CN1762746B - 可电子控制的阀门装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可电子控制的阀门装置(10)，尤其用于汽车的制动设备。已知的阀门装置(10)包括有一个电磁阀(12)，它具有自由运动的阀门构件(52)用于控制一个在压力介质通道(20，22)之间的阀座(56)。一个液压旁路绕过阀座(56)。在旁路中设有一个单向阀(14)。当制动系统抽真空时可以将电磁阀(12)的阀门构件(52)拉至其阀座(56)上并阻止制动系统的继续抽真空。一种按本发明的阀门装置(10)解决了此问题。为此单向阀具有一个贯通的单向阀外壳(78)，它有一个分布于对置端上的阀孔(80，82)，它们由一个共同的阀门构件(81)来控制。该单向阀(14)相对可以运动地固定在电磁阀(12)上并可以通过压力加载固定在一个终端位置上。在非固定的状态下单向阀(14)与一个闭锁保护装置(84)共同作用，该保护装置阻止了单向阀(14)到达其闭锁位置。

Description

可电子控制的阀门装置

技术领域

本发明涉及一种可电子控制的阀门装置。

背景技术

一种这样的阀门装置例如已由DE 19635693A1已知了。这种已知的阀门装置由一个电磁阀和一个集成的单向阀组成。上述文件的图2中所示的电磁阀有一个阀座体，其中有一个自由运动的顶杆可以纵向运动地导行。顶杆与一个衔铁共同作用，又有一个励磁线圈作用于这衔铁。取决于励磁线圈的通电情况而产生一个磁场，它强制使衔铁产生一个行程。该行程被顶杆传递到控制阀座的一个阀门构件上。该阀座位于电磁阀的一个进口和一个出口之间。一个设计成旁路的压力介质连接绕过阀座。该压力介质连接由单向阀来控制。为此单向在一个流动方向上阀闭塞了压力介质的流动并在与此相反的流动方向上释放开通。单向阀固定地集成于电磁阀内并且没有自身的单向阀壳体。

为了在汽车的一个制动设备里使调节制动压力必需要有多个这样的阀门装置。这些阀门装置为此装设在一具所谓的液压成套设备上并由一个电子控制仪来控制。控制仪将对车轮上传感器的转速信号和液压回路中的传感器的压力信号处理成相应的控制信号。

在液压成套设备装入汽车并与通向各个车轮制动器的制动管路接通之后进行对制动系统的抽真空。借助于负压使气体离开压力介质导引的部位并被制动液体替代。更加可以理解的是这种抽真空过程是一个对安全至关重要的工作过程，因为包含的气体在制动系统中会有一种不希望的可压缩性，因此必须一定要避免这种气体。

特别对于一种电磁阀，该电磁阀的阀门构件为了对低的压差实现更好的可调节性不设复位弹簧而保持在一个确定的基本位置上，可能出现以下情况：在抽真空过程中由加上的负压将阀门构件拉到其阀座上并因此使连接的液压回路的一些部分截止住。尤其是如果在这个位置上即使是处于旁路中的单向阀也处在其闭塞位置上，那就使制动系统的可靠的可排气性受损。

发明内容

本发明的目的是对于上述类型的阀门装置进行改进。

所述目的通过一种可电子控制的阀门装置来实现。该阀门装置具有一个电磁阀和一个单向阀，其中电磁阀有一个阀座体，一个顶杆在这阀座体中轴向能够移动地导向，还有一个能够由一个励磁线圈操纵的、作用于顶杆的衔铁，还具有一个与顶杆作用连接的阀门构件用于控制一个布置在阀门装置的进口和出口之间的阀座的开启断面，该控制与励磁线圈的电控制相关，还有一个从进口至出口的压力介质连接，该压力介质连接设计成对于阀座的液压旁路并在该压力介质连接中设有单向阀，其中单向阀在一个流动方向上闭塞住了这种压力介质的连接，并在与之相反的流动方向上释放开通。根据本发明，单向阀能够相对活动地布置在阀门单元上，并且通过加载液压压力能够固定在一个终端位置上；而且单向阀设有一个闭锁保护装置，只要单向阀不在所述终端位置上，此闭锁保护装置就使单向阀保持在其敞开位置上。

与所述现有技术对比，具有上述特征的阀门装置有如下优点：液压系统的可排气性可靠地得到保证。避免了液压回路支路的闭塞，其方法是使阀门装置中的单向阀在抽真空过程中强制地打开着。只是随着给液压系统注入压力介质并在液压系统中首先建立起压力时才最终确定了单向阀相对于电磁阀的相对位置。在该最终位置上单向阀履行了其按照规定的功能。本发明改善了使用无阀门弹簧的电磁阀的方案并因此允许制动系统具有特别高的调节精度，尤其在低压差时。

本发明的其它优点和有利的改进设计可见从属权利要求所述或者以下的说明。

根据一种优选的技术方案，所述单向阀具有一个单独的能够由压力介质流过的单向阀壳体，该单向阀壳体具有布置在对置端的阀孔和容纳在所述单向阀壳体内部的、控制阀孔的一个阀门构件；而且只要所述单向阀不在其终端位置，闭锁保护装置就穿过所述阀孔。由此对于一种特别经济有利的可以是简单表示的和节省结构空间的本发明的实施方式提供了保护。

根据另一种优选的技术方案，所述单向阀壳体能够与电磁阀机械地卡接固定；而且所述闭锁保护装置固定地布置在电磁阀中。由此单向阀相对于电磁阀的相对位置按照该技术方案特别可靠地通过所述两个构件的相互卡紧定位来达到。

根据另一种优选的技术方案，位于所述闭锁保护装置对面的阀孔在单向阀的终端位置上与一个机械的挡块共同作用，该挡块通过阀门构件阻止了这阀孔的关闭。

如果按另一种优选的技术方案，电磁阀具有一个能够固定在阀座体上的一个部件，该部件具有一个用于单向阀的安装空腔，并在该部件上分别设置闭锁保护装置和挡块。由此使得本发明可以在经济上特别有利。这插入件可由塑料制成并可以设计，使单向阀的闭锁保护装置和挡块可以几乎不影响费用地而且没有安装的额外花费地成型为一个整体。

按照另一种优选的技术方案，所述单向阀无阀弹簧地工作，并且作为阀门构件具有一个能够自由活动的容纳在单向阀壳体里的球。所述无阀门弹簧地工作的一个单向阀同样也是在费用和安装上特别有利的，而且在最小的压差时就阻止了压力介质的不希望的反流。

附图说明

本发明的一个实施例表示于附图中并在以下的说明中加以详细叙述。图1表示了按本发明的电子阀门单元的纵向剖视图。图2用三维视图表示了图1所示局部X的细部放大，其中单向阀表示在其未固定住的位置上，而图3表示这个单向阀之相比在卡住的终端位置上。

具体实施方式

图1所示的阀门装置10由一个电磁阀12组成，其中集成有单向阀14。阀门装置10部分地装入在一个所谓液压成套设备的一个阀体18的一个安装腔室16里并在里面形状配合连接地，通过对阀体18材料的压制而固定住。在阀体18里设有压力介质通道20，22，它们通入至阀门单元10的安装空腔16里用于与阀门装置10接通。一个水平布置在壳体里的压力介质通道20形成了进口，一个垂直布置的压力介质通道22形成了阀门装置10的出口。二个压力介质通道20，22都与装入的阀门单元10相互密封并与环境保持密封。

阀门装置10还包括有一个阀座体24。此时最好是指一种由金属制成回转零件，它有一个车削的用于压在阀体18里的径向凸缘26和一个在纵向方向上贯通的导向孔28。导向孔28里装有一个顶杆30，该顶杆用其外圆周在孔的内壁上导向。在顶杆30的圆周面上分布设有纵向槽32，它们形成了从顶杆30的一个至另一个端面的压力介质的连通，用于实现液压压力平衡。在位于阀体18之外的阀座体24的端部有一个衔铁34，它用其外直径覆盖住了阀座体24的端面。衔铁34的指向阀座体24的端部贴靠在顶杆30的外端上。衔铁34装在一个衔铁腔36里且纵向可以活动，其中衔铁腔36以一个阀罩38限定。该阀罩38在其外端呈圆拱形并用其敞开的第二端固定在阀座体24的外直径上。

在电磁阀12的突出于阀体18的端部上一个励磁线圈40以其带有线圈绕组42的线圈体44推开。通过这在图1中位于阀罩38后面并突出于这阀罩38的电连接46给励磁线圈40供电。在电控制励磁线圈40时所形成的磁路通过一个阀体侧装在阀座体24上的磁通导板(Flussleitscheibe)48和一个包围住线圈绕组42的以及端侧覆盖住的导体50而封闭住。磁通导体50在其圆周面上磁性连接磁通导板48。

在衔铁34的对面，顶杆30与一个阀门构件52共同作用。该阀门构件52直径比顶杆30小并大致在其轴向长度的中间有一个过渡段54，该过渡段至一个与阀座56共同作用的具有球面形状自由端的圆柱形芯轴58。阀门构件52可以固定在顶杆30上或者与顶杆设计成一体。

在一个设计成单独的构件的阀座套60上设有一个被阀门构件30控制的阀座56。阀座套60布置在一个阀部件64的一个突起62上并部分地伸入到导向孔28里。阀座56本身设计成锥形并位于一个阀座套60的设计成台阶的内轮廓的朝向顶杆的端部上。在内轮廓过渡至一个圆柱形的用于在阀组件64的突起62上安放阀座套60的圆柱段之前，该内轮廓在与阀座56连接处形成一个节流点66。

阀组件64由塑料，例如注塑制成并且间接地通过一个同样制造的过滤架68传力连接地保持在阀座体24上。阀组件64和过滤架68位于阀体18里的阀座体24的安装空腔16之内。过滤架68借助于一个未示出的周围注塑的过滤织物将污物从流入阀门单元10的压力介质里过滤掉，然后这压力介质在阀座56打开时通过阀组件64的一个压力介质连接部分流至阀门单元10的出口22。流入的压力介质首先进入一个在阀组件64和阀座体24之间的与进口20相连通的阀门腔室70。该阀门腔室70通过多个连接通道72在阀座体24之内与阀门构件的一个安装腔室74相连通。阀门构件的安装腔室74一边以阀套60界定，另一边以顶杆30的端面界定，并且在圆周侧上以阀座体24里的导向孔28的孔壁为界。值得注意的是，顶杆30和与之连接的阀门构件52是可以自由运动的，这就是说不用复位弹簧的加载在导向孔28里导向。这就可以实现通过相应的励磁线圈42的电控制来调节阀座56上的最小的压差，而所产生的阀门特性曲线不会具有不希望如在应用复位弹簧时不得不承受的间断性。

所述的阀门腔室70除了与阀门构件的安装腔室74连通之外还有与单向阀的一个安装腔室76的第二连通。该单向阀的安装腔室76同样也设计在阀组件64里并向着阀门单元10的出口22通出去。单向阀的安装腔室76的尺寸设计应使单向阀14不会掉出来并且可以首先相对于电磁阀12的阀座体24相对可以运动地被容纳。单向阀14本身具有一个单独的，由压力介质可以流过的单向阀壳体78，该壳体78设计成长方体状或桶形的中空体，该中空体在两个对置端上布置有阀孔80，82。在单向阀壳体78的内部装入一个单向阀构件81，例如一种自由运动的球。为此单向阀壳体78例如可以由二个可以组装的半壳体构成，半壳体最好由塑料制成，或者可以设计成由金属板制成的一边敞开的壳体套筒，其敞开端在装入单向阀构件81之后被卷边同时形成第二阀孔82。闭锁保护装置84和挡块86与这单向阀14共同作用，并安置在相互对置的阀孔80，82上。闭锁保护装置84和挡块86最好与阀组件64设计成一体。

单向阀14可以通过加载液压压力而位置不变地固定在阀组件64上。为此在这实施例中在单向阀壳体78上设有一个环绕的环形槽88，设于阀组件64上的舌簧90用其定位凸起92嵌入到这环形槽88。在单向阀14处于图1所示卡住定位的终端位置上时闭锁保护装置84就不起作用，而挡块86则以明显的径向间隙穿过出口侧的下面阀孔82。挡块86因此阻止了单向阀构件81液压地封闭住该阀孔82。单向阀14在阀组件64里的构造和布置根据以下所述的图2和3表示清楚。

图2表示了单向阀14在一个位置上，此时阀组件64的舌簧及其定位凸起92并不嵌入到单向阀壳体78的环绕的环形槽88里。单向阀14在液压成套设备的安装过程结束时位于上述这位置上，阀门单元10装入在这液压成套设备里，这就是说在一个时刻，此时液压成套设备尚未加载液压压力到阀门单元上。在这位置上布置在衔铁侧的闭锁保护装置84就穿过单向阀14的上阀孔80，而挡块86则与位于其对面的第二阀孔82脱离作用。闭锁保护装置84设计成一个成型在阀部件64上的圆柱形销钉，其外径明显小于配合的阀孔80。闭锁保护装置84使装在单向阀壳体78里的阀门构件81与阀孔80有间距并因此一旦出现在进口20方向上作用的压降，例如为了将液压系统抽真空而设计的那样，阻止了该阀构件81可以闭塞住进口20和出口22之间的压力介质的连接通道。这样保持敞开的压力介质连接设计成对于电磁阀12的阀门构件52的旁路(图1)。即使当电磁阀12的阀门构件52由于压降在其阀座56上拉紧，并因此拉到其闭塞位置上的话，液压系统还是可以通过强制打开的单向阀14在旁路里继续抽真空。若在进口20处的压力高于在出口22处的压力，那么单向阀构件81就会将出口侧的阀孔82关闭，从而主要的压力比例关系使电磁阀12的顶杆30移到其敞开位置上。一旦液压成套设备液压通过流体，例如在出厂前用液体的防腐剂流过，那就在进口20处出现较高的压力。

图3与图2的区别在于单向阀14在其终端位置上。舌簧90用其定位凸起92卡入在单向阀壳体78上的环形槽88里，从而使单向阀14不动地固定在阀部件64里。在这终端位置上，如果液压成套设备首次加载液压的话，就根据作用在单向阀14上的液压力而使单向阀14移动。环形槽88、舌簧90和定位凸起92的尺寸大小决定了为此所需的压力大小。在终端位置上闭锁保护装置84脱离作用并因此打开衔铁侧的上阀孔80。挡块86设计成弓形件状的伸出部分，具有轴向的栓柱，并与其中一个舌簧90作成一体，该挡块穿过位于对面的第二阀孔82。因此就阻止了：这阀孔82可由装入的阀构件81闭塞住。在这终端位置上单向阀14实现其按照规定的功能，其方法是如果一个在上阀孔80方向上作用的压降作用在单向阀14上话，就使旁路液压截止住。相反方向作用的压降通过阀孔82向着出口22的方向可以降低。

不言而喻，可以在所述实施例上进行修改和补充，而并不偏离发明的基本思想。

Claims (6)

1.一种可电子控制的阀门装置(10)，该阀门装置具有一个电磁阀(12)和一个单向阀(14)，其中电磁阀(12)有一个阀座体(24)，一个顶杆(30)在这阀座体中轴向能够移动地导向，还有一个能够由一个励磁线圈(40)操纵的、作用于顶杆(30)的衔铁(34)，还具有一个与顶杆(30)作用连接的阀门构件(52)，该阀门构件用于控制一个布置在阀门装置(10)的进口(20)和出口(22)之间的阀座(56)的开启断面，该控制与励磁线圈(40)的电控制相关，还有一个从进口(20)至出口(22)的压力介质连接，该压力介质连接设计成对于阀座(56)的液压旁路并在该压力介质连接中设有单向阀(14)，其中单向阀(14)在一个流动方向上闭塞住了这种压力介质的连接，并在与之相反的流动方向上释放开通，其特征在于，单向阀(14)能够相对活动地布置在阀门单元(10)上，并且通过加载液压压力能够固定在一个终端位置上；而且单向阀(14)设有一个闭锁保护装置(84)，只要单向阀(14)不在所述终端位置上，此闭锁保护装置就使单向阀(14)保持在其敞开位置上，其中所述单向阀(14)具有一个单独的能够由压力介质流过的单向阀壳体(78)，该单向阀壳体具有布置在对置端的阀孔(80，82)和容纳在所述单向阀壳体(78)内部的、控制阀孔(80，82)的一个阀门构件(81)；而且只要所述单向阀(14)不在其终端位置，闭锁保护装置(84)就穿过所述阀孔(80，82)。

2.按权利要求1所述的可电子控制的阀门装置，其特征在于，所述单向阀壳体(78)能够与电磁阀(12)机械地卡接固定；而且所述闭锁保护装置(84)固定地布置在电磁阀(12)中。

3.按权利要求1或2所述的可用电子控制的阀门装置，其特征在于，位于所述闭锁保护装置(84)对面的阀孔(82)在单向阀(14)的终端位置上与一个机械的挡块(86)共同作用，该挡块通过阀门构件(81)阻止了这阀孔(82)的关闭。

4.按权利要求1或2所述的可电子控制的阀门装置，其特征在于，电磁阀(12)具有一个能够固定在阀座体(24)上的一个部件(64)，该部件具有一个用于单向阀(14)的安装空腔，并在该部件上分别设置闭锁保护装置(84)和挡块(86)。

5.按权利要求1或2所述的可电子控制的阀门装置，其特征在于，所述单向阀(14)无阀弹簧地工作，并且作为阀门构件(81)具有一个能够自由活动的容纳在单向阀壳体(78)里的球。

6.按权利要求1所述的可电子控制的阀门装置，其特征在于，所述阀门装置(10)用于汽车的制动设备。

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