電磁弁
【課題】単純な構造を有するコンパクトな電磁弁を提供する。
【解決手段】少なくとも３つの流路４２、４４、５２が開いていて、そのうちの少なくとも２つが弁座３８、４０によって形成される中空内部を有する特に立方体状のハウジングを備える電磁弁であって、少なくとも２つの２アーム駆動要素３０が中空内部に旋回可能に取り付けられており、そして各駆動要素３０がその旋回位置に依存して弁座３８、４０を覆いまたは開放するために少なくとも１つの弁座３８、４０と協動する。
【解決手段】少なくとも３つの流路４２、４４、５２が開いていて、そのうちの少なくとも２つが弁座３８、４０によって形成される中空内部を有する特に立方体状のハウジングを備える電磁弁であって、少なくとも２つの２アーム駆動要素３０が中空内部に旋回可能に取り付けられており、そして各駆動要素３０がその旋回位置に依存して弁座３８、４０を覆いまたは開放するために少なくとも１つの弁座３８、４０と協動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に立方体状のハウジングと少なくとも２つの流路（流動通路）が弁座で形成された少なくとも３つの流路が開いている中空内部とを備える電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、電磁弁はますます効率的でなければならず、また特にますますコンパクトに構成されなければならない。更に電磁弁は高速の応答および切替え特性を提供しなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、単純な構造を有するコンパクトな電磁弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
最初に言及されたタイプの電磁弁では、この目的は、少なくとも２つの２アーム付き駆動要素が中空内部内に旋回可能に取り付けられ、各々の駆動要素がその旋回位置に依存して弁座を覆い（カバー）または開放するために少なくとも１つの弁座と協動するという点において達成される。したがって本発明による電磁弁は、弁座を開放または閉鎖できるハウジングの中空内部に幾つかの揺り子様（rocker-like）駆動要素が収納されているので、極めてコンパクトな構造を有する。駆動要素は共通のハウジングに収容されるので、更に必要となる部品は少ししかない。本発明は特に、幾つかの一体化された３／２一方通行弁を有する電磁弁に関する。
【０００５】
好適な実施形態によればハウジングは特に、細長い平行六面体として構成される。
【０００６】
一実施形態では、バルブハウジングには弁座として形成された少なくとも２つの駆動要素と３つの流路とが配置されている。各駆動要素は、ただ１つの弁座と協動して弁座を開放または閉鎖できる。開かれた弁座は第３の流路と流体連通している。したがって４つの切替え条件が可能である：両弁座とも開いていることが可能である、両弁座とも閉じていることが可能である、第１の弁座は開いていて第２の弁座は閉じていることが可能である、第２の弁座は開いていて第１の弁座は閉じていることが可能である。このバルブ構成は、流体を混合するために特に適している。２つの弁座と協動するただ１つの揺り椅子様駆動要素を有するバルブでは、それぞれ１つの弁座は常に開いていて同時に他の１つは閉じている。したがって混合動作は実現され得ない。
【０００７】
ハウジングの内部に配置された中間壁がこの中空内部を数個の制御チャンバに分割している。各制御チャンバには少なくとも１つの駆動要素が収容される。
【０００８】
特にコンパクトな実施形態は、上面図において三角形の底面を有する制御チャンバが作り出されるように中間壁がハウジングの内部で対角線方向に延びるということによって達成され得る。この三角形の形状のために駆動要素はこの三角形の最も長い辺に沿って延びることができ、このことがスペースの節約を可能にしている。更に、より長いレバーアームが得られ、その結果として、より小さな推進力が必要とされる。このようにしてこのレバーアーム端部は、より大きな半径を有する円を描く。これは、偏向がほぼ垂直であって、ひどく弓形ではないことを意味する。
【０００９】
対角線方向に延びる中間壁はまた、この対角線方向の中間壁に沿って延びる駆動要素に関連して更なる利点を有する。駆動要素を駆動する、ハウジングの外側に配置されたアーマチュアは、ハウジングの外側面に平行な軸線であって、特にコイルの長手方向（軸線方向）から見て目に見え、そして特にハウジングの長い側面に平行であるハウジングの中心軸線に交差する軸線を有する可能性がある。したがって、これらのコイルとアーマチュアとの長手方向から見えるように、これらのコイルと共にアーマチュアはハウジングによって画定された底面内に配置されて、そこから横方向に突き出ない。
【００１０】
更なる一実施形態では各制御チャンバには、各駆動要素が少なくとも１つの弁座に接触するように適応した１つの駆動要素と少なくとも２つの流路とが設けられるはずである。これは、駆動要素が２／２一方通行弁を形成するために２つの流路のうちの１つを閉鎖できることを意味する。これは、２つの２／２一方通行弁が１つのバルブハウジング内に収容されることを意味する。
【００１１】
３つの流路のうちの２つがそれぞれ弁座として形成される３つの流路が各制御チャンバ内に設けられる場合には、各々が３／２方式（3/2-way）機能を有し、互いに独立している２つのバルブがこのようにして単一のハウジング内に実現される。
【００１２】
制御チャンバは、各制御チャンバ内のバルブが互いに別々に、そして互いに独立に切り替えられ得るように互いに流体的に分離されるべきである。しかしながら互いに流体的に接続された両制御チャンバのための共通の通路として１つの流入または流出通路を設けることも可能である。そのとき２つの流出または流入通路は、互いに独立に切り替えられ得る各制御チャンバ内に存在する。
【００１３】
駆動要素の復帰は、各制御チャンバ内に設けられたスプリングによって実現され得る。
【００１４】
迅速な復帰は、スプリングがハウジングの壁に設けられた流入側または流出側流路に平行に配置された場合に達成される。
【００１５】
このスプリングの一方の端部はハウジング壁に支えられるべきであり、他方の端部は駆動要素に支えられるべきである。
【００１６】
本発明の好適な実施形態は、スプリングがアームの端部で駆動要素に係合すると定めている。
【００１７】
ハウジング壁および／または駆動要素は、スプリングがハウジング内に捕捉されて位置決めされた状態に留まるようにスプリングのための保持形状体を有するべきである。このような保持形状体は特に、通常、らせんスプリングとして構成されたスプリングが圧入によって滑り嵌めされる突起である。
【００１８】
駆動要素のための旋回可能な取付けは特に、軸受けピンの端部がそれぞれハウジング壁に取り付けられる軸受けピンを与える。理論的には、両駆動要素のための１つの共通の軸受けを使用することも可能である。軸受けピン（単数または複数）は外側からハウジング内の内腔に挿入される。軸受けピンの内側端部が中間壁に取り付けられる場合もまた有利である。ハウジング壁における軸受けの場所は密閉される。
【００１９】
駆動要素は各々、弁座から離れる方向に向いた駆動要素の側面に駆動装置（actuator）のための係合面を有し得る。したがって駆動装置、通常アーマチュアは、いわば関連する弁座に向かって駆動要素を動かすために駆動要素に対して背面を押し付ける。
【００２０】
係合面は、ウェブ（曲面）として構成され得る、および／または半円形断面輪郭（プロファイル）、または更に一般的に言えば凸状断面輪郭を有し得る。これは、可能であれば軸線に沿って動き得る係合駆動装置と円の上で動き得る係合面との間の如何なる滑り摩擦の発生も防止するために有利である。むしろこの凸状面はこれら２つの部品の転がり運動につながる。
【００２１】
これに関連して弁座の中心軸線は、好適にはウェブの長手方向の中心軸線と交差する。これは、ウェブを介して加えられた力が弁座の真上にあることを意味する。
【００２２】
閉じた位置において、係合面に加えられた駆動力の合力が弁座によって画定された閉鎖面と好適には垂直に交差する場合は更に有利である。弁座は通常、流路の口を取り囲むリング状の縁部である。このリングは、リングの外周部の内側を形成する閉鎖面を画定する。
【００２３】
上記のようにアーマチュア側の力の印加は、アーマチュアの中心軸線に対して偏心するように配置された係合面において駆動装置によって行われる。これは、可能であれば駆動装置の外面がアーマチュアの長手方向に見られるようにハウジングの外側周辺部から突出しないようにアーマチュアを互いに隣接して比較的近くに位置決めすることを可能にする。しかしながらこの実施形態は更に、レバーアームを極めて長く構成することを可能にする。特に係合面は駆動要素の関連するレバーアームの端部に、より近傍に在るべきである、すなわちアーマチュアの中心軸線より外側に在るべきである。
【００２４】
駆動要素には一体に形成された軸受け突起が存在し得る。更にまたは代替として、駆動要素の各アームには弁座のための閉鎖面が配置される。駆動要素の旋回軸線は好適には、これらの閉鎖面によって画定された共通平面において位置決めされる。
【００２５】
好適な実施形態は、少なくとも１つの駆動要素が長いアームと短いアームとを有すると定めている、特に２つの駆動要素の両方の短いアームがハウジング内で反対方向を指すと定めている。このようにして制御チャンバの、および駆動要素の点対称構造も恐らく取得され得る。
【００２６】
駆動要素は、互いに平行に延びる特に細長い胴体である。
【００２７】
可能な限り少ない異なる部品を有するために、駆動要素は完全に同じように構成され得る、すなわち同じ形状と寸法とを有し得る。
【００２８】
３／２一方通行弁を用意するために、各制御チャンバ内には２つの弁座を有する３つの流路が開いている。これは、１つの流路は常に開いたままでいるが他の２つの流路は弁座において制御チャンバの内部に開くことを意味する。
【００２９】
弁座は各制御チャンバにおいて異なる形状を有し得る。
【００３０】
駆動要素に、少なくとも関連する弁座に接触する領域における１つのアームに、関連する弁座を覆いまたは開放するための弾力性密閉要素が固定され得る。
【００３１】
好適な実施形態によれば、駆動要素の横方向の位置決めのために楔形の内向き案内突起がハウジング壁と一体に形成される。特に、関連する駆動要素に向き合うこの楔の１つの面は、これら２つの面が互いに平行であって横方向案内面を形成するように反対の中間壁に平行に配置される。
【００３２】
単純化された製造のために立方体状のハウジングは、一体に形成された底部と、一体に形成された横壁と、開かれたカバーサイドとを示すべきである。このようにしてハウジングは、単なる２つの部品すなわちカバーと残りのハウジングとからなる。
【００３３】
このカバーもまた、更なる部品が必要とされないように磁気駆動部に一体化され得る。
【００３４】
カバーは、アーマチュア側の駆動装置の通過のための開口部を有するべきである。
【００３５】
駆動要素がこの通路への、またはこの通路からの流れに影響を及ぼさないように駆動要素から離れた少なくとも１つの通路が中空内部に開いている場合は更に有利である。
【００３６】
駆動要素は、実質的に１つの平面に配置されるべきである、すなわち駆動要素は、弁座も実質的に１つの平面に配置されるように互いに隣接して配置されるべきである。これは、電磁弁の製造を容易にする。特にすべての弁座はハウジングの１つの壁に存在することが可能であり、この「壁」もまた底部であると理解される。
本発明の更なる特徴および利点は、参照が行われる下記の説明および図面から明らかになる。これらの図面は下記を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による電磁弁の長手方向断面図である。
【図２】駆動部が取り外された電磁弁の斜視図である。
【図３】バルブ駆動部が取り外された図２に示されたバルブハウジングの上面図である。
【図４】図３に示されたハウジングの線ＩＶ−ＩＶに沿った拡大図である。
【図５】図１の線Ｖ−Ｖに沿った電磁弁の断面図である。
【図６ａ】本発明による電磁弁で使用され得る磁気駆動部の可能な変形例の斜視図である。
【図６ｂ】本発明による電磁弁で使用され得る磁気駆動部の可能な変形例の上面図である。
【図７ａ】磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図７ｂ】磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図８ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図８ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図８ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【図９ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図９ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図９ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【図１０ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１０ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１０ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【図１１ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１１ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１１ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の異なる軸線方向高さにおける断面図である。
【図１１ｄ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の異なる軸線方向高さにおける断面図である。
【図１２ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１２ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１３ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１３ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１４ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１４ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１４ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本電磁弁は極めて小さな構造を有し、図１では過度に拡大されて示されている。実際に本発明による電磁弁は、ほんの約７〜１０ｍｍの幅を有する。
【００３９】
本電磁弁は、両バルブが互いに独立に駆動され得る２重３／２一方通行弁として構成される。
【００４０】
駆動ユニット１２は、底部１６と周りの横壁１８とを有する好適には一体の流体ハウジング１４を備える。ハウジング１４は、磁気駆動部１０の一部としてカバー２０によって上部に向かって閉じられる。ハウジング１４の内部は、図２から最も容易に理解され得る。底部１６と横壁１８とに一体的に接している中間壁２２は立方体状のハウジング１４を対角線方向に貫いて延びる。
【００４１】
中間壁２２は、ハウジング１４の中空内部を必ずではないが好適には互いに流体的に分離されていて各々が３／２一方通行弁に関連している２つの制御チャンバ２４、２６に分割する。代替として、１つのハウジング１４に２つより多い３／２一方通行弁が収容されることも可能である。
【００４２】
以下それぞれ駆動要素２８、３０と呼ばれる２つのバルブ本体は、制御チャンバ２４、２６に完全に収容される。駆動要素２８、３０は、その仮想中心が旋回軸線を形成する軸受けピン３２を介して各々がハウジング１４内に取り付けられる２アームレバー（図４を参照）である。これらのピン３２は、図３および５からわかるように、外側から横壁１８と中間壁２２との孔に押し込まれる。ピン３２は互いに平行に、または同軸的に延びている。図示の例示的実施形態では、これらのピンは平行である。
【００４３】
図４ではレバーアーム３４、３６が異なる長さを有することがわかる。
【００４４】
各駆動要素２８、３０は、制御チャンバ２４または２６内に開いている流路４２、４４に結び付いた２つの弁座３８、４０と協動する。底部１６から駆動要素２８、３０に向かって円錐形状の突起４６、４８が延びている。それぞれの突起４６、４８の最上部で開いている流路４２、４４は突起４６、４８を通って同軸的に延びる。突起４６、４８は口の周りに、それぞれ弁座３８および４０を形成するリング状表面を備えている。
【００４５】
図示の実施形態では、軸受けピン３２の仮想旋回軸線からのこれら２つの弁座３８、４０の距離は等しいが、異なることもあり得る。
【００４６】
軸受けピン３２の領域における駆動要素３０のより良好な安定のために駆動要素３０は、ベアリングラグとも呼ばれる突起５０を示す。同じことは駆動要素２８にも当てはまる。
【００４７】
図４はまた、図５に示されているような、しかしながら好適には駆動要素２８、３０から離れている流路５２を示す。
【００４８】
したがって各制御チャンバ２４、２６は、そこで開いている全部で３つの流路、すなわち流路４２、４４、５２を有する。これら３つの流路のうちの２つ、すなわち流路４２、４４は駆動要素２８または３０によって閉じられ得る。
【００４９】
揺り椅子様駆動要素３０は、弁座３８、４０に関連する面上に、駆動要素２８、３０が弁座３８または４０に支えられているときに、強められた密閉を与えるエラストマーで作られた１つのそれぞれの密閉要素５４を有する。これら２つの弁座３８、４０は、軸受けピン３２の中心軸線も配置されるべきである共通平面５６（図４を参照）を画定する。しかしながらこれは単に１つの有利なオプションである。
【００５０】
２つの駆動要素２８、３０は好適には同じ形状を有しており、これらは１８０度回転させられたそれぞれの制御チャンバ２４、２６に取り付けられるだけである。
【００５１】
駆動要素２８、３０は、特に制御チャンバ２４、２６の対角線のほぼ全長に亘って中間壁２２に平行に延びる細長い棒状胴体である。
【００５２】
長いレバーアーム３６と、より正確にはその自由な軸線方向端部と、底部１６との間には、図４に関して駆動要素３０を反時計回り方向に偏倚させて弁座３８に駆動要素を押し付けるスプリング５８が取り付けられている。
【００５３】
スプリング５８のより良い支持のためにレバーアーム３６と底部１６との両者はピン状の突起を構成する保持形状体６０を備える。
【００５４】
弁座３８、４０とは反対の面上に駆動要素２８、３０は、半円形断面を有し特にウェブ（曲面）の形に構成された係合面６２を有する。これは図２において明らかに見ることができる。
【００５５】
流路４４が閉じられたとき、係合面６２は弁座４０の真上に位置決めされる、すなわちこれらの対応する面は互いに向き合わされる。
【００５６】
係合面６２は、磁気駆動部１０の可動磁気コア６４の形をした駆動装置との低摩擦接触のために重要である。この磁気コア６４は、これがそれを介して係合面６２に支えられ得る平面状対抗接触面を端面の側に有する。
【００５７】
しかしながら代替としてこれら２つの接触面は、駆動要素２８、３０における係合面６２が平面状に構成され、磁気コア６４、８２の端面が半球形状を有するようにも構成され得る。
【００５８】
磁気コア６４は、長手方向または軸線方向Ａに可動である（図１を参照）。
【００５９】
スプリング５８もまたこの軸線方向Ａに向けられる。更に流路４２、４４は軸線方向Ａに延びる。
【００６０】
流路４４の仮想中心軸線に関するウェブ状係合面６２の向き(方向づけ)は好適には、流路４４の中心軸線、したがってまた弁座４０の中心軸線が図２に示されているウェブの長手方向中心軸線６６に交差するように実現されるが、これは流路４４の閉じられたバルブ位置に関してである。
【００６１】
より一般的に言えば、閉じられた位置では係合面６２に作用する磁気コア６４を通る駆動力の合力は、いわゆる閉鎖面と垂直に交差するはずである。閉鎖面はリング状弁座４０の外周によって画定され、そして今度は閉鎖面と呼ばれる円形領域を画定する。
【００６２】
更に図１および４からわかるように係合面６２は、磁気コア６４が磁気駆動部１０の更なるコンパクトさを実現するために更に内側に位置決めされるように磁気コア６４の中心軸線に関してオフセットされる。係合面６２と磁気コア６４の下部端面との間の接触部は、磁気コア６４の中心軸線に関してレバーアーム３６の自由端により近いところに配置される。
【００６３】
駆動ユニット１２の更なる特徴は、軸線方向Ａに関するその低い高さである。この低い高さは、実質的に１つの平面に配置された駆動要素２８、３０の平行な配置によって得られる。これは、軸線方向Ａに関して駆動要素２８、３０が互いに上下に配置されるのではなく図１からわかるように互いに隣り合わせに配置されることを意味する。したがって軸受けピン３２の旋回軸線は好適には、軸線方向Ａに垂直である共通平面に配置される。
【００６４】
駆動要素２８、３０の単純な取付けおよび確実な支持はまた、中間壁２２の向かい側の面に平行に延びる案内面７２を有する一体化形成された楔形の内向き案内突起７０が相対する壁１８から突出しているので（図５を参照）、軸受けピン３２の長手方向に駆動要素２８、３０を取り付けることによっても改善される。
【００６５】
このようにして駆動要素２８、３０は、軸線方向変位に対抗して固定されるように相対する案内面の間に取り付けられる。
【００６６】
図１に示されている磁気駆動部１０は、事前取付けユニットとしても構成される駆動ユニット１２上にこの磁気駆動部１０の取付けおよび完成の後に配置される事前取付け内蔵型ユニットである。
【００６７】
磁気駆動部１０は、駆動ユニット１２とは反対側の端部で各々が磁気プラグ７８、８０を取り囲む２つの平行なコイル７４、７６を備える。以下磁気コア８２、６４と呼ばれる軸線方向に可動なアーマチュアもまたコイル７４、７６の内部に収容され、それぞれの磁気プラグ７８、８０とは反対側の駆動ユニット１２に向かってスプリング８６によって偏倚されている。磁気コア８２、６４はカバー２０の開口部を貫通してハウジング１４の内部に突出しており、初期位置においてそれぞれの駆動要素２８または３０の凸状係合面６２を押し付けている。しかしながら初期位置においてコイル７４、７６が電流を供給されないとき、それぞれの駆動要素２８、３０はスプリング５８がスプリング８６より弱いように構成されているので弁座４０から外されて弁座３８上に静止するように旋回させられる。
【００６８】
参照符号８８は、磁気コアを取り囲むスリーブ内で磁気コア８２、６４が動くときに恐らく発生する摩擦力に対抗する滑り要素を指す。
【００６９】
図１はまた、磁気駆動部１０もまた極めてコンパクトな構造を有することを示している。軸線方向Ａに見られるように磁気駆動部１０は、ハウジング１４の底面からの如何なる面にも突き出ない。
【００７０】
２つのコイル７４、７６は互いに独立に駆動されることが可能であり、このことは駆動要素２８、３０によって形成された２つの３／２一方通行弁もまた互いに独立に駆動され得ることを意味する。この独立した駆動は、２つの強磁性回路が実質的に互いに分離されている駆動部自身の強磁性回路を各々の駆動部が有するという事実から可能である。この分離は、コイル７４、７６から上部に突出している２つの磁気プラグ７８、８０が共通のヨークプレート９０に受けられているにもかかわらず得られる。２つの平行なコイル７４、７６を軸線方向に範囲画定するために更に、コイル７４、７６の反対側端部に設けられた共通のヨークプレート９２が存在する。
【００７１】
図６〜１４は、２つの共通ヨークプレート９０、９２にもかかわらず実質的に互いに影響を及ぼさない２つの強磁性回路がどのように形成されるかの異なる可能性を示す。
【００７２】
図６ａによる実施形態では、２つの平行なヨークボルト９４の形をした２つの磁気要素であって、コイル７４、７６に平行にこれらのコイル間に延びる２つの磁気要素が設けられている。図６ｂからわかるように、ヨークボルト９４は２つのコイル７４、７６の共通包絡面内に配置され、最上部および底部に突出していない、すなわち図６ｂに関して横方向に突出していない。これら２つのヨークボルト９４は磁性を有し、ヨークプレートの凹部に受け入れられて固定されるようにこれら２つのヨークプレート７４、７６の凹部内に突出している。ヨークボルト９４は、コイル７４、７６および磁気プラグ７８、８０と共に２つの強磁性回路を形成する。各強磁性回路の漂遊磁界は極めて小さいので、隣接する強磁性回路は機能的に影響を受けないままに留まる。
【００７３】
強磁性回路の更に良好な分離は、図７の実施形態によって得られる。ここでは、対応するヨークボルト９４も設けられる。しかしながら少なくとも上部ヨークプレート９０、好適には両ヨークプレート９０、９２は、各々のギャップがヨークプレート９０、９２の相対する長手方向縁部９８、１００から各々が始まり、それぞれ相対する長手方向縁部１００および９８に向かって延び、それから互いに合併することなく互いに接近するギャップ９６を生じさせる。ギャップ９６は、これらのギャップが常にヨークボルト９４に結び付けられ、結び付けられたヨークボルト９４と磁気プラグ７８または８０との間に配置されるように、ギャップの長手方向縁部９８、１００から互いに向かって正確に反対に延びるのではなく、互いに横方向にオフセットされる。このようにして一方のギャップ９６は磁気プラグ７８からヨークボルトを磁気的に分離し、他のギャップ９６は他方のヨークボルト９４から磁気プラグ８０を分離する。このようにして各々のヨークボルトがそれぞれの強磁性回路を形成するために、図７ｂの上部ヨークボルト９４は磁気プラグ７８と磁気的に結び付けられ、下部ヨークボルト９４は磁気プラグ８０と結び付けられる。ギャップ９６間の狭い接続ウェブ（曲面部）１０２は一種のブリッジを形成するが、このブリッジはこのブリッジを介して２つの強磁性回路の大きな影響が発生しないほど狭く、またこれら２つの駆動部は互いに別々に機能することができる。
【００７４】
接続ウェブ１０２は、ヨークプレートの取付けを簡単にするヨークプレート９０、９２の一体化構成を可能にする。２部品ヨークプレートの場合には、これらの部品を互いに位置合わせするために更なる調整ステップが必要とされる。
【００７５】
図６〜７による実施形態および図８〜１４による残りの実施形態に関して、ヨークプレート９０、９２をシートスタックとして構成することは有利であり得るが、これはヨークプレート９０、９２が数層の薄い金属シートから作られることを意味する。簡略化のためにこれらの金属シートはスタックとしてスタンプ加工され得る。
【００７６】
図７ａのＬ字形ギャップ９６はヨークプレート９０、９２を完全に貫通して軸線方向に延びているが、図８の実施形態では、多層ヨークプレート９０または９２の上部層はギャップなしに構成され（図８ｂを参照）、これに対して下地層は接続ウェブ１０２なしで構成された完全に連続したギャップ９６を有するので、これら２つの強磁性回路は下部層において互いに完全に分離されるということがもたらされる。上部層は特に、如何なる磁気ブリッジも形成しないように非フェライト材料で作られる。
【００７７】
図９〜１４による実施形態では、２つのヨークボルトよりむしろ、強磁性回路を分離するための磁気要素であって、コイル７４、７６間に延びる磁気プレート１０４の形をした磁気要素（例えば図９ｃを参照）が設けられている。磁気プレート１０４は、ヨークプレート９０、９２間で軸線方向に延びてこれらのヨークプレートと接触している。コイル７４、７６はまた、コイルワイヤを絶縁するための絶縁ラッカーが損傷されてはならない最も狭い場所で、磁気プレート１０４に接触することも、例えば磁気プレート１０４を締付け固定することもできる。
【００７８】
磁気プレート１０４は、軸線方向Ａに見られるように楔形の厚い長手方向縁部を示している。これらの長手方向縁部は参照符号１０６を有する。この楔形長手方向縁部１０６は、磁気プレート１０４の全長に亘ってコイル７４、７６の軸線方向Ａに延び、コイル７４、７６の円筒形外面の結果から生じるコイル７４、７６の外側包絡面１０８とコイル７４、７６との間の空間を実質的に満たす。
【００７９】
図９による実施形態では、ヨークプレート９０、９２にはスロットが作られていない。
【００８０】
しかしながら図１０ａによる実施形態では、これに関連して図７に関する説明に参照が行われ得るように適当なギャップ９６を有する図７のヨークプレート９０、９２が使用される。
【００８１】
図１１による実施形態では、図８のヨークプレート９０、９２は磁気プレート１０４に接続して使用される。ここでは別々の説明はいずれも必要でない。
【００８２】
図１２による実施形態では、磁気プレート１０４は厚い長手方向縁部なしで単に矩形に構成される。ヨークプレート９０、９２は図６による実施形態のヨークプレートに対応している。
【００８３】
図１３の実施形態は、図１２の磁気プレート１０４を図７および１０のヨークプレート９０、９２と組み合わせている。
【００８４】
図１４の実施形態は、図１２の磁気プレート１０４を図８および１１のヨークプレート９０、９２と組み合わせている。
【００８５】
これらの図に示されている磁気駆動部１０は、横方向に極めて小さな構造を有し、したがってハウジング１２の底部１６の底面から突出していない。軸線方向Ａに見られるように、コイルの中心軸を有するコイル７４、７６は長手方向ハウジング１４の中心軸線Ｍ上に配置される。図３を参照のこと。駆動要素２８、３０の対角線配置だけが同時にコンパクトな構造を得るために中心軸線Ｍ上におけるコイル７４、７６の配置を可能にするということが理解され得る。
【００８６】
図示のバルブは好適には、２つの３／２一方通行弁を有する空気弁である。
【００８７】
揺り子様の駆動要素２８、３０上の長いレバーアームは、復帰スプリング５８の収容を可能にしている。
【００８８】
通常の動作時に弁座４０の下に加圧下の媒体、例えば空気が印加される。空気弁において通気機能を有する流路４２は、流路５２いわゆる動作接続部と流体的に接続されている。関連するコイル７６の駆動時に弁座４０はスプリング５８によって開かれ、同時に弁座３８は閉じられる。電磁弁のこの切換え位置において流路４４は流路５２と流体的に接続される。
【００８９】
しかしながら流路４２が開かれることになっている場合には、コイル７６は電流を供給され、磁気コア８２または６４は駆動要素２８、３０に動かされ、駆動要素２８、３０は図４にしたがって時計回りに旋回して弁座３８から離昇させられる。２つの駆動部の小さな磁気的影響から、制御チャンバ２４、２６の駆動はそれぞれ他の制御チャンバ２６または２４の駆動とは独立に駆動され得る。
【００９０】
駆動要素２８、３０の対角線配置は長いレバーアームと小さな横方向の動きという結果をもたらし、これが流体性能を改善している。磁気コア８２、８４の下方に配置された弁座４０は、直接的パワー伝達を確実にする。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に立方体状のハウジングと少なくとも２つの流路（流動通路）が弁座で形成された少なくとも３つの流路が開いている中空内部とを備える電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、電磁弁はますます効率的でなければならず、また特にますますコンパクトに構成されなければならない。更に電磁弁は高速の応答および切替え特性を提供しなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、単純な構造を有するコンパクトな電磁弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
最初に言及されたタイプの電磁弁では、この目的は、少なくとも２つの２アーム付き駆動要素が中空内部内に旋回可能に取り付けられ、各々の駆動要素がその旋回位置に依存して弁座を覆い（カバー）または開放するために少なくとも１つの弁座と協動するという点において達成される。したがって本発明による電磁弁は、弁座を開放または閉鎖できるハウジングの中空内部に幾つかの揺り子様（rocker-like）駆動要素が収納されているので、極めてコンパクトな構造を有する。駆動要素は共通のハウジングに収容されるので、更に必要となる部品は少ししかない。本発明は特に、幾つかの一体化された３／２一方通行弁を有する電磁弁に関する。
【０００５】
好適な実施形態によればハウジングは特に、細長い平行六面体として構成される。
【０００６】
一実施形態では、バルブハウジングには弁座として形成された少なくとも２つの駆動要素と３つの流路とが配置されている。各駆動要素は、ただ１つの弁座と協動して弁座を開放または閉鎖できる。開かれた弁座は第３の流路と流体連通している。したがって４つの切替え条件が可能である：両弁座とも開いていることが可能である、両弁座とも閉じていることが可能である、第１の弁座は開いていて第２の弁座は閉じていることが可能である、第２の弁座は開いていて第１の弁座は閉じていることが可能である。このバルブ構成は、流体を混合するために特に適している。２つの弁座と協動するただ１つの揺り椅子様駆動要素を有するバルブでは、それぞれ１つの弁座は常に開いていて同時に他の１つは閉じている。したがって混合動作は実現され得ない。
【０００７】
ハウジングの内部に配置された中間壁がこの中空内部を数個の制御チャンバに分割している。各制御チャンバには少なくとも１つの駆動要素が収容される。
【０００８】
特にコンパクトな実施形態は、上面図において三角形の底面を有する制御チャンバが作り出されるように中間壁がハウジングの内部で対角線方向に延びるということによって達成され得る。この三角形の形状のために駆動要素はこの三角形の最も長い辺に沿って延びることができ、このことがスペースの節約を可能にしている。更に、より長いレバーアームが得られ、その結果として、より小さな推進力が必要とされる。このようにしてこのレバーアーム端部は、より大きな半径を有する円を描く。これは、偏向がほぼ垂直であって、ひどく弓形ではないことを意味する。
【０００９】
対角線方向に延びる中間壁はまた、この対角線方向の中間壁に沿って延びる駆動要素に関連して更なる利点を有する。駆動要素を駆動する、ハウジングの外側に配置されたアーマチュアは、ハウジングの外側面に平行な軸線であって、特にコイルの長手方向（軸線方向）から見て目に見え、そして特にハウジングの長い側面に平行であるハウジングの中心軸線に交差する軸線を有する可能性がある。したがって、これらのコイルとアーマチュアとの長手方向から見えるように、これらのコイルと共にアーマチュアはハウジングによって画定された底面内に配置されて、そこから横方向に突き出ない。
【００１０】
更なる一実施形態では各制御チャンバには、各駆動要素が少なくとも１つの弁座に接触するように適応した１つの駆動要素と少なくとも２つの流路とが設けられるはずである。これは、駆動要素が２／２一方通行弁を形成するために２つの流路のうちの１つを閉鎖できることを意味する。これは、２つの２／２一方通行弁が１つのバルブハウジング内に収容されることを意味する。
【００１１】
３つの流路のうちの２つがそれぞれ弁座として形成される３つの流路が各制御チャンバ内に設けられる場合には、各々が３／２方式（3/2-way）機能を有し、互いに独立している２つのバルブがこのようにして単一のハウジング内に実現される。
【００１２】
制御チャンバは、各制御チャンバ内のバルブが互いに別々に、そして互いに独立に切り替えられ得るように互いに流体的に分離されるべきである。しかしながら互いに流体的に接続された両制御チャンバのための共通の通路として１つの流入または流出通路を設けることも可能である。そのとき２つの流出または流入通路は、互いに独立に切り替えられ得る各制御チャンバ内に存在する。
【００１３】
駆動要素の復帰は、各制御チャンバ内に設けられたスプリングによって実現され得る。
【００１４】
迅速な復帰は、スプリングがハウジングの壁に設けられた流入側または流出側流路に平行に配置された場合に達成される。
【００１５】
このスプリングの一方の端部はハウジング壁に支えられるべきであり、他方の端部は駆動要素に支えられるべきである。
【００１６】
本発明の好適な実施形態は、スプリングがアームの端部で駆動要素に係合すると定めている。
【００１７】
ハウジング壁および／または駆動要素は、スプリングがハウジング内に捕捉されて位置決めされた状態に留まるようにスプリングのための保持形状体を有するべきである。このような保持形状体は特に、通常、らせんスプリングとして構成されたスプリングが圧入によって滑り嵌めされる突起である。
【００１８】
駆動要素のための旋回可能な取付けは特に、軸受けピンの端部がそれぞれハウジング壁に取り付けられる軸受けピンを与える。理論的には、両駆動要素のための１つの共通の軸受けを使用することも可能である。軸受けピン（単数または複数）は外側からハウジング内の内腔に挿入される。軸受けピンの内側端部が中間壁に取り付けられる場合もまた有利である。ハウジング壁における軸受けの場所は密閉される。
【００１９】
駆動要素は各々、弁座から離れる方向に向いた駆動要素の側面に駆動装置（actuator）のための係合面を有し得る。したがって駆動装置、通常アーマチュアは、いわば関連する弁座に向かって駆動要素を動かすために駆動要素に対して背面を押し付ける。
【００２０】
係合面は、ウェブ（曲面）として構成され得る、および／または半円形断面輪郭（プロファイル）、または更に一般的に言えば凸状断面輪郭を有し得る。これは、可能であれば軸線に沿って動き得る係合駆動装置と円の上で動き得る係合面との間の如何なる滑り摩擦の発生も防止するために有利である。むしろこの凸状面はこれら２つの部品の転がり運動につながる。
【００２１】
これに関連して弁座の中心軸線は、好適にはウェブの長手方向の中心軸線と交差する。これは、ウェブを介して加えられた力が弁座の真上にあることを意味する。
【００２２】
閉じた位置において、係合面に加えられた駆動力の合力が弁座によって画定された閉鎖面と好適には垂直に交差する場合は更に有利である。弁座は通常、流路の口を取り囲むリング状の縁部である。このリングは、リングの外周部の内側を形成する閉鎖面を画定する。
【００２３】
上記のようにアーマチュア側の力の印加は、アーマチュアの中心軸線に対して偏心するように配置された係合面において駆動装置によって行われる。これは、可能であれば駆動装置の外面がアーマチュアの長手方向に見られるようにハウジングの外側周辺部から突出しないようにアーマチュアを互いに隣接して比較的近くに位置決めすることを可能にする。しかしながらこの実施形態は更に、レバーアームを極めて長く構成することを可能にする。特に係合面は駆動要素の関連するレバーアームの端部に、より近傍に在るべきである、すなわちアーマチュアの中心軸線より外側に在るべきである。
【００２４】
駆動要素には一体に形成された軸受け突起が存在し得る。更にまたは代替として、駆動要素の各アームには弁座のための閉鎖面が配置される。駆動要素の旋回軸線は好適には、これらの閉鎖面によって画定された共通平面において位置決めされる。
【００２５】
好適な実施形態は、少なくとも１つの駆動要素が長いアームと短いアームとを有すると定めている、特に２つの駆動要素の両方の短いアームがハウジング内で反対方向を指すと定めている。このようにして制御チャンバの、および駆動要素の点対称構造も恐らく取得され得る。
【００２６】
駆動要素は、互いに平行に延びる特に細長い胴体である。
【００２７】
可能な限り少ない異なる部品を有するために、駆動要素は完全に同じように構成され得る、すなわち同じ形状と寸法とを有し得る。
【００２８】
３／２一方通行弁を用意するために、各制御チャンバ内には２つの弁座を有する３つの流路が開いている。これは、１つの流路は常に開いたままでいるが他の２つの流路は弁座において制御チャンバの内部に開くことを意味する。
【００２９】
弁座は各制御チャンバにおいて異なる形状を有し得る。
【００３０】
駆動要素に、少なくとも関連する弁座に接触する領域における１つのアームに、関連する弁座を覆いまたは開放するための弾力性密閉要素が固定され得る。
【００３１】
好適な実施形態によれば、駆動要素の横方向の位置決めのために楔形の内向き案内突起がハウジング壁と一体に形成される。特に、関連する駆動要素に向き合うこの楔の１つの面は、これら２つの面が互いに平行であって横方向案内面を形成するように反対の中間壁に平行に配置される。
【００３２】
単純化された製造のために立方体状のハウジングは、一体に形成された底部と、一体に形成された横壁と、開かれたカバーサイドとを示すべきである。このようにしてハウジングは、単なる２つの部品すなわちカバーと残りのハウジングとからなる。
【００３３】
このカバーもまた、更なる部品が必要とされないように磁気駆動部に一体化され得る。
【００３４】
カバーは、アーマチュア側の駆動装置の通過のための開口部を有するべきである。
【００３５】
駆動要素がこの通路への、またはこの通路からの流れに影響を及ぼさないように駆動要素から離れた少なくとも１つの通路が中空内部に開いている場合は更に有利である。
【００３６】
駆動要素は、実質的に１つの平面に配置されるべきである、すなわち駆動要素は、弁座も実質的に１つの平面に配置されるように互いに隣接して配置されるべきである。これは、電磁弁の製造を容易にする。特にすべての弁座はハウジングの１つの壁に存在することが可能であり、この「壁」もまた底部であると理解される。
本発明の更なる特徴および利点は、参照が行われる下記の説明および図面から明らかになる。これらの図面は下記を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による電磁弁の長手方向断面図である。
【図２】駆動部が取り外された電磁弁の斜視図である。
【図３】バルブ駆動部が取り外された図２に示されたバルブハウジングの上面図である。
【図４】図３に示されたハウジングの線ＩＶ−ＩＶに沿った拡大図である。
【図５】図１の線Ｖ−Ｖに沿った電磁弁の断面図である。
【図６ａ】本発明による電磁弁で使用され得る磁気駆動部の可能な変形例の斜視図である。
【図６ｂ】本発明による電磁弁で使用され得る磁気駆動部の可能な変形例の上面図である。
【図７ａ】磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図７ｂ】磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図８ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図８ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図８ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【図９ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図９ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図９ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【図１０ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１０ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１０ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【図１１ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１１ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１１ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の異なる軸線方向高さにおける断面図である。
【図１１ｄ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の異なる軸線方向高さにおける断面図である。
【図１２ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１２ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１３ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１３ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１４ａ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の斜視図である。
【図１４ｂ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の上面図である。
【図１４ｃ】本発明で使用され得る磁気駆動部の更なる実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本電磁弁は極めて小さな構造を有し、図１では過度に拡大されて示されている。実際に本発明による電磁弁は、ほんの約７〜１０ｍｍの幅を有する。
【００３９】
本電磁弁は、両バルブが互いに独立に駆動され得る２重３／２一方通行弁として構成される。
【００４０】
駆動ユニット１２は、底部１６と周りの横壁１８とを有する好適には一体の流体ハウジング１４を備える。ハウジング１４は、磁気駆動部１０の一部としてカバー２０によって上部に向かって閉じられる。ハウジング１４の内部は、図２から最も容易に理解され得る。底部１６と横壁１８とに一体的に接している中間壁２２は立方体状のハウジング１４を対角線方向に貫いて延びる。
【００４１】
中間壁２２は、ハウジング１４の中空内部を必ずではないが好適には互いに流体的に分離されていて各々が３／２一方通行弁に関連している２つの制御チャンバ２４、２６に分割する。代替として、１つのハウジング１４に２つより多い３／２一方通行弁が収容されることも可能である。
【００４２】
以下それぞれ駆動要素２８、３０と呼ばれる２つのバルブ本体は、制御チャンバ２４、２６に完全に収容される。駆動要素２８、３０は、その仮想中心が旋回軸線を形成する軸受けピン３２を介して各々がハウジング１４内に取り付けられる２アームレバー（図４を参照）である。これらのピン３２は、図３および５からわかるように、外側から横壁１８と中間壁２２との孔に押し込まれる。ピン３２は互いに平行に、または同軸的に延びている。図示の例示的実施形態では、これらのピンは平行である。
【００４３】
図４ではレバーアーム３４、３６が異なる長さを有することがわかる。
【００４４】
各駆動要素２８、３０は、制御チャンバ２４または２６内に開いている流路４２、４４に結び付いた２つの弁座３８、４０と協動する。底部１６から駆動要素２８、３０に向かって円錐形状の突起４６、４８が延びている。それぞれの突起４６、４８の最上部で開いている流路４２、４４は突起４６、４８を通って同軸的に延びる。突起４６、４８は口の周りに、それぞれ弁座３８および４０を形成するリング状表面を備えている。
【００４５】
図示の実施形態では、軸受けピン３２の仮想旋回軸線からのこれら２つの弁座３８、４０の距離は等しいが、異なることもあり得る。
【００４６】
軸受けピン３２の領域における駆動要素３０のより良好な安定のために駆動要素３０は、ベアリングラグとも呼ばれる突起５０を示す。同じことは駆動要素２８にも当てはまる。
【００４７】
図４はまた、図５に示されているような、しかしながら好適には駆動要素２８、３０から離れている流路５２を示す。
【００４８】
したがって各制御チャンバ２４、２６は、そこで開いている全部で３つの流路、すなわち流路４２、４４、５２を有する。これら３つの流路のうちの２つ、すなわち流路４２、４４は駆動要素２８または３０によって閉じられ得る。
【００４９】
揺り椅子様駆動要素３０は、弁座３８、４０に関連する面上に、駆動要素２８、３０が弁座３８または４０に支えられているときに、強められた密閉を与えるエラストマーで作られた１つのそれぞれの密閉要素５４を有する。これら２つの弁座３８、４０は、軸受けピン３２の中心軸線も配置されるべきである共通平面５６（図４を参照）を画定する。しかしながらこれは単に１つの有利なオプションである。
【００５０】
２つの駆動要素２８、３０は好適には同じ形状を有しており、これらは１８０度回転させられたそれぞれの制御チャンバ２４、２６に取り付けられるだけである。
【００５１】
駆動要素２８、３０は、特に制御チャンバ２４、２６の対角線のほぼ全長に亘って中間壁２２に平行に延びる細長い棒状胴体である。
【００５２】
長いレバーアーム３６と、より正確にはその自由な軸線方向端部と、底部１６との間には、図４に関して駆動要素３０を反時計回り方向に偏倚させて弁座３８に駆動要素を押し付けるスプリング５８が取り付けられている。
【００５３】
スプリング５８のより良い支持のためにレバーアーム３６と底部１６との両者はピン状の突起を構成する保持形状体６０を備える。
【００５４】
弁座３８、４０とは反対の面上に駆動要素２８、３０は、半円形断面を有し特にウェブ（曲面）の形に構成された係合面６２を有する。これは図２において明らかに見ることができる。
【００５５】
流路４４が閉じられたとき、係合面６２は弁座４０の真上に位置決めされる、すなわちこれらの対応する面は互いに向き合わされる。
【００５６】
係合面６２は、磁気駆動部１０の可動磁気コア６４の形をした駆動装置との低摩擦接触のために重要である。この磁気コア６４は、これがそれを介して係合面６２に支えられ得る平面状対抗接触面を端面の側に有する。
【００５７】
しかしながら代替としてこれら２つの接触面は、駆動要素２８、３０における係合面６２が平面状に構成され、磁気コア６４、８２の端面が半球形状を有するようにも構成され得る。
【００５８】
磁気コア６４は、長手方向または軸線方向Ａに可動である（図１を参照）。
【００５９】
スプリング５８もまたこの軸線方向Ａに向けられる。更に流路４２、４４は軸線方向Ａに延びる。
【００６０】
流路４４の仮想中心軸線に関するウェブ状係合面６２の向き(方向づけ)は好適には、流路４４の中心軸線、したがってまた弁座４０の中心軸線が図２に示されているウェブの長手方向中心軸線６６に交差するように実現されるが、これは流路４４の閉じられたバルブ位置に関してである。
【００６１】
より一般的に言えば、閉じられた位置では係合面６２に作用する磁気コア６４を通る駆動力の合力は、いわゆる閉鎖面と垂直に交差するはずである。閉鎖面はリング状弁座４０の外周によって画定され、そして今度は閉鎖面と呼ばれる円形領域を画定する。
【００６２】
更に図１および４からわかるように係合面６２は、磁気コア６４が磁気駆動部１０の更なるコンパクトさを実現するために更に内側に位置決めされるように磁気コア６４の中心軸線に関してオフセットされる。係合面６２と磁気コア６４の下部端面との間の接触部は、磁気コア６４の中心軸線に関してレバーアーム３６の自由端により近いところに配置される。
【００６３】
駆動ユニット１２の更なる特徴は、軸線方向Ａに関するその低い高さである。この低い高さは、実質的に１つの平面に配置された駆動要素２８、３０の平行な配置によって得られる。これは、軸線方向Ａに関して駆動要素２８、３０が互いに上下に配置されるのではなく図１からわかるように互いに隣り合わせに配置されることを意味する。したがって軸受けピン３２の旋回軸線は好適には、軸線方向Ａに垂直である共通平面に配置される。
【００６４】
駆動要素２８、３０の単純な取付けおよび確実な支持はまた、中間壁２２の向かい側の面に平行に延びる案内面７２を有する一体化形成された楔形の内向き案内突起７０が相対する壁１８から突出しているので（図５を参照）、軸受けピン３２の長手方向に駆動要素２８、３０を取り付けることによっても改善される。
【００６５】
このようにして駆動要素２８、３０は、軸線方向変位に対抗して固定されるように相対する案内面の間に取り付けられる。
【００６６】
図１に示されている磁気駆動部１０は、事前取付けユニットとしても構成される駆動ユニット１２上にこの磁気駆動部１０の取付けおよび完成の後に配置される事前取付け内蔵型ユニットである。
【００６７】
磁気駆動部１０は、駆動ユニット１２とは反対側の端部で各々が磁気プラグ７８、８０を取り囲む２つの平行なコイル７４、７６を備える。以下磁気コア８２、６４と呼ばれる軸線方向に可動なアーマチュアもまたコイル７４、７６の内部に収容され、それぞれの磁気プラグ７８、８０とは反対側の駆動ユニット１２に向かってスプリング８６によって偏倚されている。磁気コア８２、６４はカバー２０の開口部を貫通してハウジング１４の内部に突出しており、初期位置においてそれぞれの駆動要素２８または３０の凸状係合面６２を押し付けている。しかしながら初期位置においてコイル７４、７６が電流を供給されないとき、それぞれの駆動要素２８、３０はスプリング５８がスプリング８６より弱いように構成されているので弁座４０から外されて弁座３８上に静止するように旋回させられる。
【００６８】
参照符号８８は、磁気コアを取り囲むスリーブ内で磁気コア８２、６４が動くときに恐らく発生する摩擦力に対抗する滑り要素を指す。
【００６９】
図１はまた、磁気駆動部１０もまた極めてコンパクトな構造を有することを示している。軸線方向Ａに見られるように磁気駆動部１０は、ハウジング１４の底面からの如何なる面にも突き出ない。
【００７０】
２つのコイル７４、７６は互いに独立に駆動されることが可能であり、このことは駆動要素２８、３０によって形成された２つの３／２一方通行弁もまた互いに独立に駆動され得ることを意味する。この独立した駆動は、２つの強磁性回路が実質的に互いに分離されている駆動部自身の強磁性回路を各々の駆動部が有するという事実から可能である。この分離は、コイル７４、７６から上部に突出している２つの磁気プラグ７８、８０が共通のヨークプレート９０に受けられているにもかかわらず得られる。２つの平行なコイル７４、７６を軸線方向に範囲画定するために更に、コイル７４、７６の反対側端部に設けられた共通のヨークプレート９２が存在する。
【００７１】
図６〜１４は、２つの共通ヨークプレート９０、９２にもかかわらず実質的に互いに影響を及ぼさない２つの強磁性回路がどのように形成されるかの異なる可能性を示す。
【００７２】
図６ａによる実施形態では、２つの平行なヨークボルト９４の形をした２つの磁気要素であって、コイル７４、７６に平行にこれらのコイル間に延びる２つの磁気要素が設けられている。図６ｂからわかるように、ヨークボルト９４は２つのコイル７４、７６の共通包絡面内に配置され、最上部および底部に突出していない、すなわち図６ｂに関して横方向に突出していない。これら２つのヨークボルト９４は磁性を有し、ヨークプレートの凹部に受け入れられて固定されるようにこれら２つのヨークプレート７４、７６の凹部内に突出している。ヨークボルト９４は、コイル７４、７６および磁気プラグ７８、８０と共に２つの強磁性回路を形成する。各強磁性回路の漂遊磁界は極めて小さいので、隣接する強磁性回路は機能的に影響を受けないままに留まる。
【００７３】
強磁性回路の更に良好な分離は、図７の実施形態によって得られる。ここでは、対応するヨークボルト９４も設けられる。しかしながら少なくとも上部ヨークプレート９０、好適には両ヨークプレート９０、９２は、各々のギャップがヨークプレート９０、９２の相対する長手方向縁部９８、１００から各々が始まり、それぞれ相対する長手方向縁部１００および９８に向かって延び、それから互いに合併することなく互いに接近するギャップ９６を生じさせる。ギャップ９６は、これらのギャップが常にヨークボルト９４に結び付けられ、結び付けられたヨークボルト９４と磁気プラグ７８または８０との間に配置されるように、ギャップの長手方向縁部９８、１００から互いに向かって正確に反対に延びるのではなく、互いに横方向にオフセットされる。このようにして一方のギャップ９６は磁気プラグ７８からヨークボルトを磁気的に分離し、他のギャップ９６は他方のヨークボルト９４から磁気プラグ８０を分離する。このようにして各々のヨークボルトがそれぞれの強磁性回路を形成するために、図７ｂの上部ヨークボルト９４は磁気プラグ７８と磁気的に結び付けられ、下部ヨークボルト９４は磁気プラグ８０と結び付けられる。ギャップ９６間の狭い接続ウェブ（曲面部）１０２は一種のブリッジを形成するが、このブリッジはこのブリッジを介して２つの強磁性回路の大きな影響が発生しないほど狭く、またこれら２つの駆動部は互いに別々に機能することができる。
【００７４】
接続ウェブ１０２は、ヨークプレートの取付けを簡単にするヨークプレート９０、９２の一体化構成を可能にする。２部品ヨークプレートの場合には、これらの部品を互いに位置合わせするために更なる調整ステップが必要とされる。
【００７５】
図６〜７による実施形態および図８〜１４による残りの実施形態に関して、ヨークプレート９０、９２をシートスタックとして構成することは有利であり得るが、これはヨークプレート９０、９２が数層の薄い金属シートから作られることを意味する。簡略化のためにこれらの金属シートはスタックとしてスタンプ加工され得る。
【００７６】
図７ａのＬ字形ギャップ９６はヨークプレート９０、９２を完全に貫通して軸線方向に延びているが、図８の実施形態では、多層ヨークプレート９０または９２の上部層はギャップなしに構成され（図８ｂを参照）、これに対して下地層は接続ウェブ１０２なしで構成された完全に連続したギャップ９６を有するので、これら２つの強磁性回路は下部層において互いに完全に分離されるということがもたらされる。上部層は特に、如何なる磁気ブリッジも形成しないように非フェライト材料で作られる。
【００７７】
図９〜１４による実施形態では、２つのヨークボルトよりむしろ、強磁性回路を分離するための磁気要素であって、コイル７４、７６間に延びる磁気プレート１０４の形をした磁気要素（例えば図９ｃを参照）が設けられている。磁気プレート１０４は、ヨークプレート９０、９２間で軸線方向に延びてこれらのヨークプレートと接触している。コイル７４、７６はまた、コイルワイヤを絶縁するための絶縁ラッカーが損傷されてはならない最も狭い場所で、磁気プレート１０４に接触することも、例えば磁気プレート１０４を締付け固定することもできる。
【００７８】
磁気プレート１０４は、軸線方向Ａに見られるように楔形の厚い長手方向縁部を示している。これらの長手方向縁部は参照符号１０６を有する。この楔形長手方向縁部１０６は、磁気プレート１０４の全長に亘ってコイル７４、７６の軸線方向Ａに延び、コイル７４、７６の円筒形外面の結果から生じるコイル７４、７６の外側包絡面１０８とコイル７４、７６との間の空間を実質的に満たす。
【００７９】
図９による実施形態では、ヨークプレート９０、９２にはスロットが作られていない。
【００８０】
しかしながら図１０ａによる実施形態では、これに関連して図７に関する説明に参照が行われ得るように適当なギャップ９６を有する図７のヨークプレート９０、９２が使用される。
【００８１】
図１１による実施形態では、図８のヨークプレート９０、９２は磁気プレート１０４に接続して使用される。ここでは別々の説明はいずれも必要でない。
【００８２】
図１２による実施形態では、磁気プレート１０４は厚い長手方向縁部なしで単に矩形に構成される。ヨークプレート９０、９２は図６による実施形態のヨークプレートに対応している。
【００８３】
図１３の実施形態は、図１２の磁気プレート１０４を図７および１０のヨークプレート９０、９２と組み合わせている。
【００８４】
図１４の実施形態は、図１２の磁気プレート１０４を図８および１１のヨークプレート９０、９２と組み合わせている。
【００８５】
これらの図に示されている磁気駆動部１０は、横方向に極めて小さな構造を有し、したがってハウジング１２の底部１６の底面から突出していない。軸線方向Ａに見られるように、コイルの中心軸を有するコイル７４、７６は長手方向ハウジング１４の中心軸線Ｍ上に配置される。図３を参照のこと。駆動要素２８、３０の対角線配置だけが同時にコンパクトな構造を得るために中心軸線Ｍ上におけるコイル７４、７６の配置を可能にするということが理解され得る。
【００８６】
図示のバルブは好適には、２つの３／２一方通行弁を有する空気弁である。
【００８７】
揺り子様の駆動要素２８、３０上の長いレバーアームは、復帰スプリング５８の収容を可能にしている。
【００８８】
通常の動作時に弁座４０の下に加圧下の媒体、例えば空気が印加される。空気弁において通気機能を有する流路４２は、流路５２いわゆる動作接続部と流体的に接続されている。関連するコイル７６の駆動時に弁座４０はスプリング５８によって開かれ、同時に弁座３８は閉じられる。電磁弁のこの切換え位置において流路４４は流路５２と流体的に接続される。
【００８９】
しかしながら流路４２が開かれることになっている場合には、コイル７６は電流を供給され、磁気コア８２または６４は駆動要素２８、３０に動かされ、駆動要素２８、３０は図４にしたがって時計回りに旋回して弁座３８から離昇させられる。２つの駆動部の小さな磁気的影響から、制御チャンバ２４、２６の駆動はそれぞれ他の制御チャンバ２６または２４の駆動とは独立に駆動され得る。
【００９０】
駆動要素２８、３０の対角線配置は長いレバーアームと小さな横方向の動きという結果をもたらし、これが流体性能を改善している。磁気コア８２、８４の下方に配置された弁座４０は、直接的パワー伝達を確実にする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空内部を有するハウジング（１４）を備える電磁弁であって、前記中空内部の中に少なくとも３つの流路（４２、４４、５２）が開いていて、そのうちの少なくとも２つが弁座（３８、４０）によって形成される、電磁弁において、少なくとも２つの２アーム付き駆動要素（２８、３０）が、前記中空内部に旋回可能に取り付けられ、各駆動要素（２８、３０）が少なくとも１つの弁座（３８、４０）と協動して、その旋回位置に依存して前記弁座（３８、４０）を覆うかまたは開放することを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
少なくとも１つの中間壁（２２）が、前記中空内部を複数の制御チャンバ（２４、２６）に分割し、前記少なくとも１つの中間壁（２２）が前記ハウジング（１４）の前記内部に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記少なくとも１つの中間壁は、前記中空内部を貫通して対角線方向に延びることを特徴とする、請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記駆動要素（２８、３０）は、これらの長手方向延長部に関して前記中間壁（２２）に平行に延びることを特徴とする、請求項２または３に記載の電磁弁。
【請求項５】
１つの駆動要素（２８、３０）と少なくとも２つの流路（４２、４４、５２）とが各制御チャンバ（２４、２６）内に設けられ、各駆動要素（２８、３０）が少なくとも１つの弁座（３８、４０）と接触させられるように適応することを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項６】
前記制御チャンバ（２４、２６）は互いに流体的に分離されていることを特徴とする、請求項２から５のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項７】
各制御チャンバ（２４、２６）には前記駆動要素（２８、３０）を戻すためのスプリング（５８）が収容されていることを特徴とする、請求項２から６のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項８】
前記スプリング（５８）は前記ハウジング（１４）の前記壁に設けられた流入側または流出側の流路（４２、４４）と平行に配置され、該スプリングの一方の端部はハウジング壁に支えられ、他方の端部は前記駆動要素（２８、３０）に支えられることを特徴とする、請求項７に記載の電磁弁。
【請求項９】
前記駆動要素（２８、３０）は軸受けピン（３２）を有し、前記軸受けピンの端部が各々ハウジング壁に取り付けられることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１０】
前記軸受けピン（３２）の１つの端部は前記中間壁（２２）に取り付けられることを特徴とする、請求項２から８のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１１】
前記駆動要素（２８、３０）は各々、駆動要素の前記弁座（３８、４０）から遠い方を向いた側に、駆動装置のための係合面（６２）を有し、前記係合面は、凸状断面輪郭を有し、特にウェブとして構成されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１２】
弁座（４０）の中心軸線は前記ウェブを通る長手方向中心軸線（６６）に交差することを特徴とする、請求項１１に記載の電磁弁。
【請求項１３】
閉じた位置において、前記係合面（６２）に加えられた駆動力の合成力は、前記弁座（４０）によって画定された閉鎖面と交差することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の電磁弁。
【請求項１４】
可動なアーマチュアによるアーマチュア側の力の印加は、係合面（６２）において行われ、前記係合面（６２）は、関連する前記アーマチュアの中心軸線に対して偏心するように位置決めされることを特徴とする、請求項１１から１３のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１５】
前記駆動要素（２８、３０）には軸受け突起（５０）が設けられることを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１６】
前記駆動要素（２８、３０）の各レバーアーム（３４、３６）には、弁座（３８、４０）のための閉鎖面が存在し、前駆駆動要素（２８、３０）の旋回軸線は、前記弁座（３８、４０）によって画定された共通平面（５６）に配置されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１７】
少なくとも１つの駆動要素（２８、３０）は、長いレバーアーム（３４）と短いレバーアーム（３６）とを有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１８】
両駆動要素（２８、３０）の前記２つの短いレバーアーム（３４）は各々、前記ハウジング（１４）内で反対方向に向くことを特徴とする、請求項１から１７のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１９】
前記駆動要素（２８、３０）は互いに平行に延びる細長い胴体であることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２０】
前記駆動要素（２８、３０）は同一であることを特徴とする、請求項１から１９のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２１】
各制御チャンバ（２４、２６）に３つの流路（４２、４４、５２）が開き、２つの流路（４２、４４）がそれらの制御チャンバ（２４、２６）内に弁座を有することを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２２】
各駆動要素（２８、３０）は、少なくとも１つのそれぞれのレバーアーム（３４、３６）に、前記少なくとも１つの弁座（３８、４０）を覆いまたは開放するための密閉要素（５４）を有することを特徴とする、請求項１から２１のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２３】
前記２つの駆動要素（２８、３０）は実質的に共通平面に配置されることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１】
中空内部を有するハウジング（１４）を備える電磁弁であって、前記中空内部の中に少なくとも３つの流路（４２、４４、５２）が開いていて、そのうちの少なくとも２つが弁座（３８、４０）によって形成される、電磁弁において、少なくとも２つの２アーム付き駆動要素（２８、３０）が、前記中空内部に旋回可能に取り付けられ、各駆動要素（２８、３０）が少なくとも１つの弁座（３８、４０）と協動して、その旋回位置に依存して前記弁座（３８、４０）を覆うかまたは開放することを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
少なくとも１つの中間壁（２２）が、前記中空内部を複数の制御チャンバ（２４、２６）に分割し、前記少なくとも１つの中間壁（２２）が前記ハウジング（１４）の前記内部に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記少なくとも１つの中間壁は、前記中空内部を貫通して対角線方向に延びることを特徴とする、請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記駆動要素（２８、３０）は、これらの長手方向延長部に関して前記中間壁（２２）に平行に延びることを特徴とする、請求項２または３に記載の電磁弁。
【請求項５】
１つの駆動要素（２８、３０）と少なくとも２つの流路（４２、４４、５２）とが各制御チャンバ（２４、２６）内に設けられ、各駆動要素（２８、３０）が少なくとも１つの弁座（３８、４０）と接触させられるように適応することを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項６】
前記制御チャンバ（２４、２６）は互いに流体的に分離されていることを特徴とする、請求項２から５のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項７】
各制御チャンバ（２４、２６）には前記駆動要素（２８、３０）を戻すためのスプリング（５８）が収容されていることを特徴とする、請求項２から６のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項８】
前記スプリング（５８）は前記ハウジング（１４）の前記壁に設けられた流入側または流出側の流路（４２、４４）と平行に配置され、該スプリングの一方の端部はハウジング壁に支えられ、他方の端部は前記駆動要素（２８、３０）に支えられることを特徴とする、請求項７に記載の電磁弁。
【請求項９】
前記駆動要素（２８、３０）は軸受けピン（３２）を有し、前記軸受けピンの端部が各々ハウジング壁に取り付けられることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１０】
前記軸受けピン（３２）の１つの端部は前記中間壁（２２）に取り付けられることを特徴とする、請求項２から８のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１１】
前記駆動要素（２８、３０）は各々、駆動要素の前記弁座（３８、４０）から遠い方を向いた側に、駆動装置のための係合面（６２）を有し、前記係合面は、凸状断面輪郭を有し、特にウェブとして構成されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１２】
弁座（４０）の中心軸線は前記ウェブを通る長手方向中心軸線（６６）に交差することを特徴とする、請求項１１に記載の電磁弁。
【請求項１３】
閉じた位置において、前記係合面（６２）に加えられた駆動力の合成力は、前記弁座（４０）によって画定された閉鎖面と交差することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の電磁弁。
【請求項１４】
可動なアーマチュアによるアーマチュア側の力の印加は、係合面（６２）において行われ、前記係合面（６２）は、関連する前記アーマチュアの中心軸線に対して偏心するように位置決めされることを特徴とする、請求項１１から１３のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１５】
前記駆動要素（２８、３０）には軸受け突起（５０）が設けられることを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１６】
前記駆動要素（２８、３０）の各レバーアーム（３４、３６）には、弁座（３８、４０）のための閉鎖面が存在し、前駆駆動要素（２８、３０）の旋回軸線は、前記弁座（３８、４０）によって画定された共通平面（５６）に配置されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１７】
少なくとも１つの駆動要素（２８、３０）は、長いレバーアーム（３４）と短いレバーアーム（３６）とを有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１８】
両駆動要素（２８、３０）の前記２つの短いレバーアーム（３４）は各々、前記ハウジング（１４）内で反対方向に向くことを特徴とする、請求項１から１７のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項１９】
前記駆動要素（２８、３０）は互いに平行に延びる細長い胴体であることを特徴とする、請求項１から１８のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２０】
前記駆動要素（２８、３０）は同一であることを特徴とする、請求項１から１９のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２１】
各制御チャンバ（２４、２６）に３つの流路（４２、４４、５２）が開き、２つの流路（４２、４４）がそれらの制御チャンバ（２４、２６）内に弁座を有することを特徴とする、請求項１から２０のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２２】
各駆動要素（２８、３０）は、少なくとも１つのそれぞれのレバーアーム（３４、３６）に、前記少なくとも１つの弁座（３８、４０）を覆いまたは開放するための密閉要素（５４）を有することを特徴とする、請求項１から２１のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項２３】
前記２つの駆動要素（２８、３０）は実質的に共通平面に配置されることを特徴とする、請求項１から２２のいずれかに記載の電磁弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１１ｄ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１４ａ】
【図１４ｂ】
【図１４ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１１ｄ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１４ａ】
【図１４ｂ】
【図１４ｃ】
【公開番号】特開２０１２−１８４８４４（Ｐ２０１２−１８４８４４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−４６１８５（Ｐ２０１２−４６１８５）
【出願日】平成２４年３月２日（２０１２．３．２）
【出願人】（５１０２８４３５８）ビュルケルト ヴェルケ ゲーエムベーハー (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｂｕｅｒｋｅｒｔ Ｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ−Ｂｕｅｒｋｅｒｔ−Ｓｔｒａｓｓｅ １３−１７， ７４６５３ Ｉｎｇｅｌｆｉｎｇｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４６１８５（Ｐ２０１２−４６１８５）
【出願日】平成２４年３月２日（２０１２．３．２）
【出願人】（５１０２８４３５８）ビュルケルト ヴェルケ ゲーエムベーハー (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｂｕｅｒｋｅｒｔ Ｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ−Ｂｕｅｒｋｅｒｔ−Ｓｔｒａｓｓｅ １３−１７， ７４６５３ Ｉｎｇｅｌｆｉｎｇｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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