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技術 無電流閉弁型電磁弁

出願人 ローベルトボッシュゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
発明者 マッシミリアーノ,アンブロシミヒャエル,アイゼンラウアーエドガー,クルツノルベルト,アラーツェ
出願日 2016年7月21日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2016-143195
公開日 2017年3月30日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2017-062027
状態 特許登録済
技術分野 磁気駆動弁
主要キーワード 連続調整 ディメンショニング 円形セグメント 流動横断面積 打ち抜き部材 中空空間内 半径方向外側領域 端面相互
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図面 (6)

課題

電機子通電の際に極鉄心に対し衝突するときに発生する開弁クリック音を防止する。

解決手段

極鉄心2が固定して配置され、且つ電機子3が軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブ5を備え、電機子3と協働する閉弁要素弁座内へ排除するために、極鉄心2と電機子3との間で圧縮ばね4が作用する無電流閉弁型電磁弁1。弁1は、極鉄心2と電機子3との間に、電機子3の変位を液圧緩衝するための手段11が形成されていることを特徴としている。

概要

背景

冒頭で述べた種類の電磁弁は、技術水準から知られている。この種の電磁弁は、たとえば2014年製の無電流閉弁ボッシュ電磁弁 TTNr. 1267691803のMV09OSである。この電磁弁を図1に示す。電磁弁1はマグネットアクチュエータを含み、該マグネットアクチュエータは、通電可能な磁気コイル(図示せず)と極鉄心2とを含み、該極鉄心に対して、弁スリーブ5,6内で軸線方向に変位可能な電機子3が作用する。弁スリーブ5,6は、上部弁スリーブ5と下部弁スリーブ6とを備えた、2つの部分から成る弁スリーブとして構成されていてよい。弁スリーブ5は弁ブシュ7内に位置決めされている。フィルタ8は弁スリーブ6内の吸込口を取り囲んでいる。さらに、電機子3は閉弁要素9を有し、該閉弁要素はマグネットアクチュエータの無電流状態弁座10のほうへ排除される。このため、電機子3はプレストレスで弁スリーブ5,6内に保持されている。プレストレスを調達するために、通常は圧縮ばね4、特にコイルばねが設けられ、圧縮ばね、特にコイルばねは、極鉄心2と電機子3との間で作用し、またはプレストレスをもって保持されている。その際圧縮ばね4は、一端を固設の極鉄心2で、他端を変位可能な電機子3で支持される。このため電機子3は繰り抜き部を有し、該繰り抜き部内でコイルばねが実質的に収納され、案内される。択一的な実施態様では、極鉄心2も繰り抜き部を有していてよく、該繰り抜き部内でコイルばねが実質的に収納され、案内されるが、この実施態様は図1に図示していない。圧縮ばね4の、繰り抜き部から突出している部分は、極鉄心2で支持されて、電機子3の極鉄心2側の端面から、極鉄心2の電機子3側の端面まで延在し、これら端面相互の間隔は無電流状態でいわゆる作業エアギャップを形成する。この作業エアギャップは、電機子3の最大可能変位距離を特定し、したがって電磁弁1のストロークを特定する。電磁弁1を通電すると、電機子3が上方へ移動して極鉄心2で係止されることで、極鉄心2と電機子3との間のエアギャップは閉じられる。除電すると、電機子は圧縮ばね4によって弁スリーブ5,6のほうへ下向きに移動して、閉弁要素9が弁座10に当接し、したがって弁が閉じられる。通常は、通電すると、磁力は作業エアギャップが小さくなるにしたがって増大する。この磁力の増大推移は、電磁弁1の連続調整能を困難にさせる。調整能を改善するため、漸進的ばね特性を備えた圧縮ばね4を設けること、或いは、たとえば漸進的ばね特性を備えた付加的な皿ばね(図示せず)を設けることが知られている。

技術水準からは、たとえば特許文献1が公知である。ここには、極鉄心が固設され、且つ弁先端を有する電機子が軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブを備える無電流閉弁型電磁弁が記載されている。弁先端を弁座内へ排除するために、極鉄心と電機子との間でコイルばねが作用する。この場合、コイルばねに対し他のコイルばねが並列に接続される構成になっている。

新規のいわゆる1ボックスブレーキシステムでは、液圧装置を車両の隔壁とダイレクト螺合させる必要がある。これは、液圧装置内のすべての構成要素に対し、ノイズバイブレーションハーシュネス(NVH)挙動への要求が増大することを意味している。というのは、たとえば液圧装置の電磁弁を切換えることによって発生する騒音がこの固定態様を通じてダイレクトに車内へ伝達されるからである。無電流閉弁型排出弁の場合には、大抵の場合鋼から製造されている電機子が通電の際に同様に鋼から製造される極鉄心に対し衝突するときに、たとえば開弁クリック音が発生することがある。

概要

電機子が通電の際に極鉄心に対し衝突するときに発生する開弁クリック音を防止する。極鉄心2が固定して配置され、且つ電機子3が軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブ5を備え、電機子3と協働する閉弁要素を弁座内へ排除するために、極鉄心2と電機子3との間で圧縮ばね4が作用する無電流閉弁型電磁弁1。弁1は、極鉄心2と電機子3との間に、電機子3の変位を液圧緩衝するための手段11が形成されていることを特徴としている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

極鉄心(2)が固定して配置され、且つ電機子(3)が軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブ(5,6)を備え、前記電機子(3)と協働する閉弁要素(9)を弁座(10)内へ排除するために、前記極鉄心(2)と前記電機子(3)との間で圧縮ばね(4)が作用する無電流閉弁型電磁弁(1)において、前記極鉄心(2)と前記電機子(3)との間に、前記電機子(3)の変位を液圧緩衝するための手段(11)が形成されていることを特徴とする電磁弁(1)。

請求項2

前記手段(11)が前記電機子(3)の変位速度を制御するために構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電磁弁(1)。

請求項3

前記手段(11)が液圧絞りとして構成されていることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項4

前記手段(11)が所定の流体貫通穴(15)を有していることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項5

前記手段(11)により、該手段(11)と前記弁スリーブ(5)との間に所定の流体貫通通路(16)が形成されていることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項6

前記手段(11)が、前記電機子(3)の前記極鉄心(2)側の端面に位置決めされていることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項7

前記圧縮ばね(4)のプレストレス力が前記手段(11)の変形を生じさせ、移動した前記電機子(3)の前記極鉄心(2)に対する係止をこの変形の回復により緩衝させることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項8

前記手段(11)が少なくとも1つのばね座金から形成され、特にばね座金パックから形成されていることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項9

前記電機子(3)の前記極鉄心(2)側端面が、軸線方向に形成される輪郭を直径に沿って有し、この輪郭が、特に、半径方向外側に設置される、前記電機子(3)における前記手段(11)のための載置可能部と、前記手段(11)と前記電機子(3)との間において半径方向内側に設置される中空空間とを形成させることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項10

前記手段(11)が非変形状態で本質的に平坦であり、且つその変形が前記手段(3)の湾曲を生じさせることを特徴とする、請求項7から9までのいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項11

前記圧縮ばね(4)のプレストレス力によって、前記手段(11)の外縁が前記圧縮ばね(4)のプレストレス力の作用方向とは逆の方向に湾曲し、この湾曲が少なくとも一部領域でおよび/または部分的に回復することにより、前記極鉄心(2)に対する前記電機子(3)の係止が緩衝されることを特徴とする、請求項7から10までのいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項12

前記圧縮ばね(4)が前記極鉄心(2)の繰り抜き部内に位置決めされていることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

請求項13

前記手段(11)が前記圧縮ばね(4)により前記電機子(3)の端面で軸線方向に保持されることを特徴とする、上記請求項のいずれか一つに記載の電磁弁(1)。

技術分野

0001

本発明は、極鉄心が固定して配置され、且つ弁先端を有する電機子軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブを備え、弁先端を弁座内へ排除するために、前記極鉄心と前記電機子との間でコイルばねが作用する無電流閉弁型電磁弁に関するものである。

背景技術

0002

冒頭で述べた種類の電磁弁は、技術水準から知られている。この種の電磁弁は、たとえば2014年製の無電流閉弁型ボッシュ電磁弁 TTNr. 1267691803のMV09OSである。この電磁弁を図1に示す。電磁弁1はマグネットアクチュエータを含み、該マグネットアクチュエータは、通電可能な磁気コイル(図示せず)と極鉄心2とを含み、該極鉄心に対して、弁スリーブ5,6内で軸線方向に変位可能な電機子3が作用する。弁スリーブ5,6は、上部弁スリーブ5と下部弁スリーブ6とを備えた、2つの部分から成る弁スリーブとして構成されていてよい。弁スリーブ5は弁ブシュ7内に位置決めされている。フィルタ8は弁スリーブ6内の吸込口を取り囲んでいる。さらに、電機子3は閉弁要素9を有し、該閉弁要素はマグネットアクチュエータの無電流状態で弁座10のほうへ排除される。このため、電機子3はプレストレスで弁スリーブ5,6内に保持されている。プレストレスを調達するために、通常は圧縮ばね4、特にコイルばねが設けられ、圧縮ばね、特にコイルばねは、極鉄心2と電機子3との間で作用し、またはプレストレスをもって保持されている。その際圧縮ばね4は、一端を固設の極鉄心2で、他端を変位可能な電機子3で支持される。このため電機子3は繰り抜き部を有し、該繰り抜き部内でコイルばねが実質的に収納され、案内される。択一的な実施態様では、極鉄心2も繰り抜き部を有していてよく、該繰り抜き部内でコイルばねが実質的に収納され、案内されるが、この実施態様は図1に図示していない。圧縮ばね4の、繰り抜き部から突出している部分は、極鉄心2で支持されて、電機子3の極鉄心2側の端面から、極鉄心2の電機子3側の端面まで延在し、これら端面相互の間隔は無電流状態でいわゆる作業エアギャップを形成する。この作業エアギャップは、電機子3の最大可能変位距離を特定し、したがって電磁弁1のストロークを特定する。電磁弁1を通電すると、電機子3が上方へ移動して極鉄心2で係止されることで、極鉄心2と電機子3との間のエアギャップは閉じられる。除電すると、電機子は圧縮ばね4によって弁スリーブ5,6のほうへ下向きに移動して、閉弁要素9が弁座10に当接し、したがって弁が閉じられる。通常は、通電すると、磁力は作業エアギャップが小さくなるにしたがって増大する。この磁力の増大推移は、電磁弁1の連続調整能を困難にさせる。調整能を改善するため、漸進的ばね特性を備えた圧縮ばね4を設けること、或いは、たとえば漸進的ばね特性を備えた付加的な皿ばね(図示せず)を設けることが知られている。

0003

技術水準からは、たとえば特許文献1が公知である。ここには、極鉄心が固設され、且つ弁先端を有する電機子が軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブを備える無電流閉弁型電磁弁が記載されている。弁先端を弁座内へ排除するために、極鉄心と電機子との間でコイルばねが作用する。この場合、コイルばねに対し他のコイルばねが並列に接続される構成になっている。

0004

新規のいわゆる1ボックスブレーキシステムでは、液圧装置を車両の隔壁とダイレクト螺合させる必要がある。これは、液圧装置内のすべての構成要素に対し、ノイズバイブレーションハーシュネス(NVH)挙動への要求が増大することを意味している。というのは、たとえば液圧装置の電磁弁を切換えることによって発生する騒音がこの固定態様を通じてダイレクトに車内へ伝達されるからである。無電流閉弁型排出弁の場合には、大抵の場合鋼から製造されている電機子が通電の際に同様に鋼から製造される極鉄心に対し衝突するときに、たとえば開弁クリック音が発生することがある。

先行技術

0005

独国特許出願公開第102010040631A1号明細書

発明が解決しようとする課題

0006

この種の固定態様で電磁弁を使用するためには、この種の騒音を低減し、または、可能な限り完全に回避するのが有利である。これによって、NVHの観点から受け入れることのできる開弁挙動を得ることができる。さらに、開弁騒音も閉弁騒音も緩衝できるのが有利である。

課題を解決するための手段

0007

それ故、極鉄心が固定して配置され、且つ電機子が軸線方向に変位可能に配置されている弁スリーブを備え、前記電機子と協働する閉弁要素を弁座内へ排除するために、前記極鉄心と前記電機子との間で圧縮ばねが作用する無電流閉弁型電磁弁が設けられる。本発明によれば、この弁は、前記極鉄心と前記電機子との間に、前記電機子の変位を液圧緩衝するための手段が形成されていることを特徴としている。

0008

したがって本発明は、電機子変位の特有の液圧緩衝を可能にすることを企図する。この場合、変位の緩衝とは、電機子の本来の運動と、運動の変化、特にたとえば係止による運動の停止との双方と解されるべきである。たとえば、このような緩衝によって運動を緩速にさせることができる。さらに、このような緩衝によって、運動する構成要素を、力伝達が減少するように他の構成要素で係止することが可能になる。その際、変位の緩衝は両方向において作用し、すなわち開弁時にも閉弁時にも作用する。本発明によれば、使用される手段が液圧緩衝を可能にするように構成されている。液圧緩衝とは、流体を用いて行われる上述したような緩衝、または、発生させた液圧流体流に基づいて得られる効果により行われる緩衝と解されるべきである。液圧緩衝を得るための手段として、特に機械的要素が設けられている。この要素は、本発明によれば、電機子と極鉄心との間に位置決めされている。このことは、特に、前記要素が軸線方向において両構成要素の間に位置決めされ、その際1つまたは両構成要素への当接が自動的に可能であると解される。

0009

さらに、無電流閉弁型弁における電機子の軸線方向変位とは、電磁力による通電時の開弁位置方向への変位であり、且つ除電時の圧縮ばねによる回復変位であると解される。圧縮ばねとしては、特にコイルばねが使用される。特に通電時に電機子が変位すると、技術水準では、電機子が非制動状態で極鉄心に衝突することが多い。極鉄心と電機子との間の作業ギャップ間隔が比較的狭いことにより、引き寄せる作用力が増大し、すなわち電機子は接近時に加速を蒙る。変位のこの液圧緩衝により、このような係止の作用を低減させることができる。作用としては、特にシステム内での固体伝送騒音の伝達が挙げられるが、この固体伝送騒音は低減または回避することができる。極鉄心での電機子の係止とは、両構成要素の間でのあるゆる種類の力伝達および/または衝撃伝達と解すべきである。もちろん、たとえば電機子と極鉄心という2つの構成要素の間に位置決めされているばね座金のような他の構成要素を介して電機子が極鉄心で間接的に係止されることもここでは含まれる。これにより、液圧装置を隔壁にダイレクトに結合する場合も、NVHの観点から受け入れることのできる開弁挙動を得ることができる。

0010

有利な実施態様では、電磁弁は、前記手段が電機子の変位速度を制御するために構成されていることを特徴としている。

0011

これは、電機子の変位を液圧緩衝するための手段が、変位速度の制御を可能にすることによってこのような緩衝を達成すると解される。制御としては、適当な量の調節および/または影響と解される。特に、前記手段は電機子の変位速度、すなわち移動速度を減少させるために構成されている。速度の制御により、極鉄心への電機子の係止に影響を与えることができる。有利には、係止は緩衝される。これによって所望の騒音挙動を得ることができる。

0012

有利な構成では、電磁弁は、前記手段が液圧絞りとして構成されていることを特徴としている。

0013

これは、弁内部で前記手段を位置決めすることにより、前記手段が液圧絞りとして作用するように前記手段が構成されていると解される。液圧絞りとは局所的な流動抵抗である。これは、たとえば流動横断面積跳躍的に狭くさせることによって発生させる。流体は流動方向において絞りの手前でせき止められるので、絞り手前の圧力は絞り後方の圧力よりも高い。この場合、体積流は特に発生する圧力差によって決定される。前記手段を電機子に配置することにより、電機子のストロークとともに移動する液圧絞りが提供される。絞りの使用とその構成とにより、弁内部の体積流に影響を与えることができる。したがって、本質的に非圧縮性の流体により、電機子の移動速度を、よって係止時の衝撃をも絞りによって有利に制御することができる。

0014

有利な更なる構成では、電磁弁は、前記手段が所定の流体貫通穴を有していることを特徴としている。

0015

これは、前記手段が特定の個所で流体の貫流を可能にするように構成されていると解される。このような流体貫通部はたとえば絞りとして構成されていてよく、対応する効果を得ることができる。特に、絞りは前記手段に設けた中央の流体貫通部によって、たとえば中央の穴として生じさせるように構成されている。緩衝の作用と強度は、所望の緩衝効果を得るために、たとえば穴の直径によって調整することができる。それ故、流体貫通部の構成は、どのような流体体積流を可能にすべきかに整合させるべきである。この場合、弁の全体的なコンセプトも電機子の所望の運動特性も考慮される。

0016

1つの可能な実施形態では、電磁弁は、前記手段により、該手段と弁スリーブとの間に所定の流体貫通通路が形成されていることを特徴としている。

0017

これは、流体案内部を用いて、前記手段内部の貫通部を通じて、電機子の運動の際の液圧緩衝を得ることができるばかりでなく、液圧緩衝は流体案内部を用いて前記手段の外側周囲でも有利に決定できると解される。前述した中央の流体貫通部の実施態様に対応して、前記手段と弁スリーブとの間の流体通路の特有な構成は、所望の液圧緩衝を有利に得ることができる。このためには、流体通路を、よって可能な体積流を適宜決定するべきである。電機子スロットが設けられていれば、流体流が電機子スロットによって阻害されたときに、すなわちたとえば前記手段が電機子スロットを部分的に覆ったときにすでに緩衝効果が発生する。電機子スロットが完全に覆われると、効果が増幅する。さらに、前記手段と弁スリーブとの間の通路は、効果の大きな増幅とより強い際立った緩衝を得るために、電機子と弁スリーブとの間の通路よりも狭く実施されていてよい。

0018

有利な更なる構成では、電磁弁は、前記手段が、電機子の極鉄心側の端面に位置決めされていることを特徴としている。

0019

これは、前記手段が電機子の端面に位置決めされて電機子と結合されるように、前記手段が弁の非通電状態で位置決めされ、取り付けられていると解される。それ故、電機子の運動により、前記手段も運動する。したがって、ばね座金パックの特有の配置により、たとえば電機子のストロークとともに運動する液圧絞りが提供され得る。前記手段と極鉄心との間にある弁内の流体は、ストローク運動時に排除され、前記手段のそばを通って下方へ流れる。この場合前記手段は、ストローク運動時に流体が還流または貫流せざるを得ないような絞りとして作用する。これにより、電機子の速度は技術水準に比べて減少し、切換え時の固体伝送騒音の発生を少なくさせることができる。電磁弁を除電すると、圧縮ばねのばね力によって電機子はばね座金パックとともに下方へ、閉弁位置の方向へ移動する。ここでもばね座金パックは液圧絞りとして作用する。その際流体は、ばね座金パックを介して、電機子と極鉄心の間にしてばね座金パック上方にある領域へ戻り、よって閉弁衝撃を緩衝させる。

0020

さらに、有利には、電磁弁は、前記手段が電機子の極鉄心側端面と接触して当接していることを特徴としていることを企図している。これは、前記手段が、極鉄心側にある電機子の端面とダイレクトに接触して当接していると解される。このような接触は、もちろん、前記手段が前述した電機子段部の領域に当接している場合に実現されている。有利な構成では、電磁弁は、圧縮ばねが少なくとも部分的に前記手段と電機子との間に配置されていることを特徴としている。

0021

有利な更なる構成では、電磁弁は、圧縮ばねのプレストレス力が前記手段の変形を生じさせ、移動した電機子の極鉄心に対する係止をこの変形の回復により緩衝させることを特徴としている。

0022

前記手段が液圧緩衝のために設けられており、この場合電機子の変位を液圧緩衝することで減速を生じさせ、よって極鉄心に対する電機子の係止を緩衝させることはすでに述べた。これに加えて、前記手段によって更なる緩衝が行われることが企図される。すなわち、すでに述べたように、前記手段は液圧緩衝のために極鉄心と電機子との間に位置決めされている。システム内にある圧縮ばねにより、電磁弁の非通電状態で前記手段特有の所定の変形が生じる。この時点で弁が通電されると、極鉄心と電機子との間の作業エアギャップが閉じる。その際電機子が上方へ移動し、ばね板湾曲はばね力の上昇を介して増大する。

0023

外縁があらかじめ湾曲しているばね座金は、ストローク運動の終了直前に極鉄心にぶつかり、この衝突は、係止ばねとして作用するあらかじめ湾曲している部分により、終端位置に達するまで緩衝される。この場合、特有の所定の変形を回復変形させることにより、極鉄心に対する電機子の係止が緩衝される。この緩衝によって、このような係止の作用が有利に減少する。

0024

その際前記手段は、電機子変位の液圧緩衝も電機子係止の機械的緩衝も可能にするように構成されている。このように2つの緩衝効果が1つの構成要素によって、すなわち前記手段によって発生し、或いは、この構成要素と他の構成要素の協働で発生する。この際液圧緩衝効果と機械的緩衝効果とを組み合わせてNVH挙動が著しく改善される。

0025

有利な実施態様では、電磁弁は、前記手段が少なくとも1つのばね座金から形成され、特にばね座金パックから形成されていることを特徴としている。

0026

これは、機械的緩衝のための上述の効果を得るためにばね座金を使用できると解される。ばね座金の数量は、座金のサイズおよび材料特性に応じて、また適用ケースに応じても、得られるべき緩衝に対しても可変に整合させることができる。この場合、変形および変形回復の前述の効果はすでにばね座金において発生する。しかしながら、複数の座金を使用することにより、たとえばこれらばね座金の間での摩擦効果および凹凸の解消といった他の効果を発生させることができる。これらの効果をさらに高めるために、たとえばばね座金のパックを有利に使用することができる。さらに、ばね座金は標準板から打ち抜き部材として製造することができる。また、ばら材としての取り扱いも可能である。これにより解決手段をコスト上好ましく実現可能である。

0027

有利な構成では、電磁弁は、電機子の極鉄心側端面が、軸線方向に形成される輪郭を直径に沿って有し、この輪郭が、特に、半径方向外側に設置される、電機子における前記手段のための載置可能部と、前記手段と電機子との間において半径方向内側に設置される中空空間とを形成させることを特徴としている。

0028

これは、支持点として、既存の構成要素の表面構造部(たとえば電機子の段部)を使用できると解される。段部は半径方向において一段または複数段成形されていてよい。段部以外には、なだらかな移行部または混合形状も考えられる。この種の段部は、たとえば旋削またはフライス削りのような切削製造法によってもたらすことができる。電機子の段部は、特に電機子の周方向周回するように延在して実施されている。この際段部は、たとえば流体容積置換のために、1つの切欠きまたは周方向に配分される複数の切欠きを有していてよい。

0029

有利な更なる構成では、電磁弁は、載置可能部の内径が、圧縮ばねの外径よりも大きいことを特徴としている。この種の構成条件により、ばね座金の所望の湾曲が得られるので有利である。この場合、ばね座金に対する圧縮ばねの作用点で、圧縮ばねのプレストレス力の作用方向に変形が行われる。載置可能部では、すなわち支持点では、ばね座金は変形を阻止される。これにより、ばね座金の外側領域では、すなわち載置可能部よりもさらに半径方向外側では、ばね座金の反対方向の変形が可能になり、すなわち圧縮ばねのプレストレス力の作用方向とは逆の方向での変形が可能になる。

0030

有利な構成では、電磁弁は、前記手段が非変形状態で本質的に平坦であり、且つその変形が前記手段の湾曲を生じさせることを特徴としている。

0031

これは、前記手段が、すなわち特にばね座金が基本的に座金の平面性を有していると解される。したがって、この構成要素の基本形状は円板状であり、本来の非取り付け状態では本質的に平坦である。これにより、非常に簡潔でコスト上好ましい標準構成要素を有利に得ることができる。係止を緩衝するために必要な形状は、すなわち所望の湾曲は、システム内の圧縮ばねのプレストレス力だけで発生させる。それ故、前段階での成形加工テップも必要ない。湾曲は、純粋に構成要素の正規の取り付けによって発生させる。それ故、構成要素がたとえば皿ばねのように所定どおりに成形されたばね構造を有することは必要なく、また有利でもない。

0032

有利な実施態様では、電磁弁は、圧縮ばねのプレストレス力によって、前記手段の外縁が圧縮ばねのプレストレス力の作用方向とは逆の方向に湾曲し、この湾曲が少なくとも一部領域でおよび/または部分的に回復することにより、極鉄心に対する電機子の係止が緩衝されることを特徴としている。

0033

これは、以下の効果が生じるように複数の構成要素がディメンショニングされ、特徴化され、互いに整合しあっていると解される。すなわち圧縮ばねはプレストレスを有し、前記手段と、すなわち特にばね座金と、支持点(たとえば電機子段部または残留空気のエアギャップワッシャー)とを介して電機子で支持されている。圧縮ばねのプレストレスの作用により、ばね座金は圧縮ばねの支持点で、すなわちばね座金という手段で電機子の方向に湾曲する。支持点としてはもちろん平面または部分面も含むものと解されるべきであり、たとえばばね座金が当接している円形セグメントをも含むものと解されるべきである。この湾曲は、弁の非通電状態でのばね座金パックを、外径部において電機子段部または残留空気のエアギャップワッシャーから持ち上げる。すなわちばね座金またはばね座金パックの外縁は、支持点において、圧縮ばねの圧縮方向とは逆方向にして極鉄心の方向へ湾曲し始める。弁を通電すると、電機子と極鉄心との間にある作業エアギャップは電機子の移動によって閉じられる。しかし電機子は、技術水準の場合のように極鉄心に対し無制動で衝突せず、ばね座金の湾曲により提供されるばね変形によって、その終端位置に到達するまで減速される。もちろん、湾曲の少なくとも一部の、および/または部分的な復帰変形も緩衝効果を生じさせる。ばね座金と支持点との組み合わせにより、極鉄心と電機子との間で生じた係止の衝撃を緩衝してシステム内の固体伝送騒音を低減させる緩衝システムが発生する。

0034

有利な構成では、弁は、圧縮ばねが極鉄心の繰り抜き部内に位置決めされていることを特徴としている。すでに述べたように、電機子は、圧縮ばねを収容するために凹部と案内部とを有している。この中空空間内に圧縮ばねが位置決めされて案内される。

0035

1つの可能な構成では、電磁弁は、前記手段が圧縮ばねにより電機子の端面で軸線方向に保持されることを特徴としている。これは、非通電状態でもばね座金が所定位置で保持されると解される。このために圧縮ばねはプレストレスを有している。このプレストレスは、弁の組み立て時に調達することができる。さらにこれによって圧縮ばねはばね座金を介して電機子で支持される。この場合、ダイレクトな支持以外に、他の構成要素を用いた、たとえば残留空気のエアギャップワッシャーを用いた間接的な支持も可能である。

図面の簡単な説明

0036

図面において、
技術水準による電磁弁の断面図である。
液圧緩衝手段を備えた電磁弁の1実施形態の部分断面図である。
電磁弁の1実施形態による電機子段部を備えた電機子の部分斜視図である。
弁の非通電状態および通電状態における作用図である。
弁の非通電状態および通電状態における作用の有限要素図である。

実施例

0037

図1は、車両の液圧装置用の技術水準による電磁弁1の断面図を示している。この電磁弁の説明は、技術水準に対する前記説明に見られる。

0038

図2は、液圧緩衝手段11を備えた電磁弁1の1実施形態の断面図の一部を示している。前記手段11として、特殊に設計されたばね座金12が使用される。図示された実施形態では、3つのばね座金12が使用される。この場合ばね座金12は、すなわち前記手段11は、電機子3にダイレクトに位置決めされている。電機子3は、半径方向外側領域に、該電機子3の全長にわたって連続する電機子スロット13を有している。図示した実施形態では、2つの電機子スロット13が形成されている。電機子3は、さらに、外側領域に電機子段部14を有し、該電機子段部に前記手段11がダイレクトに当接している。電機子段部14が設けられているために、前記手段11と電機子3との間に、半径方向内側に位置する中空空間が形成されている。電機子段部14は、電機子スロット13の領域に繰り抜き部を有する。これとは択一的に、電機子スロット13が電機子段部14を押し破って通っていてもよい。コイルばねとして形成された圧縮ばね4は、極鉄心2の繰り抜き部内に位置決めされ、該繰り抜き部に圧縮ばね4は本質的に収納されて案内される。圧縮ばね4はプレストレスを有し、極鉄心2の一端と他端とに沿って、前記手段11と電機子段部14とを介して電機子3で支持されている。これにより前記手段11は軸線方向において極鉄心2で保持される。さらに、圧縮ばね4のプレストレスにより、電機子3の方向での前記手段11の湾曲が行われる。

0039

図3は、電磁弁1の1実施形態による電機子段部14を備えた電機子3の斜視図の一部を示している。この場合、極鉄心2側の端面が図示されている。さらに2つの電機子スロット13が図示されている。電機子段部14は電機子スロット13の個所で繰り抜かれており、したがって一部領域のみまたは部分的に周回して延在するように実施されている。電機子段部14は、すでに述べたように、取り付け状態で前記手段11を載置するために用いられる。

0040

図4は、弁1の非通電状態S1(左側の図示)と通電状態S2(右側の図示)とでの作用を示す図を示している。前記手段11はさらに3つのばね座金12によって図示されている。ばね座金は、液圧緩衝を可能にするために特殊に適合されている。ここでは、特に電機子が移動したときのばね座金の位置が取り上げられる。さらに、中央の流体貫通部15が図示されている。さらに、前記手段11は該手段11とスリーブ5との間に外側の流体通路16を形成している。この流体通路16は、図示した実施形態では、電機子3とスリーブ5との間の正規の流体通路17よりも狭い。しかしながら、所望の液圧緩衝効果は、前記手段11が外側の流体通路17を通る正規の流体を制御する場合、または、電機子スロット13を通る流体をも制御する場合にすでに生じる。これは、すでに、前記手段11が電機子スロットを部分的に覆ったときに発生する。たとえば、前記手段11の直径が電機子スロット13の半径方向最深個所の間隔よりも大きい場合に発生する。

0041

図4の左側の図示は非通電状態S1を示しているが、右側の図示には通電状態S2が明示されている。なお、流体流は矢印を図示することで示してある。図示した弁では、両状態で中空空間は流体18で完全に充填されている。電機子3が状態S1から状態S2へ移動するため、電機子3と極鉄心2との間にある流体18を排除せねばならない。排除の際、流体18はたとえば中央の流体貫通部15を通じて前記手段11と電機子3との間の中空空間内へ誘導される。そこから流体18は電機子スロット13へ誘導される。電機子スロット13を通じて流体18は移動した電機子3の下方にある流体空間内へ到達して圧力平衡が生じる。流体18を図示したように誘導することにより、液圧絞りによる液圧効果、たとえば渦が発生する。この効果は電機子運動の緩衝を可能にする。引き続き存在している電機子スロット13は、流体18の自由な排流、すなわち淀みのない排流を可能にする。これとは択一的に、または、図示した実施態様に加えて、流体18は外側の流体通路16をも介して誘導され、これによって更なる効果または効果の増幅が得られる。したがって図4は、特に前記手段11を用いて電機子3の運動を液圧緩衝することを明らかにしている。前記手段11の特定の設計により、特殊な緩衝を生じさせることができる。このためには、たとえば中央の流体貫通部15の直径を、または外径を、よって外側の流体通路16の直径をディメンショニングすることが適している。

0042

図5は、電磁弁1の非通電状態S1または通電状態S2での作用の有限要素図を示している。ここでは、特に前記手段11を用いた極鉄心2における電機子3の係止を機械的に緩衝する作用が概略的に図示される。対称線の左側には、電磁弁1の非通電時の出発位置S1が図示されている。ばね座金パックとして形成されている前記手段11のプレストレスは、中央に図示した圧縮ばね4によって位置S1 4に認められ、外径部で生じる前記手段11の湾曲は、極鉄心2の方向において位置S1 11に認められる。極鉄心は両状態S1とS2において同じ位置にとどまる。この位置は、統一にするため、S1 2およびS2 2と記すことにする。さらに、非通電状態S1に対する電機子3の出発位置S1 3が図示されており、この場合前記手段11と極鉄心S1 2との間に作業エアギャップが現れる。対称線の右側には、電機子3が通電状態S1に対するその終端位置S2 3で図示され、この場合位置S2 11にある前記手段11と極鉄心2との間の作業エアギャップは解消されている。圧縮ばね4は同様に終端位置S2 4にある。極鉄心2での電機子3の係止を所望通りに付加的に緩衝することは、電機子3がその終端位置に到達する前に、前記手段11の、極鉄心2のほうへ湾曲している部分領域によって、減速されることによって得られる。その際、電機子3の運動エネルギーの一部は、湾曲した前記手段11の回復変形によって変化する。

0043

1電磁弁
2極鉄心
3電機子
4圧縮ばね
5,6弁スリーブ
9閉弁要素
10弁座
11液圧緩衝手段
15流体貫通穴
16 流体貫通通路

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