CN101848827B - 用于电磁阀的阀芯和相应的电磁阀 - Google Patents

用于电磁阀的阀芯和相应的电磁阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电磁阀的阀芯和相应的电磁阀。所述阀芯包括外壳(12.1)、在外壳(12.1)内可运动地被导向的衔铁(14)、阀嵌件(18)以及阀体(19)，阀嵌件(18)的第一端部插入外壳(12.1)中，阀体(19)压入阀嵌件(18)的第二端部中并且具有主阀座(19.1)，其中，由产生的磁力使之运动的衔铁(14)使在阀嵌件(15)内被导向的挺杆(16)运动，该挺杆(16)具有带有密封元件(16.2)的关闭元件(16.1)；为了实现密封功能，密封元件(16.2)密封地沉入阀体(19)的主阀座(19.1)中。根据本发明，阀嵌件(18)由开有切口的单件式套筒构成，以及阀体(19)由帽形套筒构成，其中，由套筒构成的阀体(19)压入由开有切口的套筒构成的阀嵌件(18)的第二端部中，使得主阀座(19.1)设置在阀嵌件(18)内。

Description

用于电磁阀的阀芯和相应的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种如独立权利要求1前序部分所述类型的用于电磁阀的阀芯和相应的电磁阀。
背景技术
在图1中示出了一种常规电磁阀，特别是用于液压装置的电磁阀，该液压装置例如用在防抱死系统(ABS系统)或驱动防滑控制系统(ASR-系统)或电子稳定程序系统(ESP-系统)中。如从图1可见，例如作为失电打开型调节阀构成的常规电磁阀1包括用于产生磁通的电磁组件3和阀芯2，电磁组件3包括壳体套3.1、绕组支架3.2、线圈绕组3.3和防护盖3.4，阀芯2包括外壳2.1、阀嵌件8、带有挺杆6的衔铁4以及复位弹簧7，其中，阀嵌件的第一端部插入外壳2.1中。在制造该常规电磁阀1时，阀芯2的外壳2.1与阀嵌件8通过压紧彼此接合并且阀芯2通过密封焊接部2.2相对环境液压密封。此外，阀嵌件8还承受在液压系统中产生的压力且将这些压力通过填密凸缘8.1传递到流体块40的填密部位41。
电磁组件3通过经电接头3.5给线圈绕组3.3通电产生磁力，该磁力使可纵向运动的带有挺杆6的衔铁4克服复位弹簧7的力朝着阀嵌件8运动，该挺杆6包括带有主密封元件6.2的关闭元件6.1，其中，挺杆6和复位弹簧7在阀嵌件8的内孔中被导向。阀嵌件8引导从电磁组件3经由防护盖3.4引入的磁通朝着衔铁4的方向沿轴向通过气隙5。此外，阀嵌件8在第二端部上容纳所谓的阀体9，该阀体包括主阀座9.1，由密封帽形式构成的主密封元件6.2密封地沉入该主阀座9.1中，以实现电磁阀1的密封功能。
如从图1还可看出，阀下部部件10沿轴向紧靠并支撑在阀嵌件8上，该阀下部部件包括相对于阀主轴线偏心设置的止回阀10.1。例如由塑料嵌件构成的阀下部部件10还用于相对于周围的流体块40密封、相对于阀体9密封和容纳扁平过滤器10.2。
公开文献DE 10 2006 003 490 A1描述了一种电磁阀，它包括电磁组件、外壳、插入外壳中的阀嵌件以及在阀嵌件内孔中可运动地被导向的挺杆。所述电磁阀的阀嵌件由至少两个区段构成，这些区段在组装状态下形成用于导引挺杆的内孔并引导电磁组件的磁通。此外，外壳通过阀套在填密部位与流体块填密，其中，具有密封座的套筒这样插入外壳中，使得密封座设置在阀嵌件外。
此外，公开文献DE 10 2005 044 672 A1也描述了一种电磁阀，它包括电磁组件、外壳、衔铁和阀嵌件，该阀嵌件引导由电磁组件引入的磁通朝着衔铁的方向沿轴向通过气隙。外壳具有下部，该下部搭接地套在阀嵌件上。所述电磁阀的外壳搭接部分朝着填密部位的方向延长，外壳在该填密部位通过阀套与流体块填密。此外，具有密封座的套筒这样插入外壳中，使得密封座设置在阀嵌件外。
发明内容
与此相比，具有独立权利要求1的特征的根据本发明的用于电磁阀的阀芯具有以下优点：阀嵌件由开有切口的单件式套筒构成，而阀体由帽形套筒构成，其中，由套筒构成的阀体压入由开有切口的套筒构成的阀嵌件的第二端部中，使得主阀座设置在阀嵌件内。由此，可以有利通过成本低的制造方法在保持阀芯的生产能力不变的情况下使用阀芯和阀体。由开有切口的单件式套筒构成的阀嵌件例如可以通过卷起板条而制成，而阀体例如可以制成帽形拉深件。
通过从属权利要求给出的技术方案和改进方案可以有利地改进由独立权利要求限定的阀芯。
特别有利的是，阀芯的外壳由相对于环境密封的阀部件构成且通过填密套在填密部位与流体块填密。由此，外壳在阀芯填密在流体块中之后也承担密封作用。由于外壳也承担阀芯对外的密封作用，可以有利地简化阀的组装，从而不再需要外壳与阀芯之间的密封焊接部。
在本发明阀芯的一种设计方案中，阀嵌件内孔的以后形状在卷起之前被引入板条的相应表面中。这使得能够在卷起之前通过简单加工板条的相应表面而加工出体积补偿槽的任意有利的形状。板条的相应表面例如这样加工，阀芯的内孔在卷起构成阀芯的板条之后具有内齿部或者具有可预先确定的边数，该内齿部具有可预先确定的齿数和/或可预先确定的齿形。由拉深件构成的阀体例如在压入部分上压入阀嵌件，其中，阀体中的主阀座通过例如外径减小的隔离部分与压入部分隔离。通过主阀座与压入部分隔离，有利地可以防止主阀座由于压入过程而发生变形。
在本发明阀芯的另一种设计方案中，挺杆的复位弹簧设置在流动区域之外，其中复位弹簧支承在弹簧座即夹紧套筒上。该弹簧座例如可以由插入阀嵌件中的夹紧套筒构成或由形成的凸起构成，该凸起使阀嵌件内孔的有效直径变小。此外，阀下部部件通过钟形部密封地插入阀体的内腔并通过外部轮廓相对于周围的流体块密封。
在本发明阀芯的另一种设计方案中，挺杆的最大行程通过在外壳内沿轴向移动阀嵌件来设定。此外，衔铁和阀嵌件之间的最小气隙通过在已插入衔铁的情况下在阀嵌件内沿轴向移动阀体来设定。此外，设定好的气隙通过在外壳与阀嵌件之间的压接部来固定。为了形成压接部，阀嵌件例如具有环形槽。
在本发明阀芯的另一种设计方案中，一加固环压到阀嵌件第二端部的周围，以增大在压入阀体时阀嵌件的结构强度。作为替代方案，由开有切口的套筒构成的阀嵌件的接缝至少在阀嵌件的第二端部上彼此连接，以增大在压入阀体时阀嵌件的结构强度。由开有切口的套筒构成的阀嵌件的接缝通过焊接和/或粘接和/或啮合相互连接。
本发明的阀芯例如可以用在失电打开或关闭的电磁阀中。
附图说明
在附图中示出了下面要描述的本发明的优选实施方式以及为了更好的理解而在上面描述的惯用实施例。在附图中，相同的附图标记表示执行相同或类似功能的部件或元件。
图1示出了一种常规电磁阀的示意性剖视图；
图2示出了根据本发明的用于电磁阀的阀芯的一个实施例的示意性剖视图；
图3示出了用于如图2的阀芯的阀嵌件的第一实施例的示意性剖视图；
图4示出了用于如图2的阀芯的阀体的示意性剖视图；
图5示出了用于如图3的阀嵌件的夹紧套筒的示意性剖视图；
图6示出了用于如图2的阀芯的阀嵌件的第二实施例的示意性剖视图。
具体实施方式
如从图2-4可见，本发明的用于电磁阀的阀芯12的一个实施例包括外壳12.1、在外壳12.1内可运动地被导向的衔铁14、阀嵌件18以及带有主阀座19.1的阀体19，其中，阀嵌件18的第一端部插入外壳12.1中。一挺杆6在阀嵌件18中可纵向运动地被导向，该挺杆6具有带有密封元件6.2的关闭元件6.1，为了实现密封，密封元件密封地沉入阀体19的主阀座19.1中。衔铁14可以使挺杆6克服复位弹簧17的力在阀嵌件18中运动，其中衔铁14由磁力使之运动，该磁力由未示出的电磁组件产生。该电磁组件例如可以被设计成类似于如图1的惯用电磁阀的电磁组件3。
如从图2还可见，外壳12.1被设计成作为相对于环境密封的阀部件朝着流体块40的填密部位41的方向延长。因此，填密力不再由阀嵌件18承受，而是由填密套18.1承受。填密几何结构这样被优化，使得可以采用允许的填密力减小的填密过程；由此，能够减小作用到填密套18.1和外壳12.1上的填密力。
如由图2和3还可看出，阀嵌件18由开有切口的单件式套筒构成。由开有切口的单件式套筒构成的阀嵌件18例如可以通过卷起板条而制成。在所示实施例中，阀嵌件18的内孔具有完整或很近似的圆形，挺杆16在该圆形中被导向。为了补偿挺杆16在其通过由电磁组件引入的磁通沿轴向运动时挤出的体积，以及为了排气或充气，在挺杆16中加工出至少一个轴向延伸的体积补偿槽。作为替代方案，也可以在阀嵌件8的内孔中加工出所述至少一个体积补偿槽。在一种未示出的本发明阀芯的替代实施方式中，至少一个轴向延伸的体积补偿槽例如可以在阀嵌件18中被加工出并通过阀嵌件内孔形状被预先确定。阀嵌件18内孔的以后形状例如可以在卷起之前被引入板条的相应表面中。轴向延伸的体积补偿槽例如可以通过在阀嵌件18的内孔中加工出内齿部而产生。该内齿部可以具有可任意预先确定的齿数和/或可任意预先确定的齿形。在此，内齿部在卷起之前在板条的相应表面中被加工出，使得具有所希望的内齿部的阀嵌件内孔在卷起板条之后形成。作为替代方案，轴向延伸的体积补偿槽可以通过在阀嵌件18内孔中加工出多个边而产生。在此，这些边在卷起之前在板条的相应表面中被加工出，使得阀嵌件18的内孔在卷起板条后具有所希望的内多边形或内等宽曲线的形状。
如从图2和4可见，阀体19由帽形套筒构成。由套筒构成的阀体19例如是拉深件并通过压入部分19.3压入由开有切口的套筒构成的阀嵌件18的第二端部，使得主阀座19.1设置在阀嵌件18外。通过隔离部分19.2，阀体19中的主阀座19.1与压入部分19.3分开，以防止主阀座19.1由于阀体19压入阀嵌件18的压入过程而发生变形。如从图4还可见，隔离部分19.2的外径从压入部分19.3的直径开始朝着具有主阀座19.1的阀体19的帽形端部方向逐渐减小。
液压力由开有切口的套筒构成的阀嵌件18承受。为了防止由于压入阀体19而使阀嵌件18扩张，在所示实施例中，一加固环22压到阀嵌件18的第二端部上。压上的加固环22以有利的方式增大了在压入阀体19时阀嵌件18的结构强度。在本发明阀芯12的一种未示出的替换实施方式中，由开有切口的套筒构成的阀嵌件18的接缝可以至少在阀嵌件18的第二端部上彼此连接，以增大在压入阀体19时阀嵌件18的结构强度。由开有切口的套筒构成的阀嵌件18的接缝例如可以通过焊接和/或粘接和/或啮合相互连接。
在本发明阀芯的所示实施例中，挺杆16的最大行程可以通过在外壳12.1内沿轴向移动阀嵌件18来设定。衔铁14和阀嵌件18之间的最小气隙15可以通过在已插入衔铁14的情况下在阀嵌件18内沿轴向移动阀体19来设定。设定好的气隙15可以通过在外壳12.1与阀嵌件18之间的压接部21来固定，其中，为了形成压接部21，阀嵌件18可以具有环形槽18.3。因此，通过压接部21确保了仍然保持该工作气隙15，同时还能够承受液压作用力。为了提高外壳12.1与阀嵌件18之间的压接部的轴向保持力，可以改变和调整环形槽18.3的几何形状。
如从图2还可见，用于挺杆16的复位弹簧17设置在流动区域之外，其中，复位弹簧17支承在弹簧座23上，该弹簧座在所示实施例中由插入阀嵌件18中的夹紧套筒构成，如图5所示。通过将复位弹簧17移出通流的结构空间，可以减小挺杆16上的磨损且可以提高主阀座19.1和相应在阀嵌件18上引入的径向孔18.2之间的流量。
作为替代方案，如从图6还可见，弹簧座由形成的凸起23’构成，该凸起使阀嵌件18’内孔18.4的有效直径变小。阀嵌件18的由凸起构成的弹簧座23’例如可以在卷起之前在板条的相应表面中形成。形成的弹簧座23’例如可以由突出的横向凸条或由突出的多个凸起部构成。
如从图2还可见，由塑料嵌件构成的阀下部部件20沿轴向紧靠并支承在阀嵌件18上，该阀下部部件20通过钟形部密封地插入阀体19的内腔中并通过外部轮廓相对于周围的流体块40密封。此外，所示的阀下部部件20具有偏心设置的止回阀20.1，该止回阀执行定向通流的功能。此外，阀下部部件20还容纳扁平过滤器20.2。
通过本发明的阀芯，可以大大简化各部件，从而有利地也可以简化相应的制造过程并降低成本。此外，通过本发明阀芯的套筒结构形式，有利地减小了电磁阀在流体块之上的结构高度，这对装置箱体体积产生积极影响。此外，在流体块内部也可减小电磁阀的结构高度，由此可以减小流体块的厚度，从而产生关于重量和装置箱体体积的其它优点。

Claims (16)

1.用于电磁阀的阀芯，该阀芯包括外壳(12.1)、在外壳(12.1)内可运动地被导向的衔铁(14)、阀嵌件(18，18’)以及带有主阀座(19.1)的阀体(19)，阀嵌件(18，18’)的第一端部插入外壳(12.1)中，其中，由产生的磁力使之运动的衔铁(14)使在阀嵌件(18，18’)内被导向的挺杆(16)运动，该挺杆(16)具有带有密封元件(16.2)的关闭元件(16.1)；为了实现密封功能，密封元件(16.2)密封地沉入阀体(19)的主阀座(19.1)中，其特征在于：阀嵌件(18，18’)由开有切口的单件式套筒构成并且由开有切口的单件式套筒构成的阀嵌件(18，18’)通过卷起板条而制成，而阀体(19)由帽形套筒构成，其中，由套筒构成的阀体(19)压入由开有切口的套筒构成的阀嵌件(18，18’)的第二端部中，使得主阀座(19.1)设置在阀嵌件(18，18’)内。
2.如权利要求1所述的阀芯，其特征在于：外壳(12.1)由相对于环境密封的阀部件构成且通过填密套(18.1)在填密部位(41)与流体块(40)填密。
3.如权利要求1所述的阀芯，其特征在于：阀嵌件(18，18’)内孔的以后形状在卷起之前被引入板条的相应表面中。
4.如权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于：阀体(19)是拉深件并在压入部分(19.3)上压入阀嵌件(18，18’)中，其中，阀体(19)中的主阀座(19.1)通过隔离部分(19.2)与压入部分(19.3)隔离。
5.如权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于：挺杆(16)的复位弹簧(17)设置在流动区域之外，其中，复位弹簧(17)支承在弹簧座(23，23’)上。
6.如权利要求5所述的阀芯，其特征在于：弹簧座由插入阀嵌件(18)中的夹紧套筒(23)构成。
7.如权利要求5所述的阀芯，其特征在于：弹簧座由形成的凸起(23’)构成，该凸起使阀嵌件(18’)的内孔(18.4)的有效直径变小。
8.如权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于：阀下部部件(20)沿轴向紧靠并支承在阀嵌件(18，18’)上，其中，阀下部部件(20)通过钟形部密封地插入阀体(19)的内腔中并通过外部轮廓相对于周围的流体块(40)密封。
9.如权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于：挺杆(16)的最大行程能够通过在外壳(12.1)内沿轴向移动阀嵌件(18，18’)来设定。
10.如权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于：衔铁(14)和阀嵌件(18，18’)之间的最小气隙(15)能够在已插入衔铁(14)的条件下通过在阀嵌件(18，18’)内沿轴向移动阀体(19)来设定。
11.如权利要求10所述的阀芯，其特征在于：设定好的气隙(15)通过在外壳(12.1)与阀嵌件(18，18’)之间的压接部(21)来固定。
12.如权利要求11所述的阀芯，其特征在于：为了形成压接部(21)，阀嵌件(18，18’)具有环形槽(18.3)。
13.如权利要求1-3之一所述的阀芯，其特征在于：一加固环(22)压到阀嵌件(18，18’)的第二端部的周围，以增大在压入阀体(19)时阀嵌件(18，18’)的结构强度。
14.如权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于：由开有切口的套筒构成的阀嵌件(18，18’)的接缝至少在阀嵌件(18，18’)的第二端部上彼此连接，以增大在压入阀体(19)时阀嵌件(18，18’)的结构强度。
15.如权利要求14所述的阀芯，其特征在于：由开有切口的套筒构成的阀嵌件(18，18’)的接缝通过焊接和/或粘接和/或啮合相互连接。
16.电磁阀，其特征在于：具有根据权利要求1-15之一所述的阀芯(12)。
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