CN109843664B - 具有可调节的弹力的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的电磁阀尤其用于控制机动车的车轮制动器的制动压力，该电磁阀具有可沿轴向移动地支承的衔铁，其中，衔铁的一端部被分配给磁极铁芯，并且在衔铁的另一端部处布置有阀密封元件，其中，衔铁具有轴向通路，其中，在轴向通路中在可选择的位置中传力连接地和/或形状配合连接地保持有闭锁元件，并且在该轴向通路中沿轴向可移动地支承有挺杆，该挺杆在安装位置中与磁极铁芯连接，其中，在轴向通路中定位有压力弹簧，其中，压力弹簧预紧地保持在挺杆和闭锁元件之间，根据本发明的电磁阀的特征在于，闭锁元件构造为三维凸状物体。

Description

具有可调节的弹力的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种电磁阀，其尤其用于控制机动车的车轮制动器的制动压力，该电磁阀具有可沿轴向移动地支承的衔铁，其中，衔铁的一端分配给磁极铁芯，并且在衔铁的另一端布置有阀密封元件，其中，衔铁具有轴向通路，其中，在轴向通路中在可选择的位置中传力连接地和/或形状配合连接地保持有闭锁元件，并且在轴向通路中沿轴向可移动地支承有挺杆，挺杆该在安装位置中与磁极铁芯连接，其中，在轴向通路中定位有压力弹簧，其中，压力弹簧预紧地保持在挺杆和闭锁元件之间，其中，电磁阀的特征在于，闭锁元件构造为三维凸状物体。
背景技术
由现有技术已知电磁阀、衔铁以及用于制造这种类型的电磁阀、衔铁的方法。尤其在机动车的制动***中，电磁阀用于控制或调节在液压***中的增压。通常，为此利用所谓的无电流时闭合的阀，其特征在于，如果电磁促动器未通电，电磁阀处于其闭合的状态中。在此，电磁促动器作用到在壳体中可沿轴向移动地支承的衔铁上，在该衔铁的一端布置有阀密封体，其与相应的阀座共同作用以用于闭锁或释放穿流开口。为衔铁的另一端分配有电磁促动器的磁极铁芯，其在施加电压时将磁场施加到衔铁上，以便使衔铁沿轴向移位。关于电磁阀的多个零部件的公差链提高了弹簧预紧力的散逸。电磁阀的微型化和对调节***的更高的要求需要开启压力的越来越高的精度。螺旋弹簧的力例如取决于线材的强度、线材的卷绕和材料特性的制造公差。通过修正可减少弹力的散逸。
由现有技术例如已知专利申请DE 10 2009 055 232Al。该文献涉及一种电磁阀，其中，压力弹簧在衔铁的轴向通路中预紧地保持在在轴向通路中传力连接地和/或形状配合连接地保持在可选择的位置中的、具有阀密封体的栓件和以可从轴向通路移出直至止挡的方式布置的、以预紧力加载磁极铁芯的压力件之间。因此，衔铁具有轴向通路，其通道式地沿轴向延伸通过整个衔铁。压力弹簧放入轴向通路中，并且预紧地保持在栓件和压力件之间。栓件具有阀密封体，其中，阀密封体在栓件的背离衔铁的一侧布置在栓件处，以便可与电磁阀的密封座共同作用。栓件传力连接地和/或形状配合连接地在轴向通路中保持在可选择的位置中。这意味着，栓件可在不同的轴向位置中保持或固定在轴向通路中。在装配电磁阀时，此时可调节压力弹簧的预紧力。通过使栓件移动到轴向通路中夹紧压力弹簧而使之抵靠压力件，其在装配时尚未被磁极铁芯加载，而是贴靠在衔铁的止挡处。由此限定弹簧空间，并且预紧力例如可根据栓件的移动距离算出。然而，栓件的装入相对麻烦并且成本很高，例如需要定向的装配，此外，在栓件装配到轴向通路中时可出现栓件的倾斜。
发明内容
与之相反，有利地根据本发明的电磁阀能够在简单装配的情况下实现可调节的弹力。根据本发明，这通过根据本发明的电磁阀来实现。在下文中给出了本发明的改进方案。
根据本发明的电磁阀尤其用于控制机动车的车轮制动器的制动压力，并且具有可沿轴向移动地支承的衔铁，其中，衔铁的一端分配给磁极铁芯，并且在衔铁的另一端布置有阀密封元件，其中，衔铁具有轴向通路，其中，闭锁元件在可选择的位置中传力连接地和/或形状配合连接地保持在轴向通路中，并且在轴向通路中沿轴向可移动地支承有挺杆，该挺杆在安装位置中表现为与磁极铁芯连接，其中，在轴向通路中定位有压力弹簧，其中，压力弹簧预紧地保持在挺杆和闭锁元件之间，其特征在于，闭锁元件构造为三维凸状物体。
下文中要理解的是，基于闭锁元件的选择和调节的位置调节弹力，尤其调节压力弹簧的起作用的预紧。通过调节可修正例如线材的强度、线材的卷绕和材料特性的制造公差。通过修正可减少弹力的散逸。措辞“在轴向通路中的可选的定位”应如此来理解：闭锁元件的直径和轴向通路的直径应根据期望的位置彼此相应地相协调。尤其可考虑轴向通路具有在它长度上的不同直径。例如可在衔铁的面向阀密封座的端部(下端)处向内形成沿径向取向的突出部(还可形成凹入或轴向通路的变细部)。通过突出部相应减小轴向通路的直径。还可理解为三维凸状物体的是这样的物体，其在所有的三个几何维度上时凸形的。此外，这种物体没有较大的平坦的面。尤其没有如在圆柱体中那样在物体的端侧形成平坦的面。这种三维凸状物体的一个示例为球体。
通过这样形成的物体可精确地调节期望的弹力。也就是说，可以较大的公差制造其余构件，由此对它们更有利。例如还可通过成本有利的塑料注塑件代替精确的车削件。这种精确的弹力调节还能够实现电磁阀的精确的功能。在此，还可单独装配作为整体的衔铁组件。
有利地还可将三维凸状物体轻易地引入轴向通路中。在此，在装配时，相对于其他物体，几乎排除了可能的斜倾、倾斜和卡住。因此，衔铁的装配更简单，并且具有更少的时间消耗。然而，如果这种物体以自由的定位引入轴向通路中，其具有小的静摩擦面。要认识到的是，在相应地协调轴向通路和三维凸形的闭锁元件时，还可能够实现在轴向通路中的自由的并且在寿命期间内都固定的定位。由此得到成本有利的解决方案，以便可变地调节期望的弹力。
在有利的实施方案中，电磁阀的特征在于，三维凸状物体具有圆形形状。
下文中要理解的是，闭锁元件基本上没有棱角或边缘。有利地可由此避免在装配时卡住或倾斜。
在可行的设计方案中，电磁阀的特征在于，三维凸状物体压入轴向通路中。
下文中要理解的是，轴向通路的直径和闭锁元件的直径彼此相应地配合。这尤其还适用于分级的轴向通路。在此，在设计轴向通路(以及闭锁元件)时顾及到压入的闭锁元件的期望的最终位置，以及在压入时顾及到闭锁元件的行进距离。闭锁元件尤其在衔铁的面向密封座的端部压入轴向通路中。如已经阐述的那样，该端部可具有沿径向向内的突出部，其中，闭锁元件压入留有的轴向通路中。在此，突出部可具有限定的轴向长度，以便能够在压入时实现闭锁元件的充分定位。因此，在闭锁元件通过压入压入到选择的部位处并且持久地保持在此处时，可有利地实现闭锁元件的自由的轴向定位。
在优选的实施方案中，电磁阀的特征在于，三维凸状物体完全与轴向通路贴靠。
下文中要理解的是，在装配的位置中在轴向通路和闭锁元件之间没有空腔。因此设置成没有中断，例如在物体之间的槽口。有利地可由此实现最佳的力传递。因此例如可提高表面压力。这例如实现了在寿命期间的持久的传力。同样可由此避免材料的削弱和不期望的变形或不期望的松弛。
在替代的改进方案中，电磁阀的特征在于，三维凸状物体具有椭圆形的纵向截面，尤其三维凸状物体构造为卵形体。
下文中要理解的是，闭锁元件具有蛋形的设计。闭锁元件例如可具有椭圆形的纵向截面。有利地，闭锁元件还旋转对称地构造。这种造型简易并且简化了闭锁元件引入到轴向通路中。还避免了在装配时的倾斜。
在有利的设计方案中，电磁阀的特征在于，三维凸状物体构造为椭球体，尤其构造为回转椭球体。
有利地，通过闭锁元件的这种形状同样实现简单的引入和在装配时避免卡住。在替代的实施方案中，闭锁元件可以任意其他圆形的形状来设计。
在可行的实施方案中，电磁阀的特征在于，三维凸状物体构造为球体。
球体可理解为三维凸状物体的特别的实施方案，其具有旋转对称性，并且在其中所有半径一样长。有利地可由此使得定向的装配不是必要的。同样避免了闭锁元件在引入到轴向通路时斜倾或倾斜。此外，球体是标准构件。因此不需要用于凸状物体的专门制造。
在优选的改进方案中，电磁阀的特征在于，衔铁在其外侧面上具有至少一个纵向槽口。
下文中要理解的是，衔铁具有槽口，其沿轴向方向至少在外表面的部分区域上伸延。由此能够在衔铁运动时实现在衔铁下方的阀腔和在衔铁上方的工作腔之间的流体平衡。阀腔例如由阀体和衔铁限定而成。工作腔例如通过磁极铁芯、阀壳体和衔铁限定而成。通过槽口可在衔铁运动时实现流体的简单的平衡。由此避免例如通过被阻挡的流体抵抗期望的衔铁运动的力。由此避免不期望的流动阻力。如果在衔铁的中部的轴向通路通过闭锁元件密封地闭锁，此时这是尤其有利的。
在替代的实施方式中，电磁阀的特征在于，在衔铁的轴向通路中布置有套筒，以用于固定和/或引导挺杆。
下文中要理解的是，设置有套筒。套筒定位并且尤其压入在衔铁的轴向通路的内部空间中。在此，套筒可辅助在预装配衔铁组件时固定挺杆，因为挺杆必须保持压力弹簧的预压力。为此，套筒可形成用于挺杆的止挡，使得挺杆没有从轴向通路移出，而是可保持调节的预压力。由此可有利地形成用于衔铁的可单独操作的子组件。由此使子组件的装配通过以下方式变得简单，即，将挺杆利用压入的套筒固定在衔铁中。
此外，套筒可能够实现引导挺杆，并且在运动时引导挺杆。此外规定，在套筒和挺杆之间形成缝隙，其沿轴向方向至少在内表面的部分区域上伸延。因此能够在衔铁运动时实现在在衔铁上方的工作腔和轴向通路的通过闭锁元件限制的内部空间之间的流体平衡。有利地，这种缝隙能够在衔铁运动时实现流体的轻易的交换。由此避免例如通过被阻挡的流体抵抗期望的衔铁运动的力。缝隙可完全构造为径向游隙。此外，缝隙可构造在套筒的整个长度上。
在有利的设计方案中，电磁阀的特征在于，三维凸形物体形成闭锁元件和阀密封元件。
下文中要理解的是，闭锁元件以及阀密封元件通过凸形物体形成。零件闭锁元件和阀密封元件一体式地形成。因此，三维凸形物体承担闭锁元件的功能(压力弹簧的贴靠部位和预紧的调节)以及阀密封元件的功能(在闭合的阀位置中密封阀密封座)。有利地，由此实现功能集成到三维凸形物体中。这能够实现更少的构件、更低的复杂度和更低的成本。
还提出了一种衔铁。根据本发明的用于电磁阀的衔铁尤其用于控制机动车的车轮制动器的制动压力，其中，衔铁沿轴向可移动地支承在电磁阀中，其中，衔铁的一端分配给磁极铁芯，并且在衔铁的另一端布置有阀密封元件，其中，衔铁具有轴向通路，其中，在可选择的位置中传力连接地和/或形状配合连接地在轴向通路中保持有闭锁元件，并且在轴向通路中沿轴向可移动地支承有挺杆，该挺杆在安装位置中表现为与磁极铁芯连接，其中，在轴向通路中定位有压力弹簧，其中，压力弹簧预紧地保持在挺杆和闭锁元件之间，该衔铁的特征在于，闭锁元件构造为三维凸状物体。
有利地还提出了用于根据上述说明的实施方案中的一个的电磁阀的衔铁。
根据本发明，还提出了一种用于制造用于电磁阀的衔铁的方法。根据本发明，在该方法中，在轴向通路中首先引入套筒，并且紧接着引入挺杆，并且紧接着引入压力弹簧，其中，闭锁元件引入轴向通路中，直至夹紧在闭锁元件和挺杆之间的压力弹簧达到期望的预紧力，其中，通过为挺杆加载确定的反作用力得出压力弹簧的预紧力。
有利地，还提出了一种制造用于根据上述说明的实施方案中的一个的电磁阀的衔铁的方法。
附图说明
应当注意，在说明书中单独列出的特征可以技术上有意义的任何方式彼此组合并且示出了本发明的其他设计方案。本发明的其他特征和实用性从参考附图的实施例的描述中得出。其中：
图1示出了按照根据本发明的实施方案的电磁阀的示意性的截面视图的部段。
具体实施方式
图1以纵向截面图示示出了用于机动车的制动***的电磁阀1。电磁阀1包括壳体14，该壳体构造为圆柱状套筒，并且同样圆柱状的衔铁3可沿纵向移动地或可沿轴向移位地布置在该壳体中。为衔铁3 的上端分配有与衔铁3串联或布置的磁极铁芯2，该磁极铁芯例如借助于焊接连接锁定在壳体14中。为衔铁3的相对而置的下端分配有由壳体14保持的阀体15，该阀体具有穿流开口16。此外，阀体15 设有密封座10。
衔铁3具有构造为轴向通路4的轴向容纳部，其居中地延伸通过衔铁3。轴向通路4朝衔铁3的下端逐渐变细地构造，使得衔铁具有沿径向向内伸出的突出部7。三维凸状物体9压入该突出部7中。通过突出部7的轴向长度限定物体9在衔铁3中的定位。物体9设计为轴向通路4的闭锁元件以及设计为阀密封元件，使得物体在电磁阀1 的限定的位置中密封地与阀座10共同作用，以便封闭穿流开口16。物体9的外直径和轴向通路4的内直径或突出部7的内直径如此选择，即，形成过盈配合，使得在装配衔铁3时将物体9沿轴向在轴向通路 4中压装直至期望的位置。在此，物体9此时传力地通过过盈连接保持在衔铁3处。
在衔铁3的轴向通路4中还定位有可沿纵向移动的、然而与闭锁元件9间隔开的挺杆8(还被称为压力件)。挺杆8具有基本上圆柱状的基体。挺杆8朝磁极铁芯2的方向延伸通过衔铁3的上端，并且在安装的状态中与磁极铁芯贴靠。
在物体9和挺杆8之间还将压力弹簧11布置在轴向通路4中，该压力弹簧在此构造为螺旋弹簧，并且夹紧在闭锁元件9和挺杆8之间。压力弹簧11直接放置在物体9上。因此，根据物体9的定位限定压力弹簧11在衔铁3的下部区域中的贴靠位置。挺杆8和物体9 共同作用，使得为定位在挺杆8和物体9之间的压力弹簧11加载力。
在轴向通路4中还引入、尤其压入有套筒5。套筒5提供用于挺杆8的引导。套筒5的上端与衔铁3的上端齐平地构造。此外，套筒 5的下端形成用于挺杆8的轴向止挡6。在套筒5和挺杆8之间形成有缝隙12。缝隙12一方面能够实现一定的径向游隙，以及另一方面能够在衔铁3在电磁阀1中运动时实现在轴向通路4中的流体的漏出 (或溢流)。此外，衔铁3具有槽口13，以便能够在衔铁3在衔铁套筒5中运动时实现流体平衡。
然而，优选地，三维凸状物体9渐进地或逐步地越来越远地移入到轴向通路4中，直至达到期望的预紧力，其中，在三维凸状物体9 的每次移入过程之后的预紧力尤其通过为挺杆8朝压力弹簧11的方向加载限定的反作用力来探测。有利地，反作用力如此选择，即，其相应于期望的预紧力。此时，如果挺杆8不再可通过反作用力沿轴向移位到衔铁3中，达到期望的预紧力。紧接着将衔铁3连同三维凸状物体9、压力弹簧11和挺杆8构造为预装配组。因此，电磁阀1能够以简单的方式精确调节压力弹簧11的预紧力，并且由此补偿产生的部件公差。

Claims (15)

1.一种电磁阀(1)，所述电磁阀具有能沿轴向移动地支承的衔铁(3)，
其中，所述衔铁(3)的一端被分配给磁极铁芯(2)，并且在所述衔铁(3)的另一端处布置有阀密封元件，其中，所述衔铁(3)具有轴向通路(4)，
其中，在所述轴向通路(4)中在能选择的位置中传力连接地和/或形状配合连接地保持有闭锁元件，
并且在所述轴向通路(4)中沿轴向能移动地支承有挺杆(8)，所述挺杆在安装位置中形成与所述磁极铁芯(2)的连接，
其中，在所述轴向通路(4)中定位有压力弹簧(11)，
其中，所述压力弹簧(11)预紧地保持在所述挺杆(8)和所述闭锁元件之间，
其特征在于，所述闭锁元件构造为三维凸状物体(9)，其在所有的三个几何维度上是凸形的并且没有较大的平坦的面，其中，所述三维凸状物体(9)形成所述闭锁元件和所述阀密封元件。
2.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)具有圆形形状。
3.根据上述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)被压入所述轴向通路(4)中。
4.根据权利要求3所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)完全与所述轴向通路(4)贴靠。
5.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)具有椭圆形的纵向截面。
6.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)为椭球体。
7.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)构造为球体。
8.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述衔铁(3)在其外侧面上具有至少一个纵向槽口(13)。
9.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，在所述衔铁(3)的轴向通路(4)中布置有套筒(5)，以用于固定和/或引导所述挺杆(8)。
10.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述电磁阀(1)用于控制机动车的车轮制动器的制动压力。
11.根据权利要求5所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)构造为卵形体。
12.根据权利要求6所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述三维凸状物体(9)构造为回转椭球体。
13.一种用于电磁阀(1)的衔铁(3)，其中，所述衔铁(3)沿轴向能移动地支承在所述电磁阀(1)中，其中，所述衔铁(3)的一端被分配给磁极铁芯(2)，并且在所述衔铁(3)的另一端处布置有阀密封元件，其中，所述衔铁(3)具有轴向通路(4)，其中，在所述轴向通路(4)中在能选择的位置中传力连接地和/或形状配合连接地保持有闭锁元件，并且在所述轴向通路(4)中沿轴向能移动地支承有挺杆(8)，所述挺杆在安装位置中形成与所述磁极铁芯(2)的连接，其中，在所述轴向通路(4)中定位有压力弹簧(11)，其中，所述压力弹簧(11)预紧地保持在所述挺杆(8)和所述闭锁元件之间，其特征在于，所述闭锁元件构造为三维凸状物体(9)，其在所有的三个几何维度上是凸形的并且没有较大的平坦的面，其中，所述三维凸状物体(9)形成所述闭锁元件和所述阀密封元件。
14.根据权利要求13所述的衔铁(3)，其特征在于，所述电磁阀(1)用于控制机动车的车轮制动器的制动压力。
15.一种用于制造用于根据权利要求1至12中任一项所述的电磁阀(1)的衔铁(3)的方法，其特征在于，首先引入套筒(5)，并且紧接着引入所述挺杆(8)，并且紧接着引入所述压力弹簧(11)到所述轴向通路(4)中，并且将所述闭锁元件在能选择的位置中引入所述轴向通路(4)中，直至夹紧在所述闭锁元件和所述挺杆(8)之间的压力弹簧(11)达到期望的预紧力，其中，通过为所述挺杆(8)加载确定的反作用力得出所述压力弹簧(11)的预紧力。
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