CN108700201A - 电磁阀、尤其是用于机动车空气弹簧系统的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

一种电磁阀、尤其是用于机动车空气弹簧系统的电磁阀，该电磁阀具有阀封闭体，该阀封闭体在其原始位置中封闭阀出口(20)并且为此由复位弹簧压靠到阀座(11)上。为了辅助打开过程，此外设置阀弹簧(13)。该阀弹簧一方面支撑在阀座体(14)上并且另一方面支撑在弹簧压盖上，该弹簧压盖布置在阀封闭体上。优选地，弹簧压盖(28)的管状部段(32)直接地且横向不可移动地贴靠在阀封闭体上。弹性的密封元件(9)或者可以布置在阀封闭体的端侧上，或者由弹簧压盖的形成保持部(36)的部段侧向地保持。该申请说明密封元件关于弹簧压盖(28)的其它可能的布置结构。

Description

电磁阀、尤其是用于机动车空气弹簧系统的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种电磁阀、尤其是用于机动车空气弹簧系统的电磁阀，该电磁阀包括阀壳体，在该阀壳体中布置阀封闭体/阀芯和具有阀座的阀座体，所述阀座体具有阀出口，其中，阀封闭体能相对于阀座沿打开方向和封闭方向移动，以便打开或封闭阀出口；该电磁阀还包括衔铁，所述衔铁与阀封闭体形成结构组件；该电磁阀还包括沿封闭方向作用于结构组件的复位弹簧；该电磁阀还包括沿打开方向作用于结构组件的阀弹簧，其中，在阀封闭体的朝向阀座的端部上固定有弹性的密封元件，所述密封元件能密封地贴靠在阀座上。
背景技术
这种电磁阀在DE 10 2014 213 235 A1中描述。
为了将密封元件可靠地保持在阀封闭体上，该阀封闭体具有侧凹部段。密封元件具有向内的凸缘，该凸缘接合到该侧凹部段中。
为了制造具有密封元件的阀封闭体，或者将预制的密封元件扣到阀封闭体上，或者为了形成密封元件将塑料喷塑到阀封闭体上。两种方法具有下述缺点：“扣上”难以自动化。在“喷塑”时，在侧凹部段中可能形成空腔(空穴)，其影响了密封元件的功能作用。因此在两种情况下可以预料到的是高废品率。
在阀封闭体和密封元件上的几何变化几乎不能实现，因为在不必延长阀弹簧的情况下，在阀封闭体上用于阀弹簧的支撑面不能被移动。
发明内容
因此本发明基于下述目的，实现一种具有阀封闭体的电磁阀，该电磁阀能可靠地操纵，其中，可以简单且可靠地安装密封元件。此外应实现用于阀弹簧的最佳支撑。
所述目的根据本发明通过下述方式实现，即，在阀封闭体上设置有弹簧压盖(Federtopf)，所述弹簧压盖具有管状部段，所述管状部段包围阀封闭体。弹簧压盖具有凸缘，在所述凸缘上支撑阀弹簧。
因为支撑面不再构成在阀封闭体本身上，而是构成在弹簧压盖上，所以得出了结构上的自由度，即可以关于阀封闭体确定支撑面的位置。
应用弹簧压盖首先能实现，扩大在阀封闭体上的侧凹部段的宽度，以用于接纳密封元件的凸缘。
用于支撑阀弹簧的弹簧压盖例如被套在密封元件上。然而在此存在下述危险：弹簧压盖侧向地在密封元件上移动，这一点随后又对阀性能产生负面影响。
因此本发明进一步提出，弹簧压盖具有管状部段，该管状部段以沿横向方向不可移动的方式直接贴靠在阀封闭体上。
在一种简单的实施方式中，弹簧压盖的部段利用压配合/过盈配合保持在阀封闭体的周面上。为此，弹簧压盖仅需要具有相对短的管状部段，该管状部段不伸出阀封闭体的端侧外。
因为可以自由选择用于弹簧压盖在阀封闭体上的固定点的位置，所以可以自由确定凸缘的位置且进而自由确定用于阀弹簧的支撑面的位置。
优选地，管状部段的与凸缘背离的端部在周面上终止，其中，密封元件布置在阀封闭体的端面上的凹部中。凹部例如可以铣削到阀封闭体的端面中。
然而为了在此省略相应的铣削过程——必须利用其从阀封闭体的端面中加工出凹部，还可以规定，管状部段的与凸缘背离的端部伸出端面外，所述部段的伸出端面外的部分形成用于密封元件的保持部/支架。在这种情况下，可以平整地保留端面，这是因为弹簧压盖的管状部段的下部部分伸出端面外并且全面地保持密封元件。
在另一种实施方式中，弹簧压盖可以具有底板，所述底板贴靠在阀封闭体的端面上。在此，密封元件同样设计成(密封)碗形件，即具有底板和环形壁。
密封元件被放置到弹簧压盖上，从而底板的内表面贴靠在弹簧压盖的底板上，而环形壁的内侧贴靠在弹簧压盖的管状部段上。
因为弹簧压盖的底板被封闭，所以阀封闭体还可以具有纵向孔。这一点使得阀封闭体更轻，从而切换过程能更快速地实现。弹簧压盖的底板朝向一侧密封地封闭纵向孔。
在本发明的另一种实施方式中，阀封闭体设计成导向套，其中，弹簧压盖利用压配合安装到导向套上，并且导向套利用滑动配合/间隙配合在衔铁的设计成导向栓的延长部上引导。这一点实现了简单的安装。首先将橡胶元件喷到弹簧压盖上。然后，将弹簧压盖压到导向套上。如此实现的结构单元可以被推到衔铁的导向栓上。
在本发明的另一种实施方式中，可以省略弹簧压盖。为此，阀封闭体具有活塞凸缘(Kolbenbund)，在所述活塞凸缘上支撑阀弹簧。在此，密封元件或者可以嵌在阀封闭体的端面上的凹部中，或者——如之前所述那样——碗形地构成并且不仅贴靠在阀封闭体的端侧上而且贴靠在其周面上。
阀弹簧本身与密封元件同轴布置并且布置在其高度上。
在这种实施方式中同样可以规定，阀封闭体通过中间体与衔铁连接。在此，中间体由杆构成，所述杆在其中间部段中具有环形凸缘。杆的两个端部一方面插在阀封闭体内的盲孔中并且另一方面插在衔铁的纵向孔中。凸缘位于衔铁和阀封闭体的端面之间。
在另一种实施方式中，阀封闭体具有杆状的延长部，所述延长部伸入到衔铁的纵向孔中。在两个端侧之间设置中间体，所述中间体由具有环形凸缘的套筒形成。凸缘贴靠在衔铁的端侧上，而套筒伸入到阀封闭体的上端侧上的环形凹部中。
附图说明
下面要借助多个实施例详细阐述本发明。其中示出：
图1示出根据现有技术的阀的实施方式，其中同时示出了根据本发明的阀的原则上的整体结构，
图2示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第一实施方式构成，
图3示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第二实施方式构成，
图4示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第三实施方式构成，
图5示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第四实施方式构成，
图6示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第五实施方式构成，
图7示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第六实施方式构成，
图8示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第七实施方式构成，
图9示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第八实施方式构成，
图10示出阀的中间部分的纵截面图，该中间部分根据本发明的第九实施方式构成。
具体实施方式
图1以纵截面图示出电磁阀，其具有多件式的阀壳体17。该阀壳体具有下部壳体区域21，该下部壳体区域以深拉法来制造。下部壳体区域21固定在实心的中部壳体部段22上。在制造成冷锻造部件的、传导磁通的实心的钢壳体部段22上连接薄壁式的、不传导磁通的、优选由不锈钢制成的套筒23，该套筒由塞状的磁芯18封闭。而且磁芯18由成本经济的且足够精密制成的冷锻造部件形成，该冷锻造部件与套筒23在外周上激光焊接。
设计成阀筒的电磁阀在实心的钢壳体部段22的区域中借助外部压冲固定在优选由挤压材料制成的轻金属阀块15中，为此将轻金属塑性压靠到钢壳体部段22的肩部16上，该钢壳体部段——与肩部16背离——支撑在阀块15的孔台阶上。
在磁芯18下方设置在套筒23中引导的衔铁1，该衔铁由圆形或多边形型材通过冷锻造或挤压同样成本非常经济地制成。衔铁1在复位弹簧10的作用下在阀原始位置中利用在逐渐变细的衔铁突起部上能移动地安装的阀封闭体2来封闭在筒状的阀壳体17的阀座体14中设置的阀出口20。阀座体14具有在阀座体14的上端侧上的阀座11，该阀座的形式为包围阀出口20的上部开口的接片。阀封闭体2设计成阀活塞，该阀活塞被施加使得阀封闭体2从阀座11抬起的阀弹簧13的作用。
在阀封闭体2的高度上，压力介质入口19侧向地通入阀壳体17中。在阀座11下方连接阀出口20，该阀出口由在阀座体14中的纵向孔形成。
为了能结合大的阀行程开启大的穿通横截面，衔铁1和活塞状的阀封闭体2根据伸缩原理沿行程方向以能彼此相对运动的方式连接，为此在衔铁1上构造有带动件3，从而在电磁致动衔铁1时，在朝向磁芯18的方向经过了限定的衔铁行程——在该限定的衔铁行程中带动件3经过空行程L直至接触阀封闭体2——之后，利用带动件3使得阀封闭体2在阀弹簧13的辅助下从阀座11抬起。
衔铁1与带动件3和阀封闭体2形成能独立操纵的以及能预先测试的组件，从而带动件3在朝向磁芯18的方向实施衔铁行程时在越过所谓的空行程L之后以简单的方式与阀封闭体2机械接合。
为了在电磁致动衔铁1之后确保完全开启阀出口20，阀封闭体2具有活塞凸缘12，该活塞凸缘持续地被阀弹簧13沿阀打开方向加载，该阀弹簧利用其与阀封闭体2背离的端部支撑在阀座体14上。
为了实现完美的、无噪声的阀封闭，阀封闭体2的、朝向阀座11的端面具有能弹性变形的密封元件9，该密封元件在阀的封闭位置中贴靠在阀座11上。
图1示出在未电磁激励的、封闭的阀原始位置中的电磁阀，其中阀封闭体2的朝向衔铁1的活塞面在复位弹簧10的作用下贴靠在衔铁1的端面上。
原则上，阀弹簧13以下述方式设计，即，该阀弹簧具有足以实现将阀完全打开的弹簧力，然而为了可靠地封闭阀出口20该弹簧力在阀原始位置中小于复位弹簧10的封闭力。
下面的附图说明本发明并且为此分别示出阀的部分部段，即围绕阀封闭体的区域。如果未明确说明变化，则根据本发明的阀如根据图1的阀那样构造。相对于在图1中示出的基本形式的修改尤其是关于附加的弹簧压盖28以及密封元件9的设计方案、布置结构和固定得出。
根据图2，阀封闭体2具有侧凹部段26，其形式为具有相对宽的底部的槽。因此，密封元件9的向内的突出部27可以较为简单地接合到侧凹部段26中，或者说密封元件9可以被无空穴地注塑在阀封闭体2的由侧凹部段26形成的蘑菇状的端部上。然而相对于根据图1的实施方式加宽槽意味着，在根据图1的阀封闭体2上的活塞凸缘12——在其上支撑阀弹簧13——进一步远离阀座11。因此根据图2，设置有弹簧压盖28，其扣到密封元件9上。为此，弹簧压盖28在其一个端部上具有向外的凸缘29，阀弹簧13现在支撑在该凸缘上，并且在其另一个端部上具有向内的凸缘30，该凸缘从下面接合密封元件9的密封面31的边缘。在此，密封元件的密封面31的内部区域保持自由，从而阀座11可以直接贴靠在密封元件9的密封面31上，以便封闭阀出口20。
根据图3同样设置有弹簧压盖28，然而该弹簧压盖不具有向内的凸缘，而是仅具有向外的凸缘29，以用于支撑阀弹簧13。阀封闭体2柱形地构成，其中弹簧压盖28利用其管状的部段32被压到阀封闭体2的周面上。
在阀封闭体2的下端侧上铣削出凹部33，在此盘状构成的密封元件9置于凹部中，其裸露的密封面31在此示出的封闭位置中密封地贴靠在阀座11上。
阀弹簧13在凸缘29的底侧直至阀座体14上的凸肩之间延伸。
在图4中，根据图3的实施方式如下所述地改变，即，弹簧压盖28具有延长的管状部段32，其下部部段35伸出阀封闭体2的下端面外并且在那里向内弯曲两次，从而下部部段35形成用于密封元件9的保持部36，该密封元件——由于其由保持部保持——现在不需要在阀封闭体2的端面中的凹部。
然而如已经在根据图1至图3的前述实施方式中那样，在此可以借助接合剂(胶黏剂)将密封元件固定在阀封闭体上。
在根据图5的实施方式中，弹簧压盖28具有贯通的底板37，该底板位于阀封闭体2的端面之前。弹簧压盖28为了可靠的保持被压到阀封闭体2上。
密封元件9设计成(密封)碗形件，其具有底板38和环形的壁39。密封元件9的底板38的内侧贴靠在弹簧压盖28的底板37上，而壁39的内侧贴靠在弹簧压盖28的管状部段32上。壁39的上边缘延伸至凸缘29。而且在此也可以利用接合剂实现更强的固定。
弹簧压盖28的向外的凸缘29大于密封元件9的外直径，从而在其外部区域中形成用于阀弹簧13的支撑面。
如从图6得出，在这种情况下阀封闭体2可以具有纵向孔40。这一点使得其变得更轻，从而可以预期更快的切换时间。弹簧压盖28的底板37封闭该纵向孔40的一个端部。
尤其是在最后所述的实施方式中还能实现另一种变型，该变型在图7中示出。阀封闭体2设计成导向套41，其形式为深拉部件41。
导向套41同样碗形地构成，其具有向外的凸缘42、管状部段和底板43，在该底板中必要时设置开口44，该开口与在衔铁1中的纵向孔对齐。
衔铁1在其轴线内具有延长部45，该延长部用作导向栓，并且该延长部在直径方面小于其主要部分。在该延长部上引导该导向套41。在导向套41的外侧面上压装弹簧压盖28。
如图8至图10的下面的实施方式示出，原则上可以省略弹簧压盖。在这种情况下，阀封闭体2——如已经在图1中示出——具有环形的活塞凸缘12，阀弹簧13支撑在其上。
在根据图8和图9的实施方式中，阀封闭体2在其端面内具有凹部33，在该凹部中粘接盘状构成的密封元件9。
然而如在图10中所示，还可以在阀封闭体2的端侧上设置无侧凹部段的突起46，在该突起上扣上碗形的密封元件9。
根据图8的实施方式，阀封闭体2具有杆状的后侧的延长部47，该延长部被插到衔铁的纵向孔48中。在阀封闭体2和衔铁1之间设置中间体51，该中间体被压装到延长部47上。为此，中间体51设计成具有凸缘53的套筒52，其中，凸缘53贴靠在衔铁1的下端侧上，并且套筒52在阀封闭体2的上端侧上插入到环绕延长部47的凹部54中。凸缘向外延伸到下述程度，即，该凸缘由带动件3从下面接合在衔铁1上。
根据图9和图10的实施方式，中间体51由杆55构成，该杆在其中间部段中具有环形的凸缘56。该杆55利用一个端部伸入到衔铁1的纵向孔48中，并且利用其另一个端部被压入到阀封闭体2的上端侧的盲孔57中并且因此形成阀封闭体2的一体的组成部分。凸缘56位于衔铁1的和阀封闭体2的端侧之间。凸缘向外延伸到下述程度，即，该凸缘由带动件3从下面接合在衔铁1上。
附图标记列表：
1 衔铁
2 阀封闭体
3 带动件
9 密封元件
10 复位弹簧
11 阀座
12 活塞凸缘
13 阀弹簧
14 阀座体
15 阀块
16 肩部
17 阀壳体
18 磁芯
19 压力介质入口
20 阀出口
21 下部壳体区域
22 钢壳体部段
23 套筒
26 侧凹部段
27 突出部
28 弹簧压盖
29 凸缘
30 凸缘
31 密封面
32 管状部段
33 凹部
34
35 下部部段
36 保持部
37 底板
38 底板
39 环形壁
40 纵向孔
41 导向套
42 凸缘
43 底板
44 开口
45 延长部
46 突起
47 延长部
48 纵向孔
51 中间体
52 套筒
53 凸缘
54 凹部
55 杆
56 凸缘
57 盲孔

Claims (12)

1.一种电磁阀、尤其是用于机动车空气弹簧系统的电磁阀，该电磁阀包括阀壳体，在该阀壳体中布置阀封闭体(2)和具有阀座(11)的阀座体(14)，所述阀座体具有阀出口(20)，其中，阀封闭体(2)能相对于阀座(11)沿打开方向和封闭方向移动，以便打开或封闭阀出口(20)；该电磁阀还包括衔铁(1)，所述衔铁与阀封闭体(2)形成结构组件；该电磁阀还包括沿封闭方向作用于结构组件的复位弹簧(10)；该电磁阀还包括沿打开方向作用于结构组件的阀弹簧(13)，其中，在阀封闭体(2)的朝向阀座(11)的端部上固定有弹性的密封元件(9)，所述密封元件能密封地贴靠在阀座(11)上，
其特征在于，
在阀封闭体(2)上设置有弹簧压盖(28)，所述弹簧压盖具有管状部段(32)，所述管状部段包围阀封闭体(2)，弹簧压盖具有凸缘(29)，在所述凸缘上支撑阀弹簧(13)。
2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，弹簧压盖(28)的管状部段(32)以沿横向方向不可移动的方式直接贴靠在阀封闭体(2)上。
3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，弹簧压盖(28)的管状部段(32)利用压配合保持在阀封闭体(2)的周面上。
4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，管状部段(32)的与凸缘(29)背离的端部在周面上终止，其中，密封元件(9)布置在阀封闭体(2)的端面上的凹部(33)中。
5.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，管状部段(32)的与凸缘(29)背离的端部伸出阀封闭体(2)的端面外，所述部段(32)的伸出端面外的部分形成用于密封元件(9)的保持部(36)。
6.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，弹簧压盖(28)具有底板(37)，所述底板贴靠在阀封闭体(2)的端面上，密封元件(9)设计成碗形件，该碗形件具有底板(38)和环形壁(39)，其中，密封元件(9)被放置到弹簧压盖(28)上，从而其底板(38)的内表面贴靠在弹簧压盖(28)的底板(37)上，而环形壁(39)的内侧贴靠在弹簧压盖(28)的管状部段(32)上。
7.根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，弹簧压盖(28)的底板(37)被封闭，并且阀封闭体(2)具有纵向孔(40)。
8.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，阀封闭体(2)设计成导向套(41)，其中，弹簧压盖(28)利用压配合安装到导向套(41)上，并且导向套(41)利用滑动配合在衔铁(1)的设计成导向栓的延长部(45)上引导。
9.一种电磁阀、尤其是用于机动车空气弹簧系统的电磁阀，该电磁阀包括阀壳体，在该阀壳体中布置阀封闭体(2)和具有阀座(11)的阀座体(14)，所述阀座体具有阀出口(20)，其中，阀封闭体(2)能相对于阀座(11)沿打开方向和封闭方向移动，以便打开或封闭阀出口(20)；该电磁阀还包括衔铁(1)，所述衔铁与阀封闭体(2)形成结构组件；该电磁阀还包括沿封闭方向作用于结构组件的复位弹簧(10)；该电磁阀还包括沿打开方向作用于结构组件的阀弹簧(13)，其中，在阀封闭体(2)的朝向阀座(11)的端部上固定有弹性的密封元件(9)，所述密封元件能密封地贴靠在阀座(11)上，
其特征在于，
阀封闭体(2)具有活塞凸缘(12)，在所述活塞凸缘上支撑阀弹簧(13)，其中，密封元件(9)或者嵌在阀封闭体(2)的端面上的凹部(33)中，或者碗形地构成并且不仅贴靠在阀封闭体(2)的端侧上而且贴靠在该阀封闭体的周面上。
10.根据权利要求9所述的电磁阀，其特征在于，阀弹簧(13)与密封元件(9)同轴布置并且布置在该密封元件的高度上。
11.根据权利要求9或10所述的电磁阀，其特征在于，阀封闭体(2)通过中间体(51)与衔铁(1)连接，其中，中间体(51)由杆(55)构成，所述杆在其中间部段中具有环形凸缘(56)，杆(55)的两个端部一方面插在阀封闭体(2)内的盲孔(57)中并且另一方面插在衔铁(1)的纵向孔(48)中，凸缘(56)位于衔铁(1)和阀封闭体(2)的彼此对置的端面之间。
12.根据权利要求9或10所述的电磁阀，其特征在于，阀封闭体(2)具有杆状的延长部(47)，所述延长部伸入到衔铁(1)的纵向孔(48)中，其中，在衔铁(1)和阀封闭体(2)的两个端侧之间设置中间体(51)，所述中间体由具有环形凸缘(51)的套筒(52)形成，其中，凸缘(51)贴靠在衔铁(1)的端侧上，而套筒(52)伸入到阀封闭体(2)的上端侧上的环形凹部(54)中。
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