CN106663517A - 螺线管以及电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种螺线管(100)，其包括：线圈(11)，在电流流过该线圈时该线圈产生磁力；定子芯(12)，其呈筒状，设于线圈(11)的内侧，在线圈(11)的磁力的作用下被励磁；柱塞(17)，其以在形成于定子芯(12)的内侧的柱塞室(19)移动自由的方式容纳在柱塞室(19)，并在线圈(11)的磁力的作用下朝向柱塞室内(19)的吸附面(19A)移动；轴(16)，其以能够与柱塞(17)一起沿着轴线方向移动的方式设置；以及过滤器(18)，其设于定子芯(12)的内侧，过滤器(18)设于从柱塞(17)观察靠吸附部侧的位置、且是设于轴线方向上的设置线圈(11)的范围内。

Description

螺线管以及电磁阀

技术领域

本发明涉及螺线管以及电磁阀。

背景技术

在日本JP2005-155794A中，公开有一种电磁阀，该电磁阀包括：线圈，其通过通电而产生磁力；柱塞，其以能够沿轴线方向移动的方式设置；定子，其用于将线圈所产生的磁力引导至柱塞的轴线方向上的相对位置；轴承，其以轴能够沿轴线方向位移的方式支承轴；柱塞容纳室，其以柱塞能够沿轴线方向位移的方式容纳柱塞；呼吸孔，其形成于用于容纳被驱动体的壳体并将壳体的内外连通；以及呼吸通路，其将呼吸孔和柱塞容纳室之间连通。在该电磁阀中，在呼吸通路上设有过滤器。

发明内容

通常，在主要由金属粉末形成的污垢侵入到柱塞容纳室内时，螺线管有可能因在柱塞容纳室内移动的柱塞咬入污垢而引起动作不良。因此，在日本JP2005-155794A所公开的电磁阀中，通过在将柱塞容纳室和壳体内部之间连通的呼吸通路设置过滤器，从而防止污垢侵入到柱塞容纳室内。

然而，日本JP2005-155794A所公开的电磁阀并不是工作流体自壳体内部朝向柱塞容纳室内积极地流动的电磁阀。也就是说，并不是利用过滤器积极地去除工作流体内的污垢的电磁阀，因此，在日本JP2005-155794A所公开的电磁阀中，无法充分地去除污垢，而存在螺线管发生动作不良的隐患。

本发明的目的在于降低螺线管的动作不良。

用于解决问题的方案

根据本发明的某技术方案，为一种螺线管，其中，该螺线管包括：线圈，在电流流过该线圈时该线圈产生磁力；定子芯，其设于上述线圈的内侧，在上述线圈的磁力的作用下被励磁；柱塞，其容纳在形成于上述定子芯的内侧的柱塞室，在上述线圈的磁力的作用下朝向上述柱塞室内的吸附部移动；轴，其以能够与上述柱塞一起沿着轴线方向移动的方式设置；以及过滤器，其设于上述定子芯的内侧，上述过滤器设于从上述柱塞观察靠上述吸附部侧的位置、且是设于轴线方向上的设置上述线圈的范围内。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式的螺线管的电磁阀的剖视图。

图2是图1的A部的放大图。

图3是表示作用于柱塞的吸附力与柱塞的行程之间的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

螺线管是用于通过向线圈通电而产生磁力并利用磁力驱动柱塞的电磁致动器。在以下的实施方式中，说明应用于用于控制工作流体的流量的电磁阀1的螺线管100。

首先，参照图1来说明具备本发明的实施方式的螺线管100的电磁阀1的整体结构。

电磁阀1用于控制自流体压供给源(未图示)导入到流体压设备等(未图示)的作为工作流体的工作油的流量。工作流体不限定于工作油，还可以是其他的非压缩性流体或压缩性流体。

如图1所示，电磁阀1包括有底筒状的壳体2、以在壳体2内移动自由的方式设于壳体2内的作为阀芯的滑阀3、设于壳体2内且对滑阀3施力的作为施力构件的螺旋弹簧9。

在壳体2沿轴线方向排列形成有供工作油流动的作为阀通路的流入通路2A以及流出通路2B。流入通路2A与壳体2的内部相连通，并经由未图示的配管等与流体压供给源相连通。流出通路2B与壳体2的内部相连通，并经由未图示的配管等与液压设备等相连通。

滑阀3具有：第一台肩部4以及第二台肩部5，其沿着壳体2的内周面滑动；小径部6，其形成为外径小于第一台肩部4的外径并小于第二台肩部5的外径，并将第一台肩部4和第二台肩部5连结起来；以及顶端部7，其与后述的螺线管100的轴16相接触。

在第一台肩部4的端部形成有用于容纳螺旋弹簧9的一部分的弹簧容纳凹部4A。第二台肩部5沿着壳体2的内周面滑动从而调节流入通路2A的开度。

小径部6形成为外径小于第一台肩部4的外径并小于第二台肩部5的外径，从而在小径部6与壳体2的内周面之间形成环状的流体室8。流体室8与流入通路2A以及流出通路2B相连通，用于将通过了流入通路2A的工作油引导至流出通路2B。

螺旋弹簧9以压缩状态安装在滑阀3的第一台肩部4的弹簧容纳凹部4A与壳体2的底部2C之间，用于对滑阀3施力以抵抗螺线管100的柱塞17的移动。也就是说，螺旋弹簧9向第二台肩部5打开流入通路2A的方向(图1中的右方向)对滑阀3施力。

螺线管100设于这样的电磁阀1，用于沿轴线方向驱动滑阀3。

螺线管100包括：磁轭10，其呈筒状，由磁性材料形成；线圈11，其设于磁轭10的内侧，并在电流流过该线圈11时产生磁力；定子芯12，其设于线圈11的内侧，并在线圈11的磁力的作用下被励磁；轴16，其贯穿定子芯12，并以能够沿着轴线方向移动的方式设置；以及柱塞17，其固定于轴16的外周。

磁轭10形成为有底圆筒状，并抵接固定于壳体2的开口侧的端面。

线圈11利用树脂材料11A模制，并设于磁轭10的内侧。经由端子(未图示)供给的电流流过线圈11，从而使线圈11产生磁力。

定子芯12为设于线圈11的内侧的圆筒状构件。定子芯12包括设于磁轭10的开口部10A的内侧的第一定子芯13、与第一定子芯13隔开间隙地串行配置的第二定子芯14以及用于将第一定子芯13的外周和第二定子芯14的外周连结起来的连结构件15。第一定子芯13以及第二定子芯14由磁性材料形成，连结构件15由非磁性材料形成。

在第一定子芯13形成有供轴16贯穿的通孔13A，在第二定子芯14形成有供轴16贯穿的通孔14A。另外，在第一定子芯13以及第二定子芯14这两者的内侧形成有用于容纳柱塞17的柱塞室19。柱塞室19以比通孔13A、14A的直径大的直径形成。柱塞室19与第一定子芯13的通孔13A之间的台阶面成为供柱塞17在线圈11的磁力的作用下吸附于定子芯12的作为吸附部的吸附面19A。换言之，柱塞室19的靠第一定子芯13侧的端部处的端面成为吸附面19A。

利用设于第一定子芯13的通孔13A的作为轴承的第一轴承20和设于第二定子芯14的通孔14A的第二轴承30以轴16沿着轴线方向滑动自由的方式支承轴16。轴16贯穿第一定子芯13以及第二定子芯14。轴16的顶端与滑阀3的顶端部7相接触。由此，滑阀3随着轴16的移动而移动。

柱塞17由磁性材料形成。柱塞17容纳在形成于第一定子芯13以及第二定子芯14这两者的内侧的柱塞室19。柱塞17以相对于轴16不会发生偏移的方式利用铆接等方法固定于轴16。在线圈11的磁力的作用下，对柱塞17作用朝向作为柱塞室19的一端部的吸附面19A的方向的吸附力，从而柱塞17在柱塞室19内移动。

接着，说明电磁阀1的动作。

在电流未流过线圈11的非通电状态下，对柱塞17未作用吸附力，在螺旋弹簧9的作用力的作用下向打开流入通路2A的方向(图1中的右方向)对滑阀3施力。因此，如图1所示，流入通路2A和流出通路2B经由流体室8相连通，而容许工作油通过。

在电流流过线圈11而产生磁力时，柱塞17被励磁，对柱塞17作用朝向第一定子芯13的吸附面19A的方向(图1中的左方向)的吸附力。在这样的吸附力的作用下，柱塞17朝向吸附面19A移动。

在经由轴16而进行作用的吸附力的作用下，对滑阀3作用朝向压缩螺旋弹簧9的方向的力。因此，滑阀3移动到吸附力与螺旋弹簧9的作用力相平衡的位置。通过线圈11的电流的大小越大，则柱塞17与第一定子芯13之间的吸附力越大。因此，通过线圈11的电流值越大，则滑阀3抵抗螺旋弹簧9的作用力向压缩螺旋弹簧9的方向移动的距离越大。

当增大通过线圈11的电流值从而使滑阀3抵抗螺旋弹簧9的作用力而移动时，流入通路2A逐渐被第二台肩部5关闭。由此，流入通路2A相对于流体室8的开口面积减少。因此，通过流入通路2A向流体室8导入的工作油的流量减少。

当进一步增大通过线圈11的电流值从而使柱塞17朝向第一定子芯13的行程量增大时，流入通路2A被第二台肩部5完全关闭。因而，流入通路2A与流出通路2B之间的连通被切断。

这样，电磁阀1通过控制通过线圈11的电流值而使滑阀3沿轴线方向移动，从而调整自流入通路2A向流出通路2B导入的工作油的流量。

接着，详细说明第一轴承20以及设于第一轴承20的过滤器18的结构。

螺线管100还包括过滤器18，该过滤器18设于定子芯12的第一定子芯13的内侧。

过滤器18容许工作油通过并且限制金属粉末等污垢通过。过滤器18由磁性材料形成，设于第一轴承20，该第一轴承20作为轴承而设于第一定子芯13的通孔13A。

第一轴承20由非磁性材料形成。具体而言，由非磁性树脂材料形成。

如图2所示，第一轴承20具有圆筒状的圆筒部21和自圆筒部21的一端向径向外侧呈环状突出而形成的凸缘部22。

圆筒部21压入于第一定子芯13的通孔13A。由此，第一轴承20相对于第一定子芯13固定。

凸缘部22以一端面与吸附面19A相抵接的方式容纳于柱塞室19内。也就是说，凸缘部22设于第一定子芯13的吸附面19A与柱塞17之间。通过这样地设置凸缘部22，能够防止第一定子芯13的吸附面19A与柱塞17抵接。

在第一轴承20形成有沿着轴线方向贯通圆筒部21和凸缘部22的两个吸入通路23。第一定子芯13的通孔13A和柱塞室19经由吸入通路23相连通。吸入通路23并不限定于两个，可以是任意的数量。

过滤器18形成为圆环状，以覆盖吸入通路23的方式设于第一轴承20的凸缘部22。过滤器18利用嵌入成形与第一轴承20一体成形。更具体而言，如图1所示，第一轴承20和过滤器18以使过滤器18在将第一轴承20固定于第一定子芯13的状态下位于轴线方向上的设置线圈11的范围内的方式一体成形。另外，过滤器18还可以设于第一轴承20的圆筒部21。另外，过滤器18只要以覆盖吸入通路23的方式设置，就可以是任意的形状。

这样，过滤器18设为：从柱塞17侧观察位于靠吸附面19A侧(图1中的左侧)的位置，且位于轴线方向上的设置线圈11的范围内。

通过以上这样地形成第一轴承20，在对线圈11通电时，在轴线方向上的设置线圈11的范围内作用有线圈11的磁力。因此，从柱塞17观察位于靠吸附面19A侧的位置且是位于轴线方向上的设置线圈11的范围内的由金属粉末形成的污垢在磁力的作用下被朝向柱塞室19吸引。

被朝向柱塞室19吸引的污垢经由第一轴承20的吸入通路23附着于过滤器18。这样，利用线圈11的磁力，能够积极地使污垢附着于过滤器18从而去除污垢。

另外，过滤器18由磁性材料形成，因此，在对线圈11通电时，过滤器18自身被励磁。因此，附着于过滤器18的污垢不会再次在工作油中漂浮，而能够将附着的污垢一直留在过滤器18。

过滤器18优选设于更靠近吸附面19A的位置。过滤器18越是设于靠近吸附面19A的位置，则越能够在更大的磁力的作用下吸引污垢而使污垢以附着于过滤器18的状态留在过滤器18。由此，通过在柱塞17在磁力的作用下所吸附的吸附面19A附近设置过滤器18，而使更大的磁力作用于污垢，因此，能够提高污垢所受到的朝向过滤器18的吸附力。

另外，第一轴承20的吸入通路23沿着轴线方向形成。第一轴承20设于线圈11的内侧，因此，通过第一轴承20的磁力线沿着第一轴承20的轴线成为与第一轴承20的轴线大致平行。由此，吸入通路23与磁力线大致平行，因此，能够利用磁力高效地吸引污垢。

在此，存在如下情况：在对线圈通电且柱塞相对于第一定子芯行进并靠近到即将与第一定子芯相抵接的位置时，如图3所示，柱塞与第一定子芯之间的吸附力急剧增大。在这样的区域R中，即使增加向线圈通入的电流值而使柱塞的行程略微增加，吸附力也会急剧增大，因此，难以控制向线圈通入的电流值。因而，通常，为了防止柱塞向第一定子芯靠近到吸附力急剧增大的区域R，在吸附面与柱塞之间设有由非磁性材料形成的间隔件。

相对于此，在螺线管100中，在柱塞17与第一定子芯13之间设有由非磁性材料形成的第一轴承20的凸缘部22。因此，利用凸缘部22能够防止柱塞17与第一定子芯13的吸附面19A相抵接，而使柱塞17不会靠近到吸附力急剧增大的区域R。换言之，第一轴承20的凸缘部22形成为在吸附力急剧增大之前使柱塞17与第一轴承20的凸缘部22相抵接这样的厚度。

这样，螺线管100包括具有凸缘部22的第一轴承20，从而能够防止因柱塞17靠近到与第一定子芯13相抵接的位置附近而难以控制向线圈11通入的电流值。也就是说，第一轴承20作为用于支承轴16的轴承发挥功能，并且，还作为用于防止第一定子芯13与柱塞17抵接的间隔件发挥功能。因而，在螺线管100中，不需要单独设置间隔件，而能够削减部件个数。

根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。

采用螺线管100，通过向线圈11通电，能够使从柱塞17观察位于靠吸附面19A侧的位置且是位于轴线方向上的设置线圈11的范围内的由金属粉末形成的污垢在磁力的作用下被朝向柱塞室19吸引。由于在从柱塞17观察靠吸附面19A侧的位置且是轴线方向上的设置线圈11的范围内设有过滤器18，因此，在磁力的作用下被吸引的污垢附着于过滤器18。因而，利用线圈11的磁力能够使污垢积极地附着于过滤器18从而去除污垢，因此，能够防止污垢侵入到柱塞室19内，而能够降低螺线管100的动作不良。

另外，由于在第一定子芯13的吸附面19A与柱塞17之间设有第一轴承20的凸缘部22，因此，能够防止柱塞17向第一定子芯13的吸附面19A靠近到吸附力急剧增大的区域。这样，第一轴承20还作为用于防止第一定子芯13与柱塞17抵接的间隔件发挥功能，因此，不需要单独设置间隔件，而能够削减部件个数。

另外，过滤器18利用嵌入成形与由非磁性的树脂材料形成的第一轴承20一体成形。因此，能够以低成本形成具有过滤器18的第一轴承20。

另外，过滤器18由磁性材料形成，从而过滤器18在线圈11的磁力的作用下被励磁，因此，能够更可靠地将污垢以附着于过滤器18的状态留在过滤器18。

另外，由于吸入通路23沿着第一轴承20的轴线形成且与线圈11的磁力线成为大致平行，因此，能够利用磁力高效地吸引污垢。

在上述实施方式中，螺线管100应用于用于控制工作油的流量的电磁阀1。螺线管100并不限定于此，还可以应用于其他的用途。

另外，在上述实施方式中，过滤器18与第一轴承20一体成形。代替于此，还可以单独地在第一轴承20设置过滤器18。另外，过滤器18也可以不设于第一轴承20，例如，还可以设置独立于第一轴承20的外壳并在该外壳内设置过滤器18。这样，只要过滤器18设于从柱塞17观察靠吸附面19A侧的位置且是设于轴线方向上的设置线圈11的范围内即可。

另外，在上述实施方式中，过滤器18由磁性材料形成。为了将污垢以附着于过滤器18的状态留在过滤器18，过滤器18优选为磁性材料，但也可以设置非磁性材料的过滤器18。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

本申请基于2014年9月4日向日本国特许厅申请的日本特愿2014-180514主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (6)

1.一种螺线管，其中，

该螺线管包括：

线圈，在电流流过该线圈时该线圈产生磁力；

定子芯，其设于上述线圈的内侧，在上述线圈的磁力的作用下被励磁；

柱塞，其容纳在形成于上述定子芯的内侧的柱塞室，在上述线圈的磁力的作用下朝向上述柱塞室内的吸附部移动；

轴，其以能够与上述柱塞一起沿着轴线方向移动的方式设置；以及

过滤器，其设于上述定子芯的内侧，

上述过滤器设于从上述柱塞观察靠上述吸附部侧的位置、且是设于轴线方向上的设置上述线圈的范围内。

2.根据权利要求1所述的螺线管，其中，

该螺线管还包括轴承，该轴承设于上述定子芯的内侧，以上述轴沿着轴线方向滑动自由的方式支承上述轴，并具有沿着轴线方向贯通形成的吸入通路，

上述过滤器设于上述吸入通路。

3.根据权利要求2所述的螺线管，其中，

上述定子芯具有供上述轴贯穿的通孔，

上述柱塞室以比上述通孔的直径大的直径形成，

上述吸附部为在上述柱塞室与上述通孔之间产生的台阶面，

上述轴承由非磁性材料形成，其具有圆筒状的圆筒部和自上述圆筒部的一端沿径向呈环状突出而形成的凸缘部，

上述圆筒部设于上述通孔内，上述凸缘部以与上述吸附部相抵接的方式设于上述柱塞室内。

4.根据权利要求3所述的螺线管，其中，

上述过滤器与上述轴承一体成形。

5.根据权利要求1所述的螺线管，其中，

上述过滤器由磁性材料形成。

6.一种电磁阀，其中，

该电磁阀包括：

权利要求1所述的螺线管；

壳体；

阀芯，其以在上述壳体内移动自由的方式设于上述壳体内；以及

施力构件，其设于上述壳体内，对上述阀芯施力以抵抗上述螺线管的上述柱塞的移动。