DE102006002665A1

DE102006002665A1 - Magnetic valve, especially for hydraulic unit, e.g. for anti-lock brake or drive slip regulation systems, has centering arrangement in inner bore of valve insert between insert and restoring spring so spring is centered and stabilized

Info

Publication number: DE102006002665A1
Application number: DE200610002665
Authority: DE
Inventors: Dietmar Kratzer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-07-26

Abstract

The valve has a valve insert (1) and a rod (2) movable by means of a guide in the valve insert and in contact with a valve body (4) via a restoring spring (3). It has a centering arrangement (12) in an inner bore of the valve insert between the insert and the spring so that the spring is centered and stabilized.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The The invention is based on a solenoid valve according to the preamble of the independent claim 1.

Ein herkömmliches Magnetventil, insbesondere für ein Hydraulikaggregat, welches beispielsweise in einem Antiblockiersystem (ABS) oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder einem elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) eingesetzt wird, ist in 4 dargestellt. Wie aus 4 ersichtlich ist, umfasst das herkömmliche stromlos offene Magnetventil 100 neben einer nicht dargestellten Magnetbaugruppe eine Ventilpatrone, welche eine Kapsel 106, einen Ventileinsatz 101, einen Stößel 102, eine Rückstellfeder 103 und einen Anker 107 umfasst. Bei der Herstellung des Magnetventils 100 werden die Kapsel 106 und der Ventileinsatz 101 der Ventilpatrone durch Pressen aufeinander gefügt und durch eine Dichtschweißung 108 wird die Ventilpatrone hydraulisch gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Zusätzlich nimmt der Ventileinsatz 101 die im hydraulischen System auftretenden Druckkräfte auf und leitet diese über einen Verstemmflansch 109 an einen nicht dargestellten Verstemmbereich auf einem Fluidblock weiter. Zudem nimmt der Ventileinsatz 101 den so genannten Ventilkörper 104 auf, welcher einen Ventilsitz 110 umfasst, in welchen der Stößel 102 dichtend eintaucht, um die Dichtfunktion des Magnetventils 100 umzusetzen. Wie weiter aus 4 ersichtlich ist, werden der Stößel 102 und die Rückstellfeder 103 im Ventileinsatz 101 geführt, wobei der Stößel 102 in einer Stößelführung 111 geführt ist und die Rückstellfeder 103 an einem Ende auf dem Stößel 102 radial geführt und zentriert ist und am anderen Ende auf dem Ventilkörper 104 axial geführt aufliegt. Der Strömungsweg des Fluids durch das Magnetventil ist schematisch durch eine Pfeilkette 105 dargestellt. Somit wirkt die Federkraft der Rückstellfeder 103 im Bereich der Strömungskräfte, welche aufgrund der Strömung auf die Windungen der Rückstellfeder 103 wirken. Dadurch kann es zu einer unerwünschten Beeinflussung des Federverhaltens durch die Strömung kommen. So kann es beispielsweise zum Abheben der Rückstellfeder 103 von ihrer Auflage am Ventilkörper 104 kommen, was mit einer entsprechenden (Kraft-)Wirkung auf den Ventilstößel 102 und einer unerwünschter Beeinflussung der Ventilfunktion verbunden sein kann. Des Weiteren kann die ungeführte Rückstellfeder 103 seitlich ausgelenkt oder versetzt werden, so dass es zu Berührungen und damit zu Reibkräften zwischen dem Ventileinsatz 101 und dem Stößel 102 kommen kann. Durch die erzeugten Reibkräfte kann das Ventilverhalten negativ beeinflusst werden und der Stößel 102 kann durch die evtl. gratbehafteten Federenden beschädigt werden.A conventional solenoid valve, in particular for a hydraulic unit, which is used for example in an anti-lock braking system (ABS) or a traction control system (ASR system) or an electronic stability program system (ESP system) is in 4 shown. How out 4 can be seen, includes the conventional normally open solenoid valve 100 in addition to a magnetic assembly, not shown, a valve cartridge, which is a capsule 106 , a valve core 101 , a pestle 102 , a return spring 103 and an anchor 107 includes. In the manufacture of the solenoid valve 100 be the capsule 106 and the valve core 101 the valve cartridge joined together by pressing and by a sealing weld 108 the valve cartridge is hydraulically sealed from the atmosphere. In addition, the valve insert decreases 101 The pressure forces occurring in the hydraulic system and passes these over a caulking 109 to a Verstemmbereich not shown on a fluid block on. In addition, the valve insert takes 101 the so-called valve body 104 on which a valve seat 110 includes, in which the plunger 102 sealing immersed to the sealing function of the solenoid valve 100 implement. How farther 4 it can be seen, the plunger 102 and the return spring 103 in the valve insert 101 guided, with the plunger 102 in a ram guide 111 is guided and the return spring 103 at one end on the pestle 102 is radially guided and centered and at the other end on the valve body 104 axially guided rests. The flow path of the fluid through the solenoid valve is schematically represented by an arrow chain 105 shown. Thus, the spring force of the return spring acts 103 in the area of the flow forces, which due to the flow on the turns of the return spring 103 Act. This can lead to an undesirable influence of the spring behavior by the flow. So it can, for example, to lift the return spring 103 from its support on the valve body 104 come, what with a corresponding (force) effect on the valve lifter 102 and an undesirable influence on the valve function may be connected. Furthermore, the unguided return spring 103 be deflected laterally or offset, so that it to touch and thus to frictional forces between the valve core 101 and the pestle 102 can come. Due to the frictional forces generated, the valve behavior can be adversely affected and the plunger 102 can be damaged by the possibly flush spring ends.

Vorteile der Erfindungadvantages the invention

Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass Zentriermittel vorhanden sind, welche so in einer Innenbohrung des Ventileinsatzes zwischen dem Ventileinsatz und der Rückstellfeder angeordnet sind, dass die Rückstellfeder zentriert und stabilisiert ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass Strömungskräfte, welche auf die Windungen der Rückstellfeder wirken, zu einem seitlichem Ausbrechen der Rückstellfeder führen können, oder die Rückstellfeder von einer Auflage abheben können bzw. die Windungen der Rückstellfeder relativ zueinander in Bewegung bzw. in Schwingungen versetzen können. Insbesondere wird durch die Zentriermittel ein nur axial an einem Ventilkörper anliegendes Federende zentriert und stabilisiert, ohne die Montierbarkeit und Einstellbarkeit des Magnetventils negativ zu beeinflussen.The inventive solenoid valve with the characteristics of the independent Claim 1 has the opposite the advantage that centering means are present, which in one Inner bore of the valve insert between the valve core and the return spring are arranged that the return spring centered and stabilized. This can be done in an advantageous manner prevents flow forces which act on the turns of the return spring, can lead to a lateral breakage of the return spring, or the return spring can stand out from a circulation or the turns of the return spring can move or vibrate relative to each other. Especially is due to the centering a only axially adjacent to a valve body Spring end centered and stabilized, without the mountability and Adjustability of the solenoid valve negative influence.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Magnetventils möglich.By those in the dependent Claims listed measures and further developments are advantageous improvements of the independent claim specified solenoid valve possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Zentriermittel als Zentrierhülse mit einem unteren Bund und mindestens zwei vom unteren Bund abgehenden axial verlaufenden Zentrierstegen ausgeführt sind. Der untere Bund ist zwischen einer Stirnfläche des Ventilkörpers und einem Ende der Rückstellfeder angeordnet. Durch die mindestens zwei axialen Zentrierstege kann die Rückstellfeder über eine längere Strecke radial geführt werden, so dass die Rückstellfeder in vorteilhafter Weise nahezu über die gesamte Länge zentriert und stabilisiert wird. Zudem erfordert die Ausführung der Zentriermittel als Zentrierhülse einen kleinen Bauraum und ermöglicht eine gute Durchströmung durch große freie Flächen zwischen den axialen Zentrierstegen. Um die Durchströmung zu verbessern und um den Federeinbauraum nicht zu stark zu reduzieren, wird der untere Bund möglichst dünn und mit einem möglichst großen Außendurchmesser ausgeführt.Especially It is advantageous that the centering means as a centering sleeve a lower waistband and at least two outgoing from the lower waistband axially extending centering webs are executed. The lower fret is between an end face of the valve body and one end of the return spring arranged. By at least two axial centering webs can the return spring over a longer Route guided radially so that the return spring in an advantageous manner almost over the entire length centered and stabilized. In addition, the execution of the requires Centering as centering a small space and allows a good flow through big ones open spaces between the axial centering webs. To improve the flow and not to reduce the spring installation space too strong, the lower waistband as thin as possible and with one possible huge outer diameter executed.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils enden die mindestens zwei axial verlaufenden Zentrierstege in einem oberen Bund, welcher eine Montageschräge umfasst. Der obere Bund stabilisiert in vorteilhafter Weise die Zentrierstege und verhindert ein Aufbiegen der Zentrierstege durch Querkräfte der Rückstellfeder, welche im Vergleich zu den möglichst dünn ausgeführten Zentrierstegen erheblich sein können. Die Zentrierhülse ist spritzgerecht ausgeführt, so dass eine kostengünstige Herstellung als Kunststoffspritzteil möglich ist.In Embodiment of the solenoid valve according to the invention end the at least two axially extending centering webs in one upper collar, which includes a mounting bevel. The upper fret stabilizes Advantageously, the centering webs and prevents bending the centering webs by lateral forces the return spring, which compared to the possible thin executed Zentrierstegen considerably could be. The centering sleeve is sprayed, so that cost-effective Production as a plastic injection molded part is possible.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetventils sind die Abmessungen der mindestens zwei axialen Zentrierstege in radialer Richtung an den Durchmesser der Rückstellfeder angepasst, wodurch die radiale Führung der Rückstellfeder in vorteilhafter Weise weiter verbessert werden kann. Die Zentrierstege der Zentrierhülse sind für eine optimale Durchströmung der freien Flächen möglichst schmal und in radialer Richtung möglichst dick ausgeführt, um die Rückstellfeder in vorteilhafter Weise gegen deren Querkräfte gut und stabil führen zu können.In a further embodiment of the erfindungsge According solenoid valve, the dimensions of the at least two axial centering webs are adapted in the radial direction to the diameter of the return spring, whereby the radial guidance of the return spring can be further improved in an advantageous manner. The centering webs of the centering sleeve are designed to be as narrow as possible and as thick as possible in the radial direction for optimum flow through the free surfaces in order to be able to guide the return spring in an advantageous manner against its transverse forces well and stably.

Die Zentrierhülse umfasst beispielsweise vier axial verlaufende Zentrierstege, welche vorzugsweise einen mittleren Abstand von 90° zu einander aufweisen, wobei der Ventileinsatz drei Axialnuten aufweist, welche vorzugsweise einen mittleren Abstand von 120° zu einander aufweisen. Die unterschiedliche Anzahl von Zentrierstegen und Axialnuten im Ventileinsatz wird gewählt, um in allen rotatorisch möglichen Einbaupositionen der Zentrierhülse, eine möglichst geringe Überdeckung der Axialnuten im Ventileinsatz zu erzeugen.The centering For example, includes four axially extending centering webs, which preferably have a mean distance of 90 ° to each other, wherein the valve core has three axial grooves, which are preferably a mean distance of 120 ° to have each other. The different number of centering webs and axial grooves in the valve core is chosen to be rotatory in all directions potential Installation positions of the centering sleeve, one preferably low coverage to generate the axial grooves in the valve core.

Zeichnungdrawing

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Advantageous, Embodiments described below of the invention and the above for their better understanding explained, conventional embodiment are shown in the drawings. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Magnetventils, 1 a schematic sectional view of a solenoid valve according to the invention,

2 eine schematische Querschnittdarstellung entlang einer Linie A-A aus 1 zur Darstellung eines Ventileinsatzes, 2 a schematic cross-sectional view taken along a line AA 1 for the representation of a valve insert,

3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Zentriermittels für den Ventileinsatz gemäß 1 und 2, und 3 a schematic perspective view of a centering means for the valve insert according to 1 and 2 , and

4 eine schematische Schnittdarstellung eines herkömmlichen Magnetventils. 4 a schematic sectional view of a conventional solenoid valve.

Beschreibungdescription

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Magnetventil 20 neben einer nicht dargestellten Magnetbaugruppe eine Ventilpatrone, welche analog zum herkömmlichen Magnetventil 100 gemäß 4 eine Kapsel 6, einen Ventileinsatz 1, einen Stößel 2, eine Rückstellfeder 3 und einen Anker 7 umfasst. Bei der Herstellung des Magnetventils 20 werden die Kapsel 6 und der Ventileinsatz 1 der Ventilpatrone durch Pressen aufeinander gefügt und durch eine Dichtschweißung 8 wird die Ventilpatrone hydraulisch gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Zusätzlich nimmt der Ventileinsatz 1 die im hydraulischen System auftretenden Druckkräfte auf und leitet diese über einen Verstemmflansch 9 an einen nicht dargestellten Verstemmbereich auf einem Fluidblock weiter. Zudem nimmt der Ventileinsatz 1 den so genannten Ventilkörper 4 auf, welcher einen Ventilsitz 10 umfasst, in welchen der Stößel 2 dichtend eintaucht, um die Dichtfunktion des Magnetventils 20 umzusetzen. Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, werden der Stößel 2 über eine Stößelführung 11 und die Rückstellfeder 3 über Zentriermittel 12 im Ventileinsatz 1 geführt, wobei die Rückstellfeder 3 im Gegensatz zum herkömmlichen Magnetventil 100 nicht nur einseitig auf dem Stößel 2 zentriert ist, sondern durch die Zentriermittel 12 über die nahezu gesamte Länge radial geführt und stabilisiert wird, so dass auch das andere Ende der Rückstellfeder 3 zentriert und stabilisiert ist, welches auf dem Ventilkörper 4 aufliegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zentriermittel 12 so in einer Innenbohrung des Ventileinsatzes 1 zwischen dem Ventileinsatz 1 und der Rückstellfeder 3 angeordnet, dass die Rückstellfeder 3 zentriert und stabilisiert ist.How out 1 can be seen, comprises a solenoid valve according to the invention 20 in addition to a magnetic assembly, not shown, a valve cartridge, which analogous to the conventional solenoid valve 100 according to 4 a capsule 6 , a valve core 1 , a pestle 2 , a return spring 3 and an anchor 7 includes. In the manufacture of the solenoid valve 20 be the capsule 6 and the valve core 1 the valve cartridge joined together by pressing and by a sealing weld 8th the valve cartridge is hydraulically sealed from the atmosphere. In addition, the valve insert decreases 1 The pressure forces occurring in the hydraulic system and passes these over a caulking 9 to a Verstemmbereich not shown on a fluid block on. In addition, the valve insert takes 1 the so-called valve body 4 on which a valve seat 10 includes, in which the plunger 2 sealing immersed to the sealing function of the solenoid valve 20 implement. How farther 1 it can be seen, the plunger 2 via a tappet guide 11 and the return spring 3 via centering means 12 in the valve insert 1 guided, wherein the return spring 3 in contrast to the conventional solenoid valve 100 not just one-sided on the ram 2 is centered, but by the centering means 12 is guided radially over the almost entire length and stabilized, so that the other end of the return spring 3 centered and stabilized, which is on the valve body 4 rests. In the illustrated embodiment, the centering means 12 so in an inner bore of the valve core 1 between the valve core 1 and the return spring 3 arranged that the return spring 3 centered and stabilized.

Durch die Zentriermittel 12 wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass es durch eine schematisch als Pfeilkette 5 dargestellte Strömung eines Fluids durch das Magnetventil 20 zu einer unerwünschten Beeinflussung des Federverhaltens kommt. So kann beispielsweise ein seitliches Ausbrechen der Rückstellfeder 3 und/oder ein Abheben der Rückstellfeder 3 vom Ventilkörper 4 und/oder eine Relativbewegung bzw. Schwingungen der Windungen der Rückstellfeder 3 verhindert werden.Through the centering means 12 is advantageously prevented by a schematic arrow chain 5 illustrated flow of a fluid through the solenoid valve 20 to an undesirable influence on the spring behavior comes. For example, a lateral breakout of the return spring 3 and / or lifting the return spring 3 from the valve body 4 and / or a relative movement or oscillations of the turns of the return spring 3 be prevented.

Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Zentriermittel 12 als Zentrierhülse mit einem unteren Bund 12.1 und vier vom unteren Bund 12.1 abgehenden axial verlaufenden Zentrierstegen 12.2 ausgeführt, welche einen mittleren Abstand von 90° zu einander aufweisen und in einem oberen Bund 12.3 enden. Der untere Bund 12.1 ist zwischen einer Stirnfläche des Ventilkörpers 4 und einem Ende der Druckfeder 3 angeordnet und weist für eine optimale Durchströmung einen möglichst großen Außendurchmesser auf. Für eine möglichst geringe Beeinflussung des Einbauraums der Rückstellfeder 3 ist der untere Bund 12.1 möglichst dünn ausgeführt. Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, weist der Ventileinsatz 1 drei Axialnuten 1.1 auf, welche vorzugsweise einen mittleren Abstand von 120° zu einander aufweisen. Durch die unterschiedliche Anzahl von Zentrierstegen 12.2 und Axialnuten 1.1 im Ventileinsatz 1 wird in vorteilhafter Weise in allen rotatorisch möglichen Einbaupositionen der Zentrierhülse 12 in der Innenbohrung des Ventileinsatzes 1 eine möglichst geringe Überdeckung zwischen den Axialnuten 1.1 des Ventileinsatzes 1 und den Zentrierstegen 12.2 erzeugt. Die Zentrierstege 12.2 sind möglichst schmal für eine optimale Durchströmung der freien Flächen und in radialer Richtung möglichst dick ausgeführt und an den Durchmesser der Rückstellfeder 3 angepasst, um die Rückstellfeder 3 gegen deren Querkräfte radial gut und stabil führen zu können. Der obere Bund 12.3 stabilisiert die axialen Zentrierstege und verhindert ein Aufbiegen der Zentrierstege 12.2 durch die Federquerkräfte. Die Zentrierhülse ist spritzgerecht ausgeführt und wird beispielsweise kostengünstig als Kunststoffspitzteil hergestellt. Um das Einführen der Rückstellfeder 3 zu erleichtern weist der obere Bund 12.3 eine montagerechte Einführschräge 12.4 auf.How out 2 and 3 it can be seen, are the centering means 12 as a centering sleeve with a lower collar 12.1 and four from the lower fret 12.1 outgoing axially extending centering webs 12.2 executed, which have an average distance of 90 ° to each other and in an upper collar 12.3 end up. The lower fret 12.1 is between an end face of the valve body 4 and one end of the compression spring 3 arranged and has the largest possible outer diameter for optimum flow. For the least possible influence on the installation space of the return spring 3 is the lower fret 12.1 run as thin as possible. How farther 2 it can be seen, the valve insert 1 three axial grooves 1.1 on, which preferably have an average distance of 120 ° to each other. Due to the different number of centering webs 12.2 and axial grooves 1.1 in the valve insert 1 is advantageously in all rotationally possible installation positions of the centering sleeve 12 in the inner bore of the valve core 1 the smallest possible overlap between the axial grooves 1.1 of the valve insert 1 and the centering webs 12.2 generated. The centering webs 12.2 are as narrow as possible for optimum flow through the free surfaces and as thick as possible in the radial direction and to the diameter of the return spring 3 adapted to the return spring 3 to be able to perform radially well and stably against their transverse forces. The upper fret 12.3 stabilizes the axial centering webs and prevents bending of the centering webs 12.2 by the spring forces. The centering sleeve is designed to spray and is for example produced inexpensively as a plastic tip part. To insert the return spring 3 To facilitate the upper collar 12.3 a mounting-correct insertion bevel 12.4 on.

Claims

Solenoid valve with a valve core ( 1 ) and one via a tappet guide ( 11 ) in the valve core ( 1 ) movably guided ram ( 2 ), which via a return spring ( 3 ) on a valve body ( 4 ), characterized by centering means ( 12 ), which in an inner bore of the valve core ( 1 ) between the valve core ( 1 ) and the return spring ( 3 ) are arranged such that the return spring ( 3 ) is centered and stabilized.

Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the centering means ( 12 ) as a centering sleeve with a lower collar ( 12.1 ) and at least two from the lower fret ( 12.2 ) outgoing axially extending centering webs ( 12.2 ), the lower collar ( 12.1 ) between an end face of the valve body ( 4 ) and one end of the return spring ( 3 ) is arranged.

Solenoid valve according to claim 2, characterized in that the lower collar ( 12.2 ) is made as thin as possible and with the largest possible outer diameter.

Solenoid valve according to claim 2 or 3, characterized in that the at least two axially extending centering webs ( 12.2 ) in an upper collar ( 12.3 ), which has a mounting angle ( 12.4 ).

Solenoid valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the dimensions of the at least two axial centering webs ( 12.2 ) in the radial direction to the diameter of the return spring ( 3 ) are adjusted.

Solenoid valve according to one of claims 2 to 5, characterized in that the centering sleeve ( 12 ) four axially extending centering webs ( 12.1 ), which preferably have a mean distance of 90 ° to each other, wherein the valve core ( 1 ) three axial grooves ( 1.1 ), which preferably have an average distance of 120 ° to each other.

Solenoid valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the centering means ( 12 ) are designed as a plastic injection molded part.