Kraftfahrzeugbremsanlagen

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 102 19 672 AI ist bereits ein Elektromagnetventil der angegebenen Art bekannt geworden, dessen Magnetanker zur Aufnahme eines Ventilstößels von einer Bohrung durchdrungen ist. Auf dem Ventilstößel stützt sich eine Rückstellfeder ab, wobei zur Einstellung der Federvorspannkraft der Ventil ^¬ stößel im Magnetanker verschoben wird.

Nunmehr ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektromagnetventil der angegebenen Art mit möglichst einfa ^¬ chen, funktionsgerechten Mitteln kostengünstig auszuführen und derart zu verbessern, dass eine einfache, präzise Ein ^¬ stellung des zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern vorgesehenen Restluftspalts möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Elektromagnetven ^¬ til der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren 1 bis 4 hervor. ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung an ^¬ hand eines Längsschnitts durch ein Elektromagnet ^¬ ventil, dessen Einstellhülse einen Bund zur ver ^¬ besserten Zentrierung der Magnetankerbaugruppe innerhalb des Ventilgehäuses aufweist, ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung an ^¬ hand eines Längsschnitts durch ein Elektromagnet ^¬ ventil, dessen Einstellhülse einen Bund aufweist, der bei elektromagnetischer Erregung des Magnetankers vollflächig und damit verschleißfrei am Mag ^¬ netkern anliegt, ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung an ^¬ hand eines Längsschnitts durch ein Elektromagnet ^¬ ventil, dessen Ventilstößel mittels einer Zent ^¬ rierscheibe in Richtung auf den Ventilsitz geführt ist, ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung an ^¬ hand eines Längsschnitts durch ein Elektromagnet ^¬ ventil, dessen Magnetanker einen verlängerten Führungsabschnitt aufweist, der sich in ein topfför- mig geschlossenes Ventilgehäuseunterteil er ^¬ streckt .

Nachfolgend sollen zunächst die Gemeinsamkeiten aller in den Figuren 1 bis 4 abgebildeten Elektromagnetventile erläutert werden, die bevorzugt für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug- Bremsanlagen verwendet werden. Die gezeigten Elektromagnet- ventile bestehen aus an sich bekannten Funktionselementen. Dazu gehört jeweils ein in einem Ventilgehäuse 14 angeordne ^¬ te Ventildurchlass 13, der mittels eines an einem Magnetan ^¬ ker 2 angeordneten Ventilstößels 4 unter der Wirkung einer Rückstellfeder 8 verschlossen oder mittels einer nicht abgebildeten Magnetspule geöffnet werden kann. Hierzu ist der Magnetanker 2 abschnittsweise entlang seiner Mantelfläche über einen definierten Arbeitshub axial beweglich im Ventilgehäuse 14 geführt, wobei sich die Rückstellfeder 8 mit ih ^¬ rem vom Magnetanker 3 abgewandten Federende an einem das Ventilgehäuse 14 verschließenden Magnetkern 5 abstützt. In den vorliegenden vier Ausführungsbeispielen ist der Magnetkern 5 jeweils als Verschlussstopfen in einer austenitischen Gehäusehülse 15 eingepresst, die als Bestandteil des Ventil ^¬ gehäuses 14 mit einem dickwandigen, steifen Rohrkörper 16 verschweißt ist, der die sichere Befestigung in einer Ven ^¬ tilaufnahmebohrung eines Ventilaufnahmekörpers gewährleis ^¬ tet .

Alle abgebildeten Elektromagnetventile sind in der elektro ^¬ magnetisch nicht erregten Stellung geschlossen, wozu sich jeweils die oberhalb des Magnetankers 2 angeordnete Rück ^¬ stellfeder 8 unmittelbar auf dem Ventilstößel 4 abstützt, der abschnittsweise innerhalb einer koaxialen Bohrung 1 des Magnetankers 2 aufgenommen ist. Mittels einer geeigneten elektronischen Analogregelung lässt sich jeweils die auf das Ventilgehäuse 14 aufzusteckende Ventilspule stromproportio ^¬ nal ansteuern, womit die Voraussetzung für eine stufenlose Regelung des Ventildurchsatzes gegeben ist.

Um eine präzise Einjustierung der in den Figuren 1 bis 4 abgebildeten Elektromagnetventile zu gewährleisten, ist je- weils in der Bohrung 1 des Magnetankers 2 eine Einstellhülse 3 fixiert, in welcher der Ventilstößel 4 abschnittsweise be ^¬ festigt ist. Durch die Einstellhülse 3 ist eine besonders einfache, stufenlose Einstellung des Restluftspalts RLS ge ^¬ währleistet .

Um unerwünschte magnetische Streuflüsse als auch das soge ^¬ nannte magnetische Kleben des Magnetankers 2 am Magnetkern 5 zu verhindern, ist die Einstellhülse 3 aus einem den Magnet- fluss nicht leitenden Werkstoff, insbesondere einem

austentischen Stahl hergestellt.

Wie aus allen Figuren hervor geht, weist die Einstellhülse 3 an der dem Magnetkern 5 zugewandten Stirnfläche des Magnetankers 2 einen Überstand 6 auf, dessen axiale Erstreckung dem bei elektromagnetischer Erregung präzise einzuhaltenden Restluftspalt RLS zwischen dem Magnetanker 2 und dem Magnet ^¬ kern 5 entspricht. Hierzu ist die Einstellhülse 3 ab ^¬ schnittsweise mittels einer Schiebepresspassung in der Bohrung 1 des Magnetankers 2 beliebig einstellbar.

Auf gleiche Befestigungsweise ist der Ventilstößel 4 in der Einstellhülse 3 fixiert, wobei die Einpresstiefe des Ventil ^¬ stößels 4 in der Einstellhülse 3 durch einen in der Einstellhülse 3 erforderlichen Einbauraum 7 für die Rückstellfeder 8 definiert ist.

Sowohl die zwischen der Einstellhülse 3 und dem Magnetanker 2 als auch die zwischen der Einstellhülse 3 und dem Ventil ^¬ stößel 4 wirksame Reibkraft der Schiebepresspassung ist vom Betrag her mindestens so groß wie die beim Ventilschalten auf die Einstellhülse 3 und den Ventilstößel 4 einwirkenden mechanischen und hydraulischen Kräfte. In diesem Zusammenhang weist die Einstellhülse 3 zwei Halteabschnitte 9, 10 auf, wovon der erste Halteabschnitt 9 die Pressverbindung zwischen dem Außenmantel der Einstellhülse 3 und der Bohrung 1 umfasst, während der zweite Halteabschnitt 10 durch die Pressverbindung zwischen dem Innenmantel der Einstellhülse 3 und dem Ventilstößel 4 definiert ist.

Ferner geht aus sämtlichen Figuren hervor, dass im Anschluss an den ersten Halteabschnitt 9 im Bereich des zweiten Halteabschnitts 10 ein Ringraum 23 zwischen der Einstellhülse 3 und der Bohrung 1 im Magnetanker 2 vorgesehen ist, sodass eine im Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Halteabschnitt 10 in der Einstellhülse 3 angeordnete Druck ^¬ ausgleichsbohrung 11 über den Ringraum 23 mit einem die Rückstellfeder 8 in der Einstellhülse 3 aufnehmenden Einbauraum 7 in hydraulisch druckausgleichender Verbindung steht. Weiterhin erlaubt der Ringraum 23 eine toleranzausgleichende radiale Aufweitung des zweiten Halteabschnitts 10, wodurch das Einpressen des Ventilstößels 4 in die Einstellhülse 3 begünstigt wird.

Weiterhin geht aus den Figuren 1 bis 4 hervor, dass die Einstellhülse 3 zumindest an einem Hülsenende mit einem Bund 12 versehen ist, der gemäß den Figuren 2 bis 4 entweder als Axialanschlag am Magnetkern 5 oder nach der Figur 1 als Anker- sowie Stößelzentrierhilfe an der Innenwand des Ventil ^¬ gehäuses 14 abschnittsweise anliegt, wozu die Einstellhülse 3 unterhalb des Magnetankers 2 mit dem Bund 12 hervor steht. Der Bund 12 hat über den Umfang verteilt mehrere Aussparungen, die einen ungehinderten Ausgleich des zwischen dem unter- und oberhalb des Bunds 12 im Ventilgehäuse 14 befindli- chen Flüssigkeitsvolumens ermöglichen.

Durch die nicht magnetischen Eigenschaften der Einstellhülse 3 und des daran angebrachten Bunds 12 ergibt sich nach der Figur 1 vorteilhaft eine nicht magnetische und damit rei- bungsminimierte Führung für den Ventilstößel 4 und den Mag ^¬ netanker 2 im Ventilgehäuse 14. Da der Ventilstößel 4 unmit ^¬ telbar in die nicht magnetische Einstellhülse 3 eingepresst ist, besteht folglich kein Kontakt zum magnetischen Werkstoff des Magnetankers 2, womit im Sinne einer magnetischen Entkoppelung der Ventilstößel 4 unabhängig vom gewählten Werkstoff keiner unerwünschten Magnetisierung ausgesetzt ist, welche die Ventilregelung nachteilig beeinflussen könnte .

Einzelne Unterschiede zwischen den in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen sollen nachfolgend erläutert werden .

Wie bereits eingangs kurz erwähnt wurde, zeigt die Figur 1 eine Verlängerung der Einstellhülse 3 unterhalb des Magnet ^¬ ankers 2, um über den am Ende der Verlängerung ausgebildeten Bund 12 eine präzise Führung des Magnetankers 2 mit dem Ven ^¬ tilstößel 4 in Richtung auf den Ventilsitz 19 im Ventilgehäuse 14 zu gewährleisten.

Von Figur 1 abweichend zeigen die Figuren 2 und 4 zur präzisen Führung des Magnetankers 2 sowie des Ventilstößels 4 in Richtung auf den Ventilsitz 19 eine Verlängerung des Magnetankers 2 mit mehreren Führungsrippen 21, die sich an der Innenwand des Ventilgehäuses 14 abstützen. Eine weitere Abwandlung zur präzisen Führung des Magnetankers 2 mit dem Ventilstößel 4 in Richtung auf den Ventilsitz 19 geht aus der Figur 3 hervor, wonach unterhalb des Magnet ^¬ ankers 2 im Ventilgehäuse 14 eine nicht magnetische, mit Druckausgleichsöffnungen versehene Zentrierscheibe 22 fixiert ist, durch die sich der Ventilstößel 4 mit geringem Laufspiel hindurch erstreckt.

Bezüglich des Aufbaus der Ventilgehäuse 14 sei erwähnt, dass die in den Figuren 1 bis 3 abgebildeten Elektromagnetventi ^¬ len über einen massiven Rohrkörper 16 verfügen, in dem der Ventilsitz 19 als separates Bauteil eingepresst ist. In den Figuren 1 bis 3 setzt sich das Ventilgehäuse 14 jeweils aus dem Rohrkörper 19 und der mit dem Rohrkörper 19 verschweißten Gehäusehülse 15 zusammen. Hiervon abweichend ist in der Figur 4 der Rohrkörper 16 auf der von der Gehäusehülse 15 entgegengesetzten Stirnseite mit einer weiteren dünnwandigen, topfförmigen Gehäusehülse 17 verbunden, mit der Besonderheit, dass die weitere Gehäusehülse 17 einen radial um ^¬ laufenden Bund aufweist, der in einer Ausnehmung 18 am Rohrkörper 6 mittels eines geeigneten Werkzeugs plastisch verformt fixiert ist. Die weitere Gehäusehülse 17 besteht aus einem gehärteten, ferritischen Werkstoff, um alternativ zur Darstellung in den Figuren 1 bis 3 bei Wunsch oder Bedarf den Ventilsitz 19 im Tiefziehverfahren möglichst verschleißfrei unmittelbar am Boden der topfförmigen Gehäusehülse 1 ausführen zu können. Der im Ventilsitz 19 angeordnete Ven- tildurchlass 13 als auch der in der Wand der weiteren

Gehäusehülse 17 angeordnete Durchlass 20 lassen sich sodann gemeinsam besonders kostengünstig im Stanz- bzw. Prägeverfahren herstellen. Anhand der vorgestellten Konstruktionsmerkmalen ergibt sich somit ein Elektromagnetventil, dessen Restluftspalt RLS mit ^¬ tels der in der Bohrung 1 des Magnetankers 2 eingepressten Einstellhülse 3 einfach und präzise eingestellt werden kann, indem die Einstellhülse 3 lediglich bis zum Erreichen des gewünschten Überstands 6 an der Oberseite des Magnetankers 2 verschoben wird, wobei der Überstand 6 dem Maß des Restluft ^¬ spalts RLS entspricht.

Um die bei der Fertigung der Rückstellfeder 8 auftretenden Toleranzen ausgleichen zu können, erfolgt ebenso einfach und präzise eine Einstellung des für die Rückstellfeder 8 erforderlichen Einbauraums 7, indem sich die Rückstellfeder 4 auf der Stirnseite des Ventilstößels 4 abstützt, während der Ventilstößel 4 bis zum Erreichen einer definierten Federlänge kontinuierlich in dem zweiten Halteabschnitt 10 der Einstellhülse 3 verschoben wird.

Bezugs zeichenliste

1 Bohrung

2 Magnetanker

3 Einstellhülse

4 Ventilstößel

5 Magnetkern

6 Überstand

7 Einbauraum

8 Rückstellfeder

9 Halteabschnitt

10 Halteabschnitt

11 Druckausgleichsbohrung

12 Bund

13 Ventildurchlass

14 Ventilgehäuse

15 Gehäusehülse

16 Rohrkörper

17 Gehäusehülse

18 Ausnehmung

19 Ventilsitz

20 Durchlass

21 Führungsrippe

22 Zentrierscheibe

23 Ringraum