JPH0146747B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁石弁であつて、制御すべき圧力媒
体の圧力負荷を受けない１つの室に電磁石が配置
されており、この電磁石の可動子が、１つの圧力
源と１つのアクチユエータとの間に配置されてい
る弁の閉鎖部材に、１つのプランジヤを介して結
合されており、このプランジヤと弁ハウジングと
の両方にわたつて固定された１つのダイアフラム
が前記電磁石室を圧力媒体によつて負荷される範
囲から分離している形式のものに関する。

この種のいわゆる乾式磁気回路を有している磁
石弁であつて、可動子と閉鎖体との間に配置され
た１つのプランジヤによつて閉鎖体が操作される
形式のものがドイツ連邦共和国特許第807，348号
明細書に示されている。同明細書中には、圧力媒
体の流過を受ける範囲を包囲している弁ハウジン
グ自体におけるプランジヤの貫通案内のシールに
ついては何ら言及されてない。このシールの問
題、特に高圧の場合のシールの問題は解決が容易
でなく、従来提案された解決策でほとんど成功し
ていない。

本発明の目的は、可能な限りわずかな費用でこ
のようなシール問題の申し分のない解決策を講じ
た磁石弁を提供することである。この場合操作力
はわずかで、多年の使用にもかかわらず安定性を
保つものでなければならない。

この目的を本発明は次のようにして達成した。
即ち、プランジヤが、比較的高い圧力の圧力源に
接続可能な１つの高圧室と比較的低い圧力による
負荷を受ける１つの低圧室に接続されていて高圧
室を電磁石との間に位置している１つの中間圧力
室との間の１つのハウジング壁部の１つの貫通口
を貫通案内されており、この貫通口の寸法は、一
面においてプランジヤに沿つて高圧室から低圧室
への１つの圧力媒体流が可能になると共に他面に
おいては高圧室と中間圧力室との間の貫通口にお
ける圧力低下が高圧室と低圧室との圧力差の大部
分に相当するように定められており、プランジヤ
によつて操作される１つの閉鎖部材が一方の弁位
置において比較的高い圧力の圧力源から中間圧力
室への１つの圧力媒体流をしや断するのである。

１つの乾式磁気回路の使用によつて次のような
利点が得られる。即ち、この形状、製作法および
材料に関して任意に選択でき、この磁気回路は緊
密に溶接又はろう接する必要がない。また、乾式
磁気回路の場合運動部分に検出器を付属すること
によつて弁運動を容易に検出でき、このことは弁
の機能テストのためにも有利である。さらに、例
えば電力の供給から可動子の運動までの弁の動作
時間を電子的に評価して制御過程に利用すること
ができる。この別個にされた構造形式の場合、圧
力媒体の流過を受ける範囲のスペースを極めて小
さくしてよく、その結果としての小さな圧力室は
弁ハウジングが受け止めるべき圧力作用が相応に
小さいということをも意味する。

本発明の場合、一面において比較的高い圧力の
１つの圧力源が前提にされており、この場合弁は
アクチユエータへの圧力媒体流を制御することを
目的とする。他面においては１つの低圧室も前提
にされている。このような基本的な前提条件は例
えば自動車用のアンチロツク装置の場合に相当す
る。アンチロツク装置の場合一面においては１つ
の制動圧力源が設けられており、他面においては
弁を介してホイールシリンダから比較的低い圧力
の１つの溜め室へ制動用の作動油を排出させるこ
とが必要となる。制動圧力源がブレーキ制御弁を
設置させた１つのポンプである場合（全出力）、
低圧室は圧力ゼロの作動油タンクであり、１つの
マスターシリンダが圧力源として使われる場合、
排出させた圧力媒体が１つの溜め室へ導かれる。
この溜め室は低い圧力を受けていて、作動油を主
圧力回路へ送り戻す。

本発明はガスを圧力媒体として使う場合にも適
用されるが、主として油圧系に適用することを想
定している。種々の実施態様が考えられ、例え
ば、中間圧力室への圧力媒体流をしや断するため
に使われる閉鎖部材を本来の弁、即ち圧力源とア
クチユエータとの間に配置される弁のための閉鎖
体として利用することも可能である。このような
弁は２ポート２位置弁として構成することがで
き、要するにその両方の動作位置で２つの接続口
を互いに接続したりしや断したりすることができ
る。３ポート２位置弁として構成することもで
き、この場合には第３の接続口が設けられ、閉鎖
体はその両方の動作位置で一面では圧力源をアク
チユエータに接続し、他面ではアクチユエータを
第３の接続口を介して低圧室と接続する。

この場合具体的には２つの実施態様が可能であ
る。１つの実施態様によれば、中間圧力室から高
圧室へのプランジヤの貫通口がこの第３の接続口
の範囲内へ弁座の下流側で通じており、アクチユ
エータから低圧室へ流れる媒体が直接この第３の
接続口を経て流れ、中間圧力室を経由しない（後
述の第１図の実施例）。この場合閉鎖体はその一
方の位置、即ちアクチユエータから低圧室への接
続路を閉ざす位置において、中間圧力室への圧力
媒体流のしや断をも行なう。

別の実施態様によれば、相応に寸法を定められ
た貫通口が第３の接続口として使われ、この貫通
口を介してアクチユエータが中間圧力室を介して
低圧室と接続されることになり、アクチユエータ
から低圧室への媒体はプランジヤの貫通口および
中間圧力室を経て流れる（後述の第２図実施例）。
この場合も閉鎖体はその一方の動作位置において
二重の機能を果たす。

弁の閉鎖体をスプールとして構成することもで
き、ただしこの場合は中間圧力室への漏出流をし
や断するために１つの別個の閉鎖部材を設ける必
要がある。

この閉鎖部材が磁石弁の休止位置で中間圧力室
への流れをしや断する個所に、この閉鎖部材へ働
く１つのばね力を作用させると有利である。

ダイアフラムは金属製のダイアフラムとして構
成して、通例の形式でプランジヤ並びに弁ハウジ
ングに結合すると有利である。

圧力室の外部に設けられている可動の弁部分に
は１つの接点又は電子的発信器（ホール・ゾン
デ、磁気感応半導体等）の形の発信器を付属し
て、弁の機能を検査できるようにすることができ
る。この場合の信号は弁の動作時間を規定するた
めにも使え、かつ制御技術上利用することができ
る。

次に図面に示した実施例について本発明を説明
する。

第１図には１つの圧力源、例えばブレーキ装置
におけるマスターシリンダが符号１で、１つのア
クチユエータ、例えばホイールシリンダが符号２
で、１つの低圧室、例えば溜め室が符号３で示さ
れている。マスターシリンダ１とホイールシリン
ダ２との間の導管には本発明による構成の磁石弁
５，１０が接続されている。この磁石弁は実施例
の場合入口弁として用いられ、励磁された状態で
はマスターシリンダ１からホイールシリンダ２へ
の導管をしや断する。この場合出口弁７を介して
作動油は磁石弁１０とホイールシリンダ２との間
の導管区分から溜め室３へ流出されることにな
る。戻し装置、例えば１つのポンプによつてこの
流出させた作動油が再び導管へ送り戻される。

磁石弁５，１０は、ボールとしての閉鎖部材１
１並びにそのボール保持体１２および閉鎖部材１
１を図示の位置に保つばね１３を有する弁部分１
０と可動子６、脚部８ａ、コイル８、プランジヤ
１９を有する電磁石５とから成つている。電磁石
５は弁の圧力室の外側に配置されている。弁１０
は可動子６、ひいてはプランジヤ１９の移動が壁
部１４を通して閉鎖部材１１へ伝わることによつ
て操作され、このため１つの補助プランジヤ１５
が設けられている。この補助プランジヤ１５の貫
通開口の口径は、補助プランジヤ１５に沿つて高
圧室１６（比較的高い圧力の室）から中間圧力室
１７へ１つの漏出流が可能である程度に定められ
ている。中間圧力室１７はプランジヤ１９および
弁ハウジングに固定されている１つのダイアフラ
ム１８によつて外部に対してシールされている。

制動した場合、高圧室１６内およびブレーキに
高い圧力が生ずるが、この圧力の結果閉鎖部材１
１が補助プランジヤ１５の貫通口をシールしてい
るのでこの補助プランジヤ１５に沿つた漏出流は
生じない、制動圧制御に伴つて弁１０が比較的短
時間切り替えられた時にのみ、高圧室１６内の高
い圧力に基いて補助プランジヤ１５に沿つて中間
圧力室１７内への漏出流が生じ、この漏出流はさ
らに低圧室として役立つ溜め室３へ達する。中間
圧力室１７と低圧室との圧力差はわずかである。
本発明による構成においてはプランジヤ１９並び
に補助プランジヤ１５の貫通案内に関連したシー
ルは全く問題ない。即ち、一面において補助プラ
ンジヤ１５の貫通案内に必要なシールのための問
題は生じない。というのは漏出流が許されるよう
になつているからである。他面においてはダイア
フラム１８の構成も全く問題ない。というのはこ
のダイアフラム１８が極めて小さな圧力差にさら
されるに過ぎないからである。

第１図に破線で示されているように、圧力源１
が制動圧制御弁を設置させたポンプとして構成さ
れている場合には、出口弁７並びに中間圧力室１
７からの作動油を１つの貯蔵タンク９へ導くこと
ができる。この場合低圧室は過圧ゼロを有する。
この構成の場合は溜め室３および戻し装置４が省
略される。

第２図の実施例の場合たんに弁２０のみが示さ
れており、この弁は３ポート２位置弁である。符
号２１〜２９で示した部分はそれぞれ第１図にお
いて符号１１〜１９で示した部分に相当する。第
１図の例と異なつて補助プランジヤ２５の貫通口
がわずかに大きく、従つて相応に量の多い漏出流
が許される。この、一面では補助プランジヤ２５
に沿い、他面では中間圧力室２７から連通口２７
ａを経て低圧室へ流れる漏出流のための貫通口の
寸法は次のように設計されている。高圧室２６と
低圧室との間の圧力差のほぼすべて、例えば98％
が補助プランジヤ２５の貫通口における漏出によ
つて解消するように設定されている。この実施例
の場合もダイアフラム２８は大きな圧力にさらさ
れることなく、貫通口におけるシール問題も生じ
ない。貫通口を経て中間圧力室から低圧室へ至る
経路は第１図の出口弁７の代りをなす。

第３図には第２図の実施例同様１つの３ポート
２位置弁が示されており、この弁には１つの別個
の出口通路が設けられている。壁部３４を貫通す
る補助プランジヤ３５並びにその貫通口の寸法関
係は第１図の実施例の場合と同じであり、要する
に補助プランジヤ３５に沿つて極めてわずかな漏
出流が許されるに過ぎない。補助プランジヤ３５
の一部分は、低圧室３へ導くために壁部３４の内
部に形成されている１つの接続路３４ａ内に位置
し、この接続路３４ａを介して弁の励磁の際圧力
が低下されることになる。中間圧力室３７からこ
の接続路３４ａへの連通口３７ａは、接続路３４
ａから中間圧力室３７への流れ抵抗が接続路３４
ａから低圧室３への流れ抵抗よりも明らかに大き
くなるように形成されている。これによつてこの
実施例においても何らシール問題は生じない。

第４図の実施例の場合、電磁石３０の図示の休
止状態において圧力源とアクチユエータとの間の
接続がしや断されていて、アクチユエータにおけ
る圧力が壁部４４の補助プランジヤ４５用の貫通
口および中間圧力室４７と低圧室との連通口４７
ａを介して低下されている。貫通口その他の開口
の寸法に関しては第２図の実施例の場合に相当す
る。この圧力の低下後には漏出流も生じない。こ
の点は弁が切り替つた後も同様である。というの
は切替えに伴つてボール４１が貫通口をシールす
ることになるからである。

第５図には２ポート２位置式のスプール弁が示
されている。スプール５０はプランジヤ５９およ
び補助プランジヤ５５もしくはばね５３を介して
押しずらされ、このしゆう動に伴つて一方の位置
では入口４９を出口５２に接続し、他方の位置で
はこの接続をしや断する。このスプール５０は密
接に支承されてなく、従つて室５６内には入口４
９におけると同じ圧力が支配している。壁部にお
ける補助プランジヤ５５の貫通口は第１図および
第２図の例と同様に形成されていて、要するに、
弁が励磁されて閉鎖体５１が離れた際わずかな漏
出流が許される。かくしてこの実施例においても
弁の休止状態では漏出流が生ぜしめられず、弁が
操作されてはじめてわずかな漏出流が生ずるが、
この漏出流は室５７内に著しい圧力上昇を伴なわ
ず、従つてダイアフラム５８に負荷を及ぼすこと
はない。

第６図にはダイアフラムの構成について２つの
実施例が示されている。即ち、図示の上半部には
プランジヤ６９と弁ハウジングとの間に押し嵌め
られた１つの金属製ダイアフラム６８ａの例が示
されており、下半部には付加的なシール部材７０
を有する金属製ダイアフラム６８ｂの例が示され
ている。

第７図には第１図におけると同様に流出させた
作動油並びに漏出流のための戻し回路が示されて
いる。この戻し回路は溜め室３およびポンプ４か
ら成つていて、ポンプ４は逆止め弁４ａを介して
作動油を主回路内へ送り戻す。溜め室３の圧力が
ダイアフラム７８にとつて高過ぎるようならば、
軟質のダイアフラム８１を備えた１つの補助溜め
室８０を設けて漏出流を一時的に受け入れるよう
にすることができる。溜め室３が空になると、補
助溜め室８０内の作動油が逆止め弁８２を経て溜
め室３内へ流入することになる。場合によつては
ダイアフラム７８も中間圧力室７７自体が補助溜
め室として働く程度に可撓であつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁石弁の例の略示縦断面図、
第２図は第１図の例と異なる磁石弁の略示縦断面
図、第３図は第２図の磁石弁に１つの別個の出口
通路を設けた例の縦断面図、第４図はさらに別の
磁石弁の例の略示縦断面図、第５図はスプールを
用いた実施例の略示縦断面図、第６図はダイアフ
ラム部分の実施例の縦断面図、第７図は補助溜め
室を備えた実施例の略示縦断面図である。 １……マスターシリンダ、２……ホイールシリ
ンダ、３……溜め室、４……ポンプ、５……電磁
石、６……可動子、７……出口弁、８……コイ
ル、８ａ……脚部、１０……弁、１１……閉鎖部
材、１２……ボール保持体、１３……ばね、１４
……壁部、１５……補助プランジヤ、１６……高
圧室、１７……中間圧力室、１８……ダイアフラ
ム、１９……プランジヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁石弁であつて、制御すべき圧力媒体の圧力
   負荷を受けない１つの室に電磁石が配置されてお
   り、この電磁石の可動子が、１つの圧力源と１つ
   のアクチユエータとの間に配置されている弁の閉
   鎖部材に、１つのプランジヤを介して結合されて
   おり、このプランジヤと弁ハウジングとに固定さ
   れた１つのダイアフラムが前記電磁石室を圧力媒
   体によつて負荷される範囲から分離している形式
   のものにおいて、プランジヤ１９，１５，２９，
   ２５，３５，４５，５９，５５，６９，６５が比
   較的高い圧力の圧力源に接続可能な１つの高圧室
   １６，２６，５６と、比較的低い圧力を受ける１
   つの低圧室３に接続されていて高圧室と電磁石と
   の間に位置している１つの中間圧力室１７，２
   ７，３７，４７，５７，７７との間の１つの壁部
   を貫通案内されており、この壁部の貫通口は、一
   面においてプランジヤに沿つて高圧室から低圧室
   への１つの圧力媒体漏出流が可能であつて、他面
   において高圧室と中間圧力室との間の前記貫通口
   における圧力低下が高圧室と低圧室との圧力差の
   大部分に相当することになるように寸法を定めら
   れており、プランジヤによつて操作される前記弁
   の閉鎖部材１１，２１，４１，５１が、一方の弁
   位置において、比較的圧力の高い圧力源から中間
   圧力室への圧力媒体流をしや断することを特徴と
   する、磁石弁。 ２ 比較的高い圧力の圧力源１から中間圧力室へ
   の圧力媒体流を一方の弁位置でしや断する閉鎖部
   材１１，２１，４１が同時に圧力源１とアクチユ
   エータ２との間に位置する弁の閉鎖部材として働
   く特許請求の範囲第１項記載の磁石弁。 ３ 弁が低圧室３に接続されている１つの別の接
   続口３４ａを有しており、閉鎖部材が圧力源から
   アクチユエータへの接続口およびアクチユエータ
   から低圧室への接続口を交互に開放し、中間圧力
   室３７から高圧室への貫通口が前記接続口３４ａ
   の範囲に所属の弁座の下流側で通じている特許請
   求の範囲第２項記載の磁石弁。 ４ 弁用の閉鎖部材がプランジヤによつて動かさ
   れる１つのスプール５０であつて、このスプール
   ５０は貫通口用の閉鎖部材５１と一緒に操作され
   る特許請求の範囲第１項記載の磁石弁。 ５ １つのばね１３，２３，５３が設けられてお
   り、このばねは電磁石が操作されていない時に閉
   鎖部材をプランジヤの貫通口に設けられた弁座へ
   圧着している特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１項記載の磁石弁。 ６ ダイアフラムが金属製ダイアフラムとしてつ
   くられていて、プランジヤ並びに弁ハウジングに
   結合されている特許請求の範囲第１項から第５項
   までのいずれか１項記載の磁石弁。 ７ 弁の可動子に弁位置を監視するための発信器
   が付属されている特許請求の範囲第１項から第６
   項までのいずれか１項記載の磁石弁。