專利名稱：用于電磁閥的閥芯和相應的電磁閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如獨立權利要求1前序部分所述類型的用于電磁閥的閥芯和相應的電磁閥。
背景技術：
在圖1中示出了一種常規(guī)電磁閥，特別是用于液壓裝置的電磁閥，該液壓裝置例 如用在防抱死系統(tǒng)(ABS系統(tǒng))或驅(qū)動防滑控制系統(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，例如作為失電打開型調(diào)節(jié)閥構成的常規(guī)電磁閥1包括用于 產(chǎn)生磁通的電磁組件5和閥芯7，電磁組件5包括殼體套5. 1、繞組支架5. 2、線圈繞組5. 3 和防護蓋5. 4，閥芯7包括外殼7. 1、與外殼7. 1通過密封焊接部連接的閥嵌件8，帶有挺桿 2的銜鐵4以及復位彈簧6，其中，挺桿2具有關閉元件2. 1和密封元件2. 2。電磁組件5通 過經(jīng)電接頭5. 5給線圈繞5. 3通電產(chǎn)生磁力，該磁力使可縱向運動的帶有挺桿2的銜鐵4 克服復位彈簧6的力朝著閥嵌件8運動。閥嵌件8引導從電磁組件5經(jīng)由防護蓋5. 4引入 的磁通朝著銜鐵4的方向沿軸向通過氣隙。此外，閥嵌件8容納所謂的閥體3，該閥體包括 主閥座3. 1，由密封帽形式構成的密封元件2. 2密封地沉入該主閥座3. 1中，以實現(xiàn)電磁閥 1的密封功能。如從圖1還可見，旋轉對稱的閥嵌件8從外面對具有密封元件2. 2的挺桿2 進行導向。這意味著，具有密封元件2. 2的挺桿2在閥嵌件8內(nèi)的內(nèi)孔中被導向。閥嵌件8 與銜鐵4 一起也構成了由電磁組件5產(chǎn)生的磁路的一部分。通常為非磁性的外殼7. 1在磁 路中形成了附加氣隙。在外殼7. 1中被導向的銜鐵4在具有小的外徑的相對較小的表面上 壓到挺桿2上，挺桿通過其由密封帽形式構成的密封元件2. 2密封在閥體3的由錐形座構 成的主閥座3. 1中或者打開一個規(guī)定的縫隙以調(diào)節(jié)壓力。閥嵌件8對外液壓密封且通過其 填密結構液壓密封地填密在流體塊40中。壓力彈簧6在電磁閥的失電狀態(tài)下使挺桿2保 持在打開位置。

發(fā)明內(nèi)容
與此相比，具有獨立權利要求1的特征的根據(jù)本發(fā)明的用于電磁閥的閥芯具有以 下優(yōu)點閥嵌件通過至少兩個凸條徑向支承在外殼上，其中，挺桿通過至少兩個相應的縱向 板條在閥嵌件和外殼之間被導向。閥嵌件的至少兩個凸條的尺寸與挺桿的至少兩個相應縱 向板條的尺寸彼此匹配，使得挺桿的縱向板條在閥嵌件的凸條之間的空出區(qū)段中被導向， 并且使得閥嵌件的凸條在挺桿縱向板條之間的空出區(qū)段中被導向。因此，與現(xiàn)有技術不同， 挺桿設置在閥嵌件外，或者說閥嵌件被向內(nèi)轉移。此外，挺桿具有帶有密封元件的關閉元件 且在外殼內(nèi)可運動地被導向的銜鐵使挺桿運動，其中，為了實現(xiàn)密封功能，密封元件密封地 沉入到閥體的主閥座中。在由凸條構成的閥嵌件支承部位上非常好地耦合由電磁組件產(chǎn)生 的磁通。挺桿通過關閉元件的密封元件密封在閥體的主閥座中，其中，挺桿的縱向板條在閥 嵌件的空出區(qū)段中被導向直到銜鐵的極面。通過本發(fā)明的閥芯，使得存在的磁力對于挺桿運動更加有效且可提供相應電磁閥的內(nèi)力平衡。此外，在不改變閥芯外部尺寸或者具有相似的閥芯外部尺寸的情況下，通過減 小自由度，改善了挺桿和銜鐵的導向性。此外，可以有利地簡化閥嵌件和挺桿的零件幾何結 構，從而可以采用替代的制造方法，這些方法可以得到成本更低和/或更加精密的零件。這 樣，例如，由于挺桿直徑的增大，可以通過金屬拉深工藝來制造挺桿，以改善挺桿特別是在 密封元件區(qū)域中的精密度。 本發(fā)明的閥芯有利地加大了可提供較大磁力的位于閥嵌件和銜鐵之間的極面。這 有利地通過在利用有利的磁力工作點時的更多自由空間，實現(xiàn)了相應的電磁閥關于壓力可 調(diào)節(jié)性的更加有利的設計。作為其它的優(yōu)點，挺桿在銜鐵極面上的支承直徑變大，這使得銜鐵與挺桿之間的 連接更穩(wěn)定且提高了調(diào)節(jié)精度，因為由于相對較小的徑向移動而減小了挺桿的傾斜趨勢。作為其它優(yōu)點，通過在閥嵌件的空出區(qū)段中對挺桿板條進行軸向?qū)?，限制了?桿的自由度。由此，有利地限制了挺桿的轉動并提高了壓力調(diào)節(jié)精度。通過從屬權利要求給出的技術方案和改進方案可以有利地改進由獨立權利要求1 限定的電磁閥。特別有利的是，閥嵌件具有至少三個凸條，而挺桿具有至少三個相應的縱向板條， 其中各個凸條之間或各個縱向板條之間的角度不相等。如果在至少三個凸條之間的角度不 是相等的，而是被設計成不同的且只能在一個角度位置上配合，并且與閥體的角度編碼相 結合，則可以迫使閥零件只能在一個規(guī)定的相對角度位置上進行安裝。這有利于實現(xiàn)閥樣 件之間的盡可能小的功能偏差，從而可以減小批次差異。在本發(fā)明閥芯的一種設計方案中，挺桿的縱向板條例如通過平面抵靠在銜鐵的極 面上。作為替代方案，挺桿的縱向板條嵌入銜鐵極面的相應凹部中，從而挺桿區(qū)段與在銜鐵 極面中的相應凹部可以有利地進行角度匹配。在本發(fā)明閥芯的一種改進方案中，挺桿具有在其上形成的用于復位彈簧的環(huán)形支 座，該復位彈簧支承在閥體的端面上。挺桿的縱向板條與閥嵌件的外部輪廓相匹配地在總體上呈現(xiàn)弓形或波浪形或三 角形。但挺桿形狀不限于這些形狀，而是可以呈現(xiàn)任意形狀。通過挺桿形狀，例如可以改善 閥嵌件上側和下側之間的體積補償，或可以適當?shù)赜绊懞蛢?yōu)化外殼和閥嵌件之間的挺桿導向。在本發(fā)明閥芯的另一種設計方案中，外殼通過閥套在填密部位上與流體塊填密， 以及具有主閥座的閥體嵌入外殼中。由此，外殼在閥芯填密在流體塊之后也承擔密封作用。 由于外殼也承擔了閥芯對外的密封作用，所以有利地簡化了閥的組裝。與現(xiàn)有技術相比，不 再需要外殼與閥芯之間的密封焊接部。因此省去了為此所需的昂貴焊接設備和相應的工藝 步驟。填密力由閥套承受。此外，閥體可以與流體塊流體密封地壓緊。


在附圖中示出了下面要描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式以及為了更好的理解而在 上面說明的慣用實施例。在附圖中，相同的附圖標記表示具有執(zhí)行相同或類似功能的部件 或元件。圖1示出了一種常規(guī)電磁閥的示意性剖視圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的電磁閥閥芯的一個實施例的示意性剖視圖；圖3示出了沿圖2中的線III-III的示意性剖視圖；圖4a示出了用于如圖2和3的閥芯的挺桿的立體圖；圖4b示出了用于如圖2和3的閥芯的閥嵌件的立體圖；圖5a和5b分別示出了沿圖2中的線V-V的閥芯的示意性剖視圖；圖6a和6b分別示出了沿圖2中的線VI-VI的挺桿的示意性剖視圖；圖7示出了本發(fā)明的電磁閥閥芯的另一個實施例的示意性剖視圖。
具體實施例方式如從圖2可見，本發(fā)明的用于電磁閥的閥芯17包括外殼17. 1、在外殼17. 1內(nèi)可 動地被導向的銜鐵14、插入外殼17. 1中的閥嵌件18以及具有主閥座13. 1的閥體13。銜 鐵14由磁力使之運動，該磁力由未示出的電磁組件產(chǎn)生，該電磁組件例如相當于圖1所示 的慣用電磁組件5。銜鐵14使由閥嵌件18導向的且具有帶有密封元件12. 2的關閉元件 12. 1的挺桿12朝著閥體13的方向運動，以使密封元件12. 2密封地沉入主閥座13. 1。如 還從圖2可見，本發(fā)明閥芯17的與圖1的慣用閥芯7相比加長的外殼17. 1通過閥套18. 1 在填密部位上與流體塊40填密，以及具有主閥座13. 1的閥體13嵌入外殼17. 1中并與流 體塊40在區(qū)域25中流體密封地壓緊。流體經(jīng)過閥體13中的相應通孔13. 2流入，以及流 體經(jīng)過外殼17. 1中的徑向孔26流出閥嵌體17。如從圖2_4b還可見，在所示實施例中，閥嵌件18通過三個凸條21徑向支承在外 殼17. 1上，挺桿12通過三個相應的縱向板條23在閥嵌件18和外殼17. 1之間被徑向?qū)颉?閥嵌件18的凸條21的尺寸與挺桿12的相應縱向板條23的尺寸彼此匹配。本發(fā)明的要點在于，將挺桿12設置成位于閥嵌件18外部或者說將閥嵌件18向內(nèi) 轉移。在此，閥嵌件18只在凸條21處徑向支承在外殼17. 1上，以便能夠在這些位置上非 常好地耦合由未示出電磁組件產(chǎn)生的磁通。與圖1的慣用閥芯7類似，挺桿12密封在閥體 13的主閥座13. 1中且在由閥嵌件18空出的區(qū)段22中通過縱向板條23被導向直到銜鐵 14的極面14. 1。如圖3和4a所示，挺桿12不是呈完整的圓形，而是具有縱向板條23和用 于閥嵌件18的凸條21的空出區(qū)段24。特別是由圖3的剖視圖可以看出挺桿12與閥嵌件 18的相嵌情況。與圖1的慣用閥芯7相比較，本發(fā)明的閥芯加大了能夠提供較大磁力的位于閥嵌 件和銜鐵之間的有效極面。這通過在利用有利的磁力工作點時的更多自由空間，實現(xiàn)了閥 芯17或相應電磁閥關于壓力可調(diào)節(jié)性的更加有利的設計。此外，可以簡化閥嵌件18和挺 桿12的零件幾何結構。這樣，由于挺桿12的直徑增大，挺桿例如更適合于金屬拉深工藝， 由此可以提高挺桿12特別是在由密封帽形式構成的密封元件12. 2處的精密度。此外，挺 桿12在銜鐵極面14. 1上的支承直徑更大。這使得銜鐵14與挺桿12之間的連接更穩(wěn)定且 由于較小的相對徑向移動減小了挺桿12的傾斜趨勢。由此，總的來說提高了本發(fā)明閥芯17 的調(diào)節(jié)精度。通過在閥嵌件18的空出區(qū)段22中對挺桿12的縱向板條23進行軸向?qū)蚧蛘咴谕U12的空出區(qū)段24中對閥嵌件18的凸條21進行軸向?qū)?，限制了挺桿的自由度，避免 了挺桿12可能的轉動，以及提高了壓力調(diào)節(jié)精度。各個板條23之間或各個區(qū)段24之間的角度可以被設計成相等，對于具有三個板條23或區(qū)段24的情況，例如為120度。作為替代 方案，各個板條23之間或各個區(qū)段24之間的角度也可以被設計成不相等，對于具有三個板 條23或區(qū)段24的情況，例如為118度、120度和122度。挺桿12的縱向板條23與閥嵌件 18的凸條21的布置彼此這樣匹配，使得它們只在一個角度位置上彼此配合。這可以與閥 體13的角度編碼相結合。由此，可以迫使閥零件只能在一個規(guī)定的相對角度位置上進行安 裝。這有利于實現(xiàn)閥樣件之間的盡可能小的功能偏差，即小的批次差異。如從圖5a和5b的剖視圖中可見，根據(jù)圖5a所示的實施方式，挺桿12的縱向板條 23通過平面抵 靠在銜鐵14的極面14. 1上。作為按照圖5a挺桿板條23通過平面抵靠在 銜鐵14的極面14. 1上的實施方式的替代方案是，挺桿板條23也可以與銜鐵14極面14. 1 中的相應凹部14. 2進行角度匹配。如從圖5b可知，挺桿12的縱向板條23嵌入極面14. 1 的相應凹部14.2中。如從圖6a和6b的剖視圖可見，由板條23和空出區(qū)段24形成的挺桿形狀與閥嵌 件18的外部輪廓相匹配地不限于圓形，而是可以呈現(xiàn)任意形狀。如圖6a的橫截面示出了 板條23’的波浪形，而作為替代方案，如圖6b的橫截面示出了板條23”的三角形。由此，例 如可以改善閥嵌件18上側和下側的體積補償，或者可以適當?shù)赜绊懲鈿?7. 1和閥嵌件18 之間的挺桿導向情況。如圖7所示，本發(fā)明閥芯17的一種實施方式可以具有復位彈簧36，該復位彈簧支 承在由在挺桿12上形成的環(huán)形支座35構成的彈簧支座上以及支承在閥體13的端面上。在 所示實施例中，復位彈簧36保持主閥座在失電狀態(tài)下打開。本發(fā)明的閥芯17的原理可以用在失電打開或關閉的電磁閥中。本發(fā)明的閥芯使存在的磁力對于挺桿運動更加有效且能夠提供電磁閥的內(nèi)力平 衡。此外，在不改變閥芯尺寸或具有相似閥芯尺寸的情況下，通過減小自由度，改善了挺桿 和銜鐵的導向性。通過改變的零件幾何結構，可以采用改變的加工方法，這些方法有利地產(chǎn) 生成本更降和/或更加精密的零件。
權利要求
用于電磁閥的閥芯，其包括外殼(17.1)、在外殼(17.1)內(nèi)可動地被導向的銜鐵、插入外殼(17.1)中的閥嵌件(18)以及具有主閥座(13.1)的閥體(13)，其中，產(chǎn)生的磁力使銜鐵(14)運動，而銜鐵(14)使由閥嵌件(18)導向的挺桿(12)運動，該挺桿(16)具有帶有密封元件(12.2)的關閉元件(12.1)；為了實現(xiàn)密封功能，密封元件(12.2)密封地沉入主閥座(13.1)中，其特征在于閥嵌件(1)能夠通過至少兩個凸條(21)徑向支承在外殼(17.1)上，其中，挺桿(12)通過至少兩個相應的縱向板條(23)在閥嵌件(18)和外殼(17.1)之間被導向；閥嵌件(18)的至少兩個凸條(21)的尺寸與挺桿(12)的至少兩個相應的縱向板條(23)的尺寸彼此匹配。
2.如權利要求1所述的閥芯，其特征在于閥嵌件(18)具有至少三個凸條(21)，而 挺桿(12)具有至少三個相應的縱向板條(23)，其中，各個凸條(21)之間或各個縱向板條 (23)之間的角度不相等。
3.如權利要求1或2所述的閥芯，其特征在于挺桿(12)通過閥嵌件(18)的設置在 凸條(21)之間的空出區(qū)段(22)中的縱向板條(23)被軸向?qū)颉?br> 4.如權利要求1-3之一所述的閥芯，其特征在于挺桿(12)的縱向板條(23)通過平 面抵靠在銜鐵(14)的極面(14. 1)上。
5.如權利要求1-3之一所述的閥芯，其特征在于挺桿(12)的縱向板條(23)嵌入銜 鐵(14)的極面(14. 1)的相應凹部(14. 2)。
6.如權利要求1-5之一所述的閥芯，其特征在于挺桿(12)具有在其上形成的用于復 位彈簧(36)的環(huán)形支座(35)，該復位彈簧支承在閥體(13)的端面上。
7.如權利要求1-6之一所述的閥芯，其特征在于挺桿12的縱向區(qū)段(23，23’，23”) 與閥嵌件(18)的外輪廓相匹配地在總體上呈現(xiàn)弓形或波浪形或三角形。
8.如權利要求1-7之一所述的閥芯，其特征在于外殼(17.1)通過閥套(18. 1)在填 密部位上與流體塊(40)填密，具有主閥座(13. 1)的閥體(13)嵌入外殼(17. 1)中。
9.如權利要求8所述的閥芯，其特征在于閥體(13)與流體塊(40)流體密封地壓緊。
10.電磁閥，其特征在于具有根據(jù)權利要求1-9之一所述的閥芯(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電磁閥的閥芯以及一種相應的電磁閥。所述閥芯包括外殼(17.1)、在外殼(17.1)內(nèi)可動地被導向的銜鐵(14)、插入外殼(17.1)中的閥嵌件(18)以及具有主閥座(13.1)的閥體(13)，其中，產(chǎn)生的磁力使銜鐵(14)運動，而銜鐵(14)使由閥嵌件(18)導向的挺桿(12)運動，該挺桿(16)具有帶有密封元件(12.2)的關閉元件(12.1)；為了實現(xiàn)密封功能，該密封元件(12.2)密封地沉入主閥座(13.1)中。根據(jù)本發(fā)明，閥嵌件(18)通過至少兩個凸條徑向支承在外殼(17.1)上，其中，挺桿(12)通過至少兩個相應的縱向板條(23)在閥嵌件(18)和外殼(17.1)之間被導向；閥嵌件(18)的至少兩個凸條(21)的尺寸與挺桿(12)的至少兩個相應的縱向板條(23)的尺寸彼此匹配。
文檔編號B60T8/36GK101848829SQ200880114903
公開日2010年9月29日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權日2007年11月8日
發(fā)明者D·克拉策 申請人:羅伯特·博世有限公司