DE102009055181A1

DE102009055181A1 - Solenoid valve, in particular for a vehicle aggregate

Info

Publication number: DE102009055181A1
Application number: DE200910055181
Authority: DE
Inventors: Andreas 71726 Karl; Klaus 71522 Landesfeind; Florian 71282 Richter; Nicolas 74321 Houis; Stephan 55237 Steingass; Joerg Fricke-Schmidt; Elmar 71691 Vier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-30
Also published as: FR2954445A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, insbesondere für ein Fahrzeugaggregat, mit einem elektromagnetisch axial beweglichen, in einem Führungskanal geführten Dichtelement, das mit einem Ventilsitzelement zusammenwirkt, wobei der Führungskanal einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und das Dichtelement in einem Führungsbereich ein Querschnittsprofil mit einer Außenkontur aufweist, die der Axialführung im Führungskanal dienende, teilkreisförmig konvexe Abschnitte aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Außenkontur (12) zwischen benachbarten teilkreisförmigen Abschnitten (13) geradlinig oder ebenfalls teilkreisförmig konvex verläuft.The invention relates to a solenoid valve, in particular for a vehicle assembly, with an electromagnetically axially movable sealing element guided in a guide channel, which cooperates with a valve seat element, the guide channel having a circular cross section and the sealing element in a guide area having a cross-sectional profile with an outer contour which has the axially guiding in the guide channel, part-circular convex sections. It is provided that the outer contour (12) between adjacent part-circular sections (13) runs in a straight line or also part-circle-shaped convex.

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil, insbesondere für ein Fahrzeugaggregat, mit einem elektromagnetisch axial beweglichen, in einem Führungskanal geführten Dichtelement, das mit einem Ventilsitzelement zusammenwirkt, wobei der Führungskanal einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und das Dichtelement in einem Führungsbereich ein Querschnittprofil mit einer Außenkontur aufweist, die der Axialführung im Führungskanal dienende, teilkreisförmig konvexe Abschnitte aufweist.The invention relates to a solenoid valve, in particular for a vehicle assembly, with a axially axially movable, guided in a guide channel sealing element which cooperates with a valve seat member, wherein the guide channel has a circular cross-section and the sealing element in a guide region has a cross-sectional profile with an outer contour, the Having the axial guide in the guide channel, part circular convex portions.

Stand der TechnikState of the art

Magnetventile der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie werden insbesondere in Kraftfahrzeugaggregaten und -systemen, beispielsweise in einem ABS/TCS/ESP-System eines Kraftfahrzeugs, eingesetzt. Ein Dichtelement des Magnetventils lässt sich elektromagnetisch axial in einem Führungskanal bewegen. Das Dichtelement wirkt stellungsabhängig mit einem Venitlsitzelement zusammen, um ein Mediumquerschnitt zu schließen, teilweise zu öffnen oder ganz freizugeben. Ein Führungsbereich des Dichtelements ist im Führungskanal gelagert, wobei der Führungskanal einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und das Dichtelement im Führungsbereich ein Querschnittsprofil mit einer Außenkontur besitzt, die teilkreisförmig konvexe Abschnitte aufweist, welche entlang der Wandungen des Führungskanals bei Dichtelementbewegungen gleiten. Zwischen den teilkreisförmig konvexen Abschnitten verläuft die Außenkontur des Führungsbereichs des Dichtelements – im Querschnitt gesehen – entlang einer konkaven Bogenstruktur. Die Herstellung des im Führungsbereich vorliegenden bekannten Profils des Dichtelements ist relativ aufwendig und führt zu entsprechend hohen Kosten.Solenoid valves of the type mentioned are known. They are used in particular in motor vehicle units and systems, for example in an ABS / TCS / ESP system of a motor vehicle. A sealing element of the solenoid valve can be moved electromagnetically axially in a guide channel. The sealing element acts position-dependent with a Venitlsitzelement together to close a medium cross-section, partially open or completely release. A guide region of the sealing element is mounted in the guide channel, wherein the guide channel has a circular cross-section and the sealing element in the guide region has a cross-sectional profile with an outer contour having part-circular convex portions which slide along the walls of the guide channel in sealing element movements. Between the part-circular convex portions, the outer contour of the guide region of the sealing element extends - as seen in cross-section - along a concave arch structure. The production of the present in the guide area known profile of the sealing element is relatively expensive and leads to correspondingly high costs.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme, dass die Außenkontur zwischen benachbarten teilkreisförmigen Abschnitten geradlinig oder ebenfalls teilkreisförmig konvex verläuft, verringert sich der Herstellungsaufwand und senkt damit die Kosten für das Dichtelement und damit für das Magnetventil. Ist die Außenkontur zwischen benachbarten teilkreisförmigen Abschnitten geradlinig verlaufend ausgebildet, so ergibt sich bei sehr einfacher Geometrie dennoch eine gute Führungseigenschaft des Profils im Führungskanal bei gleichzeitig ausreichender Mediumdurchlässigkeit (insbesondere hydraulischer Durchlässigkeit), da eine Differenzfläche verbleibt, die aus der Differenz von Führungskanalquerschnitt zu Profilquerschnitt im Führungsbereich des Dichtelements resultiert. Aufgrund der Geradlinigkeit zwischen benachbarten teilkreisförmigen Abschnitten beziehungsweise – räumlich gesehen – der dort liegenden ebenen Flächen kann das Profil im Führungsbereich des Dichtelements auch als Facettenprofil bezeichnet werden. Alternativ ist es möglich, den Führungsbereich bei sehr geringer Anforderung an eine Mediumdurchlässigkeit auch im Querschnitt kreisförmig – ebenso wie den Führungskanal – auszubilden, das heißt, zwischen benachbarten teilkreisförmigen Abschnitten liegen ebenfalls teilkreisförmig konvex verlaufende Abschnitte, wobei die Durchmesser der beiden Teilkreise gleich groß sind, d. h. es liegt die Verschmelzung zu einem Vollkreis vor.Due to the inventive measure that the outer contour between adjacent part-circular sections is rectilinear or also part-circular convex, reduces the manufacturing cost and thus reduces the cost of the sealing element and thus for the solenoid valve. If the outer contour between rectilinear sections is formed between adjacent part-circular sections, a good guiding characteristic of the profile in the guide channel results at the same time sufficient medium permeability (in particular hydraulic permeability), since a differential surface remains, which consists of the difference of guide channel cross section to profile cross section in Guide region of the sealing element results. Due to the straightness between adjacent part-circular sections or - spatially seen - the flat surfaces lying there, the profile in the guide region of the sealing element can also be referred to as a facet profile. Alternatively, it is possible to form the guide region with a very low requirement for a medium permeability even in cross-section circular - as well as the guide channel -, that is, between adjacent part-circular sections are also part-circular convex portions, wherein the diameters of the two pitch circles are the same size, d. H. it is the merger to a full circle.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei teilkreisförmig konvexe Abschnitte vorliegen. Wenn zwei teilkreisförmig konvexe Abschnitte gewählt werden ist der Führungsbereich im Querschnitt gesehen als Rechteck ausgebildet, wobei zwei einander gegenüberliegende Seiten des Rechtecks konvex teilkreisförmig gestaltet sind. Diese beiden teilkreisförmigen Abschnitte können gleichgroße Teilkreiswinkel oder auch unterschiedlich große aufweisen. Die Zahl der teilkreisförmigen Abschnitte ist nicht beschränkt, so kann sie beispielsweise den Wert 2, 3, 4, 5 und so weiter aufweisen.According to a development of the invention, it is provided that at least two part-circular convex sections are present. If two part-circular convex portions are selected, the guide region is formed as a rectangle when seen in cross-section, wherein two opposite sides of the rectangle are formed convexly part-circular. These two part-circular sections may have the same pitch circles or different sizes. The number of part-circular sections is not limited, it may for example have the value 2, 3, 4, 5 and so on.

Es ist vorteilhaft, wenn zumindest einige der geradlinigen Bereiche der Außenkontur parallel oder unter einem Winkel zueinander verlaufen. Sind beispielsweise vier teilkreisförmig konvexe Abschnitte vorgesehen, so kann die Gesamtstruktur – im Querschnitt gesehen – quadratisch ausgebildet sein, wobei die Ecken des Quadrates von den teilkreisförmigen Abschnitten gebildet werden und demzufolge jeweils zwei einander gegenüberliegende geradlinige Bereiche parallel zueinander verlaufen. Liegt beispielsweise eine Dreieckstruktur vor, das heißt, es sind drei teilkreisförmig konvexe Abschnitte vorgesehen, so verlaufen die zwischen diesen Abschnitten gelegenen geradlinigen Bereiche unter einem Winkel zueinander.It is advantageous if at least some of the rectilinear regions of the outer contour run parallel or at an angle to one another. For example, if four part-circular convex portions are provided, the overall structure can be made square, as seen in cross-section, the corners of the square being formed by the part-circular sections, and consequently each two rectilinear regions lying opposite each other run parallel to one another. For example, if there is a triangular structure, that is, there are three part-circular convex portions provided, the rectilinear portions located between these portions are at an angle to each other.

Es ist vorteilhaft, wenn das Dichtelement ein Spritzgussteil, insbesondere ein Kunststoffspritzgussteil, ist. Für derartige Teile lässt sich aufgrund des erfindungsgemäßen Vorgehens mit relativ wenig Aufwand ein entsprechendes Spritzwerkzeug erstellen. Ist – nach einer Weiterbildung der Erfindung – alternativ vorgesehen, das Dichtelement als ein Spanteil, insbesondere ein Stahlspanteil, auszubilden, so ist ebenfalls aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine relativ einfache Bearbeitung bei der Herstellung möglich, wobei entsprechend gängige und damit preiswerte Ausgangsmaterialien, zum Beispiel Rechteckprofile, gewählt werden können.It is advantageous if the sealing element is an injection molded part, in particular a plastic injection molded part. For such parts can be due to the procedure of the invention with relatively little effort to create a corresponding injection mold. Is - according to a development of the invention - alternatively provided to form the sealing element as a chip, in particular a Stahlspanteil, so also a relatively simple processing in the production is possible due to the inventive design, correspondingly common and therefore inexpensive starting materials, for example rectangular profiles , can be chosen.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt:The drawings illustrate the invention by means of embodiments, in which:

1 einen Längsschnitt durch ein Magnetventil, 1 a longitudinal section through a solenoid valve,

2 bis 5 Querschnitte verschiedener Ausführungsformen, jeweils durch einen Führungsbereich des Magnetventils der 1. 2 to 5 Cross sections of various embodiments, each by a guide portion of the solenoid valve 1 ,

Die 1 zeigt ein Magnetventil 1, das ein Gehäuse 2 aufweist, in dem sich ein Führungskanal 3 mit kreisförmigem Querschnitt befindet. Im Führungskanal 3 ist axial verschieblich ein Dichtelement 4 geführt. Die axiale Richtung ist in der 1 mittels eines Doppelpfeils 5 angegeben. Das Dichtelement 4 weist ein Schließglied 6 auf, das mit einem Ventilsitz 7 eines Ventilsitzelements 8 im Zuge der axialen Verlagerung zusammenwirkt. Eine Druckfeder 9 beaufschlagt das Dichtelement 4 derart, dass in der stromlosen Stellung (wenn das Magnetventil also nicht elektrisch erregt wird) die aus der 1 ersichtliche Stellung vorliegt, das heißt, ein zwischen dem Schließglied 6 und dem Ventilsitz 7 vorhandener Strömungsquerschnitt für ein Medium ist geöffnet. Erfolgt eine Bestromung einer das Magnetventil 1 überfangenen, in der 1 nicht dargestellten Spule, so wird aufgrund der elektromagnetischen Kräfte das Dichtelement 4 nach unten bewegt, sodass die Druckfeder 9 gespannt und der Durchströmungsquerschnitt geschlossen wird.The 1 shows a solenoid valve 1 that is a case 2 having in which a guide channel 3 is located with a circular cross section. In the guide channel 3 is axially displaceable a sealing element 4 guided. The axial direction is in the 1 by means of a double arrow 5 specified. The sealing element 4 has a closing member 6 on that with a valve seat 7 a valve seat member 8th cooperates in the course of the axial displacement. A compression spring 9 acts on the sealing element 4 such that in the de-energized position (that is, when the solenoid valve is not electrically energized) from the 1 apparent position, that is, a between the closing member 6 and the valve seat 7 existing flow cross section for a medium is open. If an energization of the solenoid valve 1 the field in which 1 not shown coil, so due to the electromagnetic forces, the sealing element 4 moved down so that the compression spring 9 clamped and the flow cross-section is closed.

Innerhalb des im Querschnitt kreisförmigen Führungskanals 3 weist das Dichtelement 4 einen Führungsbereich 10 auf, dessen Querschnitt aus den 2 bis 5 bezüglich verschiedener Ausführungsformen hervorgeht.Within the circular cross-section guide channel 3 has the sealing element 4 a leadership area 10 on, whose cross section from the 2 to 5 with respect to various embodiments.

Die 2 bis 5 zeigen den Führungskanal 3 jeweils mit kreisförmigem Querschnitt. Im jeweiligen Führungskanal 3 ist der Führungsbereich 10 des Dichtelements 4 axial verschieblich geführt. Gemäß 2 besitzt der Führungsbereich 10 ein Querschnittsprofil 11 mit einer Außenkontur 12, die der Axialführung im Führungskanal 3 dienende, teilkreisförmig konvexe Abschnitte 13 aufweist. Die Außenkontur 12 besitzt zwischen benachbarten teilkreisförmigen Abschnitten 13 einen geradlinigen Verlauf 14. Die so gebildeten geradlinigen Bereiche 15 bilden beim Ausführungsbeispiel der 2 quasi ein Quadrat, wobei die Ecken des Quadrats von den teilkreisförmigen Abschnitten 13 gebildet sind. Demzufolge verlaufen jeweils zwei einander gegenüberliegende geradlinige Bereiche 15 parallel zueinander. Kreisabschnittsförmige Freiräume 16, die zwischen dem Dichtelement 4 und den Wandungen des Führungskanals 3 verbleiben, ermöglichen das Durchströmen eines Mediums, das heißt, es ist eine Mediumdurchlässigkeit, insbesondere eine hydraulische Durchlässigkeit, gegeben.The 2 to 5 show the guide channel 3 each with a circular cross-section. In the respective guide channel 3 is the management area 10 of the sealing element 4 guided axially displaceable. According to 2 owns the leadership area 10 a cross-sectional profile 11 with an outer contour 12 , that of the axial guide in the guide channel 3 serving, part-circular convex sections 13 having. The outer contour 12 owns between adjacent part-circular sections 13 a straight-line course 14 , The rectilinear areas thus formed 15 form in the embodiment of 2 quasi a square, with the corners of the square of the part-circular sections 13 are formed. As a result, in each case two mutually opposite rectilinear areas extend 15 parallel to each other. Circular section free spaces 16 that is between the sealing element 4 and the walls of the guide channel 3 remain, allow the passage of a medium, that is, there is a medium permeability, in particular a hydraulic permeability given.

Die 3 verdeutlicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem nicht – wie bei der 2 – vier teilkreisförmig konvexe Abschnitte 13, sondern nur zwei derartige Abschnitte 13 vorgesehen sind. Demzufolge ist die Querschnittsgrundstruktur des Dichtelements 4 im Wesentlichen rechteckig, wobei zwei einander gegenüberliegende Rechteckseiten von den Abschnitten 13 gebildet sind. Beim Ausführungsbeispiel der 3 ist der jeweilige Teilkreiswinkel der teilkreisförmigen Abschnitte 13 gleich groß. Dies ist beim Ausführungsbeispiel der 4 nicht der Fall. Die Folge ist, dass bei der 4 die geradlinigen Bereiche 15 einen Winkel zueinander ausbilden, während in der 3 die geradlinigen Bereiche 15 parallel zueinander verlaufen.The 3 illustrates an embodiment in which not - as in the 2 - Four part-circular convex sections 13 but only two such sections 13 are provided. Consequently, the cross-sectional basic structure of the sealing element 4 substantially rectangular, with two opposite sides of the rectangle of the sections 13 are formed. In the embodiment of 3 is the respective pitch angle of the part-circular sections 13 same size. This is the embodiment of the 4 not the case. The consequence is that at the 4 the rectilinear areas 15 form an angle to each other while in the 3 the rectilinear areas 15 parallel to each other.

Die 5 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der zwischen – nicht ersichtlichen – teilkreisförmig konvexen Abschnitten 13 Bereiche liegen, die ebenfalls teilkreisförmig konvex verlaufen, sodass sich insgesamt – im Querschnitt gesehen – ein Vollkreis ergibt, wobei die Radien dieser beiden teilkreisförmigen Strukturen gleich groß sind. Demzufolge besitzt das Dichtelement 4 einen Vollkreisquerschnitt.The 5 finally shows an embodiment in which between - not visible - part circular convex sections 13 Areas lie, which are also part-circular convex, so that a total - seen in cross-section - results in a full circle, the radii of these two part-circular structures are the same size. As a result, the sealing element has 4 a full circle cross section.

Claims

Solenoid valve, in particular for a vehicle assembly, with a electromagnetically axially movable guided in a guide channel sealing element which cooperates with a valve seat member, wherein the guide channel has a circular cross-section and the sealing element in a guide region has a cross-sectional profile with an outer contour of the axial guide in the guide channel serving, part-circular convex portions, characterized in that the outer contour ( 12 ) between adjacent part-circular sections ( 13 ) is rectilinear or also part-circular convex.

Solenoid valve according to claim 1, characterized in that at least two part-circular convex portions ( 13 ) are provided.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the rectilinear regions ( 15 ) of the outer contour ( 12 ) parallel and / or at an angle to each other.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 4 ) is an injection molded part, in particular a plastic injection molded part.

Solenoid valve according to one of the preceding claims, characterized in that the Sealing element ( 4 ) is a chip part, in particular a Stahlspanteil is.