CN104832336B - 电磁式燃料阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁式燃料阀，其带有阀腔，带有阀元件和与阀元件相关联的阀座。阀腔由电磁驱动器限制，电磁驱动器使阀元件相对于阀座运动。驱动器包括容纳罩壳，在其中容纳有带有电气线圈的线圈架。将磁芯插入线圈架中，磁芯以一端部区段面对阀元件。在容纳罩壳的面向阀腔的敞开的密封端处，在磁芯的端部区段与容纳罩壳之间布置有密封元件。为了获得良好的密封，设置成，处于密封元件中的磁芯的端部区段扩展密封元件并且将密封元件的材料径向地压向容纳罩壳的密封端的边缘，以便将阀腔相对容纳罩壳的内腔密封。

Description

电磁式燃料阀
技术领域
本发明涉及一种带有阀腔的电磁式燃料阀，阀腔关联有阀元件和阀座。
背景技术
这样的电磁式燃料阀是已知的。阀腔由使处于阀腔中的阀元件运动的电磁驱动器限制。该驱动器包括容纳罩壳，在其中容纳有带有电气线圈的线圈架。磁芯被插入线圈架的中央开口中，磁芯因此处于线圈中。磁芯以端部区段(Endabschnitt)与阀元件相对而置，其中，容纳罩壳和磁芯是驱动器的磁回路的部分。为了将容纳罩壳相对阀腔密封，在磁芯的端部区段与容纳罩壳之间布置有密封元件。
必需密封带有电气线圈的容纳罩壳的内腔以便将电磁驱动器的电气侧与液体侧可靠地分离。如果燃料渗入容纳罩壳中，其可导致在电磁驱动器中的干扰直至驱动器的失效。
发明内容
本发明目的在于将这种类型的电磁式燃料阀改进成使得确保容纳罩壳相对引导燃料的阀腔简单的、高效的密封。
根据本发明，该目的按照一种电磁式燃料阀来实现，其带有阀腔；带有阀元件和与所述阀元件相关联的阀座，其中，所述阀腔由电磁的驱动器限制，电磁的所述驱动器使所述阀元件相对于所述阀座运动，并且所述驱动器具有容纳罩壳，在其中容纳有线圈架，在所述线圈架上保持有电气线圈；以及带有插入所述线圈架中的磁芯，其以端部区段与所述阀元件相对而置，其中，所述容纳罩壳和所述磁芯是磁回路的部分，并且在所述容纳罩壳的面向所述阀腔的敞开的密封端处在所述磁芯的端部区段与所述容纳罩壳的密封端之间布置有密封元件，其特征在于，所述密封元件模制在所述线圈架的端部处，所述磁芯的处于所述线圈架中的端部区段扩展所述线圈架的端部并且所述磁芯的端部区段将所述线圈架的材料径向地压向所述容纳罩壳的密封端的边缘并且所述线圈架的被挤压的材料形成所述密封元件且将所述阀腔相对所述容纳罩壳的内腔密封。
本发明的核心思想在于通过插入的磁芯的端部区段将所设置的密封元件扩展成使得密封元件的材料被径向地压向外罩壳的密封端的边缘并且将阀腔相对容纳罩壳的内腔可靠地密封。
侵入密封元件中的磁芯通过该设计方案也相对线圈架本身密封。
为了确保无机械损坏地可靠地扩展密封元件，设置成将磁芯的面向密封元件的端部区段朝向其自由端倒圆和/或逐渐尖细地构造。
密封元件(适宜地一体地)模制在线圈架的轴向端部处。因此，密封元件由与线圈架本身相同的材料构成，其中，适宜地使用可变形的塑料，其具有良好的密封特性并且尤其还对燃料耐抗。
容纳罩壳的面向阀腔的敞开的密封端具有内部的环形凸肩(Ringabsatz)，其限制敞开的密封端。密封元件构造成使得其位于环形凸肩上。环形凸肩示出内壁，其限制在容纳罩壳的敞开的密封端中的开口，其中，该开口大约同轴于容纳罩壳的壁部。如果将磁芯插入密封元件中，则密封元件压紧地处在磁芯的端部区段与环形凸肩的内壁之间。
有利地设置成，环形凸肩具有面向线圈架的内肩。内肩示出肩面(Schulterflaeche)，其与容纳罩壳的内壁包围大于90°的角度。适宜地，以大约145°至大约150°来构造该角度。
环形凸肩可设置为对线圈架到容纳罩壳中的插入深度的止挡。
在磁芯的端部区段侵入密封元件中之前，未变形的密封元件具有比磁芯的端部区段的外直径更小的自由内直径。在适宜的设计方案中，未变形的密封元件的内直径比磁芯的端部区段的外直径小大约1%至12%。有利地，未变形的密封元件的内直径比磁芯的端部区段的外直径小大约2%至6%。
按照根据本发明的用于将燃料阀的电磁驱动器的容纳罩壳的内腔相对阀腔密封的方法设置成，首先将带有电气线圈的线圈架插入容纳罩壳的内腔中。然后将有利地柱状的磁芯插入线圈架的中央开口中，其中，磁芯的端部区段侵入密封元件中，该密封元件设置在线圈架的面向阀腔的端部处。密封元件封闭容纳罩壳的面向阀腔的敞开的密封端并且由此建立其密封效果，即磁芯被插入密封元件中，其中，磁芯的侵入密封元件中的端部区段将密封元件的材料径向地压向容纳罩壳的边缘，使得容纳罩壳的内腔相对阀腔密封。通过密封元件的该压紧，同时实现，线圈架相对磁芯可靠地密封。这由此来实现，即密封元件的材料在磁芯压入线圈架中时主要被径向地挤压并且在压力下填充在磁芯与容纳罩壳的环形凸肩之间的缝隙。
为了建立足够的压紧力，设置成，密封元件的内直径被扩展大约1%至12%的量、尤其大约2%至6%的量。
如果磁芯被插入密封元件中，以树脂来浇注带有线圈架、线圈和插入的磁芯的容纳罩壳。
附图说明
本发明的另外的特征由另外的优选技术方案、说明书和附图(在其中接下来示出本发明的详细说明的实施例)得出。其中：
图1显示穿过以第一实施形式的电磁式燃料阀的示意性的剖面，
图2以示意图显示磁芯插入线圈架中，
图3以放大的示意图根据图2中的细节III显示磁芯的侵入在线圈架处的密封件中的端部区域，
图4以放大图根据图2中的细节IV显示在线圈架的容纳罩壳与密封元件之间的密封，
图5显示穿过电磁式燃料阀的另一实施例的示意性的剖面。
具体实施方式
在图中示出的电磁式燃料阀包括电磁驱动器1，其接通与阀座26相关联的阀元件2。
电磁驱动器1主要包括优选地柱状的容纳罩壳4，其可构造成柱状衬套的形式。容纳罩壳4不仅在它的面向阀腔3的密封端5处而且在背对阀腔3的装配端6处敞开。在容纳罩壳4的内腔7中容纳有线圈架8，其中，线圈架8基本上充填内腔7。在线圈架8上保持有电气线圈9，其以未详细示出的方式被通电以操纵电磁式燃料阀10。磁芯11被插入线圈架8中，其中，磁芯11的面向阀腔的端部区段12处于容纳罩壳4的敞开的密封端5中。在其联接端13处，磁芯11基本上封闭容纳罩壳4的敞开的装配端6，其中，在容纳罩壳4与磁芯11的联接端13之间构造有用于线圈9的电起接头的穿引部(Durchfuehrung)，如图1所示。
容纳罩壳4的面向阀腔3的敞开的密封端5具有环形凸肩14，其限制敞开的密封端5。环形凸肩14构造有内壁15，其大约同轴于容纳罩壳4的壁部。内壁15限制在敞开的密封端5中的开口16，其中，开口16同轴于容纳罩壳4的或者说电磁驱动器1的纵向中轴线17。
此外，环形凸肩14具有面向内腔7或线圈架8的内肩18，其肩面19相对于容纳罩壳4的壁成角度20。肩面19形成锥状的环面。
肩面19的角度20通常构造成大于90°；在所示出的实施例中，角度20为大约145°至150°。
环形凸肩14可构造为对线圈架8到容纳罩壳4中的插入深度的止挡。
环形凸肩14的背对容纳罩壳4的内腔7的端侧21同时形成容纳罩壳4的面向阀腔3的外部的端侧。端侧21限制阀腔3。
磁芯11的面向阀腔3的端部区段12密封地处于开口16中。对此，设置有密封元件22，其压紧地处在磁芯11的端部区段12与环形凸肩14的内壁15之间。由此，电磁驱动器1相对阀腔3完全密封，从而可靠地防止液体进入容纳罩壳4的内腔7中。
在根据图1的实施例中，阀腔3构造在优选地柱状构造的阀罩壳23中，阀罩壳23密封地被推到容纳罩壳4上。阀腔3通过流入部24与输送燃料的腔50相连接；在所示出的实施例中，流入部24设置为在阀罩壳23的柱状壁中的径向孔。
环形地构造的腔50构造在罩壳48中，在罩壳48中燃料阀10被插入容纳孔中。通过密封件45和46、优选地O型圈，腔50相对燃料阀密封。流入部24将填充燃料的腔50与阀腔3相连接。
此外，阀腔3具有中央流出部25，其在所示出的实施例中处在电磁驱动器的纵向中轴线17上。流出部25作为拱顶式的突起设置在阀腔3中；自由的拱顶端部形成阀座26，阀元件2与其相关联。阀元件2在阀腔3中通过弹簧板27、弹簧膜片等被保持与阀座26对齐，其中，在所示出的燃料阀10的静止位置中阀元件2在弹力下密封地被保持在阀座26上。
弹簧板27具有缺口，使得阀元件2完全被位于阀腔3中的液体包围。
容纳罩壳4和磁芯11由可磁化的材料构成并且是磁回路28的部分。如果给线圈9通电，建立磁场29。通过磁场29的力，与磁芯11的端部区段12相对而置的阀元件2被磁性地吸引并且在箭头方向43上从阀座26抬起。位于阀腔3中的液体、尤其燃料可通过流出部25流出。如果切断电流，磁场29瓦解，而由磁性的材料构成的阀元件2在弹簧作用下被回位到阀座26上。流出部25被封闭。
密封元件22构造成使得其在磁芯11的处于密封元件中的端部区段12扩展密封元件22并且将密封元件22的材料径向地压向外罩壳4的开口16的内壁15。由此获得阀腔3相对容纳罩壳4的内腔7的良好密封。
密封元件22不仅在容纳罩壳4与线圈架8之间起作用；密封元件22同时将磁芯11相对线圈架8密封，从而可靠地防止液体从阀腔3渗入容纳罩壳4的内腔7中。
在所示出的实施例中，密封元件22设置在线圈架8的轴向端部8a处；在特别的设计方案中，密封元件22一体地模制在线圈架8的轴向端部8a处。在此，密封元件22由可变形的塑料构成，该塑料在压力下移动或“流动”，这样使得材料移动。由此将密封元件22在容纳罩壳4的敞开的密封端5的开口16中压紧；由此可在轴向密封长度l上获得高的密封效果。
应根据图2至4的示意图来阐述被压紧的密封元件22的原理。相同的部件设有与在图1中相同的附图标记。
线圈架8被插入容纳罩壳4的内腔7中，其中，线圈架具有用于线圈9的容纳区段8'。容纳区段8'通过端壁30和31来限制。
在线圈架8的一端部8a处模制密封元件22，其中，密封元件22可以是线圈架8的端壁31的部分。
如图2(夸大地示出)所示，密封元件22具有小于柱状的磁芯11的外直径D的内直径d。在该实施例中，未变形的密封元件22的内直径d在结构上比磁芯11的端部区段12的外直径D小大约1%至12%。有利地，未变形的密封元件22的内直径d比磁芯11的端部区段12的外直径D小大约2%至6%。
此外如图2所示，密封元件22在端壁31的外边缘处一方面处于肩部18上而另一方面处在容纳罩壳4的敞开的密封端5的开口16之内。如果现在将磁芯11的端部区段12在箭头方向33上插入线圈架8的中心容纳部32中，磁芯11的端部区段12侵入密封元件22中并且扩展它。为了避免由可变形的塑料构成的密封元件22脱落，设置成构造带有倒圆的头部34(图3)的待插入密封元件22中的端部区段12。优选地，磁芯11的端部区段12朝向其自由端逐渐尖细地来构造，如以虚线所示(图3)。
随着将磁芯11的端部区段12插入密封元件22的构造有较小的直径d的中央开口35中，将密封件22的材料径向向外挤，其中，材料(如以箭头36所示)径向向外移动、尤其“流动地”移动并且密封地贴靠到环形凸肩14的内壁15处，即密封在密封端5中的开口16。
如果磁芯11的端部区段12完全被插入密封件中，磁芯11的端部区段12的自由的端侧大约处在带有容纳罩壳4的端侧21的平面中；适宜地，磁芯11的端部区段12的端侧与容纳罩壳4的端侧21具有较小的距离。
通过密封元件的材料按照图2中的箭头方向36的移动，在密封元件22自身与容纳罩壳4的敞开的密封端5之间也获得液密的密封。密封元件22的材料压紧地处在磁芯11的端部区段12与环形凸肩14之间；如图1所示，磁芯11的端部区段12侵入环形凸肩14中，从而得到大约相应于环形凸肩14的内壁15的轴向高度的轴向密封长度l。
如果磁芯11的端部区段12完全被插入密封元件22中，磁芯11的端部区段12的外周缘作为第一密封面40在磁芯11的端部区段12的周缘上被密封；通过密封元件22的材料的压紧和移动，也得到在密封元件22与环形凸肩14的内壁15(其形成第二密封面41)之间的密封。
如果磁芯11通过容纳罩壳4的敞开的装配端6被完全插入且装配到容纳罩壳4中，可使电磁驱动器1准备就绪并且以树脂来浇注带有线圈架8、线圈9和插入的磁芯11的容纳罩壳4。浇注材料37(图1)确保电磁驱动器1还在容纳罩壳4的装配端6或尤其柱状地实施的磁芯11的联接端13的侧面上的流体密封的封闭；浇注材料37同时可被用作形成罩壳壁的材料，如图1所示。
根据图5的实施例在基础结构上相应于根据图1的实施例，因此，对相同的部件使用相同的附图标记。
如果在根据图1的实施例中将阀腔3密封地推到容纳罩壳4的密封端5上，则在根据图5的实施例中构造有柱状的延长部38，其超过容纳罩壳4的密封端5。阀芯39被插入柱状的延长部38中，阀座26构造在阀芯39处。阀元件2处于阀腔3之外并且通过处于阀腔3中的弹簧板27和装配销42被保持。装配销42伸过流出部25，其同心于纵向中轴线17构造在阀芯39中。延长部38可由形成罩壳的铸造材料37形成。
在图5中示出的电磁式燃料阀在无电流的状态中是打开的；如果给线圈9通电，磁性装配销42逆着弹簧板27的弹簧的力被吸引，由此阀元件2封闭流出部25。如果切断电流，装配销42落下而阀元件2从阀座26抬起；流出部25打开。

Claims (17)

1.一种电磁式燃料阀，其带有阀腔(3)；带有阀元件(2)和与所述阀元件(2)相关联的阀座(26)，其中，所述阀腔(3)由电磁的驱动器(1)限制，电磁的所述驱动器(1)使所述阀元件(2)相对于所述阀座(26)运动，并且所述驱动器(1)具有容纳罩壳(4)，在其中容纳有线圈架(8)，在所述线圈架(8)上保持有电气线圈(9)；以及带有插入所述线圈架(8)中的磁芯(11)，其以端部区段(12)与所述阀元件(2)相对而置，其中，所述容纳罩壳(4)和所述磁芯(11)是磁回路(28)的部分，并且在所述容纳罩壳(4)的面向所述阀腔(3)的敞开的密封端(5)处在所述磁芯(11)的端部区段(12)与所述容纳罩壳(4)的密封端(5)之间布置有密封元件(22)，其特征在于，所述密封元件(22)模制在所述线圈架(8)的端部(8a)处，所述磁芯(11)的处于所述线圈架(8)中的端部区段(12)扩展所述线圈架(8)的端部(8a)并且所述磁芯(11)的端部区段(12)将所述线圈架(8)的材料径向地压向所述容纳罩壳(4)的密封端(5)的边缘并且所述线圈架(8)的被挤压的材料形成所述密封元件(22)且将所述阀腔(3)相对所述容纳罩壳(4)的内腔(7)密封。
2.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述密封元件(22)将所述磁芯(11)相对所述线圈架(8)密封。
3.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述磁芯(11)的处于所述密封元件(22)中的端部区段(12)朝向其自由端逐渐尖细地来构造。
4.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述密封元件(22)模制在所述线圈架(8)的轴向端部(8a)处。
5.根据权利要求4所述的燃料阀，其特征在于，所述密封元件(22)一体地模制在所述线圈架(8)的轴向端部(8a)处。
6.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述密封元件(22)由可变形的塑料构成。
7.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述容纳罩壳(4)的面向所述阀腔(3)的敞开的密封端(5)具有内部的环形凸肩(14)，其限制敞开的所述密封端(5)，并且所述密封元件(22)靠在所述环形凸肩(14)上。
8.根据权利要求7所述的燃料阀，其特征在于，所述环形凸肩(14)具有内壁(15)，其限制在所述容纳罩壳(4)的敞开的密封端(5)中的开口(16)并且大约同轴于所述容纳罩壳(4)的壁部。
9.根据权利要求8所述的燃料阀，其特征在于，所述密封元件(22)压紧地处在所述磁芯(11)的端部区段(12)与所述环形凸肩(14)的内壁(15)之间。
10.根据权利要求7所述的燃料阀，其特征在于，所述环形凸肩(14)具有面向所述线圈架(8)的带有肩面(19)的内肩(18)，并且所述肩面(19)与所述环形凸肩(14)的内壁(15)包围大于90°的角度(20)。
11.根据权利要求7所述的燃料阀，其特征在于，所述环形凸肩(14)构造为对所述线圈架(8)到所述容纳罩壳(4)中的插入深度的止挡。
12.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述线圈架(8)的未变形的端部(8a)具有比所述磁芯(11)的端部区段(12)的外直径(D)更小的自由内直径(d)。
13.根据权利要求12所述的燃料阀，其特征在于，所述线圈架(8)的未变形的端部(8a)的内直径(d)比所述磁芯(11)的端部区段(12)的外直径(D)小1%至12%。
14.一种用于将燃料阀(10)的电磁驱动器(1)的容纳罩壳(4)的内腔(7)相对阀腔(3)密封的方法，其中，所述阀腔(3)关联有阀元件(2)和阀座(26)，其中，所述阀腔(3)由电磁的所述驱动器(1)限制，并且在所述驱动器(1)的容纳罩壳(4)的内腔(7)中容纳有线圈架(8)，在所述线圈架(8)上保持有电气线圈(9)，其中，将磁芯(11)插入所述线圈架(8)中，并且所述线圈架(8)的面向所述阀腔(3)的端部(8a)承载密封元件(22)，其中，所述密封元件(22)模制在所述线圈架(8)处，并且所述容纳罩壳(4)具有面向所述阀腔(3)的敞开的密封端(5)，其中，所述密封元件(22)封闭所述容纳罩壳(4)的敞开的密封端(5)，并且所述磁芯(11)经由所述容纳罩壳(4)的背对所述阀腔(3)的轴向的装配端(6)被插入所述线圈架(8)中，其中，所述磁芯(11)的侵入所述线圈架(8)中的端部区段(12)将所述线圈架(8)的材料径向地压向所述容纳罩壳(4)的密封端(5)的边缘，使得所述线圈架(8)的被挤压的材料形成所述密封元件(22)，其将所述容纳罩壳(4)的内腔(7)相对所述阀腔(3)密封。
15.根据权利要求14所述方法，其特征在于，所述线圈架(8)的材料在所述磁芯(11)压入所述线圈架(8)中时被挤压。
16.根据权利要求14所述方法，其特征在于，所述线圈架(8)的内直径(d)被扩展1%至12%的量。
17.根据权利要求14所述方法，其特征在于，在所述密封元件(22)压紧之后以树脂来浇注带有所述线圈架(8)、所述线圈(9)和插入的所述磁芯(11)的所述容纳罩壳(4)。
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