具有扁平芯體和板式彈簧的電磁閥的製作方法

2023-11-12 01:47:57 4

具有扁平芯體和板式彈簧的電磁閥的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電磁閥，該電磁閥包括：線圈；固定芯體，所述固定芯體布置在所述線圈內；可移動芯體，所述可移動芯體布置在所述線圈的外側，且支承閥體密封墊；板式復位彈簧，所述板式復位彈簧加壓使所述可移動芯體進入到靜止位置，所述電磁閥的特徵在於，所述板式彈簧具有可變剛度，優選地支承在所述電磁閥的相應表面上，而不嵌入在所述電磁閥的相應表面。
【專利說明】具有扁平芯體和板式彈簧的電磁閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及電磁閥，尤其是(但不僅僅)涉及氣動電磁閥，特別是那些與可編程控制器(PLC)—起使用以控制壓縮氣體供給的氣動電磁閥。
【背景技術】
[0002]本發明尤其涉及所謂的小型電磁閥，即那些通常安裝在小於20cm3體積中的小型電磁閥。
[0003]通常，電磁閥包括線圈和元件，該線圈由電流激勵，且在線圈通電時產生的磁場效應作用下該元件可以移動，該可移動元件支承閥體密封墊。設有預載復位彈簧，以當線圈不存在激勵時，在所謂的靜止位置，使密封墊抵著電磁閥的支座，以密封流體連接。
[0004]在線圈激勵期間，可移動元件改變到所謂的附接位置(adherence position),且復位彈簧對可移動元件上施加回復力，該回復力大於當該電磁閥沒有通電時施加在相同元件上的回覆力。
[0005]必須精確地控制通過復位彈簧施加在可移動元件上作用力，以確保在靜止位置時密封的氣密性，儘管存在著在壓力下流體產生的反向作用力，當線圈通電時不需要以任何方式防止可移動元件偏移所處位置。當停止供電時，彈簧也必須使可移動元件返回到初始位置。
[0006]具有兩種類型的電磁閥結構，一種據說具有「可調節可移動芯體」，而另一種據說具有「扁平可移動芯體」。
[0007]專利EP1536169B1中示出，尤其在該現有專利的圖1中示出了第一種類型結構，其中，可移動元件表現為芯體被深深地插入到線圈的形式。該專利示出的電磁閥中，存在兩個板式彈簧，其中之一靠近閥體密封墊安裝。如該專利圖4所示，該板式彈簧包括限定直徑相對較小的孔的中心環，該中心環通過三個柔性臂連接到外周環，其再次出現在本申請的圖1A中。中心環被夾持在支承閥體密封墊的螺杆和可移動芯體的主體之間，而外周環被夾持在固定環和用於將電磁閥與流體的入口和出口接合的部件的主體之間。因此，通過利用嵌入連接將彈簧保持在適當的位置。中心環和外周環之間的相對較大的直徑差允許在選擇連接中心環和外周環的臂的形式上具有較大的自由，且臂包括通常以螺旋圓弧形式彎曲起作用(work)的部分,該部分分別通過扭轉(twisting)起作用的部分連接,該扭轉起作用的部分徑向取向且被連接到中心環。
[0008]由 申請人:本人提出的第W02011/095928號專利申請示出具有扁平可移動芯體的第二類型結構的電磁閥。閥體密封墊由未被插入線圈的可移動芯體支承，但面向布置在其中的固定芯體移動。板復位彈簧結合在可移動芯體周圍。板式彈簧可以起定心作用。中心孔(通過該中心孔彈簧結合在可移動芯體上)和外周環的外邊緣之間的直徑差較小。
[0009]第W02008/028509號申請描述了另一種具有扁平可移動芯體的電磁閥的示例性結構。專利EP1350999B1的圖1A中也公開了具有扁平可移動芯體的結構。
[0010]專利EP2023024A1中公開了板式彈簧的各種示例。[0011]更具體地，本發明集中在改善具有扁平可移動芯體的電磁閥。
[0012]如上所示，在線圈被激勵過程中，可移動芯體朝著固定芯體移動，且復位彈簧變形。當激勵停止後，可移動芯體必須復位到靜止位置，即閥體密封墊的閥座所限定的孔閉合的位置。
[0013]在實際應用中，根據控制設定值，當電磁閥需要復位到靜止位置時，線圈控制電路中可能存在剩餘電流，也稱為漏電流，且由線圈產生的相應的磁場趨於與對抗可移動芯體的釋放。該漏電流通常取決於用於控制電磁閥的可編程邏輯控制器的質量，電磁閥對於漏電流的低容差要求使用較為昂貴的具有較低的剩餘電流的可編程邏輯控制器。
[0014]另一種對抗可移動芯體釋放的現象，源自與所用的材料的固有特性相關的剩磁。剩磁的量取決於磁的特性，並且當停止向線圈供電時，降低該量以助於釋放可移動芯體通常涉及使用更有效和更昂貴的材料。
[0015]通過簡單地增加彈簧的剛度不利於對抗漏電流和剩磁的有害影響，因為在線圈的激勵過程中，這樣的增加使得閥體密封墊的分開更加困難，此外，在靜止時通過彈簧施加的壓力取決於零件的製造公差，彈簧的剛度越大，組裝後殘餘機械應力的風險就越大，殘餘機械應力是顯著的且有損電磁閥的正確操作。
[0016]應用在具有某些可調的可移動芯體的電磁閥(該電磁閥對於殘餘力和/或剩磁力的這種現象是敏感的)的一種解決方案，包括使用具有可變的剛度的彈簧，該可變剛度的彈簧能夠在靜止位置時提供有限的剛度，而在附接位置時提供增加的剛度。
[0017]因此，具有可變剛度的錐形彈簧已用於具有可調可移動芯體的電磁閥，該可調可移動芯體通過卷繞金屬線製造，以逐步改變卷繞直徑。
[0018]由於彈簧通過中心環的小直徑孔安裝在可調芯體上，憑藉中心環和外周環存在的直徑差，在具有可調可移動芯體的電磁閥的情況下，也可以存在涉及具有可變剛度的板式彈簧的解決方案。
[0019]考慮到在中心環和外周環之間的小直徑差，相比之下，已知的用在具有可調的可移動芯體的電磁閥上的具有可變剛度的板式彈簧，不適於用在具有扁平可移動芯體的電磁閥上。
[0020]此外，減小板式彈簧結合在其上的可移動芯體部分的直徑是不容易的，因為這種減少可能會減少面向固定芯體的可移動芯體的鐵磁材料的擴張，相關地，減少了由線圈施加的吸引力。此外，閥體密封墊通常是雙面的，且固定芯體具有通過其中連接到排氣口的內部通道，且固定芯體必須能夠作為用於附著位置的閥體密封墊的支座。
[0021]因此，例如，專利EP1217272B1的圖1B或圖3A和圖3B示出的，已知的具有扁平可移動芯體的電磁閥全部使用具有恆定剛度的板式彈簧。
[0022]此外，還提出了在所謂的比例電磁閥中使用具有可變剛度的板式彈簧，其中，彈簧的非線性作用力與線圈的非線性電磁作用力相反，以便產生基本恆定的合力。

【發明內容】

[0023]本發明的目的是進一步改善具有所謂扁平可移動芯體結構的電磁閥，尤其是通過允許具有相對高的漏電流的操作和/或使用具有相對較高的剩磁的材料來進行，而在任何情況下不會削弱電磁閥在可靠性、電力消耗和製造成本方面的性能水平。[0024]因此，根據本發明第一方面的主題為電磁閥，該電磁閥包括:
[0025]-線圈，
[0026]-固定芯體,所述固定芯體布置在所述線圈內，
[0027]-可移動芯體，所述可移動芯體布置在所述線圈的外側且支承閥體密封墊，
[0028]-復位彈簧，該復位彈簧加壓使所述可移動芯體進入靜止位置，尤其所述電磁閥的孔被閥體密封墊密封的位置。
[0029]根據本發明，這樣電磁閥配備的復位彈簧是具有可變剛度的板式彈簧。該彈簧包括中心環、外周環以及連接這些環的柔性臂，所述柔性臂包括通過彎曲起作用的部分和在彈簧伸長過程中通過扭轉起作用的其它部分，所述中心環和所述外周環優選地支承在所述電磁閥的相應表面上，而不嵌入在所述電磁閥的相應表面上。
[0030]本發明是基於觀察到儘管存在著限制包括彈簧的可變形的彈性部件的環狀區域的範圍的體積約束條件，但是製造具有可變剛度的板式彈簧以用於具有扁平可移動芯體的電磁閥是可能的，尤其是通過避免嵌入連接。
[0031]根據本發明，即使存在剩餘的電源電流和所使用材料的剩磁，在線圈的電激勵停止後，也可以從可移動芯體的較大回復力中獲益。不存在彈簧嵌入的情況，有利地使後者保留了相對較弱的剛度，從而確保了滿意的操作，包括有製造公差時。
[0032]彈簧剛度的非線性使得在靜止位置由閥體密封墊施加在其支座上的作用力能夠保持適中，且當線圈被激勵時，復位彈簧不再對抗閥體密封墊的分離。
[0033]優選地，在徑向方向，通過扭轉起作用的臂的部分通過一個或多個切口部分與中心環和外周環分開。在電磁閥操作過程中，當彈簧達到最大伸長時，這樣的布置有利於扭轉柔性臂的變形，而不需要過度增加彈簧的剛度。
[0034]在本發明的示例性實施方式中，彈簧包括通過扭轉起作用的部分，該部分具有半圓形的形狀。該彈簧包括優選以同心圓部分或平行部分的形式的通過彎曲起作用的部分。在還可以提供良好的耐反覆變形的情況下，這樣的布置使得有能夠獲得剛度良好的可變性。
[0035]通過彎曲起作用的某些部分可以通過基本上位於其中間長度(mid-length)處的材料橋件分別連接到外周環，且其它部分可以由兩個彼此隔開的材料橋件分別連接到中心環。
[0036]優選地，臂在彈簧可變形的環形區域內延伸，且由中心環的孔和外周環的邊緣徑向限定。該環形區域優選地佔由外周環的外邊緣限定的完整圓盤表面的小於80%，或在圓形外環的直徑為Dext情況下，小於0.8x1/4 π D2exto
[0037]例如，板式彈簧的最大尺寸小於20mm或等於20mm,甚至15mm、11mm、10mm、7mm或6mm ο
[0038]連接到中心環的材料橋件的數目可以大於三個，例如六個。中心環的孔和外周環的輪廓的孔之間的半徑差可以小於中心孔的直徑。
[0039]通過彎曲起作用的兩個部分、和通過扭轉起作用且連接所述通過彎曲起作用的這些部分的兩個部分，可以一起界定具有閉合輪廓的腎形開口。通過彎曲起作用的徑向最內部分通過彼此隔開的兩個材料橋件連接至中心環，優選地分別基本上在所述部分長度的1/4位置和3/4位置通過彼此隔開的兩個材料橋件連接至中心環。[0040]彈簧可以包括通過彎曲起作用的部分，該部分中的至少一個部分或者每一部分成角度地圍繞彈簧軸線在大於90°的角度上延伸，優選在90°和100°之間的角度上延伸，例如，在基本上100°角度上延伸。
[0041]彈簧可以包括外周環，所述外周環包括在其外邊緣上的凹口和在其內邊緣上與所述凹口相對的突起部。
[0042]有利地，板式彈簧的剛度變化係數C大於1.3或等於1.3，優選地1.75，甚至優選地 1.9。
[0043]當彈簧包括中心環時，由所述中心環所限定的孔的最大尺寸、尤其是孔的直徑Dint在3mm和IOmm之間。
[0044]所述彈簧的最大尺寸，尤其是外徑Dext可以在6mm和20mm之間。
[0045]根據本發明另一方面，本發明的另一主題為具有可變剛度的板式彈簧，尤其是用於上述所定義的電磁閥的板式彈簧，包括柔性臂，所述柔性臂包括通過彎曲起作用的部分和通過扭轉起作用的其它部分，在由中心孔和所述彈簧的外邊緣之間限定的環形區域佔由所述彈簧的外邊緣限定的整個圓盤表面的小於80%。
[0046]所述彈簧優選地包括通過彎曲起作用的部分，所述部分優選地成對布置且優選地是同心的或平行的，所述部分在其端部由通過扭轉起作用的部分連接，所述通過扭轉起作用的部分是半圓形的，通過彎曲起作用的徑向最外部分優選地通過位於其中間長度處的材料橋件優選地連接到外周環，且徑向最內部分優選由兩個材料橋件優選地連接到中心環。
[0047]有利地，這樣的彈簧可有利地用在所有的彈簧的可變形環形區域出於體積原因而受限的結構中，尤其是具有扁平可移動芯體的電磁閥情況下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]查閱附圖，通過閱讀下列非限制示例性實施方式的詳細描述，本發明將變得更好的理解，其中:
[0049]前面所描述的圖1A和圖1B表示已知的板式彈簧的示例；
[0050]圖2是根據本發明的具有扁平可移動芯體的示例性的小型電磁閥的示意性部分縱剖面；
[0051 ] 圖3是可以有利地用在圖2的電磁閥的示例性的板式彈簧的前視圖；
[0052]圖4示出根據本發明的具有可變剛度的板式彈簧與根據現有技術的具有恆定剛度板式彈簧的情況下，回復力隨彈簧的伸長而變化的趨勢；以及
[0053]圖5A至5E是類似於圖3的板式彈簧的變型實施方式。
【具體實施方式】
[0054]圖2示出根據本發明的示例性的小型電磁閥，通常包括電線圈2 (其被由鐵磁材料製成的固定磁芯體3穿過),如所示,該組件例如容納在外殼4內，該外殼4沿X軸縱向延伸，優選地，該外殼4也由鐵磁材料製成。
[0055]電磁閥I包括容納於外殼4內的支撐環5和在外殼4內被安裝在支撐環5和線圈2之間的密封墊6。該密封墊6在其較大直徑處緊密結合在外殼4的徑向內表面，在其較小的直徑處緊密結合在固定芯體3。[0056]支撐環5具有由固定芯體3穿過的中心開口 9。在電磁閥的靜止配置中，固定芯體3具有從內部且軸向穿過其的內通道11，該內通道使流體釋放。
[0057]電磁閥I包括由鐵磁材料製成的可移動芯體13，當電流通過其中時，在線圈2產生的磁場作用下，該可移動芯體可以在外殼4的殼體(housing) 14內沿著X軸移動。
[0058]可移動芯體13支承雙面式閥體密封墊15，該雙面式閥體密封墊在靜止時通過其內表面15a而抵在支座17上，這限制連接到流體(如，壓縮氣體)源的孔19。
[0059]當線圈2上沒有電激勵的情況下，板式復位彈簧15加壓使芯體13抵在支座17上。彈簧20結合在芯體13上，且通過其頂面倚靠在環5的底面43上。
[0060]固定芯體3通過端接頭46向下延伸，該端接頭46插入到可移動芯體13內並限定與內通道11連通的孔。當線圈通電時，端接頭46作為支座用於閥體密封墊15的頂表面，且可移動芯體13處於附接位置。當可移動芯體13的閥體密封墊15抵靠支座17時，殼體14與內通道11連通。
[0061]在圖3示出單獨的彈簧20正面視圖。
[0062]由此可見，彈簧20包括中心環21，該中心環界定了具有相對明顯的直徑Dint的孔22，在閥體密封墊15的上方，在可移動芯體13接合在端接頭46的高度上，中心環21用於安裝在可移動芯體13上。
[0063]彈簧20還包括直徑為Dext的外周環24，例如，Dext小於或等於10mm。例如Dint大於或等於4.9mmο
[0064]柔性臂將中心環21和外周環24連接，以將具有可變剛度的彈性變形施加到彈簧上。
[0065]在所示的示例中，這些柔性臂通過蝕刻金屬片(如，彈簧片)形成，但也可使用其它製造方法。
[0066]柔性臂包括通過彎曲而使起作用的同心部分25，在同心部分25的端部通過利用扭轉起作用的半圓部分28而連接在一起。
[0067]表述「通過彎曲起作用的部分」應被理解為，在彈簧伸長期間，S卩，中心環和外周環的平面沿X軸分開時，該部分主要是通過彎曲來變形以儲存彈性勢能，且在彎曲過程中，該部分的橫截面基本保持與其自身平行。
[0068]表述「通過扭轉起作用的部分」應被理解為，在彈簧伸長期間，該部分主要是通過扭轉來變形以儲存彈性勢能。在扭轉過程中，柔性臂的橫截面圍繞垂直於它的軸線轉動。
[0069]徑向最外部分25 (基本上在其中間長度處)通過材料橋件29被連接到外周環24上，徑向最內部分25通過兩個材料橋件23被連接到中心環21上。
[0070]如圖所示，優選地，所有的橋件23有角度地等距離圍繞彈簧軸線，橋件29也是如此。
[0071]每個彈性可變形的組件由兩個部分25組成，該兩個部分在其端部通過部分28連接，該組件限定了具有密封輪廓的腎形開口 27。
[0072]此外，還可以看出，在沿半徑運動的過程中，部分28通過切口部分38與環21和環24分開，該切口部分一方面在部分25與環21和環24間延伸至橋件29和23，另一方面，在屬於兩個相鄰組件的部分28間延伸。
[0073]因此，每個切口部分38在中心環21和外周環24間延伸至外周環。[0074]例如，如圖所示，每個部分25圍繞彈簧的軸線在角度上延伸大約100度。例如，橋件23分別位於徑向最內部分25長度的大約1/4處和3/4處。
[0075]例如，如圖3所75，在徑向方向測量的兩相鄰部分25的間距大於每個部分25與相鄰中心環21或外周環24之間的間距。如圖所示，穿過材料橋件29的平面為相對於在角度上最近的橋件23的對稱平面。
[0076]如圖所示，雙凹口 35可以位於外周環24的外邊緣，其存在與製造方法相關。凸起36在相對的邊緣的上補償連接於雙凹口 35的材料損失。
[0077]彈簧20以非嵌入方式安裝在電磁閥I上，其中心環21自由倚靠在可移動芯體13的肩部40，其形成於轉向支撐環5方向的面上。
[0078]外周環24倚靠支撐環5的底面43。因此，彈簧20在中心環21和外周環24的水平上沒有嵌入，且環21和環24在其整個圓周上分別倚靠在可移動芯體13和支撐環5上。
[0079]導向墊圈85在殼體14內圍繞可移動芯體13延伸。
[0080]當電磁閥I未通電時，通過可移動芯體13形成軸向通道90以允許流體更容易地流入殼14並通過內部通道11流出。
[0081]外殼4具有以合適角度延伸至X軸的底壁4a，通道80穿過其中，其通過面對閥墊片15的孔19和通道81打開，通道81 —方面與殼體14連接，另一方面當可移動芯體13在附接位置時，該通道81與來源於孔19的流體被送出的裝置連接。
[0082]當閥墊片15靜止倚靠在其支座17上時，孔19阻塞。當電磁閥I通電時，並且閥體密封墊15在附著位置時，通道80和通道81相連，而通道11通過抵在端接頭46上的閥體密封墊15而被關閉。未示出的密封墊可以保證連接的密封性。
[0083]當線圈2通電時，磁通量沿固定芯體3流通，通過存在於兩者間的軸向氣隙進入可移動芯體13，並流通通過可移動芯體13和外殼4間的徑向氣隙循環回到固定芯體3，然後進入固定芯體3。
[0084]在安裝彈簧後，在電磁閥的生產過程中，支撐環5可能在外殼4中被夾住以適當預載彈簧20。
[0085]圖4示出對於圖3示出的根據本發明的彈簧與圖1B示出的根據現有技術的具有恆定剛度的彈簧，回復力隨彈簧的伸長(也稱為收緊(col lapse ))的變化。
[0086]表述「具有恆定剛度的彈簧」應被理解為與彈簧延伸相關聯的回覆力在電磁閥中彈簧操作的範圍內基本上為線性，例如，如下定義的非線性係數C小於或等於1.1。
[0087]在具有扁平可移動芯體的電磁閥中，尤其是如圖2所示，可移動芯體13在靜止位置和附接位置之間的移動位移相對較小，通常在0.15mm和0.3mm之間。
[0088]彈簧20被預加載(B卩，在靜止時彈簧伸長不為零)，例如，大於0.2mm或等於0.2mm。
[0089]在圖4中:
[0090]-HP表示(在靜止位置具有可移動芯體的電磁閥)安裝時的高度，
[0091]-HAC表示(在附接位置具有可移動芯體的電磁閥)移動後的高度，
[0092]-FHP表示在安裝高度處的力，
[0093]-FHAC Ca)表示(對於具有恆定剛度的彈簧而言)在移動後高度處的力，以及
[0094]-FHAC (b)表示(對於具有可變剛度的彈簧而言)在移動後高度處的力。
[0095]可以定義板式彈簧剛度可變性的係數C。該係數C通過計算在兩個不同的收緊位置的相同彈簧的兩個剛度值之間的比率來定義:
[0096]C=R2/R1=[ (F2b_F2a) / (L2b_L2a)]/[ (Flb-Fla) / (Llb-Lla)]
[0097]其中:
[0098]-Rl是位置LI的瞬時剛度係數，
[0099]-R2是位置L2的瞬時剛度係數，
[0100]-LI是對應於所定義的最大收緊的30% (略微壓縮彈簧)的位置，
[0101]-L2是對應於所定義的最大收緊的70% (大力壓縮彈簧)的位置，
[0102]-Lla=Ll-所定義的最大收緊的10%，
[0103]-Llb=Ll+所定義的最大收緊的10%，
[0104]-L2a=L2_所定義的最大收緊的10%，
[0105]_L2b=L2+所定義的最大收緊的10%，
[0106]-Fla是彈簧在位置Lla的的作用力，
[0107]-Flb是彈簧在位置Llb的作用力，
[0108]-F2a是彈簧在位置L2a的作用力，以及
[0109]-F2b是彈簧在位置L2b的作用力。
[0110]在所製造時的扁平彈簧(零伸長)和在附接期間收緊時的彈簧之間，所定義的最大收緊等於彈簧的收緊。
[0111]如上所述，在恆定剛度的情況下，可變性係數C基本上等於I。
[0112]優選地，根據本發明的板式彈簧的係數C的值大於1.3或等於1.3，優選為1.75，甚至為1.9。
[0113]在圖4所示的示例中，C等於1.897，其中:
[0114]-Ll=0.15mm
[0115]-1,2=0.35mm
[0116]-Lla=0.1mm
[0117]-Llb=0.2mm
[0118]-L2a=0.3mm
[0119]-L2b=0.4mm
[0120]-Fla=0.17N
[0121]-Flb=0.46N
[0122]-F2a=0.89N
[0123]-F2b=l.44N
[0124]C= [ (1.44-0.89) / (0.4-0.3) ]/[ (0.46-0.17) / (0.2-0.1) ] =1.897
[0125]從圖4可以看出，根據本發明的彈簧的剛度是非線性的，與具有恆定的剛度的板式彈簧相比，對於較弱的收緊其使產生的回覆力相同，對於較強的收緊其使產生的回覆力較大，因此，儘管存在較大漏電流和/或磁殘餘的可能，當線圈被激勵時，不阻止閥體密封墊從其支座分離，且當中止對線圈供電時，彈簧確保芯體復位到靜止位置。
[0126]明顯地，本發明不限於已描述的示例。
[0127]可以修改將部分25連接到環21和環24的材料橋件的布置，使得例如，由單個材料橋件23連接到中心環21的徑向最內部分25和由兩個材料橋件29連接到外周環的徑向最外部分25，如圖5A所示的這樣的彈簧，例如，C?1.3。
[0128]可以修改通過扭轉起作用的部分28的形式，且不再是半圓形的，例如，為直線形和放射狀。
[0129]部分25可以不再沿圓弧延伸，而沿著起伏的線條延伸，例如，隨著圓弧形中線延伸。
[0130]圖5B至圖5E示出符合本發明的板式彈簧的其它示例，其中，例如，係數C的值分別約等於1.3、1.3、1.5和1.8。
[0131]從圖5C可以看出，柔性臂可以分別包括通過彎曲起作用的部分25，其通過至少一個材料橋件23 (尤其是在中心環的中間寬度處定位的單橋件)連接到中心環21，通過扭轉起作用的兩個部分28 (在該部分25的每個的端部)，例如，如前面所描述的示例以半圓形的形式，這些部分28連接通過彎曲起作用的兩個部分25，這些部分25在與相對應的部分28的相對的端部通過材料橋件29連接到環24。
[0132]例如，柔性臂的數量可以減少到2個或增加到4個。
[0133]在未示出的變型中，板式彈簧可以具有多邊形(例如尤其是方形或六邊形)形式的非圓形中心環。
[0134]當中心孔是多邊形形式時，通過彎曲起作用的部分可以平行於該孔的側面延伸。
[0135]外周環還可以是非圓形，例如，多邊形，尤其是方形或六邊形。
[0136]板式彈簧優選地通過蝕刻金屬扁材製成，但作為一種變型，板式彈簧可以通過其它技術(例如，通過雷射切割)獲得。
[0137]板式彈簧優選地製成恆定厚度，但作為一種變型，某些區域可以製成不同的厚度，例如以局部增加或減少剛度或抗反覆變形。因此，例如，通過扭轉起作用的部分可以製成較
小厚度。
[0138]可以對電磁閥作各種修改。
[0139]電磁閥可以視情況而定包括一個以上彈簧。例如，電磁閥可以包括額外的彈簧以補償熱膨脹，尤其是，例如，該額外彈簧在閥墊片和可移動芯體之間作用。
[0140]如專利EP1350999B1的圖5b所示，在一種變型中，電磁閥是多個且包括多個板式彈簧，以確保多個各自獨立的可移動芯體的復位，例如，這些板式彈簧屬於電磁閥的同一個部分。
[0141]如申請W02011/095928的圖7和圖7b所示，可移動芯體可以製成不同的形式，尤其是面向固定芯體定位的可移動芯體的面可以具有錐形空隙或階梯式空隙。
[0142]如申請EP1217272中所描述的，例如，外殼可以至少部分整體式地與固定芯體一起製造。外殼可以製造有附加的底壁。
[0143]彈簧可以利用配合(play)或徑向夾緊安裝在外殼中和/或可移動芯體上。
[0144]彈簧優選用於具有扁平可移動芯體的小型電磁閥的開啟/關閉操作，但這樣的彈簧可以用在其它電磁閥上(例如，具有成比例或可調的可移動芯體的電磁閥)以及在其他領域中，尤其是在檢測儀器中。
[0145]當使用彈簧的裝置的性質和/或操作條件允許時，根據本發明的板式彈簧可以利用嵌入固定在中心孔和/或外邊緣水平。
[0146]如W02008/028509中公開的，電磁閥可以包括一個或多個永磁鐵，以獲得所謂的雙脈衝操作。
[0147]電磁閥可被製造成不具有通過固定芯體的內部通道，或具有其它流體布置。
[0148]優選地，可移動芯體的電磁閥的靜止位置對應於流體吸入口閉合，作為一種變型，該靜止位置對應於任何其他的預定義的流體連通狀態。
[0149]流體可以是壓縮空氣以外的另外的氣體或液體。
[0150]表述「包括一」應理解為與「包括至少一」同義。
【權利要求】
1.一種電磁閥(I),包括: -線圈(2)， -固定芯體(3)，所述固定芯體布置在所述線圈內， -可移動芯體(13)，所述可移動芯體布置在所述線圈的外側，且支承閥體密封墊(15)， -板式復位彈簧(20)，所述板式復位彈簧加壓使所述可移動芯體進入靜止位置，所述板式復位彈簧(20)具有可變的剛度。
2.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧支承在所述電磁閥的相應表面上，而不嵌入在所述電磁閥的相應表面上。
3.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧包括中心環(21)和外周環(24)，且所述中心環和所述外周環通過柔性臂連接，所述柔性臂包括通過彎曲起作用的部分(25)和在所述板式復位彈簧伸長過程中通過扭轉起作用的其它部分(28)。
4.根據權利要求3所述的電磁閥，在徑向方向上，通過扭轉起作用的所述部分(28)通過一個或多個切口部分(38)與所述中心環(21)和所述外周環(24)分開。
5.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧(20)包括通過彎曲起作用的部分(25),所述通過彎曲起作用的部分(25)同心地布置或平行地布置。
6.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧包括通過扭轉起作用的部分(28),且每個所述通過扭轉起作用的部分連接兩個通過彎曲起作用的部分(25)。`
7.根據權利要求6所述的電磁閥，所述通過扭轉起作用的部分(28)具有半圓形的形狀。
8.根據權利要求6所述的電磁閥，包括成對布置的通過彎曲起作用的部分(25)，成對布置的所述部分(25)在其端部通過所述通過扭轉起作用的部分(28)連接，通過彎曲起作用的徑向最外部分(25)被連接到所述外周環(24)，且通過彎曲起作用的徑向最內部分(25)被連接到所述中心環(21)。
9.根據權利要求8所述的電磁閥，所述徑向最外部分(25)通過單個材料橋件(29)連接到所述外周環(24)。
10.根據權利要求9所述的電磁閥，所述單個材料橋件位於所述徑向最外部分的中間長度處。
11.根據權利要求8所述的電磁閥，所述徑向最內部分(25)通過彼此隔開的兩個材料橋件(23)分別在基本上所述徑向最內部分(25)長度的1/4位置和3/4位置處連接到所述中心環(21)。
12.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧包括通過彎曲起作用的部分(25)，該部分中的至少一個部分或者每一部分圍繞所述彈簧軸線在基本上100°的角度上成角度地延伸。
13.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧包括外周環(24)，所述外周環包括在其外邊緣上的凹口( 35 )和在其內邊緣上與所述凹口相對的突起部(36 )。
14.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧(20)的剛度變化係數C大於1.3或等於1.3。
15.根據權利要求14所述的電磁閥，C大於1.75或等於1.75。
16.根據權利要求14所述的電磁閥，C大於1.9或等於1.9。
17.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧包括中心環(21)，且所述中心環所限定的孔(22)的最大尺寸在3mm和IOmm之間。
18.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧的最大尺寸在6mm和20mm之間。
19.根據權利要求1所述的電磁閥，所述板式復位彈簧包括中心環(21)和外周環(24)，且在所述中心環(21)的孔(22)和所述外周環(24)的外邊緣之間限定的環形區域佔由所述外周環(24)的外邊緣所限定的整個圓盤表面的小於80%。
20.一種用於權利要求1中所限定的電磁閥的具有可變剛度的板式彈簧，包括柔性臂，所述柔性臂包括通過彎曲起作用的部分(25)和通過扭轉起作用的其它部分(28)，在由中心孔(22)和所述彈簧的外邊緣之間限定的環形區域佔由所述彈簧的外邊緣限定的整個圓盤表面的小於80%。
21.根據權利要求20所述的板式彈簧，通過彎曲起作用的所述部分(25)成對布置且所述部分(25)是同心的或平行的，所述部分(25)在其端部通過所述通過扭轉起作用的部分(28)連接，所述通過扭轉起作用的部分(28)是半圓形的，通過彎曲起作用的徑向最外部分(25)由位於其中間長度處的材料橋件(29)連接到外周環(24)，且徑向最內部分由兩個材料橋件(23 )連接到中心環(21)。
22.根據權利要求20所述的板式彈簧，所述柔性臂分別包括通過位於其中間寬度處的單個橋件連接到所述中心環(21)的通過彎曲起作用的部分(25 )和在該部分(25 )的每個端部的半圓形狀的通過扭轉起作用的兩個部分(28)，這些通過扭轉起作用的部分(28)連接到兩個各自通過彎曲起作用的部分(25)，這些部分在它們的與相應的通過扭轉起作用的部分(28)相對的端部通過材料橋件`(29)連接到所述環(24)。
【文檔編號】F16K31/10GK103527839SQ201310282579
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】理察·萬達姆米 申請人:愛思科佑科瑪蒂克股份有限公司