WO2007012393A1 - Electromagnetic actuating unit - Google Patents

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WO2007012393A1
WO2007012393A1 PCT/EP2006/006704 EP2006006704W WO2007012393A1 WO 2007012393 A1 WO2007012393 A1 WO 2007012393A1 EP 2006006704 W EP2006006704 W EP 2006006704W WO 2007012393 A1 WO2007012393 A1 WO 2007012393A1
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WO
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armature
guide sleeve
armature guide
bobbin
electromagnetic actuator
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/006704
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Ross
Josef Groeschel
Original Assignee
Schaeffler Kg
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14598Coating tubular articles
    • B29C45/14622Lining the inner or outer surface of tubular articles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/0624Lift valves
    • F16K31/0634Lift valves with fixed seats positioned between movable valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0655Lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor

Definitions

  • the invention relates to a magnetic actuator of a hydraulic We- geventils with a bobbin, an armature and an armature guide sleeve and a method for producing a composite component of a magnetic actuator, wherein the composite component comprises at least one bobbin made of plastic and a cup-shaped anchor guide sleeve.
  • Such directional control valves are used in internal combustion engines, for example for controlling hydraulic camshaft adjusters or switchable cam followers.
  • the directional control valves consist of an electromagnetic actuator and a valve section.
  • the valve section represents the hydraulic section of the directional control valve, wherein at least one inlet connection, at least one working connection and a tank connection are formed on the latter.
  • a directional control valve for controlling a camshaft adjuster, this is normally designed as a 4/3 proportional directional control valve.
  • a proportional valve is disclosed for example in DE 199 56 160.
  • the electromagnetic actuator is composed in this case of a first magnetic yoke, a coil, a second magnetic yoke, a housing, an armature and a connecting element, which receives an electrical connector, which serves to power the coil together.
  • the valve section consists of a valve housing and one axially therein displaceably arranged control piston.
  • the valve housing is arranged within a receiving opening of the second magnetic yoke and fixedly connected thereto.
  • On the outer circumferential surface of the valve housing four annular grooves are formed, which serve as pressure medium connections. Openings are formed in the groove surfaces of the annular grooves, as a result of which pressure medium can reach the interior of the valve housing.
  • a control piston is arranged axially displaceable, wherein the outer diameter of the control piston is adapted to the inner diameter of the valve housing.
  • ring grooves are also formed on the control piston, via which adjacent pressure medium connections can be connected to one another.
  • the coil, the first and the second magnetic yoke are arranged coaxially within the housing of the electromagnetic actuator.
  • the first and the second yoke are offset from each other in the axial direction.
  • In the region between the first and the second magnetic yoke is located radially within the magnetic yokes of the armature, which is surrounded in the radial direction of the coil.
  • the armature, the housing, the first and the second magnetic yoke form a flux path for the magnetic flux lines, which are caused by energizing the coil.
  • the armature By energizing the coil, the armature is urged in the direction of the second magnetic yoke, wherein this movement is transmitted by means of an anchor rod attached to the control piston. This is now moved against a spring supported on the valve housing in the axial direction.
  • Directional valves for controlling switchable cam followers are usually designed as switching valves.
  • a switching valve is, in one embodiment known as a 3/2-way valve, for example from DE 102 52 431 A1.
  • the electromagnetic actuator in turn consists of a housing, an armature, a connection element, a first and a second magnetic yoke.
  • the function and design of the electromagnetic actuator are largely analogous to that of the proportional valve.
  • an inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the valve section.
  • the working connection communicates via a respective valve seat designed as opening with both the inlet and the tank connection.
  • a control piston is further arranged, on which two closing elements are formed.
  • Each closing element can, depending on the position of the control piston within the valve housing, block or release the pressure medium flow through one of the valve seats.
  • the working connection can thus be selectively connected to the inlet connection or to the tank connection.
  • the axial position of the control piston is in turn set via the axial position of the armature relative to the second magnetic yoke.
  • an armature guide sleeve is arranged within a magnetic yoke, in which an armature is received axially displaceable.
  • the armature guide sleeve is cup-shaped with a bottom and a cylindrical portion formed with a cylindrical inner circumferential surface.
  • the cylindrical inner circumferential surface serves to guide the armature, wherein the bottom limits the axial travel of the armature in an axial direction.
  • friction-reducing measures such as formations of the armature or bearing elements between these components are provided in the prior art.
  • it may be provided to provide the anchor with a sliding coating, such as Teflon.
  • Teflon a sliding coating
  • This cavity can on the one hand, act by a negative pressure occurring in this, inhibiting movement of the armature away from the ground.
  • this cavity entering leakage oil a inhibiting axial movement of the anchor to the ground.
  • DE 100 51 614 A1 is proposed to solve this problem to provide the anchor with axial holes or axially extending grooves on the outer circumferential surface to allow pressure equalization between the cavities before and behind the anchor.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide an electromagnetic actuator of a directional control valve, wherein the assembly effort is minimized and thus its production costs are reduced.
  • Particular attention should be paid to a friction-optimized armature guide within an armature guide sleeve and the reduction of the hysteresis of the characteristic of the directional control valve.
  • the buildup of underpressure or overpressure within the armature guide sleeve should be counteracted due to the armature movement.
  • the object is achieved in that the electromagnetic actuator of a hydraulic directional valve is designed with a bobbin, an armature and an armature guide sleeve, wherein the armature guide sleeve consists of a metallic, non-magnetizable material and is disposed within a cylindrical, blind hole-like recess of the bobbin, said the armature guide sleeve has a substantially cylindrical section, on the inner lateral surface of which at least three radially inwardly extending elevations extending in the axial direction are formed, the armature being axially displaceable is disposed within the armature guide sleeve and wherein the elevations serve as anchor treads.
  • the bobbin consists of plastic and rests against the outer lateral surface of the cylindrical portion. Due to the design of the bobbin and the armature guide sleeve as a composite component of the assembly effort of the electromagnetic actuator can be reduced. In addition, the Anker Resultss- sleeve is supported by the bobbin and thus protected against deformation by the anchor.
  • the armature guide sleeve can be made by means of a chipless forming process from a sheet metal part. It can be provided that the cylindrical see section has a wave-shaped profile in cross section. In this
  • the material of the bobbin on the outer man- tel Based on the Anke Resultsshülse engage in the wave-shaped profile of the surveys.
  • the formation of the armature guide sleeve from a sheet metal part by means of a chipless forming process represents a cost-effective production method. It can be provided to manufacture the armature guide sleeve by means of a deep-drawing process from a sheet metal blank. Due to the formation of the elevations by means of a wavy in the circumferential direction of the armature guide sleeve profile, this can be made completely by means of chipless forming process. In this case, the rigidity of the armature guide sleeve, especially the elevations, be increased by the fact that arranged on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve bobbin is adapted to the wave-like profile. In this case, the armature guide sleeve can be formed, for example, by means of an injection molding process on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve.
  • the radial extent is each
  • the anchor guide sleeve is made of a stainless steel.
  • the armature guide sleeve defines in the electromagnetic actuator an air gap between a magnetic yoke and the armature. To fulfill this function, it must be made of a non-magnetizable material.
  • the use of a stainless steel is advantageous, which allows the use of non-cutting forming process.
  • the object is further achieved by the use of a method according to the invention for producing a composite component of a magnetic actuator of a directional control valve, wherein the composite component comprises at least one bobbin made of plastic and a cup-shaped anchor guide sleeve, wherein at the armature guide sleeve of the pot shape deviating functional element are formed, the extend into the interior of the pot shape, wherein the composite component is made starting from a cup-shaped sheet metal blank and wherein the bobbin by means of a plastic Forming process is formed within a plastic forming tool on the outer circumference of the armature guide sleeve, with the following method steps:
  • the molding method may be, for example, an injection molding method, a transfer molding method or a molding method.
  • the indentations may be provided to carry out the indentations as beads formed on the axial end face of the lead-in punch, wherein the material of the sheet metal blank displaced into these beads forms stops for an armature sleeve arranged within the armature guide sleeve.
  • the indentations may be formed as arranged on the lateral surface of the Vorhaltestquels, axially extending grooves, wherein the displaced in these grooves material of the sheet metal blank forms running surfaces for an arranged within the armature guide sleeve anchor.
  • the manufacture of the existing of a plastic bobbin of the electromagnetic actuator takes place in the majority of cases by means of an injection molding process.
  • other plastic molding methods such as transfer molding or compression molding, may be used.
  • the proposed procedure ensures that the bobbin is firmly connected to the anchor guide sleeve.
  • Another advantage of this method is that of the pot-like shape deviating functional element of the armature guide sleeve during the formation of the bobbin, NEN without additional operations, NEN can be formed.
  • the bobbin is formed on the outer surface of the sheet metal blank to form the functional elements of the armature guide sleeve.
  • Such functional elements may be, for example, arranged on the inner circumferential surface of the armature guide sleeve, radially inwardly projecting and axially extending elevations, which serve as running surfaces for the anchor. It is also conceivable to form stops for the armature which protrude into the armature guide sleeve at the bottom of the cup-shaped armature guide sleeve in the axial direction and restrict the axial displacement path of the armature in this direction.
  • a Vorhaltest Zi is introduced into the interior of the sheet metal blank, whose outer contour corresponds to a negative of the desired outer contour of the armature guide sleeve.
  • Sheet metal blank and Vorhaltestquel are arranged within a forming tool, in the interior of a cavity is formed, the outer contours of which correspond to the outer contours of the bobbin.
  • the desired plastic in plasticized form introduced under pressure, which fills the cavity.
  • the wall of the sheet blank is displaced into the recesses of the Vorhaltestquel.
  • the finished composite component can be removed from the mold.
  • the functional elements can be formed without additional costs and work steps during the production of the bobbin and the armature guide sleeve can be firmly connected to the bobbin.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an electromagnetic actuator according to the invention using the example of a 4/3-way proportional valve
  • FIG. 2 shows a cross section along the line H-II in FIG. 1 a
  • FIG. 3 shows a third embodiment of an electromagnetic actuator according to the invention using the example of a 3/2-way switching valve
  • FIG. 4 shows schematically a working step of a production method.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an electromagnetic actuating unit 2 according to the invention using the example of a directional control valve 1 designed as a 4/3-way proportional valve.
  • the directional control valve 1 has an electromagnetic actuating unit 2 and a valve section 3.
  • the electromagnetic actuating unit 2 has a bobbin 5 and a connection element 6 formed integrally therewith.
  • the bobbin 5 carries a coil 7 consisting of several turns of a suitable wire.
  • the radially outer surface of the coil 7 is surrounded by a sleeve-shaped material layer 8, which is made of a non-magnetizable material Material exists.
  • the material layer 8 may for example consist of a suitable plastic and be sprayed onto the wound coil 7.
  • an electrical connector 9 is received, via which the coil 7 can be connected to a current orchromquel- Ie.
  • the bobbin 5 is formed with a substantially cylindrical, blind hole-like recess 10, which is arranged concentrically to the coil 7. Furthermore, the bobbin 5 and the connecting element 6 at the bottom end of the recess 10 receives a sleeve-shaped first magnetic yoke 11. Within the recess 10, a pot-shaped armature guide sleeve 12 is arranged, wherein the outer contour of the inner contour of the recess 10 is adjusted.
  • the armature guide sleeve 12 is thin-walled, with a wall thickness of about 0.1 mm, executed and comprises a cylindrical portion 12 b, which is bounded by a sleeve bottom 12 c.
  • the sleeve bottom 12c is provided with axially inwardly extending stops 13b.
  • the armature guide sleeve 12 extends in the axial direction along the entire recess 10, which surrounds the bobbin 5 at its opening in the radial direction at least partially.
  • the bobbin 5 is disposed within a cup-shaped housing 14.
  • the open end of the housing 14 projects beyond the connecting element 6 in the axial direction, wherein this, and thus the bobbin 5, are fixed within the housing 14 by means of a flared connection 15.
  • an armature 16 is slidably disposed in the axial direction.
  • the displacement of the armature 16 is limited in one direction by the stops 13 b and in the other direction by a second magnetic yoke 17.
  • the second magnetic yoke 17 has a tubular portion 18 and an annular portion 19 adjoining it in the axial direction.
  • the tubular section 18 extends through an opening 21 formed in the bottom 20 of the housing 14 into the opening 10 in the recess 10 of the coil housing.
  • Body 5 arranged armature guide sleeve 12.
  • the outer diameter of the tubular portion 18 is the diameter of the opening 21, except for a possibly existing game adapted.
  • the inner diameter of the axial end of the tubular section 18 facing the armature 16 is made larger than the outer diameter of the armature 16. Thus, it can dip into this section.
  • the outer circumferential surface of the tubular portion 18 tapers towards the armature 16.
  • the housing 14 is supported on the annular portion 19 via a mounting flange 22.
  • the mounting flange 22 serves for fastening the directional valve 1 to a surrounding construction, not shown.
  • the second magnetic yoke 17 may be formed as shown in Figure 1 as a one-piece component. An alternative embodiment is shown in FIG. 1a. In this embodiment, the second magnetic yoke 17 consists of two components, the pole core 23 and a sleeve-shaped extension 24 formed integrally with the mounting flange 22.
  • a sealing ring 25 a is arranged between the tubular portion 18 of the second magnetic yoke 17, the bottom 20 of the housing 14 and the armature guide sleeve 12, a sealing ring 25 a is arranged. This prevents, in cooperation with the armature guide sleeve 12, that in the electromagnetic actuator 2 penetrating pressure fluid, usually engine oil, passes to the bobbin 5, whereby it is protected from damage by the pressure medium.
  • Figure 2 shows a cross section through the electromagnetic actuator 2 along the line H-II in Figure 1. In this case, only a part of the bobbin 5, the armature guide sleeve 12 and the armature 16 is shown.
  • the armature guide sleeve 12 is formed on the cylindrical portion 12b with radially inwardly projecting elevations 13a, which extend in the axial direction.
  • the elevations 13a are shown disproportionately large here for illustrative purposes. Although the radial extension of the elevations 13a can be realized in any desired size, completely smaller than 0.06 mm.
  • the outer diameter of the cylindrical outer circumferential surface of the armature 16 is designed such that it is guided by the elevations 13 a, which serve as running surfaces. As a result, in the circumferential direction of the armature 16 between the elevations 13a lubricant channels 26 are formed, which extend in the radial direction.
  • Pressure fluid in this case engine oil, which also acts as a lubricant, can enter via the opening 21 in the electromagnetic actuator 2 and get into the lubricant channels 26, whereby the contact surfaces between the armature 16 and the elevations 13a are sufficiently supplied with lubricant.
  • a first cavity 39 is formed between the sleeve bottom 12c and the sleeve bottom end of the armature 16.
  • An axial displacement of the armature 16 establishes a pressure in this first cavity 39, which pressure deviates from a second cavity 40 delimited by the other axial end face of the armature 16.
  • the formation of the lubricant channels 26 reduces the friction between the armature 16 and the armature guide sleeve 12, on the other hand can take place between the cavities 39,40 pressure equalization. This significantly reduces the hysteresis of the valve characteristic.
  • the push rod 33 may be provided to form the push rod 33 as a profiled body and to arrange them in a bore extending through the armature 16, whereby in the first cavity 39 occurred pressure medium can be returned to the second cavity 40.
  • the bobbin 5 can rest on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve 12, which engages in the elevations 13a, whereby their stability is ensured.
  • the bobbin 5 and the armature guide sleeve 12 are advantageously designed as a composite component. As a result, on the one hand, the number of individual parts of the electromagnetic actuator 2 is reduced, whereby the production can be carried out more cost-effectively. Furthermore, this allows the formation of the functional elements 13 cost-neutral, compared to a purely cylindrical armature guide sleeve 12 done. This can be realized for example by means of the manufacturing method described below.
  • the bobbin 5 is formed by means of a plastic molding process on an outer surface of the armature guide sleeve 12. Suitable shaping methods are, for example, injection molding, transfer molding, compression molding or similar processes.
  • a thin-walled, pot-shaped or sleeve-shaped sheet metal blank 12a which according to the method represents the armature guide sleeve 12, is positioned within a mold of a shaping tool.
  • a Vorhal- test stamp 37 is arranged, whose outer surface corresponds to the inner surface of the finished molded anchor guide sleeve 12.
  • the outer surface of the Vorhaltestresss 37 thus represents a negative of the inner surface of the armature guide sleeve 12.
  • the sheet metal blank 12a is designed cup-shaped, while the outer circumferential surface of the Vorhaltestkovs 37 abuts against the inner circumferential surface of the sheet metal blank 12a.
  • the Vorhaltestquels 37 Einform ⁇ ngen 38 are provided, which are formed in the illustration as circumferentially spaced, axially extending grooves.
  • plasticized plastic is introduced into the mold under pressure.
  • the boundary surfaces of the mold are adapted to the outer surface of the desired bobbin 5.
  • the pressurized plastic fills the Shape, attaches to the outer surface of the sheet metal blank 12a and displaces the wall of the sheet metal blank 12a in the grooves.
  • the bobbin 5 and the elevations 13a of the armature guide sleeve 12 are formed, and the connection between the coil body 5 and the armature guide sleeve 12 is produced.
  • solid plastic can be introduced into the mold, whereby it is plasticized under pressure and the composite component is produced.
  • the composite component After curing of the plastic, the composite component can be removed from the mold.
  • the stops 13b can be formed.
  • the first magnetic yoke 11 can be integrated into this.
  • the first magnetic yoke 11 is positioned in the forming tool on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve 12, and then the bobbin 5 is formed.
  • the valve section 3 of the directional control valve 1 designed as a 4/3-way proportional valve consists of a valve housing 27 and a control piston 28.
  • the valve housing 27 can either be integral with the second magnetic yoke 17 (right side of the drawing). or be designed as a separate component (left side of the drawing). In the case of a separate embodiment of the valve housing 27, this is connected, for example, by means of a screw, welding, flare or gleichrichder connection methods with the second magnetic yoke 17.
  • a plurality of annular grooves 29 are formed, which communicate via recesses 30 formed in the groove bottoms of the annular grooves 29 with the interior of the substantially hollow cylindrical valve housing 27.
  • the annular grooves 29 and the opening facing away from the electromagnetic actuator 2 opening in the valve housing 27 serve as pressure Central connections A, B, P, T.
  • the axial connection (tank connection) T communicates with a pressure medium reservoir, also not shown.
  • control piston 28 is arranged axially displaceable.
  • control sections 31 are formed on the outer circumferential surface of the control piston 28 designed as annular webs.
  • the outer diameter of the control sections 31 is adapted to the inner diameter of the valve housing 27.
  • the control piston 28 is acted upon at one end with the force of a spring element 32 in the direction of the electromagnetic actuator 2.
  • a push rod 33 At the other axial end of the control piston 28 is a push rod 33, which extends through a bore of the second magnetic yoke 17 and is fixedly connected to the armature 16.
  • control piston 28 In the de-energized state of the coil 7, the control piston 28 is urged in the direction of the electromagnetic actuator 2 due to the force of the spring element 32.
  • the housing 14, the first magnetic yoke 11, the armature 16 and the second magnetic yoke 17 are made of a magnetizable material, while the connecting element 6, the push rod 33, the bobbin 5 and the ker arrangementshülse 12 made of a non-magnetizable material.
  • control piston 28 is displaced by means of the push rod 33 against the force of the spring element 32 in the axial direction.
  • the control piston 28 can be adjusted relative to the valve housing 27 in any position between two end stops and thus the pressure medium flows are regulated to or from the pressure chambers of the camshaft adjuster.
  • the housing 14 is positioned on the first magnetic yoke 17. Characterized in that the outer diameter of the tubular portion 18 is adapted to the diameter of the opening 21, these components are centered to each other. The axial position is determined by the bottom 20 and the annular portion 19. Subsequently or in the same step, a caulking 25 between the bottom 20 and the second magnetic yoke 17 is formed. Subsequently, the sealing ring 25 a is inserted, the armature 16 is placed on the second magnetic yoke 17 and the bobbin 5 is positioned with the connection element 6 and the armature guide sleeve 12 between the housing 14 and the tubular portion 18.
  • the armature 16 is centered by the push rod 33 firmly connected to it and its outer circumferential surface, which cooperates with the elevations 13a of the inner lateral surface of the armature guide sleeve 12.
  • the centering of the bobbin 5 is effected by means of the housing 14 and the tubular portion 18.
  • the outer diameter of the bobbin 5 and the material layer 8 are adapted to the inner diameter of the housing 14.
  • the inner diameter of the armature guide sleeve 12 is adapted to the outer diameter of the tubular portion 18.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of an electronic actuating unit 2 according to the invention using the example of a directional control valve 1 designed as a 3/2-way switching valve.
  • a directional control valve 1 designed as a 3/2-way switching valve.
  • Such valves are used, for example, to control a locking mechanism of switchable cam followers.
  • This directional control valve 1 in turn consists of an electromagnetic actuator 2 and a valve section 3.
  • the electromagnetic actuator 2 is largely identical to the actuator unit 2 illustrated in FIGS. 1 and 1a.
  • the actuator second magnetic yoke 17 which faces the armature 16
  • no conical section is formed at the axial end of the actuator second magnetic yoke 17, which faces the armature 16. This serves in the first two embodiments to represent an electromagnetic actuator 2 with a linear characteristic.
  • valve section 3 in turn consists of a valve housing 27 and an axially displaceable therein control piston 28.
  • the valve section 3 in turn consists of a valve housing 27 and an axially displaceable therein control piston 28.
  • only three pressure medium connections A, B, T are formed on the valve housing 27 in this embodiment.
  • two valve seats 35 are arranged, wherein each valve seat 35 can cooperate with a closure member 36 formed on the control piston 28.
  • the directional control valve 1 is shown in the energized state. Due to the magnetic flux generated by the coil 7, the armature 16 and thus the control piston 28 are displaced axially downwards in the illustration. As a consequence, the upper closing body 36 closes the upper valve seat 35, whereby the connection between the working port A and the tank port T is blocked, while pressure medium from the inlet port P on the open lower valve seat 35 to the working port A. can.
  • the de-energized state of the coil 7 eliminates the magnetic force on the armature 16, whereby the control piston 28 is displaced by the flow forces of the pressure medium at the inlet port P in the axial direction upwards.
  • the armature guide sleeve 12 and the armature 16 are formed in accordance with the embodiments of FIGS. 1 and 1a.
  • an electromagnetic actuator 2 can of course also be used in directional control valves 1, in which the valve section 3 is not fixedly connected to the actuator 2 but is arranged in the axial direction relative to one another without a fixed connection.
  • directional control valves 1 are used, for example, as a central valve for camshaft adjuster insert, in which the valve portion 3 is disposed within a camshaft and rotates with this, while the actuator 2 in the axial direction thereto, fixed to a cylinder head or a cylinder head cover.
  • valve housing 28 control piston

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Abstract

The invention relates to an electromagnetic actuating unit (2) of a directional control valve (1), having an armature (16), which is mounted such that it can be axially displaced in an armature guide sleeve (12). In this case, provision is made for the individual components of the actuating unit (2) to be designed, arranged and assembled such that the mounting complexity and the costs during manufacture are reduced to a minimum, the intention being to reduce the hysteresis of the characteristic of the electromagnetic actuating unit (2) to a minimum. Furthermore, a method for the production of a composite component, at least comprising a coil former (5) and a profiled armature guide sleeve (12), is specified.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Elektromagnetische StelleinheitElectromagnetic actuator
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine magnetische Stelleinheit eines Hydraulischen We- geventils mit einem Spulenkörper, einem Anker und einer Ankerführungshülse und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils einer magnetischen Stelleinheit, wobei das Verbundbauteil zumindest einen Spulenkörper aus Kunststoff und eine topfförmige Ankerführungshülse umfasst.The invention relates to a magnetic actuator of a hydraulic We- geventils with a bobbin, an armature and an armature guide sleeve and a method for producing a composite component of a magnetic actuator, wherein the composite component comprises at least one bobbin made of plastic and a cup-shaped anchor guide sleeve.
Derartige Wegeventile werden in Brennkraftmaschinen beispielsweise zur Ansteuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern oder schaltbaren Nockenfolgern eingesetzt. Die Wegeventile bestehen aus einer elektromagnetischen Stelleinheit und einem Ventilabschnitt. Der Ventilabschnitt stellt den hydraulischen Abschnitt des Wegeventils dar, wobei an diesem zumindest ein Zulaufanschluss, mindestens ein Arbeitsanschluss und ein Tankanschluss ausgebildet sind. Mittels der elektromagnetischen Stelleinheit können gezielt bestimmte Anschlüsse des Ventilabschnitts hydraulisch miteinander verbunden und somit die Druckmittelströme gelenkt werden.Such directional control valves are used in internal combustion engines, for example for controlling hydraulic camshaft adjusters or switchable cam followers. The directional control valves consist of an electromagnetic actuator and a valve section. The valve section represents the hydraulic section of the directional control valve, wherein at least one inlet connection, at least one working connection and a tank connection are formed on the latter. By means of the electromagnetic actuator unit specific connections of the valve portion can be hydraulically connected to each other and thus the pressure medium flows are directed.
Für den Einsatz eines Wegeventils zur Steuerung eines Nockenwellenvers- tellers ist dieses im Normalfall als 4/3-Proportionalwegeventil ausgebildet. Ein derartiges Proportionalventil ist beispielsweise in der DE 199 56 160 offenbart. Die elektromagnetische Stelleinheit setzt sich in diesem Fall aus einem ersten Magnetjoch, einer Spule, einem zweiten Magnetjoch, einem Gehäuse, einem Anker und einem Anschlusselement, welches eine elektrische Steckverbindung aufnimmt, die zur Stromversorgung der Spule dient, zusammen.For the use of a directional control valve for controlling a camshaft adjuster, this is normally designed as a 4/3 proportional directional control valve. Such a proportional valve is disclosed for example in DE 199 56 160. The electromagnetic actuator is composed in this case of a first magnetic yoke, a coil, a second magnetic yoke, a housing, an armature and a connecting element, which receives an electrical connector, which serves to power the coil together.
Der Ventilabschnitt besteht aus einem Ventilgehäuse und einem darin axial verschiebbar angeordneten Steuerkolben. Das Ventilgehäuse ist innerhalb einer Aufnahmeöffnung des zweiten Magnetjochs angeordnet und ortsfest mit diesem verbunden. An der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses sind vier Ringnuten ausgebildet, welche als Druckmittelanschlüsse dienen. In den Nut- gründen der Ringnuten sind Öffnungen ausgebildet, wodurch Druckmittel in das Innere des Ventilgehäuses gelangen kann. Im Inneren des Ventilgehäuses ist ein Steuerkolben axial verschiebbar angeordnet, wobei der Außendurchmesser des Steuerkolbens dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses angepasst ist. Des Weiteren sind am Steuerkolben ebenfalls Ringnuten aus- gebildet, über welche benachbarte Druckmittelanschlüsse miteinander verbunden werden können.The valve section consists of a valve housing and one axially therein displaceably arranged control piston. The valve housing is arranged within a receiving opening of the second magnetic yoke and fixedly connected thereto. On the outer circumferential surface of the valve housing four annular grooves are formed, which serve as pressure medium connections. Openings are formed in the groove surfaces of the annular grooves, as a result of which pressure medium can reach the interior of the valve housing. In the interior of the valve housing, a control piston is arranged axially displaceable, wherein the outer diameter of the control piston is adapted to the inner diameter of the valve housing. Furthermore, ring grooves are also formed on the control piston, via which adjacent pressure medium connections can be connected to one another.
Die Spule, das erste und das zweite Magnetjoch sind innerhalb des Gehäuses der elektromagnetischen Stelleinheit koaxial zueinander angeordnet. Das ers- te und das zweite Magnetjoch sind dabei in axialer Richtung zueinander versetzt. In dem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetjoch befindet sich radial innerhalb der Magnetjoche der Anker, wobei dieser in radialer Richtung von der Spule umgeben ist. Der Anker, das Gehäuse, das erste und das zweite Magnetjoch bilden einen Flusspfad für die magnetischen Flussli- nien, welche durch Bestromen der Spule hervorgerufen werden.The coil, the first and the second magnetic yoke are arranged coaxially within the housing of the electromagnetic actuator. The first and the second yoke are offset from each other in the axial direction. In the region between the first and the second magnetic yoke is located radially within the magnetic yokes of the armature, which is surrounded in the radial direction of the coil. The armature, the housing, the first and the second magnetic yoke form a flux path for the magnetic flux lines, which are caused by energizing the coil.
Durch Bestromen der Spule wird der Anker in Richtung des zweiten Magnetjochs gedrängt, wobei diese Bewegung mittels einer am Anker angebrachten Stößelstange auf den Steuerkolben übertragen wird. Dieser wird nun gegen eine sich am Ventilgehäuse abstützende Feder in axialer Richtung bewegt.By energizing the coil, the armature is urged in the direction of the second magnetic yoke, wherein this movement is transmitted by means of an anchor rod attached to the control piston. This is now moved against a spring supported on the valve housing in the axial direction.
Wegeventile zur Ansteuerung von schaltbaren Nockenfolgern sind meist als Schaltventile ausgebildet. Ein derartiges Schaltventil ist, in einer Ausführung als 3/2-Schaltventil, beispielsweise aus der DE 102 52 431 A1 bekannt. Die elektromagnetische Stelleinheit besteht wiederum aus einem Gehäuse, einem Anker, einem Anschlusselement, einem ersten und einem zweiten Magnetjoch. Die Funktion und die Ausbildung der elektromagnetischen Stelleinheit sind in weiten Teilen analog zu der des Proportionalventils. An dem Ventilabschnitt sind in diesem Fall ein Zulaufanschluss, ein Arbeits- anschluss und ein Tankanschluss ausgebildet. Der Arbeitsanschluss kommuniziert über jeweils eine als Ventilsitz ausgebildete Öffnung sowohl mit dem Zulauf- als auch mit dem Tankanschluss. Innerhalb des Ventilgehäuses ist weiterhin ein Steuerkolben angeordnet, an welchem zwei Schließelemente ausgebildet sind. Jedes Schließelement kann, abhängig von der Position des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses, den Druckmittelfluss durch einen der Ventilsitze sperren oder freigeben. Abhängig von der axialen Position des Steuerkolbens kann so der Arbeitsanschluss selektiv mit dem Zulaufanschluss oder mit dem Tankanschluss verbunden werden. Die axiale Lage des Steuerkolbens wird dabei wiederum über die axiale Position des Ankers relativ zum zweiten Magnetjoch festgelegt.Directional valves for controlling switchable cam followers are usually designed as switching valves. Such a switching valve is, in one embodiment known as a 3/2-way valve, for example from DE 102 52 431 A1. The electromagnetic actuator in turn consists of a housing, an armature, a connection element, a first and a second magnetic yoke. The function and design of the electromagnetic actuator are largely analogous to that of the proportional valve. In this case, an inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the valve section. The working connection communicates via a respective valve seat designed as opening with both the inlet and the tank connection. Within the valve housing, a control piston is further arranged, on which two closing elements are formed. Each closing element can, depending on the position of the control piston within the valve housing, block or release the pressure medium flow through one of the valve seats. Depending on the axial position of the control piston, the working connection can thus be selectively connected to the inlet connection or to the tank connection. The axial position of the control piston is in turn set via the axial position of the armature relative to the second magnetic yoke.
In der DE 100 51 614 A1 ist eine elektromagnetische Stelleinheit eines Proportionalventils offenbart. Dabei ist innerhalb eines Magnetjochs eine Ankerführungshülse angeordnet, in welcher ein Anker axial verschiebbar aufgenommen ist. Die Ankerführungshülse ist topfförmig mit einem Boden und einem zylindrischen Abschnitt mit einer zylindrischen Innenmantelfläche ausgebildet. Die zy- lindrische Innenmantelfläche dient zur Führung des Ankers, wobei der Boden den axialen Weg des Ankers in eine axiale Richtung begrenzt. Die Reibung zwischen dem Anker und der Ankerführungshülse hat maßgeblichen Einfluss auf die Kenndaten des Ventils, vor allem auf die auftretende Hysterese. Aus diesem Grund ist eine möglichst geringe Reibung wün- sehenswert. Aus diesem Grund sind im Stand der Technik reibungsmindernde Maßnahmen, wie Ausformungen des Ankers oder Lagerelemente zwischen diesen Bauteilen vorgesehen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Anker mit einem Gleitbelag, beispielsweise Teflon zu versehen. Zwischen dem Boden der Ankerführungshülse und dem bündig an deren In- nenmantelfläche anliegenden Anker, ist ein abgeschlossener Hohlraum ausgebildet. Dieser Hohlraum kann zum einen, durch einen in diesem auftretenden Unterdruck, hemmend auf eine Bewegung des Ankers vom Boden weg wirken. Des Weiteren kann in diesen Hohlraum eintretendes Leckageöl eine axiale Bewegung des Ankers auf den Boden zu hemmen. In der DE 100 51 614 A1 wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, den Anker mit axialen Bohrungen oder axial verlaufenden Nuten an dessen Außenmantelfläche zu versehen um den Druckausgleich zwischen den Hohlräumen vor und hinter dem Anker zu ermöglichen.DE 100 51 614 A1 discloses an electromagnetic actuating unit of a proportional valve. In this case, an armature guide sleeve is arranged within a magnetic yoke, in which an armature is received axially displaceable. The armature guide sleeve is cup-shaped with a bottom and a cylindrical portion formed with a cylindrical inner circumferential surface. The cylindrical inner circumferential surface serves to guide the armature, wherein the bottom limits the axial travel of the armature in an axial direction. The friction between the armature and the armature guide sleeve has a significant influence on the characteristics of the valve, especially on the occurring hysteresis. For this reason, the lowest possible friction is desirable. For this reason, friction-reducing measures, such as formations of the armature or bearing elements between these components are provided in the prior art. For example, it may be provided to provide the anchor with a sliding coating, such as Teflon. Between the bottom of the armature guide sleeve and the armature flush with the inner surface of the armature, a closed cavity is formed. This cavity can on the one hand, act by a negative pressure occurring in this, inhibiting movement of the armature away from the ground. Furthermore, in this cavity entering leakage oil a inhibiting axial movement of the anchor to the ground. In DE 100 51 614 A1 is proposed to solve this problem to provide the anchor with axial holes or axially extending grooves on the outer circumferential surface to allow pressure equalization between the cavities before and behind the anchor.
Nachteilig an der vorgeschlagenen Ausführungsform sind deren hohe Herstellungskosten, welche durch die spanende Nachbearbeitung des aus einem magnetisierbaren Material bestehenden Ankers hervorgerufen werden. Wei- terhin wird durch die Beschichtung des Ankers ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt nötig, welcher sich nachteilig auf den Herstellungsaufwand und die -kosten auswirkt.A disadvantage of the proposed embodiment, the high production costs, which are caused by the machining post-processing of the existing of a magnetizable material anchor. Furthermore, the coating of the armature necessitates an additional processing step, which has a disadvantageous effect on the production outlay and the costs.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit eine elektromagnetische Stelleinheit eines Wegeventils zu schaffen, wobei dessen Montageaufwand minimiert und somit dessen Herstellungskosten verringert werden. Dabei soll besonderes Augenmerk auf eine reibungsoptimierte Ankerführung innerhalb einer Ankerführungshülse und die Verringerung der Hysterese der Kennlinie des Wegeventils gelegt werden. Speziell soll dem Aufbau von Unter- oder Überdrücken innerhalb der Ankerführungshülse auf Grund der Ankerbewegung entgegengewirkt werden.The invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide an electromagnetic actuator of a directional control valve, wherein the assembly effort is minimized and thus its production costs are reduced. Particular attention should be paid to a friction-optimized armature guide within an armature guide sleeve and the reduction of the hysteresis of the characteristic of the directional control valve. Specifically, the buildup of underpressure or overpressure within the armature guide sleeve should be counteracted due to the armature movement.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die elektromagnetische Stelleinheit eines hydraulischen Wegeventils mit einem Spulenkörper, einem Anker und einer Ankerführungshülse ausgeführt ist, wobei die Ankerführungshülse aus einem metallischen, nicht magnetisierbaren Werkstoff besteht und innerhalb einer zylinderförmigen, sacklochartigen Ausnehmung des Spulenkörpers angeordnet ist, wobei die Ankerführungshülse einen im wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, an dessen Innenmantelfläche mindestens drei sich radial nach innen erstreckende, in axialer Richtung verlaufende Erhebungen ausgebildet sind, wobei der Anker axial verschiebbar in- nerhalb der Ankerführungshülse angeordnet ist und wobei die Erhebungen dem Anker als Laufflächen dienen.According to the invention the object is achieved in that the electromagnetic actuator of a hydraulic directional valve is designed with a bobbin, an armature and an armature guide sleeve, wherein the armature guide sleeve consists of a metallic, non-magnetizable material and is disposed within a cylindrical, blind hole-like recess of the bobbin, said the armature guide sleeve has a substantially cylindrical section, on the inner lateral surface of which at least three radially inwardly extending elevations extending in the axial direction are formed, the armature being axially displaceable is disposed within the armature guide sleeve and wherein the elevations serve as anchor treads.
Durch die Ausbildung der Erhebungen an einer Innenmantelfläche der Anker- führungshülse, die derart ausgeführt sind, dass eine zylindrische Außenmantelfläche des Ankers an diesen anliegt, sind in Umfangsrichtung zwischen den Erhebungen axial verlaufende Schmiermittelkanäle ausgebildet. Die Erhebungen dienen dem Anker als Laufflächen. Zum einen sinkt durch die Reduzierung der Anlagefläche des Ankers an der Ankerführungshülse die auftretende Mischreibung zwischen diesen Bauteilen. Des Weiteren kann in die Ankerführungshülse eintretendes Schmiermittel über die Schmiermittelkanäle zu den Laufflächen gelangen. Diese Maßnahmen reduzieren die auftretende Reibung signifikant, wodurch zusätzliche Lagerelemente oder kostenintensive Nachbearbeitung des Ankers entfallen können. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass über die Schmiermittelkanäle gleichzeitig der Druckausgleich zwischen den axial zu dem Anker liegenden Hohlräumen und der Schmiermittelabfluss erfolgen können.Due to the formation of the elevations on an inner lateral surface of the armature guide sleeve, which are designed such that a cylindrical outer lateral surface of the armature bears against these, axially extending lubricant channels are formed in the circumferential direction between the elevations. The elevations serve the anchor as treads. On the one hand, due to the reduction of the contact surface of the armature on the armature guide sleeve, the occurring mixed friction between these components decreases. Furthermore, lubricant entering the armature guide sleeve can reach the treads via the lubricant channels. These measures reduce the friction occurring significantly, so that additional storage elements or costly post-processing of the anchor can be omitted. Another advantage of this embodiment is that at the same time the pressure equalization between the axially located to the armature cavities and the lubricant discharge can be done via the lubricant channels.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spulenkörper aus Kunststoff besteht und an der äußeren Mantelfläche des zylinderförmigen Abschnitts anliegt. Durch die Ausbildung des Spulenkörpers und der Ankerführungshülse als Verbundbauteil kann der Montageaufwand der elektromagnetischen Stelleinrichtung reduziert werden. Außerdem wird die Ankerführungs- hülse durch den Spulenkörper abgestützt und somit gegen Deformationen durch den Anker geschützt.In a further development of the invention it is provided that the bobbin consists of plastic and rests against the outer lateral surface of the cylindrical portion. Due to the design of the bobbin and the armature guide sleeve as a composite component of the assembly effort of the electromagnetic actuator can be reduced. In addition, the Ankerführungs- sleeve is supported by the bobbin and thus protected against deformation by the anchor.
Die Ankerführungshülse kann mittels eines spanlosen Umformverfahrens aus einem Blechteil gefertigt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass der zylindri- sehe Abschnitt im Querschnitt ein wellenförmiges Profil aufweist. In dieserThe armature guide sleeve can be made by means of a chipless forming process from a sheet metal part. It can be provided that the cylindrical see section has a wave-shaped profile in cross section. In this
Ausführungsform kann das Material des Spulenkörpers an der äußeren Man- telfläche der Ankeführungshülse in das wellenförmige Profil der Erhebungen eingreifen.Embodiment, the material of the bobbin on the outer man- telfläche the Ankeführungshülse engage in the wave-shaped profile of the surveys.
Die Ausbildung der Ankerführungshülse aus einem Blechteil mittels eines spanlosen Umformprozesses, stellt eine kostengünstige Herstellungsmethode dar. Dabei kann vorgesehen sein, die Ankerführungshülse mittels eines Tiefziehverfahrens aus einem Blechrohling zu fertigen. Durch die Ausbildung der Erhebungen mittels eines in Umfangsrichtung der Ankerführungshülse wellenförmigen Profils, kann diese komplett mittels spanloser Umformverfahren her- gestellt werden. Dabei kann die Steifigkeit der Ankerführungshülse, speziell der Erhebungen, dadurch gesteigert werden, dass der an der Außenmantelfläche der Ankerführungshülse angeordnete Spulenkörper an das wellenartige Profil angepasst ist. Dabei kann die Ankerführungshülse beispielsweise mittels eines Spritzgiessverfahrens an der Außenmantelfläche der Ankerführungshül- se ausgebildet werden.The formation of the armature guide sleeve from a sheet metal part by means of a chipless forming process, represents a cost-effective production method. It can be provided to manufacture the armature guide sleeve by means of a deep-drawing process from a sheet metal blank. Due to the formation of the elevations by means of a wavy in the circumferential direction of the armature guide sleeve profile, this can be made completely by means of chipless forming process. In this case, the rigidity of the armature guide sleeve, especially the elevations, be increased by the fact that arranged on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve bobbin is adapted to the wave-like profile. In this case, the armature guide sleeve can be formed, for example, by means of an injection molding process on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve.
In einer Konkretisierung der Erfindung beträgt die radiale Erstreckung jederIn a specification of the invention, the radial extent is each
Erhebung weniger als 0,06 mm.Elevation less than 0.06 mm.
Vorteilhafterweise besteht die Ankerführungshülse aus einem Edelstahl. Die Ankerführungshülse definiert in der elektromagnetischen Stelleinheit einen Luftspalt zwischen einem Magnetjoch und dem Anker. Um diese Funktion erfüllen zu können muss diese aus einem nicht magnetisierbaren Material bestehen. Dabei ist der Einsatz eines Edelstahls vorteilhaft, der den Einsatz spanloser Umformverfahren ermöglicht.Advantageously, the anchor guide sleeve is made of a stainless steel. The armature guide sleeve defines in the electromagnetic actuator an air gap between a magnetic yoke and the armature. To fulfill this function, it must be made of a non-magnetizable material. The use of a stainless steel is advantageous, which allows the use of non-cutting forming process.
Die Aufgabe wird weiterhin durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils einer magnetischen Stelleinheit eines Wegeventils gelöst, wobei das Verbundbauteil zumindest einen Spulenkörper aus Kunststoff und eine topfförmige Ankerführungshülse umfasst, wo- bei an der Ankerführungshülse von der Topfform abweichende Funktionselement ausgebildet sind, die sich in das Innere der Topfform erstrecken, wobei das Verbundbauteil ausgehend von einem topfförmigen Blechrohling gefertigt wird und wobei der Spulenkörper mittels eines Kunststoff- Formgebungsverfahrens innerhalb eines dem Kunststoff formgebenden Werkzeugs am Außenumfang der Ankerführungshülse ausgebildet wird, mit folgenden Verfahrensschritten:The object is further achieved by the use of a method according to the invention for producing a composite component of a magnetic actuator of a directional control valve, wherein the composite component comprises at least one bobbin made of plastic and a cup-shaped anchor guide sleeve, wherein at the armature guide sleeve of the pot shape deviating functional element are formed, the extend into the interior of the pot shape, wherein the composite component is made starting from a cup-shaped sheet metal blank and wherein the bobbin by means of a plastic Forming process is formed within a plastic forming tool on the outer circumference of the armature guide sleeve, with the following method steps:
- Anordnen des auf einem Vorhaltestempel angeordneten Blechrohlings in- nerhalb des formgebenden Werkzeugs, wobei die ansonsten der innerenArranging the sheet blank located on a lead punch within the forming tool, the otherwise the inner punch
Fläche des Blechrohlings angepasste äußere Fläche des Vorhaltestempels mit zu den Funktionselementen korrespondierenden Einformungen versehen ist,Surface of the sheet metal blank adapted outer surface of the Vorhaltestempels is provided with corresponding to the functional elements recesses,
- Einfüllen des Kunststoffes in das formgebende Werkzeug, - Ausfüllen des Werkzeugs durch den plastifizierten, unter Druck stehenden Kunststoff, wobei dieser die korrespondierenden Bereiche des Blechrohlings in die Einformungen des Vorhaltestempels drängt,Filling of the plastic in the forming tool, filling of the tool by the plasticized, pressurized plastic, which pushes the corresponding areas of the sheet metal blank into the recesses of the Vorhaltestempels,
- Aushärten des Kunststoffes und- curing the plastic and
- Entnahme des fertigen Verbundbauteils.- Removal of the finished composite component.
Das Formgebungsverfahren kann beispielsweise ein Spritzgießverfahren, ein Spritzpressverfahren oder ein Formpressverfahren ist.The molding method may be, for example, an injection molding method, a transfer molding method or a molding method.
Dabei kann vorgesehen sein, die Einformungen als an der axialen Stirnfläche des Vorhaltestempels ausgebildete Sicken auszuführen, wobei das in diese Sicken verdrängte Material des Blechrohlings Anschläge für einen innerhalb der Ankerführungshülse angeordneten Anker bildet.In this case, it may be provided to carry out the indentations as beads formed on the axial end face of the lead-in punch, wherein the material of the sheet metal blank displaced into these beads forms stops for an armature sleeve arranged within the armature guide sleeve.
Zusätzlich oder alternativ können die Einformungen als an der Mantelfläche des Vorhaltestempels angeordnete, axial verlaufende Nuten ausgebildet sein, wobei das in diese Nuten verdrängte Material des Blechrohlings Laufflächen für einen innerhalb der Ankerführungshülse angeordneten Anker bildet.Additionally or alternatively, the indentations may be formed as arranged on the lateral surface of the Vorhaltestempels, axially extending grooves, wherein the displaced in these grooves material of the sheet metal blank forms running surfaces for an arranged within the armature guide sleeve anchor.
Die Fertigung des aus einem Kunststoff bestehenden Spulenkörpers der elekt- romagnetischen Stelleinheit erfolgt in der Mehrzahl der Fälle mittels eines Spritzgiessverfahrens. Alternativ können auch andere Formgebungsverfahren für Kunststoff, wie beispielsweise Spritzpress- oder Formpressverfahren, angewandt werden. Durch das vorgeschlagene Verfahren ist sichergestellt, dass der Spulenkörper fest mit der Ankerführungshülse verbunden ist. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass von der topfartigen Form abweichende Funktionselement der Ankerführungshülse während der Ausbildung des Spulenkörpers, ohne zusätzliche Arbeitsgänge, ausgebildet werden kön- nen.The manufacture of the existing of a plastic bobbin of the electromagnetic actuator takes place in the majority of cases by means of an injection molding process. Alternatively, other plastic molding methods, such as transfer molding or compression molding, may be used. The proposed procedure ensures that the bobbin is firmly connected to the anchor guide sleeve. Another advantage of this method is that of the pot-like shape deviating functional element of the armature guide sleeve during the formation of the bobbin, NEN without additional operations, NEN can be formed.
Zu diesem Zweck ist vorgesehen, ausgehend von einem topfartigen Blechrohling, während des Spritzgiess-, Spritzpress- oder Formpressverfahrens, in dem der Spulenkörper an der äußeren Fläche des Blechrohlings ausgebildet wird, die Funktionselemente der Ankerführungshülse auszubilden. Derartige Funktionselemente können beispielsweise an der Innenmantelfläche der Ankerführungshülse angeordnete, radial nach innen ragende und axial verlaufende Erhebungen sein, die als Laufflächen für den Anker dienen. Ebenso denkbar ist es, am Boden der topfartigen Ankerführungshülse in axialer Richtung in die Ankerführungshülse hinein ragende Anschläge für den Anker aus- zubilden, die den axialen Verschiebeweg des Ankers in diese Richtung beschränken.For this purpose, it is provided, starting from a pot-shaped sheet metal blank, during the injection molding, transfer molding or compression molding process, in which the bobbin is formed on the outer surface of the sheet metal blank to form the functional elements of the armature guide sleeve. Such functional elements may be, for example, arranged on the inner circumferential surface of the armature guide sleeve, radially inwardly projecting and axially extending elevations, which serve as running surfaces for the anchor. It is also conceivable to form stops for the armature which protrude into the armature guide sleeve at the bottom of the cup-shaped armature guide sleeve in the axial direction and restrict the axial displacement path of the armature in this direction.
Zu diesem Zweck wird in das Innere des Blechrohlings ein Vorhaltestempel eingeführt, dessen Außenkontur einem Negativ der gewünschten Außenkontur der Ankerführungshülse entspricht. Blechrohling und Vorhaltestempel sind innerhalb eines formgebenden Werkzeugs angeordnet, in dessen Inneren ein Hohlraum ausgebildet ist, dessen Außenkonturen den Außenkonturen des Spulenkörpers entsprechen. Anschließend wird der gewünschte Kunststoff in plastifizierter Form, unter Druck eingeführt, wobei dieser den Hohlraum ausfüllt. Durch den während des Formgebungsprozesses, in dem der Spulenkörper ausgeformt wird, auf den plastifizierten Kunststoff ausgeübten Druck, wird die Wandung des Blechrohlings in die Einformungen des Vorhaltestempel verdrängt. Nach dem Aushärten des Kunststoffes durch Abkühlen der Masse oder spezielle Härteverfahren kann das fertige Verbundbauteil aus der Form entnommen werden. Dadurch können ohne zusätzliche Kosten und Arbeitsschritte während der Herstellung des Spulenkörpers die Funktionselemente ausgebildet und die Ankerführungshülse fest mit dem Spulenkörper verbunden werden. Kurze Beschreibung der ZeichnungenFor this purpose, a Vorhaltestempel is introduced into the interior of the sheet metal blank, whose outer contour corresponds to a negative of the desired outer contour of the armature guide sleeve. Sheet metal blank and Vorhaltestempel are arranged within a forming tool, in the interior of a cavity is formed, the outer contours of which correspond to the outer contours of the bobbin. Subsequently, the desired plastic in plasticized form, introduced under pressure, which fills the cavity. By the during the molding process in which the bobbin is formed, applied to the plasticized plastic pressure, the wall of the sheet blank is displaced into the recesses of the Vorhaltestempel. After curing of the plastic by cooling the mass or special hardening process, the finished composite component can be removed from the mold. As a result, the functional elements can be formed without additional costs and work steps during the production of the bobbin and the armature guide sleeve can be firmly connected to the bobbin. Brief description of the drawings
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Er- findung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigenFurther features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which embodiments of the invention are shown in simplified form. Show it
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stelleinheit am Beispiel eines 4/3-We- geproprtionalventils,1 shows a first embodiment of an electromagnetic actuator according to the invention using the example of a 4/3-way proportional valve,
Figur 1a eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stelleinheit,1a shows a second embodiment of an electromagnetic actuator according to the invention,
Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie H-Il in Figur 1 a,FIG. 2 shows a cross section along the line H-II in FIG. 1 a,
Figur 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stelleinheit am Beispiel eines 3/2-Wege- schaltventils,3 shows a third embodiment of an electromagnetic actuator according to the invention using the example of a 3/2-way switching valve,
Figur 4 schematisch einen Arbeitschritt eines Herstellungsverfahrens.FIG. 4 shows schematically a working step of a production method.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektro- magnetischen Stelleinheit 2 am Beispiel eines als 4/3-Wegeproprtionalventils ausgeführten Wegeventils 1. Das Wegeventil 1 weist eine elektromagnetische Stelleinheit 2 und einen Ventilabschnitt 3 auf.FIG. 1 shows a first embodiment of an electromagnetic actuating unit 2 according to the invention using the example of a directional control valve 1 designed as a 4/3-way proportional valve. The directional control valve 1 has an electromagnetic actuating unit 2 and a valve section 3.
Die elektromagnetische Stelleinheit 2 weist einen Spulenkörper 5 und ein ein- teilig mit diesem ausgebildetes Anschlusselement 6 auf. Der Spulenkörper 5 trägt eine aus mehreren Windungen eines geeigneten Drahtes bestehende Spule 7. Die radial äußere Mantelfläche der Spule 7 wird von einer hülsenför- migen Materialschicht 8 umgeben, welche aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht. Die Materialschicht 8 kann beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff bestehen und auf die gewickelte Spule 7 aufgespritzt werden. Innerhalb des Anschlusselements 6 ist eine elektrische Steckverbindung 9 aufgenommen, über welche die Spule 7 mit einer Strom- oder Spannungsquel- Ie verbunden werden kann.The electromagnetic actuating unit 2 has a bobbin 5 and a connection element 6 formed integrally therewith. The bobbin 5 carries a coil 7 consisting of several turns of a suitable wire. The radially outer surface of the coil 7 is surrounded by a sleeve-shaped material layer 8, which is made of a non-magnetizable material Material exists. The material layer 8 may for example consist of a suitable plastic and be sprayed onto the wound coil 7. Within the connecting element 6, an electrical connector 9 is received, via which the coil 7 can be connected to a current or Spannungsquel- Ie.
Der Spulenkörper 5 ist mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen, sackloch- artigen Ausnehmung 10 ausgebildet, welche konzentrisch zur Spule 7 angeordnet ist. Des Weiteren nimmt der Spulenkörper 5 und das Anschlusselement 6 am bodenseitigen Ende der Ausnehmung 10 ein hülsenförmig ausgeführtes erstes Magnetjoch 11 auf. Innerhalb der Ausnehmung 10 ist eine topfförmige Ankerführungshülse 12 angeordnet, wobei deren Außenkontur der Innenkontur der Ausnehmung 10 angepasst ist. Die Ankerführungshülse 12 ist dünnwandig, mit einer Wandstärke von ca. 0.1 mm, ausgeführt und umfasst einen zylinderförmigen Abschnitt 12b, der von einem Hülsenboden 12c begrenzt wird. Der Hülsenboden 12c ist mit sich axial nach innen erstreckenden Anschlägen 13b versehen. Die Ankerführungshülse 12 erstreckt sich in axialer Richtung entlang der gesamten Ausnehmung 10, wobei diese den Spulenkörper 5 an dessen Öffnung in radialer Richtung zumindest teilweise umgreift.The bobbin 5 is formed with a substantially cylindrical, blind hole-like recess 10, which is arranged concentrically to the coil 7. Furthermore, the bobbin 5 and the connecting element 6 at the bottom end of the recess 10 receives a sleeve-shaped first magnetic yoke 11. Within the recess 10, a pot-shaped armature guide sleeve 12 is arranged, wherein the outer contour of the inner contour of the recess 10 is adjusted. The armature guide sleeve 12 is thin-walled, with a wall thickness of about 0.1 mm, executed and comprises a cylindrical portion 12 b, which is bounded by a sleeve bottom 12 c. The sleeve bottom 12c is provided with axially inwardly extending stops 13b. The armature guide sleeve 12 extends in the axial direction along the entire recess 10, which surrounds the bobbin 5 at its opening in the radial direction at least partially.
Der Spulenkörper 5 ist innerhalb eines topfförmig ausgebildeten Gehäuses 14 angeordnet. Das offene Ende des Gehäuses 14 überragt das Anschlusselement 6 in axialer Richtung, wobei dieses, und damit der Spulenkörper 5, mittels einer Bördelverbindung 15 innerhalb des Gehäuses 14 fixiert sind.The bobbin 5 is disposed within a cup-shaped housing 14. The open end of the housing 14 projects beyond the connecting element 6 in the axial direction, wherein this, and thus the bobbin 5, are fixed within the housing 14 by means of a flared connection 15.
Innerhalb der Ankerführungshülse 12 ist ein Anker 16 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Der Verschiebeweg des Ankers 16 wird in der einen Richtung durch die Anschläge 13b und in der anderen Richtung durch ein zweites Magnetjoch 17 begrenzt. Das zweite Magnetjoch 17 weist einen rohrförmigen Abschnitt 18 und einen sich in axialer Richtung daran anschließenden ringförmigen Abschnitt 19 auf. Der rohrförmige Abschnitt 18 erstreckt sich durch eine im Boden 20 des Gehäuses 14 ausgebildete Öffnung 21 in die in der Ausnehmung 10 des Spulen- körpers 5 angeordnete Ankerführungshülse 12. Dabei ist der Außendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 18 dem Durchmesser der Öffnung 21 , bis auf ein eventuell vorhandenes Spiel, angepasst. Der Innendurchmesser des axialen Endes des rohrförmigen Abschnittes 18, welches dem Anker 16 zu- gewandt ist, ist größer ausgeführt als der Außendurchmesser des Ankers 16. Somit kann dieser in diesen Abschnitt eintauchen. Zusätzlich läuft die Außenmantelfläche des rohrförmigen Abschnitts 18 in Richtung des Ankers 16 konisch zu.Within the armature guide sleeve 12, an armature 16 is slidably disposed in the axial direction. The displacement of the armature 16 is limited in one direction by the stops 13 b and in the other direction by a second magnetic yoke 17. The second magnetic yoke 17 has a tubular portion 18 and an annular portion 19 adjoining it in the axial direction. The tubular section 18 extends through an opening 21 formed in the bottom 20 of the housing 14 into the opening 10 in the recess 10 of the coil housing. Body 5 arranged armature guide sleeve 12. In this case, the outer diameter of the tubular portion 18 is the diameter of the opening 21, except for a possibly existing game adapted. The inner diameter of the axial end of the tubular section 18 facing the armature 16 is made larger than the outer diameter of the armature 16. Thus, it can dip into this section. In addition, the outer circumferential surface of the tubular portion 18 tapers towards the armature 16.
Das Gehäuse 14 stützt sich über einen Montageflansch 22 an dem ringförmigen Abschnitt 19 ab. Der Montageflansch 22 dient zur Befestigung des Wegeventils 1 an einer nicht dargestellten Umgebungskonstruktion. Das zweite Magnetjoch 17 kann wie in Figur 1 dargestellt als einteiliges Bauteil ausgebildet sein. Eine alternative Ausführungsform ist in Figur 1 a dar- gestellt. In dieser Ausführungsform besteht das zweite Magnetjoch 17 aus zwei Bauteilen, dem Polkern 23 und einem einteilig mit dem Montageflansch 22 ausgebildeten hülsenförmigen Fortsatz 24.The housing 14 is supported on the annular portion 19 via a mounting flange 22. The mounting flange 22 serves for fastening the directional valve 1 to a surrounding construction, not shown. The second magnetic yoke 17 may be formed as shown in Figure 1 as a one-piece component. An alternative embodiment is shown in FIG. 1a. In this embodiment, the second magnetic yoke 17 consists of two components, the pole core 23 and a sleeve-shaped extension 24 formed integrally with the mounting flange 22.
Zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 18 des zweiten Magnetjochs 17, dem Boden 20 des Gehäuses 14 und der Ankerführungshülse 12 ist ein Dichtring 25a angeordnet. Dieser verhindert im Zusammenwirken mit der Ankerführungshülse 12, dass in die elektromagnetische Stelleinheit 2 eindringendes Druckmittel, in der Regel Motoröl, zum Spulenkörper 5 gelangt, wodurch dieser vor Schädigungen durch das Druckmittel geschützt wird.Between the tubular portion 18 of the second magnetic yoke 17, the bottom 20 of the housing 14 and the armature guide sleeve 12, a sealing ring 25 a is arranged. This prevents, in cooperation with the armature guide sleeve 12, that in the electromagnetic actuator 2 penetrating pressure fluid, usually engine oil, passes to the bobbin 5, whereby it is protected from damage by the pressure medium.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die elektromagnetische Stelleinheit 2 entlang der Linie H-Il in Figur 1. Dabei ist nur ein Teil des Spulenkörpers 5, die Ankerführungshülse 12 und der Anker 16 dargestellt.Figure 2 shows a cross section through the electromagnetic actuator 2 along the line H-II in Figure 1. In this case, only a part of the bobbin 5, the armature guide sleeve 12 and the armature 16 is shown.
Die Ankerführungshülse 12 ist an dem zylinderförmigen Abschnitt 12b mit ra- dial nach innen ragenden Erhebungen 13a ausgebildet, welche sich in axialer Richtung erstrecken. Die Erhebungen 13a sind hier zur Veranschaulichung überproportional groß dargestellt. Die radiale Erstreckung der Erhebungen 13a kann zwar in jeder beliebigen Größe realisiert werden, allerdings sind Erstre- ckungen kleiner gleich 0,06 mm völlig ausreichend. Der Außendurchmesser der zylinderförmigen Außenmantelfläche des Ankers 16 ist derart ausgeführt, dass dieser von den Erhebungen 13a, welche diesem als Laufflächen dienen, geführt wird. Dadurch sind in Umfangsrichtung des Ankers 16 zwischen den Erhebungen 13a Schmiermittelkanäle 26 ausgebildet, welche sich in radialer Richtung erstrecken.The armature guide sleeve 12 is formed on the cylindrical portion 12b with radially inwardly projecting elevations 13a, which extend in the axial direction. The elevations 13a are shown disproportionately large here for illustrative purposes. Although the radial extension of the elevations 13a can be realized in any desired size, completely smaller than 0.06 mm. The outer diameter of the cylindrical outer circumferential surface of the armature 16 is designed such that it is guided by the elevations 13 a, which serve as running surfaces. As a result, in the circumferential direction of the armature 16 between the elevations 13a lubricant channels 26 are formed, which extend in the radial direction.
Durch die Verringerung der Anlagefläche des Ankers 16 an der Ankerführungshülse 12 wird die flächenabhängige Mischreibung zwischen diesen Bauteilen reduziert.By reducing the contact surface of the armature 16 on the armature guide sleeve 12, the surface-dependent mixing friction between these components is reduced.
Druckmittel, in diesem Fall Motoröl, welches auch als Schmiermittel wirkt, kann über die Öffnung 21 in die elektromagnetische Stelleinheit 2 eintreten und in die Schmiermittelkanäle 26 gelangen, wodurch die Kontaktflächen zwischen dem Anker 16 und den Erhebungen 13a ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden. Durch diese Maßnahmen kann auf spezielle, reibungsmin- demde Ausbildungen des Ankers 16 oder zusätzliche Lagerelemente, wie beispielsweise Gleitschichten verzichtet werden.Pressure fluid, in this case engine oil, which also acts as a lubricant, can enter via the opening 21 in the electromagnetic actuator 2 and get into the lubricant channels 26, whereby the contact surfaces between the armature 16 and the elevations 13a are sufficiently supplied with lubricant. These measures make it possible to dispense with special, friction-reducing designs of the armature 16 or additional bearing elements, such as sliding layers.
Zwischen dem Hülsenboden 12c und dem hülsenbodenseitigen Ende des Ankers 16 ist ein erster Hohlraum 39 ausgebildet. Durch eine axiale Verschie- bung des Ankers 16 etabliert sich in diesem ersten Hohlraum 39 ein Druck, welcher von einem zweiten Hohlraum 40, der von der anderen axialen Stirnfläche des Ankers 16 begrenzt wird, abweicht. Durch die Ausbildung der Schmiermittelkanäle 26 kann über diese der Druckausgleich zwischen den Hohlräumen 39, 40 stattfinden. Die Ausbildung der Schmiermittelkanäle 26 vermindert zum einen die Reibung zwischen dem Anker 16 und der Ankerführungshülse 12, zum anderen kann zwischen den Hohlräumen 39,40 ein Druckausgleich stattfinden. Dadurch wird die Hysterese der Ventilkennlinie signifikant verringert.Between the sleeve bottom 12c and the sleeve bottom end of the armature 16, a first cavity 39 is formed. An axial displacement of the armature 16 establishes a pressure in this first cavity 39, which pressure deviates from a second cavity 40 delimited by the other axial end face of the armature 16. Due to the formation of the lubricant channels 26, the pressure compensation between the cavities 39, 40 can take place via this. The formation of the lubricant channels 26 on the one hand reduces the friction between the armature 16 and the armature guide sleeve 12, on the other hand can take place between the cavities 39,40 pressure equalization. This significantly reduces the hysteresis of the valve characteristic.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, die Stößelstange 33 als Profilkörper auszubilden und diese in einer durch den Anker 16 verlaufenden Bohrung anzuordnen, wodurch in den ersten Hohlraum 39 eingetretenes Druckmittel in den zweiten Hohlraum 40 zurückgeführt werden kann. Wie in Figur 2 dargestellt kann der Spulenkörper 5 an der Außenmantelfläche der Ankerführungshülse 12 anliegen, wobei dieser in die Erhebungen 13a eingreift, wodurch deren Stabilität gewährleistet ist.In addition, it may be provided to form the push rod 33 as a profiled body and to arrange them in a bore extending through the armature 16, whereby in the first cavity 39 occurred pressure medium can be returned to the second cavity 40. As shown in Figure 2, the bobbin 5 can rest on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve 12, which engages in the elevations 13a, whereby their stability is ensured.
Der Spulenkörper 5 und die Ankerführungshülse 12 sind vorteilhafterweise als Verbundbauteil ausgeführt. Dadurch wird zum einen die Anzahl der Einzelteile der elektromagnetischen Stelleinheit 2 verringert, wodurch die Herstellung kostengünstiger erfolgen kann. Des Weiteren kann dadurch die Ausbildung der Funktionselemente 13 kostenneutral, im Vergleich zu einer rein zylinderförmigen Ankerführungshülse 12, erfolgen. Dies kann beispielsweise mittels des im Folgenden beschriebenen Herstellungsverfahrens realisiert werden. Der Spulenkörper 5 wird mittels eines Kunststoff-Formgebungsverfahrens an einer äußeren Fläche der Ankerführungshülse 12 ausgebildet. Geeignete Formgebungsverfahren sind beispielsweise Spritzgiess-, Spritzpress-, Formpress- oder ähnliche Verfahren. Zu diesem Zweck wird ein dünnwandiger, topf- oder hülsenförmiger Blechrohling 12a, der nach dem Verfahren die Ankerführungshülse 12 darstellt, innerhalb einer Form eines formgebenden Werkzeuges positioniert. Dabei ist innerhalb des Blechrohlings12a ein Vorhal- testempel 37 angeordnet, dessen äußere Fläche zu der inneren Fläche der fertig geformten Ankerführungshülse 12 korrespondiert. Die äußere Fläche des Vorhaltestempels 37 stellt also ein Negativ der inneren Fläche der Ankerführungshülse 12 dar.The bobbin 5 and the armature guide sleeve 12 are advantageously designed as a composite component. As a result, on the one hand, the number of individual parts of the electromagnetic actuator 2 is reduced, whereby the production can be carried out more cost-effectively. Furthermore, this allows the formation of the functional elements 13 cost-neutral, compared to a purely cylindrical armature guide sleeve 12 done. This can be realized for example by means of the manufacturing method described below. The bobbin 5 is formed by means of a plastic molding process on an outer surface of the armature guide sleeve 12. Suitable shaping methods are, for example, injection molding, transfer molding, compression molding or similar processes. For this purpose, a thin-walled, pot-shaped or sleeve-shaped sheet metal blank 12a, which according to the method represents the armature guide sleeve 12, is positioned within a mold of a shaping tool. In this case, within the sheet metal blank 12a a Vorhal- test stamp 37 is arranged, whose outer surface corresponds to the inner surface of the finished molded anchor guide sleeve 12. The outer surface of the Vorhaltestempels 37 thus represents a negative of the inner surface of the armature guide sleeve 12.
Dies ist in Figur 4 schematisch dargestellt. Der Blechrohling 12a ist topfförmig ausgeführt, während die Außenmantelfläche des Vorhaltestempels 37 an der Innenmantelfläche des Blechrohlings 12a anliegt. An der Außenmantelfläche des Vorhaltestempels 37 sind Einformυngen 38 vorgesehen, welche in der Darstellung als in Umfangsrichtung beabstandete, axial verlaufende Nuten ausgebildet sind.This is shown schematically in FIG. The sheet metal blank 12a is designed cup-shaped, while the outer circumferential surface of the Vorhaltestempels 37 abuts against the inner circumferential surface of the sheet metal blank 12a. On the outer circumferential surface of the Vorhaltestempels 37 Einformυngen 38 are provided, which are formed in the illustration as circumferentially spaced, axially extending grooves.
Anschließend wird in die Form unter Druck plastifizierter Kunststoff eingeführt. Die Begrenzungsflächen der Form sind der äußeren Fläche des gewünschten Spulenkörpers 5 angepasst. Der unter Druck stehende Kunststoff füllt die Form aus, legt sich an die äußere Fläche des Blechrohlings 12a an und verdrängt die Wandung des Blechrohlings 12a in die Nuten. Dadurch werden der Spulenkörper 5 und die Erhebungen 13a der Ankerführungshülse 12 ausgebildet und die Verbindung zwischen dem Spulenkörper 5 und der Ankerfüh- rungshülse 12 hergestellt.Subsequently, plasticized plastic is introduced into the mold under pressure. The boundary surfaces of the mold are adapted to the outer surface of the desired bobbin 5. The pressurized plastic fills the Shape, attaches to the outer surface of the sheet metal blank 12a and displaces the wall of the sheet metal blank 12a in the grooves. As a result, the bobbin 5 and the elevations 13a of the armature guide sleeve 12 are formed, and the connection between the coil body 5 and the armature guide sleeve 12 is produced.
Alternativ zum Einspritzen plastifizierten Kunststoffs, kann in die Form fester Kunststoff eingefüllt werden, wobei dieser unter Druck plastifiziert wird und das Verbundbauteil hergestellt wird.As an alternative to injecting plasticized plastic, solid plastic can be introduced into the mold, whereby it is plasticized under pressure and the composite component is produced.
Nach dem Aushärten des Kunststoffes kann das Verbundbauteil aus der Form entnommen werden.After curing of the plastic, the composite component can be removed from the mold.
Ebenso wie die Erhebungen 13a, können beispielsweise auch die Anschläge 13b ausgebildet werden. Zu diesem Zweck sind an der axialen Stirnfläche des Vorhaltestempels 37 als Sicken ausgebildete Einformungen 38 vorgesehen, in die der Kunststoff den Blechrohling 12a verdrängt.As well as the elevations 13a, for example, the stops 13b can be formed. For this purpose, formed on the axial end face of the Vorhaltestempels 37 as beads formed recesses 38, in which the plastic displaces the sheet metal blank 12a.
Während der Herstellung des Spulenkörpers 5, kann gleichzeitig das erste Magnetjoch 11 in diesen integriert werden. Dazu wird das erste Magnetjoch 11 in dem Formgebenden Werkzeug an der Außenmantelfläche der Ankerführungshülse 12 positioniert, und anschließend der Spulenkörper 5 ausgeformt.During the manufacture of the bobbin 5, at the same time the first magnetic yoke 11 can be integrated into this. For this purpose, the first magnetic yoke 11 is positioned in the forming tool on the outer circumferential surface of the armature guide sleeve 12, and then the bobbin 5 is formed.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, besteht der Ventilabschnirt 3 des als 4/3-We- geproportionalventil ausgeführten Wegeventils 1 aus einem Ventilgehäuse 27 und einem Steuerkolben 28. Das Ventilgehäuse 27 kann entweder einteilig mit dem zweiten Magnetjoch 17 (rechte Seite der Zeichnung) oder als separates Bauteil (linke Seite der Zeichnung) ausgebildet sein. Im Falle einer separaten Ausbildung des Ventilgehäuses 27, ist dieses beispielsweise mittels einer Schraub-, Schweiß-, Bördelverbindung oder gleichwirkender Verbindungsmethoden mit dem zweiten Magnetjoch 17 verbunden. An der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses 27 sind mehrere Ringnuten 29 ausgebildet, welche über in den Nutgründen der Ringnuten 29 ausgebildete Aussparungen 30 mit dem Inneren des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuses 27 kommunizieren. Die Ringnuten 29 und die der elektromagnetischen Stelleinheit 2 abgewandten Öffnung im Ventilgehäuse 27 dienen als Druck- mittelanschlüsse A, B, P, T. Die mittlere Ringnut 29, welche als Zulaufan- schluss P dient, kommuniziert über eine nicht dargestellte Druckmittelleitung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelpumpe. Die beiden äußeren Ringnuten 29, welche als Arbeitsanschlüsse A, B dienen, kommunizieren über ebenfalls nicht dargestellte Druckmittelleitungen mit jeweils einer oder einer Gruppe von gegeneinander wirkenden Druckkammern eines ebenfalls nicht dargestellten Nockenwellenverstellers. Der axiale Anschluss (Tankanschluss) T kommuniziert mit einem ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelreservoir.As can be seen in FIG. 1, the valve section 3 of the directional control valve 1 designed as a 4/3-way proportional valve consists of a valve housing 27 and a control piston 28. The valve housing 27 can either be integral with the second magnetic yoke 17 (right side of the drawing). or be designed as a separate component (left side of the drawing). In the case of a separate embodiment of the valve housing 27, this is connected, for example, by means of a screw, welding, flare or gleichwirkender connection methods with the second magnetic yoke 17. On the outer lateral surface of the valve housing 27, a plurality of annular grooves 29 are formed, which communicate via recesses 30 formed in the groove bottoms of the annular grooves 29 with the interior of the substantially hollow cylindrical valve housing 27. The annular grooves 29 and the opening facing away from the electromagnetic actuator 2 opening in the valve housing 27 serve as pressure Central connections A, B, P, T. The middle annular groove 29, which serves as inlet port P, communicates via a pressure medium line, not shown, with a pressure medium pump, also not shown. The two outer annular grooves 29, which serve as working ports A, B communicate via pressure fluid lines, also not shown, each having one or a group of oppositely acting pressure chambers of a camshaft adjuster, also not shown. The axial connection (tank connection) T communicates with a pressure medium reservoir, also not shown.
Innerhalb des Ventilgehäuses 27 ist der Steuerkolben 28 axial verschiebbar angeordnet. An der Außenmantelfläche des Steuerkolbens 28 sind als Ringstege ausgeführte Steuerabschnitte 31 ausgebildet. Der Außendurchmesser der Steuerabschnitte 31 ist dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses 27 angepasst. Durch eine geeignete axiale Positionierung des Steuerkolbens 28 relativ zum Ventilgehäuse 27 können benachbarte Druckmittelanschlüsse A, B, P miteinander verbunden werden. Der jeweils nicht mit dem Zulaufan- schluss P verbundene Arbeitsanschluss A, B ist gleichzeitig mit dem Tankanschluss T verbunden. Auf diese Weise kann gezielt den einzelnen Druckkammern des Nockenwellenverstellers Druckmittel zugeführt oder aus diesen abgeleitet werden.Within the valve housing 27, the control piston 28 is arranged axially displaceable. On the outer circumferential surface of the control piston 28 designed as annular webs control sections 31 are formed. The outer diameter of the control sections 31 is adapted to the inner diameter of the valve housing 27. By means of a suitable axial positioning of the control piston 28 relative to the valve housing 27, adjacent pressure medium connections A, B, P can be connected to one another. The work connection A, B, which is not connected to the inlet connection P, is connected to the tank connection T at the same time. In this way, the individual pressure chambers of the camshaft adjuster pressure medium can be selectively supplied or derived from these.
Der Steuerkolben 28 wird einenends mit der Kraft eines Federelements 32 in Richtung der elektromagnetischen Stelleinheit 2 beaufschlagt. Am anderen a- xialen Ende des Steuerkolbens 28 liegt eine Stößelstange 33 an, welche sich durch eine Bohrung des zweiten Magnetjochs 17 erstreckt und ortsfest mit dem Anker 16 verbunden ist.The control piston 28 is acted upon at one end with the force of a spring element 32 in the direction of the electromagnetic actuator 2. At the other axial end of the control piston 28 is a push rod 33, which extends through a bore of the second magnetic yoke 17 and is fixedly connected to the armature 16.
In unbestromtem Zustand der Spule 7 wird der Steuerkolben 28 aufgrund der Kraft des Federelements 32 in Richtung der elektromagnetischen Stelleinheit 2 gedrängt.In the de-energized state of the coil 7, the control piston 28 is urged in the direction of the electromagnetic actuator 2 due to the force of the spring element 32.
Das Gehäuse 14, das erste Magnetjoch 11 , der Anker 16 und das zweite Magnetjoch 17 bestehen aus einem magnetisierbaren Material, während das Anschlusselement 6, die Stößelstange 33, der Spulenkörper 5 und die An- kerführungshülse 12 aus einem nicht magnetisierbaren Material bestehen. Somit etabliert sich durch Bestromen der Spule 7 innerhalb der elektromagnetischen Stelleinheit 2 über den Anker 16, das erste Magnetjoch 1 1 , das Gehäuse 14, das zweite Magnetjoch 17 und einen zwischen dem Anker 16 und dem zweiten Magnetjoch 17 befindlichen Luftspalt 34 ein magnetischer Fluss, welcher den Anker 16 in Richtung des Ventilabschnitts 3 drängt. Dadurch wird der Steuerkolben 28 mittels der Stößelstange 33 gegen die Kraft des Federelements 32 in axialer Richtung verschoben. Durch eine geeignete Regelung des in der Spule 7 fließenden Stroms kann der Steuerkolben 28 relativ zum Ventilgehäuse 27 in jeder beliebigen Position zwischen zwei Endanschlägen verstellt werden und somit die Druckmittelzuflüsse zu oder von den Druckkammern des Nockenwellenverstellers geregelt werden.The housing 14, the first magnetic yoke 11, the armature 16 and the second magnetic yoke 17 are made of a magnetizable material, while the connecting element 6, the push rod 33, the bobbin 5 and the kerführungshülse 12 made of a non-magnetizable material. Thus, by energizing the coil 7 within the electromagnetic actuator 2 via the armature 16, the first magnetic yoke 1 1, the housing 14, the second magnetic yoke 17 and an air gap 34 located between the armature 16 and the second magnetic yoke 17 established a magnetic flux, which urges the armature 16 in the direction of the valve section 3. As a result, the control piston 28 is displaced by means of the push rod 33 against the force of the spring element 32 in the axial direction. By a suitable control of the current flowing in the coil 7, the control piston 28 can be adjusted relative to the valve housing 27 in any position between two end stops and thus the pressure medium flows are regulated to or from the pressure chambers of the camshaft adjuster.
Im Folgenden wird der Zusammenbau der elektromagnetischen Stelleinheit 2 erläutert. Zunächst wird das Gehäuse 14 auf dem ersten Magnetjoch 17 positioniert. Dadurch, dass der Außendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 18 dem Durchmesser der Öffnung 21 angepasst ist, werden diese Bauteile zueinander zentriert. Die axiale Lage wird durch den Boden 20 und den ringförmigen Abschnitt 19 festgelegt. Anschließend oder im gleichen Arbeitsschritt wird eine Verstemmung 25 zwischen dem Boden 20 und dem zweiten Magnetjoch 17 ausgebildet. Anschließend wird der Dichtring 25a eingelegt, der Anker 16 auf das zweite Magnetjoch 17 aufgesetzt und der Spulenkörper 5 mit dem Anschlusselement 6 und der Ankerführungshülse 12 zwischen dem Gehäuse 14 und dem rohrförmigen Abschnitt 18 positioniert. Der Anker 16 wird durch die mit ihm fest verbundene Stößelstange 33 und dessen Außenmantelfläche, welche mit den Erhebungen 13a der Innenmantelfläche der Ankerführungshülse 12 zusammenwirkt, zentriert. Die Zentrierung des Spulenkörpers 5 erfolgt mittels des Gehäuses 14 und des rohrförmigen Abschnittes 18. Zu diesem Zweck sind die Außendurchmesser des Spulenkörpers 5 und der Material- schicht 8 dem Innendurchmesser des Gehäuses 14 angepasst. Weiterhin ist der Innendurchmesser der Ankerführungshülse 12 dem Außendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 18 angepasst. Anschließend wird die Bördelverbindung 15 zwischen dem Gehäuse 14 und dem Anschlusselement 6 hergestellt und, bei separater Ausführung des Ventilgehäuses 27, der Ventilabschnitt 3 montiert.The assembly of the electromagnetic actuator 2 will be explained below. First, the housing 14 is positioned on the first magnetic yoke 17. Characterized in that the outer diameter of the tubular portion 18 is adapted to the diameter of the opening 21, these components are centered to each other. The axial position is determined by the bottom 20 and the annular portion 19. Subsequently or in the same step, a caulking 25 between the bottom 20 and the second magnetic yoke 17 is formed. Subsequently, the sealing ring 25 a is inserted, the armature 16 is placed on the second magnetic yoke 17 and the bobbin 5 is positioned with the connection element 6 and the armature guide sleeve 12 between the housing 14 and the tubular portion 18. The armature 16 is centered by the push rod 33 firmly connected to it and its outer circumferential surface, which cooperates with the elevations 13a of the inner lateral surface of the armature guide sleeve 12. The centering of the bobbin 5 is effected by means of the housing 14 and the tubular portion 18. For this purpose, the outer diameter of the bobbin 5 and the material layer 8 are adapted to the inner diameter of the housing 14. Furthermore, the inner diameter of the armature guide sleeve 12 is adapted to the outer diameter of the tubular portion 18. Subsequently, the flare connection 15 between the housing 14 and made the connection element 6 and, in a separate embodiment of the valve housing 27, the valve section 3 is mounted.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elekt- romagnetischen Stelleinheit 2 am Beispiel eines als 3/2-Wegeschaltventil ausgebildeten Wegeventils 1. Derartige Ventile werden beispielsweise zur Ansteuerung eines Verriegelungsmechanismus schaltbarer Nockenfolger verwendet. Dieses Wegeventil 1 besteht wiederum aus einer elektromagnetischen Stelleinheit 2 und einem Ventilabschnitt 3. Die elektromagneti- sehe Stelleinheit 2 ist in weiten Teilen identisch zu der in den Figuren 1 bzw. 1a dargestellten Stelleinheit 2. Im Gegensatz zu diesen Ausführungsformen ist an dem axialen Ende des zweiten Magnetjochs 17, welches dem Anker 16 zugewandt ist, kein konischer Abschnitt ausgebildet. Dieser dient in den ersten beiden Ausführungsformen dazu, eine elektromagnetische Stelleinheit 2 mit einer linearen Kennlinie darzustellen. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist ein derartiger linearer Zusammenhang nicht nötig, da dieses Wegeventil 1 nur zwei Steuerzustände benutzt, nämlich einen unbestromten Zustand und einen maximal bestromten Zustand. Der Ventilabschnitt 3 besteht wiederum aus einem Ventilgehäuse 27 und ei- nem axial darin verschiebbaren Steuerkolben 28. Im Gegensatz zu der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind an dem Ventilgehäuse 27 in dieser Ausführungsform nur drei Druckmittelanschlüsse A, B, T ausgebildet. Innerhalb des Ventilgehäuses 27 sind zwei Ventilsitze 35 angeordnet, wobei jeder Ventilsitz 35 mit einem am Steuerkolben 28 ausgebildeten Schließkörper 36 zusammenwirken kann.FIG. 3 shows a further embodiment of an electronic actuating unit 2 according to the invention using the example of a directional control valve 1 designed as a 3/2-way switching valve. Such valves are used, for example, to control a locking mechanism of switchable cam followers. This directional control valve 1 in turn consists of an electromagnetic actuator 2 and a valve section 3. The electromagnetic actuator 2 is largely identical to the actuator unit 2 illustrated in FIGS. 1 and 1a. In contrast to these embodiments, at the axial end of the actuator second magnetic yoke 17, which faces the armature 16, no conical section is formed. This serves in the first two embodiments to represent an electromagnetic actuator 2 with a linear characteristic. In the embodiment shown in Figure 3, such a linear relationship is not necessary, since this directional control valve 1 uses only two control states, namely a de-energized state and a maximum energized state. The valve section 3 in turn consists of a valve housing 27 and an axially displaceable therein control piston 28. In contrast to the embodiment shown in Figure 1, only three pressure medium connections A, B, T are formed on the valve housing 27 in this embodiment. Within the valve housing 27, two valve seats 35 are arranged, wherein each valve seat 35 can cooperate with a closure member 36 formed on the control piston 28.
In Figur 3 ist das Wegeventil 1 im bestromten Zustand dargestellt. Aufgrund des durch die Spule 7 generierten magnetischen Flusses sind der Anker 16 und damit der Steuerkolben 28 in der Darstellung axial nach unten verscho- ben. Als Konsequenz verschließt der obere Schließkörper 36 den oberen Ventilsitz 35, wodurch die Verbindung zwischen den Arbeitsanschluss A und dem Tankanschluss T gesperrt ist, während Druckmittel vom Zulaufanschluss P über den geöffneten unteren Ventilsitz 35 zum Arbeitsanschluss A gelangen kann. Im unbestromten Zustand der Spule 7 entfällt die magnetische Kraft auf den Anker 16, wodurch der Steuerkolben 28 durch die Strömungskräfte des Druckmittels am Zulaufanschluss P in axialer Richtung nach oben verschoben wird. Dadurch kommt der untere Schließkörper 36 am unteren Ventilsitz 35 zum Anliegen, wodurch die Verbindung zwischen dem Zulaufanschluss P und dem Arbeitsanschluss A unterbrochen und gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluss A und dem Ablaufanschluss T, über den oberen Ventilsitz 35, hergestellt wird.In Figure 3, the directional control valve 1 is shown in the energized state. Due to the magnetic flux generated by the coil 7, the armature 16 and thus the control piston 28 are displaced axially downwards in the illustration. As a consequence, the upper closing body 36 closes the upper valve seat 35, whereby the connection between the working port A and the tank port T is blocked, while pressure medium from the inlet port P on the open lower valve seat 35 to the working port A. can. In the de-energized state of the coil 7 eliminates the magnetic force on the armature 16, whereby the control piston 28 is displaced by the flow forces of the pressure medium at the inlet port P in the axial direction upwards. As a result, the lower closing body 36 comes into contact with the lower valve seat 35, whereby the connection between the inlet connection P and the working connection A is interrupted and at the same time the connection between the working connection A and the outlet connection T, via the upper valve seat 35, is established.
In dieser Ausführungsform ist die Ankerführungshülse 12 und der Anker 16 i- dentisch zu den Ausführungsformen aus den Figuren 1 bzw. 1a ausgebildet.In this embodiment, the armature guide sleeve 12 and the armature 16 are formed in accordance with the embodiments of FIGS. 1 and 1a.
Die erfindungsgemäße Ausführung einer elektromagnetischen Stelleinheit 2 kann natürlich auch in Wegeventilen 1 Anwendung finden, in denen der Ven- tilabschnitt 3 nicht fest mit der Stelleinheit 2 verbunden ist, sondern ohne feste Verbindung in axialer Richtung zueinander angeordnet sind. Derartige Wegeventile 1 finden beispielsweise als Zentralventil für Nockenwellenversteller Einsatz, in denen der Ventilabschnitt 3 innerhalb einer Nockenwelle angeordnet ist und sich mit dieser dreht, während die Stelleinheit 2 in axialer Richtung dazu, fest an einem Zylinderkopf oder einem Zylindekopfdeckel angeordnet ist. The embodiment of an electromagnetic actuator 2 according to the invention can of course also be used in directional control valves 1, in which the valve section 3 is not fixedly connected to the actuator 2 but is arranged in the axial direction relative to one another without a fixed connection. Such directional control valves 1 are used, for example, as a central valve for camshaft adjuster insert, in which the valve portion 3 is disposed within a camshaft and rotates with this, while the actuator 2 in the axial direction thereto, fixed to a cylinder head or a cylinder head cover.
Bezugszeichenreference numeral
1 Wegeventil1 way valve
2 Stelleinheit2 actuator
3 Ventilabschnitt3 valve section
5 Spulenkörper5 bobbins
6 Anschlusselement6 connection element
7 Spule7 coil
8 Materialschicht8 material layer
9 Steckverbindung9 plug connection
10 Ausnehmung10 recess
11 erstes Magnetjoch11 first yoke
12 Ankerführungshülse12 anchor guide sleeve
12a Blechrohling12a sheet metal blank
12b zylinderförmiger Abschnitt12b cylindrical section
12c Hülsenboden12c sleeve bottom
13 Funktionselement13 functional element
13a Erhebung13a survey
13b Anschlag13b stop
14 Gehäuse14 housing
15 Bördelverbindung15 crimp connection
16 Anker16 anchors
17 zweites Magnetjoch17 second magnetic yoke
18 rohrförmiger Abschnitt18 tubular section
19 Ringförmiger Abschnitt19 Annular section
20 Boden20 floor
21 Öffnung21 opening
22 Montageflansch22 mounting flange
23 Polkern23 polkernels
24 Fortsatz24 extension
25 Verstemmung25 caulking
25a Dichtring25a sealing ring
26 Schmiermittelkanal26 lubricant channel
27 Ventilgehäuse 28 Steuerkolben27 valve housing 28 control piston
29 Ringnut29 ring groove
30 Aussparungen30 recesses
31 Steuerabschnitt 32 Federelement31 control section 32 spring element
33 Stößelstange33 push rod
34 Luftspalt34 air gap
35 Ventilsitz35 valve seat
36 Schließkörper 37 Vorhaltestempel36 closing body 37 Advance stamp
38 Einformungen38 indentations
39 erster Hohlraum39 first cavity
40 zweiter Hohlraum40 second cavity
P ZulaufanschlussP inlet connection
T TankanschlussT tank connection
A erster ArbeitsanschlussA first work connection
B zweiter Arbeitsanschluss B second work connection

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromagnetische Stelleinheit (2) eines hydraulischen Wegeventils (1) mit - einem Spulenkörper (5), einem Anker (16) und einer Ankerführungshülse1. Electromagnetic actuator (2) of a hydraulic directional control valve (1) with - a bobbin (5), an armature (16) and an armature guide sleeve
(12), wobei die Ankerführungshülse (12) aus einem metallischen, nicht magneti- sierbaren Werkstoff besteht und innerhalb einer zylinderförmigen, sackloch- artigen Ausnehmung (10) des Spulenkörpers (5) angeordnet ist, - wobei die Ankerführungshülse (12) einen im wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt (12b) aufweist, an dessen Innenmantelfläche mindestens drei sich radial nach innen erstreckende, in axialer Richtung verlaufende Erhebungen (13a) ausgebildet sind, wobei der Anker (16) axial verschiebbar innerhalb der Ankerführungshülse (12) angeordnet ist und wobei die Erhebungen (13a) dem Anker (16) als Laufflächen dienen.(12), wherein the armature guide sleeve (12) consists of a metallic, non-magnetizable material and within a cylindrical, blind hole-like recess (10) of the bobbin (5) is arranged, - wherein the armature guide sleeve (12) is a substantially at least three radially inwardly extending, extending in the axial direction elevations (13 a) are formed, wherein the armature (16) is arranged axially displaceable within the armature guide sleeve (12) and wherein the elevations ( 13a) serve as running surfaces for the armature (16).
2. Elektromagnetische Stelleinheit (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (5) aus Kunststoff besteht und an der äu- ßeren Mantelfläche des zylinderförmigen Abschnitts (12b) anliegt.2. Electromagnetic actuator (2) according to claim 1, characterized in that the bobbin (5) consists of plastic and on the outer outer surface of the cylindrical portion (12b) rests.
3. Elektromagnetische Stelleinheit (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (12b) im Querschnitt ein wellenförmiges Profil aufweist.3. Electromagnetic actuator (2) according to claim 1, characterized in that the cylindrical portion (12 b) has a corrugated profile in cross section.
4. Elektromagnetische Stelleinheit (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Spulenkörpers (5) an der äußeren Mantelfläche der Ankeführungshülse (12) in das wellenförmige Profil der Erhebungen (13a) eingreift. 4. Electromagnetic actuator (2) according to claim 3, characterized in that the material of the bobbin (5) on the outer circumferential surface of the Ankeführungshülse (12) engages in the wave-shaped profile of the elevations (13 a).
5. Elektromagnetische Stelleinheit (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerführungshülse (12) mittels eines spanlosen Umformverfahrens aus einem Blechteil gefertigt ist5. Electromagnetic actuator (2) according to claim 1, characterized in that the armature guide sleeve (12) is made by means of a chipless forming process from a sheet metal part
6. Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils einer elektromagnetischen Stelleinheit (2) eines Wegeventils (1 ),6. A method for producing a composite component of an electromagnetic actuator (2) of a directional control valve (1),
- wobei das Verbundbauteil zumindest einen Spulenkörper (5) aus Kunststoff und eine topfförmige Ankerführungshülse (12) umfasst, wobei an der Ankerführungshülse (12) von der Topfform abweichende Funk- tionselemente (13) ausgebildet sind, die sich in das Innere der Topfform erstrecken,- wherein the composite component comprises at least one bobbin (5) made of plastic and a cup-shaped armature guide sleeve (12), wherein on the armature guide sleeve (12) of the pot shape deviating functional tion elements (13) are formed, which extend into the interior of the pot shape,
- wobei das Verbundbauteil ausgehend von einem topfförmigen Blechrohling (12a) gefertigt wird und- The composite component is made starting from a cup-shaped sheet metal blank (12 a) and
- wobei der Spulenkörper (5) mittels eines Kunststoff-Formgebungsverfahrens innerhalb eines dem Kunststoff formgebenden Werkzeugs am Außenumfang der Ankerführungshülse (12) ausgebildet wird, mit folgenden Verfahrensschritten:- Wherein the bobbin (5) by means of a plastic molding process within a plastic forming tool on the outer circumference of the armature guide sleeve (12) is formed, comprising the following method steps:
- Anordnen des auf einem Vorhaltestempel angeordneten Blechrohlings (12a) innerhalb des formgebenden Werkzeugs, wobei die ansonsten der inneren Fläche des Blechrohlings (12a) angepasste äußere Fläche des Vorhaltestempels mit zu den Funktionselementen (13) korrespondierenden Ein- formungen versehen ist, Einfüllen des Kunststoffes in das formgebende Werkzeug,Arranging the sheet-metal blank (12a) arranged on a lead-out punch within the shaping tool, the outer surface of the lead-in punch otherwise matching the inner surface of the sheet-metal blank (12a) being provided with indentations corresponding to the functional elements (13); the shaping tool,
- Ausfüllen des Werkzeugs durch den plastifizierten, unter Druck stehenden Kunststoff, wobei dieser die korrespondierenden Bereiche des Blechrohlings- Filling the tool by the plasticized, pressurized plastic, this being the corresponding areas of the sheet metal blank
(12a) in die Einformungen des Vorhaltestempels drängt, Aushärten des Kunststoffes und Entnahme des fertigen Verbundbauteils.(12a) urges in the recesses of the Vorhaltestempels, curing of the plastic and removal of the finished composite component.
7. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformungen als an der axialen Stirnfläche des Vorhaltestempels ausgebildet Si- cken ausgeführt sind, wobei das in diese Sicken verdrängte Material des Blechrohlings (12a) Anschläge (13b) für einen innerhalb der Ankerführungshülse (12) angeordneten Anker (16) bildet.7. The method according to claim 7, characterized in that the recesses are designed as formed on the axial end face of the Vorhaltestempels Si- ck, wherein the displaced in these beads material of Sheet metal blanks (12a) stops (13b) for a within the armature guide sleeve (12) arranged anchor (16).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfor- mungen als an der Mantelfläche des Vorhaltestempels angeordnete, axial verlaufende Nuten ausgebildet sind, wobei das in diese Nuten verdrängte Material des Blechrohlings (12a) Laufflächen für einen innerhalb der Ankerführungshülse (12) angeordneten Anker (16) bildet.8. The method according to claim 7, characterized in that the impressions are formed as arranged on the lateral surface of the Vorhaltestempels, axially extending grooves, said displaced in these grooves material of the sheet metal blank (12a) running surfaces for a within the armature guide sleeve (12). arranged armature (16) forms.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgebungsverfahren ein Spritzgießverfahren ist.9. The method according to claim 7, characterized in that the shaping process is an injection molding process.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgebungsverfahren ein Spritzpressverfahren ist.10. The method according to claim 7, characterized in that the shaping process is a transfer molding process.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgebungsverfahren ein Formpressverfahren ist. 11. The method according to claim 7, characterized in that the shaping process is a compression molding process.
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