JPS6217479A - 電気的に操作される流体流量制御弁 - Google Patents

電気的に操作される流体流量制御弁

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JPS6217479A
JPS6217479A JP61079364A JP7936486A JPS6217479A JP S6217479 A JPS6217479 A JP S6217479A JP 61079364 A JP61079364 A JP 61079364A JP 7936486 A JP7936486 A JP 7936486A JP S6217479 A JPS6217479 A JP S6217479A
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JP
Japan
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valve
valve seat
pole piece
magnetic
magnetic plunger
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JP61079364A
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Inventor
ロバート ジエイ.トーレンス
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Original Assignee
CONTROLS CO OBU AMERICA
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Publication date
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    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0668Sliding valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0651One-way valve the fluid passing through the solenoid coil
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ11発明背景 本発明はソレノイド操作弁に係り、特に、流れ管路をソ
レノイドが包囲しそして脈動的に作動するようにされた
前記ソレノイド操作弁に係る。
従来においては、自動車用空調装置は、蒸発器への冷媒
の流れを制御11るために自動温調膨張弁またはAリフ
イスを典型的に使用している。そのようなシステムは概
ね満足に働くが、そこにおける制御分は微少である。自
#J巾制御装置は益々より精巧化し、エンジン速度、燃
Fl流量、燃料混合、変速比等のごとぎ諸機能を制御す
るオンボードマイクロコンピュータが装備されるにいた
ったから、オンボードマイクロコンピュータ制御下の電
気的に操作される膨張弁を空調装置において使用するこ
とが提案されている。そのような弁は、パルス幅変調方
式で制御され慕のが普通であり、この方式においては、
自動車用空調において実際り典型的である少なくとも2
1 Kg/J  (300DSi )の差圧下で弁作動
器が弁を聞くことを要求されるとすれば生じるであろう
自動車電気系統に対する過負荷の付与を避けるため前記
弁が圧力バランス式にされることを必要とする。従来は
、ソレノイドが冷媒流体流れ管路から直角に外方へ延在
し、典型的に弁部材を含むソレノイドプランジャの運動
を前記流体流れに対し直角にするように設i+された弁
を用いて満足される結果が得られた。そのような弁は満
足される態様で作動するが、成る実施環境においては、
インライン弁と呼称されるもの、即ち制御ソレノイドが
流れ管路を包囲するもの、を装備することが望ましい。
そのような弁は、前記直角弁に比べ、そのパッケージ全
体をより小さくすることができ、且つ、その作動がより
静粛になるから有利である。従って、そのような弁を提
供することが本発明の目的である。
口1発明の概要 本発明の前記及びその他の目的は、本発明の原理に従っ
て、電気的に操作される流体流量制御弁であって、中空
円筒形の弁スリーブと;前記弁を流体流れ管路に連結す
るため前記弁スリーブの各端に1個あて取付けられた1
対の管継手と;前記弁スリーブを前記管継手の間で包囲
づる電磁コイルと;前記コイルによって画成される区域
の内側で前記弁スリーブ内に固定結合された磁極片であ
ってその一端からその内部に途中ま′C−延びる軸方向
に整合された孔及び該磁極片の単に−・部分に沿って該
磁極片の他端から延びて前記孔と交差する長手方向の外
溝を有するものと:前記磁極片孔内にプレス嵌めされた
弁座部材であってその両端で開いたn通する軸方向の孔
、その一端に位置された弁座、及びその壁を員いて前記
弁座部材の軸方向孔と前記磁極片外溝とを連通させる間
口を有するものと;前記磁極片の一端に対しC係合離脱
するように前記弁スリーブ内で摺動し得る磁気プランジ
ャハウジングであって前記4a極片孔に対して整合され
た軸方向の孔及び長手方向の外溝を有するものと;前記
磁気プランジャハウジング孔内で摺動し得る磁気プラン
ジャであって前記弁部材に対面するその一端が前記弁座
と協働する弁部材として形づくられている乙のと;前記
磁気1ランジヤハウジングを前記vA磁極片ら遠ざかる
ように屈縮可能に偏圧する第1のばね部材と;前記磁気
プランジャを前記磁気プランジ−ハウジング孔から前記
弁座部材へ向かって外方へ屈縮可能に偏圧する第2のば
ね部材と:前記コイルが付勢されていないとき前記弁部
材が前記弁座と接触しないように、前記磁気プランジャ
ハウジング孔からの前記磁気プランジせの外方延伸を制
限する手段とを有するものを提供することによって達成
される。
以上記述したことは、各図において同一要素が同一参照
番号を付与されている添付図面を参照しつつ後記説明を
検討するとき一層容易に理解されるであろう。
ハ、詳細な説明 図面を参照すると、それらに全体として参照番号10を
以て示されている弁は、中空円筒形の弁スリーブ12と
、一対の管継手14.16とを有し、該管継手は弁1o
を流体流れ管路に接続するように弁スリーブ12の各端
部にそれぞれ配置される。管継手14.16を弁スリー
ブ12に対し密閉固定するために、各管継手は一対の隣
接する環溝18.20を形成され、そして弁スリーブ1
2は一対の内方へ延びる環状リブ22.24を有するよ
うに変形されている。環溝20はおのおの密r#1目的
のためにOリング26を保持し、そして環状リブ22.
24は環溝18内に凹接している。
ざらに、前記弁10は、ボビン30に巻付番ノられて管
継手14.16間で弁スリーブ12を包囲する電磁コイ
ル28を有する。弁スリーブ12は環状の溝32を形成
され、そして前記ボビン3゜は環状の内溝34を形成さ
れている。割り金属バンド(金属ばねクリップ)36が
前記溝32と内1萬34との間にiii!!挿されて前
記ボビン30と弁スリーブ12とのためのデテントして
作用する。在来のように、磁気ヨーク38がコイル28
を部分的に包囲していて、電流が通されるときコイル2
8によって発生される磁束のための戻り通路を構成する
弁1oの開作動要素は弁スリーブ12内に有り、磁極片
40S弁座部材42、磁気プランジャハウジング44及
び磁気プランジt−46を含む。磁極片40は環状の満
48を形成されており、該満48は、弁スリーブ12内
に磁極片40をしっかりと留めるように弁スリーブ12
上の溝32の内側によって形成されたリブにより係止さ
れる。かようにして、磁極片40はコイル28によって
画成される区域内に保持されて、」イル28のための磁
束通路の一部を構成する。前記磁極片40は、さらに、
その端52からその途中まで延在する軸方向に整合され
た孔50を形成されている。さらにまた、磁極片4oは
長手方向に延在する外溝54を形成されており、該外溝
54は磁極片40の他方の(閉鎖)端56から磁極片4
0の長さの一部に亙ってのみ延びている。前記外溝54
は前記軸方向の孔50の長さの一部に沿って該孔と交差
する。横溝55が端52に゛沿って孔50から磁極片4
0の外周へ延びている。また、磁極片40は磁気プラン
ジャハウジング44に面する当接部53を構成する段形
外部を形成されている。
弁座部材42は磁極片40の孔50内にプレス嵌めされ
ている。弁座部材42は両端において開いた軸方向の孔
58を形成されており、該孔58が弁座部材42の端6
2とが交わる鋭いコーナー60は、後に説明されるよう
に、弁1oのための弁座として作用する。さらに、弁座
部材42はその壁を貫いて孔58から弁座部材42の外
部まで延びる開口64を形成されている。外溝66が開
口64に対し実質的に反対の位置において弁座部材42
の長さに亙っで延在し、そして横溝68が弁座60から
遠く離れた点において外1t66から孔58まで延びて
いる。図面において、前記横溝68は弁座部材42の端
部に位置されている。
ピストン70が弁座6oと1満68との間において弁座
部材の孔50内に袷動自在に嵌装されている。該ピスト
ン70は頭部72と軸部74とを有し、軸部74は弁座
60により近接している。
前記頭部72の寸法は、頭部72と軸方向の孔58との
間の全すきまが開口64よりも小ざく、従って、後に詳
細に説明されるように、前記すきまによって得られる流
れ区域が前記開口64によって得られる流れ区域よりも
小さくなるように制限される。
磁気プランジャハウジング44は磁極片4oの端52に
対して係脱するように弁スリーブ12内で摺動自在であ
る。該磁気プランジャハウジング44は、磁極片40の
孔50に対して整合される軸方向の孔76を貞設されて
いる。さらに、磁気プランジャハウジング44は、磁極
片4oと対面する当接部78を提供する段形外部を形成
されている。少なくとも1個の外溝80が磁気プランジ
ャハウジング44に形成されて、その端から当接部78
を通って磁極片40から遠ざかるように延びている。横
溝82が前記当接部78から遠ざかるように外溝80の
端から延びて磁気プランジャハウジング44の軸方向の
孔76まで達している。
軸方向の孔76は段付きにされており、より小ざい部分
が磁極片40により近く位置されている。
磁気プランジャ46は前記磁気プランジャハウジング4
4の孔76内において摺動自在である。
磁気プランジャ86の弁座60に対面する端84は、そ
れが弁座60と協働する弁部材として働くことを可能に
するようにテーパ形状を有する。磁気プランジャ46は
、さらに、当接部86を形成されており、該当接部86
は、コイル28が付勢されていないときに弁部材84が
弁座60と接触しないように、磁気プランジャハウジン
グの孔76の段と協働して、磁気プランジャ46が磁気
プランジャハウジング44から弁が60へ向かって運動
するのを限定する。
弁10は、さらに、第1の圧縮コイルばね88と、第2
の圧縮コイルばね90と、リング部材92とを有する。
第1の圧縮コイルばね88は磁極片40のキい部分と、
磁極片当接部53と磁気プランジャハウジング当接部7
8との間で磁気プランジャハウジング44とを包囲する
。リング部材92は、磁極片40から遠い端部において
磁気プランジャハウジングの孔76内にプレス嵌めされ
る。前記リング部材92は磁気プランジャ46をそれら
の間にすきまを残しで包囲し、そして第2の圧縮コイル
ばね90は磁気プランジャ当接部86とリング部材92
との間において磁気プランジ1146を包囲する。
弁10の作動は次ぎの通りである。コイル28が付勢さ
れていないとき、弁10は第1図に示されるようにノー
マルオープンになっている。従って、圧縮コイルばね8
8は磁気プランジャハウジング44を磁極片40から遠
ざかるように運動させる作用を行い、そして圧縮コイル
ばね9oは磁気プランジャ46を磁気プランジャハウジ
ング44から弁!60の方向に押し上げ、この運動は孔
76の段と接触する磁気プランジャ当接部86によって
1ill限され、それにより、弁部材84は弁座60に
接触するのを阻止される。従って、流体は管継手14を
通り、磁気プランジャハウジング44の横溝82を通り
、該プランジャハウジング44の外溝80を通り、該プ
ランジャハウジングの当接部78を通過し、磁気プラン
ジャハウジング44と磁極片40との間を通り、弁座6
0を通過し、弁座部材の軸方向の孔58を通り、開口6
4を通り、磁極片外溝54を通り、そして管継手16を
通って流れる。この流れは開口64の寸法によって制限
される。コイル28を付勢すると同時に、磁気プランジ
ャハウジング44及び磁気プランジャ46は、第2図に
示されるごとく、磁極片40及び弁部材42に磁気的に
引付けられて圧縮コイルばね88を圧縮する。磁気プラ
ンジャ46が弁座60と接触せしめられるとき、圧縮コ
イルばね90は衝撃のショックを吸収し、それにより、
弁座60に対する磁気プランジ八746の力を減少させ
、従って、弁10の寿命を増すとともに、騒音を減じる
。コイル28の連続付勢により磁気7ランジヤハウジン
グ44は、第3図に示されるごとく、さらに圧縮コイル
ばね88を圧縮せしめられて該ハウジングが磁極片40
に接触するまで運動を続行せしめられる。しかし、磁気
プランジャ46は、それに先立って、弁座60に既に接
触しており、従って、磁気プランジャハウジング44の
前記続行運動は圧縮コイルばね90を圧縮さ往る。この
ような条件下で、流体の流れは、管継手14を通り、磁
気プランジャハウジング44の横溝82を通り、磁気プ
ランジャハウジングの当接部分78を通過し、磁極片4
oの横溝55を通り、弁座部材42の外溝66を通り、
弁座部材42の横溝68を通り、ピストン70と弁座部
材42の軸方向の孔58との間のすきまを通り、開口6
4を通り、磁極片4oの外溝54を通り、そして管継手
16を通る。この流れは、ピストン70と弁座部材42
の軸方向の孔58との間のすきまが開口64よりも小さ
いから、前記すきまによって制限される。第3図に示さ
れるように、弁10が閏じられるとき、ピストン軸Pl
i74は磁気プランジャ46と接触して、コイル28の
消勢時にばね88が弁10を開くのに要するばね力を減
じ、それによって、今度は、ばね88によって発揮され
るばね力に打勝つのに要するコイル強さを減じるような
圧力バランスを提供する。従って、この弁10は脈動運
転に好適である。
以上において、本発明に基づく改良されたインライン電
磁操作弁が開示された。説明された実施例は、甲に、本
発明の原理の実施を解説するものに過ぎないことが理解
さるべぎである。前掲特許請求の範囲に記載される本発
明の精神及び範囲から逸脱することなしに、極めて多数
のその他実施例が当業者によって案出され得ると考えら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は電磁コイルが付勢されていないときの、本発明
に基づく電気的に操作される流体流量制御弁の長手方向
断面図;第2図はコイルが付勢されて少し経過している
が弁はまだそのコイル付勢後の最終状態には成っていな
い時点における弁の状態を示す、第1図と同様の部分断
面図:第3図はコイル付勢後の弁の最終状態を示す、第
2図と同様の部分断面図:第4図は第1図から第3図に
示した弁の分解部品配列図である。 図面上、10は「弁」;12は「弁スリーブ」;14.
16はr管N手J : 2Bはr@磁’:1イAtJ:
40は「磁極片J:42は「弁座部材J:°60は「弁
座」;44は「磁気ブランジセハウジング」:46は「
!1気プランジャ」二84は「弁部材」;88.90は
「ばね部材」:86は「当接部」を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電気的に操作される流体流量制御弁において中空
    円筒形の弁スリーブと;前記弁を流体流れ管路に連結す
    るため前記弁スリーブの各端に1個あて取付けられた1
    対の管継手と;前記管継手の間で前記弁スリーブを包囲
    する電磁コイルと;前記コイルによつて画成される区域
    の内側で前記弁スリーブ内に固定結合された磁極片であ
    つてその一端からその内部に途中まで延びる軸方向に整
    合された孔及び該磁極片の単に一部分に沿つて該磁極片
    の他端から延びて前記孔と交差する長手方向の外溝を有
    するものと;前記磁極片孔内にプレス嵌めされた弁座部
    材であつてその両端で開いた貫通する軸方向の孔、その
    一端に位置された弁座、及びその壁を貫いて前記弁座部
    材の軸方向孔と前記磁極片外溝とを連通させる開口を有
    するものと;前記磁極片の一端に対して係合離脱するよ
    うに前記弁スリーブ内で摺動し得る磁気プランジヤハウ
    ジングであつて前記磁極片孔に対して整合された軸方向
    の孔及び長手方向の外溝を有するものと;前記磁気プラ
    ンジヤハウジング孔内で摺動し得る磁気プランジヤであ
    つて前記弁座部材に面するその一端が前記弁座と協働す
    る弁部材として形づくられているものと;前記磁気プラ
    ンジヤハウジングを前記磁極片から遠ざかるように屈縮
    可能に偏圧する第1のばね部材と;前記磁気プランジヤ
    を前記磁気プランジヤハウジング孔から前記弁座部材へ
    向かつて外方へ屈縮可能に偏圧する第2のばね部材と;
    前記コイルが付勢されていないとき前記弁部材が前記弁
    座と接触しないように前記磁気プランジヤハウジング孔
    からの前記磁気プランジヤの外方延伸を制限する手段と
    を有する電気的に操作される流体流量制御弁。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の電気的に操作される
    流体流量制御弁において;前記弁座部材が、さらに、前
    記開口の実質的に反対位置において該弁座部材の全長に
    亙つて延びる外溝および前記弁座から遠い点において前
    記外溝から前記弁座部材の軸方向孔まで延びる横溝を有
    し;前記磁極片が前記磁気プランジヤハウジングに隣接
    するその端部においてその外側からその軸方向孔まで延
    びて前記弁座部材の外溝と連通する横溝を形成され;そ
    して前記弁が、さらに、前記弁座と前記横溝との間にお
    いて前記弁座部材の軸方向孔内に摺動自在に嵌装された
    ピストンを有し、該ピストンが前記弁座により近い軸部
    を有し、該軸部は前記コイルが付勢されるとき前記磁気
    プランジヤに圧力均衡力を伝達するために前記磁気プラ
    ンジヤに接触するようにされており;被制御最小流路が
    前記ピストンと前記弁座部材との間のすきまによつて画
    成され、前記すきまが前記弁座部材の間口よりも小さい
    流れ区域を提供するように構成された電気的に操作され
    る流体流量制御弁。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載の電気的に操作される
    流体流量制御弁において:前記磁極片が前記磁気プラン
    ジヤハウジングに対面する当接部をその表面に形成され
    、前記磁気プランジヤハウジングが前記磁極片に対面す
    る当接部をその表面に形成され、そして前記第1のばね
    部材が前記磁極片当接部と前記磁気プランジヤハウジン
    グ当接部との間にあいて前記磁極片と前記磁気プランジ
    ヤハウジングとを包囲する圧縮ばねから成る電気的に操
    作される流体流量制御弁。
  4. (4)特許請求の範囲第1項記載の電気的に操作される
    流体流量制御弁において:さらに、前記磁極片から遠い
    端において前記磁気プランジヤハウジング孔内にプレス
    嵌めされて前記磁気プランジヤをそれに対してすきまを
    残して包囲するリング部材を有し;前記磁気プランジヤ
    ハウジング孔が段を形成され、その小径部分が前記弁座
    部材により近く位置され、前記磁気プランジヤの延伸を
    制限する手段が、前記磁気プランジヤハウジング孔の大
    径部分内において前記磁気プランジヤに位置される当接
    部であつて前記プランジヤハウジング孔の段と協働する
    ものから成り;前記第2のばね部材が前記当接部と前記
    リング部材との間で前記磁気プランジヤを包囲する圧縮
    ばねから成る電気的に操作される流体流間制御弁。
JP61079364A 1985-07-15 1986-04-08 電気的に操作される流体流量制御弁 Pending JPS6217479A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US754713 1985-07-15
US06/754,713 US4595171A (en) 1985-07-15 1985-07-15 Inline solenoid operated valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6217479A true JPS6217479A (ja) 1987-01-26

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ID=25035991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61079364A Pending JPS6217479A (ja) 1985-07-15 1986-04-08 電気的に操作される流体流量制御弁

Country Status (6)

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US (1) US4595171A (ja)
EP (1) EP0208838B1 (ja)
JP (1) JPS6217479A (ja)
AU (1) AU580406B2 (ja)
BR (1) BR8603103A (ja)
DE (1) DE3682961D1 (ja)

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