JPH10507813A - スリップ制御式の自動車用ブレーキ装置のための圧力制限機能を備えた電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、圧力制限機能からのスイッチオフ時に発生するノイズの少ない電磁弁を提供しようとしている。電磁弁（１０）が、２部分から成る弁棒（２３）を有しており、弁棒の内側の弁棒部分（２６）が座弁（３５）の閉鎖部材（５１）を有している。この閉鎖部材（５１）が、外側の弁棒部分（２５）のスリーブ状区分（５７）によって、ギャップ室（５９）を形成しながら所定の間隔を置いて取り囲まれている。このギャップ室からは、圧力媒体通路（６５）が制御室（６８）に延びている。この制御室は、弁棒（２３）と協働するマグネット可動子（２２）の、座弁から隔たった側の端面（６９）と、弁ドーム（１４）との間に設けられている。電磁弁（１０）のスイッチオフ時には座弁（３５）は閉鎖位置から部分開放位置に移行する。この部分開放位置においては、動圧がギャップ室（５９）内で有効になり、圧力媒体通路（６５）を通って制御室（６８）内に伝達される。この場所でマグネット可動子（２２）に作用する液圧力は、電磁弁（１０）の開放力に抗してこの開放運動を減速させる。これにより圧力媒体の流れが座弁（３５）によって絞られるので、圧力衝撃が回避される。この電磁弁（１０）はスリップ制御式の自動車用ブレーキ装置において使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 スリップ制御式の自動車用ブレーキ装置のための 圧力制限機能を備えた電磁弁 背景技術 本発明は請求項１の上位概念に記載の形式の電磁弁から出発する。 このような電磁弁はドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３４７４９号明細書 に基づき公知である。この公知の電磁弁は自動車のスリップ制御式のブレーキ装 置において、マスタブレーキシリンダと、ブレーキ管路に圧力媒体を供給する高 圧ポンプの吐出側との間のブレーキ管路に配置されている。このことはドイツ連 邦共和国特許出願公開第４０４１５０６号明細書に記載されている。駆動時スリ ップ制御時には電磁弁が閉鎖位置に切り換えられ、圧力制限機能を作動する。ポ ンプ圧力が弁の開放圧力を超えると、この弁の座弁は圧力制限ばねの力に抗して 部分開放位置にもたらされるので、圧力媒体がマスタブレーキシリンダに向かっ て流出することができる。この場合ポンプは脈動的に圧力媒体を圧送するので、 圧力衝撃が流出側のブレーキ管路部分に発生する。この圧力衝撃は自動車室内に 不都合なノイズを招くおそれがある。しかしながら特に不都合なのは、閉鎖位置 から開放位置への弁のスイ ッチオフ時に発生する圧力衝撃である。 発明の利点 これに対して、本発明の請求項１の特徴を有する電磁弁は、弁座、閉鎖部材お よび外側の弁棒部分のスリーブ状区分の形状により、座弁が閉鎖位置から部分開 放位置に移行するときに、ギャップ室内にその場所で動圧を発生させるような圧 力媒体流が生ぜしめられるという利点を有する。この動圧は圧力媒体通路を通っ て制御室内に伝達され、マグネット可動子に力を加える。このマグネット可動子 は液圧の開放力に抗して、ひいては座弁の開放位置への開放動作を減速させる。 これにより、圧力媒体の容積流は座弁によって絞った状態でのみ増大することが できるので、下流側のブレーキ管路部分において圧力衝撃が作用するとしてもそ の圧力衝撃は著しく弱められたものにすぎない。これにより電磁弁のスイッチオ フ時におけるブレーキ装置のノイズ特性は著しく改善される。しかも圧力制限機 能が有効なときでも、流れ誘導作用が規定されるので、流れが安定化されること により、ノイズは著しく減じられる。 請求項２以下に記載された手段によって、請求項１に記載された電磁弁の有利 な改善された構成が得られる。 座弁領域のための有利な構成が請求項２〜５に開示されている。このような構 成は僅かな製造手間で得ら れる。 請求項７に記載の手段により、制御室内への圧力の確実な伝達が得られる。マ グネット可動子と弁棒との間の、製造技術的に起因した傾斜位置は、圧力媒体通 路のシール性を損なうことはないため許容することができる。 請求項８または９に記載の本発明による別の構成の利点は、これにより簡単に 制御室と弁棒側の弁ドーム内室とを圧力の面で分離することができることである 。 図面 以下に本発明の実施例を、簡単に示した図面につき詳しく説明する。 第１図は、電磁弁の縦断面図である。第２図および第３図は、第１図において 符号Ｘで示された座弁領域の、開放位置（第２図）および部分開放位置（第３図 ）における流れ特性を示した図である。 実施例の説明 第１図に示された、圧力制限機能を備えた電磁弁１０は、自動車のスリップ制 御式のブレーキ装置に用いられる。この電磁弁１０は、図示していない弁ブロッ ク内に収容するために規定された弁ケーシング１１を有している。この弁ケーシ ング１１は、ヨーク板１２に結合されている。この弁ケーシング１１はヨーク板 １２を超えて突出して磁極コアに続いている。磁極コ ア１３には、閉じられた管状の弁ドーム１４が被せ嵌められている。この弁ドー ムは溶接により磁極コア１３に密に結合されている。磁極コアとは反対側に弁ド ーム１４が半球形のキャップ１５で閉鎖されている。 弁ドーム１４は環状のマグネットコイル１８によって取り囲まれている。鐘形 のケーシング１９が一方では弁ドーム１４に作用し、他方ではヨーク板１２に結 合されている。 コイル側で閉鎖された弁ドーム１４には、ほぼ円筒形のマグネット可動子２２ が長手方向運動可能に収容されている。マグネット可動子２２には、弁棒２３が 支持されている。マグネット可動子２２と弁棒２３とは、シール座部２４におい て互いに作用し合う別個の構成部材である。弁棒２３は管状の、外側の弁棒部分 ２５を有している。この外側の弁棒部分内では、別の、内側の弁棒部分２６が長 手方向運動可能に案内されている。マグネット可動子側では、外側の弁棒部分２ ５内に圧入スリーブ２７が装着されている。弁棒２３には、外側の弁棒部分２５ の圧入スリーブ２７と内側の弁棒部分２６との間に、圧縮コイルばねの形の圧力 制限ばね２８が位置している。この圧縮コイルばねは、プレロード（予荷重）に よって圧入スリーブ２７と、内側の弁棒部分２６の鍔２９とに作用している。こ の鍔は外側の弁棒部分２５の段部３０に支持されている。 弁棒２３は、弁ケーシング１１の貫通孔３３内に長手方向運動可能に収容され ている。磁極コアとは反対側では、弁ケーシングの貫通孔３３には座弁３５の弁 体３４が圧入されている。弁体３４と外側の弁棒部分２５とに作用する戻しばね ３６によって、弁棒２３はマグネット可動子２２に支持されている。弁体３４と 、弁棒２３の外側の弁棒部分２５および内側の弁棒部分２６と、マグネット可動 子２２とは、電磁弁１０の長手方向軸線３７に沿って配置されている。 座弁３５は弁室４０の領域内に位置している。この弁室は、弁ケーシング１１ の横方向孔４１を有する孔３３を形成している。座弁３５は、弁体３４に成形さ れた、弁開口４２を取り囲む中空円錐形の弁座４３を有している（第２図および 第３図）。この弁座４３は、弁体３４の真直ぐな円筒状の凹部４４に設けられて いる。この凹部４４は弁室４０に向かってシャープなエッジ４５の後で、弁の長 手方向軸線３７に対して直角に延びる、弁体３４の端面４６によって制限されて いる。弁室４０が横方向孔４１によって圧力媒体入口４７に仕切られているのに 対し、弁開口４２は、貫通孔を有する弁体３４によって、電磁弁１０の圧力媒体 出口４８に接続されている。圧力媒体入口４７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４８は少なくとも１つのホイールブレーキシリンダ、 ならびに、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４ ０４１５０６号明細書に基づき公知の自動車の液圧式のブレーキ装置（図示せず ）の再循環ポンプの高圧側に接続されている。 座弁３５は弁座４３と協働する閉鎖部材５１を有している。この閉鎖部材は、 内側の弁棒部分２６の、直径を減じられた真直ぐな円筒形区分５２によって形成 されている。弁座４３に対して、円筒形区分５２は、シャープなエッジ５３を形 成しつつ小さな高さの球欠状部分５４に移行している。座弁３５の第２図に示さ れた開放位置においては、球欠状部分５４は弁体３４のほぼ端面４６の領域内に 位置を占めている。 内側の弁棒部分２６の円筒形区分５２は外側の弁棒部分２５のスリーブ状区分 ５７によって取り囲まれている。スリーブ状区分５７は、円筒形区分５２に対し て半径方向の間隔を置いて延びている。すなわち、スリーブ状区分の内周面５８ は、円筒形区分に対して均一の間隔を有している。これにより、スリーブ状区分 ５７と円筒形区分５２との間には、ギャップ室５９が形成されている。このギャ ップ室は、弁室４０に向かって開いている。さらに、スリーブ状区分５７は球欠 状部分５４に対して軸線方向に後退している。この後退部分の寸法は、第２図お よび第３図に示されているように、電磁弁１０の長手方向軸線３７に対して約４ ５°の角度を成して交差して球欠状部分５４の縁部領域内で接する接線６０が、 弁の長手方向軸線３７に対 して直角に延びる、スリーブ状区分５７の端面６１に衝突するように設定されて いる。これとは異なり、スリーブ状区分５７の軸線方向の後退部分または外径の 寸法が、接線６０が端面６１の傍らを通ってその外部に延びるように設定されて いてもよい。さらに第２図から判るように、座弁３５の開放位置においてはこの 接線６０は、弁体３４の凹部４４の端面側のエッジ４５の傍らを通って延びてい る。スリーブ状区分５７の内径と等しいかまたはこの内径よりも小さいこの凹部 ４４の直径は、図示の実施例の場合、このスリーブ状区分５７と内側の弁棒部分 ２６の円筒形区分５２との間のほぼ中間に位置している。これに対して、第３図 に示された座弁３５の部分開放位置においては、この接線６０は凹部４４の周壁 ６２に衝突する。部分開放位置において、弁体３４の端面４６に対してスリーブ 状区分５７が占める軸線方向の距離は、開放位置に比べて著しく小さい。 ギャップ室５９を起点にして、ほぼ弁の長手方向軸線３７の方向に圧力媒体通 路６５が延びている。内側の弁棒部分２６においてのみ、圧力媒体通路６５は、 円筒形区分５２に続く少なくとも１つの切欠き６６として、長手方向に延びる溝 の形で形成されている。この切欠き６６に続いて、圧力媒体通路６５は、外側の 弁棒部分２５の内室ならびに圧入スリーブ２７の内室において延びており、シー ル座部２４のあとでマグネ ット可動子２２の長手方向孔６７に移行している。弁ドーム１４のキャップ１５ においては、圧力媒体通路６５は制御室６８に開口している。この制御室は一方 ではキャップ１５によって、他方ではマグネット可動子２２の、座弁から隔たっ た端面６９とによって仕切られている。制御室６８は、マグネット可動子２２の 周面側で弁ドーム１４に対してシールされている。このために、マグネット可動 子にはシールスリーブ７０が収容されている。このシールスリーブの、弁ドーム １４に作用するシールリップ７１が制御室６８に向けられている。このシールス リーブ７０の代わりに、マグネット可動子２２はギャップシール部材７２によっ て弁ドームに対してシールされていてもよい。 電磁弁１０は次のように作用する。 スリップ制御なしの制動の場合、開放位置を占める座弁３５は、ホイールブレ ーキシリンダ内の増圧時に圧力媒体入口４７から圧力媒体出口４８に、減圧時に はその逆の方向に圧力媒体によって貫流される。 第２図に流れラインによって示したように、ブレーキ減圧時には、圧力媒体は 座弁３５を通って弁室４０内への経路を取る。弁開口４２から弁座４３を貫流す る圧力媒体は、閉鎖部材５１の球欠状部分５４によってほぼ接線方向に変向させ られる。流れは閉鎖部材５１のシャープなエッジ５３において剥離する。圧力媒 体は接線６０の方向に凹部４４を去り、部分的に、外 側の弁棒部分２５のスリーブ状区分５７の端面６１に衝突する。この場所では、 圧力媒体は弁室４０内に半径方向に変向させられる。この弁室からは、圧力媒体 は圧力媒体入口４７に向かって流出する。 駆動時スリップ制御のために働く制動の場合、マグネットコイル１８が通電さ れることにより磁界が発生する。この磁界はマグネット可動子２２に力を加え、 このマグネット可動子を弁体３４の方向に摺動させる。マグネット可動子２２に 支持された弁棒２３は、戻しばね３６の力に抗して一緒に運動させられる。マグ ネット可動子２２の運動中に、内側の弁棒部分２６の閉鎖部材５１が弁体３４の 弁座４３に当接する。これにより内側の弁棒部分２６の運動が終了する。座弁３ ５はその閉鎖位置を占める。マグネット可動子２２はまだ完全な行程を行ってお らず（座弁３５およびマグネット可動子２２の行程は第１図においては寸法通り には再現していない）、したがってさらに弁体３４に向かって運動するので、内 側の弁棒部分２６の鍔２９は、圧力制限ばね２８のプレロード力を克服して、外 側の弁棒部分２５の段部３０から持ち上がる。ここまでは圧力制限ばね２８の力 の流れは内側の弁棒部分２６の鍔２９と、外側の弁棒部分２５と、圧入スリーブ ２７とを介して閉鎖されている。これに対して可動子行程の終了時には、圧力制 限ばね２８が軸線方向の力を内側の弁棒部分２６に加える。この力によって、内 側の弁棒部分は閉鎖部材５１によって弁体３４の弁座４３に作用する。圧力制限 ばね２８の力はこうして、電磁弁１０の開放圧力を規定する、座弁３５の閉鎖力 として作用する。 したがって閉鎖部材５１が弁座４３に作用するときには、電磁弁１０は、ブレ ーキ装置のホイールブレーキシリンダ側の部分の側における、圧力制限作用を有 する遮断弁の機能を果たす。再循環ポンプによって、電磁弁１０の開放圧力が克 服されると、圧力制限機能が有効になる。閉鎖部材５１は、圧力制限ばね２８の 力に抗して弁座４３から持ち上がり、第３図に示された、座弁３５の部分開放位 置を占める。 このような位置においては、流れラインは、弁座４３と球欠状部分５４との間 の狭いギャップを貫流する時に、接線６０に相応する特性を示し、弁座を去る時 には凹部４４の周壁６２に衝突する。この場所では、流れラインは軸線方向に変 向させられるので、これらの流れラインは凹部４４を去る時に部分的に、閉鎖部 材５１とスリーブ状区分５７との間のギャップ室５９内に進入し、その場所で動 圧を発生させる。この動圧は閉鎖部材５１の円筒形区分５２に周面側でも作用す る。このように規定された流れ誘導作用は、存在する噴流の、生じ得る不安定性 を抑圧するので、閉鎖部材５１は交番パルス力によって負荷されず、ひいては励 振されることはない。この動圧は、さらに圧力媒体通 路６５を通って制御室６８内に伝達され、この場所で、動圧は座弁３５に向いた 、マグネット可動子２２に作用する液圧力を生ぜしめる。しかしながらマグネッ ト可動子２２は磁極コア１３に支持されているので、このような力が座弁３５に 対して作用することはない。この動圧によって、圧力媒体流はギャップ室５９か ら変向させられるので、圧力媒体は弁体３４の端面４６とスリーブ状区分５７の 端面６１の間で圧力媒体入口４７の方向に半径方向の経路を取る。 マグネットコイル１８への通電が終了すると、磁界が崩壊し、マグネット可動 子２２は圧力制限ばね２８および戻しばね３６の作用により、弁棒２３と一緒に 、弁ドーム１４のキャップ１５の方向に動く。座弁３５が開くと、圧力媒体は弁 座４３を第３図に示したように貫流し、ギャップ室５９において動圧を生ぜしめ る。この動圧は、圧力媒体通路６５を通って制御室６８内に伝達される。この場 所で生ぜしめられた液圧力はマグネット可動子２２に、その運動方向に抗して作 用し、部分的に弁棒２３に対して作用する開放力を補償する。このことは、少な くとも座弁３５が部分開放位置に位置している限り、電磁弁１０の減速された開 放運動をもたらす。部分開放位置において圧力媒体が座弁３５を絞った状態での み貫流することができるので、下流側では圧力衝撃の発生が十分に回避される。 弁行程が増大するにつれて、動圧の作用が減じられる ので、座弁３５は開放位置を占めることができる。この開放位置においては、圧 力媒体の貫流は、第２図に示したように圧力媒体を絞らない状態で行われる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ペーター ヒュープナー ドイツ連邦共和国 70599 シュツットガ ルト リートグラースヴェーク 70 (72)発明者 ノルベルト ミットヴォレン ドイツ連邦共和国 71706 マルクグレー ニンゲン リンデンヴェーク 48 【要約の続き】 ５）によって絞られるので、圧力衝撃が回避される。こ の電磁弁（１０）はスリップ制御式の自動車用ブレーキ 装置において使用可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スリップ制御式の自動車用ブレーキ装置のための圧力制限機能を備えた電磁 弁（１０）であって、 （イ）弁ドーム（１４）にマグネット可動子（２２）が長手方向運動可能に収 容されており、 （ロ）弁ドーム（１４）がマグネットコイル（１８）によって取り囲まれてお り、 （ハ）マグネット可動子（２２）に弁棒（２３）が配設されており、 （ニ）弁開口（４２）を取り囲む、弁体（３４）に設けられた弁座（４３）と 、この弁座と協働する閉鎖部材（５１）とを備えた座弁（３５）が設けられてお り、 （ホ）座弁（３５）が円錐・球の輪郭を有しており、弁座（４３）が円錐形に 形成されており、閉鎖部材（５１）が端面側で球形に形成されており、 （ヘ） 閉鎖部材（５１）が、同軸的に互いに内外に係合する２つの部分（２ ５，２６）から形成された弁棒（２３）の内側部分（２６）に配置されており、 （ト）弁棒（２３）が、磁力によって座弁（３５）の閉鎖位置に、かつ戻しば ね（３６）の力によって開放位置に運動可能であり、 （チ）弁棒（２３）の内側部分（２６）と外側部分（２５）との間に、この弁 棒に軸線方向に支持された圧力制限ばね（２８）が配置されており、該圧力制限 ばねの力に抗して、内側の弁棒部分（２６）が座弁（３５）の閉鎖位置から部分 開放位置に、外側の弁棒部分（２５）に対して軸線方向摺動可能である形式のも のにおいて、 （リ）弁座（４３）が、弁体（３４）の少なくともほぼ真直ぐな円形の凹部（ ４４）に設けられており、該凹部が弁棒側で、弁体の少なくともほぼ半径方向に 延びる端面（４６）によってシャープなエッジを成して仕切られており、 （ヌ）閉鎖部材（５１）が、端面側の球欠状部分（５４）のあとで、シャープ なエッジ（５３）を形成しつつ、内側の弁棒部分（２６）の真直ぐな円筒形区分 （５２）に移行しており、 （ル）内側の弁棒部分（２６）の円筒形区分（５２）が外側の弁棒部分（２５ ）のスリーブ状区分（５７）により、ギャップ室（５９）を形成しつつ、半径方 向の間隔を置いてかつスリーブ状区分が球欠状部分（５４）に対して軸線方向に 後退するように取り囲まれており、 （ヲ）スリーブ状区分（５７）の軸線方向の後退部分の寸法が、球欠状部分（ ５４）の縁部領域に接する、弁の長手方向軸線（３７）に交差する 接線（６０）が、スリーブ状区分（５７）の端面（６１）に衝突するか、または スリーブ状区分（５７）の傍らを通ってその外側に延びており、 （ワ）座弁（３５）の開放位置では、前記接線（６０）が弁体（３４）の凹部 （４４）の端面側のエッジ（４５）の傍らを通って延びるように、閉鎖部材（５ １）の球欠状部分（５４）が少なくともほぼ弁体の端面（４６）の領域内に位置 しており、 （カ）閉鎖部材（５１）が圧力制限ばね（２８）の力に抗して弁座（４３）か ら持ち上がるような、座弁（３５）の部分開放位置では、前記接線（６０）が凹 部（４４）の周壁（６２）に衝突するようになっており、 （ヨ）ギャップ室（５９）を起点にして、圧力媒体通路（６５）が制御室（６ ８）に延びており、該制御室が、マグネット可動子（２２）の、座弁から隔たっ た端面（６９）と弁ドーム（１４）との間に設けられており、 （タ）制御室（６８）がマグネット可動子（２２）の周面側でシールされてい ることを特徴とする、スリップ制御式の自動車用ブレーキ装置のための圧力制限 機能を備えた電磁弁。 ２．前記接線（６０）が弁の長手方向軸線（３７）に 対して３０°〜６０°、有利には４５°を成している、請求項１記載の電磁弁。 ３．弁体（３４）の凹部（４４）が、外側の弁棒部分（２５）のスリーブ状区分 （５７）の内径と等しいか、または該内径よりも小さい直径を有している、請求 項１記載の電磁弁。 ４．凹部（４４）の直径が、内側の弁棒部分（２６）の円筒形区分（５２）の直 径と、外側の弁棒部分（２５）のスリーブ状区分（５７）の内径との間の少なく ともほぼ中間に位置している、請求項３記載の電磁弁。 ５．弁体（３４）の凹部（４４）と、内側の弁棒部分（２６）の円筒形区分（５ ２）と、外側の弁棒部分（２５）のスリーブ状区分（５７）の内周壁面（５８） とが軸線に対して平行に仕切られているのに対して、弁体（３４）の端面（４６ ）とスリーブ状区分（５７）の端面（６１）とが、弁の長手方向軸線（３７）に 対して直角に延びる平面内に位置している、請求項１記載の電磁弁。 ６．圧力媒体通路（６５）が、マグネット可動子（２２）の長手方向孔（６７） と、外側の弁棒部分（２５）の内室と、内側の弁棒部分（２６）の切欠き（６６ ）とによって形成されている、請求項１記載の電磁弁。 ７．マグネット可動子（２２）と弁棒（２３）とが別 個の構成部分として形成されており、該両構成部分が、戻しばね（３６）の作用 下で、圧力媒体通路（６５）を取り囲むシール座部（２４）において互いに作用 し合うようになっている、請求項６記載の電磁弁。 ８．マグネット可動子（２２）がシールスリーブ（７０）を支持しており、該シ ールスリーブの、弁ドーム（１４）に作用するシールリップ（７１）が制御室（ ６８）に向けられている、請求項１記載の弁。 ９．マグネット可動子（２２）が、ギャップシール部材（７２）によって弁ドー ム（１４）に対してシールされている、請求項１記載の弁。