CN112539295A - 电磁阀、具有该电磁阀的组件以及泵单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁阀(4)，具有线圈(30)、电枢(32)、阀座(38)、阀元件(36)和弹簧(40)，其中阀元件(36)能够通过电枢(32)压靠在阀座(38)上且弹簧(40)推动电枢(32)远离阀座(38)，其特征在于，所述电枢(32)配有永磁体(44)。本发明还涉及一种组件，具有所述类型的电磁阀(4)和一组控制电子器件(3)，其中，该组控制电子器件(3)配置成用于向线圈(30)施加具有可变极性的励磁电流。

Description

电磁阀、具有该电磁阀的组件以及泵单元

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，具有线圈、电枢、阀座、阀元件和弹簧，其中阀元件能够通过电枢压靠在阀座上且弹簧推动电枢远离阀座。本发明还涉及一种具有所述类型的电磁阀和一组控制电子器件的组件，并且涉及一种用于提供液压压力以操作机动车辆的动力传动系中的致动器的泵单元。

背景技术

所述类型的电磁阀尤其可以用于泵组件，通过该泵组件提供液压压力用于操作机动车辆的动力传动系中的致动器。致动器尤其可以是离合器或变速器致动器，通过该离合器或变速器致动器，离合器可被打开或闭合，或者变速器的传动比级可被接合或脱离。

下面将基于图1示意性地描述所述类型的泵组件。

泵组件具有作为主要组成部分的驱动马达1、泵2、一组控制电子器件3、两个电磁阀4、容纳在公共壳体中的两个压力传感器5、以及储存器6。

与此处所示的具有两个电磁阀的实施例相比，也可以使用更多数量的电磁阀。原则上也可以只使用单个电磁阀。

电动马达1可以是驱动泵2的无刷电动马达。泵2可被设计为旋转滑动泵，特别是辊式泵(roller cell pump)。泵2从储存器6吸入流体并具有两个相互独立的压力出口，其中每个压力出口设置为用于向泵组件的两个相互独立的压力出口20中的相应一个提供供应。

止回阀22布置在泵2的每个压力出口D的下游。电磁阀4的入口24在每种情况下位于止回阀22的出口的下游。以取决于设定点压力和在压力传感器5处测量的实际压力的方式，每个电磁阀4被致动，使得期望的液压压力在泵组件的压力出口20处占主导。多余的液压流体通过回流管路26被直接引导回储存器6中。

电磁阀4被设计为比例阀。

为了关闭相应的电磁阀，对电磁阀的线圈进行励磁，以使电枢(可能通过插入的柱塞)作用在阀元件上，并抵抗弹簧的作用而将其压靠在阀座上。如果要再次打开电磁阀，则会中断至线圈的电流供应。然后，阀元件(与电枢一起)被弹簧推离阀座，从而再次打开通过电磁阀的流道。

已经发现，在某些运行状态下，电磁阀不能足够快地打开，从而使得泵组件的相应压力出口20处的压力不能足够快地下降。

发明内容

本发明的目的是改进在引言中提到的类型的电磁阀，使得在电磁阀停用时阀座被更快地打开。

为了实现该目的，在引言中提到的类型的电磁阀的情况下，根据本发明规定，电枢配有永磁体。永磁体产生磁力或磁通量，通过该磁力或磁通量可以提高电磁阀的打开速度。

在本发明的第一实施例中规定，永磁体布置在电磁阀的磁路中。“布置在磁路中”是指将永磁体布置成使得即使在线圈未被励磁的情况下，在磁路中也存在磁场强度。以这种方式，电枢被永久地作用，使得其试图将阀元件推向阀座。换句话说：永磁体“模拟”以低电流的线圈的励磁，从而沿阀座关闭的方向推动电枢。通过将弹簧构造成具有比常规更大的弹簧刚度来抵消阀元件朝向阀座的这种永久预加载。例如，弹簧可施加约3N的打开力，而常规地在这种电磁阀中，弹簧提供的打开力为约1N。

在从制造方面出发简单直接的实施例中规定，永磁体布置在电枢的背离阀座的一侧。例如，永磁体可被粘结在那里。

在从制造方面出发更复杂的实施例中规定，永磁体布置在电磁阀的电枢中，并且将所述电枢分成面向阀座的部分和背离阀座的部分。在该实施例中，永磁体产生更大的磁场强度。

在替代实施例中规定，永磁体布置在电枢的面向电磁阀的轭的端侧，并且另一永磁体布置在轭上，其中两个永磁体彼此排斥。两个永磁体的排斥作用还确保当线圈的励磁电流停用时通过电磁阀的流道会更快地打开。

优选地规定，支撑有弹簧的柱塞连接至电枢。柱塞确保在一侧的电枢与在另一侧的阀座之间的空间分隔，这在功能上是有利的。

本发明还通过一种具有电磁阀和一组控制电子器件的组件来解决，电磁阀在电磁阀的磁路中布置有永磁体，其中该组控制电子器件配置成用于向线圈施加具有可变极性的励磁电流。通过该组控制电子器件，当电磁阀打开时，可以施加与电磁阀关闭的电流相反的电流。这样，永磁体在磁路中的作用被补偿或甚至被过度补偿，使得弹簧可以非常快速地将阀元件从阀座上抬起。

根据本发明的电磁阀可以特别有利地用于提供液压压力以操作机动车辆的动力传动系中的致动器的泵单元，特别是用于操作离合器或变速器的致动器，其中提供了泵、用于液压流体的储存器和至少一个这样的电磁阀。

根据本发明的电磁阀可以特别有利地用于致动车辆变速器的离合器致动器。在这里常规的液压流压力(3至5bar)的情况下，则有利地使用施加约3N的打开力的弹簧(而不是常规使用的具有1N的打开力的弹簧)。

附图说明

下面将基于各种实施例描述本发明，这些实施例在附图中示出。在图中：

-图1示意性地示出了具有电磁阀的泵组件；

-图2以截面图示出了可用于图1的泵组件并且根据本发明第一实施例设计的电磁阀；

-图3以截面图示出了构成相对于图2所示的第一实施例的变型的电磁阀；

-图4以截面图示出了根据第二实施例的电磁阀，其可用于图1的泵组件；以及

-图5以截面图示出了根据相对于第二实施例的变型的电磁阀。

具体实施方式

图2示出了电磁阀4，其可用于图1所示并在引言中描述的泵组件。电磁阀具有线圈30，电枢32可移动地布置在线圈30的内部空间中。电枢通过柱塞34作用在阀元件36上，阀元件36可以与阀座38相互作用。柱塞被弹簧40推入打开位置，在该位置其与阀座38间隔开。

这里，由铁磁材料构成的轭42布置在线圈30的面向阀座38的该侧。当电枢32位于图2所示的打开位置时，在轭42和电枢32之间存在气隙。所述气隙至少与在阀关闭期间由电枢32执行的行程一样大。

永磁体44固定地连接到电枢32。在所示的示例性实施例中，所述永磁体附接到电枢32的背离阀座38的该端侧。

永磁体44是环形的，并且具有外径和内径，其对应于在这种情况下中空电枢32的尺寸。

永磁体44可以粘结到电枢32的端侧。

由于其布置在电枢32的端侧，永磁体44位于电磁阀的磁路中。因此，所述永磁体在穿过电枢32、轭42并且在线圈30外部、回到电枢32的磁路中产生磁场强度，其试图减小气隙的尺寸。换句话说：由于永磁体44，即使当线圈30未通电时，试图关闭阀元件36的力也施加在电枢32上。

通过将弹簧40的刚度选择成大于常规来抵消在静止状态下存在的此关闭力。在特定实施例中，约3N的打开力是合适的。

为了关闭阀元件36，线圈30以常规方式由一组控制电子器件通电。由于从永磁体44产生了额外的磁场强度，尽管弹簧40具有更大的打开力，电磁阀仍以与常规电磁阀大致相同的方式关闭。

当要打开电磁阀时，线圈以与电磁阀关闭期间的极性相反的极性通电。这样，电枢32在打开方向上受力。简而言之，由此补偿了由永磁体44产生的关闭力。由于弹簧40的更大的打开力，电磁阀4完全比常规阀打开得更快。

图3示出了相对于图2的实施例的实施例变型。对于从图2的电磁阀已知的部件使用相同的附图标记，并且在这方面，参考上面的说明。

图2的电磁阀与图3的电磁阀之间的区别在于，在图3的电磁阀中，永磁体44布置在电磁阀的电枢中，也就是说将此分成两部分32A、32B。这里，部分32A布置在阀座的一侧并且连接到柱塞34，而部分32B在背离阀座38的一侧从线圈30突出。

因为永磁体44布置在电枢32内，所以它比在图2的实施例中布置在电枢32的端侧的永磁体44稍微更有效。相反，根据图3的电磁阀的电枢在生产方面的支出稍微更大。

图4示出了根据本发明的电磁阀的第二实施例。对于从图2已知的部件使用相同的参考标记，在这方面，请参考上面的说明。

一方面的图2和3的电磁阀与另一方面的图4的电磁阀之间的区别在于，在图4的电磁阀的情况下，永久磁通并非通过一个永磁体来实现，而是其是设置两个永磁体44、45的情况，其中一个布置在电枢32上，而另一个以静态方式布置在电磁阀4上。在所示的实施例中，以静态方式布置的永磁体45布置在轴承支架43上，以相对地位于气隙处。

永磁体44、45以相反的极性布置，使得它们彼此排斥。相应地，气隙越小，产生的力就逐渐增大，该力推动电枢32并因此柱塞34进入打开位置。因此，两个永磁体44、45之间的该排斥力在与弹簧40的力相同的方向上起作用。因此，永磁体44、45之间的排斥力有助于电磁阀4的快速打开。

为了补偿永磁体44、45之间的排斥力，与不存在永磁体的情况相比，为了关闭电磁阀，线圈30必须以更高的电流励磁。

图5示出了相对于图4所示的电磁阀的设计变型。对于从图4的电磁阀已知的部件使用相同的附图标记，在这方面，参考上面的说明。

图4的实施例与图5的变型之间的区别首先在于，在图5的变型中，永磁体44、45布置在气隙的外部。而且这里，永磁体45的形状类似于盘簧。

另一区别在于，在图4的实施例中(以与图2和3的电磁阀相同的方式)，在柱塞34与轭42或轴承支架43之间存在径向自由空间，而在图5的变型中，柱塞34安装在轴承支架43中(参见所示的轴承衬套50)。在这种情况下，电枢32和轴承支架43之间的空间通过延伸穿过轴承支架43的通风通道52通风。

Claims (9)

1.一种电磁阀(4)，具有线圈(30)、电枢(32)、阀座(38)、阀元件(36)和弹簧(40)，其中阀元件(36)能够通过电枢(32)压靠在阀座(38)上且弹簧(40)推动电枢(32)远离阀座(38)，其特征在于，所述电枢(32)配有永磁体(44)。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述永磁体(44)布置在电磁阀(4)的磁路中。

3.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，所述永磁体(44)布置在电枢(32)的背离阀座(38)的一侧。

4.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，所述永磁体(44)布置在电磁阀(4)的电枢(32)中，并且将所述电枢分成面向阀座(38)的部分(32A)和背离阀座(38)的部分(32B)。

5.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述永磁体(44)布置在电枢(32)的面向电磁阀(4)的轭(43)的端侧，并且另一永磁体(45)布置在轭(43)上，其中，两个永磁体(44、45)彼此排斥。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，支撑有所述弹簧(40)的柱塞(34)连接至电枢(32)。

7.一种组件，具有根据权利要求1至4中任一项所述的电磁阀(4)和一组控制电子器件(3)，其中，该组控制电子器件(3)配置成用于向线圈(30)施加具有可变极性的励磁电流。

8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述弹簧(40)施加约3N的打开力，并且所述电磁阀(4)被分配给车辆变速器的离合器致动器。

9.一种用于提供液压压力以操作机动车辆的动力传动系中的致动器的泵单元，特别是用于操作离合器或变速器的致动器，该泵单元具有泵(2)、用于液压流体的储存器(6)和至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的电磁阀(4)。

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