CN105556187B - 阀，尤其是电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制流体、尤其液压液的阀(1)，其具有第一联接开口(4)、第二联接开口(5)、初级(2)和主级(3),初级具有第一阀座(7)和可移位的第一关闭体(6)，主级具有第二阀座(19)和可移位的第二关闭体(13)，其中，第二关闭体(13)具有通孔(15)，该通孔配属于第一阀座(7)。设置成，在从第一联接开口(4)至初级(2)的流动路径中，通过流动路径的变窄形成过滤间隙(28、31)。

Description

阀，尤其是电磁阀
技术领域
本发明涉及一种用于控制流体、尤其液压液的阀，尤其是电磁阀，其具有第一联接开口和第二联接开口、初级以及主级，该初级具有第一阀座和可移位的第一关闭体，该主级具有第二阀座和可移位的第二关闭体，其中，第二关闭体具有通孔，该通孔配属于第一阀座。
背景技术
从现有技术中已知开头提及的类型的阀。在汽车制造中例如在液压制动系统中使用这种类型的阀，以便控制气体或液体(尤其制动液)的进入或排出，或者以便控制以及调整流动方向。从车辆制动设备的领域中已知各种不同的系统，在其中，主动或部分主动式的压力建立经由具有初级或者主级的二级阀来实现。在此，通常将阀设置成高压切换阀，在其激活或者操纵的情况下开启在主制动缸(初级回路)与泵元件(次级回路)之间的流动路径。二级式的构造方案也实现了能够在高压力差的情况下打开阀或者说开启流动路径。在此，初级回路联接到第一联接开口处，并且次级回路联接到第二联接开口处，两个关闭体处于第一联接开口与第二联接开口之间。在此，为第一联接开口通常配有用于拦截比较大的、不应进入初级回路中的杂质颗粒的过滤器，尤其径向过滤器。如果流动路径由于压力条件从第二联接端引导至第一联接端，那么杂质颗粒相应地聚集在过滤器处。如果压力条件发生变化，使得流动路径从第一联接端引导至第二联接端，那么杂质颗粒又被冲走并且向初级的方向导引。然而，因为初级通常具有较小的行程并且具有较小的流通开口，比较大的杂质颗粒可能引起初级的堵塞或阻塞，这可导致阀的功能失灵。
发明内容
根据本发明的阀具有如下优点：以简单的方式保证流体的过滤并且尤其防止初级的卡住和/或阻塞，其中，可取消设置额外的(过滤)元件。根据本发明的阀的特征在于，在从第一联接开口至初级的流动路径中，通过流动路径的变窄形成过滤间隙。因此设置成，在从第一联接开口(其与过滤器相关联)至初级的流动路径中形成过滤间隙。过滤间隙通过流动路径的变窄形成，其中，在生产阀时可调节过滤间隙的尺寸。从第一联接开口输送至初级的所有液压介质穿引通过过滤间隙，从而相应地实现了在通往初级的路径上过滤液压介质。适宜地，过滤间隙的尺寸选择成滤除比较大的杂质颗粒，该杂质颗粒也由优选地与第一联接开口相关的过滤器拦截。由此能够以简单的方式确保初级免于卡住和/或阻塞，而尤其不必在流动路径中构建额外的过滤元件。优选地，第一关闭体和第二关闭体布置成可沿轴向移位。
根据本发明的一种有利的改进方案设置成，第二关闭体局部地可沿轴向移位地布置在阀套中，其中，第一阀座位于阀套内，并且其中，流动路径通过至少一个径向开口引导到阀套中。因此，液压介质通过径向开口到达阀套的内腔中，第一阀座和由此初级位于该内腔中。优选地，根据本发明的一种实施形式设置成，径向开口构造裂口状，以便形成过滤间隙。由此，已在阀套的外侧处阻止杂质颗粒到达初级。优选地设置有多个径向开口，该多个径向开口相应形成过滤间隙。
根据本发明的一种优选的改进方案设置成，至少一个径向开口沿轴向构造在伸入阀套中并且分配给第一关闭体的操纵元件的高度上，其中，如之前说明的那样，过滤间隙通过径向开口形成或者优选地沿径向构造在操纵元件与阀套之间。为此，相应地如此选择操纵元件的外直径和阀套的内直径，即，在至少一个轴向区段中形成过滤间隙。优选地，过滤间隙在操纵元件或者说阀套的整个周向上延伸。备选地可设置成，过滤间隙在在操纵元件与阀套之间的一个或多个周向节段上延伸。优选地，操纵元件构造成衔铁，该衔铁在阀的位置固定的励磁线圈通电时尤其沿轴向移位，以便将第一关闭体尤其克服弹簧力压向第一阀座或者从第一阀座松开。根据本发明的一种优选的实施方式，操纵元件和关闭体构造成彼此成一体。
根据本发明的一种有利的改进方案设置成，径向开口构造成在阀套的侧壁中的穿孔。如之前说明的那样，穿孔也可构造成裂口状，以便形成所述或者另一过滤间隙。通过构造成穿孔的方案，径向开口可设置在阀套中的任意的轴向高度上。
根据本发明的一种备选的实施方式设置成，径向开口优选地构造在阀套的分配给操纵元件的端侧与操纵元件之间。由此可取消将穿孔引入阀套的侧壁中。此时，流动路径从第一联接开口通过端侧的径向开口(其沿轴向形成在操纵元件与阀套之间)引导至阀套的内腔中，其中，在通往初级的路径上，流动路径如之前说明的那样由于过滤间隙变窄。
优选地，操纵元件对此在其面向阀套的外周侧上具有至少一个轴向槽，该至少一个轴向槽形成流动路径的区段。径向开口在流动技术上与轴向槽相连接，从而液压介质从径向开口进入轴向槽。优选地，轴向槽的与径向开口相对而置的端部由于过滤间隙而变窄。
根据本发明的一种有利的改进方案设置成，至少一个径向开口沿轴向布置在第二关闭体的高度上，其中，至少一个过滤间隙沿径向构造在第二关闭体与阀套之间。在该情况下，如之前说明的那样，过滤间隙还通过选择直径、尤其关闭体和阀套的直径来限定。适宜地，在此过滤间隙也可在第二关闭体的整个周向上延伸或者包括一个或多个周向节段。
优选地设置成，在此过滤间隙邻接在操纵元件与第二关闭体之间的轴向空气间隙。由此，在流动方向上看去，过滤间隙就直接在这样的空间之前，在该空间中形成初级。因此，液压介质在引入至初级之前被可靠地过滤，并且拦截了比较大的杂质颗粒。
根据本发明的一种有利的改进方案设置成，第二关闭元件利用柱状区段引导通过阀套中的在阀套的背离操纵元件的端侧中的开口，其中，在开口与柱状区段之间形成过滤间隙。因此，在该情况下，液压介质通过在阀套的开口与操纵元件的柱状区段之间的过滤间隙到达第一初级的区域中。优选地，在此取消额外的在过滤器套中的径向开口，从而液压介质仅通过过滤间隙到达初级。优选地，在此过滤间隙也在操纵元件的柱状区段的整个周向上延伸。备选地设置成，过滤间隙在柱状区段的多个周向节段上延伸。由此，尤其保证保留如下区域，在该区域中使得柱状区段沿径向受限定地在阀套的开口中引导，从而例如避免第二关闭元件在阀套中翻倾。
此外，优选地设置成，在流动路径的流动方向上看去，置于过滤间隙之前的是尤其90°的流转向部。通过流转向部实现了将比较大的杂质颗粒从液压介质中逐出/分离，从而流转向部对于流来的杂质颗粒是额外的阻碍。
优选地，在流动方向上置于过滤间隙之前备选的或者额外的是承担多种功能的槽、尤其环形槽。在一方面，该槽使得可能来自一个或多个径向开口的液压介质均匀化并且将其分配到过滤间隙，在另一方面，该槽用于容纳拦截的杂质颗粒。
附图说明
接下来将根据多个实施例详细阐述本发明。其中：
图1以纵剖视图显示了现有技术的二级电磁阀，
图2以纵剖视图显示了有利的阀的第一实施例，
图3显示了第一实施例的细节图，
图4以纵剖视图显示了阀的第二实施例，
图5以横剖视图显示了第二实施例，
图6以纵剖视图显示了阀的第三实施例，
图7以纵剖视图显示了阀的第四实施例，以及
图8以纵剖视图显示了阀的第五实施例。
具体实施方式
图1以简化的纵剖视图显示了二级阀1，该二级阀构造成用于机动车的制动系统的高压切换阀。阀1具有初级2以及主级3，其中，初级2和主级3二者均布置在阀1的第一联接开口4与第二联接开口5之间。联接开口4用于将阀1与制动系统的初级回路、诸如与主制动缸相连接，并且第二联接开口5用于与次级回路、诸如与泵装置相连接。
初级2通过在此构造成阀球的第一关闭体6和第一阀座7形成。阀体6固定地与操纵元件8相连接，该操纵元件可沿轴向在第一阀套9中移位。
为了操纵元件8的移位，沿轴向与操纵元件存在间距地在阀套9中布置有磁极铁芯10，磁极铁芯配属于此处未示出的励磁线圈。通过对励磁线圈通电，借助于磁极铁芯10产生磁场，该磁场在朝磁极铁芯10的方向上拉动就此而言构造成衔铁的操纵元件8。在此，在磁极铁芯10和操纵元件8之间预紧地布置有在此呈螺旋弹簧的形式的压力弹簧11，克服压力弹簧的作用拉动操纵元件以进行阀1的操纵。就此而言，阀1是在无电流的情况下关闭的电磁阀。在未受操纵的状态下，螺旋弹簧11借助于操纵元件8挤压第一关闭体6，以使第一关闭体6靠着第一阀座7。在此操纵元件8沿轴向局部地伸入第二阀套12中，初级2更确切地说第一阀座7位于该第二阀套中。
第一阀座7由第二关闭体13形成，该第二关闭体可沿轴向移位地布置在第二阀套12中。在此，在第二关闭体13中设有在此呈螺旋弹簧形式的另一压力弹簧14，该压力弹簧向操纵元件8的方向挤压第二关闭体13。第二关闭体13具有通孔15，该通孔配属于第一阀座7。因此，通孔15在未操纵电磁阀1的状态下通过第一关闭体6封闭。
第二关闭体13具有轴向区段16，该轴向区段通过阀套12的端侧的开口17突出。阀1还具有第三阀套18，该第三阀套尤其多级地构造成深冲件的形式。阀套12和轴向区段16伸入第三阀套18中，其中，第三阀套18形成第二阀座19，该第二阀座与关闭体13形成主级3地共同作用。阀套18在其自由端部处具有联接开口5。在此，阀套18布置在阀壳体20中，该阀壳体沿径向具有联接开口4。在此，阀套18具有多个径向开口21，径向开口分布地布置在阀套18的周边上并且沿轴向处于联接开口4的高度上。
此外，构造成用于拦截比较大的杂质颗粒的过滤器22配属于联接开口4。
如果次级回路中的压力大于初级回路中的压力，那么液压介质将使关闭体13从第二阀座19分开并且通过过滤器22流至联接开口4，如通过箭头23表示的那样，其中，必要时比较大的杂质颗粒被拦截在过滤器22中。如果通过以下方式操纵阀1，即，借助于操纵元件8将第一关闭体6从第一阀座7拉开，那么液压介质如通过箭头24表示的那样从初级回路流入次级回路。在此又从过滤器22脱落的杂质颗粒可导致初级2阻塞。
图2显示了阀1的有利的改进方案的第一实施例，通过该改进方案可靠地防止初级2卡住或者堵塞。为此，图2以放大的纵剖视图显示了阀1的细节视图。
在操纵元件8的高度上，在阀套12中，多个径向开口25分布地布置在阀套12的周边上。液压介质通过该径向开口25从联接开口4流入阀套12。操纵元件8在其与关闭体6、13相对应的端部处在操纵元件的外周面中具有环形槽26，该环形槽在操纵元件8的整个周边上延伸。在此，环形槽26在操纵元件8的至少一个操纵位置中、尤其如示出的静止位置中位于径向开口的区域中。通过环形槽26形成流转向部27，如在图3中以放大的图示显示的那样。在此，优选地，环形槽26如此构造，即，环形槽具有竖直的侧壁，从而实现90°的流转向。
在根据箭头24的流动方向上看去，紧接着环形槽26的是流动路径的变窄部。在此，操纵元件8的外直径相对于阀套12的内直径如此选择，使得沿径向在操纵元件8与阀套12之间产生狭窄的过滤间隙28。优选地，过滤间隙28的尺寸设定成，使得过滤间隙具有与过滤器22相似或者相同的过滤作用，以便同样阻止从过滤器22脱落和由过滤器22拦截的比较大的杂质颗粒朝初级2的方向流动。在此，过滤间隙28在操纵元件8的整个周向上延伸，并且因此构造为环形过滤间隙。置于过滤间隙28之前的环形槽26一方面引起，通过流转向部使杂质颗粒在到达过滤间隙28之前已从液压介质中去除，并且另一方面引起，尤其通过过滤间隙28拦截的杂质颗粒聚集在环形槽26中，而未堵塞过滤间隙28。
因此，通过该有利的构造方案，防止由过滤器22拦截的杂质颗粒到达初级2并且在此例如卡在第一关闭体6与第一阀座7之间，这将会导致阀1的功能性故障。
根据该实施例，第二关闭体13优选地沿径向密封地布置在阀体12上。
图4以纵剖视图显示了阀1的第二实施例。在接下来说明的实施例中主要仅探讨与上述实施例的不同之处，就此而言，相同的元件设有相同的附图标记，并且对此参阅上述说明。
根据图4的第二实施例与根据图2和图3的第一实施例的不同之处在于，径向开口25并非构造成径向孔，而是构造成在阀套12的面向操纵元件8的端侧处的边缘敞开的凹口29。
在该情况下，操纵元件8优选地具有多个分布地布置在周向上的轴向槽30，该轴向槽使得流动路径24沿操纵元件8转向。在此，轴向槽30与凹口29处于连通连接中。凹口29也可通过阀套12与操纵元件8的轴向间距形成，该轴向间距在阀套12的整个周向上延伸。不仅环形槽26而且轴向槽30可具有方形的、圆形的、曲形的或者多边形的横截面。此外，相应的过滤间隙28也可构造成周向节段状，从而过滤间隙并非在整个周向上延伸，而是仅在一个或多个周向节段上延伸。在该情况下，优选地设置有在周向上分布地布置的多个过滤间隙。轴向槽30(纵向槽)可通过切削加工或者通过冷压成型(冷锻)来实现。此外，图5显示了阀1的沿图4的线A-A的横截面。
图6显示了阀1的第三实施例，第三实施例与上述实施例的不同之处如下，阀套12的径向开口25沿轴向在第二关闭体13的高度上设置成径向孔/穿孔。由此，液压介质在第二关闭体13的区域中到达阀套12中。在该情况下，关闭体13的面向操纵元件8的端部在其外周设有小于阀套12的直径的直径，从而在关闭体13与阀套12之间形成过滤间隙31，该过滤间隙的设计和功能相应于过滤间隙28的设计和功能。通过过滤间隙31也相应地拦截更大的杂质颗粒，从而比较大的杂质颗粒不可到达初级2。在流动方向上看去，优选地相应于流转向部27的流转向部32也置于过滤间隙31之前。
图7显示了阀1的第四实施例，该第四实施例与根据图6的实施例的不同之处在于，取消了径向开口25。取而代之，阀套12的开口17的直径和关闭体13的轴向区段16的外直径选择成形成环状开口33，来自径向开口21的液压介质可通过该环状开口流入阀套12。
图8以纵剖视图显示了阀1的第五实施例，其中，该实施例与上述实施例的不同之处如下，调换了环状开口33和过滤间隙31。为此，如此选择关闭体13的轴向区段16的外直径和阀套12的开口17的内直径，使得在二者之间构造有过滤间隙31。同时，关闭体13的面向操纵元件8的端部在其外周处如此构造，即，在该端部与阀套12之间形成环状开口33。环状开口33与过滤间隙31的不同之处在于，略微地取消流动路径的由此形成的变窄部，并且建立尤其在运行中更小的背压，以及在该部位处没有过滤杂质颗粒。但是当然也可考虑的是，环状开口33也构造成过滤间隙，以便整体提高过滤作用。也可考虑的是，阀1设有多于在此示出和说明的仅仅两个阀级。同样可考虑的是，不可沿轴向、而是例如可沿径向移位和/或旋转地布置第一关闭体和/或第二关闭体。

Claims (14)

1.一种用于控制流体的阀(1)，该阀具有第一联接开口(4)、第二联接开口(5)、初级(2)以及主级(3)，该初级具有第一阀座(7)和能移位的第一关闭体(6)，该主级具有第二阀座(19)和能移位的第二关闭体(13)，其中，所述第二关闭体(13)具有通孔(15)，所述通孔配属于所述第一阀座(7)，其特征在于，在从所述第一联接开口(4)至所述初级(2)的流动路径中，通过所述流动路径的变窄形成过滤间隙(28、31)。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第二关闭体(13)局部地布置在阀套(12)中，其中，所述第一阀座(7)位于所述阀套(12)内，并且所述流动路径引导通过在所述阀套(12)中的至少一个径向开口(25)。
3.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述第二关闭体(13)局部地能沿轴向移位地布置在阀套(12)中。
4.根据权利要求2或3所述的阀，其特征在于，所述至少一个径向开口(25)沿轴向构造在伸入所述阀套(12)中并且分配给所述关闭体(6)的操纵元件(8)的高度上，其中，所述过滤间隙(28)沿径向构造在操纵元件(8)与阀套(12)之间。
5.根据权利要求2或3所述的阀，其特征在于，所述径向开口(25)构造成在所述阀套(12)的侧壁中的穿孔。
6.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，所述径向开口(25)构造在所述阀套(12)的分配给所述操纵元件(8)的端侧与所述操纵元件(8)之间。
7.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，所述操纵元件(8)在其面向所述阀套(12)的外周侧上具有至少一个轴向槽(30)，该至少一个轴向槽形成所述流动路径的区段。
8.根据权利要求2或3所述的阀，其特征在于，所述至少一个径向开口(25)沿轴向布置在所述第二关闭体(13)的高度上，其中，所述过滤间隙(31)沿径向构造在所述第二关闭体(13)与所述阀套(12)之间。
9.根据权利要求8所述的阀，其特征在于，所述过滤间隙(31)邻接在操纵元件(8)与第二关闭体(13)之间的轴向空气间隙。
10.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，所述第二关闭元件(13)利用柱状区段(16)引导通过所述阀套(12)的在阀套(12)的背离所述操纵元件(8)的端侧中的开口(17)，其中，在所述开口(17)与所述柱状区段(16)之间形成环状开口(33)或者所述过滤间隙(31)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的阀，其特征在于，在流动方向上看去，置于所述过滤间隙(28、31)之前的是流转向部(27、32)和/或槽。
12.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，所述流转向部为90°。
13.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，所述槽是环形槽(26)。
14.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀是用于控制液压液的阀。
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