DE4406777A1

DE4406777A1 - Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE4406777A1
Application number: DE19944406777
Authority: DE
Inventors: Karl-H Dr Mueller
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1995-09-07
Also published as: WO1995023717A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Magnetventil dieser Art (DE 41 41 546 A1) treten beim Übergang des Ankers in die eine oder andere Endlage unter anderem Anschlaggeräusche auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus dem vor genannten Stand der Technik hervorgegangene Elektromagnet ventil so auszubilden, daß die bei der Betätigung des Elek tromagnetventils auftretenden Geräusche gedämpft sind.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach zwischen dem Magnetanker und der Hülse im Ventilgehäuse ein axial beweg licher Blendenkolben angeordnet ist, der ein Spiel auf weist, das kleiner ist als das zwischen dem Magnetanker und der Ventilhülse bestehende Spiel.

Bei dieser Ausbildung wird die Magnetankerbewegung hydrau lisch gedämpft, wodurch Ventilgeräusche sowohl beim Anlegen des Ventilschließgliedes am Ventilsitz, wie auch beim Anle gen an der vom Ventilschließglied abgewandten Stirnfläche des Magnetankers am Ventilgehäuse erheblich reduziert sind. Desgleichen werden durch das Betätigen des Ventils Druck wellen des Fluids und die damit verbundenen Strömungsgeräu sche gemindert. Die Blendenwirkung der Dämpfungseinrichtung läßt sich so wählen, daß dennoch keine merkliche Ansprech verzögerung des Magnetventils auftritt. Dadurch, daß der Magnetanker den Blendenkolben und bei Bedarf auch die Funktion des Endlagenteils aufweist, ergibt sich eine kom pakte Bauweise, wobei der Blendenkolben gleichzeitig zur Führung des Ankers dient.

Die Blendenfunktion kann als enger Ringspalt zwischen dem Blendenkolben und dem Ventilgehäuse ausgebildet sein. Dies ergibt eine sehr einfache Konstruktion der Dämpfungsein richtung.

Die Endlagendämpfung des Magnetankers am gehäusefesten An schlag, wie auch die Befestigung des als Anschlagteils wirksamen Blendenkolbens am Magnetanker geschieht zweck mäßig durch planparallele, koaxiale Ausrichtung der plat tenförmigen Anschlagkörper, so daß eine besonders kompakte, leicht herzustellende Baugruppe gebildet ist.

Vorteilhaft ist es, den Blendenkolben als separates Teil auszuführen und mit dem Magnetanker lösbar zu verbinden. Hierdurch ist eine beliebige, bedarfsgerechte Auswahl und Anordnung einzelner Module auf einfache Weise möglich.

Um den Blendenkolben in beiden Ankerhubrichtungen als An schlagdämpfer wirksam werden zu lassen, ist der am Magnet anker befestigte Blendenkolben als Stufenkolben ausgeführt, so daß die Ringfläche der Stufe an einem gehäusefesten Zwi schenteil, das auf der Hülse aufgesetzt ist, oder am Ven tilverschluß des Ventilgehäuses hydraulisch gedämpft anlie gen kann.

Um gleichzeitig die Ankerhubeinstellung und die Reaktions fläche für den Blendenkolben zu bewerkstelligen, eignet sich die Anordnung eines in der Hülse fixierten Endlagen teils.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ge hen aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungs beispiele hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 ein in der Grundstellung geschlossenes Elektro magnetventil, mit einer besonders kompakten Anord nung der Geräuschdämpfungseinrichtung,

Fig. 2 ein in der Grundstellung geöffnetes Elektromagnet ventil, mit einer weiteren Ausführungsvariante zur Geräuschdämpfung,

Fig. 3 ein stromlos offen geschaltetes Elektromagnetven til mit einer besonders einfachen Geräusch dämpfungseinrichtung,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines stromlos offen geschalteten Elektromagnetventils mit einer Dämpfungseinrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte Elektromagnetventil hat ein Ventilgehäuse 2 mit einer Kammer 3. In der Kammer 3 ist ei ne Hülse 12 und eine Magnetspule 4 gehäusefest und ein Magnetanker 5 innerhalb der Hülse 12 axial verschiebbar ge lagert. Am Magnetanker 5 ist ein Ventilstößel mit einem Ventilschließglied 11 befestigt, der innerhalb der Hülse 12 von einer Rückstellfeder 7 belastet ist, die sich in einer Bohrung des den Magnetkern 1 aufnehmenden Ventilverschluß abstützt. Das Elektromagnetventil ist demzufolge als ein in der elektromagnetisch nicht erregten Grundstellung ge schlossenes Ventil ausgebildet, das folglich mit seinem Ventilschließglied 11 am Ventilsitz 13 einen Einlaßkanal 14 und einen Auslaßkanal 15 trennt.

Auf der dem Ventilschließglied 11 abgekehrten Seite des Magnetankers 5 ist ein relativ einfach herzustellender Blendenkolben 17 aufgeschraubt. Zwischen dem Blendenkolben 17 und der ihn umgebenden Wand und der Hülse 12 ist ein mit kleinem Durchlaß ausgebildeter Ringspalt 19 vorgesehen, der die Blendenfunktion bewirkt.

Der Blendenkolben 17 unterteilt den Magnetankerraum (Kammer 3) in zwei Kammerteile, die ein Fluid enthalten und über den Ringspalt 19 miteinander verbunden sind.

Beim Einschalten (Erregen) der Magnetspule 4 wird der Magnetanker 5 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 7 in die Magnetspule 7 hineingezogen, bis das Ventilschließglied 11 vom Ventilsitz 13 abhebt und den Durchlaß des Fluids vom Eingangskanal 14 zum Ausgangskanal 15 (oder umgekehrt) freigibt. Dabei wird das Fluid durch den Blendenkolben 17 aus dem oberen Kammerteil über den Ringspalt 19 in den un teren Kammerteil verdrängt und die Bewegung des Magnetan kers 15 verlangsamt. Hierdurch wird das Geräusch beim Anle gen des Blendenkolbens 17 am Magnetkern 1 gedämpft.

Eine weitere Abwandlung der Erfindung kann darin bestehen, daß der Blendenkolben 17 mit einer Klemm- bzw. Rastverbin dung am Magnetanker 5 befestigt ist, oder einstückig mit dem Magnetanker 5 ausgeführt ist. Durch die gezeigte lösba re Verbindungstechnik des Blendenkolbens 17 mit dem Magnetanker 5 ist jederzeit ein zerstörungsfreier Montageeingriff und kostengünstiger Austausch der Einzelelemente sicherge stellt, wobei Blendenkolben 17 mit unterschiedlicher Blen dencharakteristik die jeweils gewünschte Ventilabstimmung ermöglichen, ohne das gesamte Ventil oder Ventilbauguppen tauschen zu müssen.

Statt des Ringspalts 19 oder auch zusätzlich zum Ringspalt 19, kann eine oder mehrere Blendenbohrungen im Blendenkol ben 17 vorgesehen sein, die die beiden durch den Magnetan ker 5 begrenzten Kammerteile verbinden.

Statt bei einem Elektromagnetventil, das durch Einschalten der Magnetspule geöffnet wird, kann der Blendenkolben 17 auch bei Magnetventilen vorgesehen sein, die durch das Er regen der Magnetspulen geschlossen werden.

Die Fig. 2 zeigt daher in Anlehnung an den in Fig. 1 be schriebenen prinzipiellen Aufbau eines Elektromagnetven tils, alternativ ein in der elektromagnetisch nicht erreg ten Grundstellung geöffnetes Elektromagnetventil, das im unteren Bereich seines Ventilgehäuses 2 den Magnetkern 1 aufnimmt. Oberhalb des Magnetkerns 1 steht der Magnetanker 5 über, auf dem der Blendenkolben 17 zusätzlich die Funk tion eines Endlagenteils übernimmt, um eine wirkungsvolle Geräuschreduzierung in beiden Hubrichtungen zu gewähr leisten. Der Blendenkolben 17 ist hierzu als Stufenkolben ausgeführt, der gegenüber einem im Verschlußbereich des Ventilgehäuses 2 integrierten, an die Form der Kolbenstufe angepaßten Zwischenteil 8 einen Ringspalt 19 aufweist. Un abhängig von der Hubbewegung des Magnetankers 5 erfolgt ei ne Verdrängerwirkung des Fluids im Ringspalt 19, die infol ge der Kolbenstufe zu einer doppelten Umlenkung des Druck mittelstroms im Strömungsspalt führt und die somit hydrau lisch in beiden Bewegungsrichtungen eine Anschlagdämpfung bewirkt. Zwischen dem Blendenkolben 17 und dem Magnetanker 5 befindet sich eine Distanzscheibe 9 zur exakten Hubein stellung des Magnetankers 5. Die Befestigung des Blenden kolbens 17 mit der Distanzscheibe 9 am Magnetanker 5 voll zieht sich im Ausführungsbeispiel mittels Halteschrauben 10. Die offene Grundstellung des Ventilschließgliedes 11 ist durch eine zwischen dem Magnetkern 1 und dem Magnetan ker 5 eingespannte Rückstellfeder 7 realisiert.

Die Fig. 3 zeigt abweichend vom Grundaufbau des stromlos offen geschalteten Elektromagnetventils in Fig. 2, eine vereinfachte Ausführung des Blendenkolbens 17 als stufenlo ser Anschlagkolben, so daß die hydraulische Dämpferwirkung durch Verdrängung des oberhalb zum Blendenkolben 17 kompri mierten Druckmittelvolumens über den Ringspalt 19 in den unteren Bereich der Kammer 3 nur bei einer Hubbewegung des Magnetankers 5 in seine nicht erregte Grundstellung wirksam ist. Dies ist eine besonders einfach zu realisierende Lö sung für die Geräuschminderung, bei der gleichfalls der Ringspalt 19 am Blendenkolben 17 und die Anschlagdämpfung des Blendenkolbens am Ventilgehäuse 2 wirksam sind. Die Be festigung des Blendenkolbens 17 am Magnetanker 5 erfolgt gleichfalls kraftschlüssig mittels Halteschrauben 10 am Magnetanker 5. Andere Befestigungsarten, beispielsweise durch Rast- und Clipverbindungen sind anwendbar.

In der Fig. 4 ist eine spezielle Konstruktion der den Magnetanker 5 aufnehmenden Hülse 12 angegeben. Die Hülse 12 ist als dünnwandiges Tiefziehteil in Form eines am einen Ende geschlossenen Ventildoms hergestellt und mit ihrer dem Ventildom abgewandten Endabschnitt zum Einfügen und Be festigen des Magnetankers 5 sowie der zugehörigen Justier einrichtung kegelförmig geöffnet. Der gleichfalls kegelför mig verjüngte Magnetkern 1 verschließt den Endabschnitt der Hülse 12 und bildet die Abstützung der Hülse 12, die durch eine Verstemmung des Ventilträgermaterials am kegelförmigen Endabschnitt der Hülse 12 im wesentlichen eine kraftschlüs sige Befestigung des Magnetkerns 1 und der Hülse 12 im Ven tilgehäuse 2 sicherstellt. Ein rotationssymmetrischer Füll körper im Ventildom stellt ein weiteres Endlagenteil 16 für das Anlegen des Magnetankers 5 dar, das gleichzeitig als Deformationselement ausgebildet ist, welches nach erfolgter Hubeinstellung des Magnetankers 5 gestaucht ist. Der Füll körper ist von außen durch Lancierungen 18 an der Hülse 12 oberhalb des Magnetankers 5 in seiner Lage exakt fixiert, so daß er hydrodynamische Wechselkräfte aufnehmen kann. Zur Realisierung der Blendenfunktion ist der dem Füllkörper zu gewandte Abschnitt des Magnetanker 5 als Blendenkolben aus gebildet, so daß ein definierter Ringspalt 19 am oberen Ab schnitt des Magnetkerns 1 verbleibt, durch den bei einer Hubbewegung ein Druckmittelaustausch zwischen den Druckräu men oberhalb und unterhalb des Magnetankers 5 erfolgt. So fern das oberhalb des Magnetankers 5 befindliche Fluid aus dem Druckraum verdrängt ist, gelangen die planparallelen Stirnflächen des Füllkörpers und des Magnetankers 5 auf An schlag (Endlage).

Diese Ausführungsform ermöglicht außer den in den vorange gangenen Ausführungsbeispielen beschriebenen hydraulischen Dämpferprinzip eine einfache Befestigung und Nutzung des Endlagenteils 16 (Füllkörpers) zur Ventilhubeinstellung. Das Endlagenteil 16 ist entsprechend voluminös gestaltet, um den die Dämpferwirkung bestimmenden Hohlraum im Ventil dom möglichst klein zu halten und durch entsprechende Ei genmasse eine schallschluckende Maßnahme herbeizuführen, wobei durch die entsprechende Steifigkeit und Festigkeit auch mechanische sowie hydraulische Kräfte gut aufgenommen werden können.

Auf Fig. 4 sind gleichfalls die alternativen Ausführungs formen von Fig. 1 bis 3 zum Blendenkolben 17 übertragbar, so daß die in Fig. 4 gezeigte Konstruktion lediglich eine Variante zu den Ausführungsvarianten von Fig. 1 bis 3 ver deutlicht.

Bezugszeichenliste

1 Magnetkern
2 Ventilgehäuse
3 Kammer
4 Magnetspule
5 Magnetanker
6 Ventilstößel
7 Rückstellfeder
8 Zwischenteil
9 Distanzscheibe
10 Halteschraube
11 Ventilschließglied
12 Hülse
13 Ventilsitz
14 Einlaßkanal
15 Auslaßkanal
16 Endlagenteil
17 Blendenkolben
18 Lancierung
19 Ringspalt

Claims

1. Elektromagnetventil, insbesondere für schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlagen, mit einem Ventilgehäuse, das mehrere die Funktion des Elektromagnetventils bestimmte Ventilbauteile, wie ein am Ventilstößel angebrachtes Ventilschließglied und einen Magnetanker aufweist, wobei das Ventilschließglied an einem Ventilsitz sowie der Magnetanker an einem Magnetkern anlegbar sind, mit einer am Magnetkern gehaltenen Hülse, in der der Magnetanker axial beweglich geführt ist, sowie mit einer den Umfang der Hülse umschließenden Magnetspule, die mittels der Schaltstellung des Ventilschließgliedes die Druckmittel verbindung zwischen wenigstens einem Druckmitteleinlaß kanal und einem Druckmittelauslaßkanal im Ventilgehäuse zu sperren oder zu öffnen vermag, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Magnetanker (5) und der Hülse (12) im Ventilgehäuse (2) ein axial beweg licher Blendenkolben (17) angeordnet ist, der ein Spiel aufweist, welches kleiner ist als das zwischen dem Magnetanker (5) und der Hülse (12) bestehende Spiel.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das zwischen dem Blenden kolben (17) und dem Ventilgehäuse (2) bestehende Spiel aus einem Spalt, vorzugsweise einem Ringspalt (19), ge bildet ist.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endlagenteil (16) als im wesentlichen planparallele Platte zum Magnetanker (5) ausgerichtet ist.

4. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlagenteil (16) und der Blendenkolben (17) am Magnet anker (5) einen modularen Aufbau aufweisen.

5. Elektromagnetventil nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Endlagenteil (16) mit der Hülse (12) sowie der Blendenkolben (17) mit dem Magnetanker (5) kraft- und/oder formschlüssige Verbin dungen bilden.

6. Elektromagnetventil nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die form- und/oder kraft schlüssige Verbindungen mittels Clips oder Halteschrau ben oder als Verstemmung ausgeführt sind.

7. Elektromagnetventil nach mindestens einem der vorherge henden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Blendenkolben (17) als Stufen kolben ausgeführt ist, dessen beidseitige Stirnflächen durch Überbrückung eines Wandabstands Endlagenflächen an der gestuften Innenwandung des Ventilgehäuses (2) bilden.

8. Elektromagnetventil nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Blendenkolben (17) und dem Magnetanker (5) eine Distanzscheibe (9) an gebracht ist.

9. Elektromagnetventil nach mindestens einem der vorherge henden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Endlagenteil (16) diametral zum Magnetanker (5) angeordnet ist, das in der Hülse (12) mittels Lancierung (18) gehalten ist und mit dem der Ventilhub eingestellt ist.