SE508759C2 - Magnetventil, särskilt för ett slirningsreglerat hydrauliskt bromssystem för motorfordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 508 759 Ritning.

Utföringsexempel av uppfinningen visas förenklat på ritningen och beskrivs nedan närmare. På ritningen visar fig. 1 i längdsnitt en magnetventil med ett i för- hållande till ett ankare rörligt ventiltillslutningselement som integrerad del av en skivformigt utformad fiäder, och ñg. 2 - 4 visar varianter av ventiltillslutnings- elementet och fjädem.

Beskrivning av utföringsexemplen.

Det i fig. 1 visade första utföringsexemplet visar en magnetventil 10 för an- vändning i ett slirningsreglerat hydrauliskt bromssystem för motorfordon, av vilket på ritningen endast visas en huvudbromscylinder 11 med en förrådsbehållare 12 för tryckmedium och en högtryckspump 13. Ett sådant bromssystem beskrivs i den icke förpublicerade skriften DE 44 41 791 A1. Det är förutom för bromslåsningsskyddsreglering även avsett för drivslimingsreglering samt för automatisk bromsning i avsikt att reglera sidoslirning (kördynamikreglering) och för understöd vid förarpåverkad bromsning (bromsassistans). Ett väsentligt krav på den uppñnningsenliga magnetventilen 10, som ligger i en mellan huvudbromscylindem 11 och pumpen 13 gående sugledning 14, är därför att kunna öppna även mot ett av huvudbromscylindem 11 alstrat bromstryck och frige en relativt stor genomströmningsarea, så att pumpen 13, särskilt vid låga temperaturer, kan mata tillräckligt stor volymström.

Magnetventilen 10 har en elektromagnet 17, som väsentligen består av en spole 18, en husmantel 19 och en polkärna 20. Polkärnan 20 är tätt hopsvetsad med en styrhylsa 21 för ett mot kraften hos en första återställningsfiäder 22 mot polkärnan i längdriktning rörligt ankare 23. Vid sin andra ände är den i ett ventilblock 24 ingripande styrhylsan 21 tätt förbunden med en ventilkropp 25. Mellan ankaret 23 och ventilkroppen 25 är i styrhylsan 21 utformad en ventilkammare 26, som genom en öppning 27 i styrhylsan samt ett filter 28 står i förbindelse med magnetventilens 10 inströmningssida 29. Från inströmningssidan 29 leder den redan nämnda sugledningen 14 till huvudbromscylindern 11. Magnetventilens 10 10 15 20 25 30 508 759 3 utströmningssida 30 befinner sig på utgångssidan om den i längdled genom- borrade ventilkroppen 25 och är genom sugledningen 14 förbunden med pumpens 13 sugsida. Utöver den första ventilkarnmaren 26 har magnetventilen 10 en mellan polkärnan 20 och ankaret 23 utformad andra ventilkammare 31, som bestämmer magnetventilens arbetsluftspalt. De båda ventilkarnrarna 26 och 31 står i förbindelse med varandra genom längdspår 32 i ankaret 23, vilka bildar en kanal. Ankaret 23 är således omspolat av tryckmedium.

Magnetventilen omkopplar genomloppet mellan inströmningssidan 29 och utströmningssidan 30 medelst en sätesventil 35. Denna bildas av ett med ankaret 23 förbundet ventiltillslutningselement 36 och ett fast ventilsäte 37 på ventilkrop- pen 25. Genom arrangemanget av en andra återställningsfiäder 38 mellan ankaret 23 och ventiltillslutningselementet 36 är det senare rörligt i förhållande till ankaret i riktning av dcttas längdaxel. Så långt råder överensstämmelse med utformningen av magnetventilen hos efterföljande utföringsexempel.

Vid utföringsexemplet enligt fig. 1 består den andra återställningsfjädern 38 av en skivformigt utformad membranfiäder 41, vilken vid sin kant är inkragad i ankaret 23. För påverkan av fjäderkraften och fiädringsvägen kan membranfiädern 41 uppvisa radiella eller på annat sätt löpande slitsar. Membranfjädern 41 övergår i sitt centrala parti i en mot ventilkroppen 25 upphöjd, ungefär halvsfårisk utbuktning 42. Denna utbuktning 42 bildar ventiltillslutningselementet 36, som således utgör integrerad beståndsdel av den andra återställningsfiädem 38.

Såtesventilens 35 ventilsäte 37 är anpassat till utbuktningen 42 och är utformat som en konisk urtagning. Under det att den upphöjt utformade sidan av ventil- tillslutningselementet 36 är vänd mot den första ventilkammaren 26 leder på ventiltillslutningselementets baksida en längsgående borrning 43 i ankaret 23 till den andra ventilkammaren 31. Genom längsborrningen 43, den andra ventil- karnrnaren 31 och ankarets 23 längsgående spår 32 står ventiltillslutningselementet 36 på båda sidor i förbindelse med den första kammaren 26. Det belastas alltså på båda sidor av det i den första kammaren 26 rådande trycket. 10 15 20 25 30 508 759 4 Magnetventilen 10 har följande arbetssätt: Genom strömmatning av spolen 18 omkopplas magnetventilen 10 från det visade spärrläget till genomströmningsläge, i vilket inströmningssidan 29 står i för- bindelse med utströmningssidan 30 genom den öppnade sätesventilen 35. Den vid omkoppling på ankaret 23 verkande magnetkraften har sitt lägsta värde vid ankarrörelsens början. Vid övervunnen arbetsluftspalt, dvs. när polkärnan 20 anligger mot ankaret 23, uppnår magnetkraften sitt största värde.

Ankaret 23 belastas av förspänningskraften hos den första återställningsfjädern 22 i riktning mot ventilkroppen 25. Magnetkraften måste därför förskjuta ankaret 23 i riktning mot polkärnan 20 under övervinnande av förspänningskraften hos den första återställningsfiädern 22. I magnetventilens 10 spärrläge åstadkommer den första återställningsfiädems 22 förspänningskraft en reaktionskraft hos den andra återställningsfjädern 38 på ankaret 23, således i riktning mot polkäman 20. Utan hänsyn tagen till ankarvikten motsvarar denna reaktionskraft den första åter- ställningsfiäderns förspänningskraft. Den andra återställningsfjädem 38 understöd- jer på ett speciellt fördelaktigt sätt magnetkraften under en del av ankarets arbetsrörelse. Med tilltagande arbetsrörelse hos ankaret sjunker emellertid reak- tionskraften till noll, när den andra återställningsfiädem 38 intager sin av krafter obelastade form.

Vid lika tryck på magnetventilens 10 in- och utströmningssidor 29 resp. 30 är inga hydrauliska stängningskrafier verksamma på ankaret 23 och ventiltillslut- ningselementet 36. Magnetkrafien behöver därför, till att börja med understödd av reaktionskrañen hos den andra återställningsfiädern 38, endast övervinna den första återställningsfiädems 22 förspänningskraft för att fullständigt öppna sätesventilen 35.

Om det däremot vid stängd magnetventil 10, exempelvis till följd av påverkan av huvudbromscylindern 11, råder högre tryck på inströmningssidan 29 än på 10 15 20 25 30 508 759 5 utströmningssidan 30 så är det tryckmediumspolade ankaret 23 tryckutjämnat men ventiltillslutningselementet 36 däremot belastat av en hydraulisk stängningskraft, som är beroende av den relativt stora tätningsdiarrietern hos sätesventilen 35 samt av storleken på tryckskillnaden. Denna stängningskraft strävar att hålla ventil- tillslutningselementet 36 till anliggning mot ventilsätet 37 under det att ankaret 23 av magnetkraften förskjutes i riktning mot polkärnan 20. Därvid undergår den andra återställningsfjädern 38 en fiädringsrörelse i sådan riktning, att ankaret 23 avlägsnas från ventiltillslutningselementet 36. Om storleken av den med kraften hos den första återställningsfiädern 22 minskade magnetkraften överskrider den ventiltillslutningselementet 36 belastande hydrauliska stängningskraften lyftes ventiltillslutningselementet 36 från ventilsätet 37. Genom det från inströmnings- sidan 29 till utströmningssidan 30 i magnetventilen 10 strömmande tryckmediet börjar tryckskillnaden på sätesventilen 35 minska. Under det att ankaret 23 rör sig mot polkärnan 20 återvänder den andra återställningsfjädern 38 till sitt kraftfria läge i riktning mot ankaret 32. När ankaret 23 kommer till anslag mot polkärnan 20 intager sätesventilen 35 sin största möjliga genomströmningsarea.

Vid nedanstående beskrivning av ytterligare utföringsexempel nämns endast skillnader jämfört med redan beskrivna utföringsexempel. I den mån på ritningen visade detaljer ej nämns nedan motsvarar de detaljerna hos föregående utfö- ringsexempel.

Det i fig. 2 visade utföringsexemplet skiljer sig från föregående väsentligen därigenom, att ankaret 23 har en från polkärnan vänd blindborrning 46, i vilken en kula 47 är upptagen som ventiltillslutningselement 36 och hålles i borrningen av en separat membranfiäder 48 som andra återställningsfjäder 38. Membran- fjädern 48 har en central urtagning 49 som lagersâte för kulan 47, vilken sträcker sig delvis genom den centrala urtagningen 49 och i magnetventilens 10 spärrläge vilar såväl mot ankaret 23 som mot ventilsätet 37. Membranfiädern 48 är monte- rad med förspänning, dvs. den utövar på kulan 47 en i riktning mot ankaret 23 verkande krafi. Membranfiädern 48 kan uppvisa ej visade slitsar, för att i tryck- 10 15 20 25 30 508 759 6 medieledande syfte förbinda ankarets 23 borming 46 med den första ventilkamma- ren 26, eller kan ankaret liksom vid det första utföringsexemplet uppvisa en genomgående längsborrning.

Vid lika tryck på magnetventilens 10 inströmningssida 29 och utströmningssida 30 är ankaret 23 och ventiltillslutningselementet 36 tryckutjärnnade. För om- koppling av magnetventilen 10 från spärrläge till genomströmningsläge behöver magnetkraften endast övervinna kraften hos den första återställningsfiädern 22.

Vid högre tryck på inströmningssidan 29 än på utströmningssidan 30 hos mag- netventilen 10 är ankaret 23 tryckutjämnat under det att ventiltillslutningselemen- tet 36 är utsatt för den hydrauliska stängningskraften. Under ankarrörelsen mot polkärnan 20 kvarligger kulan 47 till att börja med mot ventilsätet 37. Membran- fiädern 46 utsätts därvid för en tjädringsrörelse och kraftigare förspänning. När den av membranfjädern 48 på kulan 47 utövade, i riktning mot ankaret 23 verkande fiäderkraften överstiger den hydrauliska stängningskraften lyftes kulan 47 från ventilsätet 37. Membranfiädem 48 återför kulan 47 i borrningen 46 ända till anliggning mot ankaret 23, under det att magnetkraften förskjuter ankaret fram till anliggning mot polkärnan 20. Sätesventilen 35 intager sin största möjliga genomströmningsarea.

Utföringsexemplet enligt ñg. 3 skiljer sig från det i fig. 2 därigenom, att memb- ranflädern 48 är inkragad i ankaret 23 med en mellanlagd stödring 52. Stödringen 52 befinner sig på den från polkärnan vända sidan om membranfiädem 48. Den begränsar membranfiäderns 48 fiädringsrörelse under ankararbetsrörelsen. Härige- nom understödjes lyftningen av kulan 47 från ventilsätet 37 när vid anslag av membranfiädern 48 mot Stödringen 52 en del av ankarets 23 rörelseenergi stötformigt överföres till kulan. I övrigt är funktionen hos magnetventilen 10 densamma som vid utfóringsexemplet enligt fig. 2. 1.0 759 508 7 Utföringsexemplet enligt ñg. 4 utmärker sig genom en skivformigt utförd fjäder i form av en vågfiäderbricka 55 som andra återställningsfiäder 38. Vågfiäderbrickan 55 befinner sig tillsammans med en cylindrisk styrkropp 56 i ankarets 23 borrning 46. Vid sin från polkärnan vända ände är borrningen 46 tillsluten vid sin kant med en inkragad hållarring 57. Vågfiäderbrickan 55 anligger med förspänning å ena sidan mot hållarringen 57 och å andra sidan mot styrkroppen 56. I styrkrop- pen 56 är en kula 47 inpassad som ventiltillslutningselement 36. Vågfiäderbrickan 55 alstrar en kraft, som återför styrkroppen 56 med kulan 47 i ankarets 23 borming 46, under det att hållarringen 57 vid ankarets arbetsrörelse begränsar relativrörelsen hos styrkroppen och kulan i förhållande till ankaret 23. Funktionen hos denna utföringsforrn är densamma som hos den enligt fig. 3.

Claims (6)

508 759 s Patentkrav

1. Magnetventil ( 10), speciellt avsedd att anordnas i en mellan en huvudbroms-cylinder (11) och sugsidan av en pump (13) löpande sugledning (14) hos ett slirningsreglerat hydrauliskt bromssystem for motorfordon, med följande egenskaper: - det finns ett av en elektromagnet (17) mot kraften hos en första återställningsfiåder (22) mot en polkärna (20) i längdrikmingen rörligt ankare (23), - vid sin från polkäman vända del upptaget ankaret (23) ett med ett fast ventilsäte (37) hos en sätesventil (35) samverkande, med ankaret (23) i längdriktningen rörligt ventiltillslutningselement (36), - ventiltillslutningselementet (36) är beläget i en med magnetventilens (10) in- strörnningssida (29) förbunden kammare (26), - mot ankaret (23) vilar en andra återställningstjäder (38), vilken utövar en i riktning mot polkärnan (20) verkande kraft på ventiltillslumingselementet (36), - ventiltillslutningselementet (36) är vid strömmatad elektromagnet (17) lyftbart från ventilsätet (3 7) medelst ankaret (23) understött av den andra återställningstjädern (38), kännetecknad av de ytterligare egenskaperna: - den första återställningsfiädem (22) står på ena sidan i ingrepp med polkäman (20) och på andra sidan i ingrepp med ankaret (23), och - den andra återställningsfiädem (38) är en skivformigt utformad fjäder, som är fast vid ankaret (23) på dess fiån polkärnan (20) vända ände.

2. Magnetventil enligt krav 1, kännetecknad av att den andra återställníngsfiädem är en membrarifiäder (41) med en med ventilsätet (3 7) samverkande, väsentligen halvsfárisk utbuktning (42) i sitt centrala parti.

3. Magnetventil enligt krav 1, kännetecknad av att den andra återställningstjädern är en membranijäder (48) med en central urtagning (49), vilken bildar ett lagersäte för en vid ankarets (23) ändyta upptagen, med ventilsätet (37) samverkande kula (47). 9 508 759

4. Magnetventil enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att membraníjädern (41, 48) vid sin kant är inkragad i ankaret (23) eller hålles med en i ankaret (23) inkragad stödring (52), som begränsar membranfiäderns (48) fiädringsrörelse.

5. Magietventil enligt krav 1, kännetecknad av att den andra återställningstjâdem är en vågfiäderbricka (55), som är anordnad mellan ventiltillslutningselernentet (3 6) och en i ankaret (23) vid kanten inkragad hållarring (57).

6. Magnetventil enligt krav 1, kännetecknad av att på ankarets (23) mantelyta finnes en kanal (32), som förbinder kammaren (26) med ankarets (23) mot polkärnan vända ändsida, från vilken en längsgående borrning (43) i ankaret (23) leder till ventiltillslutningselementet (3 6).