とする、弁。 In a valve with a valve closure that is operatively connected to an actuator and cooperates with a valve seat,
The valve closing body (3) is composed of two parts and has a first closing body section (3.1) and a second closing body section (3.2), in which case the first closing body section (3.2) 2 of the closure section (3.2) is, Ri sliding can der transversely relative to the valve axis (25) of the valve closing body (3), said valve actuator chamber (10) and the pressure chamber ( 11), wherein the first closure section (3.1) passes through a guide passage (13) formed in the head bottom (9) of the magnet head (8). Extending from the actuator chamber (10) to the pressure chamber (11), the second closing body section (3.2) being disposed in the pressure chamber (11), and the first closing body A narrow guide gap (29 for sealing the pressure chamber (11) between the section (3.1) and the guide passage (13). Wherein the is provided, the valve.
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