CN215258099U - 一种高精度碳罐电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度碳罐电磁阀，包括前盖及壳体，前盖连接有出气管，壳体连接有进气管及插接头，壳体内部装配有与插接头电连通的电磁模组；电磁模组包括绕线骨架、线圈、定铁芯、不锈钢套、动铁芯、导向柱、导磁框及密封垫；导向柱外部套设有位于动铁芯内部的复位弹簧。本实用新型的定铁芯与导向柱之间间隙配合，更能保证导向柱的垂直度和同心度；位于动铁芯内部的大直径导向柱配合外径更大的复位弹簧支撑动铁芯，从而使动铁芯运行更平稳；密封垫与动铁芯采用倒扣加涂胶的方式固定连接，可以有效防止密封垫从动铁芯上脱落；盖板、不锈钢套和定铁芯采用分装模式，既能保证不锈钢套的同轴度与垂直度，还能降低加工精度和制造成本。

Description

一种高精度碳罐电磁阀

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种高精度碳罐电磁阀。

背景技术

正常情况下，汽车油箱内的汽油会存在挥发现象，且随着气温升高而挥发加剧，挥发出来的汽油蒸汽如果直接排入大气中会对造成污染环境并存在安全隐患。由于汽车尾气排放、燃油蒸发泄露等造成的污染问题日益严重，为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治机动车污染排放，改善环境空气质量,中华人民共和国生态环境部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了《GB18352.6—2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》新标准，即国六标准，由此实现对汽车允许挥发到大气中的汽油排放量进行更加严格的控制。

为了避免油箱内挥发的汽油蒸汽直接排放造成的环境污染及安全隐患并贯彻最新的国六标准，现有技术利用活性炭良好的吸附能力开发出了碳罐以用于将汽油蒸汽暂时存储起来，待发动机工作时，并利用碳罐电磁阀 (如申请号为201810175779.9的中国专利公开的碳罐电磁阀结构)的开启将碳罐中存储的汽油蒸汽送入发动机气缸烧掉，由此既保护了环境又节省了燃料成本。

碳罐电磁阀的结构主要包括壳体及设置在壳体一端的前盖，前盖设置有出气管；壳体连通设置有进气管及通电槽；壳体内设置有对应出气管的电磁模组；电磁模组通过动铁芯及定铁芯的分合实现气道的通断，而气道的通断是靠动铁芯端部的密封垫与前盖的出气管的分合实现的；同时，动铁芯与定铁芯分合时通过内部的导向柱实现导向并通过复位弹簧实现复位。上述结构的碳罐电磁阀具有如下不足：

1、导向柱与定铁芯为螺纹连接，由于螺纹与螺纹间需要涂螺纹胶以预防螺纹间松动，而导向柱是塑料材质，在拧动时易断裂而存在无法发现的隐患；而且，螺纹与螺纹连接无法保证导向柱的垂直度和同心度，从而导致动铁芯与定铁芯的同轴度无法保证，而一旦动铁芯出现倾斜则会导致密封失效；

2、橡胶材质的密封垫通常采用与金属材质的动铁芯通过粘接剂粘接的方式连接，长时间使用或胶水失效时，密封垫会从动铁芯上脱落，进而导致产品失效；而且，由于密封垫比较薄，电磁阀通、断电时，单体阀的声音较大；

3、现有的电磁阀的壳体、导向套和定铁芯通常为一体成型，因此需找能力特别强的供应商进行开模，此模具的开发周期长且成本非常昂贵，控制精度较高；

4、动铁芯表面通常做PTFE或镀镍处理，此方法能做到减小摩擦力，但长期耐久后涂层或镀层易脱落，导致产品有卡滞失效的风险，且对工况的耐腐蚀能力较低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高精度碳罐电磁阀，包括相互连接的前盖及壳体，所述前盖连接有出气管，所述壳体连接有进气管及插接头，所述壳体内部装配有与所述插接头电连通的电磁模组，所述前盖、壳体及电磁模组之间形成流通腔；

所述电磁模组包括设置在所述壳体内部的绕线骨架，绕设在所述绕线骨架上并与所述插接头电连通的线圈，轴向设置在所述绕线骨架内部且具有轴向定位腔的定铁芯，轴向设置在所述绕线骨架内壁的不锈钢套，间隙配合轴向滑动设置在所述不锈钢套内部的动铁芯，间隙配合轴向滑动设置在所述定铁芯的定位腔内并位于吸附端的导向柱，设置在所述壳体内部并同时与所述线圈及定铁芯连接的导磁框，以及固定设置在所述动铁芯端部并对应所述出气管的密封垫；

所述导向柱位于所述动铁芯内部的一端直径大于位于所述定铁芯内部的一端直径，且所述导向柱位于所述动铁芯内部的一端外部套设有复位弹簧；所述导向柱位于所述动铁芯内部的一端的端部与所述动铁芯内部腔室的底部之间具有活动间隙，且所述复位弹簧的一端抵住所述动铁芯内部腔室的底部；

所述动铁芯的轴向端部具有通孔，所述通孔的外圈设置有一圈向外折弯的直角限位块；所述密封垫包括穿设于所述通孔内的圆柱本体，设置在所述圆柱本体一端并位于所述动铁芯内部腔室底部的小圆盘，以及设置在所述圆柱本体另一端并位于所述动铁芯外部的大圆盘，所述大圆盘的外圈设置有一圈向外这样的直角卡块，所述直角卡块与所述直角限位块倒扣卡接且所述密封垫与动铁芯的接触面涂覆有胶水。

其中，所述壳体的侧部还设置有安装座，所述安装座的侧部填充有橡胶护套。

其中，所述出气管的气道内径由入口端至出口端逐渐增大，能实现小气压大流量，使系统脱附更干净。

其中，所述出气管的入口端设置有一圈对应所述密封垫的凸起，断电复位状态下，所述出气管与密封垫通过所述凸起与密封垫的圆周线接触实现密封，线密封方式不易受前盖注塑收缩变形的影响，且密封垫通过复位弹簧的弹力产生轻微形变可以更好保证产品的密封性，因此无需使用大弹力的复位弹簧就可以实现良好的密封，且密封垫的长久抗形变能力和降噪效果都较好。

其中，所述壳体的端部卡接在所述前盖的卡槽内并激光焊接连接，所述前盖的卡槽底部设置有对应所述壳体端部的凹槽且所述凹槽的截面面积小于所述壳体的端面面积；

激光焊接前，所述壳体的端部设置有卡接后卡入所述凹槽的凸块，且所述凸块的高度大于所述凹槽的深度以在所述壳体的端部与前盖的卡槽之间形成一圈避位槽；

激光焊接后，所述壳体的端部与前盖的卡槽之间的避位槽内填充有焊料而形成一圈熔焊圈。

该种端面激光焊接结构在能保证平面度的情况下又能杜绝焊渣的产生；留有一定的焊接余量不会因注塑收缩变形影响焊接质量，未焊接的产品可以通过测试泄露识别而防止漏焊；通过振镜扫描原点焊接(激光焊接时产品或激光头不用旋转和回原点)，焊接时间更短效率更快。

进一步的，所述凹槽与避位槽的体积之和大于所述凸块的体积，所述避位槽的体积小于所述凹槽的体积。

进一步的，所述前盖还设置有连通至所述卡槽底部并对应所述避位槽的排气孔。

进一步的，所述排气孔的直径小于所述避位槽的径向宽度。

其中，所述进气管与流通腔之间还设置有过滤网。

其中，所述小圆盘轴向表面设置有对应所述导向柱的波纹状凸点。

通过上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

1、定铁芯与导向柱之间间隙配合，不需要像现有技术的螺纹连接那样涂螺纹胶，且导向柱无需拧动而不存在断裂的隐患，从而更能保证导向柱的垂直度和同心度；

2、通过复位弹簧的弹力限制导向柱上下方向的移动，且位于动铁芯内部的大直径导向柱配合外径更大的复位弹簧支撑动铁芯，从而使动铁芯运行更平稳；

3、密封垫与动铁芯采用倒扣加涂胶的方式固定连接，可以有效防止密封垫从动铁芯上脱落；且密封垫的大圆盘比较厚，可以解决电磁阀断电时的噪音问题，同时密封垫的小圆盘较厚且表面设置有凸点，可以有效解决电磁阀通电时的噪音问题；

4、盖板、导向用的不锈钢套和定铁芯采用分装模式，既能保证不锈钢套的同轴度与垂直度，还能降低产品的加工精度和制造成本；

5、不锈钢套配合不锈导磁材料的动铁芯，两种金属硬度相当，在能保证耐磨和摩擦力的同时，因动铁芯无涂层或镀层处理，在满足更高耐腐蚀要求的同时，可以将精度做得更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例所公开的碳罐电磁阀剖视结构示意图；

图2为激光焊接前图1中A部放大结构示意图；

图3为激光焊接后图1中A部放大结构面示意图；

图4为图1中B部放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例所公开的动铁芯与密封垫配合结构示意图。

图中：10.前盖；11.出气管；111.气道；112.凸起；12.凹槽；20.壳体； 21.进气管；22.插接头；23.安装座；231.橡胶护套；24.避位槽；25.凸块； 26.熔焊圈；30.电磁模组；31.绕线骨架；32.线圈；33.导磁框；34.定铁芯； 35.动铁芯；351.直角限位块；36.复位弹簧；37.密封垫；371.圆柱本体； 372.小圆盘；373.大圆盘；374.直角卡块；375.凸点；38.导向柱；39.不锈钢套；40.流通腔；50.过滤网。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

参考图1，本实施例1型提供的高精度碳罐电磁阀，包括相互连接的前盖10及壳体20，前盖10连接有出气管11，壳体20连接有进气管21及插接头22，壳体20内部装配有与插接头22电连通的电磁模组30，前盖 10、壳体20及电磁模组30之间形成流通腔40，进气管21与流通腔40之间还设置有过滤网50；壳体20的侧部还设置有安装座23，安装座23的侧部填充有橡胶护套231。

电磁模组30包括设置在壳体20内部的绕线骨架31，绕设在绕线骨架 31上并与插接头22电连通的线圈32，轴向设置在绕线骨架31内部且具有轴向定位腔的定铁芯34，轴向设置在绕线骨架31内壁的不锈钢套39，间隙配合轴向滑动设置在不锈钢套39内部的动铁芯35，间隙配合轴向滑动设置在定铁芯34的定位腔内并位于吸附端的导向柱38，设置在壳体20内部并同时与线圈32及定铁芯34连接的导磁框33，以及固定设置在动铁芯 35端部并对应出气管11的密封垫37；导向柱38位于动铁芯35内部的一端直径大于位于定铁芯34内部的一端直径，且导向柱38位于动铁芯35内部的一端外部套设有复位弹簧36；导向柱38位于动铁芯35内部的一端的端部与动铁芯35内部腔室的底部之间具有活动间隙，且复位弹簧36的一端抵住动铁芯35内部腔室的底部；动铁芯35的轴向端部具有通孔，通孔的外圈设置有一圈向外折弯的直角限位块351；密封垫37包括穿设于通孔内的圆柱本体371，设置在圆柱本体371一端并位于动铁芯35内部腔室底部的小圆盘372且小圆盘372轴向表面设置有对应导向柱38的波纹状凸点 375，以及设置在圆柱本体371另一端并位于动铁芯35外部的大圆盘373，大圆盘373的外圈设置有一圈向外这样的直角卡块374，直角卡块374与直角限位块351倒扣卡接且密封垫37与动铁芯35的接触面涂覆有胶水。

本实施例1的工作原理：

首先通过安装座23配合橡胶护套231将本实施例1的碳罐电磁阀稳固的安装在系统中，并通过插接头22将碳罐电磁阀与外部电源电连通；

断电时，动铁芯35在复位弹簧36的作用下将密封垫37顶紧，从而通过密封垫37与出气管11的配合实现系统密封；

通电时，定铁芯34产生磁吸力并将导磁材料制备的动铁芯35吸住并压缩复位弹簧36及通过不锈钢套39与导向柱38实现平稳导向运动，动铁芯35同步带动与其通过倒扣加涂胶方式固定连接的密封垫37运动，从而使密封垫37与出气管11分离并形成缝隙，则通过进气管21进入的含有汽油蒸汽的气体经过过滤网50滤除颗粒杂质后，进而经由流通腔40及密封垫37与出气管11之间的缝隙进入到出气管11的气道内，从而将气体中含有的汽油蒸汽送入发动机气缸烧掉。

实施例2：

基于实施例1，本实施例2中，出气管11的气道111内径由入口端至出口端逐渐增大，能实现小气压大流量，使系统脱附更干净。

实施例3：

基于实施例1，本实施例3中，出气管11的入口端设置有一圈对应密封垫37的凸起112，断电复位状态下，出气管11与密封垫37通过凸起112 与密封垫37的圆周线接触实现密封，线密封方式不易受前盖10注塑收缩变形的影响，且密封垫37通过复位弹簧36的弹力产生轻微形变可以更好保证产品的密封性，因此无需使用大弹力的复位弹簧36就可以实现良好的密封，且密封垫37的长久抗形变能力和降噪效果都较好。

实施例4：

基于实施例1，本实施例4中，壳体20的端部卡接在前盖10的卡槽内并激光焊接连接，前盖10的卡槽底部设置有对应壳体20端部的凹槽12 且凹槽12的截面面积小于壳体20的端面面积；激光焊接前，壳体20的端部设置有卡接后卡入凹槽12的凸块25，且凸块25的高度大于凹槽12的深度以在壳体20的端部与前盖10的卡槽之间形成一圈避位槽24，凹槽12与避位槽24的体积之和大于凸块25的体积，避位槽24的体积小于凹槽 12的体积；前盖10还设置有连通至卡槽底部并对应避位槽24的排气孔，排气孔的直径小于避位槽24的径向宽度；激光焊接后，壳体20的端部与前盖10的卡槽之间的避位槽24内填充有焊料而形成一圈熔焊圈26。

本实施例4的端面激光焊接结构在能保证平面度的情况下又能杜绝焊渣的产生；留有一定的焊接余量不会因注塑收缩变形影响焊接质量，未焊接的产品可以通过测试泄露识别而防止漏焊；通过振镜扫描原点焊接(激光焊接时产品或激光头不用旋转和回原点)，焊接时间更短效率更快。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，包括相互连接的前盖(10)及壳体(20)，所述前盖(10)连接有出气管(11)，所述壳体(20)连接有进气管(21)及插接头(22)，所述壳体(20)内部装配有与所述插接头(22)电连通的电磁模组(30)，所述前盖(10)、壳体(20)及电磁模组(30)之间形成流通腔(40)；

所述电磁模组(30)包括设置在所述壳体(20)内部的绕线骨架(31)，绕设在所述绕线骨架(31)上并与所述插接头(22)电连通的线圈(32)，轴向设置在所述绕线骨架(31)内部且具有轴向定位腔的定铁芯(34)，轴向设置在所述绕线骨架(31)内壁的不锈钢套(39)，间隙配合轴向滑动设置在所述不锈钢套(39)内部的动铁芯(35)，间隙配合轴向滑动设置在所述定铁芯(34)的定位腔内并位于吸附端的导向柱(38)，设置在所述壳体(20)内部并同时与所述线圈(32)及定铁芯(34)连接的导磁框(33)，以及固定设置在所述动铁芯(35)端部并对应所述出气管(11)的密封垫(37)；

所述导向柱(38)位于所述动铁芯(35)内部的一端直径大于位于所述定铁芯内部的一端直径，且所述导向柱(38)位于所述动铁芯(35)内部的一端外部套设有复位弹簧(36)；所述导向柱(38)位于所述动铁芯(35)内部的一端的端部与所述动铁芯(35)内部腔室的底部之间具有活动间隙，且所述复位弹簧(36)的一端抵住所述动铁芯(35)内部腔室的底部；

所述动铁芯(35)的轴向端部具有通孔，所述通孔的外圈设置有一圈向外折弯的直角限位块(351)；所述密封垫(37)包括穿设于所述通孔内的圆柱本体(371)，设置在所述圆柱本体(371)一端并位于所述动铁芯(35)内部腔室底部的小圆盘(372)，以及设置在所述圆柱本体(371)另一端并位于所述动铁芯(35)外部的大圆盘(373)，所述大圆盘(373)的外圈设置有一圈向外这样的直角卡块(374)，所述直角卡块(374)与所述直角限位块(351)倒扣卡接且所述密封垫(37)与动铁芯(35)的接触面涂覆有胶水。

2.根据权利要求1所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述壳体(20)的侧部还设置有安装座(23)，所述安装座(23)的侧部填充有橡胶护套(231)。

3.根据权利要求1所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述出气管(11)的气道(111)内径由入口端至出口端逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述出气管(11)的入口端设置有一圈对应所述密封垫(37)的凸起(112)，断电复位状态下，所述出气管(11)与密封垫(37)通过所述凸起(112)与密封垫(37)的圆周线接触实现密封。

5.根据权利要求1所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述壳体(20)的端部卡接在所述前盖(10)的卡槽内并激光焊接连接，所述前盖(10)的卡槽底部设置有对应所述壳体(20)端部的凹槽(12)且所述凹槽(12)的截面面积小于所述壳体(20)的端面面积；

激光焊接前，所述壳体(20)的端部设置有卡接后卡入所述凹槽(12)的凸块(25)，且所述凸块(25)的高度大于所述凹槽(12)的深度以在所述壳体(20)的端部与前盖(10)的卡槽之间形成一圈避位槽(24)；

激光焊接后，所述壳体(20)的端部与前盖(10)的卡槽之间的避位槽(24)内填充有焊料而形成一圈熔焊圈(26)。

6.根据权利要求5所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述凹槽(12)与避位槽(24)的体积之和大于所述凸块(25)的体积，所述避位槽(24)的体积小于所述凹槽(12)的体积。

7.根据权利要求5所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述前盖(10)还设置有连通至所述卡槽底部并对应所述避位槽(24)的排气孔。

8.根据权利要求7所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述排气孔的直径小于所述避位槽(24)的径向宽度。

9.根据权利要求1所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述进气管(21)与流通腔(40)之间还设置有过滤网(50)。

10.根据权利要求1所述的一种高精度碳罐电磁阀，其特征在于，所述小圆盘(372)轴向表面设置有对应所述导向柱(38)的波纹状凸点(375)。

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