專利名稱：電磁閥以及具有這種電磁閥的駕駛員輔助裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有閥體的電磁閥，其中在閥體內設置有可通過密封元件關閉的閥座、至少一條通入電磁閥的至少部分容納密封元件的流體腔的排出通道和至少部分包圍密封元件的導流元件，其中密封元件與設置在銜鐵腔內的銜鐵有效連接，該銜鐵腔構造在導流元件的背離流體腔的一側。本發明還涉及一種駕駛員輔助裝置。
背景技術：
由現有技術已知開頭部分所述類型的電磁閥。這種電磁閥，例如無流關閉的二位二通電磁閥以及無流關閉的二位二通電磁閥，可以應用在ABS、TCS或者ESP系統中使用。電磁閥具有閥座，該閥座可用密封元件關閉。為此該密封元件可至少在關閉位置和打開位置之間移動。在關閉位置將該密封元件設置為，該密封元件覆蓋閥座從而關閉閥座。在打開位置密封元件例如離開閥座一段距離，使得流體能夠穿過閥座流過。在關閉位置該電磁閥對于流體是不可通過的，而在打開位置流體能夠流動穿過電磁閥。該密封元件至少部分設置在電磁閥的流體腔內。閥座也可以位于流體腔的壁上。此外至少一條排出通道通入到流體腔中，其中在流體腔和排出通道之間可以存在恒定的流體連接。通過流入通道可以向電磁閥輸送流體，其中流體通過流入通道被輸送到閥座。如果密封元件位于打開位置，則流體可以穿閥座到達流體腔內并且接著通過排出通道從流體腔被排出。在打開位置上，密封元件通常被設置在閥座上方，使得該密封元件或與其連接的銜鐵受到流動穿過閥座的流體的沖流作用。此外流入的流體的流動方向通常表現為從排出通道離開，從而使流體在能夠流入排出通道之前首先在流體腔內被抑制。這里也可以發生的是，流體到達銜鐵和電磁閥的殼體之間的區域內。無論是密封元件和/或銜鐵受到的流入流體的沖流作用還是在銜鐵和殼體之間滲入的流體都對于密封元件的可移動性有影響，因為通過該流體會在密封元件上或者在與密封元件連接的銜鐵上施加附加的軸向力。這可能對電磁閥的調節質量產生負面影響。這是由于，該附加力對在彈簧元件的復位力和用于使密封元件移動的作用在銜鐵上的磁力之間的力平衡以及在設計電磁閥時考慮的流體的壓力產生影響。在流體腔內的排出通道的通口被設置在閥座旁邊的電磁閥中則特別如此，使得流體穿過閥座的流入和經過排出通道的流出在相反的方向上實現。原則上，當代替沿軸向作用在密封元件或者銜鐵上的附加的力而僅產生旋轉對稱的徑向力時是有利的，因為這不會對軸向的力平衡造成影響。出于這個原因，可以設有導流元件，其例如具有一個導流面，通過該導流面使流入的流體朝排出通道的方向偏轉或者導向至排出通道。在此，該導流面可以至少是部分彎曲的，優選地朝排出通道的方向彎曲。在此，導流元件把銜鐵腔與電磁閥的其中設有閥座的流體腔分開。在銜鐵腔內設有與密封元件有效連接的銜鐵。通過該有效連接密封元件可借助于銜鐵移動，其中其至少設置在關閉位置和打開位置之間。例如由DE 198 02 464A1已知一種這樣的電磁閥。它描述了一種液壓的磁性操作的閥，該閥具有一個設置在電磁閥的殼體內的用于壓力介質的導向體，其由一個關閉體貫穿，并且把一個與閥座壓力介質導通連接的具有閥殼體的至少一個圓周側排出孔的環形通道與包含閥的操作介質的腔室分開。在這里，該導向體應該以在端側貼靠在閥體上的方式支撐在其上，并且具有輪廓搭接通口側閥座的引導通道，其在排出側通入環形通道。在已知的電磁閥中流體腔和銜鐵腔之間的壓力平衡或者說流體交換是通過導流元件的孔實現的，密封元件至少部分地被設置在該孔中內或者至少部分地在該孔中被導向。
發明內容
與此相對的是，具有權利要求I所述特征的電磁閥具有能夠改善電磁閥的可調節性的優點。為此根據本發明規定，閥體和導流元件共同構造至少一條在流體 腔和銜鐵腔之間建立流體連通的連接通道。通過該連接通道流體能夠在流體腔和銜鐵腔之間流動，從而實現這兩個腔之間的壓力平衡。通過這種方式例如可以防止由于銜鐵在銜鐵腔內的移動而產生抵抗銜鐵移動的壓力。因此可以通過經由連接通道的流體連通顯著改善電磁閥的可調節性。根據本發明規定，連接通道由閥體和導流元件共同構成。例如連接通道為此可以一部分由閥體的區域另一部分由導流元件的區域包圍。“連接通道”這一術語特別不應理解為僅在閥體或者僅在導流元件內構造的通道。導流元件防止穿過閥座流入流體腔內的流體與設置在銜鐵腔內的銜鐵或者閥體直接連接并且由此可能施加不希望的力。為此目的，導流元件把銜鐵腔與流體腔分開，使得流體僅在導流元件上施力。為防止導流元件由于該力而朝銜鐵的方向移動，導流元件在電磁閥內不可移動，即被位置固定地保持。為此目的，該導流元件可以在流體腔內例如通過形狀配合連接、傳力和/或材料連接來固定。優選地，導流元件被壓入閥體中，使得在導流元件和閥體之間存在傳力連接方式的連接。本發明的一種改進方案規定，連接通道位于閥體的內壁和導流元件的外壁之間。即導流元件應該設置在閥體內，使得在這兩個元件之間構成連接通道。例如當閥體和導流元件的橫截面均基本上是環形時，連接通道至少部分可以作為環形通道存在。為構成連接通道，閥體和/或導流元件當然至少部分區域的橫截面必須與環形不同。替代地，也可以使閥體和導流元件基本上構成為環形并且通過支柱隔開，該支柱可以設置在閥體上或設置在導流元件上。本發明的一種改進方案規定，在閥體內構造至少一條徑向通道，該徑向通道建立排出通道和連接通道之間的流體連通。排出通道位于閥體內，而連接通道由閥體和導流元件共同構造。為在排出通道和連接通道之間建立流通連接從而也在流體腔和銜鐵腔之間建立流體連通，設有構造在閥體內的徑向通道。徑向通道在此處指這樣的通道，其適合將流體基本上沿徑向引導，其中流體的主流動方向具有至少一個徑向分量。因此，徑向通道也被設置用于下述目的建立從相對于電磁閥的縱向軸線更加靠內的排出通道到相對于電磁閥的縱向軸線更加靠外的連接通道的流體連通。徑向通道例如作為閥體的凹槽或者說凹部存在。本發明的一種改進方案規定，導流元件貼靠在流體腔的底部上，并且徑向通道穿
過(durchgreifen)導流元件的支承面。如果導流元件連續地(durchgSngig )被布置
在流體腔的底部板上或者被設置為貼靠在其上，則在流體腔和在設置在導流元件徑向外側的區域之間不存在任何流體連通。為此設有徑向通道。該徑向通道穿過在流體腔的底部上的導流元件的支承面，從而建立流體腔或者排出通道和在設置在導流元件的徑向外側的區域、特別是連接通道之間的流體連通。因此導流元件的支承面不是連續的，而被徑向通道穿過。本發明的一種改進方案規定，閥體在它的內壁中和/或導流元件在它的外壁中具有共同構成連接通道的凹部。該凹部被設置用于使得閥體和導流元件相互間隔開，以便流體能夠在它們之間穿流過并且因此構成連接通道。在這里，該凹部原則上可以在電磁閥的周向上具有任意的深度(Erstreckung)。有利的是,設置多個凹部，它們在圓周上均勻分布。優選地構造偶數個凹部，此時每兩個凹部在徑向上相互對置。該凹部穿過內壁或者外壁，從而存在邊緣敞開的凹槽。此外通過該凹部還得到了內壁或者外壁的連續的輪廓，該輪廓僅部分地不同于確定的外形，例如圓形。通過這種方式能夠建立內壁和外壁之間的連接通道。本發明的一種改進方案規定，連接通道和/或徑向通道的橫截面至少部分是圓形的，特別是環形的。這特別是當閥體的內部空間即流體腔和導流元件同樣基本上是圓形的 或者環形的情況下適用。在這種情況下連接通道至少部分地能夠作為環形通道存在，其中，該環形通道在外側由閥體的內壁限定，在內側由導流元件的外壁限定。徑向通道也可以至少部分被構造為圓形的。例如徑向通道僅作為沿軸向在閥體上鉆的孔存在。通過這種方式能夠簡單地制造徑向通道。這里將孔的直徑選擇為，使得在排出通道和連接通道之間建立流體連通。本發明的一種改進方案規定，導流元件由金屬或者塑料制成。原則上導流元件可以由任意的材料制成。然而金屬或者塑料是有利的。通過這種方式能夠制造具有非常高的疲勞強度的電磁閥。本發明的一種改進方案規定，導流元件能夠被構造為沖壓彎曲件或者注塑件。特別地，當導流元件由金屬制造時，被構造為沖壓彎曲件是有利的。相對的，用塑料制造的導流元件可特別簡單地作為注塑件實現。本發明的一種改進方案規定，提供用于將導流元件在流體腔內在周向上對準的對準裝置。在連接通道通過構造在導流元件的外壁中的凹部構成時，該對準裝置是特別需要的。在這種情況下需要把連接通道相對于在閥體內構造的徑向通道對準，以建立排出通道和連接通道之間的流體連通。由此，須把導流元件在流體腔內關于周向對準。為此目的，提供該對準裝置。該對準裝置例如可以由凸起部組成，其被構造在閥體上或者導流元件上，并且與相應的另一個元件的凹部共同作用，以實現導流元件的對準。本發明還涉及一種駕駛輔助裝置，特別是ABS、TCS或者ESP裝置，該裝置具有至少一個具有閥體的特別地根據上述實施方式的電磁閥，其中在閥體內設有可用密封元件關閉的閥座、至少一個通入電磁閥的至少部分地容納密封元件的流體腔的排出通道和至少部分地包圍密封元件的導流元件，其中密封元件與設置在銜鐵腔內的銜鐵有效連接，所述銜鐵腔構造在導流元件的背離流體腔的一側。在這里設置為，閥體和導流元件共同構成至少一條建立流體腔和銜鐵腔之間的流體連通的連接通道。
下面根據在附圖中示出的實施例詳細說明本發明，而不對本發明進行限制。附圖中圖I示出了穿過電磁閥的第一實施方式的一個區域的橫剖面，
圖2示出了由圖I已知的電磁閥的一個替代的視圖，圖3示出了由圖I已知的電磁閥的閥體，圖4示出了由圖I已知的電磁閥的導流元件，圖5示出了穿過電磁閥的第二實施方式的一個區域的橫剖面，圖6示出了由圖5已知的電磁閥的一個替代的視圖，圖7示出了由圖5已知的電磁閥的閥體，以及圖8示出了由圖5已知的電磁閥的導流元件。
具體實施例方式圖I示出了電磁閥I的一個區域的橫剖面，該電磁閥被設置在一個在這里僅示意·性表不的外部裝置2內。電磁閥I具有閥體3和殼體4,其中在殼體4內沿軸向可動地支撐著銜鐵5。在閥體3內構造一個上升通道6，其與至少一個流入通道7流動連通。通過該流入通道7可以給電磁閥I輸送流體。這里上升通道6沿(相對于電磁閥I的縱向軸線8的)軸向構造。與此相對的，流入通道7沿徑向從上升通道6開始通到閥體3或者電磁閥I的周面9內。為了構造上升通道6，從電磁閥I或者閥體3的端面10開始首先在閥體3中沿軸向鉆一個孔。隨后在流入通道7的通入上升通道6的入口之下借助于封閉元件11封閉該孔，從而使通過流入通道7到達上升通道6的流體朝閥座12的方向流動。這里閥座12被構造在閥體3內。此外閥體3具有至少一個排出通道13。在本實施方式中不但設有四個流入通道7還設有四個排出通道13，其中僅示出了一個流入通道7和兩個排出通道13。借助銜鐵5密封元件14可沿電磁閥I的軸向移動。在這里密封元件14在關閉位置(如圖I所示)與閥座12共同作用，從而中斷流入通道7和排出通道13之間的流體連通。如果密封元件14借助銜鐵5沿軸向移動，則現在它被設置在閥座12的上方，使得流體能夠通過閥座12流過，由此建立流入通道7和排出通道13之間的流體連通。在此處，密封元件14至少部分地設置在流體腔15中。流體腔15由閥體3和導流元件16構成，其中導流元件16被設置在閥體3內，使得既存在流體腔15也存在銜鐵腔17。無論是密封元件14還是銜鐵5都至少部分地設置在銜鐵腔17中。在此，銜鐵腔17位于導流元件16的背離流體腔15的一側上。導流元件16具有一個中心孔18，該中心孔被密封元件14穿過。導流元件16被設置用于通過使經由閥座12流入流體腔15的流體在流體腔15中優選地朝排出通道13的通口 19轉向，從而改善流體在流體腔15中的流動。在密封元件14從關閉位置移開時出現的流動用箭頭20表示。然而導流元件16還特別地被設置用于防止經閥座12流入的流體在銜鐵5或者密封元件14上施加不希望的力。為此目的，它能夠防止流入流體腔15的流體與設置在銜鐵腔17內的銜鐵5或者密封元件14的區域直接接觸。在于圖I中示出的電磁閥I的實施方式中，導流元件16沿周向完全包圍密封元件14。然而這意味著，首先，僅通過孔18形成流體腔15和銜鐵腔17之間的流體連通。因此在銜鐵5或者密封元件14沿軸向移位時導致在流體腔15和銜鐵腔17內出現不同的壓力，或者在銜鐵腔17內產生抵抗銜鐵5的移動的壓力。由此，應該提供至少一條改善流體腔15和銜鐵腔17之間的流體連通的連接通道21，從而防止在銜鐵腔17內形成上面所述的壓力。通過這種方式能夠顯著改善電磁閥I的可調節性。連接通道21應該由閥體3和導流元件16共同構成。為此目的，如圖I所示，它位于閥體3的內壁22和導流元件16的外壁23之間。由此產生的流體連通與流體的可能的流動方向一起通過雙箭頭24表示。在本實施方式中設有四個連接通道21，它們均勻地分布在閥體3的圓周上，然而其中僅示出了兩個連接通道21。給每一個連接通道21分配一個構造在閥體3內的徑向通道25。通過這些通道在排出通道13和各連接通道21之間建立起流體連通。在徑向通道25內出現的流動與可能的流動方向一起通過雙箭頭26表示。通常規定，導流元件16貼靠在閥體3的底部27上。因此為了構成徑向通道25設置成，穿過導流元件16的在底部27上的支承面28。為形成連接通道21，在圖I中示出的電磁閥I的實施方式中在閥體3的內壁22中形成凹部29。在凹部29的區域內導流元件16的外壁23與閥體3的內壁22相間隔，從而在該位置形成連接通道21。在其他區域內壁22和外壁23彼此貼靠，以通過這種方式實現導流元件16在閥體3內傳力連接地保持。
圖2示出了由圖I已知的電磁閥I的一個替代的視圖。這里僅示出了閥體3以及導流元件16。閥體3以及導流元件16根據上述實施方式構造，從而就這點而言是可參照這種實施方式。在圖2中可明顯看出，在內壁22和外壁23之間的連接通道21由閥體3和導流元件16共同構成，為此在閥體3內設有凹部29。圖3和4示出了閥體3和導流元件16的立體圖。這里也是參照上述實施方式。根據圖4可以清楚看出，導流元件16具有連續的環形的外圓周，而凹部29-如從圖3可見-被構造在閥體3內。圖5示出了穿過電磁閥I的第二實施方式的一個區域的橫剖面。該實施方式基本上相應于已經根據圖I說明的實施方式。就這方面而言，參照了前面所述的實施方式。圖5中所示出的實施方式與上述的區別僅在于，現在凹部29不是構造在閥體3內而是構造在導流元件16或者更確切的說在其外壁23內。因此導流元件16的外壁23不同于環形的輪廓。與此相反，閥體3的內壁22至少在與外壁23共同作用的區域內連續地延伸并且不同于圓形。因此這里也通過內壁22和外壁23的共同作用構成連接通道21，然而其中在閥體3內實現了為此所需要的凹部29。為了將連接通道21和徑向通道25對準，設置一個在此未圖示的對準裝置是有利的。這例如可以由一個構造在導流元件16上的凸起部和一個容納該凸起部的配合元件(Gegenelement)組成。該配合元件被設置在這里在閥體3上。當然也可以正好相反地在閥體3上設置凸起部，在導流元件16上設置配合元件。后面的圖6、7和8示出了電磁閥I的根據圖5說明的實施方式的構造。因此也參照上述實施方式。
權利要求
1.一種具有閥體⑶的電磁閥(I)，其中在所述閥體⑶中設有能用密封元件(14)關閉的閥座(12)、至少一條通入電磁閥(I)的至少部分地容納所述密封元件(14)的流體腔(15)的排出通道(13)和至少部分地包圍所述密封元件(14)的導流元件(16)，其中所述密封元件(14)與設置在銜鐵腔(17)中的銜鐵(5)有效連接，所述銜鐵腔被構造在所述導流元件(16)的背離所述流體腔(15)的一側，其特征在于，所述閥體(3)和導流元件(16)構成至少一條建立所述流體腔(15)和所述銜鐵腔(17)之間的流體連通的連接通道(21)。
2.根據權利要求I所述的電磁閥，其特征在于，所述連接通道(21)位于在所述閥體(3)的內壁(22)和所述導流元件(16)的外壁(23)之間。
3.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，在所述閥體(3)內構造至少一個徑向通道(25)，所述徑向通道建立所述排出通道(13)和所述連接通道(21)之間的流體連通。
4.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，所述導流元件(16)貼靠在所述流體腔(15)的底部(27)上，并且所述徑向通道(25)穿過所述導流元件(16)的支承面(28)。
5.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，所述閥體(3)在其內壁(22)中和/或所述導流元件(16)在其外壁(23)中具有共同構成連接通道(21)的凹部(29)。
6.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，所述連接通道(21)和/或所述徑向通道(25)的橫截面至少部分是圓形的，特別是環形的。
7.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，所述導流元件(16)由金屬或者由塑料制成。
8.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，所述導流元件(16)被構造為沖壓彎曲件或者注塑件。
9.根據上述權利要求之一所述的電磁閥，其特征在于，設有用于將所述導流元件(16)在所述流體腔(15)中在周向上對準的對準裝置。
10.一種駕駛員輔助裝置，特別是ABS、TCS或者ESP裝置，具有至少一個具有閥體(3)的電磁閥(I)，特別是根據上述權利要求中一項或者多項所述的電磁閥(I)，其中在所述閥體⑶內設有能用密封元件(14)關閉的閥座(12)、至少一條通入電磁閥⑴的至少部分地容納密封元件(14)的流體腔(15)的排出通道(13)和至少部分地包圍密封元件(14)的導流元件(16)，其中所述密封元件(14)與被設置在銜鐵腔(17)中的銜鐵(5)有效連接，所述銜鐵腔構造在導流元件(16)的背離流體腔(15)的一側，其特征在于，所述閥體(3)和導流元件(16)共同構成至少一條建立所述流體腔(15)和所述銜鐵腔(17)之間的流體連通的連接通道(21)。
全文摘要
本發明涉及一種具有閥體(3)的電磁閥(1)，其中在閥體(3)內設有可通過密封元件(14)關閉的閥座(12)、至少一條通入電磁閥(1)的至少部分地容納密封元件(14)的流體腔(15)的排出通道(13)和至少部分地包圍密封元件(14)的導流元件(16)，其中密封元件(14)與設置在銜鐵腔(17)內的銜鐵(5)有效連接，所述銜鐵腔被構造在導流元件(16)的背離流體腔(15)的一側上。在此規定，閥體(3)和導流元件(16)構成至少一條建立流體腔(15)和銜鐵腔(17)之間的流體連通的連接通道(21)。此外本發明還涉及具有這種電磁閥的駕駛員輔助裝置。
文檔編號F16K31/06GK102686461SQ201080059042
公開日2012年9月19日 申請日期2010年10月28日 優先權日2009年12月23日
發明者D·克拉策, E·庫爾茨, G·施特克邁爾, K·海爾 申請人:羅伯特·博世有限公司