DE10212779A1 - Magnetventil für Bremssysteme - Google Patents
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Abstract
Hierin wird ein Magnetventil für Bremssysteme offenbart. Das Magnetventil umfaßt eine Spule (40), die beweglich in ein Ventilgehäuse eingesetzt ist, die entlang ihrer Mittelachse mit der ersten Öffnung (41) versehen ist, die einen vorbestimmten Durchmesser aufweist, und in einer Position um den Kolben (34a) mit einer Kolbenführung (42) mit einer vorbestimmten Tiefe versehen ist, um dem Kolben zu ermöglichen, in die Spule (40) einzutreten, wobei somit die erste Öffnung (41) geöffnet und geschlossen wird. Ein Ventilsitzteil (37) ist an der Innenfläche der Bohrung (31c) des Ventilgehäuses (31) durch Abstufen der Oberfläche ausgebildet. Dieser Ventilsitzteil (37) legt die zweite Öffnung (38) darin fest und kommt mit dem Ende der Spule in Kontakt oder wird von diesem beabstandet, um den Auslaß separat von der ersten Öffnung (41) selektiv zu öffnen, wenn sich die Spule (40) in einer Richtung bewegt. Die zweite Öffnung (38) weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als jener der ersten Öffnung (41). Eine Spulenrückstellfeder (50) spannt normalerweise die Spule in Richtung des Kolbens (34a) vor.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Magnetventil für Bremssysteme und insbesondere ein Magnetventil für Bremssysteme, das dazu ausgelegt ist, seinen Fluiddurchlaß in zwei Stufen nacheinander zu öffnen oder zu schließen, wobei es sich somit selbst unter einem übermäßigen Bremsdruck leicht öffnen oder schließen läßt, sowie ermöglicht, daß der Fluiddurchlaß weit geöffnet wird.
- Im allgemeinen ist ein Brems-Antiblockiersystem (ABS) für Fahrzeuge in einer Position an der Bremsfluidleitung installiert, um den Bremsdruck, der auf die Räder aufgebracht wird, zu unterbrechen und einzustellen. Ein solches ABS ist mit einer Vielzahl von Magnetventilen zum selektiven Öffnen der Fluidleitung des ABS als Reaktion auf Steuersignale versehen.
- Ein solches Magnetventil für ABS, wie in Fig. 1 gezeigt, ist in ein Ventilpaßloch 14 eines Modulatorblocks 13 eingepreßt und weist ein hohles Ventilgehäuse 1 auf, das mit einem Einlaß 3 und einem Auslaß 4 versehen ist. Fluid strömt vom Einlaß 3 zum Auslaß 4.
- Eine zylindrische Hülse 6 ist mit einem Ende des Ventilgehäuses 1 gekoppelt. Ein Anker 5 ist axial in der Hülse 6 installiert, so daß er sich axial in entgegengesetzten Richtungen bewegen kann. Ein Ventileinsatz 7 ist in das offene Ende der Hülse 6 eingesetzt, wobei er somit das offene Ende der Hülse 6 verschließt sowie den Anker 5 vorspannt. Um die Öffnung 8a des Ventilsitzteils 8 als Reaktion auf eine axiale Bewegung des Ankers 5 in einer Richtung selektiv zu öffnen, erstreckt sich ein Kolben 5a in den Ventilsitzteil 8, der in der Bohrung 2 des Ventilgehäuses 1 ausgebildet ist. In diesem Fall ist der Kolben 5a am Ende des Ankers 5 derart ausgebildet, daß er in den Anker 5 integriert ist.
- Eine Rückstellfeder 9 ist zwischen dem Anker 5 und dem Ventileinsatz 7 installiert und bringt eine elastische Rückstellkraft auf den Anker 5 auf, so daß der Anker 5 die Öffnung 8a normalerweise geschlossen hält. Ferner ist eine Erregungsspule 10 in einer Position an der Außenseite sowohl der Hülse 6 als auch des Ventileinsatzes 7 zum Aktivieren des Ankers 5 installiert.
- Wenn bei diesem Magnetventil elektrischer Strom an die Erregungsspule 10 angelegt wird, wird zwischen dem Ventileinsatz 7 und dem Anker 5 eine elektromagnetische Kraft erzeugt. Wenn sich der Anker 5 durch die elektromagnetische Kraft in Richtung des Ventileinsatzes 7 bewegt, wird die Öffnung 8a des Ventilsitzteils 8 geöffnet. Wenn andererseits kein elektrischer Strom an die Erregungsspule 10 angelegt wird, tritt die elektromagnetische Kraft nicht auf. Zu diesem Zeitpunkt wird der Anker 5 durch die elastische Kraft der Rückstellfeder 9 in seine ursprüngliche Position zurückgebracht, so daß die Öffnung 8a geschlossen wird.
- Ein solches herkömmliches Magnetventil weist jedoch insofern ein Problem auf, als eine übermäßig große elektromagnetische Kraft erforderlich ist, um die Öffnung 8a durch Betätigen des Ankers 5 zu öffnen, da die anfängliche Betätigung des Ankers 5 aufgrund des Drucks des Einlasses 3 nicht sanft ist, wenn der Kolben 5a des Ankers 5 die Öffnung 8a schließt und der Druck des Einlasses 3 groß ist.
- Um einen schnellen Anstieg im Bremsdruck durch Öffnen und Schließen der Magnetventile für Bremssysteme zu bewerkstelligen, muß ferner die Querschnittsfläche (das Öffnungsverhältnis des Durchlasses) der Öffnung 8a groß sein, um eine große Menge an Fluid durchtreten zu lassen. Das herkömmliche Magnetventil weist jedoch ein weiteres Problem auf, daß seine Öffnungs- und Schließtätigkeit eine schlechte Zuverlässigkeit aufweist, da eine übermäßig große Kraft zum Öffnen des Ventils aufgrund des erhöhten Drucks des Einlasses 3 erforderlich ist, wenn die Querschnittsfläche der Öffnung 8a groß wird. Bei einem Versuch, das Problem zu lösen, wurde folglich ein anderes Magnetventil vorgeschlagen, das so ausgelegt ist, daß es sich durch Aufbringen einer großen Kraft (elektromagnetischen Kraft) auf den Anker 5 leicht öffnen und schließen läßt. In diesem Fall weist das Magnetventil ein weiteres Problem auf, daß es viel Betriebsgeräusch erzeugt. Außerdem weist das Magnetventil insofern noch ein weiteres Problem auf, als das Volumen der Erregungsspule 10 groß sein muß, um eine große magnetische Kraft zu erzeugen.
- Folglich wurde die vorliegende Erfindung im Gedanken an die im Stand der Technik auftretenden obigen Probleme ausgeführt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Magnetventils für Bremssysteme, das in zwei Stufen nacheinander geöffnet oder geschlossen wird, wobei es sich somit mit einer schwachen Kraft leicht öffnen oder schließen läßt, selbst wenn ein unerwartet großer Bremsdruck auf einen Einlaß des Ventils aufgebracht wird. Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Magnetventil bereit, das dazu ausgelegt ist, seinen Fluiddurchlaß weit zu öffnen, wobei somit der Druck der Fluidleitung eines Bremssystems schnell ansteigt.
- Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Magnetventil für Bremssysteme bereit mit einem hohlen Ventilgehäuse, das an seiner äußeren Umfangsfläche mit einem Fluideinlaß versehen ist und an seinem unteren Ende mit einem Fluidauslaß versehen ist, und einem Anker, der mit einem Kolben versehen ist, der sich in eine Bohrung des Ventilgehäuses derart erstreckt, daß er selektiv einen Fluiddurchlaß vom Einlaß zum Auslaß öffnet, während er sich durch elektrischen Strom bewegt, wobei das Magnetventil folgendes umfaßt: eine Spule, die beweglich in das Ventilgehäuse eingesetzt ist, die entlang ihrer Mittelachse mit der ersten Öffnung mit einem vorbestimmten Durchmesser versehen ist und in einer Position um den Kolben mit einer Kolbenführung mit einer vorbestimmten Tiefe versehen ist, um dem Kolben zu ermöglichen, in die Spule einzutreten und die erste Öffnung zu öffnen oder zu schließen; einen Ventilsitzteil, der an der Innenfläche der Bohrung des Ventilgehäuses durch Abstufen der Oberfläche ausgebildet ist, eine zweite Öffnung darin festlegt und mit dem Ende der Spule in Kontakt kommt oder von diesem beabstandet wird, um den Auslaß separat von der ersten Öffnung selektiv zu öffnen, wenn sich die Spule in einer Richtung bewegt, wobei die zweite Öffnung einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als jener der ersten Öffnung; und eine Spulenrückstellfeder, die die Spule in Richtung des Kolbens vorspannt.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Anschlagmittel an sowohl der Innenfläche der Kolbenführung als auch der Außenfläche des Kolbens vorgesehen und ermöglicht dem Kolben, sich relativ zur Spule innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu bewegen. Das Anschlagmittel der Kolbenführung wird durch das Anschlagmittel des Kolbens ergriffen, um zu ermöglichen, daß die Spule durch den Kolben gezogen wird, wenn sich der Kolben über den vorbestimmten Bereich hinaus bewegt. Ferner umfaßt das Anschlagmittel eine Aussparung, die an der Innenfläche der Kolbenführung ausgebildet ist und eine vorbestimmte Breite in axialer Richtung der Spule aufweist, und einen Verriegelungsvorsprung, der von der Außenfläche des Kolbens vorsteht, um mit der Aussparung in Eingriff zu stehen.
- In dieser Erfindung ist ein Federhalteteil an der Außenfläche der Spule in einer Position um den Ventilsitzteil ausgebildet, welcher einen Raum zum Einsetzen der Spulenrückstellfeder festlegt und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Innendurchmesser der Bohrung des Ventilgehäuses, um Fluid vom Einlaß zum Auslaß strömen zu lassen, wenn die Spule vom Ventilsitzteil beabstandet ist.
- Gemäß dieser Erfindung ist mindestens ein radialer Weg an der Kolbenführung der Spule derart ausgebildet, daß die erste Öffnung mit dem Einlaß durch den radialen Weg in Verbindung steht.
- Ferner ist bei der vorliegenden Erfindung ein Verstärkungselement, das aus einem Material mit einer Festigkeit besteht, die höher ist als jene des Ventilsitzteils, an dem Ventilsitzteil installiert, um zu verhindern, daß der Ventilsitzteil verformt wird, wenn der Ventilsitzteil mit der Spule in Kontakt kommt.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Schnittansicht eines Magnetventils für Bremssysteme gemäß dem Stand der Technik;
- Fig. 2 eine Schnittansicht eines Magnetventils für Bremssysteme gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
- Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Spule, die im Magnetventil dieser Erfindung enthalten ist, in auseinandergezogener Anordnung;
- Fig. 4 bis 6 ausführliche Schnittansichten, die den sequentiellen Vorgang zum Öffnen und Schließen des Fluiddurchlasses des Magnetventils gemäß dieser Erfindung zeigen; und
- Fig. 7 eine Schnittansicht des Magnetventils für Bremssysteme gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
- Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Magnetventil für Bremssysteme gemäß dieser Erfindung in das Ventilpaßloch 21 eines Modulatorblocks 20 eingepreßt, der in seinem Inneren mit einer Vielzahl von Fluiddurchlässen 20a und 20b versehen ist. Das Magnetventil weist ein hohles Ventilgehäuse 31 auf. Der Einlaß 31a des Ventilgehäuses 31 steht mit dem Fluiddurchlaß 20a des Modulatorblocks 20 in Verbindung, während der Auslaß 31b mit dem Fluiddurchlaß 20b des Modulatorblocks 20 in Verbindung steht.
- Eine zylindrische hohle Hülse 32 ist mit der Außenfläche des Ventilgehäuses 31 gekoppelt. Ein Magnetventileinsatz 33 ist in das offene Ende der Hülse 32 eingesetzt, die sich zur Außenseite des Ventilpaßlochs 21 erstreckt. Das heißt, die Hülse 32 ist durch den Ventileinsatz 33 an ihrem offenen Ende geschlossen. Ein zylindrischer Anker 34 ist in die Hülse 32 derart eingesetzt, daß er sich in der Hülse 32 in axialer Richtung zurückziehbar bewegt, wobei somit die Fluiddurchlässe des Ventilgehäuses 31 geöffnet und geschlossen werden. In diesem Fall ist der obere Teil des Ankers 34 an der Innenfläche der Hülse 32 verschiebbar gelagert. Der Anker 34 ist an seinem unteren Teil mit einem Kolben 34a versehen. Der Kolben 34a ist an seinem unteren Abschnitt in einer Richtung von der Oberseite zur Unterseite verjüngt und axial in die Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31 eingesetzt. Eine Auf-Zu-Kugel 34b zum Öffnen und Schließen des Fluiddurchlasses ist am unteren Ende des Kolbens 34a montiert.
- Eine Erregungsspule 35 ist an der Außenseite der Hülse 32 und des Ventileinsatzes 33 installiert und bewegt den in der Hülse 32 installierten Anker 34 in entgegengesetzten Richtungen. Um den Anker 34 zum Ventilgehäuse 31 hin vorzuspannen, wenn kein elektrischer Strom an die Erregungsspule 35 angelegt ist, ist eine Rückstellfeder 36 zwischen dem oberen Teil des Ankers 34 in der Hülse 32 und dem Ventileinsatz 33 installiert und stützt den Anker 34 relativ zum Einsatz 33 elastisch ab. Eine Spule 40 ist in die Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31 dort eingesetzt, wo sich der Kolben 34a des Ankers 34 zurückziehbar bewegt. Die Spule 40 bewegt sich auch zurückziehbar in der Bohrung 31c, so daß der Fluiddurchlaß des Ventils in zwei Stufen nacheinander geöffnet oder geschlossen wird.
- Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, ist die Spule 40 derart ausgelegt, daß ihre Außenfläche an der Innenfläche der Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31 verschiebbar gelagert ist. Ferner weist die Spule 40 eine zylindrische Form auf und ist entlang ihrer Mittelachse hohl, um Fluid hindurchströmen zu lassen. Eine erste Öffnung 41 mit einem vorbestimmten Durchmesser ist somit entlang der Mittelachse der Spule 40 zum Steuern der Strömung des Fluids sowie zum Öffnen und Schließen des Ventils ausgebildet. Eine Kolbenführung 42 ist an der Spule 40 in einer Position oberhalb der ersten Öffnung 41 ausgebildet und ermöglicht, daß der Kolben 34a in die Führung 42 in einer vorbestimmten Tiefe eintritt, wobei somit die erste Öffnung 41 durch die Auf-Zu-Kugel 34b, die am unteren Ende des Kolbens 34a montiert ist, geöffnet oder geschlossen wird, wenn sich der Kolben 34a in axialer Richtung zurückziehbar bewegt. In diesem Fall ist die Kolbenführung 42 derart ausgelegt, daß ihr Innendurchmesser fast gleich dem Außendurchmesser des Kolbens 34a ist, wobei somit der Kolben 34a verschiebbar abgestützt wird, wobei die Innenfläche der Führung 42 mit der Außenfläche des Kolbens 34a in Kontakt steht. Ein radialer Weg 43 ist an der Kolbenführung 42 ausgebildet und ermöglicht, daß das Fluid vom Einlaß 31a des Ventilgehäuses 31 zur ersten Öffnung 41 strömt.
- Ein Ventilsitzteil 37 ist in der Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31 in einer Position benachbart zum unteren Ende der Spule 40 ausgebildet und kommt mit dem unteren Ende der Spule 40 in Kontakt oder wird von diesem beabstandet, um den Auslaß 31b separat von der ersten Öffnung 41 selektiv zu öffnen, wenn sich die Spule 40 in einer Richtung bewegt. Der Ventilsitzteil 37 ist an der Innenfläche der Bohrung 31c durch Abstufen der Oberfläche ringförmig ausgebildet und legt eine zweite Öffnung 38 fest. Die zweite Öffnung 38 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als jener der ersten Öffnung 41.
- Ein abgestufter Federhalteteil 45 ist an der Außenfläche der Spule 40 in einer Position um den Ventilsitzteil 37 ausgebildet und weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31, um einen Raum zum Einsetzen einer Spulenrückstellfeder 50 festzulegen, welche die Spule 40 normalerweise zum Anker 34 hin vorspannt. Ferner ist die Spulenrückstellfeder 50 eine herkömmliche Druckschraubenfeder, die über die Außenfläche des Federhalteteils 45 aufgesetzt ist. Die Spulenrückstellfeder 50 ist derart ausgelegt, daß ihr oberes Ende von der Spule 40 abgestützt wird, wohingegen ihr unteres Ende von der oberen Oberfläche des Ventilsitzes 37 abgestützt wird. Eine solche Struktur ermöglicht, daß ein Raum zum Einsetzen der Spulenrückstellfeder 50 zwischen der Innenfläche der Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31 und der Außenfläche des Federhaltetelis 45 der Spule 40 festgelegt wird. Wenn sich die Spule 40 aufwärts bewegt, ermöglicht die Struktur außerdem, daß das Fluid direkt vom Einlaß 31a des Ventilgehäuses 31 zur zweiten Öffnung 38 durch den Raum außerhalb des Federhalteteils 45 strömt (siehe Fig. 6).
- In diesem Fall ist die elastische Kraft der Spulenrückstellfeder 50 kleiner als jene der Rückstellfeder 36, die den Anker 34 vorspannt. Wenn kein elektrischer Strom an die Erregungsspule 35 angelegt wird, ermöglicht eine solche Konstruktion mit den zwei Federn 36 und 50, daß sowohl die erste Öffnung 41 als auch die zweite Öffnung 38 geschlossen werden, während sich der Kolben 34a und die Spule 40 durch die elastische Kraft der Rückstellfeder 36 abwärts bewegen.
- Ein Anschlagmittel ist sowohl an der Innenfläche der Kolbenführung 42 als auch der Außenfläche des Kolbens 34a ausgebildet und ermöglicht, daß die Spule 40 durch den Kolben 34a gezogen wird, so daß das untere Ende der Spule 40 vom Ventilsitzteil 37 beabstandet wird, wenn sich der Kolben 34a über einen vorbestimmten Bereich hinaus aufwärts bewegt. Das Anschlagmittel ermöglicht dem Kolben 34a, sich relativ zur Spule 40 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu bewegen. Das Anschlagmittel der Kolbenführung 42 wird jedoch durch das Anschlagmittel des Kolbens 34a ergriffen, um zu ermöglichen, daß die Spule 40 durch den Kolben 34a gezogen wird, wenn sich der Kolben 34a über den vorbestimmten Bereich hinaus bewegt. Das Anschlagmittel besteht aus einer Aussparung 44, die an der Innenfläche der Kolbenführung 42 ausgebildet ist, und einem Verriegelungsvorsprung 34c, der an der Außenfläche des Kolbens 34a ausgebildet ist. Die Aussparung 44 weist eine vorbestimmte Breite W in axialer Richtung der Spule 40 auf. Der Verriegelungsvorsprung 34c steht von der Außenfläche des Kolbens 34a hervor und ist beweglich in der Aussparung 44 aufgenommen, so daß er durch ein Ende der Aussparung 44 ergriffen wird, wenn sich der Kolben 34a aufwärts bewegt. Der Kolben 34a, der mit dem Verriegelungsvorsprung 34c versehen ist, wird in die Kolbenführung 42 der Spule 40 durch eine Warmeinpressung kräftig eingesetzt. Wenn sich der Kolben 34a in die Kolbenführung 42 bewegt, wird der Verriegelungsvorsprung 34c mit der Aussparung 44 in beweglichen Eingriff gebracht, was somit ermöglicht, daß sich der Kolben 34a relativ zur Spule 40 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bewegt, der durch die Breite der Aussparung festgelegt ist. Es ist bevorzugt, die Außenfläche des Verriegelungsvorsprungs 34c abzurunden, um den Kolben 34a sanft in die Kolbenführung 42 einzusetzen.
- Der Öffnungs- und Schließvorgang des Magnetventils für Bremssysteme gemäß dieser Erfindung ist folgendermaßen.
- Wenn kein elektrischer Strom an die Erregungsspule 35 angelegt wird, wie in Fig. 4 gezeigt, überwindet die elastische Kraft der Rückstellfeder 36 jene der Spulenrückstellfeder 50, wobei somit der Anker 34 in Richtung der Spule 40 vorgespannt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Öffnung 41 durch die Auf-Zu-Kugel 34b, die am unteren Ende des Kolbens 34a montiert ist, geschlossen und die zweite Öffnung 38 wird durch das untere Ende der Spule 40 geschlossen gehalten.
- Wenn andererseits elektrischer Strom an die Erregungsspule 35 angelegt wird, bewegt sich der Anker 34 durch die elektromagnetische Kraft, die zwischen dem Anker 34 und dem Ventileinsatz 33 erzeugt wird, in Richtung des Ventileinsatzes 33, wobei somit der Fluiddurchlaß des Ventils geöffnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird hoher Bremsdruck auf den Einlaß 31a des Ventilgehäuses 31 aufgebracht, was dazu führt, daß hoher Druck auf die Spule 40 aufgebracht wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, bewegt sich der Kolben 34a folglich vor der Aufwärtsbewegung der Spule 40 aufwärts, so daß die Auf-Zu-Kugel 34b von der ersten Öffnung 41 beabstandet wird. Das heißt, die erste Öffnung 41 wird zuerst geöffnet, so daß das Fluid durch die offene erste Öffnung 41 vom Einlaß 31a zum Auslaß 31b strömt.
- Da eine vorbestimmte Menge an Fluid durch die erste Öffnung 41 der Spule 40 zum Auslaß 31b strömt, besteht eine verringerte Druckdifferenz zwischen dem Einlaß 31a und dem Auslaß 31b. Zu diesem Zeitpunkt, wie in Fig. 6 gezeigt, bewegt sich die Spule 40 zweitens durch die Anstiegskraft, die auf die Spule 40 durch den Verriegelungsvorsprung 34c des Kolbens 34a übertragen wird, und die elastische Kraft der Spulenrückstellfeder 50 aufwärts, und gleichzeitig wird das untere Ende der Spule 40 vom Ventilsitzteil 37 beabstandet. Das heißt, da das Fluid durch die zweite Öffnung 38, die einen größeren Durchmesser aufweist, vom Einlaß 31a zum Auslaß 31b strömt, wird der Fluiddurchlaß erweitert, so daß die sanfte Strömung des Fluids sichergestellt wird, wobei somit der Druck der Fluidleitung benachbart zum Auslaß 31b schnell ansteigt.
- An sich wird gemäß dieser Erfindung der Fluiddurchlaß des Ventils durch die sequentielle Aufwärtsbewegung des Ankers 34 und der Spule 40 in zwei Stufen geöffnet, so daß das Ventil mit einer schwachen Kraft geöffnet werden kann, selbst wenn eine große Druckdifferenz zwischen dem Einlaß 31a und dem Auslaß 31b besteht. Das Volumen der Erregungsspule 35 wird somit verringert. Außerdem wird der Fluiddurchlaß durch die zweite Öffnung 38 erweitert, wobei somit der Druck der Fluidleitung benachbart zum Auslaß 31b schnell ansteigt.
- Wenn der Anker 34 in einer Ventilöffnungsrichtung betätigt wird und wenn eine kleine Druckdifferenz zwischen dem Einlaß 31a und dem Auslaß 31b besteht, wird ferner gemäß dieser Erfindung das untere Ende der Spule 40 durch die elastische Kraft der Spulenrückstellfeder 50 sofort geöffnet, so daß der Fluiddurchlaß schneller geöffnet werden kann.
- Fig. 7 zeigt das Magnetventil für Bremssysteme gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Das Magnetventil des zweiten Ausführungsbeispiels ist von jenem des ersten Ausführungsbeispiels insofern verschieden, als das Magnetventil des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem Verstärkungselement 60 versehen ist. Das Verstärkungselement 60 ist zwischen dem unteren Ende der Spule 40 und dem Ventilsitzteil 37 installiert, um zu verhindern, daß der Ventilsitzteil 37 durch die Spule 40 aufgrund des häufigen Öffnungs- und Schließvorgangs des Ventils verformt wird. Dieses Verstärkungselement 60 besteht aus einem Material mit hoher Festigkeit. Das untere Ende der Spulenrückstellfeder 50 liegt auf der oberen Oberfläche des Verstärkungselements 60. Die Elemente des zweiten Ausführungsbeispiels sind mit jenen des ersten Ausführungsbeispiels, ausschließlich des Verstärkungselements, gemeinsam, somit werden die beiden Ausführungsbeispielen gemeinsamen Elemente hierin nicht im einzelnen beschrieben.
- Das Verstärkungselement 60 ist derart ausgelegt, daß es mit einem axialen Durchgang mit einer Größe, die gleich der zweiten Öffnung 38 ist, versehen ist. Das Element 60 ist in die Bohrung 31c des Ventilgehäuses 31 eingepreßt. Das Verstärkungselement 60 besteht aus einem wärmebehandelten Metall mit überlegener Abriebfestigkeit und Stärke für den Ventilsitzteil 37, um zu verhindern, daß der Ventilsitzteil 37 verformt wird. Eine solche Konstruktion mit dem Verstärkungselement 60 ermöglicht, daß die Elemente zum Öffnen und Schließen des Ventils vor einer Mißbildung aufgrund eines Stoßes, der durch den häufigen Öffnungs- und Schließvorgang des Ventils und das unter hohem Druck stehende Fluid erzeugt wird, bewahrt werden, wobei somit dem Ventil eine ausgezeichnete Haltbarkeit verliehen wird.
- Wie vorstehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein Magnetventil für Bremssysteme bereit, das nacheinander in zwei Stufen durch eine Spule, die in das Ventilgehäuse unter einem Anker eingesetzt ist, geöffnet oder geschlossen wird, wobei es sich somit mit schwacher Kraft leicht öffnen und schließen läßt, selbst wenn ein unerwartet großer Bremsdruck auf den Fluideinlaß aufgebracht wird.
- Ferner ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß das Ventil mit einer schwachen Kraft geöffnet und geschlossen wird, was somit das Volumen einer Erregungsspule, die den Anker betätigt, verringert.
- Außerdem strömt das Fluid gemäß dieser Erfindung durch eine Aufwärtsbewegung der Spule in den Einlaß und strömt dann durch die zweite Öffnung, die einen größeren Durchmesser aufweist, zum Auslaß, wobei somit der Druck einer Fluidleitung benachbart zum Auslaß schnell ansteigt.
- Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung für Erläuterungszwecke offenbart wurden, werden Fachleute erkennen, daß verschiedene Modifikationen, Zusätze und Substitutionen möglich sind, ohne vom Schutzbereich und Gedanken der Erfindung, wie in den zugehörigen Ansprüchen offenbart, abzuweichen.
Claims (6)
1. Magnetventil für Bremssysteme mit einem hohlen
Ventilgehäuse, das an einer äußeren Umfangsfläche desselben
mit einem Fluideinlaß versehen ist und an einem unteren
Ende desselben mit einem Fluidauslaß versehen ist, und
einem Anker, der mit einem Kolben versehen ist, der sich in
eine Bohrung des Ventilgehäuses derart erstreckt, daß er
selektiv einen Fluiddurchlaß vom Einlaß zum Auslaß öffnet,
während er sich durch elektrischen Strom bewegt, wobei das
Magnetventil folgendes umfaßt:
eine Spule, die beweglich in das Ventilgehäuse eingesetzt ist, die entlang einer Mittelachse derselben mit einer ersten Öffnung mit einem vorbestimmten Durchmesser versehen ist und in einer Position um den Kolben mit einer Kolbenführung mit einer vorbestimmten Tiefe versehen ist, um dem Kolben zu ermöglichen, in die Spule einzutreten und die erste Öffnung zu öffnen oder zu schließen;
einen Ventilsitzteil, der an einer Innenfläche der Bohrung des Ventilgehäuses durch Abstufen der Oberfläche ausgebildet ist, wobei der Ventilsitzteil eine zweite Öffnung darin festlegt und mit einem Ende der Spule in Kontakt kommt oder von diesem beabstandet wird, um den Auslaß separat von der ersten Öffnung selektiv zu öffnen, wenn sich die Spule in einer Richtung bewegt, wobei die zweite Öffnung einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als jener der ersten Öffnung; und
eine Spulenrückstellfeder, die die Spule in Richtung des Kolbens vorspannt.
eine Spule, die beweglich in das Ventilgehäuse eingesetzt ist, die entlang einer Mittelachse derselben mit einer ersten Öffnung mit einem vorbestimmten Durchmesser versehen ist und in einer Position um den Kolben mit einer Kolbenführung mit einer vorbestimmten Tiefe versehen ist, um dem Kolben zu ermöglichen, in die Spule einzutreten und die erste Öffnung zu öffnen oder zu schließen;
einen Ventilsitzteil, der an einer Innenfläche der Bohrung des Ventilgehäuses durch Abstufen der Oberfläche ausgebildet ist, wobei der Ventilsitzteil eine zweite Öffnung darin festlegt und mit einem Ende der Spule in Kontakt kommt oder von diesem beabstandet wird, um den Auslaß separat von der ersten Öffnung selektiv zu öffnen, wenn sich die Spule in einer Richtung bewegt, wobei die zweite Öffnung einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als jener der ersten Öffnung; und
eine Spulenrückstellfeder, die die Spule in Richtung des Kolbens vorspannt.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, wobei ein Anschlagmittel
an sowohl einer Innenfläche der Kolbenführung als auch
einer Außenfläche des Kolbens vorgesehen ist und dem Kolben
ermöglicht, sich relativ zur Spule innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs zu bewegen, wobei das Anschlagmittel
der Kolbenführung durch das Anschlagmittel des Kolbens
ergriffen wird, um zu ermöglichen, daß die Spule durch den
Kolben gezogen wird, wenn sich der Kolben über den
vorbestimmten Bereich hinaus bewegt.
3. Magnetventil nach Anspruch 2, wobei das Anschlagmittel
folgendes umfaßt:
eine Aussparung, die an der Innenfläche der Kolbenführung ausgebildet ist und eine vorbestimmte Breite in axialer Richtung der Spule aufweist; und
einen Verriegelungsvorsprung, der von der Außenfläche des Kolbens vorsteht, um mit der Aussparung in Eingriff zu stehen.
eine Aussparung, die an der Innenfläche der Kolbenführung ausgebildet ist und eine vorbestimmte Breite in axialer Richtung der Spule aufweist; und
einen Verriegelungsvorsprung, der von der Außenfläche des Kolbens vorsteht, um mit der Aussparung in Eingriff zu stehen.
4. Magnetventil nach Anspruch 1, wobei ein Federhalteteil
an einer Außenfläche der Spule in einer Position um den
Ventilsitzteil ausgebildet ist, wobei der Federhalteteil
einen Raum zum Einsetzen der Spulenrückstellfeder festlegt
und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als
ein Innendurchmesser der Bohrung des Ventilgehäuses, um
Fluid vom Einlaß zum Auslaß strömen zu lassen, wenn die
Spule vom Ventilsitzteil beabstandet ist.
5. Magnetventil nach Anspruch 1, wobei mindestens ein
radialer Weg an der Kolbenführung der Spule derart
ausgebildet ist, daß die erste Öffnung mit dem Einlaß durch
den radialen Weg in Verbindung steht.
6. Magnetventil nach Anspruch 1, wobei ein
Verstärkungselement, das aus einem Material mit einer
Festigkeit besteht, die höher ist als jene des
Ventilsitzteils, an dem Ventilsitzteil installiert ist, um
zu verhindern, daß der Ventilsitzteil verformt wird, wenn
der Ventilsitzteil mit der Spule in Kontakt kommt.
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