CN1161022A - 滑动调节式汽车制动装置用限定压力的磁阀门 - Google Patents

Abstract

本发明旨在利用限压作用制造一种关断时噪音小的磁阀门。磁阀门(10)有一个分为两部分的阀门顶杆(23)，其内部阀门顶杆件(26)拥有座阀门(35)的封闭体(51)。此封闭体(51)被外部阀门顶杆件(25)的管状段(57)包围，两者中间有一定距离从而构成一个空隙(59)。压力介质通道(65)由此空隙通到控制室(68)，它位于一个与阀门顶杆(23)共同动作的磁衔铁(22)的远离阀门的端面(69)和一个阀门穹(14)之间。当关断磁阀门(10)时，座阀门(35)由其封闭位置移动变到部分开启位置，此过程在空隙(59)中出现一个堵塞压力，它通过压力介质通道(65)传送到控制室中。那里形成一个作用于磁衔铁(22)上的液压力，抵抗磁阀门(10)的开启力，从而减缓它的开启移动过程。由于压力介质通过座阀门(35)的流动因此受到节制，避免了压力冲击。此磁阀门(10)可应用于滑动调节式汽车制动装置中。

Description

滑动调节式汽车制动装置用限定压力的磁阀门

现有技术

本发明涉及一种磁阀门，其类型见本专利权利要求。

已经有这种磁阀门(DE4234749A1)，它用于滑动调节式汽车制动装置中，被安装于制动传导路径中主制动缸与向此制动传导路径供油的高压泵的高压侧之间，如同在DE4041506A1的说明书中描述的那样。在运行滑动调节时，此磁阀门被置于封闭位置上，起限定压力功能作用。当泵压超过阀门的开启压力时，阀门和座阀将克服限压弹簧的作用力变成部分开启位置，从而使得压力介质流到主制动缸中。由丁泵的脉冲性供油方式，在制动传导路径的下游区中出现压力冲击，它能够导致在汽车内部空间产生干扰性的噪音。特别的干扰作用则来自压力冲击，它出现于阀门关断从而由封闭位置变成开启位置的过程中。

本发明的优点：

本发明的磁阀门，拥有专利权利要求中的特征，其优点是：通过阀门座、封闭体和外部阀门顶杆件的管形段的形状设计，使得座阀门由封闭位置变成部分开启位置的过程中在空隙中形成了压力介质流，它使那里产生了个堵塞压力。这个压力又通过压力介质通道传递到控制室，从而造成了一个作用于磁衔铁上的作用力，此力与液压开启力作用相反，因而致使座阀门向开启位置的移动过程大大减慢。这样一来，压力介质通过座阀门的体积流量的增加受到节制，因此，在制动传导路径中液流下游区任何时候只会出现很弱的压力冲击。制动装置在磁阀门关断时的噪音由此得到很大改善。不过，在有效的压力限定情况下，通过特定的液流状态稳定液流也可以达到大幅度降低噪音的目的。

采用下属权利要求中给出的措施，能够进一步扩大和完善专利权要求中所给的磁阀门的优点。

在权利要求2至5中公开了座阀门区域的构造。此构造可以通过简单的加工程序获得。

采用权利要求7的描述，使压力可靠地传递到控制室。

由于加工技术原因可能出现的磁衔铁与阀门顶杆之间的倾斜是可以容忍的，因为它并不影响压力介质通道的密封性。

依据权利要求8或9对本发明的扩展具有优点，因为这样可以以简单的方式实现控制室与顶杆一侧的阀门穹内侧的压力分隔。

图例：

本发明的一个实施例在图例中简单示出，并在随后的描述中予以详细说明。图1所示是磁阀门的纵截面，图2和图3给出图1中以X标识的座阀区在阀门的开启位(图2)和部分开启位(图3)时的流线分布情况。

实施例的说明：

图1所示的限压磁阀门10用于汽车的滑动调节式制动装置。磁阀门10拥有一个阀门罩壳11，它是为了便于装入一个图中未示出的阀门框中而设置的，它与轭片12相联接。阀门罩壳11超出轭片12区以极芯13的形式延伸。在极芯13上有一个封闭的管状阀门穹14。通过焊接它与极芯13密封联接在一起。阀门穹14在与极芯相对的一侧以一个半球形盖15封闭。

阀门穹14被一个环形磁线圈18环绕。钟形罩19一端与阀门穹14相接，另一端与轭片12联在一起。

在线圈侧封闭的阀门穹14中有一个基本上呈圆柱形磁衔铁22；可以纵向移动。紧靠在磁衔铁22上的是受到支撑的阀门顶杆23。磁衔铁22与阀门顶杆23是彼此分开的两个部件，它们在密封座24里彼此相接触。阀门顶杆23有一个管状的外部阀门顶杆件25，在它之中又装入了另一个可纵向移动的内部阀门顶杆件26。在磁衔铁一侧，外部阀门顶杆件25中装有压入管27。阀门顶杆23中，位于外部阀门顶杆件25中的压入管27和内部阀门顶杆件26之间的是限压弹簧28，它是一个螺旋压力弹簧。此弹簧已受到预应力的作用，其一侧压在压入管27上，另一侧靠在内部阀门顶杆件26的轴环29上，轴环则受到外部阀门顶杆件25上的台阶30的支撑。

阀门顶杆23被装配到阀门罩11中的通孔33中，可以纵向移动。在与极芯相对的一侧，座阀门35的一个阀门体34被压入到罩壳孔33中。通过一个回位弹簧36，与磁衔铁22相接的阀门顶杆23得到支撑，这里的回位弹簧一侧压在阀门体34上，另一侧则靠到外部阀门顶杆件25上。阀门体34、阀门顶杆23的件25和件26以及磁衔铁22安置于磁阀门10的纵横上。

座阀门35位于阀门室40内，此阀门室是由孔33与阀门罩壳11上的横孔41构成。座阀门35拥有一个呈锥形孔的阀门座43(图2和图3)，它成形于阀门体34上，包围着一个阀门孔42。阀门座43位于阀门体34中竖直的圆柱形凹槽44中。凹槽44与阀门室40的分界面在尖锐的棱线45以外的区域是与阀门纵轴37垂直的、阀门体34的端面46。阀门室40通过横孔41与一个压力介质入口47相联通，而阀门孔42则通过被钻通的阀门体34连接到磁阀门10的压力介质出口48上去。压力介质入口47与一个主制动缸相联，压力介质出口48则与至少一个车轮制动缸、以及图中未示出的汽车液压制动装置中的回送泵的高压侧相联。这种液压制动装置可参见DE4041506A1的说明书。

座阀门35拥有一个与阀门座43一齐起作用的封闭体51，它是由内部阀门顶杆件26通过缩小直径形成的竖直的圆柱52构成。朝向阀门座43的一端，这段圆柱52通过一条尖棱53后过渡到高度较小的球台54。图2中所示为座阀门53的开启位置，此时球台54的位置大约与阀门体34的端面46平齐。

内部阀门顶杆件26的52段被外部阀门顶杆件25的管状段57所围绕。此管状段57在其伸展方向上与圆柱段52保持着径向上的距离，即：管状段的内柱面58到圆柱段的距离均匀。由此在管状段57与圆柱段52之间形成了一个空隙59，它在向着阀门室40的方向上是敞开的。此外管状段57相对于球台54在轴向上还落后一个距离。这个距离的选取要保证：自球台54的边缘起，划一条与阀门10的纵轴37成大约45°的切线60，此线与管状段57垂直于阀门纵轴37的端面61相交，如图2和图3所示的那样。轴向的落后距离或者管状段57的外径，也能够用如下的另一种方法选取：切线60在管状段外侧擦过端面61。此外，图2中还可看出，座阀门35处于开启位时，切线60从阀门体34上的凹槽44的端面棱线45旁边经过。凹槽44的直径，等于或小于管状段57的内径，在图示的实施例中，大概是管状段内径和内部阀门顶杆件26的52段的直径的平均值。在图3所示的座阀门35的部分开启位置上，切线60则穿过凹槽44的柱面62。在部分开启位上，管状段57相对于阀门体34的端面46的轴向距离相对于开启位大大地减小了。

从空隙59开始，是基本上沿着阀门纵轴37方向延伸的压力介质通道65。只是在内部阀门顶杆件26的一端圆柱段52的上方此压力介质通道65为数量不少于一个、纵向上的槽沟状通道66。紧挨着此通道66之后，压力介质通道65到了外部阀门顶杆件26及压入管27的内孔中，在过了密封座24之后又进入了磁衔铁22的纵向孔67中。在阀门穹14的盖15中此压力介质通道65进入到控制室68中，此室一面以盖15，另一面以磁衔铁22远离座阀门的端面69为界。控制室68中磁铁22的圆周边上相对阀门穹14是密封的。另外挨着磁衔铁安装有一个密封套环70，其接触阀门穹14的密封唇71朝向控制室68。磁衔铁22与阀门穹之间的密封也能由一个缝隙垫圈72取代密封唇71来实现。

磁阀门的作用方式如下：

当无滑动调节制动时，压力介质流过处于开启位置的座阀门35，当轮制动缸中压力升高时，其流向是从压力介质的入口47到其出口48，当压力降低时，则沿相反的方向。

当制动压力下降时，压力介质经过座阀门35，进入阀门室40，如图2中流线所示。从阀门开口42过来并穿过阀门座43的压力介质被封闭体51改变方向，大致转到球台54的切线方向上，并且在封闭体51的尖棱53处与之脱离接触。压力介质沿切线60方向离开凹槽44，部分地撞击到外部阀门顶杆件25的管状段57的端面61上。这里，压力介质获得了径向上的偏转进入阀门室40，并穿过它后流向压力介质出口47。

当制动受到运行滑动调节给磁线圈18接通电流，产生一个磁场，它施加一个作用力于磁衔铁22，使之向阀门体34方向移动。于是支撑于磁衔铁22上的阀门顶杆23将反抗回位弹簧36的作用力共同移动。在磁衔铁22的移动过程中，内部阀门顶杆件26的封闭体51接触到阀门体34的阀门座43。至此内部阀门顶杆件26的移动即告终止。座阀门35处于其封闭位置。由于磁衔铁22的行程尚未完全完成(座阀门35和磁衔铁22的行程在图1中并未按比例给出)，并继续向阀门体34移动，当超过限压弹簧的预加应力时内部阀门顶杆件26的轴环29将从外部阀门顶杆件25的台阶30上抬起。在此前，限压弹簧28的作用力流线通过内部阀门顶杆件26的轴环29、外部阀门顶杆件25以及压入管27形成闭合回路，而当衔铁达其行程终点时，限压弹簧28将施加一个轴向作用力于内部阀门顶杆件26。受此力作用，它借助于其封闭体51接触上阀门体34的阀门座43。此时限压弹簧28的力便成为座阀门35的闭合力，它决定了磁阀门10的开启压力。

当封闭体51与阀门座43接触在一起时，磁阀门10就起到了一个有着限定压力的阻止阀门的作用，位于制动装置的轮制动缸一侧。如果磁阀门10的开启压力被回送泵超出，就起到了限压作用。封闭体51克服限压弹簧28的作用力从阀门座43上抬起，从而变成图3所示的座阀门35的部分开启位置。

在这种位置上，阀门座43与球台54之间的空隙狭窄，液流穿过此空隙时的流线与切线60相对应，因此在离开阀门座后就撞击到凹槽44的柱面62上。于是流线发生向轴向的偏转，并因此在离开凹槽44后部分地进入到位于封闭体51和管状段57之间的空隙59中，在那产生一个堵塞压，它也同样向圆周侧作用于封闭体51的圆柱段52上。这种特定的液流状态抑制了这里的喷射液流的不稳定性，因此，封闭体51不承受交变的冲击力，故此不产生被迫振动。堵塞压力还将通过压力介质通道65被传送到控制室68中，致使在那里形成一个作用于磁衔铁22上朝着座阀门35方向的液压力。由于磁衔铁22受到极芯13的支撑，此力对座阀门35则没有作用。受堵塞压力的作用，压力介质流将从空隙59中排挤出来，压力介质因此沿着径向路径在阀门体34和管状段57的端面46和61之间流向压力介质入口47。

切断磁线圈18的电流后，磁场消失，磁衔铁22受到限压弹簧28和回位弹簧36的共同作用，与阀门顶杆23一起朝阀门穹14的盖15方向移动。座阀门35开启时压力介质将相应于图3所示流过阀门座43，并在空隙59中产生一个堵塞压力，此压力通过压力介质通道65被传递到控制室68。那里所形成的液压力作用于磁衔铁22上，而与其移动方向相反，从而部分地抵销了作用于阀门顶杆23上的开启力。其结果是磁阀门10的开启移动变缓慢，至少在座阀门35处于部分开启位置期间如此。由于在部分开启位置上压力介质流过座阀门35时受到节制，在液流下游侧的压力冲击现象得到进一步避免。加大阀门行程，将减弱阻塞压力的作用效果，座阀门35于是能变成其开启位置，此时压力介质就可以如图2所示那样不受节制地穿流而过。

Claims (9)

1、限压磁阀门(10)，用于滑动调节式汽车制动装置，其特征如下：

—在阀门穹(14)中有一块可纵向移动的磁衔铁(22)，

—阀门穹(14)被一个磁线圈(18)所围绕，

—磁衔铁(22)配置有一个阀门顶杆(23)，

—座阀门(35)包含有一个处于阀门体(34)中包围着阀门开口的阀门座(43)和一个与之共同起作用的封闭体(51)，

—座阀门(35)呈锥-球形状，其中阀门座(43)为锥形，而封闭体(51)的端部分球形，

—封闭体(51)位于由两个同轴又互相接触的部件(25，26)构成的阀门顶杆(23)的内部件(25)上，

—阀门顶杆(23)受磁力的作力做轴向移动被置于座阀门(35)的封闭位置，而受回位弹簧(36)的力的作用沿轴向移至开启位置，

—在阀门顶杆(23)的内部件(26)与外部件(25)之间，装配有一个限压弹簧(28)，它在轴向上受到两部件的支撑。内部阀门顶杆件(26)可以反抗限压弹簧(28)的作用力沿轴向相对于外部阀门顶杆(25)移动，使得座阀门(35)从封闭位置变化到部分开启位置，其余的特征包括：

—阀门座(43)位于阀门体(34)上的一个形状上至少接近于平直的圆柱状的凹槽(44)中，它在顶杆一侧的界面是阀门体至少接近于径向上的端面(46)，带有尖棱，

—封闭体(51)在端部球台(54)之后经尖锐棱(53)过渡到内部阀门顶杆件(26)的直圆柱段(52)，

—内部阀门顶杆(26)的区段(52)被外部阀门顶杆件25的管状段(57)包围起来，二者之间在径向上有一段距离从而形成一个空隙(59)，并且在轴向上相对于球台(54)而言，此管状段(57)也向后缩了一段，

—管状段(57)在轴向上的后缩距离依下确定：置于球台(54)的边缘区、并且过阀门纵轴(37)的切线(60)要能够与管状段(57)的端面(61)相交，或者从其外侧经过，

—当座阀门(35)处于开启位置时，封闭体(51)的球台(54)至少要近似地处于阀门体端面(46)区域内，以保证切线(60)从阀门体(34)的凹槽(44)的端面棱线(45)边上经过，

—在座阀门(35)处于部分开启位置时，封闭体(51)克服限压弹簧(28)的力的作用从阀门座(43)上抬起，切线(60)与凹槽(44)的柱面(62)相交，

—压力介质通道(65)从空隙(59)开始，直到控制室(68)，此控制室(68)位于磁衔铁(22)远离座阀门的端面(69)与阀门穹(14)之间，

—控制室(68)在磁衔铁(22)的周边上密封。

2、权利要求1的磁阀门，其特征是：切线60与阀门纵轴(37)构成一个30°至60°之间的角度，以45°较佳值。

3、权利要求1的磁阀门，其特征是：阀门体(34)的凹槽(44)的直径等于或小于外部阀门顶杆件(25)的管状段(57)的内径。

4、权利要求3的磁阀门，其特征是：凹槽(44)的直径至少近似于内部阀门顶杆件(26)上区段(52)的直径和外部阀门顶杆件(25)的管状段(57)的内径的平均值。

5、权利要求1的磁阀门，其特征是：阀门体(34)的凹槽(44)，内部阀门顶杆件(26)上区段(52)和外部阀门顶杆件(25)的管状段(57)的内柱面(58)轴向平行地相邻接，而阀门体(34)和管状段(57)的端面(46，61)则处于与阀门纵轴(37)成直角的面上。

6、权利要求1的磁阀门，其特征是：压力介质通道(65)由磁衔铁(22)的纵向孔(67)、外部阀门顶杆件(25)的内部空间以及内部阀门面杆件(26)上的沟槽(66)构成。

7、权利要求6的磁阀门，其特征是：磁衔铁(22)和阀门顶杆(23)做为互相独立的构件加工制成，它们在回位弹簧(36)的作用下，在环绕着压力介质通道(65)的密封座(24)处彼此联接在一起。

8、权利要求1的阀门，其特征是：磁衔铁(22)带有一个密封套环(70)，其与阀门穹(14)相接触的密封唇(71)朝向控制室(68)。

9、权利要求1的阀门，其特征是：磁衔铁(22)通过一个缝隙垫圈(72)实现对阀门穹(14)的密封。

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