DE60304910T2 - Elektromagnetventil, Unterdruckmembran- Baugruppe und Unterdruck- Bremskraftverstärker - Google Patents
Elektromagnetventil, Unterdruckmembran- Baugruppe und Unterdruck- Bremskraftverstärker Download PDFInfo
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Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Ventile und auf Unterdruckverstärker und insbesondere auf ein Solenoidventil.
- Hintergrund der Erfindung
- Herkömmliche Solenoidventile schließen diejenigen mit einer Solenoidbetätigungsstange ein, die ein Ventilende aufweist, das an einem Ventilsitz in Anlage kommt, um einen Fluiddurchgang zu blockieren, und welches vom Ventilsitz ausrückt, um einen Fluiddurchgang zu öffnen. Ein solches herkömmliches Solenoidventil ist in dem britischen Patent Nr. 1378702 beschrieben. Eine bekannte Anwendung eines herkömmlichen Solenoidventils besteht darin, einen Durchgang von Luft zu einer Kammer eines Unterdruckverstärkers eines Fahrzeugbremssystems zu öffnen oder zu blockieren. Herkömmliche Unterdruckverstärker enthalten Tandem-Unterdruckverstärker mit primären und sekundären Unterdruck- und Arbeitskammern, eine die primären Arbeits- und Unterdruckkammern teilende Primärmembran und eine die sekundären Arbeits- und Unterdruckkammern teilende Sekundärmembran.
- Benötigt wird ein verbessertes Solenoidventil, das für viele Anwendungen einschließlich, nicht aber darauf beschränkt, eines Unterdruckverstärkers eines Fahrzeugbremssystems nützlich ist.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Eine erste Ausbildung einer ersten Ausführungsform der Erfindung dient für ein Solenoidventil, das eine Solenoidbetätigungsstange, ein erstes und zweites Kippventil und ein Solenoidventilgehäuse mit einem ersten, zweiten und dritten Ventilanschluß umfaßt. Das erste Kippventil wird auf seinem Rand durch das erste Ende der Solenoidbetätigungsstange geschwenkt, um einen Fluiddurchgang durch den ersten Ventilanschluss zu öffnen oder zu blockieren, wobei Fluid zwischen dem ersten und dritten Ventilanschluss strömen kann, wenn das erste Kippventil offen ist. Das zweite Kippventil wird auf seinem Rand durch das zweite Ende der Solenoidbetätigungsstange geschwenkt, um einen Fluiddurchgang durch den zweiten Ventilanschluss zu öffnen oder zu blockieren, wobei Fluid zwischen dem zweiten und dritten Ventilanschluss strömen kann, wenn das zweite Kippventil offen ist.
- Mehrere Nutzen und Vorteile werden von einer oder mehreren der Ausbildungen der Ausführungsform der Erfindung abgeleitet. Die Kippventile des Solenoidventils sorgen für große Öffnungen, um einen hohen Fluidstrom zu ermöglichen.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
-
1 eine Querschnittansicht des Solenoidventils der vorliegenden Erfindung ist, die das erste Kippventil geöffnet und das zweite Kippventil geschlossen zeigt; und -
2 eine Ansicht wie in1 ist, die aber das erste Kippventil geschlossen und das zweite Kippventil geöffnet zeigt. - Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
- In den Zeichnungen veranschaulichen nun
1 und2 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform, wie sie in1 und2 ersichtlich ist, ist für ein Solenoidventil10 vorgesehen, das ein Solenoidventilgehäuse12 , eine Solenoidbetätigungsstange14 und ein erstes und zweites Kippventil16 und18 enthält. Das Solenoidventilgehäuse12 weist einen ersten, zweiten und dritten Ventilanschluss20 ,22 und24 auf. Die Solenoidbetätigungsstange14 hat ein erstes und zweites Ende26 und28 . Das erste Kippventil16 wird durch das erste Ende26 der Solenoidbetätigungsstange14 betätigt, um einen Fluiddurchgang durch den ersten Ventilanschluss20 zu öffnen oder zu blockieren, wobei Fluid zwischen dem ersten und dritten Ventilanschluss20 und24 strömen kann, wenn das erste Kippventil16 offen ist. Das zweite Kippventil18 wird durch das zweite Ende28 der Solenoidbetätigungsstange14 betätigt, um einen Fluiddurchgang durch den zweiten Ventilanschluss22 zu öffnen oder zu blockieren, wobei Fluid zwischen dem zweiten und dritten Ventilanschluss22 und24 strömen kann, wenn das zweite Kippventil18 offen ist. Es wird besonders erwähnt, dass1 die Solenoidbetätigungsstange14 nach rechts bewegt zeigt, wobei das erste Kippventil16 offen und das zweite Kippventil18 geschlossen ist, während2 die Solenoidbetätigungsstange14 nach links bewegt zeigt, wobei das zweite Kippventil18 offen und das erste Kippventil16 geschlossen ist. - In einem Beispiel der Ausführungsform sind der erste, zweite und dritte Ventilanschluss
20 ,22 und24 pneumatische Anschlüsse, ist der zweite Ventilanschluss22 ein Atmosphärenanschluss, und das Solenoidventil10 enthält auch einen Luftfilter30 . Der Filter30 ist dafür eingerichtet, Fremdkörper vom internen Mechanismus des Solenoidventils10 fernzuhalten. - In dem gleichen oder einem anderen Beispiel enthält das Solenoidventilgehäuse
12 eine integrierte Abdeck- und Spulenanordnung32 und weist einen Hauptkörper34 auf. Die Abdeck- und Spulenanordnung32 enthält eine Solenoidspule36 , einen Anker38 und einen Verbinder (d.h. eine elektrische Leitung)40 . Es seit besonders erwähnt, dass der Luftfilter30 , wenn er vorhanden ist, das Ausfahrgeräusch reduziert, wenn die Solenoidspule36 eingeschaltet wird. In einer Konstruktion besteht die Abdeck- und Spulenanordnung32 im wesentlichen aus Kunststoff und ist über die Solenoidspule36 und den Verbinder40 abgeformt. In dieser oder einer anderen Konstruktion besteht der Hauptkörper34 im wesentlichen aus Kunststoff. Das Solenoidventil10 enthält elastomere Dichtungen42 und44 für das erste und zweite Kippventil16 und18 , wie in2 gezeigt ist. In einer Konstruktion sind die elastomeren Dichtungen42 und44 über den Hauptkörper34 abgeformt. Der Hauptkörper34 ist innen so geformt, dass er das erste und zweite Kippventil16 und18 und den Luftfilter30 festhält. Der Hauptkörper34 weist den ersten, zweiten und dritten Ventilanschluss20 ,22 und24 auf. - In einer Anwendung des Solenoidventils
10 sind die Ventilanschlüsse20 ,22 und24 pneumatische Anschlüsse, und der erste und dritte Anschluss20 und24 verbinden mit der primären und sekundären Arbeitskammer eines Unterdruckverstärkers. In dieser Anwendung enthält der Hauptkörper34 einen Montageflansch46 , um das Solenoidventil10 am Unterdruckverstärker zu sichern. In einer Konstruktion wird die Abdeck- und Spulenanordnung32 mittels Ultraschallschweißen am Hauptkörper34 angebracht. In einer anderen Konstruktion wird die Abdeck- und Spulen anordnung32 mit einer dazwischen liegenden Umfangsdichtung am Hauptkörper34 befestigt. - Das erste Kippventil
16 hat einen langgestreckten, abgerundeten ersten Rand48 , und das erste Ende26 der Solenoidbetätigungsstange14 schwenkt das erste Kippventil16 um den ersten Rand48 . Der erste Rand48 , auf dem das erste Kippventil16 schenkt, ist in einer Draufsicht in2 gerade. Dies schafft eine parallele Oberfläche, um das erste Kippventil16 zu schwenken. Eine solche Konstruktion erlaubt einen sanften und stetigen Betrieb des ersten Kippventils16 . In einer Konstruktion hat das erste Kippventil16 eine erste Längsachse52 , die zur Solenoidbetätigungsstange14 im wesentlichen senkrecht ist, wenn das erste Kippventil16 geschlossen ist. In einer Modifikation ist das erste Kippventil16 um die erste Längsachse52 im wesentlichen nicht drehbar. - In einer Abwandlung hat das erste Kippventil
16 einen mit der ersten Längsachse52 koaxial ausgerichteten Schaft54 . Dies erlaubt eine senkrechte Betätigung des ersten Kippventils16 durch die Solenoidbetätigungsstange14 . Es sei besonders erwähnt, dass der erste Rand48 den Schaft54 des ersten Kippventils16 auch senkrecht zur Solenoidbetätigungsstange14 hält. In einer Konstruktion hat der Schaft54 eine flache Seite56 , an der das erste Ende26 der Solenoidbetätigungsstange14 angreifen kann, und eine Oberfläche58 des ersten Kippventils16 ist eckig, um eine Drehung des ersten Kippventils16 zu verhindern. - Das zweite Kippventil
18 hat einen langgestreckten, abgerundeten zweiten Rand60 , und das zweite Ende28 der Solenoidbetätigungsstange14 schwenkt das zweite Kippventil18 um den zweiten Rand60 . Der zweite Rand60 , auf dem das zweite Kippventil18 schwenkt, ist in einer Endansicht in2 gerade. Dies schafft eine parallele Oberfläche, um das zwei te Kippventil18 zu schwenken. Eine solche Konstruktion ermöglicht einen sanften und stetigen Betrieb des zweiten Kippventils18 . In einer Anwendung hat das zweite Kippventil18 eine zweite Längsachse62 , die im wesentlichen parallel zur Solenoidbetätigungsstange14 ist, wenn das zweite Kippventil18 geschlossen ist. In dieser Anwendung wird das zweite Kippventil18 durch die Solenoidbetätigungsstange14 axial betätigt. - In dem gleichen oder einem anderen Beispiel hat jedes Kippventil
16 und18 eine jeweilige Feder64 und66 , die das jeweilige Kippventil schließt, wenn von der Solenoidbetätigungsstange14 Kraft weggenommen ist. Die Federn64 und66 liefern die Anfangskraft, um das jeweilige Kippventil auf den jeweiligen elastomeren Dichtungen42 und44 abzudichten, die auf dem Hauptkörper34 abgeformt sind. Die Kippventile16 und18 sind so entworfen, dass der Druckunterschied eine zusätzliche Kraft liefert, um die Ventile abzudichten, wenn sie geschlossen sind. Die Federhalter68 und70 bringen eine Vorbelastung auf die jeweiligen Federn64 und66 auf und sorgen für eine definierte Lage für die Federn. - Im Betrieb ist in einem Beispiel eines Unterdruckverstärkers in der (abgeschalteten) Ruhestellung das Ventil der primären Arbeitskammer (d.h. das erste Kippventil
16 ) offen, und das Atmosphärenventil (d.h. das zweite Kippventil18 ) ist geschlossen. Luft strömt vom ersten Ventilanschluss20 (der am Anschluss für die primäre Arbeitskammer des Unterdrucksverstärkers angreift) zum zweiten Anschluss22 (der am Anschluss für die zweite Arbeitskammer des Unterdruckverstärkers angreift) durch das Solenoidventil10 . Im Betrieb wird in diesem Beispiel eines Unterdruckverstärkers, wenn das Solenoidventil10 eingeschaltet wird, das erste Kippventil16 geschlossen, um Unterdruck vom Ventil zu isolieren. Das zweite Kippventil18 wird dann geöffnet, um einen Luftstrom in die sekundäre Arbeitskammer des Unterdruckverstärkers zu ermöglichen. Wenn das So lenoidventil10 abgeschaltet wird, zwingt die Rückstellfeder72 für den Anker die Solenoidbetätigungsstange14 zurück in die Ruhestellung. - Das Solenoidventil
10 liefert ein kostengünstiges Ventil für hohe Ströme. Es ist im Hinblick auf Herstellbarkeit entworfen. Vorteile eines oder mehrerer Beispiele des Solenoidventils10 beinhalten: eine Betätigung mit langem Hub, indem mittels eines Solenoids mit Linearmagnet vorgesehen wird, hohe Stromraten von den Kippventilen und einen langen Hub, einen sanften und konstanten Ventilbetrieb, eine sichere Abdichtung, eine geringe Einbaugröße, einen Entwurf für eine Montage an einen Unterdruckverstärker eines Fahrzeugbremssystems, dass eine selbsttätige Funktion eines Unterdruckverstärkers ermöglicht wird, dass man den Unterdruckverstärker bis im wesentlichen die halbe Grenzkraft anwenden lässt, dass die Leistung bei kalter Witterung für Systeme zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität verbessert wird, dass der Luftfilter vorgesehen wird, um vor dem Eindringen von Fremdkörpern unter der Fahrzeughaube in das Solenoidventil zu schützen und einen leisen Betrieb zu liefern, und dass eine ausfallsichere Grundfunktion der Bremsen vorgesehen wird. Es sei besonders erwähnt, dass ein Solenoid74 mit Linearmagnet vom Fachmann konstruiert werden kann, das den an der Solenoidbetätigungsstange14 angebrachten Anker38 enthält und die den Anker38 umgebende Solenoidspule36 aufweist. - Es wird besonders erwähnt, dass das Solenoidventil
10 nicht auf die Verwendung an einem Unterdruckverstärker beschränkt ist, wie der Fachmann erkennen kann. Es wird auch besonders erwähnt, dass, wenn es mit einem Unterdruckverstärker eines Fahrzeugbremssystems genutzt wird, das Solenoidventil10 normalerweise ermöglicht, dass die primäre Arbeitskammer des Unterdruckverstärkers mit der sekundären Arbeitskammer für einen Grundfunktion der Bremsen verbunden wird. Wenn das Solenoid aktiviert wird, wird die primäre Arbeitskammer isoliert, und die sekundäre Arbeitskammer wird in die Atmosphäre entlüftet. Dies ermöglicht, dass der Verstärker selbsttätig arbeitet. Für viele fortgeschrittene Bremstechnologien ist es erwünscht, Bremsdruck schnell anzuwenden. Das Solenoid kann durch seinen eigenen Controller oder kostengünstiger unter Verwendung des Controllers für das Antiblockierbremssystem oder die Verbesserung der Fahrzeugstabilität eingeschaltet werden. - Die vorhergehende Beschreibung mehrerer Ausführungen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde zu Veranschaulichungszwecken präsentiert. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarte genaue Form beschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Der Umfang der Erfindung soll durch die hier beigefügten Ansprüche definiert sein.
Claims (6)
- Solenoidventil, mit: a) einem Solenoidventilgehäuse (
12 ), das einen ersten (20 ), zweiten (22 ) und dritten (24 ) Ventilanschluss enthält; b) einer Solenoidbetätigungsstange (14 ) mit einem ersten (26 ) und zweiten (28 ) Ende; c) einem Solenoid (74 ) mit Linearmagnet mit einem an der Solenoidbetätigungsstange (14 ) angebrachten Anker (38 ) und mit einer den Anker (38 ) umgebenden Solenoidspule (36 ); d) einem ersten Kippventil (16 ) mit einem langgestreckten, abgerundeten ersten Rand (48 ), das durch das erste Ende (26 ) der Solenoidbetätigungsstange (14 ) betätigt wird, um einen Fluiddurchgang durch den ersten Ventilanschluss (20 ) zu öffnen oder zu blockieren, wobei Fluid zwischen dem ersten (20 ) und dritten (24 ) Ventilanschluss strömen kann, wenn das erste Kippventil (16 ) offen ist; und e) einem zweiten Kippventil (18 ) mit einem langgestreckten, abgerundeten zweiten Rand (60 ), das durch das zweite Ende (28 ) der Solenoidbetätigungsstange (14 ) betätigt wird, um einen Fluiddurchgang durch den zweiten Ventilanschluss (22 ) zu öffnen oder zu blockieren, wobei Fluid zwischen dem zweiten (22 ) und dritten (24 ) Ventilanschluss strömen kann, wenn das zweite Kippventil (18 ) offen ist; gekennzeichnet durch das erste Ende (28 ) der Solenoidbetätigungsstange (14 ), das dafür eingerichtet ist, das erste Kippventil (16 ) um den ersten Rand (48 ) zu schwenken, und das zweite Ende (26 ) der Solenoidbetätigungsstange (14 ), das dafür eingerichtet ist, das zweite Kippventil (18 ) um den zweiten Rand (60 ) zu schwenken. - Solenoidventil nach Anspruch 1, wobei der erste (
20 ), zweite (22 ) und dritte (24 ) Ventilanschluss pneumatische Anschlüsse sind, der zweite Ventilanschluss (22 ) ein Atmosphärenanschluss ist und das Solenoidventil auch einen im zweiten Ventilanschluss (22 ) angeordneten Luftfilter (30 ) enthält. - Solenoidventil nach Anspruch 2, wobei das erste Kippventil (
16 ) eine erste Längsachse (52 ) aufweist, die zur Solenoidbetätigungsstange (14 ) im wesentlichen senkrecht ist, wenn das erste Kippventil (16 ) geschlossen ist. - Solenoidventil nach Anspruch 3, wobei das erste Kippventil (
16 ) um die erste Längsachse (52 ) im wesentlichen nicht drehbar ist. - Solenoidventil nach Anspruch 4, wobei das erste Kippventil (
16 ) einen Schaft (54 ) hat, der mit der ersten Längsachse (52 ) koaxial ausgerichtet ist, und der Schaft (54 ) eine flache Seite (56 ), an der das erste Ende (26 ) der Solenoidbetätigungsstange (14 ) angreifen kann. - Solenoidventil nach Anspruch 1, wobei das zweite Kippventil (
18 ) eine zweite Längsachse (62 ) aufweist, die zur Solenoidbetätigungsstange (14 ) im wesentlichen parallel ist, wenn das zweite Kippventil (18 ) geschlossen ist.
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