JP2003314736A - 電磁式の操作装置を備えた弁装置 - Google Patents

電磁式の操作装置を備えた弁装置

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JP2003314736A JP2003104523A JP2003104523A JP2003314736A JP 2003314736 A JP2003314736 A JP 2003314736A JP 2003104523 A JP2003104523 A JP 2003104523A JP 2003104523 A JP2003104523 A JP 2003104523A JP 2003314736 A JP2003314736 A JP 2003314736A
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テルチャー ライナー
Erich Doerfler
デルフラー エーリッヒ
Gunter Meier
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Hygrama AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁式の操作装置を備えた弁装置であって、
電磁石の作用によって閉鎖ばねの力に抗して移動可能な
2つの弁部材を備えており、該弁部材が、入口と出口と
の間に配置された互いに断面の異なる弁座を閉鎖若しく
は開放するようになっている形式のものにおいて、弁装
置の構成寸法、即ち所要スペースを小さくし、かつ弁装
置の操作を簡単にし、ひいては弁部材の制御も簡単で、
かつ故障しにくく構成する。 【解決手段】 第1の弁部材4が、断面の大きな第1の
弁座3と協働するようになっていて、かつ該第1の弁座
3の上流側の室から断面の小さな第2の弁座7への通路
6を有しており、前記第2の弁座7が第2の弁部材8と
協働するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁式の操作装置
を備えた弁装置であって、電磁石の作用によって閉鎖ば
ねの力に抗して移動可能な2つの弁部材を備えており、
該弁部材が、流入部と流出部との間に配置された互いに
横断面の異なる弁座を閉鎖若しくは開放するようになっ
ている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】前記形式の弁装置は様々な使用のために
公知である。例えば国際公開88/10376号明細書
に記載の自動車のためのクラッチ装置においては、クラ
ッチの作動が補助力若しくはサーボ力によって助成され
て行われる。クラッチペダルに生ぜしめられる力に応じ
てサーボ力を比例して制御することを目的として、クラ
ッチ遮断のためにも、クラッチ接続のためにも、開放断
面の互いに異なるそれぞれ2つの電磁弁が設けられてい
る。類似の弁装置がガス暖房装置にも使用されている。
【0003】
【特許文献1】国際公開88/10376号明細書
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の弁装置を改善して、弁装置の構成寸法が
小さくなりかつ/又は構造が簡単になり、さらに弁装置
の操作が簡単になり、弁部材の制御も簡単で、かつ故障
しにくく構成することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の構成では、第1の弁部材が開放断面の大きな
第1の弁座と協働するようになっていて、かつ該第1の
弁座の上流側の室から開放断面の小さな第2の弁座への
通路を有しており、前記第2の弁座が第2の弁部材と協
働するようになっている。
【0006】本発明の有利な実施態様では、少なくとも
第1の弁部材がコンパクト(compact)な、即ち目の詰ん
だ、堅く締まった若しくは密な構成部分として形成され
ており、該構成部分が第1の弁座から第2の弁座への通
路によってのみ貫通されており、該構成部分の外周に閉
鎖ばねが係合している。これによって、磁束の最適な経
路、ひいては第1の弁部材における良好な力状態が得ら
れる。
【0007】有利には、第2の弁部材が長手方向で第1
の弁部材の後に配置されており、通路が第1の弁部材を
有利にはほぼ直線的に貫通している。これによって、第
2の弁部材が完全に閉じられた位置で第1の弁部材と一
緒に閉鎖方向へ作用し、その結果、閉鎖位置が高い圧力
に抗して確実に維持される。弁部材内で圧力媒体を直線
的に流過させるようになっていることによって、弁座間
の比較的長い通路における流動特性が改善される。この
場合有利には、第2の弁座が第1の弁部材自体に形成さ
れている。
【0008】開放断面の小さな第2の弁段に対する力状
態を最適にするために、別の有利な実施態様では、第2
の弁部材も密な構成部分として形成されており、該構成
部分の外周に閉鎖ばねが係合している。
【0009】構造を簡単にかつ所要スペースを小さくす
るために、両方の弁座及び弁部材が同一の弁ケーシング
内に配置されている。
【0010】本発明の有利な実施態様では、両方の閉鎖
ばねが互いに個別に弁装置のケーシングに支えられてい
る。
【0011】比例的な制御を容易にし、かつ弁段の作動
の正確な順序を保証するために、有利には、第2の弁部
材を負荷する閉鎖ばねのばね力が、第1の弁部材を負荷
する閉鎖ばねのばね力よりも小さくなっている。
【0012】本発明の有利な実施態様では、弁ケーシン
グが排気孔を有しており、該排気孔が両方の弁部材の閉
鎖位置で弁の流出部に接続されており、前記排気孔が第
2の弁部材によって該弁部材の弁行程の終端で閉鎖可能
である。この場合有利には、排気孔が第2の弁部材の、
第2の弁座と逆の側に設けられていて、第2の弁部材
の、第2の弁座と逆の側によって閉鎖されるようになっ
ている。
【0013】本発明に基づく弁装置の別の有利な実施態
様では、弁ケーシングが、圧力媒体源に接続可能な流入
接続部を有しており、該流入接続部が両方の弁部材の閉
鎖位置で弁の前制御・流出部に接続されており、前記流
入接続部が第2の弁部材によって該弁部材の弁行程の終
端で閉鎖可能であり、この場合に同時に前記流入接続部
からアクチュエータ・接続部への接続通路が開放されて
いる。
【0014】流入接続部とアクチュエータ・接続部との
間の接続通路が、簡単な構造では、第2の弁部材内に加
工成形された孔によって形成されており、該孔が第1の
閉鎖部材に向けられた側で第2の弁座の領域の外側に開
口を有している。
【0015】弁部材の製造及び全体構造を必要な構成部
分の数の減少によって簡単にするために、弁部材自体が
有利には完全に全体を、磁化可能な材料から形成されて
いる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明を、図1及び図2に縦断面
で示す有利な2つの実施例に基づき説明する。図1に示
す実施例では弁ケーシング1に流入部2が設けられてお
り、該流入部を介して圧力空気が第1の弁座3まで達す
る。開放断面の大きな第1の弁座3が第1の弁部材4、
例えばコンパクトなメインプランジャーの形状の弁部材
によって閉じられ、若しくは開かれるようになってお
り、該弁部材4に、該弁部材を取り囲む第1の閉鎖ばね
5が作用して、該弁部材を開放断面の大きな第1の弁座
3に向けて負荷している。
【0017】第1の弁部材4内には、第1の弁座3の前
の室から第1の弁部材4の後の室へ延びる1つの通路、
例えば有利にはほぼ直線的に延びる1つの孔6の形状の
通路しか設けられていない。孔6が、第1の弁部材4
の、前記弁座3と逆の側に設けられた第2の弁座7まで
達しており、該第2の弁座の開放断面が前記第1の弁座
3の開放断面よりも小さくなっている。
【0018】第2の弁座7が、ケーシング1内にしかも
第1の弁部材4の長手方向で該第1の弁部材4の後に配
置された第2の弁部材8、例えばサブプランジャーの形
状の弁部材によって開放され、若しくは閉じられるよう
になっており、この場合、閉鎖ばね9が前記閉鎖ばね5
の力よりも小さい力で、有利には同じくコンパクトに形
成された第2の弁部材8に作用している。閉鎖ばね5も
閉鎖ばね9も互いに個別に弁装置のケーシング1に支え
られている。図示の実施例ではケーシング1に排気開口
10を設けてあり、該排気開口がケーシング1の内部の
第3の弁座11に通じている。第3の弁座11が第2の
弁部材8によって、該第2の弁部材8を閉鎖ばね9の力
に抗して第2の弁座7から離して該弁部材の開放行程の
終端位置へ移した場合に閉じられるようになっている。
【0019】全体的に磁性材料から形成され若しくは、
少なくとも一部分に磁性材料を含む両方の弁部材4,8
の作動のために、制御電流に比例した磁力を生ぜしめる
制御可能な電磁石12が弁装置のケーシング1の外側に
設けられている。
【0020】圧力空気源(図示せず)から到来する圧力
空気若しくは、本発明に基づく弁装置によって制御すべ
きほかの媒体が、少なくとも第2の弁座7の開放の後
に、ケーシング1の内壁と第1の弁部材4との間の間隙
13を通って弁装置の流出部14に達し、かつアクチュ
エータ(図示せず)に達する。
【0021】圧力空気は流入部2を通って、さらに第1
の弁部材4内の孔6を通って第1の弁部材4の第2の弁
座7に向かって流過する。電磁石12に通電していない
状態では、第2の閉鎖ばね9が第2の弁部材8を弁座7
に押圧していて、従って該弁座を密に閉鎖しており、そ
の結果、間隙13から流出部14への圧力空気の流過を
阻止している。これに対して、接続されたアクチュエー
タが流出部14、間隙13及び排気孔10を介して排気
されている。
【0022】電磁コイルから成る電磁石12が、圧力空
気の運転時圧力及び閉鎖ばね5のばね力に応じて規定さ
れる最大電流を基準として、該最大電流の一部分に相当
する電流を供給されると、第2の弁部材8が排気孔10
の弁座11に向けて引っ張られて、該弁座、ひいては該
排気孔を閉鎖する。これによって、圧力空気が孔6、弁
座7及び間隙13を通って流出部14に達し、ひいては
アクチュエータに達する。電磁石12への電圧を低下さ
せると、閉鎖ばね9の作用に基づき第2の弁部材8が再
び弁座7に押圧されて、流出部14への空気供給が遮断
され、かつ同時にアクチュエータが再び排気される。
【0023】電磁石を最大電流で負荷する、即ち電磁石
に最大電流を給電すると、両方の弁部材4,8が反対極
に向かって引っ張られ、これによって第1の弁部材4も
第1の弁座3から強い閉鎖ばね5の作用に抗して持ち上
げられ、その結果、大きな断面、即ち第1の弁座の大き
な流過断面が開放され、このことは断面の小さい弁段、
即ち第2の弁座を前もって開放することなしに行われて
もよい。本発明に基づく弁装置は簡単な配置構成で、し
かも1つのケーシングにおいて2つの流過断面(即ち、
第1の弁座の開放断面及び第2の弁座の開放断面)で作
動できるようになっている。
【0024】前述の実施例は3/2・方向制御弁として
形成されている。排気孔10を永続的に閉じることによ
って若しくは排気孔10を省略することによって、2/
2・方向制御弁の実施例も可能である。
【0025】図2に示してあって、同じく3/2・方向
制御弁として形成された実施例においては、弁ケーシン
グ1が圧力媒体源に接続されるようになっているもの
の、この場合、圧力媒体源のための流入接続部15が弁
ケーシング1の、図1に対して逆の側に設けられてい
る。両方の閉鎖ばね5,9の作用を受けている両方の弁
部材4,8の図2に示す閉鎖位置では、圧力媒体流入部
15が弁の前制御・流出部16に接続されており、その
結果、流出部16に圧力が恒常的に生じている。アクチ
ュエータ・接続部17からアクチュエータへの圧力媒体
接続は、弁装置の前記位置では遮断されており、それと
いうのは第2の弁部材8が第2の弁座7、ひいては通路
6を閉鎖しているからである。
【0026】今、電磁石12が給電されると、第2の弁
部材8が閉鎖ばね9の作用に抗して弁座7から持ち上げ
られて、該弁部材の弁行程の終端で流入部15とアクチ
ュエータ・接続部17とを連通させる。流入部15とア
クチュエータ・接続部17との間の連通部が、有利には
図2に示してあるように、第2の弁部材8内に加工成形
された孔18によって形成されており、該孔が第2の弁
座7の領域の外側で、第1の弁部材4に向いた端面に通
じている。前記連通部は弁装置の該位置では同時に弁の
前制御・流出部16の圧力媒体供給部に接続している。
【0027】電磁石12が強く給電されると、第1の弁
部材4も付加的に第1の弁座3から持ち上げられて、該
弁部材の弁行程の終端で再び第2の弁部材8内の通路1
8を閉鎖する。これによって、圧力媒体流入部15が遮
断され、圧力媒体が前制御・流出部16からアクチュエ
ータ・接続部17へ流れ得るようになる。従って、前制
御部若しくはパイロット制御部の圧力も降下されて、か
つ接続されている弁若しくは類似の切換部材が切り換え
られ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく弁装置の実施例の縦断面図。
【図2】本発明に基づく弁装置の別の実施例の縦断面
図。
【符号の説明】
1 弁ケーシング、 2 流入部、 3 弁座、 4
弁部材、 5 閉鎖ばね、 6 通路、 7 弁座、
8 弁部材、 10 排気孔、 9 閉鎖ばね、 12
コイル、 14 流出部、 15 流入接続部、 1
6 前制御・流出部、 17 アクチュエータ・接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーリッヒ デルフラー ドイツ連邦共和国 ランツベルク−エルプ フティング ランツベルガーシュトラーセ 11 (72)発明者 ギュンター マイアー ドイツ連邦共和国 インゲンリート ゾン ネンシュトラーセ 3 Fターム(参考) 3H106 DA13 DA23 DB02 DB12 DB24 DB32 DC02 DC17 DD02 EE34 GA17 GA19 GA20 GB08 KK03

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁式の操作装置を備えた弁装置であっ
    て、電磁石の作用によって閉鎖ばねの力に抗して移動可
    能な2つの弁部材を備えており、該弁部材が、流入部と
    流出部との間に配置された互いに断面の異なる弁座を閉
    鎖若しくは開放するようになっている形式のものにおい
    て、第1の弁部材(4)が断面の大きな第1の弁座
    (3)と協働するようになっていて、かつ該第1の弁座
    (3)の上流側の室から断面の小さな第2の弁座(7)
    への通路(6)を有しており、前記第2の弁座(7)が
    第2の弁部材(8)と協働するようになっていることを
    特徴とする、電磁式の操作装置を備えた弁装置。
  2. 【請求項2】 第1の弁部材(4)がコンパクトな構成
    部分として形成されており、該構成部分が第1の弁座
    (3)から第2の弁座(7)への通路(6)によっての
    み貫通されており、該構成部分の外周に閉鎖ばね(5)
    が係合している請求項1記載の弁装置。
  3. 【請求項3】 第2の弁部材(8)が長手方向で第1の
    弁部材(4)の後に配置されており、通路(6)が第1
    の弁部材(4)を有利にはほぼ直線的に貫通している請
    求項2記載の弁装置。
  4. 【請求項4】 第2の弁座(7)が第1の弁部材(4)
    に形成されている請求項3記載の弁装置。
  5. 【請求項5】 第2の弁部材(8)が密な構成部分とし
    て形成されており、該構成部分の有利には外周に閉鎖ば
    ね(9)が係合している請求項2、3又は4記載の弁装
    置。
  6. 【請求項6】 両方の弁座(3,7)及び弁部材(4,
    8)が同一の弁ケーシング内に配置されている請求項1
    から5のいずれか1項記載の弁装置。
  7. 【請求項7】 両方の閉鎖ばね(5,9)が互いに個別
    に弁装置のケーシングに支えられている請求項1から6
    のいずれか1項記載の弁装置。
  8. 【請求項8】 第2の弁部材(8)を負荷する閉鎖ばね
    (9)のばね力が、第1の弁部材(4)を負荷する閉鎖
    ばね(5)のばね力よりも小さくなっている請求項1か
    ら7のいずれか1項記載の弁装置。
  9. 【請求項9】 弁ケーシング(1)が排気孔(10)を
    有しており、該排気孔が両方の弁部材(4,8)の閉鎖
    位置で弁の流出部(14)に接続されており、前記排気
    孔(10)が第2の弁部材(8)によって該弁部材の弁
    行程の終端で閉鎖可能である請求項1から8のいずれか
    1項記載の弁装置。
  10. 【請求項10】 排気孔(10)が第2の弁部材(8)
    の、第2の弁座(7)と逆の側に設けられていて、第2
    の弁部材(8)の、第2の弁座(7)と逆の側によって
    閉鎖可能である請求項9記載の弁装置。
  11. 【請求項11】 弁ケーシング(1)が、圧力媒体源に
    接続可能な流入接続部(15)を有しており、該流入接
    続部が両方の弁部材(4,8)の閉鎖位置で弁の前制御
    ・流出部(16)に接続されており、前記流入接続部
    (15)が第2の弁部材(8)によって該弁部材の弁行
    程の終端で閉鎖可能であり、この場合に同時に前記流入
    接続部(15)からアクチュエータ・接続部(17)へ
    の接続通路が開放されている請求項1から8のいずれか
    1項記載の弁装置。
  12. 【請求項12】 流入接続部(15)とアクチュエータ
    ・接続部(17)との間の接続通路が、第2の弁部材
    (8)内に加工成形された孔(18)によって形成され
    ており、該孔が第1の閉鎖部材(4)に向けられた側で
    第2の弁座(7)の領域の外側に開口を有している請求
    項11記載の弁装置。
  13. 【請求項13】 弁部材(4,8)が磁化可能な材料か
    ら成っている請求項1から12のいずれか1項記載の弁
    装置。
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