DE10010734A1

DE10010734A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE10010734A1
Application number: DE10010734A
Authority: DE
Inventors: Christoph Voss; Frank Holl
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2000-03-04
Filing date: 2000-03-04
Publication date: 2001-09-06
Also published as: EP1263638A1; WO2001066396A1; EP1263638B1; DE50101438D1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, mit einem in einem Ventilgehäuse (1) angeordneten ersten- und einem zweiten Ventilschließkörper (7, 8), die in koaxialer Anordnung im Ventilgehäuse (1) einen ersten als auch einen zweiten Ventildurchlass (5, 6) zu öffnen oder zu verschließen vermögen, mit einem in das Ventilgehäuse (1) einmündenden Druckmitteleinlass- und einem Druckmittelauslasskanal (13, 19), wobei der erste Ventilschließkörper (7) abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule (27) den im zweiten Ventilschließkörper (8) gelegenen ersten Ventildurchlass (5) zu öffnen oder zu verchließen vermag und wobei der zwischen dem Ventilgehäuse (1) und dem zweiten Ventilschließkörper (8) angeordnete zweite Ventildurchlass (6) ausschließlich in der Offenstellung des ersten Ventilschließkörpers (7) hydraulisch in Offenstellung schaltbar ist. Das Ventilgehäuse (1) ist als Tiefziehhülse ausgeführt, die einen Haltekragen (2) aufweist, der vorzugsweise durch ein spanloses Umformverfahren hergestellt und mittels einer Außenverstemmung (3) von Werkstoffvolumen an einem Ventilträger (4) in dem Ventilträger (4) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 195 29 724 A1 ist bereits ein Elektromagnetventil der angegebenen Art bekannt geworden, dessen zweiteiliges Ventilgehäuse aus einem massiven Drehteil und einer im Dreh teil verstemmten Ventilhülse besteht. Das Drehteil nimmt die durch das Einstemmen in einem Ventilträger entstehenden Ein press- als auch Haltekräfte auf, während die Verstemmung der Ventilhülse im Drehteil dem im Ventilgehäuse wirkenden Hy draulikdruck ausgesetzt ist, der abhängig von der Stellung zweier miteinander über einen Mitnehmer gekoppelten Ventil schließkörper in gewissen Grenzen variabel ist. Der erste Ventilschließkörper weist zur Verbindung mit dem Mitnehmer im Übergangsbereich zu einem Stößelabschnitt eine Ringnut auf, in die der aus einem Dünnblechteil gefertigte Mitnehmer eingreift. Das von der Ringnut abgewandte Mitnehmerende um greift den massiven, kolbenförmigen zweiten Mitnehmer und ist mit diesem verpresst.

Durch die gewählte Konstruktion entsteht ein relativ großes, schweres und teuer herzustellendes Elektromagnetventil.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung; ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst einfa chen, funktionsgerechten Mitteln kostengünstig und klein bauend herzustellen und in einem Ventilträger auf vorteil hafte Art anzuordnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Elektromagnetven til der angegebenen Art durch die den Patentanspruch 1 kenn zeichnenden Merkmale gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehre rer Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen

Fig. 1 eine erste zweckmäßige Ausführungsform der Erfin dung anhand eines Längsschnitts durch ein Elektro magnetventil,

Fig. 2 eine Abwandlung des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwandlung des in Fig. 2 gezeigten Elektroma gnetventils,

Fig. 4 basierend auf dem Ventilgehäuseaufbau des Elektro magnetventils nach den Fig. 2, 3 eine alternative Ausgestaltung zur Konstruktion und Führung des zweiten Ventilschließkörpers im Ventilgehäuse.

Die Fig. 1 zeigt in einer erheblichen Vergrößerung ein Elek tromagnetventil mit einem einteiligen, im Tiefziehverfahren als Ventilhülse ausgeführten Ventilgehäuse 1, das einen se paraten am Außenumfang des Ventilgehäuses aufgesetzten und mittels Laserschweißung befestigten Haltekragen 2 aufnimmt, der durch spanlose Umformung beispielsweise als Kaltschlag teil hergestellt ist. Der im wesentlichen scheibenförmige Haltekragen 2 ist mit dem komplettierten Ventilgehäuse 1 in einer gestuften Aufnahmebohrung eines blockförmigen Ventil trägers 4 eingesetzt und mittels einer ringförmigen Außen verstemmung 3 des Ventilträgerwerkstoffs sicher befestigt und abgedichtet. Oberhalb des Haltekragens 2 ist der offene Endabschnitt des hülsenförmigen Ventilgehäuses 1 mit einem Stopfen 14 verschlossen, der gleichzeitig die Funktion eines Magnetkerns übernimmt. Auch der Stopfen 14 besteht aus einem kostengünstigen und hinreichend präzise zu fertigenden Kalt schlagteil, das mit dem Ventilgehäuse 1 am Außenumfang la serverschweißt ist. Unterhalb des Stopfens 14 befindet sich ein Magnetanker 15, der aus einem Rund- oder Mehrkantprofil durch Kaltschlagen bzw. Fließpressen gleichfalls sehr ko stengünstig hergestellt ist. Der Magnetanker 15 verschließt unter Wirkung einer Druckfeder 16 in der Ventilgrund stellung mit dem am stößelförmigen Fortsatz des Magnetankers 15 angebrachten ersten Ventilkörper 7 einen ersten, in einem zweiten Ventilschließkörper 8 angeordneten Ventildurchlass 5. Hierzu ist der erste Ventilschließkörper 7 zweckmäßiger weise als Kugel in dem Stößelabschnitt des Magnetankers 15 mittels Presspassung gehalten, während der zweite Ventil schließkörper 8 im wesentlichen als topfförmiges Tiefzieh teil ausgeführt ist, das unter der Wirkung einer Rückstell feder 17 in Richtung des ersten Ventilschließkörpers 7 be aufschlagt ist. Infolge der Wirkung der zwischen dem Stopfen 14 und dem Magnetanker 15 angeordneten Druckfeder 16 ver harrt allerdings in der abbildungsgemäßen Ventilgrundstel lung der Boden des topfförmigen zweiten Ventilschließkörpers 8 an einem im unteren Ende des Ventilgehäuses 1 vorgesehenen zweiten Ventildurchlaß 6, dessen freischaltbarer Durchlass querschnitt erheblich größer ist als der freischaltbare Öff nungsquerschnitt des ersten Ventildurchlasses 5.

Die Rückstellfeder 17 stützt sich an einer Schulter des als Stufenkolben ausgeführten zweiten Ventilschließkörpers 8 ab, der vorzugsweise innerhalb der Schulter über gestanzte Druckausgleichsöffnungen 18 verfügt, wobei der oberhalb der Schulter gelegene Bund an der Innenwandung des Ventilgehäu ses 1 geführt ist.

Zur Aufnahme und Abdichtung des Ventilgehäuses 1 in der Boh rungsstufe 11 ist das Ventilgehäuse 1 im Bereich einer Ge häusestufe 12 im Durchmesser verkleinert und mit einem Dicht ring 10 versehen, so dass sich zwischen dem Ventilgehäuse 1 und der Bohrungsstufe 11 kein Leckagestrom zwischen dem Druckmitteleinlass 13 und dem Druckmittelauslass 19 einstel len kann. Der im wesentlichen als Querkanal im Ventilträger 4 dargestellte Druckmitteleinlass 13 setzt sich über den im Hohlraum 20 des Ventilträgers 4 befindlichen Ringfilter 12 zur gestanzten Querbohrung 21 im Ventilgehäuse 1 fort, so dass einlassseitiges Druckmittel unmittelbar am zweiten Ven tilschließkörper 8 ansteht, als auch über die Druckaus gleichsöffnungen 18 zum ersten Ventilkörper 7 gelangt.

Das Elektromagnetventil nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Darstellung nach Fig. 1 durch die zweiteilige Ausführung des Ventilgehäuses 1, das der Länge nach aus zwei ab schnittsweise ineinander eingefügte Hülsenteile 1a, 1b be steht, wovon das äußere Hülsenteil 1b im Tiefziehverfahren zu einem Gehäusetopf ausgebildet ist, dessen abgekröpfter Rand den Haltekragen 2 bildet. Zur Begrenzung der Einschub tiefe des den Stopfen 14 aufnehmenden Hülsenteils 1a ist dieses am vom Stopfen 14 abgewandten Hülsenende auf den In nendurchmesser des topfförmigen, über das innere Hülsenteil 1a aufgeschobene äußere Hülsenteil 1b aufgeweitet und mit einem Radius 22 nach innen eingezogen, der an einer Wand schräge 23 des Hülsenteils 1b anliegt. Im Überdeckungsbe reich der beiden Hülsenteile 1a, 1b befindet sich eine La serschweißnaht, die zur sicheren Fixierung beider Hülsentei le 1a, 1b beiträgt, so dass insgesamt durch die Überlagerung der Wandstärken beider Hülsenteile 1a, 1b im Hülsenüberdec kungsbereich eine steife Stützstruktur für das Ventilgehäuse 1 zustande kommt, die die Aufnahme der auf den Haltekragen 2 einwirkenden Verstemmkraft begünstigt.

Die weiteren, aus der Fig. 2 ersichtlichen Einzelheiten ent sprechen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass zur Vervollständigung des Beschreibungsteils zu Fig. 2 auf den Beschreibungsteil für Fig. 1 verwiesen wird.

Das Elektromagnetventil nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem vorangegangenen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 durch die führungs- als auch reibungsoptimierte Ge staltung des zweiten Ventilkörpers 8, dessen erweiterter, an der Innenwandung des Hülsenteils 1b anliegender Wandab schnitt in Richtung der Ventillängsachse eine Unterbrechung der Gleitflächenabschnitte aufweist, wodurch sich der Reib flächenanteil verkleinert und sich die Zentrierung des zwei ten Ventilschließkörpers 8 im Ventilgehäuse 1 verbessert. Während einer Hubfunktion des topfförmigen Ventilkörpers 8 wird somit der Druckmitteldurchlass im Bereich der in dem Hülsenteil 1b und im zweiten Ventilschließkörper 8 eingelas senen Querbohrungen 26 nicht behindert, da eben der an die Querbohrungen 26 angrenzende Wandabschnitt des zweiten Ven tilschließkörpers 8 in Richtung der Ventillängsachse etwas eingezogen ist. Es ergibt sich folglich zwischen der Außen Wand des zweiten Ventilschließkörpers 8 und der Innenwand des Hülsenteils 1b ein Ringraum 24, der den vertikalen Ab stand als auch die Größe der Gleitflächen 25a, 25b defi niert.

Alle übrigen aus der Fig. 3 ersichtlichen Merkmale entspre chen im wesentlichen den bereits erläuterten Elektromagnet ventilen nach den Fig. 1 und 2, so dass es hierzu keinerlei Ergänzungen bedarf, so daß vielmehr auf die voran beschrie benen Ausführungsformen verwiesen werden kann.

Das Elektromagnetventil nach Fig. 4 weist abweichend von den vorangegangenen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 eine besonders geschickte Zentrierung des zweiten Ventil schließkörpers 8 am ersten Ventilschließkörper 7 auf, wozu der Innendurchmesser des zweiten Ventilschließkörpers 8 an den Außendurchmesser des eingeschnürten Stößelabschnitts am Magnetanker 15 angepasst ist, so dass die dem Magnetanker 15 und dem zweiten Ventilsitzkörper 8 zugehörigen Wandabschnit te miteinander korrespondierende Gleitflächen darstellen. Damit ist der zweite Ventilschließkörper 8 lediglich über den Stößelabschnitt gestülpt und konzentrisch zum Magnetanker 15 ausgerichtet. Die präzise Führung des zweiten Ventil schließkörpers 8 geschieht somit unabhängig von etwaigen Maßtoleranzen des Ventilgehäuses 1, so dass Maßtoleranzen des Ventilgehäuses 1 keinerlei Einfluss nehmen auf die Funk tion des zweiten topfförmigen Ventilschließkörpers 8. Die Ventilsitzfläche des zweiten Ventilschließkörpers 8 ist nun mehr an der Gehäusestufe 9 vorgesehen, so dass der sich in die Bohrungsstufe 11 erstreckende Fortsatz des Hülsenteils 1b lediglich eine Führungs- und Dichtfunktion des Elektroma gnetventils im Ventilträger 4 übernimmt.

Die übrigen, bisher nicht erwähnten Einzelheiten des Elek tromagnetventils nach Fig. 4 können aus den vorangegangenen Ausführungsformen und deren Erläuterung nach den Fig. 1 bis 3 entnommen werden. Die für den Betrieb der abgebildeten Elektromagnetventile selbstverständlich erforderlichen Ven tilspulen 27 sollen hierbei nur sporadisch erwähnt werden.

Bezugszeichenliste

1

Ventilgehäuse

2

Haltekragen

3

Außenverstemmung

4

Ventilträger

5

,

6

Ventildurchlässe

7

erster Ventilschließkörper

8

zweiter Ventilschließkörper

9

Gehäusestufe

10

Dichtring

11

Bohrungsstufe

12

Ringfilter

13

Druckmitteleinlass

14

Stopfen

15

Magnetanker

16

Druckfeder

17

Rückstellfeder

18

Druckausgleichsöffnung

19

Druckmittelauslass

20

Hohlraum

21

Querbohrung

22

Radius

23

Wandschräge

24

Ringraum

25

a,

25

b Gleitflächen

25

Ventilspule

26

Querbohrung

27

Ventilspule

Claims

1. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem Ventilge häuse angeordneten ersten - und einem zweiten - Ventilschließkörper, die in koaxialer Anordnung im Ven tilgehäuse einen ersten als auch einen zweiten Ventil durchlass zu öffnen oder zu verschließen vermögen, mit einem in das Ventilgehäuse einmündenden Druckmittelein lass- und einem Druckmittelauslasskanal, wobei der erste Ventilschließkörper abhängig von der elektromagnetischen Erregung einer Ventilspule den im zweiten Ventilschließ körper gelegenen ersten Ventildurchlass zu öffnen oder zu verschließen vermag und wobei der zwischen dem Ven tilgehäuse und dem zweiten Ventilschließkörper angeord nete zweite Ventildurchlass ausschließlich in der Offen stellung des ersten Ventilschließkörpers hydraulisch in Offenstellung schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) als Tiefziehhülse ausgeführt ist, die einen Haltekragen (2) aufweist, der vorzugswei se durch ein spanloses Umformverfahren hergestellt und mittels einer Außenverstemmung (3) von Werkstoffvolumen an einem Ventilträger (4) in dem Ventilträger (4) befe stigt ist.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Ventildurchlässe (5, 6) durch Stanzen oder Prägen von Öffnungen im Ventilgehäuse (1) und im zweiten Ventilschließkörper (8) hergestellt sind.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt des zweiten Ventildurchlasses (6) im Ventilgehäuse (1) gegenüber dem im einstückigen, tiefgezogenen zweiten Ventilschließkör per (8) gelegenen ersten Ventildurchlass (5) eine größe re Nennweite aufweist.

4. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der einstückige, tiefgezogene zweite Ven tilschließkörper (8) eine Topfkontur aufweist, in dessen dünnwandigem Topfboden unmittelbar der erste Ventil durchlass (5) eingestanzt oder eingeprägt ist.

5. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) im Bereich des zweiten Ventildurchlasses (6) eine Gehäusestufe (9) aufweist, an der am Außenumfang ein Dichtring (10) angeordnet ist, der in Längsrichtung zur Ventilrotationsachse an einer Bohrungsstufe (11) des Ventilträgers (4) angepresst ist sowie in Querrichtung zur Ventilrotationsachse von einem Ringfilter (12) be grenzt ist, der sich den Druckmitteleinlass (13) über deckend zwischen dem Ventilgehäuse (1) und der Innenwan dung des Ventilträgers (4) in einem Hohlraum (20) bis zum Haltekragen (2) erstreckt.

6. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) einteilig ausgeführt ist, dessen vom zweiten Ventil durchlass (6) abgewandtes Ende von einem als Magnetkern wirksamen Stopfen (14) verschlossen ist, der als Kalt schlag- bzw. Fließpressteil ausgebildet ist.

7. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Haltekragen (2) durch ein Kaltschlag teil gebildet ist, das vorzugsweise stoffschlüssig mit tels Laserschweißung am Außenumfang des Ventilgehäuses (1) befestigt ist.

8. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ven tilgehäuse (1) aus zwei abschnittsweise ineinander ein gefügte Hülsenteile (1a, 1b) besteht, wovon das äußere Hülsenteil (1b) im Tiefziehverfahren zu einem Gehäuse topf ausgebildet ist, dessen abgekröpfter Rand den Hal tekragen (2) bildet.

9. Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der zweite Ventilkörper (8) mit seiner Innenwandung an einem den ersten Ventilschließkörper (7) aufnehmenden Stößelabschnitt eines Magnetankers (15) zentriert ist, der aus einem Kaltschlagteil hergestellt ist.