CN105612378B - 能电磁操纵的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能电磁操纵的阀、特别是可防滑控制的车辆制动设备的压力调节阀。已知的这种阀(10)具有座体(16)，其具有阀座(18)、至少一个流入通道(28)和流出通道(30)。为了避免在阀座(18)关闭的情况下在流入通道(28)和流出通道(30)之间有液压短路连接而设置有闭锁元件(26)。根据本发明提出，闭锁元件(26.1、26.2)配备有导流机构(72.1、72.2)。该导流机构(72.1、72.2)防止来自流入孔的分流彼此汇流并且将流导流到控制阀座(18)的关闭体(34)上，使得当关闭体进行升程运动时被施加横向力。该横向力使关闭体(34)在打开或关闭运动中沿径向偏移，并且由此产生使升程运动稳定的抑制径向振动的作用。基于这个作用，阀(10)具有更好的压力调节特性。

Description

能电磁操纵的阀
技术领域
本发明涉及一种能电磁操纵的阀、特别是可防滑控制的车辆制动设备的压力调节阀，其具有：构成阀座的座体，座体相应地设置有至少一个引入压力介质的流入通道和一个引出压力介质的流出通道；闭锁元件，闭锁元件中断在流入通道和流出通道之间的液压短路连接。这种阀就其结构设计而言例如从DE 10 2010 002 469 A1或DE 102011 079 339A1中已知。该阀具有座体，该座体除了构成阀座还形成至少一个引导压力介质的进口通道和导出压力介质的出口通道。为了避免在阀座关闭的情况下在这些通道之间有液压短路，设置有闭锁元件。在所引用的现有技术中使用金属球作为闭锁元件，该金属球在竖孔(Steigbohrung)中向流入通道的入口的下游压入到竖孔中。金属球例如大量用于滚动轴承并因此成本特别低廉，并且在市场上可得到所需要的数量和尺寸。
背景技术
这种阀的阀座由关闭体控制。在此，压力介质经过阀座流到该关闭体的端面处。这种流入在很大程度上居中地进行，由此压力介质均匀地或者说对称地流经关闭体的圆周面。研究表明，关闭体由此被激励沿径向振动、即横向于阀的纵轴线振动。该径向振动的缺点在于，其给在压力介质***中通过这种阀的电子控制来调节压力造成困难。也就是说，径向振动对阀的压力调节精度产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于，借助于结构简单的且可成本低廉地在阀处实施的措施来抑制关闭体的径向振动并且由此间接地改善装配有这种阀的压力介质***的压力调节特性。
根据本发明的能电磁操纵的阀装配有闭锁元件，该闭锁元件包括导流机构，能电磁操纵的阀具有：构成阀座的座体，座体相应地设置有至少一个引入压力介质的流入通道和一个引出压力介质的流出通道；闭锁元件，闭锁元件中断在流入通道和流出通道之间的液压短路连接。该导流机构使得压力介质不再对中地或对称地、而是偏心地或非对称地流到关闭体，使得压力介质不均匀地绕流关闭体。因此，根据导流机构相对于关闭体的定向使压力介质体积流过关闭体，其中，在整个周长的某个弧段上较多或在某个弧段上较少，这结果产生合成的横向力，在阀打开或关闭时该横向力使关闭体沿径向相对于其纵轴线偏移。因为闭锁元件刚性地固定在阀中，横向力始终朝同一径向方向作用到关闭体上，并且关闭体就每个运动行程来说朝同一优选方向偏移。
取决于流的横向力对关闭体的升程运动产生稳定的作用，因为该横向力抑制使关闭体径向振动的激励。因此可以说，关闭体的升程运动比在现有技术中更受控地进行，并且由此改善阀或装配有这种阀的压力介质回路的调节特性。
本发明的其他优点或有利的改进方案由从属权利要求或以下说明中得到。
用于根据本发明在闭锁元件处构造导流机构的必需的措施在技术上可简单且由此相对低成本地实施。这特别适用于如下情况：闭锁元件设计为销钉形，并且导流机构与总归必要的用于将闭锁元件固定在座体处的机构构造为一体。在这种情况下，在当前的批量生产中仅将已知的闭锁元件更换为根据本发明的闭锁元件也是可行的，而不会在此产生更多的安装费用。
在具有多个流入通道(其通入阀体的同一竖孔中)的阀中，可利用根据本发明的导流机构防止来自于不同流入通道的分流直接彼此汇流并且防止在流向关闭体的压力介质总流中产生不期望的涡流。通过使流入孔的横截面与在闭锁元件处的导流机构的外圆周和竖孔壁之间的间隙尺寸相匹配，可进一步使流动均质化或均匀化。这也涉及导流机构的端面与阀座的几何距离的尺寸设计，或者说涉及导流机构的端面或开口倾斜于阀的纵轴线的倾斜角和/或按照该倾斜端面的结构设计的方式和方法的倾斜角。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明中予以详细阐述。关于阀的总结构及其功能参阅DE 10 2010 002 469 A1或DE 10 2011079 339A1的公开文本。
图1以纵截面示出了由所述现有技术已知的能电磁操纵的阀；
图2示出了阀的座体的纵截面，其中，该座体装配有闭锁元件的第一实施例；
图3以立体视图示出了根据图2的具有***的闭锁元件的座体，以及
图4同样以立体图示示出了根据本发明的闭锁元件的第二实施例。
具体实施方式
图1以纵截面示出了由现有技术已知的能电磁操纵的阀10。为了一目了然有意地略去了使阀10完整的电磁线圈的图示。阀10具有套筒形的阀壳体12，在该阀壳体的在图1中上部的敞开的端部中插有由导磁材料制成的栓塞状的极核14。该极核14与阀壳体12固定地连接。阀壳体12的在图1中下部的敞开的端部由座体16封闭，该座体同样与阀壳体12固定连接。座体16构成阀座18，该阀座布置在阀10的纵轴线X-X上并且构造在朝阀壳体12内部敞开的第一扁平下沉部20的基底处。阀座18本身例如构造为锥形座的形状。与朝阀壳体12的内部敞开的扁平下沉部20对置地在座体16处构造有朝向阀10外部环境敞开的第二扁平下沉部22。该第二扁平下沉部位于座体16的一个区段处，该区段的外径相对于座体16在第一扁平下沉部20的区域中的外径有所缩小。沿着阀10的纵轴线X-X在座体16中延伸的竖孔24将两个扁平下沉部20、22相互连接。竖孔24朝着向外部敞开的第二扁平下沉部22借助于闭锁元件26封闭。在此，在本实施例中，该闭锁元件为球体，该球体与竖孔24的直径相匹配，使得在闭锁元件26和竖孔24的壁部之间可产生压连接。在闭锁元件26上部，径向延伸的流入通道28通入竖孔24中。在竖孔24的周向上存在有多个这种流入通道28，这借助于在闭锁元件26上部的圆形的入口截面并且向阀的纵轴线X-X的左侧偏移地予以示出。阀座18位于竖孔24的朝向第一扁平下沉部20的端部处。可看到流出通道30相对于竖孔24径向偏置且相对于阀10的纵轴线X-X同轴地延伸。该流出通道30同样将两个扁平下沉部20、22相互连接。在座体16外部，在流入通道28的高度上安装有过滤器32。该过滤器由不可见的框架形的具有凹口的过滤体组成，所述凹口被滤网覆盖，压力介质穿过凹口流进阀10的流入通道28中。随着流入通道28通入竖孔24中，压力介质流直角地(根据图1向上)偏转并且被导流到阀座18。该阀座18根据图1由关闭体34封闭，使得压力介质不能进入阀10的位于阀座18上部的且由第一扁平下沉部20的壁部包围的压力介质腔36中。利用关闭体34的升程运动，压力介质经过阀座18流入压力介质腔36中并且由此出来经过帽状的节流元件40(其盖住第一扁平下沉部20的敞开的端部)的置中的节流口38到达在第一扁平下沉部20的壁部中的槽状的凹处42。该凹处42将第一压力介质腔36与阀10的流出通道30导通压力介质地连接，其中，压力介质流在经过节流口38之后再一次直角地偏转，并且逆向于在竖孔24中的流动方向根据图1向下从阀10流出。
用于控制阀座18的关闭体34构造在推杆44处，该推杆利用其背离阀座18的且外径变厚的端部***到套管形的阀衔铁48的相关的纵向凹处46中并且由此与阀衔铁48固定连接。该阀衔铁48沿阀10的纵轴线X-X的方向可运动地在阀壳体12中导引。在阀10的在图1中所示的关闭状态中，在阀衔铁48的背离阀座18的端面50和与端面50相对而置的极核端面52之间存在有工作气隙54，在其中安装有环形盘状的板簧56。该板簧以其外径区域支撑在阀衔铁48处并且以其内径区域支撑在极核14处。由此，板簧56提供了用以将关闭体34间接通过阀衔铁48压抵到阀座18处的分力中的一个分力。第二分力由安装在阀衔铁48内部中的螺旋弹簧58提供。该螺旋弹簧一侧支撑在包括关闭体34的推杆44的加厚的端部处，并且另一侧间接通过支撑衬件60支撑在极核端面52处，其中，支撑衬件60穿过环形盘状的板簧56的中心孔伸出。
在图1中未示出的可通电的电磁线圈套在阀壳体上。利用电磁线圈的通电调节的磁通量在阀衔铁48和极核14之间产生磁吸引力，由于该吸引力，阀衔铁48根据图1向上朝极核14运动，使得原本存在的在这些构件之间的工作气隙54缩小。因为关闭体34与阀衔铁48固定连接，所以阀衔铁48的升程使得关闭体34从阀座18抬起并且由此将流入通道28通过压力介质腔36、节流元件40的节流口38和凹处42与流出通道30液压连接。
阀衔铁48的升程运动克服板簧56和螺旋弹簧58的回位力进行，这些弹簧由于升程运动被进一步预紧。随着电磁线圈的通电撤销或者说电磁力的消失，这些弹簧力使得阀衔铁48回位到图1所示的基础位置中，该基础位置显示为关闭体34机械地压到阀座18上并且由此中断流入通道28与流出通道30的压力介质连接。
图2以纵截面示出了阀10的具有根据本发明构造的闭锁元件26的座体16。座体16的几何形状与根据图1的阀10的座体一致，因此功能相同的构件设有与图1相同的附图标记。
与图1不同的是，座体16设置有根据本发明的闭锁元件26.1的第一实施方式。闭锁元件26.1设计为销钉形并且具有圆柱形成型的固定区段70和同样圆柱形的与固定区段70同轴布置的导流区段72.1。固定区段70和导流区段72.1彼此为一体，其中，固定区段70具有比导流区段72.1更大的外径。从固定区段70到导流区段72.1的过渡部例如构造为直角的肩部82。利用固定区段70将闭锁元件26.1从座体16的第二扁平下沉部22压入到竖孔24中，并且由此防止在阀座18关闭的情况下在至少一个流入通道28和流出通道30之间有液压短路。导流区段72.1朝阀壳体12的内部的方向连接到固定区段70处并且至少部分区段地遮盖座体16的在该处一个或多个流入通道28通入竖孔24中的那些区域。根据导流区段72.1的外圆周和竖孔24的壁部的内圆周，在构件之间形成或厚或薄的环隙74，流入通道28通入该环隙中。环隙74或通过闭锁元件26.1的导流区段72.1沿轴向覆盖流入通道28的入口截面避免了从不同的空间方向流入的压力介质分流直接相互汇流并形成强涡流的压力介质总流(其最后流到阀10的关闭体34)。闭锁元件26.1的导流区段72.1的前侧端部76以可在具体应用中确定的倾斜角倾斜于阀10或座体16的纵轴线X-X。作为示例，前侧端部76形成倾斜的平面。然而同样可考虑，前侧端部76不是实施为平的，而是设计为凸形或者凹形的曲面或球面。
通过成型和/或导流区段72.1的前侧端部76相对于阀10的纵轴线X-X的倾斜以及通过闭锁元件26.1的导流区段72.1的轴向长度和直径，流到关闭体34(图1)的压力介质可偏转为使得该流动偏心地或非对称地进行，并且由此当阀衔铁48由于电磁力实施升程运动时阀衔铁48被施加起稳定作用的、抑制径向振动的横向力。
为了更简单地理解，图3又以立体视图示出了具有根据本发明的闭锁元件26.1的座体16。对于彼此相应的结构元件使用图1和图2的附图标记。在本图示中可更清楚地看到阀座18以及在壁部中和在第一扁平下沉部20的基底处的凹处42，以便示出扁平下沉部20与座体16的在此不可见的流出通道30的导通流体的连接。
在根据图4的第二实施例中，销钉形的闭锁元件26.2与根据图2和图3的实施例不同地设置有圆柱形的导流区段72.2，该导流区段具有水平平面的前侧端部76.2，并且此外设置有槽状的开口78。其开口宽度在尺寸上设计为小于导流区段72.2的外径，由此开口78在两侧受到导流区段72.2的其余圆周弧段的限制。开口78在导流区段72.2的整个长度上延伸并且侧向敞开。随着与固定区段70的距离增大，开口78的槽深连续增大，使得槽底部80形成倾斜的平面，其相对于闭锁元件26.2的纵轴线X-X的倾斜角可针对具体应用确定。开口78与根据图2或图3的闭锁元件26.1的倾斜的前侧端部76相似有导流的作用，因为该开口同样保证了压力介质偏心地或非对称地流到装配有这样设计的闭锁元件26.2的阀10的关闭体34(图1)。如上所述，压力介质非对称地流到关闭体34会产生抑制径向振动的、使阀衔铁48(图1)的升程运动稳定的横向力。
当然可在不偏离本发明基本思想的情况下对所述实施例进行改动或补充。

Claims (10)

1.能电磁操纵的阀，其具有：构成阀座(18)的座体(16)，所述座体相应地设置有至少一个引入压力介质的流入通道(28)和一个引出压力介质的流出通道(30)；闭锁元件(26、26.1、26.2)，所述闭锁元件中断在所述流入通道(28)和所述流出通道(30)之间的液压短路连接，
其特征在于，
所述闭锁元件(26.1、26.2)构造为销钉形并且具有固定区段(70)以及导流区段(72.1、72.2)，所述导流区段的外部尺寸相对于所述固定区段(70)减小。
2.根据权利要求1所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述导流区段(72.1、72.2)与所述闭锁元件(26.1、26.2)构造为一体。
3.根据权利要求1所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述能电磁操纵的阀是用于能防滑控制的车辆制动设备的压力调节阀。
4.根据权利要求1或2所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，在所述闭锁元件(26.1、26.2)中，从所述固定区段到所述导流区段(72.1、72.2)的过渡部优选实施为直角的肩部(82)。
5.根据权利要求1或2所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述闭锁元件(26.1、26.2)的导流区段(72.1、72.2)具有朝向所述阀座(18)的前侧端部(76)，该前侧端部以倾斜角倾斜于所述阀(10)的纵轴线X-X。
6.根据权利要求1或2所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述闭锁元件(26.2)的导流区段(72.2)具有相对于其纵轴线X-X以倾斜角延伸的开口(78)。
7.根据权利要求1或2所述的能电磁操纵的阀，其中，所述至少一个流入通道(28)沿径向相对于所述座体(16)的纵轴线X-X延伸并且通入竖孔(24)中，在所述竖孔的一个端部处构造有所述阀座(18)，并且，所述竖孔(24)平行于所述流出通道(30)沿所述座体(16)的纵轴线X-X的方向延伸，其特征在于，所述闭锁元件(26.1、26.2)的导流区段(72.1、72.2)至少部分区段地遮盖所述竖孔(24)的在该处至少一个流入通道(28)通入所述竖孔(24)中的区域。
8.根据权利要求7所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述闭锁元件(26.1、26.2)利用固定区段(70)传力连接地、形状配合连接地和/或材料配合连接地固定在所述竖孔(24)的与所述阀座(18)对置的端部处。
9.根据权利要求8所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述闭锁元件(26.1、26.2)利用固定区段(70)传力连接地、形状配合连接地和/或材料配合连接地压入所述竖孔(24)的与所述阀座(18)对置的端部处。
10.根据权利要求5所述的能电磁操纵的阀，其特征在于，所述闭锁元件(26.1)的前侧端部至少部分区段地达到所述座体(16)的阀座(18)处。
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