CN103206570B - 电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁阀，包括：杆（3）、被固定到杆（3）的电枢（13）和限制电枢（13）朝向杆（3）的沿轴向方向的一侧运动的挡块（22）。所述电枢（13）具有杆孔（13a），杆（3）的固定部（3a）延伸穿过杆孔（13a）从而被固定到电枢（13）。杆（3）包括相对于固定部（3a）位于沿轴向方向的一侧的凸缘部（3b）。所述凸缘部（3b）在杆（3）的径向方向上大于固定部（3a）。电枢（13）包括在朝向沿轴向方向的一侧打开的杆孔（13a）的开口附近的接触部（13b），并且所述接触部（13b）接触所述凸缘部（3b）。

Description

电磁阀
技术领域
本发明涉及一种电磁阀，该电磁阀具有由磁性吸引力移动的电枢和固定到所述电枢的杆。
背景技术
通常，电磁阀被用作例如图4A和4B所示的减压阀。减压阀将储存在共轨内的高压燃料排放并且使其减压（如，JP2009-103050A）。电磁阀100包括外壳101、杆102、电枢104以及挡块105，该杆102能够在外壳101内沿其轴向方向滑动，该电枢104被固定到杆102并且在螺线管线圈103通电时被磁化从而被磁性吸引到沿轴向方向的一侧，该挡块105通过接触电枢104和杆102中的至少一个以限制电枢104朝向沿轴向方向的一侧的运动。阀体108被设置在杆102的尖端从而按照杆102的运动打开或者关闭被设置在外壳101内的阀孔109。
电枢104通过例如将杆102压配合进被设置在电枢104内的杆孔110中而被固定到杆102。在如图4A和4B所示的电磁阀100内，当电枢104移到沿轴向方向的一侧时，杆102在沿轴向方向的一侧的一端接触挡块105，从而使得电枢104的运动被限制。
当电枢104移到沿轴向方向的一侧以接触挡块105时，电枢104在沿轴向方向的一侧的端面承受燃料压力。因此，电枢104可能变形，从而使得杆110如图4B所示发生膨胀。结果，电枢104可能被损坏，并且电枢104可能从杆102松脱，从而使得杆102能够被从杆孔110拉出。
此外，当电枢104变形时，电枢104和被螺线管线圈103磁化以吸引电枢104的定子芯111之间的间隙改变，并且因此电枢104和定子芯111之间的吸引力可能降低。结果，电磁阀100的响应性可能降低。
本发明的目的是，当电枢移动到杆的轴向方向的一侧时以及当电枢或者杆接触挡块时，限制电枢和在电磁阀内被固定到电枢的杆的变形。
发明内容
按照本发明的一个方面，电磁阀包括外壳、杆、电枢和挡块。杆被配置成能够在外壳内沿杆的轴向方向滑动。电枢具有杆孔，杆延伸穿过该孔从而被固定到电枢，并且电枢在当螺线管线圈通电时产生的磁性吸引力作用下朝向沿轴向方向的一侧移动。挡块通过接触电枢和杆中的至少一个以限制电枢的移动。杆包括延伸穿过杆孔而被固定到电枢的固定部，以及相对于固定部位于轴向方向的一侧的凸缘部。凸缘部在杆的径向方向上大于固定部。电枢包括被设置在靠近杆孔的开口的接触部，开口朝向轴向方向的一侧打开。接触部沿径向方向延伸，并且凸缘部相对于接触部在轴向方向的一侧接触接触部。
因此，当负荷从轴向方向的一侧被施加在电枢上时，因为凸缘部和接触部之间的接触，电枢的变形能够被限制。结果，电枢的损坏以及电枢从杆上的松脱均能够被限制。
杆可以包括相对于凸缘部位于轴向方向的一侧的细部，并且细部在径向方向上可以小于凸缘部。
替代地，凸缘部可以位于杆的在轴向方向的一侧上的端部。
固定部和电枢可以通过压配合、焊接、压接或钎焊等被彼此固定。除了压配合外，通过下述方法之一：焊接、压接和钎焊，固定部能够更牢固地固定到电枢。
根据本发明的另一方面，电磁阀包括外壳、杆、电枢和挡块。外壳具有纵轴线，并且杆被配置在外壳内从而能够沿着纵轴线滑动。杆具有凸缘部。电枢具有杆孔，并且包括被设置成与杆孔相邻的接触部，杆延伸穿过杆孔从而被固定到电枢。在螺线管线圈被通电时产生的磁性吸引力的作用下，电枢与杆一起沿着纵轴线移动。挡块通过接触电枢和杆中的至少一个以限制电枢和杆的移动。杆的凸缘部位于杆孔和挡块之间，并且在径向方向上大于杆孔从而与接触部接触。
附图说明
从以下描述、附随的权利要求和相应附图中将会最佳地理解本发明的技术方案以及其附加的目的、特征和优点，其中：
图1是示出了根据本发明第一实施例的减压阀的截面图；
图2是示出了根据第一实施例的减压阀的一部分的截面图；
图3是示出了根据第二实施例的减压阀的一部分的截面图；
图4A是示出了根据现有技术的减压阀的截面图；以及
图4B是示出了根据现有技术的减压阀的一部分的截面图。
具体实施方式
下面将会根据附图描述本公开内容的实施例。在实施例中，与之前的实施例中对应的部件可以用相同的附图标记表示，并且可能省略对此部件的多余的解释。当在实施例中仅构造的一部分被描述时，另一之前的实施例可以被应用于该构造的其它部分。即使没有明确地描述部件能够被组合，部件也可以被组合。即使没有明确地描述实施例可以被结合，实施例也可以被部分地结合，只要结合不产生损害。
（第一实施例）
将会参照图1和2描述第一实施例的电磁阀。
第一实施例的电磁阀被用作减压阀1，用于降低共轨内的压力，该共轨将燃料以高压蓄压在其中。
减压阀1包括外壳2、杆3、第一阀体4和驱动部5，该杆3在外壳2内沿杆3的轴向方向滑动，该第一阀体4被设置在杆3的前端部，该驱动部5驱动杆3。如每个图中双向箭头所示，每个图中的上侧被称为轴向方向的一侧，每个图中的下侧被称为轴向方向的另一侧。
外壳2包括线圈外壳部7、套筒部9和第二阀体10，其中该驱动部5的一部分被容纳在线圈外壳部7内，该套筒部9中具有相对于线圈外壳部7被设置在轴向方向的另一侧的通孔8以与线圈外壳部7内的空间连通，该第二阀体10被布置在套筒部9沿轴向方向的一端，换言之，第二阀体10相对于套筒9被布置在沿轴向方向的另一侧。
套筒部9包括引导杆3的引导部9a，杆3能够在通孔8内沿轴向方向滑动。换言之，杆3被引导部9a支撑从而能够沿轴向方向滑动。
第二阀体10与套筒部9分离，并且具有大体上圆板的形状。第二阀体10包括阀空间10a和阀孔10b，该阀空间10a朝向套筒部9打开以容纳第一阀体4，阀孔10b与阀空间10a连通。在此，限定阀空间10a的第二阀体10的壁面具有座部10c，第一阀体4能够坐落在该座部10c上。
杆3是具有圆柱形杆状形状的轴，并且延伸穿过套筒部9内的通孔8。杆3被套筒部9的引导部9a的内表面支撑从而能够沿轴向方向滑动。杆3的在沿轴向方向的一侧上的端部被固定到电枢13，该电枢13是驱动部5的一部分，杆3的在沿轴向方向的另一侧的端部接触第一阀体4。
第一阀体4是例如球阀，该球阀相对于杆3被布置在沿轴向方向的另一侧上，并且被设置在杆3的前端部的平坦表面部分（球压表面）压向图1中的下侧（即，朝向沿轴向方向的另一侧）。因此，第一阀体4坐落在第二阀体10的座部10c上。在本实施例中，被布置在杆3的前端部的第一阀体4将阀孔10b打开或关闭。替代地，阀体可以直接形成在杆3的前端部上，并且杆3可以直接打开或关闭阀孔10b。
驱动部5通过杆3驱动第一阀体4。驱动部5包括弹簧15和电磁致动器16。
弹簧15为压缩卷簧，并且沿着阀闭合方向（即朝向轴向方向另一侧）推动被固定到杆3的电枢13。换言之，弹簧15提供了沿阀闭合方向通过杆3作用在第一阀体4上的推动力。
电磁致动器16包括筒状线圈18、定子芯19和电枢13，该线圈18在其被通电时产生磁场，该定子芯19被径向向内布置在线圈18中从而在线圈18被通电时被磁化，该电枢13被吸向被磁化的定子芯19。线圈18和定子芯19被容纳在外壳2的线圈外壳部7内。
电枢13由磁性材料（例如铁磁性材料，诸如铁）制成，并且被布置在通孔8内部，以便在轴向方向上与定子芯19相对。电枢13被固定到杆3。
定子芯19由磁性材料（例如铁磁性材料，诸如铁）制成，并且具有带底的圆柱形。定子芯19具有弹簧容纳孔21，并且被布置在线圈18内部，该弹簧容纳孔21朝向沿轴向方向的另一侧打开。
弹簧容纳孔21在其中容纳挡块22和弹簧15。挡块22包括被固定在弹簧容纳孔21的底部的基部22a，以及在杆3的径向方向上小于基部22a的突出部22b。突出部22b从基部22a朝向沿轴向方向的另一侧延伸。弹簧15被布置成围绕突出部22b的外周。弹簧15的在沿轴向方向的一侧的端部与基部22a接合，并且弹簧15的在沿轴向方向的另一侧的端部与杆3接合。挡块22相对于杆3和电枢13位于沿轴向方向的一侧。杆3的径向方向可以垂直于杆3的轴向方向。
现在将描述本实施例的特征点。杆3包括固定部3a、凸缘部3b和细部3c，该固定部3a被固定到电枢13并且相对于由引导部9a支撑的杆3的一部分位于沿轴向方向的一侧，该凸缘部3b相对于固定部3a位于沿轴向方向的一侧并且在径向方向上大于固定部3a，细部3c相对于凸缘部3b位于沿轴向方向的一侧，并且在径向方向上小于凸缘部3b。
电枢13包括杆孔13a和接触部13b，该固定部3a延伸穿过该杆孔13a以被固定到电枢13，该接触部13b被设置在杆孔13a的开口附近，该开口朝向沿轴向方向的一侧打开。接触部13b在径向方向上延伸，凸缘部3b相对于接触部13b在轴向方向的一侧接触接触部13b。
换言之，凸缘部3b相对于杆孔13a位于沿轴向方向的一侧，并且在径向方向上大于杆孔13a的开口，该开口朝向沿轴向方向的一侧打开。接触部13b相对于凸缘部3b位于沿轴向方向的另一侧以接触凸缘部3b。
例如，电枢13包括杆孔13a和大孔13c，其中杆3在该杆孔13a内被固定到电枢13，该大孔13c相对于杆孔13a位于沿轴向方向的一侧，与杆孔13a同轴并且相邻。杆孔13a和大孔13c被设置在电枢13的径向中央部分，并且彼此连通。结果，杆孔13a从电枢13朝向沿轴向方向的另一侧被打开，并且大孔13c从电枢13朝向沿轴向方向的一侧被打开。换言之，电枢13在沿轴向方向一侧的一侧和电枢13在沿轴向方向另一侧的一侧通过大孔13c和杆孔13a彼此连通。大孔13c被制成在径向方向大于杆孔13a，从而使得台阶被设置在杆孔13a和大孔13c之间。被设置在杆孔13a和大孔13c之间的台阶被用作接触部13b的示例。凸缘部3b位于大孔13c内。接触部13b可以具有在径向方向上延伸的平坦表面，并且该接触部13b的平坦表面可以在轴向方向上接触凸缘部3b。凸缘部3b可以具有在径向方向上延伸的平坦表面，该凸缘部3b的平坦表面可以在轴向方向上接触接触部13b。接触部13b可以包围杆孔13a的开口，该开口朝向沿轴向方向的一侧打开。接触部13b可以完全接触凸缘部3b。接触部13b可以具有包围杆孔13a的开口的圆环形状，该开口朝向沿轴向方向的一侧打开，并且凸缘部3b可以具有与接触部13b同心的圆形形状。
电枢13还包括在通孔8内沿轴向方向滑动的滑动部13d以及在径向方向上小于滑动部13d的小直径部13e。滑动部13d相对于小直径部13e位于沿轴向方向的一侧。滑动部13d包括位于杆孔13a和大孔13c的径向外侧上的通孔13f，并且该通孔13f沿轴向方向穿透滑动部13d。小直径部13e的外周位于通孔13f的开口的径向内侧。通孔13f被用作减压孔，当电枢13朝向沿轴向方向的一侧移动时，压力通过该通孔13f被释放。
杆3通过将固定部3a压配合到杆孔13a中以及通过将固定部3a的外周和杆孔13a的内周之间焊接而被固定到电枢13。在固定状态下，接触部13b在沿轴向方向的一侧的一侧与凸缘部3b在沿轴向方向的另一侧的一侧彼此接触。凸缘部3b在沿轴向方向的一侧的一侧与弹簧15在沿轴向方向的另一侧的端部接合。细部3c被布置在弹簧15内部。
下面将描述减压阀1的操作。当减压阀1被关闭时，杆3被弹簧15朝向轴向方向的另一侧推动，从而使得第一阀体4被杆3压靠到座部10c。当线圈18在减压阀1的闭合状态下被通电时，在定子芯19与电枢13之间产生的磁性吸引力作用下，电枢13朝向沿轴向方向的一侧移动。按照电枢13的移动，杆3也朝向沿轴向方向的一侧移动，从而使得第一阀体4与座部10c分离。因此，阀孔10b被打开，从而减压阀1打开（处于打开状态）。杆3和电枢13的移动通过细部3c在沿轴向方向的一侧的端面与突出部22b在沿轴向方向另一侧的端面之间的接触而被限制。
第一实施例的效果将会被描述。在本实施例中，接触部13b接触凸缘部3b在沿轴向方向的另一侧的一侧，该接触部13b被设置在杆孔13a的开口的周围，该开口朝向沿轴向方向的一侧打开。因此，当在减压阀1的打开状态下，从沿轴向方向的一侧向电枢13施加负荷时，由于接触部13b和凸缘部3b之间的接触，电枢13的变形被限制。即使当电枢13变形时，仅仅电枢13相对于接触部13b位于沿轴向方向的一侧的部分可能发生如图2所示的轻微变形。因此，能够防止杆孔13a膨胀。结果，由于电枢13的变形导致的电枢13的损坏以及杆3从电枢13的松脱都能够被限制。此外，因为电枢13的变形能够被限制，所以定子芯19和电枢13之间的间隙变化能够被降低，并且减压阀1（电磁阀）的响应性能够由此被提高。
（第二实施例）
将会参照图3描述第二实施例的减压阀1。在第二实施例中，凸缘部3b被设置在杆3沿轴向方向的一侧的端部上，并且第一实施例中被描述的细部3c在第二实施例中被省略。电枢13和杆3的运动由于凸缘部3b在沿轴向方向一侧的端面与突出部22b在沿轴向方向另一侧的端面之间的接触而被限制。另外在此情况下，能够获得类似于第一实施例的操作效果。
尽管本发明已经结合其优选实施例并且参照附图被充分描述，但应当注意的是，下面描述的各种变化和改进对于本领域技术人员是显而易见的。
在第一和第二实施例中，杆3通过将固定部3a压配合到杆孔13a中以及通过将固定部3a的外周与杆孔13a的内周之间焊接而被固定到电枢13。然而，杆3可以只通过压配合或者下述固定方法之一而被固定到电枢13：焊接、压接和钎焊。在压接情形中，电枢13从固定部3a的外侧被压接到固定部3a。此外，杆3可以通过压配合以及下述固定方法之一而被固定到电枢13：焊接、压接和钎焊。
在第一和第二实施例中，电枢13和杆3的运动由于杆3和挡块22之间的接触而被限制。替代地，挡块22可以接触电枢13以限制电枢13和杆3朝向沿轴向方向的一侧的运动。
在第一和第二实施例中，本发明的电磁阀被应用到减压阀，但是该电磁阀的应用不限于此。本发明的电磁阀可以被应用到各种电磁阀，在这些电磁阀中，杆被固定到电枢并且杆和电枢的运动被挡块限制。
其它的优点和修改方案对于本领域技术人员将是容易被想到的。因此本发明在其更广泛的意义上并不被限制到所示以及所说明的具体细节、代表性装置以及展示性示例中。

Claims (14)

1.一种电磁阀，包括：
外壳(2)；
杆(3)，所述杆(3)被配置成在所述外壳(2)内能够沿所述杆(3)的轴向方向滑动；
电枢(13)，所述电枢(13)具有杆孔(13a)，所述杆(3)延伸穿过所述杆孔(13a)以被固定到所述电枢(13)，所述电枢(13)在螺线管线圈被通电时产生的磁性吸引力作用下朝向沿所述轴向方向的一侧移动；
与所述杆(3)接合的弹簧(15)，所述弹簧(15)朝向沿所述轴向方向的另一侧推动所述杆(3)；以及
挡块(22)，其通过接触所述杆(3)来限制所述电枢(13)的移动，其中
所述杆(3)包括固定部(3a)和凸缘部(3b)，所述固定部(3a)延伸穿过所述杆孔(13a)以被固定到所述电枢(13)，所述凸缘部(3b)相对于所述固定部(3a)位于沿所述轴向方向的一侧，
所述凸缘部(3b)在所述杆(3)的径向方向大于所述固定部(3a)，
所述凸缘部(3b)在相对于所述凸缘部(3b)沿轴向方向的一侧上与所述弹簧(15)接合，
所述电枢(13)包括被设置在所述杆孔(13a)的开口附近的接触部(13b)，所述开口朝向沿所述轴向方向的一侧打开，
所述接触部(13b)沿径向方向延伸，以及
所述凸缘部(3b)相对于所述接触部(13b)在沿所述轴向方向的一侧接触所述接触部(13b)。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其中
所述杆(3)包括相对于所述凸缘部(3b)位于沿所述轴向方向的一侧的细部(3c)，以及
所述细部(3c)在径向方向上小于所述凸缘部(3b)。
3.如权利要求1所述的电磁阀，其中所述凸缘部(3b)位于所述杆(3)在沿所述轴向方向的一侧的端部。
4.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中所述固定部(3a)被压配合到所述杆孔(13a)中。
5.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中所述固定部(3a)通过焊接被固定到所述电枢(13)。
6.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中所述固定部(3a)通过压接被固定到所述电枢(13)。
7.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中所述固定部(3a)通过钎焊被固定到所述电枢(13)。
8.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中
所述接触部(13b)具有沿径向方向延伸的平坦表面，以及
所述接触部(13b)的平坦表面在所述轴向方向上接触所述凸缘部(3b)。
9.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中
所述凸缘部(3b)具有沿径向方向延伸的平坦表面，以及
所述凸缘部(3b)的平坦表面在轴向方向上接触所述接触部(13b)。
10.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中
所述电枢(13)包括大孔(13c)，所述大孔相对于所述杆孔(13a)被设置在沿所述轴向方向的一侧以与所述杆孔(13a)同轴，
所述大孔(13c)位于所述杆孔(13a)附近以和所述杆孔(13a)连通，
所述大孔(13c)在径向方向上大于所述杆孔(13a)，
所述接触部(13b)是在径向方向上尺寸彼此不同的所述杆孔(13a)和所述大孔(13c)之间的台阶，并且，
所述凸缘部(3b)位于所述大孔(13c)内。
11.如权利要求1至3中任一所述的电磁阀，其中所述接触部(13b)包围所述杆孔(13a)的朝向沿所述轴向方向的一侧打开的开口。
12.如权利要求1至3之一所述的电磁阀，其中所述接触部(13b)完全接触所述凸缘部(3b)。
13.如权利要求1至3之一所述的电磁阀，其中
所述接触部(13b)具有包围所述杆孔(13a)的朝向沿所述轴向方向的一侧打开的开口的圆环形状；以及
所述凸缘部(3b)具有与所述接触部(13b)同心的圆形形状。
14.一种电磁阀，包括：
具有纵轴线的外壳(2)；
杆(3)，所述杆(3)被配置在所述外壳(2)内以能够沿所述纵轴线滑动，所述杆(3)具有凸缘部(3b)；
电枢(13)，所述电枢(13)具有杆孔(13a)，并且具有接触部(13b)，所述杆(3)延伸穿过所述杆孔(13a)以被固定到所述电枢(13)，所述接触部(13b)被设置在所述杆孔(13a)附近，其中在螺线管线圈被通电时产生的磁性吸引力作用下，所述电枢(13)与杆(3)一起沿所述纵轴线运动；
弹簧(15)，所述弹簧(15)与所述杆(3)的所述凸缘部(3b)接合以在与所述电枢(13)的移动方向相反的方向上推动所述杆(3)；以及
挡块(22)，所述挡块(22)通过接触所述杆(3)来限制所述电枢(13)和所述杆(3)的运动，其中
所述杆(3)的所述凸缘部(3b)位于所述杆孔(13a)和所述挡块(22)之间，并且在径向方向上大于所述杆孔(13a)以和所述接触部(13b)接触。
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