JPH09503180A - 特に自動車におけるスリップ制御される液圧式のブレーキ装置のための電磁作動式の弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 弁の閉鎖位置の後に行われる、減じられた貫流横断面の自動的な調節を得る。弁（１０）が、弁ドーム（１４）内に長手方向可動な磁石可動子（２１）を有していて、該磁石可動子（２１）の弁プランジャ（２２）が、休止位置で開放される第１の座弁（３０）の閉鎖部材（２４）を保持している。この第１の座弁（３０）は、弁室（３５）内に位置していて、この弁室（３５）からは、２つの圧力媒体通路（４５，４８）が、磁石可動子（２１）の両側に軸方向で配置された室（４６，４９）に続いている。閉鎖部材（２４）とは反対側の制御室（４６）と閉鎖部材側の補償室（４９）との間の接続は、磁石可動子（２１）によって、休止位置では開放される第２の座弁（５１）を介して切り換え可能である。第２の座弁（５１）が閉鎖位置をとる場合には、閉鎖部材（２４）とは反対側の制御室（４６）内の圧力が、磁石可動子（２１）を戻しばね（３１）の力に抗して摺動させる。このことは、第１の座弁（３０）の貫流横断面の減少を生ぜしめる。この弁（１０）は、特に自動車におけるスリップ制御される液圧式のブレーキ装置で使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 特に自動車におけるスリップ制御される液圧 式のブレーキ装置のための電磁作動式の弁 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、特に自動車におけるスリップ 制御される液圧式のブレーキ装置のための電磁作動式の弁を起点としている。 このような形式の弁は、ドイツ連邦共和国特許第３９３４７７１号明細書の第 ３図により公知である。この弁は、弁ドームに配置された、磁石可動子のための ストッパを形成する制御ピストンを有している。この制御ピストンは、弁本体か ら延びていて磁石可動子を貫通するピンに沿って、長手方向摺動可能に案内され ている。この制御ピストンは、磁石可動子とは反対側の底部で制御室を仕切って いる。この制御室は、ピンと制御ピストンとを同軸的に貫通する圧力媒体通路に よって、公知の弁の圧力媒体入口に接続されている。磁石可動子の両端面におい て圧力補償がなされており、制御室内に入力制御された圧力は制御ピストンをス トッパに向かって軸方向に摺動させることができる。これにより、磁石可動子の 行程は、所定の量だけ減少されて、その結果、貫流横断面が絞られることになる 。 この公知の弁の作用形式は、圧力媒体入口がマスタブレーキシリンダに接続さ れていて、圧力媒体出口がホイールブレーキシリンダに接続されている、スリッ プ制御された液圧式ブレーキ装置において使用できる。例えば、ブレーキスリッ プ制御時に弁が電磁コイルの励磁により閉鎖位置に切換えられて、ホイールブレ ーキシリンダ内の圧力の減圧時に、圧力媒体入口と圧力媒体出口との間の圧力差 が十分な大きさである場合には、このことは前述の制御ピストンの摺動を生ぜし め、弁の開放時には、入口と出口との間に圧力差がある限り、貫流横断面の前述 の絞り作用が有効である。貫流横断面の縮小は、ブレーキスリップ制御装置の減 圧に続く増圧時に、減少された圧力勾配のため、ブレーキ装置の制御正確性と騒 音特性とに好都合に作用する。これに対し、ロックする恐れのない通常の制動時 には、弁の全貫流横断面が提供される。このことはブレーキ操作の際、ブレーキ 装置の、目標とされる反応時間を短くする。 しかしながら公知の弁では、絞られた貫流横断面の調節が不都合となる。何故 ならば、これにより貫流量が差圧に関連した変動にさらされるからである。さら に、貫流量は、貫流横断面の絶対寸法に大きく依存している。即ち、ストッパは 極めて狭い許容差を必要とする。しかも、この弁には制御ピストンが必要である ので比較的コストがかかる。 発明の利点 これに対し、請求項１の特徴部に記載の本発明による弁は以下のような利点を 有している。即ち、磁力を伴わない、可動子に作用する力に関連して第２の座弁 が閉鎖する場合に、第１の座弁の貫流横断面が、弁の入口と出口との間の圧力差 が十分大きい場合、第１の座弁の完全な開口部と比較して減じられた、ほぼ一定 の貫流量に自動的に調節される。流れ量制御弁としての本発明による弁のこのよ うな作用形式を実現するための構造的なコストは極めて僅かである。 請求項２以下に記載の構成により、請求項１に記載の弁の有利な別の構成と改 良形とが得られる。 コストと機能確実性に関する特に有利な構成では、第２の座弁が、弁座と協働 する１つの構成部分しか有していない。この構成部分の弾性は、磁石可動子の所 定の行程領域にわたって閉鎖位置を保持するために必要である。 さらに有利には、ガイド体によって取り囲まれた室への圧力媒体噴流のガイド が行われる。これにより得られるよどみ圧は、磁石可動子に作用する圧力差を高 める。 図面 本発明の１つの実施例を図面で簡単に示し、以下で詳しく説明する。第１図は 電磁作動式の弁の縦断面図を示していて、第２図は第１図のＸで示した座弁の領 域を示していて、第３図は第１図のＹで示した別の座弁を示していて、第４図は 第２図の座弁の別の実施例を示している。第２図〜第４図は、第１図とは異なる 縮尺で示した断面図である。 実施例の説明 電磁作動式の弁１０は、弁ブロック（図示しない）での収容のための所定の弁 ケーシング１１を有している。この弁ケーシング１１はヨーク板１２と不動に結 合されている（第１図参照）。弁ケーシング１１は、このヨーク板１２を越えて 磁極コア１３に続いている。この磁極コア１３には、管状の弁ドーム１４が被せ 嵌められている。弁ドーム１４は溶接によって、磁極コア１３に密に結合されて いる。弁ドーム１４は、磁極コア１３とは反対側に半球状の閉鎖部を有している 。 弁ドーム１４は、リング状の電磁コイル１７によって取り囲まれている。この 電磁コイル１７は、鐘形のケーシング１８によって取り囲まれている。このケー シング１８は、一方では弁ドーム１４に係合しいていて、他方ではヨーク板１２ に結合している。 コイル側で閉じられた弁ドーム１４には、ほぼ円筒状の磁石可動子２１が長手 方向可動に収容されている。磁石可動子２１からは、この磁石可動子２１に不動 に結合された弁プランジャ２２が延びている。弁プランジャ２２は、弁ケーシン グ１１に設けられた長手方 向孔２３内に遊びを有して収容されている。この弁プランジャ２２は磁石可動子 ２１とは反対側の端部で、球状に形成された閉鎖部材２４を保持している。この 実施例では完全球体として形成されている閉鎖部材２４は、弁プランジャ２２に 材料結合的に結合している。閉鎖部材２４は磁石可動子２１の反対側で、この実 施例とは異なり、半球、円錐体、若しくは円錐台形の形状を有していてもよい。 長手方向孔２３の、磁石可動子２１とは反対側の区分に、段付き孔２８を備え たスリーブ状の弁本体２７がプレス嵌めされていて、段付き孔２８は、弁座２９ に向かって開口している。弁座２９は、有利には９０°の円錐頂角を有した円錐 状のもみ下げ加工部として形成されている。閉鎖部材２４と弁座２９とは、電磁 作動式の弁１０の第１の座弁３０を形成している。この第１の座弁３０は、電磁 コイル１７が励磁されていない場合には、一方では弁プランジャ２２に作用し他 方では弁本体２７に作用するプレロードをかけられた戻しばね３１の作用に基づ き、休止位置である開放位置を占めている。 弁ケーシング１１には、長手方向孔２３と直交する横方向孔３４が設けられて いる。長手方向孔２３と横方向孔３４との貫通する領域には、第１の座弁３０を 収容する弁室３５が形成されている。この弁室３５は一方では弁座２９と段付き 孔２８とを介して、圧力媒 体入口と接続されていて、他方では横方向孔３４よって形成された圧力媒体出口 に接続されている。 弁室３５内には、第１の座弁３０及び戻しばね３１の他に、圧力媒体のための ガイド体３８も位置している（第２図参照）。このガイド体３８はスリーブ状に 形成されていて、弁プランジャ２２に対して同軸的に延びて、この弁プランジャ ２２に固定されている。このガイド体３８は、半径方向ギャップ３９が形成され るように第１の座弁３０の閉鎖部材２４を取り囲んでいて、軸方向ギャップ４０ が形成されるように弁本体２７の近傍にまで延びていることが、第２図に詳しく 示されている。軸方向ギャップ４０は、弁１０の休止状態では、弁行程に比べて 大きな寸法を有している。即ち、弁１０の作業位置である第１の座弁３０の閉鎖 位置では、閉鎖部材２４が弁座２９に作用していて、軸方向ギャップ４０は最小 寸法にまで縮小される。 ガイド体３８は、弁室３５から弁部分室４３を分割している。この弁部分室４ ３は、弁プランジャ２２の、弁座２９とは反対側に位置する横方向スリット４４ によって、弁プランジャ２２と磁石可動子２１とを貫通する長手方向孔として形 成された第１の圧力媒体通路４５に接続されている。この第１の圧力媒体通路４ ５は、磁石可動子２１の、閉鎖部材２４とは反対側の端面４７と、弁ドーム１４ の半球状の閉鎖部との間に位置する制御室４６に続いている。さらに、ガイド体 ３８の外側では、弁室３５から、ほぼ円形の横断面を有する弁プランジャ２２の 平らな面取り部によって形成された第２の圧力媒体通路４８が延びている。この 圧力媒体通路４８は、磁石可動子２１の、閉鎖部材２４側の端面５０と、弁１０ の磁極コア１３との間に配置された補償室４９で終わっている。弁１０の図示の 休止位置では、制御室４６と補償室４９とは、磁石可動子２１の外面に沿って、 圧力媒体を導くように互いに接続されている。この接続は第２の座弁５１によっ て互いに切換可能である。 この座弁５１は、周面で磁石可動子２１に同軸的に受容される、閉鎖体５４と してのまっすぐな中空円筒体から成っている。この閉鎖体５４は、弁座としての 磁極コア１３と協動する（第３図参照）。磁極コア１３とは反対の領域で、閉鎖 体５４はプレス嵌めによって磁石可動子２１に保持されている。その他の領域で は、閉鎖体５４は遊びを有して磁石可動子２１に沿って延びていて、閉鎖部材２ ４に近い方の可動子端面５０を越えて突出して、シールエッジ５５で終わってい る。この閉鎖体５４の突出量は、弁１０の切り替え時の磁石可動子行程のほぼ半 分に相当する。閉鎖体５４は、弾性的かつ可撓性のプラスチックから成っている 。このようなプラスチックにより、シールエッジ５５が磁極コア１３に当接した 後に、磁石可動子２１の、第１の座弁３０の閉鎖位置への残りの行程が、大きな 抵抗なく可能にされる。 弁１０は、特に自動車におけるスリップ制御される液圧式のブレーキ装置のた めのものである。この弁１０は、冒頭で述べたドイツ連邦共和国特許第３９３４ ７１１号明細書の図１に示されたブレーキ装置と、入口弁として、マスタブレー キシリンダとホイールブレーキシリンダとの間のブレーキ導管内に配置されてい る点で一致している。段付き孔２８によって形成された圧力媒体入口はマスタブ レーキシリンダに接続されていて、圧力媒体出口としての横方向孔３４はホイー ルブレーキシリンダに接続されている。弁１０は戻し導管によって迂回可能であ る。この戻し導管は、ホイールブレーキシリンダの側のブレーキ導管から延びて いて、マスタブレーキシリンダの側のブレーキ導管内に再び開口する。戻し導管 内には、主な部材として出口弁と、流れ方向で見てこの出口弁に続く再循環ポン プとが位置されている。有利には、弁１０に並列に、第１の座弁３０のバイパス のために、逆止弁５８が圧力媒体出口と圧力媒体入口との間に配置されている。 この逆止弁５８により、マスタブレーキシリンダの減圧時に、ホイールブレーキ シリンダからマスタブレーキシリンダへの絞られていない戻り流が得られる。 次に弁１０の作用を前述のブレーキ装置につき詳しく説明する。 車両ドライバによってロックの危険のない制動が発 動されると、弁１０は図示のような休止位置をとる。即ち第１の座弁３０が、第 ２の弁５１と同様に開放されている。マスタブレーキシリンダの操作によって形 成された圧力は、ブレーキ導管における圧力媒体量の移動によって、ホイールブ レーキシリンダ内での増圧を生ぜしめる。第２図に基づき説明し、矢印によって 詳しく示したように、移動された圧力媒体は段付き孔２８から弁座２９に流入し 、中空円錐形の圧力媒体噴流として閉鎖部材２４の周囲を流れながら第１の部分 体積流としてこの弁座２９から流出する。このことにより弁部分室４３内にはほ とんどよどみ圧は生ぜしめられない。何故ならば、弁部分室４３は、第１の圧力 媒体通路４５と第２の圧力媒体通路４８とによって、又、制御室４６と補償室４ ９との間の圧力媒体を導くような接続部、開放された第２の座弁５１によって、 圧力媒体出口に接続されているからである。よどみ室として働く弁部分室４３に 流入する圧力媒体は、主としてその流れ方向を変向しながら第２の部分体積流と して半径方向ギャップ３９から流出し、軸方向ギャップ４０と弁室３５とを通っ て圧力媒体出口に到達する。マスタブレーキシリンダ側から減圧が行われる場合 には、圧力媒体は、軸方向ギャップ４０と開放された第１の座弁３０とによって マスタブレーキシリンダの方向に変向された流れ方向の経路を取る。同様に、弁 １０に並列に配置された逆止弁５８によっても、マス タブレーキシリンダの方向に変向された流れ方向の経路をとる。 ロックの危険を伴う制動時には、弁１０は電磁コイル１７の励磁により、作業 位置に切り換えられる。この位置では、戻しばね３１の力に抗して磁石可動子２ １が摺動されることにより、第１の座弁３０が閉鎖位置に移される。磁石可動子 ２１のほぼ半分の作業行程後に、第２の座弁５１も、制御室４６と補償室４９と の間の接続を遮断する。同時に、戻し案内導管における出口弁（ドイツ連邦共和 国特許第３９３４７７１号明細書、図１参照）が、通流位置に切り換えられて、 再循環ポンプが運転される。圧力媒体部分量がホイールブレーキシリンダから取 り出されて、マスタブレーキシリンダに再循環されることにより、ホイールブレ ーキシリンダ側で圧力が減じられて、ロックの危険は低減される。減圧に続く、 ホイールブレーキシリンダにおける圧力保持段階では、弁１０は作業位置に留ま り、戻し案内導管における出口弁は閉鎖位置に切り換えられる。 ホイールブレーキシリンダにおける増圧のために、出口弁は閉鎖位置に留まり 、一方、弁１０はもはや励磁されない。これにより、磁石可動子２１が、液圧力 と戻しばね３１との作用に基づき制御室４６の方向に摺動されると、閉鎖部材２ ４が弁座２９を解放し始め、第１の座弁３０が開放される。ホイールブレーキシ リンダにおける減圧に基づき、第１の座弁３０の入り口側と出口側の間で圧力差 が形成される。出口側の比較的低い圧力は、圧力媒体通路４８通って補償室４９ において作用する。磁石可動子２１の開放運動中に、付加的に、マスタブレーキ シリンダ側で後流入する圧力媒体により生ぜしめられる、弁部分室４３内のよど み圧は、制御室４６内の第１の圧力媒体通路４５を通って有効である。何故なら ば、第２の座弁５１が、制御室４６と補償室４９との間の接続を閉鎖するように 保持しているからである。従って、磁石可動子２１の戻り行程中になお閉鎖され ている第２の座弁５１によって、制御室４６と補償室４９との間の圧力補償は回 避される。これにより、圧力補償されていない磁石可動子２１は、戻しばね３１ とは反対方向の力の作用下におかれ、この力により、弁プランジャ２２を有する 磁石可動子２１が、第１の座弁３０の閉鎖位置と開放位置の間の位置をとらされ る。これにより縮小された第１の座弁３０の貫流横断面により、圧力媒体流の絞 り作用が生ぜしめられ、ホイールブレーキシリンダ内の増圧は減速される。圧力 差が十分である場合には、弁１０が貫流量をほぼ一定の量に調整する。何故なら ば、差圧が高ければ高いほど、大きいよどみ圧が生ぜしめられ、この結果、第１ の座弁３０で貫流横断面が縮小されるからである。この逆も同様である。圧力差 が減じられるとともに弁部分室４３内のよどみ圧も減 じられる。戻しばね３１によって磁石可動子２１が休止位置に戻し案内される。 この戻し位置では、第２の座弁５１が開放位置を占めている。弁１０は、今や、 引き続き行われる通常の制動のために、座弁３０における全貫流横断面を解放す る。しかしながら第１の座弁３０の貫流横断面が縮小されている場合に、制動が 、マスタシリンダの減圧により中断されると、圧力媒体は減速されなくてもホイ ールブレーキシリンダから逆止弁５８によって流出する。 弁１０の、比較的小さい圧力差への感度は、第４図に示された、ガイド体３８ を備えた異なる第１の弁３０によって向上できる。このような構成では、弁本体 ２７に、弁プランジャ２２の方向に向かうピン状の付加部２７′が設けられてい る。この付加部２７′は弁座２９を有している。ガイド体３８は、閉鎖部材２４ を越えて軸方向に延長されていて、第２の半径方向ギャップ３９′を形成するよ うに弁本体２７′を取り囲んでいる。第１の半径方向ギャップ３９と軸方向ギャ ップ４０とは、この変化実施例でも同様に設けられている。第２の半径方向ギャ ップ３９′が、前述の第１の実施例に対して弁部分室４３内のよどみ圧の上昇を 生ぜしめる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルツォーク，クルト ドイツ連邦共和国 74321 ビーティッヒ ハイム―ビッシンゲン ハウプトシュトラ ーセ 23 (72)発明者 エーラー，マルティン ドイツ連邦共和国 74211 ラインガルテ ン エッピンガーシュトラーセ 82 (72)発明者 ホール，ギュンター ドイツ連邦共和国 70569 シュツットガ ルト クナッペンヴェーク 46 (72)発明者 ヘルデリッヒ，ハンス−ユルゲン ドイツ連邦共和国 71394 ケルネン ミ ュールシュトラーセ 18 【要約の続き】 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 特に自動車におけるスリップ制御される液圧式のブレーキ装置のための 電磁作動式の弁（１０）であって、 −閉じられた弁ドーム（１４）に、磁石可動子（２１）が、長手方向可動に収容 されていて、 −弁ドーム（１４）が電磁コイル（１７）によって取り囲まれていて、 −磁石可動子（２１）から、磁石可動子（２１）とは反対側に配置された閉鎖部 材（２４）を備えた弁プランジャ（２２）が延びており、 −弁（１０）のケーシング（１１）に、圧力媒体入口としての弁座（２９）を備 えた弁本体（２７）が固定されていて、 −電磁コイル（１７）が励磁されていない場合には、閉鎖部材（２４）が、戻し ばね（３１）の作用に基づき弁座（２９）から持ち上げられており、 −閉鎖部材（２４）と、弁本体（２７）の、弁座（２９）を有する部分とが、第 １の座弁（３０）を形成して、弁（１０）の圧力媒体出口と接続された弁室（３ ５）内に位置していて、 −弁室（３５）は、よどみ室として働く弁部分室（４３）を有していて、該弁部 分室（４３）から、第１の圧力媒体通路が制御室（４６）まで延びていて、 該制御室（４６）は、磁石可動子（２１）の、閉鎖部材（２４）とは反対側の端 面と弁ドーム（１４）との間に配置されており、 −弁室（３５）から、第２の圧力媒体通路（４８）が補償室（４９）に通じてい て、該補償室（４９）は磁石可動子（２１）の、閉鎖部材側の端面（５０）と、 弁（１０）の磁極コア（１３）との間に配置されており、 −弁部分室（４３）内で生じる圧力が、制御室（４６）内で、戻しばね（３１） の力に抗して磁石可動子（２１）に作用する力を生ぜしめることができ、この力 により、座弁（３０）が、休止位置とは異なる、部分的に閉鎖された位置を取る 形式のものにおいて、 −制御室（４６）と補償室（４９）との間に、磁石可動子の周面側で延びる、圧 力媒体を導く接続部が設けられていて、 −圧力媒体を導く該接続部が、第２の座弁（５１）によって切換え可能であって 、 −休止位置と、該休止位置に続く、磁石可動子（２１）の第１の部分行程では、 圧力媒体を導く接続部が貫流可能であって −作業位置と、該作業位置に続く、磁石可動子（２１）の第２の部分行程では、 圧力媒体を導く接続部が、第２の座弁（５１）によって閉鎖されている ことを特徴とする、特に自動車におけるスリップ制御される液圧式のブレーキ装 置のための電磁作動式の弁。 ２． 磁石可動子（２１）に、軸方向で弾性可撓性で、弁座としての、弁（１ ０）の磁極コア（１３）と協働する閉鎖体（５４）が収容されている、請求項１ 記載の弁。 ３． 閉鎖体（５４）が、周囲側で磁石可動子（２１）に収容されるまっすぐ なプラスチック製の中空円筒体であって、前記閉鎖体（５４）は、磁石可動子（ ２１）のほぼ半分の行程長さで、磁石可動子（２１）の、閉鎖部材側の端面（５ ０）を越えて突出する、請求項２記載の弁。 ４． 閉鎖体（５４）の、磁極コアとは離れた領域はプレス嵌めによって磁石 可動子（２１）に収容されていて、その他の領域は、軸方向可動に磁石可動子（ ２１）に収容されている、請求項３記載の弁。 ５． 第１の座弁（３０）の閉鎖部材（２４）が、少なくとも弁座側では球状 又は円錐状に形成されていて、前記閉鎖部材（２４）は、弁プランジャ（２２） に対して同軸的に該弁プランジャ（２２）に配置されたスリーブ状のガイド体（ ３８）によって、弁本体（２７）の近くまで取り囲まれていて、弁座（２９）か らの圧力媒体噴流が、閉鎖部材（２４）とガイド体（３８）との間のギャップ（ ３９）内に流入し、該ギャ ップ（３９）から、弁室（３５）に対して遮蔽された、圧力媒体を導く接続部が 第１の圧力媒体通路（４５）に向かって延びている、請求項１記載の弁。 ６． 第１の座弁（３０）の弁座（２９）が、弁本体（２７）のピン状の付加 部（２７′）に配置されていて、該付加部（２７′）は、弁プランジャ（２２） のガイド体（３８）によって周面側で取り囲まれている、請求項５記載の弁。