(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ケーシング内に軸方向に移動可能に配置されたシート弁体と、弁ケーシング内で移動可能な弁スライダとを備え、弁スライダが１つまたは複数個の圧力媒体消費装置（３）を、圧力媒体源（４）または圧力媒体捕集器（５）に選択的に接続し、更に弁スライダの位置決めのために設けられた磁気駆動装置を備えている車輪スリップコントロール型および自動ブレーキ介入型のうち少なくとも何れかの液圧式自動車ブレーキ装置のための多方弁において、
前記磁気駆動装置の一方に前記弁スライダ（１）を付勢する第１のばね（９）を設け、前記磁気駆動装置の他方に前記シート弁体（２）を付勢する第２のばね（１５）を設けるとともに、これら第１及び第２のばね（９，１５）を同一線上に配置し、前記弁スライダ（１）を前記シート弁体（２）に対して摺動可能に構成したことを特徴とする多方弁。
【請求項２】
弁スライダ（１）がその基本位置で圧力媒体消費装置（３）を圧力媒体源（４）に接続し、これに対してシート弁体（２）がその基本位置で圧力媒体捕集器（５）を圧力媒体消費装置（３）と圧力媒体源（４）から分離することを特徴とする請求項１記載の多方弁。
【請求項３】
弁スライダ（１）の或る所定位置で、前記圧力媒体源から該弁スライダに負荷される液圧と前記圧力媒体装置から前記弁スライダに負荷される液圧がつり合っていることを特徴とする請求項１または２記載の多方弁。
【請求項４】
第１の絞り横断面（６）が圧力媒体源（４）と圧力媒体消費装置（３）の間の液圧的な接続部に配置され、この絞り横断面が弁スライダ（１）の第１の制御エッジ（６′）と弁ケーシング（７）の第１の制御エッジ（６″）によって画成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の多方弁。
【請求項５】
第２の絞り横断面（８）が圧力媒体消費装置（３）と圧力媒体捕集器（５）の間の液圧的な接続部に配置され、圧力媒体消費装置（３）と圧力媒体捕集器（５）の間の液圧的な接続部の開放に依存して、弁スライダ（１）の並進的な運動時に、この絞り横断面の制御エッジ（８′）が弁ケーシング（７）の他の制御エッジ（８″）と相対的にシート弁体（２）から離れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の多方弁。
【請求項６】
弁スライダ（１）の前記所定位置で、圧力媒体源（４）と圧力媒体捕集器（５）の間に隙間シールが存在し、この隙間シールが弁スライダ（１）と弁ケーシング（７）の間の半径方向隙間によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の多方弁。
【請求項７】
弁スライダ（１）が前記第１のばね（９）によって付勢され、かつ前記第２のばね（１５）によって間接的に付勢され、前記第１のばね（９）が、圧力媒体源（４）と圧力媒体消費装置（３）の間の圧力媒体接続部の基本位置に、弁スライダ（１）を位置決めし、この基本位置で、圧力媒体捕集器（５）と圧力媒体消費装置（３）の間の液圧接続部が閉鎖され、前記第１の絞り横断面（６）が最大限に開放されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の多方弁。
【請求項８】
弁スライダ（１）が基本位置でシート弁体（２）のストッパー（１０）に接触することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の多方弁。
【請求項９】
シート弁体（２）が、圧力媒体捕集器（５）と圧力媒体消費装置（３）の間の液圧接続部において第２の絞り横断面（８）に接続され、シート弁体（２）の横断面が、弁スライダ（１）の圧力媒体捕集器側に開放され、且つ、シート弁の横断面よりも小さいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の多方弁。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１の上位概念に記載した、特に車輪スリップコントロール型および自動ブレーキ介入型のうち少なくとも何れかの液圧式自動車ブレーキ装置のための多方弁に関する。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４４１１５０号公報により既に、弁ケーシング内に軸方向に移動可能に配置された弁座体と、この弁座体と相対的に弁ケーシング内で移動可能な弁スライダとを備えた多方弁が知られている。この場合、弁スライダは１個または複数個の圧力媒体消費装置を圧力媒体源または圧力媒体捕集器に選択的に接続する。弁スライダが方向制御弁として設計されていることにより、弁スライダはその作動原理によって圧力を補償せず、更にその構造は高いコストを必要とする。
本発明の課題は、できるだけ少ない構造的コストおよび機能的コストで、できるだけ迅速に反応し、必要時には流れ横断面積を可変調節し、そして圧力媒体量を細かく配量する多方弁が提供されるように、冒頭に述べた種類の多方弁を形成することである。
この課題は本発明に従い、冒頭に述べた種類の多方弁において、請求項１記載の特徴によって解決される。
本発明の他の特徴、効果および用途は、以下において、従属請求項および実施の形態の説明から明らかになる。
図１は多方弁を概略的に示している。この多方弁は特に、車輪スリップコントロール型および自動ブレーキ介入型のうちの少なくとも何れかの液圧式自動車ブレーキ装置のために使用するのに適している。多方弁は弁ケーシング７内に、軸方向に移動可能に配置されたシート弁体２と、弁ケーシング７内でこのシート弁体２と相対的に移動可能な弁スライダを備えている。弁ケーシング７は特にスリーブ部分として形成されている。このスリーブ部分内で同様に、中空スライダとしての弁スライダ１が案内されている。シート弁体２は球状のシート（座）を備え、弁スライダ１を同軸に貫通する突棒の一体構成部品である。シート弁体２と反対側のこの突棒の端部には、比例磁石１１が配置されている。弁板がシート弁体２の相手方部材を形成している。この弁板は弁ケーシング７の端部分に固定され、圧力媒体捕集器５の方向においてこの弁板の後にプレートフィルタが設けられている。比例磁石１１のアーマチュアとケーシング（スリーブ１３）の間に圧縮ばね（ばね１５）が挟持されているので、シート弁体２は電磁的に励起されていない基本位置でプレート弁の閉鎖位置をとり続ける。従って、図示した弁の基本位置でシート弁体２と弁スライダ１が本発明に従って機械的に連結されているので、弁スライダ１の外周の環状溝の形をした長い切込みを介して、圧力媒体消費装置３と圧力媒体源４との間の妨害されない圧力媒体接続が達成される。そのために、圧力媒体源４と圧力媒体消費装置３の圧力媒体接続部は半径方向孔として弁ケーシング７に開口している。この圧力媒体接続部はスリーブ状の弁ケーシング７の外周に、環状フィルタを備えている。この場合、図示した、ばね９により圧力媒体捕集器５方向に最大限付勢された弁スライダ１の基本位置で、弁スライダ１の第１の制御エッジ６′と、それに隣接する、弁ケーシング７の第１の制御エッジ６″によって、弁スライダ１のストローク運動に依存して変化する第１の絞り横断面６が存在する。この絞り横断面６は圧力媒体消費装置３に通じる半径方向孔の範囲にある。この半径方向孔は圧力媒体捕集器５に通じシート弁体２によって閉鎖される圧力媒体通路の近くに設けられている。圧力媒体源４に通じる半径方向孔は、圧力媒体消費装置３と圧力媒体捕集器５に通じる圧力媒体接続部から離れており、比例磁石１１に連結された弁ケーシング７の区間の近くにある。圧力媒体消費装置３と圧力媒体捕集器５とを液圧的に接続するために設けられた、図示では閉じている第２の絞り横断面８は、前もって弁スライダ１がプレートシート弁または弁座体から離れた後で、開放する。この場合、絞り横断面の大きさは弁スライダ１に作用する制御エッジ８′と弁ケーシング７の他の制御エッジ８″によって決まる。弁ケーシング７内での弁スライダ１のシールは、弁ケーシング７内での弁スライダ１の半径方向遊びに依存して、本実施の形態では隙間シール作用によって行われる。シート弁体２上の環状のストッパー１０におけるスライダ１の図示基本位置は、ばね１５の作用と、アーマチュアと弁スライダ１の間に挟持されたばね要素９の作用によって得られる。弁スライダ１とストッパー１０上のシート弁体２との本発明による機械的な連結により、圧力媒体源４、圧力媒体消費装置３および圧力媒体捕集器５に通じる圧力媒体接続部の冒頭に述べた配置構造のために、圧力媒体捕集器５と圧力媒体消費装置３の間のシート弁体２の直列回路が、第２の絞り横断面８を介して液圧的に接続される。
それによって、図示した多方弁は、例えば比例磁石によって連続的に制御可能でシート弁に連結されたスライド弁を形成する。このスライド弁は好ましくは、スリップコントロールされる電気液圧式ブレーキ装置のために使用可能である。この場合、弁スライダ１は圧力媒体消費装置３として作用する１個または複数個の車輪ブレーキを、圧力媒体源４として作用するブレーキ圧力発生器または補助圧力供給部あるいは圧力媒体捕集器５として作用する低圧アキュムレータまたは低圧容器に選択的に液圧接続することができる。特に中空スライダとして形成された弁スライダ１は圧力媒体制御位置では完全に圧力をつり合わせ、それによって圧力媒体量のできるだけ良好な配量の観点から最も適している。弁スライダ１の位置は好ましくは、電気機械式駆動装置によって可変調節可能である。この場合、必要なときには、弁スライダ１の位置が電子的に感知され、電子コントローラによって制御可能である。提案した多方弁は更に、第２の絞り横断面８とシート弁との間の液圧接続部が短く、圧力をつり合わせる弁スライダ１の流通を必要としないという利点がある。シール座を球座として形成する代わりに勿論、円錐座を用いることができる。所望な場合または必要な場合には、好ましくは、弁スライダ１の隙間シールは接触シールによって置き換え可能である。シート弁体２の突棒状の突起は同時にシール体を形成している。このシール体は形状補完的な連結および摩擦的な連結のうち少なくとも何れかによってアーマチュアに連結されている。更に、圧力媒体源４のろ過される接続部と圧力媒体消費装置３との間において弁ケーシング７の外周には、逆止カラー１２が設けられている。この逆止カラーは、ブレーキ装置のために多方弁を使用する際に、弁スライダ１の位置に関係なく、車輪ブレーキとブレーキ圧力発生器とを液圧的に接続する。磁気駆動装置の特性曲線をできるだけ直線化するために、弁ケーシング７に連結された比例磁石１１の一体のスリーブ１３は、その外周に環状溝１４を備えている。この環状溝は磁気的な短絡を低減する。一体の磁気スリーブ１３は弁ケーシング７との連結個所の範囲に、つばを備えている。このつばは好ましくは、弁支持体ケーシング内で多方弁を固定するために使用される。
図１の図示と異なり、多方弁はきわめて小さく構成された、外形寸法が数ミリメートルの要素である。というのは、制御電流が比較的に少なくて済むので、磁気駆動装置を非常に小さく構成できるからである。これは、弁スライダ１が基本位置で電流を通じないで開放する圧力をつり合わせる弁部分を形成することによって可能である。この弁部分は、上記の構造的な実施に相応して、基本位置で閉じる弁部分（シート弁体２）に統合されている。
上記の多方弁の場合には、弁スライダ１の制御位置は、ばね１５のばね力と、電磁石（磁気駆動装置１６）の磁力によって大きな影響を受ける。このような磁気駆動装置１６の場合には公知のごとく、磁力がアーマチュア空隙の縮小に過剰に比例して増大する。磁気駆動装置１６の類似の機能を保証するために、アーマチュア、電流コイルおよび磁気的に流通する磁石コア（スリーブ１３）によって形成された磁気駆動装置１６が比例させられる。これは、磁束線が方向を変え、それぞれ磁気駆動装置１６の選択された電流について、磁気アーマチュア空隙と磁力の間に比例関係が生じることを意味する。必要時に電磁石の磁力を高めることができるようにするために、磁気駆動装置１６はその大きさを適合させなければならない。このような磁力の増大は、横方向の力が発生するときに既に必要である。この横方向の力は、弁ケーシング７およびスリーブ１３内での可動の弁部分の摩擦力の不所望な増大をもたらす。そこで、比例磁石１１の運転中に、必要な電気エネルギーと磁束線の上記方向変更をできるだけ小さくするために、コイルばねとして象徴的に選択図示したようにばね１５を線形に形成するのではなく、非線形な力と変位の特性曲線を有するばね１５を使用することが提案される。それによって、ばね力は磁気アーマチュア空隙が小さくなると共に過剰に比例して増大する。それによって、磁気駆動装置１６を強く比例させる必要がなくなる。この磁気駆動装置１６は直線的な特性曲線の代わりに、非線形な特性曲線を得る。従って、構造空間、電流および横方向力の回避が良好に利用されるという利点がある。この横方向力の回避は、弁スライダ１の位置精度を高めるために役立つ。
提案した多方弁は、スリップ制御されるブレーキ装置に使用するために特に適している。なぜなら、流れ横断面が弁スライダ１によって可変調節可能であるので、一方では迅速な制動開始、他方では車輪スリップ制御における圧力媒体量の細かい配量が達成されるからである。これは好ましくは、パルス幅変調とパルス振幅変調の組み合わせによって、すなわち異なる大きさの弁開度によって調節可能である。これは基本的には、磁力とばね力のマッチングによって達成可能である。しかし、多方弁をできるだけ小型化するという観点から、弁スライダ１のためのいわゆる比例制御回路が提案される。それによって、不所望な摩擦力を検出し、制御可能であり、そして多方弁のその都度の運転状態を認識することができる。更に、位置制御回路の使用は、弁開放横断面を変更するために速度を適切に設定することを可能にする。それによって、圧力勾配変化によって生じる弁騒音を抑えることができる。
流入弁機能と流出弁機能を本発明に従って機械的に連結することにより、圧力媒体流の微細な配量と、制御エッジのオーバーラップの選択によって影響される改善された遷移状態が生じる。非線形な弁開放横断面の選択時に、弁制御状態は大幅に改善可能である。というのは、開放横断面が微細制御刻み目のように作用するからである。
従って、要約すると、提案した多方弁については次の観点から大きな利点がある。
１．球座弁によるシール機能が確実である。
２．機械的に連結された流入制御エッジと流出制御エッジによって流量をきわめて良好に調節可能である。
３．圧力をつり合わせる弁スライダの使用によって電気エネルギーが低減され、ひいては必要な磁力が低下する。
４．圧力差が短時間だけ制御エッジに発生することによって、弁スライダが動かなくなる危険がない。
５．妨害されることなく弁内の圧力を変更することができる。
６．弁スライダに横方向の力が働かなくなる。
７．弁スライダを主流が通過しない。
８．制御エッジが簡単に製作可能である。
９．部品が簡単で少ない。
10．磁石の力−ストローク−特性曲線が比例する。
11．圧力媒体の配量の騒音が小さい。
参照符号一覧表
１    弁スライダ
２    シート弁体
３    圧力媒体消費装置
４    圧力媒体源
５    圧力媒体捕集器
６    第１の絞り横断面
６′  制御エッジ
６″  制御エッジ
７    弁ケーシング
８    第２の絞り横断面
８′  制御エッジ
８″  制御エッジ
９    ばね要素
１０  ストッパー
１１  比例磁石
１２  逆止カラー
１３  スリーブ
１４  環状溝
１５  ばね
１６  磁気駆動装置
【図１】
0004203612.tif 000002