CN107035887A - 用于车辆的气动阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆的气动阀，所述气动阀可以减少部件的数目并且简化结构。用于车辆的气动阀包括：阀壳体，其中具有用于空气流动的通道并且具有第一端部，在所述第一端部处形成排气接头和与通道连通的排气口；芯部，其固定至阀壳体的第二端部并且将从外部流入的空气送入通道；止回阀，其设置在芯部的第一端部处，使通过芯部从外部流入通道的空气穿过，并且阻止空气从通道通过芯部流动至外部；柱塞，其被设置成面对芯部的第一端部并且移动通过通道；以及密封构件，其设置在柱塞的第一端部处并且通过随着柱塞移动从而打开或关闭排气口。

Description

用于车辆的气动阀
技术领域
本发明涉及用于车辆的气动阀，更具体地涉及可以减少部件数目并且简化结构的用于车辆的气动阀。
背景技术
近来，随着对可以控制各个部件的气动装置的需求增加，更多的致动器需要电磁阀形式的气动阀。
在相关技术中，1)当应用单向可分离致动器时由于单独组装进气/排气结构并且加入连接结构，在尺寸和重量方面存在问题，2)当阀膨胀时难以控制空气泄漏并且难以保证作为进气-进气致动器组件/排气-排气致动器组件结构的进气/排气连接结构中的压力。
为了解决这些问题，申请人已经提交了气动阀的申请，所述气动阀的结构可以使用一个致动器并且使致动器具有整合的双向结构从而实现空气的进气/排气，并且可以通过连续形成空气进气口从而维持均匀的空气流动(韩国专利号10-1553528)。
然而，所述专利文献中的发明也使用两个致动器用于进气和排气，需要减少致动器的数目。
此外，根据现有技术中已知的使用一个致动器的进气/排气控制阀、致动器和止回阀分离，从而形成T形结构，因此难以封装并且在减小尺寸方面存在限制。
上述作为本申请的相关技术的说明仅用于帮助理解本发明的背景技术，不应被理解为包括在本领域技术人员已知的相关技术中。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于车辆的气动阀，所述气动阀可以减少部件(特别是致动器)数目并且将整个结构简化成I形。
根据本发明的一个方面，用于车辆的气动阀包括：阀壳体，其中具有用于空气流动的通道并且具有第一端部，在所述第一端部处形成排气接头和与通道连通的排气口；芯部，其固定至阀壳体的第二端部并且将从外部流入的空气送入通道；止回阀，其设置在芯部的第一端部处，使通过芯部从外部流入通道的空气穿过，并且阻止空气从通道通过芯部流动至外部；柱塞，其被设置成面对芯部的第一端部并且移动通过通道；以及密封构件，其设置在柱塞的第一端部处并且通过随着柱塞移动从而打开或关闭排气口。
所述气动阀可以进一步包括线圈，所述线圈设置在阀壳体的外部并且当供电时利用电磁力使柱塞滑动。
所述气动阀可以进一步包括设置在柱塞和芯部之间的弹性构件。气动阀可以为常闭型阀，其中柱塞通过弹性构件被挤压至阀壳体的第一端部，因此密封构件保持排气口关闭。
当将预定压力的空气供应至芯部的第二端部并且不向线圈供电时，止回阀可以打开，空气可以流入通道，柱塞可以被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部，并且密封构件可以保持排气口关闭，因此流入通道的空气可以通过排气接头排出至外部。
排气接头可以连接至外部空气储存单元，并且当不将空气供应至芯部的第二端部并且不向线圈供电时，止回阀可以由于空气储存单元中的空气压力关闭，可以阻止空气从通道通过芯部流动至外部，柱塞可以被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部，并且密封构件可以保持排气口关闭，因此空气储存单元中的空气可以保持在其中。
排气接头可以连接至外部空气储存单元，并且当不向芯部的第二端部供应空气并且向线圈供电时，柱塞可以通过由线圈产生的电磁力滑动至芯部并且密封构件可以打开排气口，因此空气储存单元中的空气可以通过排气口排出。
芯部可以具有：联接部分和进气接头，所述联接部分设置在阀壳体中并且与阀壳体的内侧接触；所述进气接头朝向阀壳体的第二端部暴露并且连接至用于从外部供应空气的空气供应单元。
可以围绕联接部分形成突出部，所述突出部朝向阀壳体的第二端部向上倾斜，并且可以围绕与联接部分接触的阀壳体的内侧形成形状对应于联接部分的形状的凹槽从而容纳突出部。
根据本发明另一方面，用于车辆的气动阀包括：阀壳体，其中具有用于空气流动的通道并且具有第一端部，在所述第一端部处形成排气接头和与通道连通的排气口；芯部，其固定至阀壳体的第二端部并且将从外部流入的空气送入通道；止回阀，其设置在芯部的第一端部处，使通过芯部从外部流入通道的空气穿过，并且阻止空气从通道通过芯部流动至外部；柱塞，其被设置成面对芯部的第一端部并且移动通过通道；弹性构件，其设置在柱塞和芯部之间并且将柱塞挤压至阀壳体的第一端部；线圈，其设置在阀壳体的外部并且当供电时利用电磁力使柱塞滑动；以及密封构件，其设置在柱塞的第一端部处并且通过随着柱塞移动从而打开或关闭排气口，其中当不向线圈供电时，柱塞被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部并且密封构件保持排气口关闭，并且当向线圈供电时，柱塞滑动至芯部并且密封构件打开排气口，因此排气口和排气接头通过通道彼此连通。
根据用于车辆的气动阀，能够使用一个致动器实现进气/排气，因此能够减少用于控制阀的控制器的数目并且简化控制算法。
此外，根据用于车辆的气动阀，能够减少用于实现根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀的部件的数目和重量并且减小阀的尺寸，因此可以预期制造成本的降低。
特别地，根据用于车辆的气动阀，由于除去了密封构件，能够预期降低制造成本的效果，并且由于增加了可以保证磁力的区域，能够保证电磁阀操作致动器的能力。
附图说明
图1为显示根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀的图。
图2至4为显示根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀的工作的图。
图5为图1中用“A”表示的部分的放大图。
具体实施方式
在下文中，参考附图描述根据本发明的各个实施方案的用于车辆的气动阀。
能够使用气动***支撑乘客腰部/侧部/臀部的控制设备使用在汽车座椅中。根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀具有简单的I形结构，仅使用一个致动器用于进气/排气，并且可以应用到下文描述的汽车气动控制***。例如，本发明的实施方案可以应用于腰椎支撑件(腰部支撑件)、支撑控制设备(侧部/大腿)、坐垫控制设备(臀部/大腿)，以及按摩***(全身放松)等。
根据本发明的实施方案，当不向线圈供电时柱塞下端处的密封构件利用弹性构件(例如弹簧)保持排气口关闭。此外，根据本发明的实施方案，仅当向线圈供电时通过使柱塞滑动至芯部打开排气口，使得保持空气的气囊与排气口连通，因此空气通过来自气囊的压力自然排出。
如上所述，根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀可以仅使用一个致动器实现进气和排气，因此相比于相关技术能够简化和共享主要部件并且减少主要部件的数目，因此能够减小重量、尺寸和制造成本。
图1为显示根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀的图。
如图1所示，根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀可以包括阀壳体100、芯部200、止回阀300、柱塞600和密封构件700。根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀可以进一步包括线圈400和弹性构件500。
阀壳体100具有两个端部和通道，所述通道是使空气流动通过的内部空间。
排气接头110和排气口130可以在阀壳体100的第一端部(图中的左侧)处形成。排气接头110是将通过芯部200流入阀壳体100的空气送回至外部空气储存单元的通路。当将阀应用于汽车座椅时，排气接头110可以连接至气囊(未显示)。亦即，由于排气接头110连接至气囊，能够通过向气囊供应空气从而用空气填充气囊。此外，当柱塞600移动至芯部200并且排气口130打开时，连接至气囊的排气接头110与排气口130连通，因此气囊中的空气可以排出。
可以在阀壳体100的第二端部(图中的右侧)处形成开放的通道从而联接芯部200。
芯部200联接至阀壳体100的第二端部。芯部200中具有用于空气流动的通道，因此外部空气可以供应至阀壳体100中的通道。
芯部200可以由联接部分和进气接头210组成，所述联接部分联接在阀壳体100中，所述进气接头210从阀壳体100的第二端部暴露于外部并且连接至用于供应空气的元件(例如气泵)。图1中的“A”表示联接部分与阀壳体100的内侧接触的区域。下文将参考图5详细描述联接部分的接触区域。
止回阀300设置在芯部200的第一端部(与进气接头相反)处。止回阀300是只允许流体单向流动的阀，并且在本发明的实施方案中，当通过气泵等将预定压力的空气供应至芯部200的进气接头210时，止回阀300通过空气的压力打开并且空气通过芯部200流入阀壳体100中的通道。
此外，当阀壳体100中的通道中的压力较高时，止回阀300关闭并且空气不能从阀壳体100中的通道流动至芯部200。可以设置密封橡胶310和垫圈320从而密封地和机械地组合止回阀300。
止回阀300是现有技术中公知的，因此本文不详细描述其结构或操作。
柱塞600可以滑动通过阀壳体100中的通道。当向线圈400供电时，作为致动器的元件的柱塞600可以滑动以使致动器工作。特别地，在本发明的实施方案中，柱塞600只有当作为致动器工作时才移动至芯部200。亦即，当向线圈400供电从而电磁阀的致动器工作时，柱塞600可以通过线圈400周围引发的电磁场移动至芯部200。
当柱塞600不作为致动器工作时，亦即，当不向线圈400供电时，柱塞600维持在最接近阀壳体100的第一端部的位置。为此目的，可以在柱塞600和芯部200之间设置弹性构件500，例如弹簧500。
弹簧500可以被设置成能够在固定的芯部200和移动至最接近阀壳体100的第一端部的柱塞600之间提供在两个方向上作用的力。因此，当不向线圈400供电时，柱塞600在滑动至阀壳体100的第一端部之后通过弹簧500维持位置。
密封构件700设置在柱塞600的第二端部(图中的左侧)处。密封构件700固定至柱塞600的第二端部，因此可以随着柱塞600滑动。
密封构件700是用于打开/关闭阀壳体100的第一端部处的排气口140的元件。亦即，当柱塞600滑动至阀壳体100的第一端部时，密封构件700关闭排气口130，但是当柱塞600滑动至芯部200时，密封构件700打开排气口130。
为了用密封构件700密封地关闭排气口130，密封构件700可以由具有预定程度弹性的材料(例如橡胶)制成。
如上所述，由于当不向线圈400供电时，滑动至阀壳体100的第一端部的柱塞600通过弹簧500维持位置，根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀为常闭型阀。
根据本发明的实施方案的具有上述构造的用于车辆的气动阀可以如下操作。
图2至4为显示根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀工作的图。
特别地，图2显示了从气泵等通过芯部200的进气接头210供应预定压力的空气时的状态。如图2所示，当将预定压力的空气供应至芯部200的进气接头210时，芯部200的第一端部处的止回阀300通过空气的压力以预定距离移动至阀壳体100的第一端部(图中的左侧)，因此空气通过芯部200流入阀壳体100中的通道。
当仍然不向线圈400供电并且不操作电磁阀的致动器时，滑动至阀壳体100的第一端部的柱塞600通过弹簧500维持位置，因此密封构件700保持关闭排气口130。
因此，通过芯部200流入的空气可以通过连接至空气储存单元的排气接头110供应至空气储存单元(例如气囊)。
图3显示了将希望量的空气供应至空气储存单元(气囊)使得气泵停止并且气囊保持空气时的状态。
如图3所示，当不向线圈400供电并且停止向芯部200的进气接头210的空气供应时，止回阀300通过气囊中的空气压力以一定距离移动至芯部200，因此阻止空气通过芯部200流动至外部。此外，由于柱塞600被弹簧500挤压至阀壳体100的第一端部，密封构件700可以保持排气口130关闭。因此，气囊中的空气可以维持在预定压力。
图4为显示致动器工作从而排出空气储存单元(气囊)中的空气时的状态的图。
如图4所示，当不通过芯部200的进气接头210供应空气并且向线圈400供电时，电磁阀开启致动器，因此柱塞600由于通过线圈400产生的电磁力滑动至芯部200。因此，密封构件700随着柱塞600移动至芯部并且排气口130打开，因此排气接头110和排气口130彼此连通。由此气囊中的空气可以通过排气口130排出。
如上所述，根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀，能够使用一个致动器实现进气/排气，因此能够减少用于控制阀的控制器的数目并且简化控制算法。此外，能够减少用于实现根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀的部件的数目和重量并且减小阀的尺寸，因此可以预期制造成本的降低。
图5为图1中用“A”表示的部分的放大图。图1中通过“A”表示的部分是芯部200的联接部分与阀壳体100的内侧彼此接触的部分。
如图5所示，可以围绕设置在阀壳体100中的芯部200的联接部分形成至少一个突出部230，所述突出部230朝向阀壳体100的第二端部(图中的右侧)向上倾斜。此外，可以围绕与芯部200的联接部分接触的阀壳体100的内侧形成形状对应于联接部分的形状的凹槽150，从而容纳突出部230。亦即，当芯部200联接至阀壳体100的第二端部时，突出部230配合在凹槽150中，由此固定芯部200的位置。此外，可以在通过芯部200的联接部分和阀壳体100的内侧之间的间隙的空气流中借助倾斜结构产生阻力。
因此，借助由突出部230和凹槽150组成的联接结构，能够实现根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀，而无需相关技术中用于密封地联接芯部200的密封构件，例如O形环。如上所述，根据本发明的实施方案的用于车辆的气动阀，由于除去了密封构件，能够预期降低制造成本的效果，并且由于增加了可以保证磁力的区域，还能够保证电磁阀操作致动器的能力。
尽管参考图中显示的具体实施方案描述本发明，本领域技术人显然理解可以对本发明进行各种方式的改变和修改，而不会偏离由权利要求书所描述的本发明的范围。

Claims (9)

1.一种用于车辆的气动阀，包括：
阀壳体，所述阀壳体中具有用于空气流动的通道并且具有第一端部，在所述第一端部处形成排气接头和与通道连通的排气口；
芯部，其固定至阀壳体的第二端部并且将从外部流入的空气送入通道；
止回阀，其设置在芯部的第一端部处，使通过芯部从外部流入通道的空气穿过，并且阻止空气从通道通过芯部流动至外部；
柱塞，其被设置成面对芯部的第一端部并且移动通过通道；以及
密封构件，其设置在柱塞的第一端部处并且通过随着柱塞移动从而打开或关闭排气口。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的气动阀，进一步包括线圈，所述线圈设置在阀壳体的外部并且当供电时利用电磁力使柱塞滑动。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的气动阀，进一步包括设置在柱塞和芯部之间的弹性构件，
其中，气动阀为常闭型阀，其中柱塞被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部，因此密封构件保持排气口关闭。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的气动阀，其中，当将预定压力的空气供应至芯部的第二端部并且不向线圈供电时，止回阀打开，空气流入通道，柱塞被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部，并且密封构件保持排气口关闭，因此流入通道的空气通过排气接头排出至外部。
5.根据权利要求3所述的用于车辆的气动阀，其中，排气接头连接至外部空气储存单元，当不向芯部的第二端部供应空气并且不向线圈供电时，止回阀由于空气储存单元中的空气压力而关闭，空气被阻止从通道通过芯部流动至外部，柱塞被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部，并且密封构件保持排气口关闭，因此空气储存单元中的空气保持在其中。
6.根据权利要求3所述的用于车辆的气动阀，其中，排气接头连接至外部空气储存单元，并且当不向芯部的第二端部供应空气并且向线圈供电时，柱塞通过由线圈产生的电磁力滑动至芯部并且密封构件打开排气口，因此空气储存单元中的空气通过排气口排出。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的气动阀，其中，芯部具有：联接部分和进气接头，所述联接部分设置在阀壳体中并且与阀壳体的内侧接触；所述进气接头朝向阀壳体的第二端部暴露并且连接至用于从外部供应空气的空气供应单元。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的气动阀，其中，围绕联接部分形成突出部，所述突出部朝向阀壳体的第二端部向上倾斜，并且围绕与联接部分接触的阀壳体的内侧形成形状对应于联接部分的形状的凹槽从而容纳突出部。
9.一种用于车辆的气动阀，包括：
阀壳体，所述阀壳体中具有用于空气流动的通道并且具有第一端部，在所述第一端部处形成排气接头和与通道连通的排气口；
芯部，其固定至阀壳体的第二端部并且将从外部流入的空气送入通道；
止回阀，其设置在芯部的第一端部处，使通过芯部从外部流入通道的空气穿过，并且阻止空气从通道通过芯部流动至外部；
柱塞，其被设置成面对芯部的第一端部并且移动通过通道；
弹性构件，其设置在柱塞和芯部之间并且将柱塞挤压至阀壳体的第一端部；
线圈，其设置在阀壳体的外部并且当供电时利用电磁力使柱塞滑动；以及
密封构件，其设置在柱塞的第一端部处并且通过随着柱塞移动从而打开或关闭排气口，
其中，当不向线圈供电时，柱塞被弹性构件挤压至阀壳体的第一端部并且密封构件保持排气口关闭，
当向线圈供电时，柱塞滑动至芯部并且密封构件打开排气口，因此排气口和排气接头通过通道彼此连通。
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