DE4041416A1

DE4041416A1 - Elektromagnetisches ventil

Info

Publication number: DE4041416A1
Application number: DE19904041416
Authority: DE
Inventors: Kiyohiko Sugiura; Nobuaki Miki; Takeshi Nasu; Masayuki Sugiura; Masao Saito
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1991-07-04
Also published as: US5160116A; JPH03199789A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem elektromagnetischen Ven til, und insbesondere mit einem elektromagnetischen Ventil, das eine Kugel hat, die durch den Antrieb der elektromagne tischen Einrichtung in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal derart verschiebbar ist, daß der Strömungsdurchgang umgeschaltet werden kann.

Auf diesem technischen Gebiet gibt es Einrichtungen, die bei spielsweise unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert werden.

Ein Zweiwege-Elektromagnetventil der üblichen Auslegung weist Folgendes auf: Ein Gehäuse 1; einen Kern 2; eine elektro magnetische Spule 4, die auf einen Spulenkörper 3 gewickelt ist; einen Anschluß 5, der aus Gießharz 9 ausgebildet ist; und eine elektromagnetische Einrichtung, die ein Magnetjoch 6, eine Spiralfeder 7 und einen Tauchkolben 8 umfaßt. Anderer seits ist der Ventilteil des Zweiwege-Elektromagnetventils wie folgt ausgelegt: Eine Basis 10, die mit einem Eingangs anschluß 12 und einem Ausgangsanschluß 13 versehen ist, und eine Kugel 11, welche derart eingerichtet ist, daß sie in Anlageberührung gegen den Ventilsitz der Basis 10 gebracht werden kann, wenn der Tauchkolben 8 in Vorwärtsrichtung be wegt wird.

Bei dem Zweiwege-Elektromagnetventil der üblichen zuvor be schriebenen Bauweise hat das Magnetjoch 5 eine ringförmige Gestalt mit einer konstanten Dicke, so daß es beträchtliche große Außenabmessungen hat.

Bei einem Fahrzeug, an dem eine Vielzahl von Teilen angebracht ist, ist das Bestreben vorhanden, den Raum für die Teile zu verkleinern, um das Fahrzeug kompakt auszulegen. Daher er geben sich bei einem solchen elektromagnetischen Ventil Schwierigkeiten hinsichtlich des Einbaus bei einem Fahrzeug.

Die Erfindung zielt darauf ab, unter Überwindung der zuvor ge schilderten Schwierigkeiten, ein elektromagnetisches Ventil bereitzustellen, das kompakt ausgelegt ist und ein dünnes Magnetjoch hat, ohne den magnetischen Widerstand des Magnet kreises zu erhöhen.

Nach der Erfindung zeichnet sich ein elektromagnetisches Ven til, das einen Durchgang hat, der unter dem Antrieb der elek tromagnetischen Einrichtung schaltbar ist, durch Folgendes aus: Eine elektromagnetische Einrichtung, die ein Gehäuse, eine elektromagnetische Spule, einen Tauchkolben, der durch die elektromagnetische Spule antreibbar ist, eine Hülse zum Führen des Tauchkolbens, ein Magnetjoch, das passend um die Hülse angeordnet ist und mit einer Stufe in axialer Richtung des Tauchkolbens und einer Aussparung im Außenumfang versehen ist, und eine Schubstange umfaßt, die fest am Tauchkolben an gebracht ist; eine äußere Basis, die einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß hat und fest in dem Gehäuse der elektromagnetischen Einrichtung derart vorgesehen ist, daß das Basisteil am äußeren Rand in der Aussparung des Magnet jochs über derselben angeordnet ist; eine innere Basis, die an der äußeren Basis angebracht ist und eine Durchgangsöffnung für die Schubstange hat; und eine Kugel, die zwischen der äußeren Basis und der inneren Basis zum Öffnen oder Schlie ßen des Durchgangs des elektromagnetischen Ventils von dem Eingangsanschluß zu dem Ausgangsanschluß unter dem Antrieb der Schubstange angeordnet ist.

Nach der Erfindung hat das Magnetjoch einen äußeren Rand, das mit einer Aussparung versehen ist, auf der der äußere Rand des Basisteils der äußeren Basis angeordnet ist, so daß die äußere Basis durch das Gehäuse der elektromagnetischen Einrichtung fixiert ist. Somit kann das Gehäuse des elektromagnetischen Ventils verkürzt werden und es kann kompakt ausgelegt werden. Hierbei wird der Magnetkreis zum Antreiben des Tauchkolbens von dem Gehäuse über das Magnetjoch zu dem Tauchkolben, ins besondere um die Magnetspule zur Erzeugung der Magnetantriebs kraft gebildet. Der Magnetweg von dem Gehäuse zu dem Magnet joch wird in wirksamer Weise an der inneren Seite um die elek tromagnetische Spule gebildet. In anderen Worten bedeutet dies, daß der Magnetkreis ohne irgendeine Zunahme des magneti schen Widerstands selbst dann erhalten wird, wenn der äußere Rand des Magnetjochs mit einer Aussparung versehen ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines im Grundzustand ge schlossenen Zweiwege-Elektromagnetventils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung des Magnetjochs des elektromagnetischen Ventils,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung des Basisteils der äußeren Basis des elektro magnetischen Ventils,

Fig. 4 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines im Grundzustand offenen Zweiwege-Elektromagnetventils gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines im Grundzustand geschlossenen Dreiwege-Elektromagnet ventils gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfüh rungsform nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines im Grundzustand offenen Dreiwege-Elektromagnetven tils gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungs form nach der Erfindung, und

Fig. 7 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines Zwei wege-Elektromagnetventils üblicher Bauart.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeich nung anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines im Grundzustand geschlosse nen Zweiwege-Elektromagnetventils gemäß einer bevorzugten Aus führungsform nach der Erfindung. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung des Magnetjochs des elektromagne tischen Ventils, und Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung des Basisabschnittes der äußeren Basis des elektromagnetischen Ventils.

In Fig. 1 weist die elektromagnetische Einrichtung Folgendes auf: Ein Gehäuse 41; einen Kern 42; eine elektromagnetische Spule 44, die um einen Spulenkörper 43 gewickelt ist; einen Anschluß 45, der an dem Spulenkörper 43 abgestützt und mittels eines Gießharzes 51 festgelegt ist; ein Magnetjoch 46; eine Spiralfeder 47 zum Bewegen eines Tauchkolbens 50 in Richtung nach vorne; ein Distanzstück 48 zur Bildung eines Sitzes für die Spiralfeder 47; eine Hülse 49 zum Führen des Tauchkolbens 50; eine Gewebezwischenlagscheibe 52; und eine Schubstange 53, die aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt und der art ausgelegt ist, daß sie mittels Preßsitz in einer vorderen Ausnehmung 50a des Tauchkolbens 50 vorgesehen ist. Hierbei hat das Magnetjoch 46 sowohl eine Stufe an seinem äußeren Rand als auch eine Aussparung 46a, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Mit dem Bezugszeichen 46b und 56c, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind, sind ausgenommene Abschnitte verdeutlicht, die zur er leichternden Montage des Ventilteils an dem Körper dienen.

Andererseits umfaßt das Ventilteil Folgendes: Eine innere Basis 54, die sowohl mit einer Bohrung 54a zur Aufnahme des vorderen Endes der Schubstange 53 als auch mit einem Durch gang 55 versehen ist, der zu einer Auslaßöffnung 61 führt; eine äußere Basis 56, die passend zu der inneren Basis 54 an der stufenförmigen Ausbildung ausgelegt ist und mit einer Eingangsöffnung 57 und einem Ventilsitz 56a versehen ist, und am Basisabschnitt einen Flansch 56b und eine Auslaßöffnung 61 hat; und eine Kugel 59, die zwischen dem Ventilsitz 56a und der inneren Basis 54 angeordnet ist und gegen die das voraus laufende Ende der Schubstange 53 zur Anlage kommt.

Das Ventilteil und die vorstehend beschriebene elektromagne tische Einrichtung werden zusammengesetzt. Insbesondere wird der Flansch 56b des Basisteils der äußeren Basis 56 in der Aussparung 46a des Magnetjochs 46 über derselben angeordnet und durch das vordere Ende 41a des Gehäuses 41 verstemmt. Hier bei ist das vordere Ende des Gehäuses 41 derart dünn ausge legt, daß es sich so in der Zwischenlage anordnen läßt, daß der äußere Rand des Magnetjochs 46 und der äußere Rand des Basisteils der äußeren Basis 56 hierdurch verstemmt werden können.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines im Grundzustand offenen Zweiwege-Elektromagnetventils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung. Dieses Zweiwe ge-Elektromagnetventil hat eine elektromagnetische Einrich tung, die mit jener des im Grundzustand offenen Elektromagnet ventils übereinstimmt. Das Ventilteil weist eine äußere Basis 72, eine innere Basis 71 und eine Kugel 75 auf. Die äußere Ba sis 72 ist mit einer Eingangsöffnung 73, einer Stufe 72a und einer Auslaßöffnung 77 am Basisabschnitt versehen. Das vor auslaufende Ende der inneren Basis 71 ist passend so angeordnet, daß es zur Anlage gegen die Stufe 72a kommen kann. Diese innere Basis 71 ist mit einer Ausnehmung 74 zur Aufnahme der Kugel 75 und einem Ventilsitz und am Mittelabschnitt mit einer Bohrung 71b zur Aufnahme des vorauslaufenden Endes der Schubstange 53 versehen.

Bei dem im Grundzustand offenen Zweiwege-Elektromagnetventil der vorstehend beschriebenen Bauart ist das Magnetjoch 46 eben falls am äußeren Rand mit einer Stufe und einer Aussparung 46a versehen. Der Flansch 72b des Basisteils der äußeren Basis 72 ist in der Aussparung 46a über derselben angeordnet und wird mittels des vorderen Endes 41a des Gehäuses 41 verstemmt.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines im Grundzustand geschlossenen Dreiwege-Elektromagnetventil ge mäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Er findung, und Fig. 6 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung eines im Grundzustand offenen Dreiwege-Elektromagnetventils gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung. Bei diesen Dreiwege-Ventilen ist die elektromagne tische Einrichtung auf ähnliche Art und Weise wie bei den voran stehend erläuterten Zweiwege-Elektromagnetventilen ausgelegt.

Das Ventilteil des im Grundzustand geschlossenen Dreiwege-Ven tils hat ein Ventilteil, das eine äußere Basis 81, eine innere Basis 80 und eine Kugel 85 umfaßt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.Die äußere Basis 81 ist mit einer Eingangsöffnung 82 am vorderen Ende, einer Ausgangsöffnung 83 am Zwischenabschnitt und einer Auslaßöffnung 84 am Basisabschnitt versehen. Zwischen der äußeren Basis 81 und der inneren Basis 80 ist ferner eine Kugel 85 für die Schaltung der Durchgänge angeordnet.

Andererseits weist das Ventilteil des im Grundzustand offenen Dreiwege-Elektromagnetventils eine äußere Basis 81, eine inne re Basis 90 und eine Kugel 95 auf, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die äußere Basis 91 ist mit einer Eingangsöffnung 92 am vorderen Ende, einer Ausgangsöffnung 43 am Zwischenabschnitt und einer Auslaßöffnung 94 am Basisabschnitt versehen. Zwischen der inneren Basis 90 und der äußeren Basis 91 ist ferner eine Kugel 95 zum Schalten des Fluiddurchganges angeordnet.

Bei diesen Dreiwege-Elektromagnetventilen ist das Magnetjoch 46 wiederum mit einer Stufe am äußeren Rand oder einer Ausspa rung 46a versehen. Die Flansche 81a und 91a der Basisteile der äußeren Basis 81 und der inneren Basis 91 sind übereinander in diesen Aussparungen 46a angeordnet und mittels den vorderen Enden 41a des Gehäuses 41 verstemmt.

Bei der erfindungsgemäßen Auslegung erhält man im wesentlichen die folgenden Vorteile:
(1) Das Magnetjoch kann dünn dadurch ausgelegt werden, daß die Aussparung am äußeren Rand des Magnetjochs vorgesehen ist, ohne daß man eine Einbuße hinsichtlich des Magnetkrei ses in Kauf nehmen muß. Ferner erhält man ein kompaktes elektromagnetisches Ventil, bei dem der Flansch des Basisteils der äußeren Basis in der Aussparung des Magnetjochs angeordnet ist und diese Teile sich durch das Gehäuse verstemmen lassen.
(2) Da die Aussparung des äußeren Randes des Magnetjochs und der Flansch des Basisteils der äußeren Basis übereinan der angeordnet und verstemmt sind, lassen sich die elektro magnetische Einrichtung und das Ventilteil zusammensetzen, ohne daß man genaue konzentrische Verhältnisse einzuhalten braucht.
(3) Das Gehäuse der elektromagnetischen Einrichtung hat ein dünn ausgelegtes vorderes Ende 41a, um das Verstemmen zu er leichtern. Daher ist eine übergroße Länge des dünn ausgelegten vorderen Endes 41a im Hinblick auf die mechanische Festigkeit nicht zweckmäßig. Bei der erfindungsgemäßen Auslegung ist die Gesamtdicke der Aussparung des äußeren Rands des Magnetjochs und der Flansch des Basisteils der äußeren Basis, die über der selben angeordnet ist, derart dünn ausgelegt, daß sie zuverlässig ohne eine Abnahme der mechanischen Festigkeit durch das ver kürzte und dünn ausgelegte vordere Ende 41a festgelegt werden können.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die voranste hend beschriebenen Einzelheiten der bevorzugten Ausführungs formen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

1. Elektromagnetisches Ventil mit einem Durchgang (55), welcher mittels einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung schaltbar ist, gekennzeichnet durch:
eine elektromagnetische Einrichtung, welche aufweist:
ein Gehäuse (41),
eine elektromagnetische Spule (44),
einen Tauchkolben (50), welcher derart ausgelegt ist, daß er durch die elektromagnetische Spule (44) antreibbar ist,
eine Hülse (49) zum Führen des Tauchkolbens (50),
ein Magnetjoch (46), das passend um die Hülse (49) angeordnet ist und mit einer Stufe in axialer Richtung des Tauchkolbens (50) und einer Aussparung (46a) im Außenumfang versehen ist, und
eine Schubstange (53), die fest mit dem Tauchkolben (50) verbunden ist,
eine äußere Basis (56), die eine Eingangsöffnung (57) und eine Auslaßöffnung (61) hat und in dem Gehäuse (41) der elektro magnetischen Einrichtung derart festgelegt ist, daß der Basis abschnitt einen äußeren Rand (56) hat, der in der Aussparung (46a) des Magnetjochs (46) über derselben liegt,
eine innere Basis (54), die in der äußeren Basis (56) angebracht ist und eine Durchgangsöffnung (54a) für die Schub stange (53) hat, und,
eine Kugel (59), die zwischen der äußeren Basis (56) und der inneren Basis (54) zum Öffnen oder Schließen des Durchgangs (55) des elektromagnetischen Ventils von der Eingangsöffnung (57) zu der Auslaßöffnung (61) unter Antrieb der Schub stange (53) angeordnet ist.

2. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand des Basisabschnitts der äußeren Basis (56) von einem Flansch (56b) gebildet wird.

3. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand (56a) der äußeren Basis (56) in der Aussparung (46a) des Magnetjochs (46) über derselben angeordnet ist und mittels eines vorderen Endes (41a) des Gehäuses (41) verstemmbar ist.

4. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (41a) des Gehäuses (41) dünn ausgelegt ist.

5. Elektromagnetisches Ventil nach einem der vorange henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Montage erleichterung des Ventilteils an dem Körper ausgenommene Ab schnitte (46b und 56c) vorgesehen sind.

6. Elektromagnetisches Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als im Grundzustand geschlossenes Magnetventil ausgelegt ist.

7. Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als im Grundzustand offenes Magnetventil ausgelegt ist.

8. Elektromagnetisches Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zweiwege-Ventil ausgelegt ist.

9. Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Dreiwege-Ventil ausgelegt ist.

10. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von Flanschen (81a und 91a) gebildeten Teile des Basisabschnitts der äußeren Basisteile (81 und 91) in den Ausnehmungen (46a) übereinanderliegend angeordnet und durch die vorderen Enden (41a) der Gehäuseteile (41) verstemmbar sind.