DE102009059808A1

DE102009059808A1 - Verstellbares Dämpfventil

Info

Publication number: DE102009059808A1
Application number: DE102009059808A
Authority: DE
Inventors: Achim 97422 Sauerbrey
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-22

Abstract

Verstellbares Dämpfventil mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Spulengehäuse mit einer endseitigen Kabelführung und ein Rückschlusskörper angeordnet sind, die magnetisch leitend mit einem Ventilanker verbunden sind, wobei der Rückschlusskörper das Spulengehäuse radial durchdringt und das Spulengehäuse einen Boden aufweist, in dem die Kabelführung verläuft, wobei innerhalb des Ventilgehäuses der Rückschlusskörper angeordnet ist, der sich axial am Boden abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein verstellbares Dämpfventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der DE 44 18 972 A1 ist ein verstellbares Dämpfventil in einem Schwingungsdämpfer bekannt. An einer hohlen Kolbenstange ist ein Gehäuse befestigt, in dem u. a. ein Spulenkörper und ein Rückschlusskörper angeordnet sind. Die 1 der DE 44 18 972 A1 offenbart den elektromagnetischen Aktuator nur in einer Prinzipdarstellung.
Die 2 und 3 zeigen ein Spulengehäuse 1 und den Rückschlusskörper zusammen mit einer Spule 7 als Baueinheit, wie es auch aus einer Serienanwendung bekannt ist. In den 4 bis 7 das Spulengehäuse 1 als Einzelteil dargestellt. Das Spulengehäuse 1 umfasst einen ringförmigen Abschnitt, der stirnseitig eine Verbindungsbrücke 5 aufweist, in dem die Kabelführung zur Spule 7 ausgeführt ist. Für das Spulengehäuse 1 wird gewöhnlich Kunststoff verwendet.
Die 8–11 zeigen den Rückschlusskörper 3 in verschiedenen Ansichten. Der Rückschlusskörper besteht aus einem magnetisch leitenden Werkstoff und wird durch Zerspanung hergestellt. Wie aus der Zusammenschau der Ansichten erkennbar ist, verfügt der Rückschlusskörper über eine Quernut 9, in die die Verbindungsbrücke 5 des Spulengehäuses 1 eingreifen kann. Der Rückschlusskörper 3 wird bei der Montage wie eine Kappe auf das Spulengehäuse 1 aufgesetzt und verbindet magnetisch leitend das Ventilgehäuse mit einem innerhalb des Spulengehäuses 1 angeordneten Ventilanker.
Wie man anhand der 8–11 erkennen kann, stellt der Rückschlusskörper wegen des Zerspanungsaufwands ein vergleichsweise teures Bauteil dar.
Im Stand der Technik gemäß der 3 liegt eine Entlüftungsöffnung 11 vor, die sich durch den Rückschlusskörper 3 und weiter durch einen Deckel erstreckt, der in der DE 44 18 972 A1 eine Einstellschraube zur Verstellung der Federvorspannung der Ventilfeder dient. Dazu sind der Deckel und der Rückschlusskörper zueinander auszurichten. Ein Steckbolzen zwischen den beiden Teilen übernimmt diese Funktion.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die aus dem Stand der Technik bekannte Baueinheit Spulengehäuse-Rückschlusskörper hinsichtlich des Fertigungsaufwands zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Spulengehäuse einen Boden aufweist, in dem die Kabelführung verläuft, wobei innerhalb des Spulengehäuses der Rückschlusskörper angeordnet ist, der sich axial am Boden abstützt.
Der große Vorteil besteht darin, dass durch die innenseitige Anordnung des Rückschlusskörpers der aus dem Stand der Technik bekannte axiale Durchgriff des Rückschlusskörpers durch das Spulengehäuse entfallen kann. Damit vereinfacht sich insgesamt die Formgebung des Rückschlusskörpers, der infolgedessen günstiger herstellbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Rückschlusskörper als eine ebene Scheibe ausgeführt. Die Scheibe kann als Stanzteil hergestellt werden. Des Weiteren ist Rückschlusskörper wechselseitig einbaubar, da die Ober- und Unterseite symmetrisch gestaltet sind.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist der Rückschlusskörper ringförmig ausgeführt. Die innere Durchgangsöffnung bietet axialen Raum für die Betätigung des Ventilankers. Für die Übertragung der Magnetkraft reicht die axiale Überdeckung der inneren Mantelfläche der Durchgangsöffnung zum Ventilanker.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist der Rückschlusskörper randseitig sehnenförmige Abflachungen auf, die einen Freiraum für mindestens einen Verbindungssteg zwischen dem Boden des Spulengehäuses und einer Spulenaufnahme bildet. Das Spulengehäuse Wird in einem Spritzverfahren hergestellt. Dabei wird der Rückschlusskörper in eine Spritzform eingelegt. Über die relativ großen Abflachungen kann sehr schnell ein großes Materialvolumen zugeführt werden, sodass Fehlgüsse minimiert werden. Des Weiteren kann eine formschlüssige Axial-, Radial- und Verdrehsicherung zwischen dem Spulengehäuse und dem Rückschlusskörper erreicht werden.
Es ist vorgesehen, dass der Rückschlusskörper mindestens eine Montageöffnung für die Kabelführung aufweist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Montageöffnung von einem Radialschlitz gebildet, der sich bis zur Außenkante erstreckt. Bei der Montage des Kabelsatzes müssen keine Leitungen durch den Rückschlusskörper gefädelt, sondern können über die Außenkanten eingeschoben werden.
Der Boden des Spulengehäuses weist eine Endlüftungsöffnung auf, die im Bereich einer Durchgangsöffnung des Rückschlusskörpers mündet. Die Endlüftungsöffnung im Boden lässt sich spritztechnisch viel einfacher herstellen als bisher.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch bilden die Spule der Rückschlusskörper und mit der Innenhülse und der Spulenaufnahme mittels eines Spritzverfahrens eine geschlossene Baueinheit. Der Rückschlusskörper ist unverlierbar im Spulengehäuse eingebettet.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 bis 11 Dämpfventil gemäß Stand der Technik
12 u. 13 Erfindungsgemäßes Spulengehäuse
14 Draufsicht des Rückschlusskörpers zu 12
15 Schnittdarstellung des Rückschlusskörpers zu 14
16 u. 17 Schnittdarstellung des verstellbaren Dämpfventils
Die 12 und 13 zeigen das erfindungsgemäße Spulengehäuse 1 mit dem Rückschlusskörper 3. Das Spulengehäuse 1 weist eine Innenhülse 13 auf, die die Windungen der Spule 7 trägt. Endseitig sind an der Innenhülse Ränder 15, 17 ausgeführt, wobei der untere Rand 17 einen ringförmigen Boden des Spulengehäuses 1 bildet. Eine äußere topfförmige Spulenaufnahme 19 verfügt über einen endseitigen Boden 21 mit einem Anschluss 23 an ein Kabel 25 zur Stromversorgung der Spule. In dem Boden 21 verläuft die Kabelführung 27 zur Spule 7. In der außenseitigen Deckfläche 28 des Bodens 21 sind konzentrische ringförmige Nuten 29 zur Aufnahme von Dichtungsringen eingeformt, die die Baueinheit zu einem Ventilgehäuse 31 (16) abdichten. Das Spulengehäuse 1 besteht aus Kunststoff und wird in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
Wie man aus der Zusammenschau der beiden Ansichten der Baueinheit erkennt, verfügt das Spulengehäuse 1 über mehrere Fenster 33 zur radialen Durchdringung eines Rückschlusskörpers 3, der innerhalb des Spulengehäuses 1 angeordnet ist und sich axial am Boden 21 abstützt. Des Weiteren ist innerhalb des Bodens 21 des Spulengehäuses 1 eine Entlüftungsöffnung 35 (16) eingeformt.
Die 14, 15 beschränken sich auf die Darstellung des Rückschlusskörpers 3 als Einzelteil, der als eine ebene Scheibe ausgeführt ist. Der Rückschlusskörper 3 ist ringförmig ausgeführt und weist randseitig sehnenförmige Abflachungen 37 auf, die einen Freiraum für mindestens einen Verbindungssteg 39 zwischen dem Boden 21 des Spulengehäuses 1 und der Spulenaufnahme 13 bildet. Des Weiteren verfügt der Rückschlusskörper 3 über mindestens einen Radialschlitz 41 als Montageöffnung für die Kabelführung 27 zur Spule 7. Der mindestens eine Radialschlitz 41 erstreckt sich bis Außenkante des Rückschlusskörpers 3.
Bei der Herstellung wird die gewickelte Spule 7 zusammen mit dem Rückschlusskörper 3 und dem spulenseitigen Ende des Kabels 25 in eine Spritzform eingelegt. Anschließend wird die Kunststoffmasse eingespritzt, so dass die Innenhülse 13 und die Spulenaufnahme 19 ein einteiliges Spulengehäuse 1 bilden.
Die 16; 17 zeigen das Ventilgehäuse 31 mit dem Spulengehäuse 1 und dem verstellbaren Dämpfventil 42, wobei die Ventiltechnik für die Erfindung untergeordnet ist. Radial innerhalb des Rückschlusskörpers 3 im Bereich seiner Durchgangsöffnung 43 ist ein Ring 45 angeordnet, der einen Verstellbolzen 47 zur Justierung der Vorspannung einer Ventilfeder 49 dient. In dem Ring 45 ist ein axial verlaufender Entlüftungskanal 51 ausgeführt, der einen Rückraum 53 eines Ventilankers 55 mit der Unterseite des Bodens 21 des Spulengehäuses 1 verbindet. Wie bereits vorstehend erläutert, mündet die Entlüftungsöffnung 11 des Bodens 21 in der Durchgangsöffnung 43 des Rückschlusskörper 3, so dass ein gerichtete Weg zwischen dem Innenraum des verstellbaren Dämpfventils und einem Arbeitsraum eines Schwingungsdämpfers besteht und eventuelle Lufteinschlüsse abgeführt werden können. Ggf. kann am Übergang zwischen dem Ring 45 und der Unterseite des Bodens 21 eine Dichtung angeordnet sein, um die Spule 7 gegen Dämpfmediumeintritt zu schützen.
In der 16 ist erkennbar, dass der Ring 45 und der Boden 21 des Spulengehäuses 1 über einen Bolzen-Sacklochverbindung als eine beispielhafte Ausführung einer Formschlussverbindung 57 miteinander in Umfangsrichtung drehorientiert angeordnet sind. Eine Drehorientierung für den Rückschlusskörper 3 ist nicht notwendig, da die Formschlussverbindung 57 innerhalb der Durchgangsöffnung 43 verläuft und der Rückschlusskörper keinen Abschnitt der Entlüftungsöffnung 11 aufweist.
Während des Dämpfventilbetriebs besteht ein geschlossener Magnetkreis zwischen dem Ventilgehäuse 31, dem Rückschlusskörper 3, der mit seinem Außendurchmesser die Fenster 33 radial durchgreift und an der Innenseite des Ventilgehäuses 31 anliegt, dem Ring 45 und weiter über den Ventilanker 55 zu einem Verschlussring 59 des Ventilgehäuses 31. Der Magnetkraftübertritt vom Rückschlusskörper 3 auf den Ring 45 erfolgt über die Innenmantelfläche der Durchgangsöffnung 43 des Rückschlusskörpers 3.
Bezugszeichenliste

1: Spulengehäuse
3: Rückschlusskörper
5: Verbindungsbrücke
7: Spule
9: Quernut
11: Entlüftungsöffnung
13: Innenhülse
15, 17: Ränder
19: Spulenaufnahme
21: Boden
23: Anschluss
25: Kabel
27: Kabelführung
28: Deckfläche
29: Nuten
31: Ventilgehäuse
33: Fenster
35: Entlüftungsöffnung
37: Abflachungen
39: Verbindungssteg
41: Radialschlitz
42: verstellbares Dämpfventil
43: Durchgangsöffnung
45: Ring
47: Verstellbolzen
49: Ventilfeder
51: Entlüftungskanal
53: Rückraum
55: Ventilanker
57: Formschlussverbindung
59: Verschlussring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4418972 A1 [0002, 0006]

Claims

Verstellbares Dämpfventil (42) mit einem Ventilgehäuse (31), in dem ein Spulengehäuse (1) mit einer endseitigen Kabelführung (27) und ein Rückschlusskörper (3) angeordnet sind, die magnetisch leitend mit einem Ventilanker (55) verbunden sind, wobei der Rückschlusskörper (3) das Spulengehäuse (1) radial durchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass das Spulengehäuse (1) einen Boden (21) aufweist, in dem die Kabelführung (27) verläuft, wobei innerhalb des Ventilgehäuses (31) der Rückschlusskörper (3) angeordnet ist, der sich axial am Boden (21) abstützt.
Verstellbares Dämpfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlusskörper (3) als eine ebene Scheibe ausgeführt ist.
Verstellbares Dämpfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlusskörper (3) ringförmig ausgeführt ist.
Verstellbares Dämpfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlusskörper (3) randseitig sehnenförmige Abflachungen (37) aufweist, die einen Freiraum für mindestens einen Verbindungssteg (39) zwischen dem Boden (21) des Spulengehäuses 1 und einer Spulenaufnahme (19) bildet.
Verstellbares Dämpfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlusskörper 3 mindestens eine Montageöffnung 41 für die Kabelführung 27 aufweist.
Verstellbares Dämpfventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung von einem Radialschlitz (41) gebildet wird, der sich bis zur Außenkante erstreckt.
Verstellbares Dämpfventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (21) des Spulengehäuses 1 eine Entlüftungsöffnung (35) aufweist, die im Bereich einer Durchgangsöffnung (43) des Rückschlusskörpers (3) mündet.
Verstellbares Dämpfventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (7), der Rückschlusskörper (3) und mit der Innenhülse (13) und der Spulenaufnahme (19) mittels eines Spritzverfahrens eine geschlossene Baueinheit bilden.