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WO2007025631A1 - Hydraulisches wegeventil - Google Patents

Hydraulisches wegeventil Download PDF

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Publication number
WO2007025631A1
WO2007025631A1 PCT/EP2006/007726 EP2006007726W WO2007025631A1 WO 2007025631 A1 WO2007025631 A1 WO 2007025631A1 EP 2006007726 W EP2006007726 W EP 2006007726W WO 2007025631 A1 WO2007025631 A1 WO 2007025631A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
groove
directional control
annular groove
section
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/007726
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Kinscher
Jens Hoppe
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Priority to EP06776602A priority Critical patent/EP1924795A1/de
Priority to US12/063,038 priority patent/US20100163128A1/en
Publication of WO2007025631A1 publication Critical patent/WO2007025631A1/de

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
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    • Y10T29/49412—Valve or choke making with assembly, disassembly or composite article making

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic directional control valve with an electromagnetic see adjusting unit and a valve portion, wherein on a component of the actuating unit, a substantially cylindrical, blind hole-like receptacle is formed, wherein in the receptacle a flange portion of a valve housing of the valve portion engages, wherein the flange portion with a in whose circumferential direction extending annular groove is provided and wherein a substantially hollow cylindrical wall of the receptacle in the region of the annular groove engages in such a way that it rests along the entire circumference of the annular groove at the groove base. Furthermore, a method for producing such a control valve is proposed.
  • Such directional control valves are used in internal combustion engines, for example for controlling hydraulic Nockenwellenverstellem or switchable cam followers.
  • the directional control valves consist of an electromagnetic actuator and a valve section.
  • the valve section represents the hydraulic section of the directional control valve, wherein at least one inlet connection, at least one working connection and a tank connection are formed on the latter.
  • a directional control valve for controlling a camshaft adjuster, this is normally designed as a 4/3 proportional directional control valve.
  • a proportional valve is disclosed for example in DE 199 56 160 A1.
  • the electromagnetic actuator is made in this case of a first magnetic yoke, a coil, a second magnetic yoke, a housing, an armature and a connecting element, which receives an electrical connector, which serves to power the coil together.
  • the valve section consists of a valve housing and a control piston arranged axially displaceable therein.
  • the valve housing is arranged within a cylindrical, blind hole-like receptacle of the second magnetic yoke and fixedly connected thereto.
  • On the outer lateral surface of the valve housing four annular grooves are formed, which serve as pressure medium connections. In the Nutchezn the annular grooves openings are formed, whereby pressure fluid can reach into the interior of the valve housing.
  • a control piston is arranged axially displaceable, wherein the outer diameter of the control piston is adapted to the inner diameter of the valve housing.
  • ring grooves are likewise formed on the control piston, via which adjacent pressure medium connections can be connected to one another.
  • the coil, the first and the second magnetic yoke are arranged coaxially within the housing of the electromagnetic actuator.
  • the first and the second yoke are offset from each other in the axial direction.
  • In the region between the first and the second magnetic yoke is located radially within the magnetic yokes of the armature, which is surrounded in the radial direction of the coil.
  • the armature, the housing, the first and the second magnetic yoke form a flux path for the magnetic flux lines, which are caused by energizing the coil.
  • the armature By energizing the coil, the armature is urged in the direction of the second magnetic yoke, wherein this movement is transmitted by means of an anchor rod attached to the control piston. This is now moved against a spring supported on the valve housing in the axial direction.
  • Directional valves for controlling switchable cam followers are usually designed as switching valves.
  • Such a switching valve is, in an embodiment as 3/2-way valve, known for example from DE 103 59 363 A1.
  • the electromagnetic actuator in turn consists of a housing, an armature, a connection element, a first and a second magnetic yoke.
  • the function and design of the electromagnetic actuator are largely analogous to that of the proportional valve.
  • an inlet connection, a working connection and a tank connection are formed on the valve section.
  • the working connection communicates via a respective valve seat designed as opening with both the inlet and the tank connection.
  • a control piston is further arranged, on which two closing elements are formed. Each closing element can, depending on the position of the control piston within the valve housing, block or release the pressure medium flow through one of the valve seats.
  • the working connection can thus be selectively connected to the inlet connection or to the tank connection.
  • the axial position of the control piston is in turn set via the axial position of the armature relative to the second magnetic yoke.
  • a flange portion of the valve housing of the disclosed in DE 199 56 160 A1 directional control valve is disposed within a cylindrical, blind hole-like receptacle.
  • the receptacle is designed as a hollow-cylindrical extension designed as one piece with a magnet yoke of the electromagnetic actuator.
  • a thin-walled, end-side section of the extension engages radially along its entire circumference into an annular groove formed on the valve housing.
  • connection is additionally proposed by To produce toothing flanging the thin-walled section.
  • a toothed die is used to displace the thin-walled section into the annular groove.
  • the thin-walled portion is pressed into the valve housing in the teeth, whereby a form-fitting connection in the circumferential direction is produced.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide a hydraulic directional control valve, the valve portion is connected functionally reliable with its actuator rotatably.
  • the installation effort should be reduced or at least not increased.
  • the manufacturing cost of the directional control valve should not be adversely affected by these measures.
  • the object is achieved in that the groove bottom of the annular groove in cross section deviates from a circular outer contour having.
  • the flange portion of the valve housing is received in a cylindrical receptacle of a component of the actuator.
  • the receptacle can be formed for example by an open end of a housing or a hollow cylindrical extension of a magnetic yoke.
  • the outer diameter of the flange portion is advantageously adapted to the inner diameter of the wall, which limits the receptacle, whereby the valve housing is centered radially to the actuating unit.
  • the flange portion is provided with a circumferentially circumferential annular groove, in which engages a thin-walled portion of the wall of the receptacle such that the flange portion rests against the groove bottom of the annular groove.
  • the wall can engage axially end or with a central portion in the annular groove.
  • the flange portion of the valve housing is positioned in the receptacle. This is in the axial direction at the bottom of the recording.
  • the wall is deformed into the annular groove, for example by means of a caulking, rolling or tumbling forming process. Another possibility is to make the connection by means of an axial flanging method.
  • the valve body is again positioned in the receptacle.
  • a hollow cylindrical punch engages over the valve housing, wherein this is displaced in the axial direction up to the annular groove.
  • the axial opening of the punch is conical or with a rounding, wherein the inner diameter is made smaller than the outer diameter of the wall.
  • This embodiment of a hydraulic directional control valve produces a connection with excellent torsional stiffness between the valve housing and the actuator.
  • the connection resists significantly higher moments, which result from forces or moments acting on the individual components. Likewise, eliminates the risk of loosening the connection by thermal setting. Furthermore, the connection of the components can be made lighter and more functionally reliable.
  • the joining forces can be significantly reduced, since the torsional rigidity does not exclusively result from the frictional connection between the wall and the valve housing. There is thus no risk that the valve housing or the housing or the magnetic yoke of the actuator will be damaged. Nor does it have to be displaced by material of the wall during the joining process material of the valve housing, whereby the exact positioning of the components and their dimensional accuracy are no longer impaired. As a result, the process reliability of the assembly process increases. The reduction of the joining forces and the increase in process reliability lead to lower manufacturing costs of the directional control valves.
  • the groove base in a substantially circular cross-section, wherein at least one indentation is provided on the groove base.
  • the groove bottom is of essentially circular shape in cross-section, wherein at least one protrusion is provided on the groove base.
  • a positive connection in addition to the frictional connection in the circumferential direction, a positive connection can be formed.
  • the groove base in cross-section is formed substantially circular, wherein at least one chord-like portion is provided.
  • the material of the wall is attached to the outer peripheral surface of the groove. Green displaced, which also comes on the tendon-like concerns and so the positive connection is made.
  • chord-like sections can be produced easily and inexpensively, for example by milling or, in the case of valve housings produced by means of an injection molding process, by appropriate shaping of the injection mold.
  • a chordal section also several can be provided.
  • material of the wall is displaced into the spaces between the teeth, the formation of a micro-toothing on the groove base already producing sufficient torsional rigidity.
  • a section of the wall of the receptacle can be displaced into the annular groove by means of an axial flanging method, a caulking method, rolling or a tumbling forming method.
  • the groove base in cross-section substantially circular, wherein at least one chord-like portion provided on the groove base or a radial toothing is formed.
  • the proposed production of the connection between the valve housing and the actuating unit represents a process-reliable and cost-effective method.
  • FIG. 1 a shows a longitudinal section through an actuating unit
  • FIG. 1 b shows a partial longitudinal section through a hydraulic directional control valve according to the invention
  • FIG. 1c shows a partial longitudinal section through a further hydraulic directional control valve according to the invention
  • FIG. 2a shows a cross section through the directional control valve according to the invention from FIG. 1b along the line MA-IIA, FIG.
  • Figure 2b shows a cross section through an alternative embodiment of the directional control valve according to the invention of Figure 1 c along the line
  • FIG. 1 b shows an inventive hydraulic directional control valve 1 in partial cross section, using the example of a 4/3-Wegeproprtionalventils directional control valve 1.
  • the directional control valve 1 consists of an actuator 2 and a valve section 3. Such directional control valves 1 are used for example for controlling hydraulic phasing.
  • FIG. 1 a shows a longitudinal section through an exemplary electromagnetic setting unit 2.
  • the electromagnetic actuator 2 has a bobbin 5 and an integrally formed with this connection element 6.
  • the bobbin 5 carries a coil 7 consisting of several turns of a suitable wire.
  • the radially outer surface of the coil 7 is surrounded by a sleeve-shaped material layer 8, which consists of a non-magnetizable material.
  • the material layer 8 may for example consist of a suitable plastic and be sprayed onto the wound coil 7. within half of the connecting element 6, an electrical connector 9 is received, via which the coil 7 can be connected to a power or voltage source.
  • the bobbin 5 is formed with a substantially cylindrical, blind hole-like recess 10, which is arranged concentrically to the coil 7. Furthermore, the bobbin 5 and the connecting element 6 at the bottom end of the recess 10 receives a sleeve-shaped first magnetic yoke 1 1. Within the recess 10, a cup-shaped Anker Resultsshüise 12 is arranged, wherein the outer contour of the inner contour of the recess 10 is adjusted.
  • the thin-walled armature guide sleeve 12 consists of a cylindrical portion 12 b, which is bounded by a sleeve bottom 12 c.
  • the sleeve bottom 12c is provided with axially inwardly extending stops 13.
  • the armature guide sleeve 12 extends in the axial direction along the entire recess 10, which surrounds the bobbin 5 at its opening in the radial direction at least partially.
  • the bobbin 5 is disposed within a cup-shaped housing 14.
  • the open end of the housing 14 projects beyond the connecting element 6 in the axial direction, wherein this, and thus the bobbin 5, are fixed within the housing 14 by means of a flared connection 15.
  • an armature 16 is arranged to be displaceable in the axial direction.
  • the displacement of the armature 16 is limited in one direction by the stops 13 and in the other direction by a second magnetic yoke 17.
  • the second magnetic yoke 17 has a tubular portion 18 and a cylindrical wall 19a adjoining it in the axial direction.
  • the tubular portion 18 extends through an opening 21 formed in the bottom 20 of the housing 14 in the arranged in the recess 10 of the bobbin 5 armature guide sleeve 12. Die-Allen preparedmesser des The tubular portion 18 adapted to the diameter of the opening 21.
  • the inner diameter of the axial end of the tubular portion 18, which faces the armature 16, is made larger than the outer diameter of the armature 16. Thus, this can dip into this section.
  • the outer circumferential surface of the tubular section 18 tapers in the direction of the armature 16.
  • the housing 14 is supported on the annular portion 19 via a mounting flange 22.
  • the mounting flange 22 serves for fastening the directional valve 1 to a surrounding construction, not shown.
  • the second magnetic yoke 17 consists of two components, a Polkem 23 and an integrally formed with the mounting flange 22 sleeve-shaped extension 24th
  • a sealing ring 26 is arranged between the tubular portion 18 of the second magnetic yoke 17, the bottom 20 of the housing 14 and the armature guide sleeve 12, a sealing ring 26 is arranged. This prevents, in cooperation with the armature guide sleeve 12, that in the electromagnetic actuator 2 penetrating pressure fluid, usually engine oil, passes to the bobbin 5, whereby this is protected against damage by the pressure medium.
  • a push rod 33 extends through the interior of the pole core 23 and is connected at one end to the armature 16.
  • FIG. 1c shows an alternative embodiment of a hydraulic directional valve 1 according to the invention, which is largely identical to the embodiment shown in FIG. 1b.
  • the receptacle 19b is formed in this case by the wall 19a of an open end of the pot-shaped housing 14.
  • the valve section 3 of the directional control valve 1 designed as a 4/3-way proportional valve consists of a valve housing 27 and a control piston 28.
  • the valve housing 27 is separate Component formed and connected to the actuator 2.
  • a flange portion 27a is formed on the valve housing 27, which is positioned in a receptacle 19b of the wall 19a.
  • the inner diameter of the wall 19a is adapted to the outer diameter of the false section 27a.
  • valve housing 27 is fixed axially to the second magnetic yoke 17 and thus to the actuating unit 2.
  • annular grooves 29 are formed, which communicate via recesses 30 formed in the groove bottoms of the annular grooves 29 with the interior of the substantially hollow cylindrical valve housing 27.
  • the annular grooves 29 and the opening in the valve housing 27 facing away from the electromagnetic actuator 2 serve as pressure medium connections A, B, P, T.
  • the middle annular groove 29, which serves as inlet connection P, communicates with a pressure medium pump (also not shown) via a pressure medium line (not shown)
  • the two outer annular grooves 29, which serve as working ports A, B communicate with consumers, for example with a respective pressure chamber or a group of counteracting pressure chambers of a camshaft adjuster, also not shown.
  • the axial connection (tank connection) T communicates with a pressure medium reservoir, also not shown.
  • control piston 28 is arranged axially displaceable.
  • control sections 31 are formed on the outer circumferential surface of the control piston 28 designed as annular webs.
  • the outer diameter of the control sections 31 is adapted to the inner diameter of the valve housing 27.
  • the control piston 28 is acted upon at one end with the force of a spring element 32 in the direction of the electromagnetic actuator 2.
  • a push rod 33 At the other axial end of the control piston 28 is a push rod 33, which extends through a bore of the second magnetic yoke 17 and is fixedly connected to the armature 16.
  • control piston 28 In the de-energized state of the coil 7, the control piston 28 is urged in the direction of the electromagnetic actuator 2 due to the force of the spring element 32.
  • the housing 14, the first magnetic yoke 11, the armature 16 and the second magnetic yoke 17 are made of a magnetizable material, while the connecting element 6, the push rod 33, the bobbin 5 and the armature guide sleeve 12 are made of a non-magnetizable material.
  • control piston 28 is displaced by means of the push rod 33 against the force of the spring element 32 in the axial direction.
  • the control piston 28 can be adjusted relative to the valve housing 27 in any position between two end stops and thus the pressure medium flows are regulated to or from the pressure chambers of the camshaft adjuster.
  • FIG. 2a shows a cross section along the line IIA-IIA through a first embodiment according to the invention of a hydraulic directional control valve 1 according to FIG. 1b.
  • a substantially circular outer contour of a groove bottom 27c of the annular groove 27b has a recess 35.
  • a chord-like Section 36 act.
  • the material of the wall 19a engages in the annular groove 27b such that it comes to rest along the entire circumference of the annular groove 27b on the groove bottom 27c, thus also on the boundary surface of the indentation 35.
  • a form-fitting connection between the valve housing 27 in the circumferential direction and the actuator 2 made.
  • any number of recesses 35 may be formed.
  • it may be provided to form a bulge 37 extending radially outwards on the outer contour of the groove bottom 27c.
  • the material of the wall 19 a applies to the outer contour of the bulge 37, whereby a positive fit is produced in the circumferential direction.
  • the dimensions of the indentations or bulges 35, 37 which differ from the circular shape shown in FIG. 2a, are exaggerated for clarity. In order to achieve sufficient torsional stiffness, they can be made significantly lower.
  • the groove bottom 27c of the annular groove 27b in cross-section in a geometric shape deviating from the circular shape, for example elliptical, rectangular or polygonal.
  • FIG. 2b shows a cross section along the line IIB-IIB through a second embodiment according to the invention of a hydraulic directional control valve 1 according to FIG. 1c.
  • the substantially circular outer contour of the groove base 27c of the annular groove 27b has a toothing 38 extending in the radial direction.
  • the material of the wall 19a engages in the annular groove 27b such that it comes to rest along the entire circumference of the annular groove 27b on the groove base 27c.
  • the material of the wall 19a engages in the toothing 38, whereby in the circumferential direction, a positive connection between the valve housing 27 and the actuator 2 is made.
  • the radial dimension of the toothing 38 shown in FIG. 2a is shown exaggerated for clarity. In order to achieve a sufficient twisting To achieve rigidity, a micro-toothing can be formed on the groove bottom 27c.
  • connection between the wall 19a and the valve housing 27 can be made, for example, by means of a caulking, rolling or tumbling forming process.
  • valve housing 27 is positioned in the receptacle 19b, wherein the valve housing 27 is radially centered by the wall 19a.
  • a substantially hollow cylindrical punch is guided over the valve housing 27 until its axial end comes into contact with the wall 19a.
  • the hollow cylindrical punch is provided at its end, which is facing the wall 19 a, provided with a rounding or a cone counter surface. The stamp is acted upon with a defined force in the axial direction, whereby material of the wall 19a is displaced into the annular groove 27b.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydraulisches Wegeventil (1) mit einer elektromagnetischen Stelleinheit (2) und einem Ventilabschnitt (3), wobei an einem Bauteil der Stelleinheit (2) eine im Wesentlichen zylindrische, sacklochartige Aufnahme (19b) ausgebildet ist, wobei in die Aufnahme (19b) ein Flanschabschnitt (27a) eines Ventilgehäuses (27) des Ventilabschnitts (3) eingreift, wobei der Flanschabschnitt (27a) mit einer in dessen Umfangsrichtung verlaufenden Ringnut (27b) versehen ist und wobei eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wandung (19a) der Aufnahme (19b) im Bereich der Ringnut (27b) derart in diese eingreift, dass diese entlang des gesamten Umfangs der Ringnut (27b) an deren Nutgrund (27c) anliegt. Es werden Mittel zur Erhöhung der Verdrehsteifigkeit zwischen dem Flanschabschnitt (27a) und der Wandung (19a) vorgeschlagen. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit des Verbindungsvorgangs gelegt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Hydraulisches Wegeventil
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Wegeventil mit einer elektromagneti- sehen Stelleinheit und einem Ventilabschnitt, wobei an einem Bauteil der Stelleinheit eine im Wesentlichen zylindrische, sacklochartige Aufnahme ausgebildet ist, wobei in die Aufnahme ein Flanschabschnitt eines Ventilgehäuses des Ventilabschnitts eingreift, wobei der Flanschabschnitt mit einer in dessen Umfangs- richtung verlaufenden Ringnut versehen ist und wobei eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wandung der Aufnahme im Bereich der Ringnut derart in diese eingreift, dass diese entlang des gesamten Umfangs der Ringnut an deren Nutgrund anliegt. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Steuerventils vorgeschlagen.
Derartige Wegeventile werden in Brennkraftmaschinen beispielsweise zur Ansteuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellem oder schaltbaren Nockenfolgern eingesetzt. Die Wegeventile bestehen aus einer elektromagnetischen Stelleinheit und einem Ventilabschnitt. Der Ventilabschnitt stellt den hydraulischen Abschnitt des Wegeventils dar, wobei an diesem zumindest ein Zu- laufanschluss, mindestens ein Arbeitsanschluss und ein Tankanschluss ausgebildet sind. Mittels der elektromagnetischen Stelleinheit können gezielt bestimmte Anschlüsse des Ventilabschnitts hydraulisch miteinander verbunden und somit die Druckmittelströme gelenkt werden.
Für den Einsatz eines Wegeventils zur Steuerung eines Nockenwellenvers- tellers ist dieses im Normalfall als 4/3-Proportionalwegeventil ausgebildet. Ein derartiges Proportionalventil ist beispielsweise in der DE 199 56 160 A1 offenbart. Die elektromagnetische Stelleinheit setzt sich in diesem Fall aus einem ersten Magnetjoch, einer Spule, einem zweiten Magnetjoch, einem Gehäuse, einem Anker und einem Anschlusselement, welches eine elektrische Steckverbindung aufnimmt, die zur Stromversorgung der Spule dient, zusammen.
Der Ventilabschnitt besteht aus einem Ventilgehäuse und einem darin axial verschiebbar angeordneten Steuerkolben. Das Ventilgehäuse ist innerhalb einer zylindrischen, sacklochartigen Aufnahme des zweiten Magnetjochs angeordnet und ortsfest mit diesem verbunden. An der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses sind vier Ringnuten ausgebildet, welche als Druckmittelanschlüsse die- nen. In den Nutgründen der Ringnuten sind Öffnungen ausgebildet, wodurch Druckmittel in das Innere des Ventilgehäuses gelangen kann. Im Inneren des Ventilgehäuses ist ein Steuerkolben axial verschiebbar angeordnet, wobei der Außendurchmesser des Steuerkolbens dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses angepasst ist. Des Weiteren sind am Steuerkolben ebenfalls Ringnuten ausgebildet, über welche benachbarte Druckmittelanschlüsse miteinander verbunden werden können.
Die Spule, das erste und das zweite Magnetjoch sind innerhalb des Gehäuses der elektromagnetischen Stelleinheit koaxial zueinander angeordnet. Das erste und das zweite Magnetjoch sind dabei in axialer Richtung zueinander versetzt. In dem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetjoch befindet sich radial innerhalb der Magnetjoche der Anker, wobei dieser in radialer Richtung von der Spule umgeben ist. Der Anker, das Gehäuse, das erste und das zweite Magnetjoch bilden einen Flusspfad für die magnetischen Flusslinien, welche durch Bestromen der Spule hervorgerufen werden.
Durch Bestromen der Spule wird der Anker in Richtung des zweiten Magnetjochs gedrängt, wobei diese Bewegung mittels einer am Anker angebrachten Stößelstange auf den Steuerkolben übertragen wird. Dieser wird nun gegen eine sich am Ventilgehäuse abstützende Feder in axialer Richtung bewegt.
Wegeventile zur Ansteuerung von schaltbaren Nockenfolgern sind meist als Schaltventile ausgebildet. Ein derartiges Schaltventil ist, in einer Ausführung als 3/2-Schaltventil, beispielsweise aus der DE 103 59 363 A1 bekannt. Die elektromagnetische Stelleinheit besteht wiederum aus einem Gehäuse, einem Anker, einem Anschlusselement, einem ersten und einem zweiten Magnetjoch. Die Funktion und die Ausbildung der elektromagnetischen Stelleinheit sind in weiten Teilen analog zu der des Proportionalventils.
An dem Ventilabschnitt sind in diesem Fall ein Zulaufanschluss, ein Arbeits- anschluss und ein Tankanschluss ausgebildet. Der Arbeitsanschluss kommuniziert über jeweils eine als Ventilsitz ausgebildete Öffnung sowohl mit dem Zulauf- als auch mit dem Tankanschluss. Innerhalb des Ventilgehäuses ist weiterhin ein Steuerkolben angeordnet, an welchem zwei Schließelemente ausgebildet sind. Jedes Schließelement kann, abhängig von der Position des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses, den Druckmittelfluss durch einen der Ventilsitze sperren oder freigeben. Abhängig von der axialen Position des Steu- erkolbens kann so der Arbeitsanschluss selektiv mit dem Zulaufanschluss oder mit dem Tankanschluss verbunden werden. Die axiale Lage des Steuerkolbens wird dabei wiederum über die axiale Position des Ankers relativ zum zweiten Magnetjoch festgelegt.
Ein Flanschabschnitt des Ventilgehäuses des in der DE 199 56 160 A1 offenbarten Wegeventils ist innerhalb einer zylindrischen, sacklochartigen Aufnahme angeordnet. Die Aufnahme ist als einteilig mit einem Magnetjoch der elektromagnetischen Stelleinheit ausgeführter, hohlzylindrischer Fortsatz ausgebildet. Dabei greift ein dünnwandiger, endseitiger Abschnitt des Fortsatzes entlang dessen gesamten Umfangs radial in eine am Ventilgehäuse ausgebildete Ringnut ein. Durch diese Verbindung ist das Ventilgehäuse in axialer Richtung relativ zur Stelleinheit fixiert. Die Verbindung widersteht funktionssicher hohen axialen Abzugskräften, die während der (De-)Montage oder während des Betriebes der Brennkraftmaschine auftreten.
Die Verdrehsteifigkeit einer derartigen Verbindung hängt maßgeblich von den Fügekräften während der Herstellung der Verbindung ab. Um die Verdrehsteifigkeit zu erhöhen, wird zusätzlich vorgeschlagen die Verbindung durch ver- zahntes Einbördeln des dünnwandigen Abschnitts herzustellen. Zu diesem Zweck wird eine mit Zähnen versehene Matrize verwendet, um den dünnwandigen Abschnitt in die Ringnut zu verdrängen. Dabei wird im Bereich der Zähne der dünnwandige Abschnitt in das Ventilgehäuse eingedrückt, wodurch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung hergestellt wird.
Zur Herstellung dieser Verbindung werden hohe radial wirkende Kräfte benötigt, wodurch der Aufwand zur Herstellung der Verbindung erhöht ist. Zu niedrige Kräfte führen zu einer ungenügenden Steifigkeit der Verbindung der beiden Bauteile. Während der Lebensdauer des Bauteils kann es auf Grund von während der Montage oder Demontage wirkenden Axialkräften, Kipp- oder Drehmomenten, auf Grund von Vibrationen während des Betriebs der Brennkraftmaschine oder thermischen Setzens zu einer Reduzierung der Verdrehsteifigkeit und damit zu einer Verdrehung des Ventilgehäuses relativ zur Stelleinheit kommen. Dies kann in Anwendungen, in denen ein fester Winkelbezug zwischen einer Ventillasche, mittels derer das Wegeventil an einer Umgebungskonstruktion befestigt ist, und dem Ventilabschnitt erforderlich ist, zu Funktionsstörungen des Wegeventils und damit des Bauteils führen, welches durch das Wegeventil gesteuert werden soll. Zu hohe Kräfte können zu einer Beschädigung des Ventilgehäuses und somit ebenso zu Funktionsstörungen führen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit ein hydraulisches Wegeventil zu schaffen, dessen Ventilabschnitt funktionssicher mit dessen Stelleinheit drehfest verbunden ist. Dabei soll der Montageaufwand verringert oder zumindest nicht erhöht werden. Weiterhin sollen die Herstellungskosten des Wegeventils durch diese Maßnahmen nicht negativ beeinflusst werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Nutgrund der Ringnut im Querschnitt eine von einer Kreisform abweichende Außenkontur aufweist.
Der Flanschabschnitt des Ventilgehäuses ist in einer zylindrischen Aufnahme eines Bauteils der Stelleinheit aufgenommen. Die Aufnahme kann beispielsweise durch ein offenes Ende eines Gehäuses oder einen hohlzylindrischen Fort- satz eines Magnetjochs ausgebildet sein. Dabei ist der Außendurchmesser des Flanschabschnitts vorteilhafterweise dem Innendurchmesser der Wandung an- gepasst, die die Aufnahme begrenzt, wodurch das Ventilgehäuse radial zur Stelleinheit zentriert wird. Der Flanschabschnitt ist mit einer in Umfangsrichtung umlaufenden Ringnut versehen, in die ein dünnwandiger Abschnitt der Wandung der Aufnahme derart eingreift, dass der Flanschabschnitt an dem Nutgrund der Ringnut anliegt. Dabei kann die Wandung axial endseitig oder mit einem mittleren Abschnitt in die Ringnut eingreifen. Während der Montage wird der Flanschabschnitt des Ventilgehäuses in der Aufnahme positioniert. Dabei liegt dieser in axialer Richtung am Boden der Aufnahme an. In einem nächsten Schritt wird die Wandung beispielsweise mittels eines Verstemm-, Rollier- oder Taumelumformverfahrens in die Ringnut verformt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin die Verbindung mittels eines Axi- albördelverfahrens herzustellen. In diesem Fall wird das Ventilgehäuse wieder- um in der Aufnahme positioniert. In einem anschließenden Schritt greift ein hohlzylindrischer Stempel über das Ventilgehäuse, wobei dieser in axialer Richtung bis zu der Ringnut verschoben wird. Die axiale Öffnung des Stempels ist konisch oder mit einer Abrundung ausgeführt, wobei deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Wandung ausgeführt ist. Durch weiteres axiales Verschieben des Stempels wird die Wandung der Aufnahme in die Ringnut verdrängt und somit die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und der Stelleinheit hergestellt.
Während der Deformation der Wandung, wird Material in die von der Kreisform abweichenden Bereiche des Nutgrunds gedrängt. Durch den daraus resultierenden Formschluss in Umfangsrichtung wird die Verdrehsteifigkeit der Verbindung im Vergleich zu Ausführungsformen mit kreisförmigem Nutgrund deutlich erhöht. Im Falle von Ausführungsformen mit von der Kreisform abweichenden Ausbuchtungen, schmiegt sich das Material der Wandung an diese an, wodurch wiederum eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung hergestellt wird.
Durch diese Ausführung eines hydraulischen Wegeventils wird eine Verbindung mit hervorragender Verdrehsteifigkeit zwischen dem Ventilgehäuse und der Stelleinheit hergestellt. Die Verbindung widersteht deutlich höheren Momenten, welche aus Kräften oder Momenten resultieren, die auf die einzelnen Bauteile wirken. Ebenso entfällt die Gefahr der Lockerung der Verbindung durch thermisches Setzten. Weiterhin kann die Verbindung der Bauteile leichter und funkti- onssicherer hergestellt werden.
Die Fügekräfte können deutlich reduziert werden, da die Verdrehsteifigkeit nicht ausschließlich aus dem Kraftschluss zwischen Wandung und Ventilgehäuse resultiert. Dadurch besteht nicht die Gefahr, dass das Ventilgehäuse oder das Gehäuse bzw. das Magnetjoch der Stelleinheit beschädigt wird. Ebenso wenig muss während des Fügevorgangs Material des Ventilgehäuses durch Material der Wandung verdrängt werden, wodurch die genaue Positionierung der Bauteile und deren Formgenauigkeit nicht mehr beeinträchtigt werden. Als Folge steigt die Prozesssicherheit des Montagevorgangs. Die Verringerung der Fügekräfte und die Erhöhung der Prozesssicherheit führen zu geringeren Herstellungskosten der Wegeventile.
In einer Konkretisierung wird vorgeschlagen den Nutgrund im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig auszubilden, wobei an dem Nutgrund zumindest eine Einbuchtung vorgesehen ist. Alternativ kann vorgesehen sein den Nutgrund im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig auszubilden ist, wobei an dem Nutgrund zumindest eine Ausbuchtung vorgesehen ist.
Durch diese Maßnahmen kann zusätzlich zu dem Kraftschluss in Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung ausgebildet werden. In einer Konkretisierung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Nutgrund im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei zumindest ein sehnenartiger Abschnitt vorgesehen ist. Während der Herstellung der Verbindung wird das Material der Wandung an die Außenumfangsfläche des Nut- grundes Verdrängt, wobei dieses auch an dem sehnenartigen zum Anliegen kommt und so die formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Derartige sehnenartige Abschnitte lassen sich leicht und kostengünstig, beispielsweise durch Fräsen oder, im Falle von mittels eines Spritzgiessverfahrens hergestellten Ventilgehäusen, durch entsprechendes Ausformen der Spritzgießform, herstellen. Neben der Ausbildung eines sehnenartigen Abschnittes können auch mehrere vorgesehen werden.
Alternativ kann beispielsweise vorgesehen sein, an dem im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Nutgrund eine radiale Verzahnung auszubilden. Wäh- rend der Herstellung der Verbindung wird Material der Wandung in die Zahnzwischenräume verdrängt, wobei bereits die Ausbildung einer Mikroverzahnung am Nutgrund ausreichende Verdrehsteifigkeiten bewirkt.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wegeventils nach Anspruch 1 mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen:
- Positionieren des Ventilgehäuses innerhalb der zylinderförmigen Aufnahme
- Verdrängen von Material der Wandung in die Ringnut.
Dabei kann zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und der Stelleinheit ein Abschnitt der Wandung der Aufnahme mittels eines Axial- bördelverfahrens, eines Verstemmverfahrens, Rollieren oder eines Taumelumformverfahrens in die Ringnut verdrängt werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen den Nutgrund im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig auszubilden, wobei an dem Nutgrund zumindest ein sehnenartiger Abschnitt vorgesehen oder eine radiale Verzahnung ausgebildet ist.
Die vorgeschlagene Herstellung der Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und der Stelleinheit stellt ein prozesssicheres und preisgünstiges Verfahren dar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Er- findung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen
Figur 1 a einen Längsschnitt durch eine Stelleinheit,
Figur 1 b einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil,
Figur 1c einen Teillängsschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil,
Figur 2a einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Wegeventil aus Figur 1 b entlang der Linie MA-IIA,
Figur 2b einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wegeventils aus Figur 1 c entlang der Linie
NB-IlB,
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 b zeigt ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil 1 im Teilquerschnitt, am Beispiel eines als 4/3-Wegeproprtionalventils ausgeführten Wegeventils 1. Das Wegeventil 1 besteht aus einer Stelleinheit 2 und einem Ventilabschnitt 3. Derartige Wegeventile 1 werden beispielsweise zur Steuerung von hydraulischen Nockenwellenverstellern eingesetzt. Figur 1 a zeigt einen Längs- schnitt durch eine beispielhafte elektromagnetische Stelleinheit 2.
Die elektromagnetische Stelleinheit 2 weist einen Spulenkörper 5 und ein einteilig mit diesem ausgebildetes Anschlusselement 6 auf. Der Spulenkörper 5 trägt eine aus mehreren Windungen eines geeigneten Drahtes bestehende Spule 7. Die radial äußere Mantelfläche der Spule 7 wird von einer hülsenförmigen Materialschicht 8 umgeben, welche aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht. Die Materialschicht 8 kann beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff bestehen und auf die gewickelte Spule 7 aufgespritzt werden. Inner- halb des Anschlusselements 6 ist eine elektrische Steckverbindung 9 aufgenommen, über welche die Spule 7 mit einer Strom- oder Spannungsquelle verbunden werden kann.
Der Spulenkörper 5 ist mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen, sackloch- artigen Ausnehmung 10 ausgebildet, welche konzentrisch zur Spule 7 angeordnet ist. Des Weiteren nimmt der Spulenkörper 5 und das Anschlusselement 6 am bodenseitigen Ende der Ausnehmung 10 ein hülsenförmig ausgeführtes erstes Magnetjoch 1 1 auf. Innerhalb der Ausnehmung 10 ist eine topfförmige Ankerführungshüise 12 angeordnet, wobei deren Außenkontur der Innenkontur der Ausnehmung 10 angepasst ist. Die dünnwandige Ankerführungshülse 12 besteht aus einem zylinderförmigen Abschnitt 12b, der von einem Hülsenboden 12c begrenzt wird. Der Hülsenboden 12c ist mit sich axial nach innen erstreckenden Anschlägen 13 versehen. Die Ankerführungshülse 12 erstreckt sich in axialer Richtung entlang der gesamten Ausnehmung 10, wobei diese den Spulenkörper 5 an dessen Öffnung in radialer Richtung zumindest teilweise umgreift.
Der Spulenkörper 5 ist innerhalb eines topfförmig ausgebildeten Gehäuses 14 angeordnet. Das offene Ende des Gehäuses 14 überragt das Anschlusselement 6 in axialer Richtung, wobei dieses, und damit der Spulenkörper 5, mittels einer Bördelverbindung 15 innerhalb des Gehäuses 14 fixiert sind.
Innerhalb der Ankerführungshülse 12 ist ein Anker 16 in axialer Richtung ver- schiebbar angeordnet. Der Verschiebeweg des Ankers 16 wird in der einen Richtung durch die Anschläge 13 und in der anderen Richtung durch ein zweites Magnetjoch 17 begrenzt.
Das zweite Magnetjoch 17 weist einen rohrförmigen Abschnitt 18 und eine sich in axialer Richtung daran anschließende zylindrische Wandung 19a auf. Der rohrförmige Abschnitt 18 erstreckt sich durch eine im Boden 20 des Gehäuses 14 ausgebildete Öffnung 21 in die in der Ausnehmung 10 des Spulenkörpers 5 angeordnete Ankerführungshülse 12. Dabei ist der Außendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 18 dem Durchmesser der Öffnung 21 angepasst. Der Innendurchmesser des axialen Endes des rohrförmigen Abschnittes 18, welches dem Anker 16 zugewandt ist, ist größer ausgeführt als der Außendurchmesser des Ankers 16. Somit kann dieser in diesen Abschnitt eintauchen. Zu- sätzlich läuft die Außenmantelfläche des rohrförmigen Abschnitts 18 in Richtung des Ankers 16 konisch zu.
Das Gehäuse 14 stützt sich über einen Montageflansch 22 an dem ringförmigen Abschnitt 19 ab. Der Montageflansch 22 dient zur Befestigung des Wegeventils 1 an einer nicht dargestellten Umgebungskonstruktion.
In dieser Ausführungsform besteht das zweite Magnetjoch 17 aus zwei Bauteilen, einem Polkem 23 und einem einteilig mit dem Montageflansch 22 ausgebildeten hülsenförmigen Fortsatz 24.
Zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 18 des zweiten Magnetjochs 17, dem Boden 20 des Gehäuses 14 und der Ankerführungshülse 12 ist ein Dichtring 26 angeordnet. Dieser verhindert im Zusammenwirken mit der Ankerführungshülse 12, dass in die elektromagnetische Stelleinheit 2 eindringendes Druckmittel, in der Regel Motoröl, zum Spulenkörper 5 gelangt, wodurch dieser vor Schädi- gungen durch das Druckmittel geschützt wird.
Eine Stößelstange 33 erstreckt sich durch das Innere des Polkerns 23 und ist an einem Ende mit dem Anker 16 verbunden.
In Figur 1c ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Wegeventils 1 dargestellt, die in weiten Teilen identisch zu der in Figur 1b dargestellten Ausführungsform ist. Im Unterschied dazu wird die Aufnahme 19b in diesem Fall durch die Wandung 19a eines offenen Endes des topfförmigen Gehäuses 14 ausgebildet.
Wie in den Figur 1 b, 1c zu erkennen ist, besteht der Ventilabschnitt 3 des als 4/3-Wegeproportionalventil ausgeführten Wegeventils 1 aus einem Ventilgehäuse 27 und einem Steuerkolben 28. Das Ventilgehäuse 27 ist als separates Bauteil ausgebildet und mit der Stelleinheit 2 verbunden. Zu diesem Zweck ist an dem Ventilgehäuse 27 ein Flanschabschnitt 27a ausgebildet, der in einer Aufnahme 19b der Wandung 19a positioniert ist. Dabei ist der Innendurchmesser der Wandung 19a dem Außendurchmesser des Falschabschnitts 27a an- gepasst.
An dem Fianschabschnitt 27a ist eine Ringnut 27b ausgebildet, in den ein Abschnitt der Wandung 19a eingreift. Dadurch ist das Ventilgehäuse 27 axial zum zweiten Magnetjoch 17 und damit zur Stelleinheit 2 fixiert.
An der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses 27 sind mehrere Ringnuten 29 ausgebildet, welche über in den Nutgründen der Ringnuten 29 ausgebildete Aussparungen 30 mit dem Inneren des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuses 27 kommunizieren. Die Ringnuten 29 und die der elekt- romagnetischen Stelleinheit 2 abgewandten Öffnung im Ventilgehäuse 27 dienen als Druckmittelanschlüsse A, B, P, T. Die mittlere Ringnut 29, welche als Zulaufanschluss P dient, kommuniziert über eine nicht dargestellte Druckmittelleitung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelpumpe. Die beiden äußeren Ringnuten 29, welche als Arbeitsanschlüsse A, B dienen, kommunizie- ren mit Verbrauchern, beispielsweise mit jeweils einer Druckkammer oder einer Gruppe von gegeneinander wirkenden Druckkammern eines ebenfalls nicht dargestellten Nockenwellenverstellers. Der axiale Anschluss (Tankanschluss) T kommuniziert mit einem ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelreservoir.
Innerhalb des Ventilgehäuses 27 ist der Steuerkolben 28 axial verschiebbar angeordnet. An der Außenmantelfläche des Steuerkolbens 28 sind als Ringstege ausgeführte Steuerabschnitte 31 ausgebildet. Der Außendurchmesser der Steuerabschnitte 31 ist dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses 27 an- gepasst. Durch eine geeignete axiale Positionierung des Steuerkolbens 28 rela- tiv zum Ventilgehäuse 27 können benachbarte Druckmittelanschlüsse A, B, P miteinander verbunden werden. Der jeweils nicht mit dem Zulaufanschluss P verbundene Arbeitsanschluss A, B ist gleichzeitig mit dem Tankanschluss T verbunden. Auf diese Weise kann gezielt den einzelnen Druckkammern des Nockenwellenverstellers Druckmittel zugeführt oder aus diesen abgeleitet werden.
Der Steuerkolben 28 wird einenends mit der Kraft eines Federelements 32 in Richtung der elektromagnetischen Stelleinheit 2 beaufschlagt. Am anderen a- xialen Ende des Steuerkolbens 28 liegt eine Stößelstange 33 an, welche sich durch eine Bohrung des zweiten Magnetjochs 17 erstreckt und ortsfest mit dem Anker 16 verbunden ist.
In unbestromtem Zustand der Spule 7 wird der Steuerkolben 28 aufgrund der Kraft des Federelements 32 in Richtung der elektromagnetischen Stelleinheit 2 gedrängt.
Das Gehäuse 14, das erste Magnetjoch 11 , der Anker 16 und das zweite Magnetjoch 17 bestehen aus einem magnetisierbaren Material, während das An- Schlusselement 6, die Stößelstange 33, der Spulenkörper 5 und die Ankerführungshülse 12 aus einem nicht magnetisierbaren Material bestehen. Somit etabliert sich durch Bestromen der Spule 7 innerhalb der elektromagnetischen Stelleinheit 2 über den Anker 16, das erste Magnetjoch 11 , das Gehäuse 14, das zweite Magnetjoch 17 und einen zwischen dem Anker 16 und dem zweiten Magnetjoch 17 befindlichen Luftspalt 34 ein magnetischer Fluss, welcher den Anker 16 in Richtung des Ventilabschnitts 3 drängt. Dadurch wird der Steuerkolben 28 mittels der Stößelstange 33 gegen die Kraft des Federelements 32 in axialer Richtung verschoben. Durch eine geeignete Regelung des in der Spule 7 fließenden Stroms kann der Steuerkolben 28 relativ zum Ventilgehäuse 27 in jeder beliebigen Position zwischen zwei Endanschlägen verstellt werden und somit die Druckmittelzuflüsse zu oder von den Druckkammern des Nockenwellenverstellers geregelt werden.
Die Figur 2a zeigt einen Querschnitt entlang der Linie IIA-IIA durch eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines hydraulischen Wegeventils 1 nach Figur 1 b. Eine im Wesentlichen kreisförmige Außenkontur eines Nutgrunds 27c der Ringnut 27b weist eine Einbuchtung 35 auf. Bei der Einbuchtung 35 kann es sich beispielsweise, wie in Figur 2a dargestellt, um einen kreissehnenartigen Abschnitt 36 handeln.
Das Material der Wandung 19a greift in die Ringnut 27b derart ein, dass dieses entlang des gesamten Umfangs der Ringnut 27b an dem Nutgrund 27c zum Anliegen kommt, also auch an der Begrenzungsfläche der Einbuchtung 35. Somit ist in Umfangsrichtung eine formschlϋssige Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 27 und der Stelleinheit 2 hergestellt. Neben einer Einbuchtung 35 können natürlich beliebig viele Einbuchtungen 35 ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, an der Außenkontur des Nutgrunds 27c eine sich radial nach außen erstreckende Ausbuchtung 37 auszu- bilden. Während der Herstellung der Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 27 und der Wandung 19a legt sich das Material der Wandung 19a an die Außenkontur der Ausbuchtung 37 an, wodurch in Umfangsrichtung ein Form- schluss hergestellt wird. Die Abmessungen der in Figur 2a dargestellten, von der Kreisform abweichen- den Ein- bzw. Ausbuchtungen 35, 37 sind zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt. Um eine ausreichende Verdrehsteifigkeit zu erreichen, können diese deutlich geringer ausgeführt werden.
Alternativ ist ebenso vorstellbar den Nutgrund 27c der Ringnut 27b im Querschnitt in einer von der Kreisform abweichenden geometrischen Gestalt, bei- spielsweise ellipsen-, rechteck- oder polygonförmig auszuführen.
Die Figur 2b zeigt einen Querschnitt entlang der Linie IIB-IIB durch eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines hydraulischen Wegeventils 1 nach Figur 1c. Die im Wesentlichen kreisförmige Außenkontur des Nutgrunds 27c der Ringnut 27b weist eine sich in radialer Richtung erstreckende Verzahnung 38 auf.
Das Material der Wandung 19a greift in die Ringnut 27b derart ein, dass dieses entlang des gesamten Umfangs der Ringnut 27b an dem Nutgrund 27c zum Anliegen kommt. Somit greift das Material der Wandung 19a in die Verzahnung 38 ein, wodurch in Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 27 und der Stelleinheit 2 hergestellt wird. Die radiale Abmessung der in Figur 2a dargestellten Verzahnung 38 ist zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt. Um eine ausreichende Verdreh- Steifigkeit zu erreichen, kann an dem Nutgrund 27c eine Mikroverzahnung ausgebildet werden.
Die Verbindung zwischen der Wandung 19a und dem Ventilgehäuse 27 kann beispielsweise mittels eines Verstemm-, Rollier- oder Taumelumformverfahrens hergestellt werden.
Ebenso denkbar ist es die Verbindung mittels eines Axialbördelverfahrens herzustellen. Zu diesem Zweck wird das Ventilgehäuse 27 in der Aufnahme 19b positioniert, wobei das Ventilgehäuse 27 durch die Wandung 19a radial zentriert wird. In einem daran anschließenden Arbeitsschritt wird ein im Wesentlichen hohlzylindrischer Stempel über das Ventilgehäuse 27 geführt, bis dessen axiales Ende an der Wandung 19a zum Anliegen kommt. Der hohlzylindrische Stempel ist an dessen Ende, welches der Wandung 19a zugewandten ist, mit einer Verrundung oder einer Konusgegenfläche versehen. Der Stempel wird mit einer definierten Kraft in axialer Richtung beaufschlagt, wodurch Material der Wandung 19a in die Ringnut 27b verdrängt wird. Durch das Verdrängen der Wandung 19a in die Ringnut 27b wird eine Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 27 und dem Gehäuse 14 mit einem hohen axialen Abzugswiderstand erreicht, wobei der Flanschabschnitt 27a in axialer Richtung an dem zweiten Magnetjoch 17 zum Anliegen kommt. Dabei werden die Kraft bzw. der axiale Verschiebeweg derart gewählt, dass das Material entlang des gesamten Um- fangs der Ringnut 27b am Nutgrund 27c zum Anliegen kommt. Dadurch wird die in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung mit hoher Verdrehsteifigkeit zwischen der Wandung 19a und dem Ventilgehäuse 27 hergestellt, ohne dass die Gefahr besteht das Gehäuse14 bzw. das zweite Magnetjoch 17 oder das Ventilgehäuse 27 zu beschädigen. Bezugszeichen
1 Wegeventil
2 Stelleinheit
3 Ventilabschnitt
5 Spulenkörper
6 Anschlusselement
7 Spule
8 Materialschicht
9 Steckverbindung
10 Ausnehmung
11 erstes Magnetjoch
12 Ankerführungshülse
12b zylinderförmiger Abschnitt
12c Hülsenboden
13 Anschlag
14 Gehäuse
15 Bördelverbindung
16 Anker
17 zweites Magnetjoch
18 rohrförmiger Abschnitt
19 ringförmiger Abschnitt
19a Wandung
19b Aufnahme
20 Boden
21 Öffnung
22 Montageflansch
23 Polkern
24 Fortsatz
26 Dichtring
27 Ventilgehäuse
27a Flanschabschnitt
27b Ringnut
27c Nutgrund 28 Steuerkolben
29 Ringnut
30 Aussparungen
31 Steuerabschnitt
32 Federelement
33 Stößelstange
34 Luftspalt
35 Einbuchtung
36 kreissehnenartiger Abschnitt
37 Ausbuchtung
38 Verzahnung
P Zulaufanschluss
T Tankanschluss
A erster Arbeitsanschluss
B zweiter Arbeitsanschluss

Claims

Patentansprüche
2. Hydraulisches Wegeventil (1) mit
- einer elektromagnetischen Stelleinheit (2) und einem Ventilabschnitt (3), - wobei an einem Bauteil der Stelleinheit (2) eine im Wesentlichen zylindrische, sacklochartige Aufnahme (19b) ausgebildet ist,
- wobei in die Aufnahme (19b) ein Fianschabschnitt (27a) eines Ventilgehäuses (27) des Ventilabschnitts (3) eingreift,
- wobei der Flanschabschnitt (27a) mit einer in dessen Umfangsrichtung verlaufenden Ringnut (27b) versehen ist und
- wobei eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wandung (19a) der Aufnahme (19b) im Bereich der Ringnut (27b) derart in diese eingreift, dass diese entlang des gesamten Umfangs der Ringnut (27b) an deren Nutgrund (27c) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass - der Nutgrund (27c) der Ringnut (27b) im Querschnitt eine von einer
Kreisform abweichende Außenkontur aufweist.
3. Wegeventil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (27c) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei an dem Nutgrund (27c) zumindest eine Einbuchtung (35) vorgesehen ist.
4. Wegeventil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (27c) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei an dem Nutgrund (27c) zumindest eine Ausbuchtung (37) vorgesehen ist.
5. Wegeventil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (27c) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei an dem Nutgrund (27c) zumindest ein sehnenartiger Abschnitt (36) vorgesehen ist.
6. Wegeventil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Nutgrund (27c) eine radiale Verzahnung (38) ausgebildet ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Wegeventils (1 ) nach Anspruch 1 mit folgenden Verfahrensschritten:
- Positionieren des Ventilgehäuses (27) innerhalb der zylinderförmigen Aufnahme (19b)
- Verdrängen von Material der Wandung (19a) in die Ringnut (27b).
8. Verfahren zur Herstellung eines Wegeventil (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Abschnitt der Wandung (19a) der Aufnahme (19b) mittels eines Axialbördelverfahrens, eines Verstemmverfahrens, Rollieren oder eines Taumelumformverfahrens in die Ringnut (27b) ver- drängt wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines Wegeventils (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (27c) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei an dem Nutgrund (27c) zumindest ein sehnenartiger Abschnitt (36) vorgesehen aus ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Wegeventils (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Nutgrund (27c) eine radiale Verzahnung (38) ausgebildet ist.
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