DE10209500A1

DE10209500A1 - Electromagnetic valve, especially for vehicle automatic gearbox, has recess formed in end surface of closure element larger than centering recess caused during manufacture

Info

Publication number: DE10209500A1
Application number: DE2002109500
Authority: DE
Inventors: Werner Schmid; Andrzej Pilawski; Andreas Rehwald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-18

Abstract

The electromagnetic valve has at least one valve seat (43) formed around an opening (40) for passing a pressure medium and that interacts with the end surface (48) of a closure element (46). A recess (50) is formed in the end surface that is larger than a centering recess caused during manufacture and has a larger cross-sectional area than the opening of the valve seat, at least in its entry region.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Elektromagnetventil, insbesondere für Automatikgetriebe, nach der Gattung des Anspruchs 1, wie es zum Beispiel aus der DE 43 29 760 A1 oder der US 5,547,165 bekannt ist. The invention is based on an electromagnetic valve, especially for automatic transmissions, according to the genus of Claim 1, as for example from DE 43 29 760 A1 or US 5,547,165 is known.

Dieses Elektromagnetventil, das als Proportionalventil verwendet wird, hat mindestens einem Ventilsitz, der um eine Öffnung zum Durchtritt eines Druckmittels - in diesem Fall der Hydraulikflüssigkeit - ausgebildet ist, der mit der Stirnseite eines Schließglieds zusammenwirkt. Das Schließglied des Elektromagnetventils wird mit einer Kraft beaufschlagt, die mit der am Verbraucher wirkenden Druckkraft im Gleichgewicht steht. Zusätzlich wirkt noch eine Druckkraft, die von dem durch die Strömung des Druckmittels erzeugten sogenannten dynamischen Unterdrucks im Sitzbereich beeinflusst wird. This solenoid valve that acts as a proportional valve used has at least one valve seat that is around a Opening for the passage of a pressure medium - in this case the hydraulic fluid - is formed with the Interacts side of a locking member. The Closing member of the solenoid valve is with a force acted upon with that acting on the consumer Pressure is in balance. It also works a compressive force that is determined by the flow of the Pressure medium generated so-called dynamic negative pressure is influenced in the seating area.

Der Sitzbereich ist der Bereich, den das Schließglied am Ventilsitz überdeckt, hierbei wird auch von der Sitzüberdeckung gesprochen. Diese Sitzüberdeckung wäre im Idealfall null, d. h. das Schließglied hätte genau den gleichen Durchmesser wie die Öffnung, um den der Ventilsitz angeordnet ist. Dies ist jedoch fertigungstechnisch nicht möglich. Würde dies angestrebt werden, hätte es zur Folge, dass es - aufgrund von fertigungsbedingten Versätzen - zu Undichtheiten käme. Aus diesem Grund hat das Schließglied einen größeren Durchmesser als die Öffnung im Ventilsitz. The seating area is the area that the locking link on Valve seat covered, this is also from the Coverage spoken. This seat cover would be in Ideal case zero, d. H. the locking link would have exactly that same diameter as the opening around which the valve seat is arranged. However, this is not production technology possible. If this were aimed at, it would result in that - due to manufacturing-related offsets - too There would be leaks. For this reason the striker a larger diameter than the opening in the valve seat.

Bei hohen Temperaturen allerdings ist wegen der geringeren Viskosität des Druckmittels die Strömungsgeschwindigkeit größer. Damit ändert sich auch der dynamische Unterdruck im Sitzbereich. Dies führt zu einer Veränderung des Kräftegleichgewichts und damit zu einer Änderung des zu regelnden Drucks. At high temperatures, however, is because of the lower ones Viscosity of the pressure medium the flow rate greater. This also changes the dynamic vacuum in the Sitting area. This leads to a change in the Balance of power and thus a change in the regulating pressure.

Zwar kann vorgesehen sein, dass das Schließglied am Außenumfang eine Fase aufweist, um die Sitzüberdeckung vom Schließglied und vom Ventilsitz zu vermindern. Dies hat jedoch zur Folge, dass die Führung des Schließglieds genauer ausgebildet sein muss und die Toleranzen für die Herstellung enger gesetzt werden müssen. Daraus resultiert allerdings ein Mehraufwand. It can be provided that the closing member on Outer circumference has a chamfer to cover the seat from To reduce the closing element and the valve seat. this has however, as a result, the guidance of the closing member is more accurate must be trained and the tolerances for the manufacture need to be tightened. However, this does result an additional effort.

Advantages of the invention

Demgegenüber weist das erfindungsgemäße Elektromagnetventil, insbesondere für ein Automatikgetriebe, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, dass das Strömungsverhalten verbessert wird, da der Einfluss der Viskosität und somit der Temperatur vermindert wird. Dies wird durch eine in der Stirnseite des mit dem Ventilsitzes zusammenwirkenden Schließglieds ausgebildete Vertiefung bewirkt. In contrast, the electromagnetic valve according to the invention has especially for an automatic transmission, with the features of claim 1 the advantage that the flow behavior is improved because of the influence of viscosity and thus the temperature is reduced. This is done by a in the Front of the interacting with the valve seat Closure trained recess causes.

Vorzugsweise hat die Vertiefung im Eingangsbereich eine größere Querschnittsfläche als die Öffnung des Ventilsitzes. Dadurch wird die Sitzüberdeckung minimiert somit auch der Viskose- bzw. Temperatureinfluss. The depression in the entrance area preferably has one larger cross-sectional area than the opening of the valve seat. This also minimizes the seat cover Influence of viscose or temperature.

Gute Ergebnisse lassen sich damit erzielen, dass die Vertiefung zumindest im Eingangsbereich zylindrisch ausgebildet ist. Einfach lässt sich die Vertiefung dadurch herstellen, dass die ganze Vertiefung zylindrisch, vorzugsweise als Flachbodensacklochbohrung, ausgebildet ist. Good results can be achieved if the Recess cylindrical at least in the entrance area is trained. The deepening can be done easily make the whole recess cylindrical, is preferably designed as a flat bottom blind hole.

Weiterhin lassen sich gute Ergebnisse dadurch erzielen, dass die Vertiefung kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist. In einer bevorzugten Ausführung ist hierbei der Neigungswinkel der Seitenfläche der kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Vertiefung kleiner als 90°. Furthermore, good results can be achieved in that the recess is conical or frustoconical is trained. In a preferred embodiment here the angle of inclination of the side surface of the conical or truncated cone-shaped depression less than 90 °.

Schließlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung die Stirnseite konkav ausgebildet. Finally, in a further preferred embodiment, the Invention the end face is concave.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Further advantages or advantageous developments of Invention result from the dependent claims and the Description.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained. Show it

Fig. 1 ein Elektromagnetventil im Längsschnitt, Fig. 1 a solenoid valve in longitudinal section;

Fig. 2a einen vergrößerten Ausschnitt des Ventilteils des Elektromagnetventils nach Fig. 1, Fig. 2a shows an enlarged detail of the valve member of the solenoid valve according to Fig. 1,

Fig. 2b einen gegenüber der Fig. 2 vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 2, FIG. 2b shows a comparison with FIG. 2 enlarged section of Fig. 2,

Fig. 3 ein gegenüber dem Schließglied nach Fig. 2 abgewandelten Schließglied und Fig. 3 a compared to the locking member of FIG. 2 modified locking member and

Fig. 4 ein weiteres abgewandeltes Schließglied. Fig. 4 shows a further modified closing member.

Description of the embodiment

In der Fig. 1 ist ein Elektromagnetventil 10, insbesondere für die Verwendung in Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen, dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Elektromagnetventil 10 als Druckregelventil zur Steuerung von Aktuatoren in Automatikgetrieben verwendet. Alternativ kann es sich auch um ein elektromagnetisch vorgesteuertes Ventil handeln. In Fig. 1 is an electric solenoid valve 10, illustrated in particular for use in automatic transmissions of motor vehicles. In the present exemplary embodiment, the solenoid valve 10 is used as a pressure regulating valve for controlling actuators in automatic transmissions. Alternatively, it can also be an electromagnetically pilot-controlled valve.

Das Elektromagnetventil 10 weist einen Magnetteil 12 und fluchtend dazu angeordnet einen Ventilteil 14 auf. Der Magnetteil 12 umfasst im wesentlichen ein Gehäuse 16, eine Spule 18 und einen verschiebbaren Anker 20, in dem eine Ankerstange 22 befestigt ist. The solenoid valve 10 has a magnetic part 12 and is arranged in alignment with a valve part 14 . The magnetic part 12 essentially comprises a housing 16 , a coil 18 and a displaceable armature 20 , in which an armature rod 22 is fastened.

Der Ventilteil 14 weist einen Einlass 24 und einen Auslass 26 auf. Am Einlass 24, der fluchtend zur mit einem Doppelpfeil gekennzeichneten Längsrichtung 27 ausgebildet ist, ist eine Leitung 28 angeschlossen, von der eine Leitung 30 zu einem Verbraucher 32, in diesem Fall einem Zylinder, abzweigt. Nach der Abzweigung ist in der Leitung 28 eine Blende bzw. Drosselstelle 34 ausgebildet, von der die Leitung 28 zu einer Pumpe 36 führt. Der Auslass 26, der quer zur Längsrichtung 27 des Elektromagnetventils 12 ausgebildet ist, ist mit einem Tank 38 verbunden. Es ist jedoch auch eine vertauschte Anordnung des Einlasses und des Auslasses denkbar. The valve part 14 has an inlet 24 and an outlet 26 . At the inlet 24 , which is aligned with the longitudinal direction 27 identified by a double arrow, a line 28 is connected, from which a line 30 branches off to a consumer 32 , in this case a cylinder. After the branch, an orifice or throttle point 34 is formed in the line 28 , from which the line 28 leads to a pump 36 . The outlet 26 , which is formed transversely to the longitudinal direction 27 of the electromagnetic valve 12 , is connected to a tank 38 . However, a reversed arrangement of the inlet and the outlet is also conceivable.

Der Einlass 24 geht in eine durchgehende Bohrung 40, die in einer Scheibe 42 aus Metall ausgebildet ist, und anschließend in den Auslass 26 über. Die Scheibe 42 wird bei der Herstellung des hauptsächlich aus Kunststoff bestehenden Ventilteils 14 mit Kunststoff umspritzt. Der Übergang von der Bohrung 40 in den Auslass 26 ist als flacher Ventilsitz 43 ausgebildet. Die Bohrung 40 ist im vorliegenden Fall rund ausgebildet, wobei auch andere Querschnittsflächen, beispielsweise ovale aber auch eckige, denkbar sind. Wesentlich ist, dass die Bohrung 40 eine Öffnung zum Durchtritt eines Druckmittels ist. Es muss sich auch nicht um eine Scheibe 42 handeln, die mit Kunststoff umspritzt ist. Beispielsweise könnte der Ventilteil 14 hauptsächlich aus Metall bestehen, wobei der Ventilsitz 43 einstückig ausgebildet ist. Wesentlich ist, dass ein Ventilsitz 43 vorhanden ist. The inlet 24 merges into a through bore 40 , which is formed in a disk 42 made of metal, and then into the outlet 26 . The disk 42 is extrusion-coated with plastic during the manufacture of the valve part 14, which is mainly made of plastic. The transition from the bore 40 into the outlet 26 is designed as a flat valve seat 43 . In the present case, the bore 40 is round, although other cross-sectional areas, for example oval but also angular, are also conceivable. It is essential that the bore 40 is an opening for the passage of a pressure medium. It also does not have to be a disk 42 which is encapsulated with plastic. For example, the valve part 14 could consist mainly of metal, the valve seat 43 being formed in one piece. It is essential that a valve seat 43 is present.

Die Bohrung 40 wird von einem von der Ankerstange 22 betätigten, zwischen der Ankerstange 22 und der Scheibe 42 angeordneten und in einem mit der Ankerstange 22 fluchtenden Lager 44 geführten Schließglied 46 verschlossen. Das Schließglied 46 hat eine im wesentlichen zylindrische Form, wobei auch andere Querschnittsflächen, beispielsweise ovale aber auch eckige, denkbar sind. Wesentlich ist, dass das Schließglied 46 eine an die Bohrung 40 angepasste Form hat und mit dem Ventilsitz 43 zusammenwirkt. The bore 40 is closed by a locking member 46 actuated by the anchor rod 22 , arranged between the anchor rod 22 and the washer 42 and guided in a bearing 44 aligned with the anchor rod 22 . The closing member 46 has an essentially cylindrical shape, although other cross-sectional areas, for example oval but also angular, are also conceivable. It is essential that the closing member 46 has a shape adapted to the bore 40 and cooperates with the valve seat 43 .

Die Arbeitsweise des Elektromagnetventils 10 ist allgemein bekannt. Es sei in diesem Zusammenhang jedoch ausdrücklich auf die DE 43 29 760 A1 bzw. US 5,547,165 verwiesen. The operation of the electromagnetic valve 10 is generally known. In this context, however, express reference is made to DE 43 29 760 A1 and US 5,547,165.

Das Schließglied 46 hat aus fertigungstechnischen Gründen einen größeren Durchmesser als die Bohrung 40. Dies ist besonders gut aus der Fig. 2a ersichtlich, in der das Schließglied 46 in dem Bereich, der dem Ventilsitz 43 zugewandt ist, geschnitten dargestellt ist. Der größere Durchmesser - bzw. allgemein eine größere Querschnittsfläche - ist notwendig, damit auch bei einem radialen Versatz des Schließglieds 46 und der Bohrung 40 ein dichter Verschluss der Bohrung 40 gewährleistet ist. For manufacturing reasons, the closing member 46 has a larger diameter than the bore 40 . This can be seen particularly well from FIG. 2a, in which the closing member 46 is shown in section in the region facing the valve seat 43 . The larger diameter - or generally a larger cross-sectional area - is necessary so that a tight closure of the bore 40 is ensured even with a radial offset of the closing member 46 and the bore 40 .

Mit 49 ist der sogenannte Sitzbereich bezeichnet. Der Sitzbereich 49 ist der Bereich, wo das Schließglied 46 aufgrund des größeren Durchmesser auf dem Ventilsitz 43 aufliegt, wenn die Bohrung 40 verschlossen ist. 49 is the so-called seating area. The seating area 49 is the area where the closing member 46 rests on the valve seat 43 due to the larger diameter when the bore 40 is closed.

In der Stirnseite 48 ist eine Vertiefung 50 in Form einer Flachbodensacklochbohrung - in Fachkreisen auch als FlaBoSaBo bezeichnet - ausgebildet. Wesentlich in diesem Fall ist, dass die Vertiefung 50 zumindest im Eingangsbereich zylindrisch ausgebildet ist. Sie kann, wie dargestellt, über die gesamte Länge zylindrisch ausgebildet sein und einen flachen Grund oder auch einen kegelförmigen Grund haben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Vertiefung 50 zumindest im Eingangsbereich eine größere Querschnittsfläche als die Bohrung 40 des Ventilsitzes 43. D. h. bei einer runden Bohrung 40 ist die Vertiefung ebenfalls rund und hat einen größeren Durchmesser. In the end face 48 , a recess 50 is formed in the form of a flat bottom blind hole - also referred to in specialist circles as FlaBoSaBo. It is essential in this case that the recess 50 is cylindrical at least in the entrance area. As shown, it can be cylindrical over the entire length and have a flat base or a conical base. In the present exemplary embodiment, the depression 50 has a larger cross-sectional area than the bore 40 of the valve seat 43, at least in the entrance area. I.e. in the case of a round bore 40 , the depression is also round and has a larger diameter.

In der Fig. 2b ist das verbesserte Strömungsverhalten des Druckmittels ersichtlich. Das Druckmittel hat aufgrund der Vertiefung 50 einen minimierten Sitzbereich 49 zu durchströmen. Aufgrund der sich ergebenden geringeren Ringfläche ist auch der erzeugte dynamische Unterdruck im Sitzbereich 49 geringer, wodurch sich Viskositätsänderungen aufgrund einer erhöhten oder verminderten Temperatur weniger stark auswirken können. The improved flow behavior of the pressure medium can be seen in FIG. 2b. Due to the depression 50, the pressure medium has to flow through a minimized seating area 49 . Due to the resulting smaller ring area, the dynamic negative pressure generated in the seat area 49 is also lower, as a result of which changes in viscosity due to an increased or reduced temperature can have less of an effect.

In der Fig. 3 ist dargestellt, dass die Vertiefung 50a in der Stirnseite 48a des Schließglieds 46a auch kegelförmig oder - wie durch die gestrichelte Linie dargestellt - kegelstumpfförmig ausgebildet sein kann. In Fig. 3 shows that the recess 50 a in the end face 48 a of the closing member 46 a conical or also - as shown by the dotted line - can be formed frusto-conical.

Vorzugsweise ist der Neigungswinkel α der Seitenfläche 51 der kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Vertiefung 50a kleiner als 90°. Dadurch ergeben sich bessere Strömungsverhältnisse im Sitzbereich 49a. The angle of inclination α of the side surface 51 of the conical or frustoconical depression 50 a is preferably less than 90 °. This results in better flow conditions in the seat area 49 a.

Durch eine Fase 52 am Außenumfang des Schließglieds 46a ist die wirksame Fläche des Sitzbereichs 49a so gering wie möglich. Im Idealfall ist der Übergang von der Fase 52 zur Vertiefung 50a scharfkantig. Aus fertigungstechnischen Gründen ist in der Regel zumindest ein Übergangsradius zwischen der Fase 52 und der Vertiefung 50a vorgesehen. By a chamfer 52 on the outer circumference of the closing member 46 a, the effective area of the seat area 49 a is as small as possible. Ideally, the transition from the chamfer 52 to the recess 50 a is sharp. For manufacturing reasons, at least one transition radius between the chamfer 52 and the depression 50 a is generally provided.

Die Fase 52 kann auch am Schließglied 46 nach den Fig. 1 bis 2b vorgesehen sein. The chamfer 52 can also be provided on the closing member 46 according to FIGS. 1 to 2b.

In der Fig. 4 ist dargestellt, dass die Stirnseite 48b konkav ausgebildet ist. Die sich dadurch ergebende Vertiefung 50b hat eine Linsenform. Der Übergang zum Außenumfang des Schließglieds 46b kann verrundet sein. Diese Verrundung kann auch an den Schließgliedern 46 und 46a nach den Fig. 1 bis 3 vorgesehen sein. In FIG. 4 is shown that the end face 48 is formed b concave. The resulting depression 50 b has a lens shape. The transition to the outer circumference of the closing member 46 b can be rounded. This rounding can also be provided on the closing members 46 and 46 a according to FIGS. 1 to 3.

Wichtig bei dem Elektromagnetventil 10 mit den Schließgliedern 46, 46a, 46b ist, dass in der Stirnseite 48, 48a, 48b eine Vertiefung 50, 50a, 50b ausgebildet ist. Dadurch ergeben sich verbesserte Strömungsverhältnisse bei Viskoseänderungen durch Temperaturänderungen, denn das Druckmittel wird nicht so stark um die Ecke gelenkt, wie bei einem Schließglied mit einer ebenen Stirnseite. Die Vertiefung 50, 50a, 50b sollte größer als eine aus fertigungstechnischen Gründen vorgesehene Zentriersenkung sein. Die größte Wirkung jedoch lässt sich damit erzielen, dass die Vertiefung 50, 50a, 50b zumindest im Eingangsbereich eine größere Querschnittsfläche als die Bohrung 40 des Ventilsitzes 43 hat. It is important in the electromagnetic valve 10 with the closing members 46 , 46 a, 46 b that a recess 50 , 50 a, 50 b is formed in the end face 48 , 48 a, 48 b. This results in improved flow conditions in the case of changes in viscose due to changes in temperature, because the pressure medium is not deflected around the corner as strongly as in the case of a closing member with a flat end face. The recess 50 , 50 a, 50 b should be larger than a centering depression provided for manufacturing reasons. The greatest effect, however, can be achieved in that the recess 50 , 50 a, 50 b has a larger cross-sectional area than the bore 40 of the valve seat 43 , at least in the entrance area.

Claims

1. Solenoid valve ( 10 ), in particular for automatic transmissions, with at least one valve seat ( 43 ) which is formed around an opening ( 40 ) for the passage of a pressure medium, which with the end face ( 48 , 48 a, 48 b) of a closing member ( 46 , 46 a, 46 b) cooperates, characterized in that a recess ( 50 , 50 a, 50 b) is formed in the end face ( 48 , 48 a, 48 b).

2. Electromagnetic valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the recess ( 50 , 50 a, 50 b) is larger than a centering depression caused by production technology.

3. Electromagnetic valve ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 50 , 50 a, 50 b) has a larger cross-sectional area than the opening ( 40 ) of the valve seat ( 43 ) at least in the entrance area.

4. Electromagnetic valve ( 10 ) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the recess ( 50 ) is cylindrical at least in the entrance area.

5. Electromagnetic valve ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the recess ( 50 ) is cylindrical, preferably as a flat bottom blind hole.

6. Solenoid valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recess ( 50 a) is conical or frustoconical.

7. Solenoid valve ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the angle of inclination (α) of the side surface ( 51 ) of the conical or frustoconical recess ( 50 a) is less than 90 °.

8. Electromagnetic valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end face ( 50 b) is concave.