CN102472404A

CN102472404A - 液压控制电磁阀

Info

Publication number: CN102472404A
Application number: CN2009801606868A
Authority: CN
Inventors: 长谷浩文
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: DE112009005290T5; JPWO2011036731A1; US20120175540A1; CN102472404B; WO2011036731A1

Abstract

一种液压控制电磁阀，将从延迟角液压室(34)排出且从端口(21)朝端口(20)导出的泄油的一部分经由设于随动阀(17)的凸台部(17a)外周的油导入槽(18)导入杯构件(14)与柱塞(15)之间的滑动轴承部(14d)，使该泄油的一部分作为润滑油起作用。另外，杯构件(14)内部的异物会随着柱塞(15)的往复滑动从杯孔部(14b)排出到杯外空间(B)。

Description

液压控制电磁阀

技术领域

本发明涉及一种对朝内燃机的液压致动器供给的液压进行控制的液压控制电磁阀。

背景技术

目前，在打开关闭内燃机的液压致动器的油路来控制液压的液压控制电磁阀中，研究了各种螺线管部可动件的轴承结构。例如专利文献1中提出的电磁阀采用在与随动阀连结的可动件的外周与固定件的内周之间设置非磁性的较薄的杯构件的结构，使可动件相对于该杯构件滑动来作为轴承起作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001-187979号公报

发明内容

由于现有的液压控制电磁阀采用上述结构，因此，在可动件与杯构件之间的滑动轴承部中仅导入有从堵住油路的随动阀的金属密封件漏出的油。因此，存在可动件的摩擦阻力增大而引起滑动轴承部的磨损及烧结并使滑动性降低这样的技术问题。另外，滑动性的降低还可因在成为用于限制可动件滑动的限位件的杯构件底部滞留磨损屑等异物而引起。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种在使用杯构件的轴承结构中可动件与杯构件之间的滑动轴承部的耐磨损性优异并具有排出异物性能的液压控制电磁阀。

本发明的液压控制电磁阀包括：可动件，该可动件受到电磁吸引力而在轴向上往复滑动；非磁性的杯构件，该杯构件是将可动件收容成能在轴向上自由往复滑动的轴承，在轴向上的一侧具有底部，并在轴向上的另一侧开口；固定件，该固定件在轴向上收容杯构件，并外套有线圈以产生电磁吸引力；外壳，该外壳具有朝液压致动器供给油的端口和从液压致动器排出泄油的端口；随动阀，该随动阀以能在轴向上自由往复滑动的方式收容于外壳内，并与可动件一体地往复滑动来打开关闭各端口；以及油导入通路，该油导入通路将外壳内的泄油导入杯构件与可动件之间的滑动轴承部。

根据本发明，提供一种耐磨损性优异的液压控制电磁阀，在该液压控制电磁阀中，通过将外壳内的泄油导入杯构件与可动件之间的滑动轴承部，使该泄油作为滑动轴承部的润滑油起作用。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的液压控制电磁阀的结构的剖视图，示出了未通电时的状态。

图2是表示图1所示的液压控制电磁阀处于通电时的状态的剖视图。

图3是表示图1所示的液压控制电磁阀的杯构件及其周边结构的剖视图。

图4是沿XX线将图1所示的液压控制电磁阀剖开的剖视图。

图5是在相当于图1所示的XX线的位置将本发明实施方式2的液压控制电磁阀剖开的剖视图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的液压控制电磁阀处于未通电时的结构的剖视图，在图2中示出了通电时的状态。在此，为了便于说明，将液压控制电磁阀的配置有连接器部6一侧的方向设为上，将配置有弹簧19一侧的方向设为下。

如图1、图2所示，具有延迟角液压室34及提前角液压室36的液压致动器从泵30接收到液压的供给而开始工作。此时，本实施方式1的液压控制电磁阀被用于对从泵30朝液压致动器供给的油流量进行控制。

在液压控制电磁阀中，绕线管1通过树脂成形而形成为筒状，在该绕线管1的外周卷绕有线圈2。线圈2的起始端和末端分别与相对应的端子3连接，从端子3朝线圈2通入电流。在绕线管1的通孔中插入有作为固定件的铁心4和轴套8。铁心4的铁心筒部4a从上方插入绕线管1的内部，铁心凸缘部4b盖在绕线管1的上端部，铁心底部4c将绕线管1的通孔堵住。另外，轴套8的磁吸引部8a从下方插入绕线管1的内部。

线圈成形件7是通过将这些绕线管1、线圈2、端子3及铁心4作为嵌件零件与外装树脂部5一体树脂成形而构成的。另外，连接器部6也与外装树脂部5一体地形成。在线圈成形件7的外周设有构成磁路的筒状的壳体9。该壳体9的上端部为形成朝内侧折曲形状的壳体折曲部9a，铁心凸缘部4b与该壳体折曲部9a的内周部嵌合而形成磁路且使铁心4与壳体9形成同轴。壳体9下端部的厚度变薄而形成壳体阶梯部9b，使该台阶部分与轴套凸缘部8b嵌合。另外，在使壳体阶梯部9b与轴套凸缘部8b嵌合之后，插入用于固定液压控制电磁阀的支架10和后述外壳16，然后将壳体9的下端铆接而形成壳体铆接部9c，从而一体且同轴地保持各零件。在线圈成形件7的下端部、外周面及内部分别设置有用于确保气密性的○形环11、12、13。

在图3中，示出了将液压控制电磁阀的杯构件及其周边的结构放大的剖视图。杯构件14由非磁性薄板形成并插入到有底筒状的铁心4的内部，其作为轴承起作用。在杯构件14的内部以具有规定间隙的方式收容有能在上下轴向上自由往复滑动的可动件即柱塞15。以下，将杯构件14的内周面与柱塞15的外周面相对滑动的部分称为滑动轴承部14d。在杯构件14的上侧形成有杯底部14a，在该杯底部14a的中央穿设有杯孔部(杯构件的通孔)14b。杯底部14a与柱塞15的上端面抵接，从而作为用于限制未通电时的柱塞15的移动的限位件起作用。杯构件14的下端部半径扩大，以在其内部收容轴套8的磁吸引部8a，杯构件14的下端部到达绕线管1的下端面，在杯构件14下端部的开口周缘形成有杯凸缘部(定位构件)14c。该杯凸缘部14c卡定在绕线管1的下端面来确定杯构件14的上下轴向上的位置，藉此，杯底部14a从铁心底部4c离开，并形成有杯外空间B。由于能将定位部形成于与滑动轴承部14d不同的部位，因此，滑动轴承部14d不会因定位时的负载而变形，从而能防止轴承功能降低。另外，定位部也可以不是杯凸缘部14c，而是将开口周缘朝外侧折曲的折曲部、突设于外侧的卡定凸部。

在柱塞15的下端侧连结有随动阀(spool valve)17。在该随动阀17的下端部设置有弹簧19，柱塞15及随动阀17始终被朝上方施力。在图1所示的未通电时，柱塞15因弹簧19的作用力而朝上方移动。另一方面，在图2所示的通电时，柱塞15受到轴套8的磁吸引部8a的电磁吸引力而克服弹簧19的作用力朝下方移动。柱塞15的移动范围在上方到达柱塞15的上端部与杯底部14a抵接的位置，在下方到达随动阀17的下端部与外壳16的底部抵接的位置。另外，在柱塞15的中心形成有沿上下轴向贯穿、作为呼吸孔起作用的柱塞孔部15a，在柱塞15动作时，由于该柱塞孔部15a吸收柱塞15的上下空间的容积变化，因此柱塞15能正常动作。此外，由于杯构件14由薄板形成并作为弹性件起作用，且使杯底部14a从铁心底部4c离开，因此即便在柱塞15的上端部与杯底部14a抵接的情况下，由于抵接的冲击不会传递至铁心4，因此，也能可靠地防止抵接时的异常声音。

以上是液压控制电磁阀的螺线管部的说明。

接着，对流量限制部进行说明。

流量限制部由具有多个端口20～24的大致筒形的外壳16、以能在上下轴向上滑动的方式收容于外壳16内部的随动阀17、始终朝上方对随动阀17施力的弹簧19构成。如上所述，随动阀17的上端部与柱塞15连结，因此，随动阀17根据柱塞15的移动量而移动。藉此，形成于随动阀17的多个凸台部17a～17d控制各端口20～24的开口的方向和量，从而对液压进行控制。

端口22与泵30从油箱31供给来的液压的通路即油路32连通，将油导入外壳16内。端口21与油路33连通，朝延迟角液压室34供给油，并从延迟角液压室34排出油。端口23与油路35连通，朝提前角液压室36供给油，并从提前角液压室36排出油。端口20与油路37连通，将从延迟角液压室34排出的油朝油箱31导出。端口24与油路38连通，将从提前角液压室36排出的油朝油箱31导出。

在图4中，示出了沿图1所示的XX线将液压控制电磁阀剖开的剖视图。在凸台部17a～17d中形成于最上侧的凸台部17a上，在相对于凸台部17a的截面中心对称的两处形成有在上下轴向上连通的油导入槽(油导入通路)18。在对液压控制电磁阀通入电流，如图2所示，随动阀17朝下方移动时，油从端口22朝端口23流动(朝液压致动器供给油)，泄油从端口21朝端口20流动(从液压致动器排出油)。作为后者的从端口21朝端口20流动的泄油直接从端口20经由油路37导出至油箱31，但作为其支流，将泄油导入随动阀17的油导入槽18。该泄油经由形成于随动阀17周围的螺线管内空间A而导入柱塞15与杯构件14之间的滑动轴承部14d，作为润滑油起作用。藉此，能缓和滑动轴承部14d的摩擦，从而能防止柱塞15的磨损及烧结。

由于导入滑动轴承部14d的油是从延迟角液压室34排出的泄油，因此，不会在螺线管部内产生压力，从而不会对柱塞15的滑动性产生影响。

但是，柱塞15无法避免因滑动而产生的微小磨损，会产生磨损屑。另外，由于导入滑动轴承部14d的泄油是内燃机内部的润滑油，因此，最开始就混入有微细的磨损屑等。此外，由于滑动轴承部14d位于卷绕的线圈2的内部，因此，容易因通电时线圈2的发热而变成高温。因此，导入的泄油也容易变成高温，在该情况下，加快了泄油的劣化，是堆积成泥浆状的原因。这些磨损屑及固化、劣化的油之类的异物会随着柱塞15的上下轴向的滑动而从滑动轴承部14d排出，并被扫出到柱塞15的上下方向的空间中而滞留。在本实施方式1的液压控制电磁阀中，被朝柱塞15下方扫出的异物会经由螺线管内空间A从形成于外壳16的外部释放端口25排出至外部，因此，不会成为问题。另外，被朝柱塞15的上方扫出的异物也会暂时附着于杯底部14a，但会被从杯孔部14b排出到杯外空间B，因此，不会继续滞留于杯构件14的内部。滞留于杯外空间B中的异物经由贯穿柱塞15的上下端的柱塞孔部15a而排出至螺线管内空间A。这样，能防止因磨损屑及劣化油的滞留而引起的柱塞15的动作不良，从而能确保滑动轴承部14d的可靠性。

如上所述，根据实施方式1，液压控制电磁阀包括：柱塞15，该柱塞15是受到电磁吸引力而在轴向上往复滑动的可动件；非磁性的杯构件14，该杯构件14是将柱塞15收容成能在轴向上自由往复滑动的轴承，在轴向上的一侧具有杯底部14a并在另一侧开口；铁心4和轴套8，该铁心4和轴套8是在轴向上收容杯构件14并外套有线圈2以产生电磁吸引力的固定件；外壳16，该外壳16具有朝液压致动器供给油并排出泄油的端口20～24；随动阀17，该随动阀17以能在轴向上自由往复滑动的方式收容于外壳16内，并与柱塞15一体地往复滑动来打开关闭各端口20～24；以及轴向的油导入槽18，该油导入槽18设于随动阀17的凸台部17a的外周，其作为将外壳16内的泄油导入杯构件14与柱塞15相对滑动的滑动轴承部14d的油导入通路。因此，能提供一种液压控制电磁阀，其能使导入滑动轴承部14d的泄油作为润滑油起作用，来防止柱塞15与杯构件14的摩擦而引起的磨损及烧结，且耐磨损性优异。另外，由于在导入滑动轴承部14d的油中使用泄油，不会在螺线管部内产生压力，因此，不会对柱塞15的滑动性产生影响。此外，能通过简单的加工追加油导入槽18。

另外，根据实施方式1，采用在杯构件14的杯底部14a上设置杯孔部14b的结构。因此，即便导入滑动轴承部14d的油滞留于杯构件14的内部并与磨损屑等异物一起固化，或因线圈2的发热产生温度上升而使油劣化，也能通过柱塞15的滑动将该固化、劣化的油从杯底部14a朝杯外空间B排出。藉此，能防止柱塞15的动作不良。另外，通过设置杯孔部14b而使杯底部14a作为弹性部起作用，因此，能防止柱塞15抵接时的异常声音。

此外，根据实施方式1，采用以下结构：在杯构件14的开口周缘设置杯凸缘部14c，作为用于使杯构件14的杯底部14a与铁心4的铁心底部4c分离来形成杯外空间B的定位部。因此，能将杯构件14内部的异物等经由杯孔部14b排出至杯外空间B，从而能防止柱塞15的滑动性变差。排出至杯外空间B并过度堆积的异物等能穿过柱塞15的柱塞孔部15a并经由螺线管内空间A而从外部释放端口25朝外部排出。另外，由于柱塞15与杯底部14a抵接时的冲击不传递至铁心4，因此，能可靠地防止异常声音。此外，由于能将定位部形成于与滑动轴承部14d不同的部位、即杯构件14的开口周缘，因此，滑动轴承部14d不会因定位时的负载而变形，从而能防止轴承功能降低。

实施方式2

图5是在相当于图1所示的XX线的位置将本发明实施方式2的液压控制电磁阀剖开的剖视图。本实施方式2的液压控制电磁阀除了设置图5所示的间隙40以代替图4所示的油导入槽18之外，其它结构与上述实施方式1的结构相同，因此，也参照图1～图3来进行说明。

如图5所示，使凸台部17a的外径比外壳16的内径小以在凸台部17a整周上形成作为油导入通路的间隙40，将从端口21朝端口20流动的泄油的一部分从该间隙40经由螺线管内空间A导入柱塞15与杯构件14之间的滑动轴承部14d。由于现有的电磁阀使凸台部17a的外周作为金属密封件起作用，因此，从该金属密封件漏出的油量对于用作滑动轴承部14d的润滑油是不够的。与此相对，在本实施方式2的凸台部17a上设有规定宽度的间隙40，因此，能使从该间隙40漏出的泄油作为滑动轴承部14d的润滑油起作用。藉此，与上述实施方式1相同，能缓和滑动轴承部14d的摩擦，从而能防止柱塞15的磨损及烧结。

如上所述，根据实施方式2，采用了以下结构：形成随动阀17的凸台部17a的外周与外壳16的内周之间的间隙40来作为油导入通路。因此，能通过调节凸台部17a的外径尺寸和外壳16的内径尺寸来简单地设置油导入通路。此外，能提供一种液压控制电磁阀，在该液压控制电磁阀中，通过设置间隙40，使泄油作为滑动轴承部14d的润滑油起作用，从而能获得优异的耐磨损性。

上述实施方式1、2的液压控制电磁阀在随动阀17上设有四个凸台部17a～17d，但并不限定于此，只要至少设置一个用于形成油导入槽18或间隙40的凸台部17a就足够了。

另外，在上述实施方式1、2中，使延迟角液压室34与液压控制电磁阀的端口21连通，并使提前角液压室36与端口23连通，但相反地，也可使提前角液压室36与端口21连通，并使延迟角液压室34与端口23连通，将提前角液压室36的泄油导入滑动轴承部14d。

工业上的可利用性

如上所述，本发明的液压控制电磁阀将从液压致动器排出的泄油用作滑动轴承部的润滑油，因此，适于将非磁性的杯构件用作滑动轴承部的液压控制电磁阀。

Claims

1.一种液压控制电磁阀，对内燃机的液压致动器的液压进行控制，其特征在于，包括：

可动件，该可动件受到电磁吸引力而在轴向上往复滑动；

非磁性的杯构件，该杯构件是将所述可动件收容成能在所述轴向上自由往复滑动的轴承，在所述轴向上的一侧具有底部，并在所述轴向上的另一侧开口；

固定件，该固定件在所述轴向上收容所述杯构件，并外套有线圈以产生所述电磁吸引力；

外壳，该外壳具有朝所述液压致动器供给油的端口和从所述液压致动器排出泄油的端口；

随动阀，该随动阀以能在所述轴向上自由往复滑动的方式收容于所述外壳内，并与所述可动件一体地往复滑动来打开关闭各所述端口；以及

油导入通路，该油导入通路将所述外壳内的所述泄油导入所述杯构件与所述可动件之间的滑动轴承部。

2.如权利要求1所述的液压控制电磁阀，其特征在于，

油导入通路是设于随动阀的凸台部外周的轴向上的槽。

3.如权利要求1所述的液压控制电磁阀，其特征在于，

油导入通路是随动阀的凸台部的外周与外壳的内周之间的间隙。

4.如权利要求1所述的液压控制电磁阀，其特征在于，

杯构件在底部设有通孔。

5.如权利要求4所述的液压控制电磁阀，其特征在于，

所述液压控制电磁阀具有使杯构件的底部与固定件的底部分离的定位部。

6.如权利要求5所述的液压控制电磁阀，其特征在于，

定位部设于杯构件的开口周缘。