CN102695639B - 电磁阀及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁阀，具有壳体(3)、磁极铁心(5)和至少部分容纳在壳体内且可移动地被支承的衔铁(6)，其中，本发明规定，所述壳体(3)被构造为带有侧壁(22)和底壁(15)的一件式罐状壳体(14)，其中所述磁极铁心(5)以沿轴向被压入直到所希望的轴向位置的方式设置到罐状壳体(14)内，以及其中所述磁极铁心(5)的第一端面(19)位于底壁(15)对面，且磁极铁心(5)的与第一端面(19)相对的第二端面(20)位于衔铁(6)对面。此外，本发明还提出一种用于制造这种电磁阀的方法。

Description

电磁阀及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电磁阀，该电磁阀具有壳体、磁极铁心和至少部分容纳在壳体内且可移动地被支承的衔铁。此外，本发明还涉及一种用于制造这种电磁阀的方法。
背景技术
已知依据前序部分所述类型的电磁阀。这些电磁阀例如被用作针对各种不同介质的控制阀和调节阀，特别是用作机动车辆制动回路的液压阀。现有技术中公知断电关闭的实施方式，例如作为所谓的具有磁极铁心的排出阀，磁极铁心部分地被插入端侧敞开的护套内并与该端侧敞开的护套在其端部区域内焊接在一起。
电磁线圈套在磁极铁心上，该电磁线圈通过需借助于磁极铁心定向的电磁场实现了电磁阀的运行，该电磁场对至少部分容纳在壳体内的、可移动地被支承的衔铁产生作用使其沿轴向进行操作。壳体在与磁极铁心对置的壳体端部上具有壳体盖，该壳体盖包住衔铁并且特别是在端侧，具有用于介质的通孔，该通孔例如在断电状态下由在端侧固定在衔铁上的封闭球体封闭；为确保这种封闭，在衔铁与磁极铁心之间设置螺旋压簧，该螺旋压簧在断电状态下将衔铁从磁极铁心压开，并且在这种情况下封闭球体密封地处于通孔上。磁极铁心与衔铁之间构造有工作腔作为工作间隙，该工作腔使得衔铁能够在磁场的作用下克服螺旋压簧的弹簧作用朝磁极铁心的方向运动，从而使封闭球体打开用于介质的通孔。磁极铁心借助于焊缝固定在其壳体套筒的端部上，出于密封性原因，该焊缝在周向上环绕360°，优选大于360°。由此防止磁极铁心掉出以及防止其在壳体套筒内部移动。无论是在所需的工艺精密度还是在所需的过程时间方面，焊接的花费很高。因为磁极铁心特别是必须设置在壳体套筒内部准确确定的位置上并且在焊接期间被准确地固定，以便可以产生所希望的、限定的阀门开启。在设定磁极铁心在壳体套筒内的位置时的不精确度会造成不希望的阀作用。
发明内容
所提到的缺点以有利的方式通过所提出的电磁阀得以避免，该电磁阀具有壳体、磁极铁心和至少部分容纳在壳体内且可移动地被支承的衔铁。本发明规定，壳体被构造为一件式的罐状壳体，该罐状壳体具有侧壁和底壁，其中磁极铁心以沿轴向被压入直至所希望的轴向位置的方式设置到罐状壳体内，以及其中磁极铁心的第一端面位于底壁对面并且磁极铁心的与第一端面相对的第二端面位于衔铁对面。因此，壳体不是被构造为两侧敞开的壳体套筒，而是被构造为罐状壳体，在一定程度上像胶囊式的，其中磁极铁心从孔沿轴向被插入以及被压入直至为实现符合规定的阀功能所需的、所希望的轴向位置。因此，不同于现有技术的是，磁极铁心不是从外部(部分地)被插入到壳体套筒的被设置用于容纳该磁极铁心的孔内并以无焊接的方式被固定在那里，而是从相对侧被插入，该相对侧构成或容纳壳体在阀封闭侧的封闭件。磁极铁心在这种情况下以一定程度被插入到罐状壳体内，直至其具有所希望的轴向位置。该磁极铁心通过罐状壳体固定在这个位置上。
优选地，本发明规定，侧壁的直径相对于磁极铁心的直径尺寸不足。如果在考虑其各自的直径的情况下，在壳体的侧壁区域内观察该壳体并且在磁极铁心的周向壁区域内观察该磁极铁心，那么侧壁(内侧)的直径，也就是朝向磁极铁心的周向壁，具有一定的直径尺寸不足。通过这种方式，磁极铁心以预应力被插入罐状壳体内，并且通过该直径尺寸不足和这样产生的预应力可靠地固定在所希望的轴向位置上。不需要附加的焊接或挤压。
在另一种优选的实施方式中，本发明规定，磁极铁心具有从第一端面向第二端面延伸的至少一个压力平衡通道。从磁极铁心的第一端面向其第二端面延伸的压力平衡通道例如作为穿过磁极铁心的孔，使所要控制或接通的介质从两侧环绕磁极铁心流动，由此使得磁极铁心不是单侧被介质施加压力。恰恰是在机动车辆制动系统的液压阀内，例如在ABS或ESP设备上，在介质中局部出现非常高的压力，在没有这种压力平衡通道的情况下，所述局部非常高的压力经过长时间的运行可能会导致磁极铁心朝罐状壳体的底壁方向的不希望的轴向移动，由此磁极铁心与衔铁之间的工作腔可能会以不希望的方式改变并会不希望地影响阀的功能性。相反地，通过压力平衡通道则确保在磁极铁心的两个端面上存在相同的压力情况，从而磁极铁心在轴向上被施以相同大小的、作用于两个端面的压力。因此，有效地避免磁极铁心由于介质施加压力而轴向移动。
优选地，本发明规定，压力平衡通道是处于周向壁上的槽或与周向壁的几何形状相偏离，例如是压扁部，该压扁部使壳体的侧壁与周向壁的区域之间有一定空间，压力平衡通道被构造在该空间内。通过这种方式，有利地避免了必须在磁极铁心内加工孔并省去了加工步骤。
此外，本发明提出一种用于制造电磁阀的方法，该电磁阀具有壳体、磁极铁心和至少部分地容纳在壳体内且可移动地被支承的衔铁。在此，本发明规定，壳体被构造为具有侧壁和底壁的一件式罐状壳体，并且磁极铁心沿轴向被压入罐状壳体内直至所希望的轴向位置，使得磁极铁心的第一端面位于底壁对面，并且衔铁被插入壳体内，使得该衔铁面对磁极铁心的与第一端面相对的第二端面。磁极铁心的第一端面因此被插入罐状壳体内，使得该第一端面位于底壁对面并且包住其本身与底壁之间的体积；与该第一端面相对的第二端面面对衔铁。
优选地规定，通过衔铁将磁极铁心沿轴向压入壳体内。通过这种方式，可以过程经济地将磁极铁心以及衔铁引入到壳体内，其中只需要一个操作过程。
特别优选地规定，借助于衔铁将磁极铁心压入到壳体内一定程度，使得处于衔铁的远离磁极铁心的一侧上的阀元件占据可选择的轴向打开位置。阀元件设置在衔铁的远离磁极铁心的一侧上，例如作为封闭球体。该阀元件打开或关闭处于壳体封闭元件内的用于使介质通流的孔。阀的功能现在主要由如下情况确定，即该打开以所希望的程度进行，也就是说使每单位时间确定的体积流量可以通过。这是通过衔铁的打开行程确定的，该衔铁的打开行程又通过磁极铁心在壳体内的位置确定；即在磁极铁心与衔铁之间存在工作腔，该工作腔在阀门打开时被衔铁向磁极铁心的方向上施加压力。通过所提出的借助于衔铁将磁极铁心压入的方式，现在所希望的轴向打开位置能够通过如下方式非常容易地实现，即通过借助于衔铁将磁极铁心正好压入到壳体中与所希望的轴向打开位置所需要的一致的程度，而且压入准确地在该时刻结束。通过这种方式，能确保所希望的阀功能而无需其他的调整和再加工。
此外还规定，磁极铁心和衔铁沿同一插入方向插入壳体内。
其他有利的实施方式由各从属权利要求和它们的组合给出。
附图说明
下面依据实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不局限于此。
附图中：
图1示出了依据本发明的具有罐状壳体的电磁阀；以及
图2示出了借助于衔铁将磁极铁心压入罐状壳体内直至所期望的轴向位置。
具体实施方式
图1示出了电磁阀1，即断电关闭的排出阀2。电磁阀1具有壳体3，该壳体包住沿壳体3的纵向延伸设置在第一端部4的区域内的磁极铁心5和沿轴向紧接着该磁极铁心的衔铁6，其中在螺旋压簧8的作用下衔铁6在断电状态下被保持为与磁极铁心5间隔大致间隙宽度的工作腔7用于衔铁6的轴向运动，该螺旋压簧一侧支撑在磁极铁心5上并且另一侧支撑在设于衔铁6内的纵向孔9的底部29上。衔铁6在与用于容纳螺旋压簧8的纵向孔9反向的端部10上具有封闭球体11，该封闭球体在所示的电磁阀1的断电状态下将设于壳体3内的阀孔12通过围绕该阀孔的阀座13封闭。壳体3由一件式的罐状壳体14构成，该罐状壳体在壳体3的第一端部4上通过底壁15封闭并在与第一端部4对置的第二端部16上具有扩径孔17，在将磁极铁心5和衔铁6以及其余的阀部件装入以后借助于壳体盖18将该扩径孔封闭。阀座13在此设置在壳体盖18中。因此，在壳体3即罐状壳体14内仅部分容纳衔铁6，即直至壳体盖18与罐状壳体14的连接处；相反，磁极铁心5则被罐状壳体14完全包住。在此，磁极铁心5具有位于罐状壳体的底壁15对面的第一端面19和与该第一端面19相对的并且位于衔铁6对面的第二端面20。磁极铁心5具有由磁极铁心5的周向壁21限定的基本上是圆的，优选为圆形的横截面。磁极铁心5的周向壁21紧贴在罐状壳体14的侧壁22上。在此，侧壁22的直径相对于磁极铁心5，特别是磁极铁心5的周向壁21尺寸不足，从而如所示出的，通过预压紧使磁极铁心5保持在侧壁22的区域内。磁极铁心5此外还具有沿轴向延伸的压力平衡通道23，该压力平衡通道在这里被构造为沿轴向设在周向壁21上的槽24。除了槽24，还可以使用其他任一种朝向中心(电磁阀1的纵向轴线25)方向与周向壁21的几何形状相偏离的，也就是凹进的成型部，该成型部沿磁极铁心5的轴向从第一端面19向第二端面20延伸；同样可以考虑从第一端面19向第二端面20延伸的孔(在这里未示出)。压力平衡通道23用于使环绕冲洗衔铁6和在磁极铁心5的第二端面20区域内对该磁极铁心施加负荷的由电磁阀1引入的介质26流入磁极铁心5的第一端面19与壳体3的底壁15之间的区域内，从而使磁极铁心5在两侧，即第一端面19以及第二端面20绕流有介质26，因此向两个端面19、20施加相同的压力；通过这种方式，非常有利地避免了通过已经描述的预压紧保持在周向壁21与壳体3的侧壁22之间的磁极铁心5由于仅由介质26单侧施加压力，即在第二端面20的区域内施加压力而产生不希望的轴向移动。由此，与附加地将这些部件挤压一样，没有必要对磁极铁心5与壳体3进行焊接。
图2示出了电磁阀1的安装方式，即将磁极铁心5压入壳体3内。为此，在壳体3，即罐状壳体14的第二端部16上，沿轴向引入磁极铁心5并且通过衔铁6沿插入方向R，即沿轴向朝底壁15的方向使该磁极铁心运动到壳体3内。在第二端部16的区域内，壳体3的直径比在其第一端部4区域内略宽，从而通过衔铁6施加力能很容易地插入磁极铁心5。磁极铁心5在靠近衔铁6的一侧，也就是基本上在第二端面20的区域内直径扩大，该直径扩大是与沿轴向位于壳体3的第一端部4下面的、在所述磁极铁心的上端部附近的直径缩小相应的。通过这种方式，在结构上确定了磁极铁心5的最大装入深度。磁极铁心5在其上端部27的区域内的直径略大于壳体3的侧壁22的内径；通过侧壁22相对于磁极铁心5的周向壁21的这种直径尺寸不足，产生预压力，磁极铁心克服该预压力沿轴向被移动到其所希望的最终位置和安装最终位置27；通过这种预压力，只要在插入方向R上的进给停止，磁极铁心就自动固定。插入方向R上的进给通过适当的进给工具28在衔铁的端部10的区域内对该衔铁施加力而产生，其中进给工具28优选地呈环形地包住衔铁6的端部10的区域并且使磁极铁心5和衔铁6准确地与壳体3的纵向轴线25对中地进给。在这种情况下，作用于衔铁6和磁极铁心5的力F的大小使得其能够克服由于周向壁21与侧壁22之间的直径尺寸不足引起的预压力。通过进给工具28的进给进行一段时间以及一定程度，直至衔铁6本身容纳在壳体3内的程度使得封闭球体11相对于壳体3具有正如在通过壳体盖18封闭壳体3后的所需要的刚好保持图1所示的阀座13打开并使图1中所示的介质26能够通流的轴向位置。通过这种方式，可以非常容易地直接通过与衔铁6连接的封闭球体11的用于打开阀门所需的轴向位置设定磁极铁心5的轴向位置，而无需其他设定或校正操作。通过由进给工具28对衔铁6施加的力F而发生的向前进给，简单地在封闭球体11沿轴向达到所希望和所需要的位置的时刻结束。通过预压力，磁极铁心5被固定在其在那时所达到的安装最终位置27，而且在衔铁6与磁极铁心5之间接触时，产生电磁阀1的打开的工作位置。在此，安装总体上在插入方向R上进行。在以所描述的方式实现磁极铁心5和衔铁6的装入后，装上在图1中所示的壳体盖18，由此电磁阀1安装完成。

Claims (7)

1.一种电磁阀(1)，所述电磁阀具有壳体(3)、磁极铁心(5)和至少部分容纳在所述壳体(3)内且以能移动的方式被支承的衔铁(6)，所述壳体(3)为具有侧壁(22)和底壁(15)的一件式的罐状壳体(14)，其特征在于，所述磁极铁心(5)以沿轴向被压入直至所希望的轴向位置的方式设置到所述罐状壳体(14)内，其中所述侧壁(22)的直径相对于所述磁极铁心(5)的周向壁(21)的直径尺寸不足，从而通过预压紧使磁极铁心(5)保持在侧壁(22)的区域中，并且其中所述磁极铁心(5)的第一端面(19)位于所述底壁(15)对面，且所述磁极铁心(5)的与所述第一端面(19)相对的第二端面(20)位于所述衔铁(6)对面，所述磁极铁心(5)被压入到所述壳体(3)内的程度使得位于衔铁(6)的远离磁极铁心(5)一侧上的阀元件占据能选择的轴向打开位置。
2.按照权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述磁极铁心(5)具有至少一个压力平衡通道(23)，该压力平衡通道从所述第一端面(19)向所述第二端面(20)延伸。
3.按照权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述压力平衡通道(23)是处于周向壁(21)上的槽(24)。
4.一种用于制造电磁阀(1)的方法，所述电磁阀具有壳体(3)、磁极铁心(5)和至少部分容纳在壳体(3)内且以能移动的方式被支承的衔铁(6)，所述壳体(3)为具有侧壁(22)和底壁(15)的一件式罐状壳体(14)，其特征在于，与所述衔铁(6)一起地将所述磁极铁心(5)沿轴向压入到所述罐状壳体(14)内直至所希望的轴向位置，使得所述磁极铁心(5)的第一端面(19)位于所述底壁(15)对面，并且所述衔铁(6)被插入所述壳体(3)内，使得该衔铁面对所述磁极铁心(5)的与第一端面(19)相对的第二端面(20)。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，借助于所述衔铁(6)将所述磁极铁心(5)沿轴向压入到所述壳体(3)内。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述磁极铁心(5)借助于所述衔铁(6)被压入到所述壳体(3)内的程度使得位于衔铁(6)的远离磁极铁心(5)一侧上的阀元件占据能选择的轴向打开位置。
7.按照权利要求4至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述磁极铁心(5)和所述衔铁(6)沿同一插入方向(R)插入所述壳体(3)内。
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