CN102682950B - 一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明为一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，涉及一种电磁阀的电磁铁装置。目的是解决现有电磁铁比例特性不理想，动态响应慢且制作成本高的问题。包括电磁螺线管、磁芯、极靴、推杆和导套，导套设置在电磁螺线管内孔中，磁芯设置在导套内靠底端的一侧，推杆的一端插入到磁芯内，推杆中部设置有径向分布的支型结构，支型结构前端推杆壁上开设通孔，支型结构后端面贴紧磁芯前端面，极靴包括直径较大的圆盘端和直径较小的小圆柱端，推杆前端插入到极靴内，小圆柱端设置在导套内且其外圆与导套内孔配合，小圆柱端顶端与磁芯前端面通过支型结构间隔开，圆盘端前端面与阀套连接。该电磁铁结构简单，比例特性好，动态响应快且制造成本低。

Description

一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁

技术领域

本发明涉及一种电磁阀的电磁铁装置，特别是涉及一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁。

背景技术

随着生活水平的提高和汽车技术的发展，人们对汽车操控性、舒适性、节能环保的要求越来越高，这促使了汽车电控系统的大量应用和技术的快速进步，电控系统动作的执行大多需要电磁阀来完成，电磁阀在汽车上的应用量会逐步增大，电磁阀的执行精度和速度直接关系的汽车的性能，电磁铁是电磁阀的核心部件，将电信号转化为推动阀芯工作的动能，在高精度的比例电磁阀中，电磁铁的结构设计关系到比例特性、响应速度、滞环等性能和成本，尤其重要。

发明内容

    本发明的目的是解决现有电磁铁比例特性不理想，动态响应慢且制作成本高的问题，提供一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，该电磁铁结构简单，比例特性好，动态响应快且制造成本低。    

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，包括电磁螺线管、磁芯、极靴、推杆和导套，所述电磁螺线管前端设置电磁阀阀芯，阀芯设置在阀套内，杯状的导套设置在电磁螺线管内孔中，导套顶端朝向阀芯一侧，磁芯为中空柱状，设置在导套内靠底端的一侧，推杆为一端开口的中空柱状结构，开口的一端插入到磁芯内，推杆中部设置有径向分布的支型结构，支型结构前端的推杆壁上开设有通孔，支型结构的后端面贴紧磁芯的前端面，极靴为中空结构，包括直径较大的圆盘端和直径较小的小圆柱端，其中推杆的前端插入到极靴内，小圆柱端设置在导套内且其外圆与导套内孔配合，小圆柱端顶端与磁芯的前端面通过支型结构间隔开，圆盘端的前端面与阀套连接。

在上述技术方案中，所述电磁螺线管包括封装外壳、导磁壳、线圈、骨架、导磁座和接线片，所述导磁壳、线圈、骨架和接线片设置在封装外壳内并通过封装外壳连接为一个整体，其中导磁座和接线片都部分固定设置在骨架中，线圈绕在骨架上且与接线片连接，导磁壳为中空柱状封装在封装外壳内，极靴的圆盘端的外圆与导磁壳内孔配合，其中线圈整体以及导磁座的一部分位于导磁壳内。

在上述技术方案中，所述导套从其中部外扩形成台阶，靠极靴一侧的直径较大形成大端，大端的顶部边缘外扩形成盘形，大端的内孔与极靴小圆柱端的外圆配合形成密封，小端与磁芯外圆形成间隙配合，磁芯在导套内能轴向运动，小端底部部分向内凹陷形成凸起结构。

在上述技术方案中，所述磁芯外圆表面设置有低摩擦系数的耐磨涂层，且磁芯外圆与其端面相交的部位设置为光滑的圆弧面。

在上述技术方案中，所述极靴小圆柱端的外圆上设置有环形密封槽，环形密封槽内设置有密封圈，与导套大端的内孔壁形成密封配合。

在上述技术方案中，所述推杆封闭端的端面为外凸的类球面结构。

在上述技术方案中，所述导磁壳壁上设置有多个圆形孔和多个沿轴线方向成条状的条形通孔，导磁壳一端的内壁上设置有向内凸起的定位台阶，且导磁壳外圆上包裹有一层绝缘材料。

在上述技术方案中，所述骨架的外圆上设置有多个环形槽。

在上述技术方案中，所述导磁座为中空的盘形结构，盘形结构的中间孔壁向两端伸出形成圆管状，盘形结构的周边上内凹形成多个缺口，线圈的线头穿过缺口与接线片连接。

在上述技术方案中，所述封装外壳的一端设置有插头，另一端侧壁上设置有安装支架，安装支架上的螺钉过孔处设置有金属衬套，且安装支架上设置有加强筋。 

从上述本发明的各项技术特征可以看出，其优点是：该电磁铁结构简单，比例特性好，动态响应快且制造成本低。 

附图说明

本发明将通过附图比较以及结合实例的方式说明：

图1是本发明剖面结构示意图；

图2是本发明电磁螺线管剖面结构示意图；

图3、图4是本发明电磁螺线管三维结构示意图；

图5是本发明骨架的三维结构示意图；

图6是本发明导磁壳结构示意图；

图7是本发明导磁座结构示意图；

图8是本发明磁芯剖面结构示意图；

图9是本发明极靴的三维结构示意图；

图10是本发明推杆的三维结构示意图；

图11是本发明推杆的剖面结构示意图；

图12是本发明导套的剖面结构示意图；

图13是本发明导套的三维结构示意图；

其中附图标记1是电磁螺线管    2是磁芯     3是极靴  

4是推杆     5是导套     6是阀芯     7是阀套

8是支型结构     9是通孔    10是圆盘端    11是小圆柱端

12是封装外壳    13是导磁壳    14是线圈    15是骨架

16是导磁座    17是接线片    18是大端    19是盘形

20是小端     21是凸起结构    22是耐磨涂层    23是圆弧面

24是环形密封槽     25是密封圈     26是类球面结构

27是圆形孔      28是条形通孔      29是定位台阶

30是绝缘材料     31是环形槽       32是盘形结构

33是缺口    34是插头    35是安装支架    36是金属衬套

37是加强筋。

具体实施方式

    下面结合附图通过实施例对本发明做进一步的说明。

    优选实施例

一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，如图1所示，包括电磁螺线管、磁芯、极靴、推杆和导套，所述电磁螺线管前端设置电磁阀阀芯，阀芯设置在阀套内，杯状的导套设置在电磁螺线管内孔中，导套顶端朝向阀芯一侧，磁芯为中空柱状，设置在导套内靠底端的一侧，推杆为一端开口的中空柱状结构，开口的一端插入到磁芯内，推杆中部设置有径向分布的支型结构，支型结构前端的推杆壁上开设有通孔，支型结构的后端面贴紧磁芯的前端面，极靴为中空结构，包括直径较大的圆盘端和直径较小的小圆柱端，其中推杆的前端插入到极靴内，小圆柱端设置在导套内且其外圆与导套内孔配合，小圆柱端顶端与磁芯的前端面通过支型结构间隔开，圆盘端的前端面与阀套连接。

进一步的方案中，如图2所示，所述电磁螺线管包括封装外壳、导磁壳、线圈、骨架、导磁座和接线片，所述导磁壳、线圈、骨架和接线片设置在封装外壳内并通过封装外壳连接为一个整体，其中导磁座和接线片都部分固定设置在骨架中，线圈绕在骨架上且与接线片连接，导磁壳为中空柱状封装在封装外壳内，极靴的圆盘端的外圆与导磁壳内孔配合，其中线圈整体以及导磁座的一部分位于导磁壳内，中空的推杆插入磁芯中的孔内，形成磁芯前后畅通的气路，推杆中部支型结构端面紧贴在磁芯的端面上，起到传递动力到阀芯的作用和在磁芯与极靴小圆柱端内的一个端面之间起到隔磁的作用，如图10和图11所示，极靴小圆柱端外圆与导套大端内孔配合，通过密封圈形成密封，另外极靴圆盘端面外圆与导磁壳内孔配合，形成闭合的磁路，极靴的前端与阀套配合并可在接触部位通过密封装置密封，如图1所示。

进一步的方案中，如图12和13所示，所述导套从其中部外扩形成台阶，靠极靴一侧的直径较大形成大端，大端的顶部边缘外扩形成盘形，大端的内孔与极靴小圆柱端的外圆配合形成密封，小端与磁芯外圆形成精密间隙配合，起到良好的导向作用，磁芯在导套内能轴向运动，小端底部部分向内凹陷形成凸起结构，突起面起到限制磁芯轴向位置的作用，低凹的部分可容纳进入的杂质，同时形成端面通气道。

在上述技术方案中，如图8所示，所述磁芯外圆表面设置有低摩擦系数的耐磨涂层，可降低滑动时与导套内孔的摩擦力，并可减缓磨损，进一步的方案还可以在磁芯外圆与其端面相交的部位设置为光滑的圆弧面。

在上述技术方案中，如图1和图9所示，所述极靴小圆柱端的外圆上设置有环形密封槽，环形密封槽内设置有密封圈，与导套大端的内孔壁形成密封配合。

在上述技术方案中，如图10和图11所示，所述推杆封闭端的端面为外凸的类球面结构，其支型结构在磁芯与极靴靠近时，还起到隔磁垫的作用，类球面结构与阀芯接触传递力时，可减小偏心侧向力的影响，推杆可采用弱导磁或不导磁薄壁材料冲压制成。

在上述技术方案中，如图4和图6所示，所述导磁壳壁上设置有多个圆形孔和多个沿轴线方向成条状的条形通孔，在注塑成型封装外壳时，封装外壳的绝缘材料可进入圆形孔和条形通孔中，达到稳定固定导磁壳和提高结合强度的目的，条形通孔设计为沿轴线方向成细条形，可减小开孔对磁路通磁面积的影响，导磁壳一端的内壁上设置有向内凸起的定位台阶，是用于装配时限制极靴的轴向位置，且导磁壳外圆上包裹有一层绝缘材料，使其表面不外露，有效保护金属导磁壳。

在上述技术方案中，如图2和图5所示，所述骨架的外圆上设置有多个环形槽，在整体成型封装外壳时，封装外壳的绝缘材料进入环形槽中，限制整体骨架的移动，可提高结合强度。

在上述技术方案中，如图7所示，所述导磁座为中空的盘形结构，盘形结构的中间孔壁向两端伸出形成圆管状，盘形结构的周边上内凹形成多个缺口，在整体成型封装外壳时，封装外壳的绝缘材料进入缺口中，与周边的绝缘材料连接为一个整体，达到提高结合强度的目的，线圈绕成后，线圈的线头穿过缺口引向尾端与接线片连接。

在上述技术方案中，如图1—图4所示，所述封装外壳的一端设置有插头，另一端侧壁上设置有安装支架，安装支架上的螺钉过孔处设置有金属衬套，用于承受安装时螺钉的压力，防止封装外壳被压坏，且安装支架上设置有加强筋，以提高结构强度，其中安装支架和插头在封装注塑时一次成型，有效降低制作成本。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 

Claims (9)

1.一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于包括电磁螺线管（1）、磁芯（2）、极靴（3）、推杆（4）和导套（5），所述电磁螺线管（1）前端设置电磁阀阀芯（6），阀芯（6）设置在阀套（7）内，杯状的导套（5）设置在电磁螺线管（1）内孔中，导套（5）顶端朝向阀芯（6）一侧，磁芯（2）为中空柱状，设置在导套（5）内靠底端的一侧，推杆（4）为一端开口的中空柱状结构，开口的一端插入到磁芯（2）内，推杆（4）中部设置有径向分布的支型结构（8），支型结构（8）前端的推杆（4）壁上开设有通孔（9），支型结构（8）的后端面贴紧磁芯（2）的前端面，极靴（3）为中空结构，包括直径较大的圆盘端（10）和直径较小的小圆柱端（11），其中推杆（4）的前端插入到极靴（3）内，小圆柱端（11）设置在导套（5）内且其外圆与导套（5）内孔配合，小圆柱端（11）顶端与磁芯（2）的前端面通过支型结构（8）间隔开，圆盘端（10）的前端面与阀套（7）连接，所述电磁螺线管（1）包括封装外壳（12）、导磁壳（13）、线圈（14）、骨架（15）、导磁座（16）和接线片（17），所述导磁壳（13）、线圈（14）、骨架（15）、导磁座（16）和接线片（17）设置在封装外壳（12）内并通过封装外壳（12）连接为一个整体，其中导磁座（16）和接线片（17）都部分固定设置在骨架（15）中，线圈（14）绕在骨架（15）上且与接线片（17）连接，导磁壳（13）为中空柱状封装在封装外壳（12）内，极靴（3）的圆盘端（10）的外圆与导磁壳（13）内孔配合，其中线圈（14）整体以及导磁座（16）的一部分位于导磁壳（13）内。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述导套（5）从其中部外扩形成台阶，靠极靴（3）一侧的直径较大形成大端（18），大端（18）的顶部边缘外扩形成盘形（19），大端（18）的内孔与极靴（3）小圆柱端（11）的外圆配合形成密封，小端（20）与磁芯（2）外圆形成间隙配合，磁芯（2）在导套（5）内能轴向运动，小端（20）底部部分向内凹陷形成凸起结构（21）。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述磁芯（2）外圆表面设置有低摩擦系数的耐磨涂层（22），且磁芯（2）外圆与其端面相交的部位设置为光滑的圆弧面（23）。

4.根据权利要求2所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述极靴（3）小圆柱端（11）的外圆上设置有环形密封槽（24），环形密封槽（24）内设置有密封圈（25），与导套（5）大端（18）的内孔壁形成密封配合。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述推杆（4）封闭端的端面为外凸的类球面结构（26）。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述导磁壳（13）壁上设置有多个圆形孔（27）和多个沿轴线方向成条状的条形通孔（28），导磁壳（13）一端的内壁上设置有向内凸起的定位台阶（29），且导磁壳（13）外圆上包裹有一层绝缘材料（30）。

7.根据权利要求6所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述骨架（15）的外圆上设置有多个环形槽（31）。

8.根据权利要求7所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述导磁座（16）为中空的盘形结构（32），盘形结构（32）的中间孔壁向两端伸出形成圆管状，盘形结构（32）的周边上内凹形成多个缺口（33），线圈（14）的线头穿过缺口（33）与接线片（17）连接。

9.根据权利要求8所述的一种汽车电控系统执行机构电磁阀用电磁铁，其特征在于所述封装外壳（12）的一端设置有插头（34），另一端侧壁上设置有安装支架（35），安装支架（35）上的螺钉过孔处设置有金属衬套（36），且安装支架（35）上设置有加强筋（37）。

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