DE4329760A1 - Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil

Info

Publication number
DE4329760A1
DE4329760A1 DE4329760A DE4329760A DE4329760A1 DE 4329760 A1 DE4329760 A1 DE 4329760A1 DE 4329760 A DE4329760 A DE 4329760A DE 4329760 A DE4329760 A DE 4329760A DE 4329760 A1 DE4329760 A1 DE 4329760A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
air gap
proportional valve
working air
armature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4329760A
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Keuerleber
Werner Dipl Ing Brehm
Georg Dipl Ing Koepff
Markus Dipl Ing Deeg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE4329760A priority Critical patent/DE4329760A1/de
Priority to US08/289,750 priority patent/US5547165A/en
Priority to JP6208813A priority patent/JPH0786029A/ja
Publication of DE4329760A1 publication Critical patent/DE4329760A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0251Elements specially adapted for electric control units, e.g. valves for converting electrical signals to fluid signals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/20Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2013Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means
    • G05D16/2022Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means actuated by a proportional solenoid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0251Elements specially adapted for electric control units, e.g. valves for converting electrical signals to fluid signals
    • F16H2061/0258Proportional solenoid valve
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1692Electromagnets or actuators with two coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Proportionalventil, insbesondere einem Druckregelventil für Auto­ matikgetriebe von Kraftfahrzeugen, nach der Gattung des Hauptan­ spruches. Derartige Proportionalventile sind beispielsweise aus der DE 88 09 143 U1 bekannt. An derartige Proportionalventile werden im Betrieb hohe Anforderungen im Hinblick auf Lebensdauer und Qualität gestellt. Insbesondere soll über eine möglichst lange Lebensdauer eine gleichbleibende Ventilkennlinie (Druck-/Erregerstrom-Kennlinie oder Durchfluß-Erregerstrom-Kennlinie) gewährleistet sein. Da der­ artige Proportionalventile aber zum Teil in mehr oder weniger ver­ schmutzten Druckmittelkreisläufen eingesetzt werden, kommt es auf­ grund von Leckagen vom Druck- zum Ankerraum zur Ansammlung ferro­ magnetischer Schmutzpartikel im Ankerraum. Insbesondere wenn der Ankerraum des Proportionalventils zur Erzielung einer hydraulischen Dämpfung mit einer Dämpfungsflüssigkeit (zum Beispiel Druckmittel) gefüllt ist, wird das Einspülen von Schmutzpartikeln erleichtert. Diese ferromagnetischen Schmutzpartikel lagern sich im Ankerraum ab und reichern sich an den Orten größter magnetischer Felddichte ver­ stärkt an. Dieser Raum größter magnetischer Felddichte ist in der Regel der Arbeitsluftspalt des Magnetkreises. Damit kommt es im Verlauf der Lebensdauer des Proportionalventils zu einer Verschie­ bung der Ventilkennlinie aufgrund der Beeinflussung des magnetischen Widerstandes im Arbeitsluftspalt. Kommt es bei wachsender Anlagerung ferromagnetischer Partikel im Arbeitsluftspalt zu einer Brückenbil­ dung, führt diese zum Ausfall des Ventils.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Proportionalven­ til, insbesondere Druckregelventil für Automatikgetriebe von Kraft­ fahrzeugen, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß die Ansammlung ferromagnetischer Schmutzpartikel im Bereich des Arbeitsluftspaltes vermindert wird und daß vor allem eine Brückenbildung zwischen den beiden zusammen­ wirkenden Gegenelementen des magnetischen Kreises und damit ein Blockieren und/oder ein magnetischer Kurzschluß wesentlich erschwert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die nichtmagnetische Auflage im Bereich des Arbeitsluftspaltes elektrisch leitend ist, da damit in dieser nichtmagnetischen Auflage im Betrieb des Proportionalventils Wirbelströme erzeugt werden, deren Kraftwirkung der Bewegung des Magnetankers entgegengesetzt sind. Damit können die Bewegungen des Magnetankers elektrisch gedämpft werden. Eine elektrische Dämpfung hat vor allem gegenüber einer hydraulischen bzw. viskosen Dämpfung den großen Vorteil, daß sie sehr viel weniger temperaturabhängig ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Proportionalven­ tils ist die nichtmagnetische Auflage aus einem Material gefertigt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als der der beiden im Arbeitsluftspalt zusammenwirkenden Bauelemente. Damit wird eine be­ triebstemperaturabhängige Volumenveränderung des Luftspaltes erreicht, durch die das Ansprechverhalten des Proportionalventils bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen optimiert wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die nichtmagnetische Auflage sowohl elektrisch leitend ist, als auch einen Wärmeausdehnungs­ koeffizienten hat, der größer ist als der der zusammenwirkenden Bau­ elemente, da damit die Vorteile einer elektrischen Dämpfung und einer temperaturabhängigen Volumenänderung des Arbeitsluftspaltes vereinigt werden.
Das Anordnen einer nichtmagnetischen Auflage im Arbeitsluftspalt ist besonders wirksam, wenn der Arbeitsluftspalt mit einer Dämpfungs­ flüssigkeit, insbesondere dem Druckmittel, gefüllt ist. In diesem Fall werden einerseits der besonders hohe Anfall ferromagnetischer Schmutzpartikel besser bewältigt und zum zweiten ergibt sich auf­ grund der nichtmagnetischen Auflage eine wesentlich höhere viskose Dämpfung im Arbeitsluftspalt, da sich die Spaltbreite bei gleich­ bleibenden Abständen der magnetisch wirkenden Bauteile verringert. Durch den sich verringernden Druckmittelspalt bei im wesentlich gleichem Abstand der magnetisch zusammenwirkenden Bauelemente (Luft­ spalt) erhöht sich auch die Strömungsgeschwindigkeit der Dämpfungs­ flüssigkeit bei Bewegung des Magnetankers. Damit ergibt sich auch eine wesentlich verbesserte Spülwirkung im Arbeitsluftspalt, durch die eventuell vorhandene ferromagnetische Schmutzpartikel leichter ausgespült werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn beide im Arbeitsluftspalt zu­ sammenwirkenden Gegenelemente des magnetischen Kreises zumindest teilweise mit einer nichtmagnetischen Auflage versehen sind, da dann eine Brückenbildung ferromagnetischer Schmutzpartikel in noch stär­ kerem Maße verhindert wird.
Weitere Vorteile der Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen er­ geben sich aus der Beschreibung.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Proportionalventil mit scheibenförmigem Flachanker. Die Fig. 2 bis 4 zeigen jeweils nur teilweise dargestellte Abwandlungen des ersten Ausführungsbei­ spiels. Die Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Aus­ führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Proportionalventils mit einem gleitgelagerten Zylinderanker.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in Fig. 1 dargestellte Proportionalventil ist hier als Druck­ regelventil ausgebildet und hat ein etwa topfförmiges Magnetgehäuse 10 von dessen Boden 11 ein hohlzylindrischer Magnetkern 12 ins Innere des Magnetgehäuses 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 12 nach außen geführt. Im Ankerraum 17 vor der freien Stirnseite der Magnetspule 13 bzw. 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 Zylinder­ abschnitt 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 ein­ gespannt, deren Außenumfang an einer im Magnetgehäuse 10 ausgebil­ deten Stufe 28 anliegt. Die Membranfeder 27 wird durch einen Fluß­ leitring 30 gegen diese Stufe 28 gepreßt. Der Flußleitring 30 umfaßt den Magnetanker 19 mit radialem Abstand. An seiner der ersten Membranfeder 27 gegenüberliegenden Stirnseite liegt der Außenumfang einer zweiten ringscheibenförmigen Membranfeder 31 an, deren innerer Umfang den Stößel 21 umfaßt und am Magnetanker 19 anliegt. Die zweite Membranfeder 31 wird durch einen Sicherungsring 32 gegen den Magnetanker 19 gepreßt. Der Sicherungsring 32 ist durch eine Ver­ stemmung 33 des Stößels 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 Magnetgehauses 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 39 größeren Durchmessers mündet. Von diesem Zylinderraum 39 geht eine zweite, achsgleich zur ersten Längsbohrung 38 verlaufende zweite Längsbohrung 40 geringerem Durchmessers aus, die das Ventilanschlußelement 35 zu seiner freien Stirnseite 41 hin durchsetzt.
Der Übergang zwischen der zweiten Längsbohrung 40 und dem Zylinder­ raum 39 ist als flacher Ventilsitz 41 ausgebildet, an dem die flache Stirnseite 42 eines zylindrischen Ventilgliedes 43 anliegt. Dieses Ventilglied 43 ist in der Längsbohrung 38 größeren Durchmessers ge­ führt und liegt mit seiner dem Ventilsitz 41 gegenüberliegenden Stirnseite am Stößel 21 an. In den Zylinderraum 39 mündet eine das Ventilanschlußelement 35 durchdringende Querbohrung 44, die mit einem nicht dargestellten Behälter verbunden ist. Die zweite Längs­ bohrung 40 ist über eine Zuleitung 45 mit einer Druckmittelquelle 46 verbunden.
Das beschriebene Proportionalventil arbeitet auf an sich bekannte Weise in einer hydraulischen Brückenschaltung als elektrisch ein­ stellbares Druckregelventil in Verbindung mit einer in die Zuleitung 45 eingesetzten Meßblende 47. Der geregelte Druck pR in einem Ab­ zweig 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 Vor­ spannung der Feder 25 gerichtete Magnetkraft aufgebracht. Die für das Kräftegleichgewicht benötigte Druckkraft ist also geringer, d. h. es stellt sich ein niedriger Systemdruck pR ein. Das beschriebene Proportionaldruckregelventil hat dementsprechend eine fallende Druck-Erregerstrom-Kennlinie.
Zum Aufbau eines magnetischen Kreises sind das Magnetgehäuse 10, der Magnetkern 12, der Flußleitring 30 sowie der Magnetanker 19 und der Stößel 21 aus magnetisch gut leitenden Werkstoffen gefertigt. Das Ventilanschlußelement 35 und das Ventilglied 43 sind nichtmagne­ tisch. Die feststehenden Bauelemente des mit der Magnetspule 13 zu­ sammenwirkenden Magnetkreises, das Magnetgehäuse 10, der Magnetkern 12 und der Flußleitring 30 sind über zwei Luftspalten von den be­ weglichen Bauelementen Magnetanker 19 und Stößel 21 des Magnet­ kreises getrennt. Dabei bildet der Ringraum zwischen dem Außenumfang des Magnetankers 19 und dem inneren Umfang des Flußleitringes 30 den radialen Nebenluftspalt 49. Der Abstand zwischen dem äußeren Umfang des Magnetankers 19 und dem inneren Umfang des Flußleitringes 30 bleibt auch bei einer Bewegung des Magnetankers 19 im wesentlichen gleich, d. h. die im Nebenluftspalt 49 wirkenden Anteile des magne­ tischen Feldes haben keinen Einfluß auf die Bewegung des Magnet­ ankers 19. Der Arbeitsluftspalt 50 des Magnetkreises baut sich im Betrieb des Proportionalventils zwischen der zylindrischen Vertie­ fung 23 im Magnetkern 12 und dem Zylinderabschnitt 22 des Stößels 21 auf. Die Breite des Arbeitsluftspaltes 50 ändert sich bei einer Be­ wegung des Magnetankers 19 bzw. des Stößels 21, d. h. der Abstand zwischen der Stirnseite des Zylinderabschnittes 22 und dem Boden der Vertiefung 23 ist veränderlich.
Im Betrieb des Proportionalventils ist der Ankerraum 17 und damit der durch die Einstellschraube 26 einseitig verschlossene Innenraum des Magnetkerns 12 zur Dämpfung der Bewegung des Magnetankers 19 mit Druckmittel gefüllt. Demzufolge sind auch der Nebenluftspalt 49 und der Arbeitsluftspalt 50 des magnetischen Kreises druckmittelgefüllt. Um im Betrieb des Proportionalventils ein Ansammeln von ferro­ magnetischen Partikeln im Arbeitsluftspalt 50, dem Raum mit der größten magnetischen Felddichte, zu vermindern, ist der Zylinder­ abschnitt 22 an seiner dem Magnetkern 12 zugewandten Stirnseite und an seinem Außenumfang mit einer nichtmagnetischen Abdeckung 51 ver­ sehen. Dadurch wird am Zylinderabschnitt 22 eine Trennschicht aufge­ baut, die ein Anlagern ferromagnetischer Partikel erschwert. Die Abdeckung 51 ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine tiefgezogene Kappe, die den Fortsatz 24 umfaßt und von der Feder 25 am Zylinderabschnitt 22 fixiert ist. Diese Kappe kann beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium geformt sein. In diesem Fall ist die Abdeckung 51 zwar nichtmagnetisch aber elektrisch gut leitend, so daß beim Betrieb des Proportionalmagneten in der Abdeckung 51 Wir­ belströme induziert werden, durch die bei Bestromung der Magnetspule 13 eine der Bewegung des Magnetankers 19 entgegengerichtete Kraft bewirkt wird. Dadurch wird eine zusätzlich zu der aufgrund der Druckmittelbefüllung wirkenden hydraulischen Dämpfung eine elektri­ sche Dämpfung ermöglicht.
Da Kupfer oder Aluminium in der Regel einen größeren Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten als die Eisenteile des magnetischen Kreises haben, dehnt sich bei Erwärmung des Proportionalventils bzw. des den Ankerraum 17 füllenden Druckmittels die Abdeckung 51 stärker aus als die Eisenteile. Demzufolge verringert sich bei Erwärmung der für die hydraulische Dämpfung wirkende Spalt zwischen Stößel 21 und Magnet­ kern 12. Damit ergibt sich trotz abnehmender Viskosität des dämpfen­ den Druckmittels bei steigenden Temperaturen eine gleichbleibende bzw. verbesserte Dämpfung. Umgekehrt vergrößert sich der für die Dämpfung wirkende Spalt zwischen Magnetkern 12 und Stößel 21 bei abnehmenden Temperaturen, so daß trotz größerer Zähigkeit des dämpfenden Druckmittels ein gutes Ansprechverhalten ermöglicht wird.
Um die vorteilhaften Auswirkungen der stärkeren Wärmedehnung der Abdeckung 51 stärker auszunutzen, kann diese auch aus einem Kunst­ stoff gefertigt sein, der entweder elektrisch nichtleitend ist oder durch geeignete Zusatzstoffe elektrisch leitend gemacht wird. Die Abdeckung 51 kann tiefgezogen, gedreht, fließgepreßt oder durch andere geeignete Fertigungsverfahren hergestellt sein. Im Gegensatz zum hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Abdeckung 51 auch auf den Zylinderabschnitt 22 aufgeklebt, aufgelötet oder auf­ gepreßt sein. Es ist auch möglich, die Abdeckung 51 durch eine gal­ vanisch oder durch andere Beschichtungsmethoden aufzubringende Schicht auszubilden.
Bei der in Fig. 2 beschriebenen Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist der Stößel 21a ohne den zur Führung der Feder 25 genutzten Fort­ satz ausgebildet. Statt dessen ist dieser Fortsatz 24a an der Stirn­ seite der Abdeckung 51a ausgebildet, die im Gegensatz zu der in Fig. 1 beschriebenen Abdeckung 51 einen größeren Materialquer­ schnitt hat. Damit wird die Ausbildung von dämpfenden Wirbelströmen verbessert. Bei geeigneten Abmessungen des Zylinderabschnittes 22a bzw. der Abdeckung 51a kann auch für die Bewegung des Magnetankers 19a eine gewisse Endlagendämpfung erreicht werden, da das im Inneren des Magnetkerns 12 eingeschlossene Volumen verringert wird.
Bei den in den Fig. 3 und 4 beschriebenen Abwandlungen des Pro­ portionalventils sind die im Arbeitsluftspalt 50b, 50c zusammenwir­ kenden Gegenelemente des magnetischen Kreises (Magnetkern 12b bzw. 12c und Stößel 21b bzw. 21c bzw. die Zylinderabschnitte 22b bzw. 22c) nur mit einer partiellen Abdeckung 51b bzw. 51c versehen. Bei der in Fig. 3 beschriebenen Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist die Abdeckung 51b ringförmig ausgebildet und liegt am Außenumfang der zylindrischen Vertiefung 23b des Magnetkerns 12b an. Bei der in Fig. 4 beschriebenen Abwandlung ist die Abdeckung 51c ebenfalls ringförmig ausgebildet und umfaßt den Zylinderabschnitt 22c. Dabei ist die Höhe der Abdeckung 51c größer als die Höhe des Zylinderab­ schnittes 22c, d. h. die Abdeckung 51c ragt über die Stirnseite des Zylinderabschnittes 22c hinaus in die Vertiefung 23c des Magnetkerns 12c.
Bei all diesen Ausführungsformen des Proportionalventils führt ins­ besondere die elektrisch leitende Ausbildung der Abdeckung 51 zu einem wesentlich verbesserten Regelverhalten. Bei herkömmlichen Proportionalventilen dieser Bauart wird durch die Druckmittelbefül­ lung zur hydraulischen Dämpfung ein großer Einfluß auf das dynami­ sche Verhalten des Ventils erwirkt. Aufgrund der starken Temperatur­ abhängigkeit der Viskosität des dämpfenden Druckmittels aber auch aufgrund fertigungsbedingter Schwankungen der Spaltbreite sind starke Abweichungen von der vorgesehenen Ventilkennlinie möglich. Aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Viskosität des dämpfenden Druckmittels kommt es zu starken Abweichungen im Einschwingverhalten und Dauerschwingverhalten des Ventils. Darüber hinaus sind aufgrund der fertigungsbedingten Toleranzen starke Abweichungen innerhalb der Ventilbaureihe möglich. Durch eine alleinige oder zusätzlich zur hydraulischen Dampfung wirkende elektrische Wirbelstromdämpfung wird dieser Einfluß wesentlich verringert. Vor allem aber aufgrund der weniger starken Verschmutzungsempfindlichkeit des Arbeitsluftspaltes kann zum einen die Lebensdauer des Ventils erhöht werden und an­ dererseits die Ventilkennlinie über die Gesamtlebensdauer besser eingehalten werden. U.U. kann bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Proportionalventils auf zusätzliche verschmutzungsverhindernde Maßnahmen wie die Abdichtung des Ankerraumes durch Dichtmembranen oder das Anbringen von Dauermagneten im Druckmittelkreislauf ver­ zichtet werden.
Im Gegensatz zu der hier beschriebenen Ausführung des Proportional­ ventils als membranfedergeführtes Scheibenankerventil sind auch andere Ventilbauformen möglich. Eine andere Ventilbauform ist in Fig. 5 beschrieben. In diesem Fall ist das Proportionalventil mit einem gleitgelagerten Zylinderanker ausgebildet.
Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt bei diesem Proportionalventil der flanschartige Rand 34d des Ventil­ anschlußelementes 35d direkt an der Stufe 28d des Magnetgehäuses 10d bzw. an der freien Stirnseite der Magnetspule 13d an. Der Magnetkern 12d hat eine von der zylindrischen Vertiefung 23d ausgehende Ringnut 55, in die ein Gleitlagerring 56 eingesetzt ist. Ein zweiter Gleit­ lagerring 57 ist in die Längsbohrung 38d des Ventilanschlußelementes 35d eingesetzt. In diesen beiden Gleitlagerringen 56 und 57 ist das zylindrische Ventilglied 43d gelagert. Auf dieses Ventilglied 43d ist ein hohlzylindrischer Magnetanker 19d aufgepreßt, dessen beiden Stirnseiten jeweils einen geringen Abstand zu den Gleitlagerringen 56 bzw. 57 aufweisen. Die auf den Magnetanker 19d bzw. das Ventil­ glied 43d einwirkende Feder 25d liegt in diesem Ausführungsbeispiel mit ihrer der Einstellschraube 26d abgewandten Stirnseite an der in den Magnetkern 12d ragenden Stirnseite des Ventilgliedes 43d an.
Der magnetische Kreis bei diesem Proportionalventil wird durch das Magnetgehäuse 10d, den Magnetkern 12d, das ebenfalls magnetisch lei­ tend ausgebildete Ventilanschlußelement 35d und den hohlzylindri­ schen Magnetanker 19d im Zusammenwirken mit der Magnetspule 13a aus­ gebildet. Das Ventilglied 43d ist, wie beim Ausführungsbeispiel zuvor, aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt. Der Neben­ luftspalt 49d dieses Ausführungsbeispiels bildet sich im Ringraum zwischen dem Magnetanker 19d und dem den Magnetanker führenden Boh­ rungsabschnitt der Längsbohrung 38d des Ventilanschlußelementes 35d aus. Der Arbeitsluftspalt 50d wird zwischen der zylindrischen Ver­ tiefung 23d und der angrenzenden Stirnseite bzw. dem angrenzenden Außenumfang des Magnetankers 19d ausgebildet.
Die nichtmagnetische Abdeckung 51d ist in diesem Ausführungsbeispiel als Ring ausgebildet, der das Ventilglied 43d umfaßt und an der dem Magnetkern 12d zugewandten Stirnseite des Magnetankers 19d anliegt.

Claims (7)

1. Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil, insbesondere Druckregelventil für Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einem Magnetgehäuse (10, 10a bis 10d) zur Aufnahme einer feststehen­ den Magnetspule (13, 13a bis 13d) und feststehender Flußleitelemente (12, 12a bis 12d; 30, 30a bis 30c; 35d) und mit einem Magnetanker (19, 19a bis 19d; 21, 21a bis 21c), der mit einem Ventilglied (43, 43a bis 43d) zusammenwirkt und über mindestens einen Nebenluftspalt (49, 49a bis 49d) und einen Arbeitsluftspalt (50, 50a bis 50d) in einem magnetischen Kreis mit den feststehenden Bauelementen dieses magnetischen Kreises zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens eines der im Arbeitsluftspalt (50, 50a bis 50d) zusammen­ wirkenden Bauelemente (12, 12a bis 12d; 19, 19a bis 19d; 21, 21a bis 21c; 22, 22a bis 22c) des magnetischen Kreises an mindestens einer der dem entsprechenden Gegenelement zugewandten Fläche zumindestens teilweise mit einer nichtmagnetischen Auflage (51, 51a bis 51d) ver­ sehen ist.
2. Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Auflage (51, 51a bis 51d) elektrisch leitend ist.
3. Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Auflage (51, 51a bis 51d) einen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten hat, der größer ist als der der im Arbeits­ luftspalt (50, 50a bis 50d) zusammenwirkenden Bauelemente (12, 12a bis 12d; 19, 19a bis 19d; 20, 20a bis 20d; 22, 22a bis 22d) des magnetischen Kreises.
4. Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Auflage (51, 51a bis 51d) elektrisch leitend ist und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der größer ist als der der im Arbeitsluftspalt zusammenwirkenden Bauelemente (12, 12a bis 12d; 19, 19a bis 19d; 22, 22a bis 22c) des magnetischen Kreises.
5. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsluftspalt (50, 50a bis 50d) mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist.
6. Proportionalventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsflüssigkeit Druckmittel ist.
7. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle im Arbeitsluftspalt (50, 50a bis 50d) zu­ sammenwirkenden Bauelemente zumindest teilweise mit einer nicht­ magnetischen Auflage (51, 51a bis 51d) versehen sind.
DE4329760A 1993-09-03 1993-09-03 Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil Withdrawn DE4329760A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4329760A DE4329760A1 (de) 1993-09-03 1993-09-03 Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil
US08/289,750 US5547165A (en) 1993-09-03 1994-08-12 Electromagnetically operated proportional valve
JP6208813A JPH0786029A (ja) 1993-09-03 1994-09-01 電磁的に作動可能なプロポーショナルバルブ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4329760A DE4329760A1 (de) 1993-09-03 1993-09-03 Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4329760A1 true DE4329760A1 (de) 1995-03-09

Family

ID=6496749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4329760A Withdrawn DE4329760A1 (de) 1993-09-03 1993-09-03 Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5547165A (de)
JP (1) JPH0786029A (de)
DE (1) DE4329760A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19640897A1 (de) * 1996-08-01 1998-02-05 Binder Magnete Magnetventil mit Druckausgleich
DE10048938A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-25 Bosch Gmbh Robert Druckregelventil für ein Fluid
DE10313854A1 (de) * 2003-03-27 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Elektropneumatischer Druckwandler mit temperaturkompensiertem Magnetkreis
WO2008019949A1 (de) * 2006-08-18 2008-02-21 Pierburg Gmbh Schwingungs- und pulsationsgedämpfter elektropneumatischer wandler
WO2008135840A2 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Eaton Corporation Armature and solenoid assembly
WO2008107224A3 (de) * 2007-03-07 2008-11-20 Bosch Gmbh Robert Magnetkreis für magnetventil
WO2010009925A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Robert Bosch Gmbh Ankerbolzen für magnetventil
WO2010012394A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Hubmagnetanordnung und ventilanordnung
DE102011003169A1 (de) * 2011-01-26 2012-07-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Magnetventil
WO2013178391A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
DE102006021740B4 (de) * 2006-05-10 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Ankerbaugruppe mit Sicherungseinrichtung für Magnetventile

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6604726B2 (en) * 1996-04-15 2003-08-12 Teknocraft, Inc. Proportional solenoid-controlled fluid valve assembly without non-magnetic alignment support element
US5785298A (en) * 1996-04-15 1998-07-28 Teknocraft, Inc. Proportional solenoid-controlled fluid valve assembly
US7028978B2 (en) * 1996-04-15 2006-04-18 Kumar Viraraghavan S Proportional solenoid-controlled fluid valve having compact pressure-balancing armature-poppet assembly
DE19650865A1 (de) * 1996-12-07 1998-06-10 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
DE19735647C1 (de) * 1997-08-16 1999-02-25 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Verfahren zum Steuern des Lenkvolumenstromes einer hydraulischen Servolenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge
US5975437A (en) * 1997-11-03 1999-11-02 Caterpillar, Inc. Fuel injector solenoid utilizing an apertured armature
US5984259A (en) * 1997-11-26 1999-11-16 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve with armature damping
UA67804C2 (uk) * 1998-10-02 2004-07-15 Роналд Нортедж Клапан
US6392516B1 (en) 1998-12-04 2002-05-21 Tlx Technologies Latching solenoid with improved pull force
US6489870B1 (en) 1999-11-22 2002-12-03 Tlx Technologies Solenoid with improved pull force
US6198369B1 (en) 1998-12-04 2001-03-06 Tlx Technologies Proportional actuator for proportional control devices
DE19904902A1 (de) * 1999-02-06 2000-08-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Proportional-Druckregelventil
DE19904901A1 (de) * 1999-02-06 2000-08-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Proportional-Druckregelventil
DE60017427T2 (de) * 2000-12-19 2006-01-26 Fluid Automation Systems S.A. Elektromagnetventil
US6950000B1 (en) 2001-12-28 2005-09-27 Abb Technology Ag High initial force electromagnetic actuator
US7053742B2 (en) * 2001-12-28 2006-05-30 Abb Technology Ag Electromagnetic actuator having a high initial force and improved latching
US6807943B2 (en) 2002-08-05 2004-10-26 Husco International, Inc. Motor vehicle fuel injection system with a high flow control valve
US6793196B2 (en) 2002-08-05 2004-09-21 Husco International, Inc. High flow control valve for motor vehicle fuel injection systems
DE10325442A1 (de) * 2003-06-05 2004-12-23 Robert Bosch Gmbh Magnetventil mit reduzierten Schaltgeräuschen
CA2537475C (en) * 2003-09-05 2010-08-10 Abb Technology Ag Electromagnetic actuator with improved initial and latching forces
US6976640B2 (en) * 2003-12-04 2005-12-20 Kuo-Liang Chen Air gun with a quick-releasing device
US20050145812A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-07 Kumar Viraraghavan S. Solenoid valve and poppet assembly
DE102004030976A1 (de) * 2004-06-26 2006-01-19 Robert Bosch Gmbh Taktventil
SE529075C2 (sv) * 2005-05-23 2007-04-24 Bjoern Engdahl Kombinerad spärr- och låskropp
US20080266038A1 (en) * 2007-04-24 2008-10-30 Eaton Corporation Solenoid assembly
EP2500610B1 (de) * 2011-03-12 2016-11-30 Asco Numatics GmbH Vorrichtung zur Durchflussregelung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums
CN104321576B (zh) 2012-06-21 2016-08-24 博格华纳公司 用于经由液压套管带有污染保护的螺线管电机通风方法
EP2853792B2 (de) * 2013-09-26 2020-03-04 Asco Numatics GmbH Vorrichtung zur Durchflussregelung eines Fluids
US9627121B2 (en) * 2014-05-28 2017-04-18 Flextronics Automotive, Inc. Solenoid robust against misalignment of pole piece and flux sleeve
US10125880B2 (en) 2015-08-11 2018-11-13 Ge Aviation Systems Llc Air pressure regulator
DE102015116464A1 (de) 2015-09-29 2017-03-30 Voith Patent Gmbh Elektromagnetischer Stellantrieb zur Ausführung einer linearen Bewegung
US10851907B2 (en) * 2015-11-09 2020-12-01 Husco Automotive Holdings Llc System and methods for an electromagnetic actuator
JP2017169433A (ja) 2016-03-17 2017-09-21 フスコ オートモーティブ ホールディングス エル・エル・シーHUSCO Automotive Holdings LLC 電磁アクチュエータのためのシステムおよび方法
US10871239B2 (en) 2018-05-10 2020-12-22 Parker-Hannifin Corporation High flow miniature proportional control valve with linear moving magnetic voice coil motor
US11248715B1 (en) * 2020-12-22 2022-02-15 Mac Valves, Inc. Proportional solenoid valve
EP4174350A1 (de) * 2021-10-27 2023-05-03 Fas Medic S.A. Ventilanordnung und verfahren

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1754740A (en) * 1928-10-06 1930-04-15 Brooks Steam Motors Ltd Magnetic valve
US2374895A (en) * 1941-11-12 1945-05-01 William A Ray Fluid control valve
US2938703A (en) * 1957-03-04 1960-05-31 Baso Inc Electromagnetic control device
DE3513103A1 (de) * 1985-04-12 1986-10-16 Fleck, Andreas, 2000 Hamburg Elektromagnetisch arbeitende stellvorrichtung
DE8809143U1 (de) * 1988-07-16 1989-11-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetisch betätigares Proportionalventil
JPH02129476A (ja) * 1988-11-09 1990-05-17 Aisin Aw Co Ltd 圧力調整弁
DE4016990A1 (de) * 1990-01-20 1991-07-25 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil
US5211341A (en) * 1991-04-12 1993-05-18 Siemens Automotive L.P. Fuel injector valve having a collared sphere valve element
US5192048A (en) * 1992-06-26 1993-03-09 Siemens Automotive L.P. Fuel injector bearing cartridge

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19640897B4 (de) * 1996-08-01 2009-07-23 Kendrion Binder Magnete Gmbh Magnetventil mit Druckausgleich
DE19640897A1 (de) * 1996-08-01 1998-02-05 Binder Magnete Magnetventil mit Druckausgleich
DE10048938A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-25 Bosch Gmbh Robert Druckregelventil für ein Fluid
DE10313854A1 (de) * 2003-03-27 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Elektropneumatischer Druckwandler mit temperaturkompensiertem Magnetkreis
DE102006021740B4 (de) * 2006-05-10 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Ankerbaugruppe mit Sicherungseinrichtung für Magnetventile
US8001952B2 (en) 2006-08-18 2011-08-23 Pierburg Gmbh Vibration- and pulsation-attenuated electropneumatic converter
WO2008019949A1 (de) * 2006-08-18 2008-02-21 Pierburg Gmbh Schwingungs- und pulsationsgedämpfter elektropneumatischer wandler
WO2008107224A3 (de) * 2007-03-07 2008-11-20 Bosch Gmbh Robert Magnetkreis für magnetventil
WO2008135840A2 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Eaton Corporation Armature and solenoid assembly
WO2008135840A3 (en) * 2007-05-03 2009-04-09 Eaton Corp Armature and solenoid assembly
US7777603B2 (en) 2007-05-03 2010-08-17 Eaton Corporation Armature and solenoid assembly
WO2010009925A1 (de) * 2008-07-22 2010-01-28 Robert Bosch Gmbh Ankerbolzen für magnetventil
CN102113067B (zh) * 2008-07-29 2013-02-27 罗伯特.博世有限公司 行程磁体装置和阀门装置
US8757586B2 (en) 2008-07-29 2014-06-24 Robert Bosch Gmbh Solenoid arrangement and valve arrangement
WO2010012394A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Hubmagnetanordnung und ventilanordnung
DE102011003169A1 (de) * 2011-01-26 2012-07-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Magnetventil
WO2013178391A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0786029A (ja) 1995-03-31
US5547165A (en) 1996-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4329760A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil
DE4332117B4 (de) Elektromagnetventil
DE3309904C2 (de)
DE3334159C2 (de)
EP1004066B1 (de) Elektromagnetisches druckregelventil
EP0575384B1 (de) Zweirohr-stossdämpfer
DE69108805T2 (de) Elektromagnetisches Solenoidventil mit einstellbarer Motorkraft.
DE3544575C2 (de)
DE3314900A1 (de) Elektromagnet fuer ventile
EP1076278A2 (de) Hydraulisches Ventil, insbesondere verstellbares Druckregelventil
DE10321413B4 (de) Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE102016104304A1 (de) Magnetventil
DE20100950U1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE3137761C2 (de)
DE68913209T2 (de) Elektrisch betätigbares ventil für kraftstoff-einspritzanlagen für brennkraftmaschinen.
DE10104622A1 (de) Hydraulisches Druckregelventil
DE4326507C2 (de) Elektromagnetisch betätigbares Proportionalventil
DE4310984A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares hydraulisches Schaltventil
DE4324589C2 (de) Elektromagnetisch betätigbares Druckregelventil
DE4039324C2 (de) Elektromagnetventil
DE2722239B2 (de) Durchflußmeßgerät
DE4132816C2 (de) Elektromagnetventil
DE19932747B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Druckregelventils für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges und nach dem Verfahren hergestelltes Druckregelventil
DE68914991T2 (de) Elektromagnetisches Ventil.
DE3726712A1 (de) Kraftstoff-einspritzduese mit nadelhubsensor

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee