WO2018054674A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte kraftfahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte kraftfahrzeugbremsanlagen Download PDF

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Christian Schulz
Marc LENZ
Holger Kollmann
Christian Courth
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • Solenoid valve especially for slip-controlled
  • the invention relates to a solenoid valve, in particular for slip-controlled motor vehicle brake systems, according to the preamble of patent claim 1.
  • Valve passage in the valve housing can open or close, with a magnet armature for actuating the valve closing member, which is designed to be relatively movable in the region of a defined power stroke, with a force acting on the armature return spring, with a preferably block-shaped valve carrier in the valve receiving bore, the valve housing and a filter element are inserted, which establishes the shortest route a hydraulic connection between an opening into the valve receiving bore inlet and outlet channel.
  • FIG. 1 shows a solenoid valve in longitudinal section, with an inventive arrangement and embodiment of a filter element in a valve receiving bore
  • FIG. 1 shows a solenoid valve, which is preferably used for slip-controlled motor vehicle brake systems.
  • the solenoid valve consists of known functional ⁇ elements. These include a arranged in a valve housing 8 valve closure member 14, which is capable of opening or closing a valve passage 15, with a magnetic armature 16 for
  • the solenoid valve is closed in the electromagnetically non-energized position, to which the return arm 17 arranged above the armature 16 presses the valve closing member 14 connected to the magnet armature 16 onto the valve seat 20, whereby the valve passage 15 in the valve seat 20 is blocked.
  • the magnetic core 18 is pressed as a sealing plug in an austenitic housing portion of the valve housing 8, which is welded as a thin-walled sleeve part with a thick-walled tubular body 21.
  • the valve housing 8 consists in the present embodiment of the magnetic core 18 bearing sleeve part, the thick-walled tubular body 21 which is fixed in the valve carrier 4 and a fixedly connected to the tubular body 21 cup-shaped sleeve 22 which has the valve passage 15 in the bottom of the pot.
  • the sleeve 22 is preferably made of a hardened, ferritic material in order to perform the valve seat 20 produced by deep-drawing process as possible wear.
  • a filter element 5 adjoins the cup-shaped sleeve 22 in the axial direction of the valve housing. This allows a simple, cost-effective measure for the outlet-side filtering of the solenoid valve, without having to make significant structural changes to the solenoid valve, in particular to the valve housing 8. According to the solenoid valve of Figure 1 for this purpose erfin ⁇ tion according to the rod-shaped filter element 5 is clamped in a particularly simple manner between the sleeve 22 of the valve housing 8 and the bottom of the valve receiving bore 3.
  • Another annular filter element 23 encloses the valve housing 8 in the area of the cup-shaped sleeve 22, in order to ensure a contamination-free hydraulic supply between an inlet channel 1 opening transversely to the solenoid valve into the valve carrier 4 and the valve inlet formed in the sleeve 22.
  • both the inlet and outlet channels 1, 2 are aligned transversely to the valve receiving bore 3 in the valve carrier 4, the outlet channel 2 being remote from the outlet of the filter element 5 in a portion of the valve. Tilfactbohrung 3 opens, in which the filter element 5 has a closed sleeve portion 6.
  • Filter element 5 is arranged, which is provided with a fine filter cloth 10.
  • the sleeve portion 6 in the axial direction a plurality of webs 11 or ribs, wherein the fine filter cloth 10 along the webs 11 forms a lateral surface for a radial exit from the filter element 5
  • annular space 7 is provided between the filter element 5 and the valve receiving bore 3 and extends from the bottom of the valve receiving bore 3 to a sealing area 9 formed on the cup-shaped sleeve 22 of the valve housing 8, the position of the valve closure member is lifted from the valve seat 20 14, the pressure medium flow initially within the closed sleeve portion 6 vertically directed to the fine filter fabric 10 and meets there after radial outlet on the wall of the valve receiving bore 3, whereby the flow is deflected vertically over the annulus 7 upwards and at the height of the sleeve portion 6 in the direction of Outlet channel 2 undergoes a horizontal direction reversal.
  • the sleeve portion 6 on the rod-shaped filter element 5 thus causes due to the overlap of the outlet channel 2 and the dimensioning of the annular space (7) a homogenization of the flow at the outlet of the solenoid valve with the effect that no locally occurring on ⁇ very high flow velocities are observed, the vibrations in stimulate adjacent lines and be perceived acoustically.
  • FIG. 2 shows, in a perspective view, the filter element 5 made of a plastic, in the web region of which n
  • Fine filter fabric 10 is injected.
  • the end remote from the Hülsenab ⁇ 6 end of the filter element 5 is formed by a disc 12 which is connected to the distributed over the circumference of the Fil ⁇ terelements 5 webs 11, including an injection molding process can be used for the production.
  • the disc 12 is provided on the side facing away from the web area ⁇ end face with a plurality of nubs 13, which are supported according to the figure 1 at the bottom of the valve receiving bore 3.
  • the disk 12 has centrally a cone 24 which is directed into the interior of the filter element 5, so that a vertically impinging on the disc 12 in the interior of the filter element 5 hydraulic flow for uniform flow through the fine filter fabric 10 is deflected radially outward. In the figure 1, this cone 24 is illustrated by a longitudinal section through the disc 12 again.
  • the filter element 5 is characterized by a slim, in the region of the fine filter fabric 10 aerodynamic particularly resistant ⁇ low-wall construction, the fine filter fabric 10 upstream sleeve portion 6 due to its complete outlet channel coverage a direct (short circuit) hydraulic flow in the direction of the outlet 2 safely prevented ,

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, dessen Einlassals auch Auslasskanal (1, 2) quer zur Ventilaufnahmebohrung (3) im Ventilträger (4) ausgerichtet ist, wobei der Auslasskanal (2) entfernt vom Austritt des Filterelements (5) in einem Abschnitt der Ventilaufnahmebohrung (3) einmündet, in der das Filterelement (5) einen geschlossenen Hülsenabschnitt (6) aufweist, um eine Geräuschminderung durch eine gezielte Lenkung der Strömung in Richtung des Auslasskanals (2) zu erzielen.

Description

Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte
Kraftfahrzeugbremsanlagen
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2012 206282 AI ist bereits ein Elektromagnetventil der angegebenen Art bekannt geworden, mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten Ventilschließglied, das einen
Ventildurchlass im Ventilgehäuse zu öffnen oder zu verschließen vermag, mit einem Magnetanker zur Betätigung des Ventilschließgliedes, der im Bereich eines definierten Arbeitshubs relativ beweglich ausgeführt ist, mit einer auf den Magnetanker einwirkenden Rückstellfeder, mit einem vorzugsweise block- förmigen Ventilträger, in dessen Ventilaufnahmebohrung das Ventilgehäuse sowie ein Filterelement eingefügt sind, das auf kürzestem Weg eine hydraulischen Verbindung zwischen einem in die Ventilaufnahmebohrung einmündenden Einlass- und Auslasskanal herstellt. Infolge der gewählten direkten Strömungsführung können unerwünschte Strömungsgeräusche entstehen.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst einfachen, funktionsgerechten Mitteln kostengünstig auszuführen und derart zu verbessern, dass unerwünschte Strömungsgeräusche vermieden werden .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Elektromagnetventil der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nach¬ folgenden aus der Beschreibung mehrerer Zeichnungen hervor. Es zeigen:
Figur 1 ein Elektromagnetventil im Längsschnitt, mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und Ausgestaltung eines Filterelements in einer Ventilaufnahmebohrung,
Figur 2 das Filterelement nach Figur 1 in einer Perspektivansicht . Die Figur 1 zeigt ein Elektromagnetventil, das bevorzugt für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen verwendet wird. Das Elektromagnetventil besteht aus an sich bekannten Funktions¬ elementen. Dazu gehört ein in einem Ventilgehäuse 8 angeordnetes Ventilschließglied 14, das einen Ventildurchlass 15 zu öffnen oder zu verschließen vermag, mit einem Magnetanker 16 zur
Betätigung des Ventilschließgliedes 14, das im Bereich eines definierten Arbeitshubs relativ beweglich ausgeführt ist, sowie mit einer auf den Magnetanker 16 einwirkenden Rückstellfeder 17, deren vom Magnetanker 16 abgewandtes Federende sich an einem Magnetkern 18 im Ventilgehäuse 8 abstützt. Ferner befindet sich am Ventilgehäuse 8 eine Magnetspule 19 zur Erregung des Mag¬ netankers 16.
Das Elektromagnetventil ist in der elektromagnetisch nicht erregten Stellung geschlossen, wozu die oberhalb des Magnetankers 16 angeordnete Rückstellfeder 17 das mit dem Magnetanker 16 verbundene Ventilschließglied 14 auf den Ventilsitz 20 drückt, wodurch der Ventildurchlass 15 im Ventilsitz 20 versperrt ist. In vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Magnetkern 18 als Verschlussstopfen in einen austenitischen Gehäuseabschnitt des Ventilgehäuses 8 eingepresst, der als dünnwandiges Hülsenteil mit einem dickwandigen Rohrkörper 21 verschweißt ist.
Selbstverständlich sind bei Wunsch oder Bedarf auch andere Ausgestaltungsformen des oberen Gehäuseabschnitts möglich.
Das Ventilgehäuse 8 besteht in vorliegendem Ausführungsbeispiel aus dem den Magnetkern 18 tragenden Hülsenteil, dem dickwandigen Rohrkörper 21, der im Ventilträger 4 fixiert ist und einer mit dem Rohrkörper 21 fest verbundenen topfförmigen Hülse 22, die im Topfboden den Ventildurchlass 15 aufweist. Die Hülse 22 besteht bevorzugt aus einem gehärteten, ferritischen Werkstoff, um den im Tiefziehverfahren hergestellten Ventilsitz 20 möglichst verschleißfrei ausführen zu können.
Wie aus der Figur 1 deutlich hervor geht, schließt sich an die topfförmige Hülse 22 in der Axialrichtung des Ventilgehäuses ein Filterelement 5 an. Dieses ermöglicht eine einfache, kosten- günstige Maßnahme zur auslassseitigen Befilterung des Elektromagnetventils, ohne maßgebliche konstruktive Veränderungen am Elektromagnetventil, insbesondere an dessen Ventilgehäuse 8, vornehmen zu müssen. Gemäß dem Elektromagnetventil nach Figur 1 ist hierzu erfin¬ dungsgemäß das stabförmige Filterelement 5 auf besonders einfache Weise zwischen der Hülse 22 des Ventilgehäuses 8 und dem Boden der Ventilaufnahmebohrung 3 eingespannt. Ein weiteres Ringfilterelement 23 umschließt das Ventilgehäuse 8 im Bereich der topfförmigen Hülse 22, um zwischen einem quer zum Elektromagnetventil in den Ventilträger 4 einmündenden Einlasskanal 1 und dem in der Hülse 22 ausgebildeten Ventileinlass eine verschmutzungsfreie hydraulische Zuführung zu gewährleisten. Erfindungsgemäß ist zur gezielten Strömungsumlenkung innerhalb der Ventilaufnahmebohrung 3 sowohl der Einlass- als auch Auslasskanal 1, 2 quer zur Ventilaufnahmebohrung 3 im Ventilträger 4 ausgerichtet, wobei der Auslasskanal 2 entfernt vom Austritt des Filterelements 5 in einem Abschnitt der Ven- tilaufnahmebohrung 3 einmündet, in der das Filterelement 5 einen geschlossenen Hülsenabschnitt 6 aufweist.
Baulich ist zwischen dem geschlossenen Hülsenabschnitt 6 und dem Boden der Ventilaufnahmebohrung 3 der Austrittsbereich des
Filterelements 5 angeordnet, der mit einem Feinfiltergewebe 10 versehen ist. Zur Fixierung und Abstützung des Feinfiltergewebes 10 weist der Hülsenabschnitt 6 in Axialrichtung mehrere Stege 11 oder Rippen auf, wobei das Feinfiltergewebe 10 entlang der Stege 11 eine Mantelfläche für einen radialen Austritt aus dem Filterelement 5 bildet
Da zwischen dem Filterelement 5 und der Ventilaufnahmebohrung 3 ein Ringraum 7 vorgesehen ist, der sich vom Boden der Ven- tilaufnahmebohrung 3 bis zu einem an der topfförmigen Hülse 22 des Ventilgehäuses 8 ausgebildeten Abdichtungsbereich 9 erstreckt, gelangt in der vom Ventilsitz 20 abgehobenen Stellung des Ventilschließgliedes 14 der Druckmittelstrom zunächst innerhalb des geschlossenen Hülsenabschnitts 6 vertikal ge- richtet zum Feinfiltergewebe 10 und trifft dort nach radialem Austritt auf die Wand der Ventilaufnahmebohrung 3, wodurch die Strömung über den Ringraum 7 vertikal nach oben umgelenkt wird und auf Höhe des Hülsenabschnitt 6 in Richtung des Auslasskanals 2 eine horizontale Richtungsumkehr erfährt. Der Hülsenabschnitt 6 am stabförmigen Filterelement 5 bewirkt somit infolge der Überdeckung des Auslasskanals 2 und der Dimensionierung des Ringraums ( 7 ) eine Vergleichmäßigung der Strömung am Ausgang des Elektromagnetventils mit dem Effekt, dass keine lokal auf¬ tretenden sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten beobachtet werden, die Schwingungen in angrenzenden Leitungen anregen und so akustisch wahrzunehmen sind.
Die Figur 2 zeigt in einer Perspektivansicht das aus einem Kunststoff gefertigte Filterelement 5, in dessen Stegbereich das n
5
Feinfiltergewebe 10 eingespritzt ist. Das von dem Hülsenab¬ schnitt 6 abgewandte Ende des Filterelements 5 wird durch eine Scheibe 12 gebildet, die mit den über den Umfang des Fil¬ terelements 5 verteilten Stege 11 verbunden ist, wozu ein Spritzguß-Verfahren zur Herstellung verwendet werden kann. Vorzugsweise ist die Scheibe 12 auf der vom Stegbereich ab¬ gewandten Stirnseite mit mehreren Noppen 13 versehen, die sich gemäß der Figur 1 am Boden der Ventilaufnahmebohrung 3 abstützen. Zur Optimierung des Strömungsverlaufs weist die Scheibe 12 mittig einen Kegel 24 auf, der in das Innere des Filterelements 5 gerichtet ist, sodass ein im Inneren des Filterelements 5 vertikal auf die Scheibe 12 auftreffender Hydraulikstrom zum gleichmäßigen Durchströmen des Feinfiltergewebes 10 radial nach außen abgelenkt wird. In der Figur 1 ist dieser Kegel 24 anhand eines Längsschnitts durch die Scheibe 12 nochmals verdeutlicht.
Das Filterelement 5 zeichnet sich durch eine schlanke, im Bereich des Feinfiltergewebes 10 strömungstechnisch besonders wider¬ standsarme Bauweise aus, wobei der dem Feinfiltergewebe 10 vorgeordnete Hülsenabschnitt 6 infolge seiner vollständigen Auslasskanal-Überdeckung einen direkten (Kurzschluss- ) Hydraulikstrom in Richtung des Auslasskanals 2 sicher verhindert.
r
Bezugs zeichenliste
1 Einlasskanal
2 Auslasskanal
3 Ventilaufnahmebohrung
4 Ventilträger
5 Filterelement
6 Hülsenabschnitt
7 Ringraum
8 Ventilgehäuse
9 Abdichtungsbereich
10 Feinfiltergewebe
11 Steg
12 Scheibe
13 Noppen
14 Ventilschließglied
15 Ventildurchlass
16 Magnetanker
17 Rückstellfeder
18 Magnetkern
19 Magnetspule
20 Ventilsitz
21 Rohrkörper
22 Hülse
23 Ringfilterelement
24 Kegel

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten Ventilschließglied, das einen Ventil- durchlass im Ventilgehäuse zu öffnen oder zu verschließen vermag, mit einem Magnetanker zur Betätigung des Ventilschließgliedes, der im Bereich eines definierten Arbeitshubs relativ beweglich ausgeführt ist, mit einer auf den Magnetanker einwirkenden Rückstellfeder, mit einem vorzugsweise blockförmigen Ventilträger, in dessen Ventilaufnahmebohrung das Ventilgehäuse sowie ein Filterelement eingefügt sind, sowie mit einem in die Ven¬ tilaufnahmebohrung einmündenden Einlass- und Auslasskanal, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Einlass- als auch Auslasskanal (1, 2) quer zur Ventilaufnahmebohrung (3) im Ventilträger (4) ausgerichtet ist, wobei der Auslasskanal
(2) entfernt vom Austritt des Filterelements (5) in einem Abschnitt der Ventilaufnahmebohrung (3) einmündet, in der das Filterelement (5) einen geschlossenen Hülsenabschnitt
(6) aufweist.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Filterelement (5) und der Ventilaufnahmebohrung (3) ein Ringraum (7) vorgesehen ist, der sich vom Boden der Ventilaufnahmebohrung (3) bis zu einem am Ventilgehäuse (8) ausgebildeten Abdichtungsbereich (9) erstreckt, der vorzugsweise mittels einer Presspassung im Ventilträger (4) fixiert ist.
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hülsenabschnitt (6) und dem Boden der Ventilaufnahmebohrung (3) der Austritt des Filterelements (5) angeordnet ist, der mit einem Feinfil- tergewebe (10) versehen ist.
4. Elektromagnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung und Abstützung des Feinfiltergewebes (10) der Hülsenabschnitt (6) mehrere Stege (11) oder Rippen aufweist.
5. Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinfiltergewebe (10) entlang der Stege (11) eine Mantelfläche für einen radialen Austritt aus dem Filterelement (5) bildet.
6. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Hülsenabschnitt (6) abgewandte Ende jedes Stegs (11) an einer Scheibe (12) fixiert ist, die über Noppen (13) den Boden der Ventilaufnahmebohrung (3) kontaktiert .
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