DE4122517A1 - Elektromagnetventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnetventil nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs. Derartige Ventile sind in verschiedensten Ausführungen bekannt und werden u. a. eingesetzt in Automatikgetrie­ ben für Kraftfahrzeuge. Es sind beispielsweise derartige Ventile be­ kannt, bei denen das Gehäuse und/oder die Flußleitelemente bzw. der Magnetanker in aufwendigen und teueren spanabhebenden Arbeitsvorgän­ gen hergestellt werden. Es ist weiterhin bekannt, bei derartigen Ventilen einzelne Bauelemente vorzumontieren und bei der Endmontage durch einen aufwendigen, in der Praxis nur schwer zu beherrschenden Verbindungsvorgang wie Taumelnieten, Ultraschallschweißen, Bördeln oder ähnliches fertigzustellen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Elektromagnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es preisgünstig und einfach herzustellen ist, da insbesondere auf span­ abhebende Fertigungsverfahren weitgehend verzichtet werden kann. Darüber hinaus kann die Endmontage bzw. Endverbindung der einzelnen Bauelemente durch einen einfachen Biegevorgang erfolgen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be­ schreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil, in Fig. 2 eine Seitenansicht und in Fig. 3 eine Vorderansicht des Elektromagnet­ ventils. Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Magnetankers und Fig. 5 einen Schnitt längs V-V nach Fig. 4.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Elektromagnetventil 10 hat ein etwa becherförmiges Gehäuse 11, dessen Boden 12 an der Untersei­ te 13 einen zylindrischen Fortsatz 14 hat. Von der freien Stirnseite 15 des Fortsatzes 14 geht eine kegelförmige Vertiefung 16 aus, die in das Innere des Gehäuses mündet. In der Nähe des Bodens 12 ist am Außenumfang der Mantelfläche 17 des Gehäuses 10 ein etwa quaderförmiger Aufsatz 18 mit einer abgeschrägten Vorderkante 19 angebracht, der zur Befestigung und als Anschlag des Elektromagnetventils 10 am Einbauort dient.

An der dem Aufsatz 18 gegenüberliegenden Seite der Mantelfläche 17 ist diese auf der dem Boden 12 gegenüberliegenden Seite durch einen Fortsatz 20 verlängert.

In der Mantelfläche 17 sind weiterhin zwei sich gegenüberliegende, etwa rechteckige Ausnehmungen 22, 23 angebracht, die von der offenen Stirnseite des Gehäuses 11 bis zum Boden 12 reichen.

In das Innere des Gehäuses 11 ist ein Polscheibe 25 so eingesetzt, daß sie am Boden 12 des Gehäuses 11 anliegt. Zur lagerichtigen Zu­ ordnung weist diese in der Nähe ihres Außenumfanges vier um etwa 90° gegeneinander versetzte Öffnungen 26 auf. In zwei dieser Öffnungen 26 dringen zwei um etwa 90° versetzte, entsprechend angeordnete Führungsfortsätze 27 am Boden 12 des Gehäuses 11.

Die Polscheibe hat weiterhin eine durchgehende, mittige Bohrung 28, die mit der Mündung 29 der Vertiefung 16 fluchtet. Die dem Boden 12 gegenüberliegende Seite der Bohrung 28 dient als Ventilsitz des Elektromagnetventils. An zwei gegenüberliegenden Seiten hat die Pol­ scheibe 25 je einen Halterungsfortsatz 30, 31, in deren Außenseiten 32, 33 je eine Führungsnut 34, 35 eingelassen ist.

Zur Abdichtung der Mündung 29 der Vertiefung 16 bzw. der Bohrung 28 ist zwischen Boden 12 und Polscheibe 25 vorteilhafterweise ein hier nicht dargestellter Dichtring eingefügt, der in eine ebenfalls nicht dargestellte ringförmige Vertiefung im Boden 12 des Gehäuses 11 ein­ gelegt ist.

In das Innere des Gehäuses 11 ist ein Wicklungselement 37 einge­ setzt, das einen hohlzylindrischen Spulenkörper 38 hat, dessen bei­ den Stirnseiten ringförmige Abschlußflächen 39, 40 aufweisen. An der Außenseite 41 der der Polscheibe 25 zugewandten Abschlußfläche 39 sind zwei um 90° versetzte Führungszapfen 42 angebracht, die mit den zwei freien Öffnungen 26 in der Polscheibe 25 fluchten und ent­ sprechend gegen die Führungsfortsätze 27 im Boden 12 versetzt sind.

An der Außenseite 43 der Abschlußfläche 40 verläuft ein ringförmiger Führungsfortsatz 44, dessen Innendurchmesser dem des Spulenkörpers 38 entspricht. An dessen freier Stirnfläche verläuft etwa radial ein schmaler länglicher Steg 45, der an zwei diametral angeordneten Stellen mit dem Führungsfortsatz 44 verbunden ist.

An der Außenseite 43 der Abschlußfläche 40 verläuft im Bereich des Fortsatzes 20 etwa senkrecht zum Steg 45 und mit Abstand zu diesem ein Quersteg 47, der zwei Anschlußkontakte 48, 49 aufnimmt. An den Außenseiten des Querstegs 47 verlaufen neben den Anschlußkontakten 48, 49 mit Abstand zur Abschlußfläche 40 je ein Abschlußschenkel 50, 51 etwa parallel zu den Anschlußkontakten 48, 49 und dem Steg 45. Auf den Spulenkörper 38 ist zwischen den Abschlußflächen 39, 40 eine Spule 52 gewickelt und mit den Anschlußkontakten 48, 49 kontaktiert.

Im Innenraum 53 des Spulenkörpers 38 ist ein etwa zylinderförmiger Magnetanker 54 gleitend geführt. Der in den Fig. 4 und 5 näher dargestellte Magnetanker 54 hat an seiner der Polscheibe 25 zuge­ wandten Stirnseite 55 einen zylindrischen Absatz 56, der mit der Bohrung 28 bzw. dem Ventilsitz zusammenwirkt. Von der gegenüberlie­ genden Stirnseite 57 geht eine axial verlaufende Bohrung 58 aus, die etwa bis in die Mitte des Magnetankers verläuft. Am Außenumfang des Magnetankers 54 sind fünf längsverlaufende, gleichmäßig über den Um­ fang angeordnete Axialschlitze 59 angeordnet. Diese verlaufen über die gesamte Länge des Magnetankers und reichen im Bereich der Boh­ rung 58 bis in diese hinein. Der Hubweg des Magnetankers 54 im Innenraum 53 des Spulenkörpers 38 wird einerseits durch die Pol­ scheibe 25 und andererseits durch den Steg 45 begrenzt.

Das Wicklungselement 37 und das Gehäuse 11 werden durch einen etwa U-förmigen Flußleitbügel 62 miteinander verbunden. Der Quersteg 63 des Flußleitbügels besteht aus einem Leitring 64, der den Führungs­ fortsatz 44 umfaßt und zwei gegenüberliegenden Stegabschnitten 65, 66, von denen etwa rechtwinklig die Leitschenkel 67, 68 ausgehen. Die Leitschenkel 67, 68 verlaufen im Bereich der Ausnehmungen 22, 23 der Mantelfläche 17 des Gehäuses 11 und reichen bis in die Nähe des Bodens 12. An ihren freien Enden haben sie jeweils einen Abschnitt 69 bzw. 70 geringerer Breite, der in die Führungsnuten 34 bzw. 35 in den Halterungsfortsätzen der Polscheibe 25 ragt. Diese Abschnitte 69, 70 sind etwa rechtwinklig nach innen umgebogen und ragen in entsprechende Vertiefungen 71 bzw. 72 in der Unterseite 13 des Bodens 12.

Das in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Elektromagnetventil ist als 2/2-Magnetventil ausgeführt. Die Vertiefung 16 steht dabei mit einer hier nicht dargestellten Druckmittelquelle in Verbindung, deren Anschluß mit P bezeichnet ist. In stromlosen Zustand gelangt Druckmittel über die Vertiefung 16 in die Bohrung 28 in der Pol­ scheibe 25 und wirkt auf den Absatz 56 des Magnetankers 54. Dieser wird durch den sich aufbauenden Druck gegen den Steg 45 gedrückt, so daß das Druckmittel in den Innenraum 53 des Spulenkörpers gelangt. Über die Axialschlitze 59 und die Bohrung 58 im Magnetanker kann dieses durch den Innenraum des Spulenkörpers am Steg 45 vorbei in den hier nicht dargestellten Behälter gelangen, dessen Anschluß mit T bezeichnet ist. Wird die Spule 52 des Elektromagnetventils von einem Strom durchflossen, bewegt sich der Magnetanker 54 gegen die Wirkung des Druckes auf die Polscheibe 25 zu, so daß der Fortsatz 56 den Ventilsitz bzw. die Bohrung 28 einseitig verschließt. Damit ist die Verbindung zwischen Druckmittelquelle P und Behälter T getrennt.

Zur Montage des Elektromagnetventils wird das Wicklungselement 37 so in den Flußleitbügel 62 eingesetzt, daß der Führungsfortsatz 44 in den Leitring 64 ragt. Der Magnetanker 54 wird in das Innere 53 des Spulenkörpers 38 eingesetzt, und die Polscheibe 25 wird so an die Abschlußfläche 39 angesetzt, daß die Abschnitte 69, 70 der Leit­ schenkel 67, 68 in die Führungsnuten 34, 35 ragen. Gleichzeitig ra­ gen die Führungszapfen 42 des Wicklungselementes 37 in die Öffnungen 26. Die so vormontierte Baueinheit wird in das Innere des Gehäuses eingeführt, so daß die Abschnitte 69, 70 des Flußleitbügels 62 sich im Bereich der Vertiefungen 71, 72 im Boden 12 des Gehäuses 11 befinden.

Die Polscheibe 25 liegt dabei am Boden 12 bzw. am nicht darge­ stellten Dichtungsring an, wobei die Führungsfortsätze 27 in die noch freien Öffnungen 26 der Polscheibe 25 ragen. Durch Umbiegen der Abschnitte 69, 70 in die Vertiefungen 71, 72 wird eine feste Verbin­ dung erreicht.

Gehäuse 11 und Wicklungselement 37 sind als Kunststoffspritzteile gefertigt. Die Anschlußkontakte 48, 49 sind in entsprechende Auf­ nahmen im Quersteg 47 eingesetzt. Polscheibe 25 und Flußleitbügel 62 sind als Stanz- bzw. Stanzbiegeteile hergestellt. Der Magnetanker 54 ist aus einem Sinterwerkstoff hergestellt und ist ohne Zwischen­ mittel direkt im Inneren des Spulenkörpers geführt. In einer Ab­ wandlung des Ausführungsbeispiels kann der Magnetanker aber auch spanend bearbeitet oder hergestellt werden. Das beschriebene Elektromagnetventil zeichnet sich durch eine geringe Zahl von Bau­ elementen, einfachste Fertigungs- und Verbindungstechniken aus. Durch die beschriebene Ausbildung des Gehäuses 11 ist darüber hinaus durch den Absatz 18 gleichzeitig ein Anschlag und Befestigungsmittel integriert. Der Fortsatz 20 der Mantelfläche 17 des Gehäuses 11 dient darüber hinaus als Schutz der Kontaktierung der Anschlußkon­ takte 48, 49.

Durch die beschriebene Ausbildung des Magnetankers wird das Elektro­ magnetventil im offenen Zustand voll vom Druckmittel durchströmt. Die Druckmittelströmung wird dabei weder umgelenkt noch stark abge­ bremst, so daß darin enthaltene Schmutzpartikel sich nicht im Ventil anreichern, sondern nahezu vollständig in den Tank gespült werden. Eine Verschmutzung bzw. Funktionsbeeinträchtigung durch Ablagerung metallischer Schmutzpartikel aus dem Druckmittel ist daher fast vollständig vermieden.

Claims (9)

1. Elektromagnetventil (10) mit einer in einem Gehäuse (11) ange­ ordneten Spule (52) mit Spulenkörper (38), die über ein Polelement (25) und ein Flußleitelement (62) mit einem Magnetanker (54) zu­ sammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußleitelement (62) im wesentlichen bügelförmig ausgebildet ist und zur lagerichtigen Fixierung und Befestigung von Spule (52), Spulenkörper (38) und Pol­ element (25) im Gehäuse (11) dient.

2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) etwa becherförmig ausgebildet ist und daß seine offene Stirnseite durch eine Abschlußfläche (40) des Spulenkörpers (38) verschlossen ist.

3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flußleitelement (62) die Abschlußfläche (40) des Spu­ lenkörpers (38) und das Gehäuse (11) zumindestens teilweise umfaßt.

4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußleitelement (62) zwei Leitschenkel (67, 68) hat, von denen umgebogene Abschnitte (69, 70) an der Außen­ seite (13) des Bodens (12) des Gehäuses anliegen.

5. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Polelement (25) an der Innenseite des Bodens (12) des Gehäuses (11) anliegt.

6. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) und der Spulenkörper (38) samt Abschlußflächen (39, 40) aus Kunststoff gefertigt sind.

7. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (54) direkt im Inneren des Spu­ lenkörpers (38) geführt ist.

8. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußleitelement (62) und das Polelement (25) als Stanzteile ausgebildet sind.

9. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker aus einem Sinterwerkstoff ge­ fertigt ist.