CN113685603A - 电磁阀 - Google Patents
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Abstract
一种电磁阀,包括:阀壳;螺线管;第一柱塞,构造成通过螺线管选择性地直线移动;第一阀构件,连接至第一柱塞并且构造成根据第一柱塞的移动选择性地打开或关闭第一出口流路;第一弹簧构件,构造成提供弹力使得第一阀构件移动以关闭第一出口流路;第二柱塞,设置成在第一柱塞中可直线移动,并且构造成通过螺线管选择性地直线移动;第二阀构件,连接至第二柱塞并且构造成根据第二柱塞的移动选择性地打开或关闭第二出口流路;以及第二弹簧构件,构造成提供弹力使得第二阀构件移动以关闭第二出口流路。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在2020年5月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2020-0059398的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种电磁阀,并且更具体地,涉及一种能够确保可密封性且具有简化结构的电磁阀。
背景技术
电磁阀可用于调节流体的流动或控制压力(流量)等。
例如,电磁阀可以安装在包括车辆的发动机在内的动力传动系中,并且用于调节诸如燃料或油的流体的流动或控制压力。更具体地,安装在燃料系统中的电磁阀可以控制燃料的供应和喷射操作,安装在冷却系统中的电磁阀可以控制用于润滑和冷却的循环,以及安装在动力传动系统中的电磁阀可以用于控制压力和流量。
同时,如果不能确保电磁阀的密封性能,则可能出现以下问题,即,难以精确调节(打开/关闭)流体的流量,并且流量控制的精度降低,以及会发生安全事故。因此,需要确保电磁阀的可密封性。
例如,如果氢气从安装在需要具有高密封性的氢气供应管线中的电磁阀泄漏,则可能存在安全问题,诸如部件损坏、爆炸、火灾等。因此,需要确保电磁阀的可密封性。
然而,在现有技术中,为了确保电磁阀的稳定性和可密封性,需要分开且独立地设置用于调节流体的流动的阻断电磁阀和用于控制流体的流量的流量控制电磁阀,因此存在结构变复杂、空间利用率和设计自由度降低、成本和重量增加的问题。
为此,近来进行了各种类型的研究以确保电磁阀的可密封性并简化电磁阀的结构,但是研究结果仍然不足。因此,需要开发一种能够确保可密封性且具有简化结构的电磁阀。
发明内容
本公开的目的在于提供一种电磁阀,其能够在确保可密封性的同时具有简化结构。
本公开的另一个目的在于通过使用单个螺线管来实现双重阻断结构。
本公开的又一个目的在于提高空间利用率和设计自由度并降低成本和重量。
本公开的又一个目的在于提高稳定性和可靠性。
本公开的又一个目的在于提高比例控制的精度。
示例性实施例所要实现的目的不限于上述目的,而是还包括可以从以下描述的解决方案或示例性实施例中认识到的目的或效果。
为了实现本公开的上述目的,本公开的示例性实施例提供了一种电磁阀,该电磁阀包括:阀壳;螺线管,设置在所述阀壳的一侧;第一柱塞,造成通过所述螺线管选择性地直线移动;第一阀构件,连接至所述第一柱塞并且构造成根据所述第一柱塞的移动选择性地打开或关闭所述阀壳中的第一出口流路;第一弹簧构件,构造成提供弹力使得所述第一阀构件在所述第一阀构件关闭所述第一出口流路的方向上移动;第二柱塞,设置成在所述第一柱塞中可直线移动,并且构造成通过所述螺线管选择性地直线移动;第二阀构件,连接至所述第二柱塞,并且构造成根据所述第二柱塞的移动选择性地打开或关闭所述阀壳中的第二出口流路,所述第二出口流路连接至所述第一出口流路的下游侧;以及第二弹簧构件,构造成提供弹力使得所述第二阀构件在所述第二阀构件关闭所述第二出口流路的方向上移动。
这为了确保电磁阀的可密封性并简化结构。
换言之,可以通过使用电磁阀(流量控制阀)在调节(开/关)流体的流动的同时控制流量,但是存在以下问题,即,难以通过使用执行两个功能(调节流体流动的功能和控制流量的功能)的电磁阀保持高可密封性(特别是发生超压时)。
此外,当由于电磁阀(流速控制阀)的部件缺陷或外部异物而使流体被卡住时,或者当流体从密封面泄漏时,则会直接导致安全事故的发生。
因此,在需要高稳定性和可密封性的系统或设施(例如,氢气供应管线)中,用于调节流体的流动的阻断电磁阀和用于控制流体的流量的流量控制电磁阀分开独立地安装。如上所述,在现有技术中,由于需要在需要高稳定性和可密封性的系统或设施中分开独立地设置用于调节流体的流动的切断电磁阀和用于控制流体的流量的流量控制电磁阀,因此具有结构变得复杂、空间利用率和设计自由度降低、以及成本增加的问题。
然而,根据本公开的示例性实施例,通过使用独立操作的第一柱塞和第二柱塞形成双重阻断密封结构,并因此可以获得确保高的可密封性并提高稳定性和可靠性的有益效果。
首先,根据本公开的示例性实施例,由于第一柱塞和第二柱塞通过使用单个螺线管独立地操作而形成了双重阻断结构,因此,可以获得确保高可密封性、简化结构并提高空间利用率和设计自由度的有益效果。
此外,可以减少要控制的部件的数量,从而获得降低控制器和布线成本的效果。
另外,根据本公开的示例性实施例,第一柱塞和第二柱塞可以独立地操作,因此,即使第一柱塞和第二柱塞中的任何一个发生异常(故障)都可以获得保持可密封性的有益效果。
通过螺线管移动第一柱塞和第二柱塞的定时可以根据所需条件和设计规格而不同地改变。
根据本公开的示例性实施例,第一柱塞和第二柱塞可构造为基于螺线管的占空比依次打开或关闭第一出口流路和第二出口流路。
特别地,当螺线管的占空比处于第一范围内时,第一阀构件可以关闭第一出口流路,而第二阀构件可以关闭第二出口流路,当螺线管的占空比处于大于第一范围的第二范围内时,第一阀构件可以打开第一出口流路,而第二阀构件可以关闭第二出口流路,以及当螺线管的占空比处于大于第二范围的第三范围内时,第二阀构件可以在第一阀构件打开第一出口流路的状态下,打开第二出口流路。
特别地,根据本公开的示例性实施例,第一出口流路可构造成具有第一横截面积,第二出口流路可构造成具有小于第一横截面积的第二横截面积,以及可以将第一柱塞的移动冲程限定为小于第二柱塞的移动冲程。
该构造由以下事实得出:当第一出口流路的横截面积(第一横截面积)大于第二出口流路的横截面积(第二横截面积)时,即使第一柱塞的移动冲程未增加,沿第一出口流路流动的流体的流量也可以等于(或类似于)沿第二出口流路流动的流体的流量。因此,可以实现以下构造:第一柱塞的移动冲程小于第二柱塞的移动冲程,并且即使螺线管的占空比相对较小(占空比处于小于第三范围的第二范围内),也可以操作第一柱塞。
螺线管可以具有能够提供用于操作柱塞的驱动力的各种结构。
根据本公开的示例性实施例,螺线管可以包括:绕线管,在绕线管上缠绕线圈;以及设置在绕线管中的磁轭,使得第一柱塞的一端部分地容纳在磁轭中,以可以直线移动,以及第二柱塞可以通过施加到磁轭和第一柱塞的磁场在第一柱塞中选择性地直线移动。
特别地,第二柱塞可以同轴地设置在第一柱塞中。
根据本公开的示例性实施例,第二弹簧构件可以插置在第一柱塞的一端的内侧和第二柱塞的一端的外侧之间。如上所述,由于第二弹簧构件设置在第一柱塞的上端的内表面和第二柱塞的上端的外表面之间,因此可以获得使构造成支撑第二弹簧构件的结构简化并提高空间利用率的有益效果。
根据本公开的示例性实施例,可以在绕线管中设置引导构件,以引导第一柱塞的向上和向下移动。
如上所述,由于将引导构件设置在绕线管中,因此可以获得以下效果,即,在第一柱塞直线移动时使第一柱塞的左右移动和偏离最小,并提高第一柱塞的驱动稳定性的效果。
根据本公开的示例性实施例,第一弹簧构件可以在围绕第一柱塞时插置在第一阀构件和引导构件之间。如上所述,由于第一弹簧构件设置在第一阀构件和引导构件之间,因此可以获得使构造成支撑第一弹簧构件的结构简化并提高空间利用率的有益效果。
根据本公开的示例性实施例,第一阀构件可设置有第一密封构件,该第一密封构件构造成与第一出口流路弹性接触。如上所述,由于第一密封构件设置在第一阀构件的下端,所以可以获得通过第一阀构件实现的提高可密封性的有益效果。
根据本公开的示例性实施例,第二阀构件可设置有第二密封构件,该第二密封构件构造成与第二出口流路弹性接触。如上所述,由于第二密封构件设置在第二阀构件的下端,所以可以获得通过第二阀构件实现的提高可密封性的有益效果。
根据本公开的示例性实施例,磁轭可具有第一倾斜凹部,第一柱塞可具有第二倾斜凹部,第二倾斜凹部具有与第一倾斜凹部的倾斜度相对应的倾斜度,并且当第一柱塞移动使得第一阀构件打开第一出口流路时,第一倾斜凹部和第二倾斜凹部可构造为形成直线。
如上所述,在磁轭和第一柱塞中形成第一倾斜凹部和第二倾斜凹部的状态下,当第一柱塞移动使得第一阀构件打开第一出口流路时(当第一柱塞向上方移动而与磁轭紧密接触时),第一倾斜凹部和第二倾斜凹部构造成形成直线(设置在同一平面上),因此,可以获得进一步提高第二柱塞的比例控制的精度的有益效果。
螺线管可以为电磁阀中的唯一螺线管。
附图说明
图1为用于说明根据本公开的示例性实施例的电磁阀的视图。
图2为用于说明根据本公开的示例性实施例的电磁阀中第一出口流路和第二出口流路被阻断的状态的视图。
图3和图4为用于说明操作根据本公开的示例性实施例的电磁阀中的第一柱塞和第二柱塞的结构的视图。
图5为用于说明根据本公开的示例性实施例的基于电磁阀中的螺线管的占空比的第一柱塞和第二柱塞的移动冲程的视图。
图6为用于说明根据本公开的示例性实施例的电磁阀中安装有第二弹簧构件的另一示例的视图。
附图标记说明
10:电磁阀;
100:螺线管;
110:绕线管;
120:磁轭;
122:第一倾斜凹部;
130:引导构件;
140:阀壳;
142:入口流路;
144:第一出口流路;
146:第二出口流路;
200:第一柱塞;
202:第二倾斜凹部;
210:第一阀构件;
212:第一密封构件;
220:第一弹簧构件;
300:第二柱塞;
310:第二阀构件;
312:第二密封构件;
320:第二弹簧构件。
具体实施方式
在下文中,将参考附图更详细地描述本公开的示例性实施例。
然而,本公开的技术精神不限于本文描述的一些示例性实施例,而是可以以各种不同的形式来实现。在本公开的技术精神的范围内,示例性实施例中的一个或多个组成元件可以被选择性地组合和替换。
另外,除非另外具体以及明确地定义和陈述,否则本公开的示例性实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为本公开所属的本领域普通技术人员可以通常理解的含义。可以考虑相关技术的上下文含义来解释诸如词典中定义的术语的常用术语的含义。
另外,在本公开的示例性实施例中使用的术语用于说明示例性实施例,而非限制本公开。
除非在本说明书的上下文中另外特别指出,否则单数形式也可以包括复数形式。本文所述的“A、B和C中的至少一个(或一个或多个)”可以包括通过组合A、B和C而形成的所有组合中的一个或多个。
另外,诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本公开的示例性实施例的组成元件。
这些术语仅用于将一个组成元件与另一个组成元件区分开,并且组成元件的性质、顺序或次序不受这些术语的限制。
此外,当一个组成元件被描述为“连接”、“结合”或“附接至”另一个组成元件时,一个组成元件可直接连接、结合或附接至另一个组成元件或通过插置在它们之间的又一个组成元件来连接、结合或附接至另一个组成元件。
另外,“在另一个组成元件的上方(上)或下方(下)形成或设置一个组成元件”的描述不仅包括两个组成元件彼此直接接触的情况,而且还包括在两个组成元件之间形成或设置一个或多个附加组成元件的情况。另外,表述“上(上方)或下(下方)”可以包括基于一个组成元件的向下方向以及向上方向的含义。
参考图1至图6,根据本公开的示例性实施例的电磁阀10包括:阀壳140;螺线管100,设置在阀壳140的一侧;第一柱塞200,构造成通过螺线管100选择性地直线移动;第一阀构件210,连接至第一柱塞200并且构造成根据第一柱塞200的移动而选择性地打开或关闭阀壳140中的第一出口流路144;第一弹簧构件220,构造成提供弹力使得第一阀构件210在第一阀构件210关闭第一出口流路144的方向上移动;第二柱塞300,设置为在第一柱塞200中可直线移动并且构造成通过螺线管100选择性地直线移动;第二阀构件310,连接至第二柱塞300并且构造成根据第二柱塞300的移动选择性地打开或关闭阀壳140中的第二出口流路146;以及第二弹簧构件320,构造成提供弹力使得第二阀构件310在第二阀构件310关闭第二出口流路146的方向上移动。第二出口流路146可以构造成连接至第一出口流路144的下游侧。
作为参考,根据本公开的示例性实施例的电磁阀10可以安装在各种类型的系统或设施中,以调节流体的流动或控制流量或压力,并且本公开不受安装电磁阀10的系统或设施类型的约束或限制。
例如,根据本公开的示例性实施例的电磁阀10可以安装在包括车辆的发动机的动力传动系中,并且可以用于调节诸如燃料或油的流体的流动或控制流量。更具体地,电磁阀10可以安装在燃料系统中以控制燃料的供应和喷射操作,可以安装在冷却系统中以控制用于润滑和冷却的循环,或者可以安装在动力传动系中以控制压力。
阀壳140可具有在其中具有预定空间的各种结构,并且包括入口流路142、第一出口流路144和第二出口流路146,并且本公开不受阀壳140的结构和形状的约束或限制。
例如,基于图1,在阀壳140的右下端可以形成有供应(引入)流体的入口流路142,在阀壳140的中央部分的内侧可以形成有第一出口流路144,在阀壳140的中央部分的下端可以形成有第二出口流路146以连接至第一出口流路144的下游侧,并且通过入口流路142引入阀壳140中的流体可以依次流过第一出口流路144和第二出口流路146,然后被排放到阀壳140的外部。
特别地,第一出口流路144可以形成为具有第一横截面积(例如,第一直径)的环形,并且第二出口流路146可以形成为具有小于第一横截面积的第二横截面积(例如,第二直径)的环形并且设置在第一出口流路144中。更具体地,第二出口流路146可以设置在第一出口流路144中,以与第一出口流路144同轴。
根据本公开的另一示例性实施例,入口流路、第一出口流路和第二出口流路可形成在阀壳中的其他位置,并且本公开不受各个流路(入口流路、第一出口流路和第二出口流路)的位置和布置结构的约束或限制。在某些情况下,第二出口流路可以非同轴地设置在第一出口流路中。
螺线管100设置在阀壳140的一侧(例如,上侧)上,以提供用于操作(例如,向上或向下移动)第一柱塞200和第二柱塞300的驱动力。
螺线管100可以具有能够提供用于操作第一柱塞200和第二柱塞300的驱动力的各种结构,并且本公开不受螺线管100的类型和结构的约束或限制。
例如,螺线管100包括绕线管110,在绕线管110上缠绕线圈;以及磁轭120,磁轭120设置在绕线管110中,使得第一柱塞200的一端部分地容纳在磁轭120中,以能够直线移动。
例如,绕线管110可以形成为围绕第一柱塞200的中空圆柱形状,并且绕线管110设置在阀壳140的上侧。
线圈(未示出)可以缠绕在绕线管110上,并且可以从电源单元(未示出)向线圈施加电力。
磁轭120以覆盖绕线管110的内周面的一部分的方式设置在绕线管110的上侧,以及第一柱塞200的一端(基于图1的上端)部分地容纳在磁轭120中,以可直线移动。
更具体地,磁轭120可以具有比绕线管110短的长度(基于图1的上下方向上的长度),并且可以形成为大致“U”形的横截面形状(例如,中空杯状)。磁轭120设置在绕线管110中,使得磁轭120的开口(未示出)指向下方(例如,朝向第二出口流路)。
磁轭120可以由典型的铸铁制成,并且磁轭120的材料和特性可以根据所需条件和设计规格而不同地改变。
第一柱塞200设置在绕线管110中,以通过螺线管100选择性地直线移动。
第一柱塞200可以根据所需条件和设计规格而具有各种结构。例如,第一柱塞200可以具有在其上端封闭而在其下端打开的中空结构。
更具体地,第一柱塞200构造成在第一柱塞200的上端部分地容纳在磁轭120中的状态下在绕线管110中沿上下方向选择性地直线移动。
作为参考,第一柱塞200相对于绕线管110的移动(冲程)可以通过调节(例如,开/关)施加到线圈的电力来控制,并且第一柱塞200的移动被控制为允许第一阀构件210打开或关闭第一出口流路144,从而选择性地阻断(调节)流体的流动。
第一阀构件210连接至第一柱塞200的下端,并且构造成根据第一柱塞200的移动而打开或关闭第一出口流路144。
例如,第一阀构件210可以一体地连接至第一柱塞200的下端。当第一柱塞200向上移动时,第一阀构件210与第一柱塞200一起向上移动,使得第一出口流路144可以打开。相反,当第一柱塞200向下移动时,第一阀构件210与第一柱塞200一起向下移动,使得第一出口流路144可以被阻断(关闭)。
第一阀构件210可具有能够打开或关闭第一出口流路144的各种结构,并且本公开不受第一阀构件210的结构和形状的约束或限制。
特别地,第一密封构件212(例如,由橡胶或硅树脂制成)设置在第一阀构件210的下端,并且构造成与第一出口流路144弹性地紧密接触。如上所述,由于第一密封构件212设置在第一阀构件210的下端,因此可以获得通过第一阀构件210实现的提高可密封性的有益效果。当第一阀构件210与第一柱塞200一起向下移动以与第一密封构件212接触时,可以阻断(关闭)第一出口流路144。
设置第一弹簧构件220以提供弹力(图2中的SF1),使得第一阀构件210沿第一阀构件210关闭第一出口流路144的方向移动。
例如,可以使用能够弹性地支撑第一阀构件210的移动的典型弹簧(例如,螺旋弹簧)作为第一弹簧构件220,并且本公开不受第一弹簧构件220的类型和结构的约束或限制。
特别地,第一弹簧构件220可以围绕第一柱塞200,并且可以设置在第一阀构件210和绕线管110(引导构件)之间以被弹性压缩和恢复。如上所述,由于第一弹簧构件220设置在第一阀构件210和绕线管110(引导构件)之间,因此可以获得使构造成支撑第一弹簧构件220的结构简化并提高空间利用率的有益效果。在某些情况下,在阀壳140的内壁上可以形成有用于支撑第一弹簧构件220的单独的支撑部。
第二柱塞300设置为在第一柱塞200中直线移动,并且构造为通过螺线管100选择性地直线移动。
第二柱塞300可以具有能够被容纳在第一柱塞200中以能够直线移动的各种结构,并且本公开不受第二柱塞300的结构和形状的约束或限制。例如,第二柱塞300可以形成为具有圆形横截面的杆状。
特别地,第二柱塞300同轴地设置在第一柱塞200中。
更具体地,第二柱塞300构造成在第二柱塞300的上端设置在第一柱塞200中以部分地容纳在磁轭120中或与磁轭120相邻的状态下在第一柱塞200中沿上下方向选择性地直线移动。
特别地,第二柱塞300构造成在第一柱塞200向上移动以与磁轭120紧密接触的状态下,通过施加到磁轭120和第一柱塞200的磁场在第一柱塞200中选择性地直线移动(参见图3)。
作为参考,可以通过调节施加到线圈的电力来控制第二柱塞300相对于绕线管110的移动(冲程),并且控制第二柱塞300的移动以使得第二阀构件310打开或关闭第二出口流路146,从而选择性地切阻断(调节)流体的流动或控制流量。
第二阀构件310连接至第二柱塞300的下端,并且构造成根据第二柱塞300的移动而打开或关闭第二出口流路146。
例如,第二阀构件310可以一体地连接至第二柱塞300的下端。当第二柱塞300向上移动时,第二阀构件310与第二柱塞300一起向上移动,从而可以打开第二出口流路146。相反,当第二柱塞300向下移动时,第二阀构件310与第二柱塞300一起向下移动,从而可以阻断(关闭)第二出口流路146。
第二阀构件310可具有能够打开或关闭第二出口流路146的各种结构,并且本公开不受第二阀构件310的结构和形状的约束或限制。
特别地,第二密封构件312(例如,由橡胶或硅树脂制成)设置在第二阀构件310的下端,并且构造成与第二出口流路146弹性地紧密接触。如上所述,由于第二密封构件312设置在第二阀构件310的下端,因此可以获得通过第二阀构件310实现的提高可密封性的有益效果。当第二阀构件310与第二柱塞300一起向下移动以与第二密封构件312接触时,可以阻断(关闭)第二出口流路146。
设置第二弹簧构件320以提供弹力(图2中的SF2),使得第二阀构件310沿第二阀构件310关闭第二出口流路146的方向移动。
例如,可以使用能够弹性地支撑第二阀构件310的移动的典型弹簧(例如,螺旋弹簧)作为第二弹簧构件320,并且本公开不受第二弹簧构件320的类型和结构的约束或限制。
特别地,第二弹簧构件320可以设置在第一柱塞200的一端的内侧(例如,第一柱塞200的上端的内表面)与第二柱塞300的一端的外侧(例如,第二柱塞300的上端的外表面)之间以被弹性压缩和恢复。如上所述,由于第二弹簧构件320设置在第一柱塞200的上端的内表面和第二柱塞300的上端的外表面之间,因此可以获得使构造成支撑第二弹簧构件320的结构简化并提高空间利用率的有益效果。
根据本公开的另一个示例性实施例,如图6所示,第二弹簧构件320'可以围绕第二柱塞300,并且可以设置在第一阀构件210和第二阀构件310之间以被弹性压缩和恢复。如上所述,由于第二弹簧构件320'设置在第一阀构件210和第二阀构件310之间,因此可以获得使构造成支撑第二弹簧构件320'的结构简化并提高空间利用率的有益效果。
根据本公开的示例性实施例,可以在绕线管110中设置引导构件130,以引导第一柱塞200的向上和向下移动。
例如,引导构件130可以形成为围绕第一柱塞200并且设置在绕线管110的内周表面与第一柱塞200的外周表面之间的中空圆柱形状,从而引导第一柱塞200的直线移动。特别地,引导构件130的下端可以延伸以围绕绕线管110的底表面。
如上所述,由于引导构件130设置在绕线管110中,因此可以获得以下效果,即,在第一柱塞200直线移动时使第一柱塞200的左右移动和偏离最小,并提高第一柱塞200的驱动稳定性。
通过螺线管100移动第一柱塞200和第二柱塞300的定时可以根据所需条件和设计规格而不同地改变。
根据本公开的示例性实施例,第一柱塞200和第二柱塞300基于螺线管100的脉冲宽度调制(PWM)占空比依次打开或关闭第一出口流路144和第二出口流路146。
例如,当第一柱塞200基于螺线管100的占空比首先向上移动时,可以首先打开第一出口流路144(在打开第二出口流路146之前)。此后,当第二柱塞300基于螺线管100的占空比向上移动时,第二出口流路146可以随后打开(从第一出口流路打开的时间点开始达预定时间间隔)。
相反,当在第一出口流路144和第二出口流路146均打开的状态下第二柱塞300基于螺线管100的占空比向下移动时,第二出口流路146可以首先关闭(在关闭第一出口流路之前)。此后,当第一柱塞200基于螺线管100的占空比向下移动时,第一出口流路144可以随后关闭(从第二出口流路关闭的时间点开始达预定时间间隔)。
可以基于螺线管100的占空比来不同地改变移动第一柱塞200和第二柱塞300的定时,并且本公开不受基于螺线管100的占空比的第一柱塞200和第二柱塞300的移动定时的约束或限制。
例如,当螺线管100的占空比处于第一范围内时,第一阀构件210可以关闭第一出口流路144,并且第二阀构件310可以关闭第二出口流路146。相反,当螺线管100的占空比处于大于第一范围的第二范围内时,第一阀构件210可以打开第一出口流路144,而第二阀构件310可以关闭第二出口流路146。另外,当螺线管100的占空比处于大于第二范围的第三范围内时,第二阀构件310可以在第一阀构件210打开第一出口流路144的状态下打开第二出口流路146。
例如,参考图5,当螺线管100的目标占空比为100%时,螺线管100的占空比可以线性地(周期性地)从0%增加到100%。特别地,第一范围可以在0%至19%的范围内,第二范围可以在20%至39%的范围内,并且第三范围可以在40%至100%的范围内。
作为参考,在图5中,点“a”为螺线管100的占空比为0%的点,点“b”为第一柱塞200开始打开第一出口流路144的点,点“c”为第二柱塞300开始打开第二出口流路146的点,点“c”和“d”之间的区间为控制与第二柱塞300的打开操作(第二出口流路146的打开操作)有关的占空比的区间,点“d”为第二柱塞300开始完全(最大程度地)打开第二出口流路146的点,点“e”为螺线管100的占空比为100%的点,点“f”为第二柱塞300开始关闭第二出口流路146的点,在点“f”和“g”之间的区间为控制与第二柱塞300的关闭操作(第二出口流路146的关闭操作)有关的占空比的区间,点“g”为第二柱塞300开始完全(最大程度地)关闭第二出口流路146的点,点“h”为第一柱塞200开始关闭第一出口流路144的点,以及点“i”为螺线管100的占空比为0%的点。
更具体地,当螺线管100的占空比处于第一范围内时(参见图5中的“a”和“b”之间的区间),第一阀构件210可以关闭第一出口流路144,并且第二阀构件310可以关闭第二出口流路146。在这种情况下,可以通过第一弹簧构件220的弹力SF1来保持第一出口流路144的关闭状态,以及可以通过第二弹簧构件320的弹力SF2来保持第二出口流路146的关闭状态(参见图2)。
接下来,当螺线管100的占空比处于第二范围内时(参见图5中的“b”和“c”之间的区间),保持第二阀构件310关闭第二出口流路146而第一阀构件210打开第一出口流路144的状态(参见图3)。
接下来,当螺线管100的占空比处于第三范围内时(参见图5中的“c”和“d”之间的区间),第二阀构件310在第一阀构件210打开第一出口流路144的状态下打开第二出口流路146(参见图4)。
作为参考,在第一阀构件210打开第一出口流路144的状态下,第一柱塞200可以设置成与磁轭120紧密接触,并且第二柱塞300可以在通过施加到磁轭120和第一柱塞200的磁场在直线移动的同时打开第二出口流路146。
另外,在螺线管100的占空比处于第三范围内的状态下,第二阀构件310的移动冲程可以基于占空比而改变(第二阀构件可以在上下方向上移动),并且当第二阀构件310的移动冲程改变时,可以调节通过第二出口流路146的流体的流量(参见图4)。
相反,当螺线管100的占空比从第一出口流路144和第二出口流路146都完全打开(参见图5中的“d”和“f”之间的区间)的状态再次变为在第三范围时(参见图5中的“f”和“g”之间的区间),第二阀构件310在第一阀构件210打开第一出口流路144的状态下关闭第二出口流路146。
接下来,当螺线管100的占空比再次变为处于第二范围内时(参见图5中的“g”和“h”之间的区间),第一阀构件210在第二阀构件310关闭第二出口流路146的状态下关闭第一出口流路144。
接下来,当螺线管100的占空比变为处于第一范围内时(参见图5中的“h”和“i”之间的区间),可以通过第一弹簧构件220的弹力SF1来保持第一出口流路144的关闭状态,并且可以通过第二弹簧构件320的弹力SF2来保持第二出口流路146的关闭状态。
特别地,根据本公开的示例性实施例,第一出口流路144可以形成为具有第一横截面积(例如,第一直径),第二出口流路146可以形成为具有小于第一横截面积的第二横截面积(例如,第二直径),并且可以将第一柱塞200的移动冲程限定为小于第二柱塞300的移动冲程。
在这种情况下,第一柱塞200的移动冲程限定为小于第二柱塞300的移动冲程的构造意味着第一柱塞200的向上和向下移动的距离限定为小于第二柱塞300的向上和向下移动的距离。
该构造由以下事实得出:当第一出口流路144的横截面积(第一横截面积)大于第二出口流路146的横截面积(第二横截面积)时,即使第一柱塞200的移动冲程未增加(例如,即使第一柱塞200向上移动的区间没有增加到一定程度或更大),沿第一出口流路144流动的流体的流量也可以等于(或类似于)沿第二出口流路146流动的流体的流量。因此,可以实现以下构造:第一柱塞200的移动冲程小于第二柱塞300的移动冲程,并且即使螺线管100的占空比相对较小(占空比处于小于第三范围的第二范围内),也可以操作第一柱塞200(以打开或关闭第一出口流路)。
根据如上所述的本公开的示例性实施例,第一柱塞200和第二柱塞300独立地操作以关闭第一出口流路144和第二出口流路146,从而可以形成双重阻断结构。因此,可以获得确保高的可密封性并提高稳定性和可靠性的有益效果。
此外,根据本公开的示例性实施例,第一柱塞200和第二柱塞300可以仅由单个螺线管100独立地操作,而无需单独地设置多个螺线管100,因此,可以获得简化结构、提高空间利用率和设计自由度并降低成本的有益效果。
而且,根据本公开的示例性实施例,第一柱塞200和第二柱塞300可以基于螺线管100的占空比依次操作,使得可以通过单个控制器来控制第一柱塞200和第二柱塞300的移动,并因此,可以更加简化控制器的结构和用于连接控制器的结构。
另外,根据本公开的示例性实施例,第一柱塞200和第二柱塞300可以独立地操作,并因此,即使第一柱塞200和第二柱塞300中的任何一个发生异常(故障)都可以获得保持可密封性的有益效果。
根据本公开的示例性实施例,磁轭120具有第一倾斜凹部122,以及第一柱塞200具有第二倾斜凹部202,第二倾斜凹部202具有与第一倾斜凹部122的倾斜度相对应的倾斜度。当第一柱塞200移动使得第一阀构件210打开第一出口流路144时,第一倾斜凹部122和第二倾斜凹部202设置为形成直线。
更具体地,具有预定倾斜度的第一倾斜凹部122形成在磁轭120的围绕第一柱塞200的侧面的下端,以及具有与第一倾斜凹部122的倾斜度相对应的倾斜度的第二倾斜凹部202形成在第一柱塞200的上端的外表面上。
如上所述,在磁轭120和第一柱塞200中形成第一倾斜凹部122和第二倾斜凹部202的状态下,当第一柱塞200移动使得第一阀构件210打开第一出口流路144时(当第一柱塞向上方移动而与磁轭紧密接触时),第一倾斜凹部122和第二倾斜凹部202设置成形成直线(设置在同一平面上),因此,可以获得进一步提高第二柱塞300的比例控制的精度的有益效果。
换句话说,由于第一倾斜凹部122和第二倾斜凹部202设置在直线上,所以施加到磁轭120和第一柱塞200的磁场可以在上下方向上线性地增加或减少,使得可以更精确地控制第二柱塞300的移动冲程,因此,可以获得进一步提高第二柱塞300的比例控制的精度的有益效果。
如上所述,根据本公开的示例性实施例,可以获得确保可密封性并简化结构的有益效果。
特别地,根据本公开的示例性实施例,可以通过使用单个螺线管来获得形成双重阻断密封结构的有益效果。
另外,根据本公开的示例性实施例,可以获得提高空间利用率和设计自由度并降低成本的有益效果。
另外,根据本公开的示例性实施例,可以获得提高稳定性和可靠性的有益效果。
另外,根据本公开的示例性实施例,可以获得提高比例控制的精度的有益效果。
尽管上面已经描述了示例性实施例,但是示例性实施例仅是说明性的,并不旨在限制本公开。本领域技术人员可以理解,在不脱离本示例性实施例的本质特征的情况下,可以对本示例性实施例进行以上未描述的各种修改和变更。例如,可以修改并实现在示例性实施例中具体描述的各个组成元件。此外,应该解释的是,与修改和变更有关的差异包括在由所附权利要求限定的本公开的范围内。
Claims (13)
1.一种电磁阀,包括:
阀壳;
螺线管,设置在所述阀壳的一侧;
第一柱塞,构造成通过所述螺线管选择性地直线移动;
第一阀构件,连接至所述第一柱塞,并且构造成根据所述第一柱塞的移动选择性地打开或关闭所述阀壳中的第一出口流路;
第一弹簧构件,构造成提供弹力使得所述第一阀构件在所述第一阀构件关闭所述第一出口流路的方向上移动;
第二柱塞,设置成在所述第一柱塞中可直线移动,并且构造成通过所述螺线管选择性地直线移动;
第二阀构件,连接至所述第二柱塞,并且构造成根据所述第二柱塞的移动选择性地打开或关闭所述阀壳中的第二出口流路,所述第二出口流路连接至所述第一出口流路的下游侧;以及
第二弹簧构件,构造成提供弹力使得所述第二阀构件在所述第二阀构件关闭所述第二出口流路的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的电磁阀,其中,所述第一柱塞和所述第二柱塞构造成基于所述螺线管的占空比依次打开或关闭所述第一出口流路和所述第二出口流路。
3.根据权利要求2所述的电磁阀,其中,当所述螺线管的所述占空比处于第一范围内时,所述第一阀构件关闭所述第一出口流路,并且所述第二阀构件关闭所述第二出口流路,
其中,当所述螺线管的所述占空比处于大于所述第一范围的第二范围内时,所述第一阀构件打开所述第一出口流路,而所述第二阀构件关闭所述第二出口流路,并且
其中,当所述螺线管的所述占空比处于大于所述第二范围的第三范围内时,所述第二阀构件在所述第一阀构件打开所述第一出口流路的状态下打开所述第二出口流路。
4.根据权利要求3所述的电磁阀,其中,所述第一出口流路构造成具有第一横截面积,所述第二出口流路构造成具有小于所述第一横截面积的第二横截面积,并设置在所述第一出口流路中,以及所述第一柱塞的移动冲程限定为小于所述第二柱塞的移动冲程。
5.根据权利要求3所述的电磁阀,其中,所述螺线管包括:
绕线管,线圈缠绕在所述绕线管上;以及
设置在所述绕线管中的磁轭,使得所述第一柱塞的一端部分地容纳在所述磁轭中,以能够直线移动;并且
其中,所述第二柱塞通过施加到所述磁轭和所述第一柱塞的磁场,在所述第一柱塞中选择性地直线移动。
6.根据权利要求5所述的电磁阀,其中,所述第二柱塞同轴地设置在所述第一柱塞中。
7.根据权利要求5所述的电磁阀,其中,所述第二弹簧构件插置在所述第一柱塞的一端的内侧和所述第二柱塞的一端的外侧之间。
8.根据权利要求5所述的电磁阀,包括:
引导构件,其设置在所述绕线管中并且构造成引导所述第一柱塞的直线移动。
9.根据权利要求8所述的电磁阀,其中,所述第一弹簧构件插置在所述第一阀构件和所述引导构件之间。
10.根据权利要求5所述的电磁阀,其中,所述磁轭具有第一倾斜凹部,并且所述第一柱塞具有第二倾斜凹部,所述第二倾斜凹部的倾斜度与所述第一倾斜凹部的倾斜度相对应,并且
其中,当所述第一柱塞移动使得所述第一阀构件打开所述第一出口流路时,所述第一倾斜凹部和所述第二倾斜凹部构造为形成直线。
11.根据权利要求1所述的电磁阀,包括:
第一密封构件,其设置在所述第一阀构件上并构造成与所述第一出口流路接触。
12.根据权利要求1所述的电磁阀,包括:
第二密封构件,其设置在所述第二阀构件上并构造成与所述第二出口流路接触。
13.根据权利要求1所述的电磁阀,其中,所述螺线管为所述电磁阀中的唯一螺线管。
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