CN101418871B - 通电时关闭型电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通电时关闭型电磁阀，即便是阀座上的流体的吸入力较弱的场合也能保持节能性的同时可靠地维持闭阀状态。对电磁线圈通电使柱塞向吸引子侧移动，进而使阀杆部件从由柱塞弹簧产生的推力中释放，并利用阀簧的推力向阀座部侧移动而成为闭阀状态。再有，使柱塞沿着阀杆部件的滑动轴移动并吸附在吸引子上。断开对电磁线圈的通电，利用柱塞弹簧的推力使柱塞的轴承部与钩部件抵接，使阀杆部件与柱塞一起向磁性导向件侧移动而成为开阀状态。将柱塞弹簧和柱塞做成在非通电时起到使阀杆部件向开阀方向移动的作用的部件，另一方面，在通电时，使柱塞吸附在吸引子上维持闭阀状态。吸附后，即使减小对电磁线圈通电的电力也能够维持关闭状态。

Description

通电时关闭型电磁阀

技术领域

本发明涉及通过对电磁线圈的通电成为闭阀状态，且通过非通电成为开阀状态的通电时关闭型电磁阀。

背景技术

近年来，作为这种电磁阀有例如专利文献1(日本专利第3155630号公报)公开的电磁阀。在该专利文献1的电磁阀中，设有位于柱塞管的外周并通过通电形成磁回路的螺线管(电磁线圈)的外箱、和在柱塞管的中心轴方向大径部位于其一处的可动吸引子。

并且，利用来自该可动吸引子的磁力，磁性体的柱塞压缩开阀弹簧而使柱塞吸附在可动吸引子上，使阀芯接近阀座。由此，利用由阀芯前后的压力差产生的吸入力成为闭阀状态。此时，若柱塞吸附在可动吸引子上，则该吸附后的一体部件被可动吸引子的大径部和螺线管外箱之间的磁力所保持。

在上述现有的电磁阀中，构成如下：压缩开阀弹簧，柱塞和可动吸引子吸附成一体，固定在柱塞上的阀芯接近阀座，利用由阀芯前后的压力差产生的吸入力成为闭阀状态。由此，若阀芯前后的压力差小或者阀座直径小且吸入力弱，则很难处于完全的闭阀状态。这是因为，保持柱塞和可动吸引子吸附后的一体部件的位置的力是由可动吸引子和位于柱塞管外侧的线圈外箱的磁力所保持，所以在上述吸入力弱的场合，一体化后的柱塞通过磁特性而作用向开阀方向的力，所以无法将阀芯压到阀座上。

另外，还考虑固定吸引子并通过对线圈的通电而利用吸引子的吸引力将柱塞拉向闭阀方向的结构。但是，如现有的电磁阀那样做成阀芯和柱塞为一体的结构的场合，为了使其可靠地处于闭阀状态，必须做成即使阀落座在阀座上的场合在柱塞和吸引子之间也发生间隙的结构。由此，不能期望用于保持闭阀状态的省电化。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，目的是提供一种即使在阀座部上的流体的吸入力弱的场合，也可保持节能性的同时能够可靠地维持闭阀状态的通电时关闭型电磁阀。

方案一的通电时关闭型电磁阀的特征在于，具备：在电磁线圈的内侧埋设一部分的由磁性体构成的吸引子；固定有上述吸引子并形成具有与该吸引子相对的阀座部的阀室的阀壳；在上述电磁线圈的内侧在该电磁线圈的轴向可移动地配置的由磁性体形成的柱塞；贯通上述吸引子和上述柱塞并在上述电磁线圈的上述轴向可移动地配置，且具备在上述阀室内与上述阀座部相对的阀芯的阀杆部件；向离开上述吸引子的方向对上述柱塞施加推力的柱塞用弹性部件；向接近上述阀座部的方向对上述阀杆部件施加推力的阀用弹性部件；形成于上述阀杆部件上的阀杆部件侧卡定部；以及形成于上述柱塞上的柱塞侧卡定部，上述阀杆部件侧卡定部和上述柱塞侧卡定部构成为仅在上述阀芯和上述柱塞离开的方向相互卡定，在未对上述电磁线圈通电时，利用上述柱塞用弹性部件的推力，在使上述柱塞侧卡定部卡定在上述阀杆部件侧卡定部上的状态下使上述柱塞及上述阀杆部件移动，进而上述阀芯从上述阀座部离开而处于开阀状态，在对上述电磁线圈通电时，通过使上述柱塞向吸附在上述吸引子上的方向移动，从而利用上述阀用弹性部件的推力使上述阀杆部件移动，进而使上述阀芯落座在上述阀座上而处于闭阀状态，而且，在上述柱塞吸附在上述吸引子上之后，在维持闭阀状态的同时降低对上述电磁线圈通电的电力。

在方案一的通电时关闭型电磁阀中，阀杆部件侧卡定部和柱塞侧卡定部构成为仅在阀芯和柱塞离开的方向上相互卡定，所以在未对电磁线圈通电时，柱塞用弹性部件的推力在柱塞和阀杆部件卡定的状态下发挥作用以使阀杆部件(以及阀芯)向开阀方向移动。因此，能够处于开阀状态。另一方面，柱塞用弹性部件的推力相对轴向的伸缩距离为线性，对此，在柱塞和吸引子之间作用的磁力相对轴向的移动距离为非线性。另外，柱塞吸附在吸引子上且两者之间没有间隙(缝隙)。因此，在柱塞和吸引子吸附之后，即使减小对电磁线圈通电的电力，也能够维持柱塞吸附在吸引子上的状态，并能够维持闭阀状态。

方案二的通电时关闭型电磁阀是在方案一记载的电磁阀的基础上，特征在于，上述吸引子和上述柱塞的吸附面设置在上述电磁线圈的内侧。

以下对本发明的效果进行说明。

根据方案一的通电时关闭型电磁阀，即使减小对电磁线圈通电的电力，也能够维持柱塞吸附在吸引子上的状态，做成省电的同时还能够维持闭阀状态。

根据方案二的通电时关闭型电磁阀，不仅具有方案一的效果，而且由于吸引子和柱塞的吸附面配置在电磁线圈的内侧，所以该吸附面上的磁力线的方向与轴L方向大致平行，可得到较强的吸附力，还能够可靠地维持闭阀状态。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。

图2是该电磁阀的通电时第一状态的纵剖视图。

图3是该电磁阀的通电时第二状态的纵剖视图。

图中：

1-阀壳，2-驱动阀单元，10-电磁阀，11-阀室，14-阀座部，21-吸引子，21a-轴承部A，22-柱塞，22a-轴承部B(柱塞侧卡定部)，23-阀杆部件，23a-滑动轴，231-阀芯，232-钩部件(阀杆部件侧卡定部)，24-柱塞管，25-磁性导向件，26-电磁线圈，27-阀簧(阀用弹性部件)，28-柱塞弹簧(柱塞用弹性部件)，L-中心轴。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的通电时关闭型电磁阀的实施方式进行说明。再有，在以下的说明中，将通电时关闭型电磁阀简称为“电磁阀”。图1是实施方式的电磁阀10的非通电时的纵剖视图，图2是该电磁阀10的通电时第一状态的纵剖视图，图3是该电磁阀10的通电时第二状态的纵剖视图。该实施方式的电磁阀10具有形成阀室11的非磁性体的阀壳1、和安装在阀壳1上的驱动阀单元2。图中，用符号L表示的点划线是阀壳1和驱动阀单元2的中心轴，该中心轴L方向是驱动阀单元2的电磁线圈26的轴向。

在阀壳1上分别形成在阀室11的侧部开口的流体入口孔12和在阀室11的下部开口的流体出口孔13，在流体入口孔12上用蜡接安装上游侧连接管12a，并在流体出口孔13上用蜡接安装下游侧连接管13a。在流体出口孔13的阀壳1侧的端部，形成向阀室11内突出的环状的阀座部14。

驱动阀单元2具有吸引子21、柱塞22、圆柱棒状的阀杆部件23、覆盖吸引子21和柱塞22的外周的柱塞管24、作为柱塞管24上端的栓的磁性导向件25、以及配设在柱塞管24外周的电磁线圈26。电磁线圈26是将线圈26a卷绕在绕线管26b上的结构，该电磁线圈26用外箱2a覆盖，外箱2a利用螺钉N将上部螺纹固定在磁性导向件25上。吸引子21、柱塞22、磁性导向件25及外箱2a分别由磁性体构成，阀杆部件23、柱塞管24及绕线管26b由非磁性体构成。并且，在柱塞管24内，吸引子21的一部分和柱塞22及阀杆部件23分别配设在电磁线圈26的内侧。

吸引子21和柱塞22是与柱塞管24的内周匹配的圆筒形状。在吸引子21的轴L方向的中央位置形成以凸缘状向内侧突出的轴承部A21a，在柱塞22的吸引子21侧端部形成以凸缘状向内侧突出的作为“柱塞侧卡定部”的轴承部B22a。并且，吸引子21嵌合在柱塞管24的端部并通过敛缝部24a固定在柱塞管24中，该吸引子21的一部分与柱塞管24的端部一起通过蜡接固定在阀壳1中。另外，吸引子21的柱塞22侧的一部分成为嵌入电磁线圈26内部的状态。另外，柱塞22以在其内侧内装磁性导向件25的方式在轴L方向滑动自如地设置在柱塞管24内。

阀杆部件23具有圆柱的滑动轴23a，该滑动轴23a插入到吸引子21的轴承部A21a和柱塞22的轴承部B22a的内部。并且，滑动轴23a被吸引子21的轴承部A21a支撑并在轴L方向滑动自如地配置，柱塞22和滑动轴23a被柱塞22的轴承部B22a支撑并互相在轴L方向滑动自如地被轴支撑。在滑动轴23a的阀座部14侧的一端形成凸缘状的大凸缘部23b和小凸缘部23c，在该大凸缘部23b和小凸缘部23c之间嵌入由O形圈构成的阀芯231。另外，在滑动轴23a的另一端固定有配置于柱塞22内的作为“阀杆部件侧卡定部”的钩部件232。

该阀杆部件23的钩部件232和柱塞22的轴承部B22a在阀芯231和柱塞22离开的方向上，卡定阀杆部件23和柱塞22。另一方面，柱塞22在滑动轴23a向下移动时，其轴承部B22a可从钩部件232离开。即、钩部件232和轴承部B22a仅在阀芯231和柱塞22离开的方向发挥作用将彼此卡定。

另外，在吸引子21的轴承部A21a和滑动轴23a的大凸缘部23b之间，配设嵌入到滑动轴23a的作为“阀用弹性部件”的阀簧27。另外，在吸引子21的轴承部A21a和柱塞22的轴承部B22a之间，配设嵌入到滑动轴23a的作为“柱塞用弹性部件”的柱塞弹簧28。并且，阀簧27以吸引子21为基端对滑动轴23a的大凸缘部23b施加弹力，向阀座部14侧对阀杆部件23施加推力。另外，柱塞弹簧28以吸引子21为基端对柱塞22的轴承部B22a施加弹力，向磁性导向件25侧对该柱塞22施加推力。另外，柱塞22被柱塞弹簧28施加推力，在滑动轴23a的钩部件232与柱塞22的轴承部B22a抵接(卡定)时，该滑动轴23a也受到向磁性导向件25侧的推力。再有，柱塞弹簧28的推力设定为比阀簧27的推力大。

根据以上结构，对电磁线圈26通电，由此驱动阀单元2处于驱动状态。此时，电磁线圈26产生的磁场的磁力线形成磁性导向件25→柱塞22→吸引子21→外箱2a→磁性导向件25的闭磁路。另外，吸引子21和柱塞管24相对阀壳1被固定，阀杆部件23和柱塞22相对阀壳1可在轴L方向移动，再有，该阀杆部件23和柱塞22在轴L方向可相对移动。

其次，对实施方式的电磁阀10的动作及作用进行说明。再有，流体(制冷剂等)从上游侧连接管12a流入到阀室11内，通过阀座部14从下游侧连接管13a流出。未对电磁线圈26进行通电时(非通电时)处于图1的状态。即、未发生磁力，通过柱塞弹簧28的推力，柱塞22位于移动到磁性导向件25侧的位置。此时，阀杆部件23通过钩部件232与柱塞22的轴承部B22a抵接，从而与柱塞22一起位于移动到磁性导向件23侧的位置。由此，阀杆部件23的端部的阀芯231从阀座部离开(离座)，成为开阀状态。

当对电磁线圈26通电时，从图1向图2的状态转移。即、在磁性导向件25和柱塞22之间产生的磁力线仅是与轴L大致正交的方向，在柱塞22和吸引子21之间产生的磁力线仅是与轴L大致平行的方向。因此，柱塞22受到向吸引子21侧的磁力，克服柱塞弹簧28的推力向吸引子21侧移动。此时，阀杆部件23从由柱塞弹簧28产生的推力中释放，该阀杆部件23通过阀簧27的推力向阀座部14侧移动，阀芯231与阀座部14接触并落座，成为闭阀状态。再有，当柱塞22移动时，则处于图3的状态。即、柱塞22沿着阀杆部件23的滑动轴23a移动，轴承部B22a从钩部件232离开，且柱塞22吸附在吸引子21上。

另一方面，若断开对电磁线圈26的通电，则磁力消失，柱塞22利用柱塞弹簧28的推力向磁性导向件25侧移动，该柱塞22的轴承部B22a与钩部件23抵接(卡定)，阀杆部件23与柱塞22一起向磁性导向件25侧移动。由此，阀芯231从阀座部14离开而成为开阀状态。这样，柱塞弹簧28和柱塞22是通过处于非通电而起到使阀杆部件23(阀芯231)向开阀方向移动的作用的部件。

在这里，在图3的通电状态下，柱塞22吸附在吸引子21上，两者之间没有间隙(缝隙)。即、柱塞22和吸引子21成为可最大限度地利用由电磁线圈26产生的磁力的结构，即使减小对电磁线圈26通电的电力，也能够维持柱塞22吸附在吸引子21上的状态，可维持闭阀状态。

另外，由于吸引子21和柱塞22的吸附面配置在电磁线圈26的内部，所以该吸附面上的磁力线的方向与轴L方向大致平行，因此可得到较强的吸附力。

Claims (2)

1.一种通电时关闭型电磁阀，其特征在于，

具备：吸引子，在电磁线圈的内侧埋设一部分并由磁性体材料构成；

阀壳，固定有上述吸引子，并形成具有与该吸引子相对的阀座部的阀室；

柱塞，在上述电磁线圈的内侧在该电磁线圈的轴向可移动地配置并由磁性体材料形成；

阀杆部件，贯通上述吸引子和上述柱塞并在上述电磁线圈的上述轴向可移动地配置，且具备在上述阀室内与上述阀座部相对的阀芯；

柱塞用弹性部件，向离开上述吸引子的方向对上述柱塞施加推力；

阀用弹性部件，向接近上述阀座部的方向对上述阀杆部件施加推力；

阀杆部件侧卡定部，形成于上述阀杆部件上；以及，

柱塞侧卡定部，形成于上述柱塞上，

上述阀杆部件侧卡定部和上述柱塞侧卡定部构成为仅在上述阀芯和上述柱塞相互离开的方向上相互卡定，

在未对上述电磁线圈通电时，利用上述柱塞用弹性部件的推力，在使上述柱塞侧卡定部卡定在上述阀杆部件侧卡定部上的状态下，使上述柱塞及上述阀杆部件移动，进而使上述阀芯从上述阀座部离开而成为开阀状态，

在对上述电磁线圈通电时，通过使上述柱塞向吸附在上述吸引子上的方向移动，从而利用上述阀用弹性部件的推力使上述阀杆部件移动，进而使上述阀芯落座在上述阀座上而成为闭阀状态，而且，在上述柱塞吸附在上述吸引子上之后，在维持闭阀状态的同时降低对上述电磁线圈通电的电力。

2.根据权利要求1所述的通电时关闭型电磁阀，其特征在于，

上述吸引子和上述柱塞的吸附面设置在上述电磁线圈的内侧。

Images