JPH10509928A - 圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は圧力制御弁に関し、弁ハウジング（１）内に軸方向移動可能に位置された弁タペット（２）を有し、第１の切り換え位置において，弁ハウジング内で開放する第１の圧力流体ポート（５）と弁ハウジング内で開放する第２の圧力流体ポート（６）間に圧力流体の接続部を提供し、上記弁タペットは、第２の切り換え位置において，第１の圧力流体ポート（５）と第２の圧力流体ポート（６）間の圧力流体の接続部を分離し、第３の切り換え位置において．第２の圧力流体ポート（６）と第３の圧力流体ポート（１７）間の圧力流体接続部を提供し、弁タペットにより軸方向に摺動可能である弁閉塞部材（１８）がその弁座から持ち上げられる。他の弁閉塞部材（３）が、弁タペット（２）に対し移動可能であるように，弁ハウジング（１）内に配置され、上記弁閉塞部材が、弁タペット（２）の第１の操作位置において，第１の圧力流体ポート（５）と第２の圧力流体ポート（６）間に妨げられない圧力流体接続部を提供し、他の操作位置において，第１及び第２の圧力流体ポート（５，６）間における圧力流体の接続部を遮断し、第１の操作位置において，弁閉塞部材は、弁開放断面のボア段部（１０）位置に，計測されたオリフィス（２３）を有し、第１及び第２の圧力流体ポート（５，６）間における圧力流の流れ一定に調節する弁開放断面を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 圧力制御弁 本発明は圧力制御弁に関し、特に，請求項１の前提部に示されるような，アン チロック付き自動車用液圧ブレーキ装置のための電気的作動可能なマルチーウエ イバルブに関する。 ドイツ特許第２９０９５０４号は、弁タペットがスライド弁として形成され、 このスライド弁が、第１切換位置で第１，第２圧力流体ポート間を接続し、第２ 切換位置でこれらの圧力流体ポートを分離する圧力制御弁を開示する。この弁タ ペットは、第３切換位置で球状の逆止弁を開き、これにより、第２圧力流体ポー トに対する他の圧力流体接続部が開かれる。 しかし、この圧力制御弁の不都合な点は、製造公差および温度にしたがう制御 エッジにおける漏洩流体を調整するためには、高度の取付け精度を必要とするこ とである。更に、弁スライドが動かなくなったときに、これに接続された管路シ ステムを減圧するための手段を備えていないことである。 欧州特許第０３５３６３５号は、流量制御弁として作用するスライド弁を備え た弁組立体を開示する。この流量制御弁は、圧力流体源と圧力流体消費装置との 間の容積流を、電磁作動される作動部材の切換位置の機能として制御する。この 機能をなすため、ピストンは通孔を有する比較的長いステムを有し、これに制御 エッジが設けられる。この制御エッジは、圧力流体消費装置或いは圧力流体源の 弁ハウジング内に半径方向に開口する圧力流体通路を覆う。制御エッジの領域に おける環状スロットによる望ましくない漏洩は、ピストンステムが比較的長くて も防止することができない。更に、流量制御弁と電磁作動可能な作動部材との直 列配置により、弁組立体の体積が大きくなる。スライド弁に一般的であるシール の問題が生じる。 従って，本発明の目的は、機能的に確実な圧力制御並びにコンパクトでかつ簡 単な方法で小形化された構造の圧力制御弁を提供することにある。特に，圧力流 体の供給は、シートバルブの使用、及びタンデムマスターシリンダの圧力とは可 及的に独立した流体量によって達成され、それによって，弁切替えノイズの低減 を図る。さらに，圧力維持を図り、低い応答力で迅速な反動操作を行わせる。本 発明によれば、上記目的は請求項１における特徴部分の構成によって達成され、 即ち，もう一つの弁閉塞部材が、弁タペットに対して移動可能に弁ハウジングに 配置されている。上記弁閉塞部材は第１の圧力流体ポートと第１の開放位置にお ける第２の圧力流体ポートとの間に妨げられない圧力流体の接続部を形成し、他 の操作位置における第１及び第２の圧力流体ポート間の圧力流体の接続を遮断す る。第１の操作位置において，弁閉塞部材は開放断面を有するボア段部に，計測 されたオリフィスを有し、オリフィスは第１，第２の圧力流体ポート間を流れる 圧力流体量を制御する。 さらに，目的，特徴，利点及び本発明の可能な適用は一実施例における以下の 記載により明らかとなる。記載又図示されたもも自体、或いそれらの組合わせに よる全ての特徴が本発明の主題を形成する。 第１図は数倍に拡大された縦断面図によって圧力制御弁を示すものであり、圧 力制御弁の弁ハウジング１は、カートリッジ状をなし，かしめによる弁ブロック を保持している。深絞り成形された弁スリーブ１１は、弁スリーブ１１の端部に 設けられたかしめ部を介してスチール製の弁ハウジング１内に保持される。弁ハ ウジング１と弁スリーブ１１とを取付けるためには、この実施例には開示してい ないが、確実な嵌合及び／又は作用的な嵌合を含む取付手段を使用するが適切で ある。弁スリーブ１１のドーム部は弁タペット２が取付けられている磁気電動子 を収容している。弁タペット２は磁気コア１３のボアを通して圧力チャンバ１４ まで延出する。弁ハウジング１に固定支持された弁スリーブ１１のベースは磁気 コア１３に支持される。弁スリーブ１１は弁タペット２の電磁作動を確保する弁 コイル１５を収容する。上記磁気コア１３の下流に配置される圧力チャンバ１４ は、圧力チャンバ１４に金属的にシールされ、かつ軸方向に移動可能な環状ピス トン７を収容している。 磁気コア１３に近い環状ピストン７の部分は、第１の圧力流体ポート５と磁気 コア１３に隣接する圧力チャンバ１４のボア段部１０との間に圧力流体の通路を 有する環状溝１６を形成している。膨出形成された環状ピストン７の一部に、ボ ア段部１０は接触可能であり、ピストン７は第２の弁閉塞部材３を形成する。環 状溝１６に外観的にはボール状に広がるシート弁部材の構造において，第２の弁 閉塞部材３は、環状ピストン７の一構成部分をなしている。 環状ピストンの上記弁閉塞部材３と反対側の端部は、圧力チャンバ１４の径方向 に開いている第２の圧力流体ポートの領域まで延出している。開示される実施例 において，第２の圧力流体ポートは、ホイールブレーキ制御付き液圧ブレーキ装 置におけるホイールブレーキポートを提供する。他方，第１の圧力流体ポート５ は、ブレーキ圧発生装置２５のポートに接続されている。圧力チャンバ１４方向 に，弁閉塞部材１８によって閉じられている第３の圧力流体ポート１７は、図示 の通り，ホイールブレーキポートから生じる圧力流体を蓄え、必要時には，それ を第１の圧力流体ポートに再−送出する圧力流体の収集手段２６に接続されてい る。シート弁として作用する弁閉塞部材３，１８は、互いに対向して配置され、 作動時において互いに対向して独立的に作動可能である。第３の圧力流体ポート １７の上流側に配置された弁閉塞部材１８は、弁閉塞部材１８を閉じる方向に作 用する圧縮スプリング９に抗して、電磁的に作動する弁タペット２によって、ぱ ちっと開かれる。環状ピストン７に設けられた第２の弁閉塞部材３は、弁タペッ ト２及び圧縮スプリング８の付勢力によって閉塞する動きを奏する。その閉塞動 作は、環状スプリング７上に配置された圧縮スプリング２８によってなされる。 弁タペット２は２つの対向して作用する圧縮スプリング８，２３に対し同心で， 圧力流体ポート６の下流に配置されている弁閉塞部材１８まで延出している。弁 タペット２は環状ピストン７内に段部４を有する。計測されたオリフィス２３を 有するディスク３１は段部４上に支持され、かつ圧縮スプリング８の作用により 環状ピストン７の段部２１に押圧されている。ディスク３１は弁タペットと一体 に形成することもでき、又，計測されたオリフィスは切欠，凹所，押しつぶされ た部分或いは弁タペット上の同様形状のものに形成することができ、又，段部２ １に酔っても可能である。環状ピストン７は流用制御バルブとして機能し、その 上には初期位置において開かれている弁閉塞部材３が一体の構成として形成され いる。第１及び第２の圧力流体ポート５，６間における望ましくない流体の漏洩 は減少され、好ましくは環状ピストン７の外周に圧力除去溝を有するスロット状 シーリングによってなされる。環状ピストン７周囲の環状溝（圧力除去溝）は、 ボア壁に対する片当りを防止する。弁ハウジング１（弁カートリッジ）はセルフ コーキング及び環状シールにより弁収容ブロック内にシールされる。リング及び プレート状のフィルター１９，２０が圧力制御弁の内部をクリーンに保つ。 ホイールスリップ制御付きの自動車用液圧ブレーキ装置に接続される圧力制御 弁の操作について以下，説明する。 図面は電磁的に励磁されていないスイッチ位置における圧力制御弁を示し、同 時に，ブレーキ解除位置及び上記弁がスリップ制御ブレーキ装置として使用され る時の通常のブレーキ相を示す。この位置において，ブレーキ圧発生装置２５か ら，第１の圧力流体ポート５，環状フィルター１９，環状溝１６，開放の弁閉塞 部材３及びホイールブレーキ２４に至る第２の圧力流体ポート６方向への環状ピ ストン７におけるオリフィス２３の開放断面に通じる圧力流体接続は妨げられな い。最小量の流れ（Ｑmin）に始まり，一定の差圧がオリフィス２３に生じ、流 体量を決定する。 図示の通り，弁タペット２は弁閉塞部材１８から離れ、弁閉塞部材は圧縮スプ リング９の作用により，第１，第２圧力流体ポート５、６と圧力流体の収集手段 ２６に通じる圧力流体ポート１７間における圧力流体の接続を分離する。 車両のオーバブレーキ時，適切な信号評価電子装置によって検知され、許容値を 越えるホイールスリップが発生した場合、コイル１５は電磁的に励磁され，その 結果，磁気アーマチャ１２は一行程移動する。上記行程の移動時，圧縮スプリン グ８は、弁タペット２の段部４上のディスク状ストップ手段によって圧縮され、 それによって圧縮スプリング８上方の環状ピストン７の端面に当接するスプリン グ２８が、圧縮弁閉塞部材３を閉じるようにボア段部１０方向に移動させる。上 記弁の二者択一の切り換え操作において、弁タペット２は、圧縮スプリング９の 作用に抗して，弁閉塞部材１８をハウジング１内の弁座から持ち上げる。これは 圧力チャンバ１４とホイールブレーキ２４間で圧縮される圧力流体を、第２のオ リフィス３０を介して流れるようにし、第２のオリフィスは圧力流体の収集手段 ２６方向における弁閉塞部材１８の下流に配置されている。磁気アーマチャ１２ は、磁気コア１３に隣接し、或いは非接着性ワッシャーが介在している。オリフ ィス３０の測定は圧力減少の傾斜勾配を決定する。アナログ制御は弁タペット２ を作動させるために使用され、圧力−維持相は弁タペット２の択−的操作に対照 して調整される。圧力−維持相は、上方の弁閉塞部材３が既に閉じられ、初期位 置では閉じられている下方の弁閉塞部材１８が弁タペッ２による作動を未だ受け ない状態の，弁タペットのストロークの中間位置において達成される。環状溝１ ６による流量制御は、ホイールブレーキ２４方向における測定オリフィス２３の サイズに依存してなされる。磁気アーマチャ１２が最大スロトーク位置にある時 、弁タペット２によってぱちっと開けられた弁閉塞部材１８は、専ら圧力制御を 行い、従って初期位置で閉じている弁閉塞部材１８に続くオリフィス３０は、磁 気アーマチャ１２のアナログ作動される際は、必要ない。かくして，ホイールブ レーキ２４の圧力は、圧力収集手段２６方向への迅速な放出が可能となる。ポン プ２７はホイールブレーキ２４からブレーキ圧力発生装置２５或いは圧力制御弁 に逃げる圧力流体を供給する。 ブレーキ圧力発生装置２５により減圧を手動で開始するために（ブレーキペダル が解除位置に移動する）、圧力保持相或いは圧力増加相の際に，電気液圧の圧力 調整の過作動が必要な場合、ホイールブレーキ２４における圧力は、弁ハウジン グ１に設けられた逆止カップシール２２を介して第１の圧力流体ポート５方向に 随時減じられる。 圧力減少相の完了に際し，圧力がホイールブレーキ２４に再び増加する場合、 磁気アーマチャ１２の電磁的励磁は中断され、その結果，圧縮スプリング８の作 用によって環状ピストン７は、再度初期位置を選択するように磁気コア１３方向 に移動する。圧力発生装置２５から生じ、環状溝１６に適用される圧力流体は、 通路を介して弁閉塞部材３に再び案内され、一定量の流れとして，オリフィス２ ３で絶えず調節される圧力差に依存する。環状ピストン７はボア段部１０の開放 断面を支配する休息位置（breathering）に移動する。上記休息位置において、 環状ピストン７の断面された表面の機能として，２つの圧縮スプリング８，２８ に起因する弾性力は測定されたオリフィスで調節される差圧とバランスする。ア ンチロック付きブレーキ装置に適用されるこのケースにおいて，上述の流量制御 機能は限られた数バールの応答圧力以上で作動する。流量制御機能の利点は一定 の圧力増加傾斜勾配（gradient）がブレーキ圧発生装置２５とホイールブレーキ ２４間の圧力変動に関係なく達成されることにある。圧力増加傾斜勾配は、流量 制御弁の応答圧力以上であるブレーキ圧発生装置２５の各パイロット圧に関係な く維持される。ブレーキ圧制御相において異なる大きさの圧力パルスによって起 きるノイズを回避する。環状ピストン７の上記配置は、流量制御弁として作用し 、当初の位置において開かれている弁閉塞部材３の維持、及び圧力減少相に好適 でかつシートバルブとして構成されている弁閉塞部材１８を維持せしめる。それ によって特にコンパクトな圧力制御弁が達成され、電磁的に開かれ，かつ非励磁 状態で閉じられるシートバルブの利点と、流量制御機能が特に低ノイズと、簡単 かつ信頼性をもって保証されるという利点とを合わせ持つ。さらに，可能な漏洩 は殆ど完全に排除される。アナログ弁操作の採用は、特に好都合であり、従来知 られる２方向／２位置方向の制御弁における流量制御機能を、圧力−平衡のシー トバルブ部材を備えた３方向／３位置の方向制御弁に使用することができる。弁 閉塞部材３の機能は、ブレーキ圧発生装置２５とホイールブレーキ２４間の差圧 に対し殆ど独立的であるから、迅速な切り換え操作を行う圧力制御弁は、エネル ギー消費の低い，より小さな弁コイルの使用が可能となる。さらに，第２及び第 ３の圧力流体ポート６，１７間の圧力制御は、球状逆止弁のように作用する弁閉 塞部材１８による作動のため，他の電子アクチェタを要することなく電子技術的 に単純化することが可能である。 参照番号のリスト １ 弁ハウジング ２ 弁タペット ３ 弁閉塞部材 ４ 段部 ５ 圧力流体ポート ６ 圧力流体ポート ７ 環状ピストン ８ 圧縮スプリング ９ 圧縮スプリング １０ ボア段部 １１ 弁スリーブ １２ 磁気アーマチャ １３ 磁気コア １４ 圧力チャンバ １５ 弁コイル １６ 環状溝 １７ 圧力流体ポート １８ 弁閉塞部材 １９ 環状フィルタ ２０ プレートフィルタ ２１ 段部 ２２ 逆止カップシール ２３ オリフィス ２４ ホイールブレーキ ２５ ブレーキ圧発生装置力 ２６ 圧力流体収集手段 ２７ ポンプ ２８ 圧縮スプリング ３０ オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノイマン、ウルリヒ ドイツ連邦共和国、デー − 64380 ロ スドルフ、リンクシュトラーセ 76 (72)発明者 シール、ロター ドイツ連邦共和国、デー − 65719 ホ フハイム、アン・デア・タン 16 【要約の続き】 の操作位置において，弁閉塞部材は、弁開放断面のボア 段部（１０）位置に，計測されたオリフィス（２３）を 有し、第１及び第２の圧力流体ポート（５，６）間にお ける圧力流の流れ一定に調節する弁開放断面を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧力制御弁、特にホイールスリップ制御付き液圧自動車ブレーキ装置用のた めの電気的作動可能なマルチーウエイ弁であって、弁ハウジング内に軸方向移動 可能に位置された弁タペットを有し、第１の切り換え位置において，弁ハウジン グ内で開放する第１の圧力流体ポート（ブレーキ圧発生ポート）と弁ハウジング 内で開放する第２の圧力流体ポート（ホイールブレーキポート）間に圧力流体の 接続部を提供し、上記弁タペットは、第２の切り換え位置において，第１の圧力 流体ポート（ブレーキ圧発生ポート）と第２の圧力流体ポート（ホイールブレー キポート）間の圧力流体の接続部を分離し、第３の切り換え位置において，第２ の圧力流体ポート（ホイールブレーキポート）と第３の圧力流体ポート（圧力流 体収集手段）間の圧力流体接続部を提供し、弁タペットにより軸方向に摺動可能 である弁閉塞部材がその弁座から持ち上げられる圧力制御弁において、 他の弁閉塞部材（３）が、弁タペット（２）に対し移動可能であるように．弁ハ ウジング（１）内に配置され、上記弁閉塞部材が、弁タペット（２）の第１の操 作位置において，第１の圧力流体ポート（５）と第２の圧力流体ポート（６）間 に妨げられない圧力流体接続部を提供し、他の操作位置において，第１及び第２ の圧力流体ポート（５，６）間における圧力流体の接続部を遮断し、第１の操作 位置において，弁閉塞部材は、弁開放断面のボア段部（１０）位置に，測定され たオリフィス（２３）を有し、第１及び第２の圧力流体ポート（５，６）間にお ける圧力流の流れ調節するすることを特徴とする圧力制御弁。 ２．前記第２の弁閉塞部材（３）が弁タペット（２）の同心に配置されシートバ ルブとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。 ３．前記弁閉塞部材（３）が、シールされ、かつ圧力チャンバ（１４）内に軸方 向移動可能である環状ピストン（７）に形成されていることを特徴とする請求項 １又は２に記載の圧力制御弁。 ４．前記弁閉塞部材（３）は、環状ピストン（７）に環状溝（１６）としてテー パ状の移行部を有し、第１の圧力流体ポート（５）と圧力チャンバ（１４）間に おける妨げられない液圧接続部を提供することを特徴とする前記請求項のいずれ か１項に記載の圧力制御弁。 ５．前記環状ピストン（７）は、弁タペット（２）及び環状ピストン（７）の段 部（４，２１）に設けられた計測されたオリフィス（２３）を有することを特徴 とする前記請求項のいずれか１項に記載の圧力制御装置。 ６．環状ピストン（７）は一端部に圧縮スプリング（８，２８）の作用を受け、 これらスプリングは圧力チャンバ（１４）を形成する端面上で支持される前記請 求項のいずれか１項に記載の圧力制御装置。 ７．弁タペット（２）が圧縮スプリング（８，２８）と同心で、環状ピストン（ ７）を介して弁閉塞部材（１８）の前方まで延出していることを特徴とする請求 項６に記載の圧力制御弁。 ８．磁気アーマチュア（１２）の電磁的に非励磁位置において，圧縮スプリング （８）は、環状ピストンを弁タッペト（２）と同時に．圧力流体ポート（５）と 第２の圧力流体ポート（６）間の圧力流体接続部が提供される切り換え位置に移 動させることを特徴とする請求項６に記載の圧力制御装置。