电磁阀及具有该电磁阀的汽车座椅和汽车车门的制作方法

本发明涉及电动控制领域，尤其涉及电磁阀和使用电磁阀实施具体控制的汽车座椅。

背景技术：

在现有技术中，电磁阀一般设置有壳体，壳体内布置有用于在通电时产生磁场的线圈。本说明书附图10和11例示了现有技术中的典型电磁阀的原理图，其中为使视图内容更为简洁而没有画出线圈绕线，仅以线圈骨架进行示意。线圈具有贯通的轴孔，轴孔内布置有可在其中移动的动铁芯。此外，壳体的一端固定安装有静铁芯。在通常情况下，动铁芯被布置于壳体的其中一个端部的弹簧顶出至壳体之外，从而动铁芯与静铁芯间隔一定的距离，见图10。线圈在通电之后,动铁芯与静铁芯之间会产生电磁吸力,驱动动铁芯克服弹簧的作用力。当动铁芯在磁场和静铁芯的作用下最终移动到与静铁芯贴合时，两者具有最大的吸附力并紧紧吸合在一起，见图11。

所述电磁阀经常在汽车领域中被用于对车辆部件实施电动控制，比如电动座椅调节、电动车门控制等。此时，电磁阀被用作动力机构，其动铁芯连接控制执行件，进而可以通过控制电流的闭合或断开而最终控制座椅或车门的工作位置或状态等。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术提供一种改进的电磁阀，其能够在相同体积或功耗的情况下提供更大的驱动力。

为此，根据本发明的电磁阀包括壳体，该壳体上设置有：线圈，该线圈在通电时产生磁场；静铁芯，该静铁芯相对所述壳体固定安装并处于所述磁场内；和动铁芯，该动铁芯被设置为在所述磁场中受到所述静铁芯的吸力而移动并与静铁芯吸合；其中，在所述静铁芯和动铁芯中，其中一个设置有凸部，另一个设置有与所述凸部匹配的凹槽；并且在所述动铁芯向静铁芯移动过程的至少部分行程中，所述凸部位于所述凹槽内。

相比现有技术，本发明的动铁芯具有更大的电磁驱动力。从而，可以以更小的电流来驱动电磁阀，避免电磁阀发热严重。或者，可以将线圈以及其他的电磁阀机构设计得更小来提供同样的驱动力，改善电磁阀的驱动效率。

优选地，在所述动铁芯朝静铁芯移动过程的开始，所述凸部的端面与所述凹槽的开口处于相同的行程位置。由于静铁芯凸部的端面与动铁芯凹槽开口位于同一个平面上时，静铁芯凸部对动铁芯具有最大的吸力，从而有效增加了电磁阀在启动时的驱动力。

优选地，所述凸部在所述静铁芯上沿轴线延伸。

优选地，所述凹槽在所述动铁芯上沿轴线延伸。

优选地，所述静铁芯和动铁芯同轴布置。

优选地，所述凸部为等截面柱体。

优选地，所述静铁芯的凸部和动铁芯的凹槽具有相同的横截面尺寸。

优选地，所述凸部包括第一部段和从该第一部段伸出的第二部段，并且所述第一部段的横截面积小于第二部段的横截面积。

在另一个方面中，本发明还涉及一种汽车座椅，包括气动按摩系统，所述气动按摩系统的充放气开关包括根据本发明的上述电磁阀。

在另一个方面中，本发明还涉及一种汽车座椅，包括座椅折叠系统，所述座椅折叠系统的折叠开关包括根据本发明的上述电磁阀。

在又一个方面中，本发明还涉及一种汽车车门,包括门锁系统，所述门锁系统包括根据本发明的上述电磁阀。

附图说明

本发明的其他细节及优点将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。下文将参照附图来进行详细描述，其中：

图1示出了根据本发明的一种例示性电磁阀的立体示意图；

图2为图1所示电磁阀的分解立体图；

图3为图1所示电磁阀在未通电时的立体示意图；

图4为图3的截面图；

图5为图1所示电磁阀在通电闭合时的立体示意图；

图6为图5的截面图；

图7为图1所示电磁阀的静铁芯的立体示意图；

图8为图7所示静铁芯的替换实施例；

图9为图7所示静铁芯的另一替换实施例；

图10示出了现有技术的一种典型电磁阀的截面示意图，其处于未通电状态；

图11为图10所示电磁阀在通电闭合时的截面示意图；

图12为根据本发明的电磁阀与图10和11所示现有技术的电磁阀的电磁力测试对比图。

上述附图所示出的内容仅为举例和示意，而并不严格按照比例予以绘制，也并未完整地绘制出具体使用环境下相关的全部部件或细节。本领域技术人员在明了本发明的原理和构思之后，将能想到在特定的使用环境下为具体实施本发明而需要加入的本领域公知的相关技术内容。

具体实施方式

在以下描述中可能使用的术语“第一”、“第二”等并不意欲限制任何序位，其目的仅仅在于区分各个独立的部件、零件、结构、元件等，并且这些独立的部件、零件、结构、元件可以相同、类似或者不同。同时，在以下描述中可能使用的关于方位的说明，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”、“径向”、“轴向”等，除非具有明确说明，仅为了方便描述，而无欲对发明技术方案形成任何限定。

图1和图2以立体图的形式分别示出了根据本发明的一种具体电磁阀的组装图和分解图。该电磁阀包括壳体10，壳体10内布置有用于在通电时产生磁场的线圈20。线圈20具有贯通的轴孔。为使视图内容更为简洁和清楚，图中没有画出复杂的线圈绕线，仅以线圈骨架示意。所述线圈20具有圆形截面，同时壳体10也相应地大致呈圆筒状，以相互配合形成更为紧凑的结构，虽然在特定的情况下也可考虑使用具有其他构型的线圈和壳体。

所述线圈20在如图中所示方位的上方的第一端部上布置有动铁芯40。动铁芯40包括大致为圆杆状的杆体和位于其中一个杆体端部的法兰41。所示杆体从线圈20的所述第一端部插入所述线圈轴孔内。所述动铁芯40的杆体具有与线圈轴孔相匹配的截面尺寸，以能在其中移动。此外，动铁芯40的杆体上套装有弹簧50，弹簧50的一端抵接线圈20的所述第一端部，而另一端抵接动铁芯法兰。可以明白，所述法兰也可以具有不同于图中所述构型，并且可以被设置在动铁芯杆体的非端部位置。

所述线圈20在与所述第一端部相对的第二端部上固定布置有静铁芯30。所述静铁芯30包括大致呈圆盘状的盘体，盘体的朝向所述动铁芯杆体的盘面上延伸出凸部60。凸部60伸入线圈20的轴孔内并与同样伸入该轴孔内的动铁芯40的杆体相对。与所述凸部60匹配的是，动铁芯40的杆体在朝着所述凸部60的端面上设置有凹槽70。在电磁阀工作过程中，动铁芯40朝静铁芯30移动，所述凸部60将容纳于凹槽70内。作为替换，所述凸部60也可以设置在动铁芯40上，而所述凹槽70设置在静铁芯30上。

图3-6示出了根据本发明的电磁阀的未通电状态和通电状态。如图3和4所示，在线圈未通电时，弹簧50对动铁芯40的法兰施加压力，使得动铁芯40杆体的下端面离开静铁芯30盘体的上端面一定的距离。继续参见图5和6，线圈通电后，动铁芯40在线圈20所产生的电磁场的驱动下克服弹簧50的压力而沿线圈轴孔朝静铁芯30移动。动铁芯40在线圈轴孔内朝静铁芯30移动的过程中，静铁芯30的凸部60容纳于动铁芯40的凹槽70内。最终，当动铁芯40在线圈磁力和静铁芯磁力的双重作用下最终移动到与静铁芯30抵接时，两者具有最大的吸附力而紧紧吸合在一起。

在上述动铁芯40朝静铁芯30移动的过程中，动铁芯40所受到的静铁芯吸力，除了静铁芯30盘体的吸力外，还包括静铁芯盘体上的凸部60的吸力。尤其是，从图4可以看出，在所述动铁芯40朝静铁芯30移动过程的开始，即电磁阀启动之时，静铁芯30凸部60的端面61与所述凹槽70的开口71位于相同的行程位置，也即位于同一个平面上。此时，凸部60与动铁芯40之间具有更大的吸力，从而有效增加了电磁阀在启动时的驱动力。可以明白，除了图中所示出的所述优选实施例之外，也可以将凸部60的长度设置为更长或更短，使得在所述动铁芯40朝静铁芯30移动过程的开始，静铁芯30凸部60的端面61与所述凹槽70的开口71并不处于同一个行程位置。与此对应的是，动铁芯40上的凹槽70的深度必须足以容纳所述凸部60，以允许动铁芯40最终能够与静铁芯30贴合并以最大的吸附力紧紧地吸合在一起。

图7为图1中静铁芯的立体示意图，从中可见，所述凸部60大致为圆柱状并且从静铁芯30的盘体上沿轴线伸出。为此，动铁芯40上的凹槽70相应地被设置为在所述动铁芯40上沿轴线延伸。除图7所示外，所述凸部也可以被设置为其他的形式，比如图8所示的棱柱状，还可如图9所示被设置为台阶状，包括第一部段62和从该第一部段62伸出的第二部段63，并且所述第一部段62的横截面积小于第二部段63的横截面积。

以下将通过图12的电磁力测试图进一步说明本发明的电磁阀相比图10-11所示的现有技术所具有的明显优势。图12分别对根据本发明的一种具体电磁阀和根据图10-11的现有技术电磁阀进行电磁力测试。为进行所述测试，将电磁阀的动铁芯的工作行程均设置为5mm，也即从线圈通电驱动动铁芯朝静铁芯移动直至动铁芯与静铁芯吸合，动铁芯需要移动5mm，换句话说，将动铁芯杆体与静铁芯盘体的相对端面距离设置为5mm。进一步地，在本发明中，静铁芯的凸部长度和动铁芯的凹槽深度均设置为3mm。分别使两个电磁阀的线圈通电，动铁芯在线圈轴孔内朝静铁芯移动，同时测试动铁芯在总个5mm行程中所受到的电磁力，绘制成如图12所示的电磁力测试图。

从图12可以看出，在整个行程的大部分阶段，根据本发明的电磁阀的动铁芯相比现有技术均具有更大的电磁力。尤其是，在动铁芯的3mm行程位置，也即在本发明中的静铁芯30凸部60的端面61与动铁芯40凹槽70的开口71位于相同的行程位置、也即位于同一个平面上时，根据本发明的的电磁阀的动铁芯40的受到的电磁力显著地大于现有技术。为此，可以将电磁阀设置为，在启动时，静铁芯30凸部60的端面61与动铁芯40凹槽70的开口71位于相同的行程位置、也即位于同一个平面上时，从而使得电磁阀在启动时具有更大的驱动力。

根据本发明的电磁阀可以应用于多种场合，比如汽车座椅中。尤其是，可以将根据本发明的电磁阀用于汽车座椅的气动按摩系统，通过该电磁阀来驱动气动按摩系统的充放气开关。或者，可以将所述电磁阀用于汽车的座椅折叠系统，通过该电磁阀来驱动所述座椅折叠系统的折叠开关。在各种应用场合，通常将电磁阀的动铁芯连接电动座椅或车门等的执行机构，进而可以通过控制电磁阀电流的闭合或断开而最终控制座椅或车门等的工作位置或状态等。

上文描述的仅仅是有关本发明的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由本发明的权利要求所限定的范围内。