断电关闭的电磁阀的制作方法

本发明涉及一种断电关闭的电磁阀，其具有阀套，磁极铁心(Polkern)固定地布置在该阀套中，而具有阀顶端的衔铁可沿轴向移位地布置在该阀套中，其中，在磁极铁心和衔铁之间作用有螺旋弹簧，以将阀顶端压到阀座中。

背景技术：

由现有技术已知开头提及类型的电磁阀。此类电磁阀例如是Bosch公司的2014年的TTNr.为1267691803的断电关闭的电磁阀MV09OS，其在图1中示出。该电磁阀1包括电磁执行器，其包括可通电的励磁线圈(未示出)以及磁极铁心2并且作用到可在阀套5、6中沿轴向移位的衔铁3上。阀套5、6可设计为分成两部分的阀套，其具有上阀套5和下阀套6。阀套5定位在阀筒7中。过滤器8包围阀套6中的入口。衔铁3还具有闭合元件9，其在电磁执行器的断电状态中被压靠在阀座10上。为此，衔铁3预紧地保持在阀套5、6中。为了施加预紧，通常设置有压力弹簧4、尤其螺旋弹簧，其在磁极铁心2和衔铁3之间起作用，或预紧地保持在磁极铁心2和衔铁3之间。在此，压力弹簧4一端支撑在固定地布置的磁极铁心2处，而另一端支撑在可移位的衔铁3处。为此，衔铁3具有凹处，螺旋弹簧基本上放入该凹处中并且在其中被引导。在一种替代的实施方案中，磁极铁心2也可具有凹处，螺旋弹簧基本上放入该凹处中并且在其中被引导–然而，在图1中并未示出该实施方案。压力弹簧4的伸出超过凹处的部分支撑在磁极铁心2处并且从衔铁3的面向磁极铁心2的端侧延伸至磁极铁心2的面向衔铁3的端侧，端侧彼此的间距在断电状态中形成所谓的工作气隙。工作气隙确定衔铁3的最大可能的移位路径，并且因此确定电磁阀1的行程。在对电磁阀1通电时，在磁极铁心2和衔铁3之间的气隙通过以下方式闭合，即，衔铁3向上运动，直至衔铁碰撞到磁极铁心2。在无电的情况下，通过压力弹簧4使衔铁朝阀套5、6向下运动，直至闭合元件9贴靠阀座10并且阀由此闭合。在通电的情况下，磁力通常随着工作气隙变小而逐渐增大。增大的磁力走向使得电磁阀1的持续的可调节性恶化。为了改善可调节性，已知将压力弹簧4设置成具有渐进的弹性特征线，或例如设置具有渐进的弹性特征线的附加的盘簧(未示出)。

由现有技术例如已知文献DE 10 2010 040 631 A1。其中说明了一种断电关闭的电磁阀，其具有阀套，磁极铁心固定地布置在该阀套中，而具有阀顶端的衔铁可沿轴向移位地布置在该阀套中，其中，在磁极铁心和衔铁之间作用有螺旋弹簧，以将阀顶端压到阀座中。在此规定，与螺旋弹簧平行地连接有另一螺旋弹簧。

在新型的、所谓的1-Box制动系统中，液压设备应直接与车辆的前围板拧在一起。这对于在液压设备中的所有构件来说意味着对噪声振动平顺性(Noise-Vibration-Harshness，NVH)的提高的要求，因为例如由于切换液压设备的电磁阀出现的噪声通过这种固定方式直接传递到内部空间中。当主要由钢制成的衔铁在通电时碰撞到同样由钢制成的磁极铁心上时，断电关闭的排出阀中例如可出现开启噪声。

对于在此类固定方案中电磁阀的应用来说有利的是，降低这种噪声或尽可能完全避免该噪声。由此可获得从NVH角度来看可接受的开启特性。此外，有利的是，不仅可减弱开启噪声，而且可减弱闭合噪声。

技术实现要素：

因此，设置了一种断电关闭的电磁阀，其具有阀套，磁极铁心固定地布置在该阀套中，而衔铁可沿轴向移位地布置在该阀套中，其中，在磁极铁心和衔铁之间作用有压力弹簧，以将与衔铁共同作用的闭合元件压到阀座中。根据本发明，阀的特征在于，在磁极铁心和衔铁之间构造有机构以液压地缓冲衔铁的移位。

因此，本发明规定，能够实现对衔铁移位的进行特定的液压缓冲。对移位的缓冲在此应不仅理解成衔铁的实际的运动，而且应理解成运动的变化，尤其运动例如由于止挡的停止。例如可通过这种缓冲实现运动的减速。还可通过这种缓冲实现运动的构件减少力传递地碰撞到另一构件上。对移位的缓冲在此在两个方向上，即在阀打开和阀闭合时，生效。根据本发明规定，使用的机构能够实现液压的缓冲。液压的缓冲应理解成上文说明的借助于流体实现的缓冲，或理解成借助于由于产生的液压的流体流达到的效果实现的缓冲。尤其将机械元件设置为用于实现液压的缓冲的机构。该元件根据本发明定位在衔铁和磁极铁心之间。对此尤其理解成，元件沿轴向定位在这两个构件之间，其中，贴靠在一个或两个构件处显然是可行的。

断电关闭的阀的衔铁的轴向移位还理解成在通电时借助于电磁力朝打开位置的方向的移位以及在断电时借助于压力弹簧的回位。尤其将螺旋弹簧用作压力弹簧。尤其在通电时衔铁移位的情况下，现有技术中的衔铁通常未受制动地碰撞到磁极铁心上。此外，随着在磁极铁心和衔铁之间的工作间隙间距减小，起作用的吸引力变大，即，衔铁在靠近时经历加速。通过对移位的这种液压缓冲可减小这种碰撞的影响。作为影响，特别提到的是可减少或避免的在系统中的结构声音的传递。衔铁到磁极铁心的碰撞可理解成在两个构件之间的任何类型的力和/或冲量传递。显然，落入此范围中的还有，衔铁经由其它构件，例如经由定位在两个构件衔铁和磁极铁心之间的弹簧垫片，间接地碰撞到磁极铁心上。由此即使在液压设备直接连接在前围板处的情况下可实现从NVH角度来看可接受的开启特性。

在一种有利的实施方式中，电磁阀的特征在于，机构构造成控制衔铁的移位速度。

在这一方面理解成，用于液压地缓冲衔铁的移位的机构由此实现这种缓冲，即，该机构能够控制移位速度。可将相应的参数的调节和/或影响理解为控制。尤其规定，机构构造成降低衔铁的移位速度，即，运动速度。通过速度的控制可影响衔铁到磁极铁心的碰撞。碰撞有利地被缓冲。因此可实现期望的噪声情况。

在一种优选的设计方案中，电磁阀的特征在于，机构构造为液压的挡板(Blende)。

在这一方面理解成，机构如此设计，即，通过该机构在阀中的定位，该机构用作液压挡板。液压挡板为局部的阻流部。阻流部例如由此产生，即，流动横截面跳跃式地收缩。因为流体在流动方向上堵在挡板之前，所以在挡板前的压力高于在挡板之后的压力。体积流量在此特别是由产生的压力差确定。通过将机构布置在衔铁处提供随着衔铁往复运动的液压挡板。通过挡板的使用和设计可影响阀中的体积流量。因此，基于基本上不可压缩的流体可通过挡板有利地控制衔铁的运动速度，并且进而还有利地控制在碰撞时的冲量。

在有利的改进方案中，电磁阀的特征在于，机构具有限定的流体通孔。

在这一方面理解成，机构如此设计，即，机构能够实现在确定的部位处的流体贯穿部。这种流体贯穿部例如可设计为挡板并且实现相应的效果。尤其规定，挡板通过机构中的中心的流体通路产生，例如设置为中心的孔。缓冲的效果和强度例如可通过孔的直径来调节，以实现期望的缓冲效果。流体贯穿的设计因此应与应实现什么样的流体体积流量一致。在此，不仅考虑到了阀的整体设计，而且考虑到了衔铁的期望的运动特征。

在一种可行的实施方式中，电磁阀的特征在于，借助于该机构来构造在机构和阀套之间的限定的流体贯穿通道。

在这一方面可理解成，不仅借助于通过在机构中的通路的流体引导可在衔铁运动时实现液压缓冲，而且可借助于在外围绕机构的流体引导有利地限定液压缓冲。类似于中心的流体通路的之前示出的实施方式，在机构和阀套之间的流体通道的特定的构造也可有利地实现期望的液压缓冲。对此可相应地限定流体通道并因此限定可能的体积流量。在存在衔铁槽的情况下，当流体流受到衔铁槽影响时，即当例如机构部分地覆盖衔铁槽时，已经出现了缓冲效应。衔铁槽的完全覆盖引起效应的加强。此外，在机构和阀套的之间通道可比在衔铁和阀套之间的通道更窄地实施，以实现效应的大幅加强和更显著的缓冲。

在一种有利的改进方案中，电磁阀的特征在于，机构定位在衔铁的面向磁极铁心的端面处。

在这一方面理解成，机构在阀的未通电的状态中如此定位和装配，即，机构定位在衔铁的端面处并且与衔铁相连接。因此，衔铁的运动也引起机构的运动。因此可通过弹簧垫片组的特殊布置例如提供随着衔铁提升而运动的液压挡板。阀中的位于机构和磁极铁心之间的流体在提升运动时被挤出并且向下流经机构。机构在此作为挡板，流体在提升运动时必须环流或穿流过该挡板。衔铁速度相对于现有技术由此被降低，并且可在切换时产生更小的结构声音。在电磁阀无电时，由于压力弹簧的弹力，衔铁与弹簧垫片组一起向下朝闭合位置的方向运动。在此，弹簧垫片组也作为液压挡板。在此，流体通过弹簧垫片组回流到在衔铁和磁极铁心之间的弹簧垫片组之上的区域中并且因此减弱了闭合冲量。

有利地还规定，电磁阀的特征在于，机构与衔铁的面向磁极铁心的端面接触地贴靠。在这一方面可理解成，机构以直接的接触贴靠在衔铁的面向磁极铁心的端面处。如果机构贴靠在所描述的衔铁梯级部的区域处，显然满足这种接触。在一种有利的设计方案中，电磁阀的特征在于，压力弹簧至少局部地布置在机构和衔铁之间。

在一种有利的改进方案中，电磁阀的特征在于，压力弹簧的预紧引起机构的变形，其中，运动的衔铁到磁极铁心的碰撞借助于所述变形的复原来缓冲。

已经阐述了，机构设置成用于液压地缓冲，其中，液压地缓冲衔铁的移位引起减速并且因此引起衔铁到磁极铁心的碰撞的缓冲。现在附加地规定，进一步的缓冲通过机构来实现：如已经阐述的那样，用于液压地缓冲的机构定位在磁极铁心和衔铁之间。存在于系统中的压力弹簧引起机构在电磁阀的未通电的状态中的特殊的、限定的变形。如果阀此时通电，在磁极铁心和衔铁之间的工作气隙闭合。衔铁在此向上运动，弹簧片的弯曲随着弹力的增大增加。

就在提升运动结束之前不久，在其外缘处预先拱弯的弹簧垫片碰撞到磁极铁心上，并且撞击通过这种用作止挡弹簧的预先拱弯缓冲，直至到达最终位置。在此，借助于特殊的、限定的变形的复原来缓冲衔铁到磁极铁心的碰撞。通过该缓冲有利地降低这种撞击的影响。

机构在此如此构造，即，该机构不仅能够实现液压地缓冲衔铁移位，而且能够机械地缓冲衔铁碰撞。因此，两种缓冲效果通过一个构件、即所述机构实现，或以该构件与其他构件相互作用的方式实现。在此，液压的和机械的缓冲的效果组合地引起NVH特性的显著的改善。

在一种有利的实施方案中，电磁阀的特征在于，机构由至少一个弹簧垫片、尤其由弹簧垫片组形成。

在这一方面可理解成，弹簧垫片可用来实现上文说明的用于机械缓冲的效果。弹簧垫片的数量可根据垫片的尺寸和材料特性以及根据应用情况和待实现的缓冲可变地调整。在此，已经在弹簧垫片中出现变形和变形的复原的所说明的效应。然而，由于使用多个垫片可在弹簧垫片之间出现其他的效应，例如摩擦效应以及不平度的减少。例如有利地可使用弹簧垫片组，以提高这些效应。弹簧垫片还可由标准板制成为冲压件。作为散装材料来处理也是可行的。由此，解决方案可成本有利地实现。

在一种有利的设计方案中，电磁阀的特征在于，衔铁的指向磁极铁心的端面在直径上具有沿轴向构造的轮廓，其中，该轮廓尤其形成在衔铁处用于机构的沿径向外置的支撑结构以及在机构和衔铁之间的沿径向内置的空腔。

在这一方面可理解成，可将存在的构件的表面结构(例如衔铁的梯级部)用作支撑点。其可沿径向单级或多级地形成。除了梯级之外，还可考虑流畅的过渡部或混合形状。这种凸肩例如可通过切削的加工方法(例如车削和铣削)引入。衔铁梯级部尤其环绕地实施在衔铁的周向上。梯级部在此可具有一个或多个分布在周向上的槽口，例如用于流体体积移动(Fluidvolumenverschiebung)。

在一种有利的改进方案中，电磁阀的特征在于，支撑结构的内直径大于压力弹簧的外径。通过这种结构条件可有利地实现弹簧垫片的期望的拱弯。在此，在压力弹簧到弹簧垫片上的作用点处出现朝压力弹簧的起作用的预紧的方向上的变形。在支撑结构处，即在支撑点处阻止弹簧垫片的变形。因此，在弹簧垫片的外部区域中，即，在相比于支撑结构沿径向更远的外部区域中，实现弹簧垫片的反向的变形，即与压力弹簧的起作用的预紧相反。

在一种优选的设计方案中，电磁阀的特征在于，机构在未变形的状态中基本上是平的，以及变形引起机构的拱弯。

在这一方面可理解成，机构、即尤其弹簧垫片原则上具有垫片的平面。因此，构件的基本形状是盘状的并且在其原始的未安装的状态中基本上是平坦的。由此可有利地动用非常简单且成本有利的标准构件。缓冲碰撞的所需的形状、即期望的拱弯仅借助于系统中的压力弹簧的预紧产生。因此，在准备阶段也不需要成形的处理步骤。拱弯仅通过正常地装配构件产生。因此，既不需要也不有利的是，构件具有限定的成形的弹性结构，例如盘簧。

在一种有利的实施方案中，电磁阀的特征在于，通过压力弹簧的预紧使机构的外缘在与压力弹簧的起作用的预紧的反方向上拱弯，其中，借助于该拱弯的至少局部和/或部分的复原缓冲衔铁到磁极铁心的碰撞。

在这一方面理解成，构件如此来确定尺寸、特性和彼此协调，即，出现以下效果：压力弹簧具有预紧并且通过机构(即，尤其通过弹簧垫片、支撑点(例如衔铁梯级部或剩余气隙盘))支撑在衔铁处。通过压力弹簧的起作用的预紧使弹簧垫片在压力弹簧的支撑点处、即在弹簧垫片的中间朝衔铁的方向拱弯。显然也应将面或部分面(例如弹簧垫片贴靠处的圆形的部段)理解为支撑点。这种弯曲将弹簧垫片组在阀的未通电的状态中在外直径处从衔铁梯级部或剩余气隙盘提升。即，弹簧垫片或弹簧垫片组的外缘以支撑点为起点与压力弹簧的压力方向相反地朝磁极铁心的方向拱弯。在阀通电时，在衔铁和磁极铁心之间存在的工作气隙由于衔铁的运动闭合。然而，衔铁并未如在现有技术中那样未受制动地撞向磁极铁心，而是通过由于弹簧垫片的预先拱弯提供的弹性路径得到延迟，直至衔铁到达其最终位置。显然，拱弯的至少局部和/或部分的反向成形也引起缓冲效应。通过弹簧垫片和支撑点的组合形成缓冲系统，其安装在磁极铁心和衔铁之间、减少碰撞的冲量并且因此减少系统中的结构声音。

在一种有利的设计方案中，阀其特征在于，压力弹簧定位在磁极铁心的凹处中。如已经说明的那样，衔铁具有凹穴以用于容纳和引导压力弹簧。在该空腔中定位和引导压力弹簧。

在一种可行的设计方案中，电磁阀的特征在于，机构借助于压力弹簧沿轴向保持在衔铁的端面处。在这一方面可理解成，弹簧垫片在未通电的状态中也保持在限定的位置中。为此，压力弹簧具有预紧。该预紧可在装配阀时被施加。压力弹簧还由此通过弹簧垫片支撑在衔铁处。除了直接的支撑之外，借助于其他构件(例如剩余气隙盘)的间接支撑在此也是可行的。

附图说明

在附图中示出了：

图1示出了现有技术的电磁阀的示意性的剖视图，以及

图2示出了具有用于液压地缓冲的机构的电磁阀的实施例的剖视图的一部分，以及

图3示出了根据电磁阀的实施例的具有衔铁梯级部的衔铁的斜视图的一部分，以及

图4示意性地示出了在阀的未通电的状态中以及在阀的通电的状态中的工作方式的图示，以及

图5示出了在阀的未通电的状态中以及在阀的通电的状态中的工作方式的有限元图示。

具体实施方式

图1示出了用于车辆的液压设备的现有技术的电磁阀1的示意性的剖视图。在现有技术的说明中可见这种电磁阀的描述1。

图2示出了电磁阀1的实施例的剖视图的一部分，该电磁阀具有用于液压缓冲的机构11。将特殊设计的弹簧垫片12用作机构11。在示出的实施例中使用了3个弹簧垫片12。在此，弹簧垫片12、即机构11直接定位在衔铁3处。衔铁3在沿径向外部的区域中具有在衔铁3的整个长度上连续的衔铁槽13。在示出的实施方式中构造有2个衔铁槽13。衔铁3还具有在外部的区域中的衔铁梯级部14，机构11直接贴靠在该衔铁梯级部处。由于衔铁梯级部14，在机构11和衔铁3之间形成沿径向内置的空腔。衔铁梯级部14在衔铁槽13的区域中具有凹处。替代地，衔铁槽13还可中断衔铁梯级部14。构造为螺旋弹簧的压力弹簧4定位在磁极铁心2的凹处中，压力弹簧4基本上放入该凹处中并且在其中引导。压力弹簧4预紧，并且在一端支撑在磁极铁心2处，以及在另一端通过机构11和衔铁梯级部14支撑在衔铁3处。由此将机构11沿轴向保持在磁极铁心2处。此外，通过压力弹簧4的预紧使机构11朝衔铁3的方向拱弯。

图3示出了根据电磁阀1的实施例的、具有衔铁梯级部14的衔铁3的斜视图的一部分。

在此示出了朝向磁极铁心2的端面。还示出了两个衔铁槽13。衔铁梯级部14不在衔铁槽13的部位中并且因此实施成仅局部地或部分地环绕。衔铁梯级部14如已经说明的那样用于在安装的状态中支撑机构11。

图4示出了在阀1的未通电的状态S1(左边的图示)中以及在阀1的通电的状态S2(右边的图示)中的工作方式的示意性的图示。机构11还通过3个弹簧垫片12示出。弹簧垫片以特殊的方式受到调整，以实现液压的缓冲。在此尤其指的是其在运动的衔铁处的位置。还示出了居中的流体通路15。机构11还形成在机构11和套筒5之间的外部的流体通道16。该流体通道16在示出的实施例中比在衔铁3和套筒5之间的常规的流体通道17更窄。然而，当机构11影响通过外部的流体通道17的正常的流体流或通过衔铁槽13的流体流时，此时已经出现期望的起缓冲作用的液压作用。当机构11部分地覆盖衔铁槽时，已经出现这种情况。例如，如果机构11的直径大于衔铁槽13的沿径向最深的部位的间距，此时已经出现这种情况。

图4中左边的图示示出了未通电的状态S1，而在右边的图示中说明了通电的状态S2。在此，借助于箭头图示说明了流体流流动。在示出的阀中，空腔在两种状态中完全被流体18填满。由于衔铁3从状态S1运动到状态S2而必须将在衔铁3和磁极铁心2之间存在的流体18挤出。在挤出时，流体18例如通过中间的流体通路15导引到在机构11和衔铁3之间的空腔中。流体18从该处导引到衔铁槽13。流体18通过衔铁槽13到达在运动的衔铁3下方的流体腔中以进行压力补偿。通过以示出方式导引流体18出现液压作用，例如基于液压的挡板的涡流。该作用能够实现对衔铁运动进行缓冲。还存在的衔铁槽13能够实现流体18的自由的、即不受堵塞的流出。替代地或如在示出的实施方案中附加地，流体18还通过外部的流体通道16导引，由此可实现其他的效果或增益效果。因此，图4尤其说明了借助于机构11对衔铁3的运动进行液压缓冲。通过机构11的限定的方案可设定特殊的缓冲特性。对此例如合适的是确定居中的流体通路15的直径或外部的直径和因此外部的流体通道16的直径的尺寸。

图5示出了了在电磁阀1的未通电的状态S1中以及在电磁阀1的通电的状态S2中的工作方式的有限元图示。在此描绘了工作方式，尤其描绘了借助于机构11对衔铁3到磁极铁心2的碰撞进行机械的缓冲。对称线的左边示出了在电磁阀1未通电的情况下的原始位置S1。可看出，由于在位置S1_4中的在中间示出的压力弹簧4以及在位置S1_11中的机构11在外直径处出现的朝磁极铁心2方向的弯曲，构造为弹簧垫片组的机构11预紧。磁极铁心在两种状态S1和S2中处在相同的位置，其仅仅为了一致的缘故而被称为S1_2以及S2_2。此外，针对未通电的状态S1示出了衔铁3的原始位置S1_3，其中，示出了在机构11和磁极铁心S1_2之间的工作气隙。在对称线的右边针对通电的状态S1示出衔铁3处在其最终位置S2_3中，其中，在机构11(其处于位置S2_11中)和磁极铁心2之间的工作气隙消失。压力弹簧4同样位于最终位置S2_4中。对衔铁3到磁极铁心2的碰撞的期望的附加缓冲由此实现，即，通过机构11的朝磁极铁心2弯曲的子区使衔铁3在到达其最终位置之前延迟。衔铁3的运动能量的一部分在此通过拱弯的机构11的恢复原状来转变。