磁閥的制作方法

磁閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磁閥（100），其具有：一閥桿（141）；一電磁的操作裝置（131、135、139），用于使閥桿（141）從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中；一用于支撐閥桿（141）的支撐裝置（110、210、310、410）。該支撐裝置（110、210、310、410）根據(jù)閥桿（141）的偏轉(zhuǎn)而具有不同的形狀。該磁閥（100）還包括一鎖定裝置（121、122、123、125），其構(gòu)造用于在電磁的操作裝置（131、135、139）的為了使閥桿（141）偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中而激活的情況下使一能運(yùn)動(dòng)的保持元件（121）運(yùn)動(dòng)到一鎖定位置中，在該鎖定位置中，保持裝置（121）貼靠在支撐裝置（110、210、310、410）上，并且在電磁的操作裝置（131、135、139）去激活的情況下使保持元件（121）從鎖定位置離開(kāi)。
【專利說(shuō)明】
磁閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁閥，其具有一電磁操作的閥桿。該閥桿可以從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中。

【背景技術(shù)】
[0002]可電地操控的磁閥例如用于關(guān)斷或切換機(jī)動(dòng)車的冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑回路。這種閥可以在它們各自的終端位置(也就是說(shuō)無(wú)電流或通電)中占據(jù)穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)位置，由此能夠?qū)崿F(xiàn)“數(shù)字的”開(kāi)關(guān)過(guò)程。已知的磁閥具有可偏轉(zhuǎn)的閥桿，在閥桿上布置一鐵磁性的銜鐵和(至少)一個(gè)以密封錐為形式的關(guān)閉元件。通過(guò)激勵(lì)線圈的通電，可以將銜鐵和一配屬于其的鐵磁性的逆極磁化，由此可引起這些部件之間的引力，且由此可引起閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)到第二開(kāi)關(guān)位置中的偏轉(zhuǎn)。布置在閥桿上的關(guān)閉元件可以運(yùn)動(dòng)到閥座內(nèi)，或從閥座上離開(kāi)。借助于復(fù)位彈簧和/或由于冷卻劑的液壓的壓力，閥桿可以在通電關(guān)斷的情況下再次返回到第一開(kāi)關(guān)位置中。按照該原理工作的作為無(wú)電流打開(kāi)的關(guān)斷閥或作為切換閥存在的閥在 DE 197 54 257 AUEP O 653 990 BI 和 DE 197 53 575 Al 中描述。
[0003]傳統(tǒng)的磁閥的一個(gè)缺點(diǎn)是在通電的開(kāi)關(guān)位置中的比較高的持續(xù)的電流消耗。關(guān)斷閥在車輛冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用可以例如需要20N的范圍中的關(guān)閉力，用以將閥克服復(fù)位彈簧的力且克服液壓的壓力保持關(guān)閉。這可在12V的車載電壓的情況下與在IA的范圍中的持續(xù)的電流消耗相關(guān)聯(lián)。由于在關(guān)閉的閥狀態(tài)下不進(jìn)行機(jī)械做功，閥的激勵(lì)線圈中的電功率被完全地轉(zhuǎn)換成熱。該損失功率加大了在現(xiàn)代的、效率優(yōu)化的車輛中使用的難度。線圈的尺寸設(shè)計(jì)基本上通過(guò)熱力上的邊界條件來(lái)確定。
[0004]與此相反，磁閥具有在故障情況下的安全行為(失效保護(hù)功能)的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殚y在電功率輸送損失(例如由于觸點(diǎn)中斷，電壓下降，電纜斷線，插頭分離等等)的情況下自主地切換到一穩(wěn)定的、安全的開(kāi)關(guān)位置(例如打開(kāi))中。在另外構(gòu)造的在穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)位置中不存在電的功率消耗的閥中，該功能到目前為止無(wú)法實(shí)現(xiàn)，或只能借助于附加機(jī)構(gòu)(又與高的持續(xù)電流消耗相關(guān)聯(lián))來(lái)實(shí)現(xiàn)。盡管高的電損失功率，磁閥仍然普遍存在于車輛冷卻系統(tǒng)中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種改良的磁閥，其中，在完全提供一失效保護(hù)功能的情況下能夠避免在一開(kāi)關(guān)位置中的高的持續(xù)的電流消耗。
[0006]該任務(wù)通過(guò)獨(dú)立專利權(quán)利要求的特征解決。本發(fā)明的其它有利的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，建議一種磁閥，其具有一閥桿、一用于將閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中的電磁的操作裝置，以及一用于支撐閥桿的支撐裝置。支撐裝置根據(jù)閥桿的偏轉(zhuǎn)具有不同的形狀。該磁閥還包括一鎖定裝置，其構(gòu)造用于在電磁的操作裝置的為了將閥桿偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中而激活的情況下使一能運(yùn)動(dòng)的保持元件運(yùn)動(dòng)到一鎖定位置中，在該鎖定位置中，保持裝置貼靠在支撐裝置上，并且在電磁的操作裝置去激活的情況下使保持元件從鎖定位置離開(kāi)。
[0008]在該磁閥中，可以通過(guò)電磁的操縱裝置的激活使閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中。閥桿的偏轉(zhuǎn)可克服復(fù)位力(例如通過(guò)復(fù)位彈簧和/或由于液壓的壓力所引起)來(lái)進(jìn)行，該偏轉(zhuǎn)與支撐裝置的形狀的變化相關(guān)聯(lián)。電磁的操作裝置的激活還導(dǎo)致，鎖定裝置將保持元件運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中，從而使保持元件貼靠在支撐裝置上。由此使保持元件可以克服支撐裝置的形狀的(相反的)變化，且由此賦予了支撐裝置一增大的穩(wěn)定性或者說(shuō)強(qiáng)度。在該狀態(tài)下，支撐在支撐裝置上的閥桿可以可靠地保持在第二開(kāi)關(guān)位置中。支撐裝置且因此閥桿的以這種方式實(shí)現(xiàn)的鎖定實(shí)現(xiàn)了，在達(dá)到第二開(kāi)關(guān)位置以后很大程度地減小向磁閥的電能輸送，該電能輸送用于激活操作裝置且因此用于使閥桿偏轉(zhuǎn)。比較小(或者說(shuō)最小的)電能輸送可以用于使保持元件保持在鎖定位置中。
[0009]該磁閥還具有在故障情況下的安全的行為。如果取消(或降低)了用于將保持元件保持在鎖定位置中所應(yīng)用的減小的電能輸送，或者說(shuō)電磁的操作裝置被去激活，則保持元件從鎖定位置離開(kāi)。由此取消了支撐裝置的鎖定，由此使閥桿能夠自主地或者說(shuō)由于復(fù)位力而再次返回到第一開(kāi)關(guān)位置中。
[0010]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，支撐裝置構(gòu)造用于將一作用到支撐裝置上的保持力轉(zhuǎn)換成一作用到閥桿上的支撐力。保持力和支撐力之比非線性地取決于支撐裝置的形狀，且因此取決于閥桿的偏轉(zhuǎn)。鎖定裝置構(gòu)造用于將保持力(僅)利用運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中的保持元件傳遞到支撐裝置上。在該狀態(tài)下由保持元件傳遞到支撐裝置上的保持力小于作用到閥桿上的支撐力。在該實(shí)施方式中，支撐裝置的非線性的行為用于利用在保持元件和支撐裝置之間的比較小的保持力實(shí)現(xiàn)了支撐裝置(且因此閥桿)的鎖定。在此，保持力可以被轉(zhuǎn)換成在支撐裝置和閥桿之間的明顯更大的支撐力。同樣地，由閥桿作用到支撐裝置上的一大的力作用(=相對(duì)于支撐力的反作用力)僅導(dǎo)致從支撐裝置到保持元件上的一小的力作用(=相對(duì)于保持力的反作用力)。由此實(shí)現(xiàn)了，使保持元件以可靠的方式、尤其利用比較少的力耗費(fèi)再次從鎖定位置離開(kāi)。
[0011]支撐裝置可以有利布置在閥桿和磁閥的殼體的一個(gè)區(qū)段之間，從而使支撐裝置可以支撐在殼體上。此外可以設(shè)置成，在閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置的情況下，增大了支撐裝置的縱向尺寸且相應(yīng)地減小了橫向尺寸。在此情況下可以設(shè)置成，(只有)支撐裝置的橫向尺寸的減小才能夠?qū)崿F(xiàn)保持元件到其鎖定位置中的運(yùn)動(dòng)。在該位置中貼靠在支撐裝置上的保持元件可以用于克服一橫向膨脹、且由此克服支撐裝置的縱向尺寸的減小。
[0012]在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，支撐裝置構(gòu)造成肘桿機(jī)構(gòu)。這種構(gòu)造方式提供了如下可能性，即以比較簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了上面描述的保持力和支撐力的非線性的行為。
[0013]在這方面，根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式設(shè)置成，支撐裝置包括一彈簧套筒，其具有兩個(gè)端部區(qū)段和將所述端部區(qū)段連接起來(lái)的連接接片。彈簧套筒可以例如由金屬性材料、例如彈簧鋼制成。在這種比較簡(jiǎn)單且成本低廉的、一回彈的肘桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造方式中，彈簧套筒的連接接片中的每一個(gè)都可以理解成由肘桿的兩個(gè)側(cè)邊組成的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的“轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)”可以在端部區(qū)段、以及在每個(gè)連接接片的區(qū)域中存在。在此情況下彈簧套筒可以在閥桿的第一開(kāi)關(guān)位置中軸向地?cái)D壓到一起，并且徑向地向外膨脹。在閥桿偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中的情況下，彈簧套筒可以自主地具有一基本上軸向拉伸的、僅少許向外膨脹的形狀，且因此具有一相對(duì)于第一開(kāi)關(guān)位置更小的橫向尺寸。經(jīng)由(僅)在該狀態(tài)下貼靠在彈簧套筒上的保持元件可以使彈簧套筒喪失高的剛度，由此可以防止軸向的擠壓到一起。保持元件的保持力可以經(jīng)由彈簧套筒轉(zhuǎn)換成一比較大的、作用到閥桿上的支撐力。
[0014]代替彈簧套筒，也可以以另外的方式和方法實(shí)現(xiàn)一肘桿機(jī)構(gòu)。一種可能的例子是一具有兩個(gè)端部區(qū)段的支撐裝置，其中，在兩個(gè)或更多個(gè)部位處，這兩個(gè)端部區(qū)段經(jīng)由兩個(gè)相互鄰接的側(cè)邊連接。在相互鄰接的側(cè)邊之間并且分別在一個(gè)側(cè)邊和一個(gè)端部區(qū)段之間可以設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)，例如以膜式合頁(yè)的形式。為了在這種支撐裝置的情況下也能夠引起一自主的軸向拉伸，支撐裝置還可以構(gòu)造有一在兩個(gè)端部區(qū)段之間的附加的彈簧元件。
[0015]此外，也可以考慮支撐裝置的其它的實(shí)施方式，其中，同樣存在一非線性的行為。再這一方面，根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式設(shè)置成，支撐裝置包括兩個(gè)經(jīng)由合頁(yè)連接的且相互可運(yùn)動(dòng)或可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐元件。在支撐元件之間布置一彈簧元件，用以將支撐元件在閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置的情況下以如下方式定位，使得保持元件可運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。這種支撐裝置同樣適合于將保持元件的保持力轉(zhuǎn)換成一比較大的且作用到閥桿上的支撐力。
[0016]這以相應(yīng)的方式涉及另一優(yōu)選的實(shí)施方式，根據(jù)該實(shí)施方式，支撐裝置具有兩個(gè)支撐元件，它們相互可移動(dòng)。支撐元件中的一個(gè)經(jīng)由合頁(yè)與閥桿連接。兩個(gè)支撐元件中的另一個(gè)經(jīng)由合頁(yè)與一設(shè)置在磁閥上的固定區(qū)段連接。此外，在支撐元件上布置彈簧元件，用以將支撐元件在閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置的情況下以如下方式定位，使得保持元件可運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。
[0017]優(yōu)選地，電磁的操作裝置具有一與閥桿連接的磁性銜鐵、一軛和一激勵(lì)線圈。在磁性銜鐵和軛之間布置一復(fù)位彈簧。磁性銜鐵和軛可經(jīng)由激勵(lì)線圈磁化，從而可引起磁性銜鐵和軛之間的克服復(fù)位彈簧的復(fù)位力的吸引，且由此可引起閥桿從第一開(kāi)關(guān)位置到第二開(kāi)關(guān)位置中的偏轉(zhuǎn)。
[0018]在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，鎖定裝置具有一用于使保持元件運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中的鎖定裝置、一關(guān)于閥桿可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分和一其它的復(fù)位彈簧?？蛇\(yùn)動(dòng)的銜鐵部分支撐在為了鎖定支撐裝置所使用的保持元件上。所述其它的復(fù)位彈簧布置在可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分和布置在閥桿上的磁性銜鐵之間?？蛇\(yùn)動(dòng)的銜鐵部分(同樣)能經(jīng)由激勵(lì)線圈磁化，從而能引起可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分和磁性銜鐵之間的克服所述其它的復(fù)位彈簧的復(fù)位力的吸引，并且由此使保持元件可經(jīng)由配屬的彈簧元件運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。鎖定裝置的這種構(gòu)造方式實(shí)現(xiàn)了，保持元件在電磁的操作裝置激活的情況下(也就是說(shuō)在激勵(lì)線圈通電的情況下)可靠地運(yùn)動(dòng)到支撐裝置上的鎖定位置中。在操作裝置去激活的情況下，保持元件可以再次可靠地從鎖定位置離開(kāi)。在此情況下，可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分和磁性銜鐵通過(guò)所述其它的復(fù)位彈簧的作用再次相互壓開(kāi)，由此可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分可將保持元件從其鎖定位置中壓開(kāi)。
[0019]支撐裝置且因其閥桿的鎖定實(shí)現(xiàn)了，在閥桿偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中之后，可很大程度地減小向磁閥的電能輸送或者說(shuō)激勵(lì)線圈的通電。經(jīng)由減小的或最小化的通電，可以維持可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分和布置在閥桿上的磁性銜鐵之間的吸引，從而使保持元件保留在鎖定位置中。小的通電還實(shí)現(xiàn)了，激勵(lì)線圈相比于傳統(tǒng)的磁閥設(shè)計(jì)得(明顯)更小。
[0020]上面描述的在可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分和保持元件之間的支撐優(yōu)選經(jīng)由一可運(yùn)動(dòng)的套筒實(shí)現(xiàn)。此外，保持元件優(yōu)選以環(huán)形的盤(pán)的形式構(gòu)造。在這種構(gòu)造方案中，保持元件可以在鎖定位置中可靠地圍住支撐裝置。
[0021]該磁閥可以例如是切換閥。在此情況下，閥可以在閥桿上的不同的位置上具有兩個(gè)關(guān)閉元件，尤其以180°相互轉(zhuǎn)動(dòng)的密封錐為形式。在此，在第一開(kāi)關(guān)位置中，關(guān)閉元件中的一個(gè)可以貼靠在磁閥的配屬的閥座上且將其關(guān)閉，相反，另一個(gè)閥座不是關(guān)閉的。利用閥桿到第二開(kāi)關(guān)位置中的偏轉(zhuǎn)可以打開(kāi)之前關(guān)閉的閥座，并且另一閥座通過(guò)兩個(gè)關(guān)閉元件中的另一個(gè)來(lái)關(guān)閉，這實(shí)現(xiàn)了切換功能。
[0022]此外，磁閥也可以以關(guān)斷閥的形式構(gòu)造，其中，在閥桿上設(shè)置一單個(gè)的關(guān)閉元件。在這一方面優(yōu)選的實(shí)施方式在于，支撐裝置布置在閥桿的一個(gè)端部上。閥桿在相反的端部上具有一關(guān)閉元件，其可運(yùn)動(dòng)地且借助于彈簧元件彈性地布置在閥桿上。通過(guò)關(guān)閉元件的這種彈性的布置方式可以補(bǔ)償構(gòu)件公差，其中，關(guān)閉元件可以與閥的一相應(yīng)的閥座配合作用。
[0023]根據(jù)本發(fā)明還建議一種磁閥，其具有一電磁操作的閥桿。該閥桿可以從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中。該磁閥還具有鎖定器件，經(jīng)由其可將一保持力轉(zhuǎn)換成一作用到閥桿上的支撐力。保持力和支撐力之比非線性地取決于閥桿的偏轉(zhuǎn)。鎖定器件構(gòu)造用于，將保持力(僅)在一種狀態(tài)下提供并且轉(zhuǎn)換成作用到閥桿上的支撐力，在該狀態(tài)下閥桿處于第二開(kāi)關(guān)位置中。在此，所提供的保持力小于作用到閥桿上的支撐力。
[0024]借助于鎖定器件可以將閥桿鎖定在第二開(kāi)關(guān)位置中，且由此可靠地保持在該位置中。該鎖定可以在此情況下利用比較小的保持力實(shí)現(xiàn)，該保持力基于非線性的行為可轉(zhuǎn)換成(明顯)更大的、作用到閥桿上的支撐力。該鎖定實(shí)現(xiàn)了，在到達(dá)第二開(kāi)關(guān)位置之后很大程度地減小一為了閥桿的偏轉(zhuǎn)所使用的向磁閥的電能輸送?；旧蟽H該鎖定經(jīng)由鎖定器件的維持可以與減小的(或最小的)電能輸送相關(guān)聯(lián)。同時(shí)可以在故障情況下提供安全的功能。為此可以設(shè)置，減小的能量輸送的取消(或下降)導(dǎo)致了，鎖定器件無(wú)法再提供保持力(且由此不再提供足夠的支撐力)，由此使閥桿可以自主地或者說(shuō)由于復(fù)位彈簧的影響而再次返回到第一開(kāi)關(guān)位置中。
[0025]針對(duì)具有鎖定器件的磁閥，可以以相應(yīng)的方式運(yùn)用上面給出的實(shí)施方式。尤其是鎖定器件可以以支撐裝置的形式且以具有保持元件的鎖定裝置的形式實(shí)現(xiàn)。
[0026]前面闡述的和/或在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明的本發(fā)明的有利的實(shí)施方式或改進(jìn)方式可以單個(gè)地或以相互任意組合的形式來(lái)應(yīng)用，除了例如在一對(duì)一的相關(guān)性或不相容的替代的情況下之外。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]下面借助于附圖更詳細(xì)地闡釋本發(fā)明。其中:
圖1在打開(kāi)的狀態(tài)下示出了具有一彈簧套筒作為支撐裝置的磁閥的示意性側(cè)視圖；
圖2在關(guān)閉的狀態(tài)下示出了圖1的閥的示意性側(cè)視圖；
圖3在關(guān)閉的和打開(kāi)的狀態(tài)之間的過(guò)渡狀態(tài)中示出了圖1的閥的示意性側(cè)視圖；
圖4至6示出了一替選的支撐裝置的示意圖，其以一肘桿機(jī)構(gòu)的形式構(gòu)造；
圖7和8示出了一其它的替選的支撐裝置的示意圖，其包括兩個(gè)經(jīng)由合頁(yè)連接的支撐元件；以及
圖9和10示出了一其它的替選的支撐裝置的示意圖，其包括兩個(gè)相互可移動(dòng)的支撐元件。

【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1在打開(kāi)的狀態(tài)下示出了可電操控的磁閥100的示意性側(cè)視圖。構(gòu)造成關(guān)斷閥的閥100可以尤其用在機(jī)動(dòng)車的冷卻劑回路中，其具有兩個(gè)殼體部分160、180。殼體部分160、180在下文中也稱作極鍋或極殼體160并且也稱作閥殼體180，殼體部分經(jīng)由一布置在它們之間的安裝板170相互連接。
[0029]閥殼體180構(gòu)造用于介質(zhì)或冷卻液體的穿流，該閥殼體圍出一內(nèi)腔并且具有兩個(gè)非對(duì)稱地布置的接口 181、182。經(jīng)由在圖1中下部的接口 181可以將經(jīng)由泵運(yùn)送的冷卻劑向閥殼體180輸送，并且經(jīng)由側(cè)部的接口 182輸出(未示出)。
[0030]在內(nèi)腔中，閥殼體180具有一閥座155和一與閥座155配合作用的以密封錐145為形式的關(guān)閉元件。閥座155可以以密封圈的形式由彈性體材料構(gòu)造成。為了固定閥座155，在閥殼體180中布置一間隔套筒185，利用該間隔套筒的輔助使閥座155朝閥殼體180的在下部的接口 181的區(qū)域中存在的止擋件張緊。間隔套筒185具有一開(kāi)口 187，該開(kāi)口與側(cè)部的接口 182協(xié)調(diào)一致。如還在圖1中示出，在安裝板170的下側(cè)面上設(shè)置一密封圈175，其貼合在間隔套筒185上并且將間隔套筒185朝向閥座155擠壓。
[0031]密封錐145布置在一可移動(dòng)地支承的閥桿141的下端部上。閥桿141可以從圖1中所示的第一開(kāi)關(guān)位置(起始位置或“閑置位置”)出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中(參見(jiàn)圖2)，在第一開(kāi)關(guān)位置中，密封錐145和閥座155相互間隔開(kāi)。這以電磁的方式實(shí)施。在第二開(kāi)關(guān)位置中，密封錐145貼靠在閥座155上，由此使閥100關(guān)閉并且在接口 181、182之間不會(huì)再有體積流。
[0032]從第二開(kāi)關(guān)位置出發(fā)，升降桿或者說(shuō)閥桿141又被回置到第一開(kāi)關(guān)位置中。
[0033]如還從圖1中所示，密封錐145具有一凹部，在該凹部中接納閥桿141的端側(cè)的區(qū)段。在凹部以內(nèi)還在閥桿141和凹部的相對(duì)置的底面區(qū)域之間布置一彈簧元件147。由此將密封錐145沿著軸向(也就是說(shuō)關(guān)于閥桿141的縱軸線)可移動(dòng)地且彈性地布置在閥桿141上，由此能夠補(bǔ)償構(gòu)件公差。彈簧元件147可以如在圖1中所示例如構(gòu)造成螺旋彈簧、或替選地構(gòu)造成板簧。
[0034]閥桿141從第一開(kāi)關(guān)位置到第二開(kāi)關(guān)位置中的偏轉(zhuǎn)以及其到第二開(kāi)關(guān)位置中的返回或者說(shuō)回置借助于布置在極殼體160中的部件來(lái)引起。為此使閥桿141通過(guò)密封圈175和安裝板170中的相應(yīng)的開(kāi)口引導(dǎo)到極殼體160的內(nèi)部中。為了密封穿通部，可以將密封圈175在閥桿141的區(qū)域中實(shí)施成密封襯套或包括這樣一種密封襯套(未不出)。
[0035]閥桿141從第一開(kāi)關(guān)位置到第二開(kāi)關(guān)位置中的偏轉(zhuǎn)通過(guò)一電磁的操作裝置進(jìn)行，該操作裝置包括一與閥桿141連接的磁性銜鐵135、一布置在安裝板170上的或固定在其上的軛131 (逆極)，以及一圍住這些組成部分131、135的激勵(lì)線圈139。軛131和磁性銜鐵135由一電磁的材料構(gòu)成，并且具有一基本上(空心的)柱體形的形狀。在此情況下，閥桿141在中心的位置中通過(guò)用作導(dǎo)向套筒的軛131引導(dǎo)，并且磁性銜鐵135圓周側(cè)地固定在閥桿141上。軛131還在上側(cè)面上具有一圓錐狀的凹部。磁性銜鐵135在下側(cè)面上具有一錐形的區(qū)段，其在其輪廓上基本上相應(yīng)于軛131的圓錐狀區(qū)段的輪廓。在該區(qū)域中，在軛131和磁性銜鐵135之間還布置一復(fù)位彈簧137，其將這兩個(gè)部件131、135相互壓開(kāi)，且由此能夠引起閥100的打開(kāi)或者說(shuō)將其保持在第一或者說(shuō)打開(kāi)的開(kāi)關(guān)位置中。復(fù)位彈簧137可以如在圖1中所示例如構(gòu)造成螺旋彈簧。
[0036]為了激活所述操作裝置，對(duì)激勵(lì)線圈139通電。由此可以產(chǎn)生一磁場(chǎng)，由此可以引起軛131和磁性銜鐵135的磁化，且由此引起這些組成部分131、135之間的電磁的引力。以這種方式可以使布置在閥桿141上的磁性銜鐵135朝向軛131吸引，且由此將閥桿141移動(dòng)到在圖2中所示的第二開(kāi)關(guān)位置中，在該開(kāi)關(guān)位置中密封錐145貼靠在閥座155上。電磁力克服復(fù)位力起作用，復(fù)位力可通過(guò)復(fù)位彈簧137、以及(在某些情況下)通過(guò)一作用到下側(cè)面的接口 181上的、一介質(zhì)或冷卻劑的液壓壓力引起。在關(guān)閉的閥狀態(tài)下，可以如在圖2中所示，在磁性銜鐵135和軛131之間存在一剩余間距，由此能夠補(bǔ)償構(gòu)件公差。如果激勵(lì)線圈139的通電是去激活的或者說(shuō)是關(guān)斷的，閥桿141可以由于復(fù)位力(以及鎖定功能的去激活，如下面還將描述)的影響再次返回到圖1中所示的第一開(kāi)關(guān)位置中，在該開(kāi)關(guān)位置中閥100是打開(kāi)的。
[0037]在傳統(tǒng)地構(gòu)造的磁閥中，關(guān)閉狀態(tài)(克服復(fù)位力)的維持需要向相關(guān)的激勵(lì)線圈的比較高的持續(xù)的電流輸送。由于在該狀態(tài)下未進(jìn)行機(jī)械做功，由線圈接收的電功率被完全轉(zhuǎn)化成熱，因此這是與高的損失功率相關(guān)聯(lián)的。傳統(tǒng)的磁閥還具有一通過(guò)熱力的邊界條件所預(yù)先給定的結(jié)構(gòu)，尤其具有配屬的激勵(lì)線圈的比較大的尺寸。與此相反，在圖1至3中所示的閥100構(gòu)造有一用于支撐閥桿141的支撐裝置和一用于將支撐裝置鎖定在關(guān)閉的(通電的)開(kāi)關(guān)位置中的鎖定裝置，由此可以避免高的持續(xù)的電流消耗。
[0038]在閥100中支撐裝置構(gòu)造成回彈的肘桿機(jī)構(gòu)，這如在圖1至3中所示以彈簧套筒110的形式實(shí)現(xiàn)。彈簧套筒110布置在閥桿141和極殼體160的上端部之間，從而彈簧套筒110不僅可以支撐在閥桿141上，也可以內(nèi)側(cè)地支撐在極殼體160上。彈簧套筒110具有兩個(gè)空心圓柱形的或者說(shuō)環(huán)形的端部區(qū)段111、113，以及多個(gè)(例如三個(gè)、四個(gè)或五個(gè))將所述端部區(qū)段111、113連接起來(lái)的連接接片112。端部區(qū)段111布置在極殼體160上，并且另一個(gè)端部區(qū)段113布置在閥桿141的上端部上。
[0039]彈簧套筒110以簡(jiǎn)單的且成本低廉的方式例如可由一金屬性材料如尤其彈簧鋼制成，其通過(guò)在其殼面中的連接接片112和留空部以及通過(guò)(徑向)向外指向的彎曲部而具有一燈籠狀的形狀。彈簧套筒110的彎曲部不僅在閥100的打開(kāi)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下也在關(guān)閉的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下存在(參見(jiàn)圖1和2)。
[0040]彈簧套筒110的連接接片112具有板簧腿的效果，從而彈簧套筒110在力加載的情況下沿著軸向(也就是說(shuō)關(guān)于套筒110的縱向延伸或者說(shuō)在閥桿141的調(diào)節(jié)路程上)收縮，并且連接接片112沿著橫向向外膨脹(“隆起”)。連接接片112中的每一個(gè)都可以解釋為由肘桿的兩個(gè)相互鄰接的側(cè)邊所組成的結(jié)構(gòu)，其中，相應(yīng)的“轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)”可以存在于連接接片112至端部區(qū)段111、113的過(guò)渡上并且存在于每個(gè)連接接片112的中心區(qū)域中。在圖1中所示的閥桿141的第一開(kāi)關(guān)位置中，彈簧套筒110處于一軸向地?cái)D壓到一起并且向外膨脹的狀態(tài)中。在此，彈簧套筒110經(jīng)由閥桿141壓緊到極殼體160上。彈簧套筒110以如下方式尺寸設(shè)計(jì)，使得在彈簧套筒110以閥桿141的調(diào)節(jié)路程的長(zhǎng)度縱向收縮的情況下，彈簧套筒110的橫向膨脹由于肘桿效應(yīng)而明顯大于縱向收縮。在閥桿141偏轉(zhuǎn)到圖2中所示的第二開(kāi)關(guān)位置中的情況下，彈簧套筒110可以自主地具有所示的、具有一很小的彎曲部的基本上軸向拉伸的形狀，由此彈簧套筒110具有一相對(duì)于第一開(kāi)關(guān)位置更大的縱向尺寸以及一更小的橫向尺寸。也在該狀態(tài)下存在的向外的彎曲部用于預(yù)先給定彈簧套筒110的橫向膨脹行為，用以尤其避免連接接片112的向內(nèi)指向的彎曲。
[0041]借助于磁閥100的鎖定裝置可鎖定為了支撐閥桿141所使用的彈簧套筒110，該鎖定裝置如在圖1中所示包括一軸向可移動(dòng)的保持元件121、一布置在保持元件121和極殼體160的上部區(qū)段之間的彈簧元件122、一圍住閥桿141的并且關(guān)于閥桿141可軸向移動(dòng)的銜鐵部分125以及一其它的復(fù)位彈簧127。經(jīng)由彈簧元件122支撐在極殼體160上的保持元件121可以在閥100關(guān)閉的情況下借助于彈簧元件122從圖1中所示的起始位置出發(fā)運(yùn)動(dòng)到一鎖定位置中，在該鎖定位置中保持元件121貼靠在彈簧套筒110上或者說(shuō)將其圍住(參見(jiàn)圖2)。這將在下面更詳細(xì)地討論。保持元件121具有一盤(pán)形的或者說(shuō)圓環(huán)形的基體區(qū)段，其包圍一(軸向的)圓形的開(kāi)口。在外地，保持元件121具有一垂直于基體區(qū)段走向的邊緣區(qū)段，經(jīng)由該邊緣區(qū)段可以使保持元件121內(nèi)側(cè)地沿著極殼體160滑動(dòng)。
[0042]銜鐵部分125由鐵磁性材料制成，其經(jīng)由一軸向可移動(dòng)的套筒123支撐在保持元件121上。在此,套筒123和彈簧元件122布置在保持元件121的相反的側(cè)面上。保持元件121和套筒123都可以由塑料材料制成。所述其它的復(fù)位彈簧127布置在可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125和在閥桿141上布置的磁性銜鐵135之間，并且可以將一相互壓開(kāi)的力施加到兩個(gè)銜鐵部分125、135上。如在圖1至3中所示，所述其它的復(fù)位彈簧127和所述彈簧元件122可以以螺旋彈簧的形狀構(gòu)造。此外，為了機(jī)械地引導(dǎo)可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125以及可運(yùn)動(dòng)的套筒123，在極殼體160中設(shè)置一圍住的導(dǎo)向套筒129，銜鐵部分125和套筒123可在其以內(nèi)軸向地運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向套筒129同樣由鐵磁性材料制成。
[0043]彈簧套筒110和單個(gè)的彈簧122、127、137在彈簧效應(yīng)方向以如下方式協(xié)調(diào)一致，使得閥100在無(wú)電流的狀態(tài)下也可以在不具有一作用到接口 181上的冷卻劑壓力的影響下占據(jù)在圖1中所示的打開(kāi)的開(kāi)關(guān)位置或者說(shuō)保持在該位置中。為此，復(fù)位彈簧137的彈簧常數(shù)K137大于彈簧套筒110和彈簧122、127的彈簧常數(shù)K110、K122、K127之和，也就是說(shuō):
K137 > (K110+K122+K127)。
[0044]此外，所述其它的復(fù)位彈簧127具有一比彈簧元件122更大的彈簧常數(shù)，也就是說(shuō)，
K127>K122,
由此在線圈139的無(wú)電流的狀態(tài)下，可以引起保持元件121從鎖定位置的離開(kāi)。
[0045]彈簧套筒110的工作方式和其鎖定在下面借助于閥100的關(guān)閉過(guò)程更詳細(xì)地描述。閥100在此處于開(kāi)始在圖1中所示的(第一)打開(kāi)的或者說(shuō)無(wú)電流的開(kāi)關(guān)狀態(tài)中。為了關(guān)閉閥100，通過(guò)激勵(lì)線圈139的通電產(chǎn)生一磁場(chǎng)，由此將軛131、磁性銜鐵135和可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125磁化。由于在此情況下出現(xiàn)的在磁性銜鐵135和軛131之間的引力，使閥桿141在復(fù)位彈簧137擠壓到一起的情況下向下運(yùn)動(dòng)到在圖2中所示的(第二)關(guān)閉的開(kāi)關(guān)位置中。此外，在可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125和磁性銜鐵135之間也存在一引力，由此使銜鐵部分125在所述其它的復(fù)位彈簧127擠壓到一起的情況下朝磁性銜鐵135運(yùn)動(dòng)。在此，導(dǎo)向套筒129可以引起極殼體160和可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125之間的磁力線的導(dǎo)向。
[0046]在閥100的關(guān)閉狀態(tài)下，使密封錐145經(jīng)由閥桿141以一足夠大的密封力壓緊到閥座155上，該密封力大于一預(yù)先給定的最小力。該最小力例如可以為20Ν，其取決于相反地作用的反作用力，該反作用力可基本上通過(guò)復(fù)位彈簧137和液壓的冷卻劑壓力引起。在該狀態(tài)下在密封錐145和閥桿141之間布置的彈簧元件147 (略微)繃緊或者說(shuō)收縮。經(jīng)由彈簧元件147可以補(bǔ)償(軸向的)構(gòu)件公差，從而使密封錐145利用預(yù)先給定的密封力或者說(shuō)關(guān)閉力保持在閥座155上，且由此使閥100可靠地關(guān)閉。
[0047]閥桿141到關(guān)閉的或者說(shuō)第二開(kāi)關(guān)位置中的運(yùn)動(dòng)或偏轉(zhuǎn)還會(huì)導(dǎo)致，彈簧套筒110可從擠壓到一起的狀態(tài)出發(fā)軸向地膨脹(參見(jiàn)圖2)。彈簧套筒110的所產(chǎn)生的橫向收縮導(dǎo)致，彈簧套筒110逐漸縮小到一更小的橫向尺寸或者說(shuō)一最小的直徑。由此此外可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125朝向磁性銜鐵135被吸引，支撐在極殼體160的殼體區(qū)段上的(并且之前收縮的)彈簧元件122可以膨脹，且由此使彈簧元件121與套筒123 —起從相關(guān)的極殼體區(qū)段上壓開(kāi)。以這種方式使保持元件121從圖1中所示的起始位置出發(fā)運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中，在該鎖定位置中保持元件121貼靠在彈簧套筒110上。在鎖定位置中保持元件121如在圖2中所示居中地(也就是說(shuō)關(guān)于軸向)布置在彈簧套筒110上，這可通過(guò)閥100的相應(yīng)的設(shè)計(jì)、尤其在保持元件121和銜鐵部分125之間存在的套筒123的長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。保持元件121或者說(shuō)其在內(nèi)的開(kāi)口以如下方式尺寸設(shè)計(jì)，使得只有彈簧套筒110的橫向尺寸的縮小才能夠?qū)崿F(xiàn)到鎖定位置中的運(yùn)動(dòng)。
[0048]在鎖定位直中，彈黃腿或者說(shuō)彈黃套筒110的連接接片112支撐在一包圍保持兀件121的開(kāi)口的邊緣上，或者說(shuō)支撐在這里存在的內(nèi)部的殼面上。以這種方式，保持元件121可以提供一相應(yīng)的保持力，該保持力克服橫向膨脹且由此克服彈簧套筒110的軸向的壓緊，從而彈簧套筒110獲得了比較高的軸向剛度。因此可以使閥桿141支撐在彈簧套筒110上，由此可以將閥100以可靠的方法保持關(guān)閉。
[0049]與傳統(tǒng)的磁閥相反，閥100的關(guān)閉力不再僅僅取決于磁性銜鐵135和軛131之間的磁性吸引，而是還取決于借助于保持元件121和彈簧套筒110所實(shí)現(xiàn)的閥桿141的鎖定。由此實(shí)現(xiàn)了，在達(dá)到了關(guān)閉的閥狀態(tài)以及“激活” 了閥桿141的鎖定之后，很大程度地減少了激勵(lì)線圈139的通電。例如可行的是，電流以大致90%被減小到起始值(也就是說(shuō)在關(guān)閉過(guò)程期間的電流值)的大致十分之一。經(jīng)減小的或者說(shuō)最小化的通電基本上為了如下目的而進(jìn)行，即，將保持元件121保持在鎖定位置中。因此，電流(“保持電流”)基本上取決于可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125和磁性銜鐵135之間的引力、復(fù)位彈簧127和彈簧元件122的彈簧常數(shù)，以及彈簧套筒110和保持元件121之間的摩擦力。
[0050]根據(jù)前面描述的機(jī)理的閥桿141的鎖定還提供了如下可能性，即閥100的激勵(lì)線圈139相對(duì)于傳統(tǒng)的磁閥設(shè)計(jì)得明顯更小。關(guān)閉過(guò)程的動(dòng)態(tài)，以及閥100的關(guān)閉力可以在此保持不變，或在某些情況下甚至被提高。
[0051]為了打開(kāi)閥100，降低或關(guān)斷激勵(lì)線圈139的最小通電。這導(dǎo)致了，可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125和磁性銜鐵135之間的引力一直被降低或取消，使得位于它們之間的復(fù)位彈簧137如在圖3中所示的可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125，以及由此套筒123和保持元件121可以克服彈簧元件122的力軸向地向上移動(dòng)。這是可行的，因?yàn)閺椈沙?shù)K127如上所述大于彈簧常數(shù)K122。因此將保持元件121從其鎖定位置離開(kāi)，由此使得彈簧套筒110的連接接片112無(wú)法再支撐在保持元件121的內(nèi)殼面上，且因此彈簧套筒110喪失了其高的軸向剛度。以這種方式可以使磁性銜鐵135且因此使閥桿141通過(guò)復(fù)位彈簧137的影響(以及在某些情況下通過(guò)冷卻劑壓力的影響)在彈簧套筒110擠壓到一起的情況下向上運(yùn)動(dòng)到第一開(kāi)關(guān)位置中，由此能夠使閥100再次占據(jù)圖1中所示的打開(kāi)狀態(tài)。該打開(kāi)機(jī)理實(shí)現(xiàn)了在閥100的故障情況下的安全行為或者說(shuō)失效保護(hù)功能，因?yàn)殚y在故障情況下(例如電壓下降、觸點(diǎn)損耗等等)的情況下自動(dòng)地觸發(fā)。
[0052]在打開(kāi)狀態(tài)下密封錐145 (又)從閥座155上分開(kāi)。為此目的，布置在密封錐145和閥桿141之間的彈簧元件147的調(diào)整路程以如下方式尺寸設(shè)計(jì)，使得不超過(guò)閥100的最大軸向公差，且由此不低于密封錐145的打開(kāi)行程和閥100的為了體積流所預(yù)先給定的橫截面。
[0053]作為肘桿機(jī)構(gòu)起作用的并且支撐在極殼體160上的彈簧套筒110原則上可以將一外側(cè)地作用的保持力轉(zhuǎn)換成一軸向地作用到閥桿141上的支撐力，其中，所述保持力可徑向地或者說(shuō)側(cè)部地作用到連接接片121上?；谥鈼U效應(yīng)，保持力和支撐力之比非線性地取決于彈簧套筒110的相應(yīng)的(收縮的)形狀，且因此取決于閥桿141的偏轉(zhuǎn)。非線性的行為在閥100中如此利用，即用于利用比較小的保持力實(shí)現(xiàn)彈簧套筒110且因此閥桿141的鎖定。保持力在此情況下如上所述僅在彈簧套筒110的軸向拉伸的狀態(tài)下通過(guò)運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中的保持元件121傳遞到彈簧套筒110上。在該狀態(tài)下由保持元件121傳遞到彈簧套筒110上的保持力明顯小于作用到閥桿141上的支撐力。因此，經(jīng)由彈簧套筒110可以將一比較小的保持力轉(zhuǎn)換成一比較大的作用到閥桿141上的且將閥100保持關(guān)閉的支撐力。同樣地，從閥桿141作用到彈簧套筒110上的一大的力作用(=相對(duì)于支撐力的反作用力)僅導(dǎo)致從彈簧套筒110到保持元件121上的一小的力作用(=相對(duì)于保持力的反作用力)。由此實(shí)現(xiàn)了，將保持元件121可靠地且利用比較少的力耗費(fèi)借助于復(fù)位彈簧127再次從鎖定位置上尚開(kāi)。
[0054]在通電的可能的減小或最小化方面，下面補(bǔ)充考慮關(guān)鍵性的影響參量。在閥100的關(guān)閉且鎖定的狀態(tài)下，在銜鐵部分125和磁性銜鐵135之間作用的磁性引力過(guò)度補(bǔ)償了相互作用的彈簧122、127所產(chǎn)生的彈簧力。用于維持閉合狀態(tài)的最小的引力可以因此利用彈簧122、127的彈簧常數(shù)之間的盡可能小的差別來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0055]要考慮的還有，閥100根據(jù)其安裝位置會(huì)經(jīng)受振動(dòng)。該情況例如當(dāng)閥100布置在機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)上時(shí)存在。因此，閉合的閥狀態(tài)的維持要求，在此情況下出現(xiàn)的并且將銜鐵部分125從磁性銜鐵135上斥開(kāi)的加速力(同樣)通過(guò)磁性引力來(lái)平衡。由于引力隨著銜鐵部分125和磁性銜鐵135之間的減小的間距而以指數(shù)級(jí)上升，在閉合的閥狀態(tài)下的電流消耗的最小化可以通過(guò)兩個(gè)銜鐵部分125、135之間的盡可能小的間距而變得有利。如果出于在關(guān)閉過(guò)程中的噪音排放的原因而無(wú)法進(jìn)行銜鐵部分125和磁性銜鐵135之間的直接接觸，則在某些情況下在銜鐵部分125、135之間布置一比較薄的用于噪音衰減的圓環(huán)形的塑料盤(pán)(具有例如最大0.1mm的厚度)。作用到可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125上的加速力的最小化還可以通過(guò)如下方式變得有利，即銜鐵部分125盡可能小地且因此容易地尺寸設(shè)計(jì)。通過(guò)優(yōu)化這些影響參量(也就是說(shuō)，彈簧122、127的尺寸設(shè)計(jì)、銜鐵部分125、135之間的最小間距、可運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分125的尺寸設(shè)計(jì))給出了如下可能性，即輸送給閥100的電流或者說(shuō)保持電流在閉合的閥狀態(tài)下被減小到在傳統(tǒng)的磁閥實(shí)施方式下的10%以下。
[0056]在閥100中，代替彈簧套筒110還可以使用另外構(gòu)造的支撐裝置，其以類似的方式布置在閥桿141和極殼體160的上部區(qū)段之間，以及可以經(jīng)由鎖定裝置利用保持元件121鎖定。借助于下面的附圖更詳細(xì)地描述可能的實(shí)施方式。要指出的是，關(guān)于已經(jīng)描述的細(xì)節(jié)，其涉及相同類型的或一致的部件和特征(例如電磁的操作裝置和閥100的鎖定裝置的工作方式)、可能的優(yōu)點(diǎn)等等，參照前面的實(shí)施方式。
[0057]圖4至6立體地并且從側(cè)面示出了一支撐裝置210，其直接以肘桿機(jī)構(gòu)的形式構(gòu)造。支撐裝置210具有兩個(gè)板形的端部區(qū)段211、214，在它們之間布置兩個(gè)以相互鄰接的側(cè)部區(qū)段212、213的形式的側(cè)部的支撐結(jié)構(gòu)。側(cè)部區(qū)段212、213形成肘桿的側(cè)邊。鑒于在閥100中的應(yīng)用，例如端部區(qū)段211可以布置在極殼體160上，并且另一個(gè)端部區(qū)段214如在圖5和6中所示可以布置在閥桿141上。
[0058]此外，如在圖5和6中所示，端部區(qū)段211、214經(jīng)由膜式合頁(yè)216與側(cè)部區(qū)段212、213連接。經(jīng)由膜式合頁(yè)216也將相互鄰接的側(cè)部區(qū)段212、213相互連接。由此可以將側(cè)部區(qū)段212、213相互地、且也相對(duì)于端部區(qū)段211、214轉(zhuǎn)動(dòng)且因此偏轉(zhuǎn)。由端部區(qū)段211、214、側(cè)部區(qū)段212、213和膜式合頁(yè)216組成的系統(tǒng)可以例如以塑料注塑件的形式構(gòu)造。
[0059]支撐裝置210還具有一布置在端部區(qū)段211、214之間的彈簧元件219，其如在圖5和6中所示可以以螺旋彈簧的形式存在。由于復(fù)位的彈簧元件219，支撐裝置210可以自主地具有在圖5中所示的(軸向)拉伸的形狀。在此情況下側(cè)部區(qū)段212、213在支撐裝置210的側(cè)面上(略微)傾斜地向外走向地對(duì)準(zhǔn)，這通過(guò)側(cè)部區(qū)段212、213的平行四邊形式的橫截面形狀所引起。通過(guò)這種構(gòu)造，可以預(yù)先給定支撐裝置210的橫向膨脹行為，也就是說(shuō)，支撐裝置210與彈簧套筒110類似在軸向的力作用的情況下僅完成一橫向膨脹。一種這樣的導(dǎo)致縱向收縮的力作用在圖6中示出，該縱向收縮可通過(guò)貼靠在端部區(qū)段214上的閥桿141到相應(yīng)于圖1的第一開(kāi)關(guān)位置中的移動(dòng)來(lái)引起。與圖5的狀態(tài)相反，側(cè)部區(qū)段212、213在此情況下更強(qiáng)地向外彎折，從而支撐裝置210具有一更大的橫向尺寸。
[0060]支撐裝置210可以因此與彈簧套筒110類似地以上面描述的方式借助于保持元件121鎖定。在圖6中所示的狀態(tài)下(閥桿141在第一開(kāi)關(guān)位置中，打開(kāi)的閥100)保持元件121處于其起始位置中。為了關(guān)閉閥100，將閥桿141通過(guò)激勵(lì)線圈139的通電而偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)于圖2的第二開(kāi)關(guān)位置中。支撐裝置210可以因此過(guò)渡到在圖5中所示的拉伸的狀態(tài)中，在該狀態(tài)下支撐裝置210具有一最小的橫向尺寸。由此可以使保持元件121運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中，在該鎖定位置中保持元件121可以在中心位置中貼靠在支撐裝置210上或者說(shuō)貼靠在側(cè)部區(qū)段212、213上。保持元件121或者說(shuō)其在內(nèi)的開(kāi)口以如下方式尺寸設(shè)計(jì)，使得只有支撐裝置210的橫向尺寸的縮小才能夠?qū)崿F(xiàn)到鎖定位置中的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)支撐裝置210的形狀，保持元件121可以在此情況下代替上面描述的圓形開(kāi)口而具有一長(zhǎng)方形或正方形的開(kāi)口。
[0061]在鎖定位置中，保持元件121可以提供一相應(yīng)的保持力，該保持力克服支撐裝置210的橫向膨脹和軸向的壓縮。由此，支撐裝置210具有比較高的軸向剛度，從而能夠?qū)㈤y100以可靠的方式保持關(guān)閉。由此重新能夠?qū)⒓?lì)線圈139的通電減小到一最小值。如果取消(或降低)最小通電且因此使保持元件121從鎖定位置離開(kāi)，則支撐裝置210喪失了高的強(qiáng)度。因此支撐裝置210可以(克服彈簧元件219的力)軸向地壓縮到一起，由此能夠使閥桿141返回到第一開(kāi)關(guān)位置中。
[0062]支撐在極殼體160上的支撐裝置210基于肘桿效應(yīng)同樣具有一非線性地取決于閥桿141的偏轉(zhuǎn)的在一外側(cè)地作用到支撐裝置210上或者說(shuō)作用到其側(cè)部區(qū)段212、213上的保持力和一作用到閥桿141上的支撐力之比。在圖5的軸向延拉伸的狀態(tài)下，利用保持元件121提供的保持力明顯小于支撐力。因此該鎖定的松開(kāi)可以利用比較小的力耗費(fèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，在該松開(kāi)的情況下將保持元件121從其鎖定位置上離開(kāi)。
[0063]具有非線性的傳遞行為的支撐裝置也可以以不同于肘桿機(jī)構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)。借助于下面的附圖更詳細(xì)地描述可能的構(gòu)造方式。
[0064]圖7和8在側(cè)視圖中示出了一其它的支撐裝置310，其具有兩個(gè)基本上三角形的且相互鏡像對(duì)稱地布置的支撐元件311。支撐元件311在相互面對(duì)的“拐點(diǎn)”上經(jīng)由合頁(yè)315相互連接，并且可以由此相互運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。在閥100中應(yīng)用的范疇中，閥桿141內(nèi)側(cè)地支撐在支撐元件311的楔形的部分區(qū)段313之間。在與此相反的側(cè)面上，支撐元件311利用楔形的部分區(qū)段312支撐在極殼體160上，也就是說(shuō)支撐在這里設(shè)置的接納結(jié)構(gòu)161上或以內(nèi)。接納結(jié)構(gòu)161具有一梯形的凹部，該凹部具有向外傾斜地走向的壁區(qū)段。支撐元件311的部分區(qū)段312以相同的方式設(shè)有傾斜的端部。通過(guò)接納結(jié)構(gòu)161和部分區(qū)段312的構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)在支撐元件311的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的情況下部分區(qū)段312的簡(jiǎn)化的滑動(dòng)。
[0065]支撐裝置310還具有一布置在支撐元件311的部分區(qū)段312之間的彈簧元件319，其如在圖7中所示可以以(彎曲的)板簧的形式存在。通過(guò)復(fù)位的彈簧元件319可以使支撐元件311自主地轉(zhuǎn)動(dòng)到在圖7中所示的位置中，從而支撐裝置310具有一軸向拉伸的、膨脹的形狀。
[0066]通過(guò)由布置在支撐元件311的部分區(qū)段313之間的閥桿141到相應(yīng)于圖1的第一開(kāi)關(guān)位置中的移動(dòng)所引起的軸向的力作用，可以使支撐元件311轉(zhuǎn)動(dòng)到在圖8中所示的位置中。在此，支撐元件311的部分區(qū)段313被相互壓開(kāi)，且由此部分區(qū)段312在彈簧元件319擠壓到一起的情況下相互被擠壓到一起或者說(shuō)相互壓靠。支撐裝置310在圖8的狀態(tài)下具有一相對(duì)于圖7的狀態(tài)更大的橫向尺寸。
[0067]支撐裝置310可以同樣地以上面描述的方式借助于保持元件121鎖定。在圖8中所示的狀態(tài)下(閥桿141在第一開(kāi)關(guān)位置中，打開(kāi)的閥100)保持元件121處于其起始位置中。為了關(guān)閉閥100，將閥桿141通過(guò)激勵(lì)線圈139的通電而偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)于圖2的第二開(kāi)關(guān)位置中。支撐元件311在此情況下可以經(jīng)由彈簧元件319轉(zhuǎn)動(dòng)到在圖7中所示的位置中，在該位置中，部分區(qū)段313的端部相互靠得比較近，且因此支撐裝置310具有一(更)小的橫向尺寸。由此可以使保持元件121運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中，在該鎖定位置中保持元件121可以外側(cè)地貼靠在支撐裝置310上或者說(shuō)貼靠在部分區(qū)段313的端部上。保持元件121或者說(shuō)其在內(nèi)的開(kāi)口以如下方式尺寸設(shè)計(jì)，使得只有支撐元件311到圖7中所示的位置中的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)才能夠?qū)崿F(xiàn)到鎖定位置中的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)支撐裝置310的形狀，保持元件121的開(kāi)口也可以在此例如具有長(zhǎng)方形或正方形的輪廓。
[0068]在鎖定位置中，保持元件121可以提供一相應(yīng)的保持力，該保持力克服支撐裝置311的與此反向的轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，支撐裝置310具有比較高的穩(wěn)定性或者說(shuō)強(qiáng)度，從而能夠?qū)㈤y100以可靠的方式保持關(guān)閉。激勵(lì)線圈139的通電因此也可以被減小到最小值。如果取消(或降低)最小通電且因此使保持元件121從鎖定位置離開(kāi)，則支撐裝置310喪失了高的強(qiáng)度。因此，閥桿141可以將部分區(qū)段313再次相互壓開(kāi)并且將支撐元件311轉(zhuǎn)動(dòng)到圖8中所示的位置中，從而使閥桿141可以在支撐裝置310的軸向“變小”的情況下返回到第一開(kāi)關(guān)位置中。
[0069]支撐在極殼體160上或者說(shuō)接納結(jié)構(gòu)161上的支撐裝置310同樣具有一非線性地取決于閥桿141的偏轉(zhuǎn)的在一外側(cè)地作用到支撐裝置310上或作用到部分區(qū)段313上的保持力和一作用到閥桿141上的支撐力之比。在圖7的軸向膨脹的狀態(tài)下，利用保持元件121提供的保持力明顯小于支撐力。因此可以利用比較小的力耗費(fèi)來(lái)實(shí)施該鎖定的松開(kāi)。
[0070]圖9和10在側(cè)視圖中示出了一其它的支撐裝置410，其包括兩個(gè)相對(duì)于彼此可移動(dòng)的支撐元件411。支撐元件411具有基本上楔形的部分區(qū)段412，支撐元件411可以相互沿著部分區(qū)段的傾斜走向的前側(cè)面滑動(dòng)。支撐元件411中的一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置且支撐在閥桿141上，并且兩個(gè)支撐元件411中的另一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置且支撐在極殼體160上或者說(shuō)這里設(shè)置的固定區(qū)段165上。為此目的，支撐元件411具有從部分區(qū)段412延伸的接片形的部分區(qū)段413，在它們的端部上設(shè)置有用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地與閥桿141和固定區(qū)段165連接的合頁(yè)416。在此，可以針對(duì)每個(gè)支撐元件411設(shè)置一個(gè)或也可以設(shè)置兩個(gè)此類的并且在閥桿141和固定區(qū)段165的相反的側(cè)面上存在的部分區(qū)段413。為了改善支撐且為了引導(dǎo)可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐元件411，不僅部分區(qū)段412而且閥桿141和固定區(qū)段165的端部構(gòu)造有相互協(xié)調(diào)一致的彎曲的或部分圓形的貼靠面。
[0071]此外，支撐裝置410具有兩個(gè)彈簧元件419，它們布置在兩個(gè)合頁(yè)416的區(qū)域中并且可以以弧形的板簧的形式存在。彈簧元件419可以利用一個(gè)端部貼靠在接片形的部分區(qū)段413上，借助于該復(fù)位的彈簧元件可以使支撐元件411自主地轉(zhuǎn)動(dòng)到在圖9中所示的位置中，在該位置中，支撐元件411具有一軸向拉伸的或者說(shuō)膨脹的形狀。
[0072]通過(guò)由閥桿141到相應(yīng)于圖1的第一開(kāi)關(guān)位置中的移動(dòng)所引起的軸向的力作用，可以使支撐元件411轉(zhuǎn)動(dòng)到在圖10中所示的位置中。在此，支撐元件411在彈簧元件419相互壓開(kāi)的情況下沿著相互相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)或者說(shuō)相互轉(zhuǎn)開(kāi)，其中，支撐元件411可以相互沿著部分區(qū)段412的傾斜的面滑動(dòng)。支撐裝置410在圖10的狀態(tài)下具有一相對(duì)于圖9的狀態(tài)更大的橫向尺寸。
[0073]基于該工作方式，支撐裝置410可以以上面描述的方式借助于保持元件121鎖定。在圖10中所示的狀態(tài)下(閥桿141在第一開(kāi)關(guān)位置中，打開(kāi)的閥100)保持元件121處于其起始位置中。為了關(guān)閉閥100，將閥桿141通過(guò)激勵(lì)線圈139的通電而偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)于圖2的第二開(kāi)關(guān)位置中。支撐元件411可以在此情況下借助于彈簧元件419相互靠近且因此轉(zhuǎn)動(dòng)到圖9中所示的位置中，從而支撐元件410具有一(更)小的橫向尺寸。由此可以使保持元件121運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中，在該鎖定位置中保持元件121可以外側(cè)地貼靠在支撐裝置410上或者說(shuō)貼靠在部分區(qū)段412的端部上。保持元件121或者說(shuō)其在內(nèi)的開(kāi)口以如下方式尺寸設(shè)計(jì)，使得只有支撐元件411到圖9中所示的位置中的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)才能夠?qū)崿F(xiàn)到鎖定位置中的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)支撐裝置410的形狀，保持元件121的開(kāi)口可以例如具有一長(zhǎng)方形或正方形的形狀。
[0074]在鎖定位置中，保持元件121可以提供一相應(yīng)的保持力，該保持力克服支撐裝置411的與此相反地指向的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此支撐裝置410具有比較高的穩(wěn)定性，從而能夠?qū)㈤y100以可靠的方式保持關(guān)閉。由此實(shí)現(xiàn)了，將激勵(lì)線圈139的通電減小到一最小值。如果取消(或降低)最小通電且因此使保持元件121從鎖定位置離開(kāi)，則支撐裝置410喪失了高的強(qiáng)度。因此，閥桿141可以將支撐區(qū)段411再次相互壓開(kāi)或者說(shuō)轉(zhuǎn)開(kāi)，由此能夠使閥桿141在支撐裝置410的軸向“變小”的情況下再次返回到第一開(kāi)關(guān)位置中。
[0075]支撐在極殼體160上或者說(shuō)固定區(qū)段165上的支撐裝置410同樣具有一非線性地取決于閥桿141的偏轉(zhuǎn)的在一外側(cè)地作用到支撐裝置410上或作用到部分區(qū)段412上的保持力和一作用到閥桿141上的支撐力之比。在圖9的軸向拉伸的狀態(tài)下，利用保持元件121提供的保持力明顯小于支撐力。該鎖定的松開(kāi)可以因此利用比較小的力耗費(fèi)進(jìn)行。
[0076]借助于附圖描述的實(shí)施方式展示出本發(fā)明的優(yōu)選的或示例性的實(shí)施方式。代替所描述的實(shí)施方式，也可以設(shè)想其它的實(shí)施方式，它們可以包括所描述的特征的其它的變型。尤其可以考慮，實(shí)現(xiàn)另外構(gòu)建的支撐裝置，其中，在保持力和支撐力之間同樣可以存在一非線性的行為，并且該行為因此可以以相同的方式用于在鎖定狀態(tài)下將保持力轉(zhuǎn)換成明顯更大的且作用到閥桿上的支撐力。
[0077]針對(duì)鎖定裝置或者說(shuō)針對(duì)這種鎖定裝置的保持元件也可以考慮另外的構(gòu)造。例如可以設(shè)置一保持元件，其僅在一個(gè)部位處或在確定的區(qū)域中具有一貼靠區(qū)段。在這種保持元件的鎖定位置中，貼靠區(qū)段可以貼靠在支撐裝置上，用以克服支撐裝置的橫向膨脹且由此鎖定支撐裝置。
[0078]此外，上面描述的方法不僅限于無(wú)電流地打開(kāi)的關(guān)斷閥，而是也可以在另外構(gòu)造的磁閥類型中使用。一種可能的實(shí)施例是切換閥。這種磁閥可以具有第一和第二關(guān)閉元件，它們布置在閥桿上的不同的位置上。在第一開(kāi)關(guān)位置中，第一關(guān)閉元件可以貼靠在配屬的第一閥座上并且將閥座關(guān)閉，相反，第二閥座是不關(guān)閉的。利用閥桿到第二開(kāi)關(guān)位置中的偏轉(zhuǎn)(再次通過(guò)激勵(lì)線圈的通電所引起)可以打開(kāi)之前關(guān)閉的第一閥座，并且第二閥座通過(guò)第二關(guān)閉元件關(guān)閉，這實(shí)現(xiàn)了切換功能。在此情況下可以以相同的方式使保持元件運(yùn)動(dòng)到一設(shè)置用于支撐閥桿的支撐裝置的鎖閉位置中，由此使支撐裝置鎖定，且由此能夠減小通電。
【權(quán)利要求】
1.磁閥(100)，具有: 一閥桿(141)； 一電磁的操作裝置(131、135、139)，用于使閥桿(141)從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中； 一用于支撐閥桿(141)的支撐裝置(110、210、310、410)，該支撐裝置根據(jù)閥桿(141)的偏轉(zhuǎn)而具有不同的形狀，以及 一鎖定裝置(121、122、123、125)，其構(gòu)造用于在電磁的操作裝置(131、135、139)的為了使閥桿(141)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中而激活的情況下使一能運(yùn)動(dòng)的保持元件(121)運(yùn)動(dòng)到一鎖定位置中，在該鎖定位置中，保持裝置(121)貼靠在支撐裝置(110、210、310、410)上，并且在電磁的操作裝置(131、135、139)去激活的情況下使保持元件(121)從鎖定位置離開(kāi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的磁閥， 其中，支撐裝置(110、210、310、410)構(gòu)造用于，將一作用到支撐裝置(110、210、310、410)上的保持力轉(zhuǎn)換成一作用到閥桿(141)上的支撐力，其中，保持力和支撐力之比非線性地與閥桿(141)的偏轉(zhuǎn)相關(guān)，其中，鎖定裝置(121、122、123、125)構(gòu)造用于，將保持力利用運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中的保持元件(121)傳遞到支撐裝置(110、210、310、410)上，并且其中，由保持元件(121)傳遞到支撐裝置(110、210、310、410)上的保持力小于作用到閥桿(141)上的支撐力。
3.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁閥， 其中，電磁的操作裝置具有一與閥桿(141)連接的磁性銜鐵(135)、一軛(131)和一激磁線圈(139 )，其中，在磁性銜鐵(135 )和軛(131)之間布置一復(fù)位彈簧(137 )， 并且其中，磁性銜鐵(135)和軛(131)能經(jīng)由激磁線圈(139)磁化，從而能引起磁性銜鐵(135)和軛(131)之間的克服復(fù)位彈簧(137)的復(fù)位力的吸引。
4.按照權(quán)利要求3所述的磁閥， 其中，鎖定裝置具有一用于使保持元件(121)運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中的彈簧元件(122)、一能關(guān)于閥桿(141)運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分(125)和一其它的復(fù)位彈簧(127)，其中，所述能運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分(125)支撐在保持元件(121)上，其中，所述其它的復(fù)位彈簧(127)布置在能運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分(125)和磁性銜鐵(135 )之間， 并且其中，所述能運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分(125)能經(jīng)由激勵(lì)線圈(139)磁化，從而能引起能運(yùn)動(dòng)的銜鐵部分(125)和磁性銜鐵(135)之間的克服所述其它的復(fù)位彈簧(127)的復(fù)位力的吸引，并且保持元件(121)能經(jīng)由彈簧元件(122)運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁閥， 其中，支撐裝置(110、120)構(gòu)造成肘桿機(jī)構(gòu)。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁閥， 其中，支撐裝置包括一彈簧套筒(110)，其具有兩個(gè)端部區(qū)段(111、113)以及將所述端部區(qū)段(111、113)連接起來(lái)的連接接片(112)。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁閥， 其中，支撐裝置(310)包括兩個(gè)經(jīng)由合頁(yè)(315)連接的并且能相互運(yùn)動(dòng)的支撐元件(311)，并且其中，在支撐元件(311)之間布置一彈簧元件(319)，用以將支撐元件(311)在閥桿(141)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置的情況下以如下方式定位，使得保持元件(121)能運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁閥， 其中，支撐裝置(410)具有兩個(gè)支撐元件(411)，所述支撐元件能相互移動(dòng)，其中，所述支撐元件(411)中的一個(gè)經(jīng)由合頁(yè)(416)與閥桿(141)連接，其中，所述支撐元件(411)中的另一個(gè)經(jīng)由合頁(yè)(416)與一設(shè)置在磁閥上的固定區(qū)段(165)連接，并且其中，彈簧元件(419)布置在支撐元件(411)上，用以將支撐元件(411)在閥桿(141)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中的情況下以如下方式定位，使得保持元件(121)能運(yùn)動(dòng)到鎖定位置中。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁閥， 其中，所述支撐裝置(110、210、310、410)布置在閥桿(141)的一個(gè)端部上，并且其中，閥桿(141)在相反的端部上具有一關(guān)閉元件(145)，該關(guān)閉元件能運(yùn)動(dòng)地并且借助于彈簧元件(147)彈性地布置在閥桿(141)上。
10.磁閥，具有: 一電磁地操作的閥桿(141)，其能從第一開(kāi)關(guān)位置出發(fā)偏轉(zhuǎn)到第二開(kāi)關(guān)位置中；以及鎖定器件(110、121、122、123、125、210、310、410)，經(jīng)由鎖定器件能將保持力轉(zhuǎn)換成一作用到閥桿(141)上的支撐力，其中，保持力和支撐力之比非線性地與閥桿(141)的偏轉(zhuǎn)相關(guān)， 其中，鎖定器件(110、121、122、123、125、210、310、410)構(gòu)造用于，將保持力在一狀態(tài)中提供并且轉(zhuǎn)換成支撐力，在該狀態(tài)中閥桿(141)處于第二開(kāi)關(guān)位置中，并且其中，所提供的保持力小于作用到閥桿(141)上的支撐力。
【文檔編號(hào)】F16K31/06GK104271998SQ201380024009
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】R.赫爾曼 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司