WO2018068928A1 - Solenoid valve and hydraulic braking system for a vehicle - Google Patents

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WO2018068928A1
WO2018068928A1 PCT/EP2017/070740 EP2017070740W WO2018068928A1 WO 2018068928 A1 WO2018068928 A1 WO 2018068928A1 EP 2017070740 W EP2017070740 W EP 2017070740W WO 2018068928 A1 WO2018068928 A1 WO 2018068928A1
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solenoid valve
armature
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Dietmar Kratzer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • B60T8/4809Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems
    • B60T8/4827Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems
    • B60T8/4863Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems closed systems
    • B60T8/4872Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems closed systems pump-back systems

Definitions

  • the invention is based on a solenoid valve for a hydraulic brake system according to the preamble of independent claim 1.
  • the subject of the present invention is also a hydraulic brake system for a vehicle having such a solenoid valve.
  • the prior art discloses hydraulic brake systems for vehicles having a master cylinder, a hydraulic unit and a plurality of wheel brakes, which include various safety systems, such as an anti-lock braking system (ABS), electronic stability program (ESP), etc., and various safety functions, such as anti-lock, traction control (ASR) and so on.
  • ABS anti-lock braking system
  • ESP electronic stability program
  • ASR anti-lock, traction control
  • ABS anti-lock braking system
  • ASR traction control system
  • ESP electronic stability program system
  • the hydraulic unit comprises solenoid valves, which are usually held in unambiguous positions due to the counteracting forces “magnetic force”, “spring force” and “hydraulic force.” Accordingly, there are the valve types “normally open” and “de-energized
  • These solenoid valves each comprise a magnet assembly and a valve cartridge having a pole core, a guide sleeve connected to the pole core, an armature axially guided within the guide sleeve against the force of a return spring between a closed position and an open position with a plunger and a
  • a magnetic force is generated which closes the magnet Armature with the plunger and the closing element in an open solenoid valve moves from the open position to the closed position until the closing element meets the corresponding valve seat and seals it.
  • the return spring moves the armature with the plunger and the closing element and the closing element lifts off from the valve seat and releases it.
  • the solenoid valve is not energized, the armature with the plunger and the closing element is moved from the closed position to the open position by the energization of the magnet assembly, and the closing element lifts out of the valve seat and releases it.
  • the restoring spring moves the magnet armature with the closing element in the direction of the valve seat until the closing element hits the valve seat and seals it.
  • This energization is accompanied by energy consumption, which is undesirable.
  • the functional reliability or functional availability is not given to the desired extent if the function is only achieved via active current supply.
  • a normally closed solenoid valve for a slip-controlled, hydraulic vehicle brake system is described.
  • the solenoid valve comprises a hydraulic part, also referred to as a valve cartridge, which is partially in a stepped manner
  • a cup-shaped valve sleeve with a cylindrical shell and a bottom is pressed into the guide sleeve.
  • the valve sleeve has at the bottom of a passage and a hollow cone-shaped valve seat, which forms a seat valve with the closing body.
  • With the seat valve is a fluid connection between the Passage made at the bottom of the valve sleeve and at least one passage in the shell of the valve sleeve switchable.
  • a radial filter is arranged outside on the jacket of the valve sleeve in order to filter dirt particles from the fluid flow.
  • the guide sleeve can be caulked by means of a fastening bush in the stepped bore of the valve block.
  • the hydraulic travel of the catch is limited compared to its possible against spring travel and the locking points on the spool for engaging or engaging behind the catch are radially dimensioned so that a hydraulic release of the catch regardless of the potential against spring force adjustment only to the designated Rest positions is possible.
  • the solenoid valve for a hydraulic brake system with the features of independent claim 1 has the advantage that in a solenoid valve with a de-energized first operating state, another currentless second operating state can be implemented.
  • This means that embodiments of the present invention provide a bistable solenoid valve which can be switched over by applying a switching signal between the two operating states, wherein the solenoid valve remains permanently in the respective operating state until the next switching signal.
  • the first operating state of a closed position of the solenoid valve and the second operating state may correspond to an open position of the solenoid valve.
  • the change between the two operating states can be achieved, for example, by brief energization of the active actuator of the magnet assembly or by laying a switching signal or current pulse to the magnet assembly are performed.
  • the energy consumption in comparison with a conventional solenoid valve with two operating states can be advantageously reduced, which has only a currentless first operating state and must be energized to implement the energized second operating state for the duration of the second operating state.
  • the functional reliability or functional availability is not given to the desired extent if the function can only be achieved via active current supply.
  • Embodiments of the present invention provide a solenoid valve for a hydraulic brake system, comprising a magnet assembly, a pole core, a guide sleeve connected to the pole core, an axially within the guide sleeve guided valve armature, which is generated by a magnetic force generated by the magnet assembly against the force of a return spring or by the force of the return spring is drivable and axially moves a plunger with a closing element, and a valve body connected to the guide sleeve with a valve seat available, which is arranged between at least a first flow opening and at least one second flow opening.
  • the plunger is axially movably mounted in the valve armature, between the pole core and the plunger, a mechanical detent device is formed, which releases the plunger in a de-energized closed position, so that the return spring presses the closing element to perform a sealing function in the valve seat, and the Plunger in an energized open position against the force of the return spring in an axial detent position so determines that the closing element is lifted from the valve seat.
  • the de-energized closed position the fluid flow between the at least one first flow opening and the at least one second flow opening is interrupted, and in the de-energized open position, the fluid flow between the at least one first flow opening and the at least one second flow opening is made possible.
  • Embodiments of the solenoid valve according to the invention advantageously have a very low leakage in the closed position and low energy consumption in the open position.
  • a hydraulic brake system for a vehicle which comprises a master cylinder, a hydraulic unit and a plurality of wheel brakes.
  • the hydraulic unit comprises at least two brake circuits for brake pressure modulation in the wheel brakes.
  • the at least two brake circuits each have at least one solenoid valve according to the invention, which releases the brake pressure modulation in at least one associated wheel brake in the de-energized open position and, in the de-energized closed position, includes a current brake pressure in the at least one associated wheel brake.
  • the hydraulic brake system for a vehicle with the features of independent claim 16 has the advantage that with little additional effort to a mostly existing hydraulic unit with ESP functionality an additional function can be realized, which include a current brake pressure in the corresponding wheel brake electro-hydraulic and at low energy demand over a longer period of time.
  • costs, installation space, weight and wiring can advantageously be saved with the positive effect that the complexity of the brake system is reduced.
  • the mechanical locking device is designed as a rotary mechanism that uses a peripheral force component, to axially move the plunger with the closing element in the locking position and out again, so that the closing element can easily switch between the two de-energized positions by applying a switching signal or current pulse to the magnet assembly.
  • the closing element can switch from the de-energized closed position to the de-energized open position by applying a switching signal.
  • the closing element changes back from the de-energized open position to the de-energized closed position.
  • the closing element can switch by applying a switching signal from the currentless open position to the currentless closed position.
  • a cylindrical depression can be introduced into a base body of the pole core at the end facing the valve armature, which recess partially receives the tappet and the valve armature.
  • the restoring spring can be arranged in the recess and act between the pole core and the plunger, wherein the plunger can be radially guided in a passage opening of the valve anchor and can be moved axially in the direction of the pole core by the valve anchor and in the direction of the valve seat by the return spring.
  • the plunger may have a cylindrical base body, at one end of a first guide geometry is formed, which formed in the axial movement with a trained on the main body of the valve anchor second guide geometry and formed on the pole core third guide geometry and one on the pole core fourth guide geometry can cooperate, which can be formed in the recess of the main body of the pole core.
  • the plunger is preferably produced as a plastic component in an injection molding process.
  • the ram may be made by powder injection molding (PIM) or ceramic injection molding (CIM) or metal injection molding (MIM), etc., or by 3D printing.
  • the plunger can be made in one piece at its tip as a closing element for the valve seat.
  • the plunger are made in several parts and, for example, an additional sealing element, such as an O-ring seal, which is arranged in the region of the closing element and improves the sealing effect in the closed position.
  • an additional sealing element such as an O-ring seal
  • the valve anchor may have a stepped cylindrical base body with two different outer diameters, wherein a portion of the main body of the valve anchor immersed in the recess of the pole core may have a fifth guide geometry which, in axial movement, can cooperate with the third guide geometry in the recess of the main body of the pole core , Due to the requirement of the magnetic conductivity of the valve armature is made of a magnetically conductive material, for example in the cold impact method or by machining.
  • the pole core is also made of a magnetically conductive material.
  • the first guide geometry may comprise a plurality of formations in uniform pitch on the circumference of the main body of the plunger, each having a one-sided bevel and can be supported in the axial movement in the direction of pole core on the second guide geometry of the valve arm, which at the edge the passage opening in uniform angular division introduced anchoring grooves with two-sided chamfers may include, which can be adapted to the one-sided bevels of the formations of the plunger.
  • the fourth guide geometry of the pole core can have unilateral bevels on intermediate webs of the axial grooves, which can be adapted to the one-sided bevels of the formations of the tappet.
  • the one-sided chamfers of the formations of the plunger advantageously fit into the correspondingly designed, double-angled tapered anchoring grooves of the valve anchor and at the same time into the one-sided beveled intermediate webs of the axial grooves of the pole core.
  • the valve anchor can take over its Ankernuten the plunger on its formations in a magnetic force caused by the magnetic assembly axial movement in the direction of Polkern, wherein the bevels of the Ankernuten and the bevels of the formations of the plunger during the axial movement in the direction Polkern a Peripheral force can act on the plunger, which tries to turn the plunger about its longitudinal axis.
  • the numbers and angular pitches of the various formations and grooves and the respective angle of inclination can be selected in a meaningful manner depending on the dimensions of the solenoid valve in order to approach with a conventional magnetic axial air gap, the various stroke positions via a magnetic force generated by a commercially available magnet assembly becomes. In other circumstances, the numbers, angle divisions, helix angles, etc. can be adjusted accordingly.
  • the return spring can be performed in a designed as a recess spring receptacle in the main body of the plunger and are supported at the bottom of the spring receptacle and at the bottom of the recess in the main body of the pole core.
  • the return spring can be supported on a spring support, which is arranged on an end face of the basic body of the tappet, and on the bottom of the depression in the base body of the pole core.
  • a blind hole can be introduced at the bottom of the recess in the main body of the pole core, which at least partially receives the return spring.
  • the plunger can be made thinner and the guide geometries on the valve armature and on the pole core can migrate inwards, so that larger magnetically effective pole faces can be provided between the valve armature and the pole core.
  • the pole core can be made in several parts, wherein the main body of the pole core is magnetically effective and has a first cylindrical part and a second tubular part.
  • the tubular part of a plastic injection molded part can be pressed, which has the third guide geometry and the fourth guide geometry.
  • the valve anchor can be made in several parts, wherein the immersed in the recess of the pole core portion of the main body of the valve armature as a plastic injection molded part and arranged outside of the pole core portion of the body as Mag- netisch effective metal part can be executed. This results in an advantageous manner, a precise guidance in the guide sleeve and reduced magnetic leakage flux outside the intended for the magnetic flux planar pole face of the valve armature.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective sectional view of a first embodiment of a solenoid valve according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a tappet for the solenoid valve from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a valve armature for the magnetic valve from FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the plunger of FIG. 2 inserted into the valve anchor of FIG. 3.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the plunger of FIG. 2 inserted into the valve anchor of FIG. 3.
  • FIG. 5 shows a schematic perspective sectional view of an exemplary embodiment of a pole core for the magnetic valve from FIG. 1.
  • FIG. 6 shows a schematic perspective sectional view of the valve anchor of FIG. 3 partially inserted into the pole core of FIG. 5.
  • FIG. 8 shows a sectional view along the section line VIII-VIII in FIG. 1.
  • 9 shows a schematic perspective sectional view of a second embodiment of a solenoid valve according to the invention.
  • FIG. 10 shows a schematic hydraulic circuit diagram of an exemplary embodiment of a hydraulic brake system according to the invention for a vehicle.
  • the exemplary embodiments illustrated include a solenoid valve 10A, 10B according to the invention for a hydraulic valve
  • Braking system 1 each have a magnetic assembly, not shown, a pole core 30A, 30B, a guide sleeve 13 connected to the pole core 30A, 30B, an axially guided within the guide sleeve 13 valve armature 20A, 20B, which of a magnetic force generated by the magnet assembly against the force of a Return spring 16A, 16B or by the force of the return spring 16A,
  • the plunger 40A, 40B is axially movably mounted in the valve armature 20A, 20B, wherein between the pole core 30A, 30B and the plunger 40A, 40B, a mechanical locking device 18 is formed, which releases the plunger 40A, 40B in an energized closed position, so that the restoring spring 16A, 16B sealingly presses the closing element 48 into the valve seat 15.1 to perform a sealing function, and a fluid flow between the at least one first
  • Flow opening 15.2 and the at least one second flow opening 15.3 interrupts, and the plunger 40 A, 40 B in an illustrated currentless open position against the force of the return spring 16A, 16B so defined in an axial detent position that the closing element 48 lifted off the valve seat 15.1 and the fluid flow between the at least one first flow opening 15.2 and the at least one second flow opening 15.3 is made possible.
  • a bistable solenoid valve 10A, 10B is implemented, which can be switched by applying a switching signal between the two positions, wherein the solenoid valve 10A, 10B remains permanently in the respective operating state until the next switching signal.
  • a bistable solenoid valve 10A, 10B can be used for example in a hydraulic brake system 1 for a vehicle.
  • the illustrated exemplary embodiment of a hydraulic brake system 1 according to the invention for a vehicle, with which various safety functions can be carried out comprises a master cylinder 5, a hydraulic unit 9 and a plurality of wheel brakes RR, FL, FR, RL.
  • the hydraulic unit 9 comprises at least two brake circuits BC1, BC2 for braking pressure modulation in the wheel brakes RR, FL, FR, RL.
  • the at least two brake circuits BC1, BC2 each have a bistable solenoid valve 10A, 10B, which has an electroless closed position and an electroless open position and can be switched between the two positions, wherein the bistable solenoid valve 10A, 10B in the de-energized open position, the brake pressure modulation in at least one associated wheel brake
  • the illustrated exemplary embodiment of the hydraulic brake system 1 comprises two brake circuits BC1, BC2, to each of which two of the four wheel brakes RR, FL, FR, RL are assigned.
  • a first wheel brake FR which is arranged for example on a vehicle front axle on the right side
  • a second wheel brake RL which is arranged for example on a vehicle rear axle on the left side, associated with a first brake circuit BC1.
  • a third wheel brake RR which is arranged, for example, on a vehicle rear axle on the right side
  • a fourth wheel brake FL which is arranged for example on the vehicle front axle on the left side
  • Each wheel brake RR, FL, FR, RL is an inlet valve EVll, EV21,
  • EV12, EV22 and an exhaust valve AV11, AV21, AV12, AV22 assigned, via the intake valves EVll, EV21, EV12, EV22 each pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be constructed, and wherein the exhaust valves AV11, AV21, AV12, AV22 pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be reduced.
  • the corresponding intake valve EV11, EV12, EV21, EV22 is opened and the corresponding exhaust valve AVll, AV12, AV21, AV22 are closed.
  • the corresponding intake valve EV11, EV21, EV12, EV22 is closed and the corresponding exhaust valve AVll,
  • the first wheel brake FR is assigned a first intake valve EV11 and a first exhaust valve AVll
  • the second wheel brake RL is a second intake valve EV21 and a second exhaust valve
  • a third intake valve EV12 and a third exhaust valve AV12 and the fourth wheel brake FL are associated with a fourth intake valve EV22 and a fourth exhaust valve AV22.
  • the intake valves EV11, EV21, EV12, EV22 and the exhaust valves AV11, AV21, AV12, AV22 can be used to perform control and / or regulating operations to implement an ABS function.
  • the first brake circuit BCl has a first intake valve HSV1, a first system pressure control valve USV1, a first compensation reservoir AI with a first check valve RSV1 and a first fluid pump PE1.
  • Brake circuit BC2 has a second intake valve HSV2, a second system pressure control valve USV2, a second surge tank A2 with a second check valve RSV2 and a second fluid pump PE2, wherein the first and second fluid pumps PE1, PE2 are driven by a common electric motor M.
  • the hydraulic unit 9 for determining the current system pressure or brake pressure comprises a sensor unit 9.1.
  • the hydraulic unit 9 uses the first system pressure control valve USV1, the first intake valve HSVl and the first return pump PE1 for braking pressure modulation and for implementing an ASR function and / or an ESP function in the first brake circuit BCl, and the second system pressure control valve USV2 in the second brake circuit BC2, the second intake valve HSV2 and the second return pump PE2.
  • each brake circuit BCl, BC2 is connected to the master brake cylinder 5, which can be actuated via a brake pedal 3.
  • fluid container 7 is connected to the master cylinder 5.
  • the intake valves HSVl, HSV2 allow intervention in the brake system without a driver's request.
  • the respective suction path for the corresponding fluid pump PE1, PE2 is opened to the master cylinder 5 via the intake valves HS VI, HSV2, so that they can provide the required pressure for the control instead of the driver.
  • the system pressure control valves USV1, USV2 are arranged on the master brake cylinder 5 and at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL and set the system pressure or brake pressure in the associated brake circuit BC1, BC2.
  • a first system pressure control valve USV1 adjusts the system pressure or brake pressure in the first brake circuit BC1
  • a second system pressure control valve USV2 sets the system pressure or brake pressure in the second
  • the bistable solenoid valves 10A, 10B can be looped into the respective brake circuit BC1, BC2 at different positions PI, P2, P3, P4, P5.
  • the various positions PI, P2, P3, P4, P5 are respectively designated in the second brake circuit BC2.
  • the bistable solenoid valves 10A, 10B are each at a first position PI between the corresponding system pressure control valve USV1, USV2 and the inlet valves EV11, EV12, EV21, EV22 in front of an outlet channel of the corresponding fluid pump PE1, PE2 looped into the respective brake circuit BC1, BC2.
  • the bistable solenoid valves 10A, 10B can each be looped into the respective brake circuit BC1, BC2 at a fourth position P4 between the master brake cylinder 5 and the corresponding system pressure control valve USV1, USV2 in the common fluid branch directly after the master brake cylinder 5.
  • the bistable solenoid valves 10A, 10B are each looped into a fifth position P5 directly in front of an associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the respective brake circuit BC1, BC2.
  • an electrical energy store in the form of a vehicle electrical system is used in order to operate in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the currentless closed position of the bistable solenoid valve 10A.
  • 10B trapped brake pressure by Nachellen of brake fluid via the fluid pump PE1, PE2 constant. Since electrical energy is required only for valve switching and for the short Nachellefunktion, there is only a small additional electrical energy requirement for the brake pressure maintenance function.
  • hydraulic storage devices may be used to maintain the brake pressure contained in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the de-energized closed position of the bistable solenoid valve 10A, 10B constant by adding brake fluid. Since electrical energy is required only for valve switching, but virtually no electrical energy is required for the Nachellefunktion, results from the hydraulic storage devices even lower electrical energy requirements for the brake pressure maintenance function.
  • the described measures advantageously make it possible to compensate for any internal leakage and volume expansions which may occur due, for example, to temperature fluctuations.
  • the described measures can be combined. That is, the hydraulic storage device may be combined with the electrical storage device to maintain a constant brake pressure trapped in the de-energized closed position of the bistable solenoid valve 10A, 10B in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL by recharging brake fluid over a longer period of time to keep.
  • a cylindrical depression 36 A, 36 B is in a base body at the end facing the valve armature 20 A, 20 B
  • the main body 32A, 32B of the pole core 30A, 30B is made of a magnetically conductive material and has a cylindrical top which is elongated in a tubular geometry which forms the cylindrical recess 36A, 36B.
  • the return spring 16A, 16B is also disposed in the recess 36A, 36B and acts between the pole core 30A, 30B and the plunger 40A, 40B.
  • the plunger 40A, 40B has in the illustrated embodiments, a cylindrical body 42 A, 42 B, at one end of a first guide geometry 46 is formed which in the axial movement with a formed on the base body 22A, 22B of the valve armature 20A, 20B second
  • Guide geometry 27 and formed on the pole core 30A, 30B third guide geometry 34 and formed on the pole core 30A, 30B fourth guide geometry 35 cooperates.
  • the third guide geometry 34 and the fourth guide geometry 35 are formed in the recess 36A, 36B of the main body 32A, 32B of the pole core 30A, 30B.
  • the closing element 48 is formed, which forms the tip of the plunger 40A, 40B and cooperates with the valve seat 15.1 to exercise the sealing function.
  • the plunger 40A, 40B is designed as a plastic injection molded part.
  • the plunger 40A, 40B can be made in a PIM, CIM or MIM process or as a 3D printing part.
  • a sealing element can be arranged on the closing element 48 in order to improve the sealing effect in the valve seat 15.1.
  • the valve anchor 20A, 20B has in the illustrated embodiments a stepped cylindrical body 22A, 22B with two different outer diameters.
  • a section of the base body 22A, 22B which dips into the recess 36A, 36B of the pole core 30A, 30B has a fifth guide geometry 26 which, when axially moved with the third guide geometry 34 in the recess 36A, 36B of the main body 32A, 32 B of the pole core 30 A, 30 B cooperates. Due to the requirement of magnetic
  • eight formations 46.1 are each formed on the base body 42A, 42B of the plunger 40A, 40B with an angular separation of 8 ⁇ 45 °.
  • sixteen armature grooves 27.1 with two-sided chamfers 27.2 having a 16 ⁇ 22.5 ° angular pitch are formed in each case at the edge of the passage openings 24A, 24B in the exemplary embodiments illustrated.
  • the unilateral bevels 46.2 rest against a chamfer 27.2 of corresponding armature slots 27.
  • 34.1, 34.2 which are adapted to the one-sided bevels 46.2 of the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B.
  • the one-sided bevels 35.2 on the intermediate webs 35.1 guide the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B when changing the plunger 40A, 40B between the two de-energized positions on the one-sided bevels 46.2 in the corresponding axial groove 34.1.
  • the fifth guide geometry 26 on the main body 22A, 22B of the valve armature 20A, 20B comprises radial guide webs 26.1, which are guided axially in corresponding axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B.
  • radial guide webs 26.1 each having an angular pitch of 8 ⁇ 45 ° are formed on the base body 22A, 22B of the valve anchor 20A, 20B in the exemplary embodiments shown.
  • the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B with their bevels 46.2 find their way into the respective next axial groove 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B and follow this new guidance by a rotational movement.
  • the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B also slip into the next anchoring groove 27.1.
  • the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B are shaped differently in their radial propagation. Now slide at least two protrusions 46.1 of the plunger 40A, 40B, as described above, each in a shallower axial groove 34.2 of the pole core 30A, 30B, so the plunger 40A, 40B to the decreasing
  • Anchor stroke no longer follow, but remains locked in the detent position, clearly positioned by tip-top and secured by the still closing acting return spring 16A, 16B.
  • 16A, 16B subsequently reduced, find the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B with their bevels 46.2 in the next axial groove 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B and follow this new leadership by a rotational movement.
  • the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B also slip into the next anchoring groove 27.1. Since now all the formations 46.1 of the plunger
  • a second return spring can be arranged which moves the valve armature 20A, 20B in the direction of the valve seat 15.1.
  • This additional closing-acting restoring spring is preferably designed as a very spring-soft pressure spring and prevents an undefined position of the valve armature 20A, 20B.
  • the return spring 16B in the illustrated second embodiment of the solenoid valve 10 B is not arranged in a recess exactly at the same height as the further outward formations 46.1 of the plunger 40B and the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30B but on an end face of the plunger 40B.
  • the return spring 16B is supported on a spring support 44, which is arranged on the end face of the main body 42B of the plunger 40B.
  • a blind hole is introduced, which at least partially receives the return spring 16B. Therefore, the return spring 16B is supported in the illustrated embodiment at the bottom of the blind hole.
  • the return spring 16B is supported directly on the bottom of the recess 36B in the main body 32B of the pole core 30B.
  • the base body 42B of the plunger 40B can be made thinner, and also the guide geometries 26, 34, 35 of the valve armature 20B and the pole core 30B can move inward.
  • larger magnetically effective pole faces 28B, 38B are available between valve anchor 20B and pole core 30B.
  • the pole core 30A, 30B is made of several parts, wherein the magnetically active body 32A, 32B of the pole core 30A, 30B has a first cylindrical part and a second tubular part, wherein in the tubular part, a plastic injection molded part, which the third guide geometry 34 and the fourth guide geometry 35 has.
  • valve anchor 20A, 20B is made in several parts, wherein the in the recess 36A, 36B of the pole core 30A, 30B dipping portion of the base body 22A, 22B of the valve armature 20A, 20B as a plastic injection molded part and the outside of the pole core 30A 30B arranged portion of the base body 22A, 22B is designed as a magnetically active metal part.

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Abstract

The invention relates to a bistable solenoid valve (10A; 10B) for a hydraulic braking system (1), comprising: a magnetic assembly; a pole core (30A; 30B); a guide sleeve (13) joined to the pole core (30A; 30B); a valve armature (20A; 20B) running axially movably within the guide sleeve (13), the armature being drivable in opposition to a force of a restoring spring (16A; 16B) by means of a magnetic force produced by the magnetic assembly, or being drivable by the force of the at least one restoring spring (16,48), and said armature axially moving a plunger (40A; 40B) comprising a closing element (48); and a valve body (15) connected to the guide sleeve (13) and comprising a valve seat (15.1) that is located between at least one first flow opening (15.2) and at least one second flow opening (15.3). The invention also relates to a hydraulic braking system (1) comprising a claimed bistable solenoid valve (10A; 10B). In the claimed bistable solenoid valve, the plunger (40A; 40B) is axially moveably mounted in the valve armature (20A; 20B), a mechanical detent device (18) being formed between the pole core (30A; 30B) and the plunger (40A; 40B), the detent device releasing the plunger (40A; 40B) when the latter is in a de-energised closed position, such that the restoring spring (16A; 16B) pushes the closing element (34) sealingly into the valve seat (15.1) to produce a sealing function, and said detent device fixes the plunger (40A; 40B) in a de-energised open position against the force of the restoring spring (16A;16B) in an axial detent position, such that the closing element (48) is raised from the valve seat (15.1).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Magnetventil und hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil für ein hydraulisches Bremssystem nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem solchen Magnetventil. Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Bremssysteme für Fahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder, einer Hydraulikeinheit und mehreren Radbremsen bekannt, die verschiedene Sicherheitssysteme, wie beispielsweise ein Antiblo- ckiersystem (ABS), elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) usw. umfassen, und verschiedene Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise eine Antiblockier- funktion, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) usw. ausführen können. Über die The invention is based on a solenoid valve for a hydraulic brake system according to the preamble of independent claim 1. The subject of the present invention is also a hydraulic brake system for a vehicle having such a solenoid valve. The prior art discloses hydraulic brake systems for vehicles having a master cylinder, a hydraulic unit and a plurality of wheel brakes, which include various safety systems, such as an anti-lock braking system (ABS), electronic stability program (ESP), etc., and various safety functions, such as anti-lock, traction control (ASR) and so on. About the
Hydraulikeinheit können Steuer- und/oder Regelvorgänge im Antiblockiersystem (ABS) oder im Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder im elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) für den Druckaufbau bzw. Druckabbau in den korrespondierenden Radbremsen durchgeführt werden. Zur Durchführung der Steuer- und/oder Regelvorgänge umfasst die Hydraulikeinheit Magnetventile, welche aufgrund der gegensätzlich wirkenden Kräfte„Magnetkraft",„Federkraft" und„Hydraulikkraft" meist in eindeutigen Positionen gehalten werden. Dementsprechend gibt es die Ventilarten„stromlos offen" und„stromlos geschlossen". Diese Magnetventile umfassen jeweils eine Magnetbaugruppe und eine Ventil- patrone, welche einen Polkern, eine mit dem Polkern verbundene Führungshülse, einen innerhalb der Führungshülse gegen die Kraft einer Rückstellfeder zwischen einer Geschlossenposition und einer Offenposition axial beweglich geführten Anker mit einem Stößel und einem Schließelement und einen mit der Führungshülse verbundene Ventilhülse mit einem Ventilsitz umfasst. Durch die Bestromung der Magnetbaugruppe wird eine Magnetkraft erzeugt, welche den Anker mit dem Stößel und dem Schließelement bei einem unbestromt offenen Magnetventil von der Offenstellung in die Geschlossenstellung bewegt bis das Schließelement auf den korrespondierenden Ventilsitz trifft und diesen abdichtet. Im unbestromten Zustand bewegt die Rückstellfeder den Anker mit dem Stößel und dem Schließelement und das Schließelement hebt vom Ventilsitz ab und gibt diesen frei. Bei einem unbestromt geschlossenen Magnetventil wird der Anker mit dem Stößel und dem Schließelement durch die Bestromung der Magnetbaugruppe von der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegt und das Schließelement hebt aus dem Ventilsitz ab und gibt diesen frei. Wird der Strom abge- schaltet, dann bewegt die Rückstellfeder den Magnetanker mit dem Schließelement in Richtung Ventilsitz bis das Schließelement auf den Ventilsitz trifft und diesen abdichtet. Mit dieser Bestromung geht Energieverbrauch einher, der unerwünscht ist. Darüber hinaus ist die Funktionssicherheit bzw. Funktionsverfügbarkeit nicht im erwünschten Umfang gegeben, wenn die Funktion nur über akti- ve Bestromung erreicht wird. Hydraulic unit control and / or regulating operations in the anti-lock braking system (ABS) or in the traction control system (ASR system) or in the electronic stability program system (ESP system) for the pressure build-up or pressure reduction can be performed in the corresponding wheel brakes. To carry out the control and / or regulating operations, the hydraulic unit comprises solenoid valves, which are usually held in unambiguous positions due to the counteracting forces "magnetic force", "spring force" and "hydraulic force." Accordingly, there are the valve types "normally open" and "de-energized These solenoid valves each comprise a magnet assembly and a valve cartridge having a pole core, a guide sleeve connected to the pole core, an armature axially guided within the guide sleeve against the force of a return spring between a closed position and an open position with a plunger and a By energizing the magnet assembly, a magnetic force is generated which closes the magnet Armature with the plunger and the closing element in an open solenoid valve moves from the open position to the closed position until the closing element meets the corresponding valve seat and seals it. In the de-energized state, the return spring moves the armature with the plunger and the closing element and the closing element lifts off from the valve seat and releases it. When the solenoid valve is not energized, the armature with the plunger and the closing element is moved from the closed position to the open position by the energization of the magnet assembly, and the closing element lifts out of the valve seat and releases it. If the current is switched off, then the restoring spring moves the magnet armature with the closing element in the direction of the valve seat until the closing element hits the valve seat and seals it. This energization is accompanied by energy consumption, which is undesirable. In addition, the functional reliability or functional availability is not given to the desired extent if the function is only achieved via active current supply.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 051 557 AI wird beispielsweise ein stromlos geschlossenes Magnetventil für eine schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage beschrieben. Das Magnetventil umfasst einen auch als Ventil- patrone bezeichneten hydraulischen Teil, welcher teilweise in einer abgestuftenIn the patent application DE 10 2007 051 557 AI, for example, a normally closed solenoid valve for a slip-controlled, hydraulic vehicle brake system is described. The solenoid valve comprises a hydraulic part, also referred to as a valve cartridge, which is partially in a stepped manner
Bohrung eines Ventilblocks angeordnet ist, und einen elektrischen Teil, welcher im Wesentlichen aus einer Magnetbaugruppe gebildet ist, welche auf den aus dem Ventilblock ragenden Teil der Ventilpatrone aufgesteckt ist. Die Magnetbaugruppe umfasst einen Spulenkörper mit einer elektrischen Wicklung, einen mag- netflussleitenden Spulenmantel und eine magnetflussleitende Ringscheibe. Der hydraulische Teil weist eine Führungshülse auf, welche an ihrem dem elektrischen Teil zugewandten Ende mit einem eingepressten und fluiddicht verschweißten Polkern verschlossen ist. In der Führungshülse ist ein längsverschiebbarer Anker aufgenommen, welcher mit einer Rückstellfeder am Polkern abgestützt ist. Polkernabgewandt weist der Anker einen in einer Vertiefung angeordneten kugelförmigen Schließkörper auf. Am polkernabgewandten Ende ist in die Führungshülse eine topfförmige Ventilhülse mit einem zylindrischen Mantel und einem Boden eingepresst. Die Ventilhülse weist am Boden einen Durchgang sowie einen hohlkegelförmigen Ventilsitz auf, welcher mit dem Schließkörper ein Sitzventil ausbildet. Mit dem Sitzventil ist eine Fluidverbindung zwischen dem Durchgang am Boden der Ventilhülse und mindestens einem Durchgang im Mantel der Ventilhülse schaltbar ausgeführt. Zudem ist außen am Mantel der Ventilhülse ein Radialfilter angeordnet, um Schmutzpartikel aus der Fluidströmung zu filtern. Die Führungshülse kann mittels einer Befestigungsbuchse in der Stufen- bohrung des Ventilblocks verstemmt werden. Hole of a valve block is arranged, and an electrical part, which is formed essentially of a magnetic assembly which is mounted on the protruding from the valve block part of the valve cartridge. The magnet assembly comprises a coil body with an electrical winding, a magnet flux-conducting coil jacket and a magnetic flux-conducting annular disk. The hydraulic part has a guide sleeve, which is closed at its end facing the electrical part with a pressed-in and fluid-tight welded pole core. In the guide sleeve, a longitudinally displaceable armature is accommodated, which is supported by a return spring on the pole core. Polkernabgewandt, the armature has a spherical closure member arranged in a recess. At Polkernabgewandten end a cup-shaped valve sleeve with a cylindrical shell and a bottom is pressed into the guide sleeve. The valve sleeve has at the bottom of a passage and a hollow cone-shaped valve seat, which forms a seat valve with the closing body. With the seat valve is a fluid connection between the Passage made at the bottom of the valve sleeve and at least one passage in the shell of the valve sleeve switchable. In addition, a radial filter is arranged outside on the jacket of the valve sleeve in order to filter dirt particles from the fluid flow. The guide sleeve can be caulked by means of a fastening bush in the stepped bore of the valve block.
Aus der EP 0 073 886 Bl ist ein hydraulisches Steuergerät mit einem axial in mehrere Schaltstellungen verschiebbaren und mittels einer Rückstellfeder selbsttätig in eine seiner Schaltstellungen zurückgehenden Steuerschieber bekannt, welcher außerhalb dieser Schaltstellung durch eine in Raststellen eingreifendes federbelastete Raste festlegbar ist, welche ferner durch ein als Kolben in einer Gehäusebohrung geführtes und über einen angrenzenden Ringraum mit Druckflüssigkeit beaufschlagbares Teil hydraulisch betätigbar ist. Der Ringraum steht über ein Vorsteuerventil mit der zum Verbraucher führenden Pumpendruckleitung in Verbindung, welche bei Abschaltung des bzw. der Verbraucher druckentlastet ist. Hierbei ist der hydraulische Stellweg der Raste gegenüber ihrem gegen Federkraft möglichen Stellweg begrenzt und die Raststellen am Steuerschieber zum Ein- bzw. Hintergreifen der Raste sind radial so bemessen, dass ein hydraulischen Auslösen der Raste unabhängig von dem gegen Federkraft möglichen Stellweg nur an den dafür vorgesehenen Raststellungen möglich ist. From EP 0 073 886 Bl a hydraulic control device with an axially displaceable in a plurality of switching positions and automatically by means of a return spring in one of its switching positions control spool is known, which outside this switch position can be fixed by engaging in latching points spring-loaded detent, which further by a Piston in a housing bore guided and acted upon by an adjacent annular space with hydraulic fluid pressure member is hydraulically actuated. The annulus is connected via a pilot valve with the leading to the consumer pump pressure line in connection, which is depressurized at shutdown of the consumer or. Here, the hydraulic travel of the catch is limited compared to its possible against spring travel and the locking points on the spool for engaging or engaging behind the catch are radially dimensioned so that a hydraulic release of the catch regardless of the potential against spring force adjustment only to the designated Rest positions is possible.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das Magnetventil für ein hydraulisches Bremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass in einem Magnetventil mit einem stromlosen ersten Betriebszustand ein weiterer stromloser zweiter Betriebszustand umgesetzt werden kann. Das bedeutet, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein bistabiles Magnetventil zur Verfügung stellen, welches durch Anlegen eines Umschaltsignals zwischen den beiden Betriebszu- ständen umgeschaltet werden kann, wobei das Magnetventil dauerhaft bis zum nächsten Umschaltsignal im jeweiligen Betriebszustand verbleibt. Hierbei kann der erste Betriebszustand einer Geschlossenstellung des Magnetventils und der zweite Betriebszustand kann einer Offenstellung des Magnetventils entsprechen. Der Wechsel zwischen den beiden Betriebszuständen kann beispielsweise durch kurze Bestromung des aktiven Stellglieds der Magnetbaugruppe bzw. durch An- legen eines Umschaltsignals bzw. Stromimpulses an die Magnetbaugruppe durchgeführt werden. Mit einer solchen kurzen Bestromung kann der Energieverbrauch im Vergleich mit einem herkömmlichen Magnetventil mit zwei Be- triebszuständen in vorteilhafter Weise reduziert werden, welches nur einen stromlosen ersten Betriebszustand aufweist und zur Umsetzung des bestromten zweiten Betriebszustandes für die Dauer des zweiten Betriebszustandes bestromt werden muss. Darüber hinaus ist die Funktionssicherheit bzw. Funktionsverfügbarkeit im Gegensatz zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht im erwünschten Umfang gegeben, wenn die Funktion nur über aktive Bestromung erreicht werden kann. The solenoid valve for a hydraulic brake system with the features of independent claim 1 has the advantage that in a solenoid valve with a de-energized first operating state, another currentless second operating state can be implemented. This means that embodiments of the present invention provide a bistable solenoid valve which can be switched over by applying a switching signal between the two operating states, wherein the solenoid valve remains permanently in the respective operating state until the next switching signal. Here, the first operating state of a closed position of the solenoid valve and the second operating state may correspond to an open position of the solenoid valve. The change between the two operating states can be achieved, for example, by brief energization of the active actuator of the magnet assembly or by laying a switching signal or current pulse to the magnet assembly are performed. With such a short energization, the energy consumption in comparison with a conventional solenoid valve with two operating states can be advantageously reduced, which has only a currentless first operating state and must be energized to implement the energized second operating state for the duration of the second operating state. In addition, in contrast to embodiments of the present invention, the functional reliability or functional availability is not given to the desired extent if the function can only be achieved via active current supply.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Magnetventil für ein hydraulisches Bremssystem, mit einer Magnetbaugruppe, einem Polkern, einer mit dem Polkern verbundene Führungshülse, einem innerhalb der Führungshülse axial beweglich geführten Ventilanker, welcher von einer durch die Magnetbaugruppe erzeugten Magnetkraft gegen die Kraft einer Rückstellfeder oder durch die Kraft der Rückstellfeder antreibbar ist und einen Stößel mit einem Schließelement axial bewegt, und einem mit der Führungshülse verbundenen Ventilkörper mit einem Ventilsitz zur Verfügung, welcher zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung und mindestens einer zweiten Strömungsöffnung angeordnet ist. Hierbei ist der Stößel axial beweglich im Ventilanker gelagert, wobei zwischen dem Polkern und dem Stößel eine mechanische Rastvorrichtung ausgebildet ist, welche den Stößel in einer stromlosen Geschlossenstellung freigibt, so dass die Rückstellfeder das Schließelement zur Ausführung einer Dichtfunktion dichtend in den Ventilsitz drückt, und den Stößel in einer stromlosen Offenstellung gegen die Kraft der Rückstellfeder in einer axialen Raststellung so festlegt, dass das Schließelement vom Ventilsitz abgehoben ist. In der stromlosen Geschlossenstellung ist die Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung unterbrochen und in der stromlosen Offenstellung wird die Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung ermöglicht. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Magnetventils weisen in vorteilhafter Weise eine sehr geringe Leckage in der Geschlossenstellung und einen geringen Energieverbrauch in der Offenstellung auf. Zudem wird ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches einen Hauptbremszylinder, eine Hydraulikeinheit und mehrere Radbremsen umfasst. Zudem umfasst die Hydraulikeinheit mindestens zwei Bremskreise zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen. Hierbei weisen die mindestens zwei Bremskreise jeweils mindestens ein erfindungsgemäßes Mag- netventil auf, welches in der stromlosen Offenstellung die Bremsdruckmodulation in mindestens einer zugeordneten Radbremse freigibt und in der stromlosen Geschlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der mindestens einen zugeordneten Radbremse einschließt. Embodiments of the present invention provide a solenoid valve for a hydraulic brake system, comprising a magnet assembly, a pole core, a guide sleeve connected to the pole core, an axially within the guide sleeve guided valve armature, which is generated by a magnetic force generated by the magnet assembly against the force of a return spring or by the force of the return spring is drivable and axially moves a plunger with a closing element, and a valve body connected to the guide sleeve with a valve seat available, which is arranged between at least a first flow opening and at least one second flow opening. Here, the plunger is axially movably mounted in the valve armature, between the pole core and the plunger, a mechanical detent device is formed, which releases the plunger in a de-energized closed position, so that the return spring presses the closing element to perform a sealing function in the valve seat, and the Plunger in an energized open position against the force of the return spring in an axial detent position so determines that the closing element is lifted from the valve seat. In the de-energized closed position, the fluid flow between the at least one first flow opening and the at least one second flow opening is interrupted, and in the de-energized open position, the fluid flow between the at least one first flow opening and the at least one second flow opening is made possible. Embodiments of the solenoid valve according to the invention advantageously have a very low leakage in the closed position and low energy consumption in the open position. In addition, a hydraulic brake system for a vehicle is proposed, which comprises a master cylinder, a hydraulic unit and a plurality of wheel brakes. In addition, the hydraulic unit comprises at least two brake circuits for brake pressure modulation in the wheel brakes. In this case, the at least two brake circuits each have at least one solenoid valve according to the invention, which releases the brake pressure modulation in at least one associated wheel brake in the de-energized open position and, in the de-energized closed position, includes a current brake pressure in the at least one associated wheel brake.
Das hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 16 hat den Vorteil, dass mit geringem Zusatzaufwand an einer meist vorhandenen Hydraulikeinheit mit ESP- Funktionalität eine Zusatzfunktion realisiert werden kann, welche einen aktuellen Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse elektro-hydraulisch einschließen und bei geringem Energiebedarf über einen längeren Zeitraum halten kann. Das bedeutet, dass die vorhandene Druckversorgung, die Rohrleitungen von der Hydraulikeinheit bis zu den Radbremsen sowie Sensor- und Kommunikationssignale nicht nur für die ESP-Funktion und/oder ABS-Funktion und/oder ASR-Funktion sondern auch für eine elektro-hydraulische Druckhaltefunktion in den Radbremsen verwendet werden können. Dadurch können in vorteilhafter Weise Kosten, Bauraum, Gewicht und Verkabelung mit dem positiven Effekt eingespart werden, dass sich die Komplexität des Bremssystems reduziert. The hydraulic brake system for a vehicle with the features of independent claim 16 has the advantage that with little additional effort to a mostly existing hydraulic unit with ESP functionality an additional function can be realized, which include a current brake pressure in the corresponding wheel brake electro-hydraulic and at low energy demand over a longer period of time. This means that the existing pressure supply, the piping from the hydraulic unit to the wheel brakes as well as sensor and communication signals not only for the ESP function and / or ABS function and / or ASR function but also for an electro-hydraulic pressure maintenance function in the wheel brakes can be used. As a result, costs, installation space, weight and wiring can advantageously be saved with the positive effect that the complexity of the brake system is reduced.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Magnetventils für ein hydraulisches Bremssystem möglich. The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 solenoid valve for a hydraulic brake system are possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass die mechanische Rastvorrichtung als Drehno- ckenmechanismus ausgeführt ist, welcher eine Umfangskraftkomponente nutzt, um den Stößel mit dem Schließelement axial in die Raststellung hinein und wieder heraus zu bewegen, so dass das Schließelement in vorteilhafter Weise durch Anlegen eines Umschaltsignals bzw. Stromimpulses an die Magnetbaugruppe einfach zwischen den beiden stromlosen Stellungen wechseln kann. Ausgehend von der stromlosen Geschlossenstellung kann das Schließelement durch Anlegen eines Umschaltsignals von der stromlosen Geschlossenstellung in die stromlose Offenstellung wechseln. Bei Anlegen eines nachfolgenden Umschaltsignals wechselt das Schließelement zurück von der stromlosen Offenstellung in die stromlose Geschlossenstellung. Ausgehend von der stromlosen Offenstellung kann das Schließelement durch Anlegen eines Umschaltsignals von der stromlosen Offenstellung in die stromlose Geschlossenstellung wechseln. Bei Anlegen eines nachfolgenden Umschaltsignals wechselt das Schließelement zurück von der stromlosen Geschlossenstellung in die stromlose Offenstellung. In vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann an dem, dem Ventilanker zugewandten Ende eine zylindrische Vertiefung in einen Grundkörper des Polkerns eingebracht werden, welche den Stößel und den Ventilanker teilweise aufnimmt. Die Rückstellfeder kann in der Vertiefung angeordnet werden und zwischen dem Polkern und dem Stößel wirken, wobei der Stößel in einer Durch- gangsöffnung des Ventilankers radial geführt und vom Ventilanker axial in Richtung Polkern und von der Rückstellfeder in Richtung Ventilsitz bewegt werden kann. It is particularly advantageous that the mechanical locking device is designed as a rotary mechanism that uses a peripheral force component, to axially move the plunger with the closing element in the locking position and out again, so that the closing element can easily switch between the two de-energized positions by applying a switching signal or current pulse to the magnet assembly. Starting from the de-energized closed position, the closing element can switch from the de-energized closed position to the de-energized open position by applying a switching signal. When a subsequent switching signal is applied, the closing element changes back from the de-energized open position to the de-energized closed position. Starting from the currentless open position, the closing element can switch by applying a switching signal from the currentless open position to the currentless closed position. When a subsequent switching signal is applied, the closing element changes back from the de-energized closed position into the de-energized open position. In an advantageous embodiment of the solenoid valve, a cylindrical depression can be introduced into a base body of the pole core at the end facing the valve armature, which recess partially receives the tappet and the valve armature. The restoring spring can be arranged in the recess and act between the pole core and the plunger, wherein the plunger can be radially guided in a passage opening of the valve anchor and can be moved axially in the direction of the pole core by the valve anchor and in the direction of the valve seat by the return spring.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann der Stößel einen zylindrischen Grundkörper aufweisen, an dessen einem Ende eine erste Führungsgeometrie ausgebildet ist, welche bei der axialen Bewegung mit einer am Grundkörper des Ventilankers ausgebildeten zweiten Führungsgeometrie und einer am Polkern ausgebildeten dritten Führungsgeometrie und einer am Polkern ausgebildeten vierten Führungsgeometrie zusammenwirken kann, welche in der Vertiefung des Grundkörpers des Polkerns ausgebildet werden können. Der Stößel wird vorzugsweise als Kunststoffbauteil in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Alternativ kann der Stößel durch Pulver-Injection-Moulding (PIM) oder Ce- ramic-Injection-Moulding (CIM) oder Metal-Injection-Moulding (MIM) usw. oder durch 3D-Drucken hergestellt werden. Zudem kann der Stößel an seiner Spitze einteilig als Schließelement für den Ventilsitz ausgeführt werden. Alternativ kann der Stößel mehrteilig ausgeführt werden und beispielsweise ein zusätzliches Dichtelement, wie beispielsweise eine O-Ring-Dichtung, aufweisen, welches im Bereich des Schließelements angeordnet ist und die Dichtwirkung in der Geschlossenstellung verbessert. Zudem ist eine Aufteilung der Stößelgeometrie in weitere Teile möglich. Der Ventilanker kann einen gestuften zylindrischen Grundkörper mit zwei verschiedenen Außendurchmessern aufweisen, wobei ein in die Vertiefung des Polkerns eintauchender Abschnitt des Grundkörpers des Ventilankers eine fünfte Führungsgeometrie aufweisen kann, welche bei einer axialen Bewegung mit der dritten Führungsgeometrie in der Vertiefung des Grundkörpers des Polkerns zusammenwirken kann. Aufgrund der Anforderung der magnetischen Leitfähigkeit wird der Ventilanker aus einem magnetisch leitfähigen Werkstoff beispielsweise im Kaltschlagverfahren oder spanend hergestellt. Der Polkern ist ebenfalls aus einem magnetisch leitfähigen Werkstoff hergestellt. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, the plunger may have a cylindrical base body, at one end of a first guide geometry is formed, which formed in the axial movement with a trained on the main body of the valve anchor second guide geometry and formed on the pole core third guide geometry and one on the pole core fourth guide geometry can cooperate, which can be formed in the recess of the main body of the pole core. The plunger is preferably produced as a plastic component in an injection molding process. Alternatively, the ram may be made by powder injection molding (PIM) or ceramic injection molding (CIM) or metal injection molding (MIM), etc., or by 3D printing. In addition, the plunger can be made in one piece at its tip as a closing element for the valve seat. Alternatively, you can the plunger are made in several parts and, for example, an additional sealing element, such as an O-ring seal, which is arranged in the region of the closing element and improves the sealing effect in the closed position. In addition, a division of the ram geometry in other parts is possible. The valve anchor may have a stepped cylindrical base body with two different outer diameters, wherein a portion of the main body of the valve anchor immersed in the recess of the pole core may have a fifth guide geometry which, in axial movement, can cooperate with the third guide geometry in the recess of the main body of the pole core , Due to the requirement of the magnetic conductivity of the valve armature is made of a magnetically conductive material, for example in the cold impact method or by machining. The pole core is also made of a magnetically conductive material.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann die erste Führungsgeometrie mehrere Ausformungen in gleichmäßiger Teilung am Umfang des Grundkörpers des Stößels umfassen, welche jeweils eine einseitige Abschrägung aufweisen und sich bei der axialen Bewegung in Richtung Polkern auf der zweiten Führungsgeometrie des Ventilankers abstützen können, welche am Rand der Durchgangsöffnung in gleichmäßiger Winkelteilung eingebrachte Ankernuten mit zweiseitigen Anschrägungen umfassen kann, welche an die einseitigen Abschrägungen der Ausformungen des Stößels angepasst werden können. Des Weiteren kann die dritte Führungsgeometrie des Polkerns an der Wandung der Vertiefung in gleichmäßiger Winkelteilung Axialnuten mit mindestens zwei unterschiedlichen Tiefen in radialer Richtung aufweisen, wobei die fünfte Führungsgeometrie am Grundkörper des Ventilankers radiale Führungsstege umfassen kann, welche axial in korrespondierenden Axialnuten des Polkerns geführt werden können. Hierbei kann die vierte Führungsgeometrie des Polkerns einseitige Anschrägungen an Zwischenstegen der Axialnuten aufweisen, welche an die einseitigen Abschrägungen der Ausformungen des Stößels angepasst werden können. Dadurch passen die einseitigen Abschrägungen der Ausformungen des Stößels in vorteilhafter Weise in die entsprechend ausgeführten, zweiseitig angeschrägten Ankernuten des Ventilankers und gleichzeitig in die einseitig abgeschrägten Zwischenstege der Axialnuten des Polkerns. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann der Ventilanker über seine Ankernuten den Stößel über seine Ausformungen bei einer durch Magnetkraft der Magnetbaugruppe bewirkten Axialbewegung in Richtung Polkern mitnehmen, wobei durch die Anschrägungen der Ankernuten und die Abschrägungen der Ausformungen des Stößels während der Axialbewegung in Richtung Polkern eine Umfangskraft auf den Stößel wirken kann, welche versucht den Stößel um seine Längsachse zu drehen. Hierbei kann die gleichzeitige Führung der Ausformungen des Stößels und/oder der radialen Führungsstege des Ventilankers in den Axialnuten des Polkerns diese Drehbewegung solange verhindern, bis der Stößel einen vorgegebenen Axialhub erreicht und die Ausformungen des Stößels die Axialnuten des Polkerns verlassen können und aufgrund der immer noch wirkenden Umfangskraft tiefer in die Ankernuten rutschen können, wobei die Ausformungen des Stößels in die nächsten Axialnuten des Polkerns rutschen und der neuen Führung durch eine Radialbewegung folgen können, wenn sich der Axialhub des Ventilankers und des Stößels aufgrund der wirkenden Federkraft der Rückstellfeder reduziert, wobei die Ausformungen des Stößels gleichzeitig in die jeweils nächste Ankernut rutschen können. So können beispielsweise in der stromlosen Offenstellung mindestens zwei Ausformungen des Stößels jeweils in einer in radialer Richtung flacheren Axialnut axial gehalten werden. Hierbei können die Abschrägungen der Ausformungen des Stößels an Anschrägungen anliegen, welche am Rand der flacheren Axialnuten ausgebildet sind. In der stromlosen Geschlossenstellung können alle Ausformungen des Stößels jeweils in einer in radialer Richtung tieferen Axialnut bis zum Anschlag des Schließelements im Ventilsitz geführt werden. Die Anzahlen und Winkelteilungen der verschiedenen Ausformungen und Nuten sowie die jeweiligen Schrä- gungswinkel können in Abhängigkeit von den Dimensionen des Magnetventils sinnvoll gewählt werden, um mit einem üblichen magnetischen axialen Luftspalt die verschiedenen Hubstellungen über eine Magnetkraft anfahren zu können, welche von einer marktüblichen Magnetbaugruppe erzeugt wird. Bei anderen Verhältnissen können die Anzahlen, Winkelteilungen, Schrägungswinkel usw. entsprechend angepasst werden. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, the first guide geometry may comprise a plurality of formations in uniform pitch on the circumference of the main body of the plunger, each having a one-sided bevel and can be supported in the axial movement in the direction of pole core on the second guide geometry of the valve arm, which at the edge the passage opening in uniform angular division introduced anchoring grooves with two-sided chamfers may include, which can be adapted to the one-sided bevels of the formations of the plunger. Furthermore, the third guide geometry of the pole core on the wall of the recess in a uniform angular pitch Axialnuten having at least two different depths in the radial direction, wherein the fifth guide geometry on the main body of the valve armature may comprise radial guide webs which can be guided axially in corresponding axial grooves of the pole core , Here, the fourth guide geometry of the pole core can have unilateral bevels on intermediate webs of the axial grooves, which can be adapted to the one-sided bevels of the formations of the tappet. As a result, the one-sided chamfers of the formations of the plunger advantageously fit into the correspondingly designed, double-angled tapered anchoring grooves of the valve anchor and at the same time into the one-sided beveled intermediate webs of the axial grooves of the pole core. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, the valve anchor can take over its Ankernuten the plunger on its formations in a magnetic force caused by the magnetic assembly axial movement in the direction of Polkern, wherein the bevels of the Ankernuten and the bevels of the formations of the plunger during the axial movement in the direction Polkern a Peripheral force can act on the plunger, which tries to turn the plunger about its longitudinal axis. In this case, the simultaneous guidance of the formations of the plunger and / or the radial guide webs of the valve core in the axial grooves of the pole core can prevent this rotational movement until the plunger reaches a predetermined Axialhub and the formations of the plunger can leave the axial grooves of the pole core and still due acting circumferential force can slide deeper into the Ankernuten, the formations of the plunger slip into the next axial grooves of the Polkerns and the new leadership can follow by a radial movement when the axial stroke of the valve armature and the plunger is reduced due to the acting spring force of the return spring, wherein the Formations of the plunger can slip simultaneously into the next anchor groove. Thus, for example, in the currentless open position, at least two protrusions of the plunger can each be held axially in an axial groove flatter in the radial direction. Here, the chamfers of the formations of the plunger bear against chamfers, which are formed on the edge of flatter Axialnuten. In the de-energized closed position, all the formations of the plunger can each be guided in an axial groove deeper in the radial direction as far as the stop of the closing element in the valve seat. The numbers and angular pitches of the various formations and grooves and the respective angle of inclination can be selected in a meaningful manner depending on the dimensions of the solenoid valve in order to approach with a conventional magnetic axial air gap, the various stroke positions via a magnetic force generated by a commercially available magnet assembly becomes. In other circumstances, the numbers, angle divisions, helix angles, etc. can be adjusted accordingly.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann in einem Luftspalt zwischen einer ersten Polfläche des Ventilankers und einer zweiten Polfläche des Polkerns eine zweite Rückstellfeder angeordnet werden, welche den Ventil- anker in Richtung Ventilsitz bewegen kann. Die zweite schließend wirkende Rückstellfeder ist vorzugsweise als sehr federweiche Druckfeder ausgeführt und drückt den Ventilanker im stromlosen Zustand ständig an die jeweils mögliche unterste Position in Richtung Ventildichtsitz. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Undefinierte Lage des Ventilankers, ein Ankerkleben am Polkern und Ankerklappern oder ähnliches vermieden werden. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, a second return spring can be arranged in an air gap between a first pole face of the valve armature and a second pole face of the pole core. anchor in the direction of the valve seat can move. The second closing-acting return spring is preferably designed as a very spring soft compression spring and presses the valve armature in the de-energized state constantly to the respective lowest possible position in the direction of the valve seat. As a result, an undefined position of the valve armature, an anchor life on the pole core and anchor rappings or the like can be avoided in an advantageous manner.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann die Rückstellfeder in einer als Vertiefung ausgeführten Federaufnahme im Grundkörper des Stößels geführt werden und sich am Boden der Federaufnahme und am Boden der Vertiefung im Grundkörper des Polkerns abstützen. Alternativ kann sich die Rückstellfeder an einer Federauflage, welche an einer Stirnfläche des Grundkörpers des Stößels angeordnet ist, und am Boden der Vertiefung im Grundkörper des Polkerns abstützen. Bei dieser Ausführungsform kann am Boden der Vertiefung im Grundkörper des Polkerns eine Sacklochbohrung eingebracht werden, welche die Rückstellfeder zumindest teilweise aufnimmt. Dadurch kann der Stößel dünner ausgeführt werden und die Führungsgeometrien am Ventilanker und am Polkern können nach innen wandern, so dass größere magnetisch wirksame Polflächen zwischen dem Ventilanker und dem Polkern zur Verfügung gestellt werden können. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, the return spring can be performed in a designed as a recess spring receptacle in the main body of the plunger and are supported at the bottom of the spring receptacle and at the bottom of the recess in the main body of the pole core. Alternatively, the return spring can be supported on a spring support, which is arranged on an end face of the basic body of the tappet, and on the bottom of the depression in the base body of the pole core. In this embodiment, a blind hole can be introduced at the bottom of the recess in the main body of the pole core, which at least partially receives the return spring. As a result, the plunger can be made thinner and the guide geometries on the valve armature and on the pole core can migrate inwards, so that larger magnetically effective pole faces can be provided between the valve armature and the pole core.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann der Polkern mehrteilig ausgeführt werden, wobei der Grundkörper des Polkerns magnetisch wirksam ist und einen ersten zylinderförmigen Teil und einen zweiten rohrförmigen Teil aufweist. In den rohrförmigen Teil kann ein Kunststoffspritzteil eingepresst werden, welches die dritten Führungsgeometrie und die vierte Führungsgeometrie aufweist. Dadurch können die komplexen Geometrien durch geeignete Herstellverfahren, wie beispielsweise Kunststoff-Spritzgießen, einfach und kostengünstig hergestellt werden, und der magnetisch wirkende Grundkörper kann bei- spielsweise massiver in Metall durch Kaltumformung hergestellt werden. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, the pole core can be made in several parts, wherein the main body of the pole core is magnetically effective and has a first cylindrical part and a second tubular part. In the tubular part of a plastic injection molded part can be pressed, which has the third guide geometry and the fourth guide geometry. As a result, the complex geometries can be produced simply and inexpensively by suitable production methods, such as, for example, plastic injection molding, and the magnetically active basic body can be produced, for example, more massively in metal by cold forming.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Magnetventils kann der Ventilanker mehrteilig ausgeführt werden, wobei der in die Vertiefung des Polkerns eintauchender Abschnitt des Grundkörpers des Ventilankers als Kunststoffspritzteil und der außerhalb des Polkerns angeordnete Abschnitt des Grundkörpers als mag- netisch wirksames Metallteil ausgeführt werden können. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine präzise Führung in der Führungshülse und reduzierte magnetische Streuflüsse außerhalb der für den Magnetfluss vorgesehenen planen Polfläche des Ventilankers. In a further advantageous embodiment of the solenoid valve, the valve anchor can be made in several parts, wherein the immersed in the recess of the pole core portion of the main body of the valve armature as a plastic injection molded part and arranged outside of the pole core portion of the body as Mag- netisch effective metal part can be executed. This results in an advantageous manner, a precise guidance in the guide sleeve and reduced magnetic leakage flux outside the intended for the magnetic flux planar pole face of the valve armature.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawing, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetventils. Fig. 1 shows a schematic perspective sectional view of a first embodiment of a solenoid valve according to the invention.
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Stößels für das Magnetventil aus Fig. 1. FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a tappet for the solenoid valve from FIG. 1.
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Ventilankers für das Magnetventil aus Fig. 1. FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of an exemplary embodiment of a valve armature for the magnetic valve from FIG. 1.
Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung des in den Ventilanker aus Fig. 3 eingeführten Stößels aus Fig. 2. FIG. 4 shows a schematic perspective view of the plunger of FIG. 2 inserted into the valve anchor of FIG. 3. FIG.
Fig. 5 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Polkerns für das Magnetventil aus Fig. 1. 5 shows a schematic perspective sectional view of an exemplary embodiment of a pole core for the magnetic valve from FIG. 1.
Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des teilweise in den Polkern aus Fig. 5 eingeführten Ventilankers aus Fig. 3. FIG. 6 shows a schematic perspective sectional view of the valve anchor of FIG. 3 partially inserted into the pole core of FIG. 5. FIG.
Fig. 7 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie VII - VII in Fig. 1. FIG. 7 shows a sectional view along the section line VII - VII in FIG. 1.
Fig. 8 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie VIII - VIII in Fig. 1. Fig. 9 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Magnetventils. FIG. 8 shows a sectional view along the section line VIII-VIII in FIG. 1. 9 shows a schematic perspective sectional view of a second embodiment of a solenoid valve according to the invention.
Fig. 10 zeigt einen schematischen Hydraulikschaltplan eines Ausführungsbei- spiels eines erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrzeug. 10 shows a schematic hydraulic circuit diagram of an exemplary embodiment of a hydraulic brake system according to the invention for a vehicle.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Wie aus Fig. 1 bis 9 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbei- spiele eines erfindungsgemäßen Magnetventils 10A, 10B für ein hydraulischesAs can be seen from FIGS. 1 to 9, the exemplary embodiments illustrated include a solenoid valve 10A, 10B according to the invention for a hydraulic valve
Bremssystem 1 jeweils eine nicht dargestellte Magnetbaugruppe, einen Polkern 30A, 30B, eine mit dem Polkern 30A, 30B verbundene Führungshülse 13, einen innerhalb der Führungshülse 13 axial beweglich geführten Ventilanker 20A, 20B, welcher von einer durch die Magnetbaugruppe erzeugten Magnetkraft gegen die Kraft einer Rückstellfeder 16A, 16B oder durch die Kraft der Rückstellfeder 16A,Braking system 1 each have a magnetic assembly, not shown, a pole core 30A, 30B, a guide sleeve 13 connected to the pole core 30A, 30B, an axially guided within the guide sleeve 13 valve armature 20A, 20B, which of a magnetic force generated by the magnet assembly against the force of a Return spring 16A, 16B or by the force of the return spring 16A,
16B antreibbar ist und einen Stößel 40A, 40B mit einem Schließelement 48 axial bewegt, und einen mit der Führungshülse 13 verbundenen Ventilkörper 15 mit einem Ventilsitz 15.1, welcher zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung 15.2 und mindestens einer zweiten Strömungsöffnung 15.3 angeordnet ist. Hierbei ist der Stößel 40A, 40B axial beweglich im Ventilanker 20A, 20B gelagert, wobei zwischen dem Polkern 30A, 30B und dem Stößel 40A, 40B eine mechanische Rastvorrichtung 18 ausgebildet ist, welche den Stößel 40A, 40B in einer stromlosen Geschlossenstellung freigibt, so dass die Rückstellfeder 16A, 16B das Schließelement 48 zur Ausführung einer Dichtfunktion dichtend in den Ven- tilsitz 15.1 drückt und eine Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten16B is driven and a plunger 40A, 40B axially moved with a closing element 48, and connected to the guide sleeve 13 valve body 15 with a valve seat 15.1, which is arranged between at least a first flow opening 15.2 and at least one second flow opening 15.3. Here, the plunger 40A, 40B is axially movably mounted in the valve armature 20A, 20B, wherein between the pole core 30A, 30B and the plunger 40A, 40B, a mechanical locking device 18 is formed, which releases the plunger 40A, 40B in an energized closed position, so that the restoring spring 16A, 16B sealingly presses the closing element 48 into the valve seat 15.1 to perform a sealing function, and a fluid flow between the at least one first
Strömungsöffnung 15.2 und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung 15.3 unterbricht, und den Stößel 40 A, 40 B in einer dargestellten stromlosen Offenstellung gegen die Kraft der Rückstellfeder 16A, 16B in einer axialen Raststellung so festlegt, dass das Schließelement 48 vom Ventilsitz 15.1 abgehoben und die Fluidströmung zwischen der mindestens einen ersten Strömungsöffnung 15.2 und der mindestens einen zweiten Strömungsöffnung 15.3 ermöglicht ist. Flow opening 15.2 and the at least one second flow opening 15.3 interrupts, and the plunger 40 A, 40 B in an illustrated currentless open position against the force of the return spring 16A, 16B so defined in an axial detent position that the closing element 48 lifted off the valve seat 15.1 and the fluid flow between the at least one first flow opening 15.2 and the at least one second flow opening 15.3 is made possible.
Dadurch wird ein bistabiles Magnetventil 10A, 10B umgesetzt, welches durch Anlegen eines Umschaltsignals zwischen den beiden Stellungen umgeschaltet werden kann, wobei das Magnetventil 10A, 10B dauerhaft bis zum nächsten Um- schaltsignal im jeweiligen Betriebszustand verbleibt. Ein solches bistabiles Magnetventil 10A, 10B kann beispielsweise in einem hydraulischen Bremssystem 1 für ein Fahrzeug eingesetzt werden. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems 1 für ein Fahrzeug, mit welchem verschiedene Sicherheitsfunktionen ausgeführt werden können, einen Hauptbremszylinder 5, eine Hydraulikeinheit 9 und mehrere Radbremsen RR, FL, FR, RL. Die Hydraulikeinheit 9 umfasst mindestens zwei Bremskreise BC1, BC2 zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen RR, FL, FR, RL. Hierbei weisen die mindestens zwei Bremskreise BC1, BC2 jeweils ein bistabiles Magnetventil 10A, 10B auf, welches eine stromlose Geschlossenstellung und eine stromlose Offenstellung aufweist und zwischen den beiden Stellungen umschaltbar ist, wobei das bistabile Magnetventil 10A, 10B in der stromlosen Offenstel- lung die Bremsdruckmodulation in mindestens einer zugeordneten RadbremseThereby, a bistable solenoid valve 10A, 10B is implemented, which can be switched by applying a switching signal between the two positions, wherein the solenoid valve 10A, 10B remains permanently in the respective operating state until the next switching signal. Such a bistable solenoid valve 10A, 10B can be used for example in a hydraulic brake system 1 for a vehicle. As can be seen from FIG. 10, the illustrated exemplary embodiment of a hydraulic brake system 1 according to the invention for a vehicle, with which various safety functions can be carried out, comprises a master cylinder 5, a hydraulic unit 9 and a plurality of wheel brakes RR, FL, FR, RL. The hydraulic unit 9 comprises at least two brake circuits BC1, BC2 for braking pressure modulation in the wheel brakes RR, FL, FR, RL. In this case, the at least two brake circuits BC1, BC2 each have a bistable solenoid valve 10A, 10B, which has an electroless closed position and an electroless open position and can be switched between the two positions, wherein the bistable solenoid valve 10A, 10B in the de-energized open position, the brake pressure modulation in at least one associated wheel brake
RR, FL, FR, RL freigibt und in der stromlosen Geschlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der mindestens einen zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL einschließt. Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel des hydraulischen Bremssystems 1 zwei Bremskreise BC1, BC2, welchen jeweils zwei der vier Radbremsen RR, FL, FR, RL zugeordnet sind. So sind eine erste Radbremse FR, welche beispielsweise an einer Fahrzeugvorderachse an der rechten Seite angeordnet ist, und eine zweite Radbremse RL, welche bei- spielsweise an einer Fahrzeughinterachse an der linken Seite angeordnet ist, einem ersten Bremskreis BC1 zugeordnet. Eine dritte Radbremse RR, welche beispielsweise an einer Fahrzeughinterachse an der rechten Seite angeordnet ist, und eine vierte Radbremse FL, welche beispielsweise an der Fahrzeugvorderachse an der linken Seite angeordnet ist, sind einem zweiten Bremskreis BC2 zugeordnet. Jeder Radbremse RR, FL, FR, RL ist ein Einlassventil EVll, EV21,RR, FL, FR, RL releases and in the de-energized closed position includes a current brake pressure in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL. As can also be seen from FIG. 10, the illustrated exemplary embodiment of the hydraulic brake system 1 comprises two brake circuits BC1, BC2, to each of which two of the four wheel brakes RR, FL, FR, RL are assigned. Thus, a first wheel brake FR, which is arranged for example on a vehicle front axle on the right side, and a second wheel brake RL, which is arranged for example on a vehicle rear axle on the left side, associated with a first brake circuit BC1. A third wheel brake RR, which is arranged, for example, on a vehicle rear axle on the right side, and a fourth wheel brake FL, which is arranged for example on the vehicle front axle on the left side, are associated with a second brake circuit BC2. Each wheel brake RR, FL, FR, RL is an inlet valve EVll, EV21,
EV12, EV22 und ein Auslassventil AV11, AV21, AV12, AV22 zugeordnet, wobei über die Einlassventile EVll, EV21, EV12, EV22 jeweils Druck in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL aufgebaut werden kann, und wobei über die Auslassventile AV11, AV21, AV12, AV22 jeweils Druck in der korrespondie- renden Radbremse RR, FL, FR, RL abgebaut werden kann. Zum Druckaufbau in der jeweiligen Radbremse RR, FL, FR, RL wird das korrespondierende Einlassventil EV11, EV12, EV21, EV22 geöffnet und das korrespondierende Auslassventil AVll, AV12, AV21, AV22 geschlossen. Zum Druckabbau in der jeweiligen Radbremse RR, FL, FR, RL wird das korrespondierende Einlassventil EV11, EV21, EV12, EV22 geschlossen und das korrespondierende Auslassventil AVll,EV12, EV22 and an exhaust valve AV11, AV21, AV12, AV22 assigned, via the intake valves EVll, EV21, EV12, EV22 each pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be constructed, and wherein the exhaust valves AV11, AV21, AV12, AV22 pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be reduced. For pressure build-up in of the respective wheel brake RR, FL, FR, RL, the corresponding intake valve EV11, EV12, EV21, EV22 is opened and the corresponding exhaust valve AVll, AV12, AV21, AV22 are closed. For depressurization in the respective wheel brake RR, FL, FR, RL, the corresponding intake valve EV11, EV21, EV12, EV22 is closed and the corresponding exhaust valve AVll,
AV21, AV12, AV22 geöffnet. AV21, AV12, AV22 open.
Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, sind der ersten Radbremse FR ein erstes Einlassventil EV11 und ein erstes Auslassventil AVll zugeordnet, der zweiten Radbremse RL sind ein zweites Einlassventil EV21 und ein zweites AuslassventilAs further shown in FIG. 10, the first wheel brake FR is assigned a first intake valve EV11 and a first exhaust valve AVll, and the second wheel brake RL is a second intake valve EV21 and a second exhaust valve
AV21 zugeordnet, der dritten Radbremse RR sind ein drittes Einlassventil EV12 und ein drittes Auslassventil AV12 zugeordnet und der vierten Radbremse FL sind ein viertes Einlassventil EV22 und ein viertes Auslassventil AV22 zugeordnet. Über die Einlassventile EV11, EV21, EV12, EV22 und die Auslassventile AVll, AV21, AV12, AV22 können Steuer- und/oder Regelvorgänge zur Umsetzung einer ABS- Funktion durchgeführt werden. Assigned to the third wheel brake RR, a third intake valve EV12 and a third exhaust valve AV12 and the fourth wheel brake FL are associated with a fourth intake valve EV22 and a fourth exhaust valve AV22. The intake valves EV11, EV21, EV12, EV22 and the exhaust valves AV11, AV21, AV12, AV22 can be used to perform control and / or regulating operations to implement an ABS function.
Zudem weist der erste Bremskreis BCl ein erstes Ansaugventil HSVl, ein erstes Systemdruckstellventil USV1, einen ersten Ausgleichsbehälter AI mit einem ers- ten Rückschlagventil RSV1 und eine erste Fluidpumpe PE1 auf. Der zweiteIn addition, the first brake circuit BCl has a first intake valve HSV1, a first system pressure control valve USV1, a first compensation reservoir AI with a first check valve RSV1 and a first fluid pump PE1. The second
Bremskreis BC2 weist ein zweites Ansaugventil HSV2, ein zweites Systemdruckstellventil USV2, einen zweiten Ausgleichsbehälter A2 mit einem zweiten Rückschlagventil RSV2 und eine zweite Fluidpumpe PE2 auf, wobei die erste und zweite Fluidpumpe PE1, PE2 von einem gemeinsamen Elektromotor M an- getrieben werden. Des Weiteren umfasst die Hydraulikeinheit 9 zur Ermittlung des aktuellen Systemdrucks bzw. Bremsdrucks eine Sensoreinheit 9.1. Die Hydraulikeinheit 9 verwendet zur Bremsdruckmodulation und zur Umsetzung einer ASR-Funktion und/oder einer ESP-Funktion im ersten Bremskreis BCl das erste Systemdruckstellventil USV1, das erste Ansaugventil HSVl und die erste Rück- förderpumpe PE1 und im zweiten Bremskreis BC2 das zweite Systemdruckstellventil USV2, das zweite Ansaugventil HSV2 und die zweite Rückförderpumpe PE2. Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, ist jeder Bremskreis BCl, BC2 mit dem Hauptbremszylinder 5 verbunden, welcher über ein Bremspedal 3 betätigt werden kann. Zudem ist Fluidbehälter 7 mit dem Hauptbremszylinder 5 verbun- den. Die Ansaugventile HSVl, HSV2 ermöglicht einen Eingriff in das Bremssys- tem, ohne dass ein Fahrerwunsch vorliegt. Hierzu wird über die Ansaugventile HS VI, HSV2 der jeweilige Saugpfad für die korrespondierende Fluidpumpe PE1, PE2 zum Hauptbremszylinder 5 geöffnet, so dass diese anstelle des Fahrers den benötigten Druck für die Regelung bereitstellen kann. Die Systemdruckstellventi- le USVl, USV2 sind dem Hauptbremszylinder 5 und mindestens einer zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL angeordnet und stellen den Systemdruck bzw. Bremsdruck im zugehörigen Bremskreis BC1, BC2 ein. Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, stellt ein erstes Systemdruckstellventil USVl den Systemdruck bzw. Bremsdruck im ersten Bremskreis BC1 ein und ein zweites System- druckstellventil USV2 stellt den Systemdruck bzw. Bremsdruck im zweitenBrake circuit BC2 has a second intake valve HSV2, a second system pressure control valve USV2, a second surge tank A2 with a second check valve RSV2 and a second fluid pump PE2, wherein the first and second fluid pumps PE1, PE2 are driven by a common electric motor M. Furthermore, the hydraulic unit 9 for determining the current system pressure or brake pressure comprises a sensor unit 9.1. The hydraulic unit 9 uses the first system pressure control valve USV1, the first intake valve HSVl and the first return pump PE1 for braking pressure modulation and for implementing an ASR function and / or an ESP function in the first brake circuit BCl, and the second system pressure control valve USV2 in the second brake circuit BC2, the second intake valve HSV2 and the second return pump PE2. As can also be seen from FIG. 10, each brake circuit BCl, BC2 is connected to the master brake cylinder 5, which can be actuated via a brake pedal 3. In addition, fluid container 7 is connected to the master cylinder 5. The intake valves HSVl, HSV2 allow intervention in the brake system without a driver's request. For this purpose, the respective suction path for the corresponding fluid pump PE1, PE2 is opened to the master cylinder 5 via the intake valves HS VI, HSV2, so that they can provide the required pressure for the control instead of the driver. The system pressure control valves USV1, USV2 are arranged on the master brake cylinder 5 and at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL and set the system pressure or brake pressure in the associated brake circuit BC1, BC2. As can also be seen from FIG. 10, a first system pressure control valve USV1 adjusts the system pressure or brake pressure in the first brake circuit BC1, and a second system pressure control valve USV2 sets the system pressure or brake pressure in the second
Bremskreis BC2 ein. Brake circuit BC2.
Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, können die bistabilen Magnetventile 10A, 10B an verschiedenen Positionen PI, P2, P3, P4, P5 in den jeweiligen Brems- kreis BC1, BC2 eingeschleift werden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die verschiedenen Positionen PI, P2, P3, P4, P5 jeweils im zweiten Bremskreis BC2 bezeichnet. Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, sind die bistabilen Magnetventile 10 A, 10 B jeweils an einer ersten Position PI zwischen dem korrespondierenden Systemdruckstellventil USVl, USV2 und den Einlassventilen EV11, EV12, EV21, EV22 vor einem Auslasskanal der korrespondierenden Fluidpumpe PE1, PE2 in den jeweiligen Bremskreis BC1, BC2 eingeschleift. Alternativ können die bistabilen Magnetventile 10A, 10B jeweils an einer zweiten Position P2 zwischen dem Hauptbremszylinder 5 und dem korrespondierenden Systemdruckstellventil USVl, USV2 direkt vor dem korrespondierenden System- druckstellventil USVl, USV2 in den jeweiligen Bremskreis BC1, BC2 eingeschleift werden. Als weitere alternative Anordnung können die bistabilen Magnetventile 10A, 10B jeweils an einer dritten Position P3 zwischen dem korrespondierenden Systemdruckstellventil USVl, USV2 und den Einlassventilen EV11, EV12, EV21, EV22 nach dem Auslasskanal der Fluidpumpe PE1, PE2 in den jeweiligen Bremskreis BC1, BC2 eingeschleift werden. Zudem können die bistabilen Magnetventile 10A, 10B bei einer weiteren alternativen Anordnung jeweils an einer vierten Position P4 zwischen dem Hauptbremszylinder 5 und dem korrespondierenden Systemdruckstellventil USVl, USV2 im gemeinsamen Fluid- zweig direkt nach dem Hauptbremszylinder 5 in den jeweiligen Bremskreis BC1, BC2 eingeschleift werden. Außerdem können die bistabilen Magnetventile 10A, 10B jeweils an einer fünften Position P5 direkt vor einer zugeordneten Radbrem- se RR, FL, FR, RL in den jeweiligen Bremskreis BC1, BC2 eingeschleift werden. As can also be seen from FIG. 10, the bistable solenoid valves 10A, 10B can be looped into the respective brake circuit BC1, BC2 at different positions PI, P2, P3, P4, P5. In the illustrated embodiments, the various positions PI, P2, P3, P4, P5 are respectively designated in the second brake circuit BC2. As can also be seen from FIG. 10, the bistable solenoid valves 10A, 10B are each at a first position PI between the corresponding system pressure control valve USV1, USV2 and the inlet valves EV11, EV12, EV21, EV22 in front of an outlet channel of the corresponding fluid pump PE1, PE2 looped into the respective brake circuit BC1, BC2. Alternatively, the bistable solenoid valves 10A, 10B can each be looped into the respective brake circuit BC1, BC2 at a second position P2 between the master brake cylinder 5 and the corresponding system pressure control valve USV1, USV2 directly in front of the corresponding system pressure control valve USV1, USV2. As a further alternative arrangement, the bistable solenoid valves 10A, 10B can each be looped into the respective brake circuit BC1, BC2 at a third position P3 between the corresponding system pressure control valve USV1, USV2 and the inlet valves EV11, EV12, EV21, EV22 downstream of the outlet channel of the fluid pump PE1, PE2 become. In addition, in another alternative arrangement, the bistable solenoid valves 10A, 10B can each be looped into the respective brake circuit BC1, BC2 at a fourth position P4 between the master brake cylinder 5 and the corresponding system pressure control valve USV1, USV2 in the common fluid branch directly after the master brake cylinder 5. In addition, the bistable solenoid valves 10A, 10B are each looped into a fifth position P5 directly in front of an associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the respective brake circuit BC1, BC2.
Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, wird im dargestellten Ausführungsbeispiel des hydraulischen Bremssystems 1 ein elektrischer Energiespeicher in Form eines Fahrzeugbordnetzes verwendet, um den in der mindestens einen zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL in der stromlosen Geschlossenstellung des bistabilen Magnetventils 10A, 10B eingeschlossenen Bremsdruck durch Nachfördern von Bremsfluid über die Fluidpumpe PE1, PE2 konstant zu halten. Da elektrische Energie nur zum Ventilschalten und für die kurze Nachförderfunktion erforderlich ist, ergibt sich nur ein geringer zusätzlicher elektrischer Energiebedarf für die Bremsdruckhaltefunktion. Alternativ können in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel hydraulische Speichervorrichtungen verwendet werden, um den in der mindestens einen zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL in der stromlosen Geschlossenstellung des bistabilen Magnetventils 10A, 10B eingeschlossenen Bremsdruck durch Nachfördern von Bremsfluid konstant zu halten. Da elektrische Energie nur zum Ventilschalten erforderlich ist, jedoch quasi keine elektrische Energie für die Nachförderfunktion erforderlich ist, ergibt sich durch die hydraulischen Speichervorrichtungen ein noch geringerer elektrischer Ener- giebedarf für die Bremsdruckhaltefunktion. As is further apparent from FIG. 10, in the exemplary embodiment of the hydraulic brake system 1 an electrical energy store in the form of a vehicle electrical system is used in order to operate in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the currentless closed position of the bistable solenoid valve 10A. 10B trapped brake pressure by Nachfördern of brake fluid via the fluid pump PE1, PE2 constant. Since electrical energy is required only for valve switching and for the short Nachförderfunktion, there is only a small additional electrical energy requirement for the brake pressure maintenance function. Alternatively, in an embodiment not shown, hydraulic storage devices may be used to maintain the brake pressure contained in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the de-energized closed position of the bistable solenoid valve 10A, 10B constant by adding brake fluid. Since electrical energy is required only for valve switching, but virtually no electrical energy is required for the Nachförderfunktion, results from the hydraulic storage devices even lower electrical energy requirements for the brake pressure maintenance function.
Durch die beschriebenen Maßnahmen ist in vorteilhafter Weise ein Ausgleich eventuell vorhandener interner Leckage und Volumenausdehnungen möglich, welche beispielsweise aufgrund von Temperaturgang auftreten können. Zudem können die beschriebenen Maßnahmen kombiniert werden. Das bedeutet, dass die hydraulische Speichervorrichtung mit der elektrischen Speichervorrichtung kombiniert werden kann, um in der stromlosen Geschlossenstellung des bistabilen Magnetventils 10A, 10B in der mindestens einen zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL eingeschlossene Bremsdruck durch Nachförden von Bremsfluid über einen längeren Zeitraum konstant zu halten. The described measures advantageously make it possible to compensate for any internal leakage and volume expansions which may occur due, for example, to temperature fluctuations. In addition, the described measures can be combined. That is, the hydraulic storage device may be combined with the electrical storage device to maintain a constant brake pressure trapped in the de-energized closed position of the bistable solenoid valve 10A, 10B in the at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL by recharging brake fluid over a longer period of time to keep.
Wie aus Fig. 1 bis 9 weiter ersichtlich ist, ist die mechanische Rastvorrichtung 18 als Drehnockenmechanismus ausgeführt, welcher eine Umfangskraftkomponente nutzt, um den Stößel 40A, 40B mit dem Schließelement 48 axial in die Raststel- lung hinein und wieder heraus zu bewegen, so dass das Schließelement 48 durch Anlegen eines Umschaltsignals bzw. Stromimpulses an die Magnetbaugruppe zwischen den beiden stromlosen Stellungen wechseln kann. As is further apparent from FIGS. 1 to 9, the mechanical latching device 18 is designed as a rotary cam mechanism which utilizes a circumferential force component to axially move the plunger 40A, 40B with the closing element 48 into and out of the latching position, so that the closing element 48 can switch between the two de-energized positions by applying a switching signal or current pulse to the magnet assembly.
Wie aus Fig. 1 bis 9 weiter ersichtlich ist, ist an dem, dem Ventilanker 20A, 20B zugewandten Ende eine zylindrische Vertiefung 36A, 36B in einen GrundkörperAs can also be seen from FIGS. 1 to 9, a cylindrical depression 36 A, 36 B is in a base body at the end facing the valve armature 20 A, 20 B
32A, 32B des Polkerns 30A, 30B eingebracht, welche den Stößel 40A, 40B und den Ventilanker 20A, 20B teilweise aufnimmt. Der Grundkörper 32A, 32B des Polkerns 30A, 30B ist aus einem magnetisch leitfähigen Material hergestellt und weist ein zylinderförmiges Oberteil auf, welche eine rohrförmige Geometrie ver- längert ist, welche die zylindrische Vertiefung 36A, 36B ausbildet. Die Rückstellfeder 16A, 16B ist ebenfalls in der Vertiefung 36A, 36B angeordnet und wirkt zwischen dem Polkern 30A, 30B und dem Stößel 40A, 40B. Der Stößel 40A, 40B ist in einer Durchgangsöffnung 24A, 24B des Ventilankers 20A, 20B radial geführt und kann vom Ventilanker 20A, 20B in Richtung Polkern 30A, 30B und von der Rückstellfeder 16A, 16B in Richtung Ventilsitz 15.1 axial bewegt werden. 32A, 32B of the pole core 30A, 30B which partially receives the plunger 40A, 40B and the valve anchors 20A, 20B. The main body 32A, 32B of the pole core 30A, 30B is made of a magnetically conductive material and has a cylindrical top which is elongated in a tubular geometry which forms the cylindrical recess 36A, 36B. The return spring 16A, 16B is also disposed in the recess 36A, 36B and acts between the pole core 30A, 30B and the plunger 40A, 40B. The plunger 40A, 40B is radially guided in a passage opening 24A, 24B of the valve armature 20A, 20B and can be moved axially by the valve armature 20A, 20B in the direction of the pole core 30A, 30B and by the return spring 16A, 16B in the direction of the valve seat 15.1.
Der Stößel 40A, 40B weist in den dargestellten Ausführungsbeispielen einen zylindrischen Grundkörper 42 A, 42 B auf, an dessen einem Ende eine erste Führungsgeometrie 46 ausgebildet ist, welche bei der axialen Bewegung mit einer am Grundkörper 22A, 22B des Ventilankers 20A, 20B ausgebildeten zweitenThe plunger 40A, 40B has in the illustrated embodiments, a cylindrical body 42 A, 42 B, at one end of a first guide geometry 46 is formed which in the axial movement with a formed on the base body 22A, 22B of the valve armature 20A, 20B second
Führungsgeometrie 27 und einer am Polkern 30A, 30B ausgebildeten dritten Führungsgeometrie 34 und einer am Polkern 30A, 30B ausgebildeten vierten Führungsgeometrie 35 zusammenwirkt. Die dritte Führungsgeometrie 34 und die vierte Führungsgeometrie 35 sind in der Vertiefung 36A, 36B des Grundkörpers 32 A, 32 B des Polkerns 30A, 30B ausgebildet. Am anderen Ende des Stößel 40A,Guide geometry 27 and formed on the pole core 30A, 30B third guide geometry 34 and formed on the pole core 30A, 30B fourth guide geometry 35 cooperates. The third guide geometry 34 and the fourth guide geometry 35 are formed in the recess 36A, 36B of the main body 32A, 32B of the pole core 30A, 30B. At the other end of the ram 40A,
40B ist das Schließelement 48 ausgebildet, welches die Spitze des Stößels 40A, 40B bildet und zur Ausübung der Dichtfunktion mit dem Ventilsitz 15.1 zusammenwirkt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stößel 40A, 40B als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt. Alternativ kann der Stößel 40A, 40B in einem PIM-, CIM- oder MIM-Verfahren oder als 3D-Druckteil hergestellt werden. Zusätzlich kann am Schließelement 48 ein Dichtelement angeordnet werden, um die Dichtwirkung im Ventilsitz 15.1 zu verbessern. 40B, the closing element 48 is formed, which forms the tip of the plunger 40A, 40B and cooperates with the valve seat 15.1 to exercise the sealing function. In the illustrated embodiment, the plunger 40A, 40B is designed as a plastic injection molded part. Alternatively, the plunger 40A, 40B can be made in a PIM, CIM or MIM process or as a 3D printing part. In addition, a sealing element can be arranged on the closing element 48 in order to improve the sealing effect in the valve seat 15.1.
Der Ventilanker 20A, 20B weist in den dargestellten Ausführungsbeispielen einen gestuften zylindrischen Grundkörper 22A, 22B mit zwei verschiedenen Außen- durchmessern auf. Hierbei weist ein in die Vertiefung 36A, 36B des Polkerns 30A, 30B eintauchender Abschnitt des Grundkörpers 22A, 22B eine fünfte Füh- rungsgeometrie 26 auf, welche bei einer axialen Bewegung mit der dritten Führungsgeometrie 34 in der Vertiefung 36A, 36B des Grundkörpers 32 A, 32 B des Polkerns 30A, 30B zusammenwirkt. Aufgrund der Anforderung der magnetischenThe valve anchor 20A, 20B has in the illustrated embodiments a stepped cylindrical body 22A, 22B with two different outer diameters. In this case, a section of the base body 22A, 22B which dips into the recess 36A, 36B of the pole core 30A, 30B has a fifth guide geometry 26 which, when axially moved with the third guide geometry 34 in the recess 36A, 36B of the main body 32A, 32 B of the pole core 30 A, 30 B cooperates. Due to the requirement of magnetic
Leitfähigkeit ist der Ventilanker 20A, 20B in den dargestellten Ausführungsbeispielen aus magnetisch leitfähigem Metall im Kaltschlagverfahren oder spanend hergestellt. Conductivity is the valve armature 20A, 20B made in the illustrated embodiments of magnetically conductive metal in the cold impact method or by machining.
Die erste Führungsgeometrie 46 umfasst mehrere Ausformungen 46.1 in gleichmäßiger Teilung am Umfang des Grundkörpers 42A, 42B des Stößels 40A, 40B, welche jeweils eine einseitige Abschrägung 46.2 aufweisen und sich bei der axialen Bewegung in Richtung Polkern 30A, 30B auf der zweiten Führungsgeometrie 27 des Ventilankers 20A, 20B abstützen. Die zweite Führungsgeometrie 27 umfasst am Rand der Durchgangsöffnung 24A, 24B in gleichmäßiger Winkelteilung eingebrachte Ankernuten 27.1 mit zweiseitigen Anschrägungen 27.2, welche an die einseitigen Abschrägungen 46.2 der Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B angepasst sind. Wie aus Fig. 8 weiter ersichtlich ist, sind am Grundkörper 42A, 42B des Stößels 40A, 40B bei den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils acht Ausformungen 46.1 mit einer 8 x 45° Winkelteilung ausgebildet. Wie aus Fig. 3 und 8 weiter ersichtlich ist, sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen am Rand der Durchgangsöffnungen 24A, 24B jeweils sechzehn Ankernuten 27.1 mit zweiseitigen Anschrägungen 27.2 mit einer 16 x 22,5° Winkelteilung ausgebildet. Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, liegen die einseitigen Abschrägungen 46.2 jeweils an einer Anschrägung 27.2 von korrespondierenden Ankernuten 27.1 an. The first guide geometry 46 comprises a plurality of projections 46.1 in uniform pitch on the circumference of the main body 42A, 42B of the plunger 40A, 40B, each having a one-sided bevel 46.2 and in the axial movement in the direction of pole core 30A, 30B on the second guide geometry 27 of the valve armature 20A, 20B support. The second guide geometry 27 comprises at the edge of the passage opening 24A, 24B introduced in uniform angular pitch Ankernuten 27.1 with two-sided chamfers 27.2, which are adapted to the one-sided chamfers 46.2 of the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B. As can also be seen from FIG. 8, in the exemplary embodiments illustrated, eight formations 46.1 are each formed on the base body 42A, 42B of the plunger 40A, 40B with an angular separation of 8 × 45 °. As is further apparent from FIGS. 3 and 8, sixteen armature grooves 27.1 with two-sided chamfers 27.2 having a 16 × 22.5 ° angular pitch are formed in each case at the edge of the passage openings 24A, 24B in the exemplary embodiments illustrated. As can also be seen from FIG. 4, the unilateral bevels 46.2 rest against a chamfer 27.2 of corresponding armature slots 27.
Die dritte Führungsgeometrie 34 des Polkerns 30A, 30B weist an der Wandung der Vertiefung 36A, 36B in gleichmäßiger Winkelteilung Axialnuten 34.1, 34.2 mit mindestens zwei unterschiedlichen Tiefen in radialer Richtung auf. Wie aus Fig. 7 weiter ersichtlich ist, sind an der Wandung der Vertiefung 36A, 36B sechzehn Axialnuten 34.1, 34.2 mit einer Winkelteilung von 16 x 22,5° angeordnet, wobei jede vierte als flache Axialnut 34.2 mit einer kleineren Tiefe in radialer Richtung ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die flachen Axialnuten 34.2 eine Winkelteilung von 4 x 90° aufweisen. Die vierte Führungsgeometrie 35 des Polkerns 30A, 30B weist einseitige Anschrägungen 35.2 an Zwischenstegen 35.1 der AxialnutenThe third guide geometry 34 of the pole core 30A, 30B has on the wall of the recess 36A, 36B in a uniform angular pitch axial grooves 34.1, 34.2 with at least two different depths in the radial direction. As is further apparent from FIG. 7, sixteen axial grooves 34.1, 34.2 are arranged on the wall of the recess 36A, 36B with an angular pitch of 16 × 22.5 °, with each fourth designed as a flat axial groove 34.2 with a smaller depth in the radial direction is. This means that the flat axial grooves 34.2 have an angular pitch of 4 × 90 °. The fourth guide geometry 35 of the pole core 30A, 30B has one-sided chamfers 35.2 at intermediate webs 35.1 of the axial grooves
34.1, 34.2 auf, welche an die einseitigen Abschrägungen 46.2 der Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B angepasst sind. Die einseitigen Anschrägungen 35.2 an den Zwischenstegen 35.1 leiten die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B beim Wechsel des Stößels 40A, 40B zwischen den beiden stromlosen Stellungen über die einseitigen Abschrägungen 46.2 in die korrespondierende Axialnut 34.1.34.1, 34.2, which are adapted to the one-sided bevels 46.2 of the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B. The one-sided bevels 35.2 on the intermediate webs 35.1 guide the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B when changing the plunger 40A, 40B between the two de-energized positions on the one-sided bevels 46.2 in the corresponding axial groove 34.1.
34.2. Wie aus Fig. 8 weiter ersichtlich ist, liegen im dargestellten Ausführungsbeispiel vier der acht Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B in flachen Axialnuten 34.2 an. Hierbei liegen die Abschrägungen 46.2 der Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B an zweiten Anschrägungen 34.3 an, welche am Rand der flacheren Axialnuten 34.2 ausgebildet sind. Daher ist der Stößel 40A, 40B in der axialen Raststellung bzw. in der stromlosen Offenstellung. In der nicht dargestellten stromlosen Geschlossenstellung sind alle Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B jeweils in einer in radialer Richtungen tieferen Axialnut 34.1 geführt und können von der Rückstellfeder 16A, 16B bis zum Anschlag des Schließelements34.2. As can also be seen from FIG. 8, four of the eight formations 46.1 of the plunger 40A, 40B lie in flat axial grooves 34.2 in the exemplary embodiment shown. Here are the bevels 46.2 of the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B to second bevels 34.3, which are formed on the edge of flatter Axialnuten 34.2. Therefore, the plunger 40A, 40B in the axial detent position and in the de-energized open position. In the de-energized closed position, not shown, all the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B are each guided in an axial groove 34.1 which is deeper in the radial directions and can be moved by the restoring spring 16A, 16B as far as the stop of the closing element
48 im Ventilsitz 15.1 bewegt werden. 48 are moved in the valve seat 15.1.
Die fünfte Führungsgeometrie 26 am Grundkörper 22 A, 22 B des Ventilankers 20A, 20B umfasst radiale Führungsstege 26.1, welche axial in korrespondieren- den Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B geführt sind. Wie aus Fig. 7 weiter ersichtlich ist, sind am Grundkörper 22A, 22B des Ventilankers 20A, 20B bei den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils acht radiale Führungsstege 26.1 mit einer 8 x 45° Winkelteilung ausgebildet. Die Höhe der FührungsstegeThe fifth guide geometry 26 on the main body 22A, 22B of the valve armature 20A, 20B comprises radial guide webs 26.1, which are guided axially in corresponding axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B. As can also be seen from FIG. 7, eight radial guide webs 26.1 each having an angular pitch of 8 × 45 ° are formed on the base body 22A, 22B of the valve anchor 20A, 20B in the exemplary embodiments shown. The height of the guide webs
26.1 ist an die Tiefe der flachen Axialnuten 34.2 angepasst, so dass die Füh- rungsstege 26.1 in allen Axialnuten 34.1, 34.2 axial geführt werden können. Somit laufen die Führungsstege 26.1 des Ventilankers 20A, 20B ständig in den Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B, während die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B in Abhängigkeit von der Drehstellung in den Axialnuten 34.1,26.1 is adapted to the depth of the flat axial grooves 34.2, so that the guide webs 26.1 can be axially guided in all axial grooves 34.1, 34.2. Thus, the guide webs 26.1 of the valve armature 20A, 20B constantly run in the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B, while the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B in dependence on the rotational position in the axial grooves 34.1,
34.2 des Polkerns 30A, 30B laufen können. 34.2 of the pole core 30A, 30B can run.
In der Geschlossenstellung sind die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B in den tieferen Axialnuten 34.1 des Polkerns 30A, 30B geführt. Wird der Ventilanker 20A, 20B aufgrund elektromagnetischer Wirkung axial zum unbeweglichen Polkern 30A, 30B hin angezogen, so nimmt der Ventilanker 20A, 20B mit seinen An- kernuten 27.1 den Stößel 40A, 40B über dessen Ausformungen 46.1 mit. Durch die Anschrägungen 27.2 der Ankernuten 27.1 und die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B wird auf den Stößel 40A, 40B bei dieser Hubbewegung eine Umfangskraft ausgeübt, welche versucht den Stößel 40A, 40B um seine Längsachse zu drehen. Diese Drehbewegung wird jedoch zunächst durch die gleich- zeitige axiale Führung der Ausformungen 46.1 verhindert, welche in den Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B zunächst nur eine rein axiale Bewegung des Stößels 40A, 40B zulässt. Die Drehbewegung wird auch durch eine axiale Führung zwischen Ventilanker 20A, 20B und Polkern 30A, 30B verhindert, da die radialen Führungsstege 26.1 ebenfalls in den Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B geführt sind. Erst wenn der Stößel 40A, 40B einen bestimmten Axialhub überschreitet, wird die Radialführung der Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B in den Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B überschritten und die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B rutschen aufgrund der immer noch wirkenden Umfangskraft axial noch etwas tiefer in die Ankernuten 27.1 (Spitze in Spitze). Dadurch wird der Stößel 40A, 40B nun an einer weiteren Rotation gehindert. Wird der Axialhub des Ventilankers 20A, 20B und des Stößel 40A, 40B durch die Kraft der Rückstellfeder 16A, 16B anschließend reduziert, finden die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B mit ihren Abschrägungen 46.2 in die jeweils nächste Axialnut 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B und folgen dieser neuen Führung durch eine Rotationsbewegung. Dabei rutschen auch die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B in die jeweils nächste Ankernut 27.1. Die Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B sind in ihrer radialen Ausbreitung unterschiedlich geformt. Rutschen nun mindestens zwei Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B, wie oben beschrieben, jeweils in eine flachere Axialnut 34.2 des Polkerns 30A, 30B, so kann der Stößel 40A, 40B dem sich verkleinerndenIn the closed position, the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B are guided in the lower axial grooves 34.1 of the pole core 30A, 30B. If, due to electromagnetic action, the valve armature 20A, 20B is attracted axially to the immobile pole core 30A, 30B, then the valve armature 20A, 20B, with its pinch grooves 27.1, carries along the plunger 40A, 40B via its formations 46.1. By the chamfers 27.2 of the Ankernuten 27.1 and the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B is applied to the plunger 40A, 40B in this lifting movement, a circumferential force which tries to rotate the plunger 40A, 40B about its longitudinal axis. However, this rotational movement is initially prevented by the simultaneous axial guidance of the formations 46.1, which initially permits only a purely axial movement of the plunger 40A, 40B in the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B. The rotational movement is also prevented by an axial guide between the valve armature 20A, 20B and pole core 30A, 30B, since the radial guide webs 26.1 are also guided in the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B. Only when the plunger 40A, 40B exceeds a certain axial stroke, the radial guidance of the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B in the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B is exceeded and the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B slip due to the still acting Peripheral force axially even slightly deeper in the Ankernuten 27.1 (peak in peak). As a result, the plunger 40A, 40B is now prevented from further rotation. If the axial stroke of the valve armature 20A, 20B and of the plunger 40A, 40B is subsequently reduced by the force of the return spring 16A, 16B, the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B with their bevels 46.2 find their way into the respective next axial groove 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B and follow this new guidance by a rotational movement. The formations 46.1 of the plunger 40A, 40B also slip into the next anchoring groove 27.1. The axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B are shaped differently in their radial propagation. Now slide at least two protrusions 46.1 of the plunger 40A, 40B, as described above, each in a shallower axial groove 34.2 of the pole core 30A, 30B, so the plunger 40A, 40B to the decreasing
Ankerhub nicht mehr folgen, sondern bleibt in der Raststellung eingerastet, eindeutig positioniert durch Spitze-Spitze und gesichert durch die immer noch schließend wirkende Rückstellfeder 16A, 16B. Hierbei liegen die Abschrägungen 46.2 der Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B an den zweiten Anschrägun- gen 34.3 an, welche am Rand der flacheren Axialnuten 34.2 ausgebildet sind. Anchor stroke no longer follow, but remains locked in the detent position, clearly positioned by tip-top and secured by the still closing acting return spring 16A, 16B. Here are the bevels 46.2 of the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B at the second bevels 34.3, which are formed on the edge of flatter Axialnuten 34.2.
Bei der nächsten Ventilbetätigung bewegt sich der Ventilanker 20A, 20B wieder axial in Richtung Polkern 30A, 30B und nimmt nach Berührung der Anschrägungen 27.2 der Ankernuten 27.1 mit den Ausformungen 46.1 den Stößel 40A, 40B mit. Wie oben bereits ausgeführt wurde, kann sich der Stößel 40A, 40B trotz wir- kender Umfangskraft bis zum Erreichen des bestimmten Axialhubs nicht drehen. Mit dem Überschreiten des bestimmten Axialhubs dreht sich der Stößel 40A, 40B wieder tiefer in die Ankernuten 27.1 (Spitze in Spitze). Dadurch wird der Stößel 40A, 40B nun an einer weiteren Rotation gehindert. Wird der Axialhub des Ven- tilankers 20A, 20B und des Stößel 40A, 40B durch die Kraft der RückstellfederDuring the next valve actuation, the valve armature 20A, 20B again moves axially in the direction of the pole core 30A, 30B and, after touching the bevels 27.2 of the armature grooves 27.1 with the formations 46.1, entrains the plunger 40A, 40B. As already stated above, the plunger 40A, 40B can still Do not turn the circumferential force until the specified axial stroke is reached. With the exceeding of the determined Axialhubs the plunger 40A, 40B again rotates deeper into the Ankernuten 27.1 (tip in tip). As a result, the plunger 40A, 40B is now prevented from further rotation. If the axial stroke of the valve anchor 20A, 20B and the plunger 40A, 40B by the force of the return spring
16A, 16B anschließend reduziert, finden die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B mit ihren Abschrägungen 46.2 in die jeweils nächste Axialnut 34.1, 34.2 des Polkerns 30A, 30B und folgen dieser neuen Führung durch eine Rotationsbewegung. Dabei rutschen auch die Ausformungen 46.1 des Stößels 40A, 40B in die jeweils nächste Ankernut 27.1. Da nun alle Ausformungen 46.1 des Stößels16A, 16B subsequently reduced, find the formations 46.1 of the plunger 40A, 40B with their bevels 46.2 in the next axial groove 34.1, 34.2 of the pole core 30A, 30B and follow this new leadership by a rotational movement. The formations 46.1 of the plunger 40A, 40B also slip into the next anchoring groove 27.1. Since now all the formations 46.1 of the plunger
40A, 40B jeweils in eine tiefere Axialnut 34.1 eingeführt sind, wandern die Ausformungen 46.1 in den tiefere Axialnuten 34.1 ohne Begrenzung weiter, bis das Schließelement 48 dichtet im Ventilsitz 15.1 anliegt und der Stößel 40A, 40B wieder in der stromlosen Geschlossenstellung angekommen ist. 40A, 40B are each introduced into a deeper axial groove 34.1, the formations 46.1 continue to travel into the deeper axial grooves 34.1 without limitation until the closing element 48 seals in the valve seat 15.1 and the plunger 40A, 40B has returned to the de-energized closed position.
In einem Luftspalt 12 zwischen einer ersten Polfläche 28A, 28B des Ventilankers 20A, 20B und einer zweiten Polfläche 38A, 38B des Polkerns 30A, 30B kann eine zweite Rückstellfeder angeordnet werden, welche den Ventilanker 20A, 20B in Richtung Ventilsitz 15.1 bewegt. Diese zusätzliche schließend wirkende Rück- stellfeder ist vorzugsweise als sehr federweiche Druckfeder ausgeführt und verhindert eine Undefinierte Lage des Ventilankers 20A, 20B. Die oben genannten Anzahlen und Winkelteilungen der verschiedenen Ausformungen 46.1, Stege 26.1, 35.1 oder und Nuten 27.1, 34.1, 34.2 sowie die jeweiligen Schrägungswin- kel können entsprechend verändert und an die Dimensionen des Magnetventils 10A, 10B angepasst werden, um mit einem üblichen magnetischen axialen Luftspalt die verschiedenen Hubstellungen bei sinnvoll vorhandener Magnetkraft anfahren zu können. In an air gap 12 between a first pole face 28A, 28B of the valve armature 20A, 20B and a second pole face 38A, 38B of the pole core 30A, 30B, a second return spring can be arranged which moves the valve armature 20A, 20B in the direction of the valve seat 15.1. This additional closing-acting restoring spring is preferably designed as a very spring-soft pressure spring and prevents an undefined position of the valve armature 20A, 20B. The abovementioned numbers and angular graduations of the various formations 46. 1, webs 26. 1, 35. 1 and / or grooves 27. 1, 34. 1, 34. 2 as well as the respective helical angles can be correspondingly changed and adapted to the dimensions of the magnetic valve 10 A, 10 B in order to produce a conventional magnetic axial Air gap to approach the various stroke positions at reasonably existing magnetic force.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten ersten Ausführungsbei- spiel des Magnetventils 10A die Rückstellfeder 16A in einer als Vertiefung ausgeführten Federaufnahme 43 im Grundkörper 42A des Stößels 40A geführt. Die Federaufnahme 43 verläuft auf gleicher Höhe wie die weiter außen liegenden Ausformungen 46.1 des Stößels 40A und die Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30A. Die Rückstellfeder 16A stützt sich am Boden der Federaufnahme 43 und am Boden der Vertiefung 36A im Grundkörper 32 A des Polkerns 30A ab. Wie aus Fig. 9 weiter ersichtlich ist, wird die Rückstellfeder 16B im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Magnetventils 10 B nicht in einer Vertiefung genau auf gleicher Höhe wie die weiter außen liegenden Ausformungen 46.1 des Stößels 40B und die Axialnuten 34.1, 34.2 des Polkerns 30B angeordnet, sondern auf einer Stirnfläche des Stößels 40B. Dadurch stützt sich die Rückstellfeder 16B an einer Federauflage 44 ab, welche an der Stirnfläche des Grundkörpers 42B des Stößels 40B angeordnet ist. Zudem ist am Boden der Vertiefung 36B im Grundkörper 32B des Polkerns 30B eine Sacklochbohrung eingebracht, welche die Rückstellfeder 16B zumindest teilweise aufnimmt. Daher stützt sich die Rückstellfeder 16B im dargestellten Ausführungsbeispiel am Boden der Sacklochbohrung ab. Ohne Sacklochbohrung stützt sich die Rückstellfeder 16B direkt am Boden der Vertiefung 36B im Grundkörper 32B des Polkerns 30B ab. Durch diese Ausführung kann der Grundköper 42B des Stößels 40B dünner ausgeführt werden, auch die Führungsgeometrien 26, 34, 35 des Ventilankers 20B und des Polkerns 30B können nach innen wandern. Dadurch sind größere magnetisch wirksame Polflächen 28B, 38B zwischen Ventilanker 20B und Polkern 30B verfügbar ist. As is further apparent from FIG. 1, in the illustrated first exemplary embodiment of the solenoid valve 10A, the return spring 16A is guided in a spring receptacle 43 in the main body 42A of the plunger 40A, designed as a recess. The spring receptacle 43 extends at the same height as the further outward formations 46.1 of the plunger 40A and the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30A. The return spring 16A is supported at the bottom of the spring receptacle 43 and at the bottom of the recess 36A in the main body 32A of the pole core 30A. 9, the return spring 16B in the illustrated second embodiment of the solenoid valve 10 B is not arranged in a recess exactly at the same height as the further outward formations 46.1 of the plunger 40B and the axial grooves 34.1, 34.2 of the pole core 30B but on an end face of the plunger 40B. As a result, the return spring 16B is supported on a spring support 44, which is arranged on the end face of the main body 42B of the plunger 40B. In addition, at the bottom of the recess 36B in the base body 32B of the pole core 30B a blind hole is introduced, which at least partially receives the return spring 16B. Therefore, the return spring 16B is supported in the illustrated embodiment at the bottom of the blind hole. Without blind hole, the return spring 16B is supported directly on the bottom of the recess 36B in the main body 32B of the pole core 30B. By this embodiment, the base body 42B of the plunger 40B can be made thinner, and also the guide geometries 26, 34, 35 of the valve armature 20B and the pole core 30B can move inward. As a result, larger magnetically effective pole faces 28B, 38B are available between valve anchor 20B and pole core 30B.
In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiele ist der Polkern 30A, 30B mehrteilig ausgeführt, wobei der magnetisch wirksame Grundkörper 32A, 32B des Polkerns 30A, 30B einen ersten zylinderförmigen Teil und einen zweiten rohrförmigen Teil aufweist, wobei in den rohrförmigen Teil ein Kunststoffspritzteil eingepresst ist, welches die dritten Führungsgeometrie 34 und die vierte Führungsgeometrie 35 aufweist. In an alternative embodiment, not shown, the pole core 30A, 30B is made of several parts, wherein the magnetically active body 32A, 32B of the pole core 30A, 30B has a first cylindrical part and a second tubular part, wherein in the tubular part, a plastic injection molded part, which the third guide geometry 34 and the fourth guide geometry 35 has.
In einem weiteren alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ventilanker 20A, 20B mehrteilig ausgeführt ist, wobei der in die Vertiefung 36A, 36B des Polkerns 30A, 30B eintauchender Abschnitt des Grundkörpers 22A, 22B des Ventilankers 20A, 20B als Kunststoffspritzteil und der außerhalb des Polkerns 30A, 30B angeordnete Abschnitt des Grundkörpers 22A, 22B als magnetisch wirksames Metallteil ausgeführt ist. In a further alternative embodiment, not shown, the valve anchor 20A, 20B is made in several parts, wherein the in the recess 36A, 36B of the pole core 30A, 30B dipping portion of the base body 22A, 22B of the valve armature 20A, 20B as a plastic injection molded part and the outside of the pole core 30A 30B arranged portion of the base body 22A, 22B is designed as a magnetically active metal part.

Claims

Magnetventil (10A, 10B) für ein hydraulisches Bremssystem (1), mit einer Magnetbaugruppe, einem Polkern (30A, 30B), einer mit dem Polkern (30A, 30B) verbundene Führungshülse (13), einem innerhalb der Führungshülse (13) axial beweglich geführten Ventilanker (20A, 20B), welcher von einer durch die Magnetbaugruppe erzeugten Magnetkraft gegen die Kraft einer Rückstellfeder (16A, 16B) oder durch die Kraft der Rückstellfeder (16A, 16B) antreibbar ist und einen Stößel (40A, 40B) mit einem Schließelement (48) axial bewegt, und einem mit der Führungshülse (13) verbundenen Ventilkörper (15) mit einem Ventilsitz (15.1), welcher zwischen mindestens einer ersten Strömungsöffnung (15.2) und mindestens einer zweiten Strömungsöffnung (15.3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (40A, 40B) axial beweglich im Ventilanker (20A, 20B) gelagert ist, wobei zwischen dem Polkern (30A, 30B) und dem Stößel (40A, 40B) eine mechanische Rastvorrichtung (18) ausgebildet ist, welche den Stößel (40A, 40B) in einer stromlosen Geschlossenstellung freigibt, so dass die Rückstellfeder (16A, 16B) das Schließelement (48) zur Ausführung einer Dichtfunktion dichtend in den Ventilsitz (15.1) drückt, und den Stößel (40 A, 40 B) in einer stromlosen Offenstellung gegen die Kraft der Rückstellfeder (16A, 16B) in einer axialen Raststellung so festlegt, dass das Schließelement (48) vom Ventilsitz (15.1) abgehoben ist. Solenoid valve (10A, 10B) for a hydraulic brake system (1), with a magnet assembly, a pole core (30A, 30B), a guide sleeve (13) connected to the pole core (30A, 30B), an axially movable within the guide sleeve (13). guided valve armature (20A, 20B), which can be driven by a magnetic force generated by the magnet assembly against the force of a return spring (16A, 16B) or by the force of the return spring (16A, 16B) and a plunger (40A, 40B) with a closing element (48) moves axially, and a valve body (15) connected to the guide sleeve (13) with a valve seat (15.1), which is arranged between at least one first flow opening (15.2) and at least one second flow opening (15.3), characterized in that the plunger (40A, 40B) is mounted axially movably in the valve armature (20A, 20B), a mechanical locking device (18) being formed between the pole core (30A, 30B) and the plunger (40A, 40B), which holds the plunger (40A , 40B) in a de-energized closed position, so that the return spring (16A, 16B) presses the closing element (48) sealingly into the valve seat (15.1) to perform a sealing function, and the plunger (40 A, 40 B) in a de-energized open position against the force of the return spring (16A, 16B) in an axial locking position so that the closing element (48) is lifted from the valve seat (15.1).
Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Rastvorrichtung (18) als Drehnockenmechanismus ausgeführt ist, welcher eine Umfangskraftkomponente nutzt, um den Stößel (40A, 40B) mit dem Schließelement (48) axial in die Raststellung hinein und wieder heraus zu bewegen, so dass das Schließelement (48) durch Anlegen eines Umschaltsignals an die Magnetbaugruppe zwischen den beiden stromlosen Stellungen wechselt. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the mechanical locking device (18) is designed as a rotary cam mechanism which uses a circumferential force component to move the plunger (40A, 40B) with the closing element (48) axially into the locking position and out again, so that the closing element (48) switches between the two de-energized positions by applying a switching signal to the magnet assembly.
Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem, dem Ventilanker (20A, 20B) zugewandten Ende eine zylindrische Vertiefung (36A, 36B) in einen Grundkörper (32A, 32B) des Polkerns (30A, 30B) eingebracht ist, welche den Stößel (40A, 40B) und den Ventilanker (20A, 20B) teilweise aufnimmt, wobei die Rückstellfeder (16A, 16B) in der Vertiefung (36A, 36B) angeordnet ist und zwischen dem Polkern (30A, 30B) und dem Stößel (40A, 40B) wirkt, und wobei der Stößel (40A, 40 B) in einer Durchgangsöffnung (24A, 24B) des Ventilankers (20A, 20B) radial geführt ist und vom Ventilanker (20A, 20B) axial in Richtung Polkern (30A, 30B) und von der Rückstellfeder (16A, 16B) in Richtung Ventilsitz (15.1) bewegbar ist. Solenoid valve according to claim 2, characterized in that at the end facing the valve armature (20A, 20B) a cylindrical recess (36A, 36B) is introduced into a base body (32A, 32B) of the pole core (30A, 30B), which forms the plunger (40A, 40B) and the valve armature (20A, 20B), the return spring (16A, 16B) being arranged in the recess (36A, 36B) and between the pole core (30A, 30B) and the plunger (40A, 40B). ). the return spring (16A, 16B) can be moved towards the valve seat (15.1).
Magnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (40A, 40B) einen zylindrischen Grundkörper (42A, 42B) aufweist, an dessen einem Ende eine erste Führungsgeometrie (46) ausgebildet ist, welche bei der axialen Bewegung mit einer am Grundkörper (22A, 22B) des Ventilankers (20A, 20B) ausgebildeten zweiten Führungsgeometrie (27) und einer am Polkern (30A, 30B) ausgebildeten dritten Führungsgeometrie (34) und einer am Polkern (30A, 30B) ausgebildeten vierten Führungsgeometrie (35) zusammenwirkt, welche in der Vertiefung (36A, 36 B) des Grundkörpers (32 A, 32 B) des Polkerns (30 A, 30 B) ausgebildet sind. Solenoid valve according to claim 3, characterized in that the plunger (40A, 40B) has a cylindrical base body (42A, 42B), at one end of which a first guide geometry (46) is formed, which during axial movement with one on the base body (22A , 22B) of the valve armature (20A, 20B) formed second guide geometry (27) and a third guide geometry (34) formed on the pole core (30A, 30B) and a fourth guide geometry (35) formed on the pole core (30A, 30B), which in the recess (36A, 36 B) of the base body (32 A, 32 B) of the pole core (30 A, 30 B) are formed.
Magnetventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanker (20A, 20B) einen gestuften zylindrischen Grundkörper (22A, 22B) mit zwei verschiedenen Außendurchmessern aufweist, wobei ein in die Vertiefung (36A, 36B) des Polkerns (30A, 30B) eintauchender Abschnitt des Grundkörpers (22A, 22B) des Ventilankers (20A, 20B) eine fünfte Führungsgeometrie (26) aufweist, welche bei einer axialen Bewegung mit der dritten Führungsgeometrie (34) in der Vertiefung (36A, 36B) des Grundkörpers (32A, 32B) des Polkerns (30A, 30B) zusammenwirkt, wobei der Ventilanker (20A, 20B) durch einen außerhalb des Polkerns (30A, 30B) angeordneter Abschnitt des Grundkörpers (22A, 22B) an einer Innenwand der Führungshülse (13) radial geführt ist. Solenoid valve according to claim 3 or 4, characterized in that the valve armature (20A, 20B) has a stepped cylindrical base body (22A, 22B) with two different outer diameters, one being inserted into the recess (36A, 36B) of the pole core (30A, 30B). Immersed section of the base body (22A, 22B) of the valve armature (20A, 20B) has a fifth guide geometry (26), which during an axial movement with the third guide geometry (34) in the recess (36A, 36B) of the base body (32A, 32B ) of the pole core (30A, 30B) cooperates, the valve armature (20A, 20B) being guided radially on an inner wall of the guide sleeve (13) by a section of the base body (22A, 22B) arranged outside the pole core (30A, 30B).
Magnetventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führungsgeometrie (46) mehrere Ausformungen (46.1) in gleichmäßiger Teilung am Umfang des Grundkörpers (42A, 42B) des Stößels (40A, 40B) umfasst, welche jeweils eine einseitige Abschrägung (46.2) aufweisen und sich bei der axialen Bewegung in Richtung Polkern (30A, 30B) auf der zweiten Führungsgeometrie (27) des Ventilankers (20A, 20B) abstützen, welche am Rand der Durchgangsöffnung (24A, 24B) in gleichmäßiger Winkelteilung eingebrachte Ankernuten (27.1) mit zweiseitigen Anschrägungen (27.2) umfasst, welche an die einseitigen Abschrägungen (46.2) der Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) angepasst sind. Solenoid valve according to claim 4 or 5, characterized in that the first guide geometry (46) comprises a plurality of formations (46.1) evenly spaced on the circumference of the base body (42A, 42B) of the plunger (40A, 40B), each of which has a one-sided bevel (46.2 ) and are supported during the axial movement in the direction of the pole core (30A, 30B) on the second guide geometry (27) of the valve armature (20A, 20B), which has anchor grooves (27.1) made at a uniform angular pitch on the edge of the through opening (24A, 24B). with two-sided bevels (27.2), which are adapted to the one-sided bevels (46.2) of the formations (46.1) of the plunger (40A, 40B).
Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Führungsgeometrie (34) des Polkerns (30A, 30B) an der Wandung der Vertiefung (36A, 36B) in gleichmäßiger Winkelteilung Axialnuten (34.1, 34.2) mit mindestens zwei unterschiedlichen Tiefen in radialer Richtung aufweist, wobei die fünfte Führungsgeometrie (26) am Grundkörper (22A, 22 B) des Ventilankers (20A, 20B) radiale Führungsstege (26.1) umfasst, welche axial in korrespondierenden Axialnuten (34.1, 34.2) des Polkerns (30A, 30B) geführt sind, und wobei die vierte Führungsgeometrie (35) des Polkerns (30A, 30B) einseitige Anschrägungen (35.2) an Zwischenstegen (35.1) der Axialnuten (34.1, 34.2) aufweist, welche an die einseitigen Abschrägungen (46.2) der Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) angepasst sind. Solenoid valve according to claim 6, characterized in that the third guide geometry (34) of the pole core (30A, 30B) has axial grooves (34.1, 34.2) with at least two different depths in the radial direction at a uniform angular pitch on the wall of the recess (36A, 36B). , wherein the fifth guide geometry (26) on the base body (22A, 22 B) of the valve armature (20A, 20B) comprises radial guide webs (26.1), which are guided axially in corresponding axial grooves (34.1, 34.2) of the pole core (30A, 30B), and wherein the fourth guide geometry (35) of the pole core (30A, 30B) has one-sided bevels (35.2) on intermediate webs (35.1) of the axial grooves (34.1, 34.2), which are connected to the one-sided bevels (46.2) of the formations (46.1) of the plunger ( 40A, 40B).
Magnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanker (20A, 20B) über seine Ankernuten (27.1) den Stößel (40A, 40B) über seine Ausformungen (46.1) bei einer durch Magnetkraft der Magnetbaugruppe bewirkten Axialbewegung in Richtung Polkern (30A, 30B) mitnimmt, wobei durch die Anschrägungen (27.2) der Ankernuten (27.1) und die Abschrägungen (46.2) der Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) während der Axialbewegung in Richtung Polkern (30A,30B) eine Umfangskraft auf den Stößel (40A, 40B) wirkt, welche versucht den Stößel (40A, 40B) um seine Längsachse zu drehen, wobei die gleichzeitige Führung der Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) und/oder der radialen Führungsstege (26.1) des Ventilankers (20A, 20B) in den Axialnuten (34.1, 34.2) des Polkerns (30A, 30B) diese Drehbewegung solange verhindert, bis der Stößel (40A, 40 B) einen vorgegebenen Axialhub erreicht und die Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) die Axialnuten (34.1, 34.2) des Polkerns (30A, 30B) verlassen und aufgrund der immer noch wirkenden Umfangskraft tiefer in die Ankernuten (27.1) rutschen, wobei die Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) in die nächsten Axialnuten (34.1, 34.2) des Polkerns (30A, 30B) rutschen und der neuen Führung durch eine Radialbewegung folgen, wenn sich der Axialhub des Ventilankers (20A, 20B) und des Stößels (40A, 40B) aufgrund der wirkenden Federkraft der Rückstellfeder (16A, 16B) reduziert, wobei die Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) gleichzeitig in die jeweils nächste Ankernut (27.1) rutschen. Solenoid valve according to claim 7, characterized in that the valve armature (20A, 20B) via its armature grooves (27.1) pushes the plunger (40A, 40B) via its formations (46.1) during an axial movement in the direction of the pole core (30A, 30B) caused by the magnetic force of the magnet assembly ). 40A, 40B), which attempts to rotate the plunger (40A, 40B) about its longitudinal axis, with the simultaneous guidance of the formations (46.1) of the plunger (40A, 40B) and/or the radial guide webs (26.1) of the valve armature (20A, 20B) in the axial grooves (34.1, 34.2) of the pole core (30A, 30B) prevents this rotational movement until the plunger (40A, 40B) reaches a predetermined axial stroke and the formations ( 46.1) of the plunger (40A, 40B) leave the axial grooves (34.1, 34.2) of the pole core (30A, 30B) and slide deeper into the anchor grooves (27.1) due to the circumferential force that is still acting, with the formations (46.1) of the plunger (40A , 40B) slip into the next axial grooves (34.1, 34.2) of the pole core (30A, 30B) and follow the new guide through a radial movement when the axial stroke of the valve armature (20A, 20B) and the plunger (40A, 40B) due to the acting spring force of the return spring (16A, 16B) is reduced, with the formations (46.1) of the plunger (40A, 40B) simultaneously slipping into the next anchor groove (27.1).
Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der stromlosen Offenstellung mindestens zwei Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) jeweils in einer in radialer Richtung flacheren Axialnut (34.2) axial gehalten sind, wobei in der stromlosen Geschlossenstellung alle Ausformungen (46.1) des Stößels (40A, 40B) jeweils in einer in radialer Richtungen tieferen Axialnut (34.1) bis zum Anschlag des Schließelements (48) im Ventilsitz (15.1) geführt sind. Solenoid valve according to claim 8, characterized in that in the de-energized open position at least two formations (46.1) of the plunger (40A, 40B) are each held axially in an axial groove (34.2) which is flatter in the radial direction, with all formations (46.1 ) of the plunger (40A, 40B) are each guided in an axial groove (34.1) which is deeper in the radial directions up to the stop of the closing element (48) in the valve seat (15.1).
Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Luftspalt (12) zwischen einer ersten Polfläche (28A, 28B) des Ventilankers (20A, 20B) und einer zweiten Polfläche (38A, 38B) des Polkerns (30A, 30B) eine zweite Rückstellfeder angeordnet ist, welche den Ventilanker (20A, 20B) in Richtung Ventilsitz (15.1) bewegt. Solenoid valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that in an air gap (12) between a first pole surface (28A, 28B) of the valve armature (20A, 20B) and a second pole surface (38A, 38B) of the pole core (30A, 30B ) a second return spring is arranged, which moves the valve armature (20A, 20B) towards the valve seat (15.1).
Magnetventil nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (16A) in einer als Vertiefung ausgeführten Federaufnahme (43) im Grundkörper (42A) des Stößels (40A) geführt ist und sich am Boden der Federaufnahme (43) und am Boden der Vertiefung (36A, 36B) im Grundkörper (32A) des Polkerns (30A) abstützt. Solenoid valve according to one of claims 3 to 10, characterized in that the return spring (16A) is guided in a spring receptacle (43) designed as a recess in the base body (42A) of the plunger (40A) and is located on the bottom of the spring receptacle (43) and on Bottom of the recess (36A, 36B) in the base body (32A) of the pole core (30A) is supported.
12. Magnetventil nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rückstellfeder (16B) an einer Federauflage (44), welche an einer Stirnfläche des Grundkörpers (42 B) des Stößels (40B) angeordnet ist, und am Boden der Vertiefung (36B) im Grundkörper (32B) des Polkerns (30B) abstützt. 12. Solenoid valve according to one of claims 3 to 10, characterized in that the return spring (16B) is located on a spring support (44), which is arranged on an end face of the base body (42B) of the plunger (40B), and on the bottom of the Recess (36B) in the base body (32B) of the pole core (30B) is supported.
13. Magnetventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden der Vertiefung (36B) im Grundkörper (32B) des Polkerns (30B) eine Sacklochbohrung eingebracht ist, welche die Rückstellfeder (16B) zu- mindest teilweise aufnimmt. 13. Solenoid valve according to claim 12, characterized in that a blind hole is made at the bottom of the recess (36B) in the base body (32B) of the pole core (30B), which at least partially accommodates the return spring (16B).
14. Magnetventil nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (30A, 30B) mehrteilig ausgeführt ist, wobei der Grundkörper (32A, 32B) des Polkerns (30A, 30B) magnetisch wirk- sam ist und einen ersten zylinderförmigen Teil und einen zweiten rohr- förmigen Teil aufweist, wobei in den rohrförmigen Teil ein Kunststoffspritzteil eingepresst ist, welches die dritten Führungsgeometrie (34) und die vierte Führungsgeometrie (35) aufweist. 14. Solenoid valve according to one of claims 4 to 13, characterized in that the pole core (30A, 30B) is designed in several parts, the base body (32A, 32B) of the pole core (30A, 30B) being magnetically effective and a first cylindrical Part and a second tubular part, a plastic injection molded part being pressed into the tubular part, which has the third guide geometry (34) and the fourth guide geometry (35).
15. Magnetventil nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanker (20A, 20B) mehrteilig ausgeführt ist, wobei der in die Vertiefung (36A, 36B) des Polkerns (30A, 30B) eintauchender Abschnitt des Grundkörpers (22A, 22B) des Ventilankers (20A, 20B) als Kunststoffspritzteil und der außerhalb des Polkerns (30A, 30B) angeordnete Abschnitt des Grundkörpers (22 A, 22 B) als magnetisch wirksames Metallteil ausgeführt ist. 15. Solenoid valve according to one of claims 5 to 14, characterized in that the valve armature (20A, 20B) is designed in several parts, the section of the base body (22A) which dips into the recess (36A, 36B) of the pole core (30A, 30B). 22B) of the valve armature (20A, 20B) is designed as a plastic injection-molded part and the section of the base body (22 A, 22 B) arranged outside the pole core (30A, 30B) is designed as a magnetically effective metal part.
16. Hydraulisches Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, mit einem Hauptbremszylinder (5), einer Hydraulikeinheit (9) und mehreren Radbremsen (RR, FL, FR, RL), wobei die Hydraulikeinheit (9) mindestens zwei16. Hydraulic brake system (1) for a vehicle, with a master brake cylinder (5), a hydraulic unit (9) and several wheel brakes (RR, FL, FR, RL), the hydraulic unit (9) having at least two
Bremskreise (BCl, BC2) zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen (RR, FL, FR, RL) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Bremskreise (BCl, BC2) jeweils mindestens ein bistabiles Magnetventil (10A, 10B) aufweisen, welches nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgeführt ist und in der stromlosen Offenstellung die Bremsdruckmodulation in mindestens einer zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) freigibt und in der stromlosen Geschlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der mindestens einen zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) einschließt. Brake circuits (BCl, BC2) for brake pressure modulation in the wheel brakes (RR, FL, FR, RL), characterized in that the at least two brake circuits (BCl, BC2) each have at least one bistable solenoid valve (10A, 10B), which according to at least one of claims 1 to 15 is carried out and in the de-energized open position releases the brake pressure modulation in at least one assigned wheel brake (RR, FL, FR, RL) and in the de-energized closed position includes a current brake pressure in the at least one assigned wheel brake (RR, FL, FR, RL).
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