CN110785598B - 先导式电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种先导式电磁阀,其能够将柱塞的冲程设为必要的最低限度,能够实现电磁阀的小型化和节能。一种先导式电磁阀(1),其具备膜片部、初级侧部、次级侧部、主阀(60)、背压室(31)、初级侧副流路、次级侧副流路、副阀(45)以及副阀驱动部,次级侧副流路(113)未形成在主阀(60)上,而是以绕过主阀(60)的方式形成于主阀(60)的周围。
Description
技术领域
本发明涉及一种先导式电磁阀。
背景技术
目前,已知有一种技术,为了控制液体的流动,在液体的流路中设置有电磁阀,以控制电磁阀的打开/关闭。作为电磁阀,已知有所谓的先导式电磁阀。先导式电磁阀例如具备膜片,在膜片部的上端形成有副流路的端部的开口,该开口由柱塞进行打开/关闭,由此通过膜片进行主流路的打开/关闭(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第5453175号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,在如上所述的现有先导式电磁阀中,需要将柱塞的冲程增大到由膜片部进行的主流路的打开/关闭的冲程以上,因此,需要大的电磁力,所以不能期望电磁阀的小型化和节能。
本发明的目的在于提供一种先导式电磁阀,其能够将柱塞的冲程设为必要的最低限度,能够实现电磁阀的小型化和节能。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的,本发明提供一种先导式电磁阀,具备:膜片部(例如,后面将描述的主阀60、背压室31);初级侧部,所述初级侧部供液体朝向所述膜片部流入(例如,后面将描述的初级侧流路111、初级侧空间103);次级侧部,所述次级侧部供来自所述膜片部的液体流出(例如,后面将描述的次级侧流路112、次级侧空间104);主阀,所述主阀构成所述膜片部,进行初级侧部和次级侧部的切断和连通的切换(例如,后面将描述的主阀60);背压室,所述背压室形成于所述主阀上的相对于所述初级侧部和所述次级侧部连通的一侧的背面侧(例如,后面将描述的背压室31);初级侧副流路,所述初级侧副流路形成于所述主阀中,通过使所述液体从所述初级侧部流通到所述背压室而使所述背压室内的压力上升(例如,后面将描述的小孔615);次级侧副流路,所述次级侧副流路使所述液体从所述背压室流通到所述次级侧部(例如,后面将描述的贯通孔4612、阀盖连通孔305、间隙113及阀座径向贯通流路1061);副阀,所述副阀进行所述背压室和所述次级侧副流路的切断和连通的切换(例如,后面将描述的柱塞45);副阀驱动部,所述副阀驱动部驱动所述副阀以通过所述副阀进行所述切换(例如,后面将描述的铁芯42、线圈43、磁体44),所述次级侧副流路以绕过所述主阀的方式形成。
另外,优选的是,具备收容所述主阀的主体部(例如,后面将描述的阀座10、阀盖30),所述主体部构成为,在所述主体部的外表面和固定所述主体部的被固定部件之间形成有所述次级侧副流路。另外,优选的是,所述先导式电磁阀能固定地形成于所述被固定部件上,所述被固定部件具备流入所述初级侧部的流路(例如,后面将描述的管部件初级侧流路908)和从所述次级侧部排出的流路(例如,后面将描述的管部件次级侧流路909)。另外,在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座(例如,后面将描述的座部4611),比所述阀座更靠所述次级侧副流路的下游侧的部分具有直径逐渐扩大的扩径部(例如,后面将描述的扩径部4613)。
另外,优选的是,在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,形成所述次级侧副流路的上游侧的端部的开口并且供所述副阀抵接的所述阀座的开口周缘部具有直径从所述次级侧副流路的上游侧朝向下游侧缩小的缩径部(例如,后面将描述的缩径部4616)。另外,优选的是,在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,比所述阀座更靠所述次级侧副流路的下游侧的部分具有直径扩大的扩径部,在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,形成所述次级侧副流路的上游侧的端部的开口并且供所述副阀抵接的所述阀座的开口周缘部具有直径从所述次级侧副流路的上游侧朝向下游侧缩小的缩径部,被所述扩径部扩大的大径部的直径大于所述次级侧副流路中的所述缩径部的上游端的直径。另外,优选的是,所述主阀和所述副阀配置在同轴上。
另外,优选的是,具备:主体部,所述主体部收容所述主阀,阀座,所述阀座供所述副阀抵接,所述主体部具有在所述主体部的径向上贯通的连通孔,所述副阀驱动部具备具有使所述副阀驱动的线圈的线圈部,所述线圈部具有所述阀座。
另外,优选的是,所述主阀具备膜片和膜片板,所述膜片与主阀座部抵接而切断所述初级侧部和所述次级侧部,所述膜片板固定于所述膜片上且连通所述初级侧部和所述背压室,所述次级侧副流路向所述次级侧部的开口在所述次级侧部的所述液体的流路中位于比所述膜片板的下游侧的端部更靠上游侧。
发明效果
根据本发明,可以提供一种先导式电磁阀,其能够将柱塞的冲程设为必要的最低限度,能够实现电磁阀的小型化和节能。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的立体图。
图2是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1被安装于管部件9上的状态的剖视图。
图3是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的剖视图。
图4是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的分解立体图。
图5是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,水从初级侧流路111流入初级侧空间103的样子的说明图。
图6是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,流入背压室31的水流入第二副流路的样子的说明图。
图7是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,水在第二副流路中流通的样子的说明图。
图8是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,水从第二副流路向次级侧空间104流通的样子的说明图。
图9是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的座部4611的放大剖视图。
图10是表示成型本发明一实施方式的先导式电磁阀1的座部4611的模具的一部分的放大剖视图。
具体实施方式
下面参照图1~图4对本发明的先导式电磁阀1的最佳的一实施方式即第一实施方式进行说明。图1是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的立体图。图2是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1被安装于管部件9上的状态的剖视图。图3是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的剖视图。图4是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的分解立体图。
如图1所示,本实施方式的先导式电磁阀1具备阀座10、阀盖30以及线圈部40,它们从下往上按该顺序被连接而形成筒式的构成。即,如图2所示,先导式电磁阀1将阀座10及阀盖30插入管部件9的开口部901中,用于固定在管部件9上。关于先导式电磁阀1向管部件9固定的细节,将在后文中描述。
阀座10及阀盖30构成主体部。如图3所示,阀座10具有内侧筒部101和外侧筒部102,该内侧筒部101的内部具有中空的圆筒形状,该外侧筒部102设置为包围内侧筒部101的上部。内侧筒部101的外部的空间(内侧筒部101和外侧筒部102之间的空间)构成初级侧空间103,该初级侧空间103与液体朝向后文中描述的主阀60流通的初级侧流路111连通。初级侧流路111、初级侧空间103构成初级侧部。内侧筒部101的内部的空间构成次级侧空间104,该次级侧空间104与供来自后文中描述的主阀60的液体流通的次级侧流路112连通。次级侧流路112、次级侧空间104构成次级侧部。内侧筒部101构成隔壁,该隔壁形成于初级侧空间103和次级侧空间104之间。内侧筒部101的上端部构成为,随着靠近内侧筒部101的上端,内侧筒部101的径向上的厚度逐渐变薄,在其上端构成供膜片63抵接的主阀座部1011。
在阀座10的下部的下端部和阀座10的上部的下端部分别设置有O形圈1051、1052。O形圈1051、1052安装为,相对于内侧筒部101的下部的下端部和外侧筒部102的上部的下端部分别环绕一周。O形圈1051进行初级侧流路111和次级侧流路112之间的止水。O形圈1052进行初级侧流路111和由间隙113等构成的次级侧副流路之间的止水。在初级侧流路111和初级侧空间103之间,设置有滤网1053。如图3所示,滤网1053向上方弯曲,相对于连接部106定位并配置于规定位置。另外,内侧筒部101的上部和外侧筒部102通过连接部106连接。内侧筒部101的内部空间和外侧筒部102的外部空间通过阀座径向贯通流路1061(参照图8)连通,该阀座径向贯通流路1061贯通连接部106的内部并且贯通内侧筒部101及外侧筒部102。在内侧筒部101的直径位置上设置在一对连接部106,因此,在内侧筒部101的直径位置上还形成有一对阀座径向贯通流路1061。在阀座10的上端部,向上方突出且中央形成有贯通孔的一对钩卡止部107(参照图1)设置于阀座10的直径位置。另外,如图3等所示,在阀座10的上端面设置有主阀60。
主阀60具备膜片板61和膜片63。膜片板61由树脂材料成型构成,具有:直径向上扩大的膜片板下部611、直径大于膜片板下部611的上端的膜片板上部612以及连接膜片板上部612和膜片板下部611的中间变细的膜片板中间部613。在从膜片板下部611到膜片板中间部613的部分,在它们的轴心位置形成有圆柱形状的孔614。孔614从膜片板下部611的中央向上方延伸至膜片板中间部613的部分。
在膜片板上部612形成有构成初级侧副流路的小孔615。小孔615形成为向上下方向贯通膜片板上部612,且连通初级侧空间103和后文中描述的背压室31。水通过小孔615从初级侧空间103流入背压室31,从而使背压室31内的压力上升。
另外,在膜片板上部612的上端面形成有弹簧卡合凹部6121。弹簧64的下端部抵接卡合于弹簧卡合凹部6121。弹簧64的上端部与形成背压室31的顶棚的阀盖30的下端面抵接。弹簧64由压缩弹簧构成,向下方按压主阀60,使膜片63与内侧筒部101的上端部的主阀座部1011抵接。在弹簧64的上端部,弹簧64的前端的部分沿水平方向延伸,进而向下方直线延伸,构成清洁销641。清洁销641贯通小孔615,防止在小孔615内发生堵塞。在小孔615的内周面和清洁销641的外周面之间,形成有水能够流通的间隙,该间隙构成初级侧副流路。
膜片63由橡胶材料形成并且具有圆形状。膜片63的周缘部被阀座10的上端部的周缘部和阀盖30的下端部的周缘部夹在中间,从而相对于它们被固定,由此,主阀60被由阀座10及阀盖30构成的主体部收容。如图3等所示,膜片63的靠近中心的部分具有向下凹陷的圆形状,在膜片63的中心形成有贯通孔631。在膜片板61的膜片板中间部613穿过贯通孔631。这样,膜片板61被向下凹陷的膜片63的圆形状的部分支承。
通过该构成,膜片板61由膜片63支承为能向上下方向移动。膜片板61与支承膜片板61的膜片63部分一起向下方移动,并与内侧筒部101的上端部的主阀座部1011抵接,由此,膜片板下部611进入内侧筒部101的内部空间即次级侧空间104,切断初级侧空间103和次级侧空间104。膜片板61与支承膜片板61的膜片63的部分一起向上方移动,从内侧筒部101的主阀座部1011分离,由此,连通初级侧空间103和次级侧空间104。
在膜片板61的上表面和阀盖30的下表面之间,形成有背压室31。背压室31形成于主阀60的膜片板61上相对于设置有膜片板下部611的一侧的背面侧,即,连通初级侧空间103和次级侧空间104的膜片板上部612一侧(膜片板上部612的上侧)。背压室31与主阀60一起构成膜片部。在阀盖30的下端部,在阀盖30的直径方向位置设置有一对钩部301。钩部301通过与钩卡止部107的贯通孔卡合而卡止到钩卡止部107。由此,阀盖30被固定在阀座10上。
在阀盖30的上下方向上的比中央靠上侧,形成有槽302。槽302形成于阀盖30的整个圆周上。在槽302中设置有O形圈32。O形圈32安装成环绕阀盖30一周。O形圈32进行用于使水无法从由间隙113等构成的次级侧副流路泄漏到外部的止水。即,通过O形圈32和O形圈1052,在由间隙113构成的次级侧副流路的上下进行止水。另外,在槽302的稍微上侧,环绕阀盖30的上端部的周缘的整个圆周设置有上端壁部303。
在阀盖30的上表面的中央,形成有向下方凹陷的中央凹部33。在构成背压室31的顶棚的阀盖30的下表面,形成有向上延伸的两条贯通孔304(参照图6)。相对于背压室31的中心在直径位置形成一对贯通孔304,贯通孔304的上端部在中央凹部33的附近向上方开口。另外,在中央凹部33的底部中的侧面,形成有连通中央凹部33和阀盖30的外部的空间的阀盖连通孔305。阀盖连通孔305以阀座10及阀盖30的轴心为中心,沿阀座10及阀盖30的周向,以与阀座径向贯通流路1061成90°的位置关系配置,在阀盖30的直径位置,形成于阀盖30上,使得其在构成主体部的阀座10的径向上贯通阀盖30。阀盖连通孔305使中央凹部33内的水在由阀盖30及阀座10构成的主体部的周围流通,更具体地说,是在该主体部的外周面上和图2所示的管部件9的内周面之间,在遍及阀座10的周向上的整个圆周而形成的间隙113(参照图2)中流通。这样,由于遍及阀座10的周向上的整个圆周形成间隙113,所以能够使间隙113的宽度小于阀盖连通孔305和阀座径向贯通流路1061的路径宽度。其结果是,整个先导式电磁阀1的径向上的尺寸构成得小。
线圈部40具备磁轭41和具有铁芯42、线圈43以及磁体44的副阀驱动部,另外,还具备作为副阀的柱塞45,该柱塞45由副阀驱动部驱动,进行背压室31和后文中描述的次级侧副流路的切断和连通的切换。柱塞45被收纳于具有圆筒形状的筒状部件46的内部,与主阀60配置在同轴上。即,具有柱塞45的轴心和主阀60的轴心一致的位置关系。在此,所谓“同轴上”、“一致的位置关系”不仅意味着是完全“同轴上”、完全“一致的位置关系”,还包括即使稍微偏离“同轴上”、“一致的位置关系”,也大致是“同轴上”、“一致的位置关系”的情况。柱塞45被筒状部件46支承为在筒状部件46的内部能够沿上下方向移动。通过副阀驱动部对柱塞45的驱动,进行副阀对背压室31和由阀盖连通孔305等构成的次级侧副流路的切断和连通的切换。
磁轭41具有上端部被封闭的圆筒形状,且具有与筒状部件46同轴的位置关系。在磁轭41的内部空间,收容有铁芯42、线圈43、磁体44、筒状部件46以及柱塞45,磁轭41固定于筒状部件46上。筒状部件46通过压入固定于阀盖30上。在阀盖30的周向上的、阀盖30、磁轭41的朝向由磁轭41的突出部414和阀盖30的缺口部306决定。在磁轭41的下端部设置有被固定部411。一对被固定部411设置于磁轭41的直径位置,如图1等所示,分别具有板状的、被倒角的形状的三角形状,且分别形成有贯通孔412。如图2所示,通过螺钉413从上侧贯通被固定部411的贯通孔412,并且与设置于管部件9的侧面的固定部903的贯通孔904螺合,被固定部411被固定于固定部903,由此,先导式电磁阀1被固定于管部件9上。即,先导式电磁阀1能固定地形成于具备流入初级侧流路111的流路(初级侧流路111的上游侧的管部件初级侧流路908)和从次级侧流路112流出的流路(次级侧流路112的下游侧的管部件次级侧流路909)的管部件9上。
如图3所示,线圈43卷绕在筒状部件46的外周。铁芯42配置在柱塞45的上侧。在柱塞45的轴心位置设置有由压缩弹簧构成的弹簧48。弹簧48形成于柱塞45的轴心位置并且配置于沿着该轴心延伸的孔内。弹簧48相对于铁芯42对柱塞45向下方施力。另外,在铁芯42的上侧设置有磁体44。
柱塞45通过磁体44的磁力被保持于上侧的位置。另外,通过向线圈43供电而获得的线圈43的磁力,使柱塞45移动到下侧的位置。这时,磁体44对柱塞45的磁力小于弹簧48的作用力,通过弹簧48的作用力,柱塞45被保持于下侧的位置。即,副阀驱动部的驱动方式是仅在由柱塞45构成的副阀切换打开状态和关闭状态时对线圈43通电的闩锁式。通过供应与使柱塞45从上侧的位置向下侧的位置移动时所供应的电力的方向相反的电力,柱塞45从下侧的位置移动到上侧的位置。
如图6所示,筒状部件46的下部具有两个板状部464、465,线圈43配置于比上侧的板状部464更靠上侧。在两个板状部464、465之间配置有下板47。筒状部件46的下端部具有阀座部461,该阀座部与支承线圈43的筒状部件46的上部一体成型并且构成筒状部件46的一部分。阀座部461设置为,在筒状部件46的下端部将筒状部件46的内部空间封闭,阀座部461的外周面和形成中央凹部33的阀盖30的部分之间由两个O形圈462、463密封。O形圈462进行止水,使得从背压室31通过贯通孔304流向柱塞45的水不会泄漏到外部。O形圈463在由小孔615构成的初级侧副流路和由阀盖连通孔305等构成的次级侧副流路之间进行止水。
阀座部461具有作为供柱塞45的下端部452抵接的阀座的座部4611(参照图6)。座部4611的上部具有截头圆锥形状,在其轴心位置形成有上下方向贯通的贯通孔4612。贯通孔4612的上端部的开口的周缘部由从开口的内侧至外侧连续的R形状的曲面构成。即,如图6和图9所示,连接有形成贯通孔4612的座部4611的内周面和座部4611的外周面的座部4611的上端部由从形成贯通孔4612的座部4611的内周面一直连续至座部4611的上表面的R形状的曲面4615构成。由此,在曲面4615部分中,形成直径从由贯通孔4612构成的次级侧副流路的上游侧朝向下游侧缩小的缩径部4616。大径部4614的直径D(参照图3)大于次级侧副流路上的缩径部4616的上游端的直径d。例如,如图10所示,通过使用具有R形状的腔形成面8021的芯子802作为成型座部4611(参照图6)的上表面的模具的可动模具801的一部分,在腔81中成型R形状的曲面4615。
图9是表示本发明一实施方式的先导式电磁阀1的座部4611的放大剖视图。图10是表示成型本发明一实施方式的先导式电磁阀1的座部4611的模具的一部分的放大剖视图。
如图6所示,在贯通孔4612中,从座部4611的上端部至规定位置的部分具有恒定直径,比该部分更靠下侧的部分具有直径以圆锥形状逐渐扩大的扩径部4613。比扩径部4613更靠下侧的部分具有大径部4614,该大径部4614具有与扩径部4613的直径最大的部分相同的直径,且直径恒定。座部4611的下端部配置在高于中央凹部33的底面331的位置。由此,座部4611的贯通孔4612的内部空间和阀盖连通孔305通过座部4611的下端部和中央凹部33的底面331之间的空间彼此连通。
座部4611的贯通孔4612、阀盖连通孔305、固定在管部件9上的阀盖30及阀座10的外表面和管部件9的内周面之间的间隙113以及阀座径向贯通流路1061构成使水从背压室31流通到次级侧空间104的次级侧副流路。因此,阀座部461的座部4611设置于次级侧副流路的上游侧的端部,扩径部4613构成比作为阀座的座部4611的上端部更靠次级侧副流路的下游侧的部分。而且,次级侧副流路未形成在主阀60上,而是以绕过主阀60的方式形成于主阀60的周围。更具体地说,在上下方向上,次级侧副流路的上游端(图9中的直径d所表示的部分)、膜片63的可动部632(参照图8等)以及下游端1062(参照图8)处于重叠位置,作为次级侧副流路所经过的路径的间隙113是不与膜片63的可动部632(参照图8)重叠的部分,绕过膜片63的周围而形成。而且,作为次级侧副流路通向次级侧流路112的开口的次级侧副流路的下游端在次级侧空间104的水的流路中位于比膜片板61的下游侧的端部(图8中的膜片板下部611的下端部6111)更靠上游侧(图8中的上侧)。在此,在上下方向上,如果次级侧副流路的上游端和膜片的可动部处于重叠的位置,则次级侧副流路的下游端也可以不与膜片的可动部重叠。即使在这种情况下,由于膜片的可动部的存在,次级侧副流路的上游端和次级侧副流路的下游端也通过以绕过膜片的方式形成的次级侧副流路彼此连通,而非由直线状的次级侧副流路连通,。
下面,对打开主阀60的动作进行说明。
图5是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,水从初级侧流路111流入初级侧空间103的样子的说明图。图6是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,流入背压室31的水流入第二副流路的样子的说明图。图7是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,水在第二副流路中流通的样子的说明图。图8是表示在本发明一实施方式的先导式电磁阀1中,水从第二副流路向次级侧空间104流通的样子的说明图。
首先,对主阀60打开之前的关闭状态进行说明。在主阀60关闭的状态下,即,主阀60封闭内侧筒部101的主阀座部1011的开口的状态下,柱塞45将阀座部461的座部4611的上端部的开口封闭。这时,从初级侧流路111流入初级侧空间103的水通过小孔615流入背压室31,由此,水被填充到背压室31。因此,主阀60被背压室31的压力及弹簧64的作用力而向下方施力,所以主阀60被推向内侧筒部101的主阀座部1011,维持将开口封闭的状态。
其次,对主阀60从关闭的状态打开的动作进行说明。
向线圈43供电,当柱塞45克服弹簧48的作用力而移动至上侧的位置时,阀座部461的座部4611的上端部的开口被打开。由此,背压室31内的水从座部4611的上端部的开口流入贯通孔4612内,然后从阀盖连通孔305流出到阀盖30的外周面上。进而,水在阀盖30和管部件9的内周面之间及阀座10和管部件9的内周面之间的间隙113中流通,流入阀座径向贯通流路1061,然后流入内侧筒部101的内部空间即次级侧空间104。而且,向次级侧流路112流通。由此,背压室31的压力降低,初级侧空间103的压力高于背压室31的压力及弹簧64的作用力,主阀60向上方移动,主阀60打开,初级侧空间103和次级侧空间104彼此连通,初级侧空间103的水向次级侧空间104流通。
根据上述构成的实施方式的先导式电磁阀1,可以获得如下效果。
本实施方式中的先导式电磁阀1具备:包括主阀60及背压室31的膜片部;供液体朝向膜片部流入的初级侧流路111;供来自膜片部的液体流出的次级侧流路112;构成膜片部且进行初级侧空间103和次级侧空间104的切断和连通的切换的主阀60;形成于主阀60上的相对于初级侧部和次级侧部彼此连通的一侧的背面侧的背压室31;形成于主阀60上,作为通过使水从初级侧空间103向背压室31流通而使背压室31内的压力上升的初级侧副流路的小孔615;使液体从背压室31向次级侧空间104流通的次级侧副流路(贯通孔4612、阀盖连通孔305、间隙113及阀座径向贯通流路1061);作为进行背压室31和次级侧流路112的切断和连通的切换的副阀的柱塞45;驱动柱塞45以便通过柱塞45进行切换的副阀驱动部(铁芯42、线圈43、磁体44)。
次级侧副流路未形成于主阀60上,而是以绕过主阀60的方式形成于主阀60的周围。
根据该构成,通过使次级侧副流路以绕过主阀60的方式形成于主阀60的周围,例如,即使在柱塞45和主阀60被配置在同轴上的构成中,也能够将上下驱动的柱塞45的冲程设为必要的最低限度。由此,能够实现先导式电磁阀1的小型化及节能。
即,将磁路常数设为k,将线圈43的匝数设为n,将供应给线圈43的电流设为I,将柱塞45和铁芯42的接触面积设为St,将柱塞45的冲程设为L时,驱动柱塞45的力F可以用公式
F=k(nI)2St/L2
表示。因此,当柱塞45的冲程L变长时,F与L的平方成反比地减小。但是,在本实施方式中,由于可以将柱塞45的冲程设为必要的最低限度,所以能够实现先导式电磁阀1的小型化及节能。
其结果是,可以将先导式电磁阀1设为筒式,其能够将主体部插入管部件9的开口部901并容易地固定来使用。通过设为筒式,可以将先导式电磁阀1装入各种零件中使用,另外,由于先导式电磁阀1的装拆也容易,所以还能够容易地进行先导式电磁阀1的维护。
另外,先导式电磁阀1具备作为收容主阀60的主体部阀座10及阀盖30。
次级侧副流路在主体部的外表面和作为固定有主体部的被固定部件的管部件9之间形成为间隙113。根据该构成,能够使水在形成于主体部的外表面和固定主体部的管部件9之间的间隙113中,以绕过主阀60的方式流经主阀60的周围。
另外,在次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供作为副阀的柱塞45抵接的座部4611,比座部4611更靠次级侧副流路的下游侧的部分具有直径以圆锥形状逐渐扩大的扩径部4613。根据该构成,可以提高主阀60对于柱塞45的动作的响应性。
即,将主阀60上下移动时的背压室31的容积的变化设为ΔV,将座部4611的贯通孔4612的横截面积设为S,将流量系数设为c,将背压室31的压力和次级侧副流路的压力的差设为P1-P2,则从由柱塞45形成的副阀打开到主阀60打开的时间t可以用下述公式
t=ΔV/Sc√(P1-P2)
表示。在此,通过形成扩径部4613可以增大流量系数即c的值,由此,可以提高主阀60对于柱塞45的动作的响应性。
另外,形成次级侧副流路的上游侧的端部的开口并且作为供作为副阀的柱塞45抵接的阀座的座部4611的开口周缘部具有直径从次级侧副流路的上游侧朝向下游侧缩小的缩径部4616。即,座部4611的开口周缘部由从开口的内侧至外侧连续的R形状的曲面构成。这样,通过设计为连续的R形状的曲面,可以避免主阀60的响应性降低。
另外,扩径部4613的直径D大于次级侧副流路122中的缩径部4616的上游端的直径d。如果直径d过大则柱塞45所关闭的流路也变大,无法使先导式电磁阀1小型化,但通过设为这样的构成,可以实现先导式电磁阀1的小型化。
另外,先导式电磁阀1具备线圈部40和座部4611,该线圈部40具有驱动作为副阀的柱塞45的线圈43,该座部4611作为供柱塞45抵接的阀座。阀盖30具有作为贯通孔的阀盖连通孔305,该阀盖连通孔305沿径向贯通构成主体部的阀座10。线圈部40具有座部4611。像本实施方式那样,次级侧副流路是比较复杂的构成的情况下,如果副阀的座部较长,则背压室31的压力增大,可能会引起背压不良。但是,根据上述构成,即使像本实施方式那样具有阀盖连通孔305在从座部4611向下方贯通的贯通孔4612的下游侧沿径向延伸的构成的情况下,也可以通过不在阀盖30上设置座部而在线圈部40上设置座部4611,将作为副阀的次级侧副流路的贯通孔4612的长度设为最低限度,使背压室31的压力低于次级侧空间104的压力,并且可以防止背压不良。
另外,作为次级侧副流路通向次级侧流路112的开口的次级侧副流路的下游端1062在次级侧空间104的水的流路中位于比膜片板61的下游侧的端部(图8中的膜片板的下部611的下端部6111)更靠上游侧(图8中的上侧)。根据该构成,次级侧副流路(间隙113、阀盖连通孔305、阀座径向贯通流路1061、贯通孔4612)的压力小于次级侧流路112的压力。由此,与次级侧副流路连通的背压室31的压力也会降低,可以增大主阀60的开度,可以提高流量性能。
本发明不限于上述实施方式,在可以实现本发明的目的的范围内的变形、改良等均包括在本发明中。
例如,主阀、副阀、初级侧副流路、次级侧副流路等各部分的构成不限于本实施方式中的主阀60、柱塞45、小孔615、次级侧副流路(贯通孔4612、阀盖连通孔305、间隙113及阀座径向贯通流路1061)等各部的构成。
另外,例如,在本实施方式中,柱塞45和膜片63配置在同轴上,但不限于这种构成。另外,次级侧副流路由座部4611的贯通孔4612、阀盖连通孔305、固定于管部件9上的阀盖30及阀座10的外表面和管部件9的内周面之间的间隙113以及阀座径向贯通流路1061构成,但不限于该构成。例如,次级侧副流路也可以由形成于由阀盖及阀座构成的主体部的外表面的槽构成,代替固定在管部件9上的阀盖30及阀座10的外表面和管部件9的内周面之间的间隙113。另外,例如,次级侧副流路也可以在由阀盖及阀座构成的主体部的内部形成连通阀盖连通孔305和阀座径向贯通流路1061的其他流路,代替固定于管部件9的阀盖30及阀座10的外表面和管部件9的内周面之间的间隙113。
另外,副阀驱动部的驱动方式是闩锁式,但不限于此。例如,副阀驱动部的驱动方式也可以是在线圈43通电期间为一种状态(例如,阀打开的状态),而在线圈43未通电期间为另一种状态(例如,阀关闭的状态)的连续通电式。
另外,液体是水,但不限于水。
另外,扩径部4613以圆锥形状逐渐扩径,但不限于这种构成。例如,扩径部也可以具有向与贯通孔的轴心正交的方向扩展的构成等。
另外,构成线圈部40的筒状部件46的下端部具有一体成型于支承线圈43的筒状部件46的上部而构成筒状部件46的一部分的阀座部461,但不限于这种构成。线圈部只要具有阀座即可。
另外,作为次级侧副流路通向次级侧流路112的开口的次级侧副流路的下游端在次级侧空间104的水的流路中位于比膜片板61的下游侧的端部(图8中的膜片板下部611的下端部6111)更靠上游侧(图8中的上侧),但是,至少主阀60在关闭状态下具有这样的位置关系即可。例如,主阀60在全开状态下,作为次级侧副流路通向次级侧流路112的开口的次级侧副流路的下游端在次级侧空间104的水的流路中也可以位于比膜片板61的下游侧的端部更靠下游侧(图8中的下侧)。
附图标记说明
1先导式电磁阀;9管部件(被固定部件);10阀座(主体部);30阀盖(主体部);31背压室(膜片部);40线圈部;42铁芯(副阀驱动部);43线圈(副阀驱动部);44磁体(副阀驱动部);45柱塞(副阀);46筒状部件(线圈支承部件);60主阀(膜片部);61膜片板;101内侧筒部(隔壁);103初级侧空间;104次级侧空间;111初级侧流路;112次级侧流路(次级侧部);113间隙(次级侧副流路);305阀盖连通孔(次级侧副流路);615小孔(初级侧副流路);908管部件初级侧流路;909管部件次级侧流路;1061阀座径向贯通流路(次级侧副流路);1062下游端(开口);4612贯通孔(次级侧副流路);4611座部(阀座);4613扩径部;6111下端部(下游侧的端部)。
Claims (8)
1.一种先导式电磁阀,具备:
膜片部;
初级侧部,所述初级侧部供液体朝向所述膜片部流入;
次级侧部,所述次级侧部供来自所述膜片部的液体流出;
主阀,所述主阀构成所述膜片部,进行初级侧部和次级侧部的切断和连通的切换;
背压室,所述背压室形成于所述主阀上的相对于所述初级侧部和所述次级侧部连通的一侧的背面侧;
初级侧副流路,所述初级侧副流路形成于所述主阀中,通过使所述液体从所述初级侧部流通到所述背压室而使所述背压室内的压力上升;
次级侧副流路,所述次级侧副流路使所述液体从所述背压室流通到所述次级侧部;
副阀,所述副阀进行所述背压室和所述次级侧副流路的切断和连通的切换;
副阀驱动部,所述副阀驱动部驱动所述副阀以通过所述副阀进行所述切换;
主体部,所述主体部收容所述主阀;
阀座,所述阀座供所述副阀抵接;
所述次级侧副流路以绕过所述主阀的方式形成,
所述主体部具有在所述主体部的径向上贯通的连通孔,
所述副阀驱动部具备具有使所述副阀驱动的线圈的线圈部,
所述线圈部具有所述阀座,
所述次级侧副流路的一部分遍及所述主体部的整个圆周形成。
2.根据权利要求1所述的先导式电磁阀,其中,
具备收容所述主阀的主体部,
所述主体部构成为,在所述主体部的外表面和固定所述主体部的被固定部件之间形成有所述次级侧副流路。
3.根据权利要求2所述的先导式电磁阀,其特征在于,
其能固定地形成于所述被固定部件上,所述被固定部件具备流入所述初级侧部的流路和从所述次级侧部排出的流路。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的先导式电磁阀,其中,
在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,比所述阀座更靠所述次级侧副流路的下游侧的部分具有直径逐渐扩大的扩径部。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的先导式电磁阀,其中,
在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,形成所述次级侧副流路的上游侧的端部的开口并且供所述副阀抵接的所述阀座的开口周缘部具有直径从所述次级侧副流路的上游侧朝向下游侧缩小的缩径部。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的先导式电磁阀,其中,
在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,比所述阀座更靠所述次级侧副流路的下游侧的部分具有直径扩大的扩径部,
在所述次级侧副流路的上游侧的端部,设置有供所述副阀抵接的阀座,形成所述次级侧副流路的上游侧的端部的开口并且供所述副阀抵接的所述阀座的开口周缘部具有直径从所述次级侧副流路的上游侧朝向下游侧缩小的缩径部,
被所述扩径部扩大的大径部的直径大于所述次级侧副流路中的所述缩径部的上游端的直径。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的先导式电磁阀,其中,
所述主阀和所述副阀配置在同轴上。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的先导式电磁阀,其中,
所述主阀具备与主阀座部抵接而切断所述初级侧部和所述次级侧部的膜片和固定于所述膜片上且连通所述初级侧部和所述背压室的膜片板,
所述次级侧副流路向所述次级侧部的开口在所述次级侧部的所述液体的流路中位于比所述膜片板的下游侧的端部更靠上游侧。
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