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CN104520155A - 用于调节阀的阀体及相应的电磁阀 - Google Patents

用于调节阀的阀体及相应的电磁阀 Download PDF

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CN104520155A
CN104520155A CN201380040914.4A CN201380040914A CN104520155A CN 104520155 A CN104520155 A CN 104520155A CN 201380040914 A CN201380040914 A CN 201380040914A CN 104520155 A CN104520155 A CN 104520155A
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sectional plane
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A·莱希勒
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

本发明涉及一种用于调节阀(1)的阀体(20)以及一种具有这种阀体(20)的调节阀(1)以及一种相应的液压制动系统,所述调节阀具有阀座(22),所述阀座构造在设于所述阀体(20)内的流体通道(24)的开放边缘处,其中,为了调节流体流(30),所述阀座(22)与闭合体(12)的闭合几何结构(14)共同作用。根据本发明。所述流体通道(24)设有台阶部(26),所述流体通道(24)具有第一横截面的入口区段(24.1)在该台阶部处过渡至所述流体通道(24)具有第二横截面的出口区段(24.2),其中,第二横截面大于第一横截面,并且所述阀座(22)设置在所述流体通道(24)的出口区段(24.2)的开放边缘处。

Description

用于调节阀的阀体及相应的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求1前序部分所述的用于调节阀的阀体一种根据独立权利要求5前序部分所述的调节阀。
背景技术
在防抱死制动系统(ABS)和/或电子稳定程序系统(ESP系统)中使用所谓的进入阀,其例如构造为断电打开的电磁阀。这种进入阀在调节过程中、例如在ABS制动的调节过程中控制车轮制动钳中的增压。在电磁阀完全通电时主缸和车轮制动钳之间的液压连接被中断。通过通电将闭合元件压入阀座,从而没有流体能再通过电磁阀。因为进入阀为调节阀,所以它对于不同电流可以产生不同阀冲程。根据导入电磁组件的电磁线圈的电流和加载在阀上的压力差产生力平衡,从而闭合元件停留在预定冲程位置处并且有与边界条件相符的体积流流过电磁阀。可以使电磁阀工作的另一模式为所谓的QS运行模式(准切换操作模式)。在这里,通过电磁线圈的电流在短时间(例如10ms)内降至0安培,从而使电磁阀在短时间内完全打开。
作用在电磁阀中的液压力非常强烈地受温度影响。如果在准切换操作模式中运行电磁阀,则可能由于较高温度和由此形成的液压力关系尽管电磁阀未通电也不能完全打开阀并由此停留在部分冲程内。由此通过电磁阀的体积流比预期要小。另外,还有可能使得停留在部分冲程位置的闭合元件由于振动接触到阀体并由此产生更强的负荷。
DE 10 2006 047 918公开了一种电磁阀,其具有导向套、固定在该导向套内的阀体、在导向套内可纵向运动地被引导的衔铁以及电磁组件,在阀体内构造有空心截锥体形的阀座,衔铁具有配有轴和密封锥区段的闭合体,并且衔铁为了打开和/或关闭流入孔以调节流体通流量与阀座共同作用,电磁组件包括用线圈绕组缠绕的绕组座和与导向套相连的磁铁极心并且产生磁力,该力使可纵向运动的衔铁反向于复位弹簧力相对于磁铁极心运动。通过预先规定和设定阀座及闭合体的几何参数和/或通过阀体的外形参数可以影响在设置于阀体和可运动的衔铁之间的流体空间内的流体流动变化的至少一个流体机械的影响参数,使得在压力差值和通流值很小时可在保持电磁力中立性的情况下通过闭合体很小的冲程来调节流体通流量。
发明内容
与此相对,根据本发明的具有独立权利要求1特征的用于车辆的传感器单元具有以下优点:通过在阀体上在阀的流入口处引入一个台阶部,可以影响在闭合体的闭合几何结构区域内的压力变化曲线。通过引入的台阶部总体产生更大的、打开的流体力,其在相应可调节的电磁阀中在未通电状态下引起可调节电磁阀的更大冲程或者可调节电磁阀的完全打开。虽然如此可调节电磁阀在未通电状态下和在阀完全打开时的通流行为、即例如在无ABS介入的普通制动过程中的通流行为保持不变,因为通流量由较小的流体通道入口区段的第一横截面确定。通过实施方式,本发明对流体力的影响应使得可调节的电磁阀进一步、在理想情况下甚至完全被打开,以避免损坏闭合体。
本发明的实施方式提供一种用于调节阀的阀体,其包括阀座,所述阀座构造在设于阀体内的流体通道的开放边缘处,其中,为了调节流体流,阀座与闭合体的闭合几何结构共同作用。根据本发明,流体通道实施有台阶部,流体通道具有第一横截面的入口区段在该台阶部处过渡至流体通道具有第二横截面的出口区段。在此,第二横截面大于第一横截面,并且所述阀座设置在流体通道的出口区段的开放边缘处。
另外,调节阀具有阀套、固定在阀套内的根据本发明的阀体以及在阀套内可运动地被引导的挺杆,所述阀体具有流体通道和阀座,所述挺杆具有配有闭合几何结构的闭合体。阀座为了调节流体流与闭合体的闭合几何结构共同作用。
根据发明的调节阀的实施方式可以例如在液压制动系统中用作可调节的进入阀,所述液压制动系统具有ABS和/或ESP功能。
通过流体通道的阶梯形的实施方式,最初的流入量保持不变,随后阀体内的流体通道发生阶梯式扩宽。仅仅由流体边界条件决定的滞止压力保持在相同水平,如在具有连续的相同横截面的流体通道中那样。通过阀体内流体通道的更早扩宽,有效的流体压力有利地更长久地保持在较高水平上并随后快速向紧密点下降,其总和相当于获取的力。该获取力引起较高的打开力并因而在准切换操作中引起更好的打开行为。同时,电磁阀在未通电状态下的最大通流量不改变,从而电磁阀可以继续用于最初所考虑的车辆类型或者制动器类型。
通过从属权利要求中的措施和改进方案可以有利地改进独立权利要求1所述的用于调节阀的阀体和独立权利要求5所述的调节阀。
特别优选地,最大流体流入量可以通过所述入口区段的第一横截面预先规定,该第一横截面由第一直径决定。
在根据本发明的阀体的优选设计方案中,流体通道的出口区段的第二直径可以选择为比流体通道的入口区段的第一直径大一个倍数,该倍数处于1.1至2.0的范围内。通过选择第一直径和第二直径可以使最大流体流入量和可获得的沿打开方向的获取力以有利的方式适合于各种应用。
在根据本发明的阀体的另一优选设计方案中,阀座可以实施为空心截锥体。这以有利的方式实现了阀体简单且成本低的生产。
在根据发明的调节阀的优选设计方案中,流体流的基本上垂直作用于闭合体的闭合几何结构的份额由流体通道的出口区段的第二横截面预先规定,该第二横截面由第二直径决定。通过选择第一直径和第二直径,最大流体流入量和可获得的在打开方向上的获取力以有利的方式适合于各种应用。
在根据发明的调节阀的另一优选设计方案中,闭合体的闭合几何结构可以实施为球冠形。其以有利的方式实现了闭合体简单且成本低的生产。
优选地,调节阀实施为电磁阀并包括具有电磁阀的电磁组件作为用于使闭合体运动的驱动器。
附图说明
附图中示出了本发明的实施例并在下述说明中详细介绍该实施例。附图中以相同附图标记标出具有相同或者相似功能的组件或元件。
图1示出了本发明调节阀一实施例的阀座区域的示意性剖视图,该调节阀具有根据发明的阀体;
图2示出了沿图1根据发明的调节阀的闭合体的闭合几何结构示意性特征曲线。
具体实施方式
如图1所示,根据本发明的调节阀1所示实施例具有阀套5、固定在阀套5中的阀体10以及在阀套5内活动的挺杆10,所述阀套具有流体通道24和阀座22,所述挺杆具有配有闭合几何结构14的闭合体12。为了调节流体流30,所述阀座22与闭合体12的闭合几何结构14共同作用。根据本发明,流体通道24实施有台阶部26,流体通道24具有第一横截面的入口区段24.1在该台阶部26处过渡到流体通道24具有第二横截面的出口区段24.2。在此,第二横截面大于第一横截面。此外,所述阀座22设在流体通道24的出口区段24.2的开放边缘处。在所示实施例中,阀座22构造为空心截锥体,闭合体12的闭合几何结构构造为球冠形。
为了使闭合体12运动,所述调节阀1作为驱动器具有未示出的、带可通电电磁线圈的电磁组件。根据本发明的调节阀1在液压制动系统中优选地用作可调节的进入阀。
如图1所示,预先规定通过入口区段24.1第一横截面的最大流体流量,该第一横截面由第一直径D1决定。流体流30的基本上垂直作用于闭合体12闭合几何结构14的份额由流体通道24的出口区段24.2的第二横截面预先规定,该第二横截面由第二直径D2决定。将流体通道24的出口区段24.2的第二直径D2选择为比入口区段24.1的第一直径D1大一个倍数,该倍数处于1.1至2.0范围内。
图1示出了调节阀1的阀座区域,具有挺杆10或更确切地说闭合体12以及阀体20或更确切地说阀座22。附图所示,调节阀1正好占据一个部分抬起的位置。对于常规调节阀,阀体20具有直线形的流入。对应的、沿着闭合体12的闭合几何结构14的压力变化曲线Palt如图2中所示。从中心的、具有最高静压力的滞点SP开始,压力沿着闭合体12的闭合几何结构14的走向a减小,直至在闭合体12的闭合几何结构14和阀座22之间的紧密点DP处具有最窄流动横截面的缩窄位置16减小到最小值。随后压力再次升高到调节阀1之后的压力水平。
阀体20根据本发明的构造及其作用如图1和2中虚线所示。初始流入量通过流体通道24的入口区段24.1的未改变的第一横截面保持不变。随后阀体10内的流体通道24从流体通道24的进入区段24.1的第一直径D1阶梯形地扩宽到流体通道24的出口区段24.2的第二直径D2。对应的压力变化曲线Pneu同样如图2中虚线所示。滞点SP处的只与液压边界条件有关的滞止压力保持同样的水平。通过阀体20内的流体通道24的更早扩宽,压力更长久地保持在较高水平上并随后快速向紧密点DP下降,其总和相当于以阴影线面示出的获取力ΔF。该获取力ΔF引起较高的打开力并因而在调节阀1准切换操作中产生更好的打开动作。同时,调节阀1在未通电状态下的最大通流量不改变,从而调节阀1可以继续用于最初所考虑的车辆等级或者制动等级。
本发明的实施方式提供了一种用于调节阀的具有阶梯形流体通道的阀体,以便影响调节阀闭合体的闭合几何结构上的压力变化曲线。由此总体上产生更大的、打开的流体力,其在未通电状态下引起调节阀更大的冲程或者使其完全打开。

Claims (9)

1.一种用于调节阀的阀体(20),所述调节阀具有阀座(22),所述阀座构造在设于所述阀体(20)内的流体通道(24)的开放边缘处,其中,为了调节流体流(30),所述阀座(22)与闭合体(12)的闭合几何结构(14)共同作用,其特征在于,所述流体通道(24)设有台阶部(26),所述流体通道(24)具有第一横截面的入口区段(24.1)在该台阶部处过渡至所述流体通道(24)具有第二横截面的出口区段(24.2),其中,第二横截面大于第一横截面,并且所述阀座(22)设置在所述流体通道(24)的出口区段(24.2)的开放边缘处。
2.根据权利要求1所述的阀体,其特征在于,最大流体流入量通过所述入口区段(24.1)的第一横截面预先规定,该第一横截面由第一直径(D1)决定。
3.根据权利要求2所述的阀体,其特征在于,所述流体通道(24)的出口区段(24.2)的第二直径(D2)比所述流体通道(24)的入口区段(24.1)的第一直径(D1)大一个倍数,该倍数处于1.1至2.0的范围内。
4.根据权利要求1至3所述的阀体,其特征在于,所述阀座(22)为空心截锥体。
5.一种调节阀,具有阀套(5)、固定在阀套(5)内的阀体(10)以及在阀套(5)内可运动地被引导的挺杆(10),所述阀体具有流体通道(24)和阀座(22),所述挺杆具有配有闭合几何结构(14)的闭合体(12),其中,为了调节流体流(30),所述阀座(22)与闭合体(12)的闭合几何结构(14)共同作用,其特征在于,所述阀体根据权利要求1至4中任一项实施。
6.根据权利要求5所述的调节阀,其特征在于,所述流体流(30)的基本上垂直作用于闭合体(12)的闭合几何结构(14)的份额由所述流体通道(24)的出口区段(24.2)的第二横截面预先规定,该第二横截面由所述第二直径(D2)决定。
7.根据权利要求5或6所述的调节阀,其特征在于,所述闭合体(12)的闭合几何结构(14)为球冠形。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的调节阀,其特征在于,设有带电磁线圈的电磁组件作为用于使所述闭合体(12)运动的驱动器。
9.一种液压制动系统,其特征在于,设有可控制的进入阀,所述进入阀实施为根据权利要求5至8中任一项所述的调节阀(1)。
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