CN1277661A - 带有永久磁铁的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

一种电磁阀包括一个线圈、一个柱塞、至少一个第一和第二开口和一个与第一开口相关放置的永久磁铁,其中,永久磁铁用于将柱塞偏压向第一开口,线圈用于减小、抵消或逆转向着第一开口的偏压力,并将柱塞拉向第二开口。一种变型具有围绕第一开口放置在柱塞上的永久磁铁和一个在上部壳体上的第二线圈。第二线圈可在两个方向中和任一方向上励磁,在一个方向上吸引永久磁铁,在另一个方向上排斥永久磁铁。

Description

带有永久磁铁的电磁阀
本发明涉及具有永久磁铁的电磁阀。
具有作为偏压构件的永久磁铁的电磁阀公开在第3,202,477号、第4,306,589号、第4,489,863号、第4,561,632号、第4,574,841号、第4,690,371号、第5,318,071号、第5,345,968号和第5,351,934号等美国专利中。
传统的电磁阀包括三个孔，一个柱塞被一弹簧偏压至通常称为正常位置的第一位置，在该位置上柱塞封闭第一孔，并留出一条通过其余两孔敞开的流体通路。一个电磁线圈包围柱塞，柱塞基本构成一磁路的芯部，该磁路包括柱塞、电磁线圈和其它钢铁材料的连接件，一个间隙在柱塞和两个敞开的孔之一的进口之间形成。当向电磁线圈供电时，柱塞反抗弹簧的偏压力移动闭合磁隙，因而以前闭合的第一孔被打开，其它孔之一被闭合，将流体通路从新闭合的孔引导至新打开的孔。这是被供电的位置，只要电磁线圈被供电，阀就只能留在该状态中，否则就会由于弹簧的偏压力返回正常位置。具体来说，美国专利第5,727,769号公开了一种阀，它包括一个电磁线圈，该电磁线圈驱动一个座架中的柱塞，以便打开和闭合一个阀件。一个永久磁铁在预定位置上包围座架设置，使磁场可驱动柱塞。永久磁铁借助柱塞上的一个槽部的位置来固定柱塞。磁场构成一个带有很小间隙、面对柱塞运动轴向的环。
上述装置的优点在于，该系统利用与柱塞速度成正比地产生的涡流限制柱塞的振动。该装置能够实现柱塞在预定位置上的迅速制动。这可以减小柱塞上的冲击损伤，从而提高装置的寿命。
上述许多装置的缺点在于其消耗的能量。电磁线圈相当细，容易被加热。这种装置可能含有塑料或设置得很靠近塑料。另外，加热效应意味着装置的工作循环必须保持得低于一定的最大值。另外，在许多应用场合，最好将电力消耗保持最小，例如，在自动灌溉设备中，在生长季节，在大面积土地上，装置可以一天工作几小时。还有在其它应用场合中将电力消耗保持最小也很关键，例如，当阀设在便携设备上，只用电池供电时。甚至在设有借助发动机发电的交流发电机的车辆上的阀可能也需要在发动机不工作时经常工作。例如，作为供应热水为车辆外侧除冰的系统的一部分，阀需要在车辆开始行驶之前工作。不但其供电受限于车辆电池，而且需要大多数供电来加热水。
美国专利第5,727,769号公开了一种电磁阀，其中，永久磁铁设置在电磁线圈外面，以便阻尼线圈的振荡，从而改善线圈的可控性。
美国专利第4,295,111号公开了一种电磁阀，其中，永久磁铁用作掣子，并设有一个分离线圈以产生一个磁场，该磁场暂时部分地抵销磁场。
本发明的实施例用于通过提供一种具有双向闩锁机构的电磁阀来克服上述的和其它的问题，该双向闩锁机构与在不同时间在不同方向在阀内改变强度的磁通一起形成将阀闩锁在一定位置上的力，并且使用逆向磁通迫使阀离开上述一定位置。
按照本发明的第一方面，提供一种电磁阀，它包括一个第一线圈、一个柱塞、至少一个第一和一个第二开口和闩锁机构，其配置于第一开口，其中，闩锁机构以预定的闩锁力将柱塞闩锁在第一开口上，第一线圈的以预定的第一极性的供电至少引起上述闩锁力的减小。
在一个实施例中，闩锁机构包括一个配置于第一开口的永久磁铁，该永久磁铁用于提供闩锁力，该闩锁力指向第一开口，其中，第一线圈可使闩锁力减小，并将柱塞拉向第二开口。
第一线圈最好可以完全抵销闩锁力。或者，第一线圈可将闩锁力改成压向第二开口。
该电磁阀可以具有一个第三开口，以及在第一开口和第三开口之间及在第二开口和第三开口之间的可以被柱塞中断的流体通路。
第一线圈最好远离柱塞的第一端，可以设置一个磁场延伸器(extensor)，将第一线圈产生的磁场的第一极延伸至柱塞的第一端。
为了将柱塞推离闩锁位置，第一线圈产生的磁场的第一极可以与永久磁铁的面对的极为相同的极。
第一线圈最好作用在一个铁芯上，以便当第一线圈处于第一供电状态时将铁芯压向第二开口。柱塞借助一个偏压连接器如一弹簧连接于铁芯，该弹簧用于将柱塞压向第二开口。
磁场延伸器可以包括一个中空的钢铁材料圆筒形构件，该构件由钢铁材料的端件终止。它可以是与铁芯连为整体的单一零件。
钢铁材料端件可以是一个环，并可以随柱塞运动。
钢铁材料的环或中空圆筒形构件的形状可以改变，其中的间隙可以增大或调节，以便改变在钢铁材料环处出现的磁场的强度。
第一线圈最好作用在一个铁芯上，当第一线圈处于被供电状态时将铁芯迫向第二开口。柱塞可以借助一个偏压连接器连接于铁芯，偏压连接器可反抗铁芯将柱塞压向第二开口。
在一个实施例中，中空圆筒形构件可相对于铁芯滑动，这最好是以下述方式完成的，即，磁通能够尽可能不变化地穿过，以形成一个高效的磁路。
柱塞可进一步借助一个第二偏压连接器连接于铁芯，第二偏压连接器可用来相对于柱塞向下偏压铁芯，因而当柱塞和铁芯正向上运动，且柱塞的向上运动被突然停止时，两个偏压连接器可使铁芯得到缓冲减速。同样，当铁芯向下移动，且铁芯的向下运动被突然停止时，第一偏压连接器可使柱塞向下移动。
偏压连接器可以是螺簧，其特性为任何需要的负载而被最佳化。
在一个推荐实施例中设有一个第二永久磁铁。
两个偏压连接器的特性最好预先选择以减少对柱塞及座的冲击损伤。
线圈的励磁最好由微控制器控制。
微控制器可以被编程以便分别为每个线圈供电，即，使用不同期间的时间延迟，甚至是以不同时间开始的。这样可以改善装置的使用效率，得到更好的工作周期。
在一个替代实施例中，第一线圈配置于所述第一开口，闩锁机构包括一个安装在所述柱塞上的磁铁。
为了增加闩锁力，第一线圈最好能以第二极性供电。
第二线圈可以围绕柱塞设置，可被供电以便将柱塞拉向第二开口。
线圈的供电可使直接连接于第二线圈及通过二极管连接于第一线圈的一个三向开关来提供，这种布置可以在第一开关位置上使第一线圈只在第一方向上被供电，在第二开关位置上使第一线圈和第二线圈都在第二方向上被供电，以及在第三位置上不使任一线圈被供电。
在后一个实施例中，磁铁可以是安装在柱塞第一端上的永久磁铁。
该电磁阀最好具有一个壳体。第一线圈可围绕第一开口安装在壳体上，并可以在以第一极性被供电时产生一个面对所述永久磁铁的磁极，该磁极具有与面对线圈的永久磁铁产生的磁极相同的极性，从而将所述柱塞推向第二开口。同样，当以第二极性被供电时，它可产生一个面对所述永久磁铁的极，它与面对线圈的永久磁铁产生的极具有相反的极性，因而将柱塞推向第一开口。
第二线圈最好作用在一个铁芯上，当第二线圈处于被供电状态时，将铁芯迫向第二开口，其中，柱塞通过一个偏压连接器连接于铁芯，并且偏压连接器可使反抗铁芯将柱塞压向第二开口。
为了将第一线圈的磁场向着第一开口延伸，可设置一个磁场延伸器。
柱塞可进一步通过一个第二偏压连接器连接于铁芯，该连接器可相对于柱塞将铁芯向下偏压，因而当柱塞和铁芯都向上移动，且柱塞的向上移动被突然停止时，两个偏压连接器可使铁芯移到缓冲减速。同样，当铁芯向下移动，且铁芯的向下移动被停止时，第一偏压构件可使柱塞向下移动。
在一个推荐实施例中，线圈的励磁是由一个微控制器控制的。该微控制器可以编程，并可以含有多个用于控制阀的工作的预存程序。该微控制器则可由一台计算机控制，或者使用外部开关，例如装在微控制器上的变化开关(dip switch)选择各程序。微控制器可以是PWM(脉宽调制)控制器。微控制器可以对线圈温度、在至少一个孔中的流体压力和流体通路中的流体流动速度中的任何一个提供闭环控制。
微控制器可以对线圈的励磁提供定时控制，其中，定时控制包括将时间延迟引入每个线圈的工作中，并且对于每个线圈来说，时间延迟是相同的。
微控制器可以对线圈的励磁提供定时控制，其中，定时控制包括将时间延迟引入每个线圈的工作中，并且对于每个线圈来说，时间延迟是不同的。
每个线圈的极性最好是可逆转的。
线圈的励磁最好是可变的。通过改变电力供应可以容易地实现这一点。因此，励磁可以根据需要增大或减小。
温度传感器可以设置在线圈上或装在阀外。
按照本发明的第二方面，提供一种可自动复位的减震器，它包括一个第一线圈、一个柱塞、在所述减震器中的至少一个第一和一个第二开口，以及配置于第一开口的一个闩锁机构，其中，闩锁机构以一个预定的闩锁力将柱塞闩锁在第一开口上，沿一预定的第一极性对第一线圈的供电至少可减小闩锁力。
按照本发明的第三方面，提供一种继电器，它包括一个第一线圈、一个具有第一端部和第二端部，以及第一和第二休止位置的柱塞和一个在第一休止位置上配置于柱塞第一端部的闩锁机构，其中，闩锁机构以一个预定的闩锁力将柱塞闩锁在第一休止位置上，对第一线圈沿一个预定的第一极性的供电至少使闩锁力减小，以及柱塞包括一个延伸部，其用于将运动传至一个外部电开关构件。因此，这种致动器能够用作一继电开关装置。
按照本发明的第四方面，提供一种致动器，它包括一个第一线圈、一个具有第一端部和第二端部，以及第一和第二休止位置的柱塞和一个在第一休止位置上配置于柱塞第一端部的闩锁机构，其中，闩锁机构以一个预定的闩锁力将柱塞闩锁在第一休止位置上，对第一线圈沿预定的第一极性的供电至少减小闩锁力，柱塞包括一个延伸部，其用于将力传递至外部物体。
上述实施例可以对阀提供比迄今所知的技术更有效的结构和应用，从而能够制造在电力消耗方面更为高效的装置，由于需要的散热少，可使装置制得更小。或者，可以使相同尺寸的装置制造得可提供更大的力。
现在对照以下附图，通过举例的方式，详述本发明及其实施方式。
图1表示按照本发明一个实施例的阀，
图2表示按照本发明一个替代实施例的阀，
图3表示包括电连接的本发明的阀的电路图，
图4A至4D表示图3所示电路的一部分的不同设置，
图5A表示按照本发明的电磁阀的施加电压对时间的曲线图，
图5B表示柱塞响应于图5A的施加电压的位置变化，
图6A至6C表示图1的装置的工作状态，
图7表示适用于本发明的钢铁材料的磁滞曲线，
图8A和8B表示图1的装置的磁路的细部结构，
图9表示采用图1的致动机构的一个自动复位减震装置，
图10表示采用图1的致动机构的一个继电器，
图11表示本发明的第三实施例，
图12和13表示图11的实施例的工作状态，
图14表示按照本发明的装置的力-位移特性，
图15和16表示本发明实施例的力-位移曲线，
图17在一曲线图上表示图14至16的力-位移曲线，以便比较，
图18A和18B分别表示带有整体和内部微控制器的按照图1的阀，
图19表示按照本发明的另一个实施例，
图20A和20B表示图19的阀的力-位移曲线。
图1表示按照本发明的一个实施例的装置。电磁阀10包括一个孔12，它在阀处于正常位置时是敞开的。另一个孔14是永久敞开的。第三孔16在阀处于正常状态时是闭合的，而在线圈被供电时是敞开的。肩部20和22分别设置于孔14和16，在其上可安装橡胶配件或类似物。孔12有内螺纹。
钢铁材料的一个下部壳体30构成阀的底座，并形成操纵阀的磁路的一部分。
一线圈35通过在绕线架32上绕线形成，最好通过接头36连接于外部电源。接头36包括两根极性可以转换的线A和B，这样在下文中描述。
线圈35装配在壳体内，另一个钢铁材料的覆盖件34装配在线圈35上方。覆盖件34最好呈铁环的形式。
在一个推荐实施例中，设有测量环境温度的传感器31，其连接于接线33，温度传感器37用于测量线圈35的温度。传感器37连接于接线39。当与适当的控制设备配合工作时，传感器31和37的输出可用于按照下述方式保证防止过热，即，引进一个安全程序，该程序可保证根据需要限制线圈处于最大励磁(因而发热)的总时间。
一个柱塞分组件40是按照下述方式形成的：
柱塞分组件40最好包括一个最好是塑料的或任何其它非钢铁材料的柱塞42、一个用于密封孔16的第一密封罩44、一个肩部45、一个用于密封孔12的第二密封罩30和一个卡环槽48。密封罩44和50可制成柱塞的一个整体部分，或者它们也可以是例如橡胶的单独的整体。
铁环54加在柱塞42上，并被上拉直至抵靠在肩部45上。铁环54包括传导流体流的导管。钢铁材料的中空圆筒形构件56然后在铁环54后被上拉直至紧贴在铁环上。此后，将一个铁芯58以相同方式沿柱塞拉动直至它达到中空圆筒形构件56。铁芯58具有多根轴向导管60，最好是四根，以便使流体流过柱塞，然后，一根螺簧62插入铁芯58，然后，通过插入卡环66而向着柱塞42上的槽48装配就位，从而形成柱塞分组件40。螺簧62具有产生在柱塞内的内部偏压力的作用，从而防止在不同的磁性构件54，56和58之间形成气隙，因此在实际上它们构成一个单一的磁性组件。
柱塞分组件40在线圈35的中空圆筒形中央内插入组装的下部壳体中，因而密封罩50面对孔12，并能够接触座38。
一个上部壳体70插入下部壳体30中，滑配在下部壳体的上圈82中。然后，上圈82叠在上部壳体的肩部84上，形成一个单一的组件。呈环形的永久磁铁72固定在上部壳体70的颈部73上，塑料保护罩74放在磁铁72上。
本专业技术人员知道，可以改变上述实施例而并不改变其功能。例如，磁铁72可以放置在柱塞42上，铁环54可放置在上部壳体70上。下面对磁铁性质的说明直接关系到附图所示各实施例，但是，本专业技术人员知道相同的原理继续适用。
图2表示本发明的阀的另一实施例。与图中零件相同的零件使用相同的标号，并不再赘述。下部壳体分组件的结构与图1所示相同，阀110的柱塞分组件140的结构除上述情形以外也是相似的：
中空圆筒形构件156是由塑料或其它非铁材料制成的，具有通道155的磁铁154替代了铁环54。
上部壳体170象上面描述的那样插入。
一个上部线圈178是通过在一个绕线架176上绕线而形成的，并固定在铁芯181上，这样形成的分组件放置在上部壳体170的颈部173上。上部线圈181最好通过接头182连接于外部电源。接头182为线C和D，其极性可以按照下述方式转换，一个塑料保护罩174放置在上部线圈178上。
温度传感器177用于测量线圈178的温度。传感器177连接于接线179。当配置适当的控制设备时，传感器31，37和177的输出可用来保证通过引入一个预定的安全程序防止过热，该安全程序可保证线圈处于最大励磁(因而发热)的总时间根据需要受到限制。如果检测出线圈之一过热，可以通过增大其它线圈的电流而抗衡。
现在参阅图1所示实施例，阀具有两种状态，通电及未通电状态。图1表示阀处于未通电状态，其中，电压未通过接头36加在线圈上。该状态是阀的两个稳定状态之一。相同的位置在过渡状态中也能实现，当线圈35最初通电，移动之前存在过渡状态，这将在下文中描述。在未通电状态中，柱塞42一般借助其铁环54被吸向永久磁铁72。因此，柱塞42离开孔12的座38，以便为从孔14通过铁芯58中的通道60至孔12的流体流提供一条通路。孔12和14因此畅通，在其间形成流体通道。磁铁的力足够大，以便保证尽管存在弹簧62的拉力，在座46和罩44之间也可形成水密密封。
在通电状态中，线圈35作用在芯58的铁材料上，以便向下推动芯58，从而闭合磁路中的间隙。芯58的肩部59压缩弹簧62，因而通过卡环66下推柱塞42。因此，柱塞42向着下部孔12的座38被拉离磁铁72。在弹簧62的压缩作用下，在第二密封罩50和孔12的座38之间形成水密密封。孔16因而打开，一流体通路在孔14和孔16之间通过活动的铁环54中的通道55形成。
在下部座38的闭合过程中，柱塞42(和罩50)最好在芯58触及下部壳体30之前到达座。因此，流体被限制在这个空间中，并被迫通过通道60流出。这形成一种缓冲效果，并可提高芯58的寿命。
在未通电状态中，闭合孔16的吸引力，如图1所示，一般取决于永久磁铁72的尺寸和磁力强度、活动铁环54的尺寸和其间的距离。
闭合孔12的吸引力取决于弹簧62在该位置上的压缩。如果弹簧62用于密封孔12的目的，压缩力显然必须小于铁芯58固定在下部壳体的地板上的力。如果弹簧力较强，芯将被拉离壳体30的地板。
弹簧可减小对座38和与其接触的罩50的损伤，这是因为弹簧62可形成柱塞组件42和芯58之间的分离，芯58被线圈35以很高的加速度下拉，因而以很大的力冲击壳体30。这个力可被弹簧62吸收。因此，密封罩50冲击座38的力受到弹簧压缩力的限制。弹簧强度足以保证提供需要的密封力。
上面的说明涉及到柱塞42与座38的碰撞。这是借助单一弹簧62实现的。下面描述可以连接第二弹簧，以便形成在第二方向上减小对上部座46的冲击作用。
现在描述图2实施例的工作，在图5A和图16B中示出在芯58上减小线圈35的力的可能性。
一般来说，这里的描述并不明确地考虑到流体产生的压力，这样做的目的只是为了简化描述。
图1和2，6A-C和19表示电磁阀的致动器装置，其操纵柱塞42。同一致动器的其它使用表示在图9和10中。
图3表示为图2实施例可以设置一个电开关装置的情形。主线圈35通过两个二极管106和108连接于一个三向开关112。图4a-4c表示开关112的三种状态。在图4a中，开关的状态为右侧连接为正，左侧连接为负。在这种状态中，由于二极管的作用，上部线圈178通电，但主线圈35未通电。为将阀保持在正常状态，阀将被设定在上述状态中。在这个实例中，象在以前的情形中一样，正常状态是未通电状态，其优点在于，阀可用来承受较高的压差。在一个推荐实施例中设有一个变阻器104，其可用于改变上部线圈的电压，以便抵抗孔16和阀的内部压力之间的压差水平。
图4B表示三向开关112的连接使得对任一个线圈都不供应电压。这是未通电正常布置。
图4C表示三向开关112的连接使得左侧接头为正，右侧接头为负。在该位置上，上部线圈和主线圈都通电，上部线圈178按照与图4A所示相反的方向通电。在上部线圈和磁铁154之间形成斥力，以助于向下推动柱塞，而主线圈35提供向下拉动柱塞的主要的力，从而实现赋能状态。
上述状态中的上部线圈有下述作用：
当芯58在其行程的最上部时，向下移动芯58的工作开始。这就是说，至少芯58的一部分未包封在线圈35内。线圈35在芯58上产生的力与其间距离的平方成正比，因此，在运动刚开始时，线圈的力最弱。相反，在传统的阀中，上部磁铁(或其它闩锁装置如弹簧)继续从上方吸引柱塞，上部磁铁的力在此点最大。因此，磁铁等的最大的力必须由线圈的最小的力克服。在本发明中，上部线圈178的力的方向是反向的，因而恰好在该临界时刻上斥力起作用，因此，线圈的最大力可被显著减小，从而提高了电磁阀10的效率。相同的优点也适用于在图1实施例中的磁场的逆转。
如上所述，施加在上部线圈178上的电力可以通过操纵变阻器104改变。因此，可以设定上部线圈178的力，以便提供小量的推斥，在本身和磁铁154之间建立平衡，或者使推斥增大，以便向下推动磁铁54，以及相连的柱塞组件140。
使用外部手工操作的开关可以形成图3所示的电路，或者本专业技术人员知道，也可使用中央处理器操纵的微电子装置或以任何其它适当的形式进行。电路的位置可以在阀上，或者可以方便地设置在阀外。
图5A表示当孔12闭合，然后打开时施加在线圈35上的电压周期。一个斜坡P0-P2首先在一个一般为15毫秒的时间内施加。然后，一个稳定的电压P2-P3在另一个15毫秒内施加。在时间P0-P2的过程中，取决于压力和其它变量，在某一点上孔12闭合。在这个曲线图中，闭合点是P1。在点P3，当稳定状态已建立时，线圈上的电压减小至长度P4-P5代表的水平。在P5处，电压减至零，孔12打开。P7和P8表示另一个周期的开始。这个周期在表格1中由编码04代表。
图5B表示在图5A所示的周期中，孔12，14和16的状态。
表格1中限定的编码06与上面参阅图5A和5B所述相同，另外使用了上部线圈178。P0至P3代表的曲线部分在两种情形中相同。但是，从P4至P6的部分可以实现而无需通过上部线圈178的电流。
图6A表示象对照图1所作的描述的那种阀的未通电稳定状态。线圈35没有影响，上部铁环54响应于永久磁铁72的面对侧的南极产生一个北极。中空圆筒形构件56向下延伸磁场，在芯58的下表面感应一个弱的南极。
图6B表示相同的阀，在其所处的状态中，电力首先以稳定状态引入线圈35。接头36的连接使线A为负接头，而线B为正接头。缠绕方向和电流强度设置得使铁芯58的下端出现北极，中空圆筒形构件56延伸磁场，使在上端形成的南极出现在活动铁环54上。线圈产生的磁力，如上所述，使芯58开始向下移动。现在活动铁环54具有与磁铁72的面对侧的极性相同的极性，这有助于上述的向下移动。在其间出现的斥力有助于柱塞组件40的向下移动。斥力的大小一般取决于中空圆筒形构件的尺寸及材料，所述中空圆筒形构件56的目的就是将磁场传至活动铁环54。所述中空圆筒形构件56的尺寸和材料必须为上述目的而最佳化，这可能需要技术人员进行一定量的试验工作。这种斥力的应用是与所有现有技术的阀不同的，在现有技术中，为了实现柱塞的运动，磁引力是必须加以克服的力。
图6C表示的柱塞42所处位置中，它与下部座38接触，从而闭合孔12。线圈35从输入端36接受电压，下面形成北极，上面形成南极。芯58固定于下部壳体30，并压缩弹簧62，以便迫使柱塞42接触下座48，因而密封孔12。
图7表示适用于本发明的铁材料的磁滞曲线。磁滞曲线57是一条陡的磁滞曲线，它留下一个低的残留磁化63，这在工作过程中可以容易地克服，因为这可减小极性逆转的滞。在本发明的许多应用中，阀的迅速反应是很重要的。本专业技术人员可以发现通过精心的研究可以使不同的应用得到最佳化。
图8A和8B表示中空圆筒形构件56的两个实施例。在图8A中，如上所述，为了便于制造和组装，磁路的分开部分54，56和58可以分开的制造并加以组装。或者，如图8B所示，它们也可以制成一个单一的构件65，其优点在于从磁路中可以消除两个气隙。显然，作为在易于制造和磁路效率之间的折衷，可以将磁路制成两个部分。可以发现，用不同磁滞曲线的材料制造分开的部分54，56，58是有利的。
作为替代或补充，在中空圆筒形构件的壁上改变凹部61的形状和/或尺寸，可以控制从芯58至铁环54的磁场强度。无论构件56制成铁环54和芯58的一部分(如图8B所示)或制成这些零件中任一个的一部分，上述凹部61的形状和/或尺寸的改变都是适用的。
显然，当柱塞从线圈伸出最远，确切处于磁铁72的拉力最强的相同位置时，线圈的拉力最弱。因此，为了协助线圈，铁环54通过中空圆筒形构件56连接于磁源。可以改变进入线圈的电流的极性，以便转换铁环54的极(这将在下文中对照图3描述)。这样，在需要将铁环和磁铁72分开时就可以使铁环具有与磁铁72相同的极性，而当需要将柱塞拉向磁铁72时，可使铁环具有相反的极性。铁环54的磁性强度取决于中空圆筒形构件56中铁材料的厚度，技术人员可使上述厚度最佳化，直至发现力量得到充分的平衡，以便减小阀的电力需要。
由于弹簧62的力有助于密封，并且在该位置上，磁铁72在柱塞上的力很弱，(磁力的减小与距离的立方成正比)，线圈35不必产生很强的力来保持柱塞抵靠在下座38上。只需要强的力将柱塞拉离磁铁72。另外，为了减小使柱塞42从磁铁62分开所需要的力，下面将讲到，肩环46设在罩44和铁环54之间，用于防止铁环实际接触磁铁72。
图9表示本发明的电磁线圈装置210的实施例，其中，与前述相同的零件使用相同的标号，并一般不再赘述。柱塞分组件240的不同之处在于，它具有一个通过开口246穿过下部壳体230的较大的柱塞。柱塞242在壳体外的延伸部呈刚性杆248形式，在杆的外端有一个孔244。这种布置使线圈可将力传至外部物体，以便提供拉力或推力。在图9中所示装置具有一个活动铁环254及通道255，以及带有通道260的铁芯258。上述组的通道255和260中的一组或两组的消除或尺寸变化，由于流体只能困难地从室至室流动，因而严重地衰减了力的传递。因此，产生了减震的效果。也可以使柱塞240从铁芯258伸出较大的距离，从而增加流体室的尺寸，以及增大阻尼效果。
图10表示用作继电器开关的本发明的电磁线圈装置的另一实施例。柱塞组件与对照图9所作的描述一样。下部壳体282的延伸部290具有一个通过销294可摆动地与其连接的杆292，并通过销296可摆地地连接于杆248，因而柱塞242能够使杆292在一个上部位置和一个下部位置之间摆动，如箭头297所示、在上部位置上，可以形成一个跨过第一继电触点298的电连接，在下部位置上，提供跨过第二继电触点的电连接。
图11表示本发明的另一个实施例，其处于在其两个稳定位置中间的一个位置上，在该位置上，内部零件处于平衡状态，下面将更清楚地说明。在图11中，装置300包括一个线圈302和通道304。在线圈302中具有一个定心环306、上部弹簧308、中空圆筒形构件310、卡环312和活动铁环314。一个柱塞组件320包括柱塞322、肩部316和上部密封罩318。它还包括一个下部密封罩324。在柱塞322的两个端部中间有一个圆筒形延伸部326，它从柱塞322沿周向向外延伸，该延伸部具有上肩部328和下肩部330。
在线圈302中插有定心环332、下部弹簧334、第二定心环336和卡环338。
在线圈302中有一个小的圆筒形零件340，它是线圈302的一部分，具有一个上肩部342和一个下肩部344。圆筒形零件340的轴向长度基本与圆筒形延伸部的轴向长度相同。上部弹簧308压靠滑动环306，该滑动环又压在上肩部328上及上肩部302下侧。在另一侧，弹簧334压靠着滑动环332，该滑动环又压靠肩部330和344之一或两者。在这个位置上，它取决于圆筒形零件340和326的轴向长度，因而它们固定柱塞332在线圈302中的相对轴向位置，使延伸部326和340是水平对准的与图12中的延伸部326和340的位置不同)。在线圈302中有一个圆筒形中空部348，在该中空部中，铁芯310的外壁346滑动配合以实现相对轴向运动。其原因在于磁通从铁芯310横过直至中空圆筒形构件348，而不管柱塞320的位置如何。
图12表示图11的装置处于正常位置上。与前面各附图一样的细节不再赘述。在孔16闭合时，借助拉动环314的磁铁72，一个力Fm作用在柱塞320上。另外，在前面的孔12闭合的状态中，弹簧334处于压缩状态，其松释提供了附加的向上的力。当柱塞320已到达座46并已停止时，芯302继续一段箭头350所示的距离，直至它由弹簧334和308的压缩而停止。因此，柱塞320在座46上的冲击力被显著减小，更详细来说，弹簧334受到直接来自作为柱塞320一部分的肩部330的力。另外，弹簧308受到作为中空圆筒形构件310一部分的肩部311的压力，因而又受到铁环314的压力，铁环314则受到作为柱塞320一部分的肩部45的压力，因此压靠在座46上。弹簧308和334都使柱塞320缓冲减速。图中画出在芯302和中空圆筒形构件310之间的距离350上的轴向滑动，这个距离使装置具有挠性，不会显著影响磁耦合。
图13表示图11的装置处于孔12闭合的稳定状态的位置上。与前面附图所示相同的细节不再赘述。芯310受到力Fc的下压。这使弹簧308受压并向下推动肩部328，从而使柱塞320进入与座38的密封接触状态，将孔12闭合。因此，在这个方向上只有一个弹簧308起作用，因为一个较小的力就足够了。
因此，上述的双弹簧布置提供了两种形式的冲击缓冲作用。在一种形式中，如图12所示，柱塞被突然停止，弹簧用于吸收芯302的动能，直至其停止。在第二种形式中，如图13所示，芯抵靠下部壳体30而突然停止，然后由弹簧308引起柱塞320下降。由于芯302不再运动，而使冲击简单地被减小。
显然，在图2所示的实施例中，在柱塞140上的向上的力一般大于图1所示实施例的情形。因此，双弹簧布置及向上运动的缓冲作用对该实施例特别有益。
图14表示中空圆筒形构件56不是铁材料的装置的磁力。在其它方面，该装置与图1所示相似。该图是为了对比的目的而画出的。为了便于图形对比，示意地画出处于两种稳定状态的柱塞组件40的轮廓。上部的轮廓372处于正常状态，下部的轮廓374处于通电位置。在图中，象在本说明书中的其余部分一样，外部压力或力，以及摩擦力显著小于所描述的磁力，因而为了简化的目的而未画出。
如箭头377所示的使孔16闭合的铁环54在两种情形之间的位移378、如箭头379所示的使孔12闭合的铁芯58在两位置之间的位移382和如铁芯58在两位置之间的位移382在尺寸上基本相等，由于弹簧62的压缩引起的可忽略的差在随后的说明中被忽略。铁环的外肩部376(即直接面对磁铁72的肩部)在图中用于限定铁环的位移378。铁芯58的外肩部380(即面对下部壳体30的肩部)在图中用于限定铁芯58的位移382。
图形386是作为在柱塞的芯侧上的位移的函数的磁力的曲线图，图形388是作为柱塞的磁铁侧的位移的函数的磁力的曲线图。竖直轴线390和392表示力，水平轴线394和396是位移轴线。
曲线400表示当无显著外部磁场作用在环54上时(例如，当中空圆筒形构件56是非铁材料时)，永久磁铁72和环54之间引力的特性。
曲线400的右端402是当铁环54最靠近磁铁72时装置的最大力，曲线400的左端404是当铁环54最远离时的最小力。
曲线406表示铁芯58和线圈35之间的力的特性。曲线406的左上端点408表示当芯58在其行程的最低点时线圈35的向下方向上的拉力。右侧点410表示当线圈在其行程的最上点时的同一力。右侧点410描述当芯在其行程的最上点时的力。
曲线400代表的力与线圈35的力相反地作用。这可以通过在与曲线406相同的轴线上画出曲线400来表示，从而画出新的曲线412。在两曲线406和412之间的阴影区域419表示作为位移的函数的在柱塞40上的合力。应注意的是，曲线406稍许高于曲线412，这形成了力的储备，当线圈35赋能时，为柱塞组件40从座46的最初分离提供力。这种储备力的标号为416。
图15涉及图6A、图6B和图6C中所示的情形。图15的曲线图表示，如果中空圆筒形构件56是铁材料制成，并且当线圈35赋能以便使铁环产生一个与磁铁72的面对极相同的极，那么，图14中的情形将会如何变化。曲线420表示永久磁铁72和上部线圈178之间引力的特性。
曲线420的右端点422是当磁铁154最靠近上部线圈178时装置的最大力，曲线420的左端点424是磁铁154最远离时的最小力。
曲线426表示铁芯58和线圈35之间的力的特性。曲线426的左上端点428表示当芯58在其行程最下点时线圈35的向下方向的拉力。右端点430表示当芯在其行程的最上点时的同一力。
曲线420代表的力与线圈的力相反地作用。这可以通过在与曲线426相同的轴线上画出曲线420来表示，以便画出新的曲线432。曲线426和432之间的阴影区域449代表作为位移的函数的柱塞40上的合力，应注意的是，曲线426稍高于曲线432，这样可形成力的储备，当线圈35赋能时，为柱塞组件40从座46的最初分离提供动力。该储备的标号为434。
曲线400’的最右部分大致表示图6A中的情形，其中无电压作用在线圈35上。从曲线400’的右上端点423至轴线代表将柱塞闩锁在未通电位置上的力。上部的曲线426和下部的曲线432之间的垂向距离代表在任意给定的位移下作用在柱塞42上的力。这两条曲线的最后端表示图6B中的位置，这两条曲线的最左端代表图6c中所示的情形。
曲线400’和406’与图14所示的曲线400和406相同，是为了便于对照画出的。
图16A涉及图2所示实施例，图16A的曲线图表示，如果中空圆筒形构件156是由非铁材料制成的，并且永久磁铁装在柱塞组件140上，那么图15所示的情形是如何变化的。本实施例的情形，类似于图15中表示的图6A至6C的情形，并由图16中的曲线图的相应零件表示。在未通电的位置上对线圈的通电，使曲线从右上端点位置506移至右下端点位置508，实际上这意味着一个大的引力转化成一个斥力。当芯58趋近下部壳体30时，曲线512的路径，采用特别低水平的电流，向左随动，曲线516表示线圈35增加的力，以便将芯58拉向下部壳体30。如果施加一个较高水平的电流，那么，这将在孔12的方向上形成一个较大的推力，如曲线513所示。
曲线512表示在永久磁铁154和上部线圈178之间的引力的特性。
曲线516表示铁芯58和线圈35之间的力的特性。曲线516的左上端是520表示当芯58在其行程的最下点时线圈35的向下方向上的拉力。右端点522表示芯58在其行程最上点时的同一力。
曲线512代表的力与线圈35的力共同作用。两曲线516和518之间的阴影区域395代表作为位移的函数的在柱塞42上的合力。应注意的是，曲线516稍高于曲线518，这样可形成一个力的储备，在线圈35赋能时为柱塞分组件140的初始分离提供动力。可以看出线圈35在曲线的最右位置上几乎不需要具有任何影响或根本无影响，因此，线圈35可以显著小于现有技术的结构。
曲线400”和406”与图14中的曲线400和406相同是为便于对照画出的。
图16B表示图16A中当柱塞处于其最下位置，上部线圈178中的电流减至零的情形。曲线530表示线圈35作用在芯58上的力，线532代表克服孔12处的压力所需要的力。这形成一个储备，由线532和左上端点536之间的垂向距离表示，因而当达到稳定状态时可减小线圈35中的电流。这是图5A中所示P3和P4之间的减小。力一般减小至点542，形成一个减小的储备。显然，应该总是保持一些储备，例如，用来应付突然的压力浮动。
图16C表示拉动磁铁154及所连接的柱塞140的芯178的力位移曲线544。上述力相对于曲线400”来说是大的，并取决于输出端182的电流，该电流现在相对于对照图16A所作的描述极性是相反的。
图17只在一对轴线上分别表示图14，15，16和20的线圈的四条曲线406，426，516和716。可以看出，在每个接续的实施例中，线圈35所需的强度是减小的。实际上这意味着可以将线圈制得更小，从而使整个装置制得更小。曲线716下面将参阅图20更详细描述。
图18A表示本发明的一个推荐实施例，其中，一个微控制器600，例如一个PLC或类似装置用于控制向电磁阀110的电输入36和182。输入是为温度传感器31，37和177提供的。对微控制器的指令在输入端604接收，可来自一个计算机或类似装置，该输入可以是串联或并联的。最好也设置一个手动开关606和/或一排开关608。
图18b表示相同的装置，其按照整体方式设置在阀中，整体地形成控制阀610。
图19表示本发明的阀的另一个实施例。与图2所示相同的零件使用相同的标号，并不再赘述。下部壳体分组件的结构与图2所示相同，阀620的柱塞分组件640除以下所述也以相似的方式构制：
芯58由构件658替代，该构件是由非铁材料制成的，具有通道660。在塑料构件658和中空圆筒形构件156之间设有一个具有槽657的第二磁铁655。线圈635替代线圈35，其连接于输入端636，该输入端由字母G和H代表。下部壳体30由一个非铁材料的类似壳体630替代。上部壳体670具有一个内部圆筒639，磁铁655可在其中轴向移动。一个第二铁芯661接触在线圈635上。该装置的尺寸使得当磁铁在其行程的最下位置上时，在磁铁和第二铁芯661之间仍有轴向分离。
为了使柱塞下降并密封下部孔12，通过CD和GH输入电流，以便向下推动柱塞。为了密封上部孔16，只要使电流反向。为了便于理解，在孔16的区域中的线圈178和磁铁154，以及在孔12的区域中的相应线圈和磁铁假定具有相同的力位移特性。
使用适当编程的微控制器，装置能够以最佳的方式工作，使一个或另一个线圈能够以任何既定位移所需的更大的强度工作。
图20A涉及图19的实施例。图20A的曲线图表示，如果一个永久磁铁655安装在柱塞组件640上，且进行图19中引入的其它改变，那么，图16A中的情形将如何变化。在未通电位置上时对线圈通电，使曲线从右上角的位置506移至右下角的位置708，实际上这意味着大的引力转变成斥力。当芯658趋近下部壳体630时，为了便于说明，使用与线圈635和178上相同的电流水平，使曲线向左随动，曲线516表示线圈635的力增加，以便将磁铁655拉向下部壳体630。
曲线712表示在永久磁铁154和上部线圈178之间的引力的特性。
曲线716表示永久磁铁655和上部线圈635之间的引力的特性。曲线的左上端点720表示当塑料构件658在其行程的最下点时线圈635的向下方向的拉力。右端点722表示当芯处于其行程的最上点时的同一力。
曲线712代表的力与线圈的力共同工作。两曲线716和718之间的阴影区域726代表作为位移的函数的在柱塞42上的合力。应注意的是，曲线716稍高于曲线718，这形成一个力的储备，当线圈635赋能时为柱塞组件640的最初分离提供动力。从线圈635一直可得到相对较大的力，对于所有的位移来说其值大致相同。
点728代表为闭合孔12，磁铁655作用在芯661上的闩锁力。
曲线400和406与图14中所示曲线400和406相同，是为了便于对照画出的。
上面的描述同样适用于图20B，该图表示朝向孔16的位移。电流的方向逆转，因而力以相反的方向作用。因此，点720相当于点712，点722相当于点716，点724相当于点718，阴影区域730相当于阴影区域726，值732相当于值728。
表格1表示图18A或18B的微控制器可被编程以操作阀，例如，阀110。列1表示每个程序的数字编码。列2和3表示孔12和16的打开状态(O)和闭合状态。在闭环控制下的闭合状态显然可以包括作为控制过程一部分的孔的周期性局部打开。列4表示接头A和B工作的单位为毫秒的延迟。每个线圈的延迟显然可以不同，每次延迟的起始点显然可以是不同的。列5和6表示标为A和B的接头36的电压。列7表示对于接头36来说，施加的电压是在闭环控制下变化的(是)，或是设定在预定的固定水平上(否)。列8和9表示时间延迟后接头A和B上的电压。列10至15表示上部线圈178的接头C和D的同一数据。上部线圈178的闭环控制可以改变极性，因而标为+/-。
对于图19的实施例的工作来说，微控制器显然可以按照类似的方式编程，接头G和H不同于A和B之处在于电流的方向是逆向的。
例如在排3中，编码03通过在上部线圈178提供50毫秒的最大电压将孔16设定于“闭合”，C为正，D为负。此后的一个时期中，上部线圈178受闭环装置控制，以便将该位置控制在变化的压力下，这是通过符号+/-和-/+来表示的。
例如在排9中，编码09通过在下部线圈35上的30毫秒的时间延迟将孔12设定于“闭合”。同时对上部线圈178提供一个辅助极性。在50毫秒延迟期间内，阀经过图16A的曲线的所有位置。在延迟期间之后，使接头A和B在闭环控制下，极性无任何改变，而使接头C和D在闭环控制下，极性可以变化。
为改善最佳化，第一线圈和第二线圈的上述时间延迟可以错开，以尽可能减小通过至少一个线圈的总电流。因此，使用本说明书中提到的其它最佳化时，存在效率的改善，因而进一步的最小化成为可能。
微控制器最好采用脉冲宽度调制PWM。它可提供有效的控制，广泛地应用在控制领域。本专业技术人员知道其它形式的控制及其优点。
为了清楚起见，在分开的实施例中描述的本发明的各个特征显然也可以在一个实施例中组合使用。相反，为了简洁起见，针对一个实施例所描述的本发明的各特征也可以单独地或以任何分组合的形式使用。
本专业技术人员显然懂得本发明并不局限于已经图示和描述的内容，本发明的范围是由权利要求书限定的。
                      表格1.图2实施例的微控制器的程序编制
 编码 孔12状态开/闭 孔16状态开/闭 延迟mS  A  B 闭环控制是否关闭  A  B  延迟  C  D  闭环控制是否关闭  C   D
 00 开 闭 0  0  0 0  0  0   0  0  0   0  0   0
 01 开 闭 0  0  0 0  0  0   50  +  -   0  0   0
 02 开 闭 0  0  0 0  0  0   50  +  -   否  +   -
 03 开 闭 0  0  0 0  0  0   50  +  -   是  +/-   -/+
 04 闭 开 30  -  + 否  0  0   0  0  0   0  0   0
 05 闭 开 0  0  0 否  -  +   0  0  0   0  0   0
 06 闭 开 30  -  + 否  -  +   30  -  +   0  0   0
 07 闭 开 0  0  0 否  -  +   50  -  +   0  0   0
 08 闭 开 0  0  0 否  -  +   50  -  +   否  -   -
 09 闭 开 50  -  + 是  -  +   50  -  +   是  -/+   +/-

Claims (50)

1.一种电磁阀，它包括一个第一线圈、一个柱塞、在所述阀中的至少一个第一和第二开口和一个与第一开口相关设置的闩锁机构，其中，闩锁机构以一个预定的闩锁力引起柱塞对第一开口的闩锁，第一线圈沿预定第一极性的赋能至少引起闩锁力的减小。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述闩锁机构包括一个与所述第一开口相关设置的永久磁铁，该永久磁铁用于提供闩锁力，该力指向第一开口，第一线圈可以工作以引起所述闩锁力的至少减小，并将柱塞拉向第二开口。
3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：第一线圈可工作以抵消闩锁力。
4.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：第一线圈可工作，以便将朝向第一开口的闩锁力改变成朝向第二开口的偏压力。
5.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：具有一个第三开口，在第一开口和第三开口之间，以及在第二开口和第三开口之间，流路可被柱塞中断。
6.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述柱塞具有一个朝向所述第一开口的第一端和一个朝向所述第二开口的第二端，所述第一线圈远离所述第一端，为了将第一线圈产生的磁场延伸至柱塞的所述第一端，设有一个磁场延伸器。
7.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于：由第一线圈产生的磁场的第一极与永久磁铁的面对极的极性相同。
8.如权利要求7所述的电磁阀，其特征在于：当第一线圈处于赋能状态时，第一线圈作用在铁芯上，将铁芯返向第二开口，柱塞借助一个偏压连接件连接于铁芯，偏压连接件用于将柱塞偏压向第二开口。
9.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于：所述磁场延伸器包括一个中空圆筒形构件，其终止于一个铁端件。
10.如权利要求9所述的电磁阀，其特征在于：所述磁场延伸器包括一个与所述铁芯为整体的整体件。
11.如权利要求9所述的电磁阀，其特征在于：所述铁端件是一个可随柱塞移动的环。
12.如权利要求9所述的电磁阀，其特征在于：所述中空圆筒形构件在形状上经修改，以便改变通过它传递的磁场强度。
13.如权利要求9所述的电磁阀，其特征在于：为改变中空圆筒形构件传递的磁场强度，在中空圆筒形构件中设置间隙。
14.如权利要求7所述的电磁阀，其特征在于：当第一线圈处于赋能状态时，第一线圈作用在铁芯上，将铁芯迫向第二开口，柱塞可通过一个偏压连接件连接于铁芯，所述偏压连接件将铁芯偏压向第二开口。
15.如权利要求11所述的电磁阀，其特征在于：中空圆筒形构件可相对于铁芯轴向滑动。
16.如权利要求15所述的电磁阀，其特征在于：柱塞借助一个第二偏压连接件连接于铁芯，第二偏压连接件用来相对于柱塞向下偏压铁芯，因而当柱塞和铁芯向上运动，且柱塞的向上运动被突然停止时，两个偏压连接件可引起铁芯的缓冲减速，当铁芯向下运动，且铁芯的向下运动被停止时，第一偏压件可引起柱塞的向下运动。
17.如权利要求16所述的电磁阀，其特征在于：所述偏压连接件是螺簧，其特性为需要的负载而最佳化。
18.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：设有一个第二永久磁铁。
19.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：所述线圈的励磁是由微控制器控制的。
20.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于：第一线圈是与所述第一开口相关放置的，闩锁机构包括一个安装在所述柱塞上的磁铁。
21.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：第一线圈能够以第二极性赋能以增加闩锁力。
22.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：围绕柱塞设有第二线圈，它可赋能，以便将柱塞拉向第二开口。
23.如权利要求22所述的电磁阀，其特征在于：使用一个三向开关使所述线圈被赋能，所述三向开关直接连接于第二线圈，并通过二极管连接于第一线圈，这种布置使得在第一开关位置时，只有第一线圈沿第一方向赋能，在第二开关位置时，第一线圈和第二线圈都沿第二方向赋能，在第三开关位置时，两线圈都不赋能。
24.如权利要求6所述的电磁阀，其特征在于：与第一开口相关还设有第二线圈，它能够以第一极性和第二极性赋能，当以第一极性赋能时它将柱塞压离第一开口，当以第二极性赋能时，它将柱塞压向第二开口。
25.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：柱塞具有朝向所述第一开口的第一端和朝向所述第二开口的第二端，所述磁铁是安装在所述柱塞第一端上的永久磁铁。
26.如权利要求25所述的电磁阀，其特征在于：所述第一线圈围绕所述第一开口安装在所述壳体上，所述第一线圈在赋能时以第一极性工作，产生一个面对所述永久磁铁的极，该与所述永久磁铁面对所述线圈产生的极的极性相同，因而将所述柱塞推向所述第二开口，当以第二极性赋能时，产生一个面对所述永久磁铁的极，该极与所述永久磁铁面对所述线圈产生的极的极性相反，因而将所述柱塞推向所述第一开口。
27.如权利要求26所述的电磁阀，其特征在于：当第二线圈处于赋能状态时，第二线圈作用在一个铁芯上，将铁芯压向第二开口，柱塞借助一个偏压连接件连接于铁芯，所述偏压连接件用于将柱塞压向第二开口。
28.如权利要求27所述的电磁阀，其特征在于：为了将第一线圈的磁场延伸向第一开口，设有一个磁场延伸器。
29.如权利要求27所述的电磁阀，其特征在于：柱塞还借助一个第二偏压连接件连接于铁芯，第二偏压连接件用来相对于柱塞向下偏压铁芯，因而当柱塞和铁芯向上运动，且柱塞的向上运动被突然停止时，两偏压连接件用于引起铁芯的缓冲减速，当铁芯向下运动，且铁芯的向下运动被停止时，第一偏压件用于引起柱塞的向下运动。
30.如权利要求29所述的电磁阀，其特征在于：它具有一个可从铁芯伸出，以便可接纳在第二开口的一个座中的柱塞。
31.如权利要求30所述的电磁阀，其特征在于：所述柱塞的伸出增加得超过接纳在所述第二开口的座中所需要的程度。
32.如权利要求29所述的电磁阀，其特征在于：所述两个偏压连接件的特性经过预先选择，以便减轻对柱塞和座的冲击损伤。
33.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：所述线圈的励磁是由微控制器控制的。
34.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：微控制器是可编程的，具有多个预先储存的程序，以便控制阀的工作。
35.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：微控制器又是通过计算机控制的。
36.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：各程序可使用安装在微控制器上的外部开关选择。
37.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：微控制器是PWM控制器。
38.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：微控制器为下述组中的一个提供闭环控制：所述组包括线圈的温度、在至少一个开口处的流体压力和在流体通路中的流体流动速率。
39.如权利要求38所述的电磁阀，其特征在于：微控制器可为线圈的励磁提供定时控制，定时控制包括向每个线圈的工作引入时间延迟，每个线圈的时间延迟是相同的。
40.如权利要求38所述的电磁阀，其特征在于：微控制器可为线圈的励磁提供定时控制，定时控制包括向每个线圈和工作引入时间延迟，每个线圈的时间延迟是不同的。
41.如权利要求38所述的电磁阀，其特征在于：微控制器用于为每个线圈提供定时控制，每个线圈的定时延迟在不同时刻开始。
42.如权利要求40所述的电磁阀，其特征在于：每个线圈的极性是可逆转的。
43.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：设有一个第二永久磁铁。
44.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：线圈的励磁是可增加的。
45.如权利要求33所述的电磁阀，其特征在于：线圈的励磁水平是可变的。
46.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：在每个线圈上有一个温度传感器。
47.如权利要求20所述的电磁阀，其特征在于：在其外侧上具有一个温度传感器。
48.一种可自动复位的减震器，它包括一个第一线圈、一个柱塞、在所述减震器中的至少一个第一和第二开口和一个与第一开口相关设置的闩锁机构，其中，闩锁机构以预定的闩锁力引起柱塞对第一开口的闩锁，第一线圈沿一预定的第一极性的赋能至少引起闩锁力的减小。
49.一种继电器，它包括一个第一线圈、一个具有第一和第二端的柱塞及所述柱塞的第一和第二休止位置和在第一休止位置上与柱塞第一端相关设置的闩锁机构，其中，闩锁机构以一个预定的闩锁力在第一休止位置上引起柱塞的闩锁，第一线圈沿一预定的第一极性的赋能至少引起闩锁力的减小，柱塞包括一个延伸部，以便传递外部电开关构件的运动。
50.一种致动器，它包括一个第一线圈、一个具有第一端和第二端的柱塞及所述柱塞的第一和第二休止位置和一个在第一休止位置上与柱塞的第一端相关设置的闩锁机构，其中，闩锁机构以一个预定的闩锁力引起柱塞在第一休止位置上的闩锁，第一线圈沿一个预定的第一极性的赋能至少引起闩锁力的减小，柱塞包括一个延伸部，以便将力传至外部物体。
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