专利名称：比例阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种比例阀的结构，特别是有关一种具有短中心柱以及斜面气道结构的比例阀。
背景技术：
为了提供足够的磁力带动力道，公知技术中的比例阀的心体需要设计为具有长型的中心柱。然而在磁铁带动中心柱移动时，较长的中心柱会使得当心体沿着中心轴移动时，较易产生心体偏移的状况，这样一来会影响心体顶端的橡胶垫·对气嘴的密合效果。此外，由于中心柱较长的尺寸，使得比例阀的材料成本较高，而长的中心柱也使得比例阀的尺寸无
法进一步缩小。另一方面，公知技术中的比例阀在上盖的气道以及气嘴的设计中，为了保证橡胶垫对气嘴的密合度，气嘴无法任意扩大，因此气嘴通常是小孔径的尺寸，再搭配后方大孔径的气道以加速气体排出的速率。然而气流在经过气嘴与气道时，由于气道靠近气嘴处的直角外型，会使得气流在此处形成涡漩增加气流流出的阻力。
实用新型内容为了解决公知技术中的比例阀尺寸过大，以及气流在气道与气嘴间产生的涡漩造成流出阻力的问题，本实用新型公开了一种比例阀，其包含有上盖、心体、橡胶垫、磁铁、铁框、线圈、弹簧以及下盖。该上盖具有下表面以及垂直气室，该垂直气室延伸至该下表面附近具有漏斗型通道，并在该下表面上形成开口。该心体具有中心导杆以及环型壁部，该环型壁部具有内表面以及外表面。该橡胶垫安装在该心体上，用来选择性地封住该开口。该磁铁具有穿孔，该磁铁设置在该环型壁部的该内表面以及该中心导杆之间。该铁框具有中心孔，该心体中心导杆穿过该磁铁的该穿孔以及该铁框中心孔，并可沿该穿孔以及该中心孔方向移动。该线圈缠绕在该环型壁部的该外表面上。该弹簧抵接在该心体以及该上盖之间。该下盖与该上盖结合。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该上盖在该漏斗型通道与该开口之间另具有垂直通道，使该垂直气室在该开口处具有厚度。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该漏斗型通道是由倾斜表面形成。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该上盖的该下表面周围具有环形凸部，该弹簧抵接在该环形凸部以及该心体之间。在本实用新型所公开的比例阀中，该比例阀另包含气嘴盖，与该上盖的该下表面接合，以形成该垂直气室，该气嘴盖具有气嘴，该橡胶垫用来选择性地封住该气嘴以选择性地封住该开口。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该弹簧在抵接该心体处具有第一直径，在抵接该上盖处具有第二直径，且该第二直径大于该第一直径。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该铁框是U型铁框，具有水平底面以及垂直周框，与磁铁配合，包覆线圈的磁力场，该中心孔位于该水平底面中央。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该铁框在该中心孔处具有向该中心导杆延伸凸起的心轴部，当该中心导杆在该中心孔移动时，该心轴部用来维持该中心导杆移动的方向。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该下盖具有心轴部，延伸凸起于该铁框的该中心孔内，当该中心导杆在该中心孔移动时，该心轴部用来维持该中心导杆移动的方向。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该上盖具有多个定位柱，该下盖具有多个定位孔，分别用来固定该多个定位柱，使该上概盖与该下盖结合，而该定位柱与该定位孔以点胶、热熔或超声波接合的方式固定。在本实用新型所公开的比例阀中，其中该下盖在一侧具有导出口以及平台，该平 台具有两个插销孔，该比例阀另具有两个L型导电插销，分别插入该两个插销孔，该线圈的两端沿着该导出口伸出并分别连接该两个L型导电插销。利用本实用新型所提供的比例阀结构，可以显著地缩小比例阀的尺寸以降低材料成本，同时在气道以及气嘴之间的漏斗型通道可以有效消除气流在气道以及气嘴之间的涡漩阻力，使比例阀的流速得到较佳的控制。
图I是本实用新型所公开的比例阀一个第一实施例的外观示意图。图2是比例阀第一实施例各元件的分解示意图。图3是比例阀的上盖沿着图2中的B-B线段的剖面示意图。图4是比例阀的心体沿着图2中的C-C线段的剖面示意图。图5是比例阀的U型铁框示意图。图6是比例阀的下盖的示意图。图7是比例阀的U型铁框另一个实施例的示意图。图8是比例阀沿着图I中的A-A线段的剖面示意图。图9是比例阀一个第二实施例的剖面示意图。图10是比例阀的上盖另一个实施例的示意图。其中，附图标记说明如下1、1’、1"上盖2弹簧3橡胶垫4心体5线圈6磁铁7、7’铁框8下盖9导电插销11、11’下表面12、12’ 垂直气室 13、13’漏斗型通道14、14’ 开口15凸部16定位柱17垂直通道18气嘴盖17’气嘴21第一端22第二端41座部42中心导杆[0038]43壁部61穿孔71中心孔71’、81心轴部72底面73周框82平台86定位孔91突出端100、200比例阀131倾斜表面431内表面432外表面821插销孔83导出口具体实施方式
请参考图I以及图2，图I是本实用新型所公开的比例阀100 —个第一实施例的外观示意图，图2是比例阀100各元件的分解示意图。比例阀100包含有上盖I、弹簧2、橡胶垫3、心体4、线圈5、磁铁6、铁框7、下盖8以及导电插销9。其中橡胶垫3安装在心体4上，弹簧2抵接在心体4与上盖I之间，线圈5缠绕在心体4外，磁铁6以及铁框7再依序向上套在心体4上，最后下盖8与上盖I结合，而导电插销9则安装在下盖8上。请参考图3，图3是比例阀100中的上盖I沿着图2中的B-B线段的剖面示意图。上盖I作为比例阀100的外部壳体的一部分，其具有垂直气室12，提供空气流动的通道。垂直气室12延伸到上盖I的下表面11处具有由倾斜表面131 (参考图8)所形成的漏斗型通道13，而漏斗型通道13在下表面11上形成了开口 14。此处形成漏斗型通道13的倾斜表面131由上向下向内倾斜，换句话说，垂直气室12具有较大的直径，而延伸到下表面11的开口 14具有较小的孔径。较小孔径的开口 14可以保证橡胶垫3抵住开口 14时的密合度，而配合着上方大孔径的垂直气室12可以加速气体排出的速率。由于提供气流通过的开口14延伸到垂直气室12的通道中，倾斜表面131可以提供气流顺畅的流动路线，因此可以使气流以相当高的速率排出，使比例阀100在开启时反应出立即的泄气效果。请参考图4，图4是比例阀100的心体4沿着图2中的C-C线段的剖面示意图。心体4具有座部41、中心导杆42以及环型壁部43。橡胶垫3安装在心体4的座部41上，环型壁部43具有内表面431以及外表面432，线圈5即缠绕在环型壁部43的外表面432，而磁铁6则设置在环型壁部43的内表面431以及中心导杆42之间。磁铁6的中央具有穿孔61。请参考图5，图5是比例阀100的U型铁框7示意图。在本实用新型的比例阀100中，U型铁框7具有水平底面72以及在水平底面72周围垂直向上延伸的周框73，因此铁框7的剖面形成了 U型的结构。在水平底面72的中央具有中心孔71，而前述心体4的中心导杆42则穿过磁铁6的穿孔61以及U型铁框7的中心孔71，并且可以沿着穿孔61以及中心孔71的方向移动。请参考图6，图6是比例阀100的下盖8的示意图。在上盖I、弹簧2、橡胶垫3及心体4、线圈5、磁铁6、铁框7如前面所述及在彼此组合后，下盖8再与上盖I结合，并将导电插销9安装在下盖8以构成比例阀100。如图3所表示，上盖I具有多个定位柱16，而下盖8相对应的位置则具有多个定位孔86，定位柱16以及定位孔86除了如图所显示作为圆柱外型之外，也可以是三角柱、四角柱等可以彼此配合的多角柱外型。上盖I的定位柱16分别与定位孔86组合，并以点胶、热熔或超声波接合的方式固定，使上盖I与下盖8彼此结合。下盖8另具有心轴部81，在中央具有开孔，且沿着U型铁框7的中心孔71向上延伸的套筒结构。当下盖8与上盖I结合时，心轴部81延伸到中心孔71，且心体4的中心导杆42在移动时受到心轴部81的限制，使心体4能稳定沿着中心轴上下移动而不会发生偏移的情况，这样可以确保心体4上的橡胶垫3在中心轴上确实盖住开口 14以达到密合的效果。此外，下盖8在一侧延伸的平台82上具有固定导电插销9的插销孔821以及导出口 83，而缠绕在心体4外的线圈5的两端分别沿着导出口 83伸出，并连接到L型的导电插销9。连接线圈5两端的导电插销9插入插销孔821后，其下方的突出端91在比例阀100安装在控制电路板(图未显示)时，可以直接与电路板上的电子接点电性连接或插入电子母座，以对线圈通电。请参考图7，图7是比例阀100的U型铁框7’另一个实施例的示意图。除了如前述实施例在下盖8上设置心轴部81外，也可以直接在U型铁框7’的中心孔处设置向中心导杆42延伸凸起的心轴部71’，当中心导杆42在磁铁6的穿孔61以及心轴部71’移动时， 心轴部71’可以维持中心导杆42移动的方向，使心体4能稳定沿着中心轴上下移动而不会发生偏移的情况，这样可以确保心体4上的橡胶垫3在中心轴上确实盖住开口 14以达到密合的效果。请参考图8，图8即是比例阀100沿着图I中的A-A线段的剖面示意图。比例阀100的线圈5在通电之后受磁铁6的磁力作用而带动心体4以及心体4上的橡胶垫3沿着L2方向移动(中心导杆42在磁铁6的穿孔61以及下盖8的心轴部81内移动)，由于开口 14突出下表面11，当橡胶垫3沿着L2方向移动并抵住开口 14，橡胶垫3可以轻微变形并完整包覆住开口 14，产生良好的密合度。在下盖I的下表面11周围具有环形凸部15 (请一并参考图3)，而弹簧2的第一端21 (参考图2)抵接在心体4上，第二端22抵接在环型凸部15，且配合环形凸部15的位置，弹簧2的第一端21具有第一直径D1，第二端22具有第二直径D2，且第二直径D2大于第一直径Dp因为环型凸部15比下表面11其它区域具有更下沈的位置，因此可以在不缩小磁力区空间的前提下，缩短阀体的长度。当心体4沿着L2方向向上移动以封住开口 14时，弹簧2受挤压而具有弹性回复力。当线圈5不通电使得磁铁6不再对线圈5作用时，受挤压的弹簧2向LI方向推动心体4移动，同时橡胶垫3不再封住开口 14，此时比例阀100产生泄气的动作。这样在线圈5导电以及不导电的交互过程中，橡胶垫3可以选择性地封住开口 14，使比例阀100能以固定的步进比例控制压力的下降。在前面有提到，上盖I的垂直气室12延伸至上盖I的下表面11处具有由倾斜表面131所形成的漏斗型通道13，此外，在漏斗型通道13与开口 14之间另可以具有垂直通道17，使垂直气室12在开口 14处具有厚度,且由于开口 14突出下表面11上，因此垂直通道17在开口处产生的厚度可以强化结构。在本实用新型其它实施例中，也可以不设置垂直通道17，使漏斗型通道13直接延伸至下表面11形成开口 14，如图10另一个实施例的上盖I'所示。除了垂直气室12以及开口 14所形成的气流通道经过倾斜表面131达到使气流快速通过，而具有高流量速率的特性外，本实用新型的比例阀100在心体4采用了短的中心导杆42设计，同时配合中心导杆42的长度，缠绕在心体4的线圈5以及与线圈5作用的磁铁6也相对应具有较薄的厚度，并且整体缩减了比例阀100在下盖8部分的整体尺寸。这样一来可以减少元件的材料以及缩小比例阀100的体积，使比例阀100具有更实用的应用场合。而当U型铁框7安装在磁铁6以及心体4时，U型铁框7的垂直周框73配合磁铁，包覆在线圈5外且与线圈5保持间隙G，这样一来可以有效包覆磁铁6与线圈5彼此作用的磁力场，使磁力场具有更强的作用力。因此即使在中心导杆42以及磁铁、线圈5的厚度均缩小的情况下，比例阀100仍然可以产生足够的磁力以推动心体4移动并封住开口 14。请参考图9，图9是比例阀一个第二实施例的剖面示意图。除了与前述第一实施例的比例阀100相同的元件外，比例阀200另包含气嘴盖18，而比例阀的上盖I"的垂直气室12’的漏斗型通道13’是大体积的空间。气嘴盖18与上盖I’的下表面11’接合(优选地，可以与上盖I"进行超声波熔接)，并盖在上盖I’的开口 14’上。气嘴盖18具有气嘴17’，而橡胶垫3则用来选择性地封住气嘴17’以同样达到封住开口 14’的目的。本实用新型所公开的比例阀在垂直气室以及开口所形成的气流通道中另外设置由倾斜表面所形成的漏斗型通道，使比例阀开启时，气流通过小孔径的开口以及大孔径的垂直气室时，通过漏斗型通道以制造平滑的气流通道，增加气流泄出的速率。比例阀的U型铁框包覆心体、线圈以及磁铁，可以有效包覆作用的磁力场，使磁力场具有更强的作用 力，在中心导杆以及磁铁线圈缩小尺寸以达到小型化的目的时，仍能维持比例阀作用所需的磁力强度。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，凡依本实用新型权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种比例阀，其特征在于该比例阀包含有 上盖，具有下表面以及垂直气室，该垂直气室延伸至该下表面附近具有漏斗型通道，并在该下表面上形成开口； 心体，具有中心导杆以及环型壁部，该环型壁部具有内表面以及外表面； 橡胶垫，安装在该心体上，该橡胶垫用来选择性地封住该开口 ； 磁铁，具有穿孔，该磁铁设置在该环型壁部的该内表面以及该中心导杆之间； 铁框，具有中心孔，该中心导杆穿过该磁铁的该穿孔以及该中心孔，并可沿该穿孔以及该中心孔方向移动； 线圈，缠绕在该环型壁部的该外表面上； 弹簧，抵接在该心体以及该上盖之间；以及 下盖，与该上盖结合。
2.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该上盖在该漏斗型通道与该开口之间另具有垂直通道，使该垂直气室在该开口处具有厚度。
3.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该漏斗型通道是由倾斜表面形成。
4.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该上盖的该下表面周围具有环形凸部，该弹簧抵接在该环形凸部以及该心体之间。
5.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，该比例阀另包含气嘴盖，与该上盖的该下表面接合，以形成该垂直气室，该气嘴盖具有气嘴，该橡胶垫用来选择性地封住该气嘴以选择性地封住该开口。
6.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该弹簧在抵接该心体处具有第一直径，在抵接该上盖处具有第二直径，且该第二直径大于该第一直径。
7.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该铁框是U型铁框，具有水平底面以及垂直周框，与磁铁配合，包覆线圈的磁力场，该中心孔位于该水平底面中央。
8.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该铁框在该中心孔处具有向该中心导杆延伸凸起的心轴部，当该中心导杆在该中心孔移动时，该心轴部用来维持该中心导杆移动的方向。
9.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该下盖具有心轴部，延伸凸起于该铁框的该中心孔内，当该中心导杆在该中心孔移动时，该心轴部用来维持该中心导杆移动的方向。
10.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该上盖具有多个定位柱，该下盖具有多个定位孔，分别用来固定该多个定位柱，使该上概盖与该下盖结合。
11.如权利要求10所述的比例阀，其特征在于，其中该定位柱与该定位孔以点胶、热熔或超声波接合的方式固定。
12.如权利要求I所述的比例阀，其特征在于，其中该下盖在一侧具有导出口以及平台，该平台具有两个插销孔，该比例阀另具有两个L型导电插销，分别插入该两个插销孔，该线圈的两端沿着该导出口伸出并分别连接该两个L型导电插销。
专利摘要本实用新型公开了一种比例阀，在气室以及开口所形成的气流通道中另外设置由倾斜表面所形成的漏斗型通道，使比例阀开启时，气流通过小孔径的开口以及大孔径的气室时，通过漏斗型通道以制造平滑的气流通道，增加气流泄出的速率。比例阀的U型铁框包覆心体、线圈以及磁铁，可以有效包覆作用的磁力场，使磁力场具有更强的作用力，在中心导杆以及磁铁线圈缩小尺寸以达到小型化的目的时，仍能维持比例阀作用所需的磁力强度。
文档编号F16K31/06GK202469011SQ20112035739
公开日2012年10月3日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年8月1日
发明者张坤林 申请人:科际器材工业股份有限公司