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EP-4031786-B1 - SOLENOID VALVE FOR A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR PRODUCING A MOVEMENT UNIT FROM AN ARMATURE AND A VALVE UNIT FOR A SOLENOID VALVE OF THIS KIND

EP4031786B1EP 4031786 B1EP4031786 B1EP 4031786B1EP-4031786-B1

Inventors

  • Sadiku, Besart
  • HERMANN, MAX
  • SCHUMACHER, Julian
  • AYDAN, Sami
  • NIEBORG, Dominik

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20190916

Claims (8)

  1. A solenoid valve for a motor vehicle with a housing (10), which has an inlet (74) and an outlet (76), a through-flow cross-section, which is formed between the inlet (74) and the outlet (76) and is surrounded by a valve seat (90), a one-piece valve unit (34) with a coupling member (38) and a control body (36), which is able to be placed onto the valve seat (90) and is able to be lifted from the valve seat (90), an electromagnetic actuator (18) with an armature (32), which has an axial through-bore (42), into which the coupling member (38) of the valve unit (34) projects, which is movable with the armature (32), wherein the one-piece valve unit (34) has an axial contact surface (56), against which the armature (32) rests with its first axial end (54), wherein at the second axial end (62) of the armature (32) a separate fastening element (48) rests, which is securely connected with the coupling member (38) of the valve unit (34), the fastening element (48) is a pin (50) with a head (52), which lies directly or with interposition of a ring (61) against the second axial end (62) of the armature (32), the pin (50) projects into a blind hole (46) of the coupling member (38), characterized in that the valve unit (34) and the pin (50) are made of plastic and the pin (50) is connected to the coupling member (38) by welding, in particular by ultrasonic welding.
  2. The solenoid valve for a motor vehicle according to Claim 1, characterized in that a gap (44) is formed between the coupling member (38) and the armature (32), and at the head (52) of the pin (50) or the ring (61) arranged between the head (52) and the armature (32) at least one recess (64) is formed, via which the gap (44) is continually connected fluidically with a space (66) which is formed at the second axial end (62) of the armature (32) opposed to the control body (36).
  3. The solenoid valve for a motor vehicle according to Claim 2, characterized in that the axial contact surface (56) on the valve unit (34) has at least one recess (58) via which the gap (44) is fluidically connected with a space (60), which is formed axially between the armature (32) and the control body (36).
  4. The solenoid valve for a motor vehicle according to Claim 3, characterized in that the axis contact surface (56) on the valve unit (34) has three recesses (58), which are arranged offset by 120° with respect to one another.
  5. The solenoid valve for a motor vehicle according to Claim 3 or 4, characterized in that the space (60) between the armature (32) and the control body (36) is continually connected fluidically with the inlet (74) via through-openings (84) in the control body (36).
  6. The solenoid valve for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in the actuator (18) a spring (92) is arranged, via which the armature (32) is loaded with the valve unit (34) in the direction of the valve seat (90), wherein a first axial end (94) of the spring (92) rests against the head (52) of the pin (50) or against the ring (61) between the armature (32) and the head (52) of the pin (50).
  7. The solenoid valve for a motor vehicle according to Claim 6, characterized in that an axial portion (96) of the head (52) of the pin (50) is radially surrounded by the spring (92).
  8. A method for the production of a movement unit (40) of an armature (32) and of a valve unit (34) for a solenoid valve, in which a coupling member (38) of the valve unit (34) is inserted into a through-bore (42) of the armature (32) until the armature (32) rests with a first axial end (54) on a contact surface (56) of the valve unit (34), subsequently, from a side of the armature (32) opposed to a control body (36) of the valve unit (34), a fastening element (48) is inserted into the armature (32) and a blind hole (46) of the coupling member (38) arranged in the armature (32), then the fastening element (48) is loaded in the direction of an opposed second axial end (62) of the armature (32), so that the armature (32) is pressed against the contact surface (56) of the valve unit (34), and finally the fastening element (48) is fastened in this position on the coupling member (38) of the valve unit (34) by welding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, das einen Einlass und einen Auslass aufweist, einem Durchströmungsquerschnitt, der zwischen dem Einlass und dem Auslass ausgebildet ist und von einem Ventilsitz umgeben ist, einer einstückigen Ventileinheit mit einem Koppelglied und einem Regelkörper, der auf den Ventilsitz absetzbar und vom Ventilsitz abhebbar ist und einem elektromagnetischen Aktor mit einem Anker, der eine axiale Durchgangsbohrung aufweist, in die das Koppelglied der Ventileinheit ragt, die mit dem Anker bewegbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bewegungseinheit aus einem Anker und einer Ventileinheit für ein derartiges Elektromagnetventil. Derartige Elektromagnetventile können vielfältig verwendet werden. Zu nennen ist insbesondere deren Verwendung als Kühlmittelventil zum Absperren oder Freigeben eines Kühlmittelflusses in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Ein derartiges elektromagnetisches Kühlmittelventil weist üblicherweise einen Regelkörper aus einem Kunststoff auf, der mit einem magnetisierbaren und üblicherweise aus einem Metall hergestellten Anker verbunden werden muss, um eine Bewegungskopplung zu erhalten, die dazu führt, dass der Regelkörper durch Bestromung des Elektromagneten auf einen Ventilsitz abgesetzt werden kann oder von diesem abgehoben werden kann. Die Kopplung des Regelkörpers mit dem Anker kann über Koppelgliede und kraft- oder formschlüssige Verbindungen erfolgen, wobei das Material des Koppelgliedes entweder aus Metall oder aus Kunststoff sein kann. So ist es bekannt, den Regelkörper mit einem axialen Vorsprung auszuführen der mittels einer Pressverbindung in einer Bohrung des Ankers befestigt wird. So wird beispielsweise in der DE 10 2012 010 140 A1 ein elektromagnetisches Schubumluftventil offenbart, bei dem der Verschlusskörper über eine Kugelkopfverbindung mit dem Anker verbunden ist. Zur Verringerung der Schaltzeiten weist dieses Ventil Durchgangsbohrungen im Regelkörper sowie im Anker auf, so dass ein Druckausgleich zwischen der dem Ventilsitz zugewandten Seite des Regelkörpers und der dem Ventilsitz abgewandten Seite der Einheit aus Regelkörper und Anker erreicht wird. Auf diese Weise wird ein ungewolltes Öffnen des Ventils im Falle eines erhöhten Totaldrucks im Einlassstutzen der Ventilvorrichtung verhindert und eine Unempfindlichkeit bei Pulsationen erreicht. Die Verbindung des Ankers mit dem Regelkörper ist jedoch recht aufwendig herzustellen, da der metallische Anker zur Herstellung des Kugelkopfes und zur Herstellung der Durchgangsbohrungen zunächst ausführlich mechanisch bearbeitet werden muss. Auch weist dieser ein hohes Gewicht im Vergleich zu Kunststoffteilen auf, was auch ein höheres Trägheitsmoment bedeutet, was zu größeren notwendigen Stellkräften führt. Aus der EP 3 263 962 A1 ist eine Elektromagnetventil mit einer Ventileinheit bekannt, die ein Koppelglied aufweist, welches sich durch eine Öffnung einer Ankerplatte erstreckt und durch Umformen an der Ankerplatte befestigt wird. Zwischen dem Regelkörper der Ventileinheit und der Ankerplatte sind mehrere zusätzliche Elemente angeordnet. Aus der EP 1 717 501 A1 ist ein Elektromagnetventil mit einer Ventileinheit bekannt, die gegen den Boden eines topfförmigen Ankers anliegt und deren entgegengesetztes Ende an der entgegengesetzten Seite des Bodens aufliegt und dort eine Erweiterung aufweist. Des Weiteren offenbart die EP 3 372 809 A1 ein Schieberventil, dessen Ventileinheit einen Koppelabschnitt mit einem Außengewinde aufweist, über welches das Ventilglied mit einem Anker verbunden wird, der eine entsprechendes Innengewinde aufweist. Ein ähnliches Elektromagnetventil ist aus US 5,961,052 A bekannt. Zusätzlich ist aus der GB 2 334 552 A ein Elektromagnetventil bekannt, dessen Ventilglied unter Zwischenlage einer Anschlagplatte über eine Schraube am Anker fixiert wird. Entsprechend besteht der Nachteil, dass die bekannten Elektromagnetventile insbesondere im Bereich der Bewegungseinheit bestehend aus dem Anker und dem Regelkörper zu schwer sind und in ihrer Herstellung zu teuer sind, insbesondere wenn ein Druckausgleich an der Bewegungseinheit vorgesehen werden soll. Somit stellt sich die Aufgabe, ein als Kühlmittelventil geeignetes Elektromagnetventil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnetventils beziehungsweise der Bewegungseinheit des Elektromagnetventils zur Verfügung zu stellen, mit dem die Kosten zur Herstellung und das Gewicht des Ventils gesenkt werden können und welches auch einen Druckausgleich über die Bewegungseinheit aufweist, um die Stellzeiten und notwendigen Stellkräfte verringern zu können. Diese Aufgabe wird durch ein Elektromagnetventil für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bewegungseinheit aus einem Anker und einer Ventileinheit für ein derartiges Elektromagnetventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 8 gelöst. Dadurch, dass die einstüc