(57)【要約】  流体圧力切替弁（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、第１の接続孔（１８）と、制御すべき流体に接続されている接続管片（１６）とを備え、該接続管片（１６）は第２の接続孔（１９）と、前記可動子（７）の弁部材（１４）用の少なくとも１つの弁座（２８，２９）とを有しており、制御室（２５）と接続された第３の接続孔（２０）が設けられており、前記弁部材（１４）は第１の位置では第１の弁座（２８）に当接して、第１の接続孔（１８）と第３の接続孔（２０）との間の接続を形成し、第２の位置では第２の弁座（２９）に当接して、第３の接続孔（２０）と第２の接続孔（１９）との間の接続を形成する。
2013531200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧力切替弁（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、第１の接続孔（１８）と、制御すべき流体に接続されている接続管片（１６）とを備え、
該接続管片（１６）は第２の接続孔（１９）と、前記可動子（７）の弁部材（１４）用の少なくとも１つの弁座（２８，２９）とを有している流体圧力切替弁において、
制御室（２５）と接続された第３の接続孔（２０）が設けられており、
前記弁部材（１４）は第１の位置では第１の弁座（２８）に当接して、第１の接続孔（１８）と第３の接続孔（２０）との間の接続を形成し、第２の位置では第２の弁座（２９）に当接して、第３の接続孔（２０）と第２の接続孔（１９）との間の接続を形成することを特徴とする、流体圧力切替弁。
【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（１６）と前記接続孔（１８，１９，２０）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、前記接続管片（１６）の、前記コア（９）に向いた部分に、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（１６）の反対側の部分に、前記弁部材（１４）用の弁座（２８，２９）が配置されている、請求項１記載の流体圧力切替弁。
【請求項３】
前記弁座（２８，２９）は、前記弁部材（１４）に向いた斜めに面取りされた当接面を有するブシュエレメント（２６，２７）として形成されている、請求項２記載の流体圧力切替弁。
【請求項４】
前記可動子（７）は中空に形成されていて管部材（１５）を介して前記弁部材（１４）に接続されており、これにより弁内室（３０）が第２の接続孔（１９）にかけられる圧力を有するようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流体圧力切替弁。
【請求項５】
前記可動子（７）、前記管部材（１５）、前記弁部材（１４）は多部分から形成されており、前記管部材（１５）は前記可動子（７）内にプレス嵌めされている、請求項４記載の流体圧力切替弁。
【請求項６】
前記弁部材（１４）の有効受圧面（３１）は、前記可動子（７）の有効受圧面（３２）よりも小さい又は大きい、請求項１から５までのいずれか１項記載の流体圧力切替弁。
【請求項７】
前記両ブシュエレメント（２６，２７）の少なくとも１つが、第３の接続孔（２０）に関して後方にずらされて配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の流体圧力切替弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧力切替弁であって、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、第１の接続孔と、制御すべき流体に接続されている接続管片とを備え、該接続管片は第２の接続孔と、前記可動子の弁部材用の少なくとも１つの弁座とを有している流体圧力切替弁に関する。
【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。例えば、この場合、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１６１８５号明細書により公知であるようなオン・オフ調節弁が形成されている。この場合、接続管片を接続孔に流体接続するために、電磁的に駆動される可動子が弁座と協働する。この場合、オフ位置において密な閉鎖が保証されているように、可動子は圧縮ばねと電磁的な駆動装置と協働することができる。このことを保証するために、電磁的な駆動装置と流体圧力切替弁の製造精度に対して高い要求が課せられ、これは勿論、製造や組み付けの大きな手間につながる。さらに、このような形式の流体圧力切替弁では、単に１つの流体流れ方向しか実現可能ではなく、これにより、２つの方向への流体の流れが必要な使用例では、これを可能とするために付加的な措置を講じなければならない。
【０００３】
従って本発明の課題は、できるだけ僅かな製造及び組み付けの手間でその機能性が保証されており、異なる複数の方向への流体の流れが可能であるような流体圧力切替弁を提供することである。
【０００４】
この課題を解決するために本発明の構成では、制御室と接続された第３の接続孔が設けられており、前記弁部材は第１の位置では第１の弁座に当接して、第１の接続孔と第３の接続孔との間の接続を形成し、第２の位置では第２の弁座に当接して、第３の接続孔と第２の接続孔との間の接続を形成するようにした。これにより簡単に、例えばオイルポンプの調節装置のような液圧的な調節部材を制御することができる。さらに付加的な部材は不要である。
【０００５】
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、前記接続管片の、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、前記接続管片の反対側の部分に、前記弁部材用の弁座が配置されていることにより、特に簡単に、ひいては安価に製造できる構成が得られる。この場合、前記弁座は、前記弁部材に向いた斜めに面取りされた当接面を有するブシュエレメントとして形成することができ、これにより弁座と弁部材との直線的で密な当接が保証される。
【０００６】
特に好ましい構成では、前記可動子は中空に形成されており、管部材を介して前記弁部材に接続されていて、これにより弁内室が第２の接続孔にかけられる圧力を有するようになっている。流体圧力切替弁を組み付け技術的にさらに簡単に構成するには、前記可動子、前記管部材、前記弁部材は多部分から形成されており、前記管部材は前記可動子内にプレス嵌めされていると好ましい。これによりさらに、いわゆる残留エアギャップ（給電状態における可動子とコアとの間の間隔）を組み付け過程中に調節することができる。
【０００７】
前記弁部材の有効受圧面は、前記可動子の有効受圧面よりも小さい又は大きいならば特に好適である。エンジンオイル圧ｐ１が第２の接続孔にかけられるこの実施例では、弁部材の有効受圧面が、可動子の有効受圧面よりも大きく形成されているならば、開放機能を支援することができる。閉鎖機能の支援が所望される場合には、弁部材の有効受圧面を可動子の有効受圧面よりも小さく形成することができる。第３の接続孔の妨げられない貫流を保証するために、前記両ブシュエレメントの少なくとも１つを、第３の接続孔に関して後方にずらして配置することができる。
【０００８】
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】
【０００９】
【図１】流体圧力切替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。
【００１０】
本発明による流体圧力切替弁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。この弁部材１４はこの場合、この実施例では管部材として形成されている結合部材１５を介して結合されている。管部材１５は較正された外径を有する引き抜き管として形成されている。内径は、中空に形成された可動子７との関連で単に圧力補償のために働くので重要ではない。可動子７と、弁部材１４と、管部材１５とはこの場合、複数の部分から成っていて良い。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はコア９内でガイドされている。管部材１５は中空に形成された可動子７内にプレス嵌めされている。管部材１５の、可動子７とは反対側の端部上には、弁部材１４がプレス嵌めされている。これらのプレス嵌め過程は、流体圧力切替弁１の最終組み付け段階で行われる。可動子７と管部材１５との間のプレス嵌め結合を介して、給電状態で可動子７とコア９との間に生じるいわゆる「残留エアギャップ」を調節することができる。同様に、流体圧力切替弁１の機能にとって重要である弁行程には、管部材１５上への弁部材１４のプレス嵌めによって影響を与えることができる。
【００１１】
下方部分４には、可動子７のための軸受ブシュ６が配置されており、さらに、下方部分４は、第１、第２、第３の接続孔１８，１９，２０を有している。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も意味することは明らかである。
【００１２】
第１の接続孔１８は、大気圧ｐ０を有するタンク（図示せず）に通じている。第２の接続孔１９は、下方部分４の接続管片１６として形成された部分に設けられていて、管路２１を介して、制御可能な消費器２３、この実施例では、ベーンポンプとして形成されたオイルポンプの出口２２に接続されている。従って、第２の接続孔１９にはエンジンオイル圧ｐ１がかけられている。第３の接続孔２０は管路２４を介して、調節可能なベーンポンプ２３の第１の制御室２５に接続されている。ここには制御圧ｐ２がかかっている。接続管片１６内には２つのブシュエレメント２６，２７が設けられていて、これらのブシュエレメント２６，２７は、第１の弁座と第２の弁座を形成する斜めに面取りされた当接面２８，２９を有している。従って、弁部材１４と組み合わされると、弁部材１４と各弁座との間には直線的な、ひいては密な当接が保証されている。勿論、弁部材１４も相応に斜めに面取りされた面を有していても良い。給電されていない状態では、弁部材１４は第１の弁座２８に当接しているので、第１の接続孔１８は第３の接続孔２０に流体接続されている。給電状態では、弁部材１４は第２の弁座２９に当接しているので、第３の接続孔２０は第２の接続孔１９に流体接続されている。この実施例では第１のブシュエレメント２６は、第３の接続孔２０に対して後方にずらされて配置されているので、妨げられない流れが保証されている。
【００１３】
この実施例では、可動子７と管部材１５とが中空に形成されているので、第２の接続孔１９を介して、内室３０がエンジンオイル圧ｐ１に接続されることが保証されている。これにより電磁的な駆動装置５は異なる圧力にさらされることなく、これにより可動子７の正確な制御も保証される。
【００１４】
この実施例では、弁部材１４の有効受圧面３１が、有効受圧面３２よりも僅かに大きく、これにより、圧力ｐ１がかけられることにより生じる非給電状態における合力は開放力を生ぜしめ、エンジンオイル圧ｐ１が高すぎる場合には流体圧力切替弁１の「自動開放」が行われる。
【００１５】
本発明による流体圧力切替弁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２３が制御されるものとする。公知のベーンポンプ２３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２３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２３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２５，３５と協働しており、制御室３５内には圧力ｐ１が、制御室２５内には圧力ｐ２がかかっている。しかしながら、制御室２５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、流体圧力切替弁１が作動している場合には、スライダ３４は、最小の偏心率を、ひいては最小の圧送体積を生ぜしめる。偏心率を増大したい場合、ひいては、ベーンポンプ２３の圧送体積を増大させたい場合、流体圧力切替弁１が停止されて、制御室２５から管路２４と第２の接続孔１９とを介してオイルがタンクへと流れることができるので、制御室２５内の圧力が減じられる。これにより流体圧力切替弁１が故障した際でも高い圧送体積を保証するフェイルセーフ機能も保証されている。再び圧送体積を減じたい場合には、流体圧力切替弁１を閉じ、第１の接続孔１８と第３の接続孔２０を接続させて、第１の制御室２５がエンジンオイル圧ｐ１で負荷されるようにする。これにより、スライダ３４の両当接面の異なる面積比を組み合わせることにより、ベーンポンプ２３の回転軸が中央位置に迅速に摺動されることが保証される。さらに、特に圧力レベルが低い場合に（偏心率が小さい場合に、圧送体積が小さい場合に）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流体圧力切替弁１は使用される。
【００１６】
本発明は、実施例に記載の接続部選択に限定されるものではないことは明らかである。特に、第１の接続孔１８をエンジンオイル管路に接続し、第２の接続孔１９をタンクに接続することも考えられる。
【図１】
2013531200.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月13日(2013.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明による流体圧力切替弁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２３が制御されるものとする。公知のベーンポンプ２３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２３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２３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２５，３５と協働しており、制御室３５内には圧力ｐ１が、制御室２５内には圧力ｐ２がかかっている。しかしながら、制御室２５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、流体圧力切替弁１が作動している場合には、スライダ３４は、最小の偏心率を、ひいては最小の圧送体積を生ぜしめる。偏心率を増大したい場合、ひいては、ベーンポンプ２３の圧送体積を増大させたい場合、流体圧力切替弁１が停止されて、制御室２５から管路２４と第１の接続孔１８とを介してオイルがタンクへと流れることができるので、制御室２５内の圧力が減じられる。これにより流体圧力切替弁１が故障した際でも高い圧送体積を保証するフェイルセーフ機能も保証されている。再び圧送体積を減じたい場合には、流体圧力切替弁１に給電し、第２の接続孔１９と第３の接続孔２０を接続させて、第１の制御室２５がエンジンオイル圧ｐ１で負荷されるようにする。これにより、スライダ３４の両当接面の異なる面積比を組み合わせることにより、ベーンポンプ２３の回転軸が中央位置に迅速に摺動されることが保証される。さらに、特に圧力レベルが低い場合に（偏心率が小さい場合に、圧送体積が小さい場合に）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流体圧力切替弁１は使用される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【国際調査報告】
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