DE19815599A1 - Elektromagnetisches Ventil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein elektromagnetisches Ventil. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein elektromagnetisches Ventil zur Verwendung in einem Fluiddruck-Steuermodulator einer Fahrzeugbremse und in ähnlichen Einrichtungen.

Eine Art eines elektromagnetischen Ventilsystems ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 6-94154 beschrieben. Dieses elektromagnetische Ventilsystem hat ein Gehäuse, eine an dem Gehäuse befestigte Kernbaugruppe und eine Spulenbaugruppe, welche derart angeordnet ist, daß sie den Umfang der Kernbaugruppe an der Außenseite des Gehäuses umgibt, wobei das Gehäuse eine Aufnahmebohrung zur Aufnahme eines großdurchmessrigen Endes einer Hülle der Kernbaugruppe hat und erste und zweite Durchlässe aufweist, welche mit unteren und mittleren Abschnitten der Aufnahmebohrung jeweils verbunden sind, und welche miteinander über einen Verbindungsdurchlaß verbunden sind, welcher von einem Ventil geöffnet bzw. geschlossen wird, welches durch einen Kolben in der Kernbaugruppe angetrieben ist.

Ein solches elektromagnetisches Ventilsystem erfordert zumindest einen Dichtabschnitt zum Abschließen der unmittelbaren Verbindung der beiden Durchlässe und einen anderen Dichtungsabschnitt zum Unterbrechen der Verbindung der - Innenseite der Aufnahmebohrung mit der Außenluft zwischen dem großdurchmessrigen Ende der Hülle der Kernbaugruppe, die in die Aufnahmebohrung des Gehäuses eingesetzt ist, und dem Gehäuse. In einem in Fig. 1 der vorgenannten japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 6-94154 gezeigten Beispiel ist einer der beiden Dichtungsabschnitte verwirklicht, indem die Außenumfangsfläche des großdurchmessrigen Endes der Hülle mit dem Gehäuse verpreßt ist, wobei der andere davon mittels eines Dichtungsrings aus einem elastischen Material verwirklicht ist, der um den Außenumfang des großdurchmessrigen Endes der Hülle angebracht ist. Der Dichtring aus einem elastischen Material spielt ferner eine Rolle beim Ausgleich von Fertigungs-Maß­ toleranzen.

Wenn jedoch das in Fig. 1 der vorgenannten japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 6-94154 gezeigte elektromagnetische Ventilsystem als ein elektromagnetisches Ventilsystem eines Bremsflüssigkeitsdruck-Steuermodulators verwendet wird, bestehen Schwierigkeiten dahingehend, daß die Dichtung durch den hohen Druck des Fluids komprimiert wird und folglich ein Druckverlust zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Ventils auftritt. Folglich fehlt dem Bremspedal die Festigkeit oder Steifigkeit.

Entsprechend besteht ein Bedarf für ein elektromagnetisches Ventil, welches die vorgenannten Probleme vermeidet. Folglich ist es die Aufgabe der Erfindung, einen solchen Bedarf zu decken.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die zwei Dichtabschnitte zwischen dem großdurchmessrigen Ende der Hülle der Kernbaugruppe, die in die Aufnahmebohrung des Gehäuses eingesetzt ist, und dem Gehäuse durch Pressverbinden des Gehäuses mit einem Endabschnitt der Hülle gebildet werden.

Eine elektromagnetische Ventileinrichtung der vorliegenden Erfindung hat, wie in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ein Gehäuse, eine Kernbaugruppe, die an dem Gehäuse befestigt ist, und eine Spulenbaugruppe, die den Umfang der Kernbaugruppe umgibt, wobei das Gehäuse eine Bohrung hat, in welcher ein Ende der Kernbaugruppe angeordnet ist, wobei ein erster Durchlaß in einer unteren Wandung des Gehäuses ausgebildet ist und ein zweiter Durchlaß vorgesehen ist, welcher mit einem mittleren Abschnitt der Aufnahmebohrung verbunden ist, wobei der erste und der zweite Durchlaß miteinander über-einen Verbindungsdurchlaß verbunden sind, welcher von einem durch einen Kolben angetriebenen Ventil geöffnet und geschlossen wird, der in der Kernbaugruppe angeordnet ist, wobei ein sich axial erstreckender Dichtabschnitt zwischen der unteren Wandung des Gehäuses und der Kernbaugruppe angeordnet ist und den ersten Durchlaß in der unteren Wand des Gehäuses umgibt, um den ersten Durchlaß von dem zweiten Durchlaß fluidisch zu trennen, und hat ein Element, welches zwischen dem Gehäuse und der Kernbaugruppe angeordnet ist, um zu verhindern, daß die Hülle bzw. die Kernbaugruppe aus dem Gehäuse herausgezogen wird.

Zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen deutlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, wobei

Fig. 1 eine Querschnittansicht eines elektromagnetischen Ventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, und

Fig. 2 eine Querschnittansicht eines elektromagnetischen Ventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele eines elektromagnetischen Ventilsystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend auf der Basis der Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer elektromagnetischen Ventileinrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels, die ein Gehäuse 20, eine an dem Gehäuse 20 befestigte Kernbaugruppe 30 und eine Spulenbaugruppe 40 hat, welche derart angeordnet ist, daß sie den Umfang der Kernbaugruppe 30 auf der Außenseite des Gehäuses 20 umgibt.

Das Gehäuse 20 hat eine Aufnahmebohrung 21 zur Aufnahme eines großdurchmessrigen Endes 31A einer Hülle 31 der Kernbaugruppe 30, einen ersten Durchlaß 23, welcher zu einem mittleren Abschnitt einer unteren Wand 22 der Aufnahmebohrung 21 öffnet, und einen zweiten Durchlaß 25, welcher zu einem mittleren Abschnitt der Aufnahmebohrung 21 öffnet.

Das Gehäuse 31 der Kernbaugruppe 30 hat eine Hülse 32, deren inneres Ende offen ist und hat einen Sockel 33 welcher mit dem inneren Ende der Hülse 32 verbunden ist. Die Hülse 32 hat einen Abschnitt kleinen Durchmessers 32A an der oberen Endseite, einen großdurchmessrigen Abschnitt 32B in der Mitte und einen Abschnitt mittleren Durchmessers 32C an der unteren Endseite. Der Sockel 33 hat einen großdurchmessrigen Abschnitt 33A an der unteren Seite, einen Abschnitt mittleren Durchmessers 33B in der Mitte und hat einen Abschnitt kleinen Durchmessers 33C an der oberen Endseite. Der Abschnitt mittleren Durchmessers 33B des Sockels 33 ist in den Abschnitt mittleren Durchmessers 32C der Hülse 32 eingepreßt, und verbindet somit die Hülse 32 mit dem Sockel 33 so daß die beiden Teile einen einstückigen Aufbau bilden. Ein hohlzylindrisches Ventilsitzelement 34, dessen obere Endfläche mit einer konischen Form ausgebildet ist, ist in die Mittelbohrung des Sockels 33 eingepreßt und verbindet den Sockel 33 mit dem Ventilsitzelement 34, so daß die beiden Teile einen einstückigen Aufbau bilden.

Innerhalb der Hülse 32 sind ein fester Kern 35, der aus einem magnetischen Material gemacht und am oberen Ende positioniert ist, ein beweglicher Kolben 36, welcher aus einem magnetischen Material gemacht und unterhalb des festen Kerns 35 angeordnet ist, und ein Filter 37 aufgenommen, welcher durch einen Innenumfangsstufenabschnitt der Hülse 32 und den Abschnitt mittleren Durchmessers 33B des Sockels 33 eingeklemmt ist. Ein kugeliges Ventil 38 zum Öffnen/Schließen des oberen Endes der inneren Bohrung des Ventilsitzelements 34 ist an dem unteren Ende des bewegbaren Kolbens 36 befestigt und eine Feder 39 zum Vorspannen des bewegbaren Kolbens 36 nach unten ist innerhalb des festen Kerns 35 aufgenommen.

Ein Dichtabschnitt 31B in der Form eines axial vorstehenden Vorsprungs, welcher allgemein ringförmig sein kann, ist auf die Bodenwandung 22 der Aufnahmebohrung 21 aufgepreßt. Die axial vorstehende Dichtfläche 31B umgibt oder umkreist die Öffnung des ersten Durchlasses 23 an der unteren Endfläche des großdurchmessrigen Endabschnitts 31A der Hülle 31. Ferner ist ein zylindrischer Dichtabschnitt 31C, der mit einer Umfangswandung 27 der Aufnahmebohrung 21 verpreßt ist, am Außenumfang des oberen Endabschnitts des großdurchmessrigen Endes 31A vorgesehen.

Eine obere Endfläche 31D des großdurchmessrigen Endes 31A der Hülle 31 hat eine konische Form, um eine kegelige Schulter zu bilden. Dann wird, nachdem der ringförmige Dichtabschnitt 31B an die Bodenwandung 22 verpreßt ist, indem das großdurchmessrige Ende 31A der Hülle 31 in die Aufnahmebohrung 21 eingepreßt ist, und nachdem der zylindrische Dichtabschnitt 31C mit der Umfangswand 27 verpreßt ist, eine ringförmige Scheibe 50 in die Aufnahmebohrung 21 eingepreßt, so daß sie in den ringförmigen Spalt zwischen der konischen oberen Endfläche 31D und einem konischen Hinterschnittabschnitt 28 der Aufnahmebohrung 21 eingreift. Die Scheibe 50 hat eine ringförmige Form und hat vorzugsweise einen allgemein keilförmigen Querschnitt. Dadurch wird die Hülle 31 daran gehindert, aus dem Gehäuse 20 herausgezogen zu werden, und der Preßkontakt zwischen dem axial vorstehenden Dichtabschnitt 31B und der Bodenwandung 22 und jener zwischen dem zylindrischen Dichtabschnitt 31C und der Umfangswandung 27 werden aufrechterhalten.

Während der Preßkontakt zwischen dem ringförmigen Dichtabschnitt 31B und der Bodenwandung 22 in Axialrichtung der Aufnahmebohrung 21 aufrechterhalten wird, wird der Preßkontakt zwischen dem zylindrischen Dichtabschnitt 31C und der Umfangswandung 27 in radialer Richtung der Aufnahmebohrung 21 aufrechterhalten. Folglich wird der Preßkontakt zwischen dem ringförmigen Dichtabschnitt 31B und der unteren Wandung 22 sowie der Preßkontakt zwischen dem zylindrischen Dichtabschnitt 31C und der Umfangswandung 27 nicht durch Maßtoleranzen beeinflußt.

Obwohl die Hülse 32 der Hülle 31 hauptsächlich aus einem magnetischen Material gemacht ist, ist ein nicht-magnetischer Abschnitt an jenem Teil ausgebildet, der die einander gegenüberliegenden Enden des festen Kerns 35 und des bewegbaren Kolbens 36 überspannt. Dieser nicht-magnetische Abschnitt kann durch Verwendung eines Lasers hergestellt werden, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei-237678 beschrieben ist, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Die Spulenbaugruppe 40 hat eine Spule 42, die um einen Spulenkörper 41 und Joche 43 und 44 aus magnetischem Material gewickelt ist. Die Spulenbaugruppe ist an dem Gehäuse 20 mit geeigneten Befestigungsmitteln befestigt.

Wenn keine elektrische Leistung der Spule 42 zugeführt wird, ist der bewegbare Kolben 36 durch die Feder 39 nach unten verlagert und das Ventil 38 ist in Anlage mit dem oberen Ende des Ventilsitzelements 34 und verschließt somit die Verbindung zwischen den Durchlässen 23 und 25. Wenn Leistung der Spule 42 zugeführt wird, wird eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem festen Kern 35 und dem bewegbaren Kolben 36 erzeugt, der bewegbare Kolben 36 wird nach oben verlagert und das Ventil 38 hebt von dem oberen Ende des Ventilsitzelements 34 ab, um somit den Durchlaß 23 mit dem Durchlaß 25 über eine innere Kammer der Hülle 31 zu verbinden.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der elektromagnetischen Ventileinrichtung. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel bezüglich des Aufbaus zur Verhinderung, daß die Hülle der Kernbaugruppe aus dem Gehäuse 20 gezogen wird. Die Komponenten in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2, die mit jenen im ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die in der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wurden und eine Erläuterung davon unterbleibt. In dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Hülle 31 am Herausziehen aus dem Gehäuse 20 gehindert, indem eine Mutter 60 an das Gehäuse 20 geschraubt ist. Die Mutter 60 hat ein Außengewinde, das in ein Innengewinde am Gehäuse 20 eingreift.

Wie zuvor beschreiben wurde, hat die erfindungsgemäße elektromagnetische Ventileinrichtung den ersten Durchlaß des Gehäuses, der in einem mittleren Bereich der unteren Wandung der Aufnahmebohrung öffnet, den ringförmigen Dichtabschnitt, welcher an die Bodenwandung der Aufnahmebohrung gepreßt ist, um vorzustehen und die Öffnung des ersten Durchlasses an der inneren Endfläche des großdurchmessrigen Endes der Hülle der Kernbaugruppe zu umgeben, den an die Umfangswand der Aufnahmebohrung verpreßten zylindrischen Dichtabschnitt, der an der Außenumfangsfläche des äußeren Endabschnitts des großdurchmessrigen Endes der Hülle vorgesehen ist, und das Element zum Verhindern, daß die Hülle herausgezogen wird und zum Aufrechterhalten des Preßkontakts zwischen dem ringförmigen Dichtabschnitt der Hülle und der unteren Wandung der Aufnahmebohrung. Folglich wird kein aus elastischen Materialien gefertigtes Dichtelement verwendet, so daß bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung als elektromagnetische Ventileinrichtung in einem Bremsflüssigkeitsdruck-Steuermodulator der Fluidverbrauch des Modulators vermindert ist und die erforderliche Festigkeit oder Unnachgiebigkeit des Bremspedals aufrechterhalten ist. Während bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, sind Veränderungen davon für den Fachmann möglich, die im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen, die durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.

Es ist ein elektromagnetisches Ventilsystem geschaffen, in welchem zwei Dichtabschnitte zwischen einem großdurchmessrigen Ende einer Hülle einer Kernbaugruppe, die in eine Aufnahmebohrung eines Gehäuses eingesetzt ist, und dem Gehäuse durch Verpressen mit dem vergrößerten Endabschnitt der Hülle geschaffen sind. Das elektromagnetische Ventilsystem ist insbesondere derart gestaltet, daß ein erster Durchlaß des Gehäuses in einen Mittelbereich einer unteren Wandung der Aufnahmebohrung öffnet, und daß ein ringförmiger Dichtabschnitt vorgesehen ist, der mit der unteren Wandung der Aufnahmebohrung verpreßt ist und vorsteht, um die Öffnung des ersten Durchlasses an der Innenendfläche des großdurchmessrigen Endes der Hülle der Kernbaugruppe zu umgeben, wobei ein zylindrischer Dichtabschnitt, der mit der Umfangswandung der Aufnahmebohrung verpreßt ist, an dem Außenumfang des äußeren Endabschnitts des großdurchmessrigen Endes der Hülle vorgesehen ist, und wobei ein Element vorgesehen ist, um zu Verhindern, daß die Hülle herausgezogen wird, so daß der Preßkontakt zwischen dem ringförmigen Abschnitt der Hülle und der Bodenwandung der Aufnahmebohrung sowie jener zwischen dem zylindrischen Dichtabschnitt der Hülle und der Umfangswandung der Aufnahmebohrung aufrechterhalten werden kann.

Claims (8)

1. Elektromagnetische Ventileinrichtung, mit
einem Gehäuse (20),
einer an dem Gehäuse (20) befestigten Kernbaugruppe (30),
einer einen Umfang der Kernbaugruppe (30) umgebenden Spulenbaugruppe (40),
wobei das Gehäuse (20) eine Bohrung (21) hat, in welcher ein Ende der Kernbaugruppe (30) positioniert ist, einen ersten Durchlaß (23) hat, der in einer unteren Wandung (22) des Gehäuses (20) ausgebildet ist, und einem zweiten Durchlaß (25) hat, der mit einem Mittelabschnitt der Aufnahmebohrung (21) verbunden ist, wobei der erste (23) und der zweite (25) Durchlaß miteinander über einen Verbindungsdurchlaß verbunden sind,
welcher durch ein Ventil (38) geöffnet und geschlossen wird, das durch einen Kolben (36) angetrieben ist, der in der Kernbaugruppe (30) angeordnet ist,
einem sich axial erstreckenden Dichtabschnitt (31B), der zwischen der unteren Wandung (22) des Gehäuses (20) und der Kernbaugruppe (30) angeordnet ist und den ersten Durchlaß (23) in der unteren Wandung. (22) des Gehäuses (20) umgibt, um den ersten Durchlaß (23) fluidisch von dem zweiten Durchlaß (25,) zu trennen, und
einem zwischen dem Gehäuse (20) und der Hülle (31) angeordneten Element (50, 60), um zu verhindern, daß die Kernbaugruppe (30) aus dem Gehäuse (20) herausgezogen wird.

2. Elektromagnetische Ventileinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Element ein Ring (50) ist.

3. Elektromagnetische Ventileinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Element eine Mutter (60) ist.

4. Elektromagnetische Ventileinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dichtabschnitt (31B) an dem Ende der Kernbaugruppe (30) angeordnet ist, das gegen die Bodenwandung (22) des Gehäuses (20) drückt.

5. Elektromagnetische Ventileinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Element (50, 60) zwischen dem Gehäuse (20) und einer kegeligen Schulter (31D) angeordnet ist, die an der Kernbaugruppe (30) vorgesehen ist.

6. Elektromagnetische Ventileinrichtung, mit
einem Gehäuse (20),
einer an dem Gehäuse (20) befestigten Kernbaugruppe (30), mit einem axial bewegbaren Kolben (36) und einem Ventil (38), das über eine Bewegung des Kolbens (36) geöffnet und geschlossen werden kann,
einer die Kernbaugruppe (30) umgebenden Spule (42), welche mit einer Leistungsquelle verbindbar ist, um eine Axialbewegung des Kolbens (36) zum Öffnen und Schließen des Ventils (38) hervorzurufen,
wobei das Gehäuse eine Bohrung (21) hat, in der ein Ende der Kernbaugruppe (30) angeordnet ist, einen ersten Durchlaß (23) hat, der in einer unteren Wandung (22) des Gehäuses (20) ausgebildet ist, und einen zweiten Durchlaß (25) hat, der in einer Seitenwandung des Gehäuses (20) ausgebildet ist, wobei der erste (23) und der zweite (25) Durchlaß miteinander über das Ventil (38) verbunden sind, und mit
einem sich axial erstreckenden Dichtabschnitt (31B), der den ersten Durchlaß (23) umgibt und zwischen der Bodenwandung (22) des Gehäuses (20) und dem Ende der Kernbaugruppe (30) angeordnet ist, um den ersten Durchlaß (23) gegenüber dem zweiten Durchlaß (25) abzudichten.

7. Elektromagnetische Ventileinrichtung nach Anspruch 6, wobei der sich axial erstreckende Dichtabschnitt (31B) am Ende der Kernbaugruppe (30) angebracht ist.

8. Elektromagnetische Ventileinrichtung nach Anspruch 6, wobei der sich axial erstreckende Dichtabschnitt (31B) auf der Seite der unteren Wandung (22) des Gehäuses (20) angebracht ist.