CN104520621B - 电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电磁阀。电磁阀(100)具备壳体(10)、阀芯(21)、活动铁心(22)、弹簧(23)、线圈(24)、固定铁心(11c)。壳体(10)具有将活动铁心(22)以能够沿轴向移动的方式收纳的圆筒部(11b)。圆筒部(11b)的轴向中间部由包围活动铁心(22)的轴向中间部外周的非磁性部(11b1)构成，该非磁性部(11b1)的轴向两侧由包围活动铁心(22)的外周的一侧磁性部(11b2)和另一侧磁性部(11b3)构成。设定为：在非磁性部(11b1)的轴向一侧，在活动铁心(22)的外周与圆筒部(11b)的一侧磁性部(11b2)之间，并且在非磁性部(11b1)的轴向另一侧的活动铁(22)的外周与圆筒部(11b)的另一侧磁性部(11b3)之间，通过对线圈(24)的通电而产生垂直于轴的方向的电磁力，该电磁力相对于活动铁心(22)的轴向移动而产生摩擦阻力。

Description

电磁阀
技术领域
本发明涉及电磁阀，例如组装于车辆用液压制动装置的液压控制设备的用于制动液(流体)的液压控制的电磁阀。
背景技术
作为这种电磁阀之一，例如在下述专利文献1公开了如下电磁阀，该电磁阀具备：壳体，该壳体设置有流体的流入口以及流出口和连通上述流入口以及流出口的通路，在上述通路中设置有在一端部具有阀座的阀孔，该壳体具有与上述阀孔同轴的圆筒部；阀芯，该阀芯被设置为能够相对于上述阀座落座或者离座；活动铁心(也被称作插棒式铁心)，该活动铁心以能够与该阀芯一体地在轴向移动的方式组装于上述圆筒部；弹簧，该弹簧对上述阀芯和上述活动铁心朝相对于上述阀座的落座方向或者离座方向进行施力；以及线圈以及固定铁心(也被称作螺线管)，上述线圈以及上述固定铁心通过通电而产生使上述活动铁心反抗上述弹簧的载荷的电磁力。
在下述专利文献1所记载的电磁阀中，活动铁心(插棒式铁心)具有：构成为在对线圈通电时在与壳体之间作用轴向的吸引力的磁性体的吸引部；以及在对线圈通电时一边相对于壳体的内壁沿轴向滑动一边移动的磁性体的滑动部。另外，滑动部的与轴向交叉的方向的截面积比吸引部的与轴向交叉的方向的截面积小。因此，在下述专利文献1所记载的电磁阀中，能够适当地抑制通过对线圈的通电而得到的滑动部处的摩擦力，从而能够实现自激振动的抑制，并且能够通过滑动部实现所希望的滑动性能。
专利文献1：日本特开2011-12808号公报
然而，在上述专利文献1所记载的电磁阀中，为了得到上述的作用效果，需要在活动铁心(插棒式铁心)分别设置与轴向交叉的方向的截面积不同的吸引部和滑动部，并且需要与吸引部和滑动部对应地在壳体的圆筒部分别设置与轴向交叉的方向的截面积不同的吸引部收纳部位和滑动部收纳部位。但是，在上述专利文献1所记载的电磁阀中，活动铁心(插棒式铁心)的吸引部(一端部)由设置于壳体的圆筒部的非磁性部从外周包围，从而在非磁性部的轴向一侧(固定铁心侧)，且在和活动铁心(插棒式铁心)的一端部相连的轴向端部外周与壳体的内周之间无法产生垂直于轴的方向(径向)的电磁力，该垂直于轴的方向(径向)的电磁力相对于活动铁心(插棒式铁心)的轴向移动产生摩擦阻力。因此，在通过对线圈的通电而得到的上述摩擦力的增减调整时，需要变更活动铁心(插棒式铁心)、壳体等的形状。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题而完成的(即，是为了提供一种在通过对线圈的通电而得到的上述摩擦力的增减调整时，不需要变更活动铁心(插棒式铁心)、壳体等的形状的电磁阀而完成的)。
本发明所涉及的电磁阀具备：
壳体，该壳体设置有流体的流入口以及流出口和连通所述流入口以及所述流出口的通路，在所述通路中设置有在一端部具有阀座的阀孔，并且，该壳体具有与所述阀孔同轴的圆筒部；
阀芯，该阀芯被设置为能够相对于所述阀座落座或者离座；
活动铁心，该活动铁心以能够与该阀芯一体地在轴向移动的方式组装于所述圆筒部；
弹簧，该弹簧对所述阀芯和所述活动铁心朝相对于所述阀座的落座方向或者离座方向进行施力；以及
线圈以及固定铁心，所述线圈以及所述固定铁心通过通电而产生使所述活动铁心反抗所述弹簧的载荷的电磁力，
所述圆筒部的轴向中间部由包围所述活动铁心的轴向中间部外周的非磁性部构成，该非磁性部的轴向两侧由包围所述活动铁心的外周的一侧磁性部和另一侧磁性部构成。
在本发明的电磁阀中，在对线圈通电时，例如在和活动铁心的一端部相连的轴向端部外周与圆筒部的一侧磁性部之间，能够产生垂直于轴的方向(径向)的电磁力(吸引力)，另外，在活动铁心的轴向另一侧外周与圆筒部的另一侧磁性部之间，能够产生垂直于轴的方向(径向)的电磁力(吸引力)。因此，在对线圈通电时，在设定于壳体的圆筒部的非磁性部的轴向两侧(两个位置)，能够不间断地对活动铁心施加所希望的电磁力(吸引力)，该所希望的电磁力(吸引力)用于相对于该活动铁心的轴向移动产生所希望的摩擦阻力。因此，能够对活动铁心不间断且适当地施加活动方向(轴向)的摩擦力，从而能够抑制伴随着活动铁心的振动而引起自激振动。
然而，本发明的电磁阀构成为，在壳体的圆筒部中，其轴向中间部(一部分)由包围活动铁心的轴向中间部(一部分)外周的非磁性部(在空间中也能够实施)构成，该非磁性部的轴向两侧由包围活动铁心的外周的一侧磁性部和另一侧磁性部构成，从而能够得到上述的作用效果。因此，通过对线圈的通电而得到的上述摩擦力的增减调整能够通过壳体的圆筒部的非磁性部的配置调整而实现。因此，在上述摩擦力的增减调整时，不需要变更该电磁阀的壳体、阀芯、活动铁心等的形状，该电磁阀的制作容易，能够廉价地进行实施。
当实施上述的本发明时，也能够在上述活动铁心的外周与上述圆筒部的内周之间设置由非磁性体构成的薄壁套筒。在该情况下，能够防止活动铁心和圆筒部直接磁连接，从而能够防止活动铁心相对于圆筒部的过度的磁粘附。另外，在这种情况下，上述薄壁套筒也能够组装于上述活动铁心的外周，且在与上述固定铁心对置的上述活动铁心的一端部被除去。在该情况下，薄壁套筒的一端部能够不从活动铁心的一端部突出，薄壁套筒的一端部能够不与固定铁心接触。另外，能够防止薄壁套筒的一端部在磁性变化的部位(非磁性部与磁性部之间)滑动，从而能够使接触载荷(摩擦阻力)稳定。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的电磁阀的一个实施方式(常闭型电磁阀)的纵向剖视图。
图2是简要地示出在图1所示的电磁阀中在对线圈通电时形成的磁路的放大剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1中示出了本发明所涉及的电磁阀的一个实施方式，该电磁阀100例如是组装于车辆用液压制动装置的液压控制设备，用于制动液的液压控制的常闭型电磁阀。另外，在该电磁阀100中，在壳体10组装有阀芯21、活动铁心22、弹簧23、线圈24等。
壳体10具备筒状的壳体主体11、以及以能够沿上下方向进行位置调整的方式组装于该壳体主体11的图示下端部内周的筒状的座部件12。壳体主体11在内部收纳有阀芯21、活动铁心22、以及弹簧23等，并在图示下部侧方设置有多个流体的流出口11a。该壳体主体11在相比流出口11a靠上方的位置具有以能够沿轴向(图示上下方向)移动的方式收纳活动铁心22的圆筒部11b，并且具有收纳弹簧23的固定铁心部11c。
圆筒部11b除了其轴向中间部(其一部分)11b1之外由磁性体构成，该轴向中间部11b1由包围活动铁心22的轴向中间部22a外周的非磁性部构成。此外，当将圆筒部11b的轴向中间部11b1形成为非磁性部时，也能够由非磁性体或者空间构成该部位，但也能够对该部位的表面部分(本来是磁性体的部分)进行改性而使之非磁性化(例如，在表面部分的磁性体熔融镍、铬等金属而使之非磁性化)。
座部件12由非磁性体构成，在轴心部设置有流体的流入口12a，并且阀孔12b和阀座12c与流入口12a同轴设置。流体的流入口12a和流出口11a能够通过设置在壳体10内的通路P连通，在该通路P中，设置有在一端部(图示上端部)具有阀座12c的阀孔12b。另外，在流入口12a和流出口11a分别装配有各过滤器14、15。因此，在该实施方式中，当电磁阀100打开时(当阀芯21从阀座12c向图示上方离开时)，通过过滤器14向流入口12a流动的流体(制动液)通过设置于通路P的阀座12c和阀孔12b向流出口11a流动(向自开方向流动)，并通过过滤器15向壳体10外流动。
阀芯21由非磁性体构成，且被设置为能够相对于阀座12c落座或者离座(能够沿图示上下方向移动)。另外，阀芯21嵌合固定于在活动铁心22的下端部设置的安装孔22b，从而能够与活动铁心22一体移动。活动铁心22由圆柱状的磁性体构成，以能够沿轴向移动(能够沿图示上下方向滑动)的方式组装于壳体主体11的圆筒部11b。在该活动铁心22的外周组装有由非磁性体构成的薄壁套筒26。另外，在活动铁心22设置有使其图示下端(下方的流体室)和图示上端(上方的流体室)连通的连通孔22c。
弹簧23对阀芯21和活动铁心22朝相对于阀座12c的落座方向进行施力，夹装在活动铁心22与固定铁心部11c之间。线圈24构成为装配于壳体主体11的圆筒部11b的图示上部外周和固定铁心部11c的外周，利用该线圈24与壳体主体11的圆筒部11b、活动铁心22、固定铁心部11c等形成图2中简要示出的磁路A。线圈24和固定铁心部11c构成为，通过对线圈24的通电而产生使活动铁心22反抗弹簧23的载荷的电磁力。此外，在该实施方式中，相比图1所示的分界线L靠上方的部件是固定铁心部11c，相比图1所示的分界线L靠下方的部件是壳体10的圆筒部11b。
然而，在该实施方式中，设置于壳体主体11的圆筒部11b的非磁性部11b1的图示上侧和图示下侧(即，轴向两侧)由包围活动铁心22的外周的一侧磁性部11b2和另一侧磁性部11b3构成。即，非磁性部11b1的图示上端位置(固定铁心侧的端面位置)设定在比活动铁心22的图示上端部端面的最低的面(在轴向上与固定铁心的端面对置的端面)向下方规定量的位置(分离规定量的位置)。
另外，在非磁性部11b1的图示上侧(轴向一侧)设定为，通过对线圈24的通电而在活动铁心22的图示上端台阶部(一端部)22d与固定铁心部11c的图示下端台阶部(一端部)11c1之间产生反抗弹簧23的载荷的轴向的电磁力，并且，在和活动铁心22的一端部相连的轴向端部22e外周与圆筒部11b的一侧磁性部11b2之间产生垂直于轴的方向的电磁力，该垂直于轴的方向的电磁力相对于活动铁心22的轴向移动产生摩擦阻力。此外，在活动铁心22的图示上端台阶部(一端部)22d和固定铁心部11c的图示下端台阶部(一端部)11c1中，与下部相比，上部形成为小径。
另外，在非磁性部11b1的图示下侧(轴向另一侧)设定为，通过对线圈24的通电而在活动铁心22的轴向另一侧22f外周(组装有薄壁套筒26的部位的外周)与圆筒部11b的另一侧磁性部11b3之间产生垂直于轴的方向的电磁力，该电磁力相对于活动铁心22的轴向移动产生摩擦阻力。
在如上述那样构成的该实施方式的电磁阀100中，在对线圈24通电时，在和活动铁心22的一端部相连的轴向端部22e外周与圆筒部11b的一侧磁性部11b2之间能够产生垂直于轴的方向的电磁力，另外在活动铁心22的轴向另一侧22f外周与圆筒部11b的另一侧磁性部11b3之间能够产生垂直于轴的方向的电磁力。在通过对线圈24的通电而阀芯21从阀座12c离开时，阀芯21和活动铁心22相对于壳体10沿任一个径向移动(或者以阀芯21侧为支点偏转)，与此相伴，活动铁心22与圆筒部11b之间的径向间隙产生变化，从而在径向间隙减少的部位产生上述的各垂直于轴的方向的电磁力。此外，在通过对线圈24的通电而阀芯21从阀座12c离开后的状态下，对阀芯21和活动铁心22作用轴向吸引力、垂直于轴的方向吸引力、弹簧载荷、流体力、摩擦力等，与对线圈24的通电电流对应，对从流入口12a向流出口11a流动的流体的压力、流量进行控制。
因此，在对线圈24通电时，在设定于壳体10的圆筒部11b的非磁性部11b1的轴向两侧(两个位置)，能够对活动铁心22不间断地施加所希望的电磁力，该所希望的电磁力用于相对于活动铁心22的轴向移动产生所希望的摩擦阻力。因此，能够对活动铁心22不间断且适当地施加活动方向(轴向)的摩擦力，从而能够抑制伴随着活动铁心22的振动而引起的自激振动。
然而，该实施方式的电磁阀100构成为，在壳体10的圆筒部11b中，其轴向中间部由包围活动铁心22的轴向中间部22a外周的非磁性部11b1构成，该非磁性部11b1的轴向两侧由包围活动铁心22的外周的一侧磁性部11b2和另一侧磁性部11b3构成，从而能够得到上述的作用效果。因此，通过对线圈24的通电而得到的上述摩擦力的增减调整能够通过壳体10的圆筒部11b的非磁性部11b1的配置调整而实现。因此，当进行上述摩擦力的增减调整时，不需要变更该电磁阀100的壳体10、阀芯21、活动铁心22等的形状，该电磁阀100的制作容易，能够廉价地进行实施。
另外，在该实施方式的电磁阀100中，在活动铁心22的外周与圆筒部11b的内周之间设置有由非磁性体构成的薄壁套筒26。因此，能够防止活动铁心22和圆筒部11b直接磁连接，从而能够防止活动铁心22与圆筒部11b的过度的磁粘附。另外，在该实施方式的电磁阀100中，薄壁套筒26组装于活动铁心22的外周，且在与固定铁心部11c对置的活动铁心22的图示上端部(一端部)被除去。因此，能够使薄壁套筒26的一端部不从活动铁心22的一端部突出，能够使薄壁套筒26的一端部不与固定铁心部11c接触。另外，薄壁套筒26的一端部能够设定为仅在非磁性部11b1滑动，能够防止薄壁套筒26的一端部在磁性变化的部位(非磁性部11b1与一侧磁性部11b2之间)滑动，从而能够使接触载荷(摩擦阻力)稳定。
在上述的实施方式的电磁阀100中，以壳体10是具备壳体主体11和座部件12的结构加以实施，但壳体的结构能够适当地变更，并不限定于上述实施方式。另外，在上述的实施方式中，以与壳体主体11一体地设置固定铁心(11c)的方式加以实施，但固定铁心的结构能够适当地变更，并不限定于上述实施方式。
另外，在上述的实施方式中，将本发明以常闭型电磁阀加以实施，但本发明也可以同样或者适当变更后以常开型电磁阀加以实施。另外，在上述的实施方式中，薄壁套筒26组装于活动铁心22的外周，且在活动铁心22的图示上端部(一端部)被除去，但薄壁套筒的结构能够适当地变更，例如，能够将薄壁套筒设置至活动铁心22的图示上端部并加以实施，并且也能够在壳体主体侧设置薄壁套筒并加以实施。
综上所述，在实施本发明时，圆筒部(11b)的轴向中间部由包围活动铁心(22)的轴向中间部外周的非磁性部(11b1)构成，该非磁性部的轴向两侧由包围活动铁心的外周的一侧磁性部(11b2)和另一侧磁性部(11b3)构成，除了以上方面的结构(例如，弹簧的个数、配置等结构)能够适当地变更，并不限定于上述实施方式及上述的变形实施方式。

Claims (1)

1.一种电磁阀，其中，
所述电磁阀具备：
壳体，该壳体设置有流体的流入口以及流出口和连通所述流入口以及所述流出口的通路，在所述通路中设置有在一端部具有阀座的阀孔，并且，该壳体具有与所述阀孔同轴的圆筒部；
阀芯，该阀芯被设置为能够相对于所述阀座落座或者离座；
活动铁心，该活动铁心以能够与该阀芯一体地在轴向移动的方式组装于所述圆筒部；
弹簧，该弹簧对所述阀芯和所述活动铁心朝相对于所述阀座的落座方向或者离座方向进行施力；以及
线圈以及固定铁心，所述线圈以及所述固定铁心通过通电而产生使所述活动铁心反抗所述弹簧的载荷的电磁力，
所述圆筒部的轴向中间部由包围所述活动铁心的轴向中间部外周的非磁性部构成，该非磁性部的轴向两侧由包围所述活动铁心的外周的一侧磁性部和另一侧磁性部构成，
在所述活动铁心的外周与所述圆筒部的内周之间设置有由非磁性体构成的薄壁套筒，
所述薄壁套筒组装于所述活动铁心的外周，且在与所述固定铁心对置的所述活动铁心的一端部被除去。
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