专利名称：用于控制流体的电磁阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制流体的、断电关闭的电磁阀。
背景技术：
由现有技术已知具有各种不同设计的用于控制流体的这类断电关闭的电磁阀，特别是例如作为用于机动车辆中的ABS/TCS/ESP装置的排出阀的电磁阀。这些电磁阀具有一个与衔铁相连接的阀元件以及一个磁极铁心。在磁极铁心和衔铁之间设有回位元件。阀元件在阀座上将通孔开启以及又将该通孔关闭。例如由DE 10 2007 031981 Al已知一种这类的电磁阀。
发明内容
与此相比，具有权利要求1的特征的本发明的电磁阀具有如下优点通过阀元件的造型实现部分流体流的转向，所述转向显著减小了穿过间隙的流体通过量。依据本发明， 这可以通过以下方式实现，即，所述电磁阀包括衔铁、与所述衔铁相连接并且可与所述衔铁共同运动的阀元件以及具有通孔的阀体，在所述通孔上形成阀座，其中，所述阀元件在阀座上将所述通孔开启和关闭。此外，所述电磁阀还具有回位元件以及折流装置，所述回位元件产生弹簧力，用于使所述阀元件回位到关闭状态，所述折流装置设置在阀体上，用于使流体流转向。所述折流装置还具有开口，所述阀元件的至少一个部分区域可运动地穿过所述开口，其中，在所述阀元件的所述部分区域上设置流体转向装置。所述流体转向装置在流体流撞击到折流装置之前就已使所述流体转向，而且遮住所述阀元件和折流装置之间的间隙， 使得在折流装置和阀元件之间的流体进入到衔铁腔室中的流出量达到最小。由此，可以明显减小作用在衔铁上的压力，这使得电磁阀的可调节性得以显著改善。尽管如此，阀元件用于开启和关闭的运动并没有由于流体转向装置而受到限制，并且并未妨碍对阀元件相对于折流装置的径向轴偏移和倾斜进行补偿。从属权利要求示出了本发明的优选的改进方案。根据一种本发明优选的设计方案，所述流体转向装置包括多个独立的转向元件， 所述转向元件固定在阀元件上。由此，可以实现一种具有高强度的简单且紧凑的结构形式， 所述结构形式不会造成精密的阀元件的直径变细。此外，所述折流装置优选地在开口上具有凹部，所述凹部的数量和形状与转向元件的数量和轮廓投影相对应。在此，所述轮廓投影显示出沿所述阀元件的轴向看时转向元件的轮廓。由此实现阀元件在折流装置中迅速且毫无问题的装配。在本发明另一种有利的设计方案中，设有正好三个转向元件，其中，每个转向元件覆盖大约60°的圆周范围。因此实现以大约为180°的圆周角遮住阀元件和折流装置之间的环形间隙，并且因此显著改善了流动特性，在该流动特性中，大部分流体留在阀体和折流装置之间的内腔中，而没有穿过间隙流出。优选的是，所述电磁阀还包括覆盖装置，该覆盖装置盖住位于所述折流装置的开CN 102162546 A
说明书
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口上的凹部。通过特别优选地设计成单件式的覆盖装置，在很大程度上防止流体穿过折流装置被覆盖的凹部流出，并且使穿过所述折流装置的开口的干扰流达到最少。根据本发明的一种优选的设计方案，所述覆盖装置具有环绕的凸缘，所述凸缘设置在折流装置的朝向衔铁的一侧上。所述凸缘将固定在其上的覆盖装置的轴向连接片相互连接，从而构成单件式的部件，并且所述凸缘用作所述覆盖装置在所述折流装置上的止挡， 用于可靠地防止朝阀元件的阀座方向沿轴向穿过。在本发明的另一种有利的设计方案中，将流体转向装置构造为固定在阀元件上的单独部件。由此可以实现低成本地制造以及迅速且简单地装配流体转向装置。此外，还可以事后在现有阀元件上对该部件进行更换或改型。优选的是，在覆盖装置和阀元件之间存在径向间隙。该径向间隙允许阀元件在覆盖装置中的径向轴偏移以及倾斜，所述径向轴偏移以及倾斜不会限制阀元件的活动性。此外，优选的是，将所述覆盖装置固定在折流装置上。由此工作可靠地防止在阀元件运动时沿轴向朝衔铁方向从折流装置中移出。根据本发明的一种优选的设计方案，所述流体转向装置具有从阀元件的外周向外扩展的转向区域。通过所述流体转向装置的从阀元件的外径延伸出的在流体力学上有利的造型，可以明显改善流体转向的效率。在此，特别地在流体转向装置的外周的过渡部以及角部上的倒圆或光滑过渡是有利的。
下面将参照附图对本发明的实施例进行详细阐述。在附图中图1以示意剖视图示出了依据本发明第一种实施例的用于控制流体的电磁阀，图2以放大的剖视图示出了图1的电磁阀的一部分，图3以沿图2的剖切线B-B的放大的剖视图示出了阀元件，图4以沿图2的剖切线A-A的放大的剖视图示出了折流装置，图5以另一个剖视图示出了图4的折流装置，图6以剖视图示出了折流装置以及覆盖装置，图7以放大的立体图示出了覆盖装置。
具体实施例方式下面将借助于图1至图7对根据本发明的一种优选实施例的用于控制流体的电磁阀进行详细地描述。图1示出了依据本发明的一种实施例的用于控制流体的电磁阀1的示意剖视图。 所述电磁阀1包括壳体40，在所述壳体内部中相对于中轴线X同轴地设置衔铁2、阀元件3 以及与所述壳体40连接的阀体4。衔铁组件包括所述衔铁2、所述阀元件3、回位元件7和受压件50，所述受压件紧靠在磁极铁心41上，其中，在所述衔铁2和磁极铁心41之间形成工作间隙51。在操纵所述电磁阀1时，所述阀元件3沿中轴线X的方向向磁极铁心41运动，并且在断电时通过回位元件7又回到初始位置。如由图1还可见，在所述阀体4的外侧上设置了过滤器45。通过垂直于所述中轴线X地在所述阀体4中形成的流入通道46，经过所述过滤器45被输入的流体沿箭头P 1的方向流入被构造为与所述中轴线X同轴的通流孔49中。在所述阀体4中与所述通流孔49 平行地形成多个沿周向同轴设置的流出通道，在图1的剖视图中只能看到其中的一个流出通道，并且以附图标记47表示。在所述阀体4中还形成旁通通道52，用于使阀体4中的流出通道47与壳体40中的衔铁2之间压力平衡。一个球体48将所述通流孔49的背离所述阀元件3的一端关闭。通流孔49的朝向所述阀元件3的一端形成阀体4的通孔5，并且具有阀座6。阀元件3的部分区域10的一个端部紧贴在所述阀座6上，并且该端部在所述电磁阀1断电的工作状态下将所述通孔5关闭，以及在操纵电磁阀1时从所述阀座6抬起重新开启所述通孔。所述阀元件3的部分区域10可运动地穿过折流装置8的开口 9，所述折流装置固定在所述阀体4中。所述阀元件3的部分区域10具有设置在其外周上的流体转向装置11，所述流体转向装置具有三个转向元件12，所述三个转向元件以相同的角距设置在流体转向装置的外周上，在图1中仅可见其中的两个。所述阀元件3的部分区域10上的转向元件12使在所述电磁阀1开启时从阀体的通孔5流入的流体流转向到相对于中轴线X 的径向方向。由此明显得减少了通过折流装置8的开口 9朝衔铁2的方向流出的流体量。 此外，在所述阀元件3的部分区域10和折流装置8之间还设有覆盖装置14，所述覆盖装置在图7中详细示出。如由图2可见，所述流体转向装置11的每个转向元件12都具有大致为矩形的本体21，一个转向区域20从所述本体的与中轴线X同轴延伸的外部区域22开始呈斜坡状地缩小直到阀元件3的部分区域10的直径D。在外部区域22与转向区域20之间的过渡部上以及在转向区域20与阀元件3的部分区域10之间的过渡部上设有倒圆，所述倒圆提高了朝流出通道47的方向的流体转向的效率。此外，由于在折流装置8和阀元件3的部分区域 10之间的径向间隙S而存在的间隙被部分遮住，从而由此明显得减少了沿轴向朝衔铁2方向的流体流出。优选地将所述流体转向装置11与阀元件3的部分区域10构成为一体。作为替代方案，也可以将流体转向装置11构造为固定在所述阀元件3上的单独部件。如在示出了沿图2中的剖切线A-A的剖视图的图3中所示，将所述转向元件12以优选为120°的间隔角或者说角距α布置在阀元件3的部分区域10上。在这里为了使流体转向，每个密封元件12具有大约为60°的扩张角β。图4示出了沿图2中的剖切线B-B的剖视图。在此，所述折流装置8的开口 9具有正好三个凹部13，所述凹部布置为与密封元件12的角度间隔和角度大小相对应。在此对凹部13和密封元件12的几何尺寸进行确定，使阀元件3的部分区域10的外径D和折流装置8的开口 9之间形成预设的径向间隙S。通过所述径向间隙S可以可靠地对阀元件3在工作时在所述折流装置8的开口 9中的径向轴偏移和倾斜进行补偿。此外，对所述密封元件12的外径的大小进行设计，使得用于补偿阀元件3的径向轴偏移和倾斜的对于装配和工作来说必要的径向间隙S可以同样可靠地被遮盖。在此，凹部13的形状与密封元件12包括径向间隙S的轮廓投影相符合。在装配时，在将阀元件3插入到所述折流装置8的开口 9中后，如在图5中所示， 以卡口方式将所述阀元件绕其纵轴线相对于所述折流装置8转动60°的半个间隔角。随后，所述流体转向装置11的密封元件12被定位在折流装置8的凹部13之间并且所述密封元件大致在凹部13之间的总共180°的角度范围内遮盖开口 9，这使得朝衔铁2方向的流体通过量达到最小。此时露出的，也就是说未被遮盖的凹部13借助于在图7中示出的覆盖装置14被盖住，所述覆盖装置具有一个凸缘15以及三个固定在所述凸缘上的轴向连接片 16，所述连接片沿轴向从衔铁2的方向插入所述凹部13中并且填充这些凹部。此外，在每个连接片16上分别形成一个卡锁钩17形式的固定元件。所述卡锁钩17将所述覆盖装置 14，如在图2中所示，固定或者说锁在所述折流装置8的朝向阀座6的一侧上，从而避免所述覆盖装置14从所述折流装置8中朝衔铁2的方向沿轴向移出。所述覆盖装置14可以例如优选地由注塑塑料或作为替代方案由弹性体制成。此外，作为替代方案，所述覆盖装置14 可以由两个或多个部件构成。为了使所述覆盖装置14在轴向沿着插入折流装置8中的阀元件3的装配变得容易，将所述折流装置8的朝向衔铁的一侧和所述阀元件3的朝向所述折流装置8的端面23之间的轴向距离(图2、设计为大于所述覆盖装置14的轴向高度。
通过本发明的电磁阀1，可以通过设置在阀元件3的部分区域10上的流体转向装置11明显改善对流体流的转向作用。此外，所述覆盖装置14将经过所述折流装置8的开口 9的流体流减少到最小程度，而不会限制所述阀元件3的用于开启和关闭的运动。因此， 显著减小了作用在衔铁2上起关闭作用的力，由此实现了电磁阀1明显改善的可调节性。
权利要求
1.一种用于控制流体的电磁阀，包括-衔铁⑵；-阀元件(3)，所述阀元件与所述衔铁( 连接并且能够与所述衔铁( 共同运动；-具有通孔(5)的阀体0)，在所述通孔(5)上形成阀座(6)，其中，所述阀元件(3)在所述阀座(6)上开启和关闭所述通孔(5)；-回位元件(7)，所述回位元件对所述阀元件C3)施加回位力，用于使所述阀元件(3) 回位到关闭状态，-折流装置(8)，所述折流装置设置在所述阀体(4)上，用于使流体流转向，其中，所述折流装置(8)具有开口(9)，阀元件(3)的至少一个部分区域(10)可运动地穿过所述开口， 并且在所述阀元件(3)的所述部分区域(10)上设置流体转向装置(11)。
2.按照权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述流体转向装置(11)具有多个独立的转向元件(12)，所述转向元件固定在阀元件(3)上。
3.按照权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述折流装置(8)在所述开口(9)上具有多个凹部(13)，所述凹部的数量和形状与所述转向元件(1 的数量和轮廓投影相对应。
4.按照权利要求2或3所述的电磁阀，其特征在于，设有正好三个转向元件(12)，其中，每个转向元件覆盖大约60°的圆周范围。
5.按照权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括覆盖装置(14)，所述覆盖装置盖住所述折流装置(8)的所述开口(9)上的凹部(13)。
6.按照权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述覆盖装置(14)具有环绕的凸缘 (15)，所述凸缘设置在所述折流装置(8)的朝向衔铁O)的一侧上。
7.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述流体转向装置 (11)为固定在所述阀元件(3)上的单独部件。
8.按照权利要求5至7中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，在所述覆盖装置 (14)和阀元件(3)之间存在径向间隙。
9.按照权利要求5至8中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述覆盖装置(14) 固定在所述折流装置(8)上。
10.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述流体转向装置 (11)具有从所述阀元件(3)的外周向外扩展的转向区域00)。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制流体的电磁阀，所述电磁阀包括衔铁(2)；与所述衔铁(2)连接并且可与所述衔铁(2)共同运动的阀元件(3)；具有通孔(5)的阀体(4)，在所述通孔(5)上形成阀座(6)，其中，所述阀元件(3)在所述阀座(6)上开启和关闭所述通孔(5)；回位元件(7)，所述回位元件对所述阀元件(3)施加回位力，用于使所述阀元件(3)回位到关闭状态；折流装置(8)，所述折流装置设置在所述阀体(4)上，用于使流体流转向，其中，所述折流装置(8)具有开口(9)，阀元件(3)的至少一个部分区域(10)可运动地穿过所述开口，并且在所述阀元件(3)的所述部分区域(10)上设置流体转向装置(11)。
文档编号F16K31/06GK102162546SQ20111004416
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年2月23日
发明者D·克拉策 申请人:罗伯特·博世有限公司