DE10237455A1

DE10237455A1 - Electromagnetic valve especially for a motor vehicle automatic gear, has a valve seat separate from a throttle between inlet and pressure volume

Info

Publication number: DE10237455A1
Application number: DE10237455A
Authority: DE
Inventors: Markus Altenmueller; Guenther Krehl; Norbert Keim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2004-02-26

Abstract

An electromagnetic valve, especially for a motor vehicle automatic gear comprises an inlet (30) and connecting pressure space (40) with a valve seat (54) and valve member (28) and a throttle (56) between them. The throttle is separated from the valve seat.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnetventil, insbesondere für ein Automatikgetriebe, nach der Gattung des Anspruchs 1, wie es zum Beispiel aus der DE 197 33 660 A1 bzw. US 6,328,065 bekannt ist.The invention relates to an electromagnetic valve, in particular for an automatic transmission, according to the preamble of claim 1, as for example from the DE 197 33 660 A1 respectively. US 6,328,065 is known.

Dieses Elektromagnetventil hat einen Zulauf und einen sich daran anschließenden Druckraum. Zwischen dem Zulauf und dem Druckraum sind ein Ventilsitz und ein Ventilglied in Form einer Kugel angeordnet. Zwischen dem Ventilsitz und dem Druckraum ist eine Bohrung ausgebildet, die gegenüber dem Zulauf einen kleineren Durchmesser hat und in der ein das Ventilglied betätigender Stößel angeordnet ist. Der Ventilsitz ist als eine vom Zulauf zur Bohrung konisch verlaufende Senkung ausgebildet. Es ist auch möglich, dass keine Senkung vorgesehen ist und der Ventilsitz eine Kante zwischen dem Zulauf und der Bohrung ist, auf der das Ventilglied sitzt. Der Ventilsitz hat gleichzeitig die Funktion einer Drosselstelle, d.h. die Drosselstelle ist in den Ventilsitz integriert.This solenoid valve has one Inlet and an adjoining pressure room. Between the inlet and the pressure chamber are a valve seat and a valve member arranged in the form of a ball. Between the valve seat and the Pressure chamber is formed a bore, which is opposite Inlet has a smaller diameter and in the one the valve member actuatable Tappet arranged is. The valve seat is conical as one from the inlet to the bore progressive depression formed. It is also possible that no lowering is provided and the valve seat is an edge between the inlet and the bore is on which the valve member sits. The valve seat has at the same time the function of a throttle point, i.e. the throttle point is in integrated the valve seat.

Zur Sicherstellung der Abschaltfunktion (andere Bezeichnungen sind closed end oder LMK-Funktion = leckageminimierte Konstruktion) wird das Ventilglied über den Druck des Druckmittels, z.B. Hydrauliköl, auf den Ventilsitz gedrückt. Hierbei kann es erforderlich sein, dass die Druckfeder – bei einem als Druckregler verwendeten Elektromagnetventil mit steigender Kennlinie – mit einer sehr hohen Steifigkeit ausgeführt werden muss, um das Gesamtsystem bezüglich Schwingungen zu stabilisieren. Daraus kann jedoch folgen, dass über den notwendigen Einstellweg der Feder, bedingt durch den Hub, der Temperaturdehnung sowie den Einstellweg für die Serieneinstellung von Elektromagnetventilen, bereits im unbestromten Zustand eine so hohe Federvorspannung vorliegt, dass der Druck am Zulauf nicht mehr ausreicht, um das Ventilglied sicher auf den Ventilsitz zu drücken.To ensure the shutdown function (other names are closed end or LMK function = leakage minimized Construction) the valve member is controlled by the pressure of the pressure medium, e.g. Hydraulic oil, pressed onto the valve seat. It may be necessary that the compression spring - at a Solenoid valve used as a pressure regulator with increasing characteristic curve - with a very high rigidity must be stabilized in order to stabilize the entire system with regard to vibrations. from that can however follow that over the necessary adjustment path of the spring, due to the stroke, the Temperature expansion and the setting path for the series setting of Solenoid valves, such a high even when de-energized Spring preload exists that the pressure at the inlet is no longer sufficient, to press the valve member securely onto the valve seat.

Demgegenüber weist das erfindungsgemäße Elektromagnetventil, insbesondere für ein Automatikgetriebe, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, dass eine ausreichende hydraulische Schließkraft sichergestellt wird, ohne daß die Drosselfunktion beeinträchtigt wird. Die Dichtkraft und die Wirkung der Drosselstelle können unabhängig voneinander eingestellt werden. Die Herstellung kann, wenn der betreffende Bereich aus Kunststoff ist, spritzgusstechnisch in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Wesentlich hierfür ist, dass die Drosselstelle zwischen dem Zulauf und dem Druckraum vom Ventilsitz getrennt ausgebildet ist.In contrast, the electromagnetic valve according to the invention has especially for an automatic transmission with the features of claim 1 the advantage that sufficient hydraulic clamping force is ensured without the Throttle function impaired becomes. The sealing force and the effect of the throttle point can be independent of each other can be set. The manufacture can, if the area in question is made of plastic, injection molded in one operation. Essential for this is that the throttle point between the inlet and the pressure chamber is formed separately from the valve seat.

Ist der Ventilsitz von der Drosselstelle beabstandet, folgt daraus, dass die Fläche zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilglied bei vollständig geöffnetem Ventilglied größer als die Fläche der Drosselstelle ausgebildet werden kann. Ist der wirksame Durchmesser des Ventilsitzes und des Ventilglieds jedoch größer, steigt dadurch auch die wirksame Dichtkraft.Is the valve seat from the throttle spaced, it follows that the area between the valve seat and the valve member at complete open Valve member greater than the area the throttle point can be formed. Is the effective diameter of the valve seat and the valve member, however, increases the effective sealing force.

Eine besonders leicht herstellbare Ausführung liegt vor, wenn zwischen dem Ventilsitz und dem Druckraum eine Bohrung ausgebildet ist, in der ein das Ventilglied betätigender Stößel angeordnet ist, und der Ringraum zwischen der Bohrung und dem Stößel die Drosselstelle ist.A particularly easy to manufacture execution there is a hole between the valve seat and the pressure chamber is formed, in which a tappet actuating the valve member is arranged, and the Annulus between the bore and the plunger is the throttle point.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der Bohrung und dem Ventilsitz eine Senkung mit einem größeren Durchmesser als der Bohrung ausgebildet. Dadurch muss der Hub des Stößels nicht größer sein als bei einem herkömmlichen Ventil. Dadurch kann die Drosselstelle sehr schnell nach dem Öffnen ihre volle Wirkung entfalten. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die Senkung zylindrisch ausgebildet ist. Hat die Senkung einen im wesentlichem konkaven Verlauf, so lässt sich das Strömungsverhalten des Druckmittels durch die Senkung optimieren, da eine anliegenden Strömung vorliegt und es zu weniger Verwirbelungen kommt.In a preferred further training is a countersink with a between the bore and the valve seat larger diameter than the bore. As a result, the stroke of the ram does not have to to be taller than a conventional one Valve. This allows the throttle point to open very quickly after opening develop their full effect. This can be achieved in a simple manner be that the depression is cylindrical. Has the cut The flow behavior can be essentially concave optimize the pressure medium by lowering, since there is an existing flow and there is less turbulence.

Vorzugsweise ist die Fläche zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilglied bei vollständig geöffnetem Ventilglied größer als die Fläche zwischen der Bohrung und dem Stößel. Es ist jedoch auch möglich, die Drosselstelle zwischen der Bohrung und dem Stößel länger auszubilden.Preferably the area is between the valve seat and the valve member larger than when the valve member is fully open the area between the bore and the plunger. It is also possible, however Make the throttle point between the bore and the tappet longer.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Other advantages or advantages Further developments of the invention result from the subclaims and the description.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the description below explained in more detail. It demonstrate:

1 ein Elektromagnetventil im Längsschnitt, 1 a solenoid valve in longitudinal section,

2 einen Ventilsitz gemäß dem Ausschnitt X aus 1, 2 a valve seat according to the section X from 1 .

3 den Ventilsitz aus 2 im geöffneten Zustand und 3 the valve seat 2 in the open state and

4 einen abgewandelten Ventilsitz. 4 a modified valve seat.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In der 1 ist ein Elektromagnetventil 10, insbesondere für die Verwendung in Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen, dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Elektromagnetventil 10 als Druckregelventil zur Steuerung von Aktuatoren in Automatikgetrieben verwendet. Alternativ kann es sich auch um ein elektromagnetisch vorgesteuertes Ventil handeln.In the 1 is an electromagnetic valve 10 , especially for use in automatic transmissions of motor vehicles. In the present embodiment, the solenoid valve 10 used as a pressure control valve for controlling actuators in automatic transmissions. Alternatively, it can also be an electromagnetically pilot-controlled valve.

Das Elektromagnetventil 10 weist einen Magnetteil 12 und fluchtend dazu angeordnet einen Ventilteil 14 auf. Der Magnetteil 12 umfasst im wesentlichen ein Gehäuse 16, eine Spule 18 und einen verschiebbaren Anker 20, der von einer Feder 21 beaufschlagt wird und in dem eine Ankerstange 22 angeordnet ist.The solenoid valve 10 shows a Ma gnetteil 12 and aligned with a valve part 14 on. The magnetic part 12 essentially comprises a housing 16 , a coil 18 and a sliding anchor 20 by a feather 21 is applied and in which an anchor rod 22 is arranged.

Der Ventilteil 14 ist über einen Anschlussstutzen 24 mit dem Magnetteil 12 verbunden. Außer dem Anschlussstutzen 24 umfasst der Ventilteil 14 ein Betätigungsglied 26 und ein kugelförmiges Ventilglied 28. Am Anschlussstutzen 24 ist ein Zulauf 30, ein Rücklauf 32 und ein Verbraucheranschluss 34 ausgebildet. Das Betätigungsglied 26 wird vom Anker 20 verschoben. Im Zulauf 30 ist das Ventilglied 28 angeordnet und wird von einem im Betätigungsglied 26 angeordneten Stößel 36 betätigt. Der Stößel 36 greift durch eine Bohrung 38, die zwischen dem Zulauf 30 und einem Druckraum 40 des Verbraucheranschlusses 34, in dem im Elektromagnetventil 10 der Arbeitsdruck erzeugt wird, ausgebildet ist, und wirkt auf das Ventilglied 28. Im Druckraum 40 durchdringt der Stößel 36 eine Prallplatte 41. Der Stößel 36 reicht weiterhin durch den Druckraum 40 und eine zwischen dem Druckraum 40 sowie dem Rücklauf 32 ausgebildete Bohrung 42 und ist schließlich im Betätigungsglied 26 befestigt. Mit dem Betätigungsglied 26 lässt sich die Bohrung 42 schließen und öffnen, wobei eine sogenannte Flachsitzdrosselstelle 43 gebildet wird.The valve part 14 is via a connecting piece 24 with the magnetic part 12 connected. Except for the connection piece 24 includes the valve part 14 an actuator 26 and a spherical valve member 28 , At the connector 24 is an influx 30 , a rewind 32 and a consumer connection 34 educated. The actuator 26 is from the anchor 20 postponed. Coming soon 30 is the valve member 28 arranged and is by one in the actuator 26 arranged plunger 36 actuated. The pestle 36 reaches through a hole 38 that between the inflow 30 and a pressure room 40 of the consumer connection 34 in which in the solenoid valve 10 the working pressure is generated, is formed and acts on the valve member 28 , In the pressure room 40 penetrates the plunger 36 a baffle 41 , The pestle 36 continues through the pressure chamber 40 and one between the pressure room 40 as well as the return 32 trained bore 42 and is finally in the actuator 26 attached. With the actuator 26 the hole 42 close and open, a so-called flat seat throttle 43 is formed.

Auf dem Ventilteil 14 ist ein Filterkäfig 44 angeordnet. Der Filterkäfig 44 hat im wesentlichen eine Topfform, wobei am Boden 46 das Filtergewebe 48 angeordnet ist und die ringförmige Wand 50 den Druckraum 40 bis auf eine in der Wand 50 ausgebildete Drosselstelle 52, zum Beispiel in Form einer Blende, verschließt. Der Filterkäfig 44 ist am Ventilteil 14 verdrehsicher befestigt. Hierzu ist am Filterkäfig 44 ein Fortsatz 54 und am Ventilteil 14 eine korrespondierende Ausnehmung 56 ausgebildet. Der Fortsatz 54 kann beispielsweise als Nase oder Steg und die Ausnehmung als Senkung oder Nut ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten einer Verdrehsicherung denkbar.On the valve part 14 is a filter cage 44 arranged. The filter cage 44 has essentially a pot shape, being on the bottom 46 the filter fabric 48 is arranged and the annular wall 50 the pressure room 40 except for one in the wall 50 trained throttle body 52 , for example in the form of an aperture. The filter cage 44 is on the valve part 14 secured against rotation. For this is on the filter cage 44 an extension 54 and on the valve part 14 a corresponding recess 56 educated. The process 54 can for example be designed as a nose or web and the recess as a depression or groove. However, other options for securing against rotation are also conceivable.

In der 2 ist der Ausschnitt X aus der 1 dargestellt, aus dem der Bereich zwischen dem Zulauf 30 und dem Druckraum 40 vergrößert gezeigt ist. Zwischen dem Zulauf 30 und dem sich daran anschließenden Druckraum 40 ist ein Ventilsitz 54 für das Ventilglied 28 ausgebildet. Zwischen dem Ventilsitz 54 und dem Druckraum 40 ist die Bohrung 38 ausgebildet, in welcher der das Ventilglied 28 betätigende Stößel 36 angeordnet ist. Der Ringraum zwischen der Bohrung 38 und dem Stößel 36 ist als Drosselstelle 56 bezeichnet.In the 2 is the section X from the 1 shown from which the area between the inlet 30 and the pressure room 40 is shown enlarged. Between the inflow 30 and the adjoining pressure room 40 is a valve seat 54 for the valve member 28 educated. Between the valve seat 54 and the pressure room 40 is the hole 38 formed in which the the valve member 28 actuating plunger 36 is arranged. The annulus between the hole 38 and the pestle 36 is as a throttle 56 designated.

Durch die entsprechende Abstimmung der beiden Drosselstellen 43 und 56 wird der gewünschte Arbeitsdruck entsprechend der gewünschten Kennlinie des Verbraucheranschlusses 34 in Abhängigkeit des Stößelhubs 36 erzeugt.By matching the two throttling points accordingly 43 and 56 is the desired working pressure according to the desired characteristic of the consumer connection 34 depending on the ram stroke 36 generated.

Zwischen der Bohrung 38 und dem Ventilsitz 54 ist eine zylindrische Senkung 58 ausgebildet, die den Übergang vom Zulauf 30 bzw. dem Ventilsitz 54 zur Bohrung 38 bildet. Die Senkung 58 hat einen gegenüber der Bohrung 38 größeren Durchmesser, der dem des Ventilsitzes 54 entspricht. Dadurch sind zum einen die Drosselstelle 56 und der Ventilsitz 54 beabstandet, wodurch bei einer Betätigung des Ventilglieds 28 die sich ergebende Öffnung schneller ihre maximale Größe erreicht, wodurch die Drosselstelle 56 schneller ihre volle Wirkung entfalten kann. Zum andern hat das Vorsehen der Senkung 58 auch den Vorteil, dass die auf das Ventilglied 28 wirkende, resultierende Schließkraft des Druckmittels größer ist als dies ohne die Senkung 58 der Fall wäre.Between the hole 38 and the valve seat 54 is a cylindrical countersink 58 trained the transition from the inflow 30 or the valve seat 54 for drilling 38 forms. The reduction 58 has one opposite the hole 38 larger diameter, that of the valve seat 54 equivalent. On the one hand, this is the choke point 56 and the valve seat 54 spaced, whereby when the valve member is actuated 28 the resulting opening quickly reaches its maximum size, causing the throttling point 56 can take full effect more quickly. Secondly, the provision of the lowering 58 also the advantage of being on the valve member 28 effective, resulting closing force of the pressure medium is greater than that without the reduction 58 would be the case.

Wie aus der 3 ersichtlich ist, ist die nur teilweise angedeutete Fläche A1 zwischen dem Ventilsitz 54 und dem Ventilglied 28 bei dem vollständig geöffnetem Ventilglied 28, die wie die Mantelfläche eines Kegelstumpfs verläuft bzw. hydraulisch eine kreisringförmig durchströmte Fläche darstellt, größer als die nur vereinfacht angedeutete Fläche A2 der Drosselstelle 56, die einem Kreisring entspricht. Im umgekehrten Fall, d.h. wenn die Fläche A1 kleiner als die Fläche A2 ist, kann die Länge der Drosselstelle 56 entsprechend größer dimensioniert werden.As from the 3 can be seen, the only partially indicated area A1 between the valve seat 54 and the valve member 28 with the valve member fully open 28 , which runs like the lateral surface of a truncated cone or hydraulically represents an area through which an annular flow flows, larger than the area A2 of the throttle point, which is only indicated in simplified form 56 that corresponds to a circular ring. In the opposite case, ie if the area A1 is smaller than the area A2, the length of the throttle point can 56 be dimensioned larger accordingly.

Aus der 4 geht eine abgewandelte Senkung 58a hervor. Der Zulauf 30, der Ventilsitz 54, der Stößel 36, die Bohrung 38 und die Drosselstelle 56 sind identisch zu den 2 und 3. Die Senkung 58a hat gegenüber der Senkung 58 einen im wesentlichen konkaven Verlauf. Dadurch lässt sich die Strömung des Druckmittels verbessern, da weniger Verwirbelungen entstehen. Es ist jedoch auch ein anderer Verlauf möglich, zum Beispiel kann der Ventilsitz 54 verrundet sein, die Senkung 58a konisch verlaufen und der Übergang zur Bohrung 38 wieder verrundet sein. Es sind aber auch Kombinationen der genannten Formen möglich.From the 4 goes a modified cut 58a out. The inflow 30 , the valve seat 54 , the pestle 36 who have favourited Bore 38 and the throttle point 56 are identical to the 2 and 3 , The reduction 58a has towards lowering 58 an essentially concave course. This allows the flow of the pressure medium to be improved since less turbulence occurs. However, a different course is also possible, for example the valve seat 54 be rounded, the lowering 58a tapered and the transition to the hole 38 be rounded again. Combinations of the shapes mentioned are also possible.

Wesentlich bei dem Elektromagnetventil 10 ist, dass zwischen dem Zulauf 30 sowie dem Druckraum 40 der Ventilsitz 54, das Ventilglied 28 und die Drosselstelle 56 angeordnet sind, und dabei die Drosselstelle 56 vom Ventilsitz 54 bzw. in dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel vom Ventilglied 28 getrennt ist. Dadurch lassen sich die Funktionen der Dichtkraft und der Drosselwirkung unabhängig voneinander optimieren. Vorzugsweise geschieht dies dadurch, dass die Drosselstelle 56 vom Ventilsitz 54 und vom Ventilglied 28 beabstandet ist. Durch die Senkung 58, 58a lässt sich dies in besonders einfacher Weise erreichen.Essential for the solenoid valve 10 is that between the inflow 30 as well as the pressure room 40 the valve seat 54 , the valve member 28 and the throttle point 56 are arranged, and the throttle 56 from the valve seat 54 or in the embodiment just described by the valve member 28 is separated. This allows the functions of the sealing force and the throttling effect to be optimized independently of one another. This is preferably done in that the throttle point 56 from the valve seat 54 and from the valve member 28 is spaced. By lowering 58 . 58a this can be achieved in a particularly simple manner.

Die beschriebene Trennung der Drosselstelle 56 vom Ventilsitz 54 lässt sich auch noch dadurch erreichen, dass eine Drosselstelle im Zulauf 30 ausgebildet wird. Hierzu wird das Ventilglied 28, wenn es kugelförmig ist, zum Beispiel durch drei axial verlaufende Fortsätze im Zulauf mit einem leichtgängigen Schiebesitz geführt. Durch die entsprechende Dimensionierung der verbleibenden Spalte kann die gleiche Drosselwirkung erzielt werden wie bei der Drosselstelle 56. Auch bietet es sich hier an, eine Senkung vorzusehen, wodurch die resultierende größere Öffnung ein schnelleres Eintreten der Drosselwirkung und eine größere wirksame Schließkraft zur Folge hat. Die Drosselstelle 56 hat jedoch demgegenüber den Vorteil, dass der Stößel 38 bereits recht genau geführt ist und somit der notwendige Aufwand geringer ist.The described separation of the throttle point 56 from the valve seat 54 can also be achieved by having a throttle in the inlet 30 is trained. For this, the valve member 28 , if it is spherical, for example through three axially extending extensions in the inlet with a smooth sliding seat. By dimensioning the remaining gaps accordingly, the same throttling effect can be achieved as with the throttling point 56 , It is also a good idea here Provide lowering, whereby the resulting larger opening results in a faster onset of the throttling action and a greater effective closing force. The choke point 56 however, has the advantage that the plunger 38 is already managed very precisely and therefore the necessary effort is less.

Claims

Solenoid valve ( 10 ), especially for an automatic transmission, with an inlet ( 30 ) and an adjoining pressure room ( 40 ), where between the inlet ( 30 ) and the pressure room ( 40 ) a valve seat ( 54 ) with a valve member ( 28 ) and a throttling point ( 56 ) is arranged, characterized in that the throttle point ( 56 ) from the valve seat ( 54 ) is designed separately.

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the throttle point ( 56 ) from the valve seat ( 54 ) is spaced.

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the surface (A1) between the valve seat ( 54 ) and the valve member ( 28 ) with valve member fully open ( 28 ) is larger than the area (A2) of the throttle point ( 56 ).

Solenoid valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the valve seat ( 54 ) and the pressure room ( 40 ) a hole ( 38 ) is formed in which the valve member ( 28 ) actuating plunger ( 36 ) is arranged

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the annular space between the bore ( 38 ) and the pestle ( 36 ) the throttling point ( 56 ) is.

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 4 or 5, characterized in that between the bore ( 38 ) and the valve seat ( 54 ) a lowering ( 58 . 58a ) is trained.

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the reduction ( 58 ) is cylindrical.

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the reduction ( 58a ) has an essentially concave shape.

Solenoid valve ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the valve seat ( 54 ) is rounded that the lowering ( 58a ) runs and the transition to the hole 38 is rounded again.

Solenoid valve ( 10 ) according to one of claims 4 to 9, characterized in that the surface (A1) between the valve seat ( 54 ) and the valve member ( 28 ) with the valve member fully open ( 28 ) is larger than the area (A2) between the hole ( 38 ) and the pestle ( 36 ).