一种电磁阀的制作方法

[0001]
本实用新型涉及流体控制领域，特别涉及一种电磁阀。


背景技术：

[0002]
在流体控制领域中，电磁阀作为控制流路导通与否的控制部件，电磁阀包括静铁芯与动铁芯，电磁阀通电时，动铁芯会受到电磁力作用向静铁芯移动并最终与静铁芯碰撞形成冲击。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是提供一种电磁阀，有利于减小动铁芯与静铁芯吸合过程中产生的碰撞冲击。
[0004]
一种电磁阀，包括铁芯组件和弹性元件，所述铁芯组件包括静铁芯和动铁芯，沿所述铁芯组件的轴向，所述弹性元件分别与所述静铁芯和所述动铁芯抵接；所述弹性元件包括第一弹性部和第二弹性部，所述第一弹性部和所述第二弹性部为一整体件；所述弹性元件包括第一抵接部、第二抵接部和第三抵接部，所述第一弹性部自所述第二抵接部延伸至所述第一抵接部，所述第二弹性部自所述第二抵接部延伸至所述第三抵接部，所述静铁芯和所述动铁芯的其中之一与所述第二抵接部抵接；
[0005]
所述动铁芯位于第一位置时，所述第三抵接部位于所述第一抵接部和所述第二抵接部之间，所述静铁芯和所述动铁芯的其中另一个与所述第一抵接部抵接；所述动铁芯位于第二位置时，所述静铁芯和所述动铁芯的其中另一个与所述第一抵接部、所述第三抵接部抵接。
[0006]
电磁阀包括弹性元件，弹性元件包括第一抵接部、第二抵接部和第三抵接部，电磁阀未通电时，动铁芯位于第一位置，此时第一抵接部和第二抵接部抵接于铁芯组件，弹性元件只有一部分处于压缩状态，动铁芯所受到弹力较小，避免了电磁阀的开阀动作性受到影响；电磁阀通电后，动铁芯受到电磁力的作用向静铁芯方向移动，随着动铁芯和静铁芯之间的轴向距离减小，第一抵接部、第二抵接部和第三抵接部均抵接于铁芯组件，弹性元件的第一弹性部和第二弹性部均处于压缩状态，弹性元件产生的弹力逐渐变大，使动铁芯移动速度降低，有利于减小动铁芯与静铁芯碰撞形成的冲击。此外，第一弹性部与第二弹性部为一整体件，有利于防止第一弹性部与第二弹性部在电磁阀工作过程中出现错位，提高电磁阀工作的稳定性。
附图说明
[0007]
图1是本实用新型一个技术方案的电磁阀的剖视示意图；
[0008]
图2是弹性元件的第一实施方式的三种状态的立体结构示意图；
[0009]
图3是图1所示电磁阀的第一实施方式断电时的局部的剖视示意图；
[0010]
图4是图1所示电磁阀的第一实施方式通电时的局部的剖视示意图；
[0011]
图5是弹性元件的第一实施方式的立体结构示意图；
[0012]
图6是弹性元件的第二实施方式的立体结构示意图；
[0013]
图7是图1所示电磁阀的第二实施方式断电时的剖视示意图；
[0014]
图8是图4中a部的第一实施方式的局部结构放大示意图；
[0015]
图9是图4中a部的第二实施方式的局部结构放大示意图；
[0016]
图10是图1所示电磁阀的第三实施方式断电时的剖视示意图；
具体实施方式
[0017]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明，本技术方案主要涉及电磁阀的控制及动作相关部分。
[0018]
在以下的实施方式说明中，为了便于理解，适当地使用表示方向的用语(例如“上方”、“下方”等)，定义电磁阀开阀方向为上方。
[0019]
结合图1，电磁阀100包括阀体1、线圈组件2、阀组件3、铁芯组件 4，其中，至少部分阀组件3位于阀体1所形成的腔，至少部分铁芯组件4 位于阀组件3所形成的腔，线圈组件2套设于部分阀组件3以及部分铁芯组件4的外周，线圈组件2与阀体1相对限位。具体地，阀组件3包括阀座31、阀芯32和套管部33，其中，套管部33与阀座31固定连接，在本实施方式，套管部33位于阀座31的上方，套管部33与阀座31一体设置；阀体1具有容纳至少部分阀座31的容纳腔14，阀座31与容纳腔14的壁相对限位连接，连接方式可以是焊接或螺纹连接，在本实施方式，阀座31 的外壁与容纳腔14的壁螺纹连接。电磁阀100包括阀腔311，形成阀腔311 的壁包括阀体1的壁以及阀座31的壁，阀芯32位于阀腔311并能够在阀腔311内动作。铁芯组件4包括静铁芯41和动铁芯42，沿所述铁芯组件的轴向，动铁芯42比静铁芯41靠近阀芯32，或者说，动铁芯42位于静铁芯41的下方，至少部分静铁芯41位于套管部33内并与套管部33的内壁固定，至少部分动铁芯42能够在套管部33内沿套管部33的轴向动作，部分动铁芯42也能够在阀腔311内沿套管部33的轴向动作。线圈组件2 包括线圈部21和导磁体22，线圈部21和导磁体22卡接，线圈部21与导磁体22均设有相应的贯通孔，并且线圈部21的贯通孔与导磁体22的贯通孔同轴设置，至少部分阀组件3与部分铁芯组件4位于线圈部21和导磁体 22的贯通孔内。电磁阀100还包括螺钉23、垫块24，在一种具体的实施方式，线圈组件2的一端与阀体1接触，线圈组件2的另一端通过螺钉23、垫块24与铁芯组件4限位，进而使得线圈组件2与阀体1相对限位。阀体 1成形有第一通道11、第二通道12、阀口13，第一通道11与阀腔14连通，阀口13能够与阀腔14连通，阀口13与第二通道12连通，工作介质能够从第一通道11进入阀腔14，而后经阀口13进入第二通道12。电磁阀100 通电或断电时，动铁芯42能够带动阀芯32在阀腔311内沿套管部33的轴向运动从而打开或关闭阀口13，以使电磁阀100打开或关闭。
[0020]
结合图1，电磁阀100还包括弹性元件5，沿铁芯组件4的轴向，至少部分弹性元件5设置于静铁芯41和动铁芯42之间，弹性元件5的一端与静铁芯41抵接，弹性元件5的另一端与动铁芯42抵接，具体地，电磁阀具有第一凹部420，在本实施方式，第一凹部420成形于动铁芯42，沿动铁芯42的轴向，第一凹部420在动铁芯42靠近静铁芯41侧的壁具有开口，部分弹性元件5设置于第一凹部420内，这样，有利于节省空间从而避免了电磁阀100结构的大型化，同时设置第一凹部420有利于弹性元件5径向定位，此时弹性元件5的一端与静铁芯41抵
接，弹性元件5的另一端与第一凹部420的底壁抵接。当然，在其他实施方式，第一凹部420也可以成形于静铁芯41，沿静铁芯41的轴向，第一凹部420在静铁芯41靠近动铁芯42侧的壁具有开口；或者，第一凹部420成形于静铁芯41和动铁芯 42，沿铁芯组件4的轴向，第一凹部420在动铁芯42靠近静铁芯41侧的壁和静铁芯41靠近动铁芯42侧的壁均具有开口，不再详细描述。
[0021]
结合图2，弹性元件5包括第一弹性部51和第二弹性部52，第一弹性部51与第二弹性部52为一整体件。具体地，弹性元件5包括第一抵接部 501、第二抵接部502和第三抵接部503，第一弹性部51自第二抵接部502 延伸至第一抵接部501，第二弹性部52自第二抵接部502延伸至第三抵接部503。沿弹性元件5的轴向，第一抵接部501位于弹性元件5的一端，第二抵接部502位于弹性元件5的另一端，在自然状态或半压缩状态下，第三抵接部503位于第一抵接部501和第二抵接部502之间，在完全压缩状态下，第三抵接部503与第一抵接部501位于同一高度。第一弹性部51 与第二弹性部52为螺旋弹簧，螺旋弹簧的弹簧常数由弹簧的有效圈数、弹簧平均直径以及弹簧线圈直径规定，因此，弹性元件5为螺旋弹簧结构有利于调节第一弹性部51和第二弹性部52各自的弹簧常数。在本实施方式，弹性元件5由一根弹簧丝卷绕形成，在制作过程中，弹簧丝先卷绕形成第一弹性部51和第二弹性部52的其中之一，再卷绕形成另一个，这样，第一弹性部51和第二弹性部52形成一整体件；在其他实施方式，弹性元件 5由两根弹簧丝卷绕形成，其中一根弹簧丝卷绕形成第一弹性部51，另一根弹簧丝卷绕形成第二弹性部52，第一弹性部51和第二弹性部52通过焊接形成一整体件，这样，有利于进一步调节第一弹性部51和第二弹性部 52各自的弹簧常数。
[0022]
第一弹性部51与第二弹性部52为一整体件，有利于第一弹性部51 和第二弹性部52相对位置固定，防止了第一弹性部51和第二弹性部52 在运动过程中出现错位，同时使弹性元件5结构简单，便于安装，有利于提高电磁阀工作的稳定性。
[0023]
结合图3和图4，电磁阀100未通电时，动铁芯42受到弹性元件5的弹力以及动铁芯42自身重力，动铁芯42向下移动并带动阀芯32抵接阀口 13，此时动铁芯42位于第一位置，电磁阀100关闭；电磁阀100通电后，动铁芯42受到电磁力作用向静铁芯41方向移动，阀芯32受流体压力作用向上移动并离开阀口13，动铁芯42与静铁芯41形成接触并保持稳定，此时动铁芯42位于第二位置，电磁阀100打开。
[0024]
动铁芯42位于第一位置时，弹性元件5处于第一压缩状态，第一压缩状态可以是半压缩状态，此时，第一抵接部501与静铁芯41和动铁芯42 的其中之一抵接，第二抵接部502则与另一个抵接，第三抵接部503位于第一抵接部501和第二抵接部502之间，请参阅图3；动铁芯42位于第二位置时，弹性元件5处于第二压缩状态，第二压缩状态可以是完全压缩状态，此时，第一抵接部501与第三抵接部503同时抵接于静铁芯41和动铁芯42的其中之一，第二抵接部502则与另一个抵接，请参阅图4。
[0025]
结合图5，第一弹性部51包括第一端部511和第二端部512，第二弹性部52包括第三端部521和第四端部522，具体地，沿弹性元件5的轴向，第一端部511位于第一弹性部51的一端，第二端部512设置于第一弹性部 51的另一端，第三端部521位于第二弹性部52的一端，第四端部522设置于第二弹性部52的另一端，其中，第一抵接部501包括第一端部511，第二抵接部502包括第二端部512和第四端部522，第三抵接部503包括第三端部521。沿弹性元件5的轴向，第二端部512与第四端部522位于同一水平高度，第二端部512与第四端部522固定
连接，这样，有利于第一弹性部51与第二弹性部52连接为一个整体。
[0026]
在本实施方式，第一弹性部51的弹簧内径大于第二弹性部52的弹簧外径，沿弹性元件5的径向，第二弹性部52位于第一弹性部51的内侧，或者说，第一弹性部51套设于第二弹性部52的外周，请参阅图6。当然，在其他实施方式，第一弹性部51的弹簧内径也可以小于第二弹性部52的弹簧外径，沿弹性元件5的径向，第一弹性部51位于第二弹性部52的内侧，或者说，第二弹性部52套设于第一弹性部51的外周，请参阅图6；在又一实施方式，沿弹性元件5的径向，第一弹性部51与第二弹性部52 均位于对方的外侧，或者说，第一弹性部51与第二弹性部52并列设置，不再详细描述。
[0027]
结合图5、图6，沿弹性元件5的轴向，第一端部511和第二端部512 之间的距离l1为第一弹性部51的轴向长度，第三端部521与第四端部522 之间的距离l2为第二弹性部52的轴向长度，弹性元件5在自然状态下，第一弹性部51的轴向长度l1大于第二弹性部52的轴向长度l2。此外，弹性元件5在任意状态下，其第一弹性部51的长度l1以及第二弹性部52 的长度l2均大于等于第一凹部420的轴向深度h，或者说，第一抵接部 501与第二抵接部502之间的距离和第三抵接部503与第二抵接部502之间的距离均大于等于容纳腔420的轴向深度h，请参阅图3，这样，在电磁阀100的工作过程中，有利于弹性元件5的第一抵接部501、第二抵接部502和第三抵接部503能抵接静铁芯41与动铁芯42，从而对其施加弹力作用。
[0028]
在一种实施方式，结合图1、图3、图4和图5，第一弹性部51套设于第二弹性部52的外周。当电磁阀100未通电时，动铁芯42位于第一位置，第一抵接部501与静铁芯41的下壁抵接，第二抵接部502与第一凹部 420的底壁抵接，第三抵接部503位于第一抵接部501与第二抵接部502 之间，此时，由于第二弹性部52的长度比第一弹性部51的长度短，弹性元件5的第三抵接部503与静铁芯41不接触，第二弹性部52未产生弹性形变，动铁芯42没有受到第二弹性部52的弹力作用，弹性元件5通过第一弹性部51提供的弹力作用于第一凹部420的底部端面，使动铁芯42将阀芯32推向阀口13，阀芯32关闭阀口13，电磁阀100处于关闭状态。
[0029]
当电磁阀100通电后，线圈组件2通过静铁芯41产生电磁力吸引动铁芯42，动铁芯42受到电磁阀力作用，沿铁芯组件4的轴线方向，朝向静铁芯41移动，由于第二弹性部52的长度l2比第一弹性部51的长度l1 短，因此动铁芯42开始移动时，第二弹性部52与静铁芯41不接触，第二弹性部52未产生弹性形变，因此第二弹性部52不影响动铁芯42的开阀动作性，此时，动铁芯42受到的电磁力大于第一弹性部51的弹力反作用力，动铁芯42移动速度增加。当动铁芯42移动一段距离后，由于第二弹性部 52的长度l2在自然状态下大于第一凹部420的轴向深度h，因此第二弹性部52的第三端部521比动铁芯42先抵接静铁芯41的下壁，此时动铁芯 42位于第二位置，第一抵接部501和第三抵接部503同时抵接静铁芯41 的下壁，第二抵接部502抵接第一凹部420的底壁，使得第一弹性部51 和第二弹性部52均产生弹性形变，此时，第一弹性部51和第二弹性部52 的弹力同时作用于动铁芯42，随着动铁芯42的移动，动铁芯42所克服的弹力作用增加，在动铁芯42与静铁芯41吸合碰撞之前，动铁芯42受到的电磁力小于第一弹性部51和第二弹性部52共同的弹力反作用力，动铁芯 42移动速度降低，从而减小了动铁芯42与静铁芯41吸合碰撞时形成的冲击，降低了碰撞时产生的噪音。
[0030]
在另一种实施方式，结合图7，与第一种实施方式的主要区别在于：在动铁芯42位于第一位置时，第一抵接部501与第一凹部420的底壁抵接，第二抵接部502与静铁芯41的下壁抵接，这样，弹性元件5的安装位置灵活。
[0031]
结合图8，在动铁芯42位于第二位置时，静铁芯41与动铁芯42吸合后形成接触，在动铁芯42向静铁芯41吸合移动过程中，第一弹性部51 和第二弹性部52对动铁芯52施加的弹力抵消部分动铁芯52所受的电磁力，以降低动铁芯42的移动速度，从而减小动铁芯42与静铁芯41吸合碰撞形成的冲击，降低了电磁阀的工作噪音。在其他实施方式，结合图9，在动铁芯42位于第二位置时，静铁芯41与动铁芯42吸合后也可以未形成接触，通过调节第一弹性部51和第二弹性部52的结构参数以增大弹性元件5的整体弹性系数，使得动铁芯42向静铁芯41吸合移动过程中，第一弹性部 51和第二弹性部52的对动铁芯52施加的弹力能够平衡动铁芯42所受的电磁力，最终动铁芯42在未接触静铁芯41的状态下保持稳定，动铁芯42 与静铁芯41在吸合后形成第一间隙402，有利于进一步减小冲击。此外，电磁阀100通电后，第一间隙402有利于提高电磁阀100的保持电压，使电磁阀100无需完全断电即可复位，有利于降低功耗。
[0032]
在其他实施方式，结合图10，电磁阀包括第一凸部421，第一凸部421 位于铁芯组件4，在本实施方式，第一凸部421成形于动铁芯42，沿动铁芯42的轴向，第一凸部421位于动铁芯42朝向静铁芯41侧的表面且凸向静铁芯41，弹性元件5在安装时，第二弹性部52套设于第一凸部421，有利于提高弹性元件5的径向定位效果，从而稳定电磁阀100的使用性能，请参阅图10。当然，在其他实施方式，第一凸部421也可以成形于静铁芯 41，沿静铁芯41的轴向，第一凸部421位于静铁芯41朝向动铁芯42侧的表面且凸向动铁芯42；或者，第一凸部421也可以成形于静铁芯41和动铁芯42，沿铁芯组件4的轴向，第一凸部421位于动铁芯42朝向静铁芯 41侧的表面且凸向静铁芯41，并且，第一凸部421位于静铁芯41朝向动铁芯42侧的表面且凸向动铁芯42，不再详细描述。
[0033]
电磁阀100通过设置弹性元件5具有如下优点：弹性元件5的第一弹性部51和第二弹性部52为一整体件，有利于增加弹性元件5整体的弹性系数，进而提高动铁芯42动作过程中受到的弹力反作用，以减少动铁芯 42与静铁芯41吸合时形成的冲击。第二弹性部52设置于第一弹性部51 的径向内侧，这样不改变电磁阀100的内部结构，有利于节省电磁阀100 的内部空间，避免了因增设缓冲机构而使电磁阀100结构的大型化。第一弹性部51与第二弹性部52具有长度差，使弹性元件5对铁芯组件4的施力具有一个动态过程，避免了弹性元件4产生过大的弹力而使电磁阀100 的开阀动作性受到影响。
[0034]
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明记载的范围。
[0035]
以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。