CN100482991C - 阀装置 - Google Patents
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Abstract
阀装置(1)带有在阀衬套(2)内可纵向移动的并且与阀体(3)内构造的阀座(4)共同起作用的阀元件(5)，该阀元件在安装位置可通过电磁致动器向阀座(4)关闭方向操作。至少阀元件(5)的一部分布置在由阀衬套(2)在阀座(4)区域限定的阀腔(7)内。根据本发明，阀腔(7)的入流区域(8)和阀腔(7)的出流区域(9)相对定位，使得在有工作液体流过阀腔(7)的情况下，在与阀腔(7)连通的空腔(12，13，14，16)内存在将空腔(12，13，14，16)内的气体排空所需的负压。
Description
技术领域
本发明涉及根据在权利要求1前序部分中进一步限定类型的阀装置。
背景技术
从DE 100 36 576 A1中获得一种可电磁操作的阀或阀装置，其可用于在汽车液压制动装置中进行控制和调整.阀装置具有一个阀衬套，该阀衬套带有纵向孔。此外，阀衬套与阀罩连接，电枢可纵向移动地布置在该阀罩内.电枢与在阀衬套内可纵向移动引导的阀推杆或阀元件有效连接。阀元件和电枢之间的有效连接使得在阀座关闭方向上的电枢运动传递到带有关闭件的座阀阀推杆上。
阀推杆在阀衬套纵向孔整个长度上以小的径向间隙引导，并且在外壳侧面带有至少两个彼此隔开的通道。阀装置的包含阀座的阀室或由阀衬套限定的阀腔在阀座区域通过通道与阀罩的空腔导流连接，使得阀罩内的残余空气可通过通道排出。
阀装置在不通电状态通过弹簧装置或者复位弹簧保持在开启状态，其中实施为复位-压力弹簧的弹簧装置安装在阀腔内。压力弹簧布置在阀腔内保证了阀装置装配简单.特别在制动系统的排空阶段和随后的填充阶段，通过复位弹簧应将阀装置的阀座保持在开启状态。
但由于其布置在阀装置的阀腔内，弹簧装置会产生不利的静态和动态影响，这种影响在阀座开启时是通过穿过阀腔流动的工作介质造成的，并且在特别不利的工作状态显著有损于阀装置的工作方式。这些影响特别是通过阀腔内的流动造成的并且作用于压力弹簧的弹簧圈上的流动力和转向力，它们在阀装置的整个工作范围上变化大并且难以反映或者无法预见。
发明内容
根据本发明构造的阀装置带有在阀衬套内可纵向移动的并且与阀体内构造的阀座共同起作用的阀元件，该阀元件在安装位置可通过电磁致动器向阀座关闭方向操作，其中至少阀元件的一部分布置在由阀衬套在阀座区域限定的阀腔内，该阀装置有利地不带现有技术中已知的弹簧装置，从而以简单的方式避免了现有技术中已知的、由阀腔的通流产生的、对阀装置工作方式产生负面影响的影响。
这是这样实现的，即阀腔的入流区域和阀腔的出流区域相对定位，使得在有流体流过阀腔的情况下，在与阀腔连通的空腔内存在将空腔内的气体排空所需的负压。
为此例如从阀腔的出流定向为使阀腔内的流动强烈转向.由此在流动转向的最大流动半径范围内产生的负压辅助排空阀装置的空腔.
在说明书、附图和专利权利要求书中给出了根据本发明的主题的其它优点和有利的改进方案.
附图说明
在附图中示意性简化示出了根据本发明的主题的两个实施例，下面对其进一步解释，其中在对不同实施例的描述中，为清楚起见，对于结构相同和功能相同的构件使用同一附图标记.其中：
图1为穿过根据本发明实施的阀装置的简化纵向剖面，该阀装置带有被穿孔的阀元件，
图2为第二个根据本发明的阀装置实施形式的根据本发明构造的阀元件，
图3为在另一个三维侧视图中单独示出的图2中所示阀元件。
具体实施方式
在图1中以简化纵向剖面示出了可电磁操作的阀装置的一部分。阀装置带有可在阀衬套2内纵向移动的并且与在阀体3内构造的阀座4共同起作用的阀元件5。
阀元件5面向阀座4的区域位于由阀衬套2在阀座4区域限定的阀腔7内，该阀腔的外部尺寸由图1中用点划线示出的矩形进一步指出，其中位于阀腔7内的阀元件5的区域具有第一区域5A，靠在圆柱形区域5A上并且直径区域减小的第二圆柱形区域5B，连接在第二圆柱形区域5B上的截顶圆锥形区域5C，连接在截顶圆锥形区域5C上的第三圆柱形区域5D和连接在第三圆柱形区域5D上的球顶形区域5E。阀元件5的球顶形区域5E与圆锥形阀座4共同起作用，使得当阀元件5贴靠在阀座4上时产生密封作用，使得阀腔7的入流区域8与阀腔7的出流区域9在阀座4关闭时被彼此隔开。
阀装置1基本由图1中所示的液压组件1A和套装在液压组件1A上并且未进一步示出的电组件组成，其中电组件以本身已知的方式带有线圈，电绕组和集电环盘，以克服在入流区域8和阀腔7内存在的压力将液压组件1A的电枢10作为所谓的电磁致动器向阀座4的关闭方向操作。
电枢10在与阀衬套2牢固连接的阀罩11内可纵向移动地引导并且带有纵向孔12，该纵向孔与阀元件5中的纵向孔13对准，使得在阀死区14和阀腔7之间建立连接。
阀元件3的纵向孔13最好实施为阶梯形孔，其面向电枢10的区域13A的直径比其面向阀腔7的区域13B的直径大。阀元件5纵向孔13的面向阀腔7的区域13B通到阀元件5的横向孔区域16，该孔区域16形成纵向孔13和阀腔7之间的连接。
在阀装置1的不通电状态，在入流区域8和阀腔7内存在作用于阀元件5和电枢10的液压有效面积上的相应压力值情况下，阀元件5被向阀死区14方向推离阀座4，使得电枢10离开阀衬套2，在阀死区14区域压向并贴靠在阀罩11上。
在阀元件和电枢10的该位置，阀座4被阀元件5或阀元件5的球顶形区域5E开启，并且入流区域8与出流区域9连接。在阀装置的该状态，工作介质可通过阀装置1，即从阀腔7的入流区域8出来，经过阀座4，流入阀装置1的出流区域和与出流区域9连接的ABS-(防抱死系统)、TCS-(牵引力控制系统)或者ESP-System(电子稳定程序)的区域。
为关闭阀座4，以已知方式给套装在阀罩11上的阀装置1电组件通电，使得电组件产生电磁力，该电磁力将电枢10从其在图1中所示的位置向阀座4方向移动，并且使阀元件5的球顶形区域5E密封压靠在阀体3的阀座4上，使得阀装置1被关闭并且不再有工作介质流过阀腔7。如果入流区域8和出流区域9之间存在正压差，则在阀装置1的该状态，入流区域8与出流区域9隔开，没有工作介质通过阀装置1。当入流区域8中的压力比阀装置1的出流区域9中的压力大时，在阀装置1内部具有正压差。
其原因是当相对出流区域9为正压差情况下，入流区域8通过止回阀15与出流区域9隔开，其中在负压差情况下，即出流区域9中的压力比入流区域8中的压力大的情况下，止回阀15开启。
在图1中所示的阀装置1情况下，当阀座4开启时，从入流区域8出来的液体或者工作介质-在阀装置1用在汽车防抱死系统中的情况下是制动液-穿过阀腔7向出流区域9的方向流动。
阀装置1的入流区域8基本在阀装置1的轴向上延伸，使得导入入流区域8中的工作介质基本在阀衬套2的轴向上流动，并且在阀座4开启情况下，在阀元件5球顶形区域5E和阀体3之间的阀座4区域中对应圆锥形阀座4的倾角经过阀元件5流入阀腔7。
在阀腔7内，在在出流区域9的开口区域从阀腔7导入出流区域9之前，工作介质根据一定的转向距离基本在阀装置1的轴向上首先向阀元件5第一圆柱形区域5A的方向流动。
在从阀腔7出来流入出流区域9情况下，在阀腔7内，基本在阀装置1轴向上从阀座4出来向阀元件5第一圆柱形区域5A方向流动的工作介质被剧烈转向。
由于工作介质流动的剧烈转向大于90°，所以在工作介质流动的最大半径或最外面半径处存在负压，其中所述最大半径或最外面半径处位于阀元件5的横向孔区域16的开口区域，使得在阀死区14、电枢10的纵向孔12和阀元件5的纵向孔13以及阀元件横向孔16中存在的空气以简单的方式通过阀腔7内工作介质的流动被排出，并且上述阀装置1的空腔被工作介质填充。
电枢10的纵向孔12和阀元件5的纵向孔13和横向孔区域16都具有大的孔直径，使得在阀死区7、纵向孔12、纵向孔13和横向孔区域16中存在的空气体积可基本不受阻挡地从阀装置1内部排出，并且流入阀装置1的工作介质可无阻挡地流入所有排空的阀装置1的空腔。
在图2和图3中示出了根据本发明实施的阀元件5的第二实施例，它是图1中所示阀元件5设计方案的替代实施形式。
在图2和3中以三维单独视图示出的阀元件不带图1中所示的纵向孔13并且不带横向孔区域16，而是具有在第一圆柱形区域5A外周上的四个凹槽51至54，它们分别由两个导向部分511，522，533，544限定。阀元件5通过导向区域511至544在阀衬套2内引导，其中导向区域511至544之间的阀元件5的凹槽51至54与阀衬套2的内侧分别构成在阀装置1轴向上延伸的通道，这些通道在阀元件5第二圆柱形区域5B的区域通到阀腔7。
在其面向电枢10的端部区域，阀元件5带有端面埋头孔6，使得在阀元件5的安装位置，在面向阀元件5的电枢10端面和阀元件5之间在阀装置1内部构造出一个空腔。空腔或者埋头孔6将电枢10的纵向孔12与通道连接，其中通道在凹槽51至54的区域中位于阀元件5和阀衬套2之间，以便可在电枢10的纵向孔12或阀死区14与阀腔7之间进行物质交换。
因为图1中所示阀元件5在第一圆柱形区域5A外周上同样以在图2和3中所示方式带有导向区域511至544和凹槽51至54，所以图2和3中示出的不带纵向孔13和横向孔区域16的阀元件5结构的制造简单得多，并且成本也低得多。
Claims (4)
1、阀装置(1)，其带有在阀衬套(2)内可纵向移动的并且与阀体(3)内构造的阀座(4)共同起作用的阀元件(5)，该阀元件在安装位置可通过电磁致动器向阀座(4)关闭方向操作，其中至少阀元件(5)的一部分布置在由阀衬套(2)在阀座(4)区域限定的阀腔(7)内并且阀装置还带有一个空腔(14)，该空腔由一个电枢(10)和由一个包围该电枢(10)的和固定在阀衬套(2)上的阀罩(11)限定，其特征在于，该空腔(14)通过在阀元件(5)上和在电枢(10)上的连接(12，13，16)与阀腔(7)连接，阀衬套(2)上的阀腔(7)的出流区域(9)在一个倾斜的空间方向上相对于阀腔(7)的入流区域(8)这样地定位，使得工作液体流经阀腔(7)会经历大于90°的明显的流动转向，并且流动转向的最大处设置在该阀腔(7)的一个与阀座(4)相背离的端部上，该端部具有一个在空腔(14)和阀腔(7)之间的其中一个连接(16)的开口区域。
2、根据权利要求1的阀装置，其特征在于，空腔(14)和阀腔(7)之间的连接(12，13，16)的流动横截面为使得空腔(14)可通过阀腔(7)的通流基本无阻挡地排空。
3、根据权利要求1或2的阀装置，其特征在于，空腔(14)和阀腔(7)之间的连接由对准的并且基本在纵向上延伸的电枢(10)和阀元件(5)的纵向孔(12，13)和布置在阀元件(5)内的横向孔区域(16)构成，其中流动转向的最大处设置在横向孔区域(16)的开口区域中。
4、根据权利要求1或2的阀装置，其特征在于，连接由电枢(10)的纵向孔(12)和至少一个由阀元件(5)和阀衬套(2)限定的通道构成，其中阀元件(5)在其面向电枢(10)的端面带有埋头孔(6)，该埋头孔建立电枢(10)的纵向孔(12)与通道之间的连接。
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