WO2005059420A1 - Elektromagnetisches hydraulikventil, insbesondere 3/2-wegeschaltventil zur steuerung eines variablen ventiltriebes einer brennkraftmaschine - Google Patents

Elektromagnetisches hydraulikventil, insbesondere 3/2-wegeschaltventil zur steuerung eines variablen ventiltriebes einer brennkraftmaschine Download PDF

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hydraulic valve
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Eduard Golovatai-Schmidt
Michael Kraemer
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Schaeffler Kg
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Definitions

  • Electromagnetic hydraulic valve in particular 3/2-way switching valve for controlling a variable valve train of an internal combustion engine
  • the invention relates to an electromagnetic hydraulic valve according to the preamble-forming features of claim 1, and it can be implemented particularly advantageously on a 3/2-way switching valve for controlling a variable valve train of an internal combustion engine.
  • DE 199 084 40 A1 discloses a generic electromagnetic hydraulic valve, which is designed as a 3/2-way switching valve and essentially consists of an electromagnet with an axially movable magnet armature and a valve part with at least two valve seats and a closing ball corresponding to at least one valve seat consists.
  • the electromagnet is formed by a hollow cylindrical plastic coil body with an electrical plug contact, at least one coil winding accommodated in the coil body and a magnet housing enclosing the coil winding, the hollow cylinder of the plastic coil body being at least partially designed as an armature space of the magnet armature, which is provided with an amagnetic metal sleeve is lined.
  • the magnet housing of the electromagnet is designed as a cylindrical tube sleeve, one end of which is angled into the interior of the sleeve to form an annular base, and the other end of which has a plurality of flanged tabs. points with which the magnet housing is connected to the plastic bobbin which can be inserted into the same.
  • a metal disc cast into the plastic bobbin and a pole core inserted into the hollow cylinder of the bobbin also form an upper magnetic pole of the electromagnet, while under the magnetic pole it can be inserted into the hollow cylinder of the bobbin and conductively via the bottom of the magnet housing connected extension of the valve part of the hydraulic valve is formed.
  • This valve part essentially consists of a hollow cylindrical valve housing, which has an end pressure connection and a consumer connection designed as a radial opening in its lateral surface and a tank connection and in its hollow cylinder between the pressure connection and the consumer connection and between this and the tank connection of one of the valve seats of the valve part is arranged.
  • the two valve seats are each designed as an axial breakthrough in the bottom of two cup-shaped deep-drawn parts, which are attached over their circumferential surfaces by a press fit in the hollow cylinder of the valve housing and are connected to one another by a plastic sleeve.
  • This hydraulic valve which is thus designed as a pull solenoid valve, can be plugged into a complementary valve receptacle with the valve part having a plurality of outer sealing rings and has a separate fastening flange arranged between the electromagnet and the valve part, by means of which it can be screwed to the valve receptacle in a pressure-tight manner.
  • a disadvantage of this known electromagnetic hydraulic valve is that it consists of a relatively large number of individual parts, some of which, like the magnet housing and the valve seats, can be produced without cutting, but some of which, such as the valve housing of the valve part, as well the magnet armature and the pole core of the upper magnetic pole of the electromagnet, are relatively solid and can only be produced by machining manufacturing processes due to their design. Machining, however, due to the relatively long machine cycle times, the necessary tools and device and the material used, causes a considerable amount of work that has ultimately proven to be uneconomical. In addition, the large number of individual parts also increases the effort involved in the final assembly of the hydraulic valve, so that unfavorable production costs can be expected in the production of this known hydraulic valve.
  • the invention is therefore based on the object of designing an electromagnetic hydraulic valve, in particular a 3/2-way switching valve for controlling a variable valve train of an internal combustion engine, which consists of relatively few and simply designed individual parts, and which is also inexpensive to manufacture and assemble characterized by low manufacturing costs. Summary of the invention
  • this object is achieved in an electromagnetic hydraulic valve according to the preamble of claim 1 such that at least the magnet housing and the lower magnetic pole of the electromagnet and / or the valve housing and the mounting flange of the hydraulic valve are each formed as integral integral components and as individual parts which can be produced without cutting.
  • the valve housing of the valve part is designed as a cup-shaped sleeve which is produced from multi-stage deep drawing from a sheet metal plate and has at its open end a material collar extending at right angles from its outer surface.
  • the pressure circuit of the hydraulic valve is then introduced by punching out the cup base of the sleeve, while the consumer connection and the tank connection of the hydraulic valve are worked into the lateral surface of the valve housing by punching in radial openings which are axially offset from one another.
  • each of the two connections can be formed either only by one radial opening or by two opposite radial openings in the lateral surface of the valve housing, while at the same time the longitudinal axes of the connections can be arranged parallel or offset by 90 ° to one another.
  • an annular collar is formed from the circumferential material collar at the open end of the valve housing, and from this the integrated fastening flange is formed, the fastening flange preferably being web-shaped and having a smaller width than the diameter of the circular collar.
  • This web-shaped fastening flange advantageously has a radius at its free end, so that an opening for a fastening screw can be arranged at the pivot point of this radius.
  • the magnet housing of the electromagnet designed as a cylinder tube sleeve with a bottom angled into the sleeve interior, in the same way as the valve housing of the valve part by multi-stage deep drawing from a sheet metal blank.
  • the magnet housing is initially cup-shaped with a closed bottom and is provided with the integrated lower magnetic pole of the electromagnet by further deep-drawing a central part of the bottom axially into the sleeve interior and by finally punching out a circular axial opening from this part of the bottom.
  • the inside diameter of the lower magnetic pole thus formed on the magnet housing or formed by the magnet housing itself and the diameter of the axial breakthrough in its bottom corresponds in an expedient development of the hydraulic valve designed according to the invention approximately to the outside diameter of the magnet armature, so that when the electromagnet is energized, it at least partially in can immerse the axial breakthrough. It has therefore also proven to be particularly advantageous to adapt the diameter of the magnet armature at least partially, starting from its valve-side end face, to the diameter of the circular axial opening, in order to ensure an optimal transition of the magnetic field lines through the smallest possible air gap between the magnet armature and the lower magnetic pole to reach from the magnet armature to the lower magnet pole.
  • valve housing is then mounted on the magnet housing in a further embodiment of the hydraulic valve designed according to the invention in such a way that the annular collar of the valve housing and the annular part of the bottom of the magnet housing are placed against one another and centered on one another and are then connected to one another by spot or ring-shaped induction or laser welding.
  • spot or ring-shaped induction or laser welding instead of welded connections, however, other integral connections, such as gluing or brazing, are also conceivable.
  • the metal sleeve lining the armature space of the electromagnet is first inserted into the plastic coil former and then the magnet armature is inserted into the armature space of the electromagnet. Then an O-ring enclosing the lower magnetic pole and resting on the annular part of the bottom of the magnet housing is inserted into the magnet housing and a second closing body, which will be described in more detail below, is inserted into the valve housing, so that the plastic Fabric bobbin inserted into the magnet housing and can be connected to the magnet housing with the flare tabs.
  • the upper magnetic pole of the electromagnet is also designed as a collar sleeve that can be produced by stamping and is cast into the plastic coil body of the electromagnet.
  • This collar sleeve lies with the inner surface of its sleeve part against the metal sleeve lining the armature space of the electromagnet and is connected to the magnet housing in a magnetically conductive manner via its collar, which preferably projects at a right angle from the sleeve part.
  • this additionally has several recesses in its collar, in which corresponding plastic transitions are formed when the plastic bobbin is injection molded.
  • Four recesses which are uniformly arranged on the circumference of the collar and have a rectangular shape have proven to be particularly advantageous recesses, although it is also possible to replace them with coaxial punched holes in the collar of the upper magnetic pole.
  • the magnet armature of the electromagnet is designed in a further embodiment of the electromagnetic hydraulic valve designed according to the invention as a hollow cylinder sleeve which is open on both sides and which can likewise be produced without cutting by extrusion with subsequent punching out of the base.
  • a low-carbon cold heading wire which is normally annealed after extrusion, has proven to be particularly suitable as the material for the magnet armature, since it is characterized by good flow properties and is at the same time a good magnetic flux conductor.
  • the design of the magnet armature as a hollow cylinder sleeve has proven to be particularly advantageous with regard to its low weight, since the Mangetanker is therefore only affected by a very low hysteresis.
  • a complementarily designed centering pin of a second closing body that is operatively connected to the closing ball and one of the valve seats of the valve part can advantageously be inserted into the valve-side opening of the hollow cylinder sleeve, that it can be moved axially and radially without play by the magnet armature.
  • the second closing body of the valve part is preferably designed as a plastic injection-molded part and essentially consists of a cylindrical pin as the base body, which has a plurality of axial guide ribs formed radially on its outer surface. These axial guide ribs abut the valve-side end face of the magnet armature and serve to center the second closing body within the valve housing.
  • the valve-side end face of the second closing body opposite the centering pin is also designed as a closing cone that is operatively connected to the first valve seat of the hydraulic valve and that continues axially through a plunger pin that is operatively connected to the loose closing ball for the second valve seat of the hydraulic valve.
  • This closing ball is held in an axially movable manner in a plastic cage, which is formed on a perforated disk that can be pressed into the mouth of the valve housing, and is permanently pressed into the second valve seat when pressure is applied. This ensures that, when the electromagnet is de-energized, the pressure connection of the hydraulic valve is closed and the connection of the consumption connection to the tank connection of the hydraulic valve remains open.
  • connection between the pressure connection and the consumer connection is then opened at the same time as the connection between the pressure connection and the tank connection is closed, in that the second closing body against the pressure from the second valve seat via the plunger pin on its valve-side end face of the hydraulic pressure medium.
  • the hydraulic consumer can thus be supplied with the hydraulic pressure medium via the now open second valve seat and the radial opening of the consumer connection in the valve housing lying above it.
  • the electromagnetic hydraulic valve designed according to the invention in particular a 3/2-way switching valve for controlling a variable valve train of an internal combustion engine, thus has the advantage over the hydraulic valves known from the prior art that it integrates otherwise separately formed individual parts from only one mini - There is a reduced total number of individual parts, which are also designed so simply that all individual parts can be manufactured without exception by non-cutting manufacturing processes. This not only significantly reduces the manufacturing outlay for the individual parts, but also the outlay for the final assembly of the hydraulic valve, so that the hydraulic valve designed according to the invention is distinguished overall by particularly low manufacturing costs compared to known hydraulic valves.
  • FIG. 1 is an overall spatial view of the electromagnetic hydraulic valve designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through the electromagnetic hydraulic valve designed according to the invention
  • Figure 3 is an exploded view of the individual parts of the electromagnetic hydraulic valve designed according to the invention.
  • an electromagnetic hydraulic valve 1 which is designed as a 3/2-way switching valve for controlling a variable valve drive of an internal combustion engine and essentially consists of an electromagnet 2 with an axially movable magnet armature 3 and a valve part 4 with two valve seats 5, 6 and a closing ball 7 corresponding to the valve seat 6.
  • the electromagnet 2 is formed by a hollow cylindrical plastic coil body 8 with an electrical plug contact 9, a coil winding 10 accommodated in the coil body 8 and a magnet housing 11 enclosing the coil winding 10, the magnet housing 11 being designed as a cylindrical tube sleeve, one end face of which circular bottom 12 is angled to form the inside of the sleeve and the other end face has a plurality of flanged tabs 13 for connecting it to the coil body 8.
  • the hollow cylinder of the plastic coil bobbin 8 is also designed in the usual way as the armature space 14 which receives the magnet armature 3 of the electromagnet 2, into which an upper magnetic pole 15 and a lower magnetic pole 16 protrude and which is lined with an amagnetic metal sleeve 17.
  • the valve part 4 of the hydraulic valve 1, on the other hand, is also formed, as can also be seen from FIGS. 1 to 3, by a hollow cylindrical valve housing 18 which has a pressure connection P on the end face and a consumer connection A formed as a radial opening in its lateral surface 19 and a tank connection T.
  • FIG. 2 shows that one of the valve seats 5, 6 of the valve part 4 is arranged within the hollow cylinder 20 of the valve housing 18 between the pressure port P and the consumer port A and between the consumer port A and the tank port T, the valve seats 5, 6 each are formed as an axial breakthrough in the bottom 21, 22 of two cup-shaped deep-drawn parts 23, 24, which are fixed over their peripheral surfaces by a press fit in the hollow cylinder 20 of the valve housing 18.
  • valve part 4 designed in this way, the hydraulic valve 1 can then be inserted into a complementary valve receptacle (not shown) and screwed to the internal combustion engine via a laterally projecting fastening flange 26 next to this valve receptacle, the valve part 4 additionally having an outer sealing ring 25 for sealing the valve receptacle against pressure medium leaks.
  • the magnet housing 11 and the lower magnet pole 16 of the electromagnet 2 are each formed as one-piece integral components and also as individual parts which can be produced without cutting.
  • valve housing 18 of the valve part 4 as a cup-shaped sleeve made from multi-stage deep-drawing from a sheet metal plate with circumferential circumferentially extending at the open end Fenden material collar 27 is formed, which is provided by punching out the bottom of the cup with the pressure port P and by punching axially staggered, double radial openings in their lateral surface 19 with the consumer port A and the tank port T.
  • an annular collar 28 and the integrated fastening flange 26 of the hydraulic valve 1 are then formed by final stamping, the fastening flange 26 being web-shaped and of a smaller width than the diameter of the collar 28 and on it with a Radius provided free end is formed with a screw opening 29.
  • the magnet housing 11 of the electromagnet 2 which is designed as a cylindrical tube sleeve with a bottom 12 angled into the sleeve interior, can be produced from multi-stage deep drawing from a sheet metal plate in the same way as the valve housing 18. After a first deep-drawing process, the magnet housing 11 is initially cup-shaped with a closed base 12 and is then axially drawn into the sleeve interior by repeated deep-drawing of a central part of the base 12 and by finally punching out a circular axial opening 30 from this part of the base 12 the integrated lower magnetic pole 16 of the electromagnet 2. Clearly visible in FIG.
  • the inside diameter of the lower magnetic pole 16 thus formed on the magnet housing 11 and the diameter of the axial opening 30 correspond approximately to the outside diameter of the magnet armature 3, so that when the electromagnet 2 is energized, it can at least partially dip into the axial opening 30 ,
  • the diameter of the magnetic armature 3 on its valve-side end face is adapted to the diameter of the axial opening 30 by means of a molded-on step which can be clearly seen in FIG.
  • the annular collar 28 of the valve housing 11 and the annular part of the bottom 12 of the magnet housing 11 are placed against one another and centered with respect to one another and connected to one another by spot induction welding.
  • FIG. 2 also shows that the upper magnetic pole 15 of the electromagnet 2 is also designed as a collar sleeve that can be produced without cutting by punching, which is cast into the plastic bobbin 8 of the electromagnet 2 and with the inner surface of its sleeve part 31 the metal sleeve 17 of the electromagnet 2 rests.
  • the upper magnetic pole 15 On the circumference of its collar 32, the upper magnetic pole 15 has a plurality of cutouts 33, which are provided as plastic transitions for fixing the upper magnetic pole 15 in the plastic bobbin 8, while the remaining collar 32 of the upper magnetic pole 15, as indicated in FIG. 3, is connected to the magnet housing 11 in a magnetically conductive manner.
  • the magnet armature 3 of the electromagnet 2 which is designed as a hollow cylinder sleeve that is open on both sides, can also be produced without cutting by extrusion.
  • the resulting floor is then removed by punching out, in order to enable internal pressure equalization between the hollow cylinder 20 of the valve housing 18 and the armature chamber 14 of the electromagnet 2 via the hollow cylinder of the magnet armature 3 which is thus continuous.
  • the valve-side hollow cylinder opening of the magnet armature 3 can be used to insert the centering pin 35 of a second closing body 34 that is operatively connected to the closing ball 7 and the valve seat 5 of the valve part 4.
  • This second closing body 34 which is designed as a plastic injection-molded part, is shown particularly clearly in FIGS. 2 and 3, from which it can be seen that it essentially consists of a cylindrical pin 36 with three radial axial guide ribs 37 formed on its outer surface offset by 120 ° from one another. These axial guide ribs 37 rest on the armature side on the end face of the magnet armature 3 and serve to center the second closing body 34 within the valve housing 18.
  • the centering pin 35 opposite end of the second closing body 34 on the valve side is also formed as a closing cone 38 which is operatively connected to the first valve seat 5 and which continues axially through a plunger pin 39 which is operatively connected to the loose closing ball 7 for the second valve seat 6.
  • the loose closing ball 7 is axially movable within a plastic cage 40, which is molded onto a perforated disk that can be pressed into the mouth of the valve housing 18 and ensures an exact contact of the closing ball 7 in the valve seat 6.
  • Plug contact 31 sleeve part of 15
  • Magnet housing 33 cutouts on 32

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil (1), welches aus einem Elektromagneten (2) mit einem Magnetanker (3) sowie aus einem Ventilteil (4) mit zumindest zwei Ventilsitzen (5, 6) besteht. Der Elektromagnet (2) wird durch einen hohlzylindrischen Kunststoff-Spulenkörper (8), einer in diesem aufgenommen Spulenwicklung (10) und einem die Spulenwicklung (10) umschließenden Magnetgehäuse (11) gebildet, wobei der Hohlzylinder des Spulenkörpers (8) als Ankerraum (14) des Magnetankers (3) ausgebildet ist, in den ein oberer Magnetpol (15) und ein unterer Magnetpol (16) hineinragt. Das Ventilteil (4) wird durch ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse (18) gebildet, das einen stirnseitigen Druckanschluss (P) sowie jeweils einen in dessen Mantelfläche (19) angeordneten Verbraucheranschluss (A) und einen Tankanschluss (T) aufweist und in dessen Hohlzylinder zwei tassenförmige Tiefziehteile (23, 24) mit den Ventilsitzen (5, 6) eingepresst sind. Das Hydraulikventil (1) ist mit dem Ventilteil (4) in eine komplementäre Ventilaufnahme einsteckbar und weist einen Befestigungsflansch (26) auf, über den es druckmitteldicht an der Ventilaufnahme verschraubbar ist. Erfindungsgemäß sind zumindest das Magnetgehäuse (11) und der untere Magnetpol (16) des Elektromagneten (2) und/oder das Ventilgehäuse (18) und der Befestigungsflansch (26) des Hydraulikventils (1) jeweils als einstückige Integralbauteile sowie als spanlos herstellbare Einzelteile ausgebildet.

Description

Bezeichnung der Erfindung Elektromagnetisches Hydraulikventil, insbesondere 3/2- Wegeschaltventil zur Steuerung eines variablen Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Hydraulikventil nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1, und sie ist insbesondere vor- teilhaft an einem 3/2- Wegeschaltventil zur Steuerung eines variablen Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine realisierbar.
Hintergrund der Erfindung
Durch die DE 199 084 40 A1 ist ein gattungsbildendes elektromagnetisches Hydraulikventil vorbekannt, welches als 3/2- Wegeschaltventil ausgebildet ist und im Wesentlichen aus einem Elektromagnet mit einem axial beweglichen Magnetanker sowie aus einem Ventilteil mit zumindest zwei Ventilsitzen und einer mit zumindest einem Ventilsitz korrespondierenden Schließkugel besteht. Der Elektromagnet wird dabei durch einen hohizylindrischen Kunststoff-Spulenkörper mit einem elektrischem Steckkontakt, zumindest einer im Spulenkörper aufgenommenen Spulenwicklung und einem die Spulenwicklung umschließenden Magnetgehäuse gebildet, wobei der Hohlzylinder des Kunststoff-Spulenkörpers zumindest teilweise als Ankerraum des Magnetankers ausgebildet ist, der mit einer amagnetischen Metallhülse ausgekleidet ist. Das Magnetgehäuse des Elektromagneten ist dagegen als Zylinderrohrhülse ausgebildet, deren eine Stirnseite einen kreisringförmigen Boden bildend in das Hülseninnere abgewinkelt ist und deren andere Stirnseite mehrere Bördellaschen auf- weist, mit denen das Magnetgehäuse mit dem in dasselbe einsetzbaren Kunststoff-Spulenkörper verbunden ist. Eine in den Kunststoff-Spulenkörper eingegossene Metallscheibe sowie ein in den Hohlzylinder des Spulenkörpers eingesetzter Polkern bilden darüber hinaus einen oberen Magnetpol des Elektro- magneten, während dessen unter Magnetpol durch einen in den Hohlzylinder des Spulenkörpers einsteckbaren und über den Boden des Magnetgehäuses mit diesem magnetischen leitend verbundenen Fortsatz des Ventilteils des Hydraulikventils gebildet wird. Dieses Ventilteil besteht im Wesentlichen aus einem hohizylindrischen Ventilgehäuse, das einen stirnseitigen Druckan- schluss sowie einen jeweils als Radialöffnung in dessen Mantelfläche ausgebildeten Verbraucheranschluss und einen Tankanschluss aufweist und in dessen Hohlzylinder jeweils zwischen dem Druckanschluss und dem Verbraucheranschluss sowie zwischen diesem und dem Tankanschluss einer der Ventilsitze des Ventilteils angeordnet ist. Die beiden Ventilsitze sind dabei jeweils als Axialdurchbruch im Boden zweier tassenförmiger Tiefziehteile ausgebildet, die über ihrer Umfangsflächen durch Presssitz im Hohlzylinder des Ventilgehäuses befestigt und durch eine Kunststoffhülse miteinander verbunden sind. In dieser Kunststoffhülse wird die lose angeordnete und über einen Stößel mit dem Magnetanker des Elektromagneten in Wirkverbindung stehende Schließkugel des Ventilteils geführt, wobei der Magnetanker im stromlosen Zustand des Elektromagneten durch eine zwischen diesem und dem Polkern des oberen Magnetpuls angeordnete Druckfeder eine ständige, den Druckanschluss des Hydraulikventils verschließende Vorspannkraft auf die Schließkugel ausübt. Dieses somit als Zugmagnetventil ausgebildete Hydraulikventil ist mit dem mehrere äußere Dichtringe aufweisenden Ventilteil in eine komplementäre Ventilaufnahme einsteckbar und weist einen zwischen dem Elektromagnet und dem Ventilteil angeordneten, gesonderten Befestigungsflansch auf, über den es druckmitteldicht an der Ventilaufnahme verschraubbar ist.
Nachteilig bei diesem bekannten elektromagnetischen Hydraulikventil ist es jedoch, dass es aus relativ vielen Einzelteilen besteht, die zwar teilweise, wie das Magnetgehäuse und die Ventilsitze spanlos herstellbar sind, von denen jedoch auch einige, wie beispielsweise das Ventilgehäuse des Ventilteils sowie der Magnetanker und der Polkern des oberen Magnetpols des Elektromagneten, relativ massiv ausgebildet und aufgrund ihrer konstruktiven Gestaltung nur durch spanende Fertigungsverfahren herstellbar sind. Die spanende Fertigung verursacht jedoch durch die relativ langen Maschinentaktzeiten, die notwendigen Werkzeuge und Vorrichtung und das verwendete Material einen erheblichen Fertigungsaufwand, der sich letztlich als unwirtschaftlich erwiesen hat. Zusätzlich erhöht sich durch die Vielzahl von Einzelteilen auch der Aufwand bei der Endmontage des Hydraulikventils, so dass bei der Produktion dieses bekannten Hydraulikventils mit ungünstigen Herstellungskosten zu rechnen ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Hydraulikventil, insbesondere 3/2-Wegeschaltventil zu Steuerung eines variab- len Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, zu konzipieren, welches aus relativ wenigen und einfach gestalteten Einzelteilen besteht und sich durch einen niedrigen Fertigungs- und Montageaufwand sowie durch geringe Herstellungskosten auszeichnet. Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem elektromagnetischen Hydraulikventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass zumindest das Magnetgehäuse und der untere Magnetpol des Elektromagneten und/oder das Ventilgehäuse und der Befestigungsflansch des Hydraulikventils jeweils als einstückige Integralbauteile sowie als spanlos herstellbare Einzelteile ausgebildet sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten elektro- magnetischen Hydraulikventils ist das Ventilgehäuse des Ventilteils dabei als durch mehrstufiges Tiefziehen aus einer Blechplatine hergestellte tassenförmi- ge Hülse ausgebildet, die an ihrem offenen Ende einen sich rechtwinklig von ihrer Mantelfläche wegerstreckenden Materialkragen aufweist. Der Druckan- schluss des Hydraulikventils wird dann durch Ausstanzen des Tassenbodens der Hülse eingebracht, während der Verbraucheranschluß und der Tankanschluss des Hydraulikventils durch Einstanzen axial versetzt zueinander angeordneter Radialdurchbrüche in die Mantelfläche des Ventilgehäuses eingear- beitet werden. Je nach Anwendung kann dabei jeder der beiden Anschlüsse entweder nur durch einen Radialdurchbruch oder durch zwei sich gegenüberliegend angeordnete Radialdurchbrüche in der Mantelfläche des Ventilgehäuses gebildet werden, während gleichzeitig die Längsachsen der Anschlüsse parallel oder um 90° versetzt zueinander angeordnet werden können.
Aus dem umlaufenden Materialkragen am offenen Ende des Ventilgehäuses wird darüber hinaus in zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils durch abschließendes Stanzpressen ein kreisringförmiger Bund und ausgehend von diesem der integrierte Befestigungs- flansch ausgeformt, wobei der Befestigungsflansch bevorzugt stegförmig ausgebildet ist und eine geringere Breite als der Durchmesser des kreisringförmigen Bundes aufweist. Dieser stegförmige Befestigungsflansch weist in vorteilhafter Gestaltung an seinem freien Ende einen Radius auf, so dass im Drehpunkt dieses Radius ein Durchbruch für eine Befestigungsschraube angeord- net werden kann.
Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils wird es des weiteren vorgeschlagen, das als Zylinderrohrhülse mit ins Hülseninnere abgewinkeltem Boden ausgebildete Magnetgehäuse des Elektromagneten in gleicher Weise wie das Ventilgehäuse des Ventilteils durch mehrstufiges Tiefziehen aus einer Blechplatine herzustellen. Das Magnetgehäuse ist dabei nach einem ersten Tiefziehprozess zunächst tassenförmig mit einem geschlossenem Boden ausgebildet und wird durch nochmaliges Tiefziehen eines zentrischen Teils des Bodens axial in das Hülseninnere sowie durch abschließendes Ausstanzen eines kreisförmigen Axialdurchbruches aus diesem Teil des Bodens mit dem integrierten unteren Magnetpol des Elektromagneten versehen. Der Innendurchmesser des somit an das Magnetgehäuse angeformten bzw. durch das Magnetgehäuse selbst gebildeten untern Magnetpols und der Durchmesser des Axialdurchbruchs in dessen Boden entspricht dabei in zweckmäßiger Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils etwa dem Außendurchmesser des Magnetankers, so dass dieser bei Bestromung des Elektromagneten zumindest teilweise in den Axialdurchbruch eintauchen kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich deshalb auch erwiesen, den Durchmesser des Magnetankers ausgehend von dessen ventilseitiger Stirnseite zumindest teilweise passgenau an den Durchmesser des kreisförmigen Axial- durchbruchs anzupassen, um durch einen möglichst geringen Luftspalt zwischen dem Magnetanker und dem untern Magnetpol einen optimalen Übergang der Magnetfeldlinien vom Magnetanker zum unteren Magnetpol zu erreichen.
Die Montage des Ventilgehäuses am Magnetgehäuse erfolgt dann in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils derart, dass der kreisringförmige Bund des Ventilgehäuses und der kreisringförmige Teil des Bodens des Magnetgehäuses aneinander angelegt sowie zueinander zentriert werden und anschließend durch punkt- oder ringförmiges Induktionsoder Laserschweißen miteinander verbunden werden. Anstelle von Schweiß- Verbindungen sind jedoch auch andere stoffschlüssige Verbindungen, wie Kleben oder Hartlöten, denkbar. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, vor der Verbindung des Ventilgehäuses mit dem Magnetgehäuse die beiden Tiefziehteile mit den Ventilsitzen des Hydraulikventils in das Ventilgehäuse einzusetzen.
Zur Komplettmontage des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils wird dann zunächst die den Ankerraum des Elektromagneten auskleidende Metallhülse in den Kunststoff- Spulenkörper und danach der Magnetanker in den Ankerraum des Elektromagneten eingesteckt. Anschließend wird ein den unteren Magnetpol umschließender und auf dem kreisringförmigen Teil des Bodens des Magnetgehäuses aufliegender O-Dichtring in das Magnetgehäuses eingelegt sowie ein zweiter, nachfolgend noch näher beschriebener Schließkörper in das Ventilgehäuse einführt, so daß abschließend der Kunst- stoff-Spulenkörper in das Magnetgehäuse eingesetzt und mit den Bördellaschen am Magnetgehäuse mit diesem verbunden werden kann.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils ist es darüber hinaus dass der obere Magnetpol des Elektromagneten ebenfalls als durch Stanzziehen herstellbare Kragenhülse ausgebildet ist, die in den Kunststoff-Spulenkörper des Elektromagneten eingegossen wird. Diese Kragenhülse liegt mit der Innenfläche ihres Hülsenteils an der den Ankerraum des Elektromagneten auskleidenden Metallhülse an und ist über ihren bevorzugt rechtwinklig vom Hülsenteil wegragenden Kragen mit dem Magnetgehäuse magnetisch leitend verbunden. Zur Lagefixierung des oberen Magnetpols im Kunststoff-Spulenkörper weist dieser zusätzlich in seinem Kragen mehrere Ausnehmungen auf, in denen sich beim Spritzgießen des Kunststoff-Spulenkörpers entsprechende Kunststoffübergänge bilden. Als besonders vorteilhafte Ausnehmungen haben sich dabei vier gleichmäßig am Umfang des Kragens angeordnete, rechteckig geformte Ausklinkungen erwiesen, wobei es jedoch auch möglich ist, diese durch koaxiale Stanzlöcher im Kragen des oberen Magnetpols zu ersetzten.
Der Magnetanker des Elektromagneten ist dagegen in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten elektromagnetischen Hydraulikventils als beidseitig offene Hohlzylinderhülse ausgebildet, die ebenfalls spanlos durch Fließpressen mit anschließendem Ausstanzen des Bodens herstellbar ist. Als Werkstoff für den Magnetanker hat sich dabei ein kohlenstoffarmer Kaltstauch- draht, der nach dem Fließpressen normal geglüht wird, als besonders geeignet erwiesen, da dieser sich durch gute Fließeigenschaften auszeichnet und zugleich ein guter Magnetflussleiter ist. Die Ausbildung des Magnetankers als Hohlzylinderhülse hat sich besonders hinsichtlich seines geringen Gewichts als vorteilhaft erwiesen, da der Mangetanker somit nur mit einer sehr geringen Hysterese behaftet ist. Gleichzeitig kann in vorteilhafter Weise in die Ventilsei- tige Öffnung der Hohlzylinderhülse ein komplementär ausgebildeter Zentrierzapfen eines mit der Schließkugel und einem der Ventilsitze des Ventilteils in Wirkverbindung stehenden zweiten Schließkörpers derart eingesetzt werden, dass dieser axial und radial spielfrei vom Magnetanker verschoben werden kann.
Der zweite Schließkörper des Ventilteils ist dabei in zweckmäßiger Weiterbil- düng des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils bevorzugt als Kunststoff-Spritzgießteil ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus einem Zylinderstift als Grundkörper, der mehrere radial an dessen Mantelfläche angeformte Axialführungsrippen aufweist. Diese Axialführungsrippen liegen an der ventilseitigen Stirnseite des Magnetankers an und dienen der Zentrierung des zweiten Schließkörpers innerhalb des Ventilgehäuses. Durch die Abstände zwischen den einzelnen Axialführungsrippen ist gleichzeitig ein interner Druckausgleich zwischen dem Raum im Ventilgeh use und dem Ankerraum des E- lektromagneten gewährleistet, da somit das Druckmittel ungehindert entlang des Schließkörpers sowie durch gesonderte, den Zentrierzapfen des Schließ- körper kreuzende Querschlitze und durch den Hohlraum des Magnetankers hindurch in den Ankerraum des Magnetankers hinein und aus diesem heraus fließen kann. Besonders zweckmäßig haben sich deshalb drei um 120 ° versetzt zueinander an der Mantelfläche des Grundkörpers angeordnete Axialführungsrippen erwiesen, deren Führungsflächen eine dem Innendruchmesser des Ventilgehäuses entsprechende Verrundung aufweisen. Denkbar wäre es jedoch auch, mehr als drei solcher Axialführungsrippen an der Mantelfläche des Grundkörpers anzuordnen. Die dem Zentrierzapfen gegenüberliegende ventilseitige Stirnseite des zweiten Schließkörpers ist darüber hinaus als mit dem ersten Ventilsitz des Hydraulikventils in Wirkverbindung stehender Schließkegel ausgebildet, der sich axial durch einen mit der losen Schließkugel für den zweiten Ventilsitz des Hydraulikventils in Wirkverbindung stehenden Stößelstift fortsetzt. Diese Schließkugel wird in einem Kunststoff-Käfig der an einer in die Mündung des Ventilgehäuses einpressbaren Lochscheibe angeformt ist, axial beweglich gehalten und wird bei anliegenden Druckrnitteldruck permanent in den zweiten Ventilsitz gepresst. Dadurch ist gewährleistet, dass im stromlosen Zustand des Elektromagneten der Druckanschluß des Hydraulikventils geschlossen und die Verbindung des Verbrauchanschlusses mit dem Tankanschluß des Hydraulikventils geöffnet bleibt. Bei Bestromung des Elektromagneten wird dann gleichzeitig mit dem Verschließen der Verbindung zwischen dem Druckanschluss und dem Tankanschluss die Verbindung zwischen dem Druckanschluss und dem Verbraucher- anschluss geöffnet, indem der zweite Schließkörper über den Stößelstift an seiner ventilseitigen Stirnseite die Schließkugel aus dem zweiten Ventilsitz gegen den Druck des hydraulischen Druckmittels herausdrückt. Über den nunmehr geöffneten zweiten Ventilsitz und die darüberliegende Radialöffnung des Verbraucheranschlusses im Ventilgehäuse kann somit der hydraulische Verbraucher mit dem hydraulischen Druckmittel versorgt werden.
Bei Abschalten der Bestromung des Elektromagneten wird die lose Schließkugel dann durch den Druckmitteldruck wieder in den zweiten Ventilsitz im Ventilgehäuse eingepresst, so dass der Druckanschluss des Hydraulikventils wieder verschlossen wird und durch die Verbindung der Schließkugel mit dem Stößelstift des zweiten Schließkörpers sowohl der Schließkörper als auch der Magnetanker des Elektromagneten wieder in ihre Ausgangstellung axial verschoben werden.
Das erfindungsgemäß ausgebildete elektromagnetische Hydraulikventil, insbesondere 3/2-Wegeschaltventil zur Steuerung eines variablen Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine, weist somit gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Hydraulikventilen den Vorteil auf, dass es durch Integration ansonsten gesondert ausgebildete Einzelteile nur noch aus einer auf ein Mini- mum reduzierten Gesamtanzahl von Einzelteilen besteht, die zu dem derart einfach gestaltet sind, dass alle Einzelteile ausnahmslos durch spanlose Fertigungsverfahren herstellbar sind. Dadurch wird nicht nur der Fertigungsaufwand für die Einzelteile wesentlich verringert, sondern auch der Aufwand für die Endmontage des Hydraulikventils, so daß sich das erfindungsgemäß ausgebil- dete Hydraulikventil gegenüber bekannten Hydraulikventilen insgesamt durch besonders geringe Herstellungskosten auszeichnet. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und ist in den zugehörigen Zeichnungen schematisch dargestellt. Dabei zeigen:
Figur 1 eine räumliche Gesamtansicht des erfindungsgemäß ausgebildeten elektromagnetischen Hydraulikventils; Figur 2 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäß ausgebildete elektromagnetische Hydraulikventil;
Figur 3 eine Sprengansicht der Einzelteile des erfindungsgemäß ausgebildeten elektromagnetischen Hydraulikventils.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus den Figuren 1 bis 3 geht deutlich ein elektromagnetisches Hydraulikventil 1 hervor, welches als 3/2-Wegeschaltventil zur Steuerung eines variablen Ven- tiltriebes einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist und im Wesentlichen aus einem Elektromagnet 2 mit einem axial beweglichen Magnetanker 3 sowie aus einem Ventilteil 4 mit zwei Ventilsitzen 5, 6 und einer mit dem Ventilsitz 6 korrespondierenden Schließkugel 7 besteht. Der Elektromagnet 2 wird dabei durch einen hohizylindrischen Kunststoff-Spulenkörper 8 mit einem elektri- sehen Steckkontakt 9, einer im Spulenkörper 8 aufgenommenen Spulenwicklung 10 und einem die Spulenwicklung 10 umschließenden Magnetgehäuse 11 gebildet, wobei das Magnetgehäuse 11 als Zylinderrohrhülse ausgebildet ist, deren eine Stirnseite einen kreisringförmigen Boden 12 bildend in das Hülseninnere abgewinkelt ist und deren andere Stirnseite mehrere Bördellaschen 13 zu dessen Verbindung mit dem Spulenkörper 8 aufweist. Der Hohlzylinder des Kunststoff-Spulenkörpers 8 ist darüber hinaus in üblicher Weise als den Magnetanker 3 des Elektromagneten 2 aufnehmender Ankerraum 14 ausgebildet, in den ein oberer Magnetpol 15 und ein unterer Magnetpol 16 hineinragen und der mit einer amagnetischen Metallhülse 17 ausgekleidet ist.
Das Ventilteil 4 des Hydraulikventils 1 wird dagegen, wie ebenfalls aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist, durch ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse 18 gebildet, das einen stirnseitigen Druckanschluss P sowie einen jeweils als Radialöffnung in dessen Mantelfläche 19 ausgebildeten Verbraucheranschluss A und einen Tankschluss T aufweist. Die Figur 2 zeigt dabei das innerhalb des Hohlzylinders 20 des Ventilgehäuses 18 jeweils zwischen dem Druckanschluss P und dem Verbraucheranschluss A sowie zwischen dem Verbraucheranschluss A und dem Tankanschluss T einer der Ventilsitze 5, 6 des Ventilteils 4 angeordnet ist, wobei die Ventilsitze 5, 6 jeweils als Axialdurchbruch im Boden 21, 22 zweier tassenförmiger Tiefziehteile 23, 24 ausgebildet sind, die über ihre Umfangsflächen durch Presssitz im Hohlzylinder 20 des Ventilgehäuses 18 befestigt sind. Mit dem derart ausgebildeten Ventilteil 4 ist das Hydraulikventil 1 dann in eine nicht dargestellte komplementäre Ventilaufnahme einsteckbar sowie über einen seitlich wegragenden Befestigungsflansch 26 neben dieser Ventilaufnahme an der Brennkraftmaschine verschraubbar, wobei das Ventilteil 4 zur Abdichtung der Ventilaufnahme gegen Druckmittelleckagen zusätzlichen einen äußeren Dichtring 25 aufweist.
Darüber hinaus ist insbesondere aus den Figuren 2 und 3 deutlich erkennbar, dass zur Senkung des Fertigungs- und Montageaufwandes und somit zur Minimierung der Herstellungskosten für das Hydraulikventil 1 erfindungsgemäß das Magnetgehäuse 11 und der untere Magnetpol 16 des Elektromagneten 2 sowie das Ventilgehäuse 18 und der Befestigungsflansch 26 des Hydraulikventils jeweils als einstückige Integralbauteile sowie ebenfalls als spanlos herstellbare Einzelteile ausgebildet sind.
Der Sprengdarstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikventils 1 in Figur 3 ist dabei entnehmbar, dass das Ventilgehäuse 18 des Ventilteils 4 als durch mehrstufiges Tiefziehen aus einer Blechplatine hergestellte tassen- förmige Hülse mit am offenen Ende sich rechtwinklig wegerstreckenden umlau- fenden Materialkragen 27 ausgebildet ist, welche durch Ausstanzen des Tassenbodens mit dem Druckanschluß P und durch Einstanzen axial versetzt zueinander angeordneter, doppelter Radialdurchbrüche in deren Mantelfläche 19 mit den Verbraucheranschluss A und dem Tankanschluss T versehen wird. Aus dem umlaufenden Materialkragen 27 des Ventilgehäuses 18 wird dann durch abschließendes Stanzpressen ein kreisringförmiger Bund 28 und der integrierte Befestigungsflansch 26 des Hydraulikventils 1 angeformt, wobei der Befestigungsflansch 26 stegförmig und mit einer geringeren Breite als der Durchmesser des Bundes 28 ausgebildet ist und an seinem mit einem Radius versehe- nen freien Ende mit einem Schraubendurchbruch 29 ausgebildet ist.
Durch die gleiche Darstellung in Figur 3 und durch Figur 2 wird darüber hinaus deutlich, dass das als Zylinderrohrhülse mit ins Hülseninnere abgewinkeltem Boden 12 ausgebildete Magnetgehäuse 11 des Elektromagneten 2 in gleicher Weise wie das Ventilgehäuse 18 durch mehrstufiges Tiefziehen aus einer Blechplatine herstellbar ist. Nach einem ersten Tiefziehprozess ist das Magnetgehäuse 11 dabei zunächst tassenförmig mit einem geschlossenem Boden 12 ausgebildet und wird anschließend durch nochmaliges Tiefziehen eines zentrischen Teils des Bodens 12 axial in das Hülseninnere sowie durch ab- schließendes Ausstanzen eines kreisförmigen Axialdurchbruchs 30 aus diesem Teil des Bodens 12 mit dem integrierten unteren Magnetpol 16 des Elektromagneten 2 versehen. Deutlich sichtbar in Figur 2 entspricht dabei der Innendurchmesser des somit an das Magnetgehäuse 11 angeformten unteren Magnetpols 16 und der Durchmesser des Axialdurchbruchs 30 etwa dem Außen- durchmesser des Magnetankers 3, so daß dieser bei Bestromung des Elektromagneten 2 zumindest teilweise in den Axialdurchbruch 30 eintauchen kann. Um dabei einen optimalen Übergang der Magnetfeldlinien vom Magnetanker 3 zum unterm Magnetpol 16 zu erreichen, ist der Durchmesser des Magnetankers 3 an dessen ventilseitiger Stirnseite mittels einer angeformten, in Figur 3 klar erkennbaren Stufe an den Durchmesser des Axialdurchbruchs 30 ange- passt.
Zur Montage des Ventilgehäuses 18 am Magnetgehäuse 11 werden dann der kreisringförmige Bund 28 des Ventilgehäuses 11 und der kreisringförmige Teil des Bodens 12 des Magnetgehäuses 11 aneinander angelegt und zueinander zentriert und durch punktförmiges Induktionsschweißen miteinander verbunden.
Aus Figur 2 geht es darüber hinaus ebenfalls hervor, das auch der obere Mag- netpol 15 des Elektromagneten 2 als durch Stanzziehen spanlos herstellbare Kragenhülse ausgebildet ist, die in den Kunststoff-Spulenkörper 8 des Elektromagneten 2 eingegossen ist und mit der Innenfläche ihres Hülsenteils 31 an der Metallhülse 17 des Elektromagneten 2 anliegt. Am Umfang seines Kragens 32 weist der obere Magnetpols 15 dabei mehrere Aussparungen 33 auf, die als Kunststoffübergänge zur Lagerfixierung des oberen Magnetpols 15 im Kunststoff-Spulenkörper 8 vorgesehen sind, während der übrige Kragen 32 des oberen Magnetpols 15, wie in Figur 3 angedeutet ist, mit dem Magnetgehäuse 11 magnetisch leitend verbunden ist.
Anhand der Einzeldarstellung in Figur 3 wird schließlich auch deutlich, dass der als beidseitig offene Hohlzylinderhülse ausgebildete Magnetanker 3 des Elektromagneten 2 ebenfalls spanlos durch Fließpressen herstellbar ist. Der dabei entstehende Boden wird anschließend durch Ausstanzen entfernt, um über den somit durchgehenden Hohlzylinder des Magnetankers 3 einen inter- nen Druckausgleich zwischen dem Hohlzylinder 20 des Ventilgehäuses 18 und dem Ankerraum 14 des Elektromagneten 2 zu ermöglichen. Gleichzeitig kann die ventilseitige Hohlzylinderöffnung des Magnetankers 3 dazu genutzt werden, um in diese den Zentrierzapfen 35 eines mit der Schließkugel 7 und dem Ventilsitz 5 des Ventilteils 4 in Wirkverbindung stehenden zweiten Schließkörper 34 einzusetzen.
Dieser zweite, als Kunststoff-Spritzgießteil ausgebildete Schließkörper 34 ist besonders deutlich in den Figuren 2 und 3 dargestellt, aus denen ersichtlich ist, dass dieser im Wesentlichen aus einem Zylinderstift 36 mit drei um 120° versetzt zueinander an dessen Mantelfläche angeformten radialen Axialführungsrippen 37 besteht. Diese Axialführungsrippen 37 liegen ankerseitig an der Stirnseite des Magnetankers 3 an und dienen der Zentrierung des zweiten Schließkörpers 34 innerhalb des Ventilgehäuses 18. Die dem Zentrierzapfen 35 gegenüberliegende ventilseitige Stirnseite des zweiten Schließkörpers 34 ist darüber hinaus als mit dem ersten Ventilsitz 5 in Wirkverbindung stehender Schließkegel 38 ausgebildet, der sich axial durch einen mit der losen Schließkugel 7 für den zweiten Ventilsitz 6 in Wirkverbindung stehenden Stößelstift 39 fortsetzt. Die lose Schließkugel 7 ist dabei axial beweglich innerhalb eines Kunststoff-Käfigs 40 angeordnet, der an eine in die Mündung des Ventilgehäuses 18 einpressbare Lochscheibe angeformt ist und eine exakte Anlage der Schließkugel 7 im Ventilsitz 6 gewährleistet.
Bezugszeichenliste
Hydraulikventil 23 Tiefziehteil Elektromagnet 24 Tiefziehteil
Magnetanker 25 Dichtring
Ventilteil 26 Befestigungsflansch
Ventilsitz 27 Materialkragen
Ventilsitz 28 Bund
Schließkugel 29 Schraubendurchbruch
Kunststoff-Spulenkörper 30 Axialdurchbruch
Steckkontakt 31 Hülsenteil von 15
Spulenwicklung 32 Kragen von 15
Magnetgehäuse 33 Aussparungen an 32
Boden 34 Schiießkörper
Bördellaschen 35 Zentrierzapfen
Ankerraum 36 Zylinderstift oberer Magnetpol 37 Axialführungsrippen unterer Magnetpol 38 Schließkegel
Metallhülse 39 Stößelstift
Ventilgehäuse 40 Käfig
Mantelfläche
Boden P Druckanschluss
Boden A Verbraucheranschluss T Tankanschluss

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnetisches Hydraulikventil, insbesondere 3/2-Wegeschaltventil zur Steuerung eines variablen Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine, mit folgenden Merkmalen:
■ das Hydraulikventil (1) besteht im Wesentlichen aus einem Elektromagnet (2) mit einem axial beweglichen Magnetanker (3) sowie aus einem Ventilteil (4) mit zumindest zwei Ventilsitzen (5, 6) und einer mit zumindest einem Ventilsitz (5, 6) korrespondierenden Schließkugel (7),
■ der Elektromagnet (2) wird durch einen hohizylindrischen Kunststoff- Spulenkörper (8) mit einem elektrischen Steckkontakt (9), zumindest einer im Spulenkörper (8) aufgenommenen Spulenwicklung (10) und einem die Spulenwicklung (10) umschließenden Magnetgehäuse (11) gebildet,
• das Magnetgehäuse (11) ist als Zylinderrohrhülse ausgebildet, deren eine Stirnseite einen kreisringförmigen Boden (12) bildend in das Hülseninnere abgewinkelt ist und deren andere Stirnseite mehrere Bördellaschen (13) zu dessen Verbindung mit dem Spulenkörper (8) aufweist,
■ der Hohlzylinder des Kunststoff-Spulenkörpers (8) ist zumindest teilweise als Ankerraum (14) des Magnetankers (3) ausgebildet, in den ein o- berer Magnetpol (15) und ein unterer Magnetpol (16) hineinragen und der mit einer amagnetischen Metallhülse (17) ausgekleidet ist, ■ das Ventilteil (4) wird durch ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse (18) gebildet, das einen stirnseitigen Druckanschluss (P) sowie einen jeweils als Radialöffnung in dessen Mantelfläche (19) ausgebildeten Verbrau- cheranschluss (A) und einen Tankanschluss (T) aufweist,
■ innerhalb des Hohlzylinders (20) des Ventilgehäuses (18) ist jeweils zwischen dem Druckanschluss (P) und dem Verbraucheranschluss (A) so- wie zwischen diesem und dem Tankanschluss (T) einer der Ventilsitze (5, 6) des Ventilteils (4) angeordnet,
■ die Ventilsitze (5, 6) des Ventilteils (4) sind jeweils als Axialdurchbruch im Boden (21 , 22) zweier tassenförmiger Tiefziehteile (23, 24) ausgebildet, die über ihre Umfangsflächen durch Presssitz im Hohlzylinder (20) des Ventilgehäuses (18) befestigt sind,
■ das Hydraulikventil (1 ) ist mit dem zumindest einen äußeren Dichtring (25) aufweisenden Ventilteil (4) in eine komplementäre Ventilaufnahme einsteckbar und weist einen Befestigungsflansch (26) auf, über den es druckmittel dicht an der Ventilaufnahme verschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
■ zumindest das Magnetgehäuse (11) und der untere Magnetpol (16) des Elektromagneten (2) und/oder das Ventilgehäuse (18) und der Befestigungsflansch (26) des Hydraulikventils (1) jeweils als einstückige Integralbauteile sowie als spanlos herstellbare Einzelteile ausgebildet sind.
2. Hydraulikventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
■ das Ventilgehäuse (18) des Ventilteils (4) als durch mehrstufiges Tiefziehen aus einer Blechplatine hergestellte tassenförmige Hülse mit am offenen Ende sich rechtwinklig wegerstreckendem umlaufenden Materialkragen (27) ausgebildet ist, ■ welche durch Ausstanzen des Tassenbodens mit dem Druckanschluss (P) und durch Einstanzen axial versetzt zueinander angeordneter Radialdurchbrüche in deren Mantelfläche (19) mit dem Verbraucheran- schluss (A) und dem Tankanschluss (T) versehen wird.
3. Hydraulikventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
■ aus dem umlaufenden Materialkragen (27) des Ventilgehäuses (18) durch abschließendes Stanzpressen ein kreisringförmiger Bund (28) und ausgehend von diesem der stegförmig ausgebildete, integrierte Befestigungsflansch (26) mit einem Schraubendurchbruch (29) ausformbar ist.
4. Hydraulikventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ■ das als Zylinderrohrhülse mit ins Hülseninnere abgewinkelten Boden (12) ausgebildete Magnetgehäuse (11) des Elektromagneten (2) durch mehrstufiges Tiefziehen aus einer Blechplatine herstellbar und zunächst tassenförmig mit einem geschlossenem Boden (12) ausgebildet ist, ■ welches durch nochmaliges Tiefziehen eines zentrischen Teils des Bodens (12) axial in das Hülseninnere und durch abschließendes Ausstanzen eines kreisförmigen Axialdurchbruchs (30) aus diesem Teil des Bodens (12) mit dem integrierten unteren Magnetpol (16) versehen ist.
5. Hydraulikventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
■ der Innendurchmesser des an das Magnetgehäuse (11) angeformten unteren Magnetpols (16) und der Durchmesser des Axialdurchbruchs (30) in dessen Boden (12) etwa dem Außendurchmesser des Magnetankers (3) entspricht und der Magnetanker (3) bei Bestromung des Elektromagneten (2) zumindest teilweise in den Axialdurchbruch (30) eintaucht.
6. Hydraulikventil nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass ■ der kreisringförmige Bund (28) des Ventilgehäuses (28) und der kreisringförmige Teil des Bodens (12) des Magnetgehäuses (11) aneinander anliegen und durch punkt- oder ringförmiges Induktions- oder Laserschweißen miteinander verbunden sind.
7. Hydraulikventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
■ der obere Magnetpol (15) des Elektromagneten (2) ebenfalls als durch Stanzziehen spanlos herstellbare und in den Kunststoff-Spulenkörper (8) eingegossene Kragenhülse ausgebildet ist,
■ die mit der Innenfläche ihres Hülsenteils (31) an der Metallhülse (17) des Elektromagneten (2) anliegt und über ihren Kragen (32) mit dem Magnetgehäuse (11 ) magnetisch leitend verbunden ist.
8. Hydraulikventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
■ der obere Magnetpol (15) am Umfang seines Kragens (32) mehrere Aussparungen (33) als Kunststoff Übergänge zur Lagefixierung des oberen Magnetpols (15) im Kunststoff-Spulenkörper (8) aufweist.
9. Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ■ der Magnetanker (3) des Elektromagneten (2) als beidseitig offene Hohlzylinderhülse ausgebildet ist, die ebenfalls spanlos durch Fließpressen mit anschließendem Ausstanzen des Bodens herstellbar ist,
■ und in dessen Hohlzylinder ein Zentrierzapfen (35) eines mit der Schließkugel (7) und einem Ventilsitz (5) des Ventilteils (4) in Wirkverbindung stehenden zweiten Schließkörpers (34) hineinragt.
10. Hydraulikventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ■ der zweite Schließkörper (34) als Kunststoff-Spritzgießteil ausgebildet ist und im Wesentlichen aus einem Zylinderstift (36) mit mehreren an dessen Mantelfläche angeformten radialen Axialführungsrippen (37) besteht, und welcher an seiner ventilteilseitigen Stirnseite einen mit dem ersten Ventilsitz (5) in Wirkverbindung stehenden Schließkegel (38) sowie einen mit der Schließkugel (7) in Wirkverbindung stehenden Stößelsstift (39) aufweist.
PCT/EP2004/013189 2003-12-18 2004-11-20 Elektromagnetisches hydraulikventil, insbesondere 3/2-wegeschaltventil zur steuerung eines variablen ventiltriebes einer brennkraftmaschine WO2005059420A1 (de)

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US11/454,966 US7243680B2 (en) 2003-12-18 2006-06-16 Electromagnetic hydraulic valve, in particular a 3/2-way directional control valve, for controlling a variable drive train of an internal combustion engine

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