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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Rückschlagventil,
das eine Fluidströmung
in ausschließlich
einer Richtung zulässt.
Insbesondere bezieht sie sich auf ein Rückschlagventil, das vorzugsweise
an einer Auslassseite einer Hydraulikdruckpumpe angeordnet ist.
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Ein herkömmliches Rückschlagventil zum Öffnen und
Schließen
eines Fluidpfades verwendet eine Kugel, die an einer Ventilsitzfläche angeordnet und
von dieser getrennt wird. Bei dieser Bauart des Rückschlagventils
wird die Kugel, die als ein Ventilkörper wirkt, zu der Ventilsitzfläche (nämlich in
einer Ventilschließrichtung)
durch eine Schraubenfeder gedrückt.
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Wenn ein Druck stromaufwärts von
der Ventilsitzfläche
um einen vorbestimmten Druck oder darüber hinaus größer als
deren stromabwärtiger
Druck ist, dann wird die Kugel von der Ventilsitzfläche getrennt,
während
eine Druckkraft der Schraubenfeder dem entgegen wirkt. Daher wird
das Rückschlagventil
so geöffnet,
dass ein Fluid in einer bestimmten Richtung strömt. Während das Ventil offen ist,
nimmt die Kugel zusätzlich
sowohl eine durch die Fluidströmung
erzeugte Kraft als auch die Druckkraft der Schraubenfeder auf. Die
Kugel bewegt sich zu jener Position, an der beide Kräfte im Gleichgewicht
sind.
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Wenn das vorstehend beschriebene
herkömmliche
Rückschlagventil
zum Beispiel an einer Auslassseite einer Pumpe angeordnet ist, dann ändert eine
Pulsation des Auslassdruckes der Pumpe die durch die Fluidströmung erzeugte
Kraft. Dementsprechend wird die Position der Kugel geändert, und somit
schwingt die Kugel. Dies ruft ein Problem hervor, bei dem die Schwingung
der Kugel die Druckpulsation verstärkt.
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Angesichts des vorstehend erwähnten Umstandes
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Schwingungen eines
Ventilkörpers
zum Verstärken
einer Druckpulsation in einem Rückschlagventil
zum Öffnen
und Schließen
eines Fluidpfades unter Verwendung eines Ventilkörpers zu unterbinden oder zu
verhindern, der an einer Ventilsitzfläche angeordnet wird und von
dieser getrennt wird.
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Ein Rückschlagventil gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Gehäuseelement
(500, 520), das einen Fluidpfad (503, 521) im
Inneren des Gehäuseelementes
bildet; eine Ventilsitzfläche
(504), die in dem Gehäuseelement
ausgebildet ist und an der Mitte des Fluidpfades angeordnet ist;
einen Ventilkörper
(540), der stromabwärts von
der Ventilsitzfläche
in dem Fluidpfad angeordnet ist und den Fluidpfad dadurch öffnet und
schließt, dass
der an der Ventilsitzfläche
angeordnet bzw. von dieser entfernt wird; und eine Schraubendruckfeder (560, 560A, 560B),
die in dem Gehäuseelement
angeordnet ist und den Ventilkörper
in eine Ventilschließrichtung
drückt.
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Außerdem sind bei dem Rückschlagventil gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung eine Seitenwandfläche (526) und eine
Federaufnahmefläche (527)
in dem Gehäuseelement
ausgebildet. Wenn eine Wirkrichtung eines Druckes eines Fluids stromaufwärts von
der Ventilsitzfläche
als eine Druckwirkrichtung X definiert wird, dann begrenzt die Seitenwandfläche einen
Bewegungsbereich des Ventilkörpers
in jener Richtung, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist.
Außerdem
liegt in diesem Fall die Federaufnahmefläche an einer Sitzfläche (561)
an, die sich an einem Ende in einer axialen Richtung der Schraubendruckfeder
befindet. Des weiteren ist die Federaufnahmefläche hinsichtlich einer Fläche geneigt,
die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist.
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Dementsprechend wirkt eine Druckkraft
der Schraubendruckfeder an den Ventilkörper in einem Schrägungswinkel
hinsichtlich der Druckwirkrichtung X. Wenn somit das Ventil geöffnet wird,
dann wird der Ventilkörper
zu der Seitenwandfläche
gedrückt,
und eine Schwingung des Ventilkörpers
wird unterbunden. Dementsprechend werden Schwingungen des Ventilkörpers verhindert
oder unterbunden, und ebenso wird eine Verstärkung einer Druckpulsation auch
verhindert oder unterbunden.
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Außerdem kann das Rückschlagventil
gemäß diesem
Aspekt durch einen äußerst einfachen Aufbau
ausgeführt
werden, bei dem die Federaufnahmefläche zu jener Fläche geneigt
ist, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist.
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Bei einem Rückschlagventil gemäß einem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Seitenwandfläche in einem
Gehäuseelement
ausgebildet, wobei die Seitenwandfläche den Bewegungsbereich eines
Ventilkörpers
in jener Richtung begrenzt, die senkrecht zu einer Druckwirkrichtung
X ist, wobei die Druckwirkrichtung X als jene Richtung definiert
ist, in der ein Druck eines Fluids stromaufwärts von einer Ventilsitzfläche wirkt.
Des weiteren hat eine Schraubendruckfeder an beiden Enden in einer
axialen Richtung zwei Sitzflächen,
wobei diese beiden Flächen
parallel zueinander sind, und sie sind nicht senkrecht zu einer
Mittelachse der Schraubendruckfeder, wenn sie in einem nicht zusammengedrückten Zustand
ist.
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Dementsprechend wirkt eine Druckkraft
der Schraubendruckfeder an den Ventilkörper in einem Schrägungswinkel
hinsichtlich der Druckwirkrichtung X. Wenn das Ventil offen ist,
wird der Ventilkörper
somit zu der Seitenwandfläche
gedrückt,
und eine Schwingung des Ventilkörpers
wird unterbunden. Dementsprechend werden Schwingungen des Ventilkörpers verhindert
oder unterbunden, und außerdem wird
eine Verstärkung
einer Druckpulsation auch verhindert oder unterbunden.
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Außerdem kann das Rückschlagventil
gemäß diesem
Aspekt durch einen äußerst einfachen Aufbau
ausgeführt
werden, bei dem die Sitzfläche der
Schraubendruckfeder nicht senkrecht zu der Mittelachse ist.
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Bei einem Rückschlagventil gemäß einem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Seitenwandfläche in dem
Gehäuseelement
ausgebildet, wobei die Seitenwandfläche einen Bewegungsbereich
des Ventilkörpers
in jener Richtung begrenzt, die senkrecht zu einer Druckwirkrichtung
X ist, wobei die Druckwirkrichtung X als jene Richtung definiert ist,
in der ein Druck eines Fluids stromaufwärts von der Ventilsitzfläche wirkt.
Des weiteren hat eine Schraubendruckfeder zwei Sitzflächen an
verschiedenen Enden in einer axiale Richtung, wobei diese beiden
Flächen
nicht parallel zueinander sind, und sie sind nicht senkrecht zu
einer Mittelachse der Schraubendruckfeder, wenn sie in einem nicht
zusammengedrückten
Zustand sind.
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Dementsprechend wirkt eine Druckkraft
der Schraubendruckfeder auf den Ventilkörper in einem Schrägungswinkel
hinsichtlich der Druckwirkrichtung X. Wenn das Ventil offen ist,
wird der Ventilkörper
somit zu der Seitenwandfläche
gedrückt,
und Schwingungen des Ventilkörpers
werden unterbunden. Dementsprechend werden Schwingungen des Ventilkörpers verhindert
oder unterbunden, und ebenso wird eine Verstärkung einer Druckpulsation
auch verhindert oder unterbunden.
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Außerdem kann dieses Rückschlagventil
gemäß diesem
Aspekt durch einen äußerst einfachen Aufbau
ausgeführt
werden, bei dem die Sitzfläche der
Schraubendruckfeder nicht senkrecht zu der Mittelachse ist.
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Ein Rückschlagventil gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Übertragungselement
(580), das zwischen dem Ventilkörper und der Schraubendruckfeder
zum Übertragen
der Druckkraft von der Schraubendruckfeder zu dem Ventilkörper angeordnet
ist. Eine Anlagefläche
(581) des Übertragungselements
liegt an dem Ventilkörper an
und ist eine ebene Fläche.
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Dementsprechend wird eine Richtung
konstant gehalten, in der die Druckkraft auf das Ventil wirkt, da
die Anlagefläche
des Übertragungselements
an dem Ventilkörper
eine ebene Fläche
ist. Daher ist es möglich,
eine Schwingungsunterbindungswirkung des Ventilkörpers noch zuverlässiger zu
gewährleisten.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist bei dem Rückschlagventil
gemäß dem dritten
Aspekt eine Federaufnahmefläche
(527) in dem Gehäuseelement
ausgebildet. Die Federaufnahmefläche
liegt an einer Sitzfläche
an, die sich an einem Ende in einer axialen Richtung der Schraubendruckfeder
befindet. Die Federaufnahmefläche
ist hinsichtlich jener Fläche
geneigt, die senkrecht zu einer Druckwirkfläche X ist.
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Dementsprechend ist eine Kraftkomponente erhöht, die
in jener Richtung wirkt, in der der Ventilkörper zu der Seitenwandfläche gedrückt wird,
wenn das Ventil offen ist. Daher werden Schwingungen des Ventilkörpers noch
zuverlässiger
unterbunden.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der
vorliegenden Erfindung kann das Rückschlagventil gemäß einem
des ersten bis fünften
Aspektes der vorliegenden Erfindung als ein Rückschlagventil verwendet werden,
das an einer Auslassseite eines Bremsaktuators angeordnet ist. Der
Bremsaktuator ist so aufgebaut, dass ein Bremsfluiddruck von einem
Hauptzylinder zu einem Radzylinder übertragen wird, um so eine
Bremskraft an den Rädern
zu erzeugen, und er hat eine Pumpe, die ein Bremsfluid an einer
Seite des Radzylinder ansaugt und das angesaugte Bremsfluid zu einer
Seite des Hauptzylinders auslässt.
Insbesondere ist das Rückschlagventil
gemäß der vorstehenden
Beschreibung an der Auslassseite der Pumpe angeordnet.
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Andere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen ersichtlich. Zu den Zeichnungen:
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Rohrsystems eines Bremsgerätes, das
mit einer Drehpumpe gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Rückschlagventils
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
wobei das Rückschlagventil
geschlossen ist;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht des Rückschlagventils
gemäß 2, wobei das Rückschlagventil
offen ist;
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4 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Form einer Schraubendruckfeder gemäß 2, wenn sie in einem nichtzusammengedrückten Zustand
ist;
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Form einer Schraubendruckfeder, die
bei einem Rückschlagventil
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist;
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Form einer Schraubendruckfeder, die
bei einem Rückschlagventil
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist; und
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Hauptabschnittes eines Rückschlagventils
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung wird unter
Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsbeispiele
in den Zeichnungen weiter beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 zeigt eine schematische
Ansicht eines Bremsrohrsystems eines Bremsgerätes. Ein grundsätzlicher
Aufbau des Bremsgerätes
wird unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel
wird das Bremsgerät
anhand eines Beispiels gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben und bei einem Vierrad-Frontantriebsfahrzeug verwendet,
das mit einer Hydraulikrohrschaltung X aufgebaut ist, die mit zwei
Rohrsystemen versehen ist, wobei diese ein Front-Rechts-/Heck-Links-Radrohrsystem
bzw. ein Front-Links-/Heck-Rechts-Radrohrsystem sind.
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Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist ein Bremspedal 1 mit
einer Verstärkervorrichtung 2 verbunden,
und eine Bremsniederdrückungskraft
wird durch die Verstärkervorrichtung 2 erhöht. Die
Verstärkervorrichtung 2 hat
eine Druckstange, die die erhöhte
Bremsniederdrückungskraft
zu einem Hauptzylinder 3 überträgt. Ein Hauptzylinderdruck
wird durch die Druckstange erzeugt, die einen Hauptkolben drückt, welcher
in dem Hauptzylinder 3 angeordnet ist. Das Bremspedal 1,
die Verstärkervorrichtung 2 und
der Hauptzylinder 3 entsprechen einem Bremsfluiddruckerzeugungsabschnitt.
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Der Hauptzylinder 3 ist
mit einem Hauptbehälter 3a verbunden,
der ein Bremsfluid zu dem Hauptzylinder 3 zuführt und überschüssiges Bremsfluid
aus dem Hauptzylinder 3 speichert.
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Der Hauptzylinderdruck wird zu einem
Radzylinder 4 für
ein vorderes rechtes Rad FR und zu einem Radzylinder 5 für ein hinteres
linkes Rad RL über
ein Anti-Blockier-Bremssystem (nachfolgend als „ABS" bezeichnet) übertragen. Es ist zu beachten, dass
das vordere linke Rad FL und das hintere rechte Rad RR das zweite
Rohrsystem bilden, welches in der gleichen Art und Weise funktioniert,
auch wenn die folgende Beschreibung das vordere rechte Rad FR und
das hintere linke Rad RL behandelt, und daher wird eine Beschreibung
hierbei weggelassen.
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Das Bremsgerät hat einen Kanal (Hauptkanal)
A, der mit dem Hauptzylinder 3 verbunden ist, und ein Dosierventil 22,
das in dem Kanal A angeordnet ist. Das Dosierventil 22 teilt
den Kanal A in zwei Bereiche. Anders gesagt ist der Kanal A folgendermaßen eingeteilt:
Ein Kanal A1, der sich von dem Hauptzylinder 3 zu dem Dosierventil 22 erstreckt
und der den Hauptzylinderdruck aufnimmt; und ein Kanal A2, der sich
von dem Dosierventil 22 zu den jeweiligen Radzylindern 4 und 5 erstreckt.
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Wenn das Bremsfluid in eine normale
Richtung strömt,
dann wirkt das Dosierventil 22 im Allgemeinen derart, dass
ein Standarddruck des Bremsfluids bei einem bestimmten Dämpfungsverhältnis geändert und
zu einer stromabwärtigen
Seite des Dosierventil 22 übertragen wird. Wie dies in
der 1 gezeigt ist, ist
der Druck des Kanals A2 als der Standarddruck definiert, da das
Dosierventil 22 umgekehrt angeschlossen ist.
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Innerhalb des Kanals A2 ist der Kanal
A in zwei Zweige eingeteilt. Ein erstes Druckerhöhungssteuerventil 30 zum
Steuern einer Bremsfluiddruckerhöhung
für den
Radzylinder 4 ist in einem Zweig vorgesehen. In dem anderen
Zweig ist ein zweites Druckerhöhungssteuerventil 31 zum
Steuern einer Bremsfluiddruckerhöhung
für den
Radzylinder 5 vorgesehen.
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Diese Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 sind
als Zwei-Wege-Ventile
mit einem geöffneten Zustand
und einem geschlossenen Zustand konfiguriert, die durch eine elektronische
Steuereinheit (nachfolgend als „ECU" bezeichnet) für die ABS-Steuerung gesteuert
werden können.
Wenn diese Zwei-Wege-Ventile so gesteuert sind, dass sie in dem
geöffnetem
Zustand sind, dann wird der Hauptzylinderdruck oder ein Bremsfluiddruck,
der aus dem aus dem Pumpe ausgelassenen Bremsfluid resultiert, auf
die jeweiligen Radzylinder 4 und 5 aufgebracht.
Die Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 werden
so gesteuert, dass sie während
des normalen Bremsvorganges normalerweise in dem offenen Zustand
sind, wenn eine ABS-Steuerung nicht ausgeführt wird.
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Verschiedene Sicherheitsventile 30a und 31a sind
parallel zu den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 vorgesehen,
so dass das Bremsfluid aus den Radzylindern 4 und 5 dann
ausgelassen wird, wenn die Bremsniederdrückung gestoppt wird und die
ABS-Steuerung beendet ist.
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Verschiedene Druckverringerungssteuerventile 32 und 33 mit
einem geöffneten
Zustand und einem geschlossenen Zustand, die durch die ECU für die ABS-Steuerung
gesteuert werden können,
sind in verschiedenen Kanälen
B angeordnet, die ein Behälterloch 20a eines
Behälters 20 mit
den verschiedenen Zweigen der Kanäle A2 an den jeweiligen Punkten
zwischen dem ersten und dem zweiten Druckerhöhungssteuerventil 30 und 31 sowie
den jeweiligen Radzylindern 4 und 5 verbinden.
Diese Druckverringerungssteuerventile 32 und 33 sind
während
des normalen Bremsvorganges (wenn die ABS-Steuerung nicht ausgeführt wird)
normalerweise geschlossen.
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Eine Drehpumpe 10 ist in
einem Kanal C angeordnet, der einen Punkt eines Kanals A zwischen dem
Dosierventil 22 und den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 mit
dem Behälterloch 20a des
Behälters 20 verbinden.
Die Drehpumpe 10 ist so angeordnet, dass sie zwischen einem
ansaugseitigen und einem auslassseitigen Rückschlagventil 10a bzw. 50 angeordnet
ist. Wenn die ABS-Steuerung
ausgeführt wird,
dann wird das Bremsfluid in den Radzylindern 4, 5 in
den Behälter 20 während einer
Radzylinderdruckverringerungszeitperiode bewegt. Daher saugt die
Drehpumpe 10 das Bremsfluid in den Behälter 20 und lässt es zu
dem Kanal A2 aus. Das Rückschlagventil 50 befindet
sich an einer Auslassseite der Drehpumpe 10 und entspricht
einem Rückschlagventil
der vorliegenden Erfindung.
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Ein Motor 11 ist so mit
der Drehpumpe 10 verbunden, dass die Drehpumpe 10 durch
den Motor 11 angetrieben wird. Die Drehpumpe ist eine Trochoidpumpe
oder dergleichen, deren Rotoren aneinander anliegen.
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Um eine Pulsation des aus der Drehpumpe 10 ausgelassenen
Bremsfluids zu reduzieren, ist ein Dämpfer 12 in dem Kanal
C an einer Auslassseite der Drehpumpe 10 angeordnet. Des
weiteren ist ein Kanal (ein Hilfskanal) D, der mit dem Hauptzylinder 3 verbunden
ist, zwischen dem Behälter 20 und
der Drehpumpe 10 vorgesehen. Die Drehpumpe 10 nimmt
ein Bremsfluid aus dem Kanal 1 über dem Kanal D auf und lässt das
Bremsfluid zu dem Kanal A2 aus. Dementsprechend wird eine Radbremskraft durch
einen Radzylinderdruck der Radzylinder 4 und 5 erhöht, der
höher als
der Hauptzylinderdruck ist. Dabei hält das Dosierventil 22 eine
Druckdifferenz des Hauptzylinderdrucks und des Radzylinderdrucks aufrecht.
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Ein Steuerventil 34 ist
in dem Kanal D vorgesehen. Dieses Steuerventil 34 ist normalerweise
in einem geöffneten
Zustand während
des normalen Bremsvorganges. Des weiteren ist ein Rückschlagventil 21 zwischen
einem den Kanal C mit den Kanal D verbindenden Bereich und dem Behälter 20 angeordnet,
so dass eine rückwärtige Strömung zu
dem Behälter 20 von
dem Kanal C aufgrund des aus dem Kanal D übertragenen Fluiddruckes nicht
auftritt.
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Ein Steuerventil 40 ist
in dem Bereich des Kanals A zwischen dem Dosierventil 22 und
den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 vorgesehen. Das
Steuerventil 40 ist ein Zwei-Wege-Ventil, das normalerweise
in einem geöffneten
Zustand ist. Wenn der Hauptzylinderdruck niedriger als ein vorbestimmter
Druck ist, und wenn Drücke
der Radzylinder 4 und 5 schnell erhöht werden,
um plötzlich
zu bremsen, oder wenn eine Traktionsteuerung ausgeführt wird
(TCS), dann wird das Steuerventil 40 geschlossen, so dass
eine Differenz zwischen einem Bremsfluiddruck an der Seite des Hauptzylinders 3 und
einem Bremsfluiddruck an einer Seite des Radzylinders 4 bzw. 5 aufrecht
erhalten wird.
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Des weiteren ist das Steuerventil 40 parallel zu
dem Sicherheitsventil 40a angeordnet, so dass der Bremsfluiddruck
von der Seite des Hauptzylinders 3 zu der Seite der Radbremszylinder 4 und 5 aufgebracht
wird, wenn das Steuerventil 40 in dem geschlossenen Zustand
ist.
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Nachfolgend werden Einzelheiten eines Rückschlagventils 50 unter
Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Die 2 zeigt eine Querschnittsansicht
des Rückschlagventils 50,
wobei dieses geschlossen ist, und die 3 zeigt
eine Querschnittsansicht des Rückschlagventils 50,
wobei dieses geöffnet
ist. Außerdem
zeigt die 4 eine Querschnittsansicht
einer Form einer Schraubendruckfeder 560, die bei dem Rückschlagventil 50 verwendet
wird, wobei diese in einem nicht zusammengedrückten Zustand ist.
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Das Rückschlagventil 50 gemäß der 2 hat einen Sitz 500,
eine Buchse 520, eine Kugel 540, eine Schraubendruckfeder 560,
und einen O-Ring 570. Der O-Ring 570 besteht aus
Gummi, und die übrigen
Bauteile bestehen aus Metall.
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Wie dies in der 4 gezeigt ist, ist die Schraubendruckfeder 560 eine
zylindrische Schraubendruckfeder. Zwei Sitzflächen 561 und 562 der Schraubendruckfeder 560 sind
an Begrenzungsenden in einer axialen Richtung und parallel zueinander angeordnet,
wenn die Schraubendruckfeder 560 in einem nicht zusammengedrückten Zustand
ist. Des weiteren sind die beiden Sitzflächen 561 und 562 senkrecht
zu einer Mittelachse der Schraubendruckfeder 560.
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Wie dies in der 2 gezeigt ist, sind das Rückschlagventil 50,
die verschiedenen Ventile der vorstehend beschriebenen ABS-Steuervorrichtung, die
Drehpumpe 10 und dergleichen an einem Gehäuse 60 der
ABS-Steuervorrichtung montiert. Insbesondere ist das Rückschlagventil 50 an
dem Gehäuse 60 dadurch
befestigt, dass es in abgestufte Löcher 61 und 62 des
Gehäuses 60 eingefügt ist.
Während
dieser Einfügung
wird der Sitz 50 des Rückschlagventils 50 in
ein abgestuftes Loch 61 mit größerem Durchmesser gedrückt, das
einen größeren Durchmesser als
das abgestufte Loch 62 aufweist.
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Währenddessen
wird zwischen dem abgestuften Loch 62 des Gehäuses 60 mit
kleinerem Durchmesser und einer Außenumfangsfläche der Buchse 520 des
Rückschlagventils 50 eine
Kammer 63 erzeugt. Die Kammer 63 wirkt als ein
Pfad für
das Bremsfluid und ist mit einem Kanalloch 64 in Verbindung,
das in dem Gehäuse 60 ausgebildet
ist. Es ist zu beachten, dass das Kanalloch 64 einen Teil
eines Kanals C bildet, der in der ABS-Steuervorrichtung vorgesehen
ist. Das aus der Drehpumpe 10 ausgelassene Bremsfluid tritt
durch das Rückschlagventil 50,
strömt
in die Kammer 63 und schließlich in das Kanalloch 64.
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Ein Profil des Sitzes 500,
welcher das Gehäuseelement
bildet, hat eine im Wesentlichen zylindrisch abgestufte Form. Eine
Nut 501 ist an eine Außenumfangsfläche eines
Abschnittes mit größerem Durchmesser
des Sitzes 500 ausgebildet, in die der O-Ring 570 eingefügt ist,
während
ein Vorsprungsabschnitt 502 an einer Außenumfangsfläche eines
Abschnittes mit kleinerem Durchmesser des Sitzes 500 ausgebildet
ist, wobei er in der radialen Richtung nach außen vorsteht.
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Ein rundes Kanalloch 503 ist
an einem mittleren Abschnitt in der radialen Richtung des Sitzes 500 so
ausgebildet, dass es den Sitz 500 in der axialen Richtung
durchdringt. Das Kanalloch 503 wirkt als ein Pfad für das Bremsfluid.
Eine konische Ventilfläche 504 ist
an einem Öffnungsabschnitt
stromabwärts
von dem Kanalloch 503 ausgebildet.
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Die Kugel 540, die als ein
Ventilkörper
wirkt, ist stromabwärts
von der Ventilsitzfläche 504 so
angeordnet, dass sie der Ventilsitzfläche 504 gegenüberliegt.
Der Druck des Bremsfluids stromaufwärts (nachfolgend als ein „stromaufwärtiger Bremsfluiddruck" bezeichnet) der
Ventilsitzfläche 504 wirkt
auf die Kugel 540, um die Kugel so zu öffnen. Währenddessen wird jene Richtung,
in die der stromaufwärtige
Bremsfluiddruck der Ventilsitzfläche 504 auf
die Kugel 540 wirkt, als eine „Druckwirkrichtung X" bezeichnet. Die
Druckwirkrichtung X ist parallel zu dem Kanalloch 503 und
der Achse der Ventilsitzfläche 504.
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Abgestufte hohle Abschnitte sind
in der mit einem Boden versehenen zylindrischen Buchse 520 ausgebildet,
die das Gehäuseelement
bildet. Insbesondere sind ein erster und ein zweiter zylindrischer hohler
Abschnitt 521 bzw. 522 ausgebildet. Von diesen beiden hohlen
Abschnitten 521 und 522 ist der erste hohle Abschnitt 521 an
einer Öffnungsendabschnittseite
der Buchse 520 angeordnet und wirkt als ein Pfad für das Bremsfluid.
Der erste hohle Abschnitt 521 ist von einem dünnen zylindrischen
Abschnitt 524 umgeben. Der zylindrische Abschnitt 524 ist
mit einem Öffnungsabschnitt 525 ausgebildet,
der das Innere und das Äußere des
zylindrischen Abschnittes 524 verbindet und als ein Pfad
für das Bremsfluid
wirkt. Des weiteren ist der Öffnungsabschnitt 525 in
einer Richtung einer Kraftkomponente F1 angeordnet, die in einer
senkrechten Richtung zu der Druckwirkrichtung X wirkt, und die jene
Kraftkomponente einer Federkraft F ist, die später beschrieben wird (siehe 3).
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Der zweite hohle Abschnitt 522 ist
näher an einem
Bodenabschnitt als der erste hohle Abschnitt 521 angeordnet,
und er hat einen kleineren Durchmesser als der erste hohle Abschnitt 521.
Der zweite hohle Abschnitt 522 ist koaxial zu einer Achse
des Kanalloches 503 des Sitzes 500 und der Ventilsitzfläche 504 ausgebildet.
Des weiteren ist der zweite hohle Abschnitt 522 von einer
Innenumfangsseitenwandfläche 526 und
einer Federaufnahmefläche 527 umgeben.
Die Innenumfangsseitenwandfläche 526 erstreckt
sich in der Druckwirkrichtung X, während die Federaufnahmefläche 527 näher an dem
Bodenabschnitt angeordnet ist und mit ungefähr 15° hinsichtlich einer Fläche geneigt
ist, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist. Die Innenumfangsseitenwandfläche 526 begrenzt
einen Bewegungsbereich der Kugel 540 in einer Richtung,
die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist.
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Des weiteren ist eine Schraubendruckfeder 560 in
dem zweiten hohlen Abschnitt 520 angeordnet. Eine Sitzfläche 561 der
Schraubendruckfeder 560 nahe an dem Bodenabschnitt liegt
an der Federaufnahmefläche 527 an,
und die Sitzfläche 562 der Schraubendruckfeder 560 nahe
an der Kugel 540 liegt an der Kugel 540 an. Dementsprechend
wird die Kugel 540 durch die Schraubendruckfeder 560 in
einer Ventilschließrichtung
gedrückt.
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Nachdem die Kugel 540 und
die Schraubendruckfeder 560 in der Buchse 520 untergebracht
wurden, werden drei Punkte nahe an dem Öffnungsendabschnitt des zylindrischen
Abschnittes 524 so verstemmt, dass sie mit der Buchse 520 mit
dem vorstehenden Abschnitt 502 im Eingriff sind. Dementsprechend
ist das Rückschlagventil 50 so
aufgebaut, dass der Sitz 500 einstückig mit der Buchse 520 ist.
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Als nächstes wird ein Betrieb des
Rückschlagventils 50 mit
dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. Während der ABS-Steuerung oder
dergleichen wird die Drehpumpe 10 betrieben, um das Bremsfluid
mit Druck zu beaufschlagen und um es auszulassen, das die Drehpumpe 10 ansaugt.
Das ausgelassene Bremsfluid strömt
zu dem auslassseitigen Kanalloch 503 des Rückschlagventils 50.
Außerdem
wirkt der Bremsfluiddruck auf der Kugel 540 in der Druckwirkrichtung
X.
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Wenn die Kugel 540 in der
Ventilöffnungsrichtung
entgegen der Federkraft F der Schraubendruckfeder 560 bewegt
wird, dann strömt
das Bremsfluid in das Kanalloch 503, tritt durch den ersten
hohlen Abschnitt 521, den Öffnungsabschnitt 525 und
die Kammer 63, und es strömt dann in das Kanalloch 64.
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Die Federaufnahmefläche 527 ist
hinsichtlich der Fläche
geneigt, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist. Daher ist
eine Richtung der Federkraft F, die auf die Kugel 540 wirkt,
hinsichtlich der Druckwirkrichtung X schräg. Wenn das Ventil geöffnet ist, wie
dies in der 3 gezeigt
ist, dann wird die Kugel 540 dementsprechend zu der Innenumfangsseitenwandfläche 526 durch
die Kraftkomponente F1 gedrückt,
die in jener Richtung wirkt, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung
X ist, und die eine der Kraftkomponenten der Federkraft F ist (nachfolgend
als „Kraftkomponente
F1 in senkrechter Richtung" bezeichnet).
Dementsprechend werden Schwingungen der Kugel 540 unterbunden.
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Auch wenn die durch die Strömung des
auf die Kugel 540 wirkenden Bremsfluids erzeugte Kraft aufgrund
einer Pulsation in einem Pumpenauslassdruck geändert wird, werden Schwingungen
der Kugel 540 daher verhindert. Daher wird außerdem eine Verstärkung der
durch Schwingungen der Kugel 540 hervorgerufenen Druckpulsation
verhindert.
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Außerdem ist der Öffnungsabschnitt 525 fluchtend
zu der Richtung der Kraftkomponente F1 in senkrechter Richtung angeordnet.
Daher entspricht die Richtung der Strömung des Bremsfluids, das durch
das Kanalloch 503 und den ersten hohlen Abschnitt 521 und
dann in den Öffnungsabschnitt 524 strömt, der
Kraftkomponente F1 in senkrechter Richtung. Dementsprechend wird
die Kugel 540 außerdem
durch die Kraft gedrückt,
die durch die Strömung des
Bremsfluids erzeugt wird, das in den Öffnungsabschnitt 525 strömt, und
Schwingungen der Kugel 540 werden noch zuverlässiger unterbunden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein Rückschlagventil gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von jenem des ersten Ausführungsbeispiels hinsichtlich
der Tatsache, dass der Aufbau der Schraubendruckfeder 560 abgewandelt
ist. Andere Bauteile sind gleich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wie dies in der 5 gezeigt ist, ist eine Schraubendruckfeder 560A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
eine zylindrische Schraubendruckfeder. Zwei Sitzflächen 561 und 562 der Schraubendruckfeder 560A,
die an verschiedenen Enden in eine axiale Richtung angeordnet sind,
sind in einem nicht zusammengedrückten
Zustand parallel zueinander. Des weiteren sind die beiden Sitzflächen 561 und 562 nicht
senkrecht zu einer Mittelachse der Schraubendruckfeder 560A.
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Durch Ausnutzen der Charakteristik,
dass die beiden Sitzflächen 561 und 562 nicht
senkrecht zu der Mittelachse der Schraubendruckfeder 560A sind,
ist die Schraubendruckfeder 560A so angebracht, dass die
Schrägheit
der Richtung der Federkraft F hinsichtlich der Druckwirkrichtung
X größer wird.
Daher wird die Kraftkomponente F1 in senkrechter Richtung, wenn
das Ventil offen ist, größer als bei
dem ersten Ausführungsbeispiel.
Dementsprechend wir die Kugel 540 noch kräftiger an
die Innenumfangsseitenwandfläche 526 gedrückt, und
somit werden Schwingungen der Kugel 540 noch zuverlässiger unterbunden.
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Es ist zu beachten, dass die Federaufnahmefläche 527 senkrecht
zu der Druckwirkrichtung X sein kann, wenn die Schraubendruckfeder 560A gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Jedoch ist auch in diesem Fall die Richtung der Federkraft
F, die auf die Kugel 540 wirkt, schräg zu der Druckwirkrichtung
X, da die Sitzflächen 561 und 562 nicht
senkrecht zu der Mittelachse der Schraubendruckfeder 560A sind.
Somit wird die Kugel 540 zu der Innenumfangsseitenwandfläche 526 gedrückt, wenn
das Ventil offen ist, und Schwingungen der Kugel 540 werden
unterbunden.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Ein Rückschlagventil gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von jenem des ersten Ausführungsbeispiels hinsichtlich
der Tatsache, dass der Aufbau der Schraubendruckfeder 560 abgewandelt
ist. Andere Bauteile sind gleich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wie dies in der 6 gezeigt ist, ist eine Schraubendruckfeder 5608 eine
zylindrische Schraubendruckfeder. Zwei Sitzflächen 561 und 562 der Schraubendruckfeder 560B sind
an verschiedenen Enden in einer axialen Richtung angeordnet und nicht
parallel zueinander, wenn die Schraubendruckfeder 560B in
einem nicht zusammengedrückten
Zustand ist. Des weiteren sind die beiden Sitzflächen 561 und 562 nicht
senkrecht zu einer Mittelachse der Schraubendruckfeder 560B.
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Durch Ausnutzen der Charakteristika,
dass die beiden Sitzflächen 561 und 562 nicht
parallel zueinander sind und nicht senkrecht zu der Mittelachse der
Schraubendruckfeder 560A sind, ist die Schraubendruckfeder 560B so
angebracht, dass die Sc hrägheit
der Richtung der Federkraft F hinsichtlich der Druckwirkrichtung
X größer ist.
Daher wird die Kraftkomponente F1 in senkrechter Richtung, wenn das
Ventil offen ist, größer als
bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Dementsprechend wird die Kugel 540 noch kräftiger an
die Innenumfangsseitenwandfläche 526 gedrückt, und
Schwingungen der Kugel 540 werden noch zuverlässiger unterbunden.
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Es ist zu beachten, dass die Federaufnahmefläche 527 senkrecht
zu der Druckwirkrichtung X sein kann, wenn die Schraubendruckfeder 560B gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Jedoch ist auch in diesem Fall die Richtung der Federkraft
F, die auf die Kugel 540 wirkt, hinsichtlich der Druckwirkrichtung
X geneigt, da die Sitzflächen 561 und 562 nicht
senkrecht zu der Mittelachse der Schraubendruckfeder 560A sind.
Somit wird die Kugel 540 zu der Innenumfangsseitenwandfläche 526 gedrückt, wenn
das Ventil offen ist, und Schwingungen der Kugel 540 werden
unterbunden.
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Wenn des weiteren die Schraubendruckfeder 560B gemäß der vorstehenden
Beschreibung verwendet wird, dann wird eine Wirkrichtung der gedrückten Schraubendruckfeder 560 noch
konstanter, wenn eine Drehung der Schraubendruckfeder 560B verhindert
wird.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Ein Rückschlagventil gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
ist gleich dem Rückschlagventil 50 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
außer dass
eine Stange 580 hinzugefügt ist. Andere Bauteile sind
gleich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wie dies in der 7 gezeigt ist, bildet die Stange 580 ein Übertragungselement
zum Übertragen
einer Federkraft der Schraubendruckfeder 560 zu der Kugel 540.
Die Stange 580 ist zwischen der Schraubendruckfeder 560 und
der Kugel 540 angeordnet.
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Insbesondere hat die Stange 580 eine
Kugelanlagefläche 581,
die an der Kugel 540 anliegt, eine Federaufnahmefläche 582,
die an der Sitzfläche 562 an
einer Seite der Kugel 540 anliegt, und einen zylindrischen
Federführungsabschnitt 583,
der von der Federaufnahmefläche 582 so
vorsteht, dass er in der Schraubendruckfeder 560 eingefügt ist.
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Die Kugelanlagefläche 581 ist eine ebene Fläche, die
hinsichtlich jener Fläche
geneigt ist, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist. Des weiteren
ist die Stange 580 an die Buchse 520 in jenem Zustand
montiert, bei dem die Kugelanlagefläche 581 in der gleichen
Richtung wie die Federaufnahmefläche 527 der
Buchse 520 geneigt ist.
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Dementsprechend kann eine Wirkrichtung der
Federkraft, die zu der Kugel 540 übertragen wird, konstant gehalten
werden, da die Kugelanlagefläche 581 der
Stange 580 eine ebene Fläche ist. Daher ist es möglich, eine
Schwingungsunterbindungswirkung der Kugel 540 noch zuverlässiger zu
gewährleisten.
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Abwandlungen
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Bei den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen
wurden anhand von Beispielen das Rückschlagventil gemäß der vorliegenden
Erfindung auf eine Pumpe für
einen Bremsaktuator angewendet. Jedoch kann das Rückschlagventil
gemäß der vorliegenden
Erfindung auf andere Pumpen als bei einem Bremsaktuator angewendet
werden.
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Außerdem ist die Verwendung des
Rückschlagventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf ein Auslasssystem einer Pumpe beschränkt. Das
Rückschlagventil
kann in irgendeinem Rohrsystem verwendet werden, in dem ein Fluid strömt. Insbesondere
ist das Rückschlagventil
vorzugsweise bei einem Rohrsystem zu verwenden, bei dem eine Fluiddruckpulsation
groß ist.
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Bei einem Rückschlagventil der vorliegenden
Erfindung ist eine Federaufnahmefläche 527, die an einer
Sitzfläche
anliegt, die an einem Ende in einer axialen Richtung einer Schraubendruckfeder (560)
angeordnet ist, hinsichtlich einer Fläche geneigt, die senkrecht
zu der Druckwirkrichtung X ist, wenn die Druckwirkrichtung eines
Fluids an einem Ventilkörper
als X angenommen wird. Dementsprechend wirkt eine Druckkraft der
Schraubendruckfeder auf den Ventilkörper hinsichtlich der Druckwirkrichtung
X in schräger
Richtung. Somit wird der Ventilkörper
zu einer Seitenwandfläche 526 gedrückt, wenn
das Ventil offen ist, und Schwingungen des Ventilkörpers werden
unterbunden. Dementsprechend ist es möglich, die Erfindung mit einem äußerst einfachen
Aufbau auszuführen,
bei dem die Federaufnahmefläche
geneigt ist, die senkrecht zu der Druckwirkrichtung X ist.
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Während
die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung in dieser Beschreibung beschrieben sind,
sollte klar sein, dass die Erfindung abgewandelt, geändert oder
umgestaltet werden kann, ohne das der Umfang der beigefügten Ansprüche verlassen
wird.