CN102758948A - 用于控制流体的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制流体的电磁阀，包括：衔铁(2)；阀元件(3)，所述阀元件具有球冠状的端部区域(30)且与衔铁(2)连接并能够与衔铁(2)共同运动，其中在衔铁(2)上设有第一引导区域(20)；以及阀体(4)，所述阀体具有阀座(6)、通孔(5)和引导元件(40)，其中阀元件(3)打开和关闭在阀座(6)上的通孔(5)，所述引导元件限定了用于引导阀元件(3)的第二引导区域(41)并且在电磁阀打开时引导阀元件(3)，其中引导元件(40)与阀体(4)一体地构造。

Description

用于控制流体的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种用于控制流体的电磁阀。
背景技术
由现有技术已知多种设计不同的用于控制流体的电磁阀，特别是作为用于机动车辆中的ABS-/TCS-/ESP-装置的排出阀已知的电磁阀。这些电磁阀的阀元件在常规工作中通常在衔铁上且通过这种接触在阀体的锥形阀座中被导引。然而，在确定的负载状态或工作状态中，特别是在到中间的行程位置直至大的行程位置时出现阀元件的变形和/或受损，其中在部分行程位置中可能出现阀元件可以与阀体的接触。这可能导致对阀功能的不允许的损坏或改变。
发明内容
相对于此，具有权利要求1的特征的根据本发明的用于控制流体的电磁阀的优点在于，在阀体上对阀元件进行附加的引导。由此，在小行程范围内已经可以强制阀元件从阀座抬升。此外，在中间行程范围和大行程范围内更好地承受径向引导力，从而最大程度地防止特别在部分行程状态中在阀元件与阀体之间的接触和由此导致的损伤。根据本发明，这通过用于控制流体的电磁阀包括衔铁和阀元件得以实现。阀元件具有球冠状的端部区域，并且与衔铁连接并能够与衔铁共同运动，在所述衔铁上设有第一引导区域。电磁阀还具有阀体，该阀体具有阀座和通孔，该通孔在阀座上由阀元件打开和关闭。此外，在阀体上设有引导元件，该引导元件限定了第二引导区域并且在电磁阀打开时导引阀元件。其中引导元件与阀体一体地构造。由此能够以简单的方式实现对阀元件改进的引导而无需额外的部件。此外，由此明显缩短了电磁阀的公差链。因此，基于由此得到的大引导长度，可以实现对阀元件紧密且精确的引导。还赋予不同的、各个对于负载不重要的部件密封及导引功能。
从属权利要求给出本发明的优选改进方案。
在本发明的另一有利设计中，阀元件具有导向区段，该导向区段沿轴向与球冠状的端部区域直接连接并且能在第二引导区域上引导。由此能够以与在球冠状的端部区域和阀体之间的密封线尽可能小的间距实现有效的支撑或引导。通过在球冠状的端部区域之外实现对阀元件的在液压工作中必然承受很大负载的径向引导，将产生的负载从易于损伤的部件区域转向对损伤不敏感的部件区域。
优选的是，在阀元件上的导向区段以圆柱形或渐缩地、特别是锥形的方式构造。由此，除了制造简单和成本低廉之外，还实现了对于与阀体上的引导元件相互配合而言优化的构造。
根据本发明的一个优选设计，球冠状的端部区域设置在位于引导元件与阀座之间的前腔中。在本发明的另一种有利设计中，在前腔的壁区域中沿轴向在阀座与引导元件之间设有至少一个流出口。由此实现了在阀元件的球冠状的端部区域上有利的流动情况以及流体工作可靠的流出。替代地，可以在壁区域中设置多个流出口。此外，流出口可以以不同的数目和形状设置以及通过任意适合的制造方法来制造。
有利的是，在电磁阀的关闭状态中，在阀元件的导向区段与阀体上的引导元件之间存在环形的径向间距。由此防止了在关闭状态下与引导元件的机械接触，或者实现了在电磁阀关闭时自动找到在阀座中的密封位置。
在另一种有利的设计中，引导元件是环绕的环形凸缘。由此能够提供低成本且经济地制造的阀体，其与当前的装配条件兼容。此外，此部件也可以用于对现有的结构系列进行改造或改装。
优选的是，朝向导向区段对准的凸缘侧面被倒圆并且构成引导区域。由此实现阀元件的点状贴靠，进而实现在在常规工作中阀元件的整个行程范围以及可能偏转的整个角范围中的有效且工作可靠的引导。
还优选的是，还设有复位元件，该复位元件用于在断电时保持电磁阀打开。
根据本发明的一种优选设计，使环形的径向间距与阀元件的最大行程及在阀体上的阀门座角(Sitzwinkel)相协调，使得阀元件的球冠状的端部区域在小行程(特别是从50至70μm)的情况下从阀座抬升。此外，在最小行程范围(特别是0至50μm)内与阀座径向偏移地接触的阀元件的加速运动和碰撞冲击很小进而没有造成损伤性的负载。
附图说明
下面参照附图详细描述根据本发明的实施例。在附图中：
图1为根据本发明一个优选实施例的用于控制流体的电磁阀的示意性剖视图，
图2为图1的电磁阀的阀体的示意性剖视图，
图3为处于关闭状态的图1的电磁阀的示意性部分视图，
图4为处于以小的打开行程部分打开的状态下的图1的电磁阀的示意性剖视图，以及
图5为处于以中间打开行程部分打开的状态下的图1的电磁阀的示意性剖视图。
具体实施方式
以下参照图1至图5详细描述根据本发明一个优选实施例的用于控制流体的电磁阀。
图1示出了根据本发明一个优选实施例的用于控制流体的电磁阀1的示意性剖视图。
电磁阀1包括衔铁2、阀元件3以及阀体4，它们与轴向X-X同轴地设置在极壳9中或在与该极壳连接的壳体13中。衔铁2在此既安装在极壳9中又安装在壳体13中。阀元件3与衔铁2连接并且可以与所述衔铁共同运动。在衔铁2上在壳体13的第一端部区域130的高度上设有用于引导衔铁2的第一引导区域20。阀元件3具有球冠形端部区域30和沿轴向X-X与球冠状端部区域30直接连接的圆柱形的导向区段31。阀体4具有阀座6和通孔5，该通孔由阀元件3打开或关闭。此外，阀体4还具有引导元件40，该引导元件与阀体4一体地构造并且构成用于引导阀元件3的第二引导区域41(见图2)。在引导元件40与衔铁2之间沿轴向X-X设有复位元件7，该复位元件在断电状态保持电磁阀1打开。如从图1还可见的，球冠状端部区域30设置在构造于引导元件40与阀座6之间的前腔10中。
如从图2可见的，在前腔10的壁区域中设置有多个流出口12。第二引导区域41构造为环绕的环形凸缘，其中沿径向指向轴向X-X对准的凸缘侧面被倒圆。通过这种轮廓构造，当阀元件3在常规工作中与轴向X-X略微偏离的成角度对准(或倾斜状态)时也可以确保与圆柱形引导区域31的工作可靠的点状引导接触。
如在图3中所示出的，在电磁阀1的关闭状态中，球冠状端部区域30置放在阀座6上并封闭通孔5。在此处，在阀元件3的导向区段31与第二引导区域41之间存在环形的径向间距A，即阀元件3的导向区段31未被导向。
图4示出了在刚刚以最多为70μm的最小行程打开电磁阀之后，即恰好在将球冠状的端部区域30从阀座6抬升之前的阀体4和阀元件3的情况。在此处，侧向偏移的球冠状端部区域30正好还碰到阀座6但也已经与第二引导区域41的凸缘侧面接触，并且因此必须紧接在此状态之后以增加的阀行程完全从阀座6抬升。引导元件40的引导区域41的几何形状设计成，仅以特别是最多为大约50至70μm的最小行程范围紧接在打开之后实现球冠状的端部区域30与阀座6的接触(如果存在的话)，并且阀元件3尽可能快速地从阀座6抬升。
在于图5中示出的具有中间行程和大行程的部分打开范围内，阀元件3的导向区段31连续地沿径向在引导元件40的引导区域41上被导引。由此，阀元件3的球冠状的端部区域30不再可能与阀座6接触。相反地，在电磁阀1的关闭过程中仅执行阀元件3在引导区域41上的导引最多到70至50μm的最小行程。随后，球冠状的端部区域30接触圆锥形的阀座6并且以进一步减小的行程沿其表面被引导至密封位置(行程零点)，而不会在此时贴靠在引导区域41上。
因此，根据本发明的电磁阀1的优点在于，由于在阀体4上集成地构造第二引导元件40去除了大部分的公差链(例如装配位置和倾斜状态)。由于在第一引导区域20与第二引导区域40之间的很大的引导长度，还可以实现阀元件3的紧密引导，以及赋予不同的、各个对于负载不重要的部件密封及引导功能。此外，在基本上电磁阀1的整个行程范围上防止球冠状的端部区域30在阀座6上的接触或止挡以及由此导致的负载和损伤。由此得到电磁阀1大幅改进的工作可靠性和耐久性。

Claims (10)

1.用于控制流体的电磁阀，包括：
衔铁(2)，
阀元件(3)，所述阀元件具有球冠状的端部区域(30)，并且与所述衔铁(2)连接并能够与所述衔铁(2)共同运动，其中在所述衔铁(2)上设有第一引导区域(20)，以及
阀体(4)，所述阀体具有
-阀座(6)，
-通孔(5)，其中所述阀元件(3)打开和关闭在所述阀座(6)上的通孔(5)，以及
-引导元件(40)，所述引导元件限定了用于引导所述阀元件(3)的第二引导区域(41)并且在所述电磁阀打开时引导所述阀元件(3)，
-其中所述引导元件(40)与所述阀体(4)一体地构造。
2.按照权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述阀元件(3)具有导向区段(31)，该导向区段沿轴向(X-X)与所述球冠状的端部区域(30)直接连接并且能在所述第二引导区域(41)上进行引导。
3.按照权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，在所述阀元件(3)上的所述导向区段(31)为圆柱形或渐缩的、特别是锥形的。
4.按照前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述球冠状的端部区域(30)设置在位于所述引导元件(40)与所述阀座(6)之间的前腔(10)中。
5.按照权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，在所述前腔(10)的壁区域(11)中沿轴向(X-X)在所述阀座(6)与所述引导元件(40)之间设有至少一个流出口(12)。
6.按照前述权利要求2至5中任一项所述的电磁阀，其特征在于，在所述电磁阀的关闭状态下，在所述阀元件(3)的导向区段(31)与所述引导元件(40)之间设有环形的、相对于轴向(X-X)沿径向的间距(A)。
7.按照前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述引导元件(40)是环绕的环形凸缘。
8.按照权利要求7所述的电磁阀，其特征在于，朝向所述导向区段(31)对准的凸缘侧面被倒圆并且构成所述引导区域(41)。
9.电磁阀，还包括复位元件(7)，该复位元件用于在断电时保持所述电磁阀打开。
10.按照权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述环形的径向间距(A)小于所述阀元件(3)的最大行程。
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