CN106032852B - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁阀，包括设有第一、二通道的阀体；连接至阀体的中空线架；绕组，缠绕于所述线架上；定子，可动地安装于所述线架通孔的一端，定子设有第三通道；动子，可动地安装于线架通孔的另一端，动子内设通孔，一对塞子分别装设于动子内通孔的两端；磁回路机构，固定至所述定子和线架；弹性回复元件。绕组通电时，动子被吸引至定子侧而使得其中一活塞封闭定子的第三通道，阀体的第一、二通道通过线架内的通孔连通；绕组断电时，动子在弹性回复元件的作用下运动至远离定子侧而使得另一活塞封闭阀体的第一通道，阀体的第二通道与定子的第三通道连通。弹性垫圈设置于定子与磁回路机构之间从而可避免动、定子碰撞时产生较大冲击，从源头降低震动和噪音。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种电磁阀。

背景技术

电磁阀已广泛应用于医疗设备如按摩装置中。美国专利第5,992,461号公开了一种现有的电磁阀，该电磁阀包括阀体和电磁体，阀体设有两个接口，电磁体包括U形导磁体、设内孔的线架、绕设于线架上的绕组、设于线架内孔一端的定子及设于线架内孔另一端的中空活塞，所述定子设第三接口，活塞内设一对塞子和位于塞子之间的内弹簧。一外弹簧设置于活塞与定子之间。绕组通电时，活塞被磁化而被定子的吸力所吸引，活塞末端的塞子关闭定子上的第三接口，阀体上的两接口相互连通。绕组断电后，活塞在外弹簧的回复力作用下被退回至原来位置从而关闭阀体上的第一接口，阀体的第二接口与定子上的第三接口连通。

在上述电磁阀中，定子与U形导磁体之间为刚性接触，当动子在磁吸力作用下向定子运动时，两者接触瞬间产生较大的冲击和震动，震动容易传递至线架和U形导磁体，从而产生较大的噪音。

有鉴于此，本发明旨在提供一种新型的能从源头降低震动和噪音的电磁阀。

发明内容

本发明提供一种电磁阀，包括：

阀体，包括相互分离的第一通道和第二通道；

线架，包括主体部、从主体部延伸的连接部及从连接部的远离主体部的一端延伸的安装部，一轴向通孔贯穿所述线架的主体部、连接部和安装部，所述线架安装部连接至阀体；

绕组，所述绕组缠绕于所述线架的主体部上；

定子，可动地安装于所述线架通孔的一端，所述定子设有第三通道；

动子，可动地安装于所述线架通孔的另一端；

磁回路机构，固定至所述线架的连接部，

一弹性垫圈设置于所述定子与磁回路机构之间从而使得定子可沿轴向偏移，

弹性回复元件，设置于所述定子和动子之间，用于促使所述动子从工作状态回复至初始状态，处于工作状态时，绕组通电，所述动子被吸引至定子侧从而使得动子封闭定子的第三通道，阀体的第一、二通道通过线架内的通孔连通；处于初始状态时，绕组断电，所述动子在弹性回复元件的作用下运动至远离定子侧从而使得动子封闭阀体的第一通道，阀体的第二通道与定子的第三通道连通。

优选地，所述动子内设通孔，一对塞子分别装设于动子内通孔的两端，一内弹性元件设置于所述动子通孔内并位于两塞子之间，所述动子两端分别设置有连通动子内通孔与线架通孔的连接孔。

优选地，所述动子包括本体，所述动子内通孔设置于所述本体内，本体两轴向端的外表面相对中间部位的外表面向内凹，从而在本体两轴向端外表面与线架内表面之间形成流道，所述流道与动子内通孔相通。

优选地，所述动子还包括一紧固帽，所述紧固帽套置于所述动子本体的靠近阀体的末端并将所述末端及相应的塞子收容于其内，以防止所述相应的塞子从所述动子通孔中滑落，所述紧固帽设轴向贯穿孔以便所述相应的塞子能封闭阀体的第一通道。

优选地，所述磁回路机构与动子外表面之间形成一狭小气隙，所述气隙的宽度小于0.85毫米。

优选地，所述磁回路机构包括U形框架和磁回路板，所述框架包括一底部和一与所述底部相对的开口端，所述框架底部设收容孔，所述定子的一端松配合地收容于所述框架底部的收容孔内，所述弹性垫圈设置于所述定子与框架底部之间。

优选地，所述磁回路板的外侧固定至框架开口端，磁回路板的内侧通过插入成型的方式固定至线架的连接部，所述磁回路板内侧设通孔以供线架连接部的部分材料通过，所述动子外表面与所述磁回路板通孔边缘之间的距离小于0.85毫米。

优选地，所述磁回路板上设若干通孔，所述线架连接部的材料填满所述通孔从而形成若干连接杆，每一连接杆连接所述线架连接部位于磁回路板两侧的部分。

优选地，所述定子外表面设凹槽以收容凹孔弹性垫圈。

优选地，所述线架主体部内表面靠近动子的部分设台阶用于抵顶所述定子的端面。

优选地，所述线架可旋转地安装至阀体。

优选地，所述弹性垫圈的压缩量位于20％～45％之间。

优选地，所述动子的行程范围为0.32mm～0.50mm。

本发明实施例所举的电磁阀，定子与磁回路机构的收容孔之间为松配合，定子由弹性垫圈支撑，处于悬浮状态，弹性垫圈由弹性材料如橡胶制成，这样，定子在轴向上可发生小量偏移，当动子在磁吸力作用下向定子运动时，两者接触瞬间，由于定子可向远离动子方向偏移，从而可避免动、定子碰撞时产生较大冲击，从源头降低震动和噪音。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1A是本发明较佳实施方式的电磁阀的立体示意图。

图1B所示为图1A中的电磁阀的阀体相对电磁体处于另一位置的立体示意图。

图2所示为图1A的电磁阀的立体爆炸图。

图3所示为图1A的电磁阀的剖面示意图。

图4所示为图1A的电磁阀的可动件60的剖视示意图。

图5所示为图3的圆圈部分的放大图。

图6所示为图1A的电磁阀的磁回路板的立体示意图。

图7所示为本发明另一较佳实施方式的电磁阀的剖面示意图。

图8所示为图7中圈I部分的放大图。

图9所示为图7中圈II部分的放大图。

图10所示为本发明再一较佳实施方式的电磁阀的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

请参阅图1至图6，本发明一较佳实施方式的电磁阀10包括阀体20、线架30、绕组40、定子50、可动件60及磁回路机构70。

所述阀体20优选由塑料制成，包括若干通道。在本实施例中，所述阀体20包括第一通道22和第二通道24，在所述阀体20内，第一通道22与第二通道24相互隔绝不连通。

所述线架30由绝缘材料如塑料制成，包括主体部32、连接部34及安装部36。本实施例中，所述主体部32呈圆柱形中空管状，当然，根据设计需要所述主体部32的形状也可以设计成其他形状，如方形、多边形中空管状等。连接部34从主体部32的一端沿径向延伸，连接部34位于主体部32和安装部36之间，连接部34的径向外边缘超出主体部32和安装部36。安装部36用于将线架30安装至阀体20。一轴向通孔37贯穿整个线架30，通孔37与阀体20的第一通道22和第二通道24相通。优选地，通孔37的大小沿线架30轴向均匀一致。

绕组40缠绕于线架30的主体部32外表面上。

定子50由导磁材料如铁磁材料或软磁材料制成，装设于线架30通孔37的一端。第三通道52沿定子轴向贯穿所述定子50。

可动件60由导磁材料如铁磁材料或软磁材料制成，可动地装设于线架30通孔37的另一端，与定子50轴向相对，当绕组40通电时，所述可动件60在绕组40产生的磁场作用下，可相对定子50运动。请参阅图4，所述可动件60包括本体61，本体61中央设通孔62，一对塞子63、64分别安装于所述通孔62的两端，第一弹性元件如弹簧65受压设置于两塞子63、64之间，以保持两塞子63、64处于最外端位置从而可封闭相应的通道22或52。在本实施例中，在弹簧65的弹力作用下，塞子64的末端超出本体61的端面而延伸至本体61外，以便当电磁阀10处于通电状态时能与定子50的端面紧密接触而封闭定子通道52。弹簧65的两端分别固定连接至塞子63和64。一紧固帽66套置于可动件60本体61靠近阀体20的末端，将所述末端及塞子63收容于其内，以防止塞子63从可动件60通孔62中滑落。优选地，所述紧固帽66具有一定的弹性。紧固帽66中央设通孔662，以便塞子63能封闭阀体20的通道22。优选地，所述通孔662的直径小于塞子63的外径。可动件60本体61中间部位的外径基本等于或稍小于线架30内孔的孔径，本体61两轴向端的外表面相对中间部位的外表面向内缩，从而在本体61两轴向端外表面与线架30内表面之间形成流道67。两连接孔68分别设置于本体61中间部位与本体两轴向端之间，分别连通位于本体61内的通孔62与位于本体外的流道67。第二弹性元件如弹簧69设置于定子50与可动件60之间，用于在电磁阀10处于非通电状态时促使可动件60回复到原始位置。弹簧69的两端分别固定连接至定子50与可动件60。

磁回路机构70用于在绕组40通电后与定子50、动子60共同构成磁回路。本实施例中，所述磁回路机构70包括U形框架72和磁回路板74，所述框架72包括一个有底端和一个与所述有底端相对的无底开口端，所述定子50固定至框架72的有底端。磁回路板74的外侧固定至框架72的开口端，磁回路板的内侧通过插入成型的方式固定至线架30的连接部34。U形框架72和磁回路板74皆由导磁材料制成。请参阅图6，所述磁回路板74中央设较大孔径的第一通孔76，第一通孔76周围设若干较小孔径的第二通孔78。所述磁回路板74通过插入成型(insert Molding)的方式固定至线架30的连接部34。在注塑成型绝缘线架30的过程中，形成线架30的材料除了磁回路板74的径向末端部外基本包围磁回路板74，部分材料通过磁回路板的第一通孔76从而形成连接壁77，部分材料填满磁回路板74的第二通孔76从而形成连接柱(图未示)，连接壁77和连接柱共同连接线架30连接部34位于磁回路板74两侧的材料，连接柱的设置可大大增强线架30的强度，尤其是当线架30位于磁回路板74第一通孔76内的连接壁77比较薄时，效果更明显。

磁回路板74的径向内端尽可能地进入线架30的连接部34内侧，以增大磁回路板74与线架30连接部34之间的接触面积从而形成牢固的连接。优选地，线架30位于磁回路板74第一通孔76内的连接壁77的厚度小于0.85毫米，这样，狭小的气隙存在于磁回路板74通孔边缘与可动件60外表面之间，优选地，所述气隙的宽度W小于0.85毫米，本实施例中，所述气隙的宽度为0.5毫米。这样，磁回路板74内边缘尽可能地靠近可动件60的外表面，从而降低气隙磁阻。与传统电磁阀相比，由于可动件60外表面与磁回路板74之间无需形成流道，两者间的气隙宽度大大减小，从而可大大增加电磁阀工作时动、定子之间的电磁吸力。

磁回路板74的径向外边缘可通过焊接或其他可拆卸连接方式如卡扣连接方式等固定连接至框架72的开口端。本实施例中，所述框架72为整体式结构。可以理解地，所述框架72也可以由两个L形的部分固定连接而成。优选地，所述框架72底部设收容孔722，定子50的一端可通过焊接等方式固定于所述框架72的收容孔722内。

密封结构如O形密封圈80等可设置于线架30与阀体20之间及线架30与定子50之间。

一对连接杆90用于连接阀体20与线架30。具体地，线架30的安装部36设圆形或弧形凹槽38，阀体20设一对连接孔26，连接杆90穿过相应的连接孔26后收容于线架30的凹槽38内，这样，阀体20可旋转地连接至电磁体(包括线架30、绕组40、定子50、动子60及磁回路机构70)。这样，本实施例所举的电磁阀，阀体20可相对电磁体旋转，因此，阀体20的通道22、24相对电磁体的朝向可以调整，从而可适用各种不同朝向的场合。

可以理解地，阀体20与线架30的旋转连接方式还可以是其他方式，如圆形或弧形凹槽设置于阀体上，连接孔设置于线架上等等。

下面对本发明的电磁阀的工作原理进行详细描述。

工作时，绕组40通电产生磁场，可动件60在磁场作用下受定子50吸引从而克服外弹簧69的弹力运动至工作位置。在所述工作位置，可动件60的塞子64紧贴定子50的端面从而密封定子50的通道52，塞子63远离阀体20的第一通道22，阀体20的第一通道22与第二通道24通过线架30内的通孔37相互连通。流体如气体可以从阀体20的第一通道22进入并从第二通道24流出。当绕组40电源被切断后，定子50与动子60之间的电磁吸引力消失，动子60在外弹簧69的回复力的作用下被推离定子50并回至初始位置。在所述初始位置，动子60的塞子63密封阀体20的第一通道22，阀体的第二通道24与定子50的通道52通过动子60内的通孔62、及流道67、68连通。

图7至图9所示为本发明另一实施方式的电磁阀，其与前述实施方式的电磁阀工作原理基本相同，不同之处在于：本实施方式中，定子50可动地收容于磁回路机构70的框架72底部724的收容孔722内，所述收容孔722优选为通孔，定子50与磁回路机构70的框架72之间设弹性垫圈100，优选地，所述弹性垫圈100为整体式连续环形结构(O-ring)。具体地，定子50外表面靠近框架72底部处设环形凹槽51，所述弹性垫圈100部分收容于所述凹槽51内，所述弹性垫圈100的伸出凹槽51的部分沿轴向和径向抵顶所述框架72的底部724。所述线架30主体部32的内表面靠近动子60段设台阶322，所述台阶322的内表面相对定子50外表面更靠内，也即两者在径向上有部分重叠。所述弹性垫圈100压缩于定子50与框架72底部724之间，所述框架72的底部724通过弹性垫圈100向定子50施加朝向动子60的轴向推力，使得定子50端面与所述线架30主体部32的台阶322接触，如图9所示，也就是说，沿电磁阀轴向定子50和弹性垫圈100被弹性夹持于线架30主体部32的台阶322与框架72底部724之间。优选地，所述弹性垫圈100的压缩量位于20％～45％之间，压缩量过大将降低降噪效果，过小将影响定子位置的精确性。

本实施例中，定子50与磁回路机构70的框架72底部724的收容孔722之间为松配合，定子50由弹性垫圈100支撑，处于悬浮状态，弹性垫圈100由弹性材料如橡胶制成，这样，定子50在轴向上可发生小量偏移，当定子绕组40通电时，动子60在电磁吸力作用下向定子50运动，两者接触瞬间，由于定子50可向远离动子60方向偏移，从而可避免动、定子碰撞时产生较大冲击，从而从源头降低震动和噪音。优选地，定子50轴向端面与动子60轴向端面之间设密封圈80。

所述动子60行程的优选范围为0.32mm～0.50mm，动子60行程过大将要求定子绕组具有过大的供电电流，动子60行程过小将影响流体的流动。

图10所示为本发明再一较佳实施方式的电磁阀的剖面示意图，其与前述实施例的不同之处在于：本实施方式中，所述定子50的收容于框架72收容孔722内的收容端54的外径小于与其相邻部分的外径，从而在相邻处形成肩部56，弹性垫圈100套置于收容端54并压缩于肩部56与框架72底部724之间。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电磁阀，其特征在于：其包括：

阀体，包括相互分离的第一通道和第二通道；

线架，包括主体部、从主体部延伸的连接部及从连接部的远离主体部的一端延伸的安装部，一轴向通孔贯穿所述线架的主体部、连接部和安装部，所述线架的安装部连接至阀体；

绕组，所述绕组缠绕于所述线架的主体部上；

定子，可动地安装于所述线架的通孔的一端，所述定子设有第三通道；

动子，可动地安装于所述线架的通孔的另一端，所述动子沿轴向内设通孔；

磁回路机构，固定至所述线架的连接部，

一弹性垫圈设置于所述定子与磁回路机构之间从而使得定子可沿轴向偏移，

所述动子包括本体，本体两轴向端的外表面相对中间部位的外表面向内凹，从而在本体两轴向端外表面与线架内表面之间形成流道，所述流道与所述动子的通孔相通，

弹性回复元件，设置于所述定子和动子之间，用于促使所述动子从工作状态回复至初始状态，处于工作状态时，绕组通电，所述动子被吸引至定子侧从而使得动子封闭定子的第三通道，阀体的第一、二通道通过线架的通孔连通；处于初始状态时，绕组断电，所述动子在弹性回复元件的作用下运动至远离定子侧从而使得动子封闭阀体的第一通道，阀体的第二通道与定子的第三通道通过所述动子的通孔及流道连通。

2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，一对塞子分别装设于所述动子的通孔的两端，一内弹性元件设置于所述动子的通孔内并位于两塞子之间，所述动子两端分别设置有连通所述动子的通孔与所述线架的通孔的连接孔。

3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述动子还包括一紧固帽，所述紧固帽套置于所述动子本体的靠近阀体的末端并将所述末端及相应的塞子收容于其内，以防止所述相应的塞子从所述动子的通孔中滑落，所述紧固帽设轴向贯穿孔以便所述相应的塞子能封闭阀体的第一通道。

4.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述磁回路机构与动子外表面之间形成一狭小气隙，所述气隙的宽度小于0.85毫米。

5.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述磁回路机构包括U形框架和磁回路板，所述框架包括一底部和一与所述底部相对的开口端，所述框架底部设收容孔，所述定子的一端松配合地收容于所述框架底部的收容孔内，所述弹性垫圈设置于所述定子与框架底部之间。

6.如权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述磁回路板的外侧固定至框架开口端，磁回路板的内侧通过插入成型的方式固定至线架的连接部，所述磁回路板内侧设第一通孔以供线架的连接部的部分材料通过，所述动子外表面与所述磁回路板的第一通孔边缘之间的距离小于0.85毫米。

7.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述磁回路板上围绕所述第一通孔设若干第二通孔，所述线架的连接部的材料填满所述第二通孔从而形成若干连接杆，每一连接杆连接所述线架的连接部位于磁回路板两侧的部分。

8.如权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，所述定子外表面设凹槽以收容凹孔弹性垫圈。

9.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述线架的主体部内表面靠近动子的部分设台阶用于抵顶所述定子的端面。

10.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述线架可旋转地安装至阀体。

11.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述弹性垫圈的压缩量位于20％～45％之间。

12.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述动子的行程范围为0.32mm～0.50mm。