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Title:
SOLENOID VALVE FOR, IN PARTICULAR, HYDRAULIC BRAKE SYSTEMS WITH SLIP CONTROL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/015941
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a solenoid valve with an armature (2) which is surrounded by a dome (14) and which lifts in dependence on the current flowing in a solenoid (16) also fitted in the dome (14), so that a valve needle (11) attached to the armature (2) and partly surrounded by a core magnet (13) fits into a valve seat (3) fixed in the valve housing (15). In order to produce a pressure-relief valve function, the motion of the needle (1) in the stepped bore (8) of the armature (2) is governed by a spring fitted between two adjustable stops (6, 7).

Inventors:
Lauer, Josef (Am Hammersberg 6, Nonnweiler, D-6696, DE)
Application Number:
PCT/EP1993/000152
Publication Date:
August 19, 1993
Filing Date:
January 23, 1993
Export Citation:
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Assignee:
ITT AUTOMOTIVE EUROPE GMBH (Guerickestrasse 7, Frankfurt am Main, D-60488, DE)
Lauer, Josef (Am Hammersberg 6, Nonnweiler, D-6696, DE)
International Classes:
B60T8/36; B60T8/48; B60T13/68; B60T15/02; B60T15/36; F16K31/06; (IPC1-7): B60T8/36; B60T13/68; F16K31/06
Foreign References:
EP0355055A1
EP0492109A1
DE4028447A1
Attorney, Agent or Firm:
ITT AUTOMOTIVE EUROPE GMBH (Guerickestrasse 7, Frankfurt am Main, D-60488, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Brems¬ anlagen mit Schlupfregelung, das einen von einem Ventil¬ dom umschlossenen Magnetanker aufweist, der in Abhängig¬ keit einer strombeaufschlagbaren, am Ventildom angebrach¬ ten Magnetspule eine Hubbewegung vollzieht, so daß eine am Magnetanker angeformte und von einem Magnetkernteil umschlossen Ventilnadel mit einem in einem Ventilgehäuse befestigten Ventilsitz korrespondiert, wobei die Ventil¬ nadel relativ zum Magnetanker in dessen Stufenbohrung verschiebbar geführt ist, nach Patent (Patent¬ anmeldung AZ: P 40 28 447.6), dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß sich die Stufenbohrung (8) über nahezu die gesamte Länge des Magnetankers (2) erstreckt, und daß eine nahezu scheibenförmig die Ventilnadel (1) umgreifender Endbereich des Magnetankers (2) die Ventil¬ nadel (1) führt und daß in der Ventilschließstellung ein erster Anschlag (6) entgegen der Wirkung der Druckfeder (5) vom Absatz einer Bohrungsstufe (9) um einen Axialab¬ stand (Y) abgehoben ist.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die Druckfeder (5) zwischen dem an der Ventilnadel (1) separat befestigbaren ersten Anschlag (6) und einem in der Stufenbohrung (8) separat befestigbaren zweiten Anschlag (7) eingespannt ist. 1 .
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß der zweite Anschlag (7) so¬ wie die den kleineren Öffnungsquerschnitt aufweisenden Bohrungsstufe (9) über nahezu die gesamte Magnetankerlän¬ ge die Ventilnadel (1) im Magnetanker (2) zentrieren.
4. Elektromagnetventil nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl der kleinere Öffnungsquerschnitt im Magnetan¬ ker (2) wie auch der zweite Anschlag (7) kleinflächig, vorzugsweise scheibenförmig, die Ventilnadel (1) umgrei¬ fen.
5. Elektromagnetventil nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h ¬ n e t, daß der zweite Anschlag (7) mittels einem Ein¬ stellwerkzeug in der Stufenbohrung (8) verschiebbar ist, und daß dieser mittels einer den Magnetanker (2) ein¬ schnürenden Radialkraft befestigbar ist.
6. Elektromagnetventil nach mindestens einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der erste Anschlag (6) auf der Ventilnadel (1) ver¬ schiebbar ist und mittels einem Preßwerkzeug an der Ven tilnadel (1) fixierbar ist.
Description:
Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Bremsan¬ lagen mit Schlupfregelung

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen mit Schlupfregelung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und stellt eine weitere Ausge¬ staltung des Gegenstandes der Erfindung nach Patent (Patentanmeldung Az: P 40 28 447.6) dar.

Bei dem in der Hauptanmeldung beschriebenen Ele tromagnet¬ ventil hat es sich gezeigt, daß die Überdruckventilfunktion bei Nichteinhaltung eines exakten Passungsspiel in der Ven- tilnadelführung des Magnetankers beeinträchtigt werden kann, wobei die lange Ventilnadelführung im Magnetanker nicht un¬ erhebliche Reibkräfte entstehen läßt. Als weiterer Nachteil stellen sich bei einer etwaigen toleranz- oder verschleißbe¬ dingten Abstandsändeming zwischen dem Ventilschließglied und dem Ventilsitz Undichtigkeiten ein.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Elek¬ tromagnetventil der eingangs genannten Gattung derart weiter zu entwickeln, daß unter Umgehung der vorgenannten Nachteile eine präzise, reibungsminimierte und leicht einzustellende Ventilnadelführung ermöglicht wird, die ein sicheres Schließen der Ventilnadel gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach sich die Stu¬ fenbohrung über nahezu die gesamte Länge des Magnetankers erstreckt und wobei ein nahezu scheibenförmig die Ventilna-

del umgreifender Endbereich innerhalb des Magnetankers die Ventilnadel führt, wobei in der Ventilschließstellung der erste Anschlag entgegen der Wirkung der Druckfeder vom Ab¬ satz der Bohrungsstufe um einen definierten Axialabstand ab¬ gehoben ist.

Die Erfindung basiert somit auf dem Gedanken, die Ventilna¬ del möglichst reibungsarm im Magnetanker zu führen und sepa¬ rat in den Magnetanker einführbare und einstellbare Lager¬ buchsen einzusetzen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs- beispiels anhand einer Zeichnung.

Die Figur 1 zeigt im Querschnitt ein Elektromagnetventil in der unbetätigten (linken Ventilansicht) und in der betätig¬ ten Ventilschaltstellung (rechte Ventilansicht). Der Magnet¬ kern 13 ist mit dem relativ dünnwandig gezogenen Ventildom 14 im Ventilgehäuse 15 verstemmt gehalten, wobei die über den Ventildom 14 gestülpte Magnetspule 16 mittels einem am Spulengehäuse 17 und am Ventildom 14 anliegenden Klemmring 18 befestigt ist. In der linken Darstellung nach Figur 1 be¬ findet sich die in der Stufenbohrung 8 des Magnetankers 2 geführte Ventilnadel 1 in der elektromagnetisch nicht erreg¬ ten, auf Druckmitteldurchlaß geschalteten Grundstellung, so daß über den Ringspalt zwischen dem Ventilsitz 3 und der Ventilnadel 1 eine offene Druckmittelverbindung zwischen dem ersten und zweiten Druckmittelkanal 11, 12 und damit auch zu dem in der Abbildung nicht näher dargestellten Verbraucher, beispielsweise einer schlupfgeregelten Radbremse, besteht. Lediglich die zwischen dem Magnetkern 13 und dem Magnetanker 2 eingespannte Rückstellfeder 4 sorgt für das Abheben der

Ventilnadel 1 vom Ventilsitz 3 in der elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung. Eine zweite, in der koaxialen Stufenbohrung 8 des Magnetankers 2 angeordnete Druckfeder 5, hält abgestützt an einem im Magnetanker 2 verpreßt befestig¬ ten (zweiten) Anschlag 7 die Ventilnadel in der abbildungs¬ gemäßen, links zur Ventilmittelachse gezeigten Grundstel¬ lung. Ferner ist zwischen der Stirnfläche des Magnetankers 2 und des Magnetkerns 13 eine nicht ferromagnetische Scheibe 10 angeordnet, die das unerwünschte und hinreichend bekannte "Festkleben" des Magnetankers 2 am Magnetkern 13 verhindert. Ferner zeigt die Figur 1 rechts der Ventilmittelachse gele¬ gen, die bewegbaren Ventilteile in der elektromagnetisch er¬ regten Stellung, die nachfolgend anhand der Funktionsweise des Ventils beschrieben ist.

Funktionsweise:

Durch die bei Strombeaufschlagung der Magnetspule 16 hervor¬ gerufene Stellkraft verschließt die Ventilnadel 1 den Ven¬ tilsitz 3 , wobei der erste Anschlag 6 mit der Ventilnadel 1 von der Bohrungsstufe 9 abhebt und die Druckfeder 5 zusam¬ menpreßt. Die hydraulische Unterbrechung zwischen dem ersten und dem zweiten Druckmittelkanal 11, 12 ist hierdurch infol¬ ge des noch verbleibenden Reservehubs zwischen dem ersten Anschlag 6 und der Bohrungsstufe 9 jederzeit gewährleistet, unabhängig davon, ob der tatsächliche Ventilschließhub durch Fertigungstoleranzen oder beispielsweise durch Ventilsitz¬ verschleiß eine Änderung erfährt.

Sobald der im ersten Druckmittelkanal 11 auf die Ventilnadel 1 einwirkende Druck die Vorspannkraft des im Magnetanker 2 mittels einem Einstellwerkzeug voreingestellte Druckfeder 5 überschreitet, vollzieht die Ventilnadel 1 in Abhängigkeit der Steifigkeit der Druckfeder 5, der Lagerreibkraft und der

durch die Führungsspiele der Ventilnadel 1 in den beiden An¬ schlägen 6, 7 wirksame Ringspaltdrosselung eine Hubbewegung. Unter Bezugnahme auf die bei den hydraulischen Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung gebräuchliche Bremsdruckregulie¬ rung der motorangetriebenen und damit antriebsschlupfgefähr- deten Fahrzeugräder kann ein im ersten Druckmittelkanal 11 unzulässig hoher Systemdruck die Ventilnadel 1 öffnen, ob¬ wohl gleichzeitig das Magnetventil in der Funktion eines ASR-Trennventils elektromagnetisch die Druckmittelverbindung zum zweiten Druckmittelkanal 12 und damit auch in Richtung des in der Abbildung nicht dargestellten Hauptzylinders nor¬ malerweise unterbricht. Der im ersten Druckmittelkanal 11 überhöht anstehende Bremsdruck gelangt somit ungehindert über den geöffneten Ventilsitz 3 in Richtung des zweiten Druckmittelkanals 12.

Damit ist auf verhältnismäßig einfache Weise ein bauteilop¬ timiertes Elektromagnetventil mit Überdruckventilfunktion geschaffen, das durch die Verschiebbarkeit und das an¬ schließende Verpressen des ersten Anschlags 6 auf der Ven¬ tilnadel 1 eine genaue Einstellung eines zum sicheren Schließen der Ventilnadel 1 notwendigen Reservehubs ermög¬ licht und das durch die Verschiebbarkeit und das an¬ schließende Verpressen des zweiten Anschlages 7 in der Stu¬ fenbohrung 8 des Magnetankers 2 die Vorspannkrafttoleranz der Druckfeder 5 ausgleicht. Durch den relativ großen Lager¬ abstand des ersten Anschlags 6 gegenüber der am anderen Ende des Magnetankers 2 gelegenen Bohrungsεtufe 9 ist die Ventil¬ nadel 1 über einen größtmöglichen Längenabschnitt im Magnet¬ anker 2 sicher geführt und zentriert. Der an der Ventilnadel 1 beispielsweise mittels einer Einscherung befestigter er¬ ster Anschlag 6 ist hierbei mit einem relativ großzügigen Radialspiel in der Stufenbohrung 8 angeordnet.

Bezugszeichenliste

1 Ventilnadel

2 Magnetanker

3 Ventilsitz

4 Rückstellfeder

5 Druckfeder

6 erster Anschlag

7 zweiter Anschlag

8 Stufenbohrung

9 Bohrungsstufe

10 Scheibe

11 erster Druckmittelkanal

12 zweiter Druckmittelkanal

13 Magnetkern

14 Ventildom

15 Ventilgehäuse

16 Magnetspule

17 Spulengehäuse

18 Klemmring

Y Axialabstand