CN101245875B - 磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁阀,具有磁组件和阀芯,该阀芯包括盖罩、在盖罩中可纵向移动地被导引的销栓以及带有密封座的阀体,所述销栓与在阀座内可纵向移动地被导引的密封销连接,其中,由磁组件产生的磁力使带有密封销的销栓克服复位弹簧的力从初始位置朝着阀体移动,由此密封销以密封区域插入到密封座中,并且在终端位置中完全地关闭密封座,其中初始位置代表着阀门进口和阀门出口之间的最大体积流量。根据本发明,设置有弹簧座,该弹簧座如此构造和布置,使得复位弹簧在体积流量之外得以支撑,并在初始位置中使销栓顶压盖罩,其中阀门进口和阀门出口如此构造和布置,使得体积流量的方向支持着带有密封销的销栓的关闭运动,其中弹簧座被压入到阀座中,其中复位弹簧的预紧力通过弹簧座压入到阀座中的压入深度进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁阀。
背景技术
在制动装置中,传统的无电流开启的磁阀的任务是,在未被操作状态下-在这种状态下,或者是通过司机的愿望或者是通过预加载的流体存储器引起的压力建立,让少量的流体通过-并且在激活状态下,在压力形成之后,在执行机构上闭塞并且保持压力。由于部件数量多所以通常使用中心阀。这种中心阀可成本有利地制造。
图1例如示出一种具有集成的止回阀10的磁阀1,特别是用于液压装置。所述磁阀例如用在车轮防抱死系统(ABS系统),或者驱动防滑系统(ASR系统),或者电子稳定程序系统(ESP系统)。从图1中可以看出,传统的磁阀1包括产生磁通量的磁组件2,该磁组件包括壳体2.1和电线圈,该电线圈由缠绕到线圈架2.2的线圈绕组2.3构成,并且可通过电接头进行控制;并且还包括阀芯3,该阀芯包括盖罩4、阀座5、销栓6和复位弹簧8,所述销栓与在阀座5内可纵向移动地被导引的具有密封区域7.1的密封销7连接。磁组件2产生磁力,这种磁力使可纵向移动的销栓6连同密封销7克服复位弹簧8的力逆着阀座5移动。阀座5将由磁组件2通过盖板引入的、由通电的线圈绕组2.3所产生的磁通量轴向地通过空气隙导向销栓6,其中,线圈绕组2.3的通电是通过未示出的输出级的电接头实现的,该输出级设置在磁阀1之外。此外阀座5还容纳着具有比较小的通流孔的阀体9。该阀体包括密封座9.1,构造成密封球缺的密封区域7.1密封地插入到该密封座9.1中,以实现磁阀1的密封功能,并且调节阀门进口11和阀门出口12之间的体积流量。因此,只有当操作之后,也就是说只有在电流流过电磁线圈之后才出现磁回路,它产生一种作用到销栓6上的关闭的力、并且这个力使得密封销7通过密封区域7.1压入到阀体9的密封座9.1中。
发明内容
本发明提出一种磁阀,具有磁组件和阀芯,该阀芯包括盖罩、在盖罩中可纵向移动地被导引的销栓以及带有密封座的阀体,所述销栓与在阀座内可纵向移动地被导引的密封销连接,其中,由磁组件产生的磁力使带有密封销的销栓克服复位弹簧的力从初始位置朝着阀体移动,由此密封销以密封区域插入到密封座中,并且在终端位置中完全地关闭密封座,其中初始位置代表着阀门进口和阀门出口之间的最大体积流量,其特征在于弹簧座,该弹簧座如此构造和布置,使得复位弹簧在体积流量之外得以支撑,并在初始位置中使销栓顶压盖罩,其中,阀门进口和阀门出口如此构造和布置,使得体积流量的方向支持着带有密封销的销栓的关闭运动,其中所述弹簧座被压入到阀座中,其中复位弹簧的预紧力通过弹簧座压入到阀座中的压入深度进行调节。
与现有技术相比,根据本发明的磁阀具有下述优点:设置有弹簧座,该弹簧座如此构造和布置,使得复位弹簧在体积流量之外得以支撑,并在初始位置中使销栓顶压盖罩,其中初始位置代表着在阀门进口和阀门出口之间的最大体积流量。阀门进口和阀门出口如此构造和布置,使得体积流量的方向支持着销栓的关闭运动,该销栓通过由磁组件产生的磁力克服复位弹簧的力从初始位置朝阀体移动,由此与该销栓连接的密封销通过密封区域插入到阀体的密封座中,并且在终端位置中完全地关闭密封座。复位弹簧在体积流量之外的的几何布置,有利地防止复位弹簧对流体流动有负面的影响。此外,复位弹簧和弹簧座的这种几何布置还能有利地提高弹簧预紧力的精确性。与传统的磁阀不同地改变的流动方向,使得在需求的压力下也能够以较小的磁力有利地使磁阀保持关闭,因为根据本发明的通流方向使得具有密封销的销栓的关闭运动得到压力支持。总而言之,根据本发明的结构方案,使得根据本发明的磁阀的单个构件能够以有利的方式尽可能地进行优化,使得通过根据本发明的磁阀的体积流量能够尽可能地大。这样和传统的磁阀相比,根据本发明的磁阀的有效液压表面较通过扩大了通流孔和阀体的密封座而得到增大,其中,密封销上的密封区域可以匹配于扩大的密封座。这样,根据本发明的磁阀在打开的初始状态时,例如在制动系统中,可以通过比较大的制动液的流量。
特别有利的是,将弹簧座压入到阀座中,其中,复位弹簧的预紧力可在制造磁阀时通过弹簧座压入到阀座中的压入深度有利地单独进行调节。在压入后,弹簧座将复位弹簧保持在与预先规定的力作用相应的位置中,通过这一措施可有利地提高弹簧预紧力的精确性。
在根据本发明的磁阀的一个方案中,将阀门进口设置在套筒的区域中。该套筒具有至少一个通流孔,这个通流孔例如构造成长孔,并且设置在阀座和阀体之间。这个套筒与阀座和阀体固定连接,例如通过激光焊接工艺。在该套筒之内可以设置环形过滤器,该环形过滤器在运行期间脏物防止磁阀被污染,并且该环形过滤器至少部分地插入到弹簧座上。
在根据本发明的磁阀的另一方案中,弹簧座的外轮廓和环形过滤器的相应成型的内轮廓共同作用,为的是使环形过滤器抗扭转地和弹簧座连接。弹簧座的外轮廓例如具有基本上三角形形状,该形状在内轮廓的区域内部分地插入到环形过滤器中。弹簧座的外轮廓和环形过滤器的对应的内轮廓的共同作用,以有利的方式通过形状配合阻止过滤器绕着竖轴转动。
替代地,弹簧座和复位弹簧可整体构造,也就是说,弹簧座例如紧接着复位弹簧,也由和复位弹簧同样的弹簧钢丝绕成,其中,用于抑制弹性作用的单个匝圈直接相互叠置地缠绕。为了压入到阀座中,弹簧座的匝圈具有比复位弹簧的匝圈更大的外径。此外,弹簧座还具有固定突出部。环形过滤器插入到该固定突出部上,并且该固定突出部和环形过滤器如此地共同作用,使得环形过滤器抗扭转地和弹簧座连接。
在根据本发明的磁阀的另一方案中,环形过滤器具有通气槽,用于给销栓腔,也就是销栓和阀座之间的中间腔通气。此外,在阀体上设置有密封机构,优选地O形圈密封机构,从而阻止在流体回路中旁通过已关闭的密封座,并由此阻止旁通过磁阀。
在附图中示出了本发明的一些下述将说明的有利的实施形式,以及用于更好地理解这些实施例,还示出了上述传统的实施例。在附图中相同的附图标记表示执行相同功能或者类似功能的构件或者元件。
附图说明
图1传统的无电流开启的磁阀的示意截面图,具有集成的止回阀;
图2根据本发明的磁阀的阀芯的示意截面图;
图3图2中阀芯的环形过滤器-弹簧座组合的透视详图;
图4图3中环形过滤器-弹簧座组合的俯视图;
图5根据本发明的磁阀的复位弹簧-弹簧座组合的透视图;
图6图5中复位弹簧-弹簧座组合的前视图。
具体实施方式
根据本发明的磁阀主要包括磁组件和在图2中示出的阀芯23,其中磁组件可以类似于图1中所示的传统的磁组件2那样构造,且磁组件可以插入到阀芯23上。从图2可以看到,根据本发明的磁阀的阀芯23包括盖罩24、在盖罩24中可纵向移动地被导引的销栓26,以及具有密封座29.1的阀体29,其中所述销栓26与在阀座25内可纵向移动地被导引的密封销27连接。在此,由未示出的磁组件所产生的磁力使具有密封销27的销栓26克服复位弹簧28的力从初始位置向着阀体29移动,这样,密封销27通过例如构造成球缺的密封区域27.1插入到密封座29.1中,并且在终端位置完全封闭密封座29.1。在所示的阀芯23的初始位置中,在阀门进口31和阀门出口52之间产生最大的体积流量54。
因为根据本发明的磁阀例如是和制动系统相适配的,而制动系统以比较大的制动液流量为前提,所以根据本发明的磁阀和图1常规的磁阀1相比较,可以提供比较大的流量或者体积流量54供使用。在根据本发明的磁阀中,更大的体积流量54例如是通过下述措施达到的,即扩大阀体29中的通流孔和密封座29.1,并且密封销27上的密封区域27.1匹配于扩大的密封座29.1。由于由此产生更大的有效液压表面,所以需要更高的磁力,以便在所要求的压力时使阀门保持关闭。虽然如此,为了能用较低的磁力驱动磁阀,和图1的传统的磁阀相比,根据本发明改变了体积流量54的方向,为的是以有利的方式使用体积流量54来支持带有密封销27的销栓26的关闭运动,这样可以在压力支持下关闭阀门。然而通过这种新的通流方向,在较大的流动速度时会无意自动地关闭磁阀。为了防止这种情况的发生,将阀升程、密封座29.1和弹簧预紧力相应地最佳构造。此外还设置弹簧座22,该弹簧座是如此构造和设置的,使得复位弹簧28在体积流量54之外得到支撑,并且在初始位置中使销栓26顶压盖罩24。通过这种在体积流量54之外的布置,复位弹簧28能够以有利的方式不会对体积流量54产生不利影响。例如将弹簧座22压入到阀座25中,其中,在制造磁阀时,通过弹簧座22压入到阀座25中的压入深度单个地调节复位弹簧28的预紧力。这种几何布置以有利的方式改进了弹簧预紧力的调节精度。这样,在压入到阀座25中后,弹簧座22将复位弹簧28保持在与预先规定的力作用相应的位置上。
此外从图2还可看到,阀门进口31设置在套筒30的区域中,该套筒具有多个构造成长孔的通流孔30.1,并设置在阀座25和阀体29之间,其中,套筒30与阀座25和阀体29固定连接,例如通过激光焊接。在套筒30的内部设置环形过滤器40,该环形过滤器至少部分地插入到弹簧座22上。
图3和图4分别示出了图2中阀芯23的环形过滤器-弹簧座的组合的详细视图。从图3和4可以看出,弹簧座22的基本为三角形形状的外轮廓22.1是这样和环形过滤器40的内轮廓40.1共同作用的,即环形过滤器40和弹簧座22抗扭转地连接,并且因此可以避免环形过滤器40绕着竖轴转动。这样弹簧座22除了给复位弹簧28定位以外,还完成附加的任务,即防止环形过滤器40绕着竖轴转动。此外从图4还可看出,环形过滤器40还具有通气槽40.2,用于给布置在销栓26和阀座25之间的销栓腔通气。
图5和图6分别示出弹簧座62和复位弹簧68的替代方案。从图5和图6可以看出,弹簧座62和复位弹簧68为整体构造,其中,弹簧座62具有比复位弹簧68更大的外径。弹簧座62例如可以紧接着复位弹簧68由和复位弹簧同样的弹簧钢丝缠绕而成。和复位弹簧68的区别在于,为了抑制弹性作用,弹簧座62的单个匝圈是相互直接叠置地绕制的。和图2至图4的弹簧座22相类似,图5和图6的弹簧座62也是压入到阀座25中,其中,压入到阀座25中的压入深度决定了复位弹簧68的预紧力。此外从图5和图6还可看出,弹簧座62具有固定突出部62.1。环形过滤器插到该固定突出部上,并且该固定突出部和环形过滤器如此地共同作用,使得环形过滤器和弹簧座62抗扭转地连接。
下面结合制动系统,对根据本发明的磁阀的功能方式加以说明。根据本发明的磁阀在正常的制动运行时是打开的,也就是位于初始状态,并且让制动液毫无阻碍地从阀门进口31流到阀门出口52。在这种情况中,支撑在弹簧座22上的复位弹簧28将密封销27和销栓26向上顶压盖罩24,盖罩24和阀座25固定连接,例如焊接,这样它就形成了用于两个构件27、26的终端止挡。此外,通过此措施确定了磁阀的总升程。阀体29通过套筒30和阀座25连接,这样就形成了一个部件单元。套筒30在圆周上具有多个长孔30.1,在该套筒30中布置有防止阀门内部被体积流量54污染的环形过滤器。在下面卡到阀体29上的扁平过滤器50也是用于在制动液回流时防止脏物进入阀门内。弹簧座22通过具有三角形状的外轮廓22.1部分地插入到环形过滤器40中,该环形过滤器40在其内部具有与弹簧座22的外轮廓22.1相对应的配对轮廓40.1,并且防止环形过滤器40在高流动速度时绕着竖轴转动。为了能对在磁阀中所有可能安装位置中的销栓腔进行更好的通气,该环形过滤器还附加地具有上面已提到的通气槽40.2。
当由于某种原因制动系统出故障,并且进入返回水平时,就给磁组件通以电流,于是销栓26被激发,该销栓克服复位弹簧28的弹簧力将带有密封表面27.1的密封销27向下压入到阀体29的密封座29.1中,并且因此关闭磁阀。现在所施加的制动踏板压力被闭塞,其中,优选地构造成O形圈的密封机构51阻止在流体回路中旁通过被关闭的密封座29.1,并由此阻止旁通过磁阀。由此产生所希望的绷紧的脚踏板。
Claims (10)
1.磁阀,具有磁组件和阀芯(23),该阀芯(23)包括盖罩(24)、在盖罩(24)中可纵向移动地被导引的销栓(26)以及带有密封座(29.1)的阀体(29),所述销栓(26)与在阀座(25)内可纵向移动地被导引的密封销(27)连接,其中,由磁组件产生的磁力使带有密封销(27)的销栓(26)克服复位弹簧(28)的力从初始位置朝着阀体(29)移动,由此密封销(27)以密封区域(27.1)插入到密封座(29.1)中,并且在终端位置中完全地关闭密封座(29.1),其中初始位置代表着阀门进口和阀门出口之间的最大体积流量(54),其特征在于弹簧座(22、62),该弹簧座如此构造和布置,使得复位弹簧(28、68)在体积流量(54)之外得以支撑,并在初始位置中使销栓(26)顶压盖罩(24),其中,阀门进口(31)和阀门出口(52)如此构造和布置,使得体积流量(54)的方向支持着带有密封销(27)的销栓(26)的关闭运动,其中所述弹簧座(22、62)被压入到阀座(25)中,其中复位弹簧(28、68)的预紧力通过弹簧座(22、62)压入到阀座(25)中的压入深度进行调节。
2.按照权利要求1所述的磁阀,其特征在于,阀门进口(31)布置在套筒(30)的区域中,该套筒具有至少一个通流开口(30.1),并设置在阀座(25)和阀体(29)之间,其中套筒(30)与阀座(25)和阀体(29)固定连接。
3.按照权利要求2所述的磁阀,其特征在于布置在套筒(30)内的环形过滤器(40),该环形过滤器至少部分地插到弹簧座(22)上。
4.按照权利要求3所述的磁阀,其特征在于,弹簧座(22)的外轮廓(22.1)和环形过滤器(40)的内轮廓(40.1)如此地共同作用,使得环形过滤器(40)通过形状配合抗扭转地和弹簧座(22)连接。
5.按照权利要求4所述的磁阀,其特征在于,弹簧座(22)的外轮廓(22.1)具有基本上三角形形状。
6.按照权利要求1至3中任一项所述的磁阀,其特征在于,弹簧座(62)和复位弹簧(68)为整体构造,其中弹簧座(62)具有比复位弹簧(68)更大的外径。
7.按照权利要求6所述的磁阀,其特征在于,弹簧座(62)具有固定突出部(62.1),该固定突出部和环形过滤器(40)如此共同作用,使得环形过滤器(40)抗扭转地和弹簧座(62)连接。
8.按照权利要求3至5中任一项所述的磁阀,其特征在于,环形过滤器(40)具有用于给销栓腔通气的通气槽(40.2)。
9.按照权利要求1至5中任一项所述的磁阀,其特征在于密封机构(51),该密封机构如此布置,使得避免了旁通过被关闭的密封座(29.1)。
10.按照权利要求9所述的磁阀,其特征在于,所述密封机构(51)是O形圈密封件。
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