專利名稱：電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求1前序部分所述的電萬茲閥。
背景技術(shù)：
圖l示出了一種常規(guī)電磁閥，特別是用于液壓裝置的電磁閥，
該液壓裝置用在例如防抱死系統(tǒng)(ABS)或驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR 系統(tǒng))或電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)(ESP系統(tǒng))中。如從圖1可見，例如 被設(shè)計(jì)成失電打開型調(diào)節(jié)閥的該常規(guī)電磁閥1包括閥芯5'和用于產(chǎn) 生磁通的電磁組件2，該電磁組件2包括殼體套2.1、繞組支架2.2、 線圏繞組2.3和防護(hù)蓋2.4,該閥芯包括外殼5.1、與該外殼通過密封 焊接部4連接的閥嵌件22、帶有被設(shè)計(jì)成挺桿的第一關(guān)閉元件7，的 銜鐵6、以及復(fù)位彈簧8。電磁組件2產(chǎn)生電磁力，該電磁力使帶有 被設(shè)計(jì)成挺桿的第一關(guān)閉元件7'的可縱向運(yùn)動(dòng)的銜鐵6克服復(fù)位彈 簧8的力朝著閥嵌件22運(yùn)動(dòng)。繞制在繞組支架2.2上的線圏繞組2.3 構(gòu)成電線圈，該電線圈能夠通過電接頭2.5通電。閥嵌件22引導(dǎo)由 電；茲組件2通過防護(hù)蓋2.4引入的i茲通朝著攤f鐵6的方向沿軸向通過 氣隙3。通過經(jīng)由電接頭2.5給線圏繞組2.3通電并且通過由此產(chǎn)生 的磁通，銜鐵6克服復(fù)位彈簧8的力朝著閥嵌件22運(yùn)動(dòng)。
此外，閥嵌件22容納所謂的閥體10，，該閥體包括主岡座12，， 被設(shè)計(jì)成挺桿的第 一關(guān)閉元件7，通過被設(shè)計(jì)成密封球冠的主密封元 件7.1'以密封方式沉入該主閥座中，以實(shí)現(xiàn)電^f茲閥l的密封功能。為 了利用流體塊體18在填密區(qū)域18.1上進(jìn)行填密，在閥嵌件22上形 成填密凸緣9。如從圖l還可看出，傳統(tǒng)電磁閥1包括偏心設(shè)置的止 回閥30，該止回閥才丸行定向的通流功能。作為主要部件，傳統(tǒng)電f茲 閥1的止回閥30包括可動(dòng)的密封元件32、設(shè)置在止回閥座支架31中的密封座34、以及行程限制件或擋塊，該行程限制件或擋塊在這 里由扁平過濾器33構(gòu)成，以限制可動(dòng)的密封元件32的最大行程。 相對(duì)于閥主軸線1.1偏心設(shè)置的止回閥30通常為球體-空心錐體形 式，也就是說密封元件32被設(shè)計(jì)成球體，而設(shè)置在止回閥座支架31 中的密封座34具有空心錐體形狀?？招腻F體34的被設(shè)計(jì)成塑料嵌 件的止回閥座支架31另外還用于對(duì)周圍的流體塊體18密封、用于 對(duì)閥體IO，密封以及用于支撐環(huán)形過濾器35和扁平過濾器33。
另夕卜，在歐洲專利申請(qǐng)EP1 101 678 Al中描述了一種帶有止回 閥的電石茲閥。所描述的電》茲閥包括設(shè)置在流體進(jìn)口和流體出口之 間的主閥，該主閥具有主密封元件和設(shè)置在閥體中的主閥座；和在 主閥的旁路中與主閥軸線同軸地設(shè)置的止回閥，該止回閥具有密封 元件和閥座。該閥座設(shè)置在被設(shè)計(jì)成塑料嵌件的閥構(gòu)件中，在該閥 構(gòu)件中，密封元件容納在圓柱形凹腔中。閥構(gòu)件另外還用于對(duì)周圍 的流體裝置密封、用于在閥體中進(jìn)行密封以及用于支撐環(huán)形過濾器 和扁平過濾器。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對(duì)，具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的根據(jù)本發(fā)明的電磁閥 具有如下優(yōu)點(diǎn)，即閥體被設(shè)計(jì)成套筒，止回閥的密封元件在該套筒 中可軸向運(yùn)動(dòng)地被引導(dǎo)。主閥座帶有通孔地設(shè)置在閥體套筒的罩形 端部上，而止回閥的密封元件密封地與閥座共同作用，該閥座由在 這一端敞開的閥體套筒的邊緣構(gòu)成。
通過充分利用閥體的內(nèi)孔和通過在閥體內(nèi)可動(dòng)地引導(dǎo)密封元 件，可以有利地縮小閥芯或者說電磁閥的軸向尺寸，其中，閥體與 可動(dòng)密封元件相結(jié)合還承擔(dān)了止回閥功能。通過將伸出的閥體用作 密封元件的密封配對(duì)件，止回閥的密封功能以很小的程度依賴于其 他的部件公差或者裝配公差，并且由于相互的調(diào)整和精度要求很低 而有利地降低了制造成本或者說提供了止回閥功能的魯棒性。
此外，通過根據(jù)本發(fā)明的電磁閥設(shè)計(jì)，提供了閥芯的對(duì)稱性，由此獲得在裝配和繼續(xù)加工方面的優(yōu)點(diǎn)。與只有在與周圍的流體塊體相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)止回閥功能的結(jié)構(gòu)相比，通過將止回閥功能完全地集成在閥芯中，可以簡化制造或者裝配過程。此外，通過止回閥功能的中央布置可以簡化電磁閥并且同樣可以縮小徑向尺寸，由此由于有效壓力面縮小而獲得在裝配方面和在周圍的流體塊體的負(fù)荷方面的優(yōu)點(diǎn)。此外，在下部區(qū)域中封閉電^ 茲閥的周圍的閥構(gòu)件可以大大得到簡化，因?yàn)樵撻y構(gòu)件有利地包括只是不動(dòng)的密封部位并且執(zhí)行兩種過濾功能。因此荻得在魯棒性方面的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)而獲得在本發(fā)明電磁閥的制造中提供質(zhì)量或者節(jié)約成本的可能方案。
閥體套筒和密封元件例如可以#皮i殳計(jì)成金屬部件，由此與彈性體-密封部件相比在整個(gè)使用壽命中耐磨性提高了。同時(shí)，通過金屬密封部件減少了在利用彈性體-密封部件的結(jié)構(gòu)形式中通常會(huì)出現(xiàn)的滯后。
通過在從屬權(quán)利要求中提及的特征和改進(jìn)方案，可以對(duì)在獨(dú)立權(quán)利要求1中所述的電磁閥進(jìn)行有利改進(jìn)。
特別有利的是，密封元件的密封區(qū)域被設(shè)計(jì)成錐體或球體，而閥體套筒的邊緣被設(shè)計(jì)成圓邊或者空心錐體或者空心球體。通過被設(shè)計(jì)成錐體的密封區(qū)域在閥體套筒的被設(shè)計(jì)成圓邊的邊緣上的密封，與僅有軸向密封的止回閥的結(jié)構(gòu)形式相比，特別是在壓差很小的情況下可以提高密封性。在需要時(shí)，如果對(duì)期望的應(yīng)用情況來說是合適的話，可以使用密封區(qū)域或者閥體套筒的替代形式。
在本發(fā)明電磁閥的 一種設(shè)計(jì)方案中，密封元件被設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的柱塞，該柱塞包括基本上位于閥體套筒內(nèi)的引導(dǎo)桿部和與該引導(dǎo)桿部連接的密封區(qū)域。引導(dǎo)桿部具有內(nèi)孔，在止回閥的關(guān)閉狀態(tài)下，流向主閥座的主流體流流經(jīng)該內(nèi)孔。此外，閥體套筒具有至少一個(gè)徑向孔，該徑向孔在止回閥的打開狀態(tài)下允許形成旁，各流體流。在閥體套筒內(nèi)，密封元件的引導(dǎo)桿部通過墊圈在徑向上被引導(dǎo)。主流體流將密封元件的密封區(qū)域密封地壓靠在閥體套筒的邊緣上，以及具有與主流體流相反的流動(dòng)方向的旁路流體流將密封元件的密封區(qū)域從閥體套筒的邊緣木〉開，由此打開止回閥。墊圏例如被設(shè)計(jì)成o
型密封圏，該O型密封圏設(shè)置在引導(dǎo)桿部的上部區(qū)域中，或者墊圈
被設(shè)計(jì)成槽形密封圏。
在本發(fā)明電磁閥的另 一 種設(shè)計(jì)方案中，閥構(gòu)件帶有環(huán)形過濾器和/或扁平過濾器，以及閥構(gòu)件通過第一密封唇使旁路流體流與閥體密封，并且通過第二密封唇使旁路流體流與流體塊體密封。
閥構(gòu)件可以以傳力連接或形狀配合連接的方式安裝在閥嵌件上，并且在安裝位置上使閥芯與外界密封。
在電磁閥的另一種設(shè)計(jì)方案中，引導(dǎo)桿部的上端具有與槽形密封圈搭接的凸起，該凸起在止回閱的打開狀態(tài)下平放在槽形密封圈上并且限制密封元件的行程。作為替代方案，密封元件的行程可以通過相應(yīng)幾何形狀配合部(例如通過相應(yīng)的臺(tái)階、凸肩等)或者通過扁平過濾器來限制。
根據(jù)本發(fā)明的電磁閥實(shí)施方式有利地實(shí)現(xiàn)了更小的外部尺寸
因而實(shí)現(xiàn)了更低的徑向和軸向空間需求；實(shí)現(xiàn)了幾乎對(duì)稱的結(jié)構(gòu)；以及實(shí)現(xiàn)了部件的功能集成，也就是說，部件承擔(dān)多種功能。


附圖示出了下面描述的本發(fā)明的有利實(shí)施方式以及上面說明的有助于理解的傳統(tǒng)實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示執(zhí)行相同或類似功能的部件或元件。
圖1示出了具有止回閥功能的傳統(tǒng)電磁閥的示意剖視圖2示出了具有止回閥功能的根據(jù)本發(fā)明的電磁閥的第一實(shí)施例的對(duì)本發(fā)明來說重要的部件的示意剖視圖3示出了具有止回閥功能的根據(jù)本發(fā)明的電磁閥的第二實(shí)施例的對(duì)本發(fā)明來說重要的部件的示意剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如從圖2和3可見，根據(jù)本發(fā)明的電磁閥具有閥芯5，該閥芯包括閥嵌件22、在閥嵌件22內(nèi)可動(dòng)地被引導(dǎo)的關(guān)閉元件7、以及被設(shè)計(jì)成套筒的閥體10。在流體入口 27和流體出口 26之間i殳有主閥，該主閥具有在關(guān)閉元件7上形成的主密封元件7.1和設(shè)置在閥體套筒10的罩形的上部端部上且?guī)в型椎闹鏖y座12。通過未示出的電磁組件產(chǎn)生的磁力使關(guān)閉元件7朝著閥體10的方向運(yùn)動(dòng)，由此主密封元件7.1密封地沉入主閥座12中，乂人而可以調(diào)節(jié)/人下面壓向例如尋皮設(shè)計(jì)成密封球冠的主密封元件7.1的主流體流。在作為失電打開型電磁閥的實(shí)施方式中，復(fù)位彈簧在失電狀態(tài)下保持主閥座12打開。在主閥的旁^各中與主閥軸線1.1同軸地設(shè)置的止回閥25具有閥座和在閥體套筒10內(nèi)可軸向運(yùn)動(dòng)的密封元件11,該閥座由在這一端傳開的閥體套筒10的下邊緣20構(gòu)成。
未示出的電石茲組件產(chǎn)生,茲力和一磁通，以在通電時(shí)4吏關(guān)閉元件7向著閥體10運(yùn)動(dòng)，該電磁組件可以被設(shè)計(jì)成類似于圖l所示的電磁組件，并且包括殼體套2.1、繞組支架2.2、線圏繞組2.3以及防護(hù)蓋2.4,其中，繞制在繞組支架2.2上的線圈繞組2.3構(gòu)成電線圈，該電線圈能夠通過電接頭2.5通電。
如從圖2和3可見，密封元件被設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的柱塞11,該柱塞包括基本上位于閥體套筒內(nèi)的引導(dǎo)桿部11和與該引導(dǎo)桿部連接的密封區(qū)域11.2,其中，柱塞11具有內(nèi)孔13,在止回閥25的關(guān)閉狀態(tài)下，流向主閥座12的主流體流流經(jīng)該內(nèi)孔。在所示的實(shí)施例中，柱塞11被設(shè)計(jì)成一體式，使得被設(shè)計(jì)成錐體的密封區(qū)域11.2在引導(dǎo)桿部il.l上形成。閥體套筒10的下邊緣20例如被設(shè)計(jì)成圓邊。通過被設(shè)計(jì)成錐體的密封區(qū)域11.2在閥體套筒10的被設(shè)計(jì)成圓邊的下邊緣20上的密封，與僅有軸向密封的止回閥的結(jié)構(gòu)形式相比，特別是在壓差很小的情況下可以改善止回閥25的密封性。作為替代方案，密封元件11的密封區(qū)域11.2可以被設(shè)計(jì)成球體，而下邊緣20可以被設(shè)計(jì)成空心錐體或空心球體。此外，閥體套筒IO具有多個(gè)徑向孔15,這些徑向孔在止回閥25的打開狀態(tài)下允許形成旁^各流體流28。在閥體套筒IO內(nèi)部，密封元件11的引導(dǎo)桿部11.1通過墊圏在徑向上被引導(dǎo)。主流體流將密封元件11的密封區(qū)域11.2密封地壓
靠在閥體套筒10的下邊緣20上，而具有與主流體流相反的流動(dòng)方向的旁路流體流28將密封元件11的密封區(qū)域11.2從閥體套筒10的下邊緣20松開。在根據(jù)圖2的第一實(shí)施例中，墊圈被設(shè)計(jì)成槽形密封圏25,而在根據(jù)圖3的第二實(shí)施例中，墊圈被設(shè)計(jì)成O型密封圈14a，該O型密封圈設(shè)置在引導(dǎo)桿部11.1的上部區(qū)域中。
本發(fā)明的電》茲閥在下部區(qū)域中通過閥構(gòu)件24來限制，該閥構(gòu)件帶有環(huán)形過濾器16和扁平過濾器21。此外，閥構(gòu)件24通過第一密封唇17使旁路流體流與閥體10密封并通過第二密封唇24.2使旁路流體流與流體塊體18密封。閥構(gòu)件24以傳力連接或者形狀配合連接的方式安裝在閥嵌件22上并且在安裝位置23上使閥芯5與外界密封。
圖2在左半邊示出了帶有處于打開位置的止回閥25的本發(fā)明電磁閥的第一實(shí)施例，而在右半邊示出了帶有處于關(guān)閉位置的止回閥25的本發(fā)明電；茲閥。套筒形式的新型閥體IO被用來容納可軸向運(yùn)動(dòng)的密封元件11。被設(shè)計(jì)成帶有內(nèi)孔13的密封元件11允許通常的主流體流流向主閥座并且以它被設(shè)計(jì)成錐體的密封區(qū)域11.2密封在閥體10的下邊緣20或者說內(nèi)邊緣上，其中，作為替代方案，密封區(qū)域11.2也可以具有波形形狀、球形形狀、自由形狀等等。在徑向上，該密封元件11通過被設(shè)計(jì)成槽形密封圈14的墊圈被引導(dǎo)，該墊圈允許密封圈11在沒有失去密封性的條件下軸向運(yùn)動(dòng)。被設(shè)計(jì)成槽形密封圏14的墊圈通過形狀或者材料受到壓力支撐，此外還構(gòu)成密封元件11的引導(dǎo)桿部11.1的行程擋塊，引導(dǎo)桿部被設(shè)計(jì)成具有凸起19以限制行程，其中，凸起19與槽形密封圈14搭接并且在止回閥25的打開位置上平放在槽形密封圈14上，如從圖2的左半部分可見的那樣。如果止回閥25進(jìn)而密封元件11處于打開位置，那么工作流體可以通過閥體10的徑向孔15沿著旁路流體流箭頭28流下，這些徑向孔可以具有圓形或者其他對(duì)流動(dòng)有利的形狀。相反流動(dòng)方向的主流體流將密封元件11壓至在圖的后半邊示出 關(guān)閉位置。
圖3在左半邊示出了帶有處于打開位置的止回閥25的本發(fā)明電磁閥的第二實(shí)施例，在右半邊示出了帶有處于關(guān)閉位置的止回閥25的本發(fā)明電磁閥。與本發(fā)明電磁閥的第一實(shí)施例不同，用于在徑向上引導(dǎo)密封元件11的墊圏被設(shè)計(jì)成O型密封圈14a，該O型密封圈允許密封元件11在沒有失去密封性的條件下軸向運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，密封元件11的行程可以通過引導(dǎo)桿部11.1和閥體套筒10的相應(yīng)幾何形狀配合部來限制。幾何形狀配合部可以例如^皮設(shè)計(jì)成臺(tái)階、凸肩等等。與按照?qǐng)D2的第一實(shí)施例相類似，工作流體在止回閥25的打開位置上通過閥體10的徑向孔15沿著旁路流體流箭頭28流下。相反流動(dòng)方向的主流體流將密封元件11壓至圖的右半邊所示的關(guān)閉位置。
本發(fā)明電磁閥有利地具有很小的外部尺寸因而具有很低的徑向和軸向空間需求、具有幾乎對(duì)稱的結(jié)構(gòu)并且具有部件的功能集成性。
權(quán)利要求
1.電磁閥，其包括電磁組件和閥芯(5)，該閥芯包括閥嵌件(22)、在該閥嵌件(22)內(nèi)可動(dòng)地被引導(dǎo)的關(guān)閉元件(7)、以及閥體(10)，其中，在流體入口(27)與流體出口(26)之間設(shè)有主閥，該主閥具有與所述關(guān)閉元件(7)連接的主密封元件(7.1)和設(shè)置在所述閥體(10)中的主閥座(12)；由所述電磁組件產(chǎn)生的磁力使所述關(guān)閉元件(7)朝著所述閥體(10)的方向運(yùn)動(dòng)，由此所述主密封元件(7.1)密封地沉入所述主閥座(12)中；以及在所述主閥的旁路中與所述主閥軸線(1.1)同軸地設(shè)有止回閥(25)，該止回閥具有密封元件(11)和閥座，其特征在于，所述閥體(10)被設(shè)計(jì)成套筒，所述止回閥(25)的密封元件(11)在該套筒內(nèi)可軸向運(yùn)動(dòng)地被引導(dǎo)，其中，所述主閥座(12)帶有通孔地設(shè)置在所述閥體套筒(10)的罩形端部上；以及所述止回閥的密封元件(11)密封地與所述閥座共同作用，該閥座由在這一端敞開的所述閥體套筒(10)的邊緣(20)構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其特征在于，所述密封元件(11 ) 的密封區(qū)域(11.2)被設(shè)計(jì)成錐體或球體，而所述閥體套筒(10)的 邊緣(20)被設(shè)計(jì)成圓邊或者空心錐體或者空心球體。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電磁閥，其特征在于，所述密封元 件被設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的柱塞(11),該柱塞包括基本上位于所述閥 體套筒(10)內(nèi)部的引導(dǎo)桿部(11.1 )和與該引導(dǎo)桿部(11.1 )連接 的密封區(qū)域(11.2),其中，所述柱塞(11 )具有內(nèi)孔(13)，在所 述止回閥(25)的關(guān)閉狀態(tài)下，流到所述主閥座(12)的主流體流 流 經(jīng)所述內(nèi)孔。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于，所 述閥體套筒(10)具有至少一個(gè)徑向孔(15),所述徑向孔在所述 止回閥(25)的打開狀態(tài)下允許形成旁路流體流(28)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于，所述密封元件(11 )的引導(dǎo)桿部(11.1 )在所述閥體套筒(10)的內(nèi)部在徑向上通過墊圈(14， 14a)引導(dǎo)，其中，所述主流體流將所述密 封元件的密封區(qū)域(11.2)密封地壓靠在所述閥體套筒(10)的邊緣(20) 上，以及具有與所述主流體流相反的流動(dòng)方向的所述旁路流 體流(28)將所述密封元件的密封區(qū)域(11.2)從所述閥體套筒(10) 的邊緣(20)松開。
6. 如權(quán)利要求5所述的電磁閥，其特征在于，所述墊圏被設(shè)計(jì) 成O型密封圏(14a),該O型密封圏設(shè)置在所述引導(dǎo)桿部(11.1) 的上部區(qū)域中，或者所述墊圈被設(shè)計(jì)成槽形密封圈(14)。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于，設(shè) 有閥構(gòu)件(24),該閥構(gòu)件帶有環(huán)形過濾器(16)和/或扁平過濾器(21) ,其中，所述閥構(gòu)件(24)通過第一密封唇(24.1)使所述旁 路流體流與所述閥體(10)密封，并且通過第二密封唇(24.2)使所 述旁路流體流與流體塊體(18)密封。
8. 如權(quán)利要求7所述的電磁閥，其特征在于，所述閥構(gòu)件(24) 以傳力連接或形狀配合連接的方式安裝在所述閥嵌件(22)上。
9. 如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于，所 述引導(dǎo)桿部(11.1 )的上端具有與所述槽形密封圈(14)搭接的凸起(19)，該凸起在所述止回閥(25)的打開狀態(tài)下平放在所述槽形 密封圈(14)上并且限制所述密封元件(11)的行程。
10. 如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于， 所述密封元件(11 )的行程通過所述引導(dǎo)桿部(11.1 )和所述閥體套 筒(10)的相應(yīng)幾何形狀配合部或者通過所述扁平過濾器(21)來 限制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括電磁組件和閥芯(5)的電磁閥，該閥芯包括閥嵌件(22)、在該閥嵌件(22)內(nèi)可動(dòng)地被引導(dǎo)的關(guān)閉元件(7)、以及閥體(10)，其中，在流體入口(27)與流體出口(26)之間設(shè)有主閥，該主閥具有與所述關(guān)閉元件(7)連接的主密封元件(7.1)和設(shè)置在所述閥體(10)中的主閥座(12)；由所述電磁組件產(chǎn)生的磁力使所述關(guān)閉元件(7)朝著所述閥體(10)的方向運(yùn)動(dòng)，由此所述主密封元件(7.1)密封地沉入所述主閥座(12)中；以及在所述主閥的旁路中與所述主閥軸線(1.1)同軸地設(shè)有止回閥(25)，該止回閥具有密封元件(11)和閥座。根據(jù)本發(fā)明，所述閥體(10)被設(shè)計(jì)成套筒，所述止回閥(25)的密封元件(11)在該套筒內(nèi)可軸向運(yùn)動(dòng)地被引導(dǎo)，其中，所述主閥座(12)帶有通孔地設(shè)置在所述閥體套筒(10)的罩形端部上；以及所述止回閥的密封元件(11)密封地與所述閥座共同作用，該閥座由在這一端敞開的所述閥體套筒(10)的邊緣(20)構(gòu)成。
文檔編號(hào)F16K31/06GK101678822SQ200880019614
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者D·克拉策, E·菲爾, F·里斯普勒, J·弗里克-施米特, K·海爾, P·沙夫, R·芬克 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司