DE19632099C2 - Luftsteuerventil - Google Patents
LuftsteuerventilInfo
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- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftsteuerventil oder
Luftregelventil zum Steuern bzw. Regeln einer Flußrate eines
Fluids in Reaktion auf ein elektrisches Signal nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2.
Ein Luftsteuerventil zum Steuern der Flußrate von Luft in
Reaktion auf einen Erregerstrom ist beispielsweise in einem
Luftkanal vorgesehen, der zum Umgehen eines Drosselventils
einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung vorgesehen
ist. Das Luftsteuerventil wird zum Steuern der
Leerlaufdrehzahl durch Steuern der Luftmenge in Reaktion auf
die Last der Brennkraftmaschine verwendet.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines konventionellen
Luftsteuerventils, welches für einen derartigen Zweck
eingesetzt wird, und beispielsweise in der
JP 4-39475 A
beschrieben ist. Ferner ist ein sehr ähnliches
Luftsteuerventil in JP 4-39 474 A gezeigt.
In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine
Magnetspuleneinheit des Luftsteuerventils. Die
Magnetspuleneinheit 10 weist einen Spulenkörper 11 auf, eine
Erregerspule 12, die auf den Spulenkörper 11 aufgewickelt
ist, ein zylindrisches Joch 13 zur Abdeckung eines
Außenumfangsabschnitts der Erregerspule 12, eine ortsfeste
Platte 14 und eine Seitenplatte 15, die an den beiden
Endoberflächen dieser Teile angeordnet sind und einen
magnetischen Pfad ausbilden. Die Magnetspuleneinheit 10 ist
innerhalb einer Abdeckung 17 vorgesehen, und ist durch ein
Kunstharzfüllteil 16 befestigt. Weiterhin ist eine Buchse 18,
die aus einem unmagnetischen Material besteht, in den
Abschnitt des inneren Durchmessers des Spulenkörpers 11
eingeführt und dort befestigt. Ein ortsfester Kern 19 ist auf
der ortsfesten Platte 14 befestigt, und ein beweglicher Kern
20 ist gleitbeweglich innerhalb der Buchse 18 vorgesehen, und
diese beiden Teile sind in den Abschnitt des inneren
Durchmessers der Buchse 18 eingeführt. Eine Rückkehrfeder 22,
die durch eine federnde Beilagscheibe (Federring) 21 des
ortsfesten Kerns 19 gehaltert wird, ist zwischen dem
ortsfesten Kern 19 und dem beweglichen Kern 20 so angeordnet,
daß der bewegliche Kern 20 entlang einer Richtung angeregt
wird, die der Anziehungskraft entgegengesetzt ist, die durch
die Erregerspule 12 hervorgerufen wird. Das Bezugszeichen 23
bezeichnet eine externe Zuführungsleitung der Erregerspule
12, und das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine
Durchführungsdichtung.
Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Ventileinheit des
Luftsteuerventils. Die Ventileinheit 30 weist ein Gehäuse 34
und einen Ventilkörper 35 auf. Das Gehäuse 34 ist in eine
Hahneinheit 15a eingepaßt und an dieser befestigt, die auf
der Seitenplatte 15 der Magnetspuleneinheit 10 vorgesehen
ist, und weist eine Lufteinlaßöffnung 31 auf, eine
Luftauslaßöffnung 32, und einen Ventilsitz 33, der in einem
Luftkanal angeordnet ist, der in einem Zwischenabschnitt
zwischen der Lufteinlaßöffnung 31 und der Luftauslaßöffnung
32 angeordnet ist. Der Ventilkörper 35 bildet zusammen mit
einem Ventilsitz 33 des Gehäuses 34 ein Ventil, und ist
gleitbeweglich in einen Abschnitt 20a mit kleinem Durchmesser
des beweglichen Kerns 20 eingepaßt. Der Ventilkörper 35 wird
gegen einen Tropfenverhinderungsanschlag 37 heruntergedrückt,
der im Abschnitt einer Spitze der Einheit 20a mit kleinem
Durchmesser vorgesehen ist, durch eine Feder 36, die zwischen
dem Ventilkörper 35 und dem beweglichen Kern 20 angeordnet
ist. Es wird darauf hingewiesen, daß mit dem Bezugszeichen 38
eine Einstellschraube zur Einstellung der Eigenschaften des
Luftsteuerventils bezeichnet ist. Die Einstellfeder 38 ist
zwischen dem Anschlag 37 und einer federnden Beilagscheibe 40
vorgesehen, die an einer Einstellschraube 39 befestigt ist,
die auf dem Gehäuse 34 vorgesehen ist. Die Einstellfeder 38
versorgt den beweglichen Kern 20 entlang einer Richtung
entgegengesetzt der Rückkehrfeder 22 mit Energie.
In dem konventionellen Luftsteuerventil mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau wird selbst dann, wenn sich das Ventil
in dem vollständig geschlossenen Zustand befindet, der
Ventilkörper 35 in einem derartigen Zustand gehalten, daß er
gegen den Anschlag 7 heruntergedrückt ist, und die Feder 36
dient als Puffer, wenn der Ventilsitz 33 und der Ventilkörper
35 geschlossen sind.
Wenn kein Erregerstrom der Erregerspule 12 zugeführt wird,
schließt der bewegliche Kern 20 das Ventil mit Hilfe der
Rückkehrfeder 22, und wird der Erregerstrom der Erregerspule
12 so zugeführt, daß eine Anziehungskraft zwischen dem
ortsfesten Kern 19 und dem beweglichen Kern 20 auftritt. Wenn
diese Anziehungskraft die Differenz zwischen der Kraft der
Einstellfeder 38 und der Kraft der Rückkehrfeder 22 erreicht,
die in der Richtung entgegengesetzt dieser Anziehungskraft
wirkt, beginnt sich das Ventil zu öffnen. Wenn der
Erregerstrom des Ventils weiter erhöht wird, wird der
Öffnungsgrad des Ventils auf der Grundlage des durch die
Erregerspule 12 fließenden Erregerstroms, oder des
Tastverhältnisses des Stroms aufrechterhalten. Die Luft
fließt aus der Lufteinlaßöffnung 31 des Gehäuses 34 zu dessen
Auslaßöffnung 32, und die Menge dieser Luft wird auf der
Grundlage des Erregerstroms festgelegt, oder auf der
Grundlage des Tastverhältnisses des Stroms.
Da bei einem derartigen Luftsteuerventil die Buchse 18 zur
Aufnahme des ortsfesten Kerns 19 und des beweglichen Kerns 20
aus einem unmagnetischen Material und einem nicht
korrodierenden Material bestehen muß, wird normalerweise
Edelstahl zur Herstellung der Buchse 18 bei dem
konventionellen Luftsteuerventil verwendet. Allerdings kann
dies zu einer Kostenerhöhung bei den Herstellungsschritten
und dem Material führen. Darüber hinaus muß der Ventilsitz 33
korrosionsfrei und mit hoher Genauigkeit gefertigt werden,
und daher wird ein durch schneidende Bearbeitung
hergestelltes Teil aus Messingmaterial verwendet. Auch
hierdurch können die Herstellungskosten erhöht werden.
Darüber hinaus ist der bewegliche Kern 20, der in der Buchse
18 in deren Axialrichtung gleitbeweglich gehaltert wird, auch
in der Umdrehungsrichtung gleitbeweglich. Dies führt dazu,
daß dann, wenn ein Umlaufstrom in der Luft auftritt, die von
der Lufteinlaßöffnung 31 abgenommen wird, oder wenn
Schwingungen auf das konventionelle Ventil selbst in dessen
Betrieb ausgeübt werden, der Ventilkörper 35 gedreht werden
könnte, so daß eine Änderung der Relativposition zwischen dem
Ventilsitz 33 und dem Ventilkörper 35 auftritt. Insbesondere
wird dann, wenn der Ventilöffnungsgrad gering ist, die
Ventilöffnungsgradcharakteristik in Bezug auf den Stromwert
geändert, und daher könnte eine Fehlfunktion der
Umdrehungssteuerung auftreten.
Darüber hinaus gibt es in der Hinsicht weitere
Schwierigkeiten, daß dann, wenn die Schwingungen erzeugt
werden, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, und ein zu
großer Strom angelegt wird, der bewegliche Kern 20 an den
ortsfesten Kern 19 anstoßen könnte, was zu einer
Beeinträchtigung der Lebensdauer führen könnte.
In der DE 42 11 913 A1 ist ein Luftsteuerventil bzw.
magnetbetätigtes Druckregelventil gezeigt, das vor allem zur
Anwendung in einem Regelsystem eines automatischen Getriebes
eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. Bei dem hier gezeigten
Luftsteuerventil ist eine Erregerspule auf einen Spulenkörper
gewickelt. Ein Flußrückführelement ist auf den beiden
Stirnseiten der Spule vorhanden. Ein fixierter Kern ist in
einem Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers eingepaßt
und befestigt. Ein beweglicher Kern ist axial beweglich in
den Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers eingeführt.
Auf einer Stirnseite des beweglichen Kerns ist eine
Auflagefläche zur Bildung einer einem Ventilsitz
gegenüberliegenden Paßfläche vorgesehen. Der bewegliche Kern
kann mittels eines im festen Kern verstellbar eingedrehten
Verstellteils vorgespannt werden, wozu eine Feder zwischen
dem Verstellteil und dem beweglichen Kern vorgesehen ist. Die
Feder ruht dabei auf Gegenflächen des Verstellteils bzw. des
beweglichen Kerns.
In der DE 42 35 822 A1 ist eine Spulenanordnung gezeigt, die
in wenigstens zwei Schichten aus Kunstharzmaterial mit
unterschiedlichen Eigenschaften eingeformt ist und die einen
inneren Kunstharzbereich zum integralen Einschließen
wenigstens eines äußeren Jochs und der
Magnetwicklungseinrichtung sowie eines äußeren
Kunstharzbereich zum Umschließen eines inneren
Kunstharzbereichs, der die Außenflächen der Spulenanordnung
bildet, besitzt.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend
geschilderten Schwierigkeiten entwickelt. Entsprechend liegt
der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein
verläßlicheres Luftsteuerventil bereitzustellen, das leichter
hergestellt werden kann, und zwar unter einem geringeren
Kostenaufwand.
Dieses technische Problem wird durch ein Luftsteuerventil mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst.
Vorteilhafterweise besteht der Spulenkörper entweder aus
einem Polyphenylensulfidharz, oder aus einem Phenolharz.
Darüber hinaus besteht der Ventilsitz, der in dem Luftkanal
zwischen der Lufteinlaßöffnung und der Luftauslaßöffnung
vorgesehen ist, bei einer vorteilhaften Ausführungsform aus
einem Polyphenylensulfidharz, welches durch eine Titanat-
Kaliumfaser verstärkt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das
Federeinstellteil zur Einstellung der Ventilcharakteristik
durch Einstellung der Kraft der Rückkehrfeder durch eine
Einstellschraube gebildet, die im Gewindeeingriff mit dem
ortsfesten Kern steht, und durch einen Federring; ein
eckiger, konvexer Abschnitt des Federrings steht im Eingriff
mit einem eckigen, konkaven Abschnitt der Einstellfeder, um
so eine Relativdrehung zwischen der Einstellfeder und dem
Federring zu verhindern; und beide Enden der Rückkehrfeder
werden im Drucksitz in den Federring und den beweglichen Kern
eingeführt beispielsweise darin befestigt.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eckige, konkave
Abschnitte auf beiden Endoberflächen der Einstellschraube
vorgesehen sind.
Weiterhin ist ein minimaler Ventilraum, der zwischen dem
ortsfesten Kern und dem beweglichen Kern ausgebildet wird,
wenn das Ventil geöffnet ist, bevorzugtermaßen so ausgewählt,
daß er größer als die Bewegungsentfernung des beweglichen
Kerns ist, definiert zwischen dem Ventilschließzustand und
dem vollständig zusammengedrückten Zustand der Rückkehrfeder.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht des Luftsteuerventils
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Luftsteuerventils gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht des bei dem
Luftsteuerventil gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgesehenen Spulenkörpers;
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften
des Luftsteuerventils; und
Fig. 5 eine Schnittansicht des konventionellen
Luftsteuerventils.
Fig. 1 ist ein Schnittbild zur Darstellung eines
Luftsteuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2
ist eine Seitenansicht, welche die Magnetspuleneinheit des
Luftsteuerventils zeigt. Fig. 3 ist eine Schnittansicht zur
Erläuterung der Form des Spulenkörpers. Fig. 4 zeigt die
Eigenschaften zur Erläuterung des Betriebsablaufs des
Luftsteuerventils.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 50 eine
Magnetspuleneinheit des Luftsteuerventils. Die
Magnetspuleneinheit 50 wird durch einen Spulenkörper 51
gebildet, eine auf den Spulenkörper 51 aufgewickelte
Erregerspule 52, eine ortsfeste Platte 53 zur Abdeckung einer
Endoberfläche des Spulenkörpers 51 und zur Ausbildung eines
magnetischen Pfades, und ein äußeres Teil 55 aus Kunstharz
zur Ausbildung des anderen Endes des Spulenkörpers 51 und des
äußeren der Erregerspule 52. Die Magnetspuleneinheit 50 weist
weiterhin einen ortsfesten Kern 56 auf, der auf der
ortsfesten Platte 53 befestigt ist, und fest in dem Abschnitt
des Spulenkörpers 51 mit dem Innendurchmesser befestigt ist,
einen beweglichen Kern 57, der axial beweglich in den
Abschnitt des inneren Durchmessers des Spulenkörpers 51
eingepaßt ist, und einen Verbinder 59, der einstückig mit dem
Außenteil 55 aus Kunstharz ausgebildet ist, und eine externe
Klemme 58 der Erregerspule 52 aufweist. Die ortsfeste Platte
53 und das Joch 54 schließen das äußere Teil 55 und den
Spulenkörper 51 sandwichartig ein, über die jeweilige Packung
75 und 76. Ein Abschnitt des Joches 54, der sich zum äußeren
Umfangsabschnitt der Erregerspule 52 hin erstreckt, ist mit
einem Ratschenabschnitt 54a an seiner Spitze versehen, der
mit einem rechteckigen Loch 53a der ortsfesten Platte im
Eingriff steht, und dann gebogen wird, um hierdurch befestigt
zu werden.
Eine Einstellschraube 60 steht im Gewindeeingriff mit einem
Schraubenloch 56a, das in dem Abschnitt des inneren
Durchmessers des ortsfesten Kerns 56 vorgesehen ist, und
eckige, konkave Abschnitte 60a und 60b, die entweder
quadratisch oder hexagonal ausgebildet sind, sind auf beiden
Endoberflächen der Einstellschraube 60 vorgesehen. Ein
eckiger Vorsprung 61a einer Federhalterung 61 steht im
Eingriff mit dem eckigen, konkaven Abschnitt 60a, um so die
Relativdrehung zwischen der Einstellschraube 60 und der
Federbeilagscheibe 61 zu verhindern, welche ein
Federeinstellteil bilden. Weiterhin ist ein zylindrisches
Halteteil 62 im Drucksitz in den Abschnitt des inneren
Durchmessers des beweglichen Kerns 57 eingeführt und dort
befestigt. Eine Rückkehrfeder 63 wird im Preßsitz in einen
Außenumfangsabschnitt des Halteteils 62 an jener Seite
eingeführt, an welcher der ortsfeste Kern 56 vorgesehen ist.
Das andere Ende der Rückkehrfeder 63 wird druckbeaufschlagt
in den Federhalter 61 des ortsfesten Kerns 56 eingeführt.
Daher wird die Drehbewegung des beweglichen Kerns 57
vermieden, und darüber hinaus wird der bewegliche Kern 57
entlang jener Richtung mit Energie versorgt, welche der
Anziehungskraft entgegengesetzt ist, die von der Erregerspule
52 ausgeübt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die
eckigen, konkaven Abschnitte 60a, 60b, die auf der
Einstellschraube 60 vorgesehen sind, dieselbe Form aufweisen,
und daß der eckige konkave Abschnitt 60b dazu verwendet wird,
die Einstellschraube 60 von außen zu drehen.
Der Abschnitt 64 des Innendurchmessers des Spulenkörpers 51
ist so angeordnet, daß er gleitbeweglich oder translatorisch
den beweglichen Kern 57 entlang der Axialrichtung haltert. Zu
diesem Zweck ist ein Verlängerungsabschnitt 65, der zur
Verschiebung des beweglichen Kerns 57 erforderlich ist, mit
diesem Innendurchmesserabschnitt 64 versehen. Andererseits
ist er, um die Exaktheit des Innendurchmessers aufrecht zu
erhalten, wie in Fig. 3 gezeigt, so hergestellt, daß ein
Innendurchmesser 64a des Wickelabschnitts größer als ein
Innendurchmesser 64b des Verlängerungsabschnitts 65
ausgebildet ist, um so die Verformung des Innendurchmessers
des Spulenkörpers zu kompensieren, die durch mechanische
Spannungen hervorgerufen wird, die in den Drähten nach dem
Spulenwickelvorgang auftreten. Zur Verringerung von
Verformungen, die durch mechanische Spannungen hervorgerufen
werden, die in den Drähten nach dem Spulenwickelvorgang
auftreten, wird darüber hinaus als Material für den
Spulenkörper 51 beispielsweise ein Polyphenylensulfidharz
oder ein Phenolharz ausgewählt, die ein hohes
Wärmewiderstandsvermögen aufweisen, und ein besseres
Kriechverhalten bei mechanischen Belastungen.
Das Bezugszeichen 65 bezeichnet einen Ventilabschnitt des
Luftsteuerventils. Der Ventilabschnitt 66 umfaßt ein Gehäuse
71 und einen Ventilkörper 72. Das Gehäuse 71 steht mit einem
Hahnabschnitt 64b im Eingriff, der auf dem Joch 64 der
Magnetspuleneinheit 50 so ausgebildet ist, daß er darauf
angebracht ist, und weist eine Lufteinlaßöffnung 67 auf, eine
Luftauslaßöffnung 68, und einen Ventilsitz 70, der in einem
Luftkanal vorgesehen ist, der in einem Zwischenabschnitt
zwischen der Lufteinlaßöffnung 67 und der Luftauslaßöffnung
68 angeordnet ist. Der Ventilkörper 72 bildet zusammen mit
dem Ventilsitz 70 ein Ventil aus, und ist gleitbeweglich in
das Halteteil 62 eingepaßt, welches einen Abschnitt mit
kleinem Durchmesser des beweglichen Kerns 57 bildet. Der
Ventilkörper 72 wird gegen einen Abfallverhinderungsanschlag
74 heruntergedrückt, der im Abschnitt der Spitze des
Halteteils 62 vorgesehen ist, mit Hilfe einer Feder 73, die
zwischen diesem Ventilkörper 72 und dem beweglichen Kern 57
vorgesehen ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die
Federkraft der Feder 73 so ausgewählt ist, daß sie stärker
ist als jene der Rückkehrfeder 63, und daß der Ventilkörper
72 gegen den Anschlag 74 selbst in einem derartigen Zustand
heruntergedrückt wird, in welchem das aus dem Ventilsitz 70
und dem Ventilkörper 72 bestehende Ventil vollständig
geschlossen ist.
An den Ventilsitz 70, der zusammen mit dem Ventilkörper 72
das Ventil bildet, werden verschiedene Anforderungen
gestellt, nämlich Exaktheit, Standfestigkeit,
Korrosionsfestigkeit und geringe Stoßbeanspruchungen in Bezug
auf das angepaßte Anschlagteil. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist als Material für diesen Ventilsitz 70 ein
Polyphenylensulfidharz ausgewählt, welches durch eine
Titanat-Kaliumfaser verstärkt ist. Dieser Ventilsitz wird
unter Druck in den Innendurchmesserabschnitt des Gehäuses 71
eingeführt und dort befestigt.
Die vollständige Zusammendrücklänge der Rückkehrfeder 63 ist
so gewählt, daß die Abmessung eines Minimalabschnitts eines
Raums, der zwischen dem beweglichen Kern 57 und dem
ortsfesten Kern 56 ausgebildet wird, wenn das aus dem
Ventilsitz 70 und dem Ventilkörper 72 bestehende Ventil
geschlossen ist, größer ausgebildet wird als die gesamte
Bewegungsentfernung des beweglichen Kerns 57, die von dem
vollständig geschlossenen Zustand des Ventils zu dem
vollständig zusammengedrückten Zustand der Rückkehrfeder 63
reicht.
Wenn bei dem Luftsteuerventil gemäß der vorliegenden
Erfindung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau kein
Erregerstrom an die Erregerspule 52 geliefert wird, wird das
Ventil durch die Rückkehrfeder 63 geschlossen. Wird der
Erregerstrom der Erregerspule 52 zugeführt, und überschreitet
dann entweder der Wert des Stroms oder das Tastverhältnis des
Stroms einen konstanten Wert, so beginnt sich das Ventil zu
öffnen, wie durch einen Punkt DF1 in dem Eingeschaftsdiagramm
von Fig. 4 dargestellt. Wenn entweder der Stromwert oder das
Tastverhältnis weiter erhöht wird, erhöht sich der
Öffnungsgrad des Ventils, so daß die Luftflußrate erhöht
wird. Wenn der Öffnungsgrad des Ventils einen konstanten Wert
erreicht, gelangt die Luftflußrate in Sättigung, wie durch
einen Punkt DF2 angedeutet ist. Während der Öffnungsgrad des
Ventils klein ist, ändert sich selbst dann, wenn der Raum
zwischen dem Ventilkörper 72 und dem Ventilsitz 70
geringfügig verändert wird, die Luftflußrate mit einem großen
Änderungsverhältnis. Dies führt dazu, daß bei einer Drehung
des beweglichen Kerns während des Ventilbetriebs bei dem
voranstehend geschilderten, konventionellen Luftsteuerventil
sich die Luftflußrate so ändern würde, wie dies in Fig. 4
durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, was zu einem
Problem bezüglich der Eigenschaften führt. Da im Gegensatz
hierzu bei dem Luftsteuerventil gemäß der vorliegenden
Erfindung die Drehbewegung des beweglichen Kerns dadurch
verhindert werden kann, daß der eckige, konkave Abschnitt 60a
der Einstellschraube 60, der als das Federeinstellteil dient,
mit dem eckigen Vorsprung 61a der Federscheibe 61 in Eingriff
gebracht wird, und darüber hinaus die Rückkehrfeder 63 unter
Druck in die Federhalterung 61 und dem beweglichen Kern 57
eingeführt und dort befestigt ist, ist es möglich, ein
derartiges Problem der Eigenschaften des konventionellen
Luftsteuerventils zu verhindern. Da die eckigen, konkaven
Abschnitte 60a und 60b mit derselben Form auf beiden Enden
der Einstellschraube 60 vorgesehen sind, ist darüber hinaus
die Auswahl eines Richtungssinns nicht mehr nötig, und kann
der Wirkungsgrad während des Zusammenbauvorgangs verbessert
werden.
Da der bewegliche Kern 57 direkt durch den
Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers 51 gehaltert
wird, und da die Form und das Material des
Innendurchmesserabschnitts des Spulenkörpers 51 richtig
gewählt sind, kann selbst dann ein stabiler Ventilbetrieb
erzielt werden, wenn die Buchse, die bei dem konventionellen
Luftsteuerventil verwendet wird, nicht eingesetzt wird. Die
Anzahl an Herstellungsschritten und der Materialaufwand
können daher verringert werden. Weiterhin weist das
Polyphenylensulfidharz, welches durch die Titanat-Kaliumfaser
verstärkt ist, und bei dem Ventilsitz 70 verwendet wird,
bessere Kriecheigenschaften (Kaltflußeigenschaften) auf, und
sorgt darüber hinaus für bessere Verschleißeigenschaften des
Ventilkörpers 72. Daher werden die Standfestigkeit und die
Herstellbarkeit verbessert. Zusätzlich sind, wenn sich das
Ventil im geschlossenen Zustand befindet, die Abmessungen des
Minimalabschnitts des Raumes, der zwischen dem beweglichen
Kern 57 und dem ortsfesten Kern 56 ausgebildet wird, größer
gewählt als die gesamte Bewegungsentfernung des beweglichen
Kerns 57, die durch den Abstand zwischen dem vollständig
geschlossenen Zustand des Ventils bis zum vollständig
zusammengedrückten Zustand der Rückkehrfeder 63 festgelegt
ist. Selbst wenn Schwingungen und ein zu großer Strom
einwirken, führt dies dazu, daß der bewegliche Kern 57 nicht
mit dem ortsfesten Kern 56 zusammenstößt, so daß daher die
Verläßlichkeit des Luftsteuerventils vergrößert werden kann.
Claims (7)
1. Luftsteuerventil mit:
- 1. einem Spulenkörper (51), auf den eine Erregerspule gewickelt ist,
- 2. einer fixierten Platte (53) zur Abdeckung eines Endes des Spulenkörpers und zur Ausbildung eines magnetischen Pfades,
- 3. einem Joch (54) zur zumindest teilweisen Abdeckung des äußeren Endes des Spulenkörpers und eines Außenumfangsabschnitts der Erregerspule, wobei das Joch (54) mit der fixierten Platte im Eingriff steht, um den magnetischen Pfad auszubilden,
- 4. einem äußeren Teil (55) zur Ausbildung eines Außenabschnitts der Erregerspule und zur Ausbildung des Spulenkörpers, der fixierten Platte und des Joches in einstückiger Form,
- 5. einem fixierten Kern (56), der in einen Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers eingepaßt und an der fixierten Platte befestigt ist,
- 6. einem beweglichen Kern (57), der axialbeweglich in den Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers eingeführt ist, wobei der bewegliche Kern (57) einen Ventilkörper (72) aufweist, der axialbeweglich auf einem Ende des Kerns über eine Feder (73) befestigt ist,
- 7. einem Gehäuse (71), das eine Lufteinlaßöffnung (67), eine Luftauslaßöffnung (68) und einen Ventilsitz (70) aufweist, der in einem Luftkanal zwischen der Lufteinlaßöffnung und der Luftauslaßöffnung vorgesehen ist, wobei der auf dem beweglichen Kern angebrachte Ventilkörper (72) und der Ventilsitz (70) des Gehäuses zusammen ein Ventil bilden,
- 1. eine Rückkehrfeder (63) zwischen dem beweglichen Kern und einem am fixierten Kern (56) vorgesehenen Federeinstellteil (60, 61) zur Einstellung der Rückkehrfeder (63) angebracht ist; und
- 2. der Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers (51) als Führung zur axialbeweglichen Halterung des beweglichen Kerns (57) dient,
- 3. der Spulenkörper (51) aus einem Kunstharz besteht, und
- 4. ein Innendurchmesser (64a) eines Abschnitts des Spulenkörpers, auf welchen die Erregerspule gewickelt ist, größer gewählt ist als ein Innendurchmesser (64b) eines anderen Abschnitts des Spulenkörpers.
2. Luftsteuerventil mit:
- 1. einem Spulenkörper (51), auf den eine Erregerspule gewickelt ist,
- 2. einer fixierten Platte (53) zur Abdeckung eines Endes des Spulenkörpers und zur Ausbildung eines magnetischen Pfades,
- 3. einem Joch (54) zur zumindest teilweisen Abdeckung des äußeren Endes des Spulenkörpers und eines Außenumfangsabschnitts der Erregerspule, wobei das Joch (54) mit der fixierten Platte im Eingriff steht, um den magnetischen Pfad auszubilden,
- 4. einem äußeren Teil (55) zur Ausbildung eines Außenabschnitts der Erregerspule und zur Ausbildung des Spulenkörpers, der fixierten Platte und des Joches in einstückiger Form,
- 5. einem fixierten Kern (56), der in einen Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers eingepaßt und an der fixierten Platte befestigt ist,
- 6. einem beweglichen Kern (57), der axialbeweglich in den Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers eingeführt ist, wobei der bewegliche Kern (57) einen Ventilkörper (72) aufweist, der axialbeweglich auf einem Ende des Kerns über eine Feder (73) befestigt ist,
- 7. einem Gehäuse (71), das eine Lufteinlaßöffnung (67), eine Luftauslaßöffnung (68) und einen Ventilsitz (70) aufweist, der in einem Luftkanal zwischen der Lufteinlaßöffnung und der Luftauslaßöffnung vorgesehen ist, wobei der auf dem beweglichen Kern angebrachte Ventilkörper (72) und der Ventilsitz (70) des Gehäuses zusammen ein Ventil bilden,
- 1. eine Rückkehrfeder (63) zwischen dem beweglichen Kern und einem am fixierten Kern (56) vorgesehenen Federeinstellteil (60, 61) zur Einstellung der Rückkehrfeder (63) angebracht ist; und
- 2. der Innendurchmesserabschnitt des Spulenkörpers (51) als Führung zur axialbeweglichen Halterung des beweglichen Kerns (57) dient, und
- 3. die Rückkehrfeder (63) sowohl gegenüber dem festen Kern (56) als auch gegenüber dem beweglichen Kern (57) verdrehsicher angebracht ist.
3. Luftsteuerventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Spulenkörper (51) entweder aus Polyphenylensulfidharz
oder Phenolharz besteht.
4. Luftsteuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventilsitz (70) aus einem Polyphenylensulfidharz
besteht, das durch eine Titanat-Kaliumfaser verstärkt
ist.
5. Luftsteuerventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Federeinstellteil eine Einstellschraube (60) aufweist,
die im Gewindeeingriff mit dem fixierten Kern steht,
sowie eine Federhalterung (61);
ein eckiger, konvexer Abschnitt (61a) der Federhalterung mit einem eckigen, konkaven Abschnitt (60a) der Einstellschraube so im Eingriff steht, daß eine Relativdrehung zwischen diesen Teilen verhindert wird; und
Enden der Rückkehrfeder (63) im Drucksitz in die Federhalterung und den beweglichen Kern eingeführt und dort befestigt sind.
ein eckiger, konvexer Abschnitt (61a) der Federhalterung mit einem eckigen, konkaven Abschnitt (60a) der Einstellschraube so im Eingriff steht, daß eine Relativdrehung zwischen diesen Teilen verhindert wird; und
Enden der Rückkehrfeder (63) im Drucksitz in die Federhalterung und den beweglichen Kern eingeführt und dort befestigt sind.
6. Luftsteuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der eckige,
konkave Abschnitt (60a) auf einer Endoberfläche der
Einstellschraube vorgesehen ist, und ein weiterer
eckiger, konkaver Abschnitt (60b) mit identischer Form
wie der genannte eckige, konkave Abschnitt auf der
gegenüberliegenden Endoberfläche der Einstellschraube
vorgesehen ist.
7. Luftsteuerventil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
minimaler Ventilraum, der zwischen dem fixierten Kern
(56) und dem beweglichen Kern (57) ausgebildet wird,
wenn das Ventil geschlossen ist, so gewählt ist, daß er
größer als die Bewegungsentfernung des beweglichen Kerns
(57) ist, die durch den Ventilschließzustand und den
vollständig zusammengedrückten Zustand der Rückkehrfeder
(63) festgelegt ist.
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