单件式金属孔口管和包括单件式金属孔口管的电磁阀 【技术领域】
本发明涉及用于电磁阀的单件(整体)式金属孔口管以及包括单件式金属孔口管的电磁阀。
背景技术
电磁阀包括阀主体，该阀主体包含阀机构。阀机构调节在一个或多个进入端口和一个或多个出口端口之间的流体流动。因此，阀主体包括至少一个孔口，所述孔口被阀机构阻挡或不阻挡。电磁阀的阀机构包括电磁线圈和电枢。电枢响应电磁线圈的激励和去激励而运动。因此电枢可以选择性地接触和不阻挡孔口从而实现阀功能。
在现有技术的电磁阀中，阀可以包括接收电枢的管和孔口组件。孔口部件可以被固定于管或者成形为管的一部分。电枢可以在管和孔口组件中进行往复运动，其中在往复运动中电枢可以阻挡和不阻挡孔口。
现有技术的电磁阀可以使用两个独立部件来制成管和孔口组件。孔口部分可以包括铸造或机加工孔口部分。然而，最终得到的两件式管和孔口具有如下缺点，所述缺点包括：更多数量的部件、更多数量的组装步骤或过程、更昂贵部件以及在两件式管和孔口组件的接合处可能泄漏和/或断裂。现有技术的两件式管和孔口通常需要更重和/或更厚的材料，从而使得连接的组件足够牢固。
可替换地，现有技术的单件式管可以由塑料模制而成。最终得到的单件式管和孔口在接合处不会具有泄漏和/或断裂的可能。然而，最终得到的单件式塑料孔口管具有如下缺点，所述缺点例如包括管整体相对不耐用、脆性和柔软度增大以及温度能力减小且具有更小的温度范围。当使用塑料模制过程来成形两个部件时，与相应的金属管相比，壁厚通常更厚，从而由于具有更大的空气间隙而导致具有相对弱的磁性能。又一个缺点是模制过程会产生接缝或模制线，而该接缝或模制线必须被移除从而形成与孔口之间的满意密封。
【发明内容】
根据本发明提供一种在电磁阀中使用的单件式金属孔口管。该单件式金属孔口管包括金属管部分，该金属管部分包括近端和远端，且该远端适于延伸到电磁阀的电磁体的电磁孔内。单件式金属孔口管还包括在近端内形成的孔口端。该孔口端包括孔口，该孔口的直径小于金属管部分的管内直径D，并且金属管部分适于滑动地接收电磁阀的电枢的至少一部分。在工作中，电枢基本阻挡和不阻挡孔口。
根据本发明提供一种包括单件式金属孔口管的电磁阀。该电磁阀包括具有电磁孔的电磁线圈、位于所述电磁孔内且被构造成在电磁孔内基本往复运动的电枢、以及至少部分地位于电磁孔内的金属孔口管。孔口管包括：金属管部分，该金属管部分包括近端和远端，且该金属管部分被构造成滑动地接收电枢的至少一部分；以及，在所述近端内的孔口端。该孔口端包括孔口，该孔口的直径小于金属管部分的管内直径D，并且金属管部分滑动地接收电枢的至少一部分。在工作中，电枢基本阻挡和不阻挡孔口。
根据本发明提供一种形成用于电磁阀的单件式金属孔口管的方法。该方法包括提供具有近端和远端的金属管部分，以及在所述金属管部分的所述近端和远端中的至少一者中形成孔口端。孔口端包括孔口，该孔口的直径小于管的管内直径D，并且金属管部分适于滑动地接收电磁阀的电枢的至少一部分。在工作中，电枢基本阻挡和不阻挡孔口。
根据本发明提供形成用于电磁阀的单件式金属孔口管的方法。该方法包括：提供金属板坯并且深拉拔该金属板坯从而形成基本管状部分并且在基本管状部分内形成孔口端。该孔口端包括直径小于管的管内直径D的孔口并且金属管部分适于滑动地接收电磁阀的电枢的至少一部分。在工作中，电枢基本阻挡和不阻挡孔口。
本发明的各个方面
在孔口管的一个实施例中，孔口端包括金属管部分的已被变形成至少部分向内延伸的部分。
在孔口管的另一个实施例中，孔口端的至少一部分朝向远端卷回。
在孔口管的再一个实施例中，孔口端包括基本平坦的环形表面。
在孔口管的再一个实施例中，孔口端为基本圆头(圆角的)。
在孔口管的再一个实施例中，孔口端被压制到孔口管内。
在孔口管地再一个实施例中，孔口端被轧入孔口管内。
在孔口管的再一个实施例中，孔口端被深拉拔到孔口管内。
在孔口管的再一个实施例中，孔口管还包括在孔口管内形成的一个或多个侧端口。
在电磁阀的一个实施例中，孔口管装配在电枢之上并且延伸到电磁孔内。
在电磁阀的另一个实施例中，孔口端包括金属管部分的已被变形成至少部分向内延伸的部分。
在电磁阀的再一个实施例中，孔口端的至少一部分朝向远端卷回。
在电磁阀的又一个实施例中，孔口端包括基本平坦的环形表面。
在电磁阀的再一个实施例中，孔口端为基本圆头。
在电磁阀的再一个实施例中，孔口端被压制到孔口管内。
在电磁阀的再一个实施例中，孔口端被轧入孔口管内。
在电磁阀的再一个实施例中，孔口端被深拉拔到孔口管内。
在电磁阀的再一个实施例中，电磁阀还包括固定于电枢的电枢末端，且该电枢末端由至少部分可压缩的材料形成。
在电磁阀的再一个实施例中，电磁阀还包括在孔口管内形成的一个或多个侧端口。
在方法的一个实施例中，孔口端包括金属管部分的已被变形成至少部分向内延伸的部分。
在方法的另一个实施例中，孔口端的至少一部分朝向远端卷回。
在方法的又一个实施例中，孔口端包括基本平坦的环形表面。
在方法的再一个实施例中，孔口端为基本圆头。
在方法的再一个实施例中，所述形成包括将孔口端压制到金属管部分内。
在方法的再一个实施例中，所述形成包括将孔口端轧入金属管部分内。
在方法的再一个实施例中，所述形成包括将孔口端深拉拔到金属管部分内。
【附图说明】
在所有附图中相同附图标记代表相同元件。应该理解附图没有必要成比例绘制。
图1是根据本发明的实施例的电磁阀的横截面示意图。
图2示出了根据本发明的实施例的孔口管。
图3示出了根据本发明的实施例的所述孔口管。
图4示出了根据本发明的实施例的所述孔口管。
图5示出了根据本发明的实施例的所述电磁阀的一部分。
【具体实施方式】
图1-5以及下面的说明描述了具体示例以便教导本领域的技术人员怎样产生并使用本发明的最佳模式。为了讲授本发明的原理，简化或省略了一些常规方面。本领域的技术人员将从这些示例中意识到落入本发明范围的各种变型。本领域的技术人员将意识到下述特征可以以各种方式结合从而形成本发明的多种变型。因此，本发明不被限于下述具体示例，而是仅被权利要求及其等价物所限定。
图1是根据本发明的实施例的电磁阀100的横截面视图。电磁阀100包括阀主体101和电磁体102。电磁体102包括电磁线圈106、部分或全部延伸通过线圈106的电磁孔103、在电磁孔103内基本固定的芯体104、在电磁孔103内的活动电枢105、以及位于芯体104和电枢105之间的偏压装置108。芯体104可以在孔103内被固定就位。电枢105可以在电磁孔103内基本往复运动。偏压装置108驱使电枢105向下、背离芯体104。
电磁阀100还包括单件式金属孔口管130。单件式金属孔口管130可以包括管状部分131和孔口端132(参见图2)。在一些实施例中，单件式金属孔口管130是基本圆筒形的。然而，应该理解，可替换地，单件式金属孔口管130可以具有其它形状，例如包括正方形或矩形横截面形状。单件式金属孔口管130包括作为孔口端132的一部分而形成的整体孔口133。在本发明的一些实施例中，电枢105位于单件式金属孔口管130内并在该单件式金属孔口管130内运动。
上密封件115和下密封件116位于电磁孔103内(也参见图5)。上密封件可以将孔口管130密封于电磁孔103。下密封件116位于单件式金属孔口管130和电磁孔103的孔端127之间。至少一个端口117连通于电磁孔103。电枢105的运动可以调节流体流进或流出单件式金属孔口管130的孔口133的通路。此外，电枢105的运动可以调节流体流进或流出所述至少一个端口117的通路。
电磁阀100可以包括任意形式的电磁阀。例如，电磁阀100可以包括被电枢105阻挡和不阻挡的两个端口。可替换地，电磁阀100可以包括三个端口，其中电枢105的运动因此可以在两个输入或输出端口之间选择从而与端口117连通。
在一些实施例中，单件式金属孔口管130可以包括在管状部分131内的一个或多个侧端口138(参见图2-5)。在孔口管130内可以切割、冲压、拉拔或以其他方式形成一个或多个侧端口138。不阻挡孔口133可以允许流体流动通过所述一个或多个侧端口138。可替换地或附加地，电枢105可以包括一个或多个端口或通路(未示出)，其中不阻挡孔口133会允许这些电枢端口或通路引导流体流动。
在一些实施例中，电枢105包括电枢末端111。该电枢末端111可以由任意形式的至少部分柔软或至少部分可压缩的材料制成，其中当所述电枢末端111接触孔口管的孔口端132时其可以至少稍微变形。因此，电枢末端111符合孔口端132并且与孔口端132形成基本不透流体的密封，从而阻挡整体孔口133。
当电枢被偏压装置108向下驱使而接触孔口133时，则通过端口117的流体流动被阻挡。当线圈106不被激励时，则偏压装置108驱使电枢105向下并与孔口133基本密封接触。然而，当线圈106被激励时，由线圈106产生的磁场将电枢105向上拉动，从而不阻挡孔口133。当线圈106不被激励时，偏压装置108驱使电枢105基本完全向下并且与孔口管130的孔口端132接触，从而阻挡孔口133。
单件式金属孔口管130可以以任意方式形成。在一个实施例中，孔口端132被压制到管部分131内(参见图2)从而使孔口端132成形。该压制可以将孔口端132形成为任意所需形状。在一些实施例中，该压制可以包括在金属管部分131的近端140之上轧制或卷边。该形成可以使金属管部分131的一部分变形从而至少部分向内延伸。该形成可以使孔口端142的至少一部分朝向远端142卷回。
在一些实施例中，所述压制可以包括深拉拔所述单件式金属孔口管130。深拉拔金属成形类似于金属冲压。深拉拔包括如下成形过程，其中仅在一步内在一种造型或模子上拉拔工件。深拉拔通常一次完成，而不是连续改变造型或模子。
在一些实施例中，在造型或模子上拉拔金属板坯。通过压制金属板坯而制造孔口管，可以产生平滑无缺陷边缘，这在电磁阀中是重要的。可替换地，可以在造型或模子上拉拔金属管部分。
深拉拔不需要连续成形操作和连续尺寸的造型或坯。因此，由于其快速压制周期时间，深拉拔是流行的。可以使用很少的操作来制造复杂轴向对称几何结构。在高产量时深拉拔金属成形是特别有经济效益的，因为减小的工艺成本显著地降低了单件成本。对于小产量，因为其工具构造成本被减小所以该工艺可以比逐级模压更具有经济效益。从功能观点来看，深拉拔金属成形可以产生高强度且轻质的部件并且可以产生某些其它制造工艺不能获得的几何形状。
图2示出了根据本发明的实施例的孔口管130。这幅图的一部分被切除从而示出孔口端132的细节。在这个实施例中，孔口管130包括管状部分131，该管状部分131包括近端140和远端142。在管状部分131的近端内形成孔口端132。然而，可以理解的是，根据需要，可替换地，孔口端132可以形成在孔口管130的远端142内或两端内。
在所示实施例中，孔口端132的至少一部分被成形为朝向远端142卷回。在所示实施例中，孔口端132包括基本平坦环形表面135。环形表面135可以接触并基本装配于一些形式的密封件或其他表面。
对于不同尺寸的电磁阀可以改变管直径D、管壁厚度T以及管长度L。孔口细节(即孔口直径O、边缘半径R以及横截面轮廓)可以改变以适合不同流动和密封特征。
图3示出了根据本发明的实施例的孔口管130。这幅图的一部分被切除从而示出孔口端132的细节。在这个实施例中，孔口端132包括基本圆头部分136。该圆头部分136可以装配于相应密封件或表面。
图4示出了根据本发明的实施例的孔口管130。这幅图的一部分被切除从而示出孔口端132的细节。在这个实施例中，孔口端132形成基本平坦、径向向内的表面137。该表面137可以不是朝向远端142略微卷回的。该表面137可以装配于相应密封件或表面。
图5示出了根据本发明的实施例的电磁阀100的一部分。这幅图示出了孔口管130内的至少一个侧端口138。流过该侧端口138的流体可以进一步流经电磁孔103内的相应端口113。
上密封件115将孔口管130密封于电磁孔103的内侧。下密封件116将孔口管130的孔口端132密封于电磁孔103的孔端127。
这个实施例包括在孔口管130内形成的颈缩孔口端132。该颈缩孔口端132有助于通过密封件115和116组装孔口管130。此外，电枢105也可以是颈缩的从而允许流体在孔口133和侧孔口138之间行进。
现有技术的电磁阀可以使用两个独立部件来制造管和孔口组件。然而，最终得到的两件式管和孔口具有如下弊端，包括更多数量的部件、更多数量的组装步骤或过程、更昂贵部件以及在两件式管和孔口组件的接合处可能泄漏和/或断裂。现有技术的两件式管和孔口通常需要更重和/或更厚的材料，从而使得连接的组件足够牢固。
可替换地，现有技术的单件式管由塑料模制而成。最终得到的单件式管和孔口在接合处可以没有泄漏和/或断裂。然而，最终得到的单件式塑料孔口管具有如下弊端，例如包括管整体相对不耐用、脆性和柔软度增大以及温度能力减小且具有更小的温度范围。当使用塑料模制过程来形成两个部件时，与相应的金属管相比，壁厚通常更厚，从而由于具有更大的空气间隙而导致具有相对弱的磁性能。又一个缺点是模制过程会产生接缝或模制线，而该接缝或模制线必须被移除从而可以形成与孔口之间的满意密封。
可以根据任意实施例来应用根据本发明的电磁阀，从而根据需要提供多种优点。单件式金属管和孔口可以快速、容易且经济地成形。单件式金属管和孔口可以容易地实现所需的制造公差。根据本发明的单件式金属管和孔口比两件式孔口需要更少的制造步骤。例如，单件式金属管和孔口不需要连接或粘结工序。因此，单件式金属管和孔口不易于泄漏、断裂或以其它方式失效。此外，单件式金属管和孔口成本更低。此外，单件式金属管和孔口需要更少的组装时间。
通过压制板状金属来制造孔口造型，可以产生平滑、无缺陷的孔口边缘和/或表面。对于电磁阀内的适当密封而言平滑孔口边缘和/或表面是重要的。