JP4914521B2 - 磁石弁 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、独立請求項１の上位概念部に記載の磁石弁、要する、磁石弁であって、磁石構成群及び弁カートリッジを備え、該弁カートリッジが、弁インサート、該弁インサート内で可動に案内される閉鎖部材、及び該弁インサート内に圧入されている弁胴を有しており、主弁が、前記閉鎖部材に結合された主シール部材及び前記弁胴に配置される主弁座を有しており、前記磁石構成群によって発生される磁力が前記閉鎖部材を前記弁胴に向かって運動させることによって、前記主シール部材が密に前記主弁座内に進入する形式のものに関する。

従来慣用の磁石弁、特に、例えばＡＢＳ（Ａｎｔｉｂｌｏｃｋｉｅｒｓｙｓｔｅｍ：アンチロックシステム）、ＡＳＲ（Ａｎｔｒｉｅｂｓｓｃｈｌｕｐｆｒｅｇｅｌｓｙｓｔｅｍ：トラクションコントロールシステム）又はＥＳＰ（ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｓｃｈｅｒ Ｓｔａｂｉｌｉｔａｅｔｓｐｒｏｇｒａｍｍｓｙｓｔｅｍ：エレクトロニックスタビリティプログラムシステム）で使用される液圧ユニットのための従来慣用の磁石弁は、図１に示されているようなものである。図１に示されているように、例えば非通電時に開弁する制御弁として構成されている従来慣用の磁石弁１は、ハウジングジャケット２．１、巻線支持体２．２、コイル巻線２．３及びカバーディスク２．４を備える、磁束を発生させる磁石構成群２と、カプセル５．１、カプセル５．１にシール溶接を介して結合される弁インサート９、タペットとして構成される第１の閉鎖部材７を備えるプランジャ６及び戻しばね８を備える弁カートリッジ５とを有する。磁石構成群２が発生する磁力は、長手方向で可動なプランジャ６を、タペットとして構成される第１の閉鎖部材７とともに、戻しばね８の力に抗して弁インサート９に向かって運動させる。巻線支持体２．２に巻成されるコイル巻線２．３は、電気的な端子２．５を介して制御可能な電気的なコイルを形成する。弁インサート９は、磁石構成群２からカバーディスク２．４を介して導入される磁束を軸方向で、エアギャップ３を介してプランジャ６に向かって案内する。電気的な端子２．５を介したコイル巻線２．３の通電及びこの通電によって発生される磁束により、プランジャ６は、戻しばね８の力に抗して弁インサート９に向かって運動される。

加えて弁インサート９は、いわゆる弁胴１０を収容する。弁胴１０は主弁座１０．１を有する。主弁座１０．１内には、磁石弁１のシール機能を実現するために、タペットとして構成される第１の閉鎖部材７が、シール球冠として構成される主シール部材７．１を介して密に進入する。さらに図１に示すように、従来慣用の磁石弁１は、偏心的に配置される逆止弁４を有する。逆止弁４は、方向が規定された通流機能を果たす。主要な部材として、従来慣用の磁石弁１の逆止弁４は、可動のシール部材と、弁構成部材１４内に配置される逆止弁座と、可動のシール部材の最大の行程を制限するために、図示のものではフラットフィルタにより形成される行程制限部あるいは装置とを有する。弁主軸に対して偏心的に配置される逆止弁４は、一般に、ボール対ホローコーン形状を有する。プラスチックインサートとして構成される弁構成部材１４は、弁下側部分を形成し、包囲する流体ブロックに対してシールすることに加えて、弁胴１０に対してシールするために役立つと共に、リングフィルタ及びフラットフィルタを収容するために役立つ。

弁構成部材１４は、ドーム１３を介して弁胴１０の内孔１４．１内に挿入され、そこで圧力により助成されてシール箇所１２をシールする。弁胴１０は、弁インサート９内に圧入あるいはプレスばめされている。主シール座１０．１は、弁胴１０の上側に配置されており、弁インサート９に対するプレス直径は、より深くに位置する。加えて弁構成部材１４は、軸方向で弁インサート９に面１１で以て支持されている。

図２は、弁胴１０′がスリーブとして構成されており、弁インサート９′内に圧入あるいはプレスばめされている択一的な実施の形態を示す。図１と同様に、弁胴１０′は主弁座１０．１′を有する。主弁座１０．１′内には、磁石弁１のシール機能を実現するために、タペットとして構成される第１の閉鎖部材７′が、シール球冠として構成される主シール部材７．１′を介して密に進入する。さらに図２に示されているように、プラスチックインサートとして構成される図示の弁構成部材１４′は、偏心的に配置される逆止弁４′を有する。逆止弁４′は、方向が規定された通流機能を果たす。弁構成部材１４′は、弁下側部分を形成し、包囲する流体ブロックに対してシールすることに加えて、弁胴１０′に対してシールするために役立つと共に、リングフィルタ及びフラットフィルタを収容するために役立つ。弁構成部材１４′は、やはりドーム１３′を介して弁胴１０′の内孔１４．１′内に挿入され、そこで圧力により助成されてシール箇所１２′をシールする。弁胴１０は、弁インサート９′内に圧入されている。主シール座１０．１′は、弁胴１０の上側に配置されており、弁インサート９′に対するプレス直径は、より深くに位置する。加えて弁構成部材１４′は、軸方向で弁インサート９′に面１１′で以て支持されている。

図１及び図２に示した従来慣用の両形態では、弁構成部材１４，１４′のドーム１３，１３′が、シールのために弁胴内孔１４．１，１４．１′内に突入するので、ドーム１３，１３′は、比較的薄い部分として弁構成群１４，１４′の極めて堅牢な体積から突出する。それに比べてドーム１３，１３′は、極めて小さな寸法により極めて繊細に、ひいては弱い強度で構成されている。このことは、位置１２あるいは１２′における弁胴１０，１０′内でのシールの際に問題となり、シール機能は、比較的大きな手間をかけて保証されなければならない。

発明の開示
これに対して、独立請求項１に記載の特徴を有する本発明に係る磁石弁は、スリーブとして構成される弁胴が開放端部で以て弁インサート内に圧入されており、主弁座が貫通開口を備えて、弁胴スリーブのキャップ状の端部の内側に配置されているという利点を有する。加えて弁胴スリーブは、キャップ状の端部で管状の延長部により延長されて構成されているので、弁構成部材とのシールが、管状の延長部の外面に密に当接するシールリップを介して形成可能である。弁構成部材と弁胴との間のシールの新しい形態は、有利にはより頑強な構成及びより確実なシール機能を可能にする。弁胴及び弁構成部材の、シール及び挿入のために必要な軸方向のオーバラップは、有利には頑強な金属構成部品、特に鋼構成部品として構成されている弁胴の延長部により達成される。加えて弁構成部材は、より単調にあるいは一様に構成可能である。より高い頑強性は、有利にはより僅かな保護手間に至り、かつ単調な構成は、特にプラスチック部品の場合に、簡単な工具を用いたより簡単な製造プロセスに至り、やはり構成部品の頑強性を高める。

従属請求項に記載の構成及び形態により、独立請求項１に係る磁石弁の好ましい改良が可能である。好ましくは、前記シールリップが、前記弁構成部材内に配置される第１の環状溝の適当な形態によって、運転媒体の圧力差及び／又は流動方向によって、圧力により助成されて密に管状の延長部に圧着されている。好ましくは、圧力による助成の度合が、前記管状の延長部における前記シールリップのシール領域と、前記弁構成部材内に配置される第１の環状溝の深さとの間の長さの差を介して調節可能であり、該長さの差を介して、シール解除方向で働く面積と、シール強化方向で働く面積の比が調節可能である。好ましくは、前記弁胴が金属部品、有利には鋼部品として、かつ前記弁構成部材がプラスチック部品として構成されている。好ましくは、前記弁構成部材の前記シールリップが下方に延長されており、前記管状の延長部の下側に狭窄部を有しており、該狭窄部の直径が所望の絞り作用の調節のために設定可能である。好ましくは、偏心的に前記弁構成部材内に配置される、適当なデカップリング手段によって前記管状の延長部に密接するシールリップからデカップリングされる逆止弁座を備える。好ましくは、前記デカップリングが、前記弁構成部材の剛性の、意図的に実施される減少により行われる。好ましくは、前記弁構成部材の剛性が、周囲を取り巻く少なくとも１つの第２の環状溝の導入により減じられている。好ましくは、前記周囲を取り巻く少なくとも１つの第２の環状溝が半径方向リブにより局所的に補強されている。

特に有利には、シールリップが、弁構成部材内に配置される第１の環状溝の適当な形態によって、運転媒体の圧力差及び／又は流動方向によって、圧力により助成されて密に管状の延長部に圧着される。圧力による助成の度合は、例えば管状の延長部におけるシールリップのシール領域と、弁構成部材内に配置される第１の環状溝の深さとの間の長さの差を介して調節可能である。この長さの差を介して、シール解除方向で働く面積と、シール強化方向で働く面積の比が調節可能である。

本発明に係る磁石弁の形態では、弁構成部材のシールリップが下方に延長されており、管状の延長部の下側に狭窄部を有しており、狭窄部の直径が所望の絞り作用の調節のために設定可能である。このことは有利には、磁石弁をシステムの要求に基づいてそれぞれ異なる絞り量を備えて実現するための、簡単な態様の形成を可能にする。

弁構成部材のシールリップは、弁胴の延長部上でのシールによって変形される。この変形が、偏心的に配置される逆止弁座の真円度に影響を有しないか、有していても僅かにすぎないように、逆止弁座は、適当なデカップリング手段によってシールリップからデカップリング可能である。デカップリングは、例えば弁構成部材の剛性を意図的に下げることによって実施可能である。弁構成部材の剛性は、例えば周囲を取り巻く少なくとも１つの第２の環状溝の導入により減少可能である。周囲を取り巻く少なくとも１つの第２の環状溝は、半径方向リブにより局所的に補強可能である。

以下に説明する本発明の有利な実施の形態及びより良好な理解のために上述した従来慣用の実施の形態は、図示されている。図中、同じ符号は、同じあるいは類似の機能を果たすコンポーネントあるいはエレメントを示す。

従来慣用の磁石弁の概略断面図である。 従来慣用の磁石弁の下側領域の概略断面図である。 本発明に係る磁石弁の下側領域の第１の実施の形態の概略断面図である。 本発明に係る磁石弁の下側領域の第２の実施の形態の概略断面図である。

発明の実施の形態
図３及び図４に示すように、弁胴１５は、図２に示した背景技術とは異なり「反転状態で」弁インサート９′内に圧入されているスリーブとして構成されている。すなわち、図面上側に配置される弁胴スリーブ１５の開放端部１５．２が、弁インサート９′内に圧入されている。貫通開口を備える主弁座１５．１は内側に、図面下側に配置される弁胴スリーブ１５のキャップ状の端部１５．３に配置されている。加えて弁胴スリーブ１５は、キャップ状の端部１５．３において管状の延長部１６により延長されて構成されているので、弁胴スリーブ１５と、弁下側部分を形成する弁構成部材１８，１８′との間をシールするために必要な軸方向のオーバラップが形成される。シールのために、弁構成部材１８，１８′のシールリップ１９，１９′が、シール領域２０，２０′において外側で密に、弁胴スリーブ１５の管状の延長部１６に当接している。加えて弁構成部材１８，１８′は、軸方向で弁インサート９′に面２２，２２′で以て支持されている。弁胴スリーブ１５は、管状の延長部を備えて金属部品として、有利には鋼部品として構成されており、かつ弁構成部材１８，１８′は、プラスチック部品として構成されている。

図３及び図４に示した実施の形態では、閉鎖部材７′がそれぞれ、図示しない磁石構成群によって発生される磁力によって、弁胴１５に向かって運動される。これにより、主シール部材７．１′は、密に主弁座１５．１内に進入する。その結果、例えばシール球冠として構成される主シール部材７．１′を下方から押圧する主流体流れは調節可能である。非通電時に開弁する磁石弁として構成するには、戻しばねが、主弁座１５．１を非通電状態で開弁維持する。閉鎖部材７′を通電時に弁胴１５に向かって運動させるために磁力及び磁束を発生させる、図示しない磁石構成群、及び本発明に係る磁石弁の上側の領域は、図１に示した、磁石構成群２を備える磁石弁１と同様に構成されてよい。

図３にさらに示されているように、シールリップ１９はシール領域２０で、弁構成部材１８に配置される第１の環状溝１９．１の適当な形態によって、運転媒体の圧力差及び／又は流動方向（方向矢印２７参照）により、圧力により助成されて密に管状の延長部１６に圧着される。圧力による助成の度合は、環状の延長部１６に当接するシールリップ１９のシール領域２０と、弁構成部材１８内に配置される第１の環状溝１９．１の深さとの間の長さの差ｈを介して調節可能である。このことは、長さの差ｈを介して、シールリップ１９の、シール解除方向で働く面積と、シール強化方向で働く面積の比が調節可能であることを意味しており、ｈ＞０である。

図３に示した第１の実施の形態とは異なり、図４に示した第２の実施の形態では、弁構成部材１８′のシールリップ１９′が下方に延長されて構成されており、管状の延長部１６の下側に狭窄部２３を備える。狭窄部２３の直径は、所望の絞り作用を調節するために設定可能である。このことは有利には、磁石弁をシステムの要求に基づいてそれぞれ異なる絞り量を備えて実現する、簡単な態様を形成することを可能にする。

本発明におけるすべての実施の形態において、流動入口の、流動にとって好適な形態について留意すべきである。加えて、流体ブロック１７に対する弁構成部材１８，１８′のシールは、背景技術と比較してそれぞれ不変のままである。磁石弁運転中、弁構成部材１８，１８′のシールリップ１９，１９′は、弁胴スリーブ１５の延長部１６上でのシールによって変形される。この変形が、主弁軸線に対して偏心的に配置された、対応するシール部材２６，２６′と協働する逆止弁座２５，２５′の真円度に対して影響を有しないか、有していても最小にすぎないように、弁構成部材１８，１８′の剛性の、意図的にもたらされる減少によって、デカップリングあるいは切り離し（Ｅｎｔｋｏｐｐｅｌｕｎｇ）を行うことができる。

弁構成部材１８′の剛性は、図４に示すように、例えば環状に延びる、非中実に構成される少なくとも１つの部分領域の導入によって、減少可能である。この部分領域は、本実施の形態では、例えば周囲を取り巻く第２の環状溝２４として構成されている。第２の環状溝２４は、破線で示されている。周囲を取り巻く第２の環状溝２４は、必要に応じて、図示しない半径方向リブにより局所的に補強されてもよい。

本発明に係る磁石弁は、磁石弁の下側の領域を形成する弁構成部材の頑強かつ単調な形態を可能にする。これにより、弁胴と弁構成部材との間のシール機能が、比較的僅かな手間で保証可能である。加えて弁構成部材は、単調な形態により、より簡単な工具を用いたより簡単な製造プロセスによって製造可能である。

Claims (9)

1. 磁石弁であって、磁石構成群（２）及び弁カートリッジ（５）を備え、該弁カートリッジ（５）が、弁インサート（９′）、該弁インサート（９′）内で可動に案内される閉鎖部材（７′）、及び該弁インサート（９′）内に圧入されている弁胴（１５）を有しており、主弁が、前記閉鎖部材（７′）に結合された主シール部材（７．１′）及び前記弁胴（１５）に配置される主弁座（１５．１）を有しており、前記磁石構成群（２）によって発生される磁力が前記閉鎖部材（７′）を前記弁胴（１５）に向かって運動させることによって、前記主シール部材（７．１′）が密に前記主弁座（１５．１）内に進入する形式のものにおいて、前記弁胴（１５）がスリーブとして構成されており、該スリーブの開放端部（１５．２）が前記弁インサート（９′）内に圧入されており、前記主弁座（１５．１）が貫通開口を備えて、前記弁胴スリーブ（１５）のキャップ状の端部（１５．３）の内側に配置されており、前記弁胴スリーブ（１５）が前記キャップ状の端部（１５．３）で管状の延長部（１６）により延長されて構成されているので、弁下側部分を形成する弁構成部材（１８，１８′）に対するシールが、該弁構成部材（１８，１８′）の、前記管状の延長部（１６）の外面に密に当接するシールリップ（１９，１９′）を介して形成可能であることを特徴とする、磁石弁。
2. 前記シールリップ（１９，１９′）が、前記弁構成部材（１８，１８′）内に配置される第１の環状溝（１９．１，１９．１′）の適当な形態によって、運転媒体の圧力差及び／又は流動方向によって、圧力により助成されて密に管状の延長部（１６）に圧着されている、請求項１記載の磁石弁。
3. 圧力による助成の度合が、前記管状の延長部（１６）における前記シールリップ（１９，１９′）のシール領域（２０，２０′）と、前記弁構成部材（１８，１８′）内に配置される第１の環状溝（１９．１，１９．１′）の深さとの間の長さの差（ｈ）を介して調節可能であり、該長さの差（ｈ）を介して、シール解除方向で働く面積と、シール強化方向で働く面積の比が調節可能である、請求項２記載の磁石弁。
4. 前記弁胴（１５）が金属部品、有利には鋼部品として、かつ前記弁構成部材（１８，１８′）がプラスチック部品として構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の磁石弁。
5. 前記弁構成部材（１８′）の前記シールリップ（１９′）が下方に延長されており、前記管状の延長部（１６）の下側に狭窄部（２３）を有しており、該狭窄部（２３）の直径が所望の絞り作用の調節のために設定可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の磁石弁。
6. 偏心的に前記弁構成部材（１８，１８′）内に配置される、適当なデカップリング手段（２４）によって前記管状の延長部（１６）に密接するシールリップ（１９，１９′）からデカップリングされる逆止弁座（２５，２５′）を備える、請求項１から５までのいずれか１項記載の磁石弁。
7. 前記デカップリングが、前記弁構成部材（１８′）の剛性の、意図的に実施される減少により行われる、請求項６記載の磁石弁。
8. 前記弁構成部材（１８′）の剛性が、周囲を取り巻く少なくとも１つの第２の環状溝（２４）の導入により減じられている、請求項６又は７記載の磁石弁。
9. 前記周囲を取り巻く少なくとも１つの第２の環状溝（２４）が半径方向リブにより局所的に補強されている、請求項８記載の磁石弁。

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