(57)【要約】  本発明は少なくとも１つのコイル体（１０）を含んだ少なくとも１つのコイル（１）を有する電磁弁に関している。本発明では、コイル体（１０）が少なくとも２つの別個のワイヤ巻線（２，４，１２）を備えており、それらのうちのそれぞれ２つが互いに直列に若しくは並列に接続されている。
2010502168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのコイル体（１０）を含んだ少なくとも１つのコイル（１）を有する電磁弁において、
前記コイル体（１０）が少なくとも２つの別個のワイヤ巻線（２，４，１２）を備えており、前記ワイヤ巻線（２，４，１２）のそれぞれ２つが相互に直列に若しくは並列に接続されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記ワイヤ巻線（２，４，１２）の数と、ワイヤ直径、巻回数、ワイヤ断面のような巻線パラメータが次のように選択されている、すなわちそれらのワイヤ巻線（２，４，１２）の相互接続構成に依存して、所定の異なる作動電圧が印加されるコイル（１）が実質的に同一の電力及び／又は磁力のような電気的及び磁気的特性量を供給する、請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】
少なくとも２つのワイヤ巻線（２，４）は、同じ巻回数を有している、請求項２記載の電磁弁。
【請求項４】
少なくとも２つのワイヤ巻線（２，４）は同じ直径と断面のワイヤから形成されている、請求項２から４いずれか１項記載の電磁弁。
【請求項５】
少なくとも１つの電磁コイル（１）を含んだ電磁弁の製造のための方法において、
ａ）少なくとも２つの別個のワイヤ巻線（２，４，１２）を有するコイル（１）の少なくとも１つのコイル体（１）を設けるステップと、
ｂ）それぞれの２つのワイヤ巻線（２，４，１２）を互いに直列若しくは並列に接続させるステップと、
ｃ）相応に相互接続されたコイル（１）を有する電磁弁を設けるステップを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記ワイヤ巻線（２，４，１２）の数と、ワイヤ直径、巻回数、ワイヤ断面のような巻線パラメータの選択が次のように行われている、すなわちそれらのワイヤ巻線（２，４，１２）の相互接続構成に依存して、所定の異なる作動電圧が印加されるコイル（１）が実質的に同一の電力及び／又は磁力のような電気的及び磁気的特性量を供給するように行われている、請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１ないし５の上位概念による、少なくとも１つのコイル体を含んだ少なくとも１つのコイルを有する電磁弁ないしその製造方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁においては、電磁力を用いて弁座との協働でバルブ体を制御するために電磁コイルが用いられている。そのような電磁弁は例えば商用車の電子制御式制動システム（ＥＢＳ）に用いられており、その通電量に依存して制動圧ないし制御圧の切替えないし制御が行われている。
【０００３】
その使用領域に応じてこれらのバルブには様々な作動電圧が印加される。アメリカ合衆国で使用される商用車においては通常は１２Ｖの搭載電源網が使われているが、ヨーロッパにおいてはこの電圧が通常は２４Ｖに引き上げられている。異なる作動電圧を除いて１２Ｖ用電磁弁と２４Ｖ用電磁弁の電力データは実質的に同じになるべきである。
【０００４】
これまでは１２Ｖ用ソレノイドバルブのコイルでは、所要の電気的及び／又は磁気的な最小電力の達成のために、それぞれワイヤ直径が約０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの比較的巻回数の多い一体式ワイヤ巻線が用いられてきた。そのためそのようなコイルは比較的大きく構成される。それとは対照的に２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイルでほぼ同一の電力値を達成するためには、比較的小さなワイヤ直径、すなわち０．２ｍｍから０．３ｍｍの直径のコイルワイヤが用いられている。そのためこの２４Ｖ用コイルは１２Ｖ用コイルよりも約２０％小さく構成される。それにより、大きさの異なるコイルのためのそれぞれの収容部がそれ以外の場合では同一に構成されるソレノイドバルブの異なる寸法に合わせた実施を必要とするため、不利な製造コストの上昇を伴っている。
【０００５】
さらにそのような電子制御式制動システム（ＥＢＳ）において使用されるソレノイドバルブは通常はいわゆる圧力制御モジュールにおいてインレット−、アウトレット−、バックアップ−バルブの組み合わされたユニットとして用いられている。それらは通常は僅かなスペースしか得られない、ホイールやアクスルの近傍に組み込まれている。それ故にできるだけ小型に構成されたソレノイドバルブの必要性が生じている。そのような需要はその他の適用領域、例えば変速機制御系のソレノイドバルブに対しても当てはまる。
【０００６】
従って本発明の課題は冒頭に述べたような形式の電磁弁において、大きな変更なしで種々異なる作動電圧による作動が可能でかつその際に可能な限り小型に構成されるように改善を行うことである。さらにそのような電磁弁の製造方法を提供することである。
【０００７】
前記課題は請求項１の特徴部分に記載された本発明によって解決される。
【０００８】
発明の利点
本発明は次のような考察に基づいている。すなわち電磁弁のコイルのコイル体が少なくとも２つの別個のワイヤ巻線を備え、それらのそれぞれ２つが互いに直列若しくは並列に接続されていることである。このことは直列若しくは並列に接続された例えば２つのワイヤ巻線のみが含まれることを意味している。さらに多くの組み合わせも考えられる。例えば４つのワイヤ巻線を設け、第１と第２のワイヤ巻線は互いに並列に、第２と第３のワイヤ巻線は互いに直列に、そして第３と第４のワイヤ巻線は再び互いに並列に接続してもよい。
【０００９】
特にワイヤ直径及び／又は巻回数のようなワイヤ巻線の数と巻回パラメータは有利には次のように選択される。すなわちそれらのワイヤ巻線の相互接続形態に依存して、予め定められる異なる作動電圧が印加されるコイルが実質的に同一の電気的特性量と磁気的特性量、例えば電力及び／又は磁力を供給されるように選択される。
【００１０】
例えば１２Ｖ用ソレノイドバルブのためのコイルのワイヤ巻線に対しては、従来技術のものよりも薄いワイヤ、特に２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイルのワイヤ巻線のワイヤ直径に相応するような薄いワイヤを用いることができる。さらに２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイルのワイヤ巻線の場合と同じ巻回数のもとで（もちろん同じサイズのコイル体を前提とする）、２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイルと同じサイズの１２Ｖ用ソレノイドバルブのためのコイルが得られる。そのためコイル収容部と特にコイル孔部が電磁弁のバルブケーシング内において同一の幾何学的寸法で形成可能となる。
【００１１】
コイル側から見れば１２Ｖ用ソレノイドバルブの残りの構成部分と２４Ｖ用ソレノイドバルブの残りの構成部分は互いにできるだけ異ならない方がよく、また両者のケースにおいて回路特性や接続特性、切替特性もできるだけ同じ方がよいので、１２Ｖ用ソレノイドバルブと２４Ｖ用ソレノイドバルブにおいてはほぼ同一の電気的特性量、例えば同一の電力や電磁力ないし磁力が望ましい。
【００１２】
このことは本発明により次のようなことによって実現できる。すなわち例えば１２Ｖ用ソレノイドバルブとしての実施において本来の太いワイヤを有する一体型のワイヤ巻線を、同じ大きさの別々のワイヤ巻線に分離し、それらを相互に並列に接続することによって実現される。それに対して２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイルに対する２つのワイヤ巻線は直列に接続する。１２Ｖ用ソレノイドバルブのためのコイルと２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイルの間の唯一の違いは２つのワイヤ巻線のそれぞれの相互接続構成だけである。このことは製造技術的にみて極めて簡単な手法であることを表している。コイルの残りの構成部分、例えば巻回数、ワイヤ直径、コイル体等は特段の事情がないかぎり同一である。このこともコイル相互間で同じ構造サイズを前提とすることにつながる。
【００１３】
そのような電磁弁の製造方法は少なくとも以下に述べるステップを含んでいる。すなわち、
ａ）少なくとも２つの別個のワイヤ巻線を有する少なくとも１つのコイル体を設けるステップ
ｂ）それぞれの２つのワイヤ巻線を作動電圧に依存して互いに直列若しくは並列に接続させるステップ
ｃ）相応に相互接続されたコイルを有する電磁弁を設けるステップ。
【００１４】
従って本発明を用いれば、単に２つのワイヤ巻線を相応に相互接続させることによってそれぞれの要求される作動電圧に容易に適応化させることができ、そのこと以外では標準タイプのコイルと標準タイプのソレノイドバルブでもって、異なる作動電圧に対して同じ能力データを実現することができる。このことは種々異なるコイルととソレノイドバルブの場合の高い製造コストとストックコストを削減させる。
【００１５】
本発明によれば従来技法に比べてコイルに対する構造空間が同じ場合には、より高い電力が得られ、またコイルの出力が同じ場合にはより小さな構造空間で十分となる。このことは銅線を節約させ、ひいてはソレノイドバルブの製造コスト削減にも役立つ。
【００１６】
以下の明細書では本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による有利な実施形態による１２Ｖ用ソレノイドバルブのためのコイルの概略的な接続構成を表した図
【図２】図１によるコイルの２４Ｖ用ソレノイドバルブに対する実施形態の概略的な接続構成を表した図
【図３】本発明によるソレノイドバルブのためのコイルのさらなる実施形態の概略的な接続構成を表した図
【実施例】
【００１８】
図１には、例えば商用車の電子制御された制動装置（ＥＢＳ）の圧力制御モジュールで使用されるバルブのコイルのみが符号１で示されており、このバルブ以外のものはここでは示していない。このコイルは例えば１２Ｖ用ソレノイドバルブのために設けられていてもよい。すなわちその作動電圧は１２Ｖである。なぜなら商用車の搭載電源網がこのような電圧レベル用に設計されているからである。
【００１９】
このコイルは、有利には巻線パラメータに関して、すなわちその巻回数、ワイヤ直径、ワイヤ断面（丸形、角形）、ワイヤ材料等に関しては同一であるが、通常の銅線からなる例えば２つの別個のワイヤ巻線２，４を含んでいる。これらは有利には一体型として、ここでは図示されていないコイル体に巻回されている。 これに対しては代替的に分割型のコイル体に分けてもよいし、あるいは各ワイヤ巻線２，４を固有のコイル体に対応付けてもよい。
【００２０】
ワイヤ巻線２，４の端部６はコイル体から次のように引き出される。すなわち２つのワイヤ巻線２，４が相互に直列に若しくは並列に接続されるように引き出される。コイルワイヤの直径は０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである。図示の１２Ｖの作動電圧の例では２つのワイヤ巻線２，４が例えば次のようにして相互に並列に接続されている。すなわちワイヤ巻線２，４から引き出された端部６をプリント基板上で互いに相応に接続させることによって行われている。
【００２１】
２つのワイヤ巻線２，４の各々は例えば４オームの抵抗値と１００の巻回数を有している。そのため図１による並列回路の総抵抗値Ｒgesに対して以下の関係式、
１／Ｒges＝(１／Ｒ1)＋(１／Ｒ2)＝(１／４)＋(１／４)＝２／４→Ｒges＝２Ohm
が成り立つ。
従ってコイル１の電力に対しては以下の式、
Ｐelektr＝Ｕ2／Ｒges＝１２2／２＝７２Ｗ／ｔ
磁力に対しては以下の式、
Ｐmogn＝(Ｕ／Ｒ)×Ｎ＝（１２Ｖ／４Ohm）×２×１００＝６００Ｖ／Ohm
が成り立つ。
【００２２】
同じコイル１が２４Ｖの作動電圧に対して用いられ、出力データが同一であるならば、ワイヤ巻線２，４の端部６は、プリント基板上で相互に次のように接続される。すなわち２つのワイヤ巻線２，４が図２に示されているように直列に接続される。従ってその場合の総抵抗値Ｒgesに対しては以下の式、
Ｒges＝Ｒ1＋Ｒ2＝４＋４＝８Ohm
が成り立つ。
従ってコイル１の電力に対しては以下の式、
Ｐelektr＝Ｕ2／Ｒges＝２４2／８＝７２Ｗ／ｔ
磁力に対しては以下の式、
Ｐmogn＝（Ｕ／Ｒ）×Ｎ＝(２４Ｖ／８Ohm)×２００＝６００Ｖ／Ohm
が成り立つ。
【００２３】
それ故にコイル１は異なる作動電圧、ここでは例えば１２Ｖと２４Ｖの作動電圧のもとで、コイル１の２つのワイヤ巻線２，４が並列接続されている場合と直列接続されている場合において実質的に同一の電気的な特性パラメータ、すなわち電力及び／又は磁力を有している。このことにより、１２Ｖの作動電圧を用いたソレノイドバルブにおける適用と２４Ｖの作動電圧を用いたソレノイドバルブにおける適用において、標準仕様の構成ユニットを形成することが可能である。従って１２Ｖ用ソレノイドバルブのコイル収容部と２４Ｖ用ソレノイドバルブのコイル収容部（これは通常はそれぞれバルブケーシングのコイル貫通孔部によって形成されている）は、同一の寸法を有している。これによりそのような１２Ｖ用ソレノイドバルブないし２４Ｖ用ソレノイドバルブは、標準仕様の構成ユニットを形成し得る。なぜならコイル１のワイヤ巻線２，４の相互接続部分からみても当該の１２Ｖ用ソレノイドバルブと２４Ｖ用ソレノイドバルブの残りの構成部分が互いに異なるものではないからである。
【００２４】
但し本発明はコイル体に対して２つの別個のワイヤ巻線２，４を備えた実施例に限定されるものでもない。それどころか本発明はそれぞれ使用される作動電圧に応じて３以上の別個のワイヤ巻線が設けられていてもよい。それらは異なる巻線パラメータ、すなわち異なる巻回数や異なるワイヤ直径等を有し得る。個々のワイヤ巻線の数やそれらの相互接続形態並びにそれらの巻線パラメータは、当業者にとっては、所要の電気的及び磁気的出力特性に依存して、特に所定の作動電圧に依存して適宜適応化することが可能である。
【００２５】
本発明によれば特に有利には、複数のワイヤ巻線がコイル体１０に対して図３に示されているように上下に巻回され得る。ここではコイルコア８を取り囲むコイル体１０に対して第１のワイヤ巻線が最奥部位置にて巻回されている。この第１のワイヤ巻線２は第２のワイヤ巻線４によって巻回され、さらにこの第２のワイヤ巻線４は第３のワイヤ巻線１２によって巻回されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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