DE4405094C2

DE4405094C2 - Elektromagnetisch betätigbares Ventil

Info

Publication number: DE4405094C2
Application number: DE4405094A
Authority: DE
Inventors: Takashi Nagashima; Yoshiyuki Katoh; Hideki Yamamoto
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1994-02-17
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2014-02-18
Also published as: DE4405094A1; JPH06241342A; US5460350A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Ventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere auf ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, welches als ein Regelventil für den Bremsflüssigkeitsdruck in einem Anti-Blockier-Bremssystem verwendet wird.

Aus der DE 38 10 788 A1 ist ein Ventilblockaggregat einer Antiblockiervorrichtung bekannt. Das dort offenbarte elektromagnetisch betätigbare Ventil hat ein Gehäuse mit einer Ausnehmung, in welcher ein von einem Ventilkörper durchsetztes ortsfestes Teil eines Kernsatzes befestigt ist, das auf dem Boden der Ausnehmung aufsitzt und von einer Hülse umgeben ist.

Ein weiteres konventionelles Magnetventil oder ein elektromagnetisch betätigbares Ventil ist in der Druckschrift DE 40 13 876 A1, veröffentlicht am 31. Oktober 1991, offenbart worden. In der herkömmlichen Vorrichtung hat ein Ummantelungsblock oder ein Gehäuse eine Bohrung, welche sich nach unten hin in eine rückwärtige Verjüngung entwickelt. Ein Teil des Ventilkörpers ist an einer Ummantelung eines Spulensatzes des Magnetventiles fest angebracht und als Ganzes dieselbe Form wie die Bohrung. Das Teil ist in die Bohrung so eingepaßt, daß dazwischen eine Lücke bleibt. Eine Hülse ist in die Lücke gedrückt, wobei die Lücke nach unten in Richtung auf dem Bereich der rückwärtigen Verjüngung gefüllt wird. Die resultierende oder deformierte Hülse hält das elektromagnetische Ventil an einem Ort im Gehäuse. Somit wird eine feste, leicht aufzubauende, zwangsläufig sperrende Verbindung erreicht, die geeignet ist, das Magnetventil oder elektromagnetische Ventil mit dem Gehäuse zu verbinden.

Bei einem derartigen Aufbau sind ein äußerer Abschnitt des Teiles und eine innere Oberfläche der Bohrung, welche die Lücke aufbauen, parallel zueinander, und die Ummantelung des Spulensatzes des elektromagnetischen Ventiles erstreckt sich entlang der Hülse. Daraus ergibt sich, daß die Hülse keine fluiddichte Beziehung zwischen einem beliebigen Abschnitt des elektromagnetischen Ventiles und dem Gehäuse herstellen kann. Somit ist ein zusätzliches Dichtungsteil dazwischen erforderlich, wobei ein derartiger Zusatz eine steigende Anzahl von Elementen und einen unhandlicheren Zusammenbau mit sich bringt.

Durch diese Druckschrift wird jedoch das Problem einer formschlüssigen Verbindung eines Magnetventiles mit einer Gehäusebohrung angesprochen. Die Fluiddichtheit wird hierbei konventionell einerseits durch einen O-Ring im Ventilkörperbereich erzielt, wodurch eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörperabschnitt und einer Mantelhülse erzielt wird. Andererseits wird eine Abdichtung zwischen der Mantelhülse und dem Ventilkörperabschnitt erzielt, indem die Mantelhülse auf den Ventilkörperabschnitt aufgepreßt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfachere und sicherere fluiddichte Verbindung zwischen dem elektromagnetischem Ventil und dem Gehäuse zu schaffen.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, weist ein elektromagnetisch betätigbares Ventil die Merkmale gemäß Patentanspruch 1 auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines elektromagnetischen Ventils nach vorliegender Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 eingekreisten Abschnittes;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines abgewandelten elektromagnetischen Ventiles;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Abstandhalters; und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines abgewandelten Abstandhalters.

Bezogen auf Fig. 1 bis einschließlich 3 schließt ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 1, welches ein wichtiges Bestandteil eines Anti-Blockier-Bremssystems oder ABS (nicht gezeigt) ist, ein Gehäuse 2, einen Kernsatz 3 und einen Spulensatz 4 ein.

Das Gehäuse 2 ist aus einer Aluminiumlegierung angefertigt, um das ABS leichtgewichtig herzustellen. Das Gehäuse 2 hat jeweils in seinem rechten Endabschnitt und im Boden eine Einlaßöffnung 6 und eine Auslaßöffnung 7. Ein Fluiddurchlaß 5 ist innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet, welcher eine Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöffnung 7 herstellt. Die Einlaßöffnung 6 ist mit einem nicht gezeigten Druckzylinder verbunden, um von dort aus mit einem Fluiddruck versorgt zu werden. Die Auslaßöffnung 7 ist mit einem nicht gezeigten Radzylinder verbunden. In dem Gehäuse 2 ist ein Abflußdurchlaß 8 ausgebildet, der mit der Einlaßöffnung 6 über ein Reservoir und eine Pumpe (beide sind nicht gezeigt) in Fluidverbindung steht. Eine Fluidverbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 5 und der Einlaßöffnung 6 soll nur dann hergestellt werden, wenn ein Ventil 9 geöffnet ist. Eine Fluidverbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 5 und dem Abflußdurchlaß 8 soll nur dann hergestellt werden, wenn ein Ventil 9 geöffnet ist. Das Ventil 9 (10) hat einen Ventilkörper 9a (10a) und einen Sitz 12 (13). Das Ventil 9 (10) ist im geschlossenen Zustand, solange der Ventilkörper 9a (10a) auf dem Sitz 12 (13) sitzt und ist in einem offenen Zustand, solange der Ventilkörper 9a (10a) weg von dem Sitz 12 (13) ist. Sowohl der Sitz 12 als auch der Sitz 13 sind an einem unteren Abschnitt einer innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildeten Aufnahme 11 ausgebildet. Die Aufnahme 11 hat einen verjüngten Abschnitt oder eine konische Oberfläche 11a, welche sich in Richtung auf den Boden des Gehäuses 2 ausdehnt. Parallel zum Ventil 9 ist ein Rückschlagventil 14 bereitgestellt, damit ein Druck in dem Fluiddurchlaß 5 aufrechterhalten werden kann, der kleiner als ein Innendruck bei der Einlaßöffnung 6 ist.

Der Kernsatz 3 hat eine Hülse 15, welche die Ausbildung einer blinden Bohrung hat. Das Rohmaterial der Hülse 15 ist ein rostfreier Stahl. Innerhalb der Hülse 15 ist folgendes untergebracht: ein ortsfester Kern 16, ein bewegbarer Plungerkolben 17, eine Stange 18, die, nachdem sie sich durch den ortsfesten Kern 16 erstreckt, mit dem Plungerkolben 17 verbunden ist, und eine zwischen dem ortsfesten Kern 16 und dem bewegbaren Plungerkolben 17 angeordneten Feder 19, damit die Stange 18 in Richtung auf den Öffnungszustand des Ventiles 9 gedrückt wird. Der Ventilkörper 9a ist an einem unteren Stangenende 18 ausgebildet. Das untere Ende der Hülse 15 ist mit einem nach außen ausgedehnten verjüngten Abschnitt 15a in eine geöffnete Anordnung hinein ausgebildet. Der ortsfeste Kern 16 hat gegenüberliegend zum verjüngten Abschnitt 15a der Hülse 15 einen verjüngten Abschnitt 16b, die beide parallel zueinander sind. Zwischen dem verjüngten Abschnitt 15a der Hülse 15 und dem verjüngten Abschnitt 16a des ortsfesten Kerns 16 ist ein zylindrischer Abstandhalter 20 eingesetzt oder eingepaßt, dessen Querschnitt keilförmig so ausgebildet ist, daß die Hülse 15 in der Tat an dem aufnehmenden Abschnitt 11 des Gehäuses 2 fixiert ist. Das Rohmaterial des Abstandhalters 20 ist Eisen oder Stahl.

Der Spulensatz 4 hat einen Spulenkörper 22, um welchen eine Spule 21 gewunden ist, wobei ein Joch 23 den Spulenkörper 22 umgibt, ohne dazwischen einen Zwischenraum zu definieren.

Im folgenden wird beschrieben, wie die elektromagnetische Spulenvorrichtung 1 zusammengebaut wird. Zuerst wird der Kernsatz 3 in die Aufnahme 11 derart eingesetzt, daß der ortsfeste Kern 16, der bewegbare Plungerkolben 17, die Stange 18 und die Feder 19 vorübergehend innerhalb der Hülse 15 untergebracht werden. Während dieses Prozesses wird ein auf einem Boden des ortsfesten Kernes 16 ausgebildeter spitzwinkliger, gekanteter Vorsprung 16a in das Gehäuse 2 gepreßt, wodurch eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem ortsfesten Kern 16 hergestellt wird. Auf ähnliche Weise wird auf der Auslaßseite gemäß Fig. 2 ein auf einem Boden einer Lagerbuchse 25 ausgebildeter spitzwinkliger gekanteter Vorsprung 25a in das Gehäuse 2 gepreßt, wodurch eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und der Lagerbuchse 25 hergestellt wird. Es ist anzumerken, daß die Lagerbuchse 25 eine Abwandlung des ortsfesten Kernes 16 ist. Das heißt, daß ein bewegbarer, auf einem Stößel 10b angebrachter Kern 27 von der Lagerbuchse 25 bewegbar gehalten wird, wobei sich der Ventilkörper 10a am unteren Ende des Stößels befindet. Andererseits wird ein Stößel 9b mit einem Ventilkörper 9a an dessen unteren Ende durch einen ortsfesten Kern 16 bewegbar gehalten.

Gemäß Fig. 3 kann zur Herstellung der fluiddichten Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem ortsfesten Kern 16 eine Preß- oder Festpassung auf einen vergrößerten radialen Abschnitt 16b des ortsfesten Kernes 16 im Bereich der Aufnahme 11 angewandt werden, was einer radialen Abdichtungsweise entspricht. Auf ähnliche Weise kann zur Herstellung der fluiddichten Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und der Lagerbuchse 25 eine Preß- oder Festpassung auf einen vergrößerten radialen Abschnitt 25b der Lagerbuchse 25 in der Aufnahme 11 angewandt werden.

Die fluiddichte Verbindung zwischen dem ortsfesten Kern 16 und der Hülse 15 kann hergestellt werden, indem der zylindrische Abstandhalter 20, dessen Querschnitt keilförmig ausgebildet ist, zwischen dem verjüngten Abschnitt 15a der Hülse 15 und dem verjüngten Abschnitt 16b des ortsfesten Kernes 16 eingesetzt wird. Der Grund dafür ist, daß aufgrund der Keilwirkung durch den Abstandhalter 20 die Hülse 15 auf den ortsfesten Kern 16 gedrückt oder gepreßt wird, wodurch sich dazwischen die fluiddichte Beziehung ergibt. Derartiges Einsetzen des zylindrischen Abstandhalters stellt eine gleichzeitige Verbindung des Kernsatzes 3 zum Gehäuse 2 her. Auf der Auslaßseite ergibt ein Einsetzen des Abstandhalters 20 eine fluiddichte Verbindung zwischen der Lagerbuchse 25 und der Hülse 15.

Es ist anzumerken, daß, wenn sich der Abstandhalter 20 gemäß der Fig. 4 und 5 aufgrund einer Entwurfstoleranz deformiert, derartige Probleme durch Angleichen der Kantenwinkelform des Abstandhalters 20 gelöst werden können.

Nachdem das Einsetzen des Abstandhalters 20 nach dem Einpassen des Kernsatzes 3 in den Abschnitt 11, wie vorstehend beschrieben, beendet wurde, wird darauffolgend der Spulensatz 4 um den Kernsatz 3 herum angebracht und durch einen Dichtungsring 24 fest daran angebracht.

Wie vorstehend erwähnt, wird ein Einsetzen oder Einpassen des Abstandhalters mit dem keilförmigen Querschnitt zwischen dem Gehäuse und dem ortsfesten Teil nach dem Fluiddichtungs- und Abdichtungserfordernis der Hülse ausgeführt, was dazu führt, daß weitere unabhängige Teile, wie z. B. ein O-Ring und zusätzliche, bei den herkömmlichen Vorrichtungen auftretende Bearbeitungsverfahren für eine leicht herstellbare Abdichtfunktion bei niedrigen Kosten innerhalb eines engen Bereiches nicht erforderlich sind. Zusätzlich ist anzumerken, daß das Einsetzen des Abstandhalters eine gleichzeitige Verbindung des Kernsatzes zum Gehäuse herstellt.

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1), dessen Gehäuse (2) eine Ausnehmung (11) aufweist, in welcher in von einem Ventilkörper (9a; 10a) durchsetztes ortsfestes Teil (16, 25) eines Kernsatzes (3) befestigt ist, das auf dem Boden der Ausnehmung (11) aufsitzt und von einer Hülse (15) umgeben ist;
wobei zwischen einem sich nach außen konisch verengenden Abschnitt einer Innenfläche (11a) der Ausnehmung (11) und einem sich konisch verengenden Abschnitt (16b) des ortsfesten Teils (16, 25) ein ringförmiger Abstandhalter (20) eingepreßt ist;
dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Hülse (15) zwischen dem ringförmigen Abstandhalter (20) und dem ortsfesten Teil (16, 25) festgeklemmt ist, und
b) der Abstandhalter (20) einen keilförmigen Wandungsquerschnitt aufweist, so daß im festgeklemmten Zustand eine fluiddichte Verbindung zwischen der Hülse (15) und dem konischen Abschnitt (16b) des ortsfesten Teils (16, 25) hergestellt ist, und ebenso zwischen dem ortsfesten Teil (16, 25) und der Ausnehmung (11).

2. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (2) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.

3. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Abstandhalter (20) aus Eisen hergestellt ist.

4. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei die Hülse (15) aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.

5. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei der Boden des ortsfesten Teils (16) mit einem spitzen Vorsprung (25a) ausgestattet ist.

6. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei das ortsfeste Teil (16) im aufnehmenden Abschnitt (11) in Preßpassung eingepaßt ist.