[發(fā)明專利]用于防止電磁閥振動的結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN107816573A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭世權(quán);權(quán)富吉
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 陳鵬,李靜

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于防止振動和用于防止由振動引起的噪聲的結(jié)構(gòu)，所述振動可能由于在通過電磁閥將氫氣從燃料箱供給到電池組(stack，電池堆)的過程中定位在電磁閥中的柱塞的行為而在電磁閥中產(chǎn)生。

背景技術(shù)

燃料電池系統(tǒng)降低了從高壓燃料箱供給的氫氣的壓力并且將氫氣供給到電池組，并且氫氣供給管線中流動路徑的打開和關(guān)閉操作通常由電磁閥來執(zhí)行。

通常，電磁閥是通過使用電磁體沿預(yù)定方向傳遞物理力來改變閥筒與柱塞之間的入口或出口而打開或關(guān)閉流動路徑的裝置。電磁閥已廣泛用于各種工業(yè)領(lǐng)域，諸如電機和電子儀器。

執(zhí)行上述功能的電磁閥主要用來控制燃料的流動，即燃料電池系統(tǒng)的流動路徑中的氫氣的流動。通常，用于控制流體流動的電磁閥一般通過在柱塞通過復(fù)位彈簧的彈性力與柱塞的外周部分處的軛部緊密接觸時關(guān)閉流動路徑來阻斷氫氣的流動。

換言之，由于流體流動引起的力大于正常時的復(fù)位彈簧的彈性力，因此在柱塞關(guān)閉流動路徑的狀態(tài)下阻斷氫氣的流動。然而，當(dāng)向電磁閥的線圈施加電力時，柱塞通過磁力移動并且同時打開流動路徑。因此，柱塞與電磁閥座之間的部分打開并且引入流體(即，氫)。

換言之，當(dāng)向線圈施加電力時，在線圈中形成磁場，并且磁場在柱塞與閥座緊密接觸的狀態(tài)下升起柱塞，從而施加的力比復(fù)位彈簧的彈性力大。當(dāng)沒有電力施加到線圈時，柱塞通過復(fù)位彈簧的彈性力返回而與閥座緊密接觸。

芯設(shè)置在電磁閥中以用于執(zhí)行電磁操作，并且纏繞線圈的線軸安裝在芯內(nèi)，因此，當(dāng)向線圈施加電力時，定位在芯中的柱塞可移動。

然而，當(dāng)壓力為約9至20巴的高壓燃料以高速流入閥中時，閥沿豎直方向共振，這可能引起劇烈的振動和噪聲。由于該原因，存在的問題是，振動和噪聲對配備有燃料電池系統(tǒng)的車輛的降噪性質(zhì)具有嚴(yán)重不良影響，并且控制流動路徑中的燃料流速方面的性能劣化。

本背景技術(shù)章節(jié)中公開的上述信息僅用于增強對本發(fā)明的背景的理解，因此，其可包含不構(gòu)成在本國為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的上述問題并且提供一種這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，通過在電磁閥的驅(qū)動單元之間(即，在電磁閥中的柱塞與軛部之間)插入摩擦構(gòu)件來配置摩擦部件，并且摩擦構(gòu)件的一側(cè)可附接至柱塞或軛部。當(dāng)摩擦構(gòu)件和軛部彼此緊密接觸時，摩擦構(gòu)件可按壓軛部。當(dāng)摩擦構(gòu)件按壓軛部時，可增加柱塞與軛部之間的摩擦力。因此，本公開的目的是提供一種這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于通過在柱塞移動時在摩擦構(gòu)件與軛部之間產(chǎn)生摩擦而生成阻尼來減少電磁閥的振動和噪聲。

根據(jù)本公開的示例性實施例，公開了一種用于防止電磁閥的振動的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：柱塞，通過在所述電磁閥內(nèi)部移動來打開和關(guān)閉流動路徑；軛部，附接至閥芯的內(nèi)表面；以及摩擦構(gòu)件，在柱塞與軛部之間沿著柱塞的外周表面設(shè)置。定位在軛部與柱塞之間的摩擦構(gòu)件按壓軛部。

可在柱塞與軛部之間設(shè)置有多個摩擦構(gòu)件。

摩擦構(gòu)件還可包括一端開口的切口部分。當(dāng)切口部分的兩端彼此直接接觸時，摩擦構(gòu)件可沿向外方向產(chǎn)生彈性力。

摩擦構(gòu)件可附接至軛部的內(nèi)壁表面的一側(cè)并在柱塞移動時固定至軛部。

所述結(jié)構(gòu)還可包括形成在柱塞的外周表面上的槽。摩擦構(gòu)件固定至槽并與柱塞一起移動。

所述結(jié)構(gòu)還可包括貫穿地插入到柱塞中的彈簧。該彈簧沿從柱塞的內(nèi)部到軛部的方向上按壓摩擦構(gòu)件。

摩擦構(gòu)件的外徑和軛部的內(nèi)徑可彼此相等，或可具有預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的差值，使得當(dāng)摩擦構(gòu)件和軛部彼此配合時，摩擦構(gòu)件按壓軛部。

摩擦構(gòu)件可由非金屬材料制成。

非金屬材料可是選自實現(xiàn)固體潤滑的聚合物材料或塑料材料中的任何一種。

摩擦構(gòu)件可形成為厚度在0.1mm與10mm之間的薄膜。

根據(jù)本公開的用于防止電磁閥的振動的結(jié)構(gòu)，可在柱塞移動時更精確地控制柱塞的移動速度。

即使在這樣的配備有燃料電池系統(tǒng)的車輛的條件下，即在該車輛中，通過流動路徑中的閥的流體的流速快速地改變(諸如，突然的排放或燃料電池輸出的突然改變)，也可使由振動和閥自身的共振產(chǎn)生的閥的振動或與流體的相互作用所引起的噪聲最小化。

特別是，由于電磁閥中的摩擦力產(chǎn)生了阻尼，因此可防止閥的振動和噪聲，并且由于減少了已產(chǎn)生的振動和噪聲，因此可通過使對車輛的影響最小化來改善車輛的可市場性。

通過在柱塞在電磁閥內(nèi)部移動的同時控制柱塞與軛部之間的摩擦力，可防止柱塞卡在軛部中的卡住現(xiàn)象。