DE10118711A1 - Proportional-variables Ablassmagnetventil mit Einzelsteuerung der Druckkalibrierung und enthaltenem Tellerventil mit Dichtungskugel - Google Patents

Abstract

Proportional variables Ablassmagnetventil (120), welches zur Magnetkalibrierung Magnetkrafteinstellmöglichkeiten beinhalten. Hinzu wird eine Ventilhülse (88) relativ zu einem Bügel (18) selektiv positioniert, so dass der Abstand zwischen einem Magnetanker-Tellerventil (22) und einer Sitzfläche (104) einstellbar ist. In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Ventilhülse (88) durch eine Schraubverbindung (108, 110) mit dem Bügel (18) verbunden, so dass ihre Position leicht verändert werden kann.

Description

Diese Anmeldung ist eine continuation-in-part Anmeldung der US Patentanmeldung Nr. 09/094,303, angemeldet am 09. Juli 1998.

Die Erfindung betrifft allgemein ein Flüssigkeitssteuerventil und insbesondere ein proportional variables Ablassmagnetven­ til, welches als ein Merkmal die Einstellung des Arbeits- Luftspaltes aufweist, um für eine Magnetkalibrierung zu sor­ gen.

Die meisten Fahrzeuge enthalten eine große Anzahl von elekt­ ronisch gesteuerten Systemen wie beispielsweise eine automa­ tische Getriebesteuerung. Automatische Getriebesteuerungen umfassen typischerweise mehrere magnetisch gesteuerte Flüs­ sigkeitssteuerventile, die zur Steuerung des Flüssigkeitsdru­ ckes im Getriebe eines Fahrzeuges unabhängig arbeiten, um verschiedene Komponenten des Getriebes zu betreiben. Z. B. sind magnetisch betriebene Flüssigkeitssteuerventile bekannt, die den Getriebeflüssigkeitsdruck nutzen, um die Getriebe­ kupplung ein- und auszukuppeln. Ein bestimmtes bekanntes, für diesen Zweck verwendetes Magnetventil wird als ein proportio­ nales Ablassmagnetventil bezeichnet. Das proportionale Ab­ lassmagnetventil liefert einen bestimmten Steuerdruck, der direkt proportional zu dem an der Spule des Elektromagneten im Ventil angelegten Strom ist. Anders ausgedrückt ist der Ausgangssteuerdruck nahezu linear zu dem an der Magnetspule angelegten Strom. Diese Arten von Magnetventilen werden als Ablassmagnetventile bezeichnet, da sie eine relativ geringe Flüssigkeitsströmung durch den hydraulischen Teil des Venti­ les nutzen. Magnetisch betriebene Flüssigkeitssteuerventile werden neben Getriebesteuerungen auch in anderen Fahr­ zeugsteuerungen verwendet.

Da die Steuerungen immer hochentwickelter werden, ist es not­ wendig, dass die magnetisch betriebenen Steuerventile auch Weiterentwicklungen und Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik aufweisen. In diesem Zusammenhang wurde es wich­ tig, die betriebliche Leistungsfähigkeit zu erhöhen und u. a. die Kosten, das Gewicht und die Komplexität der bestehenden magnetisch betriebenen Flüssigkeitssteuerventile zu reduzie­ ren. Deshalb sind Weiterentwicklungen in der Größe, der Tei­ lereduzierung, der Vereinfachung der Komponenten usw. der Steuerventile vorteilhaft.

Ein Gebiet, auf dem Verbesserungen bei proportionalen Venti­ len notwendig sind, ist die Bereitstellung eines konstanten Steuerdrucks. Da die Toleranz der Einzelteile in dem Steuer­ ventil von Ventil zu Ventil schwanken kann, kann bei demsel­ ben Spulenstrom auch der Steuerdruck von Ventil zu Ventil schwanken. Dies kann für moderne automatische Getriebesteue­ rungen, die einen gleich bleibenden Steuerdruck für einen be­ stimmten Betrieb liefern müssen, wichtig sein. Deshalb ist es wichtig, irgendeine Art von Kalibrierung des Ventiles bei der Herstellung des Ventiles vorzunehmen, so dass die Ventilsteu­ erung gleichbleibend ist. Ein Bereich, in dem der Steuerdruck eines proportionalen Magnetventiles kalibriert werden kann, ist die Einstellung der Magnetkraft, wobei die Stellung des durch die Spule des Elektromagneten betriebenen Ankers kalib­ riert werden kann.

Die US-PS 5,218,999, erteilt am 15. Juni 1993 an Tanimoto, offenbart ein Magnetventil, welches eine mechanische Einstel­ lung des Luftspaltes zwischen einem Anker und einem Polschuh schafft, so dass der Spalt von Ventil zu Ventil gleichblei­ bend ist, um für ein konstantes Funktionieren zu sorgen. Für die mechanische Einstellung ist eine elastische Wellenscheibe zwischen dem Polschuh und dem Gehäuse des Ventiles angeord­ net. Wenn ein Deckelelement fest an dem Gehäuse angebracht ist, wird die Wellenscheibe auf ein Maß, abhängig von den Ab­ messungen des Polschuhes, des Spulenkernes und einem magneti­ schen Halter zusammengedrückt, um den Luftspalt auf einen konstanten Abstandswert einzustellen.

Obwohl das in der US-PS 5,218,999 beschriebene Magnetventil eine Technik für die Einstellung des Luftspaltes zwischen dem Anker und dem Polschuh zur Magnetkalibrierung offenbart, ist diese Technik anfällig für Toleranzen der elastischen Scheibe und weist auch andere Nachteile auf. Deshalb bleibt immer Raum für eine Verbesserung von Magnetventilen, um eine Ein­ stellung der Magnetkraft für eine Magnetkalibrierung vorzuse­ hen.

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird ein proporti­ onal-variables Ablassmagnetventil offenbart, das einen Mecha­ nismus zur Einstellung der Magnetkraft enthält, um eine Mag­ netkalibrierung vorzunehmen. Das Steuerventil umfasst ein Ge­ häuse oder einen Topf, das bzw. der eine Kammer definiert, in der eine elektromagnetische Spule auf einen Spulenkern gewi­ ckelt und innerhalb des Gehäuses koaxial angebracht ist. Ein bewegbarer Anker ist in der Kammer koaxial innerhalb des Spu­ lenkernes angeordnet und hat ein sich vom Boden des Ankers erstreckendes Magnetankertellerventil. Eine Ankerfeder ist mit dem oberen Ende des Ankers und einer oberen Wandung des Spulenkerns in Kontakt, wobei die Feder den Anker in einer Anfangsstellung positioniert, wenn die Spule nicht erregt ist. Ein Polschuh ist an dem Gehäuse montiert und angrenzend am unteren Ende des Ankers angeordnet, um einen Luftspalt zwischen dem Polschuh und dem Anker zu definieren. Der Pol­ schuh umfasst einen Magnetfluss-Nebenflussteil, der ein aus­ gedehnter geschlossener Ring ist, welcher unter dem unteren Ende des Ankers angeordnet ist, so dass sich das Magnetanker- Tellerventil durch den Magnetfluss-Nebenflussring hindurch erstreckt. Ein Befestigungsbügel ist nahe dem Polschuh an dem Gehäuse angebracht und eine Ventilhülse ist mit dem Befesti­ gungsbügel verbunden. Die Ventilhülse weist eine zentrale Bohrung auf, die axial mit dem Anker ausgerichtet ist. Eine Steuerkugel ist in der an eine im Boden befindliche Dichtflä­ che des Tellerventiles angrenzende Bohrung positioniert. Wenn die Spule erregt ist, wird das Tellerventil gegen die Steuer­ kugel gedrückt und die Steuerkugel wird gegen die Ventilsitz­ fläche gedrückt, um eine Ventilaustrittsöffnung abzudichten, so dass eine Versorgungsdrucköffnung die in Flüssigkeitsver­ bindung mit der Bohrung der Ventilhülse steht, einen Steuer­ druck an eine Steuerdrucköffnung in der Ventilhülse liefert.

Um für die Einstellungen der Magnetkraft für die Magnetkalib­ rierung zu sorgen, ist die Ventilhülse relativ zum Befesti­ gungsbügel selektiv positionierbar, so dass der Abstand zwi­ schen dem Magnetanker-Tellerventil und der Sitzfläche ein­ stellbar ist. In einer bestimmten Ausführungsform ist die Ventilhülse an dem Befestigungsbügel mit Hilfe einer Gewinde­ verbindung angebracht, so dass ihre Stellung leicht verändert werden kann.

Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche in Zusammenhang mit den beigelegten Zeichnungen deutlich.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines proportional variablen Ablassmagnetventiles entsprechend einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Magnetventiles entsprechend Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des in Fig. 1 gezeig­ ten Magnetventiles,

Fig. 4 zeigt eine Phantom-Schnittansicht, die eine Ventil­ hülse zeigt, die gewindemäßig mit einem Befestigungsbügel in Eingriff gebracht ist, entsprechend einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines proportional variablen Ablassmagnetventiles entsprechend einem weiteren Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung.

Die folgende Diskussion der bevorzugten Ausführungsformen, die auf ein proportional variables Ablassmagnetventil gerich­ tet sind, einschließlich des Verfahrens zur Bereitstellung einer Magnetkrafteinstellung für die Magnetkalibrierung ist nur beispielhaft und in keiner Weise dazu gedacht, die Erfin­ dung oder ihre Anwendungen zu beschränken.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 2 zeigt eine Drauf­ sicht und Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines pro­ portional-variablen Ablassmagnetventiles 10, welches einen oberen Magnetteil 12 und einen unteren Hydraulikteil 14 ent­ sprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. In einer Ausgestaltung ist das variable Ablassmag­ netventil 10 eine Signalpegelvorrichtung zum (reziproken) Schalten eines (nicht dargestellten) Spulenventiles, um die Kupplung eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug zu steuern (einzukuppeln). Da das Magnetventil 10 eine Vorrichtung mit geringer Strömung ist, wird ein Spulenventil mit großer Strö­ mung allgemein benötigt, um den Betriebsdruck für die Betäti­ gung der Kupplung zu liefern. Die Verwendung eines proportio­ nalen Magnetablassventiles als eine Signalpegelvorrichtung zur Steuerung der Betätigung der Kupplung in einem Automatik­ getriebe ist im Stand der Technik bekannt. Deshalb werden die speziellen hydraulischen Verbindungen, Eingangsdrücke und Steuerdrücke, die in Zusammenhang mit dem Magnetventil 10 verwendet werden, nachfolgend nicht gezeigt und beschrieben, da diese Dinge keinen Teil der Erfindung bilden und dem Durchschnittsfachmann wohl bekannt sind. Die inneren Einzel­ teile des Magnetventiles 10 machen die Erfindung aus und wer­ den nachfolgend detailliert beschrieben. Auch ist, wie es ei­ nem Fachmann bewusst ist, das Magnetventil 10 der Erfindung nicht auf die Verwendung in einem Automatikgetriebe eines Fahrzeuges beschränkt, sondern findet viel breitere Verwen­ dung in jeder Steuervorrichtung, die ein Magnetventil der hierin beschriebenen Art verwenden kann.

Der Magnetteil 12 umfasst ein äußeres Gehäuse oder einen Topf 16, welches/welcher die magnetischen Bestandteile des Elekt­ romagneten 10 enthält. Der Topf 16 ist aus geeignetem magne­ tischen Material hergestellt, wie etwa aus einem weichen Stahl. Der Topf 16 ist an einem Befestigungsbügel 18 durch Umbiegen einer Reihe von unteren Flanschen 20 entlang eines unteren Teiles des Topfes 16 zu einem Kantenteil 22 des Be­ festigungsbügels 18 angebracht. In diesem Beispiel gibt es drei Flansche 20. Jedoch kann der Topf 16 an dem Befesti­ gungsbügel 18 durch jede geeignete Befestigungsvorrichtung angebracht werden. Ein oberer Flansch 26 des Topfes 16 ist umgebogen, um eine Crimpverbindung an der Oberseite des Elektromagneten 10 zu bilden. Der Befestigungsbügel 18 bein­ haltet einen langgestreckten Befestigungsarm 28 mit einer Öffnung 30. Eine (nicht gezeigte) dazu geeignete Schraube ist in der Öffnung 30 eingesetzt und mit z. B. einem (nicht ge­ zeigten) Hauptmodulgehäuse verschraubt, um das Magnetventil 10 in dem Getriebe zu befestigen. In einer Ausführungsform enthält das Hauptmodulgehäuse andere Magnetventile, Schritt­ motoren, Hydraulikkomponenten usw., die bei der Steuerung ei­ nes Fahrzeugautomatikgetriebes verwendet werden, wie dies Fachleute verstehen.

Der Magnetteil 12 beinhaltet weiterhin eine auf einen Spulen­ kern 36 gewickelte und wie gezeigt koaxial in dem Topf 16 po­ sitionierte Spule 34. Der Spulenkern 36 ist ein gegossenes Kunststoffteil, das in der gezeigten Form ausgebildet ist. Der Spulenkörper 36 umfasst einen ersten Anschlusskontakt 38 und einen zweiten Anschlusskontakt 40, die sich aus dem Topf heraus erstrecken. In einer Ausführungsform sind die An­ schlusskontakte 38 und 40 Anschlusskontakte mit verschiebba­ rer Isolierung. Drähte von der Spule 34 sind mit den An­ schlusskontakten 38 und 40 verbunden, so dass eine mit den Anschlusskontakten 38 und 40 Verbundene elektrische Schaltung die Spule 34 erregt.

Ein zylindrisch geformter Anker 44 ist koaxial in der Mitte des Topfes 16 angeordnet und wird wie gezeigt nahezu komplett von dem Spulenkern 36 umfasst, so dass er den Spulenkern 36 wie gezeigt berührt. Bei diesem Aufbau dient eine Innenfläche des Spulenkernes 36 als eine Lagerfläche, wenn sich der Anker 44 innerhalb des Topfes 16 auf und ab bewegt. In einer Aus­ führungsform ist der Anker 44 aus einem gepulverten magneti­ schen Metall hergestellt, um die Magnetflusslinien aufzuneh­ men, die durch die Spule 34 erzeugt werden, wenn sie erregt wird. Jedoch kann der Anker 44 aus jedem geeigneten magneti­ schen Material hergestellt werden. Der Anker 44 weist eine obere Öffnung 46 auf, in der eine schwache Feder 48 angeord­ net ist. Die schwache Feder 48 ist in der Öffnung 46 zwischen einer oberen Wandung 50 des Spulenkernes 36 und einer Innen­ wand 52 der Öffnung 46 angeordnet und wird durch ein Zentrie­ rungsteil 54 des Spulenkernes 36 zentriert, um eine schwache Vorspannkraft in Richtung auf den Hydraulikteil 14 am Anker 44 aufzubringen. Die Feder 48 gibt dem Anker 44 eine Anfangs- oder Ruhestellung.

Ein Polschuh 58 ist durch eine Crimpverbindung oder derglei­ chen magnetisch an dem Topf 16 festgemacht und ist wie ge­ zeigt an einem unteren Teil des Ankers 44 angeordnet. Der Polschuh 58 hat einen ringförmigen Aufbau und weist einen o­ beren ringförmigen Teil 60 auf, der den Spulenkern 36 enthält und um eine Seite des unteren Teiles des zylindrisch geform­ ten Ankers 44 angeordnet ist. Der ringförmige Teil 60 schafft einen Magnetfluss-Nebenschluss der magnetischen Feldlinien. Der Polschuh 58 beinhaltet ebenfalls einen ringförmigen er­ weiterten Teil 62, der unter einer Bodenfläche des Ankers 44 angeordnet ist und womit dazwischen ein Luftspalt 64 defi­ niert ist. In einer anderen Ausgestaltung ist der Polschuh 58 aus einem magnetischen Stahl hergestellt und kann aus demsel­ ben Material wie der Topf 16 hergestellt sein. Ein zylindri­ sches Magnetflussrohr 66 erstreckt sich wie gezeigt abwärts in eine Öffnung 68 im Spulenkern 36 und ist zwischen dem An­ ker 44 und der Spule 34 angeordnet. Das Magnetflussrohr 66 weist einen oberen Flansch 70 auf und ist durch eine Crimp­ verbindung oder dergleichen mit dem oberen Flansch 26 des Topfes 16 verbunden. In einer Ausführungsform ist das Magnet­ flussrohr 66 aus einem weichen magnetischen Stahl hergestellt und um Kosten zu sparen durch ein Tiefziehverfahren ausgebil­ det.

Wenn die Spule 34 erregt ist, treten die magnetischen Magnet­ flusslinien in den Topf 16 ein und wandern in den Polschuh 58. Die Magnetflusslinien wandern dann über den Spalt 64 hin­ weg und treten in den Anker 44 ein. Die Magnetflusslinien, die durch den oberen Teil 60 des Polschuhes 58 gehen, wandern an der Seite des Ankers 44 hoch und quer über den Spulenkern 36, um in das Magnetflussrohr 66 einzutreten. Magnetflussli­ nien, die durch den Teil 62 hindurchtreten, laufen in den An­ ker 44 ein und kehren durch das Magnetflussrohr 66 zum Topf 16 zurück. Die Magnetflusslinien über den Spalt 64 bewirken, dass der Anker 44 gegen den Polschuh 58 gezogen wird und sich somit der Anker 44 abwärts bewegt.

Der Anker 44 enthält eine Öffnung 74, die durch die Bodenflä­ che des Ankers 44 hindurch ausgebildet ist. Ein Tellerventil 72, das aus einem nicht magnetischen Material wie etwa einem nicht rostenden Stahl hergestellt ist, ist in die Öffnung 70 eingepresst und erstreckt sich wie gezeigt vom Anker 44 durch den Spalt 64 und die von dem erweiterten Teil 62 definierte ringförmige Öffnung hindurch abwärts. Ein Bodenteil des Tel­ lerventiles 72 erstreckt sich in eine durch den Polschuh 58 und den Kantenteil 22 definierte Ablasskammer 76 hinein. Die Ablasskammer 76 ist durch eine Membran 78 in eine obere Ab­ lasskammer 80 und eine untere Ablasskammer 82 geteilt. Die Membran 78 ist aus einem geeigneten flexiblen Material herge­ stellt, wie etwa Silikon, das der Hydraulikumgebung stand hält und nicht von der Hydraulikflüssigkeit verschlechtert wird. Die Membran 78 dient auch als eine Verschmutzungsbar­ riere gegen magnetische Teilchen. Die Membran 78 ist gegen­ über dem Tellerventil 72 und dem Befestigungsbügel 18 wie ge­ zeigt abgedichtet. Eine Ausströmöffnung 84 steht in Flüssig­ keitsverbindung mit der unteren Ablasskammer 82. Die Aus­ strömöffnung 84 ist mit einem Behälter für Getriebeflüssig­ keit oder einem Drainagesystem verbunden und stellt einen Niederdruckausgang für das Ventil 10 dar.

Der Hydraulikteil 14 des Elektromagneten 10 weist eine zy­ lindrische Ventilhülse 88 auf, die innerhalb einer Innenboh­ rung 90 des Bügels 18 befestigt ist. Die Ventilhülse 88 defi­ niert eine axiale Bohrungskammer 92, die koaxial zum Anker angeordnet ist. Eine Öffnung 94 für den Eingangsdruck (P_s), in Flüssigkeitsverbindung mit der Kammer 92, ist durch eine Außenwandung der Ventilhülse 88 hindurch vorgesehen und eine Öffnung 96 für einen Steuerdruck (P_c), in Flüssigkeitsverbin­ dung mit der Kammer 92, ist am Boden der Hülse 88 vorgesehen. Ein Bodenteil der Ventilhülse 88 ist in eine (nicht darge­ stellte) gestufte Bohrung in dem Hauptmodulgehäuse eingesetzt und zwar so weit, bis der Befestigungsarm 28 das Gehäuse be­ rührt, und ist darin durch ein Paar von O-Ringen 98 und 100 abgedichtet.

Eine obere Sitzfläche 104 der Ventilhülse 88 sitzt an einer Bodendichtungsfläche 106 des Tellerventiles 72 auf, um das obere Ende der Kammer 92 abzudichten. Fig. 3 zeigt den Anker 44 in erregtem Zustand, so dass die Dichtungsfläche 106 die Sitzfläche 104 berührt und die Kammer 92 absperrt. Die Ge­ triebeflüssigkeit ist an die Versorgungsöffnung 94 bei einem Eingangsdruck (P_s) von einem Regelventil angelegt, das durch eine (nicht dargestellte) Pumpe gespeist wird, so dass Ge­ triebeflüssigkeit in die Kammer 92 eintritt. Wenn die Spule 34 nicht erregt ist, wird der Druck der Getriebeflüssigkeit gegen die Dichtungsfläche 106 des Ventiles 72 angelegt und drückt den Anker 44 gegen die Vorspannung der Feder 48 auf­ wärts von der Hülse 88 weg. In dieser Situation ist die durch die Kammer 92 hindurchlaufende Getriebeflüssigkeit frei, um von der unteren Ablasskammer 82 durch die Niederdruck- Ablassöffnung 84 hindurch auszuströmen. Die Membran 78 ver­ hindert, dass die Getriebeflüssigkeit in die obere Kammer 80 eindringt und verhindert, dass die Getriebeflüssigkeit das Magnetteiles 12 verschmutzt. In diesem Zustand ist der Flüs­ sigkeitsdruck an der Steueröffnung 96 niedrig.

Wenn die Spule 34 erregt ist, bewirkt das Magnetfeld über den Spalt 64, dass der Magnetanker 44 in Richtung auf den Magnet­ polschuh 58 gezogen wird. Indem sich der Anker 44 dem erwei­ terten Teil 62 nähert, werden die Magnetflusslinien durch ei­ ne vertikale Innenfläche des ringförmigen Teiles 60 relativ zum Anker 44 radialer ausgebildet, um die Magnetkraftverstär­ kung zu linearisieren. Je näher der Anker 44 dem Polschuh 58 ist, desto größer ist die magnetische Anziehung zwischen dem Anker 44 und dem Polschuh 58, was einen vergrößerten Dich­ tungsdruck schafft. Die Dichtungsfläche 106 berührt die Sitz­ fläche 104, ehe der Anker 44 den erweiterten Teil 62 berührt. Wenn das Tellerventil 72 die Hülse 88 berührt, sitzt die Dichtungsfläche 106 auf der Sitzfläche 104 auf, um zu verhin­ dern, dass Getriebeflüssigkeit in die untere Ablasskammer 82 eindringt. Wenn das Tellerventil 72 an der Hülse 88 aufsitzt, wird der Eingangs/Versorgungsdruck Ps an die Steueröffnung 96 angelegt und der Steuerdruck P_c ist nahezu gleich dem Ein­ gangsdruck P_s. Abhängig von dem Eingangsdruck P_s und dem Strom in der Spule 34 kann es einige undichte Stellen in die Ablasskammer 82 hinein geben. Je größer der an die Spule 34 angelegte Strom ist, desto mehr Kraft steht zur Verfügung, um das Tellerventil 72 gegen die Hülse 88 abzudichten und umso größer kann der Eingangsdruck P_s sein. Das Magnetventil 10 wird als proportional bezeichnet, da eine Zunahme des Stromes in der Spule 34 eine Zunahme des Steuerdruckes P_c erlaubt.

Die in der Industrie akzeptablen anerkannten Toleranzen in den Abmessungen der verschiedenen Einzelteile des Magnetven­ tiles 10, wie etwa der Hülse 88, des Befestigungsbügels 18, des Ankers 44, des Tellerventils 72 usw. sorgen für bedeuten­ de Abweichungen in der an die Spule 34 gelieferte Strommenge, die benötigt wird, um die Kammer 92 für unterschiedliche Ein­ gangsdrücke abzudichten. Mit anderen Worten kann die Bewegung des Ankers 44, die notwendig ist, die Dichtungsfläche 106 ge­ gen die Sitzfläche 104 abzudichten, von Magnetventil zu Mag­ netventil unterschiedlich sein. Je näher der Anker 44 dem Polschuh 58 ist, das heißt, je schmaler der Spalt 64 ist, desto größer ist die dichtende Kraft zwischen dem Tellerven­ til 72 und der Ventilhülse 88. Dies wird zu einem Problem, weil es notwendig ist, dass das Magnetventil bei den selben Strömen und Drücken von Fahrzeug zu Fahrzeug im Wesentlichen gleich reagiert. Deshalb kann vor dem Einbau des Magnetventi­ les 10 in das Fahrzeuggetriebe ein Kalibrierungstest an dem Elektromagneten 10 durchgeführt werden, um sicher zu stellen, dass die geeignete Magnetkalibrierung vorliegt.

Entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung ist eine Magnetkraft-Kalibrierungseinstellung für das Ventil 10 vorge­ sehen durch selektives Positionieren der Hülse 88 innerhalb der Öffnung 90 im Bügel 18, so dass die Stellung der Hülse 88 dem gewünschten Aufsitzen des Tellerventiles 72 entspricht, um einen gleichbleibenden Steuerdruck P_c bei einem bestimm­ ten, an die Spule 34 angelegten Strom zu schaffen. Fig. 3 zeigt die Ventilhülse 88, die an dem Bügel 18 durch eine Passpressverbindung befestigt ist, wobei die Hülse 88 selek­ tiv an einem gewünschten Ort durch Reibungseingriff fest­ gehalten wird. Jedoch kann jedes geeignete Verfahren für die Positionierung der Hülse 88 in dem Bügel 18 gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Zum Beispiel kann die Hülse 88 am Bügel 18 festgeschweißt, festgeklebt oder anders befestigt sein.

Fig. 4 zeigt einen Bereich des Ventiles 10, in dem die Hülse 88 mit dem Bügel 18 verbunden ist, um eine alternative Aus­ gestaltung zu zeigen. In dieser Ausgestaltung weist die Hülse 88 ein Außengewinde 108 und der Befestigungsbügel 18 ein Innengewinde 110 in der Öffnung 90 auf, so dass die Hülse 88 relativ zum Befestigungsbügel 18 an einem gewünschten Ort po­ sitioniert werden kann. Ein Fachmann erkennt leicht, wie ge­ testet wird und welche Ausrüstung dazu benötigt wird, um die Hülse 88 an dem gewünschten Ort für diese Art der Kalibrie­ rung zu positionieren. Ein derartiger Test kann die Lieferung eines konstanten Eingangsdruckes P_s und eines konstanten Kernstromes und dann das Einstellen der Position der Hülse 88 umfassen, bis der gewünschte Steuerdruck P_c erreicht ist.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines proportional va­ riablen Ablassmagnetventiles 120 entsprechend einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Das Steuerventil 120 ist dem Steuerventil 10 ähnlich, welches vorher erklärt wurde, wodurch gleiche Bestandteile mit den gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind und es wird in der gleichen Art betrie­ ben. In dieser Ausgestaltung weist die Ventilhülse 88, das Außengewinde 108 und der Befestigungsbügel 18 das Innengewin­ de 110 auf, so das die Hülse 88 relativ zu dem Bügel 18 an dem gewünschten Ort positioniert werden kann, genauso wie es oben diskutiert wurde. Wie oben erwähnt können ebenso andere Mechanismen zur Positionierung der Ventilhülse 88 relativ zu dem Bügel 18 verwendet wie ein Pass-Presseingriff, eine Schweißung, eine Klebung oder irgendein anderer Typ von Be­ festigungsvorrichtung, die für dieses Umfeld und diese Anwen­ dung geeignet ist.

Wie oben diskutiert werden Magnetkraft- Kalibrierungseinstellungen am Ventil 10 durchgeführt, um die Dichtkraft zwischen dem Tellerventil 72 und der Ventilhülse 88 festzulegen, wobei die Dichtfläche 106 an der Sitzfläche 104 anliegt. Es wurde jedoch festgestellt, dass dieser Typ von Dichtungsanordnung in seiner Fähigkeit, die gewünschte Dichtungsleistung in bestimmten Anwendungen zu erbringen, be­ grenzt ist. Insbesondere existieren Schwankungen in der Fä­ higkeit des Tellerventiles 72, die Kammer 92 unter einem be­ stimmten Eingangsdruck an der Versorgungsöffnung 94 für eine bestimmte Federvorspannung der Feder 48 abzudichten. Aus die­ sem Grunde ist erkannt worden, dass ein unterschiedlicher Typ von Dichtungsanordnung zwischen der Dichtfläche 106 und der Sitzfläche 104 eine bessere Ventilleistung erbringen kann.

Entsprechend dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Kammer 92 einen zu dem Ende der Dichtfläche des Tellerventiles 72, benachbarten erweiterten Teil 122 wie dargestellt auf. Der erweiterte Teil 122 und ein verengter Teil 126 der Kammer 92 bilden eine Schulter 124. Eine Ven­ tilsteuerkugel 128 ist innerhalb des erweiterten Teiles 122 positioniert, wie dargestellt, und hat einen kleineren Durch­ messer als der Durchmesser des erweiterten Teiles 122, aber einen größeren als den Durchmesser des verengten Teiles 126. Die Steuerkugel 128 kann aus jedem geeigneten nichtmagneti­ schen Material bestehen.

Die Steuerkugel 128 ist gegen die Dichtfläche 106 des Teller­ ventiles 72 und eine Sitzfläche 130 am Rand der Schulter 124 positioniert. Die gebogene Form der Steuerkugel 128 ermög­ licht eine Rotation um einen zentralen Ort, womit für eine besser gesteuerte Dichtung der Kammer 92 auf die oben disku­ tierte Art gesorgt wird. Wenn der Steuerdruck an der Steuer­ öffnung 96 niedrig genug ist, so drückt die Vorspannung der Feder 48 das Tellerventil 72 gegen die Steuerkugel 128, womit die Steuerkugel 128 gegen die Dichtfläche 130 abdichtet. Wenn die Spule 34 erregt ist, ist der Dichtdruck sogar größer.

Die vorangegangene Diskussion offenbart und beschreibt nur beispielhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann wird anhand der Diskussion und der beigefügten Zeichnungen und Ansprüche leicht erkennen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Variationen dabei vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzbereich der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprü­ chen definiert ist, abzugehen.

Claims (10)

1. Flüssigkeitssteuerventil (120), das folgendes aufweist:
ein Gehäuse (16), das darin eine Kammer definiert,
eine elektromagnetische Spule (34), die auf einem Spu­ lenkern (36) gewickelt und innerhalb der Kammer koaxial an­ gebracht ist,
einen bewegbaren Anker (44), der innerhalb der Kammer angeordnet ist, wobei der Anker (44) ein ausgedehntes Magnet­ anker-Tellerventil (72) mit einer Dichtungsfläche (106) auf­ weist,
einen Polschuh (58), der mit dem Gehäuse 16 verbunden und angrenzend am Anker (44) angeordnet ist und einen Luft­ spalt (64) dazwischen definiert,
einen Befestigungsbügel (18), der an dem Gehäuse (16) angrenzend an das Magnetanker-Tellerventil (72) befestigt ist, und
eine Ventilhülse (88), die mit dem Befestigungsbügel (18) verbunden ist und eine zentrale Bohrung (92), die zum Anker (44) axial ausgerichtet ist, aufweist, wobei die zent­ rale Bohrung (99) einen erweiterten Teil (122) aufweist, der eine Schulter (124) darin definiert und wobei die Ventilhülse (88) eine Steuerkugel (128) aufweist, die in dem erweiterten Teil (122) angrenzend an das Magnetanker-Tellerventil (72) positioniert ist, so dass, wenn der Anker (44) sich in seiner zweiten Position befindet, die Dichtfläche (106) des Teller­ ventiles (72) in Kontakt mit der Steuerkugel (128) steht und die Steuerkugel (128) in Kontakt mit einem Sitzrand (130) der Schulter (124) ist, wobei die Ventilhülse (88) eine Versor­ gungsdrucköffnung (94) und eine Steuerdrucköffnung (96) auf­ weist, worin die Ventilhülse (88) relativ zu dem Befesti­ gungshebel (18) einstellbar ist, um den Abstand zwischen der Dichtfläche (106) und dem Sitzrand (130) einzustellen, um ei­ ne Magnetkrafteinstellung zu erzielen.

2. Steuerventil (120) nach Anspruch 1, bei dem die Ventil­ hülse (88) durch eine Gewindeverbindung (108, 110) relativ zum Befestigungsbügel (18) einstellbar ist.

3. Steuerventil (120) nach Anspruch 2, bei dem ein Außenbe­ reich der Ventilhülse (88), ein Außengewinde (108) und eine Innenbohrung des Befestigungsbügels (18) Innengewinde (110) aufweisen, um die Gewindeverbindung zwischen der Ventilhülse (88) und dem Befestigungsbügel (18) bereitzustellen.

4. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ventilhülse (88) durch eine Presssitz­ verbindung relativ zum Befestigungsbügel einstellbar ist.

5. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin ein tiefgezogenes Magnetfluss­ rohr (66) aufweist, wobei das Magnetflussrohr (66) mit dem Spulenkern (36) verbunden und zwischen der Spule (34) und dem Anker (44) koaxial angeordnet ist.

6. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Polschuh (58) einen erweiterten Ring (62) aufweist, der unter einem Ende des Ankers (44) positio­ niert ist, so dass sich das Magnetanker-Tellerventil (72) durch den Ring (62) hindurch erstreckt.

7. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anker (44) zwischen einer ersten Posi­ tion und einer zweiten Position an einer durch den Spulenkern (36) definierten Anschlagfläche bewegbar ist, so dass der An­ ker (44) in Kontakt mit dem Spulenkern (36) ist.

8. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Befestigungsbügel (18) eine Ablassöff­ nung (84) aufweist, wobei ein an eine Versorgungsöffnung (94) angelegter Versorgungsdruck durch die Ablassöffnung (84) ab­ gelassen wird, wenn der Anker (44) sich in der ersten Positi­ on befindet.

9. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (16) eine Ablasskammer (76) um das Magnetanker-Tellerventil (72) herum definiert und bei dem eine Membran (78), die mit dem Magnetanker-Tellerventil (72) verbunden ist, die Ablasskammer (76) in einen oberen Bereich (80) und einen unteren Bereich (82) teilt.

10. Steuerventil (120) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Steuerventil (10) ein proportional va­ riables Ablassmagnetventil (120) ist.