DE4030963A1 - Solenoid valve for hydraulic vehicle brake system - has central sleeve with shaped valve seat - Google Patents
Solenoid valve for hydraulic vehicle brake system - has central sleeve with shaped valve seatInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetbetätigten Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to an electromagnetically operated valve the genus of the main claim.
Es ist schon ein ähnliches elektromagnetbetätigtes Ventil bekannt (DE-PS 33 14 722), bei dem die Hülse beidendig offen ausgebildet und spulenseitig mit einem Polstück verschweißt ist, während am anderen freien Endabschnitt der Hülse in diese ein Ventilkörper eingeführt und dicht mit der Hülse verbunden ist. Der Ventilkörper weist einen Ventilsitz auf und ist mit axial verlaufenden Kanälen für die Druck mittelführung versehen. Da das bekannte Ventil aber freistehend angeordnet ist, sind Leitungen für die Zu- und Ableitung von Druck mittel unmittelbar in die Kanäle des Ventilkörpers eingefügt.A similar solenoid operated valve is already known (DE-PS 33 14 722), in which the sleeve is open at both ends and on the coil side is welded to one pole piece while the other Free end portion of the sleeve inserted into a valve body and is tightly connected to the sleeve. The valve body has one Valve seat on and is with axial channels for the pressure provided middle guide. Because the well-known valve is free-standing is arranged, lines for the supply and discharge of pressure medium inserted directly into the channels of the valve body.
Bei einem aus der US-PS 45 29 166 bekannten elektromagnetbetätigten Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs ist die Hülse mit ihrem freien Abschnitt in einen Ventilblock eingeschraubt. In die Hülse ist ein langgestreckter Ventilkörper mit Druckmittelführungskanälen und einem ankerseitigen Ventilsitz dicht eingefügt und mit einer Quetschverbindung befestigt. Ein außerhalb der Hülse liegender Abschnitt des Ventilkörpers dient der ventilblockseitigen Trennung der vom Ventil geschalteten Druckmittelströme. In one known from US-PS 45 29 166 electromagnetically operated Valve according to the type of the main claim is the sleeve with your free section screwed into a valve block. In the sleeve is an elongated valve body with pressure medium guide channels and an armature-side valve seat inserted tightly and with a Crimped connection attached. An outside of the sleeve Section of the valve body is used for the valve block-side separation of the pressure medium flows switched by the valve.
Dieses gattungsbildende Ventil hat den Nachteil, daß für den ventil blockseitigen Verschluß der Hülse und die Führung der Druckmittel ströme ein relativ aufwendiges Bauteil erforderlich ist, dessen Montage und der nötige dichte Sitz in der Hülse das Ventil verteuern.This generic valve has the disadvantage that for the valve block-side closure of the sleeve and the guidance of the pressure medium currents a relatively complex component is required, the Installation and the necessary tight fit in the sleeve make the valve more expensive.
Das erfindungsgemäße elektromagnetbetätigte Ventil mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vor teil, daß es im Aufbau erheblich vereinfacht ist, weil ein Ventil körper entbehrlich und die Hülse lediglich am polstückseitigen Ende dicht zu schließen ist sowie die Trennung der Druckmittelströme am freien Hülsenabschnitt erfolgen kann. Von besonderem Vorteil ist dabei die vom freien Hülsenabschnitt übernommene Funktion eines das Innere der Hülse abschließenden Gehäuses mit Druckmittelführung zum und vom Ventilsitz.The electromagnetically operated valve according to the invention with the characteristic The drawing features of the main claim have the opposite partly that it is considerably simplified in construction because a valve Body unnecessary and the sleeve only at the pole end is tightly closed and the separation of the pressure medium flows on free sleeve section can be made. Is of particular advantage the function taken over by the free sleeve section is that Interior of the sleeve-closing housing with pressure medium guide for and from the valve seat.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektromagnetbetatigten Ventils möglich.The measures listed in the subclaims provide for partial training and improvements in the main claim specified solenoid-operated valve possible.
Die im Anspruch 2 angegebene Ausgestaltung ist vorteilhaft, weil hiermit eine erhebliche konstruktive und montagetechnische Verein fachung des Ventils erzielt wird.The embodiment specified in claim 2 is advantageous because hereby a considerable constructive and assembly technology association fold of the valve is achieved.
Mit der im Anspruch 3 gekennzeichneten Weiterbildung der Erfindung ist es auf einfache Weise möglich, den Ventilsitz entsprechend unterschiedlichen Ventileinsatzbedingungen auszugestalten, insbe sondere durch Werkstoffauswahl, Härte des Sitzes, Abmessungen des Sitzes u. dgl. With the development of the invention characterized in claim 3 it is easily possible to adjust the valve seat accordingly different valve operating conditions, esp through the choice of materials, hardness of the seat, dimensions of the Seat u. the like
Die Maßnahme gemäß Anspruch 4 erlaubt die Festlegung eines bestimm ten Druckmitteldurchflusses pro Zeiteinheit durch das Ventil, während die im Anspruch 5 offenbarte Weiterbildung des Ventils auf einfache Weise die Einstellung unterschiedlicher Volumenströme durch ent sprechende Auswahl der bei der Montage in die Hülse einzufügenden Scheiben gestattet.The measure according to claim 4 allows the determination of a certain th pressure medium flow per unit of time through the valve, while the development of the valve disclosed in claim 5 to simple Way the setting of different volume flows by ent Descriptive selection of those to be inserted into the sleeve during assembly Discs allowed.
Mit der im Anspruch 6 gekennzeichneten Ausgestaltung der Erfindung wird außer den vorstehend erwähnten Vorteilen auf einfache Weise ein Ausfiltern von Fremdkörpern aus dem das Ventil durchströmenden Druckmittel erzielt.With the embodiment of the invention characterized in claim 6 is a simple addition to the advantages mentioned above Filtering out foreign bodies from the flow through the valve Pressure medium achieved.
Mit den im Anspruch 7 angegebenen, einfach auszuführenden Fügemaß nahmen ist ein sicheres Befestigen und Niederhalten der Einbauteile am Boden der Hülse möglich.With the easy to perform joining dimension specified in claim 7 is a secure fastening and holding down of the installation parts possible at the bottom of the sleeve.
Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung ver einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenFour embodiments of the invention are shown in the drawing represented simply and in more detail in the following description explained. Show it
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein magnet betätigtes Ventil mit einer Hülse, deren Boden einen Ventilsitz bildet, als erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen bodenseitigen Hülsenabschnitt mit einer eingefügten Scheibe mit Ventilsitz, als zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen bodenseitigen Hülsen abschnitt mit einer eingefügten Scheibe mit Ventilsitz und mit einer Drosselscheibe, als drittes Ausführungsbeispiel, und Fig. 4 einen bodenseitigen Hülsenabschnitt mit einer eingefügten Scheibe mit Ventilsitz, mit einer Drosselscheibe und mit einer Siebfilter scheibe, als viertes Ausführungsbeispiel. Fig. 1 shows a longitudinal section through a solenoid-operated valve with a sleeve, the bottom of which forms a valve seat, as a first embodiment, Fig. 2 shows a bottom-side sleeve section with an inserted disc with a valve seat, as a second embodiment, Fig. 3 shows a bottom-side sleeve section with a inserted washer with valve seat and with a throttle washer, as a third embodiment, and Fig. 4 is a bottom-side sleeve section with an inserted washer with valve seat, with a throttle washer and with a screen filter, as a fourth embodiment.
Ein in Fig. 1 mit 10 bezeichnetes Ventil hat eine Spule 11, welche anschluß- und umfangsseitig von einem topfförmigen Joch 12 um schlossen ist. An der von Spulenanschlüssen 13 abgewandten Stirn seite der Spule 11 ist das Joch 12 mit einem eingebördelten Joch boden 14 verbunden. Dieser hat einen Zentrierbund 15, mit dem er in eine Aufnahmebohrung 16 eines Ventilblocks 17 eingreift, an dem das Ventil 10 auf nicht dargestellte Weise befestigt ist. In die Auf nahmebohrung 16 des Ventilblocks 17 münden radial zur Bohrung ver laufende Druckmittelkanäle 18 und 19 mit gegenseitigem Abstand ein.A in Fig. 1 designated 10 valve has a coil 11 which is connected on the connection and circumferential side of a cup-shaped yoke 12 to. On the end of the coil 11 facing away from the coil connections 13 , the yoke 12 is connected to a crimped yoke base 14 . This has a centering collar 15 , with which it engages in a receiving bore 16 of a valve block 17 , to which the valve 10 is fastened in a manner not shown. In the receiving bore 16 of the valve block 17 open radially to the bore ver running pressure medium channels 18 and 19 at a mutual distance.
Die Spule 11 sowie der Jochboden 14 sind durch eine koaxial ver laufende Hülse 22 aus nicht magnetisierbarem Stahl durchdrungen. Die frei aus dem Jochboden 14 austretende Hülse 22 erstreckt sich mit ihrem spulenabgewandten Abschnitt 23 in die Aufnahmebohrung 16 des Ventilblocks 17. Im Gegensatz zum spulenseitigen Hülsenende 24 ist der spulenabgewandte Hülsenabschnitt mit einem Boden 25 versehen. Der Boden 25 der dünnwandigen, vorzugsweise als Ziehteil aus gebildeten Hülse 22 ist bei diesem ersten Ausführungsbeispiel gegen das Hülseninnere eingezogen. Der Hülsenboden 25 besitzt mittig eine vorzugsweise durch Stanzen hergestellte Öffnung 26 als Durchlaß für Druckmittel. Der Boden 25 ist auf der dem Hülseninneren zugewandten Seite der Durchlaßöffnung 26 als Ventilsitz 27 für ein kugelförmiges Ventilschließglied 28 ausgebildet, welches an einem Anker 29 des Ventils 10 befestigt ist. Der zylindrische Anker 29 erstreckt sich gegen ein am spulenseitigen Ende 24 in die Hülse 22 eingeführtes Polstück 30. Außerdem sind in der Hülse 22 zwischen dem Anker 29 und dem Polstück 30 eine Restluftspaltscheibe 31 und eine Rückstellfeder 32 aufgenommen. Nach Einstellung des Ankerhubes ist das Polstück 30 durch eine umlaufende, mit einem Laser erzeugte Schweißnaht 33 mit der Hülse 22 dicht verbunden. Die mit den erwähnten Bauteilen aus gestattete Hülse 22 ist mit dem Joch 12 und dem Jochboden 14 axial unverschiebbar verbunden. The coil 11 and the yoke base 14 are penetrated by a coaxial sleeve 22 made of non-magnetizable steel. The sleeve 22 , which emerges freely from the yoke base 14, extends with its portion 23 remote from the coil into the receiving bore 16 of the valve block 17 . In contrast to the sleeve end 24 on the coil side, the sleeve section facing away from the coil is provided with a bottom 25 . The bottom 25 of the thin-walled sleeve 22 , preferably formed as a drawn part, is drawn in against the interior of the sleeve in this first embodiment. The sleeve base 25 has an opening 26, preferably made by stamping, in the middle as a passage for pressure medium. The bottom 25 is formed on the side facing the sleeve interior side of the passage opening 26 as a valve seat 27 for a spherical valve closure member 28 which is attached to an armature 29 of the valve 10th The cylindrical armature 29 extends against a pole piece 30 inserted into the sleeve 22 at the end 24 on the coil side. In addition, a residual air gap disk 31 and a return spring 32 are accommodated in the sleeve 22 between the armature 29 and the pole piece 30 . After the armature stroke has been set, the pole piece 30 is tightly connected to the sleeve 22 by a circumferential weld 33 produced by a laser. The sleeve 22, which is provided with the components mentioned, is axially immovably connected to the yoke 12 and the yoke base 14 .
Die Hülse 22 besitzt an ihrer bodennahen Mantelwand 36 wenigstens einen als gestanzte Öffnung 37 ausgebildeten Druckmitteldurchlaß, welcher dem Druckmittelkanal 18 zugeordnet ist. Für die hydraulische Trennung der beiden Druckmittelkanäle 18 und 19 sowie der hülsen seitigen Durchlaßöffnungen 26 und 37 ist zwischen der Hülse 22 und der Aufnahmebohrung 16 ein erster Dichtungsring 38 eingefügt. Ein zweiter Dichtungsring 39 ist zwischen dem Jochboden 14 und dem Druckmittelkanal 18 in der Aufnahmebohrung 16 angeordnet. Das elektromagnetbetätigte Ventil 10 vermag daher zwischen den Druck mittelkanälen 18 und 19 fließende Druckmittelströme zu schalten. Umfangsseitig des spulenabgewandten Hülsenabschnitts 23 ist in der Aufnahmebohrung 16 zwischen den beiden Dichtungsringen 38 und 39 ein Hülsenfilter 40 zum Ausfiltern von im Druckmittel enthaltenen Fremd körpern angeordnet.The sleeve 22 has at least one pressure medium passage designed as a punched opening 37 on its jacket wall 36 near the bottom, which is assigned to the pressure medium channel 18 . For the hydraulic separation of the two pressure medium channels 18 and 19 and the sleeve-side passage openings 26 and 37 , a first sealing ring 38 is inserted between the sleeve 22 and the receiving bore 16 . A second sealing ring 39 is arranged between the yoke base 14 and the pressure medium channel 18 in the receiving bore 16 . The solenoid-operated valve 10 is therefore able to switch between the pressure medium channels 18 and 19 flowing pressure medium flows. On the circumferential side of the sleeve section 23 facing away from the coil, a sleeve filter 40 is arranged in the receiving bore 16 between the two sealing rings 38 and 39 for filtering out foreign bodies contained in the pressure medium.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom vorbeschriebenen im wesentlichen dadurch, daß der Druck mitteldurchlaß am Hülsenboden 25 als Drosselbohrung 43 ausgebildet ist und innerhalb der Hülse 22 eine auf den Boden abgestützte Scheibe 44 eine Durchlaßbohrung 45 mit Ventilsitz 46 aufweist. Die Scheibe 44 kann aus gehärtetem Stahl bestehen. Die Scheibe 44 kann umfangsseitig dicht in die Hülse 22 eingepreßt oder, wie gezeichnet, durch eine Schweißnaht 47 mit der Mantelwand 36 der Hülse 22 ver bunden sein. Bei dieser Ausführungform besitzt der Anker 29 einen zylindrischen Ansatz 48 verringerten Durchmessers, welcher das Ventilschließglied 28 trägt, so daß der Boden 25 der Hülse 22 eben ausgebildet sein kann.The second exemplary embodiment shown in FIG. 2 differs from the one described above essentially in that the pressure medium passage on the sleeve bottom 25 is designed as a throttle bore 43 and within the sleeve 22 a washer 44 supported on the bottom has a passage bore 45 with a valve seat 46 . The disc 44 can be made of hardened steel. The disc 44 can be pressed tightly around the circumference of the sleeve 22 or, as drawn, by a weld seam 47 with the jacket wall 36 of the sleeve 22 a related party. In this embodiment, the armature 29 has a cylindrical projection 48 of reduced diameter, which carries the valve closing member 28 , so that the bottom 25 of the sleeve 22 can be flat.
Das in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom vorangegangenen wiederum dadurch, daß zwischen dem eben ausgebildeten Boden 25 der Hülse 22 und der die Durchlaßbohrung 45 mit Ventilsitz 46 aufweisenden Scheibe 44 eine dünne Scheibe 50 mit einer Drosselbohrung 51 angeordnet ist. Außerdem hat die Druck mitteldurchlaßöffnung 26 des Bodens 25 einen gegenüber der zweiten Ausführungsform größeren Durchmesser. Die beiden Scheiben 44 und 50 sind durch eine umlaufende Sicke 52 der Mantelwand 36 gegen den Boden 25 der Hülse 22 abgestützt.The third exemplary embodiment shown in FIG. 3 differs from the previous one in that a thin disc 50 with a throttle bore 51 is arranged between the bottom 25 of the sleeve 22 and the disc 44 having the passage bore 45 with valve seat 46 . In addition, the pressure medium passage opening 26 of the bottom 25 has a larger diameter than the second embodiment. The two disks 44 and 50 are supported by a circumferential bead 52 of the jacket wall 36 against the bottom 25 of the sleeve 22 .
Bei dem in Fig. 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel sind vom Boden 25 der Hülse 22 aufbauend in diese eine Siebfilterscheibe 55, eine ringförmige Distanzscheibe 56, eine Scheibe 50 mit einer Drosselbohrung 51 sowie eine den Ventilsitz 46 aufweisende Scheibe 44 unter gegenseitiger Anlage eingefügt und durch eine Sicke 52 fixiert. Außerdem ist der Druckmitteldurchlaß 26 am Boden 25 der Hülse 22 mit relativ großem Querschnitt ausgebildet, um die Wirk samkeit der Siebfilterscheibe 55 zu erhöhen.In the fourth embodiment shown in FIG. 4, from the bottom 25 of the sleeve 22 , a sieve filter disk 55 , an annular spacer disk 56 , a disk 50 with a throttle bore 51 and a disk 44 having the valve seat 46 are inserted into the sleeve 22 under mutual contact and through one Bead 52 fixed. In addition, the pressure medium passage 26 is formed on the bottom 25 of the sleeve 22 with a relatively large cross-section in order to increase the effectiveness of the sieve filter disk 55 .
Das elektromagnetventilbetätigte Ventil 10 ist zur Verwendung in hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlagen bestimmt. Wie die Ausfüh rungsbeispiele zeigen, ist die Hülse 22 entsprechend den Anforde rungen an das Ventil 10 mit unterschiedlichen Einbauteilen ausge stattet. Die Hülse 22 stellt nach dem Einfügen der Bauteile und dem Fixieren des Polstücks 30 eine Baugruppe dar, welche separat geprüft und durch Einfügen in die Spule 11 mit Joch 12 und Jochboden 14 sowie dem Montieren der Dichtungsringe 38 und 39 sowie dem Hülsen filter 40 zu dem eingangs beschriebenen Ventil 10 vervollständigt werden kann.The solenoid valve actuated valve 10 is intended for use in hydraulic automotive brake systems. As the exemplary embodiments show, the sleeve 22 is equipped with different installation parts in accordance with the requirements for the valve 10 . After inserting the components and fixing the pole piece 30, the sleeve 22 constitutes an assembly which is checked separately and inserted into the coil 11 with the yoke 12 and yoke base 14 and the mounting of the sealing rings 38 and 39 and the sleeve filter 40 valve 10 described above can be completed.
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