(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力制御弁（１）であって、
ケーシング（２）を有しており、該ケーシング（２）は、コイル支持体に巻き付けられたコイル（８）と、軸受（６）内で軸方向摺動可能な可動子（７）と、コア（９）と、磁束案内装置（１０）とを備え、
前記ケーシング（２）は、タンクに接続する第１の接続孔（２４）と、接続管片（３８）とを備え、
該接続管片（３８）は、前記可動子（７）の弁部材（１４）用の弁座（２５）を有している、圧力制御弁において、
消費器（２８）に接続する第２の接続孔（２７）が設けられており、該第２接続孔（２７）には前記消費器（２８）の制御圧（ｐ２）がかけられていて、圧力制御弁開放時に、前記第１の接続孔（２４）と前記第２の接続孔（２７）とは接続されるようになっていて、
前記接続管片（３８）の、前記コア（９）とは反対側の端部には１つの制御孔（３９）が設けられており、該制御孔（３９）は、その内部に支承された制御部材（１６）を有しており、該制御弁部材（１６）には前記消費器（２８）により形成される圧力（ｐ１）がかけられていて、前記可動子（７）と前記制御部材（１６）とは少なくとも圧力制御弁（１）の開放方向で、力を伝達するように作用結合していることを特徴とする、圧力制御弁。
【請求項２】
前記ケーシング（２）は下方部分（４）と上方部分（３）とから形成されており、前記下方部分（４）は前記接続管片（３８）と前記接続孔（２４，２７）とを有しており、前記ケーシング（２）の前記上方部分（３）内に摩擦接続的又は形状接続的に配置されており、前記下方部分（４）の、前記コア（９）に向けられた部分に、前記可動子（７）用の軸受ブシュ（６）が設けられており、前記接続管片（３８）の前記制御孔（３９）内に、前記制御部材（１６）用の軸受ブシュ（２９）が設けられている、請求項１記載の圧力制御弁。
【請求項３】
前記制御部材（１６）がピストンエレメントとして形成されている、請求項１又は２記載の圧力制御弁。
【請求項４】
前記弁部材（１４）が円錐状に形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項５】
前記可動子（７）と前記制御部材（１６）とが一体的に形成されており、前記弁部材（１４）と前記制御部材（１６）とが、結合ロッドとして形成されている減径された結合体（１５）によって結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項６】
第１の接続孔（２４）が前記弁座（２５）の上側に形成されていて、第２の接続孔（２７）が前記弁部材（１４）と前記制御部材（１６）との間に形成されている、請求項５記載の圧力制御弁。
【請求項７】
前記軸受ブシュ（６）は、第１の接続孔（２４）に関して、後方にずらされて配置されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項８】
前記可動子（７）は横溝又は横孔（３０）と縦孔（３１）とを有していて、前記可動子（７）の上側の当該圧力制御弁（１）の内室（３２）には大気圧が形成されるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項９】
前記下方部分（４）は２つの部分から形成されており、第１の部分（２３）には前記可動子（７）が支持されていて第１の接続孔（２４）が形成されており、第２の部分（２６）には前記弁座（２５）と、第２の接続孔（２７）と、前記制御部材（１６）を備えた前記接続管片（３８）とが形成されている、請求項２から８までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項１０】
前記可動子（７）の行程距離が調節可能となるように、前記第１の部分（２３）内への前記第２の部分（２６）の進入深さが調節可能である、請求項９記載の圧力制御弁。
【請求項１１】
前記コア（９）は、磁化不能な材料から成るピン（１８）を有しており、該ピン（１８）は前記可動子（７）用のストッパエレメントとして働き、且つ、前記可動子（７）を前記コア（９）に対してばね弾性的に支持しているばね（１７）用のガイドとして働く、請求項１から１０までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項１２】
前記ピン（１８）が前記コア（９）内に調節可能に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項１３】
前記コア（９）は、前記可動子（７）とは反対側の端部に調節孔（２０）を有しており、該調節孔（２０）内には、磁力線の延在に影響を与える調節ねじ（１９）が配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【請求項１４】
前記コア（９）は前記調節孔（２０）の領域で、前記コイル（８）に向いた側に、ほぼ環状の切欠（２１）を有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力制御弁であって、ケーシングを有しており、該ケーシングは、コイル支持体に巻き付けられたコイルと、軸受内で軸方向摺動可能な可動子と、コアと、磁束案内装置とを備え、前記ケーシングは、タンクに接続する第１の接続孔と、接続管片とを備え、該接続管片は、前記可動子の弁部材用の弁座を有している、圧力制御弁に関する。
【０００２】
このような形式の圧力制御弁は特に液圧式の作動装置において、自動車のオートマチックトランスミッション用の制御において、又は、圧力もしくは流量制御されるエンジンオイルポンプと組み合わせても使用される。圧力制御弁はいわゆるオン・オフバルブであるか、又は流量を無段階調節することができるという利点を有するいわゆるモジュレーターバルブであっても良い。その例としては、ドイツ連邦共和国特許第４４０２５２３号明細書により公知である無段階式に制御可能な圧力制御弁が挙げられる。この場合、比例の原理で働く公知の圧力制御弁の可動子は弁部材と協働する。この弁部材は、単純に言えば、消費器接続部とタンクとの間の接続を開閉することができる。タンクへの接続孔と、消費器への接続部は１つの接続管片に形成されている。このような形式の圧力制御弁の緩衝特性をさらに改善するために、さらに、アキュムレータ緩衝装置を有する分岐部が設けられている。このような圧力制御弁は極めて手間のかかるものであり、ひいては製造並びに組み付けにコストがかかることは明らかである。さらに、無段階式の制御は専ら、電磁的な駆動装置によって行われ、これにはさらに高い制御技術的な手間を要する。
【０００３】
そこで本発明の課題は、僅かな制御技術的な手間をかけるだけで無段階式に制御可能であり、良好な緩衝特性を有する圧力制御弁を提供することである。さらに圧力制御弁はできるだけ安価且つ簡単に製造可能であるのが望ましい。
【０００４】
この課題を解決するために本発明の構成では、消費器に接続する第２の接続孔が設けられており、前記接続管片の、前記コアとは反対側の端部には１つの制御孔が設けられており、該制御孔は、その内部に支承された制御部材を有しており、前記可動子と前記制御部材とは少なくとも圧力制御弁の開放方向で、力を伝達するように作用結合しているようにした。これにより簡単に、例えばエンジンオイルポンプの圧送量もしくはオイル圧を制御することができる。このために例えば、第１の接続孔はタンクに接続されていて、第２の接続孔は制御すべき消費器に接続されている。制御部材には制御圧がかかっており、この制御圧は磁力と協働して、ばね力の方向及び合力に反して作用する。このようにして簡単な消費器のオイル圧制御が保証されており、制御部材はさらに、組み込まれた緩衝装置として利用可能である。
【０００５】
好ましい構成では、前記ケーシングは下方部分と上方部分とから形成されており、前記下方部分は前記接続管片と前記接続孔とを有しており、前記ケーシングの前記上方部分内に摩擦接続的又は形状接続的に（形状による嵌め合いによって）配置されており、前記下方部分の、前記コアに向けられた部分に、前記可動子用の軸受ブシュが設けられており、前記接続管片の前記制御孔内に、前記制御部材用の軸受ブシュが設けられている。このようにして特に簡単に製造でき、組み付けることができる圧力制御弁が提供される。
【０００６】
制御部材がピストンエレメントとして形成されていることにより、簡単に、消費器への接続部を、制御値への接続部に対してシールすることができる。弁部材が円錐状に形成されていることにより、圧力制御弁の閉鎖状態で、弁部材と弁座との間の密な直線的な当接が保証されている。前記可動子と前記制御部材とが一体的に形成されており、前記弁部材と前記制御部材とが、直径が減じられた、結合ロッドとして形成されている結合体によって結合されていることにより特に簡単に組み付けられる圧力制御弁が得られる。弁座の孔の直径と結合ロッドの直径との差により、弁座手前に貫流面が生じ、この場合、閉鎖状態で、弁座と制御部材とに作用する制御圧から生じる力は均衡化されている。
【０００７】
第１の接続孔が前記弁座の上側に形成されていて、第２の接続孔が前記弁部材と前記制御部材との間に形成されていることにより、簡単に内室を大気圧で負荷することができる。可動子用の軸受ブシュが第１の接続孔に関して後方にずらされて配置されているならば、消費器とタンクとの間の妨げられない流れが生じる。可動子が、別個の可動子の場合には横溝を、一体的な可動子・制御部材結合体の場合は横孔を有しており、かつ縦孔を有していて、これにより可動子の上方の圧力制御弁の内室には大気圧が形成されることにより、周囲にオイルが流出する危険が減じられる、若しくは、圧力変動に基づく電磁的な駆動装置の損傷の危険は極めて僅かである。
【０００８】
別の好ましい構成では、前記下方部分は２つの部分から形成されており、第１の部分には前記可動子が支持されていて第１の接続孔が形成されており、第２の部分には前記弁座と、第２の接続孔と、前記制御部材を備えた前記接続管片とが形成されている。第１の部分への第２の部分の進入深さは調節可能であり、これにより可動子の行程距離が調節可能であることにより、組み付け時に、圧力制御弁の微調整が可能である。このことは、第２の部分が第１の部分内にプレス嵌めされているならば特別な形式で可能である。
【０００９】
前記コアは、磁化不能な材料から成るピンを有しており、該ピンは前記可動子用のストッパエレメントとして働き、且つ、前記可動子を前記コアに対してばね弾性的に支持しているばね用のばね支持部として働くことも可能である。
【００１０】
前記ピンが前記コア内に調節可能に配置されているならば、さらなる微調整が可能である。
【００１１】
前記コアは、前記可動子とは反対側の端部に調節孔を有しており、該調節孔内には調節ねじが配置されていることにより、磁力線の延在に影響を与えることができる。前記コアは前記調節孔の領域で、前記コイルに向いた側に、ほぼ環状の切欠を有しているならば特に好ましい。
【００１２】
次に本発明の好ましい実施態様を図面につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】圧力制御弁の好ましい構成を示す側面図であり、機能形式を明らかにするためにオイル循環路に取り付けられた状態を概略的に示している。
【００１４】
本発明による圧力制御弁１はケーシング２を有しており、このケーシング２は主として上方部分３と下方部分４とから形成されている。上方部分３は電磁的な駆動ユニット５を有しており、該駆動ユニット５は、軸受６内に軸方向摺動可能に配置された可動子７に作用する。電磁的な駆動装置５は、主として、コイル８と、コア９と、帰路薄板１１及びヨーク１２から成る磁束案内装置１０とから成っている。プラスチックで形成されたケーシング２はさらに、公知の制御モジュール（図示せず）を接続するためのコネクタ１３を有している。電磁的な駆動装置５は可動子７に作用し、可動子７は、コア９とは反対側の端部に弁部材１４を有している。弁部材１４はこの場合、結合ロッド１５を介して制御部材１６に結合されており、直線状の当接を保証するために円錐状に形成されている。可動子７と、弁部材１４と、結合ロッド１５と、制御部材１６とはこの場合、一体的に形成されている。可動子７はこの場合、ばね１７によって閉鎖位置でコア９に対して予負荷されている。ばね１７はピン１８によってガイドされており、このピン１８は組み付け時に、コア９内に調節して配置することができる。同時にこのピン１８は、可動子７のための上方のストッパ部材として働く。さらに調節ねじ１９が設けられており、この調節ねじ１９は調節孔２０内に配置されており、この調節ねじ１９を介して、磁力線の延在に影響を与えることができるようにして、電磁的な駆動装置５の微調節が可能である。可動子７への移行部の領域で簡単に磁力線の数に対して直接影響を与えるために、さらに切欠２１が設けられていて、この切欠２１により、調節ねじ１９の領域における磁力線の散乱を阻止することができ、従って、組み付け中に直線的な微調整が可能である。
【００１５】
この実施例では、下方部分４は２つの部分から形成されており、第１の部分２３には可動子７のための軸受ブシュ６が、接続孔２４に対して後方（上方）にずらされて配置されている。接続孔という概念により、下方部分４に設けられた一連の孔を意味することは明らかである。接続孔２４は、大気圧ｐ０を有するタンク（図示せず）に通じている。接続孔２４の下方には、弁部材１４と協働する弁座２５が設けられている。弁部材１４を円錐状に形成する代わりに、弁座２５を相応に形成することもできる。可動子７のための軸受６が接続孔２４に関して後方にずらされて、下方部分４の第１の部分２３に配置されていることにより、圧力制御弁１の開放時に妨げられることのないタンクへの流れが保証される。弁座２５はこの実施例では、下方部分４の、接続管片３８も有する第２の部分２６によって形成されている。第２の部分２６は第１の部分２３内にプレス嵌めされていて、これにより組み付け中に、可動子７の行程距離を調節することができる。さらに、第２の部分２６は第２の接続孔２７を有しており、第２の接続孔２７はこの場合、消費器２８に接続されている。第２の接続孔２７には、消費器２８、例えば調節可能なオイルポンプの制御圧ｐ２がかけられている。接続管片３８には制御孔３９が設けられており、この制御孔３９は第２の軸受ブシュ２９を有しており、この軸受ブシュ２９には、この実施例ではピストンとして形成されている制御部材１６が少ない摩擦で支承されている。この制御部材１６には図面で概略的に示したように制御圧ｐ１がかけられており、この制御圧ｐ１はこの場合、エンジンオイル圧である。
【００１６】
この実施例では可動子７は、横孔３０と縦孔３１とを有しており、これらの孔は、内室３２と大気圧ｐ０との接続を保証している。これにより特に、圧力制御弁１から周囲にオイルが不本意に流出してしまうことに関する安全性が高まる。電磁的な駆動装置５は異なる圧力にさらされることもなく、これにより可動子７の正確な制御が保証される。
【００１７】
圧力制御弁１の閉鎖状態で制御部材１６及び弁部材１４に制御圧ｐ２がかけられることにより生じる合力は、弁部材１４を制御部材１６に結合する結合ロッド１５の特別な構成により平衡化される。
【００１８】
本発明による圧力制御弁１は次のように機能する。この実施例では、調節可能なベーンポンプとして形成されている公知のエンジンオイルポンプ２８が制御されるものとする。公知のベーンポンプ２８はエンジンオイルをエンジン３３に圧送し、この際、余剰オイルは、大気圧ｐ０を有するタンクに戻される。圧送されたエンジンオイルは圧力ｐ１を有している。最大の圧送体積はベーンポンプ２８の回転軸の偏心率が最大である場合に得られる。この際、偏心率は、ベーンポンプ２８内におけるスライダ３４の摺動により得られる。最小の圧送体積は回転軸が中心に位置している場合に生じる。スライダ３４は２つの制御室３５，３６と協働しており、両制御室３５，３６内には圧力ｐ１がかかっている。しかしながら、制御室３６内のスライダ３４の当接面（受圧面）はより大きく設計されているので、圧力制御弁１が停止している場合には、スライダ３４は最大の偏心率を、ひいては最大の圧送体積を生ぜしめる（フェイルセーフ機能）。偏心率を減じたい場合、ひいては、ベーンポンプ２８の圧送体積を減少させたい場合、圧力制御弁１が操作されて、制御室３６内の圧力は相応に減じられる。従って、オイルの圧力ｐ２が第２の接続孔２７にかけられる。圧送体積を増加させたい場合には、圧力制御弁１を閉じることができる。これにより、ノズル３７と、スライダ３４の当接面の異なる面積比とにより、ベーンポンプ２８の回転軸が偏心位置に迅速に摺動されることが保証される。制御部材１６にはエンジンオイル圧ｐ１がかけられており、これにより、圧力制御弁１が作動されていない場合でも、エンジンオイル圧ｐが高すぎる場合には、エンジンオイル圧は制御される。さらに、圧力制御弁１は、圧送体積が高い場合に、不密性及び運動ギャップにより生じる漏れオイルを導出するために利用される。
【図１】
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