(57)【要約】パイロット操作弁、特に車両の圧力空気ブレーキシステム用の電子空圧式の制御弁であって、分割された弁ケーシング（１）が設けられており、該弁ケーシング内に、圧力空気流を外部接続部（１５，１６，１７）間で切り換える弁座装置を操作するための、軸方向で移動可能な少なくとも１つの制御ピストン（６）が配置されており、該制御ピストンが軸方向移動するために、リレー弁ケーシング部分（２）と結合されたパイロット弁ケーシング部分（３）に収納された、少なくとも１つの電磁パイロット弁（７）を介して負荷可能である形式のものにおいて、無圧の弁内部の中空室を排気するために、弁ケーシング（１）内の制御室（５）の壁領域に設けられた、多重に曲げられた圧力補償通路（２０）が設けられており、該圧力補償通路の外部に通じる流出開口（２２）が、間隔をおいて弁ケーシング（１）に設けられたカバーフード（１２）の後方で、飛沫から保護されて配置されており且つ当該圧力補償通路の中空室に近い方の通路区分に、交換可能な圧力補償部材が設けられていることを特徴とする。
2004531422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロット操作弁、特に車両の圧力空気ブレーキシステム用の電子空圧式の制御弁であって、分割された弁ケーシング（１）が設けられており、該弁ケーシング内に、圧力空気流を外部接続部（１５，１６，１７）間で切り換える弁座装置を操作するための、軸方向で移動可能な少なくとも１つの制御ピストン（６）が配置されており、該制御ピストンが軸方向移動するために、リレー弁ケーシング部分（２）と結合されたパイロット弁ケーシング部分（３）に収納された、少なくとも１つの電磁パイロット弁（７）を介して負荷可能である形式のものにおいて、
無圧の弁内部の中空室を排気するために、弁ケーシング（１）内の制御室（５）の壁領域に設けられた、多重に曲げられた圧力補償通路（２０）が設けられており、該圧力補償通路の外部に通じる流出開口（２２）が、間隔をおいて弁ケーシング（１）に設けられたカバーフード（１２）の後方で、飛沫から保護されて配置されており且つ当該圧力補償通路の中空室に近い方の通路区分に、交換可能な圧力補償部材が設けられていることを特徴とする、圧力補償通路を備えたパイロット操作弁。
【請求項２】
無圧の弁内部の中空室が、少なくとも１つのパイロット弁（７）を制御するための電子機器ユニット（８）を収納する電子機器室（９）である、請求項１記載のパイロット操作弁。
【請求項３】
カバーフード（１２）が、電子機器ユニット（８）を接続するための電気的なコネクタ装置（１１）をカバーするためにも役立つ、請求項２記載のパイロット操作弁。
【請求項４】
圧力補償通路（２０）が弁ケーシング（１）に直接に鋳造されているか、又は後から穿孔されている、請求項１記載のパイロット操作弁。
【請求項５】
分割された弁ケーシング（１）が、１つの別個のリレー弁ケーシング部分（２）と、共通の結合平面内で対応して形成された、やはり別個のパイロット弁ケーシング部分（３）とから成っており、これらのリレー弁ケーシング部分とパイロット弁ケーシング部分とが、ほぼ環状のシール部材（４）を介して解離可能且つ圧力密に互いに固定されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のパイロット操作弁。
【請求項６】
圧力補償通路（２０）が、流出側をリレー弁ケーシング部分（２）内に配置されており、更に、シール部材（４）に設けられた開口を介してパイロット弁ケーシング部分（３）内で電子機器室（９）に向かって案内されている、請求項５記載のパイロット操作弁。
【請求項７】
流出開口（２２）から出発する横方向通路区分（２４）が、リレー弁ケーシング部分（２）の壁の中央域に通じており且つそこから電子機器室（９）に向かって延びる孔（２３）に移行しており、該孔がシール部材（４）の領域で、結合平面内で延びるアーチ形の切欠き（２１）に開口しており、該切欠きがシール部材（４）の開口を介して、パイロット弁ケーシング部分（３）に形成され且つ電子機器室（９）に開口する通路区分に移行するように、圧力補償通路（２０）が多重に曲げられて形成されている、請求項６記載のパイロット操作弁。
【請求項８】
圧力補償部材が、シール部材（４）の開口に直接に挿入されたテフロンペレットの形式で形成されている、請求項５記載のパイロット操作弁。
【請求項９】
弁が、同一弁ケーシング内に配置された２つの制御ピストンと、それぞれに対応配置された弁座装置とを備えたダブル制御弁として形成されており、この場合、共通の電子機器室のために少なくとも１つの圧力補償通路が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載のパイロット操作弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット操作弁、特に車両の圧力空気ブレーキシステム用の電子空圧式の制御弁であって、分割された弁ケーシングが設けられており、該弁ケーシング内に、圧力流を外部接続部間で切り替える弁座装置を操作するための、軸方向で移動可能な少なくとも１つの制御ピストンが配置されており、該制御ピストンが軸方向移動するために、リレー弁ケーシング部分と結合されたパイロット弁ケーシング部分に収納された、少なくとも１つの電磁パイロット弁を介して負荷可能である形式のものに関する。本発明は特に、弁内部の圧力補償通路の特別な構成に関する。
【０００２】
前記のような形式のパイロット操作弁は、特に車両の圧力空気ブレーキシステム内で使用され、この場合、特に電子空圧式の制御弁として形成されている。この制御弁は、所望のブレーキ作用に対応してブレーキ圧を制御するという課題を有している。この目的のために、制御弁から出発するブレーキ出力は、一般に車輪に直接に配置されたブレーキシリンダと結びついており、このブレーキシリンダは車輪を制動するために、車輪に接続されたディスクブレーキ又はドラムブレーキを介して所要の制動力を生ぜしめる。電子空圧式の制御弁のための目標圧力値の規定は、まず第１に電気的に行われる。更に、安全上の理由から、大抵電気的な制御装置が故障した場合に使用される並列的な空圧制御装置が設けられる。
【０００３】
このような電子空圧式の制御弁は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６０５５６２号明細書に基づき公知である。この公知の制御弁は、軸方向で弁ケーシングの円筒形の中空室に収納された大面積の制御ピストンを有している。この場合、この制御ピストンは、前記中空室を制御室と作業室とに分割している。作業室の側では、制御ピストンに同軸的な中空ピンが形成されており、この中空ピンは、隣接した弁座装置を操作するために働く。この弁座装置は、ばねによって緊締された弁管の軸方向移動に基づき、圧力空気流を外部に位置するブレーキ管路接続部と、供給圧接続部と、排気接続部との間で切り換える。
【０００４】
制御ピストンは、制御室の側でパイロット弁装置を介して形成される制御圧を供給可能である。この場合、前記パイロット弁装置は２つの電磁パイロット弁から成っており、これらの電磁パイロット弁は、組み込まれた電気的なコイルの調整給電に基づき、制御室内の制御圧の増大、保持又は低下を生ぜしめる。制御ピストンの反対の側には、ブレーキ圧によって生じる力が作用する。
【０００５】
弁ケーシングは２つの主要構成部材に分けることができ、この場合、下側のリレー弁ケーシング部分には、主として外部接続部を備えた弁座装置が設けられており、上側のパイロット弁ケーシング部分にはパイロット弁が収納されている。弁ケーシング内の中空室は、部分的に弁機能を果たすための圧力室として使用される。但し、例えばパイロット弁を制御するための電子機器ユニットを収納するために、部分的に無圧の弁内部の中空室も設けられている。この場合、電子機器ユニットは過剰圧力又は負圧の影響を受けないということが必要である。
【０００６】
この目的のためには、一般に弁内部の中空室と大気との間を接続する、適当な圧力補償通路を設けることが知られている。一般に、車両の圧力空気ブレーキシステム用の制御弁又は比較可能な弁は、外部の環境による影響から保護されずに車両等に取り付けられている。圧力補償通路を通って雨水等の外部の環境による影響が弁内部の中空室に侵入できないようにするためには、既に、圧力補償通路の流出開口の保護箇所を弁ケーシング外に出すことが試されていた。しかし、この手段は所望の密閉効果を確実には保証しないということが判った。即ち、例えば蒸気清浄機によって弁を洗浄する際に、洗浄水が弁内部に侵入する恐れがある。
【０００７】
この問題を解決するためには、排気通路を中空室から排気接続部へ直接に通じさせることも試された。この排気接続部には、一般に付加的なマフラが設けられており、このマフラは所望の保護を提供する。外部の環境による影響の侵入に対する付加的な保護は、従来技術では圧力補償部材を圧力補償通路に配置することによって得られる。前記圧力補償部材は、多孔性のミクロ構造に基づく両面空気交換を可能にすると同時に、中空室に向かって水分が侵入することを防止する。
【０００８】
この公知の手段も、不十分な結果しかもたらさない。弁の排気接続部の領域に開口する前記圧力補償通路は、弁の排気時に該弁を支配する圧力の反作用に基づき、電子機器室における不都合な圧力過剰増大を生ぜしめる。
【０００９】
従って、本発明の課題は、上で説明したパイロット操作弁を更に改良して、簡単な手段によって弁内部の中空室の効果的な圧力補償が得られるようにすることである。
【００１０】
この課題は、請求項１の上位概念に記載の形式のパイロット操作弁から出発して、請求項１の特徴部に記載の構成と結びついて解決される。請求項２以下には、本発明の有利な改良が記載されている。
【００１１】
本発明は、無圧の弁内部の中空室を排気するために、弁ケーシング内の制御室の壁の領域に設けられた、多重に曲げられた圧力補償通路が設けられており、該圧力補償通路の外部に通じる流出開口が、間隔をおいて弁ケーシングに設けられたカバーフードの後方で、飛沫から保護されて配置されており且つ当該圧力補償通路の中空室に近い方の通路区分に、交換可能な圧力補償部材が設けられているという技術的理論を含んでいる。
【００１２】
この特別な通路構成の利点は特に、圧力補償が今や、別の目的で設けられたカバーフードによって、飛沫及び汚染物質の侵入に対して既に比較的保護されて配置された弁のケーシング域内で外部に対して行われるという点にある。圧力補償通路の曲げられた構成は、別の効果的な保護手段を成している。まず、圧力補償通路の中空室に近い方の領域には圧力補償部材が設けられており、この圧力補償部材は外部から接近可能なので、容易に組込み可能又は交換可能である。電子機器室として形成された中空室内に収納された電子機器ユニットを接続するためには、弁ケーシングに適当な電気的なコネクタ装置が配置されていてよく、このコネクタ装置には外部の環境による影響から保護するためにカバーフードが設けられている。このカバーフードは、有利には同時に該カバーフードの後方に配置された圧力補償通路の流出開口を保護するためにも役立つ。この構成手段の特別な成果は、保護された効果的な圧力補償部を形成する。
【００１３】
一般に、パイロット操作弁の弁ケーシングは鋳造によって製作されている。弁内部の圧力補償通路は、有利には鋳造に際して直接に弁ケーシングに設けることができる。更に、圧力補償通路を弁ケーシングの製作後に穿孔等によって設けることも考えられる。
【００１４】
パイロット操作弁を車両の圧力空気システム用の電子空圧式の制御弁として形成した場合、弁ケーシングは有利には１つの別個のリレー弁ケーシング部分と、共通の結合平面内で対応して形成された、やはり別個のパイロット弁ケーシング部分とから形成されている。この場合、両ケーシング部分は、内部に位置する制御室を取り囲むほぼ環状のシール部材を介して圧力密且つ解離可能に、例えばねじ締結を介して互いに固定されている。このように分割された弁ケーシングは、内部に位置する弁構成部材の簡単な組込みを可能にする。
【００１５】
このように形成された弁ケーシングでは、圧力補償通路は、流出側がリレー弁ケーシング部分の側に配置されていてよく且つシール部材に設けられた適当な開口を介して、パイロット弁ケーシング部分内で電子機器室に向かって案内されてよい。この通路延在部に基づいて、上で説明した圧力補償通路の流出開口の所望の位置が得られ、この場合、弁ケーシングの分割構造により生じる構成上の周辺条件が考慮される。
【００１６】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１７】
図１では、電子空圧式の制御弁として詳述するパイロット操作弁が、主として２つの部分から構成された弁ケーシング１を有しており、この弁ケーシング１は下側のリレー弁ケーシング部分２を有しており、このリレー弁ケーシング部分２は上側のパイロット弁ケーシング部分３に、介在する環状のシール部材４を介して結合されている。この結合はねじ締結（図示せず）によって実現される。リレー弁ケーシング部分２はパイロット弁ケーシング部分３と協働して、内部に位置する制御室５を封入しており、この制御室５には制御ピストン６が軸方向で可動に配置されている。
【００１８】
制御ピストン６の軸方向移動のためには、パイロット弁ケーシング部分３に収納されたパイロット弁装置が役立ち、このパイロット弁装置の内、ここでは排気磁石として働くパイロット弁７しか示していない。パイロット弁装置は、弁内部の中空室の形で電子機器室９として形成された電子機器ユニット８を介して電子制御される。電子機器室９はカバー１０を介して密閉可能である。電子機器ユニット８は中央制御ユニット（図示せず）に接続されており、電気的な接続は、電子機器ユニット８に取り付けられたコネクタ装置１１を介して形成される。このコネクタ装置１１は飛沫から保護されるように、弁ケーシング１に取外し可能に取り付けられたカバーフード１２の後方に位置している。
【００１９】
図示のパイロット弁７は排気弁として働き、電気操作で電子機器ユニット８を介して制御室５を排気する。この場合、排気は排気通路１３を介して大気へ導出される。更に、第２のパイロット弁（図示せず）が吸気弁として設けられており、この吸気弁は制御ピストン６を運動させるために、制御室５に制御圧を供給するために働く。
【００２０】
制御室５に制御圧を供給する場合は、制御ピストン６がそのケーシング内部の同軸的な軸方向ガイドの領域内に設けられた下側のスリーブ状の一体成形部を介して弁座装置１４を作動させる。この弁座装置１４を介して、リレー弁ケーシング部分２に配置されたブレーキ管路接続部１５と内部の供給圧室１６に接続された供給圧接続部（図示せず）との間、並びにブレーキ管路接続部１５と排気接続部１７との間で圧力空気流が切換可能である。排気接続部１７には、付加的にノイズ減少用のマフラ１８が装備されている。
【００２１】
電子空圧式の制御弁は、ここでは閉鎖切換位置で示されており、圧力空気流は形成されていない。制御室５に制御圧を供給し、これに続いて制御ピストン６が下側の切換位置に向かって運動すると、弁座装置１４の開放に基づき、圧力空気流が供給圧室１６から出発して、制御ピストン６の下位に位置する、ブレーキ管路接続部に通じる作業室１９に向かって形成され、これにより、ブレーキ圧が高められる。
【００２２】
制御室５を排気する場合は、制御ピストン６が上側の切換位置に移行される。この場合、弁座装置１４が逆方向に開くことに基づき、圧力空気はブレーキ管路接続部１５から出発して、作業室１９を介して排気接続部１７に流入し、これにより、ブレーキ圧を適当に低下させる。即ち、ブレーキ圧は制御ピストン６の切換運動により、電子機器ユニット８に予め与えることのできる目標圧力値に対応して制御される。無圧に保たれるべき電子機器室９を排気するためには、図示の断面図では認識不能の圧力補償通路が設けられている。
【００２３】
この圧力補償通路２０は、図２に関して見ると大部分がリレー弁ケーシング部分２の壁面内で延びている。このリレー弁ケーシング部分２から曲げられて、圧力補償通路２０は一方の側では隣接したパイロット弁ケーシング部分（図示せず）に面した結合平面内で延びるアーチ形の切欠き２１に開口し且つ横方向通路区分を介して流出開口２２に開口しており、更に、アーチ形の切欠き２１の他方の側に配置された底部孔２３を介して、シール部材（図示せず）に設けられた適当な開口を通ってパイロット弁ケーシング部分の電子機器室内へ移行している。
【００２４】
図３の詳細図から明らかなように、圧力補償通路２０の流出開口２２には、リレー弁ケーシング部分２の壁の中央域に通じる横方向通路区分２４が続いており、そこからパイロット弁ケーシング部分の電子機器室（図示せず）に向かって曲げられて、切欠き２１が続いている。流出開口２２は、カバーフード１２を介して付加的に飛沫から保護されている。
【００２５】
本発明は、上で述べた有利な実施例に限定されるものではない。むしろ、請求項で規定した保護範囲を利用可能な複数の変化態様も考えられる。特に、本発明は２つの部分だけで構成された弁ケーシングを備えたパイロット操作弁に限定されるものではない。弁ケーシングは、当業者が理解するように適当に適合されて、一体で又は２つ以上の部分から構成されていてもよい。更に本発明は、同一弁ケーシング内に配置された２つの制御ピストン及びそれぞれ対応配置された弁座装置を備えた電子空圧式のダブル制御弁として使用可能な弁においても用いることができる。この場合、場合によっては共通の電子機器室のために、少なくとも１つの圧力補償通路を設けなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電子空圧式の制御弁の縦断面図である。
【００２７】
【図２】図１に示した制御弁のリレー弁ケーシング部分を上から見た図である。
【００２８】
【図３】圧力補償通路の流出開口域内のリレー弁ケーシング部分を部分的に縦断して示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  弁ケーシング、  ２  リレー弁ケーシング部分、  ３  パイロット弁ケーシング部分、  ４  シール部材、  ５  制御室、  ６  制御ピストン、  ７  パイロット弁、  ８  電子機器ユニット、  ９  電子機器室、  １０  カバー、  １１  コネクタ装置、  １２  カバーフード、  １３  排気通路、  １４  弁座装置、  １５  ブレーキ管路接続部、  １６  供給圧室、  １７  排気接続部、  １８  マフラ、  １９  作業室、  ２０  圧力補償通路、  ２１  切欠き、  ２２  流出開口、  ２３  孔、  ２４  横方向通路区分
【国際公開パンフレット】
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2004531422.tif 000014
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2004531422.tif 000016
2004531422.tif 000017
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【国際調査報告】
2004531422.tif 000019
2004531422.tif 000020
2004531422.tif 000021
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