CN1740601A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

描述一种阀装置(1)，该阀装置具有一个可纵向运动地布置在一个阀座(2)中的、并与一个在一个阀体(3)中构成的阀座(4)共同作用的阀元件(5)，该阀元件在安装位置中由一个弹簧机构(6)施加一个朝向使阀座(4)打开的方向起作用的力分量。阀元件(5)的至少一部分布置在一个由阀箱(2)在阀座(4)部位处的所限定的阀室(7)中。根据本发明，使阀体(3)在阀座(4)的面对阀室(7)的一侧上和/或弹簧机构(6)在阀体(3)上的一个支承部位如此构成，使得一个通过阀座(4)流入到阀室(7)中的液体体积流至少部分地在弹簧机构(6)的面向阀体(3)的部位的旁边流过。

Description

阀装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的阀装置。

背景技术

在DE 100 36 576 A1中介绍了一种阀装置，具体来讲是一种可电磁操纵的阀，这种电磁阀也可以用在汽车的液压刹车设备中。该阀装置设置一个阀箱，这个阀箱具有一个纵向钻孔。另外该阀箱与一个阀罩相连，在阀罩中纵向移动地装有一个衔铁。这个衔铁与一个阀推杆或者一个在阀箱中纵向可移动地引导的阀元件作用连接。所述在阀元件和衔铁之间的作用连接是如此实现的：衔铁朝向使一个阀座关闭的方向的运动会传递给一个支座型阀的设有一个关闭元件的阀推杆。

阀推杆在阀箱的整个纵向钻孔长度上以较小的径向间隙引导，并在外壳侧上设有至少两个彼此分开的通道。一个包括所述支座型阀的阀室或者一个由阀箱所限定的阀装置阀室通过所述通道引导液体地与阀罩相连，所以阀罩中的剩余空气就可以通过通道排出。

在无电流状态下，这个阀装置通过一个弹簧机构或者是一个复位弹簧保持在打开状态，其中所述作为压力弹簧的弹簧机构是装在阀室中的。该压力弹簧在阀室中的这种布置保证了阀装置易于安装。

但是通过将弹簧机构安装在阀室中，会使该弹簧机构不利地受到静态和动态的影响，该影响由于流过阀室的工作介质而产生并对阀装置的功能产生不利作用。另外，这些影响还包括由阀室中的液流所引起的、并对压力弹簧的弹簧绕圈造成的冲击力和转向力，这些力在阀装置的整个工作区上会发生巨大变化，很难对其进行估算或预测。

如果该弹簧机构的弹簧力大致相应于由于阀室中的液流而在弹簧绕圈上朝向使阀座打开的方向所作用的力，那么就会出现前面说到的对弹簧机构的作用方式造成的不良影响。在这种情况下，当所述阀装置处于特别不良的工作状态时可能会导致例如压力弹簧从阀体处的支座中脱落下来，从而使一个作用于阀推杆上的、并朝向使阀座打开的方向作用的力分量对阀功能产生不良影响。

发明内容

在一个阀装置的一种按照本发明的实施方式中，所述阀装置具有一个可纵向运动地布置在一个阀座中的、并与一个在一个阀体中构成的阀座共同作用的阀元件，该阀元件在安装位置中由一个弹簧机构施加一个朝向使阀座打开的方向起作用的力分量，其中阀元件的至少一部分布置在一个由阀箱在阀座部位处所限定的阀室中，利用该实施方式以优选的方式可以将作用在弹簧机构上的、对阀装置的功能产生的不良作用的、由于阀室的通流所产生的影响以简单的方式降到最低。

为此使阀体在阀座的面对阀室一侧上和/或弹簧机构在阀体上的支承部位如此设计，使得通过阀座流入到阀室中的液体体积流至少部分地在弹簧机构的面向阀体的部位的旁边流过。

也就是说，通过使在阀室的流动区中的液流的一种优选的转向，与由背景技术已知的阀装置相比，就可以以简单的方式降低所述对于阀装置的功能方式造成不良影响的、作用于弹簧机构的流动效果。

根据本发明的其它优点和优选的改进方案由说明书、附图和权利要求书得出。

附图说明

在附图中简要地示出了按照本发明所设计的阀装置的三个实施例，在下面的说明书中将对其进行详细说明，其中在对于不同的实施例的说明中为了清楚起见，对于结构和功能相同的构件均使用同样的附图标记。附图示出：

图1通过一个按照本发明所设计的阀装置的纵剖面简图；

图2一个阀装置的一个按照本发明所设计的单独阀体的纵剖面图；

图3一个阀体的另一种按照本发明的实施方式；

图4与一个构件根据本发明进行组合的一个传统的阀体；

图5一个阀装置的另外一种按照本发明的实施形式的纵剖面简图。

具体实施方式

图1示出一个可进行电磁操纵的阀装置1的一部分，该阀装置具有一个阀元件5，该阀元件可纵向运动地布置在一个阀箱2中并与一个在一个阀体3中构成的阀座4共同作用。这个阀元件5在安装位置中由一个弹簧机构6施加一个朝向使阀座4打开的方向作用的力分量，并经过一个未详细示出的电磁促动器被朝向使阀座4关闭的方向操纵。

阀元件5的一个面对阀座4的部位布置在一个由阀箱2在阀座4的部位处所限定的阀室7中，该阀室的尺寸通过在图1中的用点划线表示的矩形详细示出，其中所述阀元件5的布置在阀室7中的区域具有：一个截锥形区域5A、一个连接在该截锥形区域5A上的第一圆柱形区域5B和一个又连接在该第一圆柱区域5B上的球拱形的第三区域5C。阀元件5的球拱形的区域5C与截锥形设计的阀座4如此共同作用：在阀座4上放置阀元件5时存在如此的密封作用，使得当关闭阀座4时，阀室7的一个流入区8和阀室7的一个流出区9彼此分隔开。

阀装置1主要由图1中所示出的液压模块1A和一个插在该液压模块1A上面的未详细示出的电模块组成，该电模块以本身已知的种类和方式具有一个线圈、一个电绕组以及轭环片，以便朝向使阀座4关闭的方向克服弹簧6的弹簧力地操纵液压模块1A的一个衔铁10。

衔铁10当前在一个与阀箱2固定连接的阀罩11中可纵向运动地引导，并与阀罩11共同限制很多通道12A，这些通道通过阀元件5的推杆槽12B将一个在阀罩11与衔铁10的背对阀座4的端部之间的所限定的阀死区13与阀室7连接起来。

在阀装置1不通电的状况下，阀元件5通过弹簧机构6的弹簧力离开阀座4地朝向阀死区13的方向推移，所述弹簧机构沿着轴向方向支承在阀体3的面对阀元件5的端面上，这样衔铁10离开阀箱2地运动，在阀死区13的区域中被压向阀罩11，并贴靠在该阀罩上。在阀元件5和衔铁10的这一位置中，阀座4被阀元件5、或者说被阀元件5的球拱形区域5C开通，并将流入区8与流出区9连接在一起。

此外，在阀装置1的这一状态中，工作介质通过阀装置1、也就是从阀室7的流入区8经过阀座4导入到阀装置的流出区9中、并且导入到一个ABS(防抱死系统)、一个TCS(牵引控制系统)或ESP(电子稳定程序)的一个与流出区9相连的区域中。

为了关闭阀座4，阀装置1的所述以已知方式或方法插在阀罩11上的电模块如此进行通电，使得所述电模块产生一个电磁力，该电磁力将衔铁从其在图1中所示的位置朝向阀座4的方向推移，并将阀元件5的球拱形区域5C密封地向阀体6的阀座4挤压，从而将阀装置1关闭。在阀装置1的这种状态下，流入区8与流出区9隔开，并且如果在该流入区8与流出区9之间存在正的压力差，就不会有任何工作介质引导通过阀装置1。当流入区8中的压力大于流出区9中的压力时，就会在所述阀装置的内部中出现一个正的压力差。

这是由于这种情况产生的：流入区8在相对于流出区9存在正压力差时通过一个止回阀14与流出区9分离，其中在负压力差时、这意味着在流出区9中存在一种大于流入区8中的压力时，止回阀14就打开。

在图1所示的阀装置1中，弹簧机构6利用它的面对阀体3的部位被布置在阀室7中，当阀座4被打开时，阀室7从流入区8开始被液体(当阀装置1用在一个汽车的ABS系统中时被制动液体)穿过流向流出区9。

这还表明，具有一个复位压力弹簧的弹簧机构6由于它部分布置在阀室7中，因此会受到由流动的工作介质所产生的静态和动态的影响。这些影响是由于作用在弹簧机构6的复位压力弹簧的布置在阀室7中的弹簧绕圈上的流动力和转向力造成的，这两种力由于在阀装置1的工作区域上不断变化的流动情况并由于在工作区域上动态变化的、各弹簧绕圈之间的绕圈距离而如此进行变化，使得就无法确定作用在弹簧机构6上的影响，因此也就很难预测或估算阀装置的作用方式或阀状态。

在图1到图5中示出了按照本发明的主题的多个实施例，其中所述阀装置1的布置在阀座4部位处的构件(如阀体3)都具有这样一种结构：该结构可以以简单的方式和方法使得所述对阀装置1的阀功能造成负面作用的影响通过在阀室7中的最好的流动引导而降低。也就是说当阀座4打开时，在阀室7中所出现的顺流或者逆流就会从流入区8出来，在阀座4下游基本上在位于弹簧机构6在阀体3上的放置部位处的弹簧绕圈61、62旁边流过，而不会对布置在阀室7中的绕圈61、62造成直接影响。

这样，从阀座4出来的逆流就可以在阀装置1中如此受到引导：所述由在阀室7中的顺流所产生的流动力只在一个减小的范围内对弹簧机构6的弹簧绕圈61、62产生影响，避免弹簧机构6从阀体3上脱离下来，从而与传统的阀装置相比以较简单的方式和方法减小一种由流动力所产生的、在弹簧机构6的各个弹簧绕圈之间的相对运动(这种相对运动也可以振动形式存在)。

通过所述在图1至图5中所示的根据本发明的措施，可以使阀体3的阀座4后面的工作介质的液流或者强烈会聚地在弹簧机构6的弹簧绕圈旁边引导经过，或者至少使所述弹簧机构6的紧挨着贴靠在阀体3上的弹簧绕圈61、62相对于阀座4以下文所描述的方式和方法相对于阀体3的一个面对阀室7的端面15提高地定位，或者在阀体3的端面15中降低地定位，这样这些绕圈就不会布置在阀室7的紧挨着的液流区域中。

在一个根据本发明所设计的阀装置1的在图1中所示的第一实施例中，阀体3在所述面对弹簧机构6的端部处具有一个与阀座4同心布置的圆环形下沉部分23，这样阀座4后面的阀体3的流出区17就可以与弹簧机构6在阀体3上的支承部位间隔距离地进行布置，同时通过一个环形轴环24对弹簧机构6至少在阀体3的支承部位处屏蔽流入的工作介质。阀体3的这种设计导致当阀座4打开时，弹簧机构6的所述头两个绕圈61、62不被流入到阀室7中的工作介质进行加载，从而在根本上减少弹簧机构6从阀体3上脱离下来的危险。

弹簧机构6在绕圈61、62中的一个内径目前如此设计，使得弹簧机构6可以通过阀体3的环圈形突起部分在阀座4的部位处引导，并贴靠在阀体3的沉降布置的端面15上。此外阀体3在弹簧机构6的所述两个弹簧绕圈61、62部位处的外径如此设计，使得至少在弹簧绕圈61与阀体3之间存在这样一个夹紧力，使得绕圈61相对于阀体3不会产生相对运动。

当然对此可替换的也可以如此设置，使弹簧机构6在所述弹簧绕圈61、62部位处的内径相对于阀体3在所述弹簧绕圈61、62部位处的外径如此设计：在弹簧机构6的复位压力弹簧和在绕圈61、62部位处的阀体3之间存在这样一种径向间隙，使得弹簧机构在阀体3上引导，然而在这两个构件之间不存在任何夹紧力。

图2在单独状态下示出一个阀体3的可以替代图1中所述实施例的另外的一种实施方式，该阀体在其作为用于弹簧机构6的支承部位所设置的端面15的部位处具有一个环形槽16，至少弹簧机构6的在图1中所示的第一绕圈61与位于阀座4后面的阀体3的流出区17相比在阀体3中被如此降低地布置在该槽中，使得至少弹簧机构6的弹簧绕圈61、62不会被从阀体3流入到阀室7中的工作介质直接冲击，从而减弱前面所说的对阀装置1的阀功能造成不良影响的作用力。

另外在图2中所示出的这种实施例中还存在的可能性是：在弹簧机构6和阀体3之间、在弹簧机构6支承在阀体3上的部位处通过适当的直径尺寸在阀体3的槽16的部位处以及在弹簧机构6的复位压力弹簧的进入到槽16中的弹簧绕圈61的部位处分别根据各种存在的使用情况提供一种对于弹簧机构6在阀体3上沿着径向方向的导向、并且提供一种在阀体3和弹簧机构6之间的夹紧力。

在图3中示出一个根据本发明所构成的阀体3的另外一种实施例，其中阀体3的基本呈圆柱形的另外一个流动区17A连接到所述阀座4的部位处的阀体3的其横截面基本上呈漏斗形的流出区17上。阀体3的这个另外的流动区17A还可以在阀体3中对于所述经过阀座4朝向阀室7的方向流动的工作介质产生偏转，从而使在阀体3的安装位置中首先在阀座4部位处的阀体3的漏斗形设计的壁和阀元件5之间大致平行于阀座4的倾斜延伸壁流动的工作介质从在阀体3的漏斗形流出区17和阀体3的另外一个流动区17A之间的过渡区域开始基本上沿着阀体3的轴向延伸部分从阀体3中流出。

这样工作介质以这样一种指向的液流离开阀体3，使得贴靠在阀体3端面5上的弹簧绕圈61并不会直接受到该工作介质的冲击。也就是说，与图3中所示出的环形槽16一样，阀体3的所述另外的流动区17A基本上也发挥同样的作用。

在图4中示出的按照本发明的主题的第三实施例示出一个传统意义上设计的阀体3，该阀体与一个环盘形的构件18组合。这个环盘形的构件18布置在阀体3端面15的部位上，并且基本上通过它的位于盖住阀体3流出区17的部位处的钻孔19形成图3中示出的所述其它的流动区17A，该流动区17A用于将从阀体3中涌出来的工作介质液流聚集起来。另外代替阀体3的端面15，将构件18的背对阀体3的端面20设置为用于弹簧机构6的支承部位。

所述构件18目前只是位于阀体3的端面15之上，并由阀箱2的内壁沿着径向方向相对于阀体3进行定位。当然由专业人员决定，是将构件18与阀体15通过适当的机构连接起来还是其沿径向定位在阀体3对面，并且不使构件18与阀箱2相接触。

另外，构件18在其端面20上也可以设置一个与在图3中所示的槽作用相同的槽，弹簧机构6以在图3中所示的方式和方法部分沉降地布置在该槽中，其中构件18还可以作为工作介质的过滤元件。

在图3和图4所示的阀装置1的实施例中，在阀座4的面对阀室7的一侧上在阀体3本身中或者在构件18的部位处分别设有所述另外的流动区17A，该流动区的限定壁与阀体3的一个中轴线21构成这样一个角度，使得所述经过阀座4流入到阀室7中的工作介质或液体再次从阀室7中导出之前，首先从弹簧机构6的面对阀体3的部位旁边流过。

图5示出一个阀装置1的另外一种根据本发明的实施例，其中所述阀体3阀座4的面对阀室7的一侧所面对的另一个流动区17A如此设计在阀体3的内部中，使得至少所述弹簧机构6的面对阀体3的弹簧绕圈61和62不会直接受到流经阀室7的工作介质的冲击。在这种情况下所述阀体3在其面对弹簧机构6的端部处具有一个圆形凹坑，该凹坑通过一个在外侧上突出的环形凸缘22所限制。这样，阀体3的一个沿着轴向延伸的、相应于所述在图4中示出的阀体3的其它流动区17A的流动区连接到所述在阀座4的部位处的漏斗形流出区17上，该流动区的形状和结构阻挡或减少至少所述两个面对阀体3的弹簧绕圈61、62由于流入到阀室7中的工作介质所受到的冲击。

还有一种方案，就是通过适当地确定在弹簧机构6和阀体3之间的弹簧绕圈61和62部位处的直径，使得既在阀体3上沿着径向引导弹簧机构6，又在这两个构件之间设置一种夹紧力，或者只是沿着径向方向将弹簧机构支承在阀体3上。

Claims (12)

1.阀装置(1)，该阀装置具有一个可纵向运动地布置在一个阀箱(2)中的、并与一个在一个阀体(3)中构成的阀座(4)共同作用的阀元件(5)，该阀元件在安装位置中由一个弹簧机构(6)施加一个朝向使阀座(4)打开的方向起作用的力分量，其中阀元件(5)的至少一部分布置在一个由阀箱(2)在阀座(4)部位处所限定的阀室(7)中，其特征在于，使阀体(3)在阀座(4)面对阀室(7)的一侧上和/或弹簧机构(6)在阀体(3)上的一个支承部位如此构成，使得一个通过阀座(4)流入到阀室(7)中的流体体积流至少部分地在弹簧机构(6)的面向阀体(3)的部位(61，62)的旁边流过。

2.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，在阀座(4)的面对阀室(7)的一侧上设置一个流动区(17A)，该流动区的限定壁与阀体(3)的一个中轴线(21)构成一个角度，使得所述经过阀座(4)流入到阀室(7)中的液体至少在弹簧机构(6)的面对阀体(3)的部位的旁边流过。

3.如权利要求2所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)以其面对阀体(3)的端部布置在流动区(17A)的范围内。

4.如权利要求2或3所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)在其面对阀体(3)的部位(61、62)处具有如此的外径：使得在弹簧机构(6)的安装位置处、在弹簧机构(6)与流动区(17A)的限定壁之间存在一个夹紧力。

5.如权利要求2所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)以其面对阀体(3)的端部布置在流动区(17A)的外部。

6.如权利要求2至5中任一所述的阀装置，其特征在于，所述流动区(17，17A)由阀体(3)构成。

7.如权利要求1至6所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)在阀体(3)上的支承部位在阀体(3)的面对弹簧机构(6)的端面(15)上形成。

8.如权利要求2至5中任一所述的阀装置，其特征在于，所述流动区(17A)通过一个在弹簧机构(6)和阀体(3)之间布置的构件(18)构成。

9.如权利要求8所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)在阀体(3)上的支承部位在构件(18)的面对弹簧机构(6)的端面(20)上构成。

10.如权利要求7至9中任一所述的阀装置，其特征在于，所述具有用于弹簧机构(6)的支承部位的端面(15)具有一个环形槽(16)，弹簧机构(6)以其面对阀体(3)的端部嵌入到该槽中。

11.如权利要求10所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)在面对阀体(3)的端部部位处的一个外径基本上相应于槽(15)的一个外部直径，和/或弹簧机构(6)在面对阀体(3)的端部部位处的一个内径基本上相应于槽(15)的一个内部直径。

12.如权利要求1至9中任一所述的阀装置，其特征在于，弹簧机构(6)在阀体(3)上的支承部位环绕一个具有阀座(4)的环形轴环(24)，其中弹簧机构(6)的一个内径基本上相应于环形轴环(24)的一个外径。

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