DE20001020U1

DE20001020U1 - Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil

Info

Publication number: DE20001020U1
Application number: DE20001020U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2010-01-22

Description

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37647

19.01.00 Vt/Me

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es beispielsweise aus der DE 43 29 760 Al bekannt ist. Zur Dämpfung der Magnetankerbewegung und somit auch der Ventilgliedbewegung ist es bei dem bekannten Druckregelventil vorgesehen, den Magnetanker in einem -mit Druckmittel gefüllten Ankerraum anzuordnen. Ferner findet auch über die mit dem Magnetanker gekoppelte Druckfeder, die den Magnetanker von der Magnetspule wegdrückt, eine Dämpfung des Magnetankers statt. Druckmittelgedämpfte Druckregelventile haben den Nachteil, daß sich bei Temperaturänderungen die Dämpfungseigenschaften des

Druckmittels aufgrund dessen Viskositätseigenschaften verändern. Aus diesem Grund wurde zum Beispiel schon versucht, temperaturabhängige Spalte im Magnetanker ' vorzusehen, wie dies zum Beispiel in der DE 195 198 90 Al offenbart ist. Letztgenannte Lösung ist jedoch relativ aufwendig. Ferner sind sogenannte Mehrdrahtfedern in allgemeiner Form bekannt.

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Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektromagnetisch.betätigbare Druckregelventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine relativ hohe Dämpfung auch ohne den Einsatz zusätzlicher Dämpfungsmaßnahmen oder Dämpfungseinrichtungen ermöglicht wird. Das dabei zum Einsatz kommende Mehrdrahtfederelement hat die Eigenschaft, daß die der Feder über die Bewegung des Magnetankers zugeführte Energie in hohem Maße durch die Reibungsarbeit der miteinander in Kontakt stehenden einzelnen Drahtelemente abgebaut wird. Dadurch wirkt das Mehrdrahtfederelement in hohem Maße schwingungsdampfend. Da ■ derartige Mehrdrahtfederelemente üblicherweise eine

. progressive Kennlinie aufweisen, das heißt, daß die zum Auslenken der Feder erforderliche Federkraft sich überproportional zur Auslenkung verhält, weist das erfindungsgemäße Druckregelventil darüber, hinaus eine hohe Schwingungsstabilität auf. Zusätzlich hat sich gezeigt, daß die Lebensdauer eines Mehrdrahtfederelementes im Vergleich zu herkömmlichen Schraubenfedern erhöht ist.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Druckregelventils ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Druckregelventil.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Figur dargestellte Proportionalventil ist als Druckregelventil ausgebildet und hat ein etwa topfförmiges Magnetgehäuse 10, von dessen Boden 11 ein hohlzylindrischer Magnetkern 12 ins Innere des Magnetgehäuses 10 ragt. In den Ringraum zwischen Magnetkern 12 und Magnetgehäuse 10 ist eine Magnetspule 13 samt Spulenkörper 14 eingesetzt. Die elektrischen Anschlüsse 15 der Magnetspule 13 sind durch den Boden 11 nach außen geführt. Im Ankerraum 17.vor der freien Stirnseite der Magnetspule 13 beziehungsweise des Magnetkerns 12 ist ein flacher, scheibenförmiger Magnetanker 19 geführt. Der Magnetanker 19 hat eine zentrale, durchgehende Längsbohrung 20, durch die ein Stößel 21 ragt. Dieser hat an seiner dem Magnetkern 12 zugewandten Seite einen Zylinderabschnitt 22 größeren Durchmessers, der flächig am Magnetanker 19 anliegt und bis in eine zylindrische Vertiefung 23 des Magnetkerns 12 ragt. An den Zylinderabschnitt 22 schließt sich ein zylindrischer Fortsatz 24 an, der ins Innere des Magnetkerns 12 ragt und zur Führung einer im Magnetkern 12 angeordneten Feder 25 dient. Diese Feder 25 liegt mit ihrer einen Stirnseite am Zylinderabschnitt 22 an und stützt sich mit ihrer gegenüberliegenden Seite an einer Einstellschraube 26 ab, die im Bereich des Bodens 11 im- Magnetkern 12 verschraubt und von außen zugänglich ist.

Zwischen dem Zylinderabschnitt 22 und dem Magnetanker 19 ist mit ihrem inneren Umfang eine ringscheibenförmige Membranfeder 27 eingespannt, deren Außenumfang an einer im Magnetgehäuse 10 ausgebildeten Stufe 28 anliegt. Die .Membranfeder 27 wird durch einen Flußleitring 30 gegen diese Stufe 28 gepreßt. Der Flußleitring 30 umfaßt den Magnetanker 19 mit radialem Abstand. An seiner der ersten Membranfeder

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27 gegenüberliegenden Stirnseite liegt der Außenumfang einer zweiten ringscheibenförmigen Membranfeder 31 an, deren innerer Umfang den Stößel 21 umfaßt und am Magnetanker anliegt. Die zweite Membranfeder 31 wird durch einen Sicherungsring 32 gegen den Magnetanker 19 gepreßt. Der Sicherungsring 32 ist durch eine Verstemmung 33 des Stößels 21 gegen axiales Verschieben gesichert. Am Außenumfang der zweiten Membranfeder 31 liegt der flanschartige Rand 34 eines Ventilanschlußelementes 35 an. Durch Umbördeln des freien Randes 36 des Magnetgehäuses 10 um den flanschartigen Rand 34 des Ventilanschlußelementes 35 sind dieses, die beiden Membranfedern 27 und 31 und der Flußleitring 30 im Magnetgehäuse 10 fixiert.

Das Ventilanschlußelement 35 hat eine vom Ankerraum 17 ausgehende Längsbohrung 38, die in einen Zylinderraum größeren Durchmessers mündet. Von diesem Zylinderraum geht eine zweite, achsgleich zur ersten Längsbohrung 38 verlaufende zweite Längsbohrung 40 geringeren Durchmessers aus, die das Ventilanschlußelement 35 zu seiner freien Stirnseite 41 hin durchsetzt. Der Übergang zwischen der zweiten Längsbohrung 40 und dem Zylinderraum 39 ist als flacher Ventilsitz 37 ausgebildet, an dem die flache Stirnseite 42 eines zylindrischen Ventilgliedes 43 anliegt, Dieses Ventilglied 43 ist in der Längsbohrung 38 größeren Durchmessers geführt und liegt mit seiner am Ventilsitz gegenüberliegenden Stirnseite am Stößel 21 an. In den Zylinderraum 39 mündet eine das Ventilanschlußelement durchdringende Querbohrung 44, die mit einem nicht dargestellten Behälter verbunden ist. Die zweite Längsbohrung 40 ist über eine Zuleitung 45 mit einer Druckmittelquelle 46 verbunden.

Erfindungswesentlich ist die Ausbildung der Feder 25 als Mehrdrahtfederelement. Bevorzugt besteht die Feder 25 aus

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mehreren Einzeldrähten 52, 53, 54, die umeinander gewickelt sind und dadurch die Gestalt einer herkömmlichen Schraubenfeder aufweist. Dadurch ist es möglich, die ansonsten bei derartigen Druckregelventilen verwendeten Schraubenfedern zur Erhöhung der Dämpfungseigenschaften durch das Mehrdrahtfederelement auszutauschen.

Das beschriebene Druckregelventil arbeitet auf an sich bekannte Weise in einer hydraulischen Brückenschaltung in Verbindung mit einer in die Zuleitung 45 eingesetzten Meßblende 41: Der geregelte Druck Pr in einem Abzweig 48 von der Zuleitung 45 hinter der Meßblende 47 entspricht dem Gleichgewicht aus der auf das Ventilglied 43 von der Zuleitung 45 her ausgeübten Druckkraft und aus der über den Stößel 21 wirkenden Kraft der Feder 25. Wird die Magnetspule 13 bestromt, wird auf den Magnetanker 19 und damit den Stößel 21 eine entgegengesetzt zur Vorspannung der Feder 25 gerichtete Magnetkraft aufgebracht. Die für das Kräftegleichgewicht benötigte Druckkraft ist also geringer, das heißt es stellt sich ein niedrigerer Systemdruck p^ ein. Das beschriebene Druckregelventil hat dementsprechend eine fallende Druck-Erregerstrom-Kennlinie.

Im Betrieb des Druckregelventils kann der Ankerraum 17 und damit der durch die Einstellschraube 26 einseitig verschlossene Innenraum des Magnetkerns 12 zur Dämpfung der Bewegung des Magnetankers 19 zusätzlich mit Druckmittel gefüllt sein. Demzufolge sind auch ein Nebenluftspalt 49 und ein Arbeitsluftspalt 50 des magnetischen Kreises druckmittelgefüllt. Um im Betrieb des Druckregelventils ein Ansammeln von ferromagnetischen Partikeln im Arbeitsluftspalt 50, dem Raum mit der größten magnetischen Felddichte, zu vermindern, ist der Zylinderabschnitt 22 an seiner dem Magnetkern 12 zugewandten Stirnseite und an seinem Außenumfang mit einer nicht magnetischen Abdeckung

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versehen. Dadurch wird am Zylinderabschnitt 22 eine Trennschicht aufgebaut, die ein Anlagern ferromagnetischer Partikel erschwert.

Selbstverständlich kann das eben beschriebene

Ausführungsbeispiel in vielfältiger Weise abgewandelt werden, ohne vom Erfindungsgedanken, dem Einsatz einer mit dem Magnetanker 19 zusammenwirkenden Mehrdrahtfeder zur Erhöhung der Dämpfungseigenschaften abzuweichen. 10

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil, insbesondere Druckregelventil für Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einem Magnetgehäuse (10) zur Aufnahme einer Magnetspule (13) und einem mit der Magnetspule (13) zusammenwirkenden Magnetanker (19) und mit einem Ventilanschlußelement (35) mit einem Ventilglied (43) zur Steuerung eines Druckmittelflußes, wobei das Ventilglied (43) mit dem Magnetanker (19) gekoppelt und über ein Federelement (25) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (25) als Mehrdrahtfederelement ausgebildet ist.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrdrahtfederelement aus mehreren, umeinander gewickelten Einzeldrähten (52, 53, 54) besteht.

3. Druckregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (19) in einem Ankerraum (17) angeordnet ist, der mit Druckmittel befüllt ist.