DE4041377A1

DE4041377A1 - 2-wege-elektromagnetventil

Info

Publication number: DE4041377A1
Application number: DE4041377A
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Miki; Kiyohiko Sugiura; Takeshi Nasu; Masayuki Sugiura; Masao Saito
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1991-07-04
Also published as: JPH03199788A; US5143345A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein 2-Wege-Elektromagnet ventil und insbesondere auf ein 2-Wege-Elektromagnetven til, das eine Kugel hat, die unter dem Antrieb einer elek tromagnetischen Einrichtung in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal derart verschiebbar ist, daß der Strö mungsdurchgang steuerbar ist.

Ein Beispiel einer üblichen elektromagnetischen Ventilein richtung für dieses Fachgebiet ist in den Fig. 8 und 9 ge zeigt.

Ein im Grundzustand geschlossenes 2-Wege-Magnetventil ist wie in Fig. 8 gezeigt aufgebaut und weist folgendes auf: ein Gehäuse 1; einen Kern 2; eine elektromagnetische Spule 4, die auf einen Spulenkörper 3 gewickelt; einen Anschluß 5, der von einem Gießharz 9 gebildet wird; und eine elek tromagnetische Einrichtung, die ein Magnetjoch 6, eine Spiralfeder 7 und einen Tauchkolben 8 umfaßt. Ein im Grundzustand geschlossenes 2-Wege-Magnetventil hat ande rerseits ein Ventil, welches aufweist: eine Basis 10, die mit einer Eingangsöffnung 12 und einer Auslaßöffnung 13 versehen ist; und eine Kugel 11, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie in Anlageberührung gegen den Ventilsitz der Basis 10 bei der Vorwärtsbewegung des Tauchkolbens 8 bringbar ist.

Andererseits ist nach Fig. 9 ein im Grundzustand offenes 2-Wege-Elektromagnetventil so ausgelegt, daß es folgendes aufweist: ein Gehäuse 21, eine elektromagnetische Spule 24, die auf einen Spulenkörper 23 gewickelt ist; einen aus Harz gegossenen Anschluß 25; und eine elektromagnetische Einrichtung, welche ein Magnetjoch 22 und einen Tauchkol ben 27 umfaßt. Andererseits weist ein im Grundzustand of fenes 2-Wege-Elektromagnetventil ein Ventilteil auf, wel ches folgendes aufweist: eine dünne Basis 30, die mit ei ner Eingangsöffnung 35 versehen ist, die lang und tief in die elektromagnetische Einrichtung reicht; und eine Kugel 31, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie in Anlageberührung gegen den Ventilsitz der Basis 30 bei der Vorwärtsbewegung des Tauchkolbens 27 bringbar ist. Ferner ist das Gehäuse 21 mit einer Auslaßöffnung 33 am hinteren Ende versehen.

Im Grundzustand offene und im Grundzustand geschlossene 3- Wege-Ventile, welche eine elektromagnetische Einrichtung gemeinsam haben, wurden bereits von derselben Anmelderin in der japanischen Patentanmeldung No. HEI 1-2 94 853 vorge schlagen.

Bei dem üblichen, im Grundzustand geschlossenen 2-Wege- Elektromagnetventil und dem im Grundzustand offenen 2- Wege-Elektromagnetventil ist die Auslegung so getroffen, daß unterschiedliche Auslegungseinzelheiten vorhanden sind, so daß sie aus unterschiedlichen Teilen zusammenge setzt sind.

Da in anderen Worten die Teile bei den Ventilen dieser beiden Bauarten nicht gemeinsam vorhanden sind, ergibt sich die Schwierigkeit, daß die Herstellungskosten stei gen, und daß viele Teile gehandhabt werden müssen.

Die Erfindung zielt darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten ein 2-Wege-Elektromagnetven til bereitzustellen, bei welchem die elektromagnetische Einrichtung gemeinsam vorhanden ist, indem die elektroma gnetische Einrichtung und das Ventilteil teilweise in Blöcke unterteilt werden und daß man in die im Grundzu stand geschlossene oder die im Grundzustand offene Ventil bauart dadurch erhält, daß man nur das Ventilteil auswech selt.

Ferner soll nach der Erfindung ein 2-Wege-Elektromagnet ventil bereitgestellt werden, welches Teile mit einem 3- Wege-Elektromagnetventil gemeinsam hat.

Wach der Erfindung zeichnet sich ein 2-Wege-Elektromagnet ventil, das eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung hat, und bei dem Strömungsdurchgang unter dem Antrieb einer elektromagnetischen Einrichtung schaltbar ist, durch fol gendes aus: eine elektromagnetische Spule; einen Tauchkol ben, welcher derart beschaffen und ausgelegt ist, daß er mittels der elektromagnetischen Spule antreibbar ist; ein Magnetjoch, das passend um die Hülse vorgesehen ist; eine Schubstange, die am Tauchkolben festgelegt ist; eine äu ßere Basis, die mit der Einlaßöffnung und einem Ventilsitz versehen ist; eine innere Basis, die mit einer Bohrung zur Aufnahme des vorderen Endes der Schubstange unter Durch gang durch dieselbe und einem Durchgang versehen ist, der mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht; und eine Kugel, die zwischen dem Ventilsitz der äußeren Basis und der in neren Basis angeordnet ist, wobei bei einer Vorwärtsbewe gung der Schubstange bei entregter elektromagnetischer Spule die Kugel in Anlageberühung gegen den Ventilsitz zum Schließen der Einlaßöffnung bringbar ist, und wobei bei einer Rückwärtsbewegung der Schubstange bei erregter elek tromagnetische Spule die Kugel außer Anlageberührung von dem Ventilsitz zum Öffnen der Einlaßöffnung und zum Her stellen einer Verbindung derselben mit der Auslaßöffnung bringbar ist.

Nach der Erfindung wird auch ein 2-Wege-Elektromagnetven til bereitgestellt, das eine Einlaßöffnung und eine Aus laßöffnung hat, bei dem der Strömungsdurchgang unter dem Antrieb einer elektromagnetischen Einrichtung schaltbar ist, welche sich dadurch auszeichnet, daß folgendes vorge sehen ist: eine elektromagnetische Spule; ein Tauchkolben, welcher derart beschaffen und ausgelegt ist, daß er durch die elektromagnetische Spule antreibbar ist; ein Magnet joch, das passend um die Hülse angeordnet ist; eine Schub stange, die im Tauchkolben festgelegt ist; eine äußere Ba sis, die mit einer Einlaßöffnung versehen ist; eine innere Basis, die mit einer Bohrung zur Aufnahme des vorderen En des der Schubstange unter Durchgang durch dieselbe und ei nem Ventilsitz versehen ist; und eine Kugel, die zwischen der äußeren Basis und dem Ventilsitz der inneren Basis an geordnet ist, wobei die Schubstange vorwärts bewegt wird, wenn die elektromagnetische Spule entregt ist, um die Ku gel außer Anlageberührung von dem Ventilsitz zu bringen und die Eingangsöffnung zu öffnen und eine Verbindung der selben mit der Auslaßöffnung herzustellen, und wobei bei der Bewegung der Schubstange in Rückwärtsrichtung bei er regter elektromagnetischer Spule die Kugel in Anlageberüh rung gegen den Ventilsitz zum Schließen der Eingangsöff nung bringbar ist.

Nach der Erfindung wird ein 2-Wege-Magnetventil angegeben, das eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung hat, bei dem ein Strömungsdurchgang unter Antrieb durch eine elektromagnetische Einrichtung schaltbar ist, wobei die elektromagnetische Einrichtung folgendes aufweist: einen Tauchkolben, der durch die elektromagnetische Spule an treibbar ist; eine Hülse zum Führen des Tauchkolbens; ein Magnetjoch das passend um die Hülse angeordnet ist; und eine Schubstange, die im Tauchkolben festgelegt ist. Die derart aufgebaute elektromagnetische Einrichtung ist so in Verbindung mit dem Ventilteil angeordnet, daß beispiels weise die Kugel zwischen der äußeren Basis und der inneren Basis angeordnet ist, um den Strömungsdurchgang unter An trieb durch die vorstehend angegebene Schubstange zu schalten.

Somit kann die elektromagnetische Einrichtung gemeinsam durch die Unterteilung der elektromagnetischen Einrichtung und das Ventilteil teilweise in Blöcke gemeinsam vorgese hen sein, und entweder ein im Grundzustand geschlossenes oder ein im Grundzustand offenes Ventil läßt sich auf ein fache Weise dadurch zusammenstellen, daß man nur das Ven tilteil ersetzt.

Ferner können die 2-Wege-Elektromagnetventile nach der Er findung auch gemeinsame Teile mit einem 3-Wege-Elektroma gnetventil haben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige fügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines Zustandes, bei dem ein im Grundzustand ge schlossenes 2-Wege-Elektromagnetventil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Er findung geschlossen ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zu standes, bei dem ein im Grundzustand geschlos senes 2-Wege-Elektromagnetventil offen ist,

Fig. 3 eine perspektivische Teilschnittansicht zur Verdeutlichung der inneren Basis des im Grund zustand geschlossenen 2-Wege-Elektromagnetven tils,

Fig. 4 eine linke Seitenansicht von Fig. 3,

Fig. 5 eine rechte Seitenansicht von Fig. 3,

Fig. 6 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zu standes, bei dem ein im Grundzustand offenes 2-Wege-Elektromagnetventil gemäß einer weite ren bevorzugten Ausführungsform nach der Er findung offen ist,

Fig. 7 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zu standes, bei dem das im Grundzustand offene 2- Wege-Elektromagnetventil geschlossen ist,

Fig. 8 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zu standes, bei dem das im Grundzustand geschlos sene 2-Wege-Elektromagnetventil üblicher Bau art geschlossen ist, und

Fig. 9 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zu standes, bei dem ein im Grundzustand offenes 2-Wege-Elektromagnetventil üblicher Bauart ge schlossen ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines Zustandes, bei dem ein im Grundzustand geschlossenes 2- Wege-Elektromagnetventil gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform nach der Erfindung geschlossen ist. Fig. 2 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zustandes, bei dem das im Grundzustand geschlossene 2-Wege-Elektromagnet ventil offen ist.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, weist die elek tromagnetische Einrichtung nach der Erfindung folgendes auf: ein Gehäuse 41; einen Kern 42; eine elektromagneti sche Spule 44, die auf einen Spulenkörper 43 gewickelt ist; einen Anschluß 45, der an dem Spulenkörper 43 gela gert und mit Hilfe eines Gießharzes 51 festgelegt ist; ein Magnetjoch 46; eine Spiralfeder 47 zur Bewegung des Kol bens 50 in Vorwärtsrichtung; ein Distanzstück 48 zur Bil dung eines Sitzes für die Spiralfeder 47; eine Hülse 49 zum Führen des Tauchkolbens 50; eine Gewebeunterlagscheibe 52; und eine Schubstange 53, die aus einem nicht magneti schen Material hergestellt und mittels Preßsitz in einer Ausnehmung 50a angeordnet ist, die im vorderen Teil des Tauchkolbens 50 ausgebildet ist. Der Grund für die Ausbil dung der Schubstange 53 aus einem nichtmagnetischen Mate rial liegt in dem Schutz des Ventilteils gegenüber dem Ma gnetfluß.

Die derart ausgelegte elektromagnetische Einrichtung hat einen solchen Aufbau, daß sie gemeinsam bei einem 3-Wege- Elektromagnetventil eingesetzt werden kann.

Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, umfaßt andererseits das Ventilteil folgendes: eine innere Basis 54, die mit einer Bohrung 54a zur Aufnahme des vorderen Endes der Schubstange 53 unter Durchgang durch dieselbe, und einem Durchgang 55 versehen ist, der zu der Auslaßöffnung 61 führt; eine äußere Basis 58, die eine Stufe passend zu der inneren Basis 54 hat und mit einer Einlaßöffnung 57, einem Ventilsitz 56a und einer Auslaßöffnung 61 am Basisab schnitt versehen ist; und eine Kugel 59, die zwischen dem Ventilsitz 56a und der inneren Basis 54 angeordnet ist und gegen das vordere Ende der Schubstange 53 anliegt. Mit 60 ist ein O-Ring bezeichnet.

Ein derart ausgelegtes Ventilteil wird zusammen mit der vorstehend angegebenen elektromagnetischen Einrichtung an geordnet. Insbesondere ist der Basisabschnitt der äußeren Basis 56 zusammen mit dem Magnetjoch 46 durch das Gehäuse 41 verstemmt.

Bei dieser in Fig. 1 gezeigten Auslegung wird der Tauch kolben 50 durch die Druckkraft der Spiralfeder 47 in Vor wärtsrichtung gedrückt, wenn die elektromagnetische Spule 44 entregt ist, so daß die Kugel 59 in Anlageberührung ge gen den Ventilsitz 56a der äußeren Basis 56 durch die Wir kung der Schubstange 53 gedrückt wird, die im Tauchkolben 50 festgelegt ist. Als Folge hiervon wird die Einlaßöff nung 57 geschlossen, um den Durchgang zu der Auslaßöffnung 61 zu sperren. Wenn andererseits die elektromagnetische Spule 44 erregt wird, wird der Tauchkolben 50 rückwärts entgegen der Druckkraft der Spiralfeder 47 angezogen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, so daß die Schubstange 53, die im Tauchkolben 50 festgelegt ist, in Richtung nach rück wärts bewegt wird, um die Kugel 59 außer Anlageberührung von dem Ventilsitz 56a der äußeren Basis 56 zu bringen. Als Folge hiervon wird die Einlaßöffnung 57 geöffnet, um einen Durchgang zu der Auslaßöffnung 61 herzustellen.

In Fig. 6 ist nunmehr in einer Schnittansicht der Zustand verdeutlicht, bei dem ein im Grundzustand offenes 2-Wege- Elektromagnetventil gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungsform nach der Erfindung offen ist, und in Fig. 7 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zustandes gezeigt, bei dem das im Grundzustand offene 2-Wege-Elek tromagnetventil geschlossen ist.

Hier hat die elektromagnetische Einrichtung eine ähnliche Auslegung wie bei dem vorstehend angegebenen, im Grundzu stand geschlossenen 2-Wege-Elektromagnetventil. Kurz ge sagt sind gemeinsame Teile vorgesehen.

Andererseits umfaßt das Ventilteil eine äußere Basis 72, eine innere Basis 71 und eine Kugel 75. Die äußere Basis 72 ist nicht nur mit einer Eingangsöffnung 73 und einer Stufe 72a sondern auch mit einer Auslaßöffnung 77 am Ba sisabschnitt versehen. Andererseits ist die innere Basis 71 so abgestimmt ausgelegt, daß sie ein vorderes Ende hat, das zur Anlage gegen die vorstehend genannte Stufe 72a kommen kann. Diese innere Basis 71 ist mit einer Ausneh mung 74 zum Halten der Kugel 75, einem Ventilsitz 71a und am Mittelteil mit einer Bohrung 71b zur Aufnahme des vor deren Endes der Schubstange 53 unter Durchgang durch die selbe versehen. Mit 76 in ein O-Ring bezeichnet.

Dieses wie voranstehend beschrieben ausgelegte Ventilteil wird in Verbindung mit der voranstehend beschriebenen elektromagnetischen Einrichtung eingesetzt. Insbesondere wird der Basisabschnitt der äußeren Basis 72 zusammen mit dem Magnetjoch 46 mittels des Gehäuses 41 verstemmt.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Auslegungsform wird der Tauch kolben 60 durch die Druckkraft der Spiralfeder 47 ge drückt, wenn die elektromagnetische Spule 44 entregt ist, so daß die Kugel 75 außer Anlageberührung von dem Ventil sitz 71a der inneren Basis 71 durch die Wirkung der Schub stange 53 gebracht wird, die im Tauchkolben 50 festgelegt ist. Als Folge hiervon wird ein Durchgang von der Einlaß öffnung 73 über die Bohrung 71b zu der Auslaßöffnung 77 hergestellt.

Wenn andererseits die elektromagnetische Spule 44 erregt wird, wird der Tauchkolben 50 in Richtung nach rückwärts entgegen der Druckkraft der Spiralfeder 47 angezogen, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, so daß die Schubstange 53, die in dem Tauchkolben 50 festgelegt ist, ebenfalls in Rich tung nach rückwärts bewegt wird. Zugleich wird hiermit die Kugel 75 in Anlageberührung gegen den Ventilsitz 71a der inneren Basis 71 durch den Öldruck angedrückt, der von der Einlaßöffnung 73 kommt. Als Folge hiervon wird der Durch gang zu der Auslaßöffnung 77 geschlossen.

Bei den voranstehend beschriebenen Auslegungsformen erge ben sich im wesentlichen folgende, nachstehend angegebene Vorteile.

1) Beide 2-Wege-Elektromagnetventile der im Grundzu stand geschlossenen und der im Grundzustand offenen Bauart lassen sich ohne Veränderung der elektroma gnetischen Einrichtung dadurch erstellen, daß man die äußere Basis und die innere Basis lediglich im Ventilteil vertauscht. Hierbei ist der Öldurchgang des Ventilkörpers, d. h. die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung, gemeinsam bei den beiden Bauarten dieser Ventile vorhanden, so daß sie sich leicht an die hydraulische Schaltung anschließen lassen, und
2) die Anordnung der Teile dieser 2-Wege-Elektromagnet ventile ist so getroffen, daß sie gemeinsam bei der Herstellung eines 3-Wege-Elektromagnetventils ein setzbar ist. Daher läßt sich leicht eine Änderung von dem 2-Wege-Elektromagnetventil zu dem 3-Wege- Elektromagnetventil einfach dadurch vornehmen, daß man lediglich das Ventilteil auswechselt.

Claims

1. Elektromagnetventil, insbesondere 2-Wege-Elektroma gnetventil, das eine Einlaßöffnung (57; 73) und eine Auslaßöffnung (61; 77) aufweist, bei dem der Strö mungsdurchgang mittels einer elektromagnetischen Ein richtung schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß folgendes vorgesehen ist:
eine elektromagnetische Spule (44),
ein Tauchkolben (50), der mittels der elektromagneti schen Spule (44) antreibbar ist,
ein Magnetjoch (56), das passend um eine Hülse (49) zur Führung des Tauchkolbens (50) angeordnet ist,
eine Schubstange (53), die in dem Tauchkolben (50) festgelegt ist,
eine äußere Basis (56; 72) , die mit einer Einlaßöff nung (57; 73) und einem Ventilsitz (56a; 71a) verse hen ist,
eine innere Basis (54; 71), die mit einer Bohrung (54a) zur Aufnahme des vorderen Endes der Schubstange (53) unter Durchgang durch dieselbe und einem Durch gang (55) zur Herstellung einer Verbindung mit der Auslaßöffnung (61; 77) versehen ist, und
eine Kugel (59), die zwischen dem Ventilsitz (56a; 71a) der äußeren Basis (56; 72) und der inneren Basis (54; 71) angeordnet ist,
wobei die Schubstange (53) bei entregter elektroma gnetischer Spule (54) in Richtung nach vorne bewegbar ist, um die Kugel (59; 75) in Anlageberührung gegen den Ventilsitz (56a; 71a) zum Schließen der Einlaß öffnung (57; 73) zu bringen, und wobei die Schub stange (53) in Richtung nach rückwärts bei erregter magnetischer Spule (44) bewegbar ist, um die Kugel (59; 75) außer Anlage von dem Ventilsitz (56a; 71a) zum Öffnen der Einlaßöffnung (57; 53) zum Herstellen einer Verbindung derselben mit der Auslaßöffnung (61; 77) zu bringen.

2. Elektromagnetventil, insbesondere 2-Wege-Elektroma gnetventil, das eine Einlaßöffnung (57; 73) und eine Auslaßöffnung (61; 77) aufweist, bei dem ein Durch gang mittels einer elektromagnetischen Einrichtung schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß folgendes vorgesehen ist:
eine elektromagnetische Spule (44),
ein Tauchkolben (50), der mittels der elektromagneti schen Spule (44) antreibbar ist; ein Joch (46), das passend um eine Hülse (49) zur Führung des Tauchkol bens (50) angeordnet ist,
eine Schubstange (53), die im Tauchkolben (50) fest gelegt ist,
eine äußere Basis (56; 72), die mit einer Einlaßöff nung (57; 73) versehen ist,
eine innere Basis (54; 71), die mit einer Bohrung (54a) zur Aufnahme des vorderen Endes der Schubstange (53) unter Durchgang durch dieselbe und einem Ventil sitz (56a; 71a) versehen ist, und
eine Kugel (59; 75), die zwischen der äußeren Basis (56; 72) und dem Ventilsitz (56a; 71a) der inneren Basis (54; 71) angeordnet ist,
wobei die Schubstange (53) in Richtung nach vorne be wegbar ist, wenn die elektromagnetische Spule (44) entregt ist, um die Kugel (59; 75) außer Anlage von dem Ventilsitz (56a; 71a) zu bringen und die Einlaß öffnung (57; 73) zu öffnen und eine Verbindung der selben mit der Auslaßöffnung (61; 77) herzustellen und wobei die Schubstange (53) in Richtung nach rück wärts bewegbar ist, wenn die elektromagnetische Spule (44) erregt ist, um die Kugel (59; 75) in Anlage ge gen den Ventilsitz (56a; 71a) zu bringen und die Ein laßöffnung (57; 73) zu schließen.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Basis (72) mit einer Stufe (72a) und einer Auslaßöffnung (77) am Basisab schnitt versehen ist.

4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Basis (71) mit einer Ausnehmung (74) zum Halten der Kugel (75) ver sehen ist.

5. Elektromagnetventil nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als 3-Wege- Elektromagnetventil lediglich durch Austauschen des Ventilteils im Vergleich zum 2-Wege-Ventil ausgebil det ist.