DE4406777A1 - Solenoid valve, in particular for slip-controlled motor vehicle brake systems - Google Patents
Solenoid valve, in particular for slip-controlled motor vehicle brake systemsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic valve, especially for slip-controlled motor vehicle brake systems according to the preamble of claim 1.
Bei einem bekannten Magnetventil dieser Art (DE 41 41 546 A1) treten beim Übergang des Ankers in die eine oder andere Endlage unter anderem Anschlaggeräusche auf.In a known solenoid valve of this type (DE 41 41 546 A1) occur at the transition of the anchor in the one or the other end position, among other things, impact noises on.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus dem vor genannten Stand der Technik hervorgegangene Elektromagnet ventil so auszubilden, daß die bei der Betätigung des Elek tromagnetventils auftretenden Geräusche gedämpft sind.The invention has for its object that from the mentioned prior art emerged electromagnet form the valve so that when the Elek noises occurring are suppressed.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach zwischen dem Magnetanker und der Hülse im Ventilgehäuse ein axial beweg licher Blendenkolben angeordnet ist, der ein Spiel auf weist, das kleiner ist als das zwischen dem Magnetanker und der Ventilhülse bestehende Spiel.According to the invention, this task is characterized by Features of claim 1 solved, according to which between the Magnetic armature and the sleeve in the valve housing move axially Licher aperture piston is arranged, the game on points, which is smaller than that between the magnet armature and the valve sleeve existing game.
Bei dieser Ausbildung wird die Magnetankerbewegung hydrau lisch gedämpft, wodurch Ventilgeräusche sowohl beim Anlegen des Ventilschließgliedes am Ventilsitz, wie auch beim Anle gen an der vom Ventilschließglied abgewandten Stirnfläche des Magnetankers am Ventilgehäuse erheblich reduziert sind. Desgleichen werden durch das Betätigen des Ventils Druck wellen des Fluids und die damit verbundenen Strömungsgeräu sche gemindert. Die Blendenwirkung der Dämpfungseinrichtung läßt sich so wählen, daß dennoch keine merkliche Ansprech verzögerung des Magnetventils auftritt. Dadurch, daß der Magnetanker den Blendenkolben und bei Bedarf auch die Funktion des Endlagenteils aufweist, ergibt sich eine kom pakte Bauweise, wobei der Blendenkolben gleichzeitig zur Führung des Ankers dient.With this design, the magnet armature movement becomes hydraulic mischically dampened, resulting in valve noise both when putting on of the valve closing member on the valve seat, as with the app gene on the end face facing away from the valve closing member of the magnet armature on the valve housing are significantly reduced. Likewise, operating the valve causes pressure waves of the fluid and the associated flow noise reduced. The aperture effect of the damping device can be chosen so that no noticeable response Solenoid valve delay occurs. The fact that the Magnetic anchor the orifice piston and if necessary also the Function of the end position part, there is a com compact design, with the orifice piston at the same time Guidance of the anchor serves.
Die Blendenfunktion kann als enger Ringspalt zwischen dem Blendenkolben und dem Ventilgehäuse ausgebildet sein. Dies ergibt eine sehr einfache Konstruktion der Dämpfungsein richtung.The aperture function can act as a narrow annular gap between the Diaphragm piston and the valve housing be formed. This results in a very simple construction of the damping units direction.
Die Endlagendämpfung des Magnetankers am gehäusefesten An schlag, wie auch die Befestigung des als Anschlagteils wirksamen Blendenkolbens am Magnetanker geschieht zweck mäßig durch planparallele, koaxiale Ausrichtung der plat tenförmigen Anschlagkörper, so daß eine besonders kompakte, leicht herzustellende Baugruppe gebildet ist.The end position damping of the magnet armature on the housing-fixed type blow, as well as the attachment of the as a stop part effective orifice piston on the armature happens purpose moderate due to plane-parallel, coaxial alignment of the plat ten-shaped stop body, so that a particularly compact, easy to manufacture assembly is formed.
Vorteilhaft ist es, den Blendenkolben als separates Teil auszuführen und mit dem Magnetanker lösbar zu verbinden. Hierdurch ist eine beliebige, bedarfsgerechte Auswahl und Anordnung einzelner Module auf einfache Weise möglich.It is advantageous to use the orifice piston as a separate part execute and releasably connect with the magnetic armature. This is an arbitrary, needs-based selection and Arrangement of individual modules possible in a simple way.
Um den Blendenkolben in beiden Ankerhubrichtungen als An schlagdämpfer wirksam werden zu lassen, ist der am Magnet anker befestigte Blendenkolben als Stufenkolben ausgeführt, so daß die Ringfläche der Stufe an einem gehäusefesten Zwi schenteil, das auf der Hülse aufgesetzt ist, oder am Ven tilverschluß des Ventilgehäuses hydraulisch gedämpft anlie gen kann.To the orifice piston in both anchor stroke directions as An Allowing shock absorbers to take effect is on the magnet anchor-mounted orifice pistons designed as step pistons, so that the ring surface of the step on a housing-fixed intermediate part that is placed on the sleeve, or on the Ven valve closure of the valve housing hydraulically damped can.
Um gleichzeitig die Ankerhubeinstellung und die Reaktions fläche für den Blendenkolben zu bewerkstelligen, eignet sich die Anordnung eines in der Hülse fixierten Endlagen teils.To simultaneously adjust the anchor stroke and the response to accomplish surface for the orifice piston is suitable the arrangement of an end position fixed in the sleeve part.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ge hen aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungs beispiele hervor.Other features, advantages and possible uses hen from the following description of several execution examples.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein in der Grundstellung geschlossenes Elektro magnetventil, mit einer besonders kompakten Anord nung der Geräuschdämpfungseinrichtung, Fig. 1 shows a closed in the basic position solenoid valve, with a particularly compact Anord voltage of the noise damping device,
Fig. 2 ein in der Grundstellung geöffnetes Elektromagnet ventil, mit einer weiteren Ausführungsvariante zur Geräuschdämpfung, Fig. 2 shows an open in the basic position solenoid valve with a further embodiment for noise damping,
Fig. 3 ein stromlos offen geschaltetes Elektromagnetven til mit einer besonders einfachen Geräusch dämpfungseinrichtung, 3 is a normally open switched Elektromagnetven damping device. Til with a very simple sound,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines stromlos offen geschalteten Elektromagnetventils mit einer Dämpfungseinrichtung. Fig. 4 shows another embodiment of a normally open solenoid valve with a damping device.
Das in Fig. 1 dargestellte Elektromagnetventil hat ein Ventilgehäuse 2 mit einer Kammer 3. In der Kammer 3 ist ei ne Hülse 12 und eine Magnetspule 4 gehäusefest und ein Magnetanker 5 innerhalb der Hülse 12 axial verschiebbar ge lagert. Am Magnetanker 5 ist ein Ventilstößel mit einem Ventilschließglied 11 befestigt, der innerhalb der Hülse 12 von einer Rückstellfeder 7 belastet ist, die sich in einer Bohrung des den Magnetkern 1 aufnehmenden Ventilverschluß abstützt. Das Elektromagnetventil ist demzufolge als ein in der elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung ge schlossenes Ventil ausgebildet, das folglich mit seinem Ventilschließglied 11 am Ventilsitz 13 einen Einlaßkanal 14 und einen Auslaßkanal 15 trennt.The electromagnetic valve shown in FIG. 1 has a valve housing 2 with a chamber 3 . In the chamber 3 is egg ne sleeve 12 and a magnet coil 4 fixed to the housing and a magnet armature 5 is axially displaceable within the sleeve 12 GE. On the magnet armature 5 , a valve tappet is fastened with a valve closing member 11 , which is loaded within the sleeve 12 by a return spring 7 , which is supported in a bore in the valve closure receiving the magnetic core 1 . The electromagnetic valve is consequently designed as a closed valve in the electromagnetically non-energized basic position, which consequently separates an inlet channel 14 and an outlet channel 15 with its valve closing member 11 on the valve seat 13 .
Auf der dem Ventilschließglied 11 abgekehrten Seite des Magnetankers 5 ist ein relativ einfach herzustellender Blendenkolben 17 aufgeschraubt. Zwischen dem Blendenkolben 17 und der ihn umgebenden Wand und der Hülse 12 ist ein mit kleinem Durchlaß ausgebildeter Ringspalt 19 vorgesehen, der die Blendenfunktion bewirkt.A relatively simple to manufacture orifice piston 17 is screwed onto the side of the magnet armature 5 facing away from the valve closing member 11 . Between the diaphragm piston 17 and the wall surrounding it and the sleeve 12 there is an annular gap 19 which is designed with a small passage and which effects the diaphragm function.
Der Blendenkolben 17 unterteilt den Magnetankerraum (Kammer 3) in zwei Kammerteile, die ein Fluid enthalten und über den Ringspalt 19 miteinander verbunden sind.The orifice piston 17 divides the magnet armature chamber (chamber 3 ) into two chamber parts which contain a fluid and are connected to one another via the annular gap 19 .
Beim Einschalten (Erregen) der Magnetspule 4 wird der Magnetanker 5 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 7 in die Magnetspule 7 hineingezogen, bis das Ventilschließglied 11 vom Ventilsitz 13 abhebt und den Durchlaß des Fluids vom Eingangskanal 14 zum Ausgangskanal 15 (oder umgekehrt) freigibt. Dabei wird das Fluid durch den Blendenkolben 17 aus dem oberen Kammerteil über den Ringspalt 19 in den un teren Kammerteil verdrängt und die Bewegung des Magnetan kers 15 verlangsamt. Hierdurch wird das Geräusch beim Anle gen des Blendenkolbens 17 am Magnetkern 1 gedämpft.When the solenoid 4 is switched on (energized), the magnet armature 5 is drawn against the force of the return spring 7 into the solenoid 7 until the valve closing member 11 lifts off the valve seat 13 and releases the passage of the fluid from the inlet channel 14 to the outlet channel 15 (or vice versa). The fluid is displaced by the orifice piston 17 from the upper chamber part through the annular gap 19 in the lower chamber part un and the movement of the Magnetan core 15 slows down. As a result, the noise is suppressed when the diaphragm piston 17 is applied to the magnetic core 1 .
Eine weitere Abwandlung der Erfindung kann darin bestehen, daß der Blendenkolben 17 mit einer Klemm- bzw. Rastverbin dung am Magnetanker 5 befestigt ist, oder einstückig mit dem Magnetanker 5 ausgeführt ist. Durch die gezeigte lösba re Verbindungstechnik des Blendenkolbens 17 mit dem Magnetanker 5 ist jederzeit ein zerstörungsfreier Montageeingriff und kostengünstiger Austausch der Einzelelemente sicherge stellt, wobei Blendenkolben 17 mit unterschiedlicher Blen dencharakteristik die jeweils gewünschte Ventilabstimmung ermöglichen, ohne das gesamte Ventil oder Ventilbauguppen tauschen zu müssen.A further modification of the invention can consist in that the diaphragm piston 17 extension is attached to the armature 5 having a clamping or Rastverbin, or is integral with the armature. 5 Through the shown releasable connection technology of the orifice piston 17 with the magnet armature 5 , a non-destructive assembly intervention and cost-effective replacement of the individual elements is ensured at any time, with orifice pistons 17 with different orifice characteristics allowing the desired valve tuning in each case without having to replace the entire valve or valve assemblies.
Statt des Ringspalts 19 oder auch zusätzlich zum Ringspalt 19, kann eine oder mehrere Blendenbohrungen im Blendenkol ben 17 vorgesehen sein, die die beiden durch den Magnetan ker 5 begrenzten Kammerteile verbinden.Instead of the annular gap 19 or in addition to the annular gap 19 , one or more aperture bores can be provided in the aperture diaphragm 17 , which connect the two chamber parts delimited by the magnet element 5 .
Statt bei einem Elektromagnetventil, das durch Einschalten der Magnetspule geöffnet wird, kann der Blendenkolben 17 auch bei Magnetventilen vorgesehen sein, die durch das Er regen der Magnetspulen geschlossen werden.Instead of an electromagnetic valve that is opened by switching on the solenoid, the orifice piston 17 can also be provided in solenoid valves that are closed by the rain of the solenoids.
Die Fig. 2 zeigt daher in Anlehnung an den in Fig. 1 be schriebenen prinzipiellen Aufbau eines Elektromagnetven tils, alternativ ein in der elektromagnetisch nicht erreg ten Grundstellung geöffnetes Elektromagnetventil, das im unteren Bereich seines Ventilgehäuses 2 den Magnetkern 1 aufnimmt. Oberhalb des Magnetkerns 1 steht der Magnetanker 5 über, auf dem der Blendenkolben 17 zusätzlich die Funk tion eines Endlagenteils übernimmt, um eine wirkungsvolle Geräuschreduzierung in beiden Hubrichtungen zu gewähr leisten. Der Blendenkolben 17 ist hierzu als Stufenkolben ausgeführt, der gegenüber einem im Verschlußbereich des Ventilgehäuses 2 integrierten, an die Form der Kolbenstufe angepaßten Zwischenteil 8 einen Ringspalt 19 aufweist. Un abhängig von der Hubbewegung des Magnetankers 5 erfolgt ei ne Verdrängerwirkung des Fluids im Ringspalt 19, die infol ge der Kolbenstufe zu einer doppelten Umlenkung des Druck mittelstroms im Strömungsspalt führt und die somit hydrau lisch in beiden Bewegungsrichtungen eine Anschlagdämpfung bewirkt. Zwischen dem Blendenkolben 17 und dem Magnetanker 5 befindet sich eine Distanzscheibe 9 zur exakten Hubein stellung des Magnetankers 5. Die Befestigung des Blenden kolbens 17 mit der Distanzscheibe 9 am Magnetanker 5 voll zieht sich im Ausführungsbeispiel mittels Halteschrauben 10. Die offene Grundstellung des Ventilschließgliedes 11 ist durch eine zwischen dem Magnetkern 1 und dem Magnetan ker 5 eingespannte Rückstellfeder 7 realisiert.Therefore, Fig. 2 shows in reference to the BE in Fig. 1 signed basic structure of a Elektromagnetven TILs, alternatively, an open in the electromagnetically non-excitability th basic position solenoid valve, which receives the magnetic core 1 in the lower region of its valve housing 2. Above the magnetic core 1 , the armature 5 protrudes, on which the orifice piston 17 also takes over the function of an end position part, in order to ensure effective noise reduction in both stroke directions. For this purpose, the orifice piston 17 is designed as a stepped piston, which has an annular gap 19 with respect to an intermediate part 8 integrated in the closure region of the valve housing 2 and adapted to the shape of the piston step. Regardless of the stroke of the armature 5 ei ne displacement effect of the fluid in the annular gap 19 , which infol ge of the piston stage leads to a double deflection of the pressure medium flow in the flow gap and thus hy hydraulically causes a stroke damping in both directions of movement. Between the orifice piston 17 and the armature 5 there is a spacer 9 for the exact Hubein position of the armature 5th The attachment of the diaphragm piston 17 with the spacer 9 on the magnet armature 5 is pulled in the embodiment by means of retaining screws 10 . The open basic position of the valve closing member 11 is realized by a return spring 7 clamped between the magnet core 1 and the magnet arm 5 .
Die Fig. 3 zeigt abweichend vom Grundaufbau des stromlos offen geschalteten Elektromagnetventils in Fig. 2, eine vereinfachte Ausführung des Blendenkolbens 17 als stufenlo ser Anschlagkolben, so daß die hydraulische Dämpferwirkung durch Verdrängung des oberhalb zum Blendenkolben 17 kompri mierten Druckmittelvolumens über den Ringspalt 19 in den unteren Bereich der Kammer 3 nur bei einer Hubbewegung des Magnetankers 5 in seine nicht erregte Grundstellung wirksam ist. Dies ist eine besonders einfach zu realisierende Lö sung für die Geräuschminderung, bei der gleichfalls der Ringspalt 19 am Blendenkolben 17 und die Anschlagdämpfung des Blendenkolbens am Ventilgehäuse 2 wirksam sind. Die Be festigung des Blendenkolbens 17 am Magnetanker 5 erfolgt gleichfalls kraftschlüssig mittels Halteschrauben 10 am Magnetanker 5. Andere Befestigungsarten, beispielsweise durch Rast- und Clipverbindungen sind anwendbar. Fig. 3 shows different from the basic structure of the normally open-connected solenoid valve in FIG. 2, a simplified version of the orifice spool 17 as stufenlo ser stop piston, so that the hydraulic damper effect by displacement of the above to the diaphragm piston 17 Kompri-optimized pressure fluid volume via the annular gap 19 in the lower region of the chamber 3 is only effective when the armature 5 is moved into its non-excited basic position. This is a particularly easy to implement solution for noise reduction, in which the annular gap 19 on the orifice piston 17 and the stop damping of the orifice piston on the valve housing 2 are also effective. Be the attachment of the diaphragm piston 17 on the magnet armature 5 is also non-positively by means of retaining screws 10 on the magnet armature 5th Other types of fastening, for example by snap and clip connections, can be used.
In der Fig. 4 ist eine spezielle Konstruktion der den Magnetanker 5 aufnehmenden Hülse 12 angegeben. Die Hülse 12 ist als dünnwandiges Tiefziehteil in Form eines am einen Ende geschlossenen Ventildoms hergestellt und mit ihrer dem Ventildom abgewandten Endabschnitt zum Einfügen und Be festigen des Magnetankers 5 sowie der zugehörigen Justier einrichtung kegelförmig geöffnet. Der gleichfalls kegelför mig verjüngte Magnetkern 1 verschließt den Endabschnitt der Hülse 12 und bildet die Abstützung der Hülse 12, die durch eine Verstemmung des Ventilträgermaterials am kegelförmigen Endabschnitt der Hülse 12 im wesentlichen eine kraftschlüs sige Befestigung des Magnetkerns 1 und der Hülse 12 im Ven tilgehäuse 2 sicherstellt. Ein rotationssymmetrischer Füll körper im Ventildom stellt ein weiteres Endlagenteil 16 für das Anlegen des Magnetankers 5 dar, das gleichzeitig als Deformationselement ausgebildet ist, welches nach erfolgter Hubeinstellung des Magnetankers 5 gestaucht ist. Der Füll körper ist von außen durch Lancierungen 18 an der Hülse 12 oberhalb des Magnetankers 5 in seiner Lage exakt fixiert, so daß er hydrodynamische Wechselkräfte aufnehmen kann. Zur Realisierung der Blendenfunktion ist der dem Füllkörper zu gewandte Abschnitt des Magnetanker 5 als Blendenkolben aus gebildet, so daß ein definierter Ringspalt 19 am oberen Ab schnitt des Magnetkerns 1 verbleibt, durch den bei einer Hubbewegung ein Druckmittelaustausch zwischen den Druckräu men oberhalb und unterhalb des Magnetankers 5 erfolgt. So fern das oberhalb des Magnetankers 5 befindliche Fluid aus dem Druckraum verdrängt ist, gelangen die planparallelen Stirnflächen des Füllkörpers und des Magnetankers 5 auf An schlag (Endlage).In FIG. 4 a special design of the magnet armature 5-receiving sleeve 12 is indicated. The sleeve 12 is made as a thin-walled deep-drawn part in the form of a valve dome closed at one end and with its end portion facing away from the valve dome for insertion and loading of the magnet armature 5 and the associated adjustment device is opened conically. The likewise conically tapered magnetic core 1 closes the end portion of the sleeve 12 and forms the support of the sleeve 12 , which by caulking the valve carrier material on the conical end portion of the sleeve 12 essentially a force-fitting fastening of the magnetic core 1 and the sleeve 12 in the valve housing 2 ensures. A rotationally symmetrical filling body in the valve dome represents a further end position part 16 for the application of the magnet armature 5 , which is at the same time designed as a deformation element which is compressed after the stroke setting of the magnet armature 5 has taken place. The filling body is fixed in position from the outside by launches 18 on the sleeve 12 above the magnet armature 5 , so that it can absorb hydrodynamic alternating forces. To implement the diaphragm function, the section of the magnet armature 5 facing the packing element is formed as an orifice piston, so that a defined annular gap 19 remains at the upper section of the magnet core 1 , through which a pressure medium exchange between the pressure spaces above and below the magnet armature during a stroke movement 5 is done. As far as the fluid located above the magnet armature 5 is displaced from the pressure chamber, the plane-parallel end faces of the filler body and the magnet armature 5 reach impact (end position).
Diese Ausführungsform ermöglicht außer den in den vorange gangenen Ausführungsbeispielen beschriebenen hydraulischen Dämpferprinzip eine einfache Befestigung und Nutzung des Endlagenteils 16 (Füllkörpers) zur Ventilhubeinstellung. Das Endlagenteil 16 ist entsprechend voluminös gestaltet, um den die Dämpferwirkung bestimmenden Hohlraum im Ventil dom möglichst klein zu halten und durch entsprechende Ei genmasse eine schallschluckende Maßnahme herbeizuführen, wobei durch die entsprechende Steifigkeit und Festigkeit auch mechanische sowie hydraulische Kräfte gut aufgenommen werden können.In addition to the hydraulic damper principle described in the preceding exemplary embodiments, this embodiment enables simple attachment and use of the end position part 16 (filler body) for valve stroke adjustment. The end position part 16 is designed to be correspondingly voluminous in order to keep the cavity in the valve dome determining the damping effect as small as possible and to bring about a sound-absorbing measure by appropriate egg mass, mechanical and hydraulic forces being able to be absorbed well by the corresponding rigidity and strength.
Auf Fig. 4 sind gleichfalls die alternativen Ausführungs formen von Fig. 1 bis 3 zum Blendenkolben 17 übertragbar, so daß die in Fig. 4 gezeigte Konstruktion lediglich eine Variante zu den Ausführungsvarianten von Fig. 1 bis 3 ver deutlicht.On Fig. 4, the alternative embodiment forms of FIGS. 1 to 3 are also transferable to the orifice piston 17 , so that the construction shown in FIG. 4 shows only one variant of the embodiment variants of FIGS. 1 to 3.
BezugszeichenlisteReference list
1 Magnetkern
2 Ventilgehäuse
3 Kammer
4 Magnetspule
5 Magnetanker
6 Ventilstößel
7 Rückstellfeder
8 Zwischenteil
9 Distanzscheibe
10 Halteschraube
11 Ventilschließglied
12 Hülse
13 Ventilsitz
14 Einlaßkanal
15 Auslaßkanal
16 Endlagenteil
17 Blendenkolben
18 Lancierung
19 Ringspalt 1 magnetic core
2 valve housings
3 chamber
4 solenoid
5 magnetic anchors
6 valve lifters
7 return spring
8 intermediate part
9 spacer
10 retaining screw
11 valve closing member
12 sleeve
13 valve seat
14 inlet duct
15 outlet duct
16 end position part
17 orifice pistons
18 launch
19 annular gap
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |