CN100338385C - 电磁阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁阀装置，在螺线管部上形成呼吸路线时，不论连接器部的配置如何，均能增加旋转自由度，并且能够防止异物的侵入。电磁阀(1)的螺线管部(10)的结构是在带有台阶的筒状磁轭(11)的后部安装具有呼吸路线(18)的端板(17)。呼吸路线(18)具有：在端板(17)的外面侧形成的外部开口部(181)，在内面侧形成的内部开口部(182)，中间通道(183)，以及终端通道(184)。中间通道(183)在端板(17)的内面侧形成沟槽状，并且能够通过磁轭(11)和阀芯收纳部(121)的对合面。从外部侵入的异物被滞留在中间通道(183)内。

Description

电磁阀装置

技术领域

本发明涉及配置在油中的电磁阀，进一步详细地说是涉及如下的电磁阀：具有通过线圈励磁而形成磁场的固定件(固定铁心)和磁轭以及可动件(阀芯)，还具有形成呼吸路线的螺线管部，该呼吸路线用于吸收对于可动件的滑动所产生的流体的容积变化。

背景技术

过去，具有配置在油中而形成呼吸路线的螺线管部的电磁阀，例如日本专利特开2001-263521号公报所示，在构成螺线管部的磁轭后部配置的板上，形成了从外部导入油的导入孔作为呼吸路线。

这样一来，如图9所示，电磁阀90由螺线管部91和滑阀部100构成。螺线管部91具有：形成筒状的线圈92、内装在线圈92内的固定铁心93、磁轭94、以及阀芯95，该阀芯95可滑动地配置在磁轭94内，朝着固定铁心93进行接近和分离。在阀芯95上安装了穿插固定铁心93内的轴96，其与阀芯95的滑动一起沿轴向移动。

另一方面，滑阀部100在结构上具有：与轴96相连接且在轴向上可滑动的阀柱101，以及配置成遮盖阀柱101的、作为外壳体的套筒102。阀柱101具有沿轴向相对于轴部形成大直径的多个阀部103a、以及形成小直径的阀部103b，在套筒102上配置了沿轴向并排设置而形成的多个口104。并且，利用阀柱101在轴向上的适当移动，使阀柱101的各个阀部103a对套管102的各个口104的开口量进行调整，这样能调整从输出口向负载侧供给的工作油压。

另一方面，在利用阀芯95的滑动、通过轴96使阀柱101在轴向上移动时，由于引起容积变化，所以若不从电磁阀90的外部导入其相应体积的油，则动作响应性恶化，因此，在螺线管部91中形成了用于从外部导入油的呼吸路线。

上述公报所示的电磁阀90中，在呼吸路线在磁轭94的后方对螺线管部91进行堵塞的板97上设置了油的导入孔97a。

专利文献1：日本专利特开2001-263521号公报(参见图1)。

但是，在上述公报所示的电磁阀90中，板97在磁轭94的后方通过遮盖磁轭94和线圈92的外壳体98的后端部进行敛缝连接，与螺线管部91结合成一体。油的导入孔97a仅仅是在板97上开的孔，所以，外部的油以含有异物的状态被导入到积油部99内。异物含有较多的切削粉或研磨粉，如果研磨粉附着到螺线管部91内的滑动面上，则使滑动面产生瑕疵，会损伤固定件和可动件，不能进行洁净的工作。所以，当形成呼吸路线时，必须谋求防止灰尘和异物的侵入。

为了解决这一问题，将呼吸路线形成在与连接器部的安装位置上。这是因为，在磁轭内表面上设置呼吸路线，将通道容积设定成达到呼吸充填以上，该呼吸路线通过插入连接器的缺口而向外部敞开，所以，为了防止异物通过呼吸路线进入磁路内部，必须在正下方设定连接器，因此，连接器部的安装规格的自由度受到限制。也就是说，根据电磁阀的安装规格，例如当要求连接器部位于上方位置的布置设计时，呼吸路线就被配置在上方位置，油中的异物容易从上方侵入到螺线管部内，所以会出现容易引起电磁阀的工作故障的新的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种电磁阀装置，能防止灰尘和异物的侵入，并且形成呼吸路线，使螺线管部对于旋转方向具有自由度。

为了达到上述目的，本发明涉及的第一项电磁阀装置的结构是，具有固定件、磁轭和可动件，在磁轭的后端部上安装着闭塞螺线管部的端板。在端板上设有包含弯曲道的呼吸路线，防止异物的侵入。也就是说，通过使线圈励磁，在磁轭、固定铁心、阀芯之间形成磁路，这样使阀芯向接近固定铁心的方向滑动。通过阀芯的滑动，使在螺线管部内的阀芯周围积存的油产生容积变化，把电磁阀装置的设置位置周围的油从呼吸路线中导入，于是在短时间内正常工作。

通过把该呼吸路线形成在端板上，即可不考虑连接器部的配置如何，可自由地配置电磁阀装置的布置，所以，能提高电磁阀装置的布置的自由度。尤其，在端板上形成的呼吸路线中，在形成于螺线管部外侧的外部开口部和形成于螺线管部内侧的内部开口部之间形成具有弯曲道的中间通道，这样，若把从外部侵入的异物贮存到弯曲道内，则异物很难侵入到螺线管部内，所以，能防止灰尘和异物侵入到螺线管部内，能使电磁阀装置正常工作。

本发明涉及的第二项电磁阀装置结构是，形成在端板上的呼吸路线的中间通道，通过磁轭和内嵌在磁轭内的收纳部的接合面形成弯曲，所以，使同导入到螺线管部内的油一起侵入到螺线管部内的异物，在从外部开口部通过通道在中间通道内移动时，异物在磁轭和收纳部之间的狭窄间隙中移动，并且积存在该部位。而且，由于磁轭和收纳部均由磁性材料形成，所以，含有较多铁分的异物会被阻挡在磁轭和收纳部之间，并且被磁轭或收纳部吸附而滞留在该部位上，能防止其侵入到螺线管部内。

本发明涉及的第三项电磁阀的结构是，由于第二项电磁阀的磁轭和收纳部以形成台阶的方式进行嵌合，所以，在呼吸路线内移动的异物被阻挡在台阶部上，难以从台阶部向前方侵入，而积留在磁轭和收纳部的接合面上，能防止其侵入到螺线管部内。

本发明涉及的第四项电磁阀的结构是，从外部开口部通过呼吸路线内侵入的异物，当到达端板的螺线管部侧面时，在端板的磁轭侧端面上沿磁轭的圆周方向移动，所以，到达端板的内部开口部为止的距离增加，容易在途中的线路内沉淀而积留，因此，能防止侵入螺线管部内。

再者，本发明涉及的第五项电磁阀的结构是，从外部开口部通过呼吸路线内侵入的异物，当到达端板的螺线管部侧面时，沿着沿圆周状而形成的圆周壁部的外侧通道移动，再从一端的连络通道沿内侧通道移动，到达端板的内部开口部为止的距离增加，容易在途中的路线内沉淀而积留，因此，能防止侵入到螺线管部内。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的电磁阀的正面剖面图。

图2是表示图1中的端板的呼吸路线的立体图。

图3是表示图1中的螺线管部的放大剖面图。

图4是本发明第2实施方式的电磁阀的局部正面剖面图。

图5是表示图4中的端板的立体图。

图6是本发明第3实施方式的电磁阀的局部正面剖面图。

图7是表示图6中的端板的侧视图。

图8是图1中电磁阀的吸引力特性曲线图。

图9是表示现有的电磁阀的剖面图。

最佳实施方式

以下，根据附图说明本发明的一实施方式。本实施方式中说明的电磁阀装置，在螺线管部的后端部上所配置的端板上形成呼吸路线。而且在以下的说明中，把电磁阀装置的滑阀侧(图1中左侧)称为前侧，端板侧(图1中右侧)称为后侧。

<第1实施例>

图1表示电磁阀装置(以下称为电磁阀)的剖面。第1实施方式涉及的电磁阀1如图1所示，由螺线管部10和滑阀部20构成，使螺线管部10的一端与滑阀部20的一端进行敛缝结合，这样使螺线管部10和滑阀部20结合成一体。

实施方式的螺线管部10具有以下构成部分：形成带台阶的筒状壳体的磁性材料的磁轭11，内嵌在磁轭11上并形成空心状的收纳部(以下称为固定铁心)12，内装在磁轭11内且缠绕在固定铁心12周围的线圈13，可滑动地内装在固定铁心12内的阀芯14，在磁轭11的外周面的一部分上安装的连接器部15，以及配置在磁轭11的后方并堵塞螺线管部10后部的非磁性材料的端板17。

磁轭11在前部形成与滑阀部20进行敛缝连结的敛缝连接部111，并且在后部具有与端板17的前面部相搭接的板搭接部112，其中内嵌有线圈13。

固定铁心12在后部形成阀芯收纳部121，在前部形成用于在滑阀部20侧的端部与滑阀部20的螺线管部10侧端面相搭接的法兰盘部122。法兰盘部122的外周面内嵌在从磁轭11延伸而成的敛缝连接部111内。敛缝连接部111延伸到滑阀部10的端面的外周面为止，通过将滑阀部10的端面的外周面进行敛缝连接，与滑阀部20结合成一体。再者，固定铁心12的阀芯收纳部121中可滑动地内嵌有阀芯14，并且，阀芯收纳部121的后端面从磁轭11的板搭接部112向后方突出，嵌入到端板17内。

并且，阀芯14被配置在固定铁心12的阀芯收纳部121中，通过线圈13的励磁可滑动，并且形成轴向上贯通的未图示的流体通道。并且，阀芯14的前端面与销16的一端搭接，销16的另一端贯穿固定铁心12内部，与滑阀30相搭接。这样，利用阀芯14的滑动使销16在电磁阀1的轴心方向上移动，使阀芯30在轴心方向上往复移动。

利用上述结构，当线圈13通电时，磁通从线圈13流入到磁轭11、固定铁心12、阀芯14内而形成磁路，通过销16，使阀芯14向图1中的左侧即按压滑阀30的方向移动。

并且，若线圈13为非通电状态，则阀芯14中的磁路被解除，向图1中的右侧即离开滑阀30的方向移动。随之，滑阀30向图1中的右侧滑动。

另一方面，在磁轭11的后端部(图1中右侧)，在磁轭11、固定铁心12端面和端板17之间形成积油部19，电磁阀1的周围的油通过在端板17上形成的呼吸路线18被导向积油部19。

呼吸路线18被配置在端板17内，形成弯曲状以便于除去从外部侵入的异物。而且，希望该呼吸路线18形成的长度大于与充填在固定铁心12内的油的容积变化(缩小量)相当的长度。

第1实施方式中的上述呼吸路线18如图2～3所示，在形成圆板状的端板17中具有：在与螺线管部10相反的一侧的外表面上形成的外部开口部181，在螺线管部10侧的内表面中央部形成凹状的内部开口部182，以及在端板17的内侧面上形成并与磁轭11的端面相对置而形成圆周状的沟槽状的中间通道183。中间通道183和内部开口部182通过直线沟槽状的终端通道184连通着。在把端板17组装到螺线管部10上时，使该终端通道184配置在端板17的下方，以便使异物即使通过与阀芯收纳部121的嵌合部也难以侵入到内部开口部182内，并希望把端板17组装成从中间通道183的下方向上方竖起的位置状态。

内部开口部182与固定铁心12的阀芯收纳部121的外周面之间具有使油通过的微小间隙，并且可嵌合在阀芯收纳部121的外周面上。并且，内部开口部182与磁轭11的板搭拉部112的后端面相搭接，并且，从外部嵌合到固定铁心12的阀芯收纳部121外周面上，并具有微小的间隙，在内部开口部182的底面182a和阀芯14的后端面之间形成上述的积油部19。

通过将端板17的内部开口部182从外部嵌合到固定铁心12的阀芯收纳部121上，从而在呼吸路线18的中间通道183上，在呼吸路线18的终端通道184和内部开口部182之间形成台阶部185。利用该台阶部185阻止异物，防止异物侵入到内部开口部182内。

另一方面，滑阀部20具有以下构成部分：套筒21，形成一端开口的筒状，并且在内部把滑阀30安装成在可在轴向上滑动；螺旋弹簧40，在套筒21的前端部(与螺线管部10相反的一侧的端部)对滑阀30施力；以及止动栓45，在套管21的一端与套管21进行螺纹接合，支承螺旋弹簧40。

在套管21上朝着螺线管部10一侧依次配置着输出口22、输入口23、反馈口24，并且在反馈口24的螺线管部10侧配置着第1排放口26，再者，在与输出口22的螺线管部10相反的一侧，从与螺线管部10侧相反的方向依次形成有第2排放口27、第3排放口28。

另一方面，在滑阀30上形成了：配置在反馈口24的螺线管部10侧的小直径的第1阀部31，与输出口22、输入口23相对置并调整各口径量的大直径的第2阀部32，以及与第3排放口28相对置并开启闭合第3排放口28的大直径的第3阀部33，而且，第1阀部31的后端面配置成与销16相搭接。

并且，当第3阀部33通过滑阀30的移动而进行移动，把第3排放口28慢慢地打开时，减少从输入口23流向输出口22的油量，增加流向第3排放口28的油量，相反，当第3阀部33向关闭第3排放口28的方向移动时，增加从输入口23流向输出口22的油量。再者，在第3阀部33的前端部形成突出轴部35，在其外部安装着上述螺旋弹簧40。

输入口23能使从未图示的油罐中供给的工作油流入，并能够向输出口22排出，并且，输出口22在外部与反馈口24连通，把排出的一部分工作油从反馈口24导入到反馈室29内。反馈室29形成在大直径的第2阀部32和小直径的第1阀部31之间，所以，导入到反馈室29内的工作油，利用大直径的第2阀部32和小直径的第1阀部31之间的面积差，把大直径的阀部32侧即滑阀30推压到前方(图1中左侧)。

所以，滑阀30静止在以下位置：即螺旋弹簧40的作用力、螺线管部10中的阀芯14被吸引而推压滑阀30的力、以及利用反馈室29的油压来推压滑阀30的力互相平衡的位置。

以下说明上述结构的电磁阀1的作用。

首先，若螺线管部10中的线圈13是非通电状态，则阀芯14没有推压滑阀30的力，所以，滑阀30静止在螺旋弹簧40的作用力和反馈室29中的工作油推压滑阀30的力达到平衡的位置。也就是说，在此状态下，第2阀部32移动到输入口23和输出口22能够连通的位置，从输入口23流入的工作油流入到输出口22的流量增加，并且，第3排出口28被第3阀部33关闭，所以，从输出口22流向线路(例如车辆的自动变速器)侧的油量达到最大。

另一方面，在反馈室29内，从线路侧流入的工作油中混入例如自动变速器中工作的齿轮的研磨粉末等异物。由于反馈室29处于高压下，所以一部分工作油和异物一起流入第1阀部31侧。

在第1阀部31和套管21的内周面之间，具有使第1阀部31滑动的微小的嵌合间隙，所以伴随有异物的一部分工作油通过该嵌合间隙而流入。但是，在第1阀部31和螺线管部10之间，形成了在套管21上形成的第1排放口26，所以，朝正下方配置端口，以便使通过第1阀部31外周面和套管21内周面之间的异物从第1排放口26排出到外部，异物不能进入线性电磁线圈内部。

当线圈13通电时，在磁轭11、固定铁心12、阀芯14中流过磁通而形成磁路。这样，阀芯14相对于固定铁心12向图1中的左方向移动，使滑阀30克服螺旋弹簧40的作用力而向左方向移动。

滑阀30静止在螺旋弹簧40的作用力、反馈室29中的油压对滑阀30的推压力、以及螺线管部10的磁性吸力引起的阀芯14对滑阀30的推压力达到平衡的位置上。

在该位置第2阀部32动作，其减小从输入口23流过的工作油的量，并增加从第3排放口28排出的工作油的量，所以降低从输出口22流向负载侧的工作油压。

另一方面，流入反馈室29的油从第1排放口26排出到外部。

同时，留存在螺线管部10中的磁轭11的外部周围的油，由于阀芯14向左方向的移动而引起阀芯收纳部121内的容积发生变化，使压力降低，这样，外部的油通过端板17的呼吸路线18而导入到积油部19内，并补充到阀芯收纳部121内。

由于螺线管部10的通断动作而使异物从油的呼吸路线18向螺线管部10内侵入时，异物在呼吸路线18的弯曲线路中沉入到下方，不能侵入到磁轭11内的积油部19内。

也就是说，从螺线管部10的外部导入的油，从端板17的外部开口部181侵入，并通过中间线路183。这时，中间线路183形成配置在端板17内侧面(螺线管部10侧)上的圆周状的沟槽部，所以，已侵入的异物要从磁轭11的与板搭接部112后端面相对置的位置，再通过固定铁心12的阀芯收纳部121的外周面后侵入到内部开口部182内。

端板17和固定铁心12的阀芯收纳部121的嵌合间隙，形成的大小是使油能够通过而异物很难通过，所以，异物滞留在该嵌合间隙内，不能向前方侵入。再者，阀芯收纳部121由磁性材料形成，异物多数为研磨粉末，是铁质材料构成的，所以，通过线圈13的励磁异物会被吸附到阀芯收纳部121的外周面上。这时，即使线圈13的励磁被消除，也会在阀芯收纳部121内产生剩磁，使异物保持在被吸附状态。

该呼吸路线18中，从外部开口部181到内部开口部182的部分形成弯曲状是很重要的，由于是弯曲状，所以异物容易沉淀。在第1方式中，当来自外部的油的浸入从外部开口部181到达端板17的内侧面时，通过大致配置成半周并形成迷宫状的中间通道183，从终端通道184导入到内部开口部182。在油浸入的同时，侵入到呼吸路线17的异物的进路，在从外部开口部181向中间通道183前进时形成弯曲，被中间通道183本身弯曲，进一步，在从中间通道183向笔直的终端通道184前进时形成弯曲，而且，在从阀芯收纳部121的嵌合部向内部开口部182前进时形成弯曲，经过许多弯曲部位，由此，在各弯曲部进行沉淀，并且由固定铁心12的阀芯收纳部121吸附，不能到达内部开口部182内。

而且，呼吸路线18也可以不是上述形式，而是其他形式。例如，在图2所示的呼吸路线的情况下，中间通道183形成半圆周状，也可以是半圆周状的中间通道183形成曲折形状。

此外，如图4～5所示，呼吸路线18也可以具有：在端板17的内表面中央部形成凹状的内部开口部182A，在与端板17的外表面中比形成在内表面上的内部开口部182A位于下方位置的外部开口部181A，以及从外部开口部181A穿过端板17后朝着内部开口部182A形成直线沟槽状的中间通道183A。在此状态下，在外部开口部181A与中间通道183A之间、中间通道183A与内部开口部182A之间，弯曲部位形成在与固定铁心12的阀芯收纳部121的台阶部185A上。

再者，另一呼吸路线18B如图6～7所示，具有以下各个部分：形成在端板17的内侧中央部上的内部开口部182B，配置在端板17的外侧面上并形成在内部开口部182B的下方位置上的外部开口部181B，形成在端板17的内侧面上并在内部开口部182B周围以几乎整个圆周状形成的壁部186，与外部开口部181B相连接并形成在壁部186外侧的外沟槽部187，与内部开口部182B的外周面相连接并形成在壁部186内侧的内沟槽部188，配置在壁部186的一部分上并使外沟槽部187和内沟槽部188连通的连络通道189，以及形成在与内沟槽部188中的端板17的轴心相反一侧的位置上并将内沟槽部188和内部开口部182B连通的终端通道190。

内沟槽部188的沟槽底部比内部开口部的底面浅，由外沟槽部187和内沟槽部188以及连络通道189形成中间通道183B。此外，连络通道189配置在相对于端板17的轴心来说与外部开口部181B的位置相反的一侧，并且，希望连络通道189的宽度形成得较窄，以便能使油通过而尽量阻碍异物通过。

所以，在该方式中，由于内部开口部182B与固定铁心12的阀芯收纳部121相嵌合，使内部开口部182B和内沟槽部188被隔断，所以，如果从外部开口部181B浸入的油从端板17的外侧面向内侧面移动，则进入外沟槽部187约半周后，从连络通道189浸入到内沟槽部188，在内沟槽部188约半周后从终端通道190到达内部开口部182B。

并且，由于中间通道183B在外沟槽部187中形成迷宫，并在内沟槽部188形成异物的吸附部，所以，与油一起浸入的异物在外沟槽部187中移动的过程中，沉淀到外沟槽部187的底部，并且在连络通道189中能阻碍向内沟槽部188内的浸入，再者，进入内沟槽部188内的一部分异物，在内沟槽部188内被吸附在固定铁心12的阀芯收纳部121上，而不到达内部开口部182B。

上述结构的电磁阀1中，端板17由非磁性材料形成，所以，即使呼吸路线18形成各种形式，也会使由线圈13的励磁产生的磁路形成在磁轭11、固定铁心12、阀芯14之间。当阀芯14向右移动时，即使阀芯14接近端板17，也不会使阀芯14在端板上受到磁性影响，所以，吸附力如图8的曲线所示，即使在阀芯14的行程长的位置(接近端板17的位置)也不会大幅度减小。

如上所述，实施方式的电磁阀1中，通过使线圈13励磁，在磁轭11、固定铁心12、阀芯14之间形成磁路，这样，阀芯14向接近固定铁心12的方向滑动。由于阀芯14滑动，在固定铁心12的阀芯收纳部121内积留的油发生体积变化，通过将电磁阀1的设置位置周围的油从呼吸路线18导入进行补充。通过把该呼吸路线18形成于在螺线管部10的后端部与磁轭11的板搭接部112相搭接的端板17上，不论安装在螺线管部10上的连接器部15的配置如何，均能把呼吸路线18配置在自由位置上。尤其是，通过把与内部开口部相连通的终端通道配置在下方，能防止侵入到终端通道的异物再向内部开口部侵入，如图所示地可提高吸附力。

而且，在呼吸路线18的中间通道183设置弯曲道、或者通过间隙小的2个构件的嵌合部，这样能阻挡异物，防止其侵入到内部开口部182。

再者，通过用非磁性材料来形成端板17，即使在阀芯14的行程长的位置，也能够不降低吸附力。

Claims (5)

1、一种电磁阀装置，具有螺线管部，该螺线管部包括：利用线圈的励磁来形成磁路的固定件及磁轭，以及配置成利用上述线圈的励磁可进行滑动的可动件，在上述螺线管部上形成吸收相对于上述可动件的滑动而产生的流体的容积变化的呼吸路线，其特征在于：

在上述磁轭的端部配置着用于闭塞上述螺线管部的端板，在上述端板上形成与外部连通的呼吸路线；

上述呼吸路线具有：在上述端板的上述螺线管部外表面侧形成的外部开口部，以及在上述螺线管部内表面侧形成的内部开口部，上述外部开口部和上述内部开口部通过具有弯曲道的中间通道连通着；

上述弯曲道的一部分，形成在上述磁轭和在上述磁轭的内周面上配置的筒状的磁性材料收纳部的接合面上。

2、如权利要求1所述的电磁阀装置，其特征在于：上述接合面形成台阶状。

3、如权利要求1或2所述的电磁阀装置，其特征在于：上述中间通道在上述端板的与上述磁轭搭接面相对置的面上形成圆周状。

4、如权利要求1或2所述的电磁阀装置，其特征在于：在上述端板上，在螺线管部侧端面上夹着圆周壁部形成外周侧通道和内周侧通道，并且，上述外周侧通道和内周侧通道通过连络通道连接着，该连络通道被配置在相对于端板的轴心来说与上述外部开口部隔离的位置上。

5、如权利要求1或2所述的电磁阀装置，其特征在于：上述端板用非磁性材料形成。

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