CN101213394A - 电磁阀中衔铁动程的阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁阀(40)，用于操纵一个执行机构(52)，具有一个衔铁(48)和一个电磁铁(44)。衔铁(48)的动程利用一个传递元件(50)而被传递到执行机构(52)上。衔铁(48)活动地被容纳在电磁阀(40)的外壳(42)的一个导件(46，62，64)中。在衔铁(48)和传递元件(50)之间安置了一个阻尼元件(12)，在该阻尼元件上设计了至少一个孔口截面(24)，与一对称轴线(10)相垂直或共轴。

Description

电磁阀中衔铁动程的阻尼装置

本发明涉及电磁阀中衔铁动程的一种阻尼装置，这类电磁阀例如用在汽车领域中作为调节器。

背景技术

DE 196 50 865 A1涉及一种电磁阀。该电磁阀用于控制燃油喷射装置的喷射阀，该喷射阀配有一个阀针，阀针的开和闭由一电磁阀加以控制。该电磁阀具有一个电磁铁、一个衔铁和一个随衔铁活动的并由一个阀门弹簧依关闭方向加荷的阀件。该阀件与一个阀座相配合，于此，衔铁是设计成两部式的，具有一个第一衔铁部分，该第一衔铁部分可借助复位弹簧的力沿着阀件的关闭方向在其惰性物质的作用下相对于一个第二衔铁部分移动。在第一衔铁部分上配置了液压阻尼装置的一部分，利用该阻尼装置，第一衔铁部分的一种瞬变振荡在其动态移动时是可以阻尼的。第一衔铁部分可以在一个作为衔铁栓设计的第二衔铁部分上滑动地被导引，阻尼装置的另一部分被容纳在电磁阀的一个固定地安置的部分上。电磁阀的那个固定地安置的部分是一个引导衔铁栓的滑动件。

DE 102 49 161.5公开了一种用于调节电磁阀的衔铁动程的装置。该衔铁按电磁阀的操作而加以操作，它包含一个就电磁阀的一个主体而言安置在一轴向导件中的并在轴向位置上可针对电磁阀的主体进行调节的止挡套。该止挡套形成一个止挡，以用于限制轴向中的衔铁动程，于此，配置了一个可调的调节元件，该调节元件具有两个有不同螺纹距和相同螺纹方向的螺纹区段。借助这两个螺纹区段可调节止挡套的位置，依此，第一螺纹区段啮入到止挡套的一个相应的第一螺纹区段中，而第二螺纹区段则啮合到电磁阀的主体的一个相应的第二螺纹区段中。

根据DE 102 49 161提出的方案，衔铁动程是通过止挡套上和电磁阀主体上的螺纹区段加以调节的。根据DE 196 50 865 A1提出的方案，衔铁动程的阻尼是通过一种液压阻尼装置予以实现的。

从DE 101 31 125 A1得知一种电磁阀，配有被阻尼的一部式衔铁元件。利用这种电磁阀可控制燃油喷射装置的喷射阀，该喷射阀包含一个喷嘴针/挺杆装置，该装置的开和闭是通过一控制室的加压/减压来实现的，于此，电磁阀包含一个电磁铁和一个衔铁。衔铁由一个阀门弹簧依关闭方向加荷在一个阀座上，该阀座由一个控制室减压的关闭体来释放或关闭。依DE 101 31 125 A1，衔铁是作为一部式部件设计的，配有衔铁板和衔铁栓，于此，为衔铁板的底边配置了一个能阻尼衔铁偏移到阀座中的元件。

在按现有技术提出的上述简约的方案中。衔铁的阻尼是通过液压作用的阻尼装置或通过弹簧予以实现的，该弹簧被安置在电磁阀的充满油的内室中。此外，还有一种可能性，就是衔铁的阻尼通过液压横断面来产生，这种液压横断面通过切削加工制造出来的，并借此以挤压油，从而产生阻尼作用。表示液压横断面的孔须偏心地施加，因而造成相当高的制造成本。由于这些孔也须成形在相当厚壁的构件上，以达到一种液压阻尼的目的，所以这些液压横断面的节流功能(Blendenfunktion)由于不利地大的长度/直径比而变得不利。

发明内容

本发明的任务是提供一种装置，用于实现电磁阀中衔铁动程的阻尼，其制造成本也是很合算的。

依本发明提出的方案提出一个例如可设计成形呈钵状的阻尼元件，该阻尼元件要么可以直接地压在衔铁上，要么可将之安置在一个同衔铁配合作用的轴上。所提出的阻尼元件，其特征在于：在此阻尼元件集中了多项功能。一方面可通过材料选择或几何构形来实现阻尼的调谐。按优选的钵状成形的阻尼元件，在一个底面上一个耦合点设计成例如凸头形的凸起部。由于钵状设计的阻尼元件的底部的厚度很小之故，所以可实现良好的节流功能，其条件是在此底部偏心地开出一些孔口例如作为钻孔，这些孔形成孔口截面，通过这些孔口截面，一种流体例如油被挤过。由于本发明提出的阻尼元件上的长度/直径比很小，节流功能可在很宽的限度内进行调整，而且可简单地和成本合算地予以实现。

此外，弹簧容纳的功能也可以整合到本发明提出的阻尼元件上，这一点例如可以通过在所提出的阻尼元件的敞开着的一端上成形一个环状凸缘来实现。替换地，也可以在阻尼元件的底面上安置一个弹簧元件。此外，本发明提出的例如呈钵状设计成形的阻尼元件还能有这样的功能，就是将电磁阀的衔铁与一个被操纵的阀针实现磁性分离。

本发明提出的呈钵状设计成形的阻尼元件可以成本合算地采用下述工艺制造：冲压工艺或弯曲工艺，或者在用塑料制造时也可采用注塑方法。本发明提出的阻尼元件可以直接地固定在衔铁上或固定在一个与衔铁相配合作用的轴上，为此可采用压上、压入、焊上或模压等方法。

提出的阻尼元件的特征除了多重功能性之外，还有良好的节流功能，因为针对设置在底部上的孔口截面而言存在一个小的长度/直径比，可以很容易实现小的节流直径。这些孔口截面也可以设计在呈钵状或帽状设计的阻尼元件的外周面上。这些孔口截面可以是钻孔或缝槽孔，电磁阀的内室中所盛有的流体例如油可通过那些孔流出，并产生阻尼作用。在以往偏心安排孔口截面作为长孔情况下出现的高制造成本，若采用本发明提出的阻尼元件，则可大大降低。除了能够实现阀针与电磁阀的衔铁的磁性分离之外，还能实现弹簧元件的弹簧与电磁阀的衔铁的磁性分离。最后可以确定的是：可以在成本上很合算地实现在本发明提出的阻尼元件的底部上耦合点。此外，还有一种方案，就是在衔铁和一个阀针之间或者在衔铁和一个与此配合作用的轴之间的耦合点由在本发明提出的阻尼元件的底部的一个凸头形凸起或者平面构成。这两种实现耦合点成形的方案都可以在本发明提出的、体现为一个单独的构件的阻尼元件上予以实现。

附图说明

下面将参照附图对本发明做详细说明。

附图表示：

图1本发明提出的阻尼元件的透视前视图。

图2图1中所示阻尼元件的一个截面图，依截面线II-II，

图3一个插在电磁阀的衔铁上的如图1所示的阻尼元件，

图4一个被压入在电磁阀的衔铁上的阻尼元件，

图5本发明提出的一种阻尼元件，配有一个支撑在阀针的支座上的弹簧元件，

图6本发明提出的一种阻尼元件，它支撑在电磁阀的一个双重地被支承的衔铁上。

具体实施方式

图1中以透视图示出本发明提出的阻尼元件。

阻尼元件12具有一种基本上呈钵形的几何构形(参看图2)，是与对称轴10对称地构造的。阻尼元件12包含一个底面14及一个外周面16。在阻尼元件12的底面14上配置了多个孔口横截面24，这些孔口横截面可以例如作为钻孔加工而成。替换地，孔口横截面24为了一种产生阻尼的、流出的流体例如油，也可设计在阻尼元件12的外周面16上或者设计在阻尼元件的底面14和外周面16上。孔口横截面24可以设计成圆形的、椭圆的、缝槽形的、矩形、正方形或腰圆形，或者其它任一几何构形。此外，在阻尼元件12的底面14上设计了一个耦合点18，该耦合点在图1中所示的阻尼元件12的实施例中是作为凸头状凸起部设计的。在阻尼元件12的底面14上，配置了多个孔口横断面24。这些孔口横断面可以在一种偏心的孔口布置(图1中的尺寸a)的范围内，按照待调定的在本发明提出的阻尼元件12中所包含的节流功能，而布置在底面14中。在阻尼元件12的外周面16的上面有一个凸缘20，该凸缘过渡到一个弹簧容纳部22。该弹簧容纳部22基本上是作为一个环形的凸台而安置在本发明提出的阻尼元件12的一个开敞端32上(参看图2所示)。弹簧容纳部22的环形面可以根据所使用的弹簧元件，设计成具有较大的或较小的直径。

图2示出图1所示的阻尼元件依截面线II-II的一个截面。

从图2中可以看出：阻尼元件12是对称于对称轴线10设计成形的，在其敞开着的一端32上具有形成一个弹簧容纳部22的环形面。基本上呈钵形构造的阻尼元件12可以采用以下工艺加以制造：例如冲压法、弯曲法或深冲法。阻尼元件12具有一个基本上稳定的材料厚度。在底面14和外周面16上，在凸头状成形的耦合点18的两边有孔口横断面24，孔口横断面按照一种偏心的孔口布置30(参照图1中的尺寸a)，布置在阻尼元件12的底面14上。代替在图2中作为凸头状凸起部示出的耦合点18，也可制造出底面14的一种平面构形。底面14的厚度用附图标记28表示，本发明提出的阻尼元件12的轴向长度用附图标记26表示。

本发明提出的阻尼元件12可以作为冲压件或弯曲件予以制造。最好选择这样一种材料，这种材料不是可磁化的或者是难磁化的，从而可通过阻尼元件12达到一种磁性分离的目的。这一点在下面还将详细加以说明。

在图1和图2中所示的阻尼元件12除了其阻尼调谐的功能之外，还具有弹簧容纳的功能，因为在图1和2中未示的一个弹簧元件可以支撑在阻尼元件12的开放端32上的依环形设计的弹簧容纳部22上。此外，在本发明提出的阻尼元件12上还整合了一个功能即耦合点18，该耦合点是由阻尼元件12的底面14上的凸头形凸起部形成的。此外，借助本发明提出的如在图1和2中所示的阻尼元件12，还可实现衔铁和一个通过该衔铁操作的执行机构之间磁性分离。本发明提出的阻尼元件12最好作为分开的零件加以制造。

由于阻尼元件12的底面14的底部厚度28很小，所以利用本发明提出的设计成分开的部件的阻尼元件12，便可达到一种良好节流功能，因为与孔口截面24的直径相比，由于底面14的底厚度28很小之故而获得到一个小的长度/直径比。此外，还可得到小的节流孔直径，以及可用非常简单的方式在底面14上实现偏心的钻孔形成部30。

图3中示出一个电磁阀，配有一个安置在一衔铁上的阻尼元件。

电磁阀40包含一个外壳42，在此外壳中容纳了一个电磁铁44。此外，在电磁阀40的外壳42中还安置了一个衔铁导件46，该衔铁导件包住一个衔铁48。在朝向一个阀针50的一端，在支座66上在衔铁48上安置了本发明提出的阻尼元件12。在阻尼元件12的支座66上，衔铁48上其是传力连接地、形状配合连接或材料连接地固定的。

材料连接可以采用焊接方法予以实现，而形状配合连接则可通过冲压形成；衔铁48和阻尼元件12之间的一个压合座则是衔铁48和阻尼元件12之间的一种传力连接方案。

由于阻尼元件12在衔铁48的朝向阀针50的一端上的安装位置之故，在衔铁48的这一端和阻尼元件12的底面14之间调定一个空腔，其是由阻尼元件12的外周面16所形成的。在阻尼元件12的底面14上设计的耦合点18接触到阀针50的端头，该阀针本身则在一个阀针座54中被导引。经过该阀针50例如可操作一个扁平座52或类似物。

通过在其如图3所示的安装位置上的阻尼元件12，可实现在用于操纵扁平座52的阀针50和电磁阀40的衔铁48之间的磁性分离。此外，还可通过在阻尼元件12的底面14上设计为凸头状凸起部的耦合点18，而成本很合算地实现该耦合点。

图4表示一个压入到电磁阀的衔铁中的阻尼元件。

如图4所示，电磁阀40的衔铁48在其朝向阀针50的一端上，与图3中所示实施形式相比，具有一个其直径较大地成形的孔。在衔铁48上的这个孔中，压入了阻尼元件12。在这个实施变型方案中，阻尼元件12的设计与图1和2中所示相比，是没有在该处所示的凸缘20以及同样没有在图1和2中所示弹簧容纳部22。

如图4中的实施例所示，阻尼元件12的座66在衔铁48内，而不是如图3中所示的在衔铁48的外圆周上。

在本实施例中亦是如此，就是座66可以通过一种传力连接例如压配合予以实现，或通过一种形状配合连接例如冲压或者一种材料连接例如焊接予以实现。

图5示出一个电磁阀，本发明提出的阻尼元件12被容纳在该电磁阀的衔铁上，一个弹簧元件支持在该阻尼元件上。

从图5可以看出，在阻尼元件12上的呈环形的弹簧容纳部22上支撑着一个弹簧元件60。视弹簧元件60具有何种线匝直径而定，阻尼元件12的敞开端32上呈环状成形的弹簧容纳部22可以按较大直径或较小直径加以设计，从而保证弹簧元件60可靠地支撑在阻尼元件12上的弹簧容纳部22的底边上。弹簧元件60的对置端如图5中所示，可以支撑在阀针支座54的端头上。替换地，弹簧元件60的对置于弹簧容纳部22的另一端支撑在电磁阀40的下部中的支座58上。

图5中所示的阻尼元件12也是在座66上接合在衔铁48上的。阻尼元件12与衔铁48的接合可以采用一种材料连接的接合方法例如焊接予以实现，此外，本发明提出的阻尼元件12也可用其敞开端32压合在衔铁48的端头上或者压紧在衔铁48上。

图5中所示的电磁阀40基本上相当于图3中所示的电磁阀40，相似地包含有外壳42、电磁铁44、衔铁导件46及衔铁48。经过在阀针支座54中被引导的阀针50来操纵扁平座52。代替图3和5中所示的扁平座52，也可采用其它一种执行机构，因此例如对于压力调节阀可经过阀针50利用电磁铁44进行操纵。

图6示出一种电磁阀的另一个实施例，本发明提出的阻尼元件12被固定在该电磁阀的衔铁上。

与在图3至5中所示的电磁阀40有所不同的是，图6所示电磁阀40的实施例中的衔铁48是设计成多部式的，其在一个第一支承环62和一个第二支承环64之间由一个套子包封着。在衔铁48的朝向阀针50的端头上，在座66上容纳着设计成钵形的阻尼元件12。座66可以通过压座、通过一种材料连接，或通过冲压等方法予以实现。在阻尼元件12的底面14上形成的耦合点18，在图6所示的电磁阀40的实施例中，是一种凸头形凸起部，该凸起部贴靠在阀针50的上端头上。在阀针50上，作为被操作的执行机构，设计了一个扁平座52。阀针支座54被容纳在支座容纳部58的一个孔中，该支座容纳部的孔被电磁阀40的外壳包封起的。利用第一个支承环62和第二个支承环64，衔铁48一端被支承在衔铁导件46中，其另一端被支承在支座容纳部58中。

从图3至6所示电磁阀40可以看出，通过本发明提出的、最好用一种不可磁化或很难磁化的材料制成的阻尼元件12，便可一方面实现衔铁48和阀针50之间的磁分离；另一方面可成本合算地实现弹簧元件60和衔铁48之间的磁分离(参比图5所示)。本发明提出的阻尼元件12还有下述特征：在该阻尼元件上，结合了多项功能于一体，如弹簧容纳部22，阻尼调谐，对阀针50的耦合点18，以及磁分离。此外，本发明提出的阻尼元件12还具有一种良好的节流功能，这是因为由于底面14的很小的材料厚度，所以在阻尼元件12上定出了一个有利的长度/直径比，而且还可以在制造技术上很简单地即使对孔口截面24的小直径而言也可实现偏心的孔口布置30。

附图标记表

10   对称轴线

12   阻尼元件

14   底面

16   外周面

18   耦合点

20   凸缘

22   弹簧容纳部

24   孔口截面

26   轴向长度

28   底厚度

30   偏心的孔口布置

32   敞开端

40   电磁阀

42   外壳

44   电磁铁

46   衔铁导件

48   衔铁

50   阀针

52   扁平座

54   阀针支座

56   衔铁轴线

58   支座容纳部

60   弹簧元件

62   第一支承环

64   第二支承环

66   阻尼元件座

尺度a偏心度

Claims (13)

1.用于操纵执行机构(52)的电磁阀(40)，配有衔铁(48)和电磁铁(44)，衔铁(48)的动程利用传递元件(50)而被传递到执行机构(52)上，衔铁(48)可活动地被容纳在电磁阀(40)的外壳(42)的导件(46，62，64)中，

其特征在于：

在衔铁(48)和传递元件(50)之间安置了阻尼元件(12)，在该阻尼元件上设计了至少一个与其对称轴线(10)相垂直的或共轴的孔口截面(24)。

2.按权利要求1所述的电磁阀，

其特征在于：

外壳(42)中的包围着衔铁(48)的空室盛有流体。

3.按权利要求1所述的电磁阀，

其特征在于：

阻尼元件(12)基本上是设计成钵形的并具有底面(14)和外周面(16)，该底面和外周面是按基本上相等的材料厚度(28)设计的。

4.按权利要求3所述的电磁阀，

其特征在于：

底面(14)包含至少一个孔口截面(24)，或者包含多个孔口截面(24)，这些孔口截面对阻尼元件(12)的对称轴线(10)偏心地布置在底面(14)上。

5.按权利要求3所述的电磁阀，

其特征在于：

阻尼元件(12)的外周面(16)包含至少一个孔口截面(24)或包含多个孔口截面(24)。

6.按权利要求3所述的电磁阀，

其特征在于：

底面(14)的材料厚度(28)与孔口截面(24)的平均直径之比小于1，最好是0.5。

7.按权利要求1所述的电磁阀，

其特征在于：

阻尼元件(12)是用一种不可磁化的或难以磁化的材料制成的。

8.按权利要求3所述的电磁阀，

其特征在于：

在阻尼元件(12)的底面(14)上设计了耦合点(18)。

9.按权利要求8所述的电磁阀，

其特征在于：

耦合点(18)是凸头形凸起部或者平面。

10.按权利要求1所述的电磁阀，

其特征在于：

弹簧容纳部(22)是在阻尼元件(12)的敞开端(32)上的环形面。

11.按权利要求3所述的电磁阀，

其特征在于：

弹簧元件(16)被安置到阻尼元件(12)的底面(14)上。

12.按权利要求1所述的电磁阀，

其特征在于：

阻尼元件(12)在座(66)上传力连接地或形状配合连接地或材料连接地固定在衔铁(48)或传递元件(50)上。

13.按权利要求1所述的电磁阀，

其特征在于：

阻尼元件(12)将衔铁(48)与传递元件(50)磁性分离开，或将衔铁(48)与弹簧元件(60)磁性分离开。

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