JPH04228986A - 圧力制御弁 - Google Patents
圧力制御弁Info
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- JPH04228986A JPH04228986A JP3090199A JP9019991A JPH04228986A JP H04228986 A JPH04228986 A JP H04228986A JP 3090199 A JP3090199 A JP 3090199A JP 9019991 A JP9019991 A JP 9019991A JP H04228986 A JPH04228986 A JP H04228986A
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- pressure
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- armature
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0686—Braking, pressure equilibration, shock absorbing
- F16K31/0693—Pressure equilibration of the armature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流量制御弁に関し、更に
詳細には、往復運動するアーマチュアに作用するソレノ
イドコイルを通る平均電流によって確立される弁要素の
位置を有する流量制御弁に関する。
詳細には、往復運動するアーマチュアに作用するソレノ
イドコイルを通る平均電流によって確立される弁要素の
位置を有する流量制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第(USPN)2,722,3
98号、第3,684,238号、第4,647,00
8号及び第4,852,853号は液圧装置を制御する
ための液圧制御システム内の液圧流体の流れを制御する
ための圧力釣り合いソレノイド制御弁を示している。ソ
レノイド制御弁の使用は、弁要素がスプールの場合には
精密な製造公差を必要とする。前述の装置においてスプ
ールはポペット弁によって代えられ、そのポペット弁は
スプール型制御弁に比較して隙間の公差を保ちながら弁
が汚染された環境の中で動作するのを許容する。
98号、第3,684,238号、第4,647,00
8号及び第4,852,853号は液圧装置を制御する
ための液圧制御システム内の液圧流体の流れを制御する
ための圧力釣り合いソレノイド制御弁を示している。ソ
レノイド制御弁の使用は、弁要素がスプールの場合には
精密な製造公差を必要とする。前述の装置においてスプ
ールはポペット弁によって代えられ、そのポペット弁は
スプール型制御弁に比較して隙間の公差を保ちながら弁
が汚染された環境の中で動作するのを許容する。
【0003】米国特許第3,606,241号は、弁開
口がソレノイドコイルへの附勢電流に独立するように連
結ばねによってアーマチュアに連結されたスピンドルを
有するポペット型の弁を示している。
口がソレノイドコイルへの附勢電流に独立するように連
結ばねによってアーマチュアに連結されたスピンドルを
有するポペット型の弁を示している。
【0004】上記の装置において、圧力を釣り合わすこ
とはポペット弁ステムを通る直進通路を設けることによ
って達成されている。その意図された目的のためには適
切であるが、ポペット型弁はソレノイドコイル内のアー
マチュアの位置に従って直線的に変化する圧力制御を行
えない。
とはポペット弁ステムを通る直進通路を設けることによ
って達成されている。その意図された目的のためには適
切であるが、ポペット型弁はソレノイドコイル内のアー
マチュアの位置に従って直線的に変化する圧力制御を行
えない。
【0005】直線圧力制御のために弁に特に望ましい形
は、オリフィス内のニードルの異なる位置に対して正確
に圧力を制御するように相互に作用する制御オリフィス
内で同心的に移動可能なニードル弁である。しかしなが
ら、このような弁装置は、弁要素及びアーマチュアを横
切って圧力を釣り合わすためにそれらを通る圧力釣り合
い通路を形成するために弁要素又は弁ステムに横断面材
料を与えない。
は、オリフィス内のニードルの異なる位置に対して正確
に圧力を制御するように相互に作用する制御オリフィス
内で同心的に移動可能なニードル弁である。しかしなが
ら、このような弁装置は、弁要素及びアーマチュアを横
切って圧力を釣り合わすためにそれらを通る圧力釣り合
い通路を形成するために弁要素又は弁ステムに横断面材
料を与えない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、取り
付けられる装置における圧力を調節する流量制御弁を動
作させるのに要求されるソレノイドコイルの大きさを減
少することである。その流量制御弁は、アーマチュアを
移動するように支持しかつ高圧源に接続されるようにな
っている圧力入口ポート及び動作が流量制御弁の出力圧
力に従って制御される装置に接続されるようになってい
る出力ポートを有するハウジングを備え、ソレノイドコ
イルが弁ハウジング内でアーマチュアを位置決めしかつ
液圧の力によってアーマチュアと接触されているニード
ル弁が前記ソレノイドコイルの附勢レベルに従って弁か
らの出力圧力を調節する間にアーマチュアに圧力源の反
作用を生起する弁ピンを有し、流量制御弁がニードル弁
を通常開き位置又は通常閉じ位置のいずれかに保つよう
にアーマチュアを第1の所定の方向に偏倚するためのば
ね装置と、弁出口における圧力を調節する間にニードル
弁からの圧力源の反作用を釣り合わすために弁ステム反
作用面及び圧力釣り合い反作用面を有するアーマチュア
と、ソレノイドコイルへの平均電流に応答してニードル
弁のみの位置を制御するようにアーマチュアを圧力釣り
合いさせるためのかつニードル弁の調節された位置を圧
力源の圧力の変化に関係なく平均電流によって設定され
たように保つための、アーマチュアを取り巻く圧力釣り
合いバイパスとを備えている点に特徴を有する。
付けられる装置における圧力を調節する流量制御弁を動
作させるのに要求されるソレノイドコイルの大きさを減
少することである。その流量制御弁は、アーマチュアを
移動するように支持しかつ高圧源に接続されるようにな
っている圧力入口ポート及び動作が流量制御弁の出力圧
力に従って制御される装置に接続されるようになってい
る出力ポートを有するハウジングを備え、ソレノイドコ
イルが弁ハウジング内でアーマチュアを位置決めしかつ
液圧の力によってアーマチュアと接触されているニード
ル弁が前記ソレノイドコイルの附勢レベルに従って弁か
らの出力圧力を調節する間にアーマチュアに圧力源の反
作用を生起する弁ピンを有し、流量制御弁がニードル弁
を通常開き位置又は通常閉じ位置のいずれかに保つよう
にアーマチュアを第1の所定の方向に偏倚するためのば
ね装置と、弁出口における圧力を調節する間にニードル
弁からの圧力源の反作用を釣り合わすために弁ステム反
作用面及び圧力釣り合い反作用面を有するアーマチュア
と、ソレノイドコイルへの平均電流に応答してニードル
弁のみの位置を制御するようにアーマチュアを圧力釣り
合いさせるためのかつニードル弁の調節された位置を圧
力源の圧力の変化に関係なく平均電流によって設定され
たように保つための、アーマチュアを取り巻く圧力釣り
合いバイパスとを備えている点に特徴を有する。
【0007】本発明の他の目的は、アーマチュアの圧力
釣り合い反作用面に補償力を向けることによってアーマ
チュアに作用する液圧源の圧力の変化を補償するための
釣り合いピンに特徴を有する前述の制御弁を提供するこ
とである。
釣り合い反作用面に補償力を向けることによってアーマ
チュアに作用する液圧源の圧力の変化を補償するための
釣り合いピンに特徴を有する前述の制御弁を提供するこ
とである。
【0008】本発明の他の目的は、弁ハウジングの低圧
チャンバ内で往復運動するように取り付けられたアーマ
チュアを迂回して液圧源の圧力をバイパスするために弁
ハウジング内に固定されたバイパス管と、釣り合いピン
上に補償圧力を向けそれからアーマチュアの圧力釣り合
い反作用面に向けるためにバイパス管からの圧力を受け
る開口を有する弁ハウジングの閉鎖体とに特徴を有する
前述の目的の制御弁を提供することである。
チャンバ内で往復運動するように取り付けられたアーマ
チュアを迂回して液圧源の圧力をバイパスするために弁
ハウジング内に固定されたバイパス管と、釣り合いピン
上に補償圧力を向けそれからアーマチュアの圧力釣り合
い反作用面に向けるためにバイパス管からの圧力を受け
る開口を有する弁ハウジングの閉鎖体とに特徴を有する
前述の目的の制御弁を提供することである。
【0009】本発明の更に他の目的は、閉鎖体が中で弁
ハウジングに関して往復運動するように滑り可能に支持
された釣り合いピンを有し、釣り合いピンが前記ニード
ル弁ピンの区域に等しく前記バイパス管からの圧力が加
えられる区域を有し、弁の動作中そのニードル弁の区域
に対して弁の流体源の圧力が向けられる、前述の目的の
制御弁を提供することである。
ハウジングに関して往復運動するように滑り可能に支持
された釣り合いピンを有し、釣り合いピンが前記ニード
ル弁ピンの区域に等しく前記バイパス管からの圧力が加
えられる区域を有し、弁の動作中そのニードル弁の区域
に対して弁の流体源の圧力が向けられる、前述の目的の
制御弁を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、アーマチュア
を移動するように支持しかつシステム圧力を限定する高
圧源に接続されるようになっている圧力入口ポート及び
動作が弁の出力圧力に従って制御される装置に接続され
るようになっている出力ポートを有する弁ハウジングと
、弁ハウジングに関してアーマチュアを位置決めするた
めのソレノイドコイルと、前記ソレノイドコイルの附勢
レベルに従って弁からの出力圧力の調整中にアーマチュ
アに背圧の力を発生させる弁ピンを有するニードル弁と
を備えた圧力制御弁において、前記ニードル弁を通常開
いた位置又は通常閉じた位置のいずれかに保持するよう
にアーマチュアを第1の所定の方向に偏倚するためのば
ね装置と、前記ソレノイドコイルの平均電流に応答して
前記ニードル弁のみの位置を制御するためのかつ前記ニ
ードル弁の調整された位置をシステム圧力の変化に関係
なく前記平均電流によって設定されるように保つための
圧力釣り合い装置と、を備え、前記アーマチュアが出力
圧力反作用面と圧力釣り合い反作用面とを有し、前記ニ
ードル弁のピンの前記背圧力が前記出力ポートにおける
圧力の制御中に前記出力圧力反作用面に作用するように
構成されている。
を移動するように支持しかつシステム圧力を限定する高
圧源に接続されるようになっている圧力入口ポート及び
動作が弁の出力圧力に従って制御される装置に接続され
るようになっている出力ポートを有する弁ハウジングと
、弁ハウジングに関してアーマチュアを位置決めするた
めのソレノイドコイルと、前記ソレノイドコイルの附勢
レベルに従って弁からの出力圧力の調整中にアーマチュ
アに背圧の力を発生させる弁ピンを有するニードル弁と
を備えた圧力制御弁において、前記ニードル弁を通常開
いた位置又は通常閉じた位置のいずれかに保持するよう
にアーマチュアを第1の所定の方向に偏倚するためのば
ね装置と、前記ソレノイドコイルの平均電流に応答して
前記ニードル弁のみの位置を制御するためのかつ前記ニ
ードル弁の調整された位置をシステム圧力の変化に関係
なく前記平均電流によって設定されるように保つための
圧力釣り合い装置と、を備え、前記アーマチュアが出力
圧力反作用面と圧力釣り合い反作用面とを有し、前記ニ
ードル弁のピンの前記背圧力が前記出力ポートにおける
圧力の制御中に前記出力圧力反作用面に作用するように
構成されている。
【0011】
【作用】本発明の流体制御弁は、ニードル弁要素を動か
すためのアーマチュアをソレノイドコイルを通る平均電
流に従って設定される位置に位置決めするように選択的
に附勢されるソレノイドコイルを有する点に特徴を有し
、そこにおいて、アーマチュアは、アーマチュアの位置
がシステム圧力に独立して保たれかつソレノイドコイル
を通る平均電流にのみ従うように、圧力が作用する二つ
の隔てられたピンによって圧力が釣り合わされている。
すためのアーマチュアをソレノイドコイルを通る平均電
流に従って設定される位置に位置決めするように選択的
に附勢されるソレノイドコイルを有する点に特徴を有し
、そこにおいて、アーマチュアは、アーマチュアの位置
がシステム圧力に独立して保たれかつソレノイドコイル
を通る平均電流にのみ従うように、圧力が作用する二つ
の隔てられたピンによって圧力が釣り合わされている。
【0012】本発明の一つの特徴は、弁からの出力圧力
を調節するためのソレノイド作動ニードル弁を提供する
こと及び弁ハウジング内で往復運動しかつオリフィスを
横切る圧力を制御するために一端にニードル面を有する
第1のピンに一端が接続されたアーマチュアを弁ハウジ
ング内に含むことであり、そこにおいてアーマチュアの
他端に第2のピンが設けられかつバイパス管がピンに液
圧源の圧力を供給してアーマチュアを、オリフィス内の
ニードル面の制御位置がソレノイドコイルを通る電流に
よってのみ確立されるように、圧力的に釣り合わす。
を調節するためのソレノイド作動ニードル弁を提供する
こと及び弁ハウジング内で往復運動しかつオリフィスを
横切る圧力を制御するために一端にニードル面を有する
第1のピンに一端が接続されたアーマチュアを弁ハウジ
ング内に含むことであり、そこにおいてアーマチュアの
他端に第2のピンが設けられかつバイパス管がピンに液
圧源の圧力を供給してアーマチュアを、オリフィス内の
ニードル面の制御位置がソレノイドコイルを通る電流に
よってのみ確立されるように、圧力的に釣り合わす。
【0013】本発明の更に他の特徴は、弁の位置がソレ
ノイドコイルへの高周波数の、パルス幅変調電流信号に
アナログ的に応答する直線ソレノイドによって与えられ
、かつアーマチュアが、弁の位置がコイルへのこのよう
な電流信号の平均値の関数であるように二つのピンによ
って圧力的に釣り合わされる、ソレノイド作動ニードル
型調整弁を提供することである。
ノイドコイルへの高周波数の、パルス幅変調電流信号に
アナログ的に応答する直線ソレノイドによって与えられ
、かつアーマチュアが、弁の位置がコイルへのこのよう
な電流信号の平均値の関数であるように二つのピンによ
って圧力的に釣り合わされる、ソレノイド作動ニードル
型調整弁を提供することである。
【0014】本発明の他の特徴は、アーマチュアのいず
れかの端部に作用するピンに圧力を向ける内側管を弁ハ
ウジング内に配置することによってアーマチュアを圧力
的に釣り合わすことであり、そのピンはシステム圧力に
関係なくまたソレノイド作動調整弁の制御設定点に関係
なくアーマチュアを圧力的に釣り合わす。
れかの端部に作用するピンに圧力を向ける内側管を弁ハ
ウジング内に配置することによってアーマチュアを圧力
的に釣り合わすことであり、そのピンはシステム圧力に
関係なくまたソレノイド作動調整弁の制御設定点に関係
なくアーマチュアを圧力的に釣り合わす。
【0015】本発明の他の特徴は、自動車の運転条件に
従って舵取能力を変えるようにステアリング歯車の反作
用チャンバに圧力を流すためにパワーステアリング・ポ
ンプから圧力を受けるべく弁が設けられている速度応答
ステアリング制御弁を提供することである。速度応答ス
テアリング制御弁は、要求された関数に従ってかつソレ
ノイドへの平均電流に応答して調整された圧力を制御す
るようにオリフィス内でニードル要素を位置決めするた
めの直線ソレノイドで制御されるアーマチュアを備え、
二つのピンは、液圧源の圧力に関係なくニードル要素の
位置を制御するように小さなソレノイドが使用され得る
ように、圧力を釣り合わすべくアーマチュアに作用する
同じ区域が設けられている。
従って舵取能力を変えるようにステアリング歯車の反作
用チャンバに圧力を流すためにパワーステアリング・ポ
ンプから圧力を受けるべく弁が設けられている速度応答
ステアリング制御弁を提供することである。速度応答ス
テアリング制御弁は、要求された関数に従ってかつソレ
ノイドへの平均電流に応答して調整された圧力を制御す
るようにオリフィス内でニードル要素を位置決めするた
めの直線ソレノイドで制御されるアーマチュアを備え、
二つのピンは、液圧源の圧力に関係なくニードル要素の
位置を制御するように小さなソレノイドが使用され得る
ように、圧力を釣り合わすべくアーマチュアに作用する
同じ区域が設けられている。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1において、電子コントローラ14に運
転条件の適当な信号を供給するためのエンジン制御モジ
ュール12を有する制御システム10が示されている。 コントローラ14は、本発明を含むソレノイド作動弁2
0のコイル18を附勢するために電気導体16にパルス
幅変調出力信号を送る。
て説明する。図1において、電子コントローラ14に運
転条件の適当な信号を供給するためのエンジン制御モジ
ュール12を有する制御システム10が示されている。 コントローラ14は、本発明を含むソレノイド作動弁2
0のコイル18を附勢するために電気導体16にパルス
幅変調出力信号を送る。
【0017】ソレノイド作動弁20はパワーステアリン
グ装置22に液圧導管20a、20b及び20cによっ
て接続され、そのパワーステアリング装置22は、ステ
アリング歯車28を動作するのに必要な舵取力を制御す
るようにパワーステアリング・ポンプ26からの流体の
流れを制御するための公知の形式のロータリ制御弁24
を備えている。
グ装置22に液圧導管20a、20b及び20cによっ
て接続され、そのパワーステアリング装置22は、ステ
アリング歯車28を動作するのに必要な舵取力を制御す
るようにパワーステアリング・ポンプ26からの流体の
流れを制御するための公知の形式のロータリ制御弁24
を備えている。
【0018】本発明の特徴によれば、ソレノイド作動弁
20は、ロータリ制御弁24を調節してエンジンの動作
状態に従って舵取能力の力を変えるように、電子コント
ローラ14によって電気導体16を介して流される平均
電流のレベル従って動作される。ソレノイド作動弁20
は、パワーステアリング装置と関連して示されているが
、ソレノイドコイルを通る平均電流に従ってオリフィス
を横切る液圧の流れを制御してシステム圧力に関係なく
アーマチュア(ニードル弁がそれに接続されている)を
一定の方法で位置決めするように動作可能なニードル弁
によって、流れオリフィスを横切って正確に制御するこ
とを必要とするあらゆる液圧装置と関連して使用できる
。
20は、ロータリ制御弁24を調節してエンジンの動作
状態に従って舵取能力の力を変えるように、電子コント
ローラ14によって電気導体16を介して流される平均
電流のレベル従って動作される。ソレノイド作動弁20
は、パワーステアリング装置と関連して示されているが
、ソレノイドコイルを通る平均電流に従ってオリフィス
を横切る液圧の流れを制御してシステム圧力に関係なく
アーマチュア(ニードル弁がそれに接続されている)を
一定の方法で位置決めするように動作可能なニードル弁
によって、流れオリフィスを横切って正確に制御するこ
とを必要とするあらゆる液圧装置と関連して使用できる
。
【0019】特に図2において、ソレノイド作動弁20
は弁ハウジング30を有している。弁ハウジング30は
、閉じられた小径部分34a、僅かに径の大きな入口部
分34b及び穴部分34cを含む段付きの穴34が中に
形成され、その穴部分34cは内側が入口部分34bと
同じ直径でかつ外側直径が段付きの穴34の密封部分3
4dと等しく、それらは総て図2に示されている。円筒
状部材32は開口端36を備え、その中に弁支持部材3
8が挿入される。弁支持部材は円筒状部材32の外側に
配置された径の大きなヘッド部分38aを有し、その円
筒状部材はソレノイド作動弁20のコイル18のための
ハウジング40を受けて支持している。
は弁ハウジング30を有している。弁ハウジング30は
、閉じられた小径部分34a、僅かに径の大きな入口部
分34b及び穴部分34cを含む段付きの穴34が中に
形成され、その穴部分34cは内側が入口部分34bと
同じ直径でかつ外側直径が段付きの穴34の密封部分3
4dと等しく、それらは総て図2に示されている。円筒
状部材32は開口端36を備え、その中に弁支持部材3
8が挿入される。弁支持部材は円筒状部材32の外側に
配置された径の大きなヘッド部分38aを有し、その円
筒状部材はソレノイド作動弁20のコイル18のための
ハウジング40を受けて支持している。
【0020】本発明のある原理によれば、弁支持部材3
8は更に小径の内側部分38bを備え、その内側部分は
穴部分34aと密封係合して支持部材38の内側端38
cと円筒状部材32の端壁32aとの間で圧力制御チャ
ンバ44を形成する環状のシール42を支持している。
8は更に小径の内側部分38bを備え、その内側部分は
穴部分34aと密封係合して支持部材38の内側端38
cと円筒状部材32の端壁32aとの間で圧力制御チャ
ンバ44を形成する環状のシール42を支持している。
【0021】圧力チャンバ44は弁入口ポート46と通
じ、そのポートは導管20cによって供給源に接続され
ている。
じ、そのポートは導管20cによって供給源に接続され
ている。
【0022】加えて、弁支持部材38は、穴部分34b
と密封係合して弁出口開口50aに接続されるようにな
っている環状チャンバ50を限定する第2に径の大きな
シールリングを備えている。弁出口開口50aは、図1
に示される制御システム10のステアリング歯車の反作
用チャンバに導管20bを介して連通されている。
と密封係合して弁出口開口50aに接続されるようにな
っている環状チャンバ50を限定する第2に径の大きな
シールリングを備えている。弁出口開口50aは、図1
に示される制御システム10のステアリング歯車の反作
用チャンバに導管20bを介して連通されている。
【0023】他の密封Oリング52は、穴部分34dと
密封係合して液圧溜め58に戻る戻り導管20bと連通
する環状チャンバ54を限定するように、弁支持部材3
8の外側端38dによって支持されている。環状チャン
バ54は弁支持部材38の外側端38dの中央に配置さ
れたチャンバ38fと開口38eによって連通している
。チャンバ38fは制御システムの低圧をアーマチュア
60の両端60a、60bに供給し、そのアーマチュア
は低圧チャンバ62aを限定する電気絶縁スリーブ62
内に滑り可能に配置されている。スリーブ62は一端に
おいて弁支持部材38の開口端38aとスリーブ62の
外側面によって支持されたOリング64によって密封さ
れている。スリーブ62は一端に弁支持部材38の最外
側端38gと接する環状フランジ68aを有するコイル
支持部材68を貫通して形成された穴66内に同心に配
置され、そのコイル支持部材68はスペーサ部材69と
接する第2のフランジ68bを第1のフランジ68aと
軸方向に隔てて有している。スペーサ部材69は、後述
するように、チャンバ44からピン72に圧力を供給し
てアーマチュア60を圧力的に補償するために、本発明
の原理に従って造られた高圧釣り合い組立体70用の支
持体を提供するように配置されている。
密封係合して液圧溜め58に戻る戻り導管20bと連通
する環状チャンバ54を限定するように、弁支持部材3
8の外側端38dによって支持されている。環状チャン
バ54は弁支持部材38の外側端38dの中央に配置さ
れたチャンバ38fと開口38eによって連通している
。チャンバ38fは制御システムの低圧をアーマチュア
60の両端60a、60bに供給し、そのアーマチュア
は低圧チャンバ62aを限定する電気絶縁スリーブ62
内に滑り可能に配置されている。スリーブ62は一端に
おいて弁支持部材38の開口端38aとスリーブ62の
外側面によって支持されたOリング64によって密封さ
れている。スリーブ62は一端に弁支持部材38の最外
側端38gと接する環状フランジ68aを有するコイル
支持部材68を貫通して形成された穴66内に同心に配
置され、そのコイル支持部材68はスペーサ部材69と
接する第2のフランジ68bを第1のフランジ68aと
軸方向に隔てて有している。スペーサ部材69は、後述
するように、チャンバ44からピン72に圧力を供給し
てアーマチュア60を圧力的に補償するために、本発明
の原理に従って造られた高圧釣り合い組立体70用の支
持体を提供するように配置されている。
【0024】アーマチュア60は第2のピン74と係合
し、そのピン74の反対端にはテーパのニードル弁要素
76が接続されている。ピン74はスリーブ78によっ
て弁支持部材38内に滑り可能に支持されかつアーマチ
ュア60によって、ニードル弁要素76のテーパ外面を
オリフィス板82に形成されたオリフィス80と隔てて
配置するように位置決めされている。オリフィス板82
は弁支持部材38の端部において穴84内に着座されて
いる。
し、そのピン74の反対端にはテーパのニードル弁要素
76が接続されている。ピン74はスリーブ78によっ
て弁支持部材38内に滑り可能に支持されかつアーマチ
ュア60によって、ニードル弁要素76のテーパ外面を
オリフィス板82に形成されたオリフィス80と隔てて
配置するように位置決めされている。オリフィス板82
は弁支持部材38の端部において穴84内に着座されて
いる。
【0025】動作において、端子86を介して供給され
た動力はコイル18にパルス幅変調電流を供給する。コ
イル18(第2の端子で接地されている。図示せず)を
通る電流の平均値により、アーマチュア60の磁気吸引
力はニードル弁要素76とオリフィス板82との間に環
状の開口の区域を形成するように変えられる。区域は、
アーマチュア60の位置に従って作動装置の動作を変え
るように、ソレノイド作動弁20を通る流量及びその作
動装置に加えられる圧力レベルを確立する。
た動力はコイル18にパルス幅変調電流を供給する。コ
イル18(第2の端子で接地されている。図示せず)を
通る電流の平均値により、アーマチュア60の磁気吸引
力はニードル弁要素76とオリフィス板82との間に環
状の開口の区域を形成するように変えられる。区域は、
アーマチュア60の位置に従って作動装置の動作を変え
るように、ソレノイド作動弁20を通る流量及びその作
動装置に加えられる圧力レベルを確立する。
【0026】一定の弁位置を保持するために、位置がコ
イル18に加えられる制御信号の平均電流値のみに依存
するようにアーマチュアを横切るシステム圧力を釣り合
わすことが必要である。本発明のある原理に従えば、シ
ステム内の戻り圧力はアーマチュア60の横断通路88
を設けることによってアーマチュア60の端部60a及
び60bを横切って釣り合わされ、その通路はチャンバ
38fから圧力を受けかつその圧力を図2に示されるよ
うにアーマチュア60の反対端60bに流す。
イル18に加えられる制御信号の平均電流値のみに依存
するようにアーマチュアを横切るシステム圧力を釣り合
わすことが必要である。本発明のある原理に従えば、シ
ステム内の戻り圧力はアーマチュア60の横断通路88
を設けることによってアーマチュア60の端部60a及
び60bを横切って釣り合わされ、その通路はチャンバ
38fから圧力を受けかつその圧力を図2に示されるよ
うにアーマチュア60の反対端60bに流す。
【0027】ピン74に作用する弁の流体源の圧力は、
アーマチュアの端部60aに加えられて弁の動作中表面
すなわち端部60aに圧力反作用を発生する。このよう
な圧力に対して圧力を釣り合わすために、本発明の原理
によればバイパス管90が弁20の内部に設けられる。 バイパス管90は弁支持部材38を通して形成された穴
92内に嵌合された入口端90aを有している。穴92
はチャンバ44内の圧力をバイパス管90を介して反対
端90bに通すためにチャンバ44と直接連通している
。反対端90bは高圧釣り合い組立体70の閉鎖部材9
6を通して形成された穴94内で密封されている。閉鎖
部材96は一端でねじ付きカバー板98を支持しかつ閉
鎖部材96の開口端96a内に支持されたOリング10
0によって密封されている。カバー板98は閉鎖部材9
6にねじ係合されている。高圧釣り合い組立体70の端
部及びコイルハウジング40は、係止カプセル包囲フラ
ンジ104を有するカプセル包囲(プラスチック)ハウ
ジング102によって包囲され、そのフランジ104は
大径のヘッド部分38aと係合している。ハウジング1
02はこのようにして弁ハウジング30に取り付けられ
た高圧釣り合い組立体70及びソレノイドコイル18を
カプセル状に包囲する。
アーマチュアの端部60aに加えられて弁の動作中表面
すなわち端部60aに圧力反作用を発生する。このよう
な圧力に対して圧力を釣り合わすために、本発明の原理
によればバイパス管90が弁20の内部に設けられる。 バイパス管90は弁支持部材38を通して形成された穴
92内に嵌合された入口端90aを有している。穴92
はチャンバ44内の圧力をバイパス管90を介して反対
端90bに通すためにチャンバ44と直接連通している
。反対端90bは高圧釣り合い組立体70の閉鎖部材9
6を通して形成された穴94内で密封されている。閉鎖
部材96は一端でねじ付きカバー板98を支持しかつ閉
鎖部材96の開口端96a内に支持されたOリング10
0によって密封されている。カバー板98は閉鎖部材9
6にねじ係合されている。高圧釣り合い組立体70の端
部及びコイルハウジング40は、係止カプセル包囲フラ
ンジ104を有するカプセル包囲(プラスチック)ハウ
ジング102によって包囲され、そのフランジ104は
大径のヘッド部分38aと係合している。ハウジング1
02はこのようにして弁ハウジング30に取り付けられ
た高圧釣り合い組立体70及びソレノイドコイル18を
カプセル状に包囲する。
【0028】高圧釣り合い組立体70は釣り合い圧力を
チャンバ44から管状スリーブ108の一端に供給する
横断通路106を有する。管状スリーブ108は第2の
ピン72をそのスリーブに関して往復運動するように受
けて支持している。第2のピン72は釣り合い圧力反作
用面を限定するアーマチュア60の内側端60bに釣り
合い力を向けるように横断通路106内の圧力によって
偏倚されている。コイルばね110がカバー板98とア
ーマチュア60の内側端60bとの間に支持されている
。コイルばね110は、アーマチュア60及びピン74
を、テーパ付きスリーブ弁要素84がコイル18を附勢
する前に通常閉じ位置に保たれるような方向に、押され
ている。カバー板98はユニットを調整するためにばね
110に抗してねじで調節される。蓋112は腐食から
保護するためにユニットが調整されたときカバー板98
の端部を閉じる。
チャンバ44から管状スリーブ108の一端に供給する
横断通路106を有する。管状スリーブ108は第2の
ピン72をそのスリーブに関して往復運動するように受
けて支持している。第2のピン72は釣り合い圧力反作
用面を限定するアーマチュア60の内側端60bに釣り
合い力を向けるように横断通路106内の圧力によって
偏倚されている。コイルばね110がカバー板98とア
ーマチュア60の内側端60bとの間に支持されている
。コイルばね110は、アーマチュア60及びピン74
を、テーパ付きスリーブ弁要素84がコイル18を附勢
する前に通常閉じ位置に保たれるような方向に、押され
ている。カバー板98はユニットを調整するためにばね
110に抗してねじで調節される。蓋112は腐食から
保護するためにユニットが調整されたときカバー板98
の端部を閉じる。
【0029】正常な動作において、ソレノイド作動制御
弁からの出力圧力比は図3のグラフに示される。グラフ
はソレノイドコイル18を通る平均電流の種々のレベル
に対するオリフィスを横切る出力圧力比を示す。曲線1
14aはコイルの最初の附勢に対する圧力比を示し、か
つ曲線114はコイルを通る減衰する電流に対して発生
される圧力比を示している。各場合において、合成圧力
比は200ないし400MAの平均電流値の間でほぼ直
線である。
弁からの出力圧力比は図3のグラフに示される。グラフ
はソレノイドコイル18を通る平均電流の種々のレベル
に対するオリフィスを横切る出力圧力比を示す。曲線1
14aはコイルの最初の附勢に対する圧力比を示し、か
つ曲線114はコイルを通る減衰する電流に対して発生
される圧力比を示している。各場合において、合成圧力
比は200ないし400MAの平均電流値の間でほぼ直
線である。
【0030】制御信号はエンジン制御モジュール12か
らの信号に従って電子コントローラから送られる。パワ
ーステアリング・ポンプ26からの圧力はチャンバ44
内に送られ、かつアーマチュア60は、ニードル弁要素
76をオリフィス板82に関して開かせる方向にピン7
4が動かされるように、位置決めされている。圧力はオ
リフィス80を横切って調節されてチャンバ50内の圧
力レベルを制御する。制御圧力は、ステアリング歯車2
8を動作させるのに必要な力の量を制御するために、パ
ワーステアリングの回転制御弁のような装置のチャンバ
に加えるように開口50aを介して送られる。システム
内の戻り圧力は開口38eを介して送られ、かつアーマ
チュア60の釣り合い圧力ポート88を通ることによっ
てアーマチュア60を横切って釣り合わされる。このよ
うに、アーマチュア60はそこを横切る低圧によって釣
り合わされる。システム内の高い圧力は、ピン72の加
圧区域に等しい釣り合い圧力との接触区域を有するピン
74に送られることによって、アーマチュアを横切って
釣り合わされる。チャンバ44からの圧力は弁要素76
のテーパ面に作用し、端部60aに調整された圧力の力
を作用させる。同時に、バイパス管90はピン72に同
じ圧力を送り、そのピンはアーマチュア60の反対端6
0bに釣り合い圧力を加える。本発明のある原理によれ
ば、バイパス管90は、電子コントローラ14によって
コイル18に加えられるパルス幅変調電流信号に従って
コイルに関するアーマチュア60の吸引中にアーマチュ
ア60がバイパス管90に関して自由に滑るように、ア
ーマチュア60を通る軸開口60c内に配置されている
。
らの信号に従って電子コントローラから送られる。パワ
ーステアリング・ポンプ26からの圧力はチャンバ44
内に送られ、かつアーマチュア60は、ニードル弁要素
76をオリフィス板82に関して開かせる方向にピン7
4が動かされるように、位置決めされている。圧力はオ
リフィス80を横切って調節されてチャンバ50内の圧
力レベルを制御する。制御圧力は、ステアリング歯車2
8を動作させるのに必要な力の量を制御するために、パ
ワーステアリングの回転制御弁のような装置のチャンバ
に加えるように開口50aを介して送られる。システム
内の戻り圧力は開口38eを介して送られ、かつアーマ
チュア60の釣り合い圧力ポート88を通ることによっ
てアーマチュア60を横切って釣り合わされる。このよ
うに、アーマチュア60はそこを横切る低圧によって釣
り合わされる。システム内の高い圧力は、ピン72の加
圧区域に等しい釣り合い圧力との接触区域を有するピン
74に送られることによって、アーマチュアを横切って
釣り合わされる。チャンバ44からの圧力は弁要素76
のテーパ面に作用し、端部60aに調整された圧力の力
を作用させる。同時に、バイパス管90はピン72に同
じ圧力を送り、そのピンはアーマチュア60の反対端6
0bに釣り合い圧力を加える。本発明のある原理によれ
ば、バイパス管90は、電子コントローラ14によって
コイル18に加えられるパルス幅変調電流信号に従って
コイルに関するアーマチュア60の吸引中にアーマチュ
ア60がバイパス管90に関して自由に滑るように、ア
ーマチュア60を通る軸開口60c内に配置されている
。
【0031】本発明の制御弁20はパワーステアリング
・ポンプのような流体源からステアリング歯車の位置を
制御するための回転制御弁のような装置への流れを比例
的に制御するように配置された制御弁として説明された
が、このソレノイド制御弁は液圧装置の圧力を正確に制
御することを必要とする他の装置にも適用できる。どち
らの場合も、弁は、ソレノイド弁のアーマチュア60の
両端に反作用圧力を発生して、高周波数パルス幅変調信
号がソレノイドコイルに加えられたときソレノイドコイ
ルの附勢にアナログ式に依存する調整弁位置を発生させ
るように、等しい区域すなわち面積、又は等しい区域の
等価の物を有する2ピン圧力釣り合い装置に特徴を有す
る。
・ポンプのような流体源からステアリング歯車の位置を
制御するための回転制御弁のような装置への流れを比例
的に制御するように配置された制御弁として説明された
が、このソレノイド制御弁は液圧装置の圧力を正確に制
御することを必要とする他の装置にも適用できる。どち
らの場合も、弁は、ソレノイド弁のアーマチュア60の
両端に反作用圧力を発生して、高周波数パルス幅変調信
号がソレノイドコイルに加えられたときソレノイドコイ
ルの附勢にアナログ式に依存する調整弁位置を発生させ
るように、等しい区域すなわち面積、又は等しい区域の
等価の物を有する2ピン圧力釣り合い装置に特徴を有す
る。
【0032】
【発明の効果】したがって、その結果としてのニードル
弁84の位置はコイルのみの平均電流の関数であり、チ
ャンバ44内又は戻しチャンバ54のいずれかのシステ
ム圧力に関係なく一定を保つ。
弁84の位置はコイルのみの平均電流の関数であり、チ
ャンバ44内又は戻しチャンバ54のいずれかのシステ
ム圧力に関係なく一定を保つ。
【図1】本発明の制御弁を備えたパワーステアリング装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図2】図1に示された制御弁の長手方向断面図である
。
。
【図3】図2の制御弁のソレノイドを通る異なる平均電
流に対する出力圧力比を示すグラフである。
流に対する出力圧力比を示すグラフである。
18 コイル
20 制御弁26 高圧源
30 弁ハ
ウジング 46 入口ポート
50a 出口ポート 60 アーマチュア
60a、60b 反作用面 70 圧力釣り合い装置
74 弁ピン76 ニードル弁
72 ピン90 バイパ
ス管 108
管状スリーブ
20 制御弁26 高圧源
30 弁ハ
ウジング 46 入口ポート
50a 出口ポート 60 アーマチュア
60a、60b 反作用面 70 圧力釣り合い装置
74 弁ピン76 ニードル弁
72 ピン90 バイパ
ス管 108
管状スリーブ
Claims (8)
- 【請求項1】 アーマチュア(60)を移動するよう
に支持しかつシステム圧力(26)を限定する高圧源に
接続されるようになっている圧力入口ポート(46)及
び動作が弁の出力圧力に従って制御される装置(24)
に接続されるようになっている出力ポート(50a)を
有する弁ハウジング(30)と、弁ハウジングに関して
アーマチュアを位置決めするためのソレノイドコイル(
18)と、前記ソレノイドコイルの附勢レベルに従って
弁からの出力圧力の調整中にアーマチュアに背圧の力を
発生させる弁ピン(74)を有するニードル弁(76)
とを備えた圧力制御弁において、前記ニードル弁を通常
開いた位置又は通常閉じた位置のいずれかに保持するよ
うにアーマチュアを第1の所定の方向に偏倚するための
ばね装置(110)と、前記ソレノイドコイルの平均電
流に応答して前記ニードル弁のみの位置を制御するため
のかつ前記ニードル弁の調整された位置をシステム圧力
の変化に関係なく前記平均電流によって設定されるよう
に保つための圧力釣り合い装置(70)と、を備え、前
記アーマチュアが出力圧力反作用面(60a)と圧力釣
り合い反作用面(60b)とを有し、前記ニードル弁の
ピンの前記背圧力が前記出力ポートにおける圧力の制御
中に前記出力圧力反作用面に作用することを特徴とする
圧力制御弁。 - 【請求項2】 前記圧力釣り合い装置が前記アーマチ
ュアの前記圧力釣り合い反作用面に補償力を向けるため
の装置(72、90)を備えていることを特徴とする請
求項1に記載の圧力制御弁。 - 【請求項3】 前記ニードル弁に作用する液圧源の圧
力の不一致を補償するための前記圧力釣り合い装置が、
圧力を弁の入口(46)から前記アーマチュアの圧力釣
り合い反作用面に向けるために前記弁ハウジングに関し
て固定して形成された内部流路(90)を備えているこ
とを特徴とする請求項1に記載の圧力制御弁。 - 【請求項4】 前記弁ハウジングが低圧チャンバ(6
2a)と関連付けられ、前記アーマチュアが前記低圧チ
ャンバ内で滑り可能に往復動され、管(90)が前記ア
ーマチュアをバイバスするために前記弁ハウジング内に
取り付けられ、前記弁ハウジングの閉鎖装置(96、9
8)が前記アーマチュアの圧力釣り合い反作用面に補償
圧力を向けるために前記管から圧力を受ける装置(72
、108)を有していることを特徴とする請求項1に記
載の圧力制御弁。 - 【請求項5】 前記閉鎖装置が前記弁ハウジングに関
して往復運動するように滑り可能に支持されたピン(7
2)を備え、前記ピンが前記管からの圧力を受ける区域
を有し、その区域が前記ニードル弁の区域と等しく、弁
の動作中そのニードル弁の区域に対して弁の出力圧力が
向けられることを特徴とする請求項4に記載の圧力制御
弁。 - 【請求項6】 アーマチュア(60)を移動するよう
に支持しかつ高圧源(26)に接続されるようになって
いる圧力入口ポート(46)及び動作が弁の出力圧力に
従って制御される装置(24)に接続されるようになっ
ている出力ポート(50a)を有する弁ハウジング(3
0)と、弁ハウジング内でアーマチュアを位置決めする
ためのソレノイドコイル(18)と、前記アーマチュア
に機械的に接続されかつ前記ソレノイドコイルの附勢レ
ベルに従って弁からの出力圧力の調整中にアーマチュア
に背圧の反作用を発生させる弁ピン(74)を有するニ
ードル弁(76)とを備えた圧力制御弁において、前記
アーマチュアの両端の弁の戻し圧力を釣り合わすために
前記アーマチュアを通る第1の開口(88)を有する装
置と、前記アーマチュアを通る第2の軸方向開口(60
c)及び前記第2の軸方向開口内に配置されかつ前記ソ
レノイドコイルによって前記アーマチュアが前記弁ハウ
ジングに関して位置決めされるとき前記アーマチュアの
両端で弁の流体源の圧力を釣り合わすために前記アーマ
チュアが前記弁ハウジングに関して動かされるとき前記
弁ハウジングに関して固定されるバイパス管(90)を
有する装置と、を備えていることを特徴とする圧力制御
弁。 - 【請求項7】 前記弁ハウジングが前記アーマチュア
を前記弁ハウジングに関して往復運動するように支持す
るために前記低圧チャンバ(62a)と関連付けられ、
前記バイパス管はアーマチュアが前記低圧チャンバ内で
往復運動するとき前記アーマチュアをバイパスするため
に前記低圧チャンバを通して向けられ、前記弁ハウジン
グの閉鎖装置(96、98)が前記アーマチュアの圧力
釣り合い反作用面上に補正圧力を向けるために前記バイ
パス管から圧力を受ける装置(72、108)を有する
ことを特徴とする請求項6に記載の圧力制御弁。 - 【請求項8】 前記閉鎖装置が、前記弁ハウジングに
関して往復運動するように滑り可能に支持されかつ一端
が前記アーマチュアに接し他端は前記バイパス管内の圧
力に直接さらされているピン(72)を備え、前記ピン
が前記ニードル弁の区域に等しく前記バイパス管からの
圧力が加えられる区域を有し、弁の動作中そのニードル
弁の区域に対して弁の流体源の圧力が向けられることを
特徴とする請求項7に記載の圧力制御弁。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US515797 | 1990-04-27 | ||
US07/515,797 US4989829A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Pressure balanced proportional flow control valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04228986A true JPH04228986A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=24052777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3090199A Pending JPH04228986A (ja) | 1990-04-27 | 1991-04-22 | 圧力制御弁 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4989829A (ja) |
EP (1) | EP0454290A3 (ja) |
JP (1) | JPH04228986A (ja) |
KR (1) | KR910018706A (ja) |
CA (1) | CA2036154A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5458406A (en) * | 1994-01-14 | 1995-10-17 | Itt Corporation | Electronic pressure relief system for traction control |
US5538219A (en) * | 1994-12-16 | 1996-07-23 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Reduced noise solenoid valve |
JP3524217B2 (ja) * | 1995-06-19 | 2004-05-10 | 本田技研工業株式会社 | 電磁弁 |
US5653421A (en) * | 1996-07-08 | 1997-08-05 | Lockheed Martin Vought Systems Corporation | Fluid switch |
US5975437A (en) * | 1997-11-03 | 1999-11-02 | Caterpillar, Inc. | Fuel injector solenoid utilizing an apertured armature |
US6198369B1 (en) | 1998-12-04 | 2001-03-06 | Tlx Technologies | Proportional actuator for proportional control devices |
US6392516B1 (en) | 1998-12-04 | 2002-05-21 | Tlx Technologies | Latching solenoid with improved pull force |
US6394073B1 (en) * | 1999-08-26 | 2002-05-28 | Caterpillar Inc. | Hydraulic valve with hydraulically assisted opening and fuel injector using same |
DE102009055232A1 (de) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Magnetventil, Anker für ein Magnetventil, Verfahren zur Herstellung eines Ankers für ein Magnetventil |
US20130299017A1 (en) | 2012-01-13 | 2013-11-14 | Fluid Handling Llc | Flow rate scale field calibration for balancing valve |
KR20150029740A (ko) * | 2012-08-10 | 2015-03-18 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 전자기 밸브 |
US20140246264A1 (en) * | 2013-03-04 | 2014-09-04 | Mark L. Alderson | Full hydraulic power steering with positive force feedback |
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GB1301333A (ja) * | 1969-11-27 | 1972-12-29 | ||
IT1007853B (it) * | 1974-04-11 | 1976-10-30 | Atos Oleodinamica Spa | Valvola regolatrice di pressione idraulica elettromodulat |
JPS5790476A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-05 | Daikin Ind Ltd | Electromagnetic proportional type pressure control valve |
US4553735A (en) * | 1982-01-13 | 1985-11-19 | Brundage Robert W | Solenoid controlled valve |
JPS6152474A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-15 | Toyota Motor Corp | 油圧制御用電磁バルブ |
JPS63180783U (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-22 | ||
DE58909504D1 (de) * | 1989-01-28 | 1995-12-21 | Kuhnke Gmbh Kg H | Kraftausgeglichenes Hubventil. |
-
1990
- 1990-04-27 US US07/515,797 patent/US4989829A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-12 CA CA002036154A patent/CA2036154A1/en not_active Abandoned
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