DE4039324A1

DE4039324A1 - Electromagnetic pressure-regulating valve - has cylindrical sleeve enclosing sliding valve closure with valve element and pole piece at opposite ends

Info

Publication number: DE4039324A1
Application number: DE19904039324
Authority: DE
Inventors: Horst Keuerleber; Walter Dipl Ing Fleischer; Reiner Kimmich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1992-06-11
Anticipated expiration: 2010-12-11
Also published as: DE4039324C2; JP3222167B2; JPH04266674A

Abstract

The valve has a magnetic coil (18) with a cooperating armature (37) having an attached valve closure (33) displaced relative to a valve seat (31) provided by a shoulder between 2 bore sections (25C, 25D) of different dia. in a cylindrical valve element (22). The latter is enclosed by a cylindrical sleeve (16), receiving a pole piece (27) at its opposite end and contained within a housing (10) which is sealed by an end cover (11). Pref. the cylindrical sleeve (16) lies within the magnetic coil (18), the valve closure (33) biased in the closure direction via a spring (38). ADVANTAGE - Low-cost mfr.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnetventil, insbesondere einem Druckregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-PS 37 09 474 und aus dem DE-GM 86 26 681 sind derartige Elektro magnetventile bekannt, bei denen ein zylindrischer Ventilkörper, auf dem ein hohlzylindrischer Anker befestigt ist, in zwei Gleitlagern geführt ist. Das eine Gleitlager ist im Ventilgehäuse angeordnet, während das andere sich in einem Fortsatz des Deckels befindet, der die offene Stirnseite des Gehäuses verschließt.The invention is based on an electromagnetic valve, in particular a pressure control valve according to the type of the main claim. From the DE-PS 37 09 474 and from DE-GM 86 26 681 are such electrical Solenoid valves are known in which a cylindrical valve body, on to which a hollow cylindrical anchor is attached in two plain bearings is led. One plain bearing is arranged in the valve housing, while the other is in an extension of the lid, the closes the open end of the housing.

Derartige Elektromagnetventile haben den Nachteil, daß bei einer nicht auszuschließenden exzentrischen Lagerung des Ventilkörpers und damit des Ankers magnetische Querkräfte auftreten, was einen nicht unerheblichen Einfluß auf die Hysterese der Druck-Erregerstrom-Kenn linie hat. Die genaue, fluchtende Lagerung des Ventilkörpers ist durch die Anordnung der Lager schwierig zu gewährleisten und nur mit erheblichem fertigungstechnischem Aufwand möglich. Such electromagnetic valves have the disadvantage that at one eccentric bearing of the valve body and cannot be excluded so that the armature has transverse magnetic forces, which one does not negligible influence on the hysteresis of the pressure excitation current characteristic line has. The exact, aligned bearing of the valve body is difficult to ensure by the arrangement of the bearings and only with considerable manufacturing effort possible.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die beiden den Ventilkörper und damit den Anker führenden Lager bzw. die die Lager aufnehmenden Bauteile auf einfache und kostengünstige Wei se sehr genau zentriert werden können. Dadurch werden die durch Fluchtungsfehler bedingten Lagerkräfte minimiert. Darüber hinaus wirkt sich eine genaue zentrische Führung des Ankers positiv auf die Druck-Erregerstrom-Kennlinie im Hinblick auf eine geringe Hysterese aus.The electromagnetic valve according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that the both the valve body and thus the armature bearing or the the bearing-receiving components in a simple and inexpensive way can be centered very precisely. This will make the through Bearing forces caused by misalignment minimized. Furthermore precise centric guidance of the anchor has a positive effect on the Pressure excitation current characteristic with regard to a low hysteresis out.

Weiterhin lassen sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Elek tromagnetventils das Ventilgehäuse und der das Gehäuse einseitig verschließende Deckel durch kostengünstige Fertigungsverfahren, wie z. B. Tiefziehen oder Feinstanzen, herstellen.Furthermore, the structure of the elec tromagnetventils the valve housing and the housing on one side closing lid by inexpensive manufacturing processes, such as e.g. B. deep drawing or fine stamping.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages of the invention emerge from the subclaims.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil.An embodiment of the invention is in the following Description and drawing explained in more detail. The latter shows one Longitudinal section through an electromagnetic valve.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Das Elektromagnetventil weist ein etwa topfförmiges Gehäuse 10 auf, das durch einen Deckel 11 verschlossen ist. Das Gehäuse 10 hat in seinem Boden 12 eine zentrische Bohrung 13, die mit einer Bohrung 14 kleineren Durchmessers im Deckel fluchtet. Um die Bohrung 14 herum sind im Deckel mehrere Bohrungen 15 angeordnet. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine axial verlaufende Hülse 16, die einer seits am Boden 12 und andererseits am Deckel 11 anliegt. Der Innen durchmesser der Hülse 16 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung 13 und größer als der Durchmesser der Bohrung 14 im Deckel 12. Im Ringraum 17 zwischen Hülse und Gehäuse ist die Spule 18 eines Elek tromagneten samt Spulenkörper 19 aus Spritzkunststoff angeordnet, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Hülse entspricht. Der Deckel 11 ist über die Bohrungen 15 mit an den Spulenkörper angespritzt. Durch eine der Bohrungen 15 im Deckel ragen die zur elektrischen Kontaktierung der Spule dienenden Flachstecker 20.The electromagnetic valve has an approximately cup-shaped housing 10 , which is closed by a cover 11 . The housing 10 has in its base 12 a central bore 13 which is aligned with a bore 14 of smaller diameter in the cover. Several holes 15 are arranged in the cover around the hole 14 . In the interior of the housing there is an axially extending sleeve 16 , which rests on the one hand on the bottom 12 and on the other hand on the cover 11 . The inner diameter of the sleeve 16 is smaller than the diameter of the bore 13 and larger than the diameter of the bore 14 in the cover 12 . In the annular space 17 between the sleeve and the housing, the coil 18 of an electromagnet including coil body 19 made of injection-molded plastic is arranged, the inside diameter of which corresponds to the outside diameter of the sleeve. The cover 11 is injection molded onto the bobbin via the bores 15 . The flat plugs 20 used for electrically contacting the coil project through one of the holes 15 in the cover.

Durch die Bohrung 13 des Bodens 12 ragt das eine Ende eines zylin derförmigen Ventilteils 22 in die Hülse. Das Ventilteil 22 ist an seinem Außenumfang abgestuft, wobei der Außendurchmesser des in die Hülse ragenden Abschnittes 22A dem Innendurchmesser der Hülse ent spricht. Der Außendurchmesser des freien Abschnittes 22B entspricht dem Durchmesser der Bohrung 13, so daß die Ringschulter 23 zwischen den beiden Abschnitten 22A, 22B des Ventilteils an der Stirnseite 24 der Hülse anliegt.Through the bore 13 of the bottom 12 protrudes one end of a cylindrical valve part 22 in the sleeve. The valve member 22 is stepped on its outer circumference, the outer diameter of the portion 22 A projecting into the sleeve speaks ent the inner diameter of the sleeve. The outer diameter of the free section 22 B corresponds to the diameter of the bore 13 , so that the annular shoulder 23 bears between the two sections 22 A, 22 B of the valve part on the end face 24 of the sleeve.

Im Ventilteil 22 ist eine von der in der Hülse befindlichen Stirn seite ausgehende Stufenbohrung angeordnet, deren Bohrungsabschnitte fortlaufend mit 25A-25D bezeichnet sind. Im Bereich des Bohrungs abschnittes 25C wird das Ventilteil 22 von einer Querbohrung 26 durchdrungen, die über eine Leitung 41 mit einem Druckmittelbehälter 42 verbunden ist. Über den Bohrungsabschnitt 25D an der freien Stirnseite des Ventilteils ist dieses mit einer Leitung 43 verbun den, die von einer Pumpe ausgeht, die mit P bezeichnet ist. In die Leitung 43 ist zwischen Pumpe P und dem Elektromagnetventil eine Blende 45 eingesetzt. Zwischen Blende 45 und dem Elektromagnetventil zweigt von der Leitung 43 eine Leitung 46 ab, die zu einem Verbrau cher führt, dessen Anschluß mit A bezeichnet ist. In the valve part 22 is a step bore from the end face located in the sleeve is arranged, the bore portions are continuously designated 25 A- 25 D. In the region of the bore section 25 C, the valve part 22 is penetrated by a transverse bore 26 which is connected via a line 41 to a pressure medium container 42 . Via the bore section 25 D on the free end face of the valve part, this is connected to a line 43 which emanates from a pump which is designated by P. An orifice 45 is inserted in line 43 between pump P and the solenoid valve. Between aperture 45 and the solenoid valve branches off from line 43, a line 46 leading to a consumer cher, the connection of which is designated A.

In das andere Ende der Hülse 16 ist ein zylinderförmiges Polstück 27 eingesetzt, das mit einem Absatz 28 geringeren Durchmessers in die Bohrung 14 im Deckel ragt. Das Polstück wird ebenfalls von einer Stufenbohrung durchdrungen, die von der in der Hülse befindlichen Stirnseite ausgeht und deren Bohrungsabschnitte fortlaufend mit 29A-29D bezeichnet sind. Das Polstück sowie das Ventilteil sind reib- oder formschlüssig mit der Hülse verbunden. Dadurch werden kostengünstige Verbindungsformen wie z. B. Querpreßpassung oder das Einprägen von Haltesicken ermöglicht.In the other end of the sleeve 16 , a cylindrical pole piece 27 is inserted, which projects with a shoulder 28 of smaller diameter into the bore 14 in the cover. The pole piece is also penetrated by a stepped bore which starts from the end face located in the sleeve and the bore sections of which are continuously designated 29 A- 29 D. The pole piece and the valve part are frictionally or positively connected to the sleeve. As a result, inexpensive forms of connection such. B. cross press fit or embossing retaining beads.

Die Schulter zwischen den Bohrungsabschnitten 25C und 25D im Ventil teil ist als Ventilsitz 31 ausgebildet und wirkt mit der flachen Stirnseite 32 eines zylinderförmigen Ventilkörpers 33 zusammen, der bis in den Bohrungsabschnitt 29C des Polstücks ragt. Der Ventilkör per ist in zwei Lagerringen 34, 35 geführt, von denen der Lagerring 34 in den Bohrungsabschnitt 25B des Ventilteils und der andere in den Bohrungsabschnitt 29B des Polstücks eingesetzt ist. Der Außen durchmesser des Ventilkörpers 33 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrungsabschnitte 25C und 29C. Zwischen dem Ventilkörper und dem Bohrungsabschnitt 25C im Ventilteil verbleibt demzufolge ein Ring raum 36. Zwischen den Lagerringen 34, 35 ist mit Abstand zu diesen und mit geringem Abstand zu den Wandungen der Bohrungsabschnitte 25A, 29A ein hohlzylindrischer Anker 37 reib- oder formschlüssig auf dem Ventilkörper befestigt. Auf die im Polstück befindliche Stirn seite des Ventilkörpers wirkt eine Druckfeder 38, die sich mit ihrem entgegengesetzten Ende an einer in den Bohrungsabschnitt 29D einge preßten Einstellkugel 39 abstützt, so daß der Ventilkörper 33 gegen den Ventilsitz 31 gedrückt wird. Über die Einstellkugel und die Druckfeder erfolgt bei Einsatz des Elektromagnetventils als Druck regelventil ein Abgleich der Druck-Erregerstrom-Kennlinie. Es ist auch möglich, anstelle der Einstellkugel ein zylindrisches Einstell stück oder eine Einstellschraube zu verwenden. Die Einstellkugel bietet jedoch den Vorteil, besonders kostengünstig zu sein. Wird das Elektromagnetventil als Druckregelventil z. B. in einem Automatikge triebe unterhalb des Ölspiegels eingebaut, kann aufgrund der einge preßten Einstellkugel auf eine spezielle Dichtung verzichtet werden, durch die eine Durchströmung des Ankerraums mit verschmutztem Hy drauliköl verhindert werden soll.The shoulder between the bore sections 25 C and 25 D in the valve part is designed as a valve seat 31 and interacts with the flat end face 32 of a cylindrical valve body 33 which projects into the bore section 29 C of the pole piece. The Ventilkör by is guided in two bearing rings 34 , 35 , of which the bearing ring 34 is inserted into the bore section 25 B of the valve part and the other in the bore section 29 B of the pole piece. The outer diameter of the valve body 33 is smaller than the diameter of the bore portions 25 C and 29 C. Between the valve body and the bore portion 25 C in the valve part, an annular space 36 remains. Between the bearing rings 34 , 35 , a hollow cylindrical armature 37 is fastened to the valve body in a friction or form-fitting manner at a distance from these and at a short distance from the walls of the bore sections 25 A, 29 A. On the end face of the valve body located in the pole piece, a compression spring 38 acts, which is supported with its opposite end on an inserted into the bore section 29 D pressed adjusting ball 39 , so that the valve body 33 is pressed against the valve seat 31 . When the solenoid valve is used as a pressure control valve, the pressure-excitation current characteristic curve is adjusted via the adjusting ball and the compression spring. It is also possible to use a cylindrical adjusting piece or an adjusting screw instead of the adjusting ball. However, the adjustment ball offers the advantage of being particularly inexpensive. If the solenoid valve as a pressure control valve z. B. in an automatic gearbox installed below the oil level, a special seal can be dispensed with due to the pressed-in adjusting ball, through which a flow through the armature space with contaminated hy draulic oil is to be prevented.

Das Gehäuse 10 und der Deckel 11 sind Bauteile, deren Maße die Ankerlagerung nicht beeinflussen. Daher lassen sich diese Teile mit ausreichender Genauigkeit durch kostengünstige Fertigungsverfahren, wie z. B. Tiefziehen oder Feinstanzen, herstellen. Durch die Abkoppelung der Ankerlagerung vom Gehäuse wird ein Baukastensystem ermöglicht, das eine Anpassung von verschiedenen Gehäusen, Deckeln und Spulen an eine vorgegebene Ventilteil-Anker-Polstück-Geometrie erlaubt.The housing 10 and the cover 11 are components, the dimensions of which do not affect the armature mounting. Therefore, these parts can be made with sufficient accuracy by inexpensive manufacturing processes such. B. deep drawing or fine stamping. By decoupling the armature bearing from the housing, a modular system is made possible, which allows different housings, covers and coils to be adapted to a given valve part armature pole piece geometry.

Durch die Abstützung des Gehäuses und des Deckels an der Hülse ist es möglich, Gehäuse und Deckel durch einen einfachen Umbördel- oder Umbiegevorgang zu verbinden.By supporting the housing and the cover on the sleeve it is possible to flanged or cover by a simple or Connect bending process.

Die Befestigung des Deckels am Spulenkörper ermöglicht es, die zur elektrischen Kontaktierung notwendigen Flachstecker bereits im end gebogenen Zustand mit anzuspritzen. Gleichzeitig kann dabei auch eine Isolierung des Flachsteckers erstellt werden, ohne daß dazu, wie herkömmlich, mehrere Fertigungsschritte und Bauteile nötig sind.The attachment of the lid to the coil body makes it possible to electrical contacts necessary flat connector already in the end bent state to be injected with. At the same time it can insulation of the tab connector can be created without as usual, several manufacturing steps and components are necessary.

Das Elektromagnetventil ist stromlos geschlossen, d. h. bei nicht erregter Spule liegt die flache Stirnseite 32 des Ventilkörpers 33 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 38 am Ventilsitz 31 an. Der über die Leitung 43 mit der Pumpe P verbundene Bohrungsabschnitt 25D ist damit einseitig verschlossen. Der Verbraucher A ist über die Lei tungen 46 und 43 mit der Pumpe P verbunden. The electromagnetic valve is closed when de-energized, ie when the coil is not energized, the flat end face 32 of the valve body 33 bears against the valve seat 31 due to the action of the compression spring 38 . The bore section 25 D connected to the pump P via the line 43 is thus closed on one side. The consumer A is connected to the pump P via the lines 46 and 43 .

Wird die Spule des Elektromagneten bestromt, hebt sich der Ventil körper 33 gegen die Wirkung der Druckfeder 38 von seinem Ventilsitz ab. Druckmittel aus der Leitung 43 kann somit über den Bohrungsab schnitt 25D am geöffneten Ventilsitz 31 vorbei in den Ringraum 36 gelangen. Von dort besteht über die Querbohrung 26 und die Leitung 41 eine Verbindung zum Druckmittelbehälter 42.If the coil of the electromagnet is energized, the valve body 33 lifts up against the action of the compression spring 38 from its valve seat. Pressure medium from line 43 can thus pass through the bore section 25 D past the opened valve seat 31 into the annular space 36 . From there, there is a connection to the pressure medium container 42 via the transverse bore 26 and the line 41 .

Bei geöffnetem Ventilsitz stellt sich ein Volumenstrom ein, der einen Druckabfall an der Blende 45 bewirkt. Abhängig vom Volumen strom durch das Elektromagnetventil, d. h. abhängig von der Größe der Öffnung am Ventilsitz und damit vom Erregerstrom, kann damit der Druck zwischen Blende 45 und Elektromagnetventil geregelt werden. Dieser geregelte Druck steht über die Leitung 46 am Verbraucher A an.When the valve seat is open, a volume flow occurs, which causes a pressure drop at the orifice 45 . Depending on the volume flow through the solenoid valve, ie depending on the size of the opening on the valve seat and thus on the excitation current, the pressure between orifice 45 and solenoid valve can be regulated. This regulated pressure is applied to consumer A via line 46 .

Claims

1. Elektromagnetventil, insbesondere Druckregelventil mit einem Anker (37), der mit einer Magnetspule (18) zusammenwirkt, und mit einem mit dem Anker verbundenen Ventilkörper (33), der in einem Ventilteil (22) und einem Polstück (27) geführt ist und dessen Schließteil von einem im Ventilteil ausgebildeten Ringraum (36) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil (22) und das Polstück (27) durch eine Hülse (16) lagerichtig zentriert sind.1. Electromagnetic valve, in particular pressure control valve with an armature ( 37 ) which cooperates with a solenoid ( 18 ), and with a valve body ( 33 ) connected to the armature, which is guided in a valve part ( 22 ) and a pole piece ( 27 ) and the closing part of which is surrounded by an annular space ( 36 ) formed in the valve part, characterized in that the valve part ( 22 ) and the pole piece ( 27 ) are centered in the correct position by a sleeve ( 16 ).

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) innerhalb eines durch einen Deckel (11) verschlos senen Gehäuse (10) angeordnet ist.2. Electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 16 ) is arranged within a housing ( 10 ) which is closed by a cover ( 11 ).

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Hülse (16) im Inneren der Magnetspule (18) befindet.3. Solenoid valve according to claim 1 and / or 2, characterized in that the sleeve ( 16 ) is in the interior of the solenoid ( 18 ).

4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Magnetspule auf einen Spulenkörper (19) aus Kunststoff gewickelt ist, der mit dem Deckel (11) fest verbunden ist. 4. Solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnetic coil is wound on a coil former ( 19 ) made of plastic, which is firmly connected to the cover ( 11 ).

5. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ventilkörper eine Druckfeder (38) in Schließrichtung wirkt.5. Solenoid valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that a compression spring ( 38 ) acts on the valve body in the closing direction.

6. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckfeder (38) einerseits am Ventil körper (33) abstützt und andererseits an einer Einstellkugel (39) anliegt, die in eine Bohrung (29D) des Polstückes (27) eingepreßt ist.6. Electromagnetic valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compression spring ( 38 ) is supported on the one hand on the valve body ( 33 ) and on the other hand rests on an adjusting ball ( 39 ) which in a bore ( 29 D) of the pole piece ( 27 ) is pressed.