CN102150223A - 油浸型螺线管 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够较简单地用较短的时间将容纳可动铁芯的空间内的油中混入的空气或气泡去除，同时能够使该空间内不滞留空气等的油浸型螺线管。所述油浸型螺线管，可在第2导向器（20）的轴方向上移动自如地容纳可动铁芯（4）于筒状的该第2导向器（20）内的空间（6），该可动铁芯（4）被与第2导向器（20）的前端部保持间隔配置的固定磁极部（3）所吸引，在该油浸型螺线管（11）中，在第2导向器（20）的前端部与固定磁极部（3）的后端部的凸部（67）之间设置空气滞留防止部（68）；第2导向器（20）由磁性物质形成，空气滞留防止部（68）由非磁性物质形成。

Description

油浸型螺线管

技术领域

本发明涉及使用于建设机械等的阀装置等油压设备中使用的油浸型螺线管。

背景技术

作为这种油浸型螺线管的一个例子，有图4（a）所示的油浸型螺线管，这是使用于对通过例如作为油压设备的阀装置（未图示）的内部的工作油的油压和流量等进行控制的螺线管。也就是说，这种油浸型螺线管1，一旦有电气指令信号（励磁电流）提供给励磁线圈2，固定磁极部3就发生与该电气指令信号的大小相应的吸引力（图4（a）的左方向的吸引力），固定磁极部3能够用该吸引力吸引可动铁芯4。可动铁芯4一旦受到吸引，设置于可动铁芯4上的杆5就将例如阀装置（未图示）的阀芯（未图示）向图4（a）的左方向推，该推压力与基于赋予阀芯的例如弹簧弹力或先导压力（パイロット圧）的回推力（图4（a）中的右方向的回推力）平衡，阀芯在该两个力平衡的位置上停止。借助于此，能够控制通过阀装置内的工作油使其有与电气指令信号成比例的油压和流量。

而且如图4（a）所示，在圆筒形状的第2导向器20的前端部与固定磁极部3的后端部之间形成环状的间隙63。形成该间隙63的理由是，抑制通过固定磁极部3的磁力线的一部分不通过可动铁芯4而向第2导向器20泄漏的情况的发生，以使在固定磁极部3发生的几乎全部磁力线通向可动铁芯4，因此使得固定磁极部3能够高效率地吸引可动铁芯4。

而且为使可动铁芯4能够顺利地进退移动，同时为了防止生锈，在容纳可动铁芯4的空间6充填工作油等油类。而且为了如图4（a）所示的可动铁芯4在前后方向上移动时，空间6内的油能够在可动铁芯4的前侧形成的空间与形成于其后侧的空间之间自由移动，在可动铁芯4的侧面，在其轴心方向上形成两条连通槽62。

还有，作为油浸型螺线管的另一例子，有例如日本实开平6－2620号公报公开的技术（参照例如专利文献1）。

专利文献1：日本实开平6－2620号公报。

发明内容

但是在图4（a）所示的已有的油浸型螺线管1中，在第2导向器20的前端部与固定磁极部3的后端部之间形成环状的间隙63，因此在该间隙63有空气或气泡等滞留。这样在该间隙63中滞留空气或气泡等时，会使可动铁芯4的移动加速度有不规则的变化，有可动铁芯4发生颤动（Chattering）的情况发生。

因此，为了去除螺线管1内的空间6中存在的空气或气泡等，在对图4（a）所示的第2导向器20的后部开口部7进行密封的后盖部8上拧着调整螺丝9，通过松动该调整螺丝9或将其拧下，可以去除螺线管1内的空气或气泡等。

在这里，在去除间隙63中滞留的空气或气泡等时，操作者有必要对该油浸型螺线管1的方向进行调整，如图4（a）、（b）所示，以使形成于可动铁芯4的两条连通槽62、62中的一条位于可动铁芯4的上部。但是由于没有办法从外部用眼睛确认连通槽62、62的位置，要可靠地迅速将空气等去除是困难的。

又，作为去除间隙63内的空气等的另一种方法，有反复导通（ON）、截止（OFF），实施固定磁极部3吸引可动铁芯4的动作，以此反复使可动铁芯4进退移动，从杆5插通的中心孔3a去除间隙63内的空气等的方法。

但是，在该方法中，去除空气需要较长的时间，工作效率低下。

而且，实际使用该油浸型螺线管1时，一旦有空气等混入油中滞留在该间隙63，就有可能对使用该油浸型螺线管1的油压设备、即阀装置的工作的稳定性发生影响。

本发明是为了解决这样的存在问题而作出的，本发明的目的在于提供能够比较简单地在短时间内去除容纳可动铁芯的空间内的油中混入的空气或气泡等，同时能够使空气等不滞留在该空间内的油浸型螺线管。

本发明的油浸型螺线管，在筒状的导向器内的空间中，可在该导向器的轴方向上移动自如地容纳可动铁芯，该可动铁芯被与所述导向器的端部保持间隔配置的固定磁极部所吸引，其中，在所述导向器的端部与所述固定磁极部的端部之间设置空气滞留防止部，所述导向器由磁性物质形成，所述空气滞留防止部由非磁性物质形成。

借助于本发明的油浸型螺线管，一旦例如对励磁线圈提供电气信号，就在固定磁极部生成磁极，借助于这一磁极，固定磁极部能够吸引可动铁芯使其移动。该可动铁芯由于被收容于磁性材料制造的筒状的导向器内的空间中，从固定磁极部发出的磁力线能够通过可动铁芯和导向器返回固定磁极部，能够发生比较大的吸引力。

而且由于在磁性材料制造的导向器的端部与固定磁极部的端部之间设置非磁性材料制造的空气滞留防止部，因此能够抑制从固定磁极部发出的磁力线的一部分通过非磁性材料制造的空气滞留防止部的情况的发生，而减少漏磁通，能够使磁力线高效率地通过可动铁芯。这样也能够使固定磁极部产生比较大的吸引力。

还由于在磁性材料制造的导向器的端部与固定磁极部的端部之间设置非磁性材料制造的空气滞留防止部，能够防止空气或气泡等滞留于设置有这种空气滞留防止部的部分。

可以采用在本发明的油浸型螺线管中，所述可动铁芯移动的空间由圆筒状体形成，该圆筒状体形成具有圆环状的所述空气滞留防止部和圆筒形状的所述导向器的结构。

这样，利用包含空气滞留防止部和导向器的结构形成圆筒状体，使可动铁芯能够在该圆筒状体内侧的空间移动，这样一来，能够使得在可动铁芯进退移动的空间以外的例如可动铁芯的外周面的外侧部分不形成凹部。这样使可动铁芯的外周面的外侧部分不形成凹部，是因为空气等容易滞留在这样的凹部，将其去除不容易。借助于此，能够使容纳可动铁芯的空间内确实不滞留空气等，而且能够确实将混入油中的空气等去除。

也可以在本发明的油浸型螺线管中，所述空气滞留防止部作为与所述导向器和所述固定磁极部分离的另一构件设置，或与所述导向器和所述固定磁极部接合设置。

这样，空气滞留防止部可以根据例如这种油浸型螺线管的制造工序作为与导向器和固定磁极部分离的另一构件设置，也可以与导向器和固定磁极部接合设置。

也可以在本发明的油浸型螺线管中，还具备将所述可动铁芯向被所述固定磁极部吸引的方向赋能的调整弹簧、以及能够调整该调整弹簧的弹力的调整螺丝。

通过将该调整螺丝向拧紧的方向或松开的方向转动，能够对调整弹簧的弹力进行调整。通过对该调整弹簧的弹力进行调整，能够调整使可动铁芯趋向固定磁极部一侧的方向的弹力。借助于此，能够调整使用该油浸型螺线管的例如阀装置的内部所通过的工作油等的油压和流量。

如果采用本发明的油浸型螺线管，则形成在磁性物质制造的导向器的端部与固定磁极部的端部之间设置非磁性物质制造的空气滞留防止部的结构，因此能够抑制磁力线通过空气滞留防止部的情况的发生，能够减少漏磁通，固定磁极部能够发生比较大的吸引力。

而且在磁性材料制造的导向器的端部与固定磁极部的端部之间不形成空间，而设置空气滞留防止部，因此能够使得设置该空气滞留防止部的部分不滞留空气或气泡等，并可动铁芯进退移动的空间（冲程容积）中的油里混入的空气或气泡，利用可动铁芯的进退移动可以以比较简单的手段在短时间内从规定的空气去除孔去除。从而能够提高使用这种油浸型螺线管的例如油压设备、即阀装置的工作的稳定性。

附图说明

图1（a）是表示本发明第1实施形态的油浸型螺线管的纵剖面图，图1（b）是图1（a）所示的上述油浸型螺线管具备的可动铁芯的B－B截面图；

图2是表示该第1实施形态的油浸型螺线管的侧面图；

图3（a）是表示该发明第2实施形态的油浸型螺线管的纵剖面图，图3（b）是图3（a）所示的该油浸型螺线管具备的可动铁芯的C－C截面图；

图4（a）是表示已有的油浸型螺线管的一个例子的纵剖面图，图4（b）是表示图4（a）所示的该油浸型螺线管具备的可动铁芯的A－A截面图。

具体实施方式

下面参照图1和图2对本发明的油浸型螺线管的第1实施形态进行说明。该图1（a）所示的油浸型螺线管11，使用于例如建设机械（未图示）等上使用的阀装置（未图示）等的流体设备（油压设备），是使用于控制通过该阀装置内的工作油等流体的油压和流量的构件。这种阀装置是例如电磁比例安全阀，油浸型螺线管11可以是比例螺线管。

该图1（a）所示的油浸型螺线管11具备通过图2所示的端子16提供电气指令信号（励磁电流）的励磁线圈2、利用该励磁线圈2生成磁极的固定磁极部3、被该固定磁极部3吸引的可动铁芯4、将该可动铁芯4向固定磁极部3吸引的方向赋能的调整弹簧10。

对该图1（a）所示的励磁线圈2通过图2所示的端子16提供电气指令信号（励磁电流），利用该电气指令信号，可以在固定磁极部3生成磁极。该图1（a）所示的励磁线圈2大致形成为短圆筒形状，借助于绝缘部64与其他零件电气绝缘。而且励磁线圈2被收容于金属制造的大致为短圆筒形的主体外壳17和圆环状的磁轭18的内侧。

该电气指令信号由控制部（未图示）在预定的范围内自由调整其大小然后提供给励磁线圈2，借助于此，固定磁极部3可以发生与电气指令信号的大小相应的吸引力（磁极）。

固定磁极部3借助于励磁线圈2生成磁极，借助于该磁极能够吸引可动铁芯4（图1（a）的左方向的吸引力）。该吸引力的大小与提供给励磁线圈2的电气指令信号的大小相应。

固定磁极部3如图1（a）所示，大致形成为短圆柱形状，设置于励磁线圈2等的内侧。该固定磁极部3的外周面中，左侧的前端部被配置于主体外壳17的前端部的内侧，大约中央部被配置于励磁线圈2的前端部的内侧。而且后端部被配置于短圆筒形的第1导向器19的前端部内侧。

可动铁芯4如图1（a）所示，大致形成为短圆柱形状，配置于短圆筒形状的第2导向器20内侧，被设置为可沿着该第2导向器20的内表面，在图1（a）的左右方向上移动自如。

也就是说，可动铁芯4借助于固定磁极部3的吸引力，被赋予向图1（a）中的左方向移动的能力。而且一旦可动铁芯4被固定磁极部3所吸引，可动铁芯4上设置的杆5就将例如阀装置（未图示）的阀芯向图1（a）中的左方向推压，该推压力与基于被赋予阀芯的例如弹簧弹力或先导压力的回推力（图1（a）中的右方向的回推力）平衡，阀芯在该两个力平衡的位置上停止。借助于此，能够控制通过阀装置内的例如工作油使其有与电气指令信号成比例的油压和流量。

该第2导向器20的外周面中，左前端部配置于第1导向器19的后端部内侧，大致中央部配置于励磁线圈2的后端部内侧。而且后端部配置于圆环状的磁轭18的内侧，该磁轭18配置于主体外壳17的后端部内侧。

又如图1（a）所示，固定磁极部3在其后端面的中央部形成凹部，该凹部的内周面由圆环状的凸部67形成。而且包含该圆环状的凸部67的固定磁极部3的右后端部的外周面，与第1导向器19的前端部的内周面接合。又，第1导向器19的后端部的内周面与第2导向器20的前端部的外周面接合。

而且形成于固定磁极部3的后端部的圆环状的凸部67的后端面与第2导向器20的前端面保持间隔配置，该凸部67的后端面与第2导向器20的前端面之间设置作为本发明的特征的空气滞留防止部68。

该空气滞留防止部68作为与第2导向器20和固定磁极部3分离的另一构件设置。但是也可以将空气滞留防止部68与第2导向器20和固定磁极部3接合设置。这样，控制滞留防止部68可以根据例如该油浸型螺线管的制造工序，作为与第2导向器20和固定磁极部3分离的另一构件设置。又可以通过与第2导向器20和固定磁极部3焊接或粘着等方法将其接合设置。

而且在由固定磁极部3、第1导向器19、以及第2导向器20这些构件形成于它们的内侧的空间6内配置可动铁芯4，该可动铁芯4设置为可在空间6内在图1（a）中的左右方向上移动自如。

而且该可动铁芯移动的空间如图1（a）所示，由圆筒状体形成，该圆筒状体由圆环状的凸部67、圆环状的空气滞留防止部68、圆筒状的第2导向器20、以及第1导向器19形成。

而且如图1（a）所示，可动铁芯4可以平滑地进退移动，而且为了防锈，在容纳可动铁芯4的空间6充填工作油等油类。而且在可动铁芯4向前后方向移动时，为了使空间6内的油能够在可动铁芯4的前侧形成的空间和其后侧形成的空间之间自由移动，在可动铁芯4的侧面形成与其轴心方向平行的两条连通槽62。

该两条连通槽62中的各条，如图1（b）所示，断面为矩形，形成于可动铁芯4的周方向上相互离开180°的地方。而且各连通槽62在可动铁芯4移动时，可以使容纳于该空间6内的工作油等油类通过，利用其流体阻力，进行对可动铁芯4冲击小的顺利的动作。还有，图1（a）所示的65是衬垫。

而且如图1（a）所示，在可动铁芯4的前端部设置杆5。该杆5在轴方向上移动自如地插通贯通固定磁极部3的中心形成的中心孔3a，前端部与阀装置（未图示）的阀芯的后端部接触。又，固定磁极部3的前端部3b连接于阀装置一侧。

又，如图1（a）所示，在第2导向器20的后部开口部7加上后盖部8将其接合密封，与该后盖部8接合的第1和第2导向器19、20以及固定磁极部3利用固定螺帽51拧紧固定于主体外壳17。但是在固定螺帽51和主体外壳17的右后端部之间配置轴环66，该轴环66与主体外壳17的后端部以及磁轭18接合。

而且在后盖部8上拧上调整螺丝9，在该调整螺丝9的前端部配置调整弹簧10。该调整弹簧10的前端部安装于可动铁芯4的后端部上形成的安装凹部。借助于此，该调整弹簧10能够以所希望的力（操作者设定的力）将该可动铁芯4向固定磁极部3吸引可动铁芯4的吸引方向（图1（a）中的左方向）赋能。

调整弹簧10的弹力可以通过操作者对调整螺丝9进行操作加以调整。通过这样对调整弹簧10的弹力进行调整，可以调整可动铁芯4上设置的杆5对阀装置的阀芯的推压力。

这样调整杆5对阀芯的推压力，是为了在向励磁线圈2提供电气指令信号时将通过阀装置内的工作油调整为与该电气指令信号对应的规定的油压和流量。

而且如图1（a）所示，在调整螺丝9上拧上密封螺帽39。该密封螺帽39将调整螺丝9固定于后盖部8，同时能够在加以固定的状态下将调整螺丝9与阴螺丝部33之间的间隙加以密封。

又，图1（a）所示的空间6通过形成于固定磁极部3的中心孔3a与阀装置的内部连通。借助于此，形成阀装置内的工作油能够通过中心孔3a流入空间6的结构。

而且图1（a）所示的固定磁极部3、可动铁芯4、第2导向器20、以及主体外壳17由磁性金属材料制成。而且空气滞留防止部68由非磁性材料形成，例如用铜合金等金属制造或用合成树脂制造。而且第1导向器19由非磁性金属材料制造。轴环66由作为非磁性材料的合成树脂制造。

下面对如上所述构成的图1和图2所示的油浸型螺线管11的作用进行说明。图1（a）所示的油浸型螺线管11能够使用于控制例如通过作为油压设备的阀装置（未图示）内的工作油等流体的油压和流量。也就是说，这种油浸型螺线管11在对励磁线圈2提供电气指令信号（励磁电流）时，在固定磁极部3会发生与该电气指令信号的大小对应的吸引力（图1（a）中的左方向的吸引力），固定磁极部3可以该利用该吸引力吸引可动铁芯4。

可动铁芯4一旦受到吸引，设置在可动铁芯4上的杆5就将该阀装置（未图示）的阀芯向图1（a）中的左方向推压，该推压力与基于赋予阀芯的例如弹簧弹力或先导压力的回推力（图1（a）中的右方向的回推力）平衡，阀芯在该两个力平衡的位置上停止。借助于此，能够控制通过阀装置内的工作油使其有与电气指令信号成比例的油压和流量。

但是，图1（a）所示的油浸型螺线管11中，即使是相同规格的螺线管，也由于螺线管11本身各自的特性和构成各螺线管11的各零件的尺寸参差不齐，即使是对其提供相同的电气指令信号的情况下，工作油的压力和流量也有偏差，有必要使该压力和流量的偏差在允许的范围内。

因此，操作者通过使图1（a）所示的调整螺丝9向拧紧的方向或松开的方向转动，能够对调整弹簧10的弹力进行调整。通过调整该调整弹簧10的弹力，能够调整使可动铁芯4向固定磁极部3一侧的方向（图1（a）中的左方向）赋能的力。借助于此，可以预先或每一次用调整螺丝9进行调整，以使采用该油浸型螺线管11的例如阀装置的内部所通过的工作油等油类的油压和流量在规定的允许范围内。

又，图1（a）所示的油浸型螺线管11内的空间6中容纳的工作油等油类中存在空气或气泡等时，会使可动铁芯4的移动加速度发生不规则变化，有时候可动铁芯4会发生颤动的情况。

因此，为了去除螺线管11内的空间6中存在的空气或气泡等，操作者将调整螺丝9松开或取下，能够从后盖部8的形成阴螺丝部33的阴螺丝孔取出容纳于空间6中的油中存在的空气或气泡等。

还有，去除该空间6内存在的空气等时，从例如螺线管11的前端部3b提供工作油等油类，能够使空间6内存在的空气等从阴螺丝孔流出。

又，采用图1（a）所示的油浸型螺线管10时，可动铁芯4被收容在磁性材料制造的筒状的第2导向器20内的空间6中，因此从固定磁极部3发出的磁力线如磁路52所示，可以通过可动铁芯4、第2导向器20、以及主体外壳17返回固定磁极部3，能够发生比较大的吸引力。

而且由于在磁性材料制造的第2导向器20的前端部与固定磁极部3的后端部（凸部67）之间设置非磁性材料制造的空气滞留防止部68，从固定磁极部3发出的磁力线的一部分通过非磁性材料制造的空气滞留防止部68的情况受到抑制，能够减少漏磁通，能够使磁力线高效率地通往可动铁芯4。这样也能够使固定磁极部3发生比较大的吸引力。

而且由于在第2导向器20的端部与固定磁极部3的凸部67之间设置空气滞留防止部68，因此能够防止空气或气泡等滞留于设置该空气滞留防止部68的部分。

而且混入可动铁芯4进退移动的空间6（冲程容积）内的油中的空气或气泡等可以利用可动铁芯4的进退移动比较简单地在短时间内从例如中心孔3a去除。借助于此，能够使采用该油浸型螺线管11的例如作为油压设备的阀装置的工作稳定性得到提高。

又如图1（a）所示，借助于包含空气滞留防止部68、第2导向器20、以及固定磁极部3的凸部67的结构形成圆筒状体，可动铁芯4在该圆筒状体内侧的空间6中移动时，可以使可动铁芯4进退移动的空间6以外的例如可动铁芯4的外周面的外侧部分不形成凹部。这样使可动铁芯4的外周面的外侧部分不形成凹部，是因为空气等容易滞留在这样的凹部，将其去除不容易。借助于此，能够使容纳可动铁芯4的空间6内确实不滞留空气等，而且能够确实将混入油中的空气等去除。

下面参照图3（a）、（b）对本发明的油浸型螺线管的第2实施形态进行说明。图3（a）、（b）所示的第2实施形态与图1（a）、（b）所示的第1实施形态的不同点在于，图1（a）、（b）所示的第1实施形态中，在可动铁芯4的侧面形成两条与其轴心方向平行的连通槽62，而图3（a）、（b）所示的第2实施形态中，在可动铁芯4上形成贯通孔23和窄孔（narrow hole）23a。除此以外，结构与第1实施形态相同，作用也相同，因此对相同的部分标以相同的符号并省略其说明。

在该第2实施形态的油浸型螺线管69具备的可动铁芯4，如图3（a）、（b）所示，平行于其轴方向形成在其两端面开口的贯通孔23，在该贯通孔23的一端部形成窄孔23a。该贯通孔23和窄孔23a在可动铁芯4进退移动时使容纳于该空间6内的工作油等油类通过，利用其流体阻力，进行对可动铁芯4冲击小的顺利的动作。

在上述第1和第2实施形态中，将本发明使用于图1～图3所示的油浸型比例螺线管11、69，但是也可以将其使用于其他结构的油浸型比例螺线管。

而且在上述第1和第2实施形态中，将本发明使用于图1～图3所示的油浸型比例螺线管11、69，但是也可以将其使用于不具备调整螺丝9和调整弹簧10的其他结构的导通（ON）、截止（OFF）式油浸型螺线管。

符号说明

1、11、69   油浸型螺线管；

2   励磁线圈；

3   固定磁极部；

3a  中心孔；

3b  前端部；

4   可动铁芯；

5   杆；

6   空间；

7   后部开口部；

8   后盖部；

9   调整螺丝；

10  调整弹簧；

16  端子；

17  主体外壳；

18  磁轭；

19  第1导向器；

20  第2导向器；

23  贯通孔；

23a 窄孔；

33  阴螺丝部；

39  密封螺帽；

51  固定螺帽；

52  磁路；

62  连通槽；

63  间隙；

64  绝缘部；

65  衬垫；

66  轴环；

67  固定磁极部的凸部；

68  空气滞留防止部。

Claims (4)

1.一种油浸型螺线管，在筒状的导向器内的空间中，可在该导向器的轴方向上移动自如地容纳可动铁芯，该可动铁芯被与所述导向器的端部保持间隔配置的固定磁极部所吸引，其中，

在所述导向器的端部与所述固定磁极部的端部之间设置空气滞留防止部，

所述导向器由磁性物质形成，所述空气滞留防止部由非磁性物质形成。

2.根据权利要求1所述的油浸型螺线管，其特征在于，

所述可动铁芯移动的空间由圆筒状体形成，该圆筒状体形成具有圆环状的所述空气滞留防止部以及圆筒形状的所述导向器的结构。

3.根据权利要求1所述的油浸型螺线管，其特征在于，所述空气滞留防止部作为与所述导向器以及所述固定磁极部分离的另一构件设置，或与所述导向器以及所述固定磁极部接合设置。

4.根据权利要求1所述的油浸型螺线管，其特征在于，还具备将所述可动铁芯向被所述固定磁极部吸引的方向赋能的调整弹簧、以及能够调整该调整弹簧的弹力的调整螺丝。

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