CN107289177B - 一种汽车制动用连续常闭电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型汽车制动用连续常闭电磁阀，主要包括阀体、阀座、容纳在阀体和阀座内的动体，动体嵌入阀体内，并位于阀座上部，阀体与动体之间设有复位弹簧，阀座的内部设置有出液通道，出液通道呈上小下大的台阶孔状结构，阀座的上端设置有与出液通道连通的节流孔，节流孔靠近阀座上端的内壁，倾斜呈漏斗状结构，阀座外部的两侧设有进液通道，阀座下部的小径部分的外壁上设有唇形密封圈。本发明有益的效果是：本发明结构能够实现电磁力、弹簧力和液压力在随着电磁阀的完全关闭位置和完全开启位置之间的全行程中至少设置一个力平衡点，使常闭电磁阀在除完全关闭和完全开启之外增加至少一个稳定工作点。

Description

一种汽车制动用连续常闭电磁阀
技术领域
本发明涉及电磁阀结构，尤其是一种新型汽车制动用连续常闭电磁阀。
背景技术
汽车防抱死系统(ABS)以及电子稳定程序系统(ESC系统)常用到常闭电磁阀，用于在特定情况下减小轮缸的刹车压力。现代汽车上大量安装防抱制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。现有ABS/ESC系统的常闭电磁阀被设计成纯粹的换向阀，只能在完全开启或者完全关闭的状态下工作，为非连续性电磁阀，同时在开启或者关闭电磁阀是引起较大压力波动产生较大的噪声。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种可控性好、噪声小的新型汽车制动用连续常闭电磁阀。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种新型汽车制动用连续常闭电磁阀，主要包括阀体、阀座、容纳在阀体和阀座内的动体，动体嵌入阀体内，并位于阀座上部，阀体与动体之间设有复位弹簧，阀座的内部设置有出液通道，出液通道呈上小下大的台阶孔状结构，阀座的上端设置有与出液通道连通的节流孔，节流孔靠近阀座上端的内壁，倾斜呈漏斗状结构，阀座外部的两侧设有进液通道，阀座下部的小径部分的外壁上设有唇形密封圈，动体由动铁和阀杆组成，两者通过注塑形成一体化结构，动铁的上端呈阶梯状结构，阀体内部相应的位置具有对应的台阶状结构。
所述动铁上端的内部设有复位弹簧安装孔，复位弹簧位于复位弹簧安装孔内，动铁的两侧对称布置有动铁油槽，阀杆的上端与复位弹簧相接触，阀杆的底端呈球冠状结构，球冠状结构抵接在节流孔漏斗状的开口位置上，球冠状结构与漏斗状的节流孔开口形成球密封。
所述阀座的外侧套有环滤网，环滤网的上端抵接在阀体的内壁上，环滤网的下端抵接在阀座上端的边缘位置。
所述动铁上端边缘的阶梯状结构从上至下依次为动铁第一台阶面、动铁第二台阶面、动铁锥面，阀体内部的台阶状结构从上至下依次为阀体内部第一台阶面、阀体内部第二台阶面，动铁第一台阶面与阀体内部第一台阶面处于同一水平面上，阀体内部第二台阶面低于动铁第二台阶面，动铁锥面的倾斜角度处于30°～50°之间。
所述阀座与阀体的下端通过挤压变形铆接在一起。
本发明有益的效果是：本发明结构能够实现电磁力、弹簧力和液压力在随着电磁阀的完全关闭位置和完全开启位置之间的全行程中至少设置一个力平衡点，使常闭电磁阀在除完全关闭和完全开启之外增加至少一个稳定工作点，实现电磁阀工作在准静止且部分开启的状态下，同时能够减小因压力脉动引起的噪声。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是电磁阀电流力特性曲线；
图3是不同电流下电磁力随动体行程变化曲线；
图4是电磁力、弹簧力和液压力的复合曲线；
图5是A部结构的局部放大示意图。
附图标记说明：阀体1，阀座2，动铁3，复位弹簧4，出液通道5，节流孔6，进液通道7，唇形密封圈8，复位弹簧安装孔9，阀杆10，动铁油槽11，球冠状结构12，环滤网13，动铁第一台阶面51，阀体内部第一台阶面52，阀体内部第二台阶面53，动铁第二台阶面54，动铁锥面55。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图所示，这种新型汽车制动用连续常闭电磁阀，主要包括阀体1、阀座2、容纳在阀体1和阀座2内的动体，动体嵌入阀体1内，并位于阀座2上部，阀体1与动体之间设有复位弹簧4，阀座2的内部设置有出液通道5，出液通道5呈上小下大的台阶孔状结构，阀座2的上端设置有与出液通道5连通的节流孔6，节流孔6靠近阀座2上端的内壁，倾斜呈漏斗状结构，阀座2外部的两侧设有进液通道7，阀座2下部的小径部分的外壁上设有唇形密封圈8，动体由动铁3和阀杆10组成，两者通过注塑形成一体化结构，动铁3的上端呈阶梯状结构，阀体1内部相应的位置具有对应的台阶状结构。动铁3上端的内部设有复位弹簧安装孔9，复位弹簧4位于复位弹簧安装孔9内，动铁3的两侧对称布置有动铁油槽11，对称布置的动铁油槽可减小动铁运动时的液动力。阀杆10的上端与复位弹簧4相接触，阀杆10的底端呈球冠状结构12，球冠状结构12抵接在节流孔6漏斗状的开口位置上，球冠状结构12与漏斗状的节流孔6开口形成球密封，接触面积大，密封性好，阀口不易泄漏。阀座2的外侧套有环滤网13，环滤网13的上端抵接在阀体1的内壁上，环滤网13的下端抵接在阀座2上端的边缘位置，该结构能防止油液中夹杂物进入电磁阀内。
图2所示为新型连续常闭电磁阀电流力特性曲线，由图可知，通过结构的重新设计，在动铁3的全行程范围内，电磁力(Fm)根据被施加到线圈绕组的电流变化而近似线性的变化该电磁阀相比于常规常闭电磁阀具有更好的受控线性。
图3所示为新型连续常闭电磁阀电磁力(Fm)随动体运动行程变化的力曲线，通过动铁3上端以及对应的阀体1内部位置设计成阶梯状结构，通电产生的随动体行程变化的电磁力(Fm)曲线如所期望的那样随行程的增大呈平缓的下降趋势。具体的电磁力随动体行程变化的曲线可通过动体上端以及对于阀体1内部结构的几何参数来确定。
如图5所示，动铁3上端边缘的阶梯状结构从上至下依次为动铁第一台阶面51、动铁第二台阶面54、动铁锥面55，阀体1内部的台阶状结构从上至下依次为阀体内部第一台阶面52、阀体内部第二台阶面53，作为优选，为了能够获得较平缓的电磁力随行程变化的力特性曲线，动铁第一台阶面51与阀体内部第一台阶面52处于同一水平面上，阀体内部第二台阶面53略低于动铁第二台阶面54，动铁锥面55的倾斜角度处于30°～50°之间为宜。
根据本发明，通过弹簧力(Fs)、液压力(Fp)的合力随动体行程变化曲线与电磁力(Fm)随动体行程变化曲线进行合成，得到如图4所示曲线，可以看出动铁3在完全关闭位置和完全开启位置之间存在另外一个稳定的工作点S0。
本发明的常闭电磁阀在初始状态下，由于复位弹簧4的作用，阀杆19下端球冠状结构12与节流孔6漏斗状开口处接触，节流孔6关闭，电磁阀处于常闭状态。当线圈通电时产生的电磁力(Fm)使可轴向运动的动铁3连同阀杆10在阀体1内部克服复位弹簧4产生的弹簧力(Fs)和克服液压力(Fp)向上方运动，使阀杆10底端球冠状结构12从节流孔6处抬起，从而实现进液通道7、节流孔6、出液通道5之间的液体流动。相比于常规常闭电磁阀，本发明的电磁阀存在一个在达到完全开启位置前的另一个稳定的工作点，在这个工作点弹簧力(Fs)、液压力(Fp)以及电磁力(Fm)实现力的平衡，即其所述的动体在电磁力(Fm)的作用下运动到部分行程，阀杆10从节流口出抬起致一定距离S0，所述电磁阀工作在准静止且部分开启的状态下。当线圈断电时，在弹簧力(Fs)和液压力(Fp)的作用下动体朝下方运动，阀杆10底端的球冠状结构抵接在节流孔6漏斗状开口处，从而切断进液通道和出液通道之间的液体流动。
本发明所述的复位弹簧4相较于常规常闭电磁阀的复位弹簧需要更大的弹簧刚度以此来形成另一个稳定的工作点。电磁阀中所需的液压力随动体行程变化的曲线变化趋势可通过预先设计确定进液通道和出液通道之间流动路径的几何参数来产生。阀座底部设置有端滤网。该种结构防止油液中夹杂物进入电磁阀内。阀座2与阀体1的下端通过挤压变形铆接在一起。
本发明的结构可实现连续调节进液通道与出液通道之间的流体流量，改善了电磁阀动作时的噪声特性。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种汽车制动用连续常闭电磁阀，主要包括阀体（1）、阀座（2）、容纳在阀体（1）和阀座（2）内的动体，动体嵌入阀体（1）内，并位于阀座（2）上部，其特征是：阀体（1）与动体之间设有复位弹簧（4），阀座（2）的内部设置有出液通道（5），出液通道（5）呈上小下大的台阶孔状结构，阀座（2）的上端设置有与出液通道（5）连通的节流孔（6），节流孔（6）靠近阀座（2）上端的内壁，倾斜呈漏斗状结构，阀座（2）外部的两侧设有进液通道（7），阀座（2）下部的小径部分的外壁上设有唇形密封圈（8），动体由动铁（3）和阀杆（10）组成，两者通过注塑形成一体化结构，动铁（3）的上端呈阶梯状结构，阀体（1）内部相应的位置具有对应的台阶状结构；
所述动铁（3）上端的内部设有复位弹簧安装孔（9），复位弹簧（4）位于复位弹簧安装孔（9）内，动铁（3）的两侧对称布置有动铁油槽（11），阀杆（10）的上端与复位弹簧（4）相接触，阀杆（10）的底端呈球冠状结构（12），球冠状结构（12）抵接在节流孔（6）漏斗状的开口位置上，球冠状结构（12）与漏斗状的节流孔（6）开口形成球密封；
所述阀座（2）的外侧套有环滤网（13），环滤网（13）的上端抵接在阀体（1）的内壁上，环滤网（13）的下端抵接在阀座（2）上端的边缘位置；
所述动铁（3）上端边缘的阶梯状结构从上至下依次为动铁第一台阶面（51）、动铁第二台阶面（54）、动铁锥面（55），阀体（1）内部的台阶状结构从上至下依次为阀体内部第一台阶面（52）、阀体内部第二台阶面（53），动铁第一台阶面（51）与阀体内部第一台阶面（52）处于同一水平面上，阀体内部第二台阶面（53）低于动铁第二台阶面（54），动铁锥面（55）的倾斜角度处于30°~50°之间；
所述阀座（2）与阀体（1）的下端通过挤压变形铆接在一起。
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