用於控制制動液壓的致動器及其電磁閥的製作方法
2023-05-01 23:22:11 4
專利名稱：用於控制制動液壓的致動器及其電磁閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛制動系統中用於控制制動液壓的致動器及其內部採用的電磁閥。
背景技術：
如圖6和7所示，車輛制動系統A中用於控制制動液壓的典型致動器A包括液壓單元1；安裝在所述液壓單元1一端的馬達單元2；以及安裝在所述液壓單元1的另一端的電子控制單元(ECU)3。
典型地，液壓單元1包括儲液器12、泵13、增壓控制閥20和減壓控制閥30，這些裝置全部安裝在鋁製外殼10內。外殼10形成有主缸口14和輪缸口15，後者與主缸14通過通道16連通，所述增壓控制閥30設置在所述通道16內。輪缸口15也通過通道17和通道18與儲液器12連通，所述減壓控制閥20設置在所述通道17內，所述泵13和增壓控制閥30設置在所述通道18內。這種配置示出於日本專利出版物2005-7955A。
液壓單元的控制閥20和30是電磁閥。典型地，如日本專利出版物2005-7995A的圖8和圖2所示，每個增壓控制閥30包括管狀磁軛31；容納在管狀磁軛31內的管狀線軸32；圍繞線軸32繞制的電流激勵線圈33；以及具有閥杆35的可移動芯部(柱塞)34，其通過引導件(閥殼)36軸向可移動地容納在線軸32內。閥體37設置在閥杆35的自由端處，並且通過芯部34移動到與閥座38的支座面38a接觸和從其上離開。在圖8中，附圖標記4表示端子，電流通過此端子供應至線圈33，39表示閥杆35的返回彈簧。
一般地，這種類型的致動器A包括8個或者更多個液壓控制閥V(電磁閥20和30)，它們布置在多行和多列內。為了有利於這種控制電磁閥20和30(其有時稱作「控制電磁閥V」或者「電磁閥V」)的安裝，如圖9所示，日本專利出版物09-118215A公開了一種布置，其中8個電磁閥的各個磁軛31是整體成形的(見該出版物的圖3)。磁軛31基本上為U形截面，並且布置在兩行內，使得每一行中的磁軛是另一行中的磁軛的鏡像，同時它們的開口面對另一行中的磁軛的開口。在(8個磁軛)中的每一個磁軛31上安裝有線圈33。
示於圖8的傳統電磁閥V具有管狀磁軛31(圓形截面)。多個這種電磁閥V，如圖10所示，以預定的間隔，安裝在外殼10內。
隨著今天車輛內採用的電子裝置數量的增加，亟需減小其內的單個部件的尺寸和成本，包括安裝在發動機倉內用於控制制動液壓的致動器A。尤其要求減小致動器A的高度H(見圖6)。
為了減小致動器A的高度H，在圖10的布置中，電磁閥V以更小的間隔沿致動器的高度H方向進行布置。但是，既使採用這種布置，通常也難於充分地減小致動器的高度。
發明內容
本發明的目的是減小用於控制制動液壓的致動器的尺寸，特別是高度。
根據本發明，該目的通過下述內容來實現，即，減小用於控制制動液壓的致動器的每個電磁閥的寬度以及在致動器內安裝多個這種電磁閥，使得每個電磁閥的寬度方向與致動器的一個方向(例如，高度方向)相符合，其中所述方向是需要減少制動器尺寸的方向。
根據本發明的電磁閥包括磁軛，其具有基本上U形的截面，這是以下述發現為基礎的，即具有U形截面的磁軛能夠實現預想的功能，即，形成磁路的功能。由於這種U形磁軛的寬度小於傳統管狀磁軛的外徑，所以根據本發明的電磁閥的寬度W1(圖4)小於包含管狀磁軛的傳統電磁閥。通過在用於控制制動液壓的致動器的外殼內布置多個這種電磁閥，使得各個電磁閥的寬度方向與致動器需要減小其尺寸的方向相符合，則可以在該方向上減小致動器的尺寸。
在這種布置中，每個凸緣優選地具有第一端部，其基本上沿著線圈繞組的圓形外圓周邊緣延伸，由此使得磁軛的凸緣的長度最小化，而且使得整個電磁閥在凸緣的寬度方向上尺寸最小化。
具體地說，根據本發明，提供了一種用於控制制動液壓的致動器的電磁閥，該電磁閥包括磁軛，所述磁軛包括一對平行的凸緣，其每一個具有第一和第二端部以及與凸緣的第二端部連接的垂直板，所述磁軛為基本上U形的截面；容納在所述磁軛內的線軸；圍繞該線軸繞制的電流激勵線圈，形成線圈繞組；設置在該線軸的內部的可移動芯部，從而可以沿該線軸的軸向移動；並且包括閥杆；設置在該閥杆的自由端的閥體；和具有支座面的閥座；該閥體配置成當所述可移動芯部沿所述線軸的軸向移動時，可以移動到與所述閥座的支座面接觸和從其上離開，所述凸緣的寬度大於所述線圈繞組的直徑並且小於所示線圈繞組的直徑與所述磁軛的兩倍厚度之和，優選地，小於所述線圈繞組的直徑與所述磁軛的厚度之和，每一個所述凸緣具有基本上沿著所述線圈繞組的外圓周邊緣延伸的第一端部，所述多個電磁閥配置成彼此獨立地、以成多行和多列的形式安裝在所述致動器的外殼內。
多個這種電磁閥安裝在用於控制制動液壓的致動器的外殼內，從而以與傳統致動器相同的方式布置成多行和多列。通過這樣布置電磁閥，使得其上的磁軛的凸緣的長度方向彼此符合，則可以使得致動器沿所述凸緣的長度方向的尺寸最小化。
例如，如果8個這種電磁閥安裝在用於控制制動液壓的致動器的外殼內，則它們可以布置成兩行，每一行包括8個電磁閥中的4個，同時每一行的4個電磁閥中位於該行的兩端的這兩個電磁閥每一個都定位成使得所述致動器上的所述磁軛的凸緣的第一端部面向該行中的其他三個電磁閥或者背向該行中的其他三個電磁閥。
通過如此布置電磁閥，使得他們的磁軛的凸緣的長度方向彼此符合，則電磁閥可以容易地安裝在外殼內。
電磁閥可以如此布置，使得他們的磁軛的凸緣的長度方向與致動器的寬度方向符合。
如果致動器內安裝有多於8個這種電磁閥(液壓控制閥)，則它們中的至少8個如上所述布置。
根據本發明的電磁閥較之傳統電磁閥寬度更小，因此佔用更小的安裝空間。通過在用於控制制動液壓的致動器內安裝多個這種電磁閥，也可以減小致動器的尺寸。
本發明的其他特徵和目的參照附圖並從以下的說明中將變得清楚明了，其中圖1是實現本發明的用於控制制動液壓的致動器的一部分的局部切割正視圖；圖2是圖1的致動器內的電磁閥的局部切割正視圖；圖3是圖2的電磁閥的透視圖；圖4是圖2的電磁閥的平面圖；圖5A-圖5H示出根據本發明的多個電磁閥在用於控制制動液壓的致動器內的不同布置；圖6是用於控制制動液壓的致動器的示意性透視圖；圖7是圖6的致動器的正視圖；圖8是用於控制制動液壓的致動器的增壓閥的局部切割正視圖；圖9是用於控制制動液壓的傳統致動器的局部分解透視圖；和圖10示出傳統電磁閥如何布置在用於控制制動液壓的致動器中。
具體實施例方式
圖1-圖4示出了實現本發明的用作增壓控制閥的電磁閥30，其包括，類似於傳統閥，磁軛31；容納在磁軛31內的線軸32；圍繞線軸32繞制的電流激勵線圈33；具有閥杆35的並且軸向可移動地容納在線軸32內的可移動芯部34；以及設置在閥杆35的自由端處的閥體37，其通過可移動芯部34被移動到與閥座38的支座面38a接觸和從其上離開(見圖2)。
在這些附圖中以及示出現有技術的附圖中，類似的元件由類似的附圖標記表示。圖2中的電磁閥進一步包括單向閥41；過濾器42；以及壓入閥殼36從而將過濾器42固定就位的環43。
在本實施例中，磁軛31和線圈33通過使前者沿後者滑動而可以從閥殼36上分開。更具體地說，包括磁軛31、線軸32和線圈33的線圈組件C1(見圖2)可與主體C2以相對於後者向上(在圖2中)滑動前者的方式(如圖9所示的方式)分離，主體C2包括固定於液壓單元的外殼10的閥殼36和帶有閥杆35的可移動芯部34。
與傳統磁軛不同，本實施例的磁軛31包括具有第一和第二端部的上下凸緣31a以及垂直板31b，凸緣31a的第二端通過所述垂直板結合在一起，並因此具有基本上U形的截面，同時凸緣31a的寬度W1(見圖4)大於線圈33繞組的外徑s並且小於線圈33繞組的外徑s與磁軛31的厚度t(參見圖3)之和(s＜W1＜s+t)
利用這種布置，電磁閥30的寬度等於凸緣31a的寬度W1。
在本實施例中，如圖3所示，下凸緣31a使其第一端31c基本上沿著線圈33繞組的圓形外圓周邊緣弧形彎曲。上凸緣31a使其第一端31c從線圈33繞組的外圓周邊緣略微徑向向內設置，設置的程度使得由磁軛和上凸緣形成的磁路能夠穩定地引導芯部34的移動。但是，可代替地是，下凸緣31可以使其第一端31c與上凸緣31a一樣略微向內設置，設置的程度是使得由磁軛和下凸緣形成的磁路能夠穩定地引導芯部34的移動。另外，上凸緣31a可以使其第一端31c與下凸緣31a一樣，基本上沿著線圈繞組的圓形外邊緣弧形彎曲。
利用這種布置，可以使得凸緣31a的長度W2(即，垂直於寬度W1的尺寸；見圖4)以及因此電磁閥30的長度最小化。
與線圈33連接的引線端子4延伸通過設置在上凸緣31a的第一端附近的線軸32的端子支撐件32a(見圖3)，並且從各個端子支撐件32a突起。每個引線端子4包括從端子支撐件32a向上突起(在圖1中)的第一部分；從所述第一部分的自由端向垂直板31b延伸的第二彎曲部分；以及從所述第二彎曲部分向上延伸的第三部分。
根據本發明的減壓控制閥29也基本上具有如上所述的增壓控制閥30的相同結構。
根據本發明的致動器包括電磁閥V，其包括多個上述的增壓閥30和多個上述減壓閥20，這些閥布置成多行多列，使得每個閥V的磁軛的寬度W1的方向與致動器希望減小其尺寸的方向相符，一般為圖6中致動器的高度H的方向。
例如，如果致動器包括8個這種電磁閥(控制閥)V，那麼它們可以如圖5A和5B所示布置。如果致動器包括10個這種電磁閥V，那麼它們可以如圖5C至5H所示布置。
利用這種布置，每個磁軛的凸緣31a的第一端的定向(凸緣31a的長度方向的定向)根據外殼10的結構進行確定。例如，在圖5A、5C、5D和5G所示的布置中，由4個電磁閥組成一行的兩行電磁閥中的每一側上的兩個電磁閥如此定向，即，它們的凸緣的第一端背向該行的另一側上的兩個電磁閥。在圖5B、5E、5F和5H所示的布置中，由4個電磁閥組成一行的兩行電磁閥中的每一側上的兩個電磁閥如此定向，即，它們的凸緣的第一端面向該行的另一側上的兩個電磁閥。
另外，每個電磁閥V的位置和定向優選地在考慮了外殼10的安裝表面(每幅圖的紙張表面)的形狀以後而確定。例如，如果需要在安裝表面的弧形彎曲部分附近安裝電磁閥V，則電磁閥V優選地如此定位和定向，即，其弧形彎曲部分與安裝表面的弧形彎曲部分並列設置(如圖5C和5E所示)。如果需要在安裝表面的角度部分附近安裝電磁閥V，則電磁閥V優選地如此定位和定向，即，其角度部分與安裝表面的角度部分並列設置(如圖5D和5F所示)。
在如圖5A至5H所示的實施例中，電磁閥V如此布置，即，每個電磁閥V的凸緣31a的寬度方向與(致動器A)外殼10的高度方向(圖6中的H)相符。這樣，如果每個電磁閥V的線圈33繞組的直徑相同，則根據本發明的致動器較之這種類型的傳統致動器而言具有更小的高度H。
如圖1和3所示，電磁閥V設置成面向電子控制單元(ECU)3的外殼5。ECU外殼5在與各個電磁閥V的引線端子4相應的位置處形成孔6。連接於用於電磁閥V的控制電路的匯流排7從每個孔6的內壁突出。
每個匯流排7從孔6的內壁P1點處突出，從電磁閥的軸向方向觀察(見圖4)，該點位於線圈組件C1的重心g和P3點之間，引線端子4對在P3點與線圈33相連接(在圖4中的重心g的左側)。
ECU外殼5通過樹脂模製形成，匯流排7插入其中。每個匯流排對7包括從P1點在垂直於線圈33繞組的軸線方向上延伸的第一部分；從所述第一部分的自由端沿線圈33繞組的軸線延伸的第二彎曲部分；以及從所述第二彎曲部分的自由端沿垂直於線圈33繞組的軸線方向朝向另一個匯流排7延伸的第三彎曲部分。如圖3所示，每個匯流排7的第三彎曲部分在P2點處固定在相應的引線端子4的第三部分並與其連接。
採用這種布置，從電磁閥V的軸向觀察(見圖4)，P2點設置於P1點和P3點之間。
如圖1所示，電磁閥V安裝在液壓單元的外殼10內，示出的閥V疊放在彼此之上。這樣，每個線圈組件C1以懸臂形式由匯流排7和引線端子4支撐，所述引線端子4在P2點固定於匯流排7。
一般說來，當每個線圈組件C1由線圈33的引線端子4對和在P2點連接於引線端子4的ECU的匯流排7對支撐時，如果P2點位於與線圈繞組的軸線平行的直線上並且通過線圈組件C1的重心g，則既使線圈組件C1相對於閥殼36移動(振動)，力矩也很少或者根本不會作用在連接點P2上。
另外，P3點和P1點之間的距離越大，則線圈組件C1的偏轉越大，該偏轉反過來又增加作用在引線端子4和匯流排7之間的連接點P2上的應力。因為連接點P2上的應力是由基於線圈組件C1的重量的力矩產生的，並且與P1點和P3點之間的距離成比例，則該距離優選地儘可能小，從而減小作用在接觸點P2上的力矩。
這樣，為了減小引線端子4和匯流排7之間的連接點P2上的由線圈組件C1偏轉產生的應力，從線圈33繞組的軸向觀察，匯流排7從ECU外殼15突出的P1點優選地定位於線圈組件C1的重心g和P3點之間，在P3點引線端子4從線圈33延伸。
在本實施例中，因為匯流排7和引線端子4連接在一起，並且每個線圈組件C1被支撐而滿足上送的全部要求，可以使得因線圈組件C1偏轉導致的連接點P2上的應力最小化。
當ECU外殼5安裝在液壓單元外殼10上時，形成在ECU外殼5的底面上的凸起5a(見圖3)靠接於各個電磁閥30(V)的磁軛31。電磁閥30(V)(線圈組件C1)因此牢固地夾在液壓單元外殼10和ECU外殼5之間，而且還額外地由凸起5a保持就位。這使得閥30(V)(線圈組件C1)的偏轉最小化。
如果減小致動器A的寬度WA(見圖6)是必要的，那麼每個電磁閥V如此布置，即，其凸緣31a的寬度W1的方向與致動器A的寬度WA的方向相符。
在不背離本發明的精神的條件下，可以對這些實施例進行各種改動和變形。例如，引線端子4和各個匯流排7之間的連接點P2可以設置在P1點和P3點之間。每個引線端子4的上述第二彎曲部分和/或第三彎曲部分可以省略。另外，每個匯流排7的上述第二彎曲部分可以省略。
如圖6和7所示，馬達單元2和ECU 3可以安裝在液壓單元外殼10的相對側。但是，可代替地是，馬達單元2和ECU 3可以安裝於液壓單元外殼10的相同側。另外，馬達單元2可以不安裝在液壓單元外殼10上，而是安裝在不同的構件上。
權利要求
1.一種用於控制制動液壓的致動器(A)的電磁閥，所述電磁閥包括磁軛(31)；容納在所述磁軛(31)中的線軸(32)；圍繞所述線軸(32)繞制的電流激勵線圈(33)，形成線圈繞組；設置在所述線軸(32)中從而可沿所述線軸(32)的軸線方向移動的可移動芯部(34)，該芯部包括閥杆(35)、設置在所述閥杆(35)自由端的閥體(37)和具有支座面(38a)的閥座(38)；所述閥體(37)配置成當所述可移動芯部(34)沿所述線軸的軸線方向移動時，移動到與所述閥座(38)的支座面(38a)接觸和從其上離開；多個所述電磁閥配置成彼此獨立地、成多行和多列地安裝在所述致動器(A)的外殼(10)內，其特徵在於，所述磁軛(31)包括一對平行的凸緣(31a)，每個凸緣具有第一和第二端部，以及與所述凸緣(31a)的所述第二端部連接的垂直板(31b)，所述磁軛(31)的橫截面基本上呈U形，所述凸緣(31a)的寬度(W1)大於所述線圈繞組的直徑(s)並且小於所述線圈繞組的直徑(s)與所述磁軛(31)的厚度(t)之和(s+t)，並且每個所述凸緣(31a)具有基本上沿著所述線圈繞組的外圓周邊緣延伸的所述第一端(31c)。
2.一種用於控制制動液壓的致動器，所述致動器包括外殼(10)和彼此獨立地安裝在所述外殼(10)內從而布置成多行和多列的多個電磁閥(30、20、V)，每個所述電磁閥(30、20、V)包括磁軛(31)；容納在所述磁軛(31)中的線軸(32)；圍繞所述線軸(32)繞制的電流激勵線圈(33)，形成線圈繞組；設置在所述線軸(32)中從而可沿所述線軸(32)的軸線方向移動的可移動芯部(34)，該芯部包括閥杆(35)、設置在所述閥杆(35)自由端的閥體(37)和具有支座面(38a)的閥座(38)；所述閥體(37)配置成當所述可移動芯部(34)沿所述線軸的軸線方向移動時，移動到與所述閥座(38)的支座面(38a)接觸和從其上離開；多個所述電磁閥配置成彼此獨立地、成多行和多列地安裝在所述致動器(A)的外殼(10)內，其特徵在於，所述磁軛(31)包括一對平行的凸緣(31a)，每個凸緣具有第一和第二端部，以及與所述凸緣(31a)的所述第二端部連接的垂直板(31b)，所述磁軛(31)的橫截面基本上呈U形，所述凸緣(31a)的寬度(W1)大於所述線圈繞組的直徑(s)並且小於所述線圈繞組的直徑(s)和所述磁軛(31)的厚度(t)之和(s+t)，並且每個所述凸緣(31a)具有基本上沿著所述線圈繞組的外圓周邊緣延伸的所述第一端(31c)；所述電磁閥(30、20、V)如此布置，即，其所述磁軛(31)的所述凸緣(31a)的長度方向彼此相符合。
3.如權利要求2所述的致動器，其中，所述凸緣的長度方向與所述致動器(A)的寬度方向(W)相符合。
4.如權利要求2所述的致動器，其中，存在布置成兩行的8個所述電磁閥(30、20、V)，每行包括所述8個電磁閥(30、20、V)的其中4個，每行的所述4個電磁閥(30、20、V)中的位於所述每行的兩端的兩個電磁閥的每個如此定位，即，其所述磁軛(31)的所述凸緣(31a)的所述第一端(31c)背向所述每行中的其他三個電磁閥。
5.如權利要求2所述的致動器，其中，存在布置成兩行的8個所述電磁閥(30、20、V)，每行包括所述8個電磁閥(30、20、V)的其中4個，每行的所述4個電磁閥(30、20、V)中的位於所述每行的兩端的兩個電磁閥的每個如此定位，即，其所述磁軛(31)的所述凸緣(31a)的所述第一端(31c)面向所述每行中的其他三個電磁閥。
全文摘要
本發明公開一種用於控制制動液壓的致動器的電磁閥，其包括外殼；具有整體閥杆並且軸向可滑動地容納在閥殼內的可移動芯部；以及閥體，其配置成當閥體移動時，該閥體移動到與閥座接觸或從其上離開。所述電磁閥還包括具有U形截面的磁軛。既使具有這種U形磁軛，也可以形成磁路。較之管狀磁軛，可以減小其寬度以及因此減小電磁閥的寬度，減小量等於管狀磁軛的厚度。這樣，通過如此在用於控制制動液壓的致動器內布置電磁閥，使得各個電磁閥的寬度方向與致動器的高度方向相符合，其中該方向是需要減小致動器的尺寸的方向，所以可以減小該方向的尺寸。磁軛的凸緣具有第一端部，其基本上沿線圈繞組的外圓周邊緣延伸，從而減小凸緣的長度以及因此減小電磁閥的長度。
文檔編號F16K31/06GK1962327SQ20061014357
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月9日 優先權日2005年11月11日
發明者柴田孝之, 矢內浩二, 藤田徹, 川端倫明 申請人:株式會社愛德克斯