JP4790177B2 - 特にスリップコントロール式液圧ブレーキ装置用の電磁弁 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した、特にスリップコントロール式液圧ブレーキ装置のための電磁弁に関する。
【０００２】
スリップコントロール式液圧ブレーキ装置において流体の流れを制御するための、公知公用のこのような弁は、実際に多彩に使用されている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８０８８２６号公報により既に、スリップコントロール式液圧ブレーキ装置のための、基本位置で開放する電磁弁が知られている。この電磁弁の弁ケースはカートリッジ構造体として形成されている。このカートリッジ構造体は特に、快削鋼から作られた旋削部品として、ブロック状の弁収容体内でくさび止めされる。弁座を形成する弁板も、比較的に頑丈で、特に同様に快削鋼からなる旋削部品から製作されている。この旋削部品は弁ケーシングの下端範囲においてかしめによって保持される。弁座と協働する弁突棒は弁ケーシング内を案内され、中実円筒体からなる頑丈なシャフト部分である。このシャフト部分は調節ブッシュと関連して磁気アーマチュアの端面に支持される。この磁気アーマチュアは弁ケーシング上の弁スリーブ区間内で案内されている。電磁弁の基本位置で弁突棒を弁座から持ち上げ保持するために、弁突棒と同軸にいわゆる戻しばねが設けられている。この戻しばねはその一端が弁突棒を調節ブッシュと共に磁気アーマチュアの方に押している。
【０００４】
基本位置で閉じる種類の電磁弁も既に知られている。この電磁弁は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７２７６５４号公報に記載されている。既に述べた、基本位置で開放する弁と異なり、基本位置で閉じる弁の場合には、中実体から製作された弁突棒は、実質的に独立して取扱操作可能な、磁気アーマチュアを備えたサブアセンブリを形成している。このサブアセンブリは磁気アーマチュアに支持された圧縮ばねによって弁座の方に向けられ、電磁弁の上記の基本位置で弁座を閉鎖保持する。
【０００５】
上述の電磁弁の場合、弁の細部を製作するためおよび機能するアセンブリ全体を弁収容体内に挿入するために必要な製作コストが、比較的に高くつくという欠点がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、信頼性が保証されかつ比較的に簡単に製作される構造が維持されると共に、製作コストが大幅に低減されるように、基本位置で開放する実施形または基本位置で閉じる実施形の電磁弁を改良することである。
【０００７】
この課題は、冒頭に述べた種類の電磁弁において、本発明に従い請求項１の特徴部分に記載した特徴によって解決される。
【０００８】
従属請求項に記載された手段により、合目的な実施の形態が提供される。次に、本発明の他の特徴および効果と関連して、図１ａ〜３に基づいて、この実施の形態を詳しく図示および説明する。
【０００９】
先ず最初に、図１ａに基づいて、基本位置で開放する電磁弁の基本的な全体構造を説明する。縦断面を示した電磁弁は、ブッシュ状の弁ケーシング３を備えている。この弁ケーシングは両端範囲に案内面３ａ，３ｂを備えている。それによって、ドーム状の弁スリーブ１を保持し、他端で鉢状の弁座−収容体７を保持することができる。従って、弁ケーシング３は上記の部品に適した中央体を形成している。この中央体は同時に磁気コア２５の機能を受け持つ。上記の部品をできるだけ低コストで製作するために、弁ケーシング３は冷間押出しプレス部品によって形成され、弁スリーブ１と鉢状の弁座−収容体７は深絞り部品として形成されている。この場合、弁座−収容体７は鉢状の底部に、スタンピング法によって、逆止弁１０のための弁座面と、弁突棒４に取付けられた弁閉鎖部材９のための弁座面を備えている。製作技術的および機能的に重要な他の構造は、弁突棒４を薄壁状のスリーブ部品として形成することによって生じる。このスリーブ部品はロータリスエージング部品としてあるいは場合によっては深絞り部品として精密にかつきわめて低コストで製作可能である。弁突棒４の薄壁状のスリーブ輪郭によって決まる簡単な輪郭は、図１ａの形状に従って、戻しばね８のきわめて所望な配置を可能にする。この戻しばねは弁突棒４に同心的に保持されるので、ばねの一方の巻線端部は突棒の漏斗状拡大部に支持され、他方の巻線端部は鉢状の弁座−収容体７の底部に支持される。弁閉鎖部材９は図示の実施形では、弁突棒４の端部範囲において舌片状に取り囲まれる鋼球によって形成されている。弁閉鎖部材９と反対の側において、鉢状の弁座−収容体７の底には更に、既に述べた逆止弁１０が設けられ、同様に鋼球として形成されている。この鋼球は弁座−収容体７に嵌合された鉢状フィルタ１１によって、その位置が、第２の弁座を有する鉢底部のバイパス穴１２上に固定されている。弁突棒４内には調節ピン２が設けられている。この調節ピンは弁突棒４から磁気アーマチュア１３の方向に突出している。調節ピン２は多角形の形材からなっている。この形材はＡ−Ａ断面に従って、三角形の横断面を有し、磁気アーマチュア残留空隙を調節するために、突棒管内で摺動可能であり、この突棒管と共にプレスばめ部を形成する。
【００１０】
補足的に指摘すると、勿論、調節ピン２を完全に調節した後で、適当な摩擦連結手段およびまたは形状補完的な連結手段によって弁突棒４内で上記部品の付加的な位置固定を行うことができる。
【００１１】
同様に冷間押出しプレス部品によって製作された磁気アーマチュア１３が、電磁弁を低コストで製作するために寄与する。この磁気アーマチュアは図示のごとく、磁気コア２５として作用する弁ケーシング３の上方において、弁スリーブ１内に延びている。磁気アーマチュア１３も多角形の形材として製作可能である。磁気アーマチュア１３が弁突棒４の位置に関係なく弁スリーブ１内で調節可能であると有利である。従って、磁気アーマチュア１３と弁突棒４は互いに独立した部品を形成し、軸方向の力伝達部材として連結され、半径方向において互いに独立して作用する。弁突棒４が基本的には管として形成され、調節ピン２と場合によって磁気アーマチュア１３が多角形の形材からなっていることにより、横方向通路１４を有する弁突棒４内でおよび弁スリーブ１内で圧力のつりあいが生じ、この圧力が弁ケーシング３の両側にある中空室１５，１６に達する。これによってカートリッジとして形成された電磁弁は、ブロック状の弁支持体６内で固定するためにのみ、かしめ部１７の範囲において比較的に肉厚の壁状の、肩部５の形をした弁ケーシング３の部分を備えている。この弁ケーシングの部分では、弁支持体６に加えられる軸方向のかしめ力により、弁支持体６の収容穴１８内で電磁弁のほぼ摩擦連結が行われる。収容穴１８は段付き穴として形成されている。この場合、かしめ作業が終了した後で、弁ケース３の肩部５と弁支持体６の段部１９との間に、鉢状の弁座−収容体７の縁部２０が液体を漏らさぬように挟持されている。鉢状の弁座−収容体７内に延びる、弁ケーシング３の案内面３ｂを備えた突出部３１は、弁座−収容体が鉢状フィルタ１１およびその中にある逆止弁１０と共に弁支持体６内に挿入される前に、弁ケーシング３上での弁座−収容体７の確実な予備組立てと取扱操作を生じる。例えば、弁スリーブ１は弁ケース３の案内面３ａを有する円筒状の突出部上に嵌合されるだけでなく、完全に調節した後で溶接連結１９によって永久的に固定される。溶接連結１９の代わりに勿論、代替的な摩擦連結固定法と形状補完的連結固定法を用いることができる。弁内の側方に設けた逆止弁を除いて、その他の上記部品はすべて、弁縦軸線に対して同心的に配置されている。
【００１２】
図１ａに示した上記の実施の形態と異なり、図示した電磁弁の次の構造的変形では、図１ａと異なる細部について説明する。それぞれの弁変形のすべての細部が説明されない場合には、この細部は図１ａの実施の形態に一致するので、この細部は前述の説明から明らかである。
【００１３】
図１ｂは図１ａと異なり、弁座−収容体７内にプレスばめ部を備えた別個のスリーブ体２２が、鉢状の弁座−収容体７に圧入されている電磁弁を示している。このスリーブ体は弁閉鎖部材９寄りの端面に、弁座として作用する球状シール面を備えている。この場合更に、スリーブ体２２は磁気アーマチュア残留空隙を調節するために、図１ａに示した調節ピン２の機能を有する。というのは、管状の弁突棒４が図１と異なり、図１ｂでは磁気アーマチュア１３の端面に直接載っているからである。
【００１４】
図１ｃの電磁弁の実施の形態でも、図１ｂに基づいて説明したスリーブ体２２が使用される。しかし、このスリーブ体がフィルタ底の方に延長した弁ケーシング３内に直接圧入されている点が異なっている。それによって、図１ａ，１ｂの図示と異なり、弁座−収容体７は弁ケーシング３の一体部品を形成している。
【００１５】
図１ｄに示す電磁弁は図１ｂの実施の形態の電磁弁によく似ている。この電磁弁の鉢状の弁座−収容体７は、中実のスリーブ体２２の範囲に、きわめてスリムなスリーブ状区間を備えている。このスリーブ状区間には鉢状フィルタ１１が嵌合されている。鉢状フィルタ１１内には同時に、逆止弁とこの逆止弁１０に所属するバイパス通路１２が巧みに設けられている。弁ケーシング３における弁座−収容体７の固定は、外側から薄壁状の弁座−収容体７の案内面に形成される半径方向かしめ部によって行われる。この半径方向かしめ部はこの断面図で、弁ケーシング３の突出部３１の方に向いた突起２３として示してある。
【００１６】
上述のすべての電磁弁は、きわめて簡単な方法で、圧力制御弁（逃がし弁）の機能を有することができる。この機能について次に図１ｅに基づいて例示的に説明する。管状の弁突棒４が大まかに採寸された円筒状の中空室を備えていることにより、弁閉鎖部材９の上述の固定配置の代わりに、弁閉鎖部材９が弁突棒４上に軸方向に移動可能に配置されている。そのために、弁閉鎖部材９はプランジャの形をして上側から弁突棒４の中空室内に挿入され、その円錐状の当接肩部が先細の突棒端部に載り、同時に弁閉鎖部材４の開放した端部分から突出するその閉鎖体がばねで付勢されてスリーブ体２２または弁座−収容体７の方に向いている。逃がし弁の機能を左右する開放圧力は、弁ばね２４によって決定される。この弁ばねは弁閉鎖部材９と、弁突棒４内に圧入されたストッパーとの間で圧縮挿入されている。それによって、電磁的に励起された弁の閉鎖位置で、先ず最初に公知のごとく、弁閉鎖部材９が圧力を漏らさぬように弁座−収容体７に接触する。この接触は、弁座−収容体７の下方で生じる液圧が弁ばね２４によって弁閉鎖部材９に加えられる圧力を上回るまで行われる。それによって、弁閉鎖部材９はその弁座から離れ、従って逃がし弁機能を達成する。
【００１７】
次に、通常のごとく基本位置で閉じる電磁弁に基づいて本発明の重要な特徴を図２ａに従って明確に説明する。この説明に続いて、図２ｂ〜２ｄに基づいて弁の部品の変形を説明する。
【００１８】
図２ａの電磁弁は図１ａ〜１ｅの電磁弁と同様に、冷間押出しプレス部品として製作された磁気アーマチュア１３と、冷間押出しプレス部品から製作された磁気コア２５と、弁ケーシング３に固定された鉢状の弁座−収容体７を備えている。薄壁状のスリーブ部品が使用される場合には、このスリーブ部品は、前述の実施の形態と同様に、好ましくは深絞り部品としてあるいは場合によってはロータリスエージング部品として形成される。これに関連して、図２ａは深絞り部品として形成されたスリーブ状の弁ケーシング３を示している。この弁ケーシングの両端は案内面３ａ，３ｂを形成し、この案内面は一方の側が磁気コア２５によって画成され、他方の側が鉢状の弁座−収容体７によって画成されている。スリーブ状弁ケーシング３に取付けられた両部品２５，７は特に溶接継手１９によって永久的に固定されている。上記の部品内には磁気アーマチュア１３が設けられている。この磁気アーマチュアはその壁に、図１のように、圧力平衡溝または角ばった断面を有する。それによって、弁内の液圧の釣合いが妨害されることなく保証される。既に図１に関連し述べたように、磁気アーマチュア１３と磁気コア２５は冷間押出しプレス部品として形成されている。そのために特に、識別コードＸ８Ｃｒ１７の材料またはその代わりに識別コードＸ６Ｃｒ１７の材料が適している。スリーブ状弁ケーシング３は特に、１．４３．０３クラスのオーステナイト鋼からなっている。同じ材料が鉢状の弁座−収容体７のために使用される。この材料の選択は図１ａ〜１ｅに示した電磁弁の上記のスリーブ部品についても適用される。図２ａの電磁弁では、鉢状の弁座−収容体７の縁部２０が外側かしめによって弁支持体６を直接固定されている。弁座−収容体７の鉢部は、前述のすべての実施の形態と同様に、少なくとも１つの半径方向穴と軸方向穴を備えている。この場合、弁縦軸線に沿って配置された穴はスタンピング法によって、弁閉鎖部材９のための弁座−収容体７に形成され、それに対して横方向に弁座−収容体７を貫通する穴は一般的に止り穴として形成されている。それによって、開放した弁切換え位置で、弁閉鎖部材９の下方と上方にある弁支持体６の穴の間で、圧力媒体接続が行われる。弁閉鎖部材９としては特に、磁気アーマチュア１３内にかしめられて固定された球が使用される。この球は磁気アーマチュア１３と磁気コア２５の間にある戻しばね８の作用を受けて、弁閉鎖体９の弁座面に押し付けられている。弁支持体６の段付き穴内での鉢状の弁座−収容体７のシールは、弁座−収容体７と弁支持体６の間に配置されたＯリング２８によって行うことができる。リングフィルタ２９は弁座−収容体７に沿ってＯリング２８まで延びているので、弁支持体６の段付き穴内での本来の組立ての前に、Ｏリング２８が付加的に保持され、場合によっては運搬時に保護される。電磁弁は外側に対して弁支持体６内での簡単な外側かしめ部を介してのみシールおよび固定されている。一方、Ｏリング２８によって行われる、弁支持体６内での下側のシールは、弁閉鎖部材９の下方で弁支持体６に開口する通路と、リングフィルタの高さ位置にある横方向通路との間の流れの短絡を防止する。磁気コア２５はスリーブ状弁ケーシング３の開放した範囲内に栓のように圧入され、必要な調節の後で溶接継ぎ目によって永久的に固定される。磁気コア２５または磁気アーマチュア１３に設けることができる、この磁気コアと磁気アーマチュアの間の突起によって、いわゆる磁気アーマチュア接着が防止される。戻しばねの省スペース的な収容および案内のために、図に示すように、磁気アーマチュア１３は長穴を備えている。上記のすべての部品は同軸位置にある。
【００１９】
次に、図２ａに基づいて、異なる細部を説明する。この細部は図２ａの図示の代替部または補足部である。
【００２０】
図２ｂは図２ａの電磁弁に基づいて、弁ケーシング３の詳細な変形を示している。この弁ケーシングのスリーブ状区間は弁閉鎖部材９の下方まで延び、そこで鉢状の弁座−収容体７を収容している。この弁座−収容体は図２ａのように弁ケーシング３に溶接されていないで、弁ケーシング３の段部上のストッパーまで圧入されている。この範囲において弁ケーシング３の切刃状の突起３１が弁支持体６の下側の通路接続口内まで延びているときには、この弁ケーシングは希望される場合または必要な場合に、金属的なシールを生じることができる。このシールは図示に従って断面の左側半部に示してある。弁縦軸線の右側では、図２ａに既に示したＯリング２８がシール手段として示してある。しかし、これは付加的なコストを必要とする。弁支持体６にかしめられた環状部分３２は弁をシールおよび固定するために弁ケーシング３に溶接されている。
【００２１】
図２ｃは両スリーブ部分の縁曲げ部の形をした二分割実施形を示している。この場合、縁曲げ継手の外側の縁部２０は同時に、弁支持体６内の電磁弁のかしめ範囲を形成している。その他のすべての細部は図２ａ，２ｂの図示と一致している。
【００２２】
図２ｄは基本位置で閉じる構造の電磁弁を示している。この電磁弁はいわゆる二段弁の形の機能拡張部を備えている。そのために、磁気アーマチュア１３に取付けられた弁閉鎖部材９は弁支持体６にかしめられた弁座−収容体７に直接載っていないで、上記の弁座─収容体７内で移動可能に案内された第２の弁座─収容体７′に載っている。両弁座─収容体７，７′の間には、弁ばね２４が圧縮されて配置されている。磁気アーマチュア１３を励磁する際、弁座─収容体７′の両側で圧力平衡が生じると、上記弁ばねの作用により、中間鉢状部材として形成された弁座─収容体７′が磁気アーマチュア１３の運動に追随する。それによって、内側の弁−収容体７′は磁気アーマチュア１３の弁閉鎖部材９上にとどまり、従って比較的に小さな弁座穴は球状の弁閉鎖部材９によって閉じたままである。垂直に開口する圧力媒体通路と水平に開口する圧力媒体通路の間の圧力媒体接続は、磁気アーマチュア１３の励磁状態で、比較的に大きな弁座横断面にわたって強制的に行われる。この弁座横断面は両弁座−収容体７，７′の間に設けられている。弁閉鎖部材９の上方に生じる液圧が、弁閉鎖部材９の下方の液圧よりも大きい場合には、磁気アーマチュア１３の励磁の際にも、内側の弁座−収容体７′のシール面が外側の弁座−収容体７に押し付けられる。それによって、専ら内側の弁座−収容体７′の比較的小さな弁座穴が弁閉鎖部材９によって開放される。外側と内側の弁座−収容体７，７′は冷間押出しプレス部品または深絞り部品として形成されているので、きわめて小さく簡単で精密に製作される部品が弁支持体６の収容穴内に挿入される。外側の弁座−収容体７に類似して、内側の弁座−収容体７′も、大まかに採寸された圧力媒体穴２６と鉢状拡張部の範囲内の滑り面を備えている。それによって、内側の弁座−収容体７の確実な案内が保証される。
【００２３】
図３の電磁弁は最も似ている図１ｃの弁構造と異なり、長さが幾分短縮された中空円筒状の弁ケーシング３を備えている。この弁ケーシングの下端の中空室１６には、特に深絞り部品として形成されたスリーブ体２２が圧入されている。このスリーブ体は一方では弁閉鎖部材９の方に向いた端部に弁座形状部を備え、他方では反対側の端部に逆止弁１０用の他の弁座形状部を備えている。逆止弁１０を落下しないように保持し、逆止弁を位置決めするために、スリーブ部分３５が、スリーブ体２２に侵入した圧力媒体穴２７に下側から挿入されている。このスリーブ部分は本実施の形態では小さく選定された開放横断面によって、固定オリフィスの機能を有する。スリーブ部分３５はスリーブ体２２内でのその圧入長さの外側で、軸方向と半径方向に突出した端部を備えている。球状の逆止弁１０が突出した端部と、弁座形状部を有するスリーブ体２２の拡張した範囲との間に保持されている。図示した実施の形態では、半径方向に突出した端部は、深絞り部品として形成されたスリーブ部分３５の舌片３６として示してある。従って、スリーブ部分３５は逆止弁１０およびスリーブ体２２と共に、予め組立てられたユニットを形成する。このユニットは弁ストロークを調節するために必要な寸法だけ、通路に似た中空室１６内に圧入される。図１ｃに示したバイパス穴１２はプレスばめ連結範囲内においてスリーブ体２２の外周に沿って中空室１６内に縦方向溝として延びている。スリーブ部分３５から突出する段付きスリーブ体２２の端部には、鉢状フィルタ１１が嵌められているので、液体を漏らさない固定が行われる。図３の弁の説明していないすべての細部は、図１ｃの弁の説明または図１ａ，１ｂ，１ｄまたは１ｅの変形の１つと一致している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ａ〜１ｅは基本位置で開放する電磁弁を形成するための合目的な実施の形態を示す図である。
【図２】図２ａ〜２ｄは基本位置で閉じる電磁弁のいろいろな構造的な実施の形態を示す図である。
【図３】図１ａ〜１ｅに示した電磁弁の変形を示す図である。
【符号の説明】
１ 弁スリーブ
２ 調節ピン
３ 弁ケーシング
４ 弁突棒
５ 肩部
６ 弁支持体
７，７′ 弁座−収容体
８ 戻しばね
９ 弁閉鎖部材
１０ 逆止弁
１１ 鉢状フィルタ
１２ バイパス穴
１３ 磁気アーマチュア
１４ 横方向通路
１５ 中空室
１６ 中空室
１７ かしめ部
１８ 収容穴
１９ 段部
２０ 縁部
２１ 溶接連結部
２２ スリーブ体
２３ 突起
２４ 弁ばね
２５ 磁気コア
２６ 圧力媒体穴
２７ 圧力媒体穴
２８ Ｏリング
２９ リングフィルタ
３０ 突起
３１ 突出部
３２ 環状部分
３３ 弁座穴
３４ ストッパー
３５ スリーブ部分
３６ 舌片

Claims (8)

1. 弁ケーシング（３，２５）内を案内され弁閉鎖部材（９）を備えた弁突棒（４）と、弁閉鎖部材（９）の方に向いていて、弁ケーシング（３，２５）と共に独立取扱操作可能なサブアセンブリを形成する弁座−収容体（７）と、弁突棒（４）を操作する磁気アーマチュア（１３）とを備え、この磁気アーマチュアが弁ケーシング（３，２５）上に配置された弁コイルによって電磁的に操作可能である、特にスリップコントロール式液圧ブレーキ装置のための電磁弁であって、磁気アーマチュア（１３）が冷間押出しプレス部品として形成され、弁ケーシング（３，２５）が深絞り部品または冷間押出しプレス部品として形成されている電磁弁において、弁ケーシング（３）が案内面（３ｂ）を有する端区間を備え、この端区間上に弁座−収容体（７）が嵌合されていることと、弁座−収容体（７）が鉢の形をし、その縁部（２０）がかしめ（１７）によって弁支持体（６）の収容穴（１８）の段部（１９）に固定されていることを特徴とする電磁弁。
2. 磁気アーマチュア（１３）が識別コードＸ８Ｃｒ１７またはＸ６Ｃｒ１７の材料から作られていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
3. 弁座−収容体（７，７’）が薄壁状の金属板からなる深絞り部品として形成され、この深絞り部品の鉢の底に、スタンピング法によって、圧力媒体穴（２７）を画成する弁座が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
4. 弁座−収容体（７）がその壁に沿って鉢状フィルタ（１１）を収容し、このフィルタが弁座−収容体（７）内に形成された圧力媒体穴（２６，２７）にかぶさっていることを特徴とする請求項３記載の電磁弁。
5. 磁気コア（２５）を形成する弁ケーシング（３）の部分が特に材料識別コードＸ８Ｃｒ１７又はＸ６Ｃｒ１７に従って冷間押出しプレス部品として形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
6. 弁突棒（４）がロータリスエージング部品または深絞り部品として薄壁状の管部品に成形され、弁座−収容体（７）の方に向いた管部品の端範囲に、弁閉鎖部材（９）が保持されていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
7. 磁気アーマチュア（１３）の方に向いた管状の弁突棒（４）の範囲に、調節ピン（２）が圧入され、弁突棒（４）から突出するこの調節ピンの端部が磁気アーマチュア（１３）に支持されていることを特徴とする請求項６記載の電磁弁。
8. 弁突棒（４）と弁座−収容体（７）の間に戻しバネ（８）が圧縮配置されていることを特徴とする請求項６記載の電磁弁。

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