WO2010066536A1 - Activation element of an electromagnetic actuator of a hydraulic valve - Google Patents

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WO2010066536A1
WO2010066536A1 PCT/EP2009/065153 EP2009065153W WO2010066536A1 WO 2010066536 A1 WO2010066536 A1 WO 2010066536A1 EP 2009065153 W EP2009065153 W EP 2009065153W WO 2010066536 A1 WO2010066536 A1 WO 2010066536A1
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push rod
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valve
actuator
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Ralf-Dieter Schroth
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to an actuating element of an electromagnetic actuating unit of a hydraulic valve, which has at least one armature, which is arranged longitudinally displaceable in the adjusting unit, and a push rod fixedly connected to the armature and a method for producing an actuating element.
  • 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 hydraulic section. At least one inlet connection, at least one working connection and a tank connection are formed on the hydraulic section.
  • the electromagnetic actuator unit specific connections of the hydraulic section can be hydraulically connected to each other and thus the pressure medium flows are directed.
  • the hydraulic valve 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 fixedly connected to the valve portion.
  • the electromagnetic control unit is composed of a first magnetic yoke, a coil, a second magnetic yoke, a housing, an actuating element and a connecting element, which has an electrical plug-in connection. takes, which serves to power the coil together.
  • the actuator consists of an armature and a push rod.
  • the hydraulic section consists of a valve housing and a control piston arranged axially displaceably therein.
  • 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. In the Nutchezn the annular grooves openings are formed, whereby pressure fluid can reach into 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 the armature mounted on the push rod on the control piston. This is now moved against a spring supported on the valve housing in the axial direction.
  • the push rod is arranged in a receptacle of the armature and firmly connected thereto. This is realized in that the push rod is made with excess to the recording and pressed into it, so that a frictional connection between the armature and the push rod arises.
  • the armature and the push rod form an actuating element, which can be displaced by energizing the coil in the axial direction and actuates the control piston of the hydraulic section, ie positioned within the valve housing of the hydraulic section.
  • the hydraulic section is configured separately from the electromagnetic actuator and accommodated in a cavity of a camshaft, wherein the hydraulic section rotates with the camshaft during operation of the internal combustion engine.
  • the actuator is fixedly attached to a cylinder head cover or cylinder head.
  • the positioning is again effected by an actuating element, which comprises an armature and a push rod connected thereto.
  • the adjusting movement of the armature by means of the push rod which is pressed into a receptacle of the armature, transmitted to the control piston of the valve section.
  • 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 actuating element, consisting of an armature and a push rod, a connection element, a first and a second yoke.
  • the function and the design of the electromagnetic actuator are largely analogous to those of the proportional valve.
  • an inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the hydraulic 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, the pressure medium flow through a lock or release 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 actuating element relative to the second magnetic yoke.
  • an armature guide sleeve is arranged within a magnetic yoke, in which an actuating element, consisting of an armature and a push rod, 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 hydraulic valve, especially on the occurring hysteresis.
  • low frictional forces are provided in the prior art.
  • 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.
  • a closed cavity is formed between the bottom of the armature guide sleeve and the armature flush with the inner circumferential surface.
  • this cavity can act, by means of a negative pressure occurring in the latter, on the movement of the armature away from the floor. Furthermore, leaking oil entering this cavity can inhibit axial movement of the anchor to the ground.
  • DE 100 51 614 A1 proposes to solve this problem by providing the armature with axial bores or axially extending grooves on its outer peripheral surface in order to allow pressure equalization between the cavities in front of and behind the armature. Also in this embodiment, the push rod is non-positively pressed into a receptacle of the armature.
  • Disadvantages of the proposed embodiment are its high manufacturing costs, which are caused by the machining and reworking of the armature consisting of a magnetizable material in order to form, for example, the axially running grooves or bores. Furthermore, the pressing of the push rod into the receptacle of the armature is a cost and time consuming process step, which is also prone to error, so that the throughput rate is relatively low and the manufacturing cost and the rejection rate are relatively high. In addition, the connection between the armature and the push rod during the operation of the internal combustion engine can loosen, whereby the characteristic curve is adversely affected. Another disadvantage is the high manufacturing cost of the anchor usually produced in a machining process.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide an actuating element of an electromagnetic actuator of a directional control valve, wherein minimizes its Stanfordsauf- to increase process reliability and thus its production costs should be reduced.
  • the object is achieved in that the anchor is made of sintered steel.
  • the armature has a receptacle into which a push rod engages at least partially, wherein at least one recess and at the other surface at least one recess are formed on an outer surface of the push rod or the boundary surface of the receptacle the bulge engages in the recess such that a positive connection between the armature and the push rod is formed.
  • the pushrod solid ie not hollow, be formed.
  • the armature has at least a longitudinal channel which extends in the direction of displacement and is open at both lying in the direction of displacement of the armature side surfaces.
  • the longitudinal channel may be formed, for example, as a groove on an outer circumferential surface of the armature.
  • longitudinal channels can be represented that lie completely within the armature.
  • Anchors in sintered construction are considerably less expensive to produce than anchors which are produced by means of machining operations.
  • further structures can be realized on the armature during the shaping process, so that no post-processing steps are necessary.
  • longitudinal channels in the form of grooves or completely enclosed by the anchor channels can be realized without additional steps.
  • connection between the armature and the push rod can also be made during the sintering process.
  • the push rod is inserted into the sintered mold so that it partially engages in the starting material of the armature, for example steel powder. Subsequently, the sintering process is carried out, whereby at the same time a frictional connection between the armature and the push rod is made without the need for a further assembly step.
  • a positive connection between the two components can be realized.
  • the push rod is provided with at least one bulge or depression. During the sintering process, the material of the armature adapts to the shape of the push rod, whereby a recess or bulge is formed on this, which produces a positive connection with the bulge or depression of the push rod. The positive connection strengthens the connection between the armature and the push rod, so that it is not released during operation of the internal combustion engine.
  • the object is further achieved by a method for producing an actuating element of an electromagnetic actuating unit of a hydraulic dissolved, wherein the actuating element comprises at least one anchor, and a fixedly connected to the anchor push rod, wherein according to the invention the anchor is made by means of a sintering process.
  • the anchor forming material is introduced and a push rod is inserted such that it is partially disposed in the material, in which case the anchor is formed sintering technology and during this formation of the anchor, the push rod fixed, such as non-positive or non-positively and in addition positively, is connected to the anchor.
  • FIG. 1 shows an electromagnetic actuating unit of a hydraulic valve with an actuating element according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the actuating element on FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a second embodiment of an actuating element according to the invention
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a third embodiment of an actuating element according to the invention.
  • FIG. 1 shows an electromagnetic actuating unit 1 of a hydraulic valve with a first embodiment according to the invention of an actuating element 22 in longitudinal section.
  • the electromagnetic actuating unit 1 has a coil body 2 and a connecting element formed integrally therewith 3 on.
  • the bobbin 2 carries a coil 4 consisting of a plurality of turns of a suitable wire and is at least partially surrounded by an encapsulation 5 of non-magnetizable material.
  • a first magnetic yoke 6 is arranged, which in the illustrated embodiment has a disc-like and a sleeve-like section 6a, 6b.
  • the sleeve-like portion 6b engages in a cavity radially within the encapsulation 5 of the coil 4, wherein the outer diameter of the inner diameter of the encapsulation 5 is adjusted.
  • the disk-like section 6a abuts the encapsulation 5 in the axial direction and thus determines the axial position of the first magnetic yoke 6.
  • the bobbin 2 is further arranged in a cup-shaped housing 7, in the bottom of a receiving opening 8 is provided.
  • a second magnetic yoke 9 is received, which projects in the axial direction in the extrusion coating 5 in.
  • the open ends 10 of the first and second magnetic yoke 6, 9 are axially opposite one another via an air gap 11.
  • the first and second yoke 6, 9 define an armature space 12, in which an axially displaceable actuating element 22 is arranged.
  • the actuator 22 includes an armature 13 and a fixedly connected to the armature 13 push rod 14.
  • the push rod 14 is partially disposed in a receptacle 23 of the armature 13 and extends through an opening formed on the second magnetic yoke 9 15, wherein one end of the push rod 14th in the mounted state of the actuating unit 1 rests against a control piston, not shown, of the hydraulic section, not shown, of the hydraulic valve.
  • the actuating element 22 is displaced and thus actuates the control piston of the directional control valve.
  • a sliding sleeve 16 is provided in order to minimize friction losses at this point.
  • the energization of the control unit 1 is regulated, whereby a magnetic field within the control unit 1 is generated.
  • the first Magnetic yoke 6, the housing 7, the second magnetic yoke 9 and the armature 13, which consist of magnetizable materials, serve as a flow path, which is completed by the air gap 11 between the armature 13 and the first and second magnetic yoke 6, 9.
  • longitudinal channel 18 On the outer circumferential surface 17 of the armature 13 is formed longitudinal channel 18 which extends in its axial direction and is formed open on both axial side surfaces of the armature 13.
  • the longitudinal channel 18 thus connects two cavities 19, which are arranged in the axial direction of the armature 13 and separated from it.
  • pressure compensation between the cavities 19 can take place via the longitudinal channel 18 and lubricant present in the actuating unit 1 can be exchanged.
  • the friction between the armature 13 and the first yoke 6 and the hysteresis of the current-path characteristic of the actuator 1 is reduced.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of an actuating element 22 according to the invention in an enlarged view.
  • the armature 13 consists of a magnetizable sintered material, for example a suitable sintered steel.
  • the push rod 14 is made separately from the armature 13, solid, i. not hollow, formed and advantageously consists of a non-magnetizable material.
  • the starting material of the armature 13, for example steel powder, and the prefabricated push rod 14 are introduced into a suitable sintering mold.
  • the push rod 14 partially immersed in the starting material.
  • the sintering process is performed. This creates the armature 13 and at the same time a frictional connection between the border surface of the receptacle 23 of the armature 13 and the outer surface of the part of the push rod 14 which engages in the armature 13.
  • additional structures such as longitudinal channels 18, may be formed during the molding process. For this purpose, only the sintered form needs to be adjusted accordingly.
  • connection to the push rod 14 can also be made during the molding process.
  • no measures must be taken to form the receptacle 23, since this is automatically formed by the insertion of the push rod 14 in the sintering mold. This eliminates complex work steps and additional structures can be realized simply and cost-neutral by adapting the sintered form.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of an actuating element 22 according to the invention.
  • the push rod 14 is not completely cylindrical.
  • a recesses 20 in the illustrated embodiment, an annular groove formed, into which a bulge 21 of the boundary surface of the receptacle 23 engages.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of an actuating element 22 according to the invention.
  • the bulge 21 in the form of an annular bead is formed on the outer surface of the push rod 14.
  • This bulge 21 engages in a recess 20 (annular groove), which is formed on the boundary surface of the receptacle 23.
  • a bulge 21 or depression 20 a plurality of bulges 21 or depressions 20 can also be provided.
  • only local bulges 21 or depressions 20 may be provided which deviate from the shape of an annular groove or annular bead.

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Abstract

The invention relates to an activation element (22) of an electromagnetic actuator (1) of a hydraulic valve having at least one armature (13) made from sintered steel, said armature being arranged in the actuator (1) in a longitudinally movable manner, and having a push rod (14) firmly connected to the armature (13).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Betätigungselement einer elektromagnetischen Stelleinheit eines HydraulikventilsActuating element of an electromagnetic actuator of a hydraulic valve
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Betätigungselement einer elektromagnetischen Stelleinheit eines Hydraulikventils, das zumindest eine Anker, der in der Stelleinheit längsverschiebbar angeordnet ist, und eine fest mit dem Anker verbundene Stößelstange aufweist und ein Verfahren zur Herstellung eines Betätigungselements.The invention relates to an actuating element of an electromagnetic actuating unit of a hydraulic valve, which has at least one armature, which is arranged longitudinally displaceable in the adjusting unit, and a push rod fixedly connected to the armature and a method for producing an actuating element.
Derartige Wegeventile werden in Brennkraftmaschinen beispielsweise zur Ansteuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern oder schaltbaren Nockenfolgern eingesetzt. Die Wegeventile bestehen aus einer elektromagnetischen Stelleinheit und einem Hydraulikabschnitt. An dem Hydraulikabschnitt sind zumindest ein Zulaufanschluss, mindestens ein Arbeitsanschluss und ein Tankanschluss ausgebildet. Mittels der elektromagnetischen Stelleinheit können gezielt bestimmte Anschlüsse des Hydraulikabschnitts 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 hydraulic section. At least one inlet connection, at least one working connection and a tank connection are formed on the hydraulic section. By means of the electromagnetic actuator unit specific connections of the hydraulic section 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 das Hydraulikventil im Normalfall als 4/3-Proportionalwegeventil ausgebildet. Ein derartiges Proportionalventil ist beispielsweise in der DE 199 56 160 offenbart. In dieser Ausführungsform ist die elektromagnetische Stelleinheit fest mit dem Ventilabschnitt verbunden. Die elektromagnetische Stell- einheit setzt sich in diesem Fall aus einem ersten Magnetjoch, einer Spule, einem zweiten Magnetjoch, einem Gehäuse, einem Betätigungselement und einem Anschlusselement, welches eine elektrische Steckverbindung auf- nimmt, die zur Stromversorgung der Spule dient, zusammen. Das Betätigungselement besteht aus einem Anker und einer Stößelstange.For the use of a directional control valve for controlling a camshaft adjuster, the hydraulic valve is normally designed as a 4/3 proportional directional control valve. Such a proportional valve is disclosed for example in DE 199 56 160. In this embodiment, the electromagnetic actuator is fixedly connected to the valve portion. In this case, the electromagnetic control unit is composed of a first magnetic yoke, a coil, a second magnetic yoke, a housing, an actuating element and a connecting element, which has an electrical plug-in connection. takes, which serves to power the coil together. The actuator consists of an armature and a push rod.
Der Hydraulikabschnitt besteht aus einem Ventilgehäuse und einem darin axi- al 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 Nutgründen 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 ausgebildet, über welche benachbarte Druckmittelanschlüsse miteinander ver- bunden werden können.The hydraulic section consists of a valve housing and a control piston arranged axially displaceably therein. 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. In the Nutgründen the annular grooves openings are formed, whereby pressure fluid can reach into 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 erste 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 Flusslinien, 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 der am Anker angebrachten Stößelstange auf den Steuerkolben übertragen wird. Dieser wird nun gegen eine sich am Ventilgehäuse abstützende Feder in axialer Richtung bewegt. Die Stößelstange ist in einer Aufnahme des Ankers angeordnet und fest mit diesem verbunden. Dies ist dadurch realisiert, dass die Stößelstange mit Übermaß zu der Aufnahme hergestellt und in diese eingepresst ist, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Anker und der Stößelstange entsteht. Somit bilden der Anker und die Stößelstange ein Betätigungsele- ment aus, welches durch Bestromen der Spule in axialer Richtung verschoben werden kann und den Steuerkolben des Hydraulikabschnitts betätigt, d.h. innerhalb des Ventilgehäuses des Hydraulikabschnitts positioniert.By energizing the coil, the armature is urged in the direction of the second magnetic yoke, wherein this movement is transmitted by means of the armature mounted on the push rod on the control piston. This is now moved against a spring supported on the valve housing in the axial direction. The push rod is arranged in a receptacle of the armature and firmly connected thereto. This is realized in that the push rod is made with excess to the recording and pressed into it, so that a frictional connection between the armature and the push rod arises. Thus, the armature and the push rod form an actuating element, which can be displaced by energizing the coil in the axial direction and actuates the control piston of the hydraulic section, ie positioned within the valve housing of the hydraulic section.
Ein weiteres derartiges Wegeventil ist in der DE 10 2006 031 517 A1 offenbart. In dieser Ausführungsform ist der Hydraulikabschnitt separat zu der elektromagnetischen Stelleinheit ausgeführt und in einem Hohlraum einer Nockenwelle aufgenommen, wobei der Hydraulikabschnitt während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit der Nockenwelle rotiert. Die Stelleinheit ist ortsfest an einem Zylinderkopfdeckel oder Zylinderkopf befestigt. Die Positionierung erfolgt wiederum durch ein Betätigungselement, welches einen Anker und einer mit diesem verbundenen Stößelstange umfasst. Dabei wird die Stellbewegung des Ankers mittels der Stößelstange, die in eine Aufnahme des Ankers eingepresst ist, auf den Steuerkolben des Ventilabschnitts übertragen.Another such directional control valve is disclosed in DE 10 2006 031 517 A1. In this embodiment, the hydraulic section is configured separately from the electromagnetic actuator and accommodated in a cavity of a camshaft, wherein the hydraulic section rotates with the camshaft during operation of the internal combustion engine. The actuator is fixedly attached to a cylinder head cover or cylinder head. The positioning is again effected by an actuating element, which comprises an armature and a push rod connected thereto. In this case, the adjusting movement of the armature by means of the push rod, which is pressed into a receptacle of the armature, transmitted to the control piston of the valve section.
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 Betätigungselement, bestehend aus einem Anker und einer Stößelstange, einem Anschlusselement, einem ersten und einem zweiten Magnetjoch. Die Funktion und die Ausbildung der elektromagnetischen Stelleinheit sind in wei- ten Teilen analog zu der des Proportionalventils.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 actuating element, consisting of an armature and a push rod, a connection element, a first and a second yoke. The function and the design of the electromagnetic actuator are largely analogous to those of the proportional valve.
An dem Hydraulikabschnitt sind in diesem Fall ein Zulaufanschluss, ein Ar- beitsanschluss 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 ei- nen der Ventilsitze sperren oder freigeben. Abhängig von der axialen Position des Steuerkolbens kann so der Arbeitsanschluss selektiv mit dem Zulaufan- schluss oder mit dem Tankanschluss verbunden werden. Die axiale Lage des Steuerkolbens wird dabei wiederum über die axiale Position des Betätigungs- elements relativ zum zweiten Magnetjoch festgelegt.In this case, an inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the hydraulic 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, the pressure medium flow through a lock or release 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 actuating element relative to the second magnetic yoke.
In der DE 100 51 614 A1 ist eine weitere elektromagnetische Stelleinheit eines Proportionalventils offenbart. Dabei ist innerhalb eines Magnetjochs eine Ankerführungshülse angeordnet, in welcher ein Betätigungselement, beste- hend aus einem Anker und einer Stößelstange, axial verschiebbar aufgenommen ist. Die Ankerführungshülse ist topfförmig mit einem Boden und einem zylindrischen Abschnitt mit einer zylindrischen Innenmantelfläche ausgebildet. Die zylindrische 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 Hydraulikventils, vor allem auf die auftretende Hysterese. Vorteilhaft sind geringe Reibungskräfte. Aus diesem Grund sind im Stand der Technik reibungsmindernde Maßnahmen, wie Ausformungen des Ankers oder Lagerelemente zwischen diesen Bauteilen vorge- sehen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Anker mit einem Gleitbelag, beispielsweise Teflon zu versehen.In DE 100 51 614 A1, a further electromagnetic actuating unit of a proportional valve is disclosed. In this case, an armature guide sleeve is arranged within a magnetic yoke, in which an actuating element, consisting of an armature and a push rod, 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 hydraulic valve, especially on the occurring hysteresis. Advantageously, low frictional forces. 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.
Zwischen dem Boden der Ankerführungshülse und dem bündig an deren Innenmantelfläche anliegenden Anker, ist ein abgeschlossener Hohlraum ausgebildet. Dieser Hohlraum kann zum einen, durch einen in diesem auftreten- den 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 Außenman- telfläche zu versehen um den Druckausgleich zwischen den Hohlräumen vor und hinter dem Anker zu ermöglichen. Auch in dieser Ausführungsform ist die Stößelstange kraftschlüssig in eine Aufnahme des Ankers eingepresst. Nachteilig an der vorgeschlagenen Ausführungsform sind deren hohe Herstellungskosten, welche durch die spanende Herstellung und Nachbearbeitung des aus einem magnetisierbaren Material bestehenden Ankers hervorgerufen werden um beispielsweise die axial verlaufenden Nuten oder Bohrungen aus- zubilden. Des Weiteren stellt das Einpressen der Stößelstange in die Aufnahme des Ankers einen kosten- und zeitintensiven Verfahrensschritt dar, der außerdem fehleranfällig ist, so dass die Durchsatzrate relativ niedrig ist und die Herstellungskosten und die Ausschussrate relativ hoch sind. Außerdem kann sich die Verbindung zwischen dem Anker und der Stößelstange wäh- rend des Betriebs der Brennkraftmaschine lockern, wodurch die Kennliniencharakteristik negativ beeinflusst wird. Weiterhin nachteilig sind die hohen Herstellungskosten des üblicherweise in einem spanenden Verfahren hergestellten Ankers.Between the bottom of the armature guide sleeve and the armature flush with the inner circumferential surface, a closed cavity is formed. On the one hand, this cavity can act, by means of a negative pressure occurring in the latter, on the movement of the armature away from the floor. Furthermore, leaking oil entering this cavity can inhibit axial movement of the anchor to the ground. DE 100 51 614 A1 proposes to solve this problem by providing the armature with axial bores or axially extending grooves on its outer peripheral surface in order to allow pressure equalization between the cavities in front of and behind the armature. Also in this embodiment, the push rod is non-positively pressed into a receptacle of the armature. Disadvantages of the proposed embodiment are its high manufacturing costs, which are caused by the machining and reworking of the armature consisting of a magnetizable material in order to form, for example, the axially running grooves or bores. Furthermore, the pressing of the push rod into the receptacle of the armature is a cost and time consuming process step, which is also prone to error, so that the throughput rate is relatively low and the manufacturing cost and the rejection rate are relatively high. In addition, the connection between the armature and the push rod during the operation of the internal combustion engine can loosen, whereby the characteristic curve is adversely affected. Another disadvantage is the high manufacturing cost of the anchor usually produced in a machining process.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit ein Betätigungselement einer elektromagnetischen Stelleinheit eines Wegeventils zu schaffen, wobei dessen Herstellungsauf- wand minimiert, die Prozesssicherheit erhöht und somit dessen Herstellungskosten verringert werden sollen.The invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide an actuating element of an electromagnetic actuator of a directional control valve, wherein minimizes its Herstellungsauf- to increase process reliability and thus its production costs should be reduced.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Anker aus Sinterstahl besteht. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker eine Aufnahme aufweist, in die eine Stößelstange zumindest teilweise eingreift, wobei an einer äußeren Fläche der Stößelstange oder der Begrenzungsfläche der Aufnahme zumindest eine Ausbuchtung und an der anderen Fläche zumindest eine Vertiefung ausgebildet sind, wobei die Ausbuchtung derart in die Vertiefung eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anker und der Stößelstange ausgebildet ist.According to the invention the object is achieved in that the anchor is made of sintered steel. In one embodiment of the invention it is provided that the armature has a receptacle into which a push rod engages at least partially, wherein at least one recess and at the other surface at least one recess are formed on an outer surface of the push rod or the boundary surface of the receptacle the bulge engages in the recess such that a positive connection between the armature and the push rod is formed.
Dabei kann die Stößelstange massiv, d.h. nicht hohl, ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Anker zumindest einen Längskanal auf, der in dessen Verschieberichtung verläuft und an beiden in Verschieberichtung des Ankers liegenden Seitenflächen offen ausgebildet ist. Der Längskanal kann beispielsweise als Nut an einer Außenmantel- fläche des Ankers ausgebildet sein. Des Weiteren sind Längskanäle darstell- bar, die vollständig innerhalb des Ankers liegen.In this case, the pushrod solid, ie not hollow, be formed. In an advantageous development of the invention, the armature has at least a longitudinal channel which extends in the direction of displacement and is open at both lying in the direction of displacement of the armature side surfaces. The longitudinal channel may be formed, for example, as a groove on an outer circumferential surface of the armature. Furthermore, longitudinal channels can be represented that lie completely within the armature.
Anker in Sinterbauform sind erheblich kostengünstiger herzustellen, als Anker, die mittels spanender Arbeitsschritte hergestellt werden. Darüberhinaus können weitere Strukturen an dem Anker während des Formgebungsprozes- ses realisiert werden, so dass keine Nachbearbeitungsschritte notwendig sind. Beispielsweise könne Längskanäle in Form von Nuten oder vollständig von dem Anker umschlossenen Kanälen ohne zusätzliche Arbeitsschritte realisiert werden. Darüber hinaus kann die Verbindung zwischen dem Anker und der Stößelstange ebenfalls während des Sintervorgangs hergestellt werden.Anchors in sintered construction are considerably less expensive to produce than anchors which are produced by means of machining operations. In addition, further structures can be realized on the armature during the shaping process, so that no post-processing steps are necessary. For example, longitudinal channels in the form of grooves or completely enclosed by the anchor channels can be realized without additional steps. In addition, the connection between the armature and the push rod can also be made during the sintering process.
Dazu wird die Stößelstange in die Sinterform eingelegt, so dass diese teilweise in das Ausgangsmaterial des Ankers, beispielsweise Stahlpulver, eingreift. Anschließend wird der Sinterprozess durchgeführt, wodurch gleichzeitig eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Anker und der Stößelstange her- gestellt wird, ohne dass ein weiterer Montageschritt nötig ist. Darüber hinaus kann zusätzlich ein Formschluss zwischen den beiden Bauteilen realisiert werden. Zu diesem Zweck ist die Stößelstange mit zumindest einer Ausbuchtung oder Vertiefung versehen. Während des Sinterprozesses passt sich das Material des Ankers der Form der Stößelstange an, wodurch an diesem eine Vertiefung bzw. Ausbuchtung ausgebildet wird, die mit der Ausbuchtung bzw. Vertiefung der Stößelstange eine formschlüssige Verbindung herstellt. Durch den Formschluss wird die Verbindung zwischen dem Anker und der Stößelstange gestärkt, so dass diese während des Betriebs der Brennkraftmaschine nicht gelöst wird.For this purpose, the push rod is inserted into the sintered mold so that it partially engages in the starting material of the armature, for example steel powder. Subsequently, the sintering process is carried out, whereby at the same time a frictional connection between the armature and the push rod is made without the need for a further assembly step. In addition, in addition, a positive connection between the two components can be realized. For this purpose, the push rod is provided with at least one bulge or depression. During the sintering process, the material of the armature adapts to the shape of the push rod, whereby a recess or bulge is formed on this, which produces a positive connection with the bulge or depression of the push rod. The positive connection strengthens the connection between the armature and the push rod, so that it is not released during operation of the internal combustion engine.
Die Aufgabe wird darüber hinaus durch ein Verfahren zur Herstellung eines Betätigungselements einer elektromagnetischen Stelleinheit eines Hydraulik- ventils gelöst, wobei das Betätigungselement zumindest eine Anker, und eine fest mit dem Anker verbundenen Stößelstange aufweist, wobei erfindungsgemäß der Anker mittels eines Sinterverfahrens hergestellt ist. Dabei kann vorgesehen sein dass in die Sinterform das den Anker bildende Material eingebracht und eine Stößelstange derart eingelegt wird, dass diese teilweise in dem Material angeordnet ist, wobei anschließend der Anker sintertechnisch ausgeformt wird und während dieser Ausformung des Ankers die Stößelstange fest, beispielsweise kraftschlüssig oder kraftschlüssig und zusätzlich formschlüssig, mit dem Anker verbunden wird.The object is further achieved by a method for producing an actuating element of an electromagnetic actuating unit of a hydraulic dissolved, wherein the actuating element comprises at least one anchor, and a fixedly connected to the anchor push rod, wherein according to the invention the anchor is made by means of a sintering process. It can be provided that in the sintered form, the anchor forming material is introduced and a push rod is inserted such that it is partially disposed in the material, in which case the anchor is formed sintering technology and during this formation of the anchor, the push rod fixed, such as non-positive or non-positively and in addition positively, is connected to the anchor.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief 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 elektromagnetische Stelleinheit eines Hydraulikventils mit einem erfindungsgemäßen Betätigungselement,FIG. 1 shows an electromagnetic actuating unit of a hydraulic valve with an actuating element according to the invention,
Figur 2 einen Längsschnitt durch das Betätigungselement auf Figur 1 ,FIG. 2 shows a longitudinal section through the actuating element on FIG. 1,
Figur 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungselements,FIG. 3 shows a longitudinal section through a second embodiment of an actuating element according to the invention,
Figur 4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungselements.4 shows a longitudinal section through a third embodiment of an actuating element according to the invention.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Die Figur 1 zeigt eine elektromagnetische Stelleinheit 1 eines Hydraulikventils mit einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Betätigungselements 22 im Längsschnitt. Die elektromagnetische Stelleinheit 1 weist einen Spulenkörper 2 und ein einteilig mit diesem ausgebildetes Anschlusselement 3 auf. Der Spulenkörper 2 trägt eine aus mehreren Windungen eines geeigneten Drahtes bestehende Spule 4 und ist zumindest teilweise von einer Um- spritzung 5 aus nichtmagnetisierbarem Material umgeben. Innerhalb der Um- spritzung 5 ist ein erstes Magnetjoch 6 angeordnet, das in der dargestellten Ausführungsform einen scheibenartigen und einen hülsenartigen Abschnitt 6a, 6b aufweist. Der hülsenartige Abschnitt 6b greift in einen Hohlraum radial innerhalb der Umspritzung 5 der Spule 4 ein, wobei dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Umspritzung 5 angepasst ist. Der scheibenartige Abschnitt 6a legt sich in axialer Richtung an die Umspritzung 5 an und bestimmt somit die axiale Position des ersten Magnetjochs 6.FIG. 1 shows an electromagnetic actuating unit 1 of a hydraulic valve with a first embodiment according to the invention of an actuating element 22 in longitudinal section. The electromagnetic actuating unit 1 has a coil body 2 and a connecting element formed integrally therewith 3 on. The bobbin 2 carries a coil 4 consisting of a plurality of turns of a suitable wire and is at least partially surrounded by an encapsulation 5 of non-magnetizable material. Within the encapsulation 5, a first magnetic yoke 6 is arranged, which in the illustrated embodiment has a disc-like and a sleeve-like section 6a, 6b. The sleeve-like portion 6b engages in a cavity radially within the encapsulation 5 of the coil 4, wherein the outer diameter of the inner diameter of the encapsulation 5 is adjusted. The disk-like section 6a abuts the encapsulation 5 in the axial direction and thus determines the axial position of the first magnetic yoke 6.
Der Spulenkörper 2 ist weiterhin in einem topfförmigen Gehäuse 7 angeordnet, in dessen Boden eine Aufnahmeöffnung 8 vorgesehen ist. In der Aufnahmeöffnung 8 ist ein zweites Magnetjoch 9 aufgenommen, das in axialer Richtung in die Umspritzung 5 hinein ragt. Dabei stehen sich die offenen Enden 10 des ersten und zweiten Magnetjochs 6, 9 über einen Luftspalt 11 axial gegenüber.The bobbin 2 is further arranged in a cup-shaped housing 7, in the bottom of a receiving opening 8 is provided. In the receiving opening 8, a second magnetic yoke 9 is received, which projects in the axial direction in the extrusion coating 5 in. In this case, the open ends 10 of the first and second magnetic yoke 6, 9 are axially opposite one another via an air gap 11.
Das erste und zweite Magnetjoch 6, 9 begrenzen einen Ankerraum 12, in dem ein axial verschiebbares Betätigungselement 22 angeordnet ist. Das Betätigungselement 22 umfasst einen Anker 13 und eine fest mit dem Anker 13 verbundene Stößelstange 14. Die Stößelstange 14 ist teilweise in einer Aufnahme 23 des Ankers 13 angeordnet und erstreckt sich durch eine am zweiten Magnetjoch 9 ausgebildete Öffnung 15, wobei ein Ende der Stößelstange 14 im montierten Zustand der Stelleinheit 1 an einem nicht dargestellten Steuerkolben des nicht dargestellten Hydraulikabschnitts des Hydraulikventils anliegt. Somit wird durch Bestromen der Spule 4 das Betätigungselement 22 verschoben und somit der Steuerkolben des Wegeventils betätigt. Innerhalb der Öffnung 15 ist eine Gleithülse 16 vorgesehen, um Reibungsverluste an dieser Stelle zu minimieren.The first and second yoke 6, 9 define an armature space 12, in which an axially displaceable actuating element 22 is arranged. The actuator 22 includes an armature 13 and a fixedly connected to the armature 13 push rod 14. The push rod 14 is partially disposed in a receptacle 23 of the armature 13 and extends through an opening formed on the second magnetic yoke 9 15, wherein one end of the push rod 14th in the mounted state of the actuating unit 1 rests against a control piston, not shown, of the hydraulic section, not shown, of the hydraulic valve. Thus, by energizing the coil 4, the actuating element 22 is displaced and thus actuates the control piston of the directional control valve. Within the opening 15, a sliding sleeve 16 is provided in order to minimize friction losses at this point.
Während des Betriebs wird die Bestromung der Stelleinheit 1 geregelt, wodurch ein Magnetfeld innerhalb der Stelleinheit 1 generiert wird. Das erste Magnetjoch 6, das Gehäuse 7, das zweite Magnetjoch 9 und der Anker 13, die aus magnetisierbaren Materialien bestehen, dienen dabei als Flusspfad, der durch den Luftspalt 11 zwischen dem Anker 13 und dem ersten und zweiten Magnetjoch 6, 9 komplettiert wird. Bei Bestromung der Spule 4 wirkt auf den Anker 13 eine Kraft in Richtung des zweiten Magnetjochs 9, die abhängig von der Höhe der Bestromung der Spule 4 ist. Durch Ausbalancieren der magnetischen Kraft, die auf den Anker 13 wirkt, und einer Federkraft, die auf den Steuerkolben wirkt, kann der Anker 13 und damit der Steuerkolben in jeder beliebigen Stellung zwischen zwei Extremstellungen positioniert werden.During operation, the energization of the control unit 1 is regulated, whereby a magnetic field within the control unit 1 is generated. The first Magnetic yoke 6, the housing 7, the second magnetic yoke 9 and the armature 13, which consist of magnetizable materials, serve as a flow path, which is completed by the air gap 11 between the armature 13 and the first and second magnetic yoke 6, 9. When current flows through the coil 4 acts on the armature 13, a force in the direction of the second magnetic yoke 9, which is dependent on the amount of current to the coil 4. By balancing the magnetic force acting on the armature 13 and a spring force acting on the control piston, the armature 13 and thus the control piston can be positioned in any position between two extreme positions.
An der Außenmantelfläche 17 des Ankers 13 ist Längskanal 18 ausgebildet, der in dessen axialer Richtung verläuft und an beiden axialen Seitenflächen des Ankers 13 offen ausgebildet ist. Der Längskanal 18 verbindet somit zwei Hohlräume 19, die in axialer Richtung des Ankers 13 angeordnet sind und von diesem getrennt werden. Während der Bewegung des Ankers 13 kann über den Längskanal 18 ein Druckausgleich zwischen den Hohlräumen 19 stattfinden und in der Stelleinheit 1 vorhandenes Schmiermittel ausgetauscht werden. Somit wird die Reibung zwischen dem Anker 13 und dem ersten Magnetjoch 6 und die Hysterese der Strom-Weg Kennlinie der Stelleinheit 1 reduziert.On the outer circumferential surface 17 of the armature 13 is formed longitudinal channel 18 which extends in its axial direction and is formed open on both axial side surfaces of the armature 13. The longitudinal channel 18 thus connects two cavities 19, which are arranged in the axial direction of the armature 13 and separated from it. During the movement of the armature 13, pressure compensation between the cavities 19 can take place via the longitudinal channel 18 and lubricant present in the actuating unit 1 can be exchanged. Thus, the friction between the armature 13 and the first yoke 6 and the hysteresis of the current-path characteristic of the actuator 1 is reduced.
Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungselements 22 in einer vergrößerten Darstellung. Der Anker 13 besteht aus einem magnetisierbaren Sintermaterial, beispielsweise einem geeigneten Sinterstahl. Die Stößelstange 14 ist separat zu dem Anker 13 hergestellt, massiv, d.h. nicht hohl, ausgebildet und besteht vorteilhafterweise aus einem nicht magnetisierbaren Material.Figure 2 shows a first embodiment of an actuating element 22 according to the invention in an enlarged view. The armature 13 consists of a magnetizable sintered material, for example a suitable sintered steel. The push rod 14 is made separately from the armature 13, solid, i. not hollow, formed and advantageously consists of a non-magnetizable material.
Im Folgenden wird die Herstellung des Betätigungselements 22 erläutert. Zunächst wird das Ausgangsmaterial des Ankers 13, beispielsweise Stahlpulver, und die vorgefertigte Stößelstange 14 in eine geeignete Sinterform eingebracht. Dabei taucht die Stößelstange 14 teilweise in das Ausgangsmaterial ein. Anschließend wird der Sinterprozess durchgeführt. Dabei entsteht der Anker 13 und gleichzeitig eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Be- grenzungsfläche der Aufnahme 23 des Ankers 13 und der äußeren Fläche des Teils der Stößelstange 14, die in den Anker 13 eingreift. Durch die Herstellung des Ankers 13 eines Betätigungselements 22 in Sintertechnologie können zusätzliche Strukturen, wie beispielsweise Längskanäle 18, während des Formgebungsprozesses ausgebildet werden. Dazu muss lediglich die Sinterform entsprechend angepasst werden. Kosten- und zeitaufwändige Nachbearbeitungsschritte entfallen. Gleichzeitig kann die Verbindung zu der Stößelstange 14 ebenfalls während des Formgebungsprozesses hergestellt werden. Somit entfällt das kosten- und zeitaufwändige und fehleranfällige Einpressen der Stößelstange 14 in die Aufnahme 23 des Ankers 13 nach dessen Formgebung. Darüber hinaus müssen keine Maßnahmen getroffen werden um die Aufnahme 23 auszubilden, da diese durch das Einlegen der Stößelstange 14 in die Sinterform automatisch ausgebildet wird. Somit entfallen aufwändige Arbeitsschritte und zusätzliche Strukturen können einfach und kostenneutral, durch Anpassungen der Sinterform, realisiert werden.In the following, the production of the operating member 22 will be explained. First, the starting material of the armature 13, for example steel powder, and the prefabricated push rod 14 are introduced into a suitable sintering mold. In this case, the push rod 14 partially immersed in the starting material. Subsequently, the sintering process is performed. This creates the armature 13 and at the same time a frictional connection between the border surface of the receptacle 23 of the armature 13 and the outer surface of the part of the push rod 14 which engages in the armature 13. By manufacturing the armature 13 of an actuator 22 in sintering technology, additional structures, such as longitudinal channels 18, may be formed during the molding process. For this purpose, only the sintered form needs to be adjusted accordingly. Costly and time-consuming post-processing steps are eliminated. At the same time, the connection to the push rod 14 can also be made during the molding process. Thus eliminates the costly and time-consuming and error-prone pressing the push rod 14 into the receptacle 23 of the armature 13 after its shaping. In addition, no measures must be taken to form the receptacle 23, since this is automatically formed by the insertion of the push rod 14 in the sintering mold. This eliminates complex work steps and additional structures can be realized simply and cost-neutral by adapting the sintered form.
Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungselements 22. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform (Figur 2) ist hier die Stößelstange 14 nicht vollständig zylindrisch ausgebildet. An dem Teil der Stößelstange 14, die in der Aufnahme 23 des Ankers 13 angeordnet ist, ist eine Vertiefungen 20, in der dargestellten Ausführungsform eine Ringnut, ausgebildet, in die eine Ausbuchtung 21 der Begrenzungsfläche der Aufnahme 23 eingreift. Somit ist ein Formschluss zwischen dem Anker 13 und der Stößelstange 14 hergestellt, wodurch deren Verbindung erheblich ver- stärkt ist.FIG. 3 shows a second embodiment of an actuating element 22 according to the invention. In contrast to the first embodiment (FIG. 2), here the push rod 14 is not completely cylindrical. At the part of the push rod 14, which is arranged in the receptacle 23 of the armature 13, a recesses 20, in the illustrated embodiment, an annular groove formed, into which a bulge 21 of the boundary surface of the receptacle 23 engages. Thus, a positive connection between the armature 13 and the push rod 14 is made, whereby their connection is considerably strengthened.
Figur 4 zeigt eine weiter erfindungsgemäße Ausführungsform eines Betätigungselements 22. Im Unterschied zu der zweiten Ausführungsform (Figur 3) ist hier die Ausbuchtung 21 in Form einer Ringwulst an der äußeren Fläche der Stößelstange 14 ausgebildet. Diese Ausbuchtung 21 greift in eine Vertiefung 20 (Ringnut) ein, die an der Begrenzungsfläche der Aufnahme 23 ausgebildet ist. Diese Ausführungsformen können auf gleichem Wege wie die erste Ausfüh- rungsform hergestellt werden. Dadurch kann der Formschluss zwischen dem Anker 13 und der Stößelstange 14 während des Sinterprozesses hergestellt werden, ohne dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt anfällt. Neben einer Ausbuchtung 21 bzw. Vertiefung 20, können auch mehrere Ausbuchtungen 21 bzw. Vertiefungen 20 vorgesehen sein. Darüber hinaus können auch nur lokale Ausbuchtungen 21 bzw. Vertiefungen 20 vorgesehen sein, die von der Form einer Ringnut bzw. Ringwulst abweichen. FIG. 4 shows a further embodiment of an actuating element 22 according to the invention. In contrast to the second embodiment (FIG. 3), the bulge 21 in the form of an annular bead is formed on the outer surface of the push rod 14. This bulge 21 engages in a recess 20 (annular groove), which is formed on the boundary surface of the receptacle 23. These embodiments can be made in the same way as the first embodiment. Thereby, the positive connection between the armature 13 and the push rod 14 can be produced during the sintering process without an additional operation is required. In addition to a bulge 21 or depression 20, a plurality of bulges 21 or depressions 20 can also be provided. In addition, only local bulges 21 or depressions 20 may be provided which deviate from the shape of an annular groove or annular bead.
Bezugszeichenreference numeral
1 Stelleinheit1 actuator
2 Spulenkörper2 bobbins
3 Anschlusselement3 connection element
4 Spule4 coil
5 Umsphtzung5 reversion
6 erstes Magnetjoch6 first magnetic yoke
6a scheibenartiger Abschnitt6a disc-like section
6b hülsenartiger Abschnitt6b sleeve-like section
7 Gehäuse7 housing
8 Aufnahmeöffnung8 receiving opening
9 zweites Magnetjoch9 second yoke
10 Ende10 end
11 Luftspalt11 air gap
12 Ankerraum12 anchor room
13 Anker13 anchors
14 Stößelstange14 pushrod
15 Öffnung15 opening
16 Gleithülse16 sliding sleeve
17 Außenmantelfläche17 outer lateral surface
18 Längskanal18 longitudinal channel
19 Hohlraum19 cavity
20 Vertiefung20 deepening
21 Ausbuchtung21 bulge
22 Betätigungselement22 actuator
23 Aufnahme 23 recording

Claims

Patentansprüche claims
1. Betätigungselement (22) einer elektromagnetischen Stelleinheit (1 ) eines Hydraulikventils, das zumindest eine Anker (13), der in der Stelleinheit (1 ) längsverschiebbar angeordnet ist, und eine fest mit dem Anker (13) verbundene Stößelstange (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (13) aus Sinterstahl besteht.An actuating element (22) of an electromagnetic actuating unit (1) of a hydraulic valve, which has at least one armature (13) which is longitudinally displaceable in the actuating unit (1) and a push rod (14) fixedly connected to the armature (13), characterized in that the armature (13) consists of sintered steel.
2. Betätigungselement (22) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (13) eine Aufnahme (23) aufweist, in die eine Stößelstange (14) zumindest teilweise eingreift, wobei an einer äußeren Fläche der Stößelstange (14) oder der Begrenzungsfläche der Aufnahme (23) zumindest eine Ausbuchtung (21 ) und an der anderen Fläche zumindest eine Vertiefung (20) ausgebildet sind, wobei die Ausbuchtung (21 ) derart in die Vertiefung (20) eingreift, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem AnkerSecond actuating element (22) according to claim 1, characterized in that the armature (13) has a receptacle (23) into which a push rod (14) at least partially engages, wherein on an outer surface of the push rod (14) or the boundary surface at least one recess (21) is formed on the receptacle (23) and at least one recess (20) is formed on the other surface, wherein the bulge (21) engages in the recess (20) such that a positive connection between the armature
(13) und der Stößelstange (14) ausgebildet ist.(13) and the push rod (14) is formed.
3. Betätigungselement (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelstange (14) massiv ausgebildet ist.3. Actuator (22) according to claim 2, characterized in that the push rod (14) is solid.
4. Betätigungselement (22) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (13) zumindest einen Längskanal (18) aufweist, der in dessen Verschieberichtung verläuft und an beiden in Verschieberichtung des Ankers (13) liegenden Seitenflächen offen ausgebildet ist.4. Actuator (22) according to claim 1, characterized in that the armature (13) has at least one longitudinal channel (18) which extends in the direction of displacement and is open at both lying in the direction of displacement of the armature (13) side surfaces.
5. Verfahren zur Herstellung eines Betätigungselements (22) einer elektromagnetischen Stelleinheit (1 ) eines Hydraulikventils, das zumindest eine Anker (13), und eine fest mit dem Anker (13) verbundenen Stößelstange5. A method for producing an actuating element (22) of an electromagnetic actuating unit (1) of a hydraulic valve, the at least one armature (13), and a fixedly connected to the armature (13) push rod
(14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (13) mittels eines Sinterverfahrens hergestellt ist.(14), characterized in that the armature (13) is produced by means of a sintering process.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Sinterform das den Anker (13) bildende Material eingebracht und eine Stößel- stange (14) derart eingelegt wird, dass diese teilweise in dem Material angeordnet ist, wobei anschließend der Anker (13) sintertechnisch ausgeformt wird und während dieser Ausformung des Ankers (13) die Stößelstange (14) fest mit dem Anker (13) verbunden wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that introduced into the sintering mold, the anchor (13) forming material and a ram rod (14) is inserted in such a way that it is partially arranged in the material, wherein subsequently the armature (13) is formed by sintering and during this formation of the armature (13) the push rod (14) is fixedly connected to the armature (13) ,
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