DE19529724A1

DE19529724A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfregelung

Info

Publication number: DE19529724A1
Application number: DE19529724A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Volz
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-08-12
Filing date: 1995-08-12
Publication date: 1997-02-13
Also published as: EP0842074B1; DE59605315D1; EP0842074A1; JPH11511090A; JP4119951B2; WO1997007002A1; CZ40298A3; US6032692A

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfrege lung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 40 30 571 A1 geht bereits ein Elektromagnetventil der eingangs genannten Art hervor, das mit einem Ventilgehäuse versehen ist, in das eine Hülse eingesetzt ist, die einen Ma gnetkern aufnimmt, wobei in Nähe des Magnetkerns ein Magne tanker mit einem Ventilschließglied angeordnet ist, das in seiner elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung unter Wirkung einer Druckfeder einen Ventildurchgang zwischen einem ersten und einem weiteren Druckmittelkanal im Ventilgehäuse verschließt. Druckunterschiede, die sich in der Ventilschließ stellung unterhalb und oberhalb in den Druckmittelkanälen ein stellen, können die Schaltgeschwindigkeit des Ventils beein trächtigen, wobei große Temperaturunterschiede die Viskosität der Flüssigkeit gleichfalls beeinträchtigen und auf die Funk tion des Ventils Einfluß nehmen.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Elektromagnetven til der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß Differenzdrücke und Temperatureinflüsse während der Schalt tätigkeit des Ventils die Funktionsfähigkeit nicht beeinträch tigen, so daß möglichst gleichbleibende und möglichst hohe Schaltgeschwindigkeiten des Ventils erzielt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Elektromagnetventil der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und zweckmäßige Ausgestaltungsva rianten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor und werden im nachfolgenden anhand einer Zeichnung näher erläu tert.

Es zeigt die Fig. 1 ein Elektromagnetventil, das vorzugsweise für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfrege lung verwendet wird. Das Elektromagnetventil weist ein Ventil gehäuse 2 auf, in das eine Hülse 13 eingesetzt ist, die einen Magnetkern 14 hält, wobei in der Hülse 13 abschnittsweise gleichzeitig ein mit dem Magnetkern 14 korrespondierender Ma gnetanker 16 radial geführt ist. An der vom Magnetkern 14 ab gewandten Stirnseite des Magnetankers 16 befindet sich an ei nem stößelförmigen Fortsatz ein Ventilschließglied 7, das un ter Wirkung einer zwischen dem Magnetanker 16 und dem Magnet kern 14 eingespannten Feder 15 gegen einen Ventilkörper 3 ge preßt ist, so daß ein im Ventilkörper 3 koaxial verlaufender Ventildurchgang 1 durch das Ventilschließglied 7 verschlossen ist. Der Ventilkörper 3 liegt unter der am Magnetanker 16 wirksamen Feder 15 an einer Bohrungsstufe 6 im Ventilgehäuse 2 an, so daß auch gleichfalls zwischen dem Ventilkörper 3 und dem Ventilgehäuse 2 eine druckmittelundurchlässige Kontaktie rung besteht. Das in der Fig. 1 abgebildete Elektromagnetven til befindet sich in elektromagnetisch nicht erregter Grund stellung, in der somit infolge der druckmittelsperrenden Wir kung des Ventilschließgliedes 7 am Ventilkörper 3 als auch der druckmittelsperrenden Wirkung des Ventilkörpers 3 gegenüber dem Ventilgehäuse 2 eine hydraulische Trennung zwischen einem abbildungsgemäß unterhalb am Ventil einmündenden Druckmittel kanal 11 und einem oberhalb des Ventilschließgliedes 7 radial einmündenden weiteren Druckmittelkanal 12 vorliegt. Der erste Druckmittelkanal 11 führt vorzugsweise zu einem Sauganschluß einer Pumpe, während der weitere Druckmittelkanal 12 mit einer Druckmittelquelle in Verbindung steht, die im Hinblick auf die Anwendung des Elektromagnetventils für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage durch einen hydraulischen Bremsdruck geber gebildet ist. Ein im wesentlichen hülsenförmiger Mitneh mer 8, der vorzugsweise mittels einer Einscherung am Ventil körper 3 befestigt ist, steht unter der Wirkung einer Druckfe der 9, die sich an der Bohrungsstufe 6 abstützt. Die Feder kraft der Druckfeder 9 ist jedoch so bemessen, daß mit der vorliegenden Kraft der Feder 15 das Elektromagnetventil in der Grundstellung geschlossen bleibt. Der Mitnehmer 8 ist mit Druckmitteldurchgangsöffnungen 4, 5 versehen. Der stößelförmige Fortsatz zwischen Magnetanker 16 und Ventilschließglied 7 weist eine Aussparung auf, in der der aus einem vorzugsweise Dünnblechteil gefertigte Mitnehmer 8 mit einem Bund 10 spiel behaftet eingreift. Das in Hubrichtung des Magnetankers 16 zwischen dem Bund 10 und dem Ventilschließglied 7 vorgesehene Spiel H2 ist in jedem Falle kleiner zu wählen als das durch den Magnetankerluftspalt zwischen Magnetkern 14 und Magnetan ker 16 erforderliche Spiel H1. Damit ist sichergestellt, daß bei elektromagnetischer Erregung des Magnetankers 16 nach Freigabe des Ventildurchganges 1 durch das Ventilschließglied 7, der Mitnehmer 8 durch den Formschluß zwischen stößelförmi gem Fortsatz und Bund 10 einen Zwangshub vollzieht, der auch zur hydraulischen Freigabe des Ventilsitzes zwischen der Boh rungsstufe 6 und dem Ventilkörper 3 führt. Das vorgestellte Elektromagnetventil ist in Patronenbauweise ausgeführt, womit das Ventilgehäuse 2 als hülsenförmiges, abgestuftes Drehteil automatengerecht aus Stahl gefertigt werden kann und mittels einer selbsteinscherenden Verbindung zwischen dem Ventilgehäu se 2 und dem aus einer Leichtmetallegierung bestehenden Venti laufnahmekörper 17 druckmitteldicht positioniert ist. Zum Schutz vor Schmutzpartikeln im Ventil ist am Umfang des Ven tilgehäuses 2 ein Ringfilterelement 18 angeordnet, so daß eventuell im weiteren Druckmittelkanal 12 gelegene Schmutzp artikel nicht in den ersten Druckmittelkanal 11 gelangen kön nen. Die bisher vorbeschriebenen Einzelheiten des Elektroma gnetventils sind hinsichtlich ihrer Geometrie rotationssymme trisch und zueinander koaxial ausgerichtet.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Elektromagnetventils erläutert. Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten elek tromagnetisch nicht erregten Schließstellung des Ventils er folgt bei elektromagnetischer Erregung des Magnetankers 16 durch die Magnetkraft einer in der Fig. 1 nicht dargestellten Magnetspule im Luftspalt H1 zunächst ein Abheben des Ventil schließgliedes 7 vom Ventilkörper 3, womit ein Druckausgleich zwischen dem ersten Druckmittelkanal 11 und dem weiteren Druckmittelkanal 12 über den Ventildurchgang 1 stattfindet. Mit dem Erreichen eines Teilhubes H2 gelangt der Bund 10 in formschlüssige Verbindung mit der Ausnehmung des stößelförmi gen Fortsatzes, so daß der am Mitnehmer 8 befestigte Ventil körper 3 unterstützt durch die Druckfeder 9 einen Zwangshub vollzieht, der zur Druckmittelfreigabe zwischen der Bohrungs stufe 6 und dem Ventilkörper 3 führt. Das mit dem Ventilkörper 3 zusammenwirkende Ventilschließglied 7 übernimmt somit eine Vorsteuerfunktion während der elektromagnetischen Betätigung des Magnetankers 16, um den Einfluß unterschiedlicher Diffe renzdrücke bei geschlossenem Ventil auf die Schaltgeschwindig keit des Ventil möglichst gering zu halten. Bei der Zwangsöff nung des Durchlasses zwischen dem Ventilkörper 3 und der Boh rungsstufe 6 wird der Effekt ausgenutzt, daß mit relativ klei ner Magnetkraft die druckausgleichende Vorsteuerfunktion des Ventilschließgliedes 7 möglich ist, womit mit kleiner werden dem Magnetluftspalt und damit überproportional ansteigender Magnetkraft (Hyperbelfunktion) eine weitgehende druckausgegli chene Ventildurchlaßstellung zwischen dem Ventilkörper 3 und der Bohrungsstufe 6 zustandekommt. Damit ist ein sicheres Öff nen des Ventils erreicht und es ist infolge der relativ gleichbleibenden und hohen Schaltgeschwindigkeit die Druck mittelzufuhr vom weiteren Druckmittelkanal 12 in den Druck mittelkanal 11 zur Pumpe durch taktweise Erregung des Ventils möglich. Dies hat bei vorliegendem Anwendungsfall zur Druck mittelversorgung einer Pumpe den Vorteil, daß auf eine Dreh zahlregelung des Pumpenmotors verzichtet werden kann. Bezüg lich der Einstellung des Spiels H2 ergeben sich durch die vor geschlagene Konstruktion mehrere Varianten der Einjustierung. Dies kann durch eine entsprechende Einjustierung des Mitneh mers 8 am Ventilkörper 3 geschehen, die durch anschließende Verscherung beendet wird. Eine Alternative bietet sich durch Verschieben des stößelförmigen Fortsatzes im Magnetanker 16 an oder durch Verbiegen des relativ dünnwandigen Bundes 10 in nerhalb der Aussparung am Ventilschließglied 7.

Nachfolgend wird zusammenfassend auf die wesentlichen Kon struktionsmerkmale des Elektromagnetventils verwiesen.

Es sind dies:

- der Ventildurchgang 1 ist in einem beweglich im Ventilgehäu se 2 angeordneten Ventilkörper 3 eingebracht,
- der Ventilkörper 3 liegt in seiner die Druckmittelkanäle 4, 5 trennenden Grundstellung an einer Bohrungsstufe 6 des Ven tilgehäuses abdichtend an,
- abgewandt von der Bohrungsstufe 6 liegt das Ventilschließ glied 7 in seiner Grundstellung am Ventildurchgang 1 im Ven tilkörper 3 abdichtend an,
- am Umfang des Ventilkörpers 3 ist ein im wesentlichen hül senförmiger Mitnehmer 8 befestigt, an dem eine Druckfeder anliegt, die sich an der Bohrungsstufe 6 abstützt,
- der Ventilkörper 3, der Mitnehmer 8 sowie das Ventilschließ glied 7 und die Feder 9 sind konzentrisch zur Bohrungsstufe angeordnet,
- der Mitnehmer 8 weist einen Bund 10 auf, der bei elek tromagnetischer Regelung des Ventils mit dem Ventilschließ glied 7 in formschlüssigem Eingriff steht,
- der erste Druckmittelkanal 11 steht mit der Saugseite einer Pumpe in Verbindung, während der weitere Druckmittelkanal mit einer Druckmittelquelle, vorzugsweise mit einem Brems druckgeber einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung in Verbindung steht.

Bezugszeichenliste

1 Ventildurchgang
2 Ventilgehäuse
3 Ventilkörper
4 Druckmitteldurchgangsöffnungen
5 Druckmitteldurchgangsöffnungen
6 Bohrungsstufe
7 Ventilschließglied
8 Mitnehmer
9 Druckfeder
10 Bund
11 erster Druckmittelkanal
12 weiterer Druckmittelkanal
13 Hülse
14 Magnetkern
15 Feder
16 Magnetanker
17 Ventilaufnahmekörper
18 Ringfilterelement

Claims

1. Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Kraft fahrzeugbremsanlagen mit Radschlupfregelung, mit einem Ventilgehäuse, in das eine Hülse eingesetzt ist, die einen Magnetkern aufnimmt, mit einem Magnetanker, an dem ein Ventilschließglied angebracht ist, das in seiner elektro magnetisch nicht erregten Grundstellung unter Wirkung ei ner Feder einen Ventildurchgang zwischen einem ersten Druckmittelkanal im Ventilgehäuse und wenigstens einem weiteren Druckmittelkanal im Ventilgehäuse verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildurchgang (1) in einem beweglich im Ventilgehäuse (2) angeordneten Ventil körper (3) gelegen ist.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Ventilkörper (3) in seiner die Druckmittelka näle (11, 12) trennenden Grundstellung an einer Bohrungs stufe (6) des Ventilgehäuses (2) abdichtend anliegt.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß abgewandt von der Bohrungsstufe (6) das Ventil schließglied (7) in seiner Grundstellung am Ventildurch gang (1) im Ventilkörper (3) dichtend anliegt.

4. Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß am Umfang des Ventilkörpers (3) ein im wesentli chen hülsenförmiger Mitnehmer (8) befestigt ist, an dem eine Druckfeder (9) anliegt, die sich an der Bohrungsstufe (6) abstützt.

5. Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Ventilkörper (3) mit dem Mitnehmer (8), sowie das Ventilschließglied (7) und die Feder (9) konzentrisch zur Bohrungsstufe (6) angeordnet sind.

6. Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Mitnehmer (8) einen Bund (10) aufweist, der bei elektromagnetischer Erregung des Ventils mit dem Ven tilschließglied (7) im formschlüssigen Eingriff steht.

7. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der erste Druckmittelkanal (11) mit der Saugseite einer Pumpe in Verbindung steht sowie der weitere Druck mittelkanal (12) mit einer Druckmittelquelle verbunden ist.