CN103052836A - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种电磁阀，其生产率良好，组装也容易。电磁阀具有：具有内部通路（22）的阀套（20）；配置在所述阀套的所述内部通路中的滑阀（30）；具有与所述阀套的所述内部通路连通的通孔（42），并由磁性材料构成的筒状的中心柱（40）；能以沿所述轴向将所述中心柱夹在柱塞与所述滑阀之间的方式沿所述轴向自由移动地配置，并由磁性材料构成的柱塞（50）；由非磁性材料构成的轴（60），该轴（60）具有轴部（62）和凸缘部（68），其中，所述轴部（62）的一方的端面与所述滑阀抵接，另一方的端面安装于所述柱塞的端面，并在所述中心柱的所述通孔的内部沿所述轴向移动，所述凸缘部（68）与所述轴部形成一体，并从所述轴部沿径向突出，在所述柱塞靠近所述中心柱时，其被夹在所述柱塞与所述中心柱之间；以及壳体部，该壳体部具有用于产生传递至所述中心柱的磁力的线圈（75），并将所述中心柱、所述柱塞及所述轴收纳在内部。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种优选适用于例如液压装置等的液压控制的电磁阀。

背景技术

作为现有技术的电磁阀，例如提出有一种将中空管状的轴的一部分插入形成于柱塞的通孔中并固定，且轴的一部分在对柱塞进行磁吸引的磁相对部的内部移动的电磁阀（参照专利文献1）。

此外，在现有技术中，为了防止柱塞与磁相对部的磁结合，提出有在轴与柱塞之间夹有板的技术、对柱塞的端面进行加工的技术及使轴的一部分弯曲的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－30682号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在现有技术的电磁阀中，由于具有将轴的一部分插入形成于柱塞的通孔中的结构，因此，需要对柱塞进行形成通孔等要求高精度的机械加工。此外，即便在轴的制作过程中，将非金属薄板形成大致管状时，也需要进行高精度的机械加工。

因此，现有的电磁阀在生产效率及成本上存在问题。这是由于在柱塞或轴的机械加工精度不够的情况下，会出现轴的轴心偏移的缘故。此外，在轴与柱塞间夹有板的技术中，存在组装花费工夫这样的问题，在轴上设置弯曲部的技术中，在加工精度及强度上也存在问题。

本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于，提供一种通过使用在制作部件时要求的机械加工少且能容易制造的柱塞及轴，而具有良好的生产率、组装也容易的电磁阀。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述技术问题，本发明的电磁阀具有：

筒状的阀套，该阀套具有在轴向上连续的内部通路；

滑阀，该滑阀能沿上述轴向自由移动地配置在上述阀套的上述内部通路中；

筒状的中心柱，该中心柱具有与上述阀套的上述内部通路连通的通孔，并由磁性材料构成；

柱塞，该柱塞以沿上述轴向将上述中心柱夹在上述柱塞与上述滑阀之间的方式配置成能相对于上述阀套及上述中心柱沿上述轴向自由移动，并由磁性材料构成；

轴，该轴具有轴部和凸缘部，其中，上述轴部的一方端面与上述滑阀抵接，另一方端面安装于上述柱塞的端面，并在上述中心柱的上述通孔内部沿上述轴向移动，上述凸缘部与上述轴部形成一体，从上述轴部沿径向突出，在上述柱塞靠近上述中心柱时，上述凸缘部被夹在上述柱塞与上述中心柱之间，上述轴由非磁性材料构成；以及

壳体部，该壳体部具有用于产生传递至上述中心柱的磁力的线圈，并将上述中心柱、上述柱塞及上述轴收纳在内部。

本发明的电磁阀具有使在中心柱的通孔内部移动的轴部和从轴部沿径向突出并夹在柱塞与中心柱之间的凸缘部形成一体的轴。通过采用使防止柱塞和中心柱接触的凸缘部与轴部形成一体的轴，本发明的电磁阀不需要另外组装用于防止柱塞与中心柱接触的构件，能使组装容易。

此外，由于轴的轴部的另一方端部安装于柱塞的端面，因此，不需要在柱塞上形成用于安装轴的通孔等。此外，由于轴具有凸缘部，因此，在柱塞上也不需要形成用于妨碍与中心柱磁结合的突起等。因此，制造本发明的柱塞时所需要的机械加工较少，制作也容易。

此外，较为理想的是，上述轴是由树脂材料构成的。通过用树脂材料构成轴，能容易地成型为凸缘部和轴部形成一体的形状，因此，能减少制造时所需的机械加工，从而能容易地制造出轴。

此外，上述轴的上述轴部的横截面外周形状也可以具有以上述轴部的中心为基准对称配置的多个圆弧状部分和将上述圆弧状部分连接的多个缺口部分。

由于在具有这种横截面外周形状的轴部中，圆弧状部分在通孔的内壁上滑动，在缺口部分与通孔的内壁之间形成的间隙构成为油路，因此，能以简单的形状实现稳定的轴向移动及力的传递。

此外，上述轴也可以通过分型线位于上述缺口部分的型腔成型而成。若通过成型来制造出轴，有时会在分型线上出现毛刺，但由于轴的缺口部分不在通孔的内壁上滑动而构成油路，因此，即便在上述部分上残留有毛刺及除去毛刺后的加工痕迹，也几乎不会对轴的移动带来影响。

此外，上述轴的上述轴部也可以具有：多个大径部，这些大径部相对于上述通孔的内壁滑动；以及小径部，该小径部以上述轴向上的两侧被上述大径部夹住的方式配置，其横截面形状中的最大直径比上述大径部的最大直径小。

在具有小径部和大径部的轴中，即便在对轴上施加很大的载荷，而使轴稍许弯曲这样的情况下，也能防止因在通孔内被钩住而妨碍其向轴向顺畅地移动的情形。这是由于具有小径部的轴在通孔内允许的弯曲量比仅具有大径部的轴大的缘故。

附图说明

图1是本发明一实施方式的电磁阀的剖视图。

图2是从滑阀侧观察图1所示的电磁阀所具有的轴的侧视图。

图3是图1所示的电磁阀所具有轴的主视图。

图4是沿图1中的剖面线IV－IV的剖视图。

图5是表示柱塞、轴及中心柱的相对位置关系的剖视图。

图6是表示轴及用于成型出轴的模具的一例的剖视图。

具体实施方式

图1是本发明一实施方式的电磁阀10的剖视图。本实施方式的电磁阀10是滑阀式电磁阀，其虽然可理想地用于进行汽车的自动变速器等中的负压控制，但电磁阀10的用途并不特别受到限定。

如图1所示，电磁阀10具有作为电动驱动部的螺线管部（线性螺线管）16、阀门主体14及止动器12。在电磁阀10中，在阀门主体14的一方端部安装有止动器12，在阀门主体14的另一方端部安装有螺线管部16。在对构成电磁阀10的各构件的说明中，将沿着排列有柱塞50、轴60及滑阀30的轴Z方向上，靠近止动器12一侧作为前端侧，而将靠近螺线管部16的端板78一侧作为后端侧来进行说明。

阀门主体14具有筒状的阀套20和滑阀30，其中，上述阀套20具有在轴Z方向上连续的内部通路22，上述滑阀30配置在内部通路22中。在阀套20的周壁上形成有使阀套20的内部通路22与外部连通的多个端口24。多个端口24由排出端口、控制端口、输入端口及反馈端口等构成，控制流体（例如工作油等）经由上述端口24流入内部通路22，或从内部通路22向其它构件流出。

滑阀30在阀套20的内部通路22中配置成能沿着轴Z方向自由移动。滑阀30具有沿着轴向配置的多个滑盘31。滑盘31的外径比滑阀30的其它部分的外径大，此外，各滑盘31的外径可设计成滑阀30能从控制流体承受适当压力。此外，各滑盘31的轴方向的位置可设计成随着滑阀30的移动，各滑盘31能适当调节各端口24的开口量。

在滑阀30的前端侧的端面即滑阀前端面32上，抵接有收纳在止动器12内部的弹簧18。弹簧18被滑阀30和止动器12夹住轴Z方向的两侧，并产生将滑阀30朝后端侧按压的弹簧力。止动器12通过铆接固定等方式被固定在阀套20的前端。

阀套20、止动器12及滑阀30的材质并没有被特别限定，例如可例示出铝、铁、树脂等。此外，阀套20、止动器12及滑阀30既可以由磁性材料构成，此外，也可以由非磁性材料构成。

螺线管部16具有中心柱40、柱塞50、轴60及用于将它们收纳在内部的壳体部70。中心柱40具有与阀套20的内部通路22连通的通孔42，并具有在轴Z方向上延伸的筒状形状。此外，在通孔42后端侧的开口周边，形成有与轴60的凸缘部68接触的台阶面44。

中心柱40由铁等磁性材料构成，其受到由壳体部70的线圈75产生的磁力而被磁化。藉此，中心柱40将由磁性材料构成的柱塞50朝向中心柱40拉动，上述力经由轴60向滑阀30传递而成为将滑阀30向轴Z方向的前端侧按压的力（电磁力）。

柱塞50配置在中心柱40的后端侧。即，柱塞50能以沿轴Z方向将中心柱40夹在柱塞50与阀主体14的滑阀30之间的方式在轴方向上自由移动地配置。柱塞50由铁等磁性材料构成，并被朝向因线圈75产生的磁力而被磁化的中心柱40拉动。

轴60配置在柱塞50与滑阀30之间，并将由电磁力产生的按压力从柱塞50传递至滑阀30。如图2及图3所示，轴60具有沿轴Z方向延伸的轴部62和形成于轴60的后端侧且从轴部62沿径向突出的凸缘部68。

如图1所示，轴部62的前端侧的端面即第一端面62a与滑阀30的后端侧的端面即滑阀后端面34抵接。此外，轴部62的后端侧的端面即第二端面62b安装于柱塞50的前端侧的端面即柱塞前端面52。轴部62除了后端侧的一部分之外，配置在中心柱40的通孔42的内部。伴随着中心柱40沿轴Z方向的移动，轴部62在通孔42内部沿轴Z方向移动。

如图2及图3所示，轴60的凸缘部68与轴部62形成一体。凸缘部68从轴部62沿径向（与轴Z方向正交的方向）突出，凸缘部68的最大直径比中心柱40的通孔42的开口直径大。因此，如图5所示，在柱塞50靠近中心柱40时，凸缘部68被夹在柱塞50与中心柱40之间。

轴60可由树脂材料、奥氏体类不锈钢材料、铜等非磁性材料构成，但较为理想的是，由树脂材料构成。通过用树脂材料来构成轴60，就能通过成型等方式容易地制作出轴部62与凸缘部68呈一体的轴60。

图1所示的壳体部70是将柱塞50、中心柱40及轴60等收纳在内部的筒状构件。壳体部70具有螺线管壳体71、下底板72、轴承73、绕线管74、线圈75、隔板76、边环77、端板78、端子79、模塑成型体80等。

螺线管壳体71是螺线管部16的筐体，其将螺线管部16与阀门主体14连接。下底板72是用于设置中心柱40、绕线管74及线圈75等的构件，其配置在螺线管壳体71内部的前端侧。边环77主要是用于对柱塞50进行支承的构件，从螺线管壳体71内部的中央部配置到后端侧。轴承73配置在边环77的内周面与柱塞50的外周面之间，并将柱塞50支承成能相对于壳体部70沿轴方向自由移动。另外，在边环77及轴承73与中心柱40之间配置有隔板76。

绕线管74及卷绕在绕线管74的外周面上的线圈75配置成与中心柱40的外周面接触，由线圈75产生的磁力被有效地传递至中心柱40。模塑成型体80配置在构成螺线管部16的各构件的间隙中，以将各构件间连接，并且形成与端子79连接的外部端子用的连接器。在使用电磁阀10时，外部端子与端子79连接，并经由端子79对线圈75供电。

端板78配置在壳体部70的后端，以起到将柱塞50等收纳在端板78的前端侧的盖子的作用。此外，在端板78上形成有在柱塞50沿轴Z方向移动时，用于使存在于壳体部70内部的控制流体流动的呼吸孔。

图2是从滑阀30侧观察图1所示的电磁阀10所包括的轴60的侧视图，图3是轴60的主视图。如图2及图3所示，在轴60的横截面形状中，轴部62的最大外径比凸缘部68的最大外径小，但轴部62具有在该轴部62中最大外径相对较大的大径部64和最大外径比大径部64的最大外径小的小径部66。

如图3所示，轴部62具有两个大径部64和一个小径部66，小径部66以沿轴Z方向的两侧被大径部64夹住的方式配置。另外，在轴部62前端侧的端部形成有与滑阀30的滑阀后端面34（参照图1）抵接的轴前端69。

图4是沿图1的剖面线IV－IV的剖视图，其示出了轴部62的大径部64的横截面形状。大径部64的横截面外周形状具有以轴部62的中心为基准对称配置的两个圆弧状部64a和将两个圆弧状部64a连接的两个直线状部分64b。

大径部64的最大外径D1在图4中是穿过轴部62的中心、将两个圆弧状部分64a连接的直线的长度，最大外径D1与截面形状呈大致圆形的通孔42的直径D2大致相等，或比通孔42的直径D2稍小。因此，在轴60沿轴Z方向移动时，轴部62的圆弧状部分64a在通孔42的内壁42a上滑动，轴60能沿朝轴Z方向延伸的通孔42顺畅地移动。

此外，如图4所示，在轴60沿轴向移动时，在大径部64的直线状部分64b与通孔42的内壁42a之间形成的间隙82作为用于使存在于通孔42内部及柱塞50周边的控制流体流动的呼吸流路。另外，图3所示的小径部66的横截面形状呈圆形，小径部66的外径与大径部64的两个直线状部分64间的距离（参照图4）大致相等，但小径部66的形状不限定于此。

图1所示的滑阀30根据滑盘41受到来自控制流体的反馈力、弹簧18带来的弹簧力、经由中心柱40及柱塞50等传递来的电磁力这三个力的平衡，确定轴Z方向上的位置。电磁阀10通过调节供给至线圈75的电流来对电磁力进行控制，从而通过控制滑阀30在轴Z方向上的位置，来使从阀套20的控制端口流出的控制流体获得所希望的输出压力。

图5是表示柱塞50、轴60及中心柱40的相对位置关系的剖视图，其表示柱塞50及轴60移动到最前端侧的状态。在柱塞50及轴60移动到最前端侧的状态下，凸缘部68的前端侧的端面即凸缘部前端面68a与中心柱40的台阶面44接触。

在此，凸缘部68的后端侧的端面即凸缘部后端面68b与轴部62的第二端面62b同样地，以与柱塞50的柱塞前端面52接触的方式安装于柱塞50。因此，在图5所示的状态下，凸缘部68因被夹在柱塞50的柱塞前端面52与中心柱40的台阶面44之间，而阻止柱塞50向前端侧的移动，并且起到妨碍柱塞50与中心柱40的磁结合的缓冲件的作用。若柱塞50和中心柱40的距离过度接近，则柱塞50与中心柱40相互吸引的力急剧变化而很难进行柱塞50的位置控制，但通过夹住由非磁性材料构成的凸缘部68，就能理想地进行柱塞50的位置控制。

图6是表示轴60及用于成型出轴60的模具83的一例的剖视图。模具83由彼此分开的第一模具83a及第二模具83b构成，模具83的分型线84位于大径部64的直线状部分64b。若通过成型来制造出轴60，则存在沿着分型线84出现毛刺的情况，并可能在制造后的轴60上残留沿分型线84的毛刺和除去毛刺后的加工痕迹。但是，如图4所示，由于直线状部分64b不在通孔42的内壁42a上滑动而构成油路，因此，即便在直线状部分64b上存在上述毛刺及除去毛刺后的加工痕迹，它们妨碍轴60顺畅地移动的危险性也很小。因此，如图6所示，通过使用分型线84位于直线状部分64b的模具83来成型出轴60，能容易地制造出可以进行顺畅地移动的轴60。

如上所述，图1等所示的电磁阀10具有在中心柱40的通孔42内部移动的轴部62和从轴部62沿径向突出的凸缘部68形成一体的轴60。通过采用使防止柱塞50和中心柱40接触的凸缘部68与轴部62形成一体的轴60，本发明的电磁阀10不需要另外组装用于防止柱塞50与中心柱40接触的构件，能使组装容易。

此外，通过将轴部62的第二端面62b设置在柱塞50的柱塞前端面52，就可将轴60安装于柱塞50（参照图5等）。因此，不需要在柱塞50上形成用于安装轴60的通孔等。此外，由于轴60具有凸缘部68，因此，在柱塞50上也不需要形成用于妨碍与中心柱40磁结合的突起等。因此，制造柱塞50时所需要的机械加工较少，制作也容易。

如图4所示，轴部62的大径部64的横截面外周形状是具有圆弧状部分64a和直线状部分64b的椭圆形状。这种轴部62由于其圆弧状部分64a在通孔42的内壁42a上滑动，直线状部分64b与通孔42的内壁42a之间形成的间隙82构成为油路，因此，能以简单的形状实现稳定的轴向移动及力的传递。

此外，如图3所示，轴部62具有两个大径部64和被大径部64夹住的小径部66。在具有这种轴部62的轴60中，即便在对轴60施加有很大的载荷，而使轴60稍许弯曲的情况下，在通孔42内也不容易被钩住，能防止其朝轴Z方向的顺畅移动被妨碍的情况。

（其它实施方式）

在上述实施方式所示的电磁阀10中，如图3所示，轴60的轴部62具有两个大径部64和一个小径部66，但轴部62所具有的大径部64及小径部66的数量并没有特别限定，轴部62也可以具有更多的大径部64及小径部66。此外，如图4所示，轴部62的大径部64的横截面外周形状具有两个圆弧状部分64a和直线状部分64b，但大径部64的横截面外周形状不限定于此。大径部64的横截面外周形状也可以具有三个以上的圆弧状部分，此外，连接圆弧状部分的缺口部分的形状不限定于直线状，也可以是曲线状。

(符号说明)

10电磁阀

12止动器

14阀门主体

16螺线管部

18弹簧

20阀套

22内部通路

24端口

30滑阀

32滑阀前端面

34滑阀后端面

40中心柱

42通孔

42a内壁

44台阶面

50柱塞

52柱塞前端面

60轴

62轴部

62a第一端面

62b第二端面

64大径部

64a圆弧状部分

64b直线状部分

66小径部

68凸缘部

70壳体部

71螺线管壳体

73轴承

75线圈

77边环

78端板

79端子

80模塑成型体

82间隙

83模具

84分型线

Claims (5)

1.一种电磁阀，其特征在于，具有：

筒状的阀套，该阀套具有在轴向上连续的内部通路；

滑阀，该滑阀能沿所述轴向自由移动地配置在所述阀套的所述内部通路中；

筒状的中心柱，该中心柱具有与所述阀套的所述内部通路连通的通孔，并由磁性材料构成；

柱塞，该柱塞以沿所述轴向将所述中心柱夹在所述柱塞与所述滑阀之间的方式配置成能相对于所述阀套及所述中心柱沿所述轴向自由移动，并由磁性材料构成；

轴，该轴具有轴部和凸缘部，其中，所述轴部的一方端面与所述滑阀抵接，另一方端面安装于所述柱塞的端面，并在所述中心柱的所述通孔内部沿所述轴向移动，所述凸缘部与所述轴部形成一体，从所述轴部沿径向突出，在所述柱塞靠近所述中心柱时，所述凸缘部被夹在所述柱塞与所述中心柱之间，所述轴由非磁性材料构成；以及

壳体部，该壳体部具有用于产生传递至所述中心柱的磁力的线圈，并将所述中心柱、所述柱塞及所述轴收纳在内部。

2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

所述轴是由树脂材料构成的。

3.如权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，

所述轴的所述轴部的横截面外周形状具有以所述轴部的中心为基准对称配置的多个圆弧状部分和将所述圆弧状部分连接的多个缺口部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电磁阀，其特征在于，

所述轴的所述轴部具有：多个大径部，这些大径部相对于所述通孔的内壁滑动；以及小径部，该小径部以所述轴向上的两侧被所述大径部夹住的方式配置，其横截面形状中的最大直径比所述大径部的最大直径小。

5.如权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，

所述轴是通过分型线位于所述缺口部分处的型腔成型而成的。

Images