CN101846197B - 通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，电磁阀包括：阀体(10)，具有圆筒形状和至少两个流体通道(10a、10b、10c、10d、10e)；阀芯(12)，容纳在阀体(10)中，并可相对于阀体(10)沿轴向在阀体(10)内滑动；以及，螺线管(13)，用于驱动阀芯(12)；其中在阀体(10)的外周面上设置多个凸缘(10f、10g)，以及，至少一个凸缘(10f、10g)具有通孔(10h、10i、10j、10k、10l)，通孔(10h、10i、10j、10k、10l)相对于阀体(10)在轴向形成。

Description

通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构
技术领域
本发明涉及一种通过例如嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构。更具体地，本发明涉及设置在例如内燃机中的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构。
背景技术
在JP2006-29166A(参考文献1)所披露的油控阀的已知固定结构中，将金属套筒(对应于本发明的阀体和套筒)和树脂阀壳(对应于本发明的罩壳)整体嵌件成型并互相固定。更具体地，在嵌件成型操作之前，将底层涂料(primer)施加于金属套筒的外周面，使得金属套筒固定于形成阀壳的树脂材料。
然而，由于不同材料例如金属套筒和树脂阀壳两种材料之间在热膨胀系数方面的差异，可能出现热变形，在文献1所披露的油控阀(对应于本发明的电磁阀)的固定结构中，没有披露任何应对上述热变形的措施。因此，当整体方式嵌件成型金属套筒和树脂阀壳时，由于流体的高温或从内燃机传导过来的高温，可能使树脂罩壳热变形或劣化，从而，使套筒和阀壳之间产生间隙，该间隙可能导致两个油孔(对应于本发明的两个流体通路)之间的意外的流体连通。特别地，当不同材料之间例如金属套筒和树脂阀壳在热膨胀系数方面存在差异时，树脂阀壳可能与金属套筒分离，因此，可能建立两个油孔之间意外的流体连通。
因此，存在这样的需求，通过嵌件成型，将电磁阀结构固定于树脂罩壳，以防止树脂罩壳的热膨胀，并防止两个流体通道之间意外的流体连通。
发明内容
根据本发明的一方面，一种通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，电磁阀包括：阀体，具有圆筒形状和至少两个流体通道；阀芯，容纳在阀体中，并可相对于阀体沿轴向在阀体内滑动；螺线管，用于驱动阀芯，其中在阀体的外周面上设置多个凸缘，以及，至少一个凸缘具有通孔，通孔相对于阀体在轴向形成。
由于上述结构，当嵌件成型阀体时，熔融树脂有效地流动并填充在凸缘上所设置的通孔中以粘附于凸缘，也就是，熔融树脂与凸缘接触，从而避免树脂罩壳与阀体彼此分离。
由于上述结构，阀体具有构成电磁阀的套筒的功能。这实现了一种简单结构，在树脂罩壳和阀体之间不再需要包括O形环在内的密封材料。
根据本发明的另一方面，一种通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，电磁阀包括：套筒，具有圆筒形状和至少两个流体通道；阀芯，容纳在套筒中，并可相对于套筒沿轴向在套筒内滑动；螺线管，用于驱动阀芯，其中阀体设置在套筒的外周面上，并具有多个流体通道，与套筒的流体通道处于流体连通，在阀体的外周面上设置多个凸缘，以及，至少一个凸缘具有通孔，通孔相对于阀体在轴向形成。
由于上述结构，当嵌件成型阀体时，熔融树脂有效流动并填充在凸缘上所设置的通孔中以粘附于凸缘，从而防止树脂罩壳与阀体彼此分离。
在上述结构中，分别设置构成电磁阀的套筒与模塑树脂罩壳时用作嵌件的阀体。这使得电磁阀损坏时，通过从阀体移走包括套筒在内的电磁阀部分，然后安装包括新套筒在内新的电磁阀部分，就能比较容易地更换电磁阀。因此，树脂罩壳和阀体仍然可照常使用，也就是，树脂罩壳和阀体不需要更换，从而节约了更换的部件，并改进了更换的可操作性。
根据本发明的又一方面，套筒的材料和阀体的材料具有大致相同的热膨胀系数。
这就防止了由于流体高温或从外部例如内燃机传导过来的高温引起阀体或套筒热膨胀，致使阀体与套筒之间的间隙增大。因此，避免了两个流体通道之间的意外的流体连通、以及流体泄漏到电磁阀外部。
根据本发明的又一方面，树脂罩壳围住并支撑至少阀体的凸缘。
根据本发明的又一方面，至少一个凸缘的外径，大于其他凸缘的外径。
因此，当嵌件成型阀体时，熔融树脂流动并填充在通孔中，且几乎不受其他凸缘阻塞。因此，不需提高熔融树脂(后来变硬并形成树脂罩壳)的温度或增大注射压力，就可以防止树脂材料不适当地粘附至阀体以及避免其他麻烦。
根据本发明的又一方面，沿至少一个凸缘的周向，形成多个通孔。
因此，在较大面积处使凸缘和阀体彼此牢固固定，从而避免树脂罩壳和阀体彼此分离。
根据本发明的又一方面，通孔沿凸缘的径向向外打开。
因此，熔融树脂有效流动并填充在通孔中。
根据本发明的又一方面，通孔在截面上具有椭圆形状。
因此，更多的熔融树脂流动并填充在通孔中，因此，使凸缘和树脂罩壳更牢固地彼此固定。从而防止树脂罩壳与阀体彼此分离。
根据本发明的又一方面，通孔在截面上具有圆形形状。
根据本发明的又一方面，通孔在截面上具有多边形形状。
因此，以简单的加工工艺形成通孔。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了，其中：
图1是根据本发明第一实施例的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构的剖视图；
图2是根据本发明第一实施例的阀体的剖视图；
图3是根据本发明第二实施例的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构的剖视图；
图4是根据本发明第二实施例的阀体的轴测图；
图5是根据本发明实施例的通孔的变化的剖视图；
图6是根据本发明实施例的通孔另一变化的剖视图；
图7是根据本发明实施例的通孔的又一变化的剖视图；以及
图8是根据本发明实施例的通孔的又一变化的剖视图。
具体实施方式
下面，参照图1和图2，说明本发明的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀结构的第一实施例。
第一实施例的电磁阀具有：阀体10，具有圆筒形状和五个流体通道10a、10b、10c、10d、10e；阀芯12，可滑动方式容纳在阀体10中；以及，螺线管部13(作为螺线管)，用于轴向方式移动阀芯12。
阀体10由金属如铝合金制成，并具有圆筒形状。五个流体通道10a、10b、10c、10d、10e设置在阀体10的外周面上，以允许流体在阀体10的内部与外部之间流动。凸缘10f、10g设置在阀体10的外周面上，以使其在阀体10的周向延伸，并在阀体10的径向向外凸出。多个凸缘10f、10g相对于阀体10沿轴向布置。
气缸盖罩11(作为树脂罩壳)由树脂材料制成，并设置有容纳孔11e，用于在其中容纳阀体10。气缸盖罩11还设有流体通道11a、11b、11c、11d，布置成与阀体10上所设置的流体通道10a、10b、10c、10d的位置相对应。
阀芯12设置在阀体10内部。阀芯12相对于阀体10在轴向的滑动，建立或者切断流体在流体通道10a、10b、10c、10d、10e之间的流动。图1中，建立了流体在流体通道10b、11b与流体通道10c、11c之间的流动。切断了流体在流体通道10a、11a与流体通道10b、11b之间的另一流动。建立了流体在流体通道10d、11d与流体通道10e之间的另一流动。阀芯12与螺线管部13相连接，以及，当从ECU向螺线管部13发送控制信号时，螺线管部13激励或驱动阀芯12，使阀芯12相对于阀体10沿轴向移动或滑动。
用紧固件例如螺栓或通过铆接，将螺线管部13牢固固定于阀体10的一个轴向端部。
下面，对设置在阀体10的外周面上的凸缘10f、10g进行说明。
如先前所述，凸缘10f、10g沿阀体10的周向设置在阀体10的外周面上。多个凸缘10f、10g相对于阀体10沿轴向布置。与在阀体10径向向外凸出的凸缘10g相比，凸缘10f在阀体10径向更为向外凸出。凸缘10f和凸缘10g相对于阀体10在轴向上交替布置。凸缘10f设置有通孔10h，通孔10h相对于阀体10在轴向上穿透凸缘10f，以及，当从阀体10的轴向观察时，通孔10h具有椭圆形状。在本实施例中，沿凸缘10f的周向，在凸缘10f上形成四个通孔10h、10h、10h、10h。
根据本实施例通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的上述结构，当将阀体10嵌件成型进入气缸盖罩11时，也就是，当使用阀体10作为嵌件(也就是被预埋件)以模塑气缸盖罩11时，后来变硬并形成气缸盖罩11的熔融树脂，流动并填充在相邻的凸缘10f和凸缘10g之间。因此，各凸缘10f、10g相对阀体10在轴向的两个侧面都紧密接触(附着于)气缸盖罩11。即使当气缸盖罩11和阀体10由不同材料制成、且两种材料之间的热膨胀系数因此而不同时，这样也能防止气缸盖罩11与阀体10彼此分离。
凸缘10f设置有通孔10h，通孔10h相对于阀体10在轴向上穿透凸缘10f。因此，当使用阀体10作为嵌件以模塑气缸盖罩11时，熔融树脂流动并填充在通孔10h中。因此，使凸缘10f与气缸盖罩11彼此牢固固定，也就是，气缸盖罩11围住并支撑凸缘10f。即使当气缸盖罩11和阀体10由不同材料制成、且两种材料之间的热膨胀系数因此而不同时，也能防止气缸盖罩11与阀体10彼此分离。
与在阀体10径向向外凸出的凸缘10g相比，因为凸缘10f在阀体10的径向更为向外凸出，当嵌件成型阀体10时，熔融树脂流动并填充在凸缘10f上所设置的通孔10h中，而不用提高熔融树脂的温度、或增大注射压力，同时，可以防止树脂材料不适当地粘附至阀体10以及避免其它麻烦。
根据第一实施例通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，阀体10具有构成电磁阀的套筒的功能。这实现了一种简单结构，其中在气缸盖罩11与阀体10之间不需要包括O形环在内的密封材料。
下面，参照图3和图4，说明本发明的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀结构的第二实施例。在第二实施例中，与第一实施例中相同的标号表示相同或对应的部件。
第二实施例的电磁阀具有：阀体100，具有圆筒形状和四个流体通道100a、100b、100c、100d；套筒110，具有五个流体通道110a、110b、110c、110d、110e；阀芯12，可滑动方式容纳在套筒110内；以及，螺线管部13，用于轴向方式移动阀芯12。
阀体100由金属如铝合金制成，并具有圆筒形状。四个流体通道100a、100b、100c、100d设置在阀体100的外周面上，以允许流体在阀体100的内部与外部之间流动。凸缘100f、100g设置在阀体100的外周面上，以使其在阀体100的周向延伸，并在阀体100的径向向外凸出。多个凸缘100f、100g相对于阀体100沿轴向布置。
套筒110由金属如铝合金制成，并具有圆筒形状。五个流体通道110a、110b、110c、110d、110e设置在套筒110的外周面上，以使流体能够在套筒110的内部与外部之间流动。套筒110的流体通道110a、110b、110c、110d布置成与先前所述的阀体100的流体通道100a、100b、100c、100d的位置相对应，从而在对应流体通道之间建立流体连通。套筒110的外径设定为与阀体100的内径相等，使得套筒110的外周面与阀体100的内周面互相接触。
在容纳孔11e的开口侧，O形环111安装于套筒110的外周面。设置O形环111用以防止流体经由阀体100和套筒110之间极小的间隙从电磁阀内部泄漏至其外部。
阀体100和套筒110可以由具有大致相等的热膨胀系数的材料制成。这就防止了由于流体的高温或从外部如内燃机传导过来的高温使阀体100或套筒110热膨胀，导致阀体100和套筒110之间的间隙增大。即使阀体100和套筒110由不同材料制成时，理想的是，这些材料具有相等的热膨胀系数或大致相等的热膨胀系数(热膨胀系数互相接近)。在这种情况下，需要使热膨胀系数的差异范围足够小，至少防止流体经由阀体100和套筒110之间的间隙越过O形环111泄漏到电磁阀外部。
气缸盖罩11由树脂材料制成，并设有容纳孔11e，用于在其中容纳阀体100和套筒110。气缸盖罩11还设有流体通道11a、11b、11c、11d，布置成与阀体100上所设置的流体通道100a、100b、100c、100d的位置相对应。
阀芯12设置在套筒110内部。阀芯12相对于套筒110在轴向的滑动，建立或者切断流体在流体通道100a、100b、100c、100d、100e之间的流动。图3中，建立了流体在流体通道100b、110b、11b与流体通道100c、110c、11c之间的流动。切断了流体在流体通道100a、110a、11a与流体通道100b、110b、11b之间的另一流动。建立了流体在流体通道100d、110d、11d与流体通道110e之间的另一流动。阀芯12与螺线管部13相连接，以及，当从ECU向螺线管部13发送控制信号时，螺线管部13驱动阀芯12相对于套筒110在轴向移动或滑动。
用紧固件例如螺栓或铆钉，将螺线管部13牢固固定于套筒110的一个轴向端部。
下面，对设置在阀体100外周面上的凸缘100f、100g进行说明。
如先前所述，凸缘100f、100g设置在阀体100的外周面上，以使其在阀体100的周向延伸。多个凸缘100f、100g相对于阀体100沿轴向布置。与在阀体100径向向外凸出的凸缘100g相比，凸缘100f在阀体100的径向更为向外凸出。凸缘100f和凸缘100g相对于阀体100在轴向上交替布置。凸缘100f设有通孔100h，通孔100h相对于阀体100在轴向上穿透凸缘100f，以及，当从阀体100的轴向观察时，通孔100h具有椭圆形状。在本实施例中，在凸缘100f上形成四个通孔100h、100h、100h、100h。
根据本实施例通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的上述结构，当使用阀体100作为嵌件模塑气缸盖罩11时，后来变硬并形成气缸盖罩11的熔融树脂，流动并填充在相邻的凸缘100f和凸缘100g之间。因此，各凸缘100f、100g相对于阀体100在轴向的两个侧面都紧密接触(附着于)气缸盖罩11。即使当气缸盖罩11和阀体100由不同材料制成、且两种材料之间的热膨胀系数不同时，这也能防止气缸盖罩11与阀体100彼此分离。
凸缘100f设置有通孔100h，通孔100h相对于阀体100在轴向上穿透凸缘100f。因此，当嵌件成型阀体100时，后来变硬并形成气缸盖罩11的熔融树脂流动并填充在通孔100h中。因此，使凸缘100f和气缸盖罩11彼此牢固固定，也就是，气缸盖罩11围住并支撑凸缘100f。即使当气缸盖罩11和阀体100由不同材料制成、且两种材料之间的热膨胀系数不同时，这也能防止气缸盖罩11与阀体100彼此分离。
与在阀体100径向向外凸出的凸缘100g相比，因为凸缘100f在阀体100径向上更为向外凸出，当嵌件成型阀体100时，熔融树脂流动并填充在凸缘100f上所设置的通孔100h中，而不需要提高熔融树脂的温度、或增大注射压力，同时，可以避免树脂材料不适当地粘附至阀体100以及避免其它麻烦。
在第一实施例和第二实施例中，凸缘10f、10g、100f、100g形成为具有三侧矩形(コ形)的轴向截面，然而，本发明并不局限于三侧矩形，可也以采用其他形状，包括半圆形或V形。
下面，参照图5至图8，说明通孔10h(100h)的变化，第一实施例和第二实施例都可以应用。
如图5所示，阀体10(100)的凸缘10f(100f)设有通孔10i(100i)，通孔10i(100i)的部分周边中断，使得通孔10i(100i)沿凸缘10f(100f)的径向向外打开。也就是，通孔10i(100i)具有沿凸缘10f(100f)径向向外打开的截面形状。换而言之，通孔10i(100i)的截面不再是完整的椭圆形状。这使得在嵌件成型阀体10(100)时熔融树脂能有效流动并填充在通孔10i(100i)中。因此，这可靠地防止了气缸盖罩11与阀体10(100)彼此分离。
如图6所示，阀体10(100)的凸缘10f(100f)设有通孔10j(100j)，通孔10j(100j)具有圆形形状的截面。另外，通孔10j(100j)的部分周边中断，使得通孔10j(100j)沿凸缘10f(100f)的径向向外打开。也就是，通孔10j(100j)具有沿凸缘10f(100f)的径向向外打开的截面形状。换而言之，通孔10j(100jj)的截面不再是完整的圆形形状。这使得通孔10j(100j)能以简单加工工艺形成，以及，在嵌件成型阀体10(100)时，熔融树脂能有效流动并填充在通孔10j(100j)中。因此，这可靠地防止了气缸盖罩11与阀体10(100)彼此分离。
如图7所示，通孔10k(100k)在截面上具有圆形形状。因此，通孔10k(100k)能以简单加工工艺形成。
如图8所示，通孔101(1001)在截面上具有多边形形状，例如，四边形。因此，通孔101(1001)能以简单加工工艺形成。

Claims (10)

1.一种通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，所述电磁阀包括：
阀体(10)，具有圆筒形状和至少两个流体通道(10a、10b、10c、10d、10e)；
阀芯(12)，容纳在所述阀体(10)中，并可相对于所述阀体(10)沿轴向在所述阀体(10)内滑动；以及
螺线管(13)，用于驱动所述阀芯(12)；其中
在所述阀体(10)的外周面上设置多个凸缘(10f、10g)，以及，至少一个凸缘(10f、10g)具有通孔(10h、10i、10j、10k、101)，所述通孔(10h、10i、10j、10k、101)相对于所述阀体(10)在轴向形成，
所述多个凸缘(10f、10g)包括第一凸缘(10g)和第二凸缘(10f)，
与所述第一凸缘(10g)相比，所述第二凸缘(10f)在所述阀体(10)的径向更为凸出，并包括所述通孔(10h、10i、10i、10k、101)，以及
所述第一凸缘(10g)和所述第二凸缘(10f)形成为在所述阀体(10)的轴向交替布置。
2.一种通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，所述电磁阀包括：
套筒(110)，具有圆筒形状和至少两个流体通道(110a、110b、110c、110d、110e)；
阀芯(12)，容纳在所述套筒(110)中，并可相对于所述套筒(110)沿轴向在所述套筒(110)内滑动；以及
螺线管(13)，用于驱动所述阀芯(12)；其中
阀体(100)设置在所述套筒(110)的外周面上，并具有多个流体通道(100a、100b、100c、100d)，与所述套筒(110)的所述流体通道(110a、110b、110c、110d、110e)处于流体连通，在所述阀体(100)的外周面上设置多个凸缘(100f、100g)，使所述凸缘(100f、100g)相对于所述阀体(100)沿轴向布置，以及，至少一个凸缘(100f、100g)具有通孔(100h、100i、100j、100k、1001)，所述通孔(100h、100i、100j、100k、1001)相对于所述阀体(100)在轴向形成，以及，与在所述阀体(100)的径向向外凸出的凸缘(100g)相比，设置有通孔(100h)的凸缘(100f)在所述阀体(100)的径向更为向外凸出，
所述多个凸缘(100f、100g)包括第一凸缘(100g)和第二凸缘(100f)，
与所述第一凸缘(100g)相比，所述第二凸缘(100f)在所述阀体(100)的径向更为凸出，并包括所述通孔(100h、100i、100i、10k、1001)，以及
所述第一凸缘(100g)和所述第二凸缘(100f)形成为在所述阀体(100)的轴向交替布置。
3.根据权利要求2所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中所述套筒(110)的材料和所述阀体(100)的材料具有大致相同的热膨胀系数。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中所述树脂罩壳围住并支撑至少所述阀体(10、100)的凸缘(10f、10g、100f、100g)。
5.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中至少一个凸缘(10f、10g、100f、100g)的外径大于其他凸缘(10f、10g、100f、100g)的外径。
6.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中沿至少一个凸缘(10f、10g、100f、100g)的周向形成多个所述通孔(10h、10i、10j、10k、101、100h、100i、100j、100k、1001)。
7.根据权利要求6所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中所述通孔(10i、10j、100i、100j)沿所述凸缘(10f、10g、100f、100g)的径向向外打开。
8.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中所述通孔(10h、100h)在截面上具有椭圆形状。
9.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中所述通孔(10k、100k)在截面上具有圆形形状。
10.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的通过嵌件成型固定于树脂罩壳的电磁阀的结构，其中所述通孔(101、1001)在截面上具有多边形形状。
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