CN103702876B - 可电磁操纵的阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是用于机动车的带有套管(2)的可电磁操纵的阀(1)，磁芯(3)固定地布置在所述套管中并且可操纵阀元件(6)的衔铁(4)可轴向移动地布置在该套管中，其中，设置至少一个弹簧元件(13)，其至少在操纵所述阀(1)时利用弹簧力加载所述衔铁(4)的面对所述磁芯(3)的衔铁端面(12)。在此规定，所述弹簧元件(13)支撑在所述套管(2)上。

Description

可电磁操纵的阀

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的可电磁操纵的阀。

背景技术

从现有技术中已知开头提及的类型的阀、例如作为用于机动车的配给阀或喷射阀。例如，公开文献EP 1232082B1公开了一种带有套管的可电磁操纵的阀，磁芯固定地布置在该套管中并且可操纵阀元件的衔铁可轴向移动地布置在该套管中。在此，该阀元件与阀孔共同作用以关闭或打开阀孔，并且与该衔铁相连接，使得当衔铁被磁芯吸引时该阀元件从阀孔处松开并且由此释放阀孔。在此，两个基本上用于使衔铁回位的弹簧元件在衔铁和磁芯之间作用，由此，在阀的无电流的或未被通电的状态中关闭该阀孔。在此，弹簧元件中的一个构造成盘形弹簧，该盘形弹簧至少在操纵阀时利用弹簧力加载衔铁的衔铁端面、即衔铁的面对磁芯的端面。在此，该盘形弹簧被保持在磁芯端面、即磁芯的面对衔铁的端面和衔铁端面之间，从而该盘形弹簧支撑在磁芯上以能够利用弹簧力加载衔铁。

发明内容

根据本发明的阀具有的优点为，磁芯端面可基本上自由地设计，而不必考虑位于其之间的盘形弹簧或其在磁芯端面上的支承部位。由此，磁芯端面在磁力线方面可最优地设计。

在此，根据本发明的阀的特征在于，弹簧元件支撑在套管上。即，代替如至今为止那样在磁芯上设置用于弹簧元件或盘形弹簧的支承部位，该盘形弹簧贴靠在套管上，使得其支撑在该套管上。优选地，该盘形弹簧摩擦配合地或传力连接地支撑在套管上。为此，该盘形弹簧例如布置成在弹性和/或塑性变形的情况下被压入套管中。这实现了阀的特别简单的装配和制造。然而特别优选的是，该弹簧元件形状配合地支撑在套管上，因为那么也可可靠地传递很大的力，而弹簧元件不会从其位置中或从支撑部位处脱出。

优选地，为此套管具有轴向止挡部。该轴向止挡部优选地布置在套管的内侧上，使得其轴向地位于磁芯和衔铁之间或位于磁芯端面的高度上。当然也可设想，该轴向止挡部相对于磁芯端面布置成向内缩回(zurückgesetzt)，那么其中，磁芯在该部位处必须具有相应的侧向的凹口，在该凹口处容纳套管的轴向止挡部。优选地，该轴向止挡部作为独立的构件固定在套管处或与套管构造成一体。

根据本发明的有利的改进方案规定，套管具有直径变细部以用于形成轴向止挡部。通过该直径变细部，在套管中形成用作轴向止挡部的肩部。如果直径沿着套管的整个周边变细，则由此提供环形的、特别是圆环形的肩部并且由此提供环形的或圆环形的轴向止挡部，弹簧元件支撑在该轴向止挡部上。在此，该直径变细部可仅仅局部地在套管的窄的轴向区域上延伸，从而在该直径变细部之前或之后套管具有相同的直径，或者可通过带有两个不同直径的套管的阶梯形的构造方案限定该直径变细部。优选地，通过套管的周壁的变形产生该轴向止挡部。

特别优选地，套管具有环绕的凸边以形成轴向止挡部。该凸边例如可通过事后对套管进行滚轧等产生。备选地也可设想，在周向上观察仅仅局部地设置该凸边，从而使套管局部地向内变细并且由此具有多个轴向止挡部。

作为设置一个或多个环绕的凸边的备选，优选地规定，套管具有至少一个、特别是多个在套管的周边上特别是均匀分布地布置的纵向凸边以用于形成轴向止挡部。有利地，这些纵向凸边在相同的应设置轴向止挡部的高度上结束或开始。此外可设想，除了一个或多个环绕的凸边还设置多个纵向凸边，由此改进了套管的稳定性或刚性。优选地，该纵向凸边和环绕的凸边通过压制过程被引入套管中。

优选地，使套管在轴向止挡部的区域中塑性变形以加强套管。如以上已经提及的那样，为此可设置一个或多个纵向凸边。套管的通过卷边或压制产生的区域同样可被分配给轴向止挡部。

附加地或备选地优选地规定，套管至少在轴向止挡部的区域中被热处理。由此实现，套管至少在该轴向止挡部的区域中具有更高的刚性，从而在阀的使用寿命很长的情况下弹簧元件也具有在轴向止挡部上的可靠的支撑点。

根据本发明的一个有利的改进方案规定，特别是在套管的外侧上设置至少一个被分配给轴向止挡部的加强元件。有利地，该加强元件可固定/被固定在套管上，从而该加强元件即使在高的负载下也至少在轴向止挡部的区域中获得套管的形状。此外特别优选的是，加强元件在套管的外侧上布置在轴向止挡部的与弹簧元件相对的一侧，从而轴向止挡部的后侧支撑在该加强元件上。

特别优选地，该加强元件构造成被推到套管上的加强环。在此，从衔铁方面来看，在轴向止挡部的另一侧该环的内直径至少基本上相应于套管的外直径。优选地，该加强环的内轮廓相应于在轴向止挡部的区域中的套管的外轮廓。必要时，所选择的直径使得加强环可被压到套管上，由此该加强环以传力连接的方式被固定在套管上。但是，当然也可设置其它固定手段、例如旋接、粘接或焊接，以确保加强元件或加强环在套管上的布置。该加强元件也可为阀的装配元件。因此，例如可由该阀固定于其上的车身部件或结构单元的壳体形成该加强元件。

附图说明

下面根据附图详细解释本发明。其中：

图1示出了已知的电磁阀，

图2示出了带有用于弹簧元件的轴向止挡部的电磁阀，

图3示出了带有附加的加强元件的根据图2的阀，

图4示出了带有在套管中的环绕的凸边的阀，

图5示出了带有盆形的弹簧元件的阀，以及

图6分别以纵剖视图示出了带有纵向凸边的阀。

具体实施方式

图1以纵剖视图示出了可电磁操纵的阀1，其特别是可安装在机动车的液压系统中。阀1具有基本上圆筒形的套管2，该套管2在一个端部上载有与该套管2固定地连接的磁芯3。在此未示出的绕组被分配给该磁芯3，该磁芯3通过对所述绕组通电吸引可轴向移动地布置在套管中的衔铁4。

衔铁4具有阶梯形的穿孔5，在该穿孔5中在远离磁芯3的一侧保持具有阀顶端7的阀元件6，该阀顶端7与阀座或与阀孔8共同作用以关闭或打开流通横截面。在穿孔5中还保持有可轴向移动的受压件9，其在一端被构造成螺旋弹簧10的弹簧元件加载，该弹簧元件在一端支撑在阀元件6上并且在另一端支撑在磁芯3上。在此，磁芯3具有面对衔铁4的、旋转对称的磁芯端面11，并且衔铁4具有面对磁芯3的、旋转对称的衔铁端面12。受压件9伸出超过衔铁端面12并且在中心贴靠在磁芯端面11上。

在磁芯3和衔铁4之间设置有另一可弹性变形的弹簧元件13，其在此构造成旋转对称的盘形弹簧14并且张紧地或预紧地被保持在磁芯端面11和衔铁端面12之间。然而，在所示出的初始状态中、即在未被操纵的状态中，弹簧元件13不必一定被预紧地或张紧地保持。根据一个备选的实施方式，也可如此构造：弹簧元件13在操纵阀1时才在两个端面11和12之间被张紧。盘形弹簧14在中心具有开口15，受压件9穿过该开口以贴靠在磁芯端面11上。

在此，在磁芯端面11的在中心的区域中磁芯端面11垂直于阀1的轴线延伸，并且受压件9贴靠在该区域上。该区域具有超过受压件9的半径并且由此形成用于盘形弹簧14的支承面。衔铁4在其衔铁端面12上具有外侧区域，在该外侧区域中衔铁端面12同样基本上垂直于阀的轴线18(通过点划线表示)取向。在此，该区域构造成环形并且位于衔铁端面12的最外侧的边缘上。盘形弹簧14通过其外侧的边缘区域贴靠在所述区域上。由此，盘形弹簧14与衔铁4或磁芯3一起分别形成接触点16或17，其在该实施例中构造成环形的支承面。在剩余部分中，磁芯端面11和衔铁端面12构造成在径向延伸中、即从阀1的轴线起倾斜地伸延，其中，该倾斜地伸延的区域基本上彼此平行地伸延，从而磁芯端面11和衔铁端面12在此构造成互补。

在运行中，当对电磁阀通电或进行操纵时，磁芯3吸引衔铁4，由此使张紧地被保持在其之间的盘形弹簧14变形并且由此产生在磁芯3和衔铁4之间作用的弹簧力。如果取消激活电磁阀或终止电流输送，则弹簧元件13或盘形弹簧14迫使衔铁4回到其封闭阀孔的初始位置中。

图2以纵剖视图的放大的细节图示出了在本发明的思想中的阀1的有利的改进方案。在此规定，弹簧元件13或盘形弹簧14通过其外边缘支撑在套管2上。为此，套管2具有由直径变细部20形成的轴向止挡部19。在此，套管2阶梯式地构造有在衔铁4的区域中的第一区段21和在磁芯3的区域中的第二区段22，其中，区段21具有比区段22更大的直径，使得构成从一个区段21到另一区段22的过渡部的直径变细部20形成用于弹簧元件13的为环绕的肩部的形式的轴向止挡部19，该肩部在套管2的整个圆周上延伸，从而弹簧元件13通过其整个外边缘贴靠在轴向止挡部19上。

由此实现，磁芯3的磁芯端面11可自由设计，但是至少不必考虑用于弹簧元件13的止挡部。因此可设想，磁芯端面11构造成在纵剖面中观察如所示地为平的、或者弯曲的或者成角度的。由此，在制造阀时特别是可得到成本优势。此外，弹簧盘由此不与磁极铁芯或者磁芯3直接接触，这对于磁通是有利的。弹簧元件13自身可构造成磁性的或非磁性的。通过阀的磁性的构造方案和阀的当前构造方案，如在弹簧盘14贴靠在磁芯3上的阀的情况中一样可更少地影响磁通。

图3示出了一个有利的改进方案，在其中，加强元件23被分配给轴向止挡部19，该加强元件23布置在套管2的周壁24的与轴向止挡部19相对的侧上。通过套管2的阶梯式的构造方案，加强元件23贴靠在套管2的后侧的、通过横截面变细部产生的突出部25上，并且由此在直径变细部20的区域中支撑套管2，从而套管2也可承受高的负载或高的弹簧力。在此构造成加强环的加强元件23被推到套管2上并且与该套管2例如通过焊接、粘接等固定地连接。也可设想，将加强环或加强元件23旋接到套管2上。为此，可设置一个或多个螺纹连接部。然而优选地，加强元件23具有内螺纹并且套管2具有外螺纹，从而加强环23可直接被旋接到套管2上。

当加强环的内轮廓相应于在轴向止挡部19的区域中的套管2的外轮廓时也是有利的。因此，加强元件23的内轮廓有利地相应于套管2的外轮廓成型，从而加强元件23的内轮廓也具有直径变细部。

当然也可设想，代替(如所示出的)矩形轮廓，加强元件23或所示出的加强环的轮廓具有紧贴到套管2上的几何形状、特别是没有锋利的棱边。

图4示出了另一实施例，其与上述实施例的区别在于，为了形成直径变细部20，套管2并未如上述阶梯式地构造，而是具有环绕的凸边26。该凸边26在套管2的整个周边上延伸，从而套管2基本上连续地具有相同的直径，并且仅仅局部地通过凸边26变细，其中，如所示出的那样，弹簧元件13支撑在通过凸边26形成的轴向止挡部19上。

为了加强结构，在向内指向的凸边26之上设置另一凸边27，然而其向外指向。该第二凸边27提高了轴向止挡部19的刚性和强度且进而提高了阀1的刚性和强度。

图5以另一实施例示出了盘形弹簧14的有利的改进方案。与上述实施例不同地，该盘形弹簧14在此具有弯折的外边缘28，从而盘形弹簧获得盆形的结构。在此，该外边缘28在衔铁4的方向上、即在图中向下被弯折，从而弹簧盘14通过由此形成的棱边支撑在套管2的内侧上和轴向止挡部19上。由此，改进了盘形弹簧14的引导。优选地，通过卷边过程进行弹簧盘14的变形。由此，还使弹簧盘14变得更硬。

图6示出了阀1的另一实施例，该阀1基本上相应于根据图2和图4的实施例。然而与以上实施例不同地规定，轴向止挡部19不是环绕地通过套管2的凸边或阶梯式的结构形成，而是通过多个在周边上分布地布置的纵向凸边29形成。该纵向凸边29在套管2的相同高度上结束，从而在周边上分布地形成的轴向止挡部19位于相同的高度上并且由此弹簧盘14获得期望的位置和取向并且可相应地支撑在套管2的该轴向止挡部19上。

如可从图2至图6中看出的那样，弹簧盘14有利地至少在操纵阀1时张紧或预紧地被保持在衔铁端面12和套管2的轴向止挡部19之间，其中，可以不同的方式实现该轴向止挡部19。当然，以上描述的实施例也可相互组合，从而例如在根据图4的实施方式中可附加地设置如在根据图3的实施例中描述的加强元件。同样，在所有实施例中，盘形弹簧14可如在图5中示出的那样设有被弯折的外边缘。当然也可设想，代替盘形弹簧14设置其它形式的弹簧元件13，其可张紧/预紧在衔铁端面12和相应的轴向止挡部19之间，例如一个或多个板簧或螺旋弹簧。同样可设想，盘形弹簧14由磁性的材料制成，以获得期望的磁通。但是，对于盘形弹簧14当然也可设置非磁性的材料。

Claims (9)

1.一种可电磁操纵的阀(1)，所述阀具有套管(2)，磁芯(3)固定地布置在所述套管(2)中并且操纵阀元件(6)的衔铁(4)可轴向移动地布置在该套管中，其中，设置至少一个弹簧元件(13)，该弹簧元件至少在操纵所述阀(1)时利用弹簧力加载所述衔铁(4)的面对所述磁芯(3)的衔铁端面(12)并且所述弹簧元件(13)支撑在所述套管(2)上，其特征在于，所述套管(2)具有至少一个至少局部环绕的凸边(26)以形成所述轴向止挡部(19)，或者所述套管(2)具有至少一个在所述套管(2)的周边上分布地布置的纵向凸边(29)以形成所述轴向止挡部(19)。

2.按照权利要求1所述的阀，其特征在于，所述套管(2)具有多个纵向凸边(29)。

3.按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述弹簧元件(13)是弹簧盘(14)，并且至少局部地在其外边缘(28)上被弯折。

4.按照权利要求3所述的阀，其特征在于，所述弹簧元件(13)具有被卷边的外边缘(28)。

5.按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于，使所述套管(2)在所述轴向止挡部(19)的区域中塑性变形以加强所述套管。

6.按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述套管(2)至少在所述轴向止挡部(19)的区域中被热处理。

7.按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在所述套管(2)的外侧上设置至少一个被分配给所述轴向止挡部(19)的加强元件(23)。

8.按照权利要求7所述的阀，其特征在于，所述加强元件(23)是加强环。

9.按照权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述可电磁操纵的阀(1)是用于机动车的阀。