JP6009560B2 - 流れガイド手段を備えた圧力制御弁装置 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前段に記載された流体用の圧力制御弁装置に関するものである。
既知の多段式車両用自動変速機においては、湿式クラッチ又はブレーキとして構成されたシフト要素を、自動変速機の変速機入力軸及び変速機出力軸間で異なる変速比を入力するために使用する。このために望ましい変速比に応じてシフト要素が開閉される。この場合に必要とされる圧力は多くの場合、各シフト要素に対して液圧作動のクラッチピストンにより発生する。このクラッチピストンには、減圧弁とも称されるシフト要素弁により液圧流体が供給される。この減圧弁は自動又は比例圧力制御弁として構成されるか、又は液圧的な事前制御により駆動され、事前制御に必要となる液圧力は、再び比例圧力制御弁により調整される。こうした比例圧力制御弁においては、流れに依存して磁力が発生し、この磁力に応じて、比例圧力弁において一定かつ予測可能の作動圧力が調整される。この圧力は弁の流出域において利用可能であり、磁力(作用力)及び磁力と反対方向の弁のフィードバック力(反作用力)間の関係から発生する。
現在、例えば国際公開第2005/026858A1号パンフレットが開示する通常の比例圧力制御弁は、液圧式ハーフブリッジ回路に接続する2つのシート弁を有する。シート弁は1つの入口領域と2つの出口領域を有し、流体的に入口領域と第1出口領域の間に第1シート弁を配置し、第1出口領域と第2出口領域の間に第2シート弁を配置する。この場合シート弁は、最終位置にある弁体が選択的にシート弁を開閉するよう構成され、シート弁の弁体は互いに連結する。
流体抵抗を減少させ、圧力制御弁により制御される変速機のシフト要素の動的な調整能力を向上させるため、国際公開第2005/026858A1号パンフレットにおいては、流れガイド手段、詳細には第1及び第2出口領域の間に分流体が提案されている。この分流体は、第1シート弁から第2シート弁に至る流体の流れを30度以下の角度で転向する。
更に、国際公開第2009/092488A1号パンフレットにおいては、こうした流れガイド手段が複数の通路領域を備え、第2シート弁方向に流れる流体を旋回流に変化させ、それにより弁の動特性を向上すると共に弁漏れを減少することが開示されている。
上述した既知の圧力制御弁においては、例えばポンプ圧力変動又は車両用変速機のシフト要素におけるスティックスリップ効果により発生する入口又は出口側の圧力変動が、殆ど遮られずにシート弁の弁体に作用することになり、それにより弁が利用可能な作用圧力の調整が困難になる。
国際公開第2005/026858A1号パンフレット 国際公開第2009/092488A1号パンフレット
従って本発明の課題は、圧力変動に鈍感な圧力制御弁を提案することである。
この課題は、請求項1に記載の特徴を備えた圧力制御弁装置により解決され、本発明の好適な実施形態は、従属請求項により明らかとなる。
従って、少なくとも1つの入口領域と、互いに連結された2つのシート弁により流体的に互いに接続可能である第1及び第2出口領域とを備え、特に第1出口領域における流体圧力を調整可能とするために、第1シート弁により入口領域から第1及び第2出口領域へ向かう流体流入を調整可能であり、第2シート弁により第1及び第2出口領域間の流体流出を調整可能である、流体用の圧力制御弁装置を提案する。この際、第1シート弁の上流側には入口領域において流れガイド手段が配置され、この流れガイド手段は第1シート弁の領域における流体に所定の流れ特性を付与する。
第1シート弁の上流側の入口領域に流れガイド手段を配置したこの種の圧力制御弁装置は、上述した従来技術による圧力制御弁装置と比較して、入口領域つまり入口側及び第1出口領域つまり作動圧力接続部からの圧力変動に対して、より鈍感であることが知られている。
更に、従来技術により既知である弁においては、第1シート弁に流入する流体の流れ特性は、予測不能に多数のパラメータ、特に流体圧力、流体流速度及び圧力制御弁装置の上流側に位置する流体システム(パイプ直径、パイププロセス等)の配置などに依存し、そのため弁へ流入する流体の流れ特性は強い変動にさらされる。これにより、構造的に同一な圧力制御弁装置を同一の作動条件(圧力レベル、流体温度等)のもとで異なる流体システムに設置した場合、異なる調整性能を示す場合がある。例えば、自動変速機のシフト装置の圧力制御弁装置は、構造的に同一な自動化されたマニュアル変速機のシフト装置の圧力制御弁装置と比較して、圧力制御弁装置の上流側に位置する流体システムの影響により、異なる調整性能を示す場合がある。
本発明に係る手法により、流体の流れに対して所定の流体性能、特に流れ方向及び/又は流れ速度(流れフィールド)を付与する。つまり、かつては予測不能であった圧力制御弁装置に流入する流体の性能を、本発明に係る流れガイド手段により、既知であり、安定した進路に導くのである。この場合特に圧力変動が平坦化されるか、又は圧力変動が圧力制御弁装置に対して作用を及ぼさないか又は僅かな作用に留まるよう導かれる。
流れガイド手段により安定化された流れを伝播させることにより、第1シート弁の下流側における圧力変動、特に圧力制御弁装置の第1出口領域つまり作動圧力接続部から、圧力制御弁装置に達する刺激又は混乱が平坦化され、それにより好適にも、圧力変動は圧力制御弁装置の上流側に伝播しないか又は伝播が限られる。
好適には、流れガイド手段は入口領域における1つ又は複数の案内羽根、流れガイド管又は他の流れガイド体として構成する。この場合流れガイド手段は、入口領域から流入する流体が、実質的に第1シート弁の弁体の周囲を回るよう特に形成する。流体の流れ内部の圧力変動は、この場合もはや直接直角を成して弁体に突き当たることはなく、それにより弁体への衝撃強度が弱まり、弁装置の調整性能が向上する。
弁体に流れが突き当たるのが避けられない限り、流れガイド手段は、入口領域から流入する流体を、実質的に薄板状の流れとして弁体に沿って導くよう構成することを提案する。これは流れガイド手段が、流体を弁体の実質的な接線として導くことで実現されている。この場合、流体の流れはもはや直角を成して弁体に突き当たることはなく、流れガイド手段により、流れ易いよう弁体に沿った薄いフィルム状となって導かれる。これにより、流体の流れは実質的に弁体の接線となり、弁体に沿って導かれ、弁体に伝達される圧力変動部分が著しく減少し、圧力制御弁装置の調整性能が向上する。
圧力制御弁装置の特に好適な発展形態においては、流れガイド手段は、第1シート弁の領域における流体を旋回流、特に第1シート弁の弁体の長手方向軸又は作動軸の周囲の旋回流とするよう構成される。つまり、流れガイド手段により付与された流れ特性が旋回流と対応するのである。これにより、特に入口領域又は第1出口領域から圧力制御弁装置に達する刺激/混乱が弱められる。この種の旋回流は特に安定しており、刺激/混乱を受容する。この場合弁体の長手方向軸又は作動軸とは、各シート弁の弁体がその軸に沿って動き、シート弁を開閉する軸として特に理解する。
流れを流れガイド手段により、目的とする第1シート弁方向へ特に旋回流として導くことで、更に第1シート弁の流体抵抗が低減され、流れる流体の荒れた流れの部分が実質的に減少し、それにより振動応答が低減する。
圧力制御弁装置の更なる好適な実施形態においては、第2流れガイド手段を、第2シート弁の上流側で、流体的に第1及び第2出口領域の間に配置する。この第2流れガイド手段は、第2出口領域へ流れる流体を、第2シート弁の領域で旋回流に変化させるよう構成されている。特に、第2シート弁を流れる流体に対して、第2流れガイド手段により、第2シート弁の弁体の長手方向軸又は作動軸の周囲に旋回流を付与するよう、第2流れガイド手段を構成することを提案する。それにより弁の動特性が高まり、圧力制御弁装置の漏流量が低減可能である。上述のように、双方の流れガイド手段が、第1シート弁による流体の流れの回転方向が、第2シート弁を流れる流体の流れの回転方向に対応するよう構成されている場合、こうした効果が強化される。第1流れガイド手段が旋回流を発生するよう構成されている限り、第2流れガイド手段も同様に構成可能である。
圧力制御弁装置の発展形態においては、第1流れガイド手段は少なくとも1つの、好適には複数の流れガイド管を有し、流れガイド管は、少なくとも第1シート弁のシート弁口にほぼ接して入口領域と接続する。言い換えれば、流れ特性を付与する1つ又は複数の流れガイド管は、シート弁口に対して側面方向にオフセットして入口領域と接続する。これにより、流体の流れは摩擦の少ない状態で、第1シート弁の弁体に対してほぼ接する状態で導かれる。こうして第1シート弁を流れる流体の流れを、薄いフィルム状に弁体に沿って形成し易くなる。この場合好適には、流れガイド管は下流側でシート弁口に向けて共に漏斗形状で進み、特に流体がシート弁口に近づくにつれて加速される(角運動量保存)よう構成する。流れガイド管を単体で設ける場合、この流れガイド管を下流側で、シート弁口に向けて漏斗形状で走らせる。好適には、漏斗形状は第1シート弁の弁体の長手方向軸又は作動軸に対して40度乃至80度、特に好適には60度±10度の開口角を有する。この場合、漏斗形状は丸みを帯びる、又は特に凸面又は凹面とすることも可能である。その場合開口角は、弁体の長手方向軸又は作動軸に対して漏斗形状の中央の螺旋角度に対応する。1つ又は複数の流れガイド管は、各々螺旋状に構成可能である。好適には、螺旋は弁体の長手方向軸又は作動軸と同心上又は偏心して進む。螺旋形状に替えて、又は加えて、1つ又は複数の流れガイド管はシート弁口上を旋回流で走ることも可能であり、つまり下流側へ、シート弁口上で半径を減少させつつ進む。
圧力制御弁装置の発展形態においては、1つ又は複数の流れガイド管の幅又は直径、つまりその流体断面は、第1シート弁の弁体の長手方向軸又は作動軸に近づくにつれて減少する。特に、流体流入口、つまり流体が各流れガイド管内に流入する流体流入断面は、流体流出口、つまり流体が各流れガイド管から流出し、流入口つまり流入断面に対して長手方向軸又は作動軸により近い流体流出面に比べて、貫通面がより大きい。これにより、流れガイド管内部の流体速度は、長手方向軸又は作動軸に近づき、それにより第1シート弁の弁口に向かうにつれて上昇し、流れガイド管の下流側及び第1シート弁の下流側の領域において、より速く安定した流体の流れが達成されている。
圧力制御弁装置の配置において、流れガイド管の断面は第1シート弁の長手方向軸又は作動軸に対する垂直面上で、プロペラ形状又は少なくとも略プロペラ形状とする。言い換えれば、各流れガイド管はプロペラ羽根形状のリセス又は管を構成し、その際各プロペラ羽根形状の基底部においては、流体流出のための少なくとも1つの開口部が、第1弁座方向へ設けられる。この開口部は、各流れガイド管の全長に渡って伸長することが可能であり、又は単に第1シート弁の弁口の領域に設けることも可能である。旋回流を発生させるために、各流れガイド管の流出口は、好適には長手方向軸又は作動軸に対して側面方向にオフセットする、つまり流出口は長手方向軸又は作動軸に接して通りすぎる。従って流出口は特に、流体が第1シート弁の弁口に接するように、又は少なくともほぼ接するように流れガイド管から出るよう構成する。流れガイド管のプロペラ形状は、例えばボート、船又は飛行機等の船舶又は航空機用プロペラのプロペラ形状に対応するか又は特に類似するものとするが、もちろんこれらに限定されることはない。
流れガイド手段は、例えば射出成形、研磨、穿孔等の生産技術によりハウジングと一体成型することで、圧力制御弁装置のハウジングと一体部品とすることが可能であり、又は圧力制御弁装置に挿入し固定した独立部品として、つまり製造プロセスにおいて、圧力制御弁装置内部に例えばプレス、接着、射出又はネジ留めして構成することも可能である。そのためには、流れガイド手段を例えばスリーブ管とし、このスリーブ管を圧力制御弁装置の組立時に圧力制御弁装置のハウジングに固定する。この場合、第1シート弁も流れガイド手段と同一の構成ユニットとして構成可能である。
更なる実施形態においては、圧力制御弁装置の第1シート弁の制御切欠を、実質的に鋭角又は直角とする。特に、流れガイド手段が旋回流を発生するよう構成されている場合、第1シート弁の弁口により、ロスを抑えた状態で流体が通過可能となる。このために、制御切欠は流れ易いよう小さい又は単にごく小さい面取り部(面取り半径は0.1mm未満)とし、制御切欠は、出来る限り「鋭利」に構成する。好適には弁口は、弁の制御切欠又は第1シート弁の制御面の下流側に連続的に拡がる。これにより、第1シート弁の下流側にある弁口は拡散具として機能し、入口側の圧力変動を更に除去するか、又は圧力変動の除去を少なくとも助ける役目を果たす。更に、拡散作用により負圧、つまり圧力低下が、第1シート弁を開閉する第1シート弁の弁体の直近で発生するため、弁の動特性が向上する。
圧力制御弁装置の特に好適な変形形態においては、圧力制御弁装置は比例電磁石、つまりアンカーを備えた電磁石を有し、この電磁石の位置は、電磁石に供給される電流に応じて変化可能である。この場合アンカーは、第1及び第2シート弁の互いに連結された2つの弁体を動かす。これにより、第1出口領域に存在する/利用可能な圧力を、供給される電流により厳密に調整つまり制御可能である。更に、本発明に係る圧力制御弁装置は液圧式の圧力制御弁装置として、特に車両用変速機の液圧式圧力制御弁装置として好適である。この圧力制御弁装置の適用分野としては、特に多段式自動変速機の異なる変速比を入力する液圧式のギヤシフト装置、又は車両の自動化されたマニュアル変速機が挙げられるが、それらに限定されることはない。従って自動車の分野以外にも同様に適用可能であり、例えば据え置き型の液圧システムがある。
以下に本発明を、更なる好適な本発明の実施形態及び特徴を示す例示及び図面により詳述する。各図面は概略図である。
本発明に係る圧力制御弁装置の長手方向断面図である。 図1の圧力制御弁装置における弁部分を示す半裁斜視図である。 第1シート弁における弁口の代替実施形態を示す、図2の該当部分の拡大図である。 流れガイド手段の代替実施形態を示す横断面図である。 流れガイド手段の代替実施形態を示す横断面図である。 流れガイド手段の代替実施形態を示す横断面図である。 流れガイド手段の代替実施形態を示す横断面図である。 流れガイド手段の代替実施形態を示す横断面図である。 車両用変速機のシフト要素を駆動するための液圧システムを示す回路図である。
図1乃至図4において、同一又は少なくとも機能的に同一である各構成部品については、同一の符号を付している。
図1は、比例圧力制御弁として構成された圧力制御弁装置の長手方向断面図である。圧力制御弁装置は実質的に、アクチュエータである電磁石部分1、弁部分2から組み立てられ、両者のハウジング11、21は互いに強固に連結される。電磁石部分1は電磁石を有し、電磁石は少なくともハウジング11に配置された電気的なソレノイド12、ソレノイド12に対して位置を固定された磁石ヨーク13及びソレノイド12及び磁石ヨーク13に対して移動するアンカー14から構成される。アンカー14は、この実施形態においては3部品より構成され、アンカーロッド141、アンカー体142、及び例えばアルミニウム等、磁気を帯びていない素材製である非接着盤143を有する。しかしながら、他の適切な構造形態/構造タイプも同様に適用可能である。非接着盤143は、ソレノイド12が電流の流れている状態から流れていない状態へ移行する際に、アンカー14が磁気により接着されることを防止する。アンカー14が動かされる場合、電磁石部分1内部で圧力平衡を可能とするために、好適にはアンカーロッド141は圧力平衡開口部、つまり穴を備える。
アンカー14の位置は、ソレノイド12に電流が流れていない状態では、2つの弾性バネ要素(ここでは例示的に圧縮コイルを使用)の作用により、電磁石部分1内部に位置する。弁部分2とは反対側のバネ要素15のプレテンションは、プレテンション要素16により調整可能である。プレテンション要素16は、特にこの実施形態のように挿入され、挿入深度によりプレテンションが調整されるか、又はネジ留めされ、ネジ留め深度によりプレテンションが調整される。電磁石部分1のハウジング11に付帯して、電気的な接触具17があり、この接触具17はソレノイド12と電気的に接続する。ソレノイド12には、この接触具17により、図示されていない圧力制御弁装置に対して外部に位置する電子装置から電流を流すことが可能である。圧力制御弁装置の代替実施形態においては、この電子装置、又は少なくとも電子装置の部分が、電磁石部分1に統合されている。
磁石ヨーク13は、アンカー14側正面に、磁石制御用切欠132を備えた浸しステップ131を有する。磁石制御用切欠132の形状により(この場合には円錐形)、アンカー14に作用する磁力が、その時点で供給されている電流、及びアンカー14の位置において、どの程度の強度とするか厳密に制御できる。磁石制御用切欠132は好適には、存在する磁力がソレノイド12に供給された電力強度と比例するよう構成し、更にアンカー14がその時点で磁石ヨーク13に対してどの位置にあるかには、可能な限り依存しない(比例電磁石)。磁石ヨーク13に対して、電磁石部分1は固定された極チューブ19を有し、極チューブ19はソレノイド12の磁場の方向性をより良好に導く。この場合、アンカー14は例示的に、第1の滑り支承部18と共に極チューブ19上及び第2の滑り支承部18と共に磁石ヨーク13上を、圧力制御弁装置の長手方向軸線Lの方向へ軸上で移動可能に支承される。しかしながら、他の支承コンセプトも同様に適用可能である。
電磁石部分1に付帯して、圧力制御弁装置は弁部分2を有し、この弁部分2は、ハウジング21上に挿入されたフィルタバスケット22を有する。フィルタバスケット22は、入口側で圧力制御弁装置の正面に位置する第1フィルタ221、及び出口側で圧力制御弁装置の側面に配置された、図示されていない第2フィルタを備える。第1フィルタ221は、圧力制御弁装置に流入する流体をろ過し、一方第2フィルタは圧力制御弁装置の作業用ポートから流出する流体をろ過する。フィルタバスケット22にはOリング形シール材が配置され、圧力制御弁装置の入口領域P、第1出口領域A及び第2出口領域Tを、互いに流体密閉状態で分離する。入口領域Pは圧力供給接続部とも称し、圧力制御弁装置の軸の正面側に配置され、一方第1出口領域Aは作動圧力接続部と、第2出口領域Tはタンク接続部とも称し、長手方向軸線Lの半径方向に配置される。対応して弁部分2内部に適切に管を導くことにより、入口領域P及び第1及び第2出口領域A、Tの配置を交換し合うことも可能である。流体の好適な流出方向又は入口領域P、第1及び第2出口領域A、Tへの流入方向は矢印で示される。
弁部分2はハウジング21内部に第1シート弁23及び第2シート弁24を有し、これらの弁により入口領域P、第1出口領域A及び第2出口領域Tが流体的に互いに接続可能となる。これにより、第1出口領域A内部の圧力レベルが目標通りに調整可能となる。第1シート弁23は、第1シート弁23の長手方向軸に沿って移動する弁体231を有し(この実施形態においては球状の弁体231)、第2シート弁24も第2シート弁24の長手方向軸に沿って移動する弁体241を有する(この実施形態においては円錐形)。シート弁23、24の中心軸又は作動軸は、この場合圧力制御弁装置の長手方向軸線Lに対応する。適切な偏向手段を使用することで、シート弁23、24の長手方向軸又は作動軸が異なる状態、例えば平行する又は互いに斜めに曲がった状態で位置することも可能である。弁体231の対象物は、弁体231に対して位置を固定された弁オリフィス232である。弁オリフィス232は、弁制御切欠233(弁座)を有し、弁体231は図示の閉鎖状態において、弁制御切欠233に当接し、それにより第1シート弁23、詳細には第1シート弁23の弁口234が更に流体密閉状態で閉鎖される。その際、弁体231及び弁制御切欠233の間で第1シート弁23の開放時に構成される第1有効弁開放面により、第1シート弁23を介して流入する流体量及び第1シート弁23に対する圧力低下量が規定され、それにより第1出口領域Aに存在する、又はそこで利用可能な圧力に影響を及ぼす。第2シート弁24の弁体241の対象物は、同様に弁オリフィス242を構成し、弁オリフィス242は弁制御切欠に替えて、円錐形の制御面243(弁座)を有する。制御面243には弁体241が当接し、第2シート弁24が閉鎖され、それにより第2シート弁24、詳細には第2シート弁24の弁口244が更に流体密閉状態で閉鎖される。その際、弁体241及び制御面243の間で、第2シート弁24の開放時に構成される第2有効弁開放面により、第2シート弁24を介して流出する流体量が規定され、それにより同様に第1出口領域Aに存在する、又はそこで利用可能な圧力に影響を及ぼす。第2シート弁24を介して流れる流体は通常使用されず、流体貯蔵部へと導かれるため、第2シート弁24を介した流体量はしばしば漏出として扱われる。圧力制御弁装置の図示の構成においては、第1シート弁23の弁体231は、弁口234及び第2シート弁24の弁体241の上流側であり、弁口244の下流側に位置する。
この場合当業者にとっては、シート弁23、24、詳細には弁体231、241及び対応する弁オリフィス232、242は、他の適切なタイプで構成可能であることが明白である。例えば第2シート弁24は、図示の第1シート弁23と同様に球状の弁体を備えたボール弁として構成可能である。同様に、第1及び/又は第2シート弁23、24は、平弁又はボール弁座(図示の第2シート弁24と同様)として構成可能である。図示の実施形態においては、第1シート弁23は制御用の弁制御切欠233を有し、弁体231は閉鎖状態で弁制御切欠233に当接、つまり弁体231及び弁オリフィス232の間で実質的に線状の接触が生じる。一方第2シート弁24は制御面243を有し、弁体241は閉鎖状態で制御面243に当接、つまり弁体241及び弁オリフィス242との間で実質的に面状の接触が生じる。シート弁23、24は、その双方又はシート弁23、24の何れか一方が面状の接触又は線状の接触を、弁体231、241及び弁オリフィス232、242の間で有するよう構成可能であることは明白である。弁オリフィスは、面状の接触を構成するためには弁体の表面形状と補い合う制御面を有し、線状の接触を構成するためには弁体の表面形状と補い合う制御用切欠を有する。
シート弁23、24の弁体231、241は、長手方向軸線Lに沿って移動する弁押しロッド25により駆動される。少なくとも第2シート弁24の弁体241は、弁押しロッド25と接続する。この接続は固定されても(図示の場合)、弾性要素を挿入、例えば弁体241及び弁押しロッド25の間に圧縮バネを配置することによっても実現可能である。同様に弁体231は、弁押しロッド25と接続するか、又は弁押しロッド25から完全に分離することも可能であり、その際弁押しロッド25は第1シート弁23を開放すべく、弁体231を単に弁オリフィス232から押し出すのみで、それにより弁口234が開放される。第1シート弁23の閉鎖は、弁体231が弁押しロッド25から離れている場合、入口領域Pから流入する流体の圧力のみで行われる。弁押しロッド25により弁体231、241は連結され、シート弁23、24は完全に交互に駆動可能である。このことは、一方で第1シート弁23が開放され、第2シート弁24が閉鎖されていることを意味し、また他方では第1シート弁23が閉鎖され、第2シート弁24が開放可能であることを意味する。従ってシート弁23、24の連結の配置は、液圧式ハーフブリッジ回路に対応する。
弁押しロッド25は磁石ヨーク13を貫通し、アンカー14の弁部分2側正面に当接する。弁押しロッド25はアンカー14と接続するか、又は例えば圧縮バネ等の弾性要素を介して接続する。弁押しロッド25が磁石ヨーク13を貫通する開口部は、好適には流体密閉状態で、弁押しロッド25をリード部として構成する。従ってアンカー14の、磁力に誘導された弁部分2の軸方向への動きが直接弁押しロッド25へと伝達され、それにより弁押しロッド25が共に動き、その際第1シート弁23を開放し、第2シート弁24を閉鎖するよう作用する。実質的に、弁部分2の方向に位置するバネ要素15のバネ力及び弁体231に作用する流体圧力は、この場合アンカー14及び弁押しロッド25が偏向するにつれて、磁力に対する抗力が強まるよう作用し、それにより磁力と抗力の間でバランスがとれるまで、第1シート弁23が開放し、第2シート弁24が閉鎖する。この場合、シート弁23、24の開口幅により第1出口領域Aにおいて所定の流体圧力が発生し、この流体圧力は入口領域Pに存在する流体圧力を下回り、第2出口領域Tに存在する流体圧力を上回る。この際、第2出口領域Tにおける流体圧力は、この流体圧力が大気圧にさらされている流体貯蔵部と通常接続しているため、基本的に大気圧に対応する。アンカー14に作用する磁力は、ソレノイド12に供給される電流強度に依存しており、抗力はアンカー14の偏向に依存しているため、供給される電流により、第2出口領域Tの圧力レベルを厳密に調整又は制御可能である。
この場合、図1に示された位置又はアンカー14、弁押しロッド25及びシート弁23、24のスイッチ位置は、圧力制御弁装置の初期位置において、ソレノイド12に電流がが流れておらず、従ってアンカー14に磁力が作用していない位置/スイッチ位置に対応することに注意されたい。この場合第1シート弁23は完全に閉鎖されており、第2シート弁24は完全に開放されているため、入口側Pからは圧力制御弁装置へ流体が流れることができず(出口領域における圧力が「0」に調整される)、図示の圧力制御弁装置は、増加弁特性を有する通常閉型の圧力制御弁装置となる。つまり供給される電流の強度が増加すると第1シート弁23が開放し第2シート弁24が閉鎖し、それにより第1出口領域Aで利用可能な圧力が増加するのである。
図示の圧力制御弁装置は又、減少弁特性を有する通常開型の圧力制御弁装置に対応するよう再設計可能である。この場合、圧力制御弁装置に電流が流れていない初期状態において、第1シート弁23は完全に開放され、第2シート弁24は完全に閉鎖されているため、入口領域Pからの流体が全て第1出口領域Aに流入可能となり、第1出口領域Aの圧力が最大となる。ソレノイド12に流れる電流が増加するにつれて、第1シート弁23は閉鎖され、第2シート弁24が開放され、第1出口領域Aで利用可能な圧力が、対応して減少する。このために、第1及び第2シート弁23、24は、弁体231が弁口234及び弁体241の下流側で、弁口244の上流側になるよう再構成されている。一方浸しステップ131及び磁石制御用切欠132を備えた磁石ヨーク13は、電磁石部分1の弁部分2と反対側に配置されている。
図1によれば、入口側、つまり第1シート弁の上流側の入口領域Pには、第1流れガイド手段26が配置され、第1シート弁23の領域における流体に所定の流れ特性を付与する。これにより、特に第1シート弁23の弁体231の流体抵抗が減少し、圧力制御弁装置を流体の流れ内部の刺激又は混乱、例えば圧力変動に対してより鈍感になるよう構成可能である。所定の流れ特性を付与することにより、圧力制御弁装置は異なる流体システムに左右されずに適用可能となる。流れる流体は流体システムの違いに依存することなく、シート弁23、24との接触前に、設けられた進路に導かれ、つまり定められた流れ特性を示すためである。従って圧力制御弁装置はより単純な構成となり、異なる流体システムに対して改造することなく適用可能となる。
図示の場合においては、流れガイド手段26は複数の流れガイド管261から構成され、流れガイド管261は圧力制御弁装置の長手方向軸線Lに沿ったリセスの形状で、弁部分2のハウジング21の内部にある。長手方向軸線Lに対して垂直な切断面Sに沿って、各流れガイド管261はプロペラ羽根形状の断面を有する(図2及び図3d参照)。従って長手方向軸線Lに近づくにつれて、各流れガイド管261の幅が減少し、それにつれて貫流面も減少する。それにより流れガイド管261を貫流する流体は、長手方向軸線Lに近づくにつれて加速される。この現象は、下流側で弁口に向かう流れガイド管261が漏斗形状で流れることにより増強される(図2参照)。この場合漏斗形状は、長手方向軸線Lの軸方向に位置する流れガイド管261の末端域により構成され、流れガイド管261は長手方向軸線Lに対して傾斜して収束する。
流れガイド手段26の中央には、長手方向軸線Lの同軸上の入口領域Pに、例えば穴のような特に環状の開口部262がある。この開口部262の内部に第1シート弁23の弁体231が配置され、この開口部262は流れガイド管261と接続する。開口部262は上流側で、弁体231が圧力制御弁装置から落下するのを防止する栓222により閉鎖される。図示の実施形態においては、栓222はフィルタバスケット22の一部であるが、単体部品として又は流れガイド手段26又はハウジング21の部分としても同様に構成可能である。図示されてはいないが好適には、栓222は流れ易いよう、特に雫の形状又は先端の鋭利な円錐形状とする。従って好適には、栓222は流れガイド手段26の一部とし、これは同様に、栓222が流れガイド管、案内羽根又はそれらに類するものを供えることによっても実現可能である。更に栓222及びハウジング21は、これらの構成備品を組み立てて初めて流れガイド手段26が構成されるようすることも可能である。つまり両構成部品21、222は流れガイド手段26と補い合うコンポーネントを有し、このコンポーネントは、構成部品21、222と組み合わせられて初めて実際に流れガイド手段26を構成する。
同様に図示されていない圧力制御弁装置の実施形態においては、流れガイド手段26はスリーブ管から構成され、このスリーブ管は特に圧力制御弁装置の組立の再に、軸方向にハウジング21に挿入され、例えばプレス又は接着される。このスリーブ管は、第1シート弁23の一部とすることも可能であり、特に弁オリフィス232を有するか又は第1シート弁23全体と合体可能でもある。
流れガイド管261は、少なくともほぼ開口部262又は第1シート弁23の弁口234に接して入口領域Pと接続する。つまり流れガイド管261の出口開口部は、長手方向軸線Lに対して側面方向にオフセットして開口部262と接続する。これにより、開口部262及び弁口234に流れる流体は長手方向軸線Lを中心とする旋回流に変化し、この旋回流は流れを特に好適な方向に導き、安定させる効果を奏する。詳細には、圧力制御弁装置に流れ込む流体は弁体231において流体抵抗を減少させ、弁体231の表面に沿って接線となり薄いフィルム状の流れを形成する。この流れは、圧力変動又は他の混乱/刺激を弁体231に伝達しないか、又はごく僅かに伝達するのみである。更に旋回流は、流れの回転軸上(つまり図示の例においては長手方向軸線L上)の弁体231の位置を安定させるよう作用する。従って弁体231は外側からの力により刺激される場合、例えばハウジング11及び21の機械的振動がある場合、旋回流の中で安定した状態に保たれる。
好適であり強制ではないが、流れガイド手段26、28は、図示のように各流れガイド手段26、28が同一の回転方向を有する旋回流を発生するよう構成する。
流体は第1シート弁23を貫流した後、中間スペース27へと至り、この中間スペース27において流体の流れは第1出口領域Aへ向かう第1部分流れと第2シート弁24に向かう第2部分流れに分けられる。第1及び第2部分流れの磁力関係は、第2シート弁24の開放、詳細には第2シート弁24の有効弁開放面により規定される。第1出口領域Aは弁部分2のハウジング21に側面開口部を有し、第1部分流れが流出する。同様に第2出口領域もハウジング21に側面開口部を有し、第2部分流れが流出する。
任意ではあるが図1に示されるように、中間スペース27において第2シート弁23の上流側で流体的に、第1及び第2出口領域A、Tの間に第2流れガイド手段28が配置される。この流れガイド手段28は、第2出口領域Tへと流れる流体つまり第2部分流れが、第2シート弁24の領域において第1シート弁23の長手方向軸又は作動軸(この場合、流れガイド手段圧力制御弁装置の長手方向軸線L)を中心とする旋回流に変化させるよう構成する。この場合第2流れガイド手段28は、実質的に複数の流れガイド管281及び第2シート弁24の弁オリフィス242を備えた渦巻き発生具で構成される。この場合各流れガイド管281は、長手方向軸線Lに対して同心円の螺旋形状で進む。弁オリフィス242は、流れガイド管281の出口から第2シート弁24の弁口244へとノズル状で走り、それにより旋回流の速度が、下流側では弁口244に近づくにつれて増加する(角運動量保存)。第2シート弁24を過ぎると、流体は第2出口領域Tに至る。第2出口領域Tは、大気の周囲圧力にさらされる流体貯蔵部に割り当てられることが多い。第2流れガイド手段28を備えた圧力制御弁装置の形態により、圧力制御弁装置の動力が増強され、同時に漏出も減少する。
基本的に、図1に示された第2流れガイド手段28は他の構成とすることも可能であり、例えば旋回流を発生する案内羽根又はそれに類したものを装備可能である。又は漏出の増加又は弁の動特性が小さいことが許される又は望ましい場合には、第2流れガイド手段28を省力可能である。もちろん第2流れガイド手段28は、第1流れガイド手段26の図示の実施形態と同一の構成が可能であり、第1及び第2流れガイド手段26、28は、例えば同一構造とできる。
第2流れガイド手段28は、図示の実施形態では単一部品として構成されているが、もちろん渦巻き発生具及び弁オリフィス242は複数部品としても構成可能であり、代替的に渦巻き発生具及び/又は弁オリフィス242をハウジング21と共に単一部品としても構成可能である。更に、弁押しロッド25を駆動、つまり直線状に動かすために、電磁石部分1に替えて他の適切なアクチュエータ、例えば直線方向に作用する液圧式、気圧式又は他の電気式アクチュエータ等も装備可能である。
図2は図1の圧力制御弁装置の弁部分2の拡大投影図である。電磁石部分1は図2には示されていない。図2に示すように、弁制御切欠233は鈍角を有する。弁制御切欠233の下流側には、まずシリンダ状の弁口234が配置されている。弁口234は、このシリンダ形状と連続的に拡散具状に中間スペース27へと拡がる。流れガイド管261は、真直ぐに長手方向軸線Lに沿って拡がるリセスとしてハウジング21内部へと続き、その際長手方向軸線Lと垂直の切断面S上のリセスの断面はプロペラ形状である。適切と見なされる限り、他の断面形状も考慮可能である。流れガイド管261は特に長手方向軸線Lに沿って真直ぐな形状に替えて、長手方向軸線Lを中心とした螺旋形状又は第2流れガイド手段28の流れガイド管281と類似の形状とすることも可能である。
図示の実施形態においては、流れガイド管261は下流側で弁口に向けて共に漏斗形状で進む。このため末端域(この場合流れガイド管261の平坦な末端面)は、長手方向軸線Lに対して傾斜する。漏斗形状の開口角ALPHAは、この実施形態の場合約60度、好適には約60度±10度とする。その際漏斗形状(この場合流れガイド管261の末端域)も丸みを帯び、従って凸面又は凹面とすることも可能である。こうして開口角は、長手方向軸線Lに対して漏斗形状の中央の螺旋角度に対応する。
図2aは、図2のAA部の拡大図であり、代替的に構成された弁制御切欠233及び弁口234を示す。図1及び図2の実施形態に対して、第1シート弁23の弁制御切欠233がここでは直角(BETA角)を有し、面取り部を備えないか又はごく小さな面取り部とし、つまり弁制御切欠233を「鋭利」に構成する。これにより好適にも、流体が第2シート弁23を経由して貫流する際に、流体抵抗が弱まる作用を受ける。第1シート弁23の弁口234は、弁制御切欠233の下流側で連続的に拡散具形状を示す。この場合発生する拡散作用により、入口領域Pの上流側及び下流側から誘導される圧力変動を弱め、弁体231に対して直近で圧力低下が発生し、弁体231の開閉運動を助け、従って弁の動特性が向上する。平坦面に替えて、弁制御切欠233の下流側の弁口234は湾曲面、つまり凸面又は凹面とすることも可能である。同様に、弁制御切欠233は直角に替えて鋭利にも構成可能である。
図3a乃至図3eは、図1及び図2の切断面Sに沿った流れガイド管261の断面の代替実施形態を示す。
図3aは、4つのプロペラ形状の流れガイド管261を有する流れガイド手段26を示す。流れガイド管261の幅(B)又は流体断面(B)は、圧力制御弁装置の長手方向軸線L、特に第1シート弁の長手方向軸又は作動軸に近づくにつれて減少する。各流れガイド管261は、流出口と共に同一の開口部262(この場合長手方向軸線Lに沿って同心上にある)に接続し、開口部262の内部には、第1シート弁の弁体231が移動可能に配置される。旋回流(この実施形態においては右回りの回転方向を有する流れ)を発生させるために、出口開口部は長手方向軸線Lに対してオフセットし、出口開口部は長手方向軸線Lに接して通過する。こうして流れガイド管261を出た流体は、第1シート弁の弁口に接するか又はほぼ接して、好適には弁体231に沿った薄いフィルム状となって開口部262へと流れ込む。言い換えれば、各プロペラ羽根形状の流れガイド管261の基底部には、流れガイド手段26の同一の開口部262への流体流出口があり、流体流出口は下流側で第1シート弁の弁口と合体する。その際、流出口の開口部262への接続部は、旋回流が流れガイド管261の下流側の第1シート弁の領域において形成されるよう構成される。
図3aの流れガイド手段26とは反対に、図3bの流れガイド手段26は、実質的に三角形状の断面を有するプロペラ形状の流れガイド管261を示す。三角形の角部はもちろん丸みを帯び、つまり内半径を有する。
図3cの流れガイド手段26は、図3aの流れガイド手段26とは、流れガイド管261が四角形状の断面を有する点で異なっており、この場合特に長方形状の断面を有する。対応して流れガイド管261の幅(B)は一定である。この場合においても、四角形の角部は丸みを帯びる。
図3dの流れガイド手段26は、実質的に図3aの流れガイド手段26に対応し、流れガイド管261は図3aの流れガイド管261と比較して、ねじれが強められておいる。つまりこの場合、長手方向軸線Lに対する流れガイド管261の内部領域が、より外側の領域に対して流体の流れの所定の回転方向にオフセットされている。それにより、流れガイド手段26の渦巻き発生効果が向上する。これにより各流れガイド管261は、開口部262又は第1シート弁の弁口の上へ渦巻き形状で走る。この実施形態は、図2の実施形態に対応する。
図3eの流れガイド手段26の流れガイド管261は、図3dに対しより強い渦巻き形状のねじれを示し、更に2つのみの流れガイド管261を有する。
流れガイド管261、特に図3aから図3eの流れガイド管261は、図1及び図2に示すように、実質的に長手方向軸線Lに沿って走るリセスとして構成され、実質的に長手方向軸線L方向の側壁を有する。代替的に、流れガイド管261は螺旋形状に構成することも可能であり、特に長手方向軸線Lを中心とする同心円上を走ることができる。2つ又は4つの流れガイド管261に替えて、3、5、6つ等の流れガイド管261を備えることも可能である。1つのみの流れガイド管261を備える流れガイド手段26も同様に可能である。流れガイド管261を、長手方向軸線Lを中心に均等に配置する、つまり流れガイド管261を等間隔に配置することが好適であるが、必然ではない。特に流れガイド管261の形状及び位置は、互いに対称となるよう構成する。
図示のように、流れガイド管261は横長の出口開口部を有し、この出口開口部は流れガイド手段26の全軸長に沿って開口部262と接続する。しかしながら、特に適切な流体の流れを得るため、流れガイド管261が所定の領域のみで開口部262と接続することも妥当である。例えば流れガイド管261は、特に良好な渦巻き発生効果を得るため、流れガイド手段26の下流側の末端域のみ、特に第1シート弁の弁口の直近において開口部262と接続可能である。
図4は、車両用変速機、例えば単段式又は多段式車両用変速機のシフト要素3を駆動する液圧式流体システムの図である。図1に示す、及び図4において符号10が付された圧力制御弁装置は、変速機のシフト要素3に液圧的なシフト圧力を供給するシフト要素弁4を液圧的に事前制御する。従って図4においては、圧力制御弁装置は液圧式圧力制御弁装置として構成される。圧力制御弁装置は、他の流体、例えば特に水又はブレーキ液等の流体に対しても使用可能である。図4は単に本発明に係る圧力制御弁装置の好適な実施形態を例示するものであり、他の適用可能性も同様に考慮可能である。従って図4は、制限するものとしては理解されない。
液圧式流体システムはライン51を有し、このライン51によりメインシステム圧力のかけられた液圧流体が供給される。このため、ライン51の下流側には図示されない液圧ポンプがあり、この液圧ポンプにより液圧流体が流体の貯蔵部6から取り出される。ライン51は、直接にシフト要素弁4に流れる第1分流と、減圧弁7により圧力制御弁装置10へ至るシフト要素弁4を事前制御する第2分流とに分かれる。
シフト要素ライン52はシフト要素弁4から、一方ではシフト要素3の単純に作用するシリンダ31へ至り、シリンダ31はこの場合多板式ブレーキであるシフト要素3をピストンロッドの出入りにより開閉駆動する。シフト要素ライン52は他方で、ホールディング弁9を介した調整ラインとして、シフト要素弁4のスライド弁42の第1軸方向の制御面41に至る。
ライン51の第2分流にある減圧弁7は、既知の方法によりメインシステム圧力を圧力制御弁装置10の入口領域Pに供給される事前圧力へと減圧する。この場合、落下した流体は再利用のために貯蔵部6へ貫流する。
上述のように圧力制御弁装置10は、供給される電流の強度に応じて事前圧力を事前制御圧力へ下方調整し、この事前制御圧力は、事前制御ライン53を介して圧力制御弁装置10の第1出口領域Aにおいて利用される。この場合、圧力制御弁装置10の第2出口領域Tを経て落下する(漏出)流体は、同様に貯蔵部6へ貫流する。
事前制御ライン53にはバネ弾性により作用する圧力ダンパ8が配置される。圧力ダンパ8は事前制御ライン53の圧力変動を低減し、流体システムの共振周波数を限界でない周波数領域へ移動させる。第1出口領域A又は入口領域P、つまり圧力制御弁装置10のPにおいて残留する圧力変動は、本発明に係る圧力制御弁装置10の第1流れガイド手段により更に弱められるか又は完全に除去される。これにより圧力ダンパ8の構造サイズが小型化するか、又は圧力ダンパ8を完全に省略可能である。
事前制御ライン53は下流側で、一方ではスライド弁42の第2軸方向の制御面43に至るライン部分へ、他方ではホールディング弁9のスライド弁92の軸方向の制御面91に至るライン部分へ分岐する。ホールディング弁9は、制御面91に対して弾性要素93(この場合圧縮バネ)を有し、この弾性要素93はスライド弁92が偏向するにつれて、事前制御圧力の制御面91に存在する力に対する抗力を増加させる。
従って、シフト要素弁4の第1の制御面41に存在する圧力は、直接事前制御圧力により調整可能であり、一方第2の制御面43に存在する圧力は、ホールディング弁9により事前制御圧力で間接的に調整可能である。
シフト要素弁4の第2の制御面43は、スライド弁42において第1の制御面41に対して全く反対に配置され、第1の制御面41よりも大きな軸方向面を有する。これによりスライド弁42は、制御面41、43の間に発生する力に対応して位置をずらし、それによりシフト要素ライン52内部に存在し、シフト要素3を駆動するために使用されるシフト圧力が、事前制御圧力に応じて調整可能となる。
代替的に流体システムは、シフト要素3を駆動するために、事前制御に替えて直接制御を備える流体システムとしても構成可能であり、その場合シフト要素弁4は圧力制御弁装置10に対応した構成とする。これにより、事前制御のために必要とされる要素7、9、10、53が省略可能である。しかしながら、シフト要素弁4を駆動するために必要な電流は、事前制御を有する図示の流体システムにおける電流よりも高くなり、シフト要素弁4の電磁石部分1が大型化する。
もちろん、変速機のシフト要素3は他にも随意に構成可能であり、例えば多板式クラッチ、かみ合いクラッチ又はブレーキとすることも可能で、必要に応じて更に同期化装置又は単板クラッチ又はブレーキも装備可能である。シフト要素3は、好適には多段式車両用変速機において異なる変速比を入力するか、又は車両の変速機軸、例えば変速機入力軸、車両の全てのホィールシャフト、車両車軸等を連結又は連結解除する。
1 電磁石部分
10 圧力制御弁装置
11 ハウジング
12 ソレノイド
13 磁石ヨーク
131 浸しステップ
132 磁石制御用切欠
14 アンカー
141 アンカーロッド
142 アンカー体
143 非接着盤
15 バネ要素
16 プレテンション要素
17 接触具
18 支承部
19 極チューブ

2 弁部分
21 ハウジング
22 フィルタバスケット
221 フィルタ
222 プラグ
23、24 シート弁
231、241 弁体
232、242 弁オリフィス
233、243 弁制御切欠/弁制御面
234、244 弁口
25 弁押しロッド
26、28 流れガイド手段
261、281 流れガイド管
262 開口部
27 中間スペース

3 シフト要素
31 シリンダ
4 シフト要素弁
42 スライド弁
41、43 制御面
51 ライン
52 シフト要素ライン
53 事前制御ライン
6 貯蔵部
7 減圧弁
8 圧力ダンパ
9 ホールディング弁
91 制御面
92 スライド弁
93 弾性要素

A、T 出口領域
AA 断面部
B 流れガイド管261の幅
P 入口領域
S 切断面

ALPHA 開口角
BETA 弁制御切欠角

Claims (13)

  1. 少なくとも1つの入口領域(P)と、互いに連結された2つのシート弁(23、24)により流体的に互いに接続可能である第1出口領域及び第2出口領域(A、T)とを備え、第1シート弁(23)により前記入口領域(P)から前記第1出口領域及び第2出口領域(A、T)へ向かう流体流入を調整可能であり、第2シート弁(24)により前記第1出口領域及び第2出口領域間の流体流出を調整可能である流体用の圧力制御弁装置(10)において、前記第1シート弁(23)の上流側には前記入口領域(P)において第1流れガイド手段(26)が配置され、該第1流れガイド手段(26)は前記第1シート弁(23)の領域における流体に所定の流れ特性を付与するものであり、第2流れガイド手段(28)が、前記第2シート弁(24)の上流側で、流体的に前記第1及び第2出口領域(A、T)の間に配置され、かつ、前記第2出口領域(T)へ流れる流体を、前記第2シート弁(24)の領域で旋回流に変化させるよう構成されることを特徴とする圧力制御弁装置(10)。
  2. 請求項1に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記第1流れガイド手段(26)は、前記第1シート弁(23)を通過する流体が実質的に薄いフィルム状の流れとして前記第1シート弁(23)の弁体(231)に沿って流れるよう構成される圧力制御弁装置(10)。
  3. 請求項1又は2に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記第1流れガイド手段(26)は、前記第1シート弁(23)の領域における流体を旋回流とするよう構成される圧力制御弁装置(10)。
  4. 請求項1又は3に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記第1流れガイド手段(26)及び第2流れガイド手段(28)は、前記第1シート弁(23)による流体の旋回流、及び前記第2シート弁(24)による流体の旋回流が、同一の回転方向を有するよう構成される圧力制御弁装置(10)。
  5. 請求項1〜の何れか一項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記第1流れガイド手段(26)は少なくとも1つの流れガイド管(261)を有し、該流れガイド管(261)は、少なくとも前記第1シート弁(23)の弁口(234)にほぼ接して入口領域(P)と接続する圧力制御弁装置(10)。
  6. 請求項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記少なくとも1つの流れガイド管(261)は、下流側で前記第1シート弁(23)の弁口(234)に向けて漏斗形状で進む圧力制御弁装置(10)。
  7. 請求項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記漏斗形状の開口角(ALPHA)は、40度乃至80度、好適には60度±10度である圧力制御弁装置(10)。
  8. 請求項の何れか一項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記少なくとも1つの流れガイド管(261)の幅(B)は、圧力制御弁装置(10)の長手方向軸線(L)に近づくにつれて減少する圧力制御弁装置(10)。
  9. 請求項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記流れガイド管(261)の断面は、前記圧力制御弁装置(10)の長手方向軸線(L)に対する垂直面上でプロペラ形状である圧力制御弁装置(10)。
  10. 請求項1〜の何れか一項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記第1シート弁(23)の弁制御切欠(233)が、少なくともほぼ鋭角又は直角(BETA)である圧力制御弁装置(10)。
  11. 請求項1〜10の何れか一項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、前記第1シート弁(23)の弁口(234)は、弁制御切欠(233)又は前記第1シート弁(23)の制御面の下流側で連続的に拡がる圧力制御弁装置(10)。
  12. 請求項1〜11の何れか一項に記載の圧力制御弁装置(10)であって、電磁石(12、13、14)、好適には前記第1及び第2シート弁(23、24)の弁体(231、241)を駆動する比例電磁石を備える圧力制御弁装置(10)。
  13. 請求項1〜12の何れか一項に記載の圧力制御弁装置(10)で構成された、特に車両用変速機用の液圧式圧力制御弁装置(10)。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104445A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Elektromagnetisches Druckregelventil
DE102011079366A1 (de) 2011-07-19 2013-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Druckregelventilvorrichtung mit einer Strömungsführungseinrichtung
DE102011087264B4 (de) 2011-11-29 2023-01-19 Zf Friedrichshafen Ag Druckregelventilvorrichtung
DE102013213712A1 (de) 2013-07-12 2015-01-15 Zf Friedrichshafen Ag Elektromagnetischer Aktor sowie Fluidventil mit einem solchen Aktor
DE102013213713A1 (de) * 2013-07-12 2015-01-29 Zf Friedrichshafen Ag Fluidventil
DE102014205436A1 (de) * 2014-03-24 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Sitzventil mit einem kegelförmigen Schließkörper
JP6657767B2 (ja) * 2015-10-22 2020-03-04 日本電産トーソク株式会社 電磁弁装置とその製造方法
CN110312684B (zh) * 2017-02-24 2022-09-06 默克专利股份公司 流体分配器阀以及使用其的水净化和施配系统
KR102440010B1 (ko) * 2018-03-21 2022-09-05 현대모비스 주식회사 차량용 압력조절밸브
CN117780976B (zh) * 2024-02-26 2024-04-26 天武测控(江苏)有限公司 一种大流量的气体质量流量控制器

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1759081A (en) 1929-04-06 1930-05-20 John K Anderson Valve construction
CN1005588B (zh) 1985-10-30 1989-10-25 Tlv有限公司 减压阀
US4936342A (en) * 1988-01-27 1990-06-26 Mitsuba Electric Manufacturing Co., Ltd. Fuel pressure control valve device
KR940008823B1 (ko) 1990-07-05 1994-09-26 히다찌 겐끼 가부시기가이샤 유압구동장치 및 밸브장치
EP0920657B1 (en) * 1996-08-21 2002-11-13 Fisher Controls International, Inc. Elastomeric element valve
DE59807194D1 (de) 1997-04-18 2003-03-20 Zahnradfabrik Friedrichshafen Druckregelventil
DE19827281C1 (de) * 1998-06-19 2000-01-27 Bosch Gmbh Robert Wegeventil
DE10024700A1 (de) 2000-05-18 2001-11-29 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Regelung des Drucks in einem Hydraulikkreis
DE10034959A1 (de) 2000-07-19 2002-02-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Proportional-Druckregelventil
US20030136449A1 (en) 2002-01-18 2003-07-24 Eaton Corporation Solenoid operated variable bleed pressure control valve with integral shutoff feature
JP3706363B2 (ja) 2002-11-12 2005-10-12 三菱電機株式会社 電磁弁
US6880570B2 (en) 2003-08-14 2005-04-19 Delphi Technologies, Inc. Vehicle actuator
JP2005076870A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Keihin Corp 弁装置
US7165574B2 (en) * 2003-09-03 2007-01-23 Keihin Corporation Solenoid valve with cylindrical valve guide for the spherical valve element at the pressure inlet
DE10342892B4 (de) 2003-09-17 2014-07-31 Zf Friedrichshafen Ag Proportional-Druckregelventil
JP4260697B2 (ja) * 2004-06-29 2009-04-30 三菱電機株式会社 電磁弁
DE102005010693A1 (de) 2005-03-09 2006-09-14 Zf Friedrichshafen Ag Proportional-Druckregelventil mit Drucksprung in seiner p/l-Kennlinie
DE102005021902A1 (de) * 2005-05-12 2006-11-16 Zf Friedrichshafen Ag Proportional-Druckregelventil zur Regelung des Druckniveaus in einem Hydraulikkreis, insbesondere in einem Hydraulikkreis eines Automatgetriebes
US20060272714A1 (en) 2005-06-03 2006-12-07 Conrado Carrillo Magnetic circuit design for linear actuator with small coil diameter
DE102008000106A1 (de) * 2008-01-21 2009-07-23 Zf Friedrichshafen Ag Druckregelventilvorrichtung
DE102009040962A1 (de) 2009-09-11 2011-03-17 Krones Ag Drallelement, Einlaufventil, Vorrichtung und Verfahren zum Ausdampfen aus bzw. Entgasen von Flüssigkeiten nebst Verwendung derselben in Brauprozessen
DE102011056966A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Ventil mit druckseitigem Anschluss
DE102011079366A1 (de) 2011-07-19 2013-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Druckregelventilvorrichtung mit einer Strömungsführungseinrichtung

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