电磁阀以及具有电磁阀的内燃机冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电磁阀(1)，尤其是用于关闭内燃机的冷却剂循环中的旁路的电磁阀，具有能通电的绕组(3)和通过为绕组通电能够朝向阀芯移动的衔铁(2)，所述衔铁在绕组通电时朝向关闭位置、尤其是克服复位弹簧(18)的弹簧力地在阀挺杆(8)上加载力。按照本发明专利技术规定，设有在衔铁通电时能够与衔铁共同地为了移动阀挺杆朝向关闭位置移动的销钉(12)，借助所述销钉(12)能够通过衔铁在通电时朝向关闭位置的移动向阀挺杆加载力，并且由限压弹簧(13)朝向阀挺杆的关闭位置向销钉加载弹簧力，并且在阀挺杆进行从其关闭位置移出以打开电磁阀的阀挺杆轴向运动时，尽管衔铁朝向阀芯(6)移动但仍能通过阀挺杆使销钉克服限压弹簧的弹簧力移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分所述的优选受到电压控制的电磁阀，尤其用于关闭内燃机的冷却剂循环中的旁路，所述电磁阀具有能通电的绕组和通过为绕组通电能够朝向阀芯移动的衔铁，所述衔铁在绕组通电时朝向关闭位置、尤其是克服复位弹簧的弹簧力地向阀挺杆加载力。本专利技术还涉及一种按照权利要求15所述的内燃机冷却系统。用于汽车内燃机的冷却机系统通常包括两个大小不同的冷却水循环，可以根据机动车发动机温度在这两个冷却水循环之间进行切换。在此，冷却水通常在所谓的小冷却水循环中借助冷却水泵进行输送，以便更快地将机动车发动机置于最佳运行温度，并且由此减少排放。在之后冷却水通常在所谓的大冷却水循环中进行输送，由此更剧烈地冷却机动车发动机，以避免过热。已知的是为了在冷却水循环之间切换，使用能够通过冷却水液压操作的滑阀。为此，通过旁路管道将用冷却水加载的操作腔与冷却水容器相连并且持续地通过小流体泵、尤其是活塞泵将冷却水输送到操作腔中。为了操作滑阀，借助电磁阀封闭通往冷却水容器的旁路管道，由此使操作腔中的压力升高，因为仍通过前述小型泵将冷却水输送到操作腔中。如果操作腔中的流体压力超过了预定义的临界压力值，则电磁阀的衔铁克服作用的电磁力移动，由此使电磁阀打开并且为了降低压力可以使冷却水通过现在又打开的旁路朝向冷却水容器流动。因为所使用的电磁阀是受到电压控制的开关阀，所以迄今这样设计磁力，使得电磁阀在预设的最小电压和最大温度时还可以保持操作腔中的所需最小压力，因此滑阀不会打开大冷却水循环。然而这导致磁力阀在最大电压和最小温度时施加明显更高的闭合力并且操作腔(滑阀腔)中的压力可能不允许地升高。因此由前述现有技术出发，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种装置，其能够以设计简单且优化结构空间的方式使用，以防止冷却剂系统的操作腔中出现不允许的过压。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种相应优化的内燃机冷却系统。所述技术问题在装置方面通过具有权利要求1所述特征的电磁阀解决，并且在内燃机冷却系统方面通过具有权利要求15所述特征的内燃机冷却系统解决。本专利技术的有利扩展设计在从属权利要求中给出。至少两个在说明书、权利要求书和/或附图中公开的特征的全部组合均在本专利技术的范围内。为了避免重复，在装置方面公开的特征也视为在方法方面公开并且要求保护。同样地，在方法方面公开的特征也视为在装置方面公开并且要求保护。本专利技术认识到，为了限制最大流体压力可以设置限压阀。本专利技术还认识到，将这种(附加的)限压阀安装在冷却剂泵壳体内是不利的，因为为此除了可通过电磁阀打开和关闭的旁路之外还需要另一个用于限压阀的旁路，这会导致较大设计耗费。此外，结构空间需求可能提高并且可能需要对冷却剂泵壳体(尤其是水泵壳体)进行根本的改变，由此又会提高设计耗费。因此，为了将结构空间需求最小化并且为了实现在设计上惊人简单的解决方案，本专利技术建议，将限压阀或者限压功能集成在电磁阀中，也就是设置可与衔铁共同移动的销钉和朝向阀挺杆向销钉施加弹簧力的限压弹簧。与不具有限压功能的已知电磁阀不同，在按照本专利技术方案设计的电磁阀中，衔铁不再直接与阀挺杆共同作用以将其移动到其关闭位置，而是只间接地通过在衔铁通电时与衔铁共同移动的销钉进行作用。之前提到的朝向阀挺杆向销钉加载弹簧力的限压弹簧在此能够通过实现充分的(其它)预紧路径使阀挺杆在加载压力时、尤其基于操作腔中的冷却剂流体压力沿轴向克服限压弹簧的弹簧力地从其关闭位置中移出并且由此打开电磁阀，尽管电磁绕组仍是通电的并且衔铁朝向阀芯移动。因此，在将按照本专利技术方案设计的电磁阀与限压器件集成在内燃机冷却系统中时，旁路打开，冷却介质由此可以从操作腔中尤其朝向冷却剂容器或者贮藏容器流出并且由此限制或者减小操作腔中的压力。在具有按照本专利技术方案设计的电磁阀的内燃机冷却循环中，可以省去用于在超过临界压力时排走冷却介质的单独旁路或者单独排出管路，方式为将原本就设置的用于通过不为电磁阀的电磁绕组通电来将冷却介质排出操作腔的旁路打开并且用于在达到临界过压时排放冷却介质。按照本专利技术方案设计的电磁阀如上所述地优选适用在内燃机冷却系统中，但是并不局限于这种使用。通过按照本专利技术地将限压功能集成在电磁阀中，可以与磁力无关地几乎自由地通过限压弹簧的预紧程度和/或选择来选择阀的静态打开压力。此外，可以在最小化的结构空间中、尤其是结构空间中性地将限压功能集成在电磁阀中。按照本专利技术方案设计的电磁阀原则上适用于所有受电压控制的NO换挡控制阀应用，其中必须克服确定的压力来关闭，然而应当/必须基于用于保护系统的电压-温度公差使用附加的限压阀。为了通过将限压功能集成在电磁阀中而不必忍受由于在打开的下落(没有通电的)状态中的压降增大所造成的阀功能限制或者最差情况只需忍受较少的对于阀功能的限制，在本专利技术的扩展设计中设有用于保持最小限压弹簧预紧力的器件。换而言之，通过限压弹簧的相应布置能够使限压弹簧在下落状态下不会延长到不允许的长度(这减小了阀行程并且可能导致阀打开时的更大压降)。例如当限压弹簧不用其它措施地沿轴向布置在衔铁与销钉之间(这原则上在按照本专利技术的电磁阀的范围内是可行的)或者当限压弹簧直接布置在衔铁与阀挺杆之间时，可能形成更大压降。为了最小化并且优选为了避免在衔铁下落的打开状态下出现提高的压降，按照扩展设计优选规定，将销钉布置在衔铁的衔铁钻孔内，这将在之后详细阐述，优选与限压弹簧一起。作为备选可以考虑(但设计上较耗费)的是，不将销钉和压力弹簧集成在衔铁内，而是集成在布置于衔铁与阀挺杆之间的保持架内，所述保持架防止压力弹簧不允许地延长。第一变型方案尤其用于具有较小磁力的相对较小的电磁阀并且具有轴向结构长度被最小化的优点。如已经说明的，电磁阀的一种特别优选的实施形式为，可轴向移动的销钉集成在衔铁内并且为此目的容纳在优选轴向的衔铁钻孔中。在此特别优选的是，销钉在压力弹簧最大程度放松时沿轴向朝向阀挺杆突出，以便支撑在其上，作为备选可以考虑，阀挺杆有一段伸入到衔铁中。特别相宜的是，优选与销钉共同布置在连续呈圆柱形或者优选阶梯状的衔铁钻孔(中央通孔)中的限压弹簧朝着设计在衔铁上、尤其设计在衔铁钻孔内部的止挡(销钉止挡)沿轴向向销钉施加弹簧力，其中，止挡优选由具有优选至少两个直径的衔铁钻孔的凸肩、尤其是环形凸肩构成。在背离销钉的侧面，限压弹簧优选支撑在支座元件、优选套筒、优选压装套筒上，所述支座元件(间接或者直接地)固定在衔铁上，尤其是压入衔铁钻孔中，其中，支座元件的轴向位置、尤其是支座元件压入衔铁钻孔中的压入深度确定限压弹簧的预紧力，通过选择所述轴向位置调节和/或能够调节所述预紧力。支座元件不是必须通过压入固定，也可以考虑冲压、卷边或者在设有螺纹的情况下通过螺栓连接来固定。备选地可以实现其它固定可能性。如在开头提到的，如果电磁阀的轴向结构长度起次要作用，并且优选使用产生较大磁力的较大绕组，则可以不将限压弹簧和销钉集成在衔铁中，而是集成在沿轴向布置于衔铁与阀挺杆之间的保持架中，所述保持架用于保持限压弹簧的定义的最小预紧力。特别适宜的是，在衔铁相应通电时，在阀挺杆处于关闭位置时，具有压力弹簧和销钉的保持架由衔铁至少区段性地移动到阀芯内，优选至少几乎完全地移动到阀芯内。为了调节限压弹簧的预紧力有利的是，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁阀(1)，尤其是用于关闭内燃机的冷却剂循环中的旁路的电磁阀，具有能通电的绕组(3)和通过为绕组通电能够朝向阀芯移动的衔铁(2)，所述衔铁在绕组(3)通电时朝向关闭位置、尤其是克服复位弹簧(18)的弹簧力地向阀挺杆(8)加载力，其特征在于，设有在衔铁(2)通电时能够与衔铁共同地为了移动阀挺杆(8)朝向关闭位置移动的销钉(12)，借助所述销钉(12)能够通过衔铁(2)在通电时朝向关闭位置的移动向阀挺杆(8)加载力，并且由限压弹簧(13)朝向阀挺杆(8)的关闭位置向销钉(12)加载弹簧力，并且在阀挺杆(8)进行从其关闭位置移出以打开电磁阀(1)的阀挺杆轴向运动时，尽管衔铁(2)朝向阀芯(6)移动但仍能通过阀挺杆(8)使销钉(12)克服限压弹簧(13)的弹簧力移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.05 DE 102014101437.51.一种电磁阀(1)，尤其是用于关闭内燃机的冷却剂循环中的旁路的电磁阀，具有能通电的绕组(3)和通过为绕组通电能够朝向阀芯移动的衔铁(2)，所述衔铁在绕组(3)通电时朝向关闭位置、尤其是克服复位弹簧(18)的弹簧力地向阀挺杆(8)加载力，其特征在于，设有在衔铁(2)通电时能够与衔铁共同地为了移动阀挺杆(8)朝向关闭位置移动的销钉(12)，借助所述销钉(12)能够通过衔铁(2)在通电时朝向关闭位置的移动向阀挺杆(8)加载力，并且由限压弹簧(13)朝向阀挺杆(8)的关闭位置向销钉(12)加载弹簧力，并且在阀挺杆(8)进行从其关闭位置移出以打开电磁阀(1)的阀挺杆轴向运动时，尽管衔铁(2)朝向阀芯(6)移动但仍能通过阀挺杆(8)使销钉(12)克服限压弹簧(13)的弹簧力移动。2.按权利要求1所述的电磁阀(1)，其特征在于，设有用于保持最小的限压弹簧预紧力的器件。3.按权利要求1或2所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述销钉(12)布置在衔铁(2)的衔铁钻孔(11)中。4.按权利要求3所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述限压弹簧(13)朝着设计在衔铁(2)上的销钉止挡(16)、尤其是衔铁钻孔(11)内部的环形凸肩向销钉(12)加载弹簧力。5.按权利要求3或4所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述限压弹簧(13)布置在衔铁钻孔(11)内部。6.按权利要求5所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述限压弹簧(13)在背离销钉(12)的一侧支撑在支座元件(15)、尤其是套筒上，所述支座元件固定在衔铁(2)之中和/或之内，尤其是压入衔铁钻孔(11)中，通过支座元件在衔铁(2)内相对于销钉止挡(16)的轴向位置调节和/或能够调节限压弹簧(13)的预紧力。7.按权利要求1或2所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述销钉(12)和限压弹簧(13)布置在处于衔铁(2)与阀挺杆(8)之间的保持架中，以便限定限压弹簧(13)的最大长度，其中优选地，所述保持架在阀挺杆(8)处于关闭位置时至少区段性地、优选全部地沿轴向移动到阀芯内。8.按权利要求7所述的电磁阀(1)，其特征在于，所述限压弹簧(13)在背离销钉的一侧支撑在支座元件、尤其是套筒上，所述支座元件固定在保持架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：P范高尔，
申请(专利权)人：ETO电磁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE