特許 7546067 バルブアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-28

(45)【発行日】2024-09-05

(54)【発明の名称】バルブアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/04 20060101AFI20240829BHJP

【ＦＩ】

F16K15/04 D

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022558480

(86)(22)【出願日】2021-03-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-15

(86)【国際出願番号】 EP2021056374

(87)【国際公開番号】W WO2021204494

(87)【国際公開日】2021-10-14

【審査請求日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】102020204410.4

(32)【優先日】2020-04-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】レヒラー，アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ノルベルク，イェンス

(72)【発明者】

【氏名】シュネルガー，パトリック

【審査官】大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第４１５１８６１（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００４－６８８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第２７１４３９２（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４５５６１９５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第３５８９３８６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭５５－２７５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０１０５７４７（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １／００－ １／５４

Ｆ１６Ｋ １５／００－１５／２０

Ｆ１６Ｋ １７／００－１７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体入口（ＦＥ）として形成された流体通路と、少なくとも１つの流体出口（ＦＡ）として形成された流体通路とを有する弁体（３）を備えるバルブアセンブリ（１）であって、前記弁体（３）内には、前記流体入口（ＦＥ）を前記少なくとも１つの流体出口（ＦＡ）と接続する流体空間（７）が形成され、前記流体空間（７）内には、可動に支承された閉鎖体（１０）が位置決めされている、バルブアセンブリにおいて、前記閉鎖体（１０）が少なくとも１つの案内玉（１２）によって軸方向および／または径方向に案内され、前記少なくとも１つの案内玉（１２）が前記閉鎖体（１０）と前記流体空間（７）の側方境界との間に配置され、前記弁体の径方向に流体通路が形成されていて、
前記流体空間（７）内に可動に支承された前記閉鎖体（１０）に、前記弁体（３）に形成された弁座（５）の方向に付勢力（ＦＶＳ）が加えられ、前記弁座（５）を開くために、流体力（ＦＦ）が前記付勢力（ＦＶＳ）に抗して前記閉鎖体（１０）に作用し、
前記少なくとも１つの案内玉（１２）は、前記流体空間（７）内に可動に案内されている玉ホルダ（１６）に配置され、前記付勢力（ＦＶＳ）は、前記玉ホルダ（１６）を介して前記少なくとも１つの案内玉（１２）に作用することを特徴とする、バルブアセンブリ。

【請求項2】

前記少なくとも１つの流体出口（ＦＡ）が前記弁体（３）の径方向に形成され、前記流体入口（ＦＥ）が前記弁体（３）の軸方向に形成されていることを特徴とする、請求項１記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項3】

前記弁体（３）が複数の部分体（３．１、３．２）から形成されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項4】

前記弁体（３）が複数の部分体（３．１、３．２）から形成され、前記流体出口（ＦＡ）は、隣接する部分体（３．１、３．２）の間に形成されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項5】

前記弁体（３）の径方向に複数の流体出口（ＦＡ）が形成され、これらの流体出口（ＦＡ）が前記弁体（３）の周方向に不均等に配分して配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項6】

前記玉ホルダ（１６）は、各流れ断面を形成する少なくとも１つの通路（１６．１）および／または少なくとも１つの空所（１６．２）を有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項7】

リターンスプリング（１４）および／または磁石が前記付勢力（ＦＶＳ）を提供することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項8】

前記リターンスプリング（１４）は、一端で前記玉ホルダ（１６）に、他端でスプリングホルダ（９）に支持されていることを特徴とする、請求項７に記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項9】

前記スプリングホルダ（９）は、前記弁体（３）の組み込まれた部品として形成されていることを特徴とする、請求項８に記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項10】

前記流体空間（７）内に複数の案内玉（１２）が配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項11】

前記案内玉（１２）は、位置決め手段に保持されていることを特徴とする、請求項１０記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項12】

前記玉ホルダ（１６）は、各案内玉（１２）を少なくとも部分的に収容および位置決めする位置決め手段としての対応する凹部（１６．３）を有することを特徴とする、請求項１０または１１記載のバルブアセンブリ（１）。

【請求項13】

前記位置決め手段は、前記弁体（３）に設けられた軸方向の保持溝として形成され、前記保持溝は、各案内玉（１２）を少なくとも部分的に収容および位置決めすることを特徴とする、請求項１０または１１記載のバルブアセンブリ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体入口として形成された流体通路と、少なくとも１つの流体出口として形成された流体通路とを有する弁体を備えるバルブアセンブリに関し、弁体内には、流体入口を少なくとも１つの流体出口と接続する流体空間が形成され、流体空間内には、可動に支承された閉鎖体が位置決めされ、バルブアセンブリは、閉鎖体が少なくとも１つの案内玉によって軸方向および／または径方向に案内され、少なくとも１つの案内玉が閉鎖体と流体空間の側方境界との間に配置され、弁体の径方向に流体通路が形成されていることを特徴とする。

【背景技術】

【0002】

ＡＢＳおよび／またはＥＳＰ機能を有する公知の車両ブレーキシステムは、運転者が、例えば先行車両との間隔を保つのを支援する追加機能を提供する。これは、運転者自身がブレーキペダルを操作することなしに、ホイールブレーキキャリパ（Ｒａｄｂｒｅｍｓｚａｎｇｅ）の圧力を上昇させることによる、車両ブレーキシステムへの追加機能の能動的介入によって行われる。不快な騒音が運転者に聞こえないようにするには、関与するコンポーネントが振動してはならないか、もしくはわずかしか振動してはならない。大抵の場合、コスト最適なボール円錐座弁（Ｋｕｇｅｌ－Ｋｅｇｅｌｓｉｔｚｖｅｎｔｉｌ）が組み付けられるが、これは振動する傾向がある。特に、追加的な制振措置が組み込まれない場合、圧送ユニットの弁振動は、圧力波の形で直接伝播する可能性がある。その場合、これらの圧力波は、配管クリップにおいて車体に振動を引き起こし、それにより車両内部空間内に騒音が発生する。弁振動は、音の異常の他に、部品に機械的摩耗を引き起こす可能性がある。高い圧力上昇動特性（ＮＣＡＰ）が要求されることによって、弁を介して体積流量が増加する。ポンプ出口弁を介する体積流量の増加とともに振動振幅が大きくなるため、最終的に摩耗が増大する。

【0003】

特許文献１から、逆止弁として形成された属性的に対応するバルブアセンブリが知られ、このバルブアセンブリは、入口ポートと出口ポートとを備えたハウジングからなり、ハウジング内に内室が形成され、内室が入口側に弁座を有し、内部空間内には閉鎖体が可動に支承され、閉鎖体の開放方向の動きがストッパによって制限され、逆止弁の閉鎖方向に作用するバルブスプリングが閉鎖体に作用する。この場合、逆止弁が開いた場合に、流れによって閉鎖体に作用する合力が開放方向に対して横方向成分を有する。これに加えて、閉鎖体は非対称に形成されている。

【0004】

その場合、振動抑制の作用が流速と流体特性に依存することが不利とみなすことができる。したがって、特定の温度範囲および体積流量の場合にのみこの作用を達成することができる。別の流体に切り替えることにより、別の状況となり得る。

【0005】

特許文献２から、弁入口を弁出口と接続する長手方向流路が設けられている弁ハウジングからなるバルブアセンブリが知られている。長手方向流路に閉鎖体が設置され、この閉鎖体は、弁ハウジングに形成された弁座の方向に閉鎖スプリングによって付勢されている。閉鎖体を迂回するために、閉鎖体と並列に接続して、殊に液圧オリフィス（ｈｙｄｒａｕｌｉｓｃｈｅ Ｂｌｅｎｄｅ）が設けられている。閉鎖体の振動を減衰させるために、弁ハウジング内に、閉鎖体の上流または下流に弾性摩擦要素が配置され、この弾性摩擦要素は、弁ハウジングと閉鎖体との間に摩擦結合的に収容されている。弾性摩擦要素は、殊にＯリングとして形成されている。

【0006】

その場合、車両耐用期間にわたって振動抑制の作用を保証できないことが不利とみなすことができる。したがって、摩滅が側方案内を減少させ、流体吸収（膨潤）にもとづく弾性摩擦要素のジオメトリの変化が開放挙動にマイナスの影響をもたらす。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】独国特許出願公開第１０２２４４３０号明細書

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３２０２５８８号明細書

【発明の概要】

【0008】

独立請求項の特徴を有するバルブアセンブリには、片側だけの流れが生成され、それによって閉鎖体が優先方向を作り出し、体積流量が大きい場合にその方向に動き、それほど強く振動しないという利点がある。同時に、閉鎖要素の所定の軸方向および径方向の案内を用いることによって、この案内なしには耐用期間にマイナスの影響をもたらすであろう、優先方向によって生じる部品の片側だけの負荷が阻止されるか、または少なくとも低減される。したがって、車両の耐用期間にわたって優先方向の有利性を得ることができる。

【0009】

本発明の実施形態は、流体入口として形成された流体通路と、少なくとも１つの流体出口として形成された流体通路とが形成された弁体を備えるバルブアセンブリを提供する。弁体内には、流体入口を少なくとも１つの流体出口と接続する流体空間が形成されている。流体空間内には、可動に支承された閉鎖体が位置決めされている。この場合、閉鎖体は、少なくとも１つの案内玉によって軸方向および／または径方向に案内され、少なくとも１つの案内玉が閉鎖体と流体空間の側方境界との間に配置されている。さらに、流体通路のうちの１つが弁体の径方向に形成されている。

【0010】

これは、流体通路が弁体に対して径方向に形成されていることと解される。すなわち、弁体には側方の流体通路が存在する。この側方の流体通路は、側方の流体流れを可能にする。そのような流体流れが弁体内に液圧力をもたらし、中に入っている閉鎖体に液圧力が作用する。そのような側方の流体流れ、もしくは力は、閉鎖体を側方に変位させる。これによって閉鎖体の振動が低減される。有利な一実施形態では、バルブアセンブリは、少なくとも１つの流体出口および／または流体入口が、閉鎖体の運動方向に対して実質的に直交に形成されていることを特徴とする。流体通路は、有利には、弁が開いた場合に、閉鎖体に作用する液圧力を生成する流体流れが形成されるように形成され、液圧力は、閉鎖体に、閉鎖体の運動方向に対して特に直交に作用する。

【0011】

従来技術から公知のバルブアセンブリでは、公差によって、さらに材料摩損によっても、制振要素と流体空間の側方境界との間の距離が変化する可能性がある。このことは、弾性摩擦要素の案内の減少、あるいは緊締もしくは過加圧につながる可能性がある。これに対して、本発明によるバルブアセンブリの実施形態では、少なくとも１つの案内玉が自動的に後調整される。これに加えて、流体空間の側方境界の同軸性誤差もしくは公差を補償することもできる。したがって、部品に対する寸法的な要求が低く、このことが全体として製造コストを低下させる。径方向遊び補償の作用と閉鎖体の振動傾向の低減は、閉鎖体および案内玉のジオメトリと付勢力によって調整できる。少なくとも１つの案内玉は、殊に鋼球として形成される。さらに、閉鎖要素の軸方向および径方向の案内が、この案内なしには耐用期間にマイナスの影響をもたらすであろう、優先方向によって生じる部品の片側だけの負荷を低減することを可能にする。上記の措置を組み合わせることによって、振動を低減できるだけでなく、耐用期間にわたって機能する能力を有することもできる。

【0012】

有利な一実施形態では、バルブアセンブリは、少なくとも１つの流体出口が弁体の径方向に形成され、流体入口が弁体の軸方向に形成されていることを特徴とする。

【0013】

弁体は、円筒形状を有することができる。弁体の内部には、上記のように可動の閉鎖体が入っている。その場合、バルブが開くか、もしくは閉じたときの閉鎖体の動きが弁体の上記の軸方向を定義することになる。弁体の径方向は、この運動方向に対して直交に延びる。

【0014】

これは、流体出口が弁体の周囲側に形成されていることと解される。有利な一実施形態では、バルブアセンブリは、少なくとも１つの流体出口が閉鎖体の運動方向に対して実質的に直交に形成され、弁体の流体入口は、閉鎖体の運動方向に対して実質的に軸方向に形成されていることを特徴とする。流体出口は、有利には、弁が開いた場合に、閉鎖体に作用する液圧力を生成する流体流れが形成されるように形成され、液圧力は、閉鎖体に、閉鎖体の運動方向に対して特に直交に作用する。

【0015】

代替の一実施形態では、バルブアセンブリは、弁体が複数の部分体から形成されることを特徴とし、特に隣接する部分体の間に流体出口が形成されている。

【0016】

弁体は、すでに説明したように、閉鎖体および他のコンポーネントを取り囲む。その場合、弁体自体は、複数の部分体、例えば、圧入されたスプリングホルダによって流体密に閉鎖される、例えば帽子形スリーブを含む。これにより、有利にも簡単な組立てが可能となり得る。これに代えて、弁体は、２つの帽子形スリーブからなることもできる。スリーブは、例えば、弁のシール座を含むシール座弁体部材であり得る。別のスリーブは、例えばリターンスプリングのスプリングシートを含むスプリングシート弁体部材であり得る。この場合も、加圧による２つのスリーブの間の流体密の接続が有利である。有利な一実施形態では、２つの部分体の間に流体通路、特に流体出口が形成されている。これによって、有利にも製造プロセスを簡易化できる。追加的な製造工程、例えば流体出口をあける穿孔を回避することもできる。

【0017】

有利な一発展形態では、バルブアセンブリは、複数の流体出口が、弁体の径方向に形成され、これらの流体出口が弁体の周方向に不均等に配分して配置されていることを特徴とする。

【0018】

これは、複数の流体出口が存在することと解される。例えば２つの流体出口が存在する。これに代えて３つまたは４つの流体出口が形成されている。当然のことながら、それより多くの流体出口を形成することもできる。複数の側方の流体流路を使用する場合、シール玉の振動傾向にマイナスの影響が及ぼされることなしに、出口弁の圧力損失をさらに低減できる。これらの流体出口は、さらに、弁体の周方向に形成されている。流体出口は、有利には、弁体の周囲に不規則な間隔で配置されている。これによって閉鎖要素の優先方向の形成を支援することができる。代替の実施形態では、流体出口を周囲に規則的に配分することもできる。

【0019】

本発明の一実施形態では、バルブアセンブリは、流体空間内に可動に支承された閉鎖体に、弁体に形成された弁座の方向に付勢力が加えられ、弁座を開くために、流体力が付勢力に抗して閉鎖体に作用することを特徴とする。

【0020】

これは、流体空間内に可動に支承された閉鎖体に、弁体内に形成された弁座の方向に付勢力が加えられ、弁座を開くために、流体力が付勢力に抗して閉鎖体に作用することと解される。バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、リターンスプリングおよび／または磁石が付勢力を提供することができる。この場合、リターンスプリングは、一端で玉ホルダに、他端でスプリングホルダまたは弁体に支持され得る。当然のことながら、スプリングホルダを弁体の組み込まれた（ｉｎｔｅｇｒｉｅｒｔｅ）部品として形成することもできる。付勢力を生成するために磁石を使用する場合、磁石は、殊に強磁性玉ホルダに作用する。この場合、磁力は、単独で、弾発力によって支援されて、または弾発力に抗して作用することができる。

【0021】

本発明によるバルブアセンブリの実施形態は、液圧車両ブレーキシステムにおいて、例えば逆止弁または動的スロットル（ｄｉｎａｍｉｓｃｈｅ Ｄｒｏｓｓｅｌ）として使用することができる。

【0022】

従属請求項に記載される措置および発展形態によって、独立請求項１に記載されるバルブアセンブリの有利な改良が可能である。

【0023】

付勢力が少なくとも１つの案内玉を介して角度をなして閉鎖体に作用し、少なくとも１つの案内玉を閉鎖体と緊締し、それにより閉鎖体への合力が、軸方向に作用する閉鎖成分および閉鎖成分に対して垂直に作用する横方向成分を有することが特に有利である。

【0024】

バルブアセンブリの有利な実施形態では、少なくとも１つの案内玉と流体空間の側方境界との間で作用する摩擦力によって、閉鎖過程中のヒステリシス挙動を予め定めることができる。この場合、作用する摩擦力は、例えば案内玉の数および寸法と、流体空間の側方境界の形態とにより予め定めることができ、それぞれの用途に適合させることができる。

【0025】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、流体空間内に可動に案内されている玉ホルダに少なくとも１つの案内玉を配置することができる。この場合、作用する付勢力は、玉ホルダを介して少なくとも１つの案内玉に作用することができる。下流への少なくとも１つの案内玉の「移動」を防ぐために、玉ホルダの形状を任意に選択することができる。複数の案内玉を使用する場合、玉ホルダによって、弾発力をより均等に案内玉に配分することができる。これに加えて、玉ホルダは、流体空間の側方境界に対して径方向の遊びを有し、これに加えて、傾きを防ぐために外縁部が丸くされてもよい。流体が下流に流れることができるように、玉ホルダに流れ断面が設けられ、その形態を任意に選択することができる。したがって玉ホルダは、例えば各流れ断面を形成する少なくとも１つの通路および／または少なくとも１つの空所を有することができる。

【0026】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、閉鎖体をシール玉またはシールブッシュとして形成することができる。この場合、閉鎖体は、下流に配置された少なくとも１つの案内玉により径方向遊び補償が可能であるように、対応する丸みを備えて形成されている。これに加えて、閉鎖体におけるバイパスとしての静的スロットルなどの追加機能を実現することができる。

【0027】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、閉鎖体は、シール領域と案内延長部とを有することができる。シール領域は、例えば球冠として形成することができ、これに案内延長部を一体成形することができる。

【0028】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、案内延長部が、丸い横断面を有することができ、円錐または円錐台または円筒として形成することができる。これに代えて、案内延長部は、多角形の横断面を有することができる。この場合、案内延長部の外面と流体空間の側方境界との間に対応する室を形成することができる。

【0029】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、閉鎖体を軸方向および／または径方向に案内する複数の案内玉を流体空間内に配置することができる。この場合、案内玉が周方向に相互に支持し合うように、流体空間内に案内玉を配置することができる。これは、玉の数が、玉が周方向に相互に支持し合うことができ、かつ玉の不均一な移動を防ぐことができるように選択されていることを意味する。それによって、例えばすべての玉が閉鎖体の一方の側にのみ位置することを防ぐことができる。

【0030】

これに代えて、案内玉を、適切な手段によって、玉軸受の保持器の場合と類似に位置決め、および案内することができる。その場合、位置決め手段の形態は任意である。したがって玉ホルダは、各案内玉を少なくとも部分的に収容および位置決めする位置決め手段として、例えば相応の凹部を有することができる。凹部により、案内玉が互いに所定の間隔を有することができる。これに加えて、案内延長部の外面と流体空間の側方境界との間に形成される室が各案内玉を少なくとも部分的に収容および位置決めすることができる。したがって、案内延長部の的確な形態によって、ボールの可動の位置決めを実現することができる。これに加えて、各案内玉を少なくとも部分的に収容および位置決めできる、弁体に設けられた軸方向の保持溝として位置決め手段を形成することができる。

【0031】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、玉ホルダを、例えば保持ボールまたはディスクまたは保持カプセルまたは保持スリーブとして形成することができる。保持ボールとして形成することは、玉ホルダの安価な実現を可能にする。保持カプセルは、リターンスプリングの一端を少なくとも部分的に収容することができ、リターンスプリングを保持カプセルの底で支持することができる。これに加えて、保持カプセルまたは保持スリーブとしての実施形態は、流体空間内での傾きのないより良い案内を可能にする。さらに、保持カプセルの開端が、スプリングホルダとともに、閉鎖体の開運動を制限するためのストッパを形成することができる。閉鎖体から離反した保持スリーブの縁も、スプリングホルダまたは追加的ストッパディスクとともに閉鎖体の開運動を制限するためのストッパを形成することができる。

【0032】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、静的スロットルが流体入口と流体出口との間の恒久的な流体接続を形成することができる。例えばシールブッシュ、または弁体に静的スロットルを形成することができる。

【0033】

バルブアセンブリの別の有利な実施形態では、弁座と流体出口との間の流体空間は、円筒形の流体空間部分または段付き流体空間部分を有することができる。横方向力は、閉鎖体および少なくとも１つの案内玉のジオメトリ、付勢力の他に、流体空間の側方境界の形態にも依存するので、それによって所望のバルブ特性を可能にすることができる。したがって、段付き流体空間部分の異なった横断面間の移行部が、例えば開断面の増加または減少とともに開放方向に直線または曲線に延びる形状を有することができる。これに代えて、段付き流体空間部分の異なった横断面間の移行部は、開放方向に転換点まで、開断面の減少とともに直線または曲線に延びる形状を有し、転換点から、開断面の増加とともに直線または曲線に延びる形状を有することができる。これに加えて、少なくとも１つの案内玉を段付き流体空間部分の異なった横断面間の移行部の領域に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】閉状態にある本発明によるバルブアセンブリの第１の実施例の模式的断面図である。

【図2】開状態にある図１からの本発明によるバルブアセンブリの模式的断面図である。

【図3】閉状態にある本発明によるバルブアセンブリの第２の実施例の模式的断面図である。

【図4】閉状態にある本発明によるバルブアセンブリの第３の実施例の模式的断面図である。

【図5】閉状態にある本発明によるバルブアセンブリの第４の実施例の模式的断面図である。

【図6】閉状態にある本発明によるバルブアセンブリの第５の実施例の模式的断面図である。

【図7】一実施例による弁体の上から見た模式図である。

【図8】２つの部分体からなる一実施例による弁体の透視の模式図である。

【図9】弁体に側方流体流出部を図示した２つの部分体からなる一実施例による弁体の模式的部分図である。

【図10】本発明によるバルブアセンブリのための玉ホルダの一実施例の模式的上面図である。

【図11】本発明によるバルブアセンブリのための玉ホルダの一実施例の模式的上面図である。

【図12】本発明によるバルブアセンブリのための玉ホルダの一実施例の模式的上面図である。

【図13】本発明によるバルブアセンブリのための玉ホルダの一実施例の模式的上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

本発明の実施例を図面に示し、以下の記載において詳しく説明する。図面において、同じ参照符号は同じもしくは類似の機能のコンポーネントもしくは要素を示す。

【0036】

図１～図９から明らかなように、本発明によるバルブアセンブリ１の図示される実施例はそれぞれ弁体３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃを備え、弁体内には流体入口ＦＥを流体出口ＦＡと接続する流体空間７が形成されている。流体空間７内に可動に支承された閉鎖体１０には、弁体３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃに形成された弁座５の方向に付勢力ＦＶＳが加えられ、弁座５を開くために、流体力ＦＦが付勢力ＦＶＳに抗して閉鎖体１０に作用する。この場合、閉鎖体１０は、少なくとも１つの案内玉１２によって軸方向および／または径方向に案内されている。それに加えて、閉鎖体１０と流体空間７の側方境界との間に少なくとも１つの案内玉１２が配置されている。図１～図６から明らかなように、バルブアセンブリ１の流体空間７は、少なくとも１つの円筒形の流体空間部分７Ａを有する。

【0037】

図１～図９からさらに明らかなように、付勢力ＦＶＳが少なくとも１つの案内玉１２を介して角度をなして閉鎖体１０に作用し、少なくとも１つの案内玉１２を閉鎖体１０に緊締し、それによって、閉鎖体１０への合力は、軸方向に作用する閉鎖成分と、閉鎖成分に対して垂直に作用する横方向成分とを有する。

【0038】

図１～図９からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１は、図示される実施例において、それぞれ動的スロットル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅとして形成されている。図示された動的スロットル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅの場合、閉鎖体１０のリフトが付勢力ＦＶＳと流体力ＦＦに依存して調整される。弁体３、３Ａ、３Ｂは、例えば流体入口ＦＥおよび流体出口ＦＡなどの複数の流体通路を含む。

【0039】

流体入口ＦＥは、弁体３、３Ａ、３Ｂの円形の底面に開口として形成されている。これによって、閉鎖体１０の動きに対して実質的に軸方向である流入流が可能にされる。弁座５は、帽子形スリーブの底における開口の内側の縁に円錐座として内設されている。当然のことながら、弁座５および／または弁体３、３Ａ、３Ｂは、別の適切な形状を有することもできる。

【0040】

流体出口ＦＡは、弁体３、３Ａ、３Ｂの側方開口として形成されている。これによって、閉鎖体１０の動きに対して実質的に直交する流出流が可能にされる。図１～図４から、流体出口ＦＡが、例えば弁体３、３Ａの帽子形スリーブの外壁に孔として実現されていることが明らかである。図５～図９から、弁体３、３Ｂが、弁体部材シール座３．１および弁体スプリングシート３．２という２つの要素から構成されていることが明らかである。ここでは、流体出口ＦＡが、例えば２つの要素３．１、３．２の間の空所として形成されている。

【0041】

図１～図６から明らかなように、図示される実施例では、図１～図６に示されるバルブアセンブリ１の実施例ではシール玉１０Ａとして示されている閉鎖体１０の他に、複数の案内玉１２が流体空間７内に配置されている。案内玉１２の数および寸法は自由に選択でき、設置空間条件、あるいは閉鎖体１０および流体空間７の形態に適合させることができる。案内玉１２は、閉鎖体１０を径方向および／または軸方向に案内する。それによって閉鎖体１０の振動が阻止されるか、または少なくとも低減され、それによりバルブアセンブリ１の騒音挙動が著しく改善される。案内玉１２の位置は、閉鎖体１０に沿って任意に配分することができる。図示される実施例では、案内玉１２は、閉鎖体１０の下流に配置されている。図示される実施例では、リターンスプリング１４または磁力によって実現されている付勢力ＦＶＳによって、少なくとも１つの案内玉１２が閉鎖体１０に緊締されることから、案内玉１２の案内挙動が改善される。それによって、軸方向の力の伝達の他に、さらに径方向の力が案内玉１２に作用する。この径方向の力は、閉鎖体１０の軸方向および／または径方向の振動に対して反作用する。バルブアセンブリ１の径方向の遊びの補償作用と振動の低減は、閉鎖体１０および案内玉１２のジオメトリ、ならびに付勢力によって調整することができる。案内玉１２は、殊に鋼球として形成されている。

【0042】

案内玉１２と流体空間７の側方境界との間の摩擦力によって、大きい体積流量が要求される状況においてバルブアセンブリ１の閉鎖を遅らせるヒステリシス挙動を達成することができる。それによって、バルブアセンブリ１は、次々に連続するポンプ吐出行程において小さい流体抵抗を示す。

【0043】

図１および図２からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１もしくは動的スロットル１Ａは、図示される実施例では、複数の案内玉１２と、案内玉１２に付勢力ＦＶＳを作用させるリターンスプリング１４とを含む。図１および図２からさらに明らかなように、リターンスプリング１４は、図示される実施例では、一端でスプリングホルダ９に、他端で案内玉１２に支持されるコイルスプリングとして形成されている。図示される実施例では、スプリングホルダ９は、保持ディスク９Ａとして形成され、弁体３Ａの開端で流体空間７に圧入されている。

【0044】

図１に示されるバルブアセンブリ１の閉状態では、リターンスプリング１４の作用する付勢力ＦＶＳが流体入口ＦＥで外側から作用する流体力ＦＦより大きく、それによりリターンスプリング１４の付勢力ＦＶＳが、案内玉１２を介して閉鎖体１０もしくはシール玉１０Ａを弁座５に押し込む。

【0045】

図２に示されるバルブアセンブリ１の開状態では、リターンスプリング１４の作用する付勢力ＦＶＳが流体入口ＦＥで外側から作用する流体力ＦＦより小さく、それにより流体力ＦＦがリターンスプリング１４の付勢力ＦＶＳに抗して閉鎖体１０もしくはシール玉１０Ａを弁座５から押し出す。閉鎖体１０もしくはシール玉１０Ａは、開運動もしくは閉運動中に案内玉１２によって径方向および軸方向に案内される。

【0046】

当然のことながら、上記のシール玉１０Ａとしての実施形態の他に、閉鎖体１０の、例えばシールブッシュとしての、球冠としての、または隣接する案内延長部を有するシール領域の特殊形状としての別の実施形態も可能である。

【0047】

図３～図６からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１の図示される実施例は、少なくとも１つの案内玉１２が配置された追加的部品としての玉ホルダ１６を含む。玉ホルダ１６は、様々な適切な形状を有することができ、流体空間７内に径方向の遊びを設けて軸方向に可動に案内されている。これに加えて、作用する付勢力ＦＶＳは、玉ホルダ１６を介して少なくとも１つの案内玉１２に作用する。玉ホルダ１６は、少なくとも１つの案内玉１２の下流への「移動」を防ぐべきであるとともに、付勢力ＦＶＳを案内玉１２へ比較的均等に配分すべきである。

【0048】

図３からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１もしくは動的スロットル１Ｂは、図示される実施例では、複数の案内玉１２と、案内玉１２に付勢力ＦＶＳを作用させるコイルスプリングとして形成されたリターンスプリング１４とを含む。図３からさらに明らかなように、リターンスプリング１４と案内ボール１２との間に玉ホルダ１６が配置されている。図示される実施例では、玉ホルダ１６は、保持ボール１６Ａとして形成されている。この場合、リターンスプリング１４は、一端で保持ディスク９Ａとして形成されたスプリングホルダ９に、および他端で保持ボール１６Ａに支持されている。スプリングホルダ９は、図示される実施例では弁体３Ａの開端で流体空間７に圧入されている。

【0049】

図４および図５からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１もしくは動的スロットル１Ｃ、１Ｄは、図示される実施例では、複数の案内玉１２と、案内玉１２に付勢力ＦＶＳを作用させるコイルスプリングとして形成されたリターンスプリング１４とを含む。図４および図５からさらに明らかなように、リターンスプリング１４と案内玉１２との間に玉ホルダ１６が配置されている。図示される実施例では、玉ホルダ１６はディスク１６Ｂとして形成されている。ディスク１６Ｂとして形成された玉ホルダ１６は、運動時に流体空間７内で流体量の補償を可能にするために、少なくとも１つの流れ断面を有する。

【0050】

図１０～図１２からさらに明らかなように、ディスク１６Ｂ、１６Ｅ、１６Ｆは、それぞれ少なくとも１つの流れ断面を形成する少なくとも１つの通路１６．１および／または少なくとも１つの空所１６．２を有することができる。図４、図５、および図１０からさらに明らかなように、図示されるディスク１６Ｂは、それぞれ中心通路１６．１を有している。図１１からさらに明らかなように、図示されるディスク１６Ｅは、縁に形成された複数の空所１６．２を有する。図１２からさらに明らかなように、図示されるディスク１６Ｆは、中心通路１６．１と、縁に形成された複数の空所１６．２とを有する。

【0051】

図４からさらに明らかなように、リターンスプリング１４は、図示される実施例では、一端で保持ディスク９Ａとして形成されたスプリングホルダ９に、他端でディスク１６Ｂとして形成された玉ホルダ１６に支持される。スプリングホルダ９は、図示される実施例では、弁体３Ａの開端で流体空間７に圧入されている。

【0052】

図５からさらに明らかなように、スプリングホルダ９は、図示される実施例では、流体空間７に圧入された、かつリターンスプリング１４を少なくとも部分的に収容する保持カップ９Ｂとして形成されている。保持カップ９Ｂは底に中心通路９．１を有する。図５からさらに明らかなように、リターンスプリング１４は、図示される実施例では、一端で保持カップ９Ｂの底に、他端でディスク１６Ｂに支持される。これに加えて、保持カップ９Ｂの開端が閉鎖体１０の開運動を制限するストッパ９．２を形成する。

【0053】

図６からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１もしくは動的スロットル１Ｅは、図示される実施例では、複数の案内玉１２と、案内玉１２に付勢力ＦＶＳを作用させるコイルスプリングとして形成されたリターンスプリング１４とを含む。図６からさらに明らかなように、リターンスプリング１４と案内玉１２との間に玉ホルダ１６が配置されている。図示される実施例では、玉ホルダ１６は、リターンスプリング１４を少なくとも部分的に収容し、かつ底に中心通路１６．１を有する保持カプセル１６Ｃとして形成されている。この場合、リターンスプリング１４は、一端で保持ディスク９Ａとして形成されたスプリングホルダ９に、他端で保持カプセル１６Ｃの底に支持されている。スプリングホルダ９は、図示される実施例では、中心通路９．１を備えて形成され、弁体３Ｂの開端で流体空間７に圧入されている。

【0054】

図５および図６からさらに明らかなように、バルブアセンブリ１もしくは動的スロットル１Ｄ、１Ｅは、図示される実施例では、流体入口ＦＥと流体出口ＦＡとの間に恒久的な流体接続を形成する静的スロットル２をそれぞれ含む。図５および図６からさらに明らかなように、静的スロットル２は、図示される実施例では、帽子形スリーブとして形成された弁体３Ｂの底にそれぞれ形成されている。

【0055】

さらに、図５および図６から、弁体３、３Ｂが複数の流体出口ＦＥを含むことが明らかである。断面図において、周方向で互いに向かい側に位置する２つの流体出口ＦＥが見て取れる。さらなる流体出口を設けることもできる。

【0056】

さらに、図５および図６から、弁体３、３Ｂが複数の要素から形成されることが明らかである。これらの実施例では、弁体３ｂは、例えば２つのポット形要素を含む。これらの要素のうちの第１の要素がシール座を含み、弁体部材シール座３．１と呼ばれる。第２の要素はスプリングシートを含み、弁体部材スプリングシート３．２と呼ばれる。流体出口ＦＡは、ここでは２つの要素３．１、３．２の間の空所として形成されている。例えば、シール座弁体部材３．１とスプリングシート弁体部材３．２は形状結合部（Ｆｏｒｍｇｅｂｕｎｄｅｎ）（例えば空所および／または突出部、あるいは窪み）を有し、これらは協働して２つの要素間に流体通路を可能にする。シール座弁体部材３．１とスプリングシート弁体部材３．２は流体密に互いに加圧されている。

【0057】

図７は、弁体３、３Ｂの上から見た模式図をさらに示す。その場合、弁体は、シール座弁体部材３．１とスプリングシート弁体部材３．２とを含む。これらの要素は、組立状態で２つの要素の間に流体通路を可能にするために相応の形を有する。シール座弁体部材３．１とスプリングシート弁体部材３．２は、空所および突出部、あるいは窪みを有する。これらは弁体３、３Ｂの側壁に２つの流体出口ＦＡを形成する。流体入口ＦＥは、弁体３、３Ｂの底面に開口として形成されている。

【0058】

図８は、２つの部分体からなる実施例による弁体３、３Ｂの模式図を示す。この場合、組立状態で、シール座弁体部材３．１とスプリングシート弁体部材３．２との重なりが見て取れる。同様に、形成された流体出口ＦＡが中心に示されている。流体入口ＦＥは上領域に示唆されている。

【0059】

図９は、２つの部分体からなる実施例による弁体３、３Ｂの模式的部分図を示す。この場合、シール座弁体部材３．１およびスプリングシート弁体部材３．２の形成された形により、どのように貫流が可能になるのかが明確に見て取れる。このために、弁が開いたときの流体流れが流れ矢印で示される。側方の流体流出は、図示されるように、閉鎖体１０の運動方向に対して実質的に直交する。閉鎖体１０は図に示されないが、弁の開閉のためのその動きは、破線で示される弁体の中心線に沿って経過する。したがって、弁体からの流体出口は、閉鎖体の運動方向に対して実質的に直交する。

【符号の説明】

【0060】

１ バルブアセンブリ
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 動的スロットル
２ 静的スロットル
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 弁体
３．１ 弁体部材シール座
３．２ 弁体スプリングシート
５ 弁座
７ 流体空間
９ スプリングホルダ
９．１ 通路
９．２ ストッパ
９Ａ 保持ディスク
９Ｂ 保持カップ
１０ 閉鎖体
１０Ａ シール玉
１２ 案内玉
１４ リターンスプリング
１６ 玉ホルダ
１６．１ 通路
１６．２ 空所
１６Ａ 保持ボール
１６Ｂ ディスク
１６Ｃ 保持カプセル
１６Ｄ 保持溝
１６Ｅ ディスク
１６Ｆ ディスク
ＦＡ 流体出口
ＦＥ 流体入口
ＦＦ 流体力
ＦＶＳ 付勢力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】