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DE10337206B4 - Proportional hydraulic solenoid valve - Google Patents

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DE10337206B4
DE10337206B4 DE10337206A DE10337206A DE10337206B4 DE 10337206 B4 DE10337206 B4 DE 10337206B4 DE 10337206 A DE10337206 A DE 10337206A DE 10337206 A DE10337206 A DE 10337206A DE 10337206 B4 DE10337206 B4 DE 10337206B4
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Germany
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interior
armature
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hydraulic solenoid
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Michael Reichenmiller
Michael Scheurer
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ZF Lenksysteme GmbH
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Abstract

Proportional-Hydraulik-Magnetventil (10, 11), insbesondere zur Volumenstrom-Steuerung an einer volumetrischen Hydraulikpumpe, z.B. Kraftfahrzeug-Lenkhelfpumpe, mit den folgenden Merkmalen:
a) ein Ventilkörper (16), der einen Magnetanker (15) trägt, ist in einem Ventilgehäuse (17, 23) beweglich gelagert;
b) der Magnetanker (15) ist von einem Spulenkörper (12, 13, 14) umgeben, mit einer elektrischen Spule (12), der eine variable Stromstärke zuführbar ist;
c) der Spulenkörper (12, 13, 14) bildet einen nach außen hermetisch geschlossenen Innenraum (30), der durch den Magnetanker (15) in zwei Bereiche unterteilt ist und der mit dem Innenraum (31) des Ventilgehäuses (17, 23) kommuniziert, so dass im Betrieb beide Innenräume mit der Hydraulikflüssigkeit angefüllt sind;
d) in den Innenraum (30) des Spulenkörpers (12, 13, 14) erstreckt sich, ausgehend vom Ventilgehäuse (17, 23), ein Steuerhohlzylinder (18), in den der Magnetanker (15) im erregten Zustand mit einem sich verjüngenden Bereich eintaucht;
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Bereiche des...
Proportional hydraulic solenoid valve (10, 11), in particular for volume flow control on a volumetric hydraulic pump, eg motor vehicle power steering pump, with the following features:
a) a valve body (16) carrying a magnet armature (15) is movably mounted in a valve housing (17, 23);
b) the magnet armature (15) is surrounded by a bobbin (12, 13, 14), with an electric coil (12) to which a variable current can be fed;
c) the bobbin (12, 13, 14) forms an outwardly hermetically sealed interior (30), which is divided by the armature (15) into two areas and which communicates with the interior (31) of the valve housing (17, 23) so that in operation both interior spaces are filled with the hydraulic fluid;
d) in the interior (30) of the bobbin (12, 13, 14) extends, starting from the valve housing (17, 23), a control cylinder (18), in which the armature (15) in the excited state with a tapered region dips;
characterized in that
the two areas of the ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Proportional-Hydraulik-Magnetventil, insbesondere zur Volumenstrom-Steuerung an einer volumetrischen Hydraulikpumpe, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a proportional hydraulic solenoid valve, in particular for volume flow control on a volumetric hydraulic pump, after in the preamble of claim 1 closer defined type.

Derartige Einrichtungen benötigt man z.B. in hydraulischen Hilfskraftlenkungen für Kraftfahrzeuge. Der Zweck besteht darin, dass die von einem Fahrer zur Durchführung von Lenkbewegungen aufzubringende Kraft reduziert bzw. hydraulisch unterstützt wird.such Facilities needed one e.g. in hydraulic power steering systems for motor vehicles. The purpose is that of a driver to carry out Steering movements applied force is reduced or hydraulically assisted.

Die Erfindung geht aus von einem Proportional-Hydraulik-Magnetventil, welches beschrieben ist als Teil einer hydraulischen Hilfskraftlenkung in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 102 05 859.8 vom 13.02.2002. Das dort beschriebene Magnetventil umfasst einen beweglichen stangenförmigen Ventilkörper, auch Regelstift genannt, an dem ein Magnetanker befestigt ist. Der Ventilkörper dient also zugleich als Ankerachse. Zu deren Lagerung ist eine Ankerführung, auch Einschraubstück genannt, in ein Ventilgehäuse eingesetzt. An der Ankerführung ist ein Spulenkörper befestigt, der in bekannter Weise eine elektrische Spule und einen Spulenkäfig umfasst, durch den sich eine nicht-magnetisierbare Hülse erstreckt, die den Magnetanker unmittelbar umhüllt.The invention is based on a proportional hydraulic solenoid valve, which is described as part of a hydraulic power steering system in the non-prepublished patent application DE 102 05 859.8 from 13.02.2002. The solenoid valve described therein comprises a movable rod-shaped valve body, also called regulating pin, to which a magnet armature is attached. The valve body thus also serves as an anchor axis. For their storage, an anchor guide, also called Einschraubstück, used in a valve housing. At the armature guide, a bobbin is attached, which comprises in a known manner an electric coil and a coil cage through which extends a non-magnetizable sleeve, which encloses the magnet armature directly.

Betriebsbedingt ist der Innenraum des Ventilgehäuses mit Flüssigkeit gefüllt. Der stangenförmige Ventilkörper (= Ankerachse) weist eine durchgehende zentrale Bohrung auf. Somit ist der nach außen hermetisch geschlossene Innenraum des Spulenkörpers (insbesondere der genannten Hülse) ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllt.operationally is the interior of the valve body with liquid filled. The rod-shaped valve body (= Anchor axis) has a continuous central bore. Consequently is the hermetic to the outside closed interior of the bobbin (in particular the aforementioned sleeve) also with liquid filled.

Die bisherigen Magnetventile der vorbeschriebenen Art erfüllen ihren Zweck noch nicht in befriedigender Weise. Die Kennlinien "Ankerhub über Stromstärke" und/oder "Volumenstrom über Stromstärke" sind zum Teil wellig oder gar unstetig; außerdem sind sie bei verschiedenen Magnetventilen einer Serie teilweise unterschiedlich. Anscheinend erfolgt manchmal ein ruckartiges Lösen des Magnetankers aus der Endposition, bei welcher das Ventil geschlossen, nahezu geschlossen oder offen ist (je nach Ausführung des Stellgliedes). Manchmal stellt man auch fest, dass ein Magnetventil unterschiedlich reagiert, wenn sich die Viskosität der Flüssigkeit (insbesondere Hydrauliköl) ändert, so insbesondere bei unterschiedlichen Temperaturen. Häufig ist auch störend, dass die Kennlinie eine starke Hysterese aufweist.The Previous solenoid valves of the type described above meet their Purpose not yet satisfactorily. The characteristics "armature stroke over current" and / or "flow over current" are partly wavy or even unsteady; Furthermore they are partial to different solenoid valves in a series differently. Apparently sometimes a jerky release of the armature occurs from the end position, where the valve is closed, almost closed or open (depending on the version of the actuator). Sometimes poses One also notes that a solenoid valve reacts differently when the viscosity the liquid (especially hydraulic oil) changes, so especially at different temperatures. Frequently also disturbing, that the characteristic has a strong hysteresis.

Weitere Proportional-Hydraulik-Magnetventile sind in der DE 102 40 774 A1 , der DE 199 12 488 A1 oder der DE 197 17 445 A1 beschrieben. Auch diese Lösungen können jedoch nicht zur Beseitigung der oben angeführten Probleme beitragen.Other proportional hydraulic solenoid valves are in the DE 102 40 774 A1 , of the DE 199 12 488 A1 or the DE 197 17 445 A1 described. However, these solutions also can not help to overcome the above problems.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Proportional-Hydraulik-Magnetventile dahingehend zu verbessern, dass möglichst viele der nachfolgend angegebenen Forderungen erfüllt werden:

  • A) Die Kennlinien des Magnetventils "Ankerhub über Stromstärke" und/oder "Volumenstrom über Stromstärke" sollen stetig und möglichst glatt verlaufen.
  • B) Die Hysterese der Kennlinie soll möglichst weitgehend verringert werden.
  • C) Der Einfluss unterschiedlicher Viskosität des zu steuernden Flüssigkeitsstromes soll möglichst weitgehend verringert werden;
  • D) ein ruckartiges Lösen des Ankers aus seiner Endposition soll vermieden werden.
  • E) Bei Serienfertigung sollen die Einzelstücke möglichst gleiche Eigenschaften aufweisen, insbesondere gleichförmige Kennlinien.
Thus, the present invention has the object to improve the previous proportional hydraulic solenoid valves to the effect that as many of the following requirements are met:
  • A) The characteristic curves of the solenoid valve "armature stroke over amperage" and / or "volumetric flow over amperage" should be continuous and as smooth as possible.
  • B) The hysteresis of the characteristic should be reduced as much as possible.
  • C) The influence of different viscosity of the fluid flow to be controlled should be reduced as much as possible;
  • D) a jerky release of the armature from its end position should be avoided.
  • E) In mass production, the individual pieces should have the same properties as possible, in particular uniform characteristics.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst.According to the invention this Problem solved by the characterizing part of claim 1.

Zu der erfindungsgemäßen Lösung, die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist, führte die Erkenntnis, dass man im Innenraum des Spulenkörpers den Flüssigkeitsströmen, die durch ein Bewegen des Magnetankers ausgelöst werden, ausreichende Beachtung schenken muss. Insbesondere muss vermieden werden, dass der Magnetanker bei einer achsparallelen Bewegung innerhalb der nicht-magnetischen Hülse wie ein Kolben eines Hy draulikzylinders wirkt. Jedenfalls muss berücksichtigt werden, dass der Magnetanker den nach außen hermetisch geschlossenen Innenraum des Spulenkörpers in zwei Bereiche unterteilt.To the solution according to the invention, the indicated in the characterizing part of claim 1, led to the realization that one in the interior of the bobbin the liquid streams, the caused by moving the armature, sufficient attention must give. In particular, it must be avoided that the armature in an axis-parallel movement within the non-magnetic Sleeve like a piston of a hydraulic cylinder acts. In any case, it must be taken into account that the magnet armature hermetically sealed to the outside Interior of the bobbin divided into two areas.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die beiden Bereiche des Spulenkörper-Innenraums miteinander kommunizieren, sodass bei einer (den Ventilkörper verstellenden) Bewegung des Magnetkörpers ein im wesentlichen ungedrosselter Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Bereichen des Spulenkörper-Innenraums gewährleistet ist. Hierdurch kann die aus Ventilkörper und Magnetanker bestehende bewegliche Baueinheit auf eine Änderung der Stromstärke wesentlich rascher und zuverlässiger als bisher reagieren.According to the invention, it is provided that the two areas of the bobbin interior with each other communicate so that with a (the valve body adjusting) movement of the magnetic body a substantially unthrottled fluid exchange between the two areas of the bobbin interior guaranteed is. This allows the existing valve body and armature moving assembly on a change the current strength much faster and more reliable react as before.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der größte Außendurchmesser des Magnetankers kleiner ist als der Innendurchmesser des den Magnetanker unmittelbar umhüllenden Bereiches des Spulenkörpers, vorzugsweise also der nicht-magnetischen Hülse. Außerdem können im Magnetanker und/oder in dem den Anker umhüllenden Bereich des Spulenkörpers Kanäle vorgesehen werden, welche die beiden Bereiche des Spulenkörper-Innenraumes miteinander verbinden.In an advantageous embodiment can be provided that the largest outer diameter of the armature is smaller than the inner diameter of the magnet armature immediately enveloping portion of the bobbin, preferably so the non-magnetic sleeve. In addition, channels may be provided in the magnet armature and / or in the region of the coil former enveloping the armature, which channels connect the two regions of the coil former interior to one another.

Um die Leichtgängigkeit der (aus Ventilkörper und Magnetanker bestehenden) beweglichen Baueinheit noch weiter zu erhöhen, kann – gemäß einem wichtigen weiterführenden Gedanken der Erfindung – folgendes vorgesehen werden: Es wird sichergestellt, dass ein im wesentlichen ungedrosselter Flüssigkeitsaustausch auch zwischen dem Innenraum des Spulenkörpers und dem In nenraum des Ventilgehäuses stattfindet. Dies geschieht dadurch, dass die bewegliche Baueinheit bzw. der Ventilkörper in der Ankerführung (= Einschraubstück) mit einem gewissen Spiel geführt ist. Außerdem ist folgendes zu beachten: Damit sich der Ankerhub proportional zur Stromstärke verhält, erstreckt sich in den Innenraum des Spulenkörpers ein Steuerhohlzylinder, in den der Magnetanker im erregten Zustand mit einem sich verjüngenden Bereich eintaucht. Im Innenraum des Steuerhohlzylinders ist ein sogenannter Vorderanschlag vorgesehen; daran legt sich beim Gesamt-Ankerhub eine nicht-magnetisierbare Antihaftscheibe an, die an der einen Ankerstirnfläche vorgesehen ist. Um ein mechanisches Hängenbleiben der Antihaftscheibe am Steuerzylinder mit Sicherheit zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Antihaftscheibe auch schon im nicht-erregten Zustand (wobei der Anker am oberen Endanschlag anliegt) zumindest teilweise in den Steuerhohlzylinder eingetaucht ist.Around the ease of movement the (from valve body and magnetic armature existing) moving assembly even further to increase, can - according to one important secondary Thought of the invention - the following It will be ensured that a substantially unthrottled fluid exchange also takes place between the interior of the bobbin and the inner space of the valve housing. This happens because the movable unit or the Valve body in the anchor guide (= Screw-in piece) with a certain play is. Furthermore Note the following: So that the armature stroke is proportional to the amperage behave extends in the interior of the bobbin a control cylinder, in the magnet armature in the excited state with a tapered Immersed area. In the interior of the control cylinder is a so-called front stop provided; it lays on the total anchor stroke a non-magnetizable non-stick disc, which on the one Armature end face is provided. To a mechanical snagging of the non-stick disc on the control cylinder to avoid with certainty, it is provided that the non-stick disc even in the non-excited state (where the armature rests against the upper end stop) at least partially in the control hollow cylinder is immersed.

Wichtig ist nun, dass zwischen der Außenkontur der Antihaftscheibe und der Innenwand des Steuerzylinders wiederum ein ausreichender Strömungsquerschnitt vorgesehen ist, der einen im wesentlichen ungedrosselten Flüssigkeitsausgleich zwischen den beiden Seiten der Antihaftscheibe ermöglicht. Vorzugsweise wird eine ovale Form der Antihaftscheibe vorgesehen. Andere Formen sind ebenso möglich, wie z.B. Dreieck, Quadrat, Stern oder dergleichen.Important is now that between the outer contour the non-stick disc and the inner wall of the control cylinder turn a sufficient flow cross-section is provided, which is a substantially unthrottled fluid compensation between the two sides of the non-stick disc allows. Preferably, an oval shape of the non-stick disc is provided. Other forms are also possible such as. Triangle, square, star or the like.

Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken wird an dem genannten (im Steuerhohlzylinder befindlichen) Vorderanschlag eine großzügige Fase vorgesehen. Hierdurch wird eine bisher dort vorhandene relativ scharfe Kante vermieden, so dass die Flüssigkeit dort nunmehr weitgehend verwirbelungsfrei geführt wird. Außerdem wird die Flüssigkeitsströmung nunmehr durch die dort meistens befindliche Druckfeder weniger behindert als bisher.According to one Another idea of the invention is on said (in the control cylinder located) front stop a generous chamfer provided. This will avoided a previously existing there relatively sharp edge, so that the liquid There is now largely carried out without turbulence. In addition, will the liquid flow now less obstructed by the there most compression spring as before.

Die zuvor beschriebene Fase, welche eine bisherige scharfe Kante beseitigt, sorgt zusätzlich für einen überraschenden Effekt: Die magnetischen Feldlinien verlaufen wesentlich günstiger, d.h. harmonischer als bisher. Anscheinend hat nämlich die bisherige scharfe Kante als sogenannte Streukante gewirkt, wodurch bisher die magnetischen Feldlinien ungleichmäßig und streuend verlaufen sind. Dank der Erfindung konnte nunmehr ein verbesserter Wirkungsgrad des Elektromagneten erzielt werden, d.h. eine höhere Ankerkraft bei einer vorgegebenen Stromstärke. Wiederum ist auch für die Serienfertigung durch die Fase ein Vorteil erzielbar: Die magnetischen Eigenschaften der Einzelstücke sind viel gleichmäßiger als bisher; d.h. die Einzelstücke haben weitgehend gleiche Wirkungsgrade und einen weitgehend gleichen Kennlinienverlauf.The previously described bevel, which eliminates a previous sharp edge, provides additional for a surprise Effect: The magnetic field lines are much cheaper i.e. more harmonious than before. Apparently, the former has sharp Edge acted as a so-called scattering edge, whereby previously the magnetic Field lines uneven and are scattered. Thanks to the invention could now be an improved Efficiency of the electromagnet can be achieved, i. a higher anchor force at a given current level. Again, it is also for mass production through the chamfer an advantage achievable: The magnetic Properties of the individual pieces are much smoother than so far; i.e. the individual pieces have largely the same efficiencies and a largely same Characteristic curve.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.advantageous Embodiments emerge from the other subclaims. One embodiment The invention will be described below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 einen Längsschnitt durch ein Proportional-Hydraulik-Magnetventil; dargestellt ist der stromlose Zustand bei dem das Ventil geöffnet ist, 1 a longitudinal section through a proportional hydraulic solenoid valve; shown is the de-energized state in which the valve is open,

2 den Zustand bei maximaler Stromstärke (Gesamt-Ankerhub), mit stark gedrosseltem Volumenstrom; und 2 the state at maximum current (total armature stroke), with strongly throttled volume flow; and

3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der 2. 3 a cross section along the line III-III of 2 ,

Das in 1 dargestellt Proportional-Hydraulik-Magnetventil umfasst einen Proportional-Elektromagneten 10 und ein Hydraulikventil 11 zur Steuerung des Druckes und/oder des Volumenstroms einer Flüssigkeit, vorzugsweise eines Hydrauliköls. Der Elektromagnet 10 hat einen Spulenkörper umfassend eine elektrische Spule 12, die sich in einem magnetisierbaren Spulenkäfig 13 befindet und eine nicht-magnetische Hülse 14. Die Hülse 14 erstreckt sich durch den Spulenkäfig 13, sie umhüllt einen in Achsrichtung der Spule 12 beweglichen Magnetanker 15. Das in der Zeichnung obere Ende der Hülse 14 begrenzt den Innenraum des Elektromagneten 10 nach außen hin flüssigkeitsdicht. Der Magnetanker 15 ist auf einer Ankerachse 16 befestigt, mit deren Hilfe er in einer stationären Ankerführung 17 (auch "Einschraubstück" genannt) geführt ist. Das andere Ende der Ankerachse 16 ist als Ventilkörper ausgebildet.This in 1 Proportional hydraulic solenoid valve includes a proportional solenoid 10 and a hydraulic valve 11 for controlling the pressure and / or the volume flow of a liquid, preferably a hydraulic oil. The electromagnet 10 has a bobbin comprising an electrical coil 12 located in a magnetizable coil cage 13 located and a non-magnetic sleeve 14 , The sleeve 14 extends through the coil cage 13 , it envelops one in the axial direction of the coil 12 movable armature 15 , The upper end of the sleeve in the drawing 14 limits the interior of the electromagnet 10 liquid-tight to the outside. The magnet armature 15 is on an anchor axle 16 fixed, with the help of which he is in a stationary anchor guide 17 (also called "Einschraubstück") is performed. The other end of the anchor axle 16 is designed as a valve body.

Der durch den Magnetanker 15 angetriebene Ventilkörper 16 ist Teil des genannten Hydraulikventils 11. Dieses umfasst ein Ventilgehäuse 23 mit Blendeneinsatz 25, Zulaufkanal 28 und Ablaufkanal 29. Der Blendeneinsatz 25 besitzt eine Blendenöffnung 26, die durch Bewegung des Ventilkörpers 16 mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen wird.The one through the magnet armature 15 driven valve body 16 is part of the said hydraulic valve 11 , This includes a valve housing 23 with blen deneinsatz 25 , Inlet channel 28 and drainage channel 29 , The aperture insert 25 has an aperture 26 caused by movement of the valve body 16 more or less opened or closed.

An die in das Ventilgehäuse 23 eingeschraubte Ankerführung 17 ist ein magnetisierbarer Steuerhohlzylinder 18 angeformt, der sich in Richtung zum Magnetanker 15 hin erstreckt, so dass sich der Steuerhohlzylinder 18 im Inneren der nicht-magnetischen Hülse 14 befindet.To the in the valve housing 23 screwed anchor guide 17 is a magnetizable hollow control cylinder 18 molded, which moves in the direction of the armature 15 extends, so that the control hollow cylinder 18 inside the non-magnetic sleeve 14 located.

Der Magnetanker 15 verjüngt sich in Richtung zum Steuerhohlzylinder 18; er ist beispielsweise konisch. Er kann beispielsweise auch zusammengesetzt sein aus einem zylindrischen Bereich und einem sich in Richtung zum Steuerhohlzylinder verjüngenden Bereich. In jedem Fall ist der Magnetanker 15 derart gestaltet, dass er im erregten Zustand in den Steuerhohlzylinder 18 eintauchen kann. An seiner dem Steuerhohlzylinder 18 zugewandten Stirnfläche ist eine nicht-magnetisierbare Antihaftscheibe 20 vorgesehen, die sich ständig – zumindest teilweise – im Inneren des Steuerhohlzylinders befindet.The magnet armature 15 tapers towards the pilot cylinder 18 ; he is conical, for example. It may, for example, also be composed of a cylindrical region and a region tapering in the direction of the control hollow cylinder. In any case, the magnet armature 15 configured such that it in the excited state in the control hollow cylinder 18 can dive. At his the control cylinder 18 facing end face is a non-magnetizable non-stick disc 20 provided, which is constantly - at least partially - inside the hollow cylinder.

Zwischen dem Magnetanker 15 mit seiner Antihaftscheibe 20 einerseits und der Ankerführung 17 andererseits kann eine Druckfeder 22 eingespannt sein. Im stromlosen Zustand drückt die Druckfeder 22 den Magnetanker 15 an einen (in der Zeichnung oberen) Endanschlag 21a, der an die Hülse 14 angeformt ist. Bei voller Erregung des Elektromagneten (2), also wenn der Magnetanker den gesamten Ankerhub zurückgelegt hat, liegt die Antihaftscheibe 20 an einem (in der Zeichnung unteren) Vorderanschlag 21b an, der am Steuerhohlzylinder 18 angeformt ist. Die Antihaftscheibe 20 erleichtert das Wiederablösen des Magnetankers vom Vorderanschlag 21b.Between the magnet armature 15 with its non-stick disc 20 on the one hand and the anchor guide 17 On the other hand, a compression spring 22 be clamped. When de-energized, the compression spring pushes 22 the magnet armature 15 to a (upper in the drawing) end stop 21a that is attached to the sleeve 14 is formed. At full excitation of the electromagnet ( 2 ), so when the armature has covered the entire armature stroke, the non-stick washer is located 20 on a (lower in the drawing) front stop 21b on, the control hollow cylinder 18 is formed. The non-stick disc 20 facilitates the redelivery of the magnet armature from the front stop 21b ,

Die Anordnung ist derart getroffen, dass im nicht-erregten Zustand (wie in 1 dargestellt) die dem Steuerhohlzylinder 18 zugewandte Ankerstirnfläche sich noch außerhalb des Steuerhohlzylinders 18 befindet, jedoch in einem relativ kleinen Abstand, der nur einem Bruchteil des Gesamt-Ankerhubs entspricht. Dieser Abstand kann beispielsweise 20 bis 30 % des Gesamt-Ankerhubs betragen.The arrangement is such that in the non-energized state (as in 1 shown) the control hollow cylinder 18 facing anchor end face is still outside of the hollow control cylinder 18 is located, but at a relatively small distance, which corresponds to only a fraction of the total anchor stroke. This distance may be, for example, 20 to 30% of the total anchor stroke.

Beim Betrieb des Proportional-Hydraulik-Magnetventils ist nicht nur das Innere des Ventilkörpers 23 mit Flüssigkeit gefüllt, sondern über die zentrale Bohrung 27 der Ankerachse 16 auch der Innenraum der Hülse 14 und des Steuerhohlzylinders 18. Damit die zum Verstellen des Ventils 11 erforderlichen Bewegungen der (aus Anker 15, Ankerachse 16 und Antihaftscheibe 20 bestehenden) Baueinheit möglichst unbehindert stattfinden können, ist gemäß der Erfindung folgendes vorgesehen:
Der größte Außendurchmesser des (ähnlich einer Birne geformten) Magnetankers 15 ist deutlich kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 14. Ferner weist der Magnetanker 15 einige Kanäle 32 auf, so das z.B. bei einer Bewegung des Ankers nach unten Flüssigkeit im wesentlichen ungedrosselt nach oben strömen kann.
When operating the proportional hydraulic solenoid valve is not only the interior of the valve body 23 filled with liquid but over the central bore 27 the anchor axis 16 also the interior of the sleeve 14 and the control cylinder 18 , So that for adjusting the valve 11 required movements of the (from anchor 15 , Anchor axle 16 and non-stick disc 20 existing) unit can take place as freely as possible, according to the invention provides the following:
The largest outer diameter of the (similar to a pear shaped) magnet armature 15 is significantly smaller than the inner diameter of the sleeve 14 , Furthermore, the magnet armature 15 some channels 32 on, so that, for example, during a movement of the armature down liquid can flow substantially unthrottled upwards.

Die Antihaftscheibe 20 hat (als Beispiel) gemäß 3 eine im wesentlichen ovale Form, wobei ihr größter Außendurchmesser D größer ist als der kleinste Außendurchmesser des z.B. konischen Teils des Magnetankers. Wiederum kann bei einer Bewegung des Ankers 15 z.B. nach unten Flüssigkeit aus dem Inneren des Steuerzylinders 18 im wesentlichen ungedrosselt nach oben strömen. Ein Teil dieser Flüssigkeit kann jedoch auch nach unten abströmen, weil am Vorderanschlag 21b eine großzügige Fase 19 vorgesehen ist und weil zwischen Ankerachse 16 und Ankerführung 17 ein weites Spiel vorhanden ist.The non-stick disc 20 has (as an example) according to 3 a substantially oval shape, with its largest outer diameter D is greater than the smallest outer diameter of the conical part of the armature, for example. Again, during a movement of the anchor 15 eg downwards liquid from the inside of the control cylinder 18 flow substantially unthrottled upwards. However, a part of this liquid can also flow down, because at the front stop 21b a generous chamfer 19 is provided and because between anchor axis 16 and anchor guide 17 a wide game is available.

1010
Proportional-ElektromagnetProportional solenoid
1111
Hydraulik-ProportionalventilHydraulic proportional valve
1212
SpuleKitchen sink
1313
Spulenkäfigcoils cage
1414
Hülseshell
1515
Magnetankerarmature
1616
Ankerachse = Ventilkörperarmature axis = Valve body
1717
Ankerführung = EinschraubstückAnchor guide = screw-in
1818
SteuerhohlzylinderTax hollow cylinder
1919
Fasechamfer
2020
AntihaftscheibeNon-stick plate
21a21a
Endanschlagend stop
21b21b
Vorderanschlagfrontgauge
2222
Druckfedercompression spring
2323
Ventilgehäusevalve housing
2424
2525
Blendeneinsatzpanel insert
2626
Blendenöffnungaperture
2727
zentrale Bohrungcentral drilling
2828
Zulaufkanalinlet channel
2929
Ablaufkanaldrain channel
3030
Innenraum des Spulenkörpersinner space of the bobbin
3131
Innenraum des Ventilgehäusesinner space of the valve housing
3232
Kanalchannel

Claims (12)

Proportional-Hydraulik-Magnetventil (10, 11), insbesondere zur Volumenstrom-Steuerung an einer volumetrischen Hydraulikpumpe, z.B. Kraftfahrzeug-Lenkhelfpumpe, mit den folgenden Merkmalen: a) ein Ventilkörper (16), der einen Magnetanker (15) trägt, ist in einem Ventilgehäuse (17, 23) beweglich gelagert; b) der Magnetanker (15) ist von einem Spulenkörper (12, 13, 14) umgeben, mit einer elektrischen Spule (12), der eine variable Stromstärke zuführbar ist; c) der Spulenkörper (12, 13, 14) bildet einen nach außen hermetisch geschlossenen Innenraum (30), der durch den Magnetanker (15) in zwei Bereiche unterteilt ist und der mit dem Innenraum (31) des Ventilgehäuses (17, 23) kommuniziert, so dass im Betrieb beide Innenräume mit der Hydraulikflüssigkeit angefüllt sind; d) in den Innenraum (30) des Spulenkörpers (12, 13, 14) erstreckt sich, ausgehend vom Ventilgehäuse (17, 23), ein Steuerhohlzylinder (18), in den der Magnetanker (15) im erregten Zustand mit einem sich verjüngenden Bereich eintaucht; dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche des Spulenkörper-Innenraumes (30) miteinander kommunizieren, um bei einer Bewegung des Magnetankers (15) einen im wesentlichen ungedrosselten Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Bereichen des Spulenkörper-Innenraumes (30) zu ermöglichen.Proportional hydraulic solenoid valve ( 10 . 11 ), in particular for volume flow control on a volumetric hydraulic pump, eg motor vehicle power steering pump, having the following features: a) a valve body ( 16 ), a magnet armature ( 15 ) is in a valve housing ( 17 . 23 ) movably mounted; b) the armature ( 15 ) is from a bobbin ( 12 . 13 . 14 surrounded by an electric coil ( 12 ), to which a variable current is supplied; c) the bobbin ( 12 . 13 . 14 ) forms an outward hermetically sealed interior ( 30 ), which by the magnet armature ( 15 ) is divided into two areas and the one with the interior ( 31 ) of the valve housing ( 17 . 23 ) communicates, so that in operation both interior spaces are filled with the hydraulic fluid; d) in the interior ( 30 ) of the bobbin ( 12 . 13 . 14 ) extends, starting from the valve housing ( 17 . 23 ), a control cylinder ( 18 ), in which the armature ( 15 ) is immersed with a tapered region in the excited state; characterized in that the two areas of the bobbin interior ( 30 ) communicate with each other during a movement of the armature ( 15 ) a substantially unthrottled fluid exchange between the two areas of the bobbin interior ( 30 ). Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (16) mit Spiel in dem Ventilgehäuse (17) gelagert ist, um bei einer Bewegung des Magnetankers (15) einen im wesentlichen ungedrosselten Flüssigkeitsaustausch auch zwischen dem Innenraum (30) des Spulenkörpers (12, 13, 14) und dem Innenraum (31) des Ventilgehäuses (17, 23) zu ermöglichen.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 1, characterized in that the valve body ( 16 ) with play in the valve housing ( 17 ) is mounted to a movement of the armature ( 15 ) a substantially unthrottled fluid exchange also between the interior ( 30 ) of the bobbin ( 12 . 13 . 14 ) and the interior ( 31 ) of the valve housing ( 17 . 23 ). Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche des Innenraumes (30) durch Kanäle (32) miteinander kommunizieren, die sich im Magnetanker (15) und/oder in dem den Magnetanker (15) umhüllenden Bereich des Spulenkörpers (12, 13, 14) befinden.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 1 or 2, characterized in that the two areas of the interior ( 30 ) through channels ( 32 ) communicate with each other in the magnet armature ( 15 ) and / or in which the magnet armature ( 15 ) enveloping region of the bobbin ( 12 . 13 . 14 ) are located. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (12, 13, 14) einen magnetisierbaren Spulenkäfig (13) umfasst, durch den sich eine nicht-magetisierbare Hülse (14) erstreckt.Proportional hydraulic solenoid valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bobbin ( 12 . 13 . 14 ) a magnetizable coil cage ( 13 ), through which a non-magnetizable sleeve ( 14 ). Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruche 4, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Anker-Außendurchmesser (D) kleiner als der Innendurchmesser der Hülse (14) ist.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 4, characterized in that the largest armature outer diameter (D) smaller than the inner diameter of the sleeve ( 14 ). Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Steuerhohlzylinder (18) zugewandten Ankerstirnfläche eine nicht-magnetisierbare Antihaftscheibe (20) vorgesehen ist, die beim Gesamt-Ankerhub (2) an einem Vorderanschlag (21b) anliegt, der im Innenraum des Steuerhohlzylinders (18) gebildet ist.Proportional hydraulic solenoid valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the control hollow cylinder ( 18 ) facing the anchor end face a non-magnetizable non-stick disc ( 20 ) provided in the total armature stroke ( 2 ) on a front stop ( 21b ) rests, in the interior of the control cylinder ( 18 ) is formed. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftscheibe (20) auch schon im nicht-erregten Zustand, wobei der Magnetanker (15) am Endanschlag (21a) anliegt, zumindest teilweise in den Steuerhohlzylinder (18) eingetaucht ist.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 6, characterized in that the non-stick disc ( 20 ) even in the non-energized state, the magnet armature ( 15 ) at the end stop ( 21a ) is applied, at least partially into the control hollow cylinder ( 18 ) is immersed. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenkontur der Antihaftscheibe (20) und der Innenwand des Steuerhohlzylinders (18) für einen im wesentlichen ungedrosselten Flüssigkeits ausgleich ein ausreichender Strömungsquerschnitt vorgesehen ist.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 6 or 7, characterized in that between the outer contour of the non-stick disc ( 20 ) and the inner wall of the hollow control cylinder ( 18 ) is provided for a substantially unthrottled fluid compensation a sufficient flow cross-section. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftscheibe (20) eine ovale Form aufweist.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 8, characterized in that the non-stick disc ( 20 ) has an oval shape. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftscheibe (20) mehrere am Umfang verteilte Ausnehmungen aufweist, sodass sie nach Art eines Sternes geformt ist.Proportional hydraulic solenoid valve according to claim 7, characterized in that the non-stick disc ( 20 ) has a plurality of circumferentially distributed recesses so that it is shaped in the manner of a star. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Vorderanschlag (21b) eine Fase (19) vorgesehen ist, die den Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Innenraum des Steuerhohlzylinders (18) und dem Innenraum (31) des Ventilgehäuses (17, 23) erleichtert.Proportional hydraulic solenoid valve according to one of claims 6 to 10, characterized in that on the front stop ( 21b ) a chamfer ( 19 ) is provided, which the liquid exchange between the interior of the control cylinder ( 18 ) and the interior ( 31 ) of the valve housing ( 17 . 23 ) facilitated. Proportional-Hydraulik-Magnetventil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (D) der Antihaftscheibe (20) größer ist als der Außendurchmesser des verjüngten Endes des Magnetankers (15).Proportional hydraulic solenoid valve according to one of claims 8 to 11, characterized in that the outer diameter (D) of the non-stick disc ( 20 ) is greater than the outer diameter of the tapered end of the armature ( 15 ).
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