CN1014352B - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机喷油装置的电磁阀，其导磁元件沿轴向盖过励磁线圈，而径向则局部围绕励磁线圈，以消除在电磁阀壳体内产生涡流电流。在靠近励磁线圈处的电磁阀门外壳的材料中，掺入一些强磁性物质，以改善导磁性能，由塑料材料制成的阀门外壳具有生产工艺简便、成本经济和体积小的优点。

Description

本发明涉及电磁阀，特别涉及内燃机喷油装置里的喷油阀。

在美国专利No.4610080说明书里公开的电磁阀案例里，考虑到导磁因素，阀的磁线圈被安装在由强磁性材料制成的金属阀外壳内。这种结构不仅在制造电磁阀外壳时需要高的制造成本，而且阀体具有较大的直径和笨重的重量。原因是由于阀外壳的壁厚因考虑静电的干扰必须制成比导磁要求的更厚。另外，在电磁阀壳体内还产生涡流电流。另外，位于阀门外壳和阀体之间的联接件是由塑料制成的，因此，在热膨胀的作用下，该材料产生膨胀变形，使阀门顶针卡死或使阀门顶针行程发生了起差变形。上述顶针行程是指衔铁和铁芯管之间的间隙。

本发明的目的是提供一种以利导磁的电磁阀， 这种电磁阀由下列零件组成：一个其轴线和阀门轴线一致的强磁性金属芯管，一个围绕着该芯管的磁线圈;一个限定阀门支座的金属阀门支座体;一个与阀门支座相接触的阀门体;一个衔铁，该衔铁在所述芯管和磁线圈的电磁力作用下，使阀门体相对于支座产生位移;一个里面装有磁线圈和芯管的塑料壳体和强磁性的导磁元件，该元件起码在壳体内包围着磁线圈。

本发明所述的阀具有如下的优点：该阀的外部轮廓可以满足阀门安装简便的要求，而且该阀生产工艺简便，经济，体积小，完全满足安全操作要求。最后还可以消除在阀体内产生涡流电流。

如果阀门内至少有一个如下安置的导磁元件的话，那么，其优点更为显著，即，可以将阀门尺寸做得更小，成本更低：该导磁元件安装在外壳里面，沿轴向，在磁线圈的整个长度上，至少要局部包围着磁线圈。

如果导磁元件的末端径向向内弯曲或大体上呈壶状也是有益的。

为了改进导磁性能，在外壳里除了至少有一个导磁元件外，还在壳体内加进一些强磁性材料的填充物质。

最好在阀门支座体和芯管末端之间至少安装一个金属的管形中间联接件，作为衔铁的导向件，

另外，如果管形中间联接件是非磁性材料制成的，而且，其内孔作为衔铁的导向孔，也是有好处的。或者，就在上述中间联接件和阀门支座之间再安装一个由强磁性材料制成的套管，也是可以的，上述衔铁可部分地自由伸进该套管内，这样在芯管和阀门支座体之间形成一个细长而刚性的连接。

将衔铁以及连接衔铁和阀门塞的管形联接件壁厚设计的尽可能薄也是有好处的，这样就可以最大限度地减小在电磁场力作用下产生位移的元件的质量。

作为最佳实施例，上述由非磁性金属制成的中间联接件可设计成沿阀门轴线具有一个第一连接部分和直径大的第二连接部分，其中，第一连接部分和第二连接部分之间是由垂直于阀门轴线，沿径向向外弯的台阶来连接的。这种中间联接件易于用深拉伸制成。更好的连接方式是：上述中间联接件的第一连接部分和芯管的一个末端固定在一起，而第二连接部分通过其台阶表面和管状连接件固定在一起。该连接件可用强磁性材料制成，其内孔作为衔铁的导向孔。所述阀门支座体最好具有与连接件相连的球体。

为了方便安装，在面对衔铁的芯管端部加工成直径较小的轴颈。

本发明可参照实施例及附图更详细地说明：

图1是实施本发明的第一种阀的剖视图;

图2是图1中阀的导磁元件的立体图;

图3是实施本发明的第二种阀的剖视图;

图4是实施本发明的第三种阀的剖视图;

图5是图4中沿V-V方向的剖面图;

图6是实施本发明的第四种阀的剖视图;

图1所示的是一种喷油嘴的电磁阀，该阀用在点火式内燃机压缩燃料混合物的喷射***里。该阀包括一个强磁性材料制成的管状金属螺纹接头1，在接头的下端部2安装了一个线圈3。同时管接头1也作为芯管元件。中间联结件6通过钎焊或熔接的方法，与芯管同心地在其末端2固定连接，中间联结件6是非磁性金属制成的，通过轴颈7和芯管末端2相连。

在远离芯管1处，面对着芯管底端2有一固定的阀门支座，金属阀支座体8与中间联接件6牢固相连，连接形式可以是螺纹连接，熔接或钎焊。芯管1，中间联接件6和阀门支座体8彼此间的装配形成一个整体的金属刚性体。中间联接件6是一个管状零件，具有一个与阀门同轴的导向孔，管状衔铁12成装在该导向孔内，并在导向孔内位移。阀门塞子14被安装在面对着阀门支座9的衔铁内孔13的下端;举例来说，该阀门塞子具有圆柱体部分15和半球形或其它形状端部。塞子圆柱部分15的周围有通向外边的平面16，从芯管1流进的燃料，流过衔铁12的孔13，再通过该平面流到阀门支座9，在后者的下游，在阀门支座体8内起码形成一个喷油口17。

在离阀门塞子14较远处，回复弹簧18伸入到孔13内，弹簧的一端压在一个卡在孔13内的凹形弹簧座19上。弹簧座19通过其弯边20卡在衔铁端面25上。在线圈3处于激磁状态下，在芯管端部2和衔铁端面25之间形成了一个残余空气间隙。弹簧18的另一端装在芯管燃料流动孔21内，并顶着管状调节套筒22。在孔21内，例如，可以通过顶着套筒22的螺钉23来调节弹簧的弹 力。至少芯管1的一部分和线圈3在轴向长度范围内被塑料外套24套住，中间联接件6的一部分也套在该外壳里。外壳24是由塑料材料浇铸或注塑成型的，同时，电连接插头26也被铸塑成型在外壳24上，线圈3的励磁是通过该插头供电的。

线圈3至少由一个导磁元件28围绕着，该元件是由强磁性材料制成的，沿轴向盖过线圈3的整个长度，而沿圆周只部分围绕线圈3。除至少有一个导磁元件28外，在接近线圈3处的外壳里，还加入了一些作为强磁性导磁元件的填充剂27。导磁的填充物质27在图1里是用小点来表示的。填充物质是选用研的很细，具有软磁性能的金属材料。为了改善填充物质27的取向，最好的方法是，在注塑或浇铸外壳24时，或在外壳硬化过程中，去激励线圈3。

正如图2所示，导磁元件28可以做成具有中间下陷部分29的托架形状，其外形与线圈相配，沿四周局部地围绕着线圈。导磁元件28的两端具有沿径向方向向内折弯的弯边31。导磁元件的上部爪形弯边31局部地卡着芯管1，下部弯边31沿轴向再向下弯成瓦片样的弯边32，该弯边局部地包着中间联接件6，并卡在其下陷处，图1所示的阀带有两个导磁元件28。

第二个实施例如图3所示，该图中所示的部件凡与图1和图2所示的部件和作用相同的都使用相同标号。与图1所示的实施例比较，图3里的导磁元件28呈壶形结构，底部33是径向弯边并围绕着中间联接件6。在芯管1和元件28开口端之间，沿径向装着一个顶盖形的、由强磁性材料制成的导磁件34。

第三个实施例如图4所示，该图中所示的部件和作图凡与前述实施例一致的都用相同的标号表示。如同其它实施例的情况一样，线圈3由塑料外壳24包围，在里面，至少有一个导磁元件28，沿轴向全长和径向局部盖过线圈3，在元件28的两端有弯边31和瓦片样端部32，各自作为包围线圈3的导磁体。

与以上的实施例比较，衔芯12虽是管状结构，但比较短，并与中间联接管36连接，连接管36的末端顶着球状阀塞子14。在连接管36的管壁上有一个供燃料流出的开口37，来自衔铁12内孔的燃油可以通过该开口37流到阀门支座9。无磁性的，与芯管1连接的中间联接件6的内孔，具有一个径向收缩的轴颈38，轴颈上有一个很短的导孔，作为衔铁12的导向孔。与部件6固定连接的是强磁性的管状连接部件39，衔铁局部有游隙地伸进部件39里，以便磁力线经由导磁元件28，弯边31和瓦片样端部32，朝着衔铁合拢，其中，瓦片样端部32紧贴着管状连接件39。阀门支座体8***连接件39的固定孔41里，用部件39上的环形卷边42固定，孔41与阀的纵轴线4同轴。阀门球塞子14所需要的行程可以通过中间环44来调节，该中间环是沿轴向***阀门支座体8和连接件39的孔肩43之间的孔41里的。

在图4和图5所示的实施例中，使用了两个导磁元件28，它们的安装位置是相互对着的。图1所示的实施例，其安装位置类似。考虑到空间的因素，也可将电源插座26的位置旋转90°，使其垂直于两个导磁元件所形成的平面。在图4所示的实施例里，除了两个导磁元件28外，在靠近线圈3处的外壳24里，也加入一些强磁性材料的填充物质。芯管，中间联接件6、连接件39和阀门支座体8共同构成一个整体的金属刚体。

在图6所示的第四个实施例里，凡与前述实施例里具有同样作用的零件也用相同的标号表示。与图4所述的实施例一样，支架形的两个导磁元件28围绕着线圈3，被嵌装在外壳24内。然而，与图4所示实施例不同，图6所示的阀里，中间联接件6是由非磁性金属经深度拉伸制成的，中间联接件6沿阀门轴4有第一连接部分47和第二连接部分49，其中，第一连接部分全部包着芯管的末端2，并用钎焊或熔接焊牢。第一和第二连接部分之间是通过向外弯的台阶48来过渡连接的。部件6与阀纵轴4同轴，并局部沿轴向和连接件39的上部相连，并焊牢。第二连接部分的直径大于第一连接部分的直径，因此，管状连接件39在装配好后，其端面50是顶在台阶48上的。为了减少阀的外部尺寸，第一连接部分47包住芯管端部2的定位台阶51，台阶51直径比芯管1的直径小。第二连接部分49包住定位台阶52，连接件39上定位台阶52处的直径比其邻近区域的直径小。

连接件39是由强性材料制成，在远离端面50处，有一定位孔41，阀门支座体8以紧配合***孔41中。定位孔与滑孔54之间是过渡孔54，衔 铁12安装在作为其导向孔的滑孔54里。因此，当零件39的毛坯为整体的时候，定位孔41和滑动孔54可同时钻成，以保证具有精确的同心度。在本实施例里，衔铁12的导向，既不是通过中间联接件6，也不是通过连接件39的过渡孔53。滑动孔54的轴向长度比衔铁12的轴向长度短，约为衔铁长度的1/15。在芯管1的端部2，有一个狭窄的环状支撑面55，其宽度约为0.2毫米。

在图1、2、4、5和6里所示的没有完全将线圈3包围的导磁元件28，还能消除在阀的周围产生涡流电流现象。

上述带有导磁元素的塑料外壳可使阀门结构紧凑、外轮廓尺寸小，使制造工艺尽可能的简单和经济。

Claims (17)

1、一种电磁喷油阀，包括：

其轴线沿阀主轴(4)延伸的强磁性金属芯管(1)，

围绕该芯管(1)的磁线圈(3)，

限定阀门支座(9)的金属阀门支座体(8)，

与阀门支座(9)相配合的阀门体(14)，

在芯管(1)和线圈(3)所产生的电磁力的作用下，使所述阀门体(14)相对于阀门支座(9)而移动的衔铁(12)，

包住部分芯管(1)的塑料外壳(24)，

其特征在于，塑料外壳(24)还围绕线圈(3)，由强磁性材料制成的导磁装置(27，28)配置在塑料外壳(24)的起码围绕所述线圈(3)的那部分上，以导引磁力线。

2、根据权利要求1的电磁阀，其特征在于：

所述导磁装置至少包括一个按如下方式设置在外壳中的导磁元件：它在所述轴向上延伸在线圈的整个长度范围内，而沿圆周方向至少局部地围绕线圈。

3、根据权利要求2的电磁阀，其特征在于：所述导磁装置还包括掺入在外壳中的、具有强磁性的填充物质。

4、根据权利要求2的电磁阀，其特征在于：所述至少一个导磁元件的两端具有相对于所述轴线大体上沿径向向阀内弯的弯边。

5、根据权利要求4的电磁阀，其特征在于：所述至少一个导磁元件大体上呈壶状。

6、根据上述任一权利要求的电磁阀，其特征在于：具有一个金属的管状中间联接件，该联接件的一端与面对衔铁的芯管的一端相连，另一端伸向阀门支座体。

7、根据权利要求6的电磁阀，其特征在于：所述管状中间联接件是由非磁性材料制成的，其内孔成为衔铁的导向管。

8、根据权利要求6的电磁阀，其特征在于：中间联接件是与阀门支座体相连的。

9、根据权利要求7的电磁阀，其特征在于：衔铁（12）呈管状，并与阀门体（14）相连。

10、根据权利要求7的电磁阀，其特征在于：有一个强磁性材料制成的管状连接件，它固定在中间联接件和阀门支座体之间，衔铁部分地带有间隙地伸入所述管状连接件。

11、根据权利要求7的电磁阀，其特征在于：所述阀门体有一个球阀塞子，它经由管部件与衔铁连接。

12、根据权利要求6的电磁阀，其特征在于：中间联接件是由非磁性金属薄板制成的。

13、根据权利要求12的电磁阀，其特征在于：中间联接件具有沿阀轴向延伸的第一连接部分和比第一连接部分直径大的第二连接部分，上述两个部分之间由一个大体上垂直于阀门轴线的台阶来连接。

14、根据权利要求13的电磁阀，其特征在于：第一连接部分与芯管是固定连接的，第二连接部分则与管状连接件固定连接，其中，管状连接件的一个端面顶着上述台阶。

15、根据权利要求14的电磁阀，其特征在于：管状连接件是由强磁性材料制成的，并与阀门支座体相连，而衔铁是在管状连接件的孔里滑动的。

16、根据权利要求15的电磁阀，其特征在于：阀门体有一个球形阀门塞子，通过连接管与衔铁相连。

17、根据权利要求16的电磁阀，其特征在于：芯管面向衔铁的一端配备有一个直径缩小的环形支座。

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