DE102016104307A1 - Elektromagnetteil für ein Hydraulikventil und Hydraulikventil - Google Patents

Elektromagnetteil für ein Hydraulikventil und Hydraulikventil Download PDF

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    • H01F2007/163Armatures entering the winding with axial bearing

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetteil (14) mit einem magnetisierbaren Gehäuse (16), welches eine Magnetspule (22) wenigstens an einem Außenumfang (50) wenigstens bereichsweise umschließt, sowie mit einem im Inneren der Magnetspule (22) angeordneten Polrohr (20), in welchem ein Anker (26) in einem Ankerraum (56) axial verschieblich angeordnet vorgesehen ist. Dabei ist zwischen einer innen liegenden Oberfläche (48) des Polrohrs (20) und einer radial äußeren Oberfläche (49) des Ankers (26) eine Gleitstruktur (40) angeordnet, welche Gleitstruktur (40) eine Vielzahl von auf einer dem Anker (26) zugewandten Oberfläche (64) flächig verteilten Ausnehmungen (60) aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hydraulikventil (10) mit einem Elektromagnetteil (14) und einem Hydraulikteil (12), wobei das Elektromagnetteil (14) eine Gleitstruktur (40) mit flächig verteilten Ausnehmungen (60) aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetteil für ein Hydraulikventil, insbesondere ein hydraulisches Getriebeventil einer ein Hydraulikfluid führenden Einrichtung, insbesondere der Mechatronik einer hydraulischen Steuerung eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs und ein Hydraulikventil.
  • Stand der Technik
  • Um bei großen Getriebeölwechselintervallen, im Extremfall bei so genannten Lebensdauerfüllungen, dennoch ausfallsicher zu sein, muss das Getriebeventil eine hohe Robustheit aufweisen. Hohe Robustheit lässt sich zwar mit einem großen Spiel bei den zu bewegenden Teilen erzielen. Jedoch geht das zu Lasten der Regelgüte.
  • Aus der DE 10 2011 053 023 A1 ist ein Hydraulikventil bekannt, das sowohl eine hohe Robustheit als auch eine hohe Regelgüte aufweist. Die hohe Robustheit wird erreicht, indem Schmutzpartikel im Betriebsmedium nicht zum Verklemmen des Getriebeventils gelangen können, da der Anker so hohe Axialkräfte aufbringen kann, dass dieser sich stets losreißen kann. Die hohe Regelgüte wird mittels mehrerer konstruktiver Maßnahmen erreicht, welche insbesondere die Querkräfte zwischen dem Anker und einem Polrohr minimiert, in dem der Anker beweglich angeordnet ist. Ein solches bekanntes konstruktives Merkmal zur Verringerung der Querkräfte ist dort ein sehr enges Laufspiel zwischen dem Anker und dem Polrohr. Um hohe Magnetkräfte zu erreichen, wird eine möglichst dünne Trennschicht angestrebt, anstelle beispielsweise einer Hülse oder einer dicken Beschichtung. Eine solche sehr dünne Trennschicht liegt sinnvollerweise bei einer Schichtdicke von 10 µm bis 60 µm.
  • Die DE 10 2006 055 796 A1 beschreibt ein Druckregelventil, bei dem die Lagerung eines Ankerteiles in einem Polrohr über eine dünne Folie dargestellt ist, die eine bisher eingesetzte Beschichtung ersetzt. Eine als Glasfasergewebe ausgeführte Folie bildet eine Trägerstruktur, welche dem reibungsvermindernd wirkenden PTFE bzw. Teflonmaterial die notwendige mechanische Stabilität verleiht. Die dünne Folie wird als mattenförmiges Glasfasergewebe hergestellt, auf welches in einem Sinterprozess beidseitig PTFE aufgebracht wird. Die beidseitig mit PTFE versehene Folie ist biegeschlaff und kann in eine Struktur wie zum Beispiel eine Hülse gerollt werden. Bei einer derartigen Vorformung eines Abschnittes der Folienmatte in eine hülsenförmige Konfiguration erfährt das Folienmaterial, beidseitig mit PTFE versehen, eine anwendungsspezifische Formung. Die Dicke des Glasfasergewebes wird in einem Bereich zwischen 30 μm bis 150 μm gewählt. Bei kleineren Dicken des Folienmaterials steigt die magnetische Querkraft zu stark an, bei größeren Dicken leidet der magnetische Wirkungsgrad.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektromagnetteil für ein Hydraulikventil zu schaffen, insbesondere für ein hydraulisches Getriebeventil, welches bei dem Hydraulikventil eine möglichst hohe Robustheit bei kostengünstiger Bauweise gewährleistet.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydraulikventil zu schaffen, insbesondere ein hydraulisches Getriebeventil, das eine möglichst hohe Robustheit mit kostengünstiger Bauweise vereint.
  • Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Es wird ein Elektromagnetteil vorgeschlagen mit einem magnetisierbaren Gehäuse, welches eine Magnetspule wenigstens an einem Außenumfang wenigstens bereichsweise umschließt, sowie mit einem im Inneren der Magnetspule angeordneten Polrohr, in welchem ein Anker in einem Ankerraum axial verschieblich angeordnet vorgesehen ist. Dabei ist zwischen einer innen liegenden Oberfläche des Polrohrs und einer radial äußeren Oberfläche des Ankers eine Gleitstruktur angeordnet, welche Gleitstruktur eine Vielzahl von auf einer dem Anker zugewandten Oberfläche flächig verteilten Ausnehmungen aufweist.
  • Das Einbringen der Gleitstruktur in die den Anforderungen angepassten. eventuell nach außen dichtenden und als Führung zu nutzenden Hülse des Polrohrs kann vorteilhaft eine Erhöhung der Robustheit des Elektromagnetteils bewirken und damit des kompletten Hydraulikventils, in dem das Elektromagnetteil eingesetzt ist. Die Gleitstruktur kann beispielsweise aus einem zylinderförmigen Blech bestehen, welches Ausnehmungen durch Einschnitte, Bohrungen, Ätzungen aufweist. Alternativ ist auch denkbar, als Gleitstruktur kalandriertes Drahtgewebe oder Kunststoffgewebe einzusetzen, um eine möglichst gleichmäßige Dicke der Gleitstruktur zu erreichen.
  • Vorteilhaft kann die Gleitstruktur eine Optimierung der Laufeigenschaften des Ankers im Polrohr bewirken durch Reduzierung der Kontaktfläche auf Grund einer geringeren Zahl an möglichen Auflagepunkten zwischen Anker und Hülse als Polrohr. Bei günstigen Bedingungen kann dadurch eine Lagerung des Ankers in einem gleichmäßigen Ölfilm erfolgen. Der Verschleiß an der Hülse wird reduziert, da durch die Gleitstruktur eine Abdichtung des Ankerraums zur hydraulischen Umgebung des Elektromagnetteils erfolgt. Somit können auch die Hystereseeigenschaften des Hydraulikventils verbessert werden. Günstigerweise können im Hydraulikfluid vorhandene Schmutzpartikel in den in der Oberfläche der Gleitstruktur flächig verteilten Ausnehmungen aufgenommen werden, so dass die Schmutzpartikel den Lauf des Ankers in der Hülse wenig beeinträchtigen können.
  • Der Ankerraum des Elektromagnetteils ist im Einsatzfall mit Hydraulikfluid befüllt. Dieses Hydraulikfluid dient als Dämpfungsmedium bei der Bewegung des Ankers im Polrohr des Elektromagnetteils. Das Hydraulikfluid kann jedoch mit Schmutzpartikeln unterschiedlicher Größe und Härtegraden durchsetzt sein, welche einen erhöhten Verschleiß von Anker und Polrohr, das beispielsweise als Blechhülse ausgeführt sein kann, bewirkt. Die Schmutzpartikel könnten sogar zum Verklemmen des Ankers im Polrohr führen. Sowohl durch die Schmutzpartikel als auch durch Querkräfte könnten Beschädigungen an der Hülse des Polrohrs auftreten. Diese Beschädigungen könnten eine Minimierung der positiven Ventileigenschaften bewirken und könnten sogar bis zum Komplettausfall des Hydraulikventils führen.
  • Durch das erfindungsgemäße Elektromagnetteil wird erreicht, dass Verschmutzungen, die durch das Hydraulikfluid oder aus der Fertigung des Elektromagnetteils selbst in den Ankerraum eingebracht werden, sich in den Hohlräumen der Ausnehmungen der Gleitstruktur ablagern können und nicht mehr direkt zwischen Hülse und Ankerverbleiben. Diese Schmutzpartikel gelangen daher nicht mehr zwischen die Reibpartner Anker und Hülse, bzw. in die Lagerstelle von Anker und Hülse. Die Gleitstruktur reduziert durch die Oberflächengestaltung die Auflagepunkte zwischen Anker und Hülse. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Reibeigenschaft verbessert und die Hysterese gesenkt wird. Damit werden das Verschleißverhalten des Elektromagnetteils sowie das Risiko eines Ausfalls des Hydraulikventils reduziert. Die Gleitstruktur kann ferner als nichtmagnetischer Luftspalt des Elektromagnetteils wirken.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Ausnehmungen als durch die Dicke der Gleitstruktur durchgängige Öffnungen ausgebildet sein. Durch die Ausbildung der Ausnehmungen als Öffnungen der Gleitstruktur, beispielsweise in einer Blechfolie, steht mehr Volumen zur Verfügung, um Schmutzpartikel aufzunehmen, was das Verschleißverhalten des Elektromagnetteils weiter verbessert. Auch gibt es bereits vorgefertigte Halbzeuge, beispielsweise als Netze oder Gewebestrukturen, welche kostengünstig dafür eingesetzt werden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Gleitstruktur gewebeartig ausgebildet sein. Ein Gewebe weist bereits intrinsisch auf Grund der Fertigung vorhandene Ausnehmungen oder Öffnungen auf, so dass ein solches Gewebe kostengünstig zur Herstellung eines Elektromagnetteils eingesetzt werden kann. Auch sind bei einem Gewebe Ausnehmungen in unterschiedlicher Tiefe und Ausprägung bereits vorhanden, was die Aufnahme unterschiedlich großer Schmutzpartikel begünstigen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Gleitstruktur netzartig ausgebildet sein. Netze bieten auf Grund ihrer Struktur einen hohen Anteil an Öffnungen im Vergleich zu ihrer Gesamtfläche, was die Aufnahmekapazität für Schmutzpartikel vorteilhaft erhöht. Gleichzeitig sind Netze durch die Verknüpfung der einzelnen Stränge sehr stabil und reißfest, so dass Netze günstig als Gleitstruktur eingesetzt werden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Gleitstruktur eine geprägte Oberfläche aufweisen. Als Ausgangsprodukt für eine solche Gleitstruktur kann eine feste Folie oder ein Blech dienen, in dem durch Prägung bereits in der Fertigung der Folie oder des Blechs auf günstige Weise Prägungen in die Oberfläche eingebracht werden können, die in geeigneter Weise als Ausnehmungen in der Oberfläche der Gleitstruktur eventuell vorhandene Schmutzpartikel aufnehmen können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Gleitstruktur aus einem nicht-magnetisierbaren Werkstoff gebildet sein. Die Gleitstruktur kann den in einem Elektromagnet zwischen Polrohr und beweglichem Anker nötigen Luftspalt darstellen, wenn die Gleitstruktur einen nicht-magnetischen Werkstoff aufweist. Ein solcher Werkstoff kann beispielsweise normales Stahlblech sein. Kunststoffe sind ebenfalls sehr günstig als Gleitstruktur einzusetzen, da sie üblicherweise nicht-leitend und nicht-magnetisch ausgebildet sind. Der Luftspalt kann durch die Gleitstruktur vorteilhaft eine genau definierte Dicke aufweisen, was das Regelverhalten des Hydraulikventils günstig darstellbar sein lässt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Gleitstruktur hohlzylinderförmig ausgebildet sein. Da ein Anker eines Elektromagnetteils üblicherweise in Zylinderform ausgeführt ist, der in einem rohrförmigen Polrohr verschiebbar angeordnet ist, ist es zweckmäßig, wenn die Gleitstruktur ebenfalls als Hohlzylinder als innere Auskleidung des Polrohrs zwischen der äußeren radialen Oberfläche des Ankers und dem Polrohr angebracht wird. So lässt sich die Gleitstruktur einfach fertigen und montieren, was die Konstruktion des Elektromagnetteils vereinfacht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Gleitstruktur an einer Stirnseite einen geschlossenen Boden aufweisen. Das Polrohr wird in manchen Ausführungen von Elektromagnetteilen in einer Topfform ausgebildet, bei der ein Boden das hohlzylinderförmige Polrohr an einer Stirnseite abschließt. So kann auch eine topfförmige Gleitstruktur im Inneren des topfförmigen Polrohrs angeordnet sein, wobei die Gleitstruktur in dem Fall der inneren Form des Polrohrtopfes angepasst sein kann. Dabei wird zweckmäßigerweise ein magnetischer Kurzschluss vermieden. Der Boden der Gleitstruktur kann an eine hohlzylinderförmige Gleitstruktur angefügt werden. Alternativ ist jedoch auch denkbar, die Gleitstruktur mit Boden aus einem Bauteil zu fertigen, indem beispielsweise eine ebene Gleitstrukturfläche durch Tiefziehen verformt wird. Möglich ist auch, als Gleitstruktur ein topfförmiges Kunststoffteil in einem Spritzgussprozess herzustellen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Innenseite des Bodens eine Antiklebstruktur aufweisen, die zumindest einer Stirnseite des Ankers zugewandt ist. Die Gleitstruktur kann günstigerweise auf der der Stirnseite des Ankers zugewandten Innenseite eine Antiklebstruktur als Abstandshalter aufweisen kann, um Klebeeffekte des Ankers im Betrieb des Elektromagnetteils zu vermeiden. Diese Antiklebstruktur kann beispielsweise als Noppen oder als Ring auf der inneren Oberfläche des Bodens der Gleitstruktur ausgebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Dicke der Gleitstruktur kleiner als 5 µm, bevorzugt kleiner als 2 µm, besonders bevorzugt kleiner als 0,5 µm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,1 µm sein. Solch geringe Dicken sind günstig, um den Luftspalt zwischen Polrohr und Anker gering zu halten, um so die magnetischen Verluste durch den Luftspalt gering zu halten. Auch kann so ein stabiles Regelverhalten des Elektromagnetteils auf Grund des gleichmäßigen Luftspalts erreicht werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Hydraulikventil, insbesondere ein hydraulisches Getriebeventil, vorgeschlagen, welches ein Elektromagnetteil mit einem magnetisierbaren Gehäuse, welches eine Magnetspule wenigstens an einem Außenumfang wenigstens bereichsweise umschließt, sowie mit einem im Inneren der Magnetspule angeordneten Polrohr, in welchem ein Anker in einem Ankerraum axial verschieblich angeordnet vorgesehen ist, umfasst. Weiter umfasst das Hydraulikventil ein Hydraulikteil mit einem Hydraulikkolben, welcher axial verschieblich in einer Ventilbuchse geführt ist, wobei der Anker zum Antrieb des Hydraulikkolbens vorgesehen ist. Dabei ist zwischen einer innen liegenden Oberfläche des Polrohrs und einer radial äußeren Oberfläche des Ankers eine Gleitstruktur angeordnet, welche Gleitstruktur eine Vielzahl von auf einer dem Anker zugewandten Oberfläche flächig verteilten Ausnehmungen aufweist.
  • Das Einbringen der Gleitstruktur zwischen Anker und Polrohr kann eine Erhöhung der Robustheit des Elektromagnetteils bewirken und damit des kompletten Hydraulikventils, in dem das Elektromagnetteil eingesetzt ist. Vorteilhaft kann die Gleitstruktur eine Optimierung der Laufeigenschaften des Ankers im Polrohr bewirken durch Reduzierung der Kontaktfläche auf Grund einer geringeren Zahl an Auflagepunkten zwischen Anker und Hülse als Polrohr. Bei günstigen Bedingungen kann dadurch eine Lagerung des Ankers in einem gleichmäßigen Ölfilm erfolgen. Der Verschleiß an der Hülse wird reduziert, da durch die Gleitstruktur eine Abdichtung des Ankerraums zur hydraulischen Umgebung des Elektromagnetteils erfolgt. Somit können auch die Hystereseeigenschaften des Hydraulikventils verbessert werden. Günstigerweise können im Hydraulikfluid vorhandene Schmutzpartikel in den in der Oberfläche der Gleitstruktur flächig verteilten Ausnehmungen aufgenommen werden, so dass die Schmutzpartikel den Lauf des Die Gleitstruktur kann beispielsweise aus einem zylinderförmigen Blech bestehen, welches Ausnehmungen durch Einschnitte, Bohrungen, Ätzungen aufweist. Alternativ ist auch denkbar, als Gleitstruktur kalandriertes Drahtgewebe, ein Netz oder Kunststoffgewebe einzusetzen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Ausnehmungen als durch die Dicke der Gleitstruktur durchgängige Öffnungen und/oder Prägungen ausgebildet sein. Durch die Ausbildung der Ausnehmungen als Öffnungen der Gleitstruktur, beispielsweise in einer Blechfolie, steht mehr Volumen zur Verfügung, um Schmutzpartikel aufzunehmen, was das Verschleißverhalten des Elektromagnetteils weiter verbessert. Auch gibt es bereits vorgefertigte Halbzeuge, beispielsweise als Netze oder Gewebestrukturen, welche kostengünstig dafür eingesetzt werden können.
  • Als Ausgangsprodukt für eine Gleitstruktur mit geprägter Oberfläche kann eine feste Folie oder ein Blech dienen, in dem durch Prägung bereits in der Fertigung der Folie oder des Blechs auf günstige Weise Prägungen in die Oberfläche eingebracht werden können, die in geeigneter Weise als Ausnehmungen in der Oberfläche der Gleitstruktur eventuell vorhandene Schmutzpartikel aufnehmen können.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen beispielhaft:
  • 1 einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetteil eines Hydraulikventils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus 1 mit Fokus auf die Gleitstruktur;
  • 3 ein Drahtgewebe als ein Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur;
  • 4 ein Drahtgewebe mit geringerer Maschenweite als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur;
  • 5 ein Kunststoffgewebe als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur;
  • 6 ein geätztes Blech als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur;
  • 7 ein weiteres geätztes Blech als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur;
  • 8 eine Gleitstruktur aus einem als Hohlzylinder geformten Lochblech nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 9 einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetteil eines Hydraulikventils nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer topfförmig ausgebildeten Gleitstruktur.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetteil 14 eines Hydraulikventils 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, während 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus 1 mit Fokus auf die Gleitstruktur 40 zeigt. Das Hydraulikventil 10, das insbesondere ein hydraulisches Getriebeventil sein kann, umfasst das Elektromagnetteil 14 mit dem magnetisierbaren Gehäuse 16, welches die Magnetspule 22 an einem Außenumfang 50 bereichsweise umschließt, sowie mit dem im Inneren der Magnetspule 22 angeordneten Polrohr 20, in welchem der Anker 26 in dem Ankerraum 56 axial verschieblich angeordnet vorgesehen ist. Die Magnetspule 22 ist mit beiden Stirnseiten 52, 54 in den Spulenkörper 24 eingeschlossen, der beispielsweise durch Kunststoffumspritzung der Magnetspule 22 hergestellt werden kann. Das Polrohr 20 ist als topfförmig an einer Stirnseite 36 des Ankers 26 abgeschlossene Hülse ausgebildet. Ferner umfasst das Hydraulikventil 10 das Hydraulikteil 12 mit dem Hydraulikkolben 30, welcher axial verschieblich in der Ventilbuchse 18 geführt ist. Das Hydraulikteil 12 des Hydraulikventils 10 ist nur im Ansatz mit Ventilbuchse 18 und Hydraulikkolben 30 dargestellt. Der Anker 26 ist zum Antrieb des Hydraulikkolbens 30 vorgesehen und mit dem Hydraulikkolben über den Pin 32 verbunden. Der Pin 32 ist in einer inneren Bohrung 58 des Ankers 26 angeordnet, beispielsweise eingepresst. An der dem Hydraulikteil 12 zugewandten Stirnseite des Ankers 26 ist eine Antiklebscheibe 28 angeordnet. Im hinteren Ankerraum 57 ist eine Antiklebstruktur 44 an der Stirnseite 36 des Ankers 26 angeordnet. Alternativ kann die Antiklebstruktur 44 auch Teil der Innenseite der Hülse des Polrohrs 20, beispielsweise in Form von Ausprägungen, sein.
  • Zwischen der innen liegenden Oberfläche 48 des Polrohrs 20 und der radial äußeren Oberfläche 49 des Ankers 26 ist die Gleitstruktur 40 angeordnet, welche Gleitstruktur 40 eine Vielzahl von auf einer dem Anker 26 zugewandten Oberfläche 64 flächig verteilten Ausnehmungen 60 aufweist. Die Ausnehmungen 60 können beispielsweise als durch die Dicke 62 der Gleitstruktur 40 durchgängige Öffnungen 66 und/oder Prägungen 68 der dem Anker 26 zugewandten Oberfläche der Gleitstruktur 40 ausgebildet sein.
  • Die Gleitstruktur 40 kann beispielsweise gewebeartig oder netzartig aus Drahtgewebe, Kunststoffgewebe oder geätzten Blechen gebildet sein.
  • Vorzugsweise kann die Gleitstruktur 40 aus einem nicht-magnetischen Werkstoff gebildet sein, um keinen magnetischen Kurzschluss im Inneren des Polrohrs 20 zu bilden. Da die Gleitstruktur 40 im Inneren des Polrohrs 20 angeordnet ist und an der Oberfläche 48 des Polrohrs 20 dicht anliegt, ist es zweckmäßig als Hohlzylinder ausgeführt.
  • Die Dicke 62 der Gleitstruktur 40, welche in 2 eingezeichnet ist, kann vorteilhaft kleiner als 5 µm, bevorzugt kleiner als 2 µm, besonders bevorzugt kleiner als 0,5 µm, und ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,1 µm sein. Bei einer so geringen Dicke wird ein gewünschter enger Luftspalt des Elektromagnetteils realisiert, der geringe magnetische Verluste des Elektromagnetteils vorteilhaft reduziert.
  • In 2 ist zu erkennen, dass die Gleitstruktur 40 gleichmäßig über die Fläche der Gleitstruktur 40 verteilte Öffnungen 66 als Ausnehmungen 60 aufweist, welche günstig Schmutzpartikel des Hydraulikfluids durch initiale Verschmutzung des Hydraulikfluids und/oder Abrieb im Betrieb aufnehmen können.
  • Die 3 bis 5 zeigen vorteilhafte Ausführungsbeispiele von Halbzeugen. Welche vorteilhaft für eine Gleitstruktur 40 zum Einsatz kommen können.
  • 3 zeigt ein Drahtgewebe als ein Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur 40. Das Drahtgewebe weist parallel verlaufende Drähte und dazu gestuft verteilte Querverbindungen der Drähte auf, wodurch eine Vielzahl von Öffnungen 66 mit großem Flächenanteil gebildet wird.
  • 4 zeigt ein Drahtgewebe mit geringerer Maschenweite als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur. Auch bei diesem Gewebe sind Drähte parallel angeordnet, welche durch quer verlaufende Drähte verbunden sind. Dieses Drahtgewebe weist einen geringeren Flächenanteil der Öffnungen 66 im Vergleich zur Gesamtfläche auf.
  • 5 zeigt ein Kunststoffgewebe als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur. Ein solches Kunststoffgewebe kann als dichtes Netz ausgeführt sein, wie es in 5 dargestellt ist. Alternativ kann es jedoch auch durch Verprägung der Oberfläche mit Ausnehmungen 60 als Prägung 68 ausgeführt sein oder mit Hilfe eines Werkzeugs als fertiges Spritzgussteil hergestellt werden.
  • In 6 ist ein geätztes Blech als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur dargestellt. Bei einem geätzten Blech ist es möglich, enge Toleranzen bezüglich der Dicke des Blechs einzuhalten. Auch ist so vorteilhaft möglich, eine möglichst glatte Oberfläche der Gleitstruktur einzuhalten, was die Laufeigenschaften des Ankers 26 auf der Oberfläche der Gleitstruktur 40 günstig beeinflusst und den Verschleiß gering hält.
  • Alternativ ist auch denkbar, das Halbzeug der Gleitstruktur 40 zu kalandrieren, um eine möglichst gleichmäßige Dicke der Gleitstruktur 40 zu erreichen.
  • 7 zeigt ein geätztes Blech mit hexagonal geformten Öffnungen 66 als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitstruktur 40. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Flächenanteil der Öffnungen 66 an der Gesamtfläche der Gleitstruktur 40 größer als bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel. Dadurch werden Auflagepunkte der Ankeroberfläche auf der Gleitstruktur 40 verringert, was die Laufeigenschaften günstig beeinflussen kann. Außerdem ist die Aufnahmekapazität der Öffnungen 66 für eventuell vorhandene Schmutzpartikel relativ groß.
  • In 8 ist eine Gleitstruktur 40 aus einem als Hohlzylinder geformten Lochblech nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Eine solche Gleitstruktur 40 weist gegenüber den Ausführungen in 6 und 7 einen mittleren Flächenanteil der Öffnungen 66 an der Gesamtfläche der Gleitstruktur auf. Der Hohlzylinder kann vorteilhaft an die innere Oberfläche eines Polrohrs angelegt werden.
  • 9 zeigt einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetteil 14 eines Hydraulikventils 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer topfförmig ausgebildeten Gleitstruktur 40. Das Elektromagnetteil 14, das in seiner sonstigen Ausführung dem Ausführungsbeispiel in 1 entspricht, weist eine Gleitstruktur 40 auf, welche an der Stirnseite 46 der Gleitstruktur 40 einen geschlossenen Boden 42 aufweist. Damit ist die Gleitstruktur 40 in ihrer Gestalt der topfförmig ausgebildeten Hülse des Polrohrs 20 angepasst und kann direkt in das Innere des Polrohrs 20 eingesetzt werden. Um ein Kleben des Ankers 26 beim Anschlag der Stirnseite 36 des Ankers 26 an die Hülse des Polrohrs 20, weist die Innenseite 43 des Bodens 42 der Gleitstruktur 40 eine Antiklebstruktur 44 auf, die der Stirnseite 36 des Ankers 26 zugewandt ist. Alternativ könnte die Antiklebstruktur 44 auch an der Innenseite der Hülse des Polrohrs 20, beispielsweise als Erhebung, angeordnet sein.
  • Die beschriebenen Merkmale müssen nicht zwangsläufig kombiniert werden und können auch einzeln in einem Hydraulikventil Anwendung finden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011053023 A1 [0003]
    • DE 102006055796 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Elektromagnetteil (14) mit einem magnetisierbaren Gehäuse (16), welches eine Magnetspule (22) wenigstens an einem Außenumfang (50) wenigstens bereichsweise umschließt, sowie mit einem im Inneren der Magnetspule (22) angeordneten Polrohr (20), in welchem ein Anker (26) in einem Ankerraum (56) axial verschieblich angeordnet vorgesehen ist, wobei zwischen einer innen liegenden Oberfläche (48) des Polrohrs (20) und einer radial äußeren Oberfläche (49) des Ankers (26) eine Gleitstruktur (40) angeordnet ist, welche Gleitstruktur (40) eine Vielzahl von auf einer dem Anker (26) zugewandten Oberfläche (64) flächig verteilten Ausnehmungen (60) aufweist.
  2. Elektromagnetteil nach Anspruch 1, wobei die Ausnehmungen (60) als durch die Dicke (62) der Gleitstruktur (40) durchgängige Öffnungen (66) ausgebildet sind.
  3. Elektromagnetteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleitstruktur (40) gewebeartig ausgebildet ist.
  4. Elektromagnetteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleitstruktur (40) netzartig ausgebildet ist.
  5. Elektromagnetteil nach Anspruch 1, wobei die Gleitstruktur (40) eine geprägte Oberfläche aufweist.
  6. Elektromagnetteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gleitstruktur (40) aus einem nicht-magnetisierbaren Werkstoff gebildet ist.
  7. Elektromagnetteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gleitstruktur (40) hohlzylinderförmig ausgebildet ist.
  8. Elektromagnetteil nach Anspruch 7, wobei die Gleitstruktur (40) an einer Stirnseite (46) einen geschlossenen Boden (42) aufweist.
  9. Elektromagnetteil nach Anspruch 8, wobei eine Innenseite (43) des Bodens (42) eine Antiklebstruktur (44) aufweist, die zumindest einer Stirnseite (36) des Ankers (26) zugewandt ist.
  10. Elektromagnetteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dicke (62) der Gleitstruktur (40) kleiner als 5 µm, bevorzugt kleiner als 2 µm, besonders bevorzugt kleiner als 0,5 µm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,1 µm ist.
  11. Hydraulikventil (10), insbesondere hydraulisches Getriebeventil, umfassend – ein Elektromagnetteil (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem magnetisierbaren Gehäuse (16), welches eine Magnetspule (22) wenigstens an einem Außenumfang (50) wenigstens bereichsweise umschließt, sowie mit einem im Inneren der Magnetspule (22) angeordneten Polrohr (20), in welchem ein Anker (26) in einem Ankerraum (56) axial verschieblich angeordnet vorgesehen ist, – ein Hydraulikteil (12) mit einem Hydraulikkolben (30), welcher axial verschieblich in einer Ventilbuchse (18) geführt ist, wobei der Anker (26) zum Antrieb des Hydraulikkolbens (30) vorgesehen ist, wobei zwischen einer innen liegenden Oberfläche (48) des Polrohrs (20) und einer radial äußeren Oberfläche (49) des Ankers (26) eine Gleitstruktur (40) angeordnet ist, welche Gleitstruktur (40) eine Vielzahl von auf einer dem Anker (26) zugewandten Oberfläche (64) flächig verteilten Ausnehmungen (60) aufweist.
  12. Hydraulikventil nach Anspruch 11, wobei die Ausnehmungen (60) als durch die Dicke (62) der Gleitstruktur (40) durchgängige Öffnungen (66) und/oder Prägungen (68) ausgebildet sind.
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