(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの流入通路（１２）、及び少なくとも１つの流出通路（１４）を有する弁ケーシング（１６）と、第１の切換え位置で前記流入通路（１２）と前記流出通路（１４）との間を連通させ、第２の切換え位置でこの連通を閉止する電磁切換え式の弁部材（１８）とを備え、磁極子（３２）を外周に固着した弁棒（２６）に前記弁部材（１８）を連結している形式の、液体制御式暖房及び／又は冷房設備用の電磁弁（１０）において、
弁部材（１８）寄りの弁棒（２６）側に、前記弁部材（１８）の閉弁時に前記弁棒（２６）の速度を減速する緩衝手段が設けられており、該緩衝手段が緩衝円板（６６）の形で弁棒（２６）に固定されており、弁ケーシング（１６）に対して僅かな遊びをもってガイドされていることを特徴とする、液体制御式暖房及び／又は冷房設備用の電磁弁。
【請求項２】
弁部材（１８）と弁棒（２６）との間に弾性エレメント（５６）が接続されている、請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】
弁部材（１８）が、弁棒（２６）内の案内ピン（５８）によって制限範囲内を軸方向にシフト可能にガイドされており、しかも弾性エレメントが、前記案内ピン（５８）及び／又は前記弁棒（２６）を包囲している、請求項１又は２記載の電磁弁。
【請求項４】
弾性エレメントがばね（５６）である、請求項１から３までのいずれか１項記載の電磁弁。
【請求項５】
弾性エレメントが、弁部材（１８）の所定の運動行程後に初めて作用する、請求項１から４までのいずれか１項記載の電磁弁。
【請求項６】
緩衝円板（６６）が、弁ケーシング（１６）の仕切られた緩衝室（６０）内に収容されている、請求項１記載の電磁弁。
【請求項７】
緩衝室（６０）が流出通路（１４）に対してダイヤフラムパッキン（６４）によって封止されている、請求項６記載の電磁弁。
【請求項８】
緩衝室（６０）が、絞り部（７０）を介して流出通路（１４）に接続されている、請求項６又は７記載の電磁弁。
【請求項９】
緩衝円板（６６）が軽金属又はプラスチックから製作されている、請求項１記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
技術分野：
本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した形式の、液体制御式暖房及び／又は冷房設備用の電磁弁に関する。
背景技術：
前記形式の電磁弁は、特に自動車の暖房設備及び／又は空調設備用の液体制御式熱交換器において使用される。該電磁弁は、暖房設備及び／又は空調設備又は乗員室内の温度に関連して、タイミング制御されて作動制御され、その場合、平均的な時間横断面によって流量が実質的に決定される。液圧及び／又は弁ばねによって電磁弁の弁部材は開弁され、かつ電磁弁の電磁コイルが励磁されて、弁棒に結合された磁極子に作用することによって、前記弁部材は閉弁される。磁極子の配置されている室は密封されてはいず、液体で充填されている。これは磁極子の運動を液圧で緩衝し、ひいては急激な閉弁、これに伴う液体系内の不都合な圧力衝撃を避けるためである。更に、弁部材が緩衝されずに弁座に当接した際に発生するノイズ並びに摩耗が防止される。しかしながら緩衝作用は、気泡、特に空気泡によって著しい影響を受け、該気泡は、例えば液体系の充填時に磁極子室内に蓄積する。また電磁弁は、一方の切換え位置では内燃機関から冷却媒体流を短絡し、他方の切換え位置では熱交換器を介して導く切換え弁として使用される。
暖房用熱交換器の往路導管内に配置された電磁弁において、往路導管と復路導管との間の圧力勾配を活用して、電磁弁の磁極子室を通流させて、該磁極子室から気泡を除去し、これに伴う欠点を回避しようとすることは、ドイツ連邦共和国特許第１９５３７０６７号明細書に基づいて公知である。このために磁極子室と復路導管との間に空気抜き導管が設けられている一方、電磁弁の磁極子と電磁コイルとの間の環状ギャップを介して液体が往路導管から空気抜き導管内へ流入し、かつ、前記磁極子室内に気泡が蓄積するのを防止するようになっている。
更にまた、電磁弁において磁極子シャフト内の軸方向通路を介して磁極子室を、磁極子室寄りの弁部材側に位置する導管区分と連通することが、ドイツ連邦共和国特許第３４１６４６５号明細書に基づいて公知である。弁作動時の磁極子のポンピング作用によって、空気は磁極子室から押し退けられて液体が吸い込まれる。勿論、空気の可縮性の故に、磁極子室と前記導管区分との間で必ずしも充分な液体交換が行なわれるとは限らず、かつ場合によっては空気が磁極子室の上部環状部分内に封じ込められた状態になることがある。
弁部材は弁棒内で、制限範囲を軸方向にシフト可能にガイドされている。液圧によって弁部材は、開弁位置で弁棒のストッパに向かってシフトされる。電磁弁の電磁コイルが励磁されると、弁棒に固着された磁極子が引き寄せられ、かつ弁棒が弁部材を弁座に圧着する。該弁部材が、未緩衝のまま弁座に衝突すると、弁部材は衝突衝撃に基づいてノイズを惹起し、かつ摩耗を増大する。
発明の開示：
本発明によれば、弁部材寄りの弁棒側に、弁部材の閉弁時に弁棒の速度を遅延させる手段が設けられている。この遅延手段は、弁部材と弁棒との間に間挿されていてかつ磁極子を有する弁棒の質量を弁部材の質量から減結合する弾性エレメントである。これによって弁部材の衝突運動量が著しく減少され、ひいては摩耗並びに閉弁ノイズも著しく減少される。
弾性エレメントとしては、適当な実施形態のばね、例えばコイルばね、板ばね、皿ばね、ゴム又はプラスチック等から成るばねを使用することが可能であり、このような弾性エレメントは製作が簡便、機能が確実であり、かつ保守の必要がない。
弁部材は弁棒に対して、ばね行程に相応して制限範囲内を軸方向にシフト可能にガイドされている。弾性エレメントによって、弁棒及び磁極子の運動エネルギが蓄積され、次いで電磁弁の固有減衰挙動によって減成される。
弁部材は閉弁位置では弁棒によって固定的に弁座に圧着されるので、閉弁機能が保証される一方、開弁位置では弁部材は、弁ばねによって弁座から離間される。また弾性エレメントは、閉弁位置では弁部材が前記弾性エレメントによって確実に弁座に圧着されるように強く設計されてもよい。別の実施形態によれば、弁部材を液圧によって開弁位置へ動かし、かつ電磁コイルの励磁時にだけ弁部材を弁座に圧着するように弾性エレメントを設計することも可能である。更に別の実施形態では弾性エレメントは、弁部材の所定の運動行程後に初めて作用するようになっており、従って電磁コイルの滅勢時には弁部材は液体流によって開弁されるが、電磁コイルが励磁されると即座に弁部材は弾性エレメントを介して弁座に圧着される。
また弁棒の速度は、弁棒もしくは弁部材に係合する緩衝装置によって低下することもできる。該緩衝装置は、弁部材が弁座に座着した後に弁部材もしくは弁棒が後振動するのを防止するばかりでなく、弁運動中にすでに磁極子、弁棒及び弁部材の速度を制動する。
弁棒を遅延させる手段、つまり減速する手段は、弁部材寄りの側に配置されているので、磁極子室における緩衝作用及び磁極子室に液体を通流させる手段を省くことが可能である。磁極子室が冷却媒体によって貫流されなければ、磨滅粒子やダストが磁極子室内及び磁極子並びに電磁石に沈着して電磁弁の磁気特性並びに機械的特性が侵害されるリスクももはや無くなる。
緩衝装置は、弁棒に固着された緩衝円板によって簡単に形成され、該緩衝円板は、液体の充填された弁ケーシング部分内を運動する。大抵の場合、緩衝円板は、１つの貫流通路内に配置されていれば充分であるが、該緩衝円板が仕切られた緩衝室に対して僅かな遊びをもってガイドされ、該緩衝室が流出通路に対してダイヤフラムパッキンによって封止されている場合には、緩衝作用は更に改善される。緩衝円板の運動時に液体は環状ギャップを介して緩衝円板の一方の側から他方の側へ押し出される。緩衝挙動は、緩衝円板内に付加的に穿設した絞り孔によって調和される。
緩衝円板の質量によって、電磁弁の運動質量を著しく増大させないために、緩衝円板を薄肉に形成し、かつ軽構造材料、例えば軽金属又はプラスチック材料から製作するのが有利である。更にこれらの材料は、電磁弁の機械的挙動に影響を及ぼすことはない。
緩衝室に絶えず液体を満たしておくことを保証するために、本発明の構成によれば、緩衝室と流出通路との間の液体交換を１つの絞り部を介して行なうことが可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は無圧の不作用位置で示した本発明の電磁弁の横断面図である。
図２は緩衝円板を備えた本発明の電磁弁の変化実施例の横断面図である。
発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
なお明細書並びに請求の範囲には本発明に関連した多数の構成手段が開示されている。当業者はこれらの構成手段を個別に考察して、意義のある有利なコンビネーションとして纏めることができる。
電磁弁１０は、概ね内燃機関と暖房用熱交換器との間に配置されている。該電磁弁は、内燃機関に接続された流入通路１２と、暖房用熱交換器に接続された流出通路１４とを有している。流入通路１２と流出通路１４との間には弁部材１８が設けられており、該弁部材は弁円錐体２０を介して弁座２２と協働し、かつ第１切換え位置で前記の流入通路１２と流出通路１４との間を連通させ、かつ第２切換え位置では閉止する。
弁部材１８は弁棒２６内で案内ピン５８によって制限範囲内を軸方向にシフト可能にガイドされている（図１）。電磁弁１０の開弁位置で弁ばね２４のばね力を受けて弁棒２６が当接するストッパ３８は、案内スリーブ４０、ひいては磁極子室４２を端面側で閉鎖する。該ストッパ３８は、緩衝性のプラスチック材料から製作されているのが有利である。
流入通路１２内の液圧は、電磁コイル２８が滅勢されている限り、弁部材１８を開弁位置へシフトする。電磁コイル２８が励磁されると、磁束帰路ヨーク３６と接続している磁心３０が、磁極子３２を弁ばね２４のばね力及び流入通路１２内の液圧に抗して引き寄せ、かつ弁部材１８は流入通路１２と流出通路１４との間の連通路を閉鎖する。磁極子３２と案内スリーブ４０との間、並びに弁棒２６と磁心３０との間には、磁極子３２及び弁棒２６を運動自在にするために、運動ギャップが設けられている。
コイルばね５６の形の弾性エレメントは、案内ピン５８及び弁棒２６を包囲しており、かつ、弁部材１８の規定距離を経た後に前記弁棒２６のカラー５４に当接して作用することになる。従って弁部材１８は、電磁コイル２８が滅勢されている場合には逆止弁として働く。この場合コイルばね５６は、慣性力にとって最適のばね剛さに設計することができる。電磁コイル２８が励磁されると、弁部材１８はコイルばね５６を介して、又は直接に弁棒２６によって弁座２２に圧着される。
コイルばね５６は又、電磁コイル２８の滅勢時に、すでにカラー５４に支持されてもよい。この場合、弁部材１８は、該弁部材１８に対して作用する流入通路１２内の液圧がコイルばね５６のばね力を上回ると即座に開弁する圧力弁として作用する。
図示のコイルばね５６に代えて、別種のばね、例えば板ばね、皿ばね又はゴム又はプラスチックから成る弾性エレメントを使用することも可能である。該弾性エレメントはその場合、一方では弁部材１８の閉鎖機能を害なわず、他方では弁部材１８と弁棒２６との間の充分な減結合を許容するように設計されている。
電磁コイル２８は、組付け板５２を介して弁ケーシング１６上に固定された磁石ポット３４内に位置している。弁ケーシング１６内には、弁座リング４６を有する弁座ケーシング４４が装嵌されている。該弁座ケーシング４４は、流出通路１４への接続通路４８を有している。弁座ケーシング４４と組付け板５２との間にはダイヤフラムパッキン５０が配置されており、該ダイヤフラムパッキンは、弁棒２６を液密に包囲し、かつ弁座ケーシング４４を磁石ポット３４に対して封止している（図１）。
図２に示した実施例では、弁棒２６の外周に緩衝円板６６が固着配置されており、該緩衝円板は、液体の充填された緩衝室６０内で運動する。閉弁運動中、液体は環状ギャップ６８を介して緩衝円板６６の、弁部材１８寄りの側から、弁部材１８とは反対の側へ圧送され、かつ開弁時には逆方向に圧送される。緩衝作用を調和するために緩衝円板６６内には複数の絞り孔７２が穿設されている。
緩衝室６０は弁部材１８寄りで隔壁６２によって制限され、該隔壁は弁棒２６を封止するためにダイヤフラムパッキン６４を有している。緩衝室６０を液体で常時満たしておくことを保証するために、緩衝室６０と接続通路４８との間には、絞り部７０が設けられている。
図１に示した弾性エレメント及び図２に示した緩衝装置は個別に、又は組合せて適用することができる。
【図１】
0003839064.tif 000002
【図２】
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