CN101641540B - 电磁阀及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电磁阀,能防止污垢附着在中心支柱上、磁回路的磁特性发生变化、控制特性恶化,并能长期维持所期望的控制特性。本发明的电磁阀中,在中心支柱(40)的表面上通过非电解镀镍-磷或含有PTFE的复合非电解镀镍-磷形成非磁性体层(41)。由此,能大幅度地抑制污垢向中心支柱(40)的附着,防止由于柱塞(30)及中心支柱(40)间的导磁率变化而使利用磁力吸引柱塞(30)移动的磁回路的特性发生变化,使柱塞(30)及与其一体形成的阀芯(55)对应附加在线圈(20)上的电流合适地移动、开闭阀门。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的自动变速箱等的电磁阀及其制造方法,尤其涉及通过合适的控制特性进行控制的电磁阀及其制造方法。
背景技术
电磁阀在流体的流量和压力的控制中被广泛应用。其中已知有一种使用所谓的线性电磁线圈的电磁阀,这种电磁阀根据流向线圈的通电量控制柱塞的吸引力,与流向线圈的通电量成比例地控制流体的流量和压力。
图2表示此种现有的电磁阀的结构例。
图2所示的电磁阀9具有:通过通电产生磁场的线圈20、利用线圈20产生的磁场形成磁回路的中心支柱40b、被中心支柱40b磁力吸引的柱塞30、具有与柱塞30设置成一体的杆50及阀芯55的阀门59、具有与阀芯55抵接实现开闭的通孔61的阀座60、设成围绕柱塞30周围的边环70、绕线管81及筒状部82设成一体的阀体80、有底筒状的壳体90、以及将柱塞30向壳体90的底面拉拽并约束其位置的弹簧10。
此外,电磁阀9具有:支承柱塞30的轴承11、以及支承杆50的轴承12。
此外,阀体80的筒状部82的阀座60的两侧分别形成有连通阀体80的内部与外部的第一连通孔83及第二连通孔84。
通过这种结构,电磁阀9将第一连通孔83作为控制流体的输入端,将筒状部82的前端开口85作为输出端,将第二连通孔84作为排出端,使阀门59的阀芯55相对于阀座60的通孔61开闭,从而控制从输出端85流出的流体的流量或压力。
此种电磁阀中,阀门59的位置由阀门59承受的流体压力(例如油压)、中心支柱40b吸引柱塞30的吸引力、以及弹簧10的弹簧力间的平衡所决定,通过控制阀门59的位置,对从输出端85输出的控制流体的压力进行调整。但是,当阀门59是可动的时,油等控制流体从阀门59-轴承12间及柱塞30-轴承11间的间隙流入电磁线圈内部95,由于电磁线圈内部的控制流体(油)对空气比率的波动或温度的影响等,有时会存在上述的力以外的力作用于阀门59、对其控制位置产生影响的情形。
因此,现有的电磁阀中,虽然在图2中没有图示,但是有时在壳体90的底面(上表面)设置通孔并使其作为排出端作用,通过此孔使流入电磁线圈内部95的流体和空气流入、流出。
此外,例如日本特许申请公开2005-299919号公报(专利文献1)所公开的电磁阀中,提出了这样的方案:如图2所示,在边环70的凸缘部72的与壳体90的底面抵接的面上形成槽73,通过此槽73形成使电磁线圈内部95与电磁阀的外部连通的通气孔,并将其作为所谓的呼吸孔(以下有时也称呼吸孔73)来减少上述影响。
但是,油等控制流体中含有某些污垢,这些流入电磁线圈内后有时会附着在电磁线圈内部。
尤其是使用在自动变速箱中的电磁阀,阀门的磨损等使油中的磁性污垢的浓度升高,此外,为了进行管路压力控制,必须一直使电磁阀动作,调整压力,因此,电磁阀内会有更多的污垢流入、流出。此外,如上所述,在壳体上部设有排出端和呼吸孔73的电磁阀中,由于设有上述的孔,因此油等控制流体会主动流入电磁线圈内。
此外,流入电磁线圈内部的污垢受形成于电磁线圈内的磁场的影响而附着在电磁线圈内。上述结构的电磁阀中,在传递磁通的中心支柱-柱塞间、即中心支柱及柱塞的受磁吸引力作用的部位尤其容易聚集污垢。污垢附着在形成磁回路的柱塞和中心支柱两者上,但由于柱塞频繁地移动,因此磁性污垢很难附着,由于中心支柱不移动,因此磁性污垢容易聚集堆积。
此外,如果污垢聚集堆积在中心支柱的进行磁通传递的部位及其周边,则有时会产生磁回路的导磁率变化,吸引部的轴向及径向的间隙长度不均一,对电磁阀的控制特性(控制压力特性)产生负面影响。
为解决上述问题,例如在日本特许第3666246号公报(专利文献2)所公开的电磁阀中提出了这样的方案:在柱塞上涂覆非磁性体,藉此避免污垢的附着。但是,如上所述,磁性污垢主要聚集堆积在中心支柱上,因此,只在柱塞上形成非磁性体并不能完全避免上述的问题。此外,在柱塞表面上涂覆非磁性体的结构中,非磁性体的接合力不充分,组装时有时会存在涂层剥落的情形,即便是对于柱塞,也很可能无法合适地防止磁性污垢的附着。因此,需要一种能更有效地防止磁性污垢的附着的方法。
专利文献1:日本特许申请公开2005-299919号公报
专利文献2:日本特许第3666246号公报
发明的公开
发明所要解决的技术问题
本发明根据上述技术问题而作,其目的在于提供一种能防止中心支柱-柱塞问的磁性污垢的附着、聚集,避免导磁率的变化,并长期维持所希望的控制压力特性的电磁阀及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为解决上述技术问题,本发明的电磁阀具有:开闭控制流体的流路的阀芯、与上述阀芯可一体移动地连接的柱塞、与上述柱塞间形成通过上述控制流体的流路连续的磁回路并使磁吸引力对上述柱塞作用的中心支柱、产生磁通以在上述中心支柱与上述柱塞之间形成连续的磁回路的磁通产生装置,其特征在于,在上述中心支柱的表面上形成有非电解镀镍-磷层即非磁性体层。
此种结构的电磁阀中,由于在中心支柱的表面上通过非电解镀镍-磷形成非磁性体层,因此磁性污垢不易附着于中心支柱,能防止磁性污垢聚集、磁通率变化,对控制特性产生负面影响。其结果是,可提供一种能长期维持所期望的控制压力特性的电磁阀。
适宜的是,本发明的电磁阀的特征在于,在上述柱塞的表面上没有形成非磁性体层。
此种结构的电磁阀与在中心支柱的表面及柱塞的表面上都形成有非磁性体层的电磁阀相比,能减少污垢向中心支柱的堆积量,进一步降低磁性污垢对磁回路的影响。乍看之下,会认为在构成磁回路一部分的柱塞的表面上也形成有非磁性体层时能进一步减少污垢向中心支柱-柱塞间的附着量,适合将磁回路的特性维持在所期望的状态。但实际中,在柱塞表面上也形成有非磁性体层会使柱塞表面和中心支柱表面对污垢的相对的吸附力与在柱塞和中心支柱上都不形成非磁性体镀覆层时的状态接近,其结果是,污垢向中心支柱表面的堆积量增加。另一方面,如果不在柱塞表面上形成非磁性体层,则污垢容易附着在柱塞的表面,但由于附着在柱塞上的污垢常常会随着柱塞的移动而剥落,因此多数情况下不会在柱塞的表面聚集堆积。因此,只在中心支柱的表面上形成非磁性体层而在柱塞的表面上不形成非磁性体层的状态是最适宜的,通过形成这种状态,能合适地防止污垢的堆积对磁回路的影响。
更适宜的是,本发明的电磁阀的特征在于,上述非磁性体层至少形成于上述中心支柱的使上述磁吸引力对上述柱塞作用的部位的周边。
此种结构的电磁阀中,污垢容易附着堆积,此污垢堆积容易对磁回路的回路特性造成影响,由于在中心支柱的使磁吸引力对柱塞作用的部位的周边形成有非磁性体层,因此能有效且合适地防止污垢堆积对磁回路的影响。
适宜的是,本发明的电磁阀的特征在于,上述非磁性体层是含有PTFE(聚四氟乙烯(4氟化)树脂)的复合非电解镀镍-磷层。
此种结构的电磁阀中,利用含有PTFE的复合非电解镀镍-磷在中心支柱的表面形成非磁性体层。PTFE具有低摩擦、斥油性及滑动性优良等特性。因此,通过采用含有PTFE的镀覆,利用PTFE的功能及由柱塞的动作引起的控制流体的流动,附着于中心支柱-柱塞间的受吸引力作用的部分的污垢容易剥落,在防止污垢的附着及聚集方面能起到较好的效果。
此外适宜的是,本发明的电磁阀的特征在于,上述复合非电解镀镍-磷层是含有20~26%容量的PTFE(聚四氟乙烯(4氟化)树脂)的层。
此种结构的电磁阀中,由于能形成含有适量PTFE的镀覆层,因此附着在中心支柱上的污垢变得更容易剥落,在防止污垢的附着及聚集方面能起到更好的效果
此外适宜的是,本发明的电磁阀的特征在于,上述非磁性体层的层厚形成为10μm以下。
此种结构的电磁阀中,将非磁性体层的层厚设为10μm以下。电磁阀中形成于中心支柱的磁场的强度在从中心支柱的表面稍离开处会急剧减弱。即,通过使污垢所在的位置稍远离中心支柱的表面,使作用于污垢的吸附力大幅度减小。因此,形成于中心支柱的非磁性体层的层厚可以非常薄。具体来说,只要是表面不露出的程度就能发挥效果,实际上适宜的是几μm程度、更具体来说是4μm左右的厚度。
形成于中心支柱表面的非磁性体层的层厚比上述厚度大时也能获得同样的效果。但是,非磁性体层变厚时会产生层厚(膜厚)不均一的新问题,并且在成本和生产性方面也不理想。因此,通过像本发明那样将非磁性体层的层厚设为10μm以下,能提供一种在防止磁性污垢附着的作用效果、层厚的均一化、成本的降低及生产性的提高这所有的方面平衡性好、效果好、廉价且高性能的电磁阀。
此外,本发明的电磁阀的制造方法中,电磁阀具有:开闭控制流体的流路的阀芯、与上述阀芯可一体移动地连接的柱塞、与上述柱塞间形成通过上述控制流体的流路连续的磁回路并使磁吸引力对上述柱塞作用的中心支柱、产生磁通以在上述中心支柱与上述柱塞间形成连续的磁回路的磁通产生装置,并在上述中心支柱的表面上形成有非磁性体层,上述制造方法的特征在于,在上述中心支柱的表面上通过非电解镀镍-磷形成作为上述非磁性体层的镀覆层,上述镀覆后不进行会使上述镀覆层产生磁性的热处理。
此种本发明的电磁阀的制造方法中,由于镀覆后不进行会使中心支柱表面的镀覆层产生磁性的热处理,因此能提供一种制造使作为非磁性体层的镀覆层合适地形成于中心支柱表面的电磁阀的方法。
适宜的是,本发明的电磁阀的制造方法的特征在于,上述镀覆后,不进行会使上述镀覆层达到300℃以上的热处理。
此种本发明的电磁阀的制造方法中,由于镀覆后不进行会使中心支柱表面的镀覆层达到300℃以上的热处理,因此可提供一种制造能防止中心支柱表面的镀覆层带有磁性、使作为非磁性体层的镀覆层合适地形成于中心支柱表面的电磁阀的方法。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的电磁阀的结构的示意剖视图。
图2是表示现有的电磁阀的结构的示意剖视图。
具体实施方式
参照图1对本发明一实施方式的电磁阀进行说明。
本实施方式的电磁阀是通过调整对线圈的通电量来控制从输出端流出的流体的流量和压力的线性电磁阀。
图1是表示电磁阀1的结构的示意剖视图。
如图1所示,电磁阀1具有线圈20、柱塞30、中心支柱40、杆50、阀芯55、阀座60、边环70、阀体80及壳体90。
线圈20从未图示的控制回路被附加上控制电流,从而以所期望的强度产生所期望的方向的磁场。通过此磁场,如后所述移动柱塞30,控制与柱塞30一体构成的阀芯55的位置,使阀门开闭成所期望的状态。
柱塞30是构成为可与杆50及阀芯55一体移动的构件,收纳在边环70内。柱塞30设置成由弹簧10向壳体90的底面(上表面)方向拉拽,在线圈20产生的磁场发出的磁吸引力在与中心支柱40间不作用时,柱塞30配置在壳体90的底面(上表面)侧的规定位置。此外,对线圈20通电、在与中心支柱40间磁吸引力作用时,柱塞30克服弹簧10的弹簧力被中心支柱40吸引,移动至与磁吸引力对应的位置。
此外,在柱塞30的表面上不形成非磁性体层。
中心支柱40是固定设置于由磁性材料形成的阀体80的内周的构件,利用线圈20产生的磁场形成磁回路,使对应磁场的强度的吸引力作用于柱塞30。
本实施方式中,对中心支柱40的表面实施非电解镀镍-磷,由此在表面上形成非磁性体的薄膜(非磁性体层)41。
非磁性体层41至少形成于中心支柱40的表面上构成与柱塞30连接的磁回路的路径处,形成于使磁吸引力对柱塞30作用处的周边。此范围之外,非磁性体层41形成于中心支柱40的表面的哪个范围是任意的。例如,可采用在进入电磁线圈95内(阀体80内的比阀座60更靠近柱塞30侧的空间区域)的控制流体所接触的面的整个范围内形成的结构,也可采用在中心支柱40周围的整个面上形成的结构。本实施方式中,采用在中心支柱40周围的整个面上形成的结构。
此外,非磁性体层41只要是中心支柱40的表面不露出的程度即可,例如最大也只需10μm左右,更适宜的是4μm。
此非磁性体层在制造中心支柱40时通过非电解镀镍-磷形成,在进行镀覆时以及在非磁性体镀覆层形成后的制造工序中,一概不进行非磁性体层41会达到300℃以上的热处理。因为如果进行温度会达到300℃以上的热处理,则镀覆层很可能会带上磁性,从而不会形成非磁性体层。非电解镀镍-磷中,磷的含有率为2~15%,更适宜的是8~10%。
杆50是将柱塞30与阀芯55连接的棒状构件,随着柱塞30的移动与柱塞30及阀芯55一体移动。
阀芯55设置于杆50的前端,随着柱塞30的移动与柱塞30及杆50一体移动。此外,阀芯55通过落座于阀座60关闭阀门,通过从阀座60脱离,以对应脱离状态的状态打开阀门。阀芯55可采用与杆50一体形成的结构,也可采用作为一个单独零件安装于杆50的前端的结构。
阀座60是中央部设有通孔61并以阀芯55与通孔61抵接的形态设置在阀体80内的构件。柱塞30移动、阀芯55落座于阀座60时,阀座60的通孔61被堵塞,阀门处于关闭状态。此外,当阀芯55随着柱塞30的移动从阀座60脱离时,通孔61被打开,在对应此脱离状态的状态下阀门处于打开状态。
边环70是设置成环绕柱塞30周围的筒状磁性构件,构成由线圈20产生的磁场所形成的磁回路的一部分。边环70的一侧的端部作为凸缘部72而形成,边环70设置于壳体90以使其凸缘部72与壳体90的底面抵接。
在凸缘部72的与壳体90的底面抵接的面上,槽73辐射状地形成以使边环70的内部侧与外部侧连接。槽73在凸缘部72的全周上以均等的间隔形成于例如4处或8处等多处。利用此槽73,在凸缘部72与壳体90之间形成连通电磁线圈内部与外部的孔(有时也称呼吸孔73)。呼吸孔73作为使流入电磁线圈内部95的控制流体向外部排出的排出端起作用,或者作为向电磁线圈内部供给气体或从电磁线圈内部排出气体用的开口起作用。
阀体80是与绕线管81和筒状部82一体构成的构件。
绕线管81中,其周围配设有线圈20,其内周面上固定设置有中心支柱40和边环70等,此外其内部收纳有由柱塞30、杆50及阀芯55构成的移动体。
筒状部82是为使控制流体通过内部而形成的圆筒状构件。
在圆筒部82的绕线管81侧设置有阀座60。此外,在筒状部82的阀座60的两侧分别形成有连通筒状部82的内部与外部的第一连通孔83及第二连通孔84。即,第一连通孔83位于筒状部82的阀座60的前端侧,连通筒状部82的内部与外部,第二连通孔84位于筒状部82的阀座60的绕线管81侧,连通筒状部82的内部与外部。
因此,在阀芯55作上述移动而落座于阀座60并堵塞阀座60的通孔61时,阀体80的筒状部82的第一连通孔83侧与第二连通孔84侧被隔离,阀门处于关闭状态。此外,当阀芯55随着柱塞30的移动从阀座60脱离时,通孔61被打开,阀体80的筒状部82的第一连通孔83侧与第二连通孔84侧处于连通状态,阀门处于打开状态。
壳体90是内部用于收纳线圈20和阀体80等并以一侧的端面(图1中为上表面)作为底面的闭塞形状的筒状构件。
电磁阀1还具有:弹簧10,边环11、12,隔板13,托架14及密封环15、16。
弹簧10将柱塞30向壳体90的底面侧拉拽并约束其位置。
边环11将柱塞30支承成在电磁阀1的轴向上自由移动,边环12将杆50支承成在电磁阀1的轴向上自由移动。
隔板13是由磁性体材料形成的、在中心支柱40与边环70间如图所示设置并具有图示截面形状的构件。隔板13配置于中心支柱40与边环70间,以防止将中心支柱40与边环70彼此直接连接的磁回路的形成,并形成由线圈20产生的磁场所形成的经由柱塞30的磁回路。
托架14是构成磁回路的一部分并用于将电磁阀1安装于所期望的安装位置的构件。
封闭环15、16是为使控制流体不从规定的流路泄漏而安装于阀体80周围的规定处的O形环。
此种结构的电磁阀1中,柱塞30、中心支柱40、托架14、壳体90及边环70分别由磁性体材料构成。此外,在对线圈20进行通电时,利用线圈20产生的磁场,在上述顺序的方向上或与其相反的方向上形成磁回路。
其结果是,磁力在中心支柱40与柱塞30间作用,柱塞被向中心支柱40的方向吸引,移动至与作用的磁力吸引力对应的位置。相应地,阀芯55相对于阀座60的通孔61被配置在规定的位置上,阀门对应于阀芯55的位置处于打开或关闭状态。
因此,电磁阀1中,通过控制附加在线圈20上的电流值,能控制阀芯55相对于阀座60的通孔61的位置,并能将阀门的开闭状态控制成所期望的状态。
对这种电磁阀1的动作进行具体说明。
在此,将形成于比阀体80的筒状部82的阀座60更靠近前端侧的第一连通孔83作为控制流体的输入端,将筒状部82的更前端的开口85作为输出端,控制从输出端85输出的流体的流量或流出的流体的压力。此时,设置于比阀体80的筒状部82的阀座60更靠近内侧的位置的第二连通孔84以及设置于边环70的凸缘部72与壳体90间的呼吸孔73作为用于排出在控制中不起作用的流体的排出端起作用。
首先,在没有对线圈20通电时,柱塞30通过弹簧10的弹簧力被维持在从中心支柱40拉开的位置上,阀芯55位于从阀座60脱离的位置。此时,由于阀门处于完全打开的状态,因此从第一连通孔83(输入端)流入的流体在流向筒状部82的输出端85的同时通过阀座60的通孔61从作为排出端的第二连通孔84排出。此外,一部分的流体通过中心支柱40与杆50及柱塞30间以及柱塞30与边环70间流向壳体90的底面方向,从呼吸孔73排出。
在此状态下,从输出端85流出的流体的流量(控制流量)较少,从输出端流出的流体的压力(控制压力)也较低。
对线圈20通电时,线圈20产生的磁场在柱塞30、中心支柱40、托架14、壳体90及边环70中形成磁回路。这样一来,磁吸引力在柱塞30与中心支柱40间作用,柱塞30克服弹簧10的弹簧力被向中心支柱40的方向吸引。即,柱塞30及与其形成一体的杆50及阀芯55朝阀座60方向移动。
此时,在线圈20内流动的电流低至某种程度时,柱塞30向中心支柱40方向移动但不会到达阀芯55与阀座60抵接的位置,阀芯55处于维持在阀座60的通孔61附近的状态。此状态是阀门稍微打开的状态,从输入端(第一连通孔)83流入的流体在流向输出端85的同时,通过阀座60的通孔61与阀芯55间处于打开状态的间隙从第二连通孔84排出。此外,一部分的流体与阀门完全打开时相同,通过中心支柱40与杆50及柱塞30间以及柱塞30与边环70间流向壳体90的底面方向,从呼吸孔73排出。
此状态与没有对线圈通电的上述状态相比较,从输出端流出的流体的流量(控制流量)增多,从输出端流出的流体的压力(控制压力)也升高。
此外,线圈20内流动的电流成为一定大小以上的值时,柱塞30被中心支柱40完全吸引,阀芯55移动至与阀座60抵接的位置。即,阀芯55落座于阀座60的通孔61部分。此状态是阀门完全关闭的状态,从输入端(第一连通孔)83流入的流体全部流向输出端85。因此,从输出端85流出的流体的流量与从输入端83流入的流体的流量(控制流量)相等,从输出端85流出的流体的压力(控制压力)与从输入端83流入的流体的压力(初压)相等。即,输入流体的流量及初压为一定值时,控制流量及控制压力处于最大的状态。
如上,本实施方式涉及的电磁阀1中,通过控制流向线圈20的通电量,能线性地控制柱塞30相对于中心支柱40的磁吸引力。其结果是,柱塞30移动至从输入端83流入的流体的压力、朝向中心支柱40方向的磁吸引力和弹簧10的弹簧力平衡的位置并被保持于此位置。因此,通过调整流向线圈20的通电量,对柱塞30的移动距离进行控制,即对位置进行控制,能控制流向输出端85的流体的流量(控制流量)和压力(控制压力)。
此外,尤其是本实施方式的电磁阀1中,在中心支柱40的表面上通过非电解镀镍-磷形成有数μm厚的非磁性体层。如上所述,在控制中没有起作用便被排出的流体的一部分通过中心支柱40与杆50及柱塞30间流向壳体90的底面方向并从呼吸孔73排出。因此,现有的电磁阀9(参照图2)中,此时在中心支柱40b的表面上的尤其是对柱塞30的吸附力的作用处会附着污垢,对电磁阀9的控制特性(控制压力特性)产生负面影响。
但是,本实施方式的电磁阀1中,由于在中心支柱40的表面上通过非电解镀镍-磷形成有非磁性体层,因此能减小中心支柱40对污垢的吸附力。其结果是,磁性污垢不容易附着在中心支柱40的表面上,能防止由于磁性污垢的附着使电磁阀1的控制特性(控制压力特性)受到负面影响。
此外,本实施方式的电磁阀1中,采用柱塞30的表面上毫不形成非磁性体层的结构。通过采用此种结构,就中心支柱40的表面对污垢的吸附力和柱塞30的表面对污垢的吸附力的相对大小而言,与在柱塞30的表面和中心支柱40的表面都形成有非磁性体层时以及在两处都不形成非磁性体层时相比较,中心支柱40的表面对污垢的吸附力变弱。利用此种作用,本实施方式的电磁阀1中也能减少附着堆积于中心支柱40表面的污垢量,并能防止由于磁性污垢的附着使电磁阀1的控制特性(控制压力特性)受到负面影响。
通过采用此结构,柱塞30的表面对污垢的吸附力相对地增大,附着于柱塞30表面的污垢的数量可能会增多。但由于柱塞30一直移动,附着于柱塞30表面的污垢会随着柱塞30的移动立即脱落,因此至少不会堆积在柱塞30的表面上。此外,暂时附着于柱塞30表面的污垢不会对磁回路的特性产生特别大的影响。
此外,本实施方式的电磁阀1中,采用中心支柱40与隔板13紧贴(不压入)设置的结构,在组装时,中心支柱40与隔板13会相互摩擦。此时,当形成于中心支柱40表面的层是通过涂覆形成的膜时,可能会因与隔板13相互摩擦而剥落。中心支柱40的表面的膜被剥落时,中心支柱40的表面露出,磁性污垢会附着其上,结果不令人满意。
对此,本实施方式的电磁阀1中,通过接合力比涂覆的接合力强的镀覆在中心支柱40的整个表面上形成非磁性体层。因此,即便与隔板13相互摩擦,非磁性体层剥落的可能性也大幅度降低。基于此点,本实施方式的电磁阀1中,能合适地防止磁性污垢向中心支柱40表面的附着,防止电磁阀1的控制特性(控制压力特性)的恶化。
此外,非电解镀镍-磷的一个特征在于能使层厚(膜厚)非常均匀。因此,通过利用非电解镀镍-磷形成非磁性体层,能形成均匀厚度的层(膜),不会出现由于层厚的不均匀性而在例如中心支柱40与隔板13等其他接合零件间产生间隙或间隙增大的问题。其结果是,能降低污垢进入或堆积于此间隙而对控制特性造成影响的可能性。
此外,本实施方式的电磁阀1中,在中心支柱40的表面上以10μm以下的层厚、作为具体的一优选例以4μm的厚度形成非磁性体层。非磁性体层的厚度较厚时对磁场的影响减小,对污垢作用的吸附力也下降。但是,即便是中心支柱40的表面上磁场强度最强(磁通密度最高)的吸引柱塞30处的磁场,只要从吸引部稍离开,其强度也会急剧减弱。同样,关于中心支柱40的其他表面,只要从表面稍离开,磁场的强度也会减弱很多。此外,由于磁场的强度减弱,对磁性污垢作用的吸附力也变小。即,从中心支柱40的表面稍离开时,对磁性污垢作用的吸附力会大幅度降低。因此,形成于中心支柱40表面的非磁性体层的厚度是能遮住表面的程度即可,例如最大也只需10μm左右,具有这样的厚度就能充分地发挥非磁性体层的作用效果。
相反,层厚(膜厚)变厚时,也会产生层厚的均匀化变难、成本增高、或生产性下降等问题。因此,综合考虑作用、成本、生产性等,形成10μm以下的层厚的非磁性体层是非常合适的,在实施本发明时是非常有效的层厚。
此外,此种结构的电磁阀1中,由于上述的种种因素能使污垢向中心支柱40的附着量大幅度减少,因此能提高电磁阀1的耐久性。
此外,由于本发明涉及的上述结构设计成可在不大幅度改变电磁阀1的结构、不对形成于柱塞30与中心支柱40间的磁通造成影响的情况下发挥上述显著的作用效果,因此是非常有效的。
上述实施方式是为使本发明易于理解而记述的述文,并不对本发明作任何限定。本实施方式中公开的各要素包括属于本发明的技术范围的全部设计变更和等效物,此外也可进行任何适宜的种种改变。
例如,形成于中心支柱40或上述柱塞30的非磁性体层也可以通过实施含有PTFE(聚四氟乙烯(4氟化)树脂)的复合非电解镀镍-磷形成。PTFE具有低摩擦、斥油性及滑动性优良等特性。因此,如果使形成于中心支柱40表面的镀覆层中含有PTFE,则在柱塞30的移动引起的油的流动及PTFE的上述特性的影响下,可产生附着于中心支柱40及柱塞30的吸引部的污垢容易剥落的效果。其结果是,能进一步减少污垢向中心支柱40表面的附着,进一步减少由于附着的污垢而导致电磁阀1的控制特性(控制压力特性)受到负面影响的可能性。
PTFE的含量最好设为20~26容量%。
此外,本实施方式中以常开式的电磁阀为例对本发明进行了说明,但本发明对常闭式的电磁阀也可同样适用并能获得同样的效果。
工业上的可利用性
本发明涉及的电磁阀及其制造方法能利用于预压控制、管路压力控制、离合器压力控制等,作为更具体的例子,能适宜地利用于电子控制的汽车用自动变速箱的离合器油压控制。
Claims (3)
1.一种电磁阀,具有:
阀芯,该阀芯开闭控制流体的流路;
柱塞,该柱塞与所述阀芯可一体移动地连接;
中心支柱,该中心支柱与所述柱塞间形成通过所述控制流体的流路连续的磁回路,并使磁吸引力对所述柱塞作用而将该柱塞向自己方向吸引;
磁通产生装置,该磁通产生装置产生磁通,以在所述中心支柱与所述柱塞间形成连续的磁回路;
边环,该边环是以围绕所述柱塞周围的形态收容所述柱塞的筒状磁性构件,构成由所述磁通产生装置产生的磁场所形成的磁回路的一部分;以及
隔板,该隔板由磁性体材料形成,配置于所述中心支柱与所述边环之间,以防止将所述中心支柱与所述边环彼此直接连接的磁回路的形成,
所述电磁阀的特征在于,
在所述中心支柱的、使所述磁吸引力对所述柱塞作用的部位的周边表面上形成有非电解镀镍-磷层即非磁性体层。
2.如权利要求1所述的电磁阀,其特征在于,所述非磁性体层是含有PTFE的复合非电解镀镍-磷层,PTFE的含量为20~26%容量,所述非磁性体层的层厚为10μm以下。
3.一种电磁阀的制造方法,电磁阀具有:阀芯,该阀芯开闭控制流体的流路;柱塞,该柱塞与所述阀芯可一体移动地连接;中心支柱,该中心支柱与所述柱塞间形成通过所述控制流体的流路连续的磁回路,并使磁吸引力对所述柱塞作用;磁通产生装置,该磁通产生装置产生磁通,以在所述中心支柱与所述柱塞间形成连续的磁回路;边环,该边环是以围绕所述柱塞周围的形态设置的筒状磁性构件,构成由所述磁通产生装置产生的磁场所形成的磁回路的一部分;以及隔板,该隔板由磁性体材料形成,配置于所述中心支柱与所述边环之间,所述电磁阀在所述中心支柱的表面上形成有非磁性体层,所述电磁阀的制造方法的特征在于,
在所述中心支柱的表面上通过磷的含量为2~15%的非电解镀镍-磷形成作为所述非磁性体层的镀覆层,为了不使所述镀覆层产生磁性,所述镀覆后的热处理温度不使所述镀覆层达到300℃以上。
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