比例控制閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種比例控制閥，包括閥體和線圈，所述閥體上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口、以及與所述進(jìn)氣口和所述出氣口相連的腔，所述腔內(nèi)置有動鐵芯的一部分，所述線圈內(nèi)置有定鐵芯和所述動鐵芯的其它部分，所述定鐵芯內(nèi)設(shè)有用于設(shè)定進(jìn)氣壓力的調(diào)節(jié)部件，所述調(diào)節(jié)部件與所述動鐵芯之間設(shè)有彈簧；所述線圈在工作時(shí)根據(jù)與之連接的脈沖信號控制所述定鐵芯與所述動鐵芯之間的磁力以平衡所述動鐵芯的位移，使所述彈簧與所述設(shè)定的進(jìn)氣壓力達(dá)到平衡。本實(shí)用新型通過電子脈沖控制磁力大小、進(jìn)而控制流量輸出，達(dá)到按比例控制流量輸出的目的。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種比例控制閥，特別是一種通過電磁轉(zhuǎn)換控制流量輸出的比例 控制閥。 比例控制閥

【背景技術(shù)】
[0002] 目前汽車行業(yè)使用的控制閥，只有開關(guān)控制。當(dāng)處于開狀態(tài)時(shí)，流量輸出為最大； 當(dāng)處于關(guān)狀態(tài)時(shí)，流量輸出為零。這種比例控制閥的缺點(diǎn)是不能根據(jù)實(shí)際需求控制流量的 輸出，即不能按比例輸出流量。而汽車行業(yè)的尾氣排放控制需要滿足汽車尾氣標(biāo)準(zhǔn)（參見 GB17691-2005《車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測量方 法》），在此情況下就不適用這種控制閥。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中雖然也存在一些比例控制閥，但是這些閥大部分是機(jī)械控制的，以應(yīng) 用于油田的液壓控制閥居多。這也不適用于汽車行業(yè)的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種比例控制閥，通過外部提供的電子脈沖 控制磁力大小、進(jìn)而控制流量輸出，達(dá)到按比例控制流量輸出的目的。
[0005] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的比例控制閥，包括閥體和線圈，所述閥體上設(shè)有進(jìn)氣口、 出氣口、以及與所述進(jìn)氣口和所述出氣口相連的腔，所述腔內(nèi)置有動鐵芯的一部分，所述線 圈內(nèi)置有定鐵芯和所述動鐵芯的其它部分，所述定鐵芯內(nèi)設(shè)有用于設(shè)定進(jìn)氣壓力的調(diào)節(jié)部 件，所述調(diào)節(jié)部件與所述動鐵芯之間設(shè)有彈簧；所述線圈在工作時(shí)根據(jù)與之連接的脈沖信 號控制所述定鐵芯與所述動鐵芯之間的磁力以平衡所述動鐵芯的位移，使所述彈簧與所述 設(shè)定的進(jìn)氣壓力達(dá)到平衡。
[0006] 上述比例控制閥還包括設(shè)置在所述動鐵芯上的斷路環(huán)，所述斷路環(huán)設(shè)置在所述動 鐵芯與所述彈簧連接的一端，所述彈簧穿過所述斷路環(huán)與所述動鐵芯接觸。
[0007] 上述定鐵芯和所述動鐵芯為導(dǎo)磁材質(zhì)，所述斷路環(huán)為不導(dǎo)磁材質(zhì)。
[0008] 上述調(diào)節(jié)部件為調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘具有調(diào)節(jié)端和底端，所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)牡?端與所述彈簧的一端接觸，所述彈簧的另一端與所述動鐵芯的一端接觸。
[0009] 上述調(diào)節(jié)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)端暴露在所述線圈的外部。
[0010] 上述比例控制閥還包括用于支撐所述定鐵芯的電磁殼，所述電磁殼的一部分位于 所述閥體的所述腔內(nèi)，所述電磁殼的其它部分位于所述線圈內(nèi)，且所述電磁殼位于所述動 鐵芯的外圍。
[0011] 上述比例控制閥還包括位于所述閥體與所述線圈之間的蓋板，所述蓋板壓住所述 電磁殼且所述蓋板固定在所述閥體上。
[0012] 上述動鐵芯的外表面設(shè)有第一環(huán)形槽，所述第一環(huán)形槽內(nèi)裝有導(dǎo)向環(huán)。
[0013] 上述比例控制閥還包括將所述定鐵芯與所述線圈固定的卡簧。
[0014] 上述定鐵芯的外部設(shè)有第二環(huán)形槽，所述卡簧位于所述定鐵芯的第二環(huán)形槽內(nèi) 部，并且位于所述線圈的外表面。
[0015] 上述比例控制閥還包括連接所述進(jìn)氣口與所述腔的進(jìn)氣通道，以及連接所述出氣 口與所述腔的出氣通道。
[0016] 上述動鐵芯和所述進(jìn)氣通道與所述腔的連接口之間設(shè)有密封墊。
[0017] 上述定鐵芯與所述電磁殼之間銜接第一密封圈后通過滾壓方式連接。
[0018] 上述電磁殼的外部設(shè)有第二密封圈，所述第二密封圈位于所述閥體的所述腔內(nèi)、 且與所述蓋板接觸。
[0019] 上述進(jìn)氣口內(nèi)置有植入式接頭。
[0020] 上述線圈外部設(shè)有接線端，所述比例控制閥還包括與所述線圈外部的接線端連接 的接插件，通過該接插件所述線圈與所述脈沖信號相連。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型帶來的有益技術(shù)效果是：本實(shí)用新型通過外部提供 的電子脈沖控制線圈的電流，通過線圈電流的變化控制定鐵芯與動鐵芯之間的磁力，進(jìn)而 由磁力大小控制最終的流量輸出，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到按比例控制流量輸出的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的比例控制閥示意圖；
[0023] 圖2是圖1所示的比例控制閥的爆炸圖；
[0024] 圖3是圖1所示的電磁殼組件的爆炸圖；
[0025] 圖4是圖1所示的動鐵芯組件的爆炸圖；
[0026] 圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的卡簧結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖號說明：1_閥體，2_蓋板，3_電磁殼，4_第二密封圈，5_動鐵芯，6_線圈，7_卡 簧，8-第三密封圈，9-調(diào)節(jié)螺釘，10-彈簧，11-第一密封圈，12-螺栓，13-鋼球，14-植入式 接頭，15-導(dǎo)向環(huán)，16-接插件，17-端子，18-定鐵芯，19-斷路環(huán)，20-密封墊，21-腔，22-進(jìn) 氣口，23-出氣口，24-進(jìn)氣通道，25-出氣通道，181-第二環(huán)形槽，71-夾持部，72-頭部， 73-第一腿部，74-第二腿部。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員能更好地理解本發(fā)明，并使本發(fā)明的上述目的、特征能 夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。這些實(shí)施例僅用于說明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0029] 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供的比例控制閥，包括閥體1和線圈6,所述閥體1 上設(shè)有進(jìn)氣口 22、出氣口 23、以及分別與所述進(jìn)氣口和所述出氣口相連的腔21，所述腔21 內(nèi)置有動鐵芯5的一部分，所述線圈6內(nèi)置有定鐵芯18和所述動鐵芯5的其它部分，所述定 鐵芯18內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺釘9,所述調(diào)節(jié)螺釘9與所述動鐵芯5之間設(shè)有彈簧10,所述動鐵芯5 與所述彈簧10連接的一端設(shè)有斷路環(huán)19,所述彈簧10穿過所述斷路環(huán)19與所述動鐵芯5 接觸；工作時(shí)，所述線圈6與脈沖信號相連，所述線圈根據(jù)脈沖信號控制所述定鐵芯與所述 動鐵芯之間的磁力。產(chǎn)生脈沖信號的器件位于線圈外部，可以由單獨(dú)的部件產(chǎn)生（比如可 以由脈寬調(diào)制器產(chǎn)生，也可以由其它發(fā)生器產(chǎn)生），也可以集成在電子控制單元E⑶中；本 實(shí)施方式僅以脈沖信號由外部脈寬調(diào)制器產(chǎn)生為例，其中脈寬調(diào)制器與電子控制單元ECU 相聯(lián)，ECU控制脈寬調(diào)制器輸出相應(yīng)的電子脈沖。另外，本實(shí)施例通過調(diào)節(jié)螺釘9設(shè)定進(jìn)氣 壓力，如果不是螺釘而是其它部件，只要能夠起到調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力的作用，都在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)；需要說明的是，該比例控制閥的各個(gè)組成部件在裝配前，已根據(jù)用戶對進(jìn)氣 壓力的需求選定了螺釘，也就是說在該比例控制閥工作時(shí)調(diào)節(jié)螺釘是固定的，不能再起調(diào) 節(jié)作用。之所以命名為調(diào)節(jié)部件，是因?yàn)樗墒孪雀鶕?jù)用戶對進(jìn)氣壓力的需求而選定。
[0030] 本實(shí)用新型提供的比例控制閥為常閉閥，在失電狀態(tài)下，可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定該 比例控制閥的最大耐壓量，例如本實(shí)施例設(shè)定比例控制閥最大可耐11公斤壓力。工作時(shí)， 電子控制單元ECU控制脈寬調(diào)制器輸出相應(yīng)的電子脈沖，由脈寬調(diào)制器輸出電子脈沖給與 之相連的線圈，線圈得電，根據(jù)電子脈沖的數(shù)量，產(chǎn)生強(qiáng)度不同的電流，此時(shí)線圈產(chǎn)生的電 磁力使動鐵芯克服彈簧力而提升，這時(shí)出氣口會產(chǎn)生一定的氣體，當(dāng)線圈的電流不斷增大 時(shí)，出氣口的流量也隨著變大，從而達(dá)到按比例控制流量輸出的目的。
[0031] 如圖2和圖4所示，本實(shí)施例的動鐵芯組件包括動鐵芯5、斷路環(huán)19和密封墊20。 如圖2和圖3所不，本實(shí)施例的電磁殼組件包括電磁殼3和定鐵芯18。
[0032] 定鐵芯18和動鐵芯5為導(dǎo)磁材質(zhì)，斷路環(huán)19為不導(dǎo)磁材質(zhì)。在線圈得電時(shí)，定鐵 芯把動鐵芯吸起至貼合；在線圈失電的瞬間，由于定鐵芯和動鐵芯會產(chǎn)生剩磁，所以定鐵芯 和動鐵芯有可能一直被吸住，故采用斷路環(huán)來阻止定鐵芯和動鐵芯之間的吸附。
[0033] 根據(jù)實(shí)際情況，所述比例控制閥還包括連接所述進(jìn)氣口 22與所述腔21的進(jìn)氣通 道24,以及連接所述出氣口 23與所述腔21的出氣通道25。
[0034] 所述動鐵芯5和所述進(jìn)氣通道24與所述腔21的連接口之間設(shè)有密封墊20。
[0035] 所述進(jìn)氣口 22內(nèi)置有植入式接頭14,植入式接頭14連接閥體1。植入式接頭的 作用是方便用戶將此比例控制閥連接外部管道，如果沒有植入式接頭，不影響此比例控制 閥的功能，只是需要用戶自己配置后才能與外部管道連接。
[0036] 本實(shí)施例中，提供了一種優(yōu)選實(shí)施方式，可以將所述進(jìn)氣通道24與所述腔21的連 接口的直徑設(shè)為1mm，該連接口被密封墊20封住。將連接口的直徑設(shè)為1mm，一是滿足客戶 要求，二是提高出氣口流量的精度。需要說明的是，本優(yōu)選實(shí)施例提供的實(shí)施方案僅用于示 例說明，不用做對本申請的限制。
[0037] 圖2中向下箭頭為進(jìn)氣口，流體通過2mm孔徑進(jìn)入1mm孔徑，密封墊20通過彈簧 力平衡PS力（P為進(jìn)氣壓力，S為孔徑1mm的面積）。
[0038] 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中進(jìn)氣通道在閥體1上有一工藝孔，用鋼球13將工 藝孔堵住，可以實(shí)現(xiàn)避免漏氣的效果。需要說明的是，只要實(shí)現(xiàn)堵住不漏氣的技術(shù)效果，其 它實(shí)施方式只要能夠達(dá)到該技術(shù)效果，都是可以實(shí)施的，并不限制僅采用鋼球13的實(shí)施方 式。
[0039] 調(diào)節(jié)螺釘具有調(diào)節(jié)端和底端，所述彈簧10的一端接觸所述調(diào)節(jié)螺釘9的底端，所 述彈簧10的另一端接觸所述動鐵芯5的上端。調(diào)節(jié)螺釘9的調(diào)節(jié)端暴露在線圈6的外部。 通過調(diào)節(jié)螺釘9設(shè)定進(jìn)氣壓力，使進(jìn)氣壓力和彈簧達(dá)到某種平衡。
[0040] 為了支撐定鐵芯18,所述比例控制閥還包括電磁殼3,電磁殼3的材料可以為不導(dǎo) 磁不銹鋼，它把磁性集中到定鐵芯上。電磁殼3的一部分位于所述閥體1的腔21內(nèi)，所述 電磁殼3的其它部分位于所述線圈6內(nèi)，且所述電磁殼3位于所述動鐵芯5的外圍。
[0041] 所述比例控制閥還包括位于所述閥體1與所述線圈6之間的蓋板2,所述蓋板2壓 住所述電磁殼3且所述蓋板2固定在所述閥體1上，圖2所示為用螺栓12將蓋板2固定在 閥體1上。蓋板的作用是固定電磁殼。
[0042] 為了防止動鐵芯5在電磁殼3中左右晃動，所述動鐵芯5的外表面設(shè)有第一環(huán)形 槽，所述第一環(huán)形槽內(nèi)裝有導(dǎo)向環(huán)15。安裝導(dǎo)向環(huán)的作用就是為了使動鐵芯定位。本實(shí)施 例在動鐵芯5的外表面設(shè)有兩個(gè)所述第一環(huán)形槽，因此裝有兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)15,這樣能夠很好 地定位動鐵芯。
[0043] 所述比例控制閥還包括將所述定鐵芯與所述線圈固定的卡簧7。如圖5所示，卡簧 7包含夾持部71、頭部72、第一腿部73和第二腿部74,所述夾持部為U形，所述第一腿部73 和所述第二腿部74分別是所述U形的末端延伸，所述頭部72是所述U形的頭端延伸。
[0044] 所述定鐵芯的外部設(shè)有第二環(huán)形槽181，裝配時(shí)，所述卡簧7的U形夾持部71卡在 所述定鐵芯18的第二環(huán)形槽181內(nèi)，并且位于所述線圈6的外表面。
[0045] 需要說明的是，卡簧也可以是其它形狀，例如只包含圓形夾持部；只要能夠卡在定 鐵芯的第二環(huán)形槽內(nèi)、起到固定作用的任何部件都行。
[0046] 所述定鐵芯與所述電磁殼之間銜接第一密封圈后通過滾壓方式連接，最高可耐35 公斤壓力不產(chǎn)生泄露。
[0047] 所述電磁殼的外部設(shè)有第二密封圈4,所述第二密封圈4位于所述閥體1的腔21 內(nèi)、且與所述蓋板2接觸。第二密封圈4讓閥體密封腔氣體不外泄。
[0048] 所述線圈外部設(shè)有接線端，所述比例控制閥還包括與所述線圈外部的接線端連接 的接插件16,通過該接插件所述線圈與外部脈寬調(diào)制器相連。所述線圈6采用飛線方式連 接所述接插件的端子17,端子17壓入接插件16中。
[0049] 閥體1的出氣口設(shè)有第三密封圈8,圖2中所示的閥體為剖視圖，因此第三密封圈 8只顯示了一半。第三密封圈8提供客戶底部安裝方式。
[0050] 上述密封墊采用低溫材質(zhì)，可以耐_40°C。
[0051] 所有密封圈和密封墊都是起更好的密封作用。
[0052] 需要說明的是，閥體1的外形可以根據(jù)實(shí)際需求而變。
[0053] 本實(shí)用新型提供的比例控制閥，通過外部電子控制單元ECU控制脈寬調(diào)制器輸出 相應(yīng)的電子脈沖，根據(jù)電子脈沖的數(shù)量，能夠按比例調(diào)整出多種出氣壓力。
[0054] 盡管在此已詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解本實(shí)用新型并不局限 于這里詳細(xì)描述和示出的【具體實(shí)施方式】，在不偏離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由 本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本實(shí)用新型的范圍 內(nèi)。而且，所有在此描述的構(gòu)件都可以由其他技術(shù)性上等同的構(gòu)件來代替。
[0055] 值得說明的是，雖然本實(shí)用新型是為解決滿足汽車行業(yè)的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)， 但是本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容并不局限應(yīng)用于汽車行業(yè)，它亦可適用于任何其它工業(yè)領(lǐng)域 (包含電子、機(jī)械，等）需要用比例流量控制閥的情況。
【權(quán)利要求】
1. 比例控制閥，其特征在于，包括閥體和線圈，所述閥體上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口、以及與 所述進(jìn)氣口和所述出氣口相連的腔，所述腔內(nèi)置有動鐵芯的一部分，所述線圈內(nèi)置有定鐵 芯和所述動鐵芯的其它部分，所述定鐵芯內(nèi)設(shè)有用于設(shè)定進(jìn)氣壓力的調(diào)節(jié)部件，所述調(diào)節(jié) 部件與所述動鐵芯之間設(shè)有彈簧；所述線圈在工作時(shí)根據(jù)與之連接的脈沖信號控制所述定 鐵芯與所述動鐵芯之間的磁力以平衡所述動鐵芯的位移，使所述彈簧與所述設(shè)定的進(jìn)氣壓 力達(dá)到平衡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述比例控制閥還包括設(shè)置在所 述動鐵芯上的斷路環(huán)，所述斷路環(huán)設(shè)置在所述動鐵芯與所述彈簧連接的一端，所述彈簧穿 過所述斷路環(huán)與所述動鐵芯接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的比例控制閥，其特征在于，所述定鐵芯和所述動鐵芯為導(dǎo)磁 材質(zhì)，所述斷路環(huán)為不導(dǎo)磁材質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述調(diào)節(jié)部件為調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào) 節(jié)螺釘具有調(diào)節(jié)端和底端，所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)牡锥伺c所述彈簧的一端接觸，所述彈簧的另一 端與所述動鐵芯的一端接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的比例控制閥，其特征在于，所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)端暴露在所 述線圈的外部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述比例控制閥還包括用于支撐 所述定鐵芯的電磁殼，所述電磁殼的一部分位于所述閥體的所述腔內(nèi)，所述電磁殼的其它 部分位于所述線圈內(nèi)，且所述電磁殼位于所述動鐵芯的外圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的比例控制閥，其特征在于，所述比例控制閥還包括位于所述 閥體與所述線圈之間的蓋板，所述蓋板壓住所述電磁殼且所述蓋板固定在所述閥體上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的比例控制閥，其特征在于，所述動鐵芯的外表面設(shè)有第一環(huán) 形槽，所述第一環(huán)形槽內(nèi)裝有導(dǎo)向環(huán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述比例控制閥還包括將所述定 鐵芯與所述線圈固定的卡簧。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的比例控制閥，其特征在于，所述定鐵芯的外部設(shè)有第二環(huán)形 槽，所述卡簧位于所述定鐵芯的第二環(huán)形槽內(nèi)部，并且位于所述線圈的外表面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述比例控制閥還包括連接所述 進(jìn)氣口與所述腔的進(jìn)氣通道，以及連接所述出氣口與所述腔的出氣通道。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的比例控制閥，其特征在于，所述動鐵芯和所述進(jìn)氣通道與 所述腔的連接口之間設(shè)有密封墊。
13. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的比例控制閥，其特征在于，所述定鐵芯與所述電磁殼之間銜 接第一密封圈后通過滾壓方式連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的比例控制閥，其特征在于，所述電磁殼的外部設(shè)有第二密封 圈，所述第二密封圈位于所述閥體的所述腔內(nèi)、且與所述蓋板接觸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述進(jìn)氣口內(nèi)置有植入式接頭。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例控制閥，其特征在于，所述線圈外部設(shè)有接線端，所述 比例控制閥還包括與所述線圈外部的接線端連接的接插件，通過該接插件所述線圈與所述 脈沖信號相連。
【文檔編號】F16K31/06GK203892677SQ201420212923
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】劉龍波 申請人:世格流體控制（上海）有限公司