JPH11500678A - 特に自動車におけるスリップ制御される液圧ブレーキ装置のための電磁操作される弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、閉鎖位置に応じて減少した流過横断面を自発的に調整するための構造的に簡単な、コスト的に有利に製作可能な弁を提供するものである。弁（１４）は弁ドーム（２６）内で縦方向移動可能なマグネット可動子（３３）と、座弁（４３）を操作するための弁タペット（３４）とを有している。この座弁は弁室（４８）内に位置しており、この弁室から圧力媒体通路（６５，７４）がマグネット可動子（３３）の両方の端面（５９，６７）へ通じている。弁（１４）が閉鎖位置から開放された際に、付加的にマグネット可動子（３３）に閉鎖方向で作用する力が生じ、この力にもとづき、座弁が休止位置から変位した、部分的に閉じた位置を占める。マグネット可動子（３３）と弁タペット（３４）とは分離された構成部分を成しており、これらの構成部分が１つのシール座（６１）内で互いに係合している。弁タペット（３４）はプラスチック射出成形品として形成されており、かつ弁部分室（５１）と、これに連通した圧力媒体通路（６５）の部分としての縦孔とを備えている。弁（１４）は特に自動車のスリップ制御された液圧ブレーキ装置で使用される。

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 液圧ブレーキ装置のための電磁操作される弁 従来の技術 本発明は請求項１に記載した形式の、特に自動車におけるスリップ制御される 液圧ブレーキ装置のための電磁操作される弁に関する。 この種の弁はドイツ連邦共和国特許第３９３４７７１号明細書、第３図から公 知である。この弁は、弁ドーム内に配置されていてマグネット可動子のためのス トッパを形成する制御ピストンを備えており、この制御ピストンは、マグネット 可動子内にプレスばめされた弁タペットを貫通していて弁体を起点としているピ ン上で縦方向移動可能に案内されている。この制御ピストンは可動子とは逆の側 の底部により、弁ドーム内に形成されていてピストンのためのシリンダとして役 立つ制御室を制限しており、この制御室はピンと制御ピストンとを同軸的に貫通 している圧力媒体通路により、公知の弁の圧力媒体入口に連通している。マグネ ット可動子がその両方の端面で圧力バランスされている際には、制御室内に印加 制御された圧力は制御ピストンをストッパへ向けて軸方向に移動せしめることが できる。このことにより、マグネット可動子の行程は 所定量だけ減少し、このことが流れ横断面を絞る結果を招く。 公知弁のこの作用形式は、圧力媒体入口がマスタブレーキシリンダに、圧力媒 体出口がホイールブレーキシリンダに連通しているようなスリップ制御される液 圧ブレーキ装置で利用可能である。例えば、制動スリップ制御において、弁がマ グネットコイルの励起により閉鎖位置へ切換えられ、かつホイールブレーキシリ ンダ内の圧力の低下時に圧力媒体入口と圧力媒体出口との間に十分大きな高さの 圧力差が生じると、このことが、制御ピストンの前述の移動を生じ、このことの 結果として、入口と出口との間に圧力差が存在する限りでは、弁の開放時に前述 したように流れ横断面が絞られる。この流れ横断面の減少は、制動スリップ制御 時の放圧に続く圧力形成時の圧力勾配の減少にもとづき、ブレーキ装置の制御の 品位と騒音のふるまいとに効果的に作用する。これに対して、ロックの危険のな い通常の制動時には、弁の全横断面が供用され、このことが、ブレーキ操作時の ブレーキ装置の所期の短い応動時間を促進する。 最初に引用した文献に記載の弁の寸法の五分の一の大きさを必要とする弁を装 備した、特に乗用車の最近のスリップ制御される液圧ブレーキ装置では、極めて わずかな圧力媒体量しか移動しないことを考慮すると、公知のこの弁は製作技術 的に問題を抱えている。要 するに、マグネット可動子のための金属材料から成る案内ピン内に圧力媒体通路 を切削加工により形成するのが極めて困難である。その上、案内ピンの弁座側の 貫通切欠により、よどみ室として作用する弁部分室を形成させるために別の切削 加工が必要である。さらに公知弁は、マグネット可動子の圧力バランスを得るた めに弁タペットが案内ピンのところに隙間シールを必要とするかぎりではコス高 である。 発明の利点 これに対して請求項１の特徴を備えた本発明にもとづく弁は、マグネット可動 子と弁タペットとが分離されており、かつこれにより互いに角運動可能な構成部 分を成しており、それにもかかわらず、第１の圧力媒体通路によって、閉鎖部材 から遠い方の制御室内への圧力の確実な伝達が保証されるという利点を有してい る。製作技術的に不可避な、マグネット可動子と弁タペットとの間の食い違い状 態は、それが圧力媒体通路のシール性を損なわないゆえに許容される。さらに、 本発明に基づく弁は、弁タペット内に第１の圧力媒体通路を配置したことにより 、公知弁に対比して構造的に簡略である。さらに、弁タペットをプラスチック射 出成形品として形成したことにより、公知の鋼から切削加工により製作された弁 タペットに対比して著しくコストが有利である。その場合さらに、プラスチック 射出成形技術により、互いに異なる横断面輪郭を有し ながら互いに連通した、圧力媒体通路と弁部分室とを弁タペット内に形成するこ とができる。 請求項２から５までに記載した手段によれば、請求項１に記載した弁の有利な 別構成及び改善が可能である。 これらの手段は、ただ１度の成形過程で、要するに後加工なしで弁タペットに 形成することができる点で優れている。 さらに、請求項６ではスリップ制御された液圧ブレーキ装置での高い応力に、 十分な安全性の余裕をもって耐えるサーモプラストが使用されている。 図面 本発明の１実施例が図面に簡単に示されており、かつ以下の記載で詳細に説明 されている。ここに図１は自動車の略示したブレーキ装置内の電磁操作される弁 の縦断面を示し、第２図から第４図までは、この弁に使用された弁タペットの側 面図と第２図の矢印ＩＩＩ及びＩＶの方向で見た端面を示し、かつ第５図は第２ 図の矢印Ｖ−Ｖ線に沿った断面を示す。 実施例の記載 自動車の制動スリップ制御される極めて簡略に示された液圧ブレーキ装置１０ は２回路式のマスタブレーキシリンダ１１を備えており、その１つのブレーキ導 管１２がホイールブレーキシリンダ１３へ通じている。ブレーキ導管１２内に、 スリップ制御時に入口弁と して作用する電磁操作される弁１４が配置されている。弁１４を迂回するバイパ ス導管１５内には、ホイールブレーキシリンダ１３からマスタブレーキシリンダ １１への流れ方向を有するチェック弁１６が配置されている。ブレーキ導管１２ のホイールブレーキシリンダ側からは戻し導管１７が延びており、この戻しブレ ーキ導管１７は弁１４とチェック弁１６とを迂回しており、かつマスタブレーキ シリンダ側でブレーキ導管１２に接続されている。戻し導管１７内には出口弁１ ８と、ホイールブレーキシリンダ１３から受け取られた圧力媒体のための戻し搬 送ポンプ１９とが配置されている。出口弁１８とこの戻し搬送ポンプ１９との間 には戻し導管１７に貯蔵室２０が接続されている。 電磁操作される弁１４は、図示されていない弁ブロック内での収容のために、 所定の弁ケーシング２３を備えており、この弁ケーシングはヨーク板２４に固定 的に結合されている。弁ケーシング２３はポールコア２５によりヨーク板を越え て突出している。ポールコア２５にはカプセル状の閉じた弁ドーム２６が差しは められている。この弁ドーム２６はポールコア２５に溶接によって密に固定され ている。弁ドーム２６はポールコアとは逆の側に半球状の閉鎖部を備えている。 この弁ドーム２６は環状のマグネットコイル２９により囲まれている。酉洋釣 り鐘状のケーシング３０がマグネットコイル２９を取り囲んでいる。このケーシ ング３０は一方では弁ドーム２６に、他方ではヨーク板２４に結合されている。 コイル側で閉鎖されている弁ドーム２６内には、ほぼ円環状のマグネット可動 子３３が縦方向運動可能に収容されている。マグネット可動子３３に対応して、 分離された構成部分としての弁タペット３４が配置されている。ほぼ円環状の横 断面を有する弁タペット３４はサーモプラスト、例えば炭素繊維を充填したポリ アリルエーテルケトン（Polyaryletherketon；ＰＡＥＫ）からの射出成形品とし て形成されている。この弁タペット３４はポールコア２５と弁ケーシング２３と の縦孔３５内に遊びをもって収容されている。さらに詳しく説明する弁タペット ３４は、可動子とは逆の側の端部に符号３６で示されたニードル状の閉鎖部材（ 第２図、第３図及び第５図）を支持している。 縦孔３５の、可動子とは逆の側の部分には、段孔４０を備えたスリーブ状の弁 体３９がプレスばめされており、この段孔４０は減径された貫通孔４１の後方で 、中空円錐状に形成された弁座４２に開口している。弁ニードル３６及び弁座４ ２は、電磁操作される弁１４の座弁４３を形成している。マグネットコイル２９ の非励起時には、第１図に示したように、座弁４３は、弁タペット３４と弁体３ ９とに係合した予負荷された戻しばね４４の作用にもとづいて、休止位置として の開放位置を占め、この開放位置で弁タペット３４が マグネット可動子３３に、かつマグネット可動子３３が軸方向で弁ドーム２６に 支持される。マグネットコイル２９の励起時に、弁１４は遮断位置へ移行し、こ の遮断位置で、端面側で球部分４５として形成された弁ニードル３６が弁座４２ に係合する。 弁ケーシング２３は縦孔３５と直角に交差する横孔４７を備えている。両方の 孔３５，４７が出会う領域内には、座弁４３を収容する弁室４８が形成されてい る。一面では、この弁室は弁座４２と、これに対して中央の貫通孔４１とを介し て、弁１４の圧力媒体入口としての段孔４０に連通している。他面において横孔 ４７により形成された圧力媒体出口が弁室４８に接続されている。（入口及び出 口という表現はホイールブレーキシリンダ１３内の制動圧形成に関している。制 動がスリップ制御されない場合には、弁１４は逆の方向でも圧力媒体により通流 される。） 第５図から最もよく看取されるように、直線的な円筒状の弁ニードル３６は中 空円筒状の切欠により囲われており、この切欠は弁座４２へ向かって端面側で開 いた弁部分室５１を形成している。この弁部分室は同様に周囲で、弁タペット３ ４の、弁ニードル３６に対して同軸的に延びるスリーブ状の部分５２により囲わ れている。部分５２は端面側で弁ニードル３６の球部分４５から間隔をおいてそ の手前で終わっており、その結果、弁ニードルは弁１４の閉鎖位置で弁座４２に 係合することができ、他面においてスリーブ状の部分５２は弁体３９からわずか な間隔をおいた位置を占める。 弁ニードル３６は、ほぼ４分円状の横断面を有していて直径方向で互いに対向 して位置する２つのウエブ５５により、弁部分室５１の底部へ向かって弁タペッ ト３４に結合されている。弁ニードル３６に続いて、弁タペット３４内には縦孔 ５６が形成されている。この縦孔は弁ニードル側で弁部分室５１に連通している （第３図、第４図及び第５図）。弁タペット３４のマグネット可動子側の端面で は、縦孔５６が球帯５８内に開口している。この球帯に対応して、マグネット可 動子３３の、閉鎖部材に近い方の端面５９に中空円錐状の凹設部６０が配置され ている（第１図）。このことにより、マグネット可動子３３と弁タペット３４と の間にシール座６１が形成されており、このシール座は座弁４３と同様に円錐・ 球・形状を有している。これと異なりマグネット可動子３３の凹設部６０は中空 球状に形成されることもできる。 弁タペット３４の縦孔５６はマグネット可動子３３内へ段付きの貫通した孔６ ４として継続されている。弁タペット３４の縦孔５６とマグネット可動子３３の 孔６４とはあいまって１つの第１の圧力媒体通路６５を形成しており、この圧力 媒体通路は弁部分室５１からシール座６１を経て、マグネット可動子３３の、閉 鎖部材から遠い方の端面６７と弁ドーム２６との間の第１の制御室６６まで延び ている。シール座６１は、弁タペット３４とマグネット可動子３３との間で第１ の圧力媒体通路６５の漏れのない通流を保証している。このシール座６１は食い 違い状態でも、換言すればマグネット可動子３３と弁タペット３４との軸線６８ が屈曲していても、シール作用を維持する。このような食い違い状態は、特に、 弁ドーム２６が傾斜してポールコア２４上に載着し、かつマグネット可動子３３ が極めてわずかな半径方向の遊びで弁ドーム内に収容された場合に発生する。さ らに、シール座６１はその与えられた形状により、戻しばね４４の力の作用と、 座弁４３の側方に存在する液力の作用との下でマグネット可動子３３のところで 弁タペット３４のセンタリングを保証する。 マグネット可動子３３の領域内で必要な、弁タペット３４の半径方向の運動性 は、可動子から遠いところで案内部分７１により制限されている。案内部分７１ は弁タペット３４の周囲から突出した球ディスク状の厚肉部として形成されてお り、この厚肉部はスリーブ状の部分５２まで切下げられた段部７２で終わってい る。案内部分７１がわずかな遊びで縦孔３５内に係合している場合には、この段 部７２が戻しばね４４のための支持面として役立つ。さらに、弁タペット３４は その周囲に均一に配置された３つの縦方向に延びる平 面部７３を備えており、これにより、第２の圧力媒体通路７４が形成されており 、この圧力媒体通路は、弁タペット３４のスリーブ状の部分５２の外側の弁室４ ８を起点として、ポールコア２５とマグネット可動子３３との間の第２の、閉鎖 部材に近い方の制御室７５へ通じている（第１図）。平面部７３の代わりに、縦 方向に延びる溝が設けられてもよい。最後に付言するが、マグネット可動子３３ には周囲にシールマンシェット７６が受容されており、このシールマンシェット は、第１の制御室６６へ向けられていて弁ドーム２６に係合するシールリップ７ ７を備えている。 弁１４の作用形式はドイツ連邦共和国特許出願第４４３２０４７．７号明細書 に詳細に記載されている。それゆえ、その旧ドイツ連邦共和国特許出願明細書の 内容は本出願の開示の一部を成すべきものである。簡単に説明すると、弁１４は 通常の制動時及びスリップ制御される制動時に、圧力形成過程でその開放位置を 占め、スリップ制御される制動時の保圧過程及び放圧過程でその遮断位置に切換 えられる。このような過程の後に弁１４が電気的に遮断されると、弁１４は入口 側と出口側との間の圧力差が十分大きい場合に自発的に部分開放された位置を占 め、この位置では、座弁４３の流れ横断面が極めてコンスタントな、全開に対比 してわずかな流量に調整される。このことは、弁座４３の開放時に弁部分室５１ 内に生じて、第１の圧力媒 体通路６５を介して第１の制御室６６内へ伝達される動圧により生ぜしめられる 。この動圧は制御室６６内に、液圧的な開放力と戻しばね４４の力に抗して弁タ ペット３４へ向いた分力をマグネット可動子３３へ向けて発生せしめる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年６月３日 【補正内容】 マグネット可動子３３の領域内で必要な、弁タペット３４の半径方向の運動性 は、可動子から遠いところで案内部分７１により制限されている。案内部分７１ は弁タペット３４の周囲から突出した球ディスク状の厚肉部として形成されてお り、この厚肉部はスリーブ状の部分５２まで切下げられた段部７２で終わってい る。案内部分７１がわずかな遊びで縦孔３５内に係合している場合には、この段 部７２が戻しばね４４のための支持面として役立つ。さらに、弁タペット３４は その周囲に均一に配置された３つの縦方向に延びる平面部７３を備えており、こ れにより、第２の圧力媒体通路７４が形成されており、この圧力媒体通路は、弁 タペット３４のスリーブ状の部分５２の外側の弁室４８を起点として、ポールコ ア２５とマグネット可動子３３との間の第２の、閉鎖部材に近い方の制御室７５ へ通じている（第１図、第２図及び第４図）。平面部７３の代わりに、縦方向に 延びる溝が設けられてもよい。最後に付言するが、マグネット可動子３３には周 囲にシールマンシェット７６が受容されており、このシールマンシェットは、第 １の制御室６６へ向けられていて弁ドーム２６に係合するシールリップ７７を備 えている。 弁１４の作用形式は、本特許出願の優先権の日付に従って公開されたドイツ連 邦共和国特許第４４３２０４７号明細書に詳細に記載されている。それゆえ、そ の旧ドイツ連邦共和国特許出願明細書の内容は本出願の開示の一部を成すべきも のである。簡単に説明すると、弁１４は通常の制動時及びスリップ制御される制 動時に、圧力形成過程でその開放位置を占め、スリップ制御される制動時の保圧 過程及び放圧過程でその遮断位置に切換えられる。このような過程の後に弁１４ が電気的に遮断されると、弁１４は入口側と出口側との間の圧力差が十分大きい 場合に自発的に部分開放された位置を占め、この位置では、座弁４３の流れ横断 面が極めてコンスタントな、全開に対比してわずかな流量に調整される。このこ とは、弁座４３の開放時に弁部分室５１内に生じて、第１の圧力媒体通路６５を 介して第１の制御室６６内へ伝達される動圧により生ぜしめられる。この動圧は 制御室６６内に、液圧的な開放力と戻しばね４４の力に抗して弁タペット３４へ 向いた分力をマグネット可動子３３へ向けて発生せしめる。 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ブレーキ装置のための電磁操 作される弁（１４）であって、 弁ドーム（２６）内にマグネット可動子（３３）が縦方向移動可能に収容され ており、 弁ドーム（２６）が、弁（１４）のケーシング（２３）に結合されていて、か つマグネットコイル（２９）により囲まれており、 マグネット可動子（３３）に対応して弁タペット（３４）が配置されており、 この弁タペットが、可動子とは逆の側に配置された、座弁（４３）の閉鎖部材（ ３６）を備えており、 弁（１４）のケーシング内に、座弁（４３）の圧力媒体入口としての中央の貫 通孔（４１）を備えた弁座（４２）を有する弁体（３９）が固定されており、 マグネットコイルの非励起時には、閉鎖部材（３６）が戻しばね（４４）の作 用にもとづいて弁座（４２）から持上げられており、 閉鎖部材（３６）と、弁体（３９）の、弁座（４２）を備えた部分とが弁室（ ４８）内に位置しており、この弁室が弁（１４）の圧力媒体出口に連通しており 、 弁室（４８）が、よどみ室として作用する弁部分室（５１）を備えており、こ の弁部分室を起点として第 １の圧力媒体通路（６５）が制御室（６６）へ通じており、この制御室が、マグ ネット可動子（３３）の、閉鎖部材から遠い方の端面（６７）と弁ドーム（２６ ）との間に位置しており、 弁室（４８）を起点として第２の圧力媒体通路（７４）が、マグネット可動子 （３３）の、閉鎖部材に近い方の端面（５９）へ通じており、 弁部分室（５１）内に発生した圧力が制御室（６６）内に戻しばね（４４）の 力に抗した力を生ぜしめ、この力にもとづいて、座弁（４３）がその休止位置か ら変位した部分的に閉じられた位置を占める形式のものにおいて、 マグネット可動子（３３）と弁タペット（３４）とが、分離した構成部分とし て形成されており、かつ戻しばね（４４）の作用の下で、第１の圧力媒体通路（ ６５）を取り囲むシール座（６１）内で互いに係合しており、このシール座が、 一方の構成部分では凹設部（６０）により、かつ他方の構成部分では隆起した球 帯（５８）として形成されており、 弁タペット（３４）が、そのマグネット可動子側の端面（５７）を起点として 、第１の圧力媒体通路（６５）を形成している縦孔（５６）を備えており、この 縦孔が、弁座（４２）に向かって端面側で開いた弁部分室（５１）として閉鎖部 材（３６）を取り囲む中空円筒状の切欠内へ移行しており、かつ、 弁タペット（３４）がプラスチック射出成形品として形成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ブレーキ装置のための電 磁操作される弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター ホール 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 ウーヴェ ブライトハウプト ドイツ連邦共和国 71282 ヘミンゲン ヒルシュシュトラーセ 36 (72)発明者 マッシモ アンブローシ ドイツ連邦共和国 71672 マルバッハ ヘルダーリンシュトラーセ １ 【要約の続き】 キ装置で使用される。

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ブレーキ装置のための電磁操 作される弁（１４）であって、 弁ドーム（２６）内にマグネット可動子（３３）が縦方向移動可能に収容され ており、 弁ドーム（２６）がマグネットコイル（２９）により囲まれており、 マグネット可動子（３３）に対応して弁タペット（３４）が配置されており、 この弁タペットが、可動子とは逆の側に配置された、座弁（４３）の閉鎖部材（ ３６）を備えており、 弁（１４）のケーシング内に、座弁（４３）の圧力媒体入口としての中央の貫 通孔（４１）を備えた弁座（４２）を有する弁体（３９）が固定されており、 マグネットコイルの非励起時には、閉鎖部材（３６）が戻しばね（４４）の作 用にもとづいて弁座（４２）から持上げられており、 閉鎖部材（３６）と、弁体（３９）の、弁座（４２）を備えた部分とが弁室（ ４８）内に位置しており、この弁室が弁（１４）の圧力媒体出口に連通しており 、 弁室（４８）が、よどみ室として作用する弁部分室（５１）を備えており、こ の弁部分室を起点として第１の圧力媒体通路（６５）が制御室（６６）へ通じて おり、この制御室が、マグネット可動子（３３）の、閉鎖部材から遠い方の端面 （６７）と弁ドーム（２６）との間に位置しており、 弁室（４８）を起点として第２の圧力媒体通路（７４）が、マグネット可動子 （３３）の、閉鎖部材に近い方の端面（５９）へ通じており、 弁部分室（５１）内に発生した圧力が制御室（６６）内に戻しばね（４４）の 力に抗した力を生ぜしめ、この力にもとづいて、座弁（４３）がその休止位置か ら変位した部分的に閉じられた位置を占める形式のものにおいて、 マグネット可動子（３３）と弁タペット（３４）とが、分離した構成部分とし て形成されており、かつ戻しばね（４４）の作用の下で、第１の圧力媒体通路（ ６５）を取り囲むシール座（６１）内で互いに係合しており、このシール座が、 一方の構成部分では凹設部（６０）により、かつ他方の構成部分では隆起した球 帯（５８）として形成されており、 弁タペット（３４）が、そのマグネット可動子側の端面（５７）を起点として 、第１の圧力媒体通路（６５）を形成している縦孔（５６）を備えており、この 縦孔が、弁座（４２）に向かって端面側で開いた弁部分室（５１）として閉鎖部 材（３６）を取り囲む中空円筒状の切欠内へ移行しており、 弁タペット（３４）がプラスチック射出成形品とし て形成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 圧ブレーキ装置のための電磁操作される弁。 ２．半径方向に延びるウエブ（５５）が、直線的な円筒状の弁ニードルとして 形成された閉鎖部材（３６）を、弁タペット（３４）の、閉鎖部材を軸方向で少 なくとも部分的に取り囲むスリーブ状の部分（５２）に結合していることを特徴 とする請求項１記載の弁。 ３．弁タペット（３４）が周囲に、突出して形成された球ディスク状の案内部 分（７１）を備えている請求項１記載の弁。 ４．弁タペット（３４）の案内部分（７１）が弁座（４２）に向かって切下げ 段部（７２）により制限されており、この切下げ段部に戻しばね（４４）が係合 していることを特徴とする請求項３記載の弁。 ５．第２の圧力媒体通路（７４）が、弁タペット（３４）の円形横断面を切断 する、縦方向に延びる少なくとも１つの平面部（７３）又は溝により形成されて いることを特徴とする請求１記載の弁。 ６．弁タペット（３４）が、炭素繊維により充填されたポリアリルエーテルケ トン（ＰＡＥＫ）から成っていることを特徴とする請求項１記載の弁。