CN111043320A - 电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够缓和开阀时或者闭阀时的碰撞声并消除水锤的电磁阀。该电磁阀具有:阀主体(5),该阀主体具有流路、阀口(3)、阀室(5a);阀芯(8),该阀芯对阀口(3)进行开闭;阀保持架(9),该阀保持架对阀芯(8)进行支承;及驱动机构,该驱动机构具备对阀保持架(9)进行驱动的励磁线圈(6)及弹簧。驱动机构经由密封部件(12)而相对于阀主体(5)固定。驱动机构具备阀保持架(9)和对阀保持架的开阀或者闭阀位置进行限制的抵接部(11d)。密封部件(12)的一部分配设于抵接部的表面,在位置限制时,阀保持架(9)经由密封部件(12)而与抵接部(11d)抵接。

Description

电磁阀
技术领域
本发明涉及一种例如电动汽车用的热泵式制冷制热系统所使用的电磁阀。
背景技术
电磁阀以用于阻断在空调装置、冷却装置的配管内部流动的制冷剂为首,被广泛地用于各种用途。在电磁阀中,通过向线圈通电而使柱塞往复移动,从而对与柱塞连动的阀芯进行开闭。
在这样的电磁阀中,如专利文献1、专利文献2所示,通过柱塞的吸引力而保持开阀或者闭阀状态中的任一方,通过与柱塞的吸引力向相反方向作用的弹簧的回弹力而保持另一方。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-75026号公报
专利文献2:日本特开2013-29178号公报
发明所要解决的课题
然而,在所述那样现有的电磁阀中,伴随柱塞的移动而会产生部件间的碰撞声。这样的碰撞声对于电磁阀的使用环境并不优选,因此希望消除该碰撞声。
另外,在电磁阀中,在其开闭时会产生被称为水锤的碰撞声,消除这样的噪声也是应该解决的课题之一。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的现有技术的问题点而提出的,其目的在于提供一种能够实现开阀时或者闭阀时的碰撞声的缓和及水锤的消除的电磁阀。
用于解决课题的手段
为了达成上述的目的,本发明所涉及的电磁阀具有如下的结构。
(1)阀主体,该阀主体具有阀室,在该阀室设置有将入口流路与出口流路连通起来的阀口;阀芯,该阀芯对所述阀口进行开闭;阀保持架,该阀保持架对所述阀芯进行支承。
(2)驱动机构,该驱动机构固定于所述阀主体,且具备励磁线圈和弹簧,该励磁线圈用于在轴线方向上驱动所述阀保持架,该弹簧用于对所述阀保持架向与所述励磁线圈的驱动方向相反的一侧施力。
(3)密封部件,该密封部件将所述驱动机构与所述阀主体的固定部分密封。
(4)流量限制部件,该流量限制部件设置于所述阀保持架的外周,并减缓所述轴线方向上的所述阀轴保持架的动作。
(5)所述阀保持架具备凸部,该凸部具有止动面和固定面,该止动面与所述密封部件的所述阀主体侧抵接而对开阀方向上的移动进行限制,该固定面在轴向上在与所述止动面相反的一侧对所述流量限制部件进行固定。
(6)所述密封部件具有对所述固定部分进行密封的密封部及在开阀位置与所述凸部的所述止动面抵接的吸音部。
在本发明中,可以采用如下的结构。
(1)所述阀保持架具备连结于所述驱动机构的轴部和配置于所述阀室内的支承部,所述阀芯以与所述阀口相对的状态支承于所述支承部,并且在所述支承部的外周设置有所述凸部,
所述驱动机构具备:吸引件,该吸引件固定于所述阀主体的安装口并通过所述励磁线圈而被励磁;及柱塞,该柱塞配置成在所述吸引件的中心轴的延长线上滑动自如,所述柱塞与所述阀保持架的轴部固定,所述密封部由所述吸引件与所述阀主体的固定部分夹持。
(2)具备环状凹部,该环状凹部设置于所述阀主体中的所述吸引件的固定面,且包围所述安装口,所述密封部与所述环状凹部的形状对应地设置,且所述密封部的壁厚大于所述环状凹部的深度,所述密封部以压缩状态嵌入所述环状凹部内。
(3)所述驱动机构通过所述励磁线圈来对所述吸引件进行励磁,从而将所述柱塞及所述阀保持架保持于闭阀位置,在所述励磁线圈对所述吸引件的励磁解除了的情况下,所述柱塞及所述阀保持架通过所述弹簧的回弹力而向开阀位置移动。
(4)所述吸引件具备沿该吸引件的轴向贯通的滑孔,所述阀保持架的所述轴部滑动自如地插入所述滑孔内,所述安装口的直径比所述滑孔的直径大,所述吸引件的所述阀主体侧的端面中的位于所述滑孔的周围的部分向所述安装口的内侧突出,所述吸音部配置于所述突出的部分的所述阀室侧的表面。
(5)所述密封部件的所述吸音部具有开口部,该开口部使开阀或者闭阀时从所述阀室向所述驱动机构侧施加的流体的压力释放。
发明效果
根据本发明,能够以少的部件数量获得密闭性优异且动作音安静的电磁阀。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的流路的切换前的状态的剖视图。
图2是表示第一实施方式中的流路的切换后的状态的剖视图。
图3是第一实施方式中的阀保持架部分的放大剖视图。
图4是表示密封部件的形状的一例的俯视图。
符号说明
1…入口端口
2…出口端口
3…阀口
4…阀芯安装口
5…阀主体
5a…阀室
5b…环状凹部
5c…卡定爪部
6…励磁线圈
6a…线圈架
6b…壳体
6c…卡合部
7…线圈弹簧
8…阀芯
9…阀保持架
9a…轴部
9b…支承部
9c…凸部
10…柱塞
10a…小径部
11…吸引件
11a…被卡定部
11b…台阶部
11c…滑孔
11d…抵接部
11e…台阶部
12…密封部件
12a…吸音部
12b…变形部
12c…开口部
13…流量限制衬垫
13a…垫圈
14…套筒。
具体实施方式
[1.第一实施方式]
[1-1.结构]
以下,参照图1至图3对本发明所涉及的电磁阀的第一实施方式进行说明。该电磁阀在实际的使用时配置于各种方向,但在本说明书中,按照图1所示的方向对各部件的位置关系进行说明。
本实施方式的电磁阀具备阀主体5,该阀主体5具有入口端口1、出口端口2、设置于这两个端口的中间的阀口3及与阀口3相对设置的阀芯安装口4。入口端口1相当于本发明的入口流路,出口端口2相当于本发明的出口流路。在本实施方式中,阀主体5中的阀口3与阀芯安装口4之间的空间成为阀室5a。在阀主体5中的阀芯安装口4部分设置有利用了励磁线圈6的吸引力和线圈弹簧7的回弹力的阀芯8的驱动机构。在励磁线圈6的线圈架6a的筒状部内收容有阀保持架9。在本实施方式中,驱动机构具备励磁线圈6、线圈弹簧7、柱塞10及吸引件11。
在阀主体5中的吸引件11的固定位置的周围设置有与阀主体5一体设置的卡定爪部5c,在吸引件11的外周设置有被卡定部11a。卡定爪部5c通过铆接加工而与被卡定部11a卡合,从而将阀主体5与吸引件11固定。
励磁线圈6具备在中心具有筒状部的线圈架6a和固定于线圈架6a的外周部的壳体6b。吸引件11及柱塞10以收容于套筒14的状态配置在线圈架6a的筒状部内。在壳体6b的内周部设置有卡合部6c,该卡合部6c与在吸引件11的外周设置的台阶部11b卡合。在台阶部11b与卡合部6c卡合的状态下,壳体6b相对于阀主体5螺纹固定。
吸引件11在阀主体5固定成将阀芯安装口4封锁。在吸引件11中沿着吸引件11的中心轴贯通有滑孔11c,滑孔11c的直径小于阀芯安装口4的直径。在滑孔11c内插入阀保持架9。阀保持架9具备与吸引件11的中心轴同轴的轴部9a和设置于轴部9a的顶端且配置于阀室5a的内部的支承部9b。支承部9b在阀芯8与阀口3相对的状态下对阀芯8进行支承。在阀保持架9的突出到阀室5a内的部分设置有凸部9c,该凸部9c从阀保持架9的外周面突出,并且在阀芯8与阀口3处于开放状态时与密封部件12抵接。
在滑孔11c的阀室5a侧的开口部的周围设置有向阀芯安装口4的内周方向突出的抵接部11d。在抵接部11d与阀主体5之间夹持有密封部件12。该密封部件12兼用作吸引件11与阀主体5的固定部分的气密密封件和本发明中的吸收碰撞声的吸音件。即,密封部件12具备吸音部12a和变形部12b,吸音部12a配置于抵接部11d的阀室5a侧的表面,变形部12b与环状凹部5b的形状对应地设置于吸音部12a的外周部,变形部12b的壁厚大于环状凹部5b的深度。在阀主体5中的吸引件11的固定面设置有将阀芯安装口4包围的环状凹部5b,密封部件12的变形部12b以压缩状态嵌入该环状凹部5b内。
在设置于阀保持架9的凸部9c中的与密封部件12抵接的抵接部位的相反侧固定有流量限制衬垫13。该流量限制衬垫相当于本发明的流量限制部件。流量限制衬垫13是嵌入于阀保持架9的支承部9b的外周的环状或者圆筒状的部件,并通过垫圈13a而固定于支承部9b,垫圈13a是压入到支承部9b的外周的固定部件。流量限制衬垫13的外周部分在阀保持架9的移动时与阀室5a的内周面可滑动地接触。
在吸引件11的与阀主体5相反一侧设置有柱塞10,柱塞10在与吸引件11的中心轴同轴且相对于吸引件11接触/分离的方向上滑动。柱塞10是在中心部具有沿轴向延伸的空隙部的筒状的部件,柱塞10的空隙部的吸引件11侧的部分成为小径部10a,并在该小径部10a插入轴部9a的端部。轴部9a的端部在空隙部内通过铆接加工而扩开,其扩开部分与小径部10a卡合,从而阀保持架9与柱塞10固定为一体。
设置于吸引件11的滑孔11c的柱塞10侧的开口部具有比阀保持架9的轴部9a的外径大的内径,在轴部9a的外周面与滑孔11c的内周面之间的空间,以压缩状态设置有线圈弹簧7。线圈弹簧7的一端与柱塞10的吸引件11侧的端面抵接,另一端与设置于滑孔11c的内周的台阶部11e抵接。由此,线圈弹簧7对吸引件11和柱塞10向分开方向施力。
在吸引件11和柱塞10的外周设置有收容两者的套筒14。套筒14为如下形状:柱塞10侧的端部被封闭而吸引件11侧的端部开口。套筒14的堵塞的端部设置于在阀芯8的开放时状态,即,线圈弹簧7伸长而阀保持架9的凸部9c与吸引件11的抵接部11d抵接的状态下,不与柱塞10抵接的位置。套筒14的吸引件11侧的开口的端部嵌入于吸引件11的外周并通过焊接等接合、固定。
[1-2.作用]
具有如以上那样的结构的电磁阀在图1所示的闭阀状态下,通过向励磁线圈6通电而对吸引件11进行励磁。当柱塞10被向励磁了的吸引件11吸引而向图中下方移动时,与柱塞10固定为一体的阀保持架9的轴部9a在滑孔11c内移动。设置于阀保持架9的下端的支承部9b在阀室5a内向图中下方移动,从而设置于支承部9b的阀芯8与阀口3紧密贴合,将阀封闭。其结果是,从第一端口连接到第二端口的流路被封闭,成为闭阀状态。
在图2所示的开阀状态下,当停止对励磁线圈6的通电时,基于吸引件11的对柱塞10的吸引力消失,因此柱塞10通过以压缩状态设置于柱塞10与吸引件11之间的线圈弹簧7的回弹力而向远离吸引件11的方向(图中上方)移动。伴随柱塞10的移动,固定于柱塞10的阀保持架9也移动,并且通过其凸部9c与抵接部11d上的密封部件12抵接而停止。其结果是,在设置于支承部9b的阀芯8与阀口3之间产生间隙,成为开阀状态而流路从第一端口朝向第二端口连通。
在该开阀动作时,阀保持架9通过凸部9c与抵接部11d上的密封部件12抵接而被定位。此时,即使阀保持架9通过线圈弹簧7的回弹力而急速地移动并以强的力与抵接部11d抵接,由于密封部件12缓和该碰撞,因此也不产生碰撞声。同时,由于在阀保持架9的外周设置有流量限制衬垫13,因此能够减缓开阀时及闭阀时的阀保持架9的动作而抑制水锤音的产生。即,在开阀动作时或者闭阀动作时,经由流量限制衬垫13与阀室5a的内周面之间的间隙使吸引件11侧与阀口侧之间的流体移动,从而能够减缓阀芯的动作而能够抑制所谓的水锤现象的产生。
[1-3.效果]
本实施方式的电磁阀能够实现以下的效果。
(1)密封部件12发挥将阀主体5与吸引件11的接合部分密闭的功能和缓和开阀时的在阀保持架9与吸引件11抵接时产生的碰撞声的功能这两种功能,能够以少的部件数量提供密闭性优异且动作音安静的电磁阀。
(2)密封部件12中在平板状的吸音部12a的周围设置有环状的变形部12b,将该变形部12b以压缩状态嵌入在吸引件11的固定面设置的环状凹部5b内,因此具有与一直以来使用的O型圈同样优异的密封性,并且通过嵌入环状凹部5b而能够准确地定位吸音部12a。
(3)在阀保持架9的阀室5a内配置的凸部9c作为开阀时的阀保持架9的定位部件而发挥功能,并且,通过在该凸部9c的阀口3侧固定流量限制衬垫13,从而不需要在阀保持架9另外设置流量限制衬垫13用的固定部件,能够简化阀保持架9的结构。
[2.其他实施方式]
如上那样对本发明的实施方式进行了说明,但在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。例如,能够根据实施的电磁阀的用途而适时选择在本说明书所记载的实施方式中采用的各部分的结构而进行组合。并且,本实施方式、其变形包含于发明的范围、主旨中,并包含于请求保护的范围所记载的发明和与其等同的范围内。以下为其一例。
(1)作为密封部件12,取代使用在中央具有供阀保持架9的轴部9a插入的圆形孔的部件而也可以如图4所示,在圆形孔的缘部设置切口部等的释放压力的开口部12c,从而使得在阀的开放时阀室5a内的制冷剂等流体能够通过密封部件12而向滑孔11c侧移动。
(2)图示的实施方式采用将吸引件11直接固定于阀主体5的结构来作为阀保持架9的驱动机构,但对于吸引件11、柱塞10的位置,以及对它们进行驱动的励磁线圈6、线圈弹簧7的位置,能够适当变更。总而言之,只要是驱动机构具备阀保持架9和对其开阀或者闭阀位置进行限制的抵接部11d的情况及驱动机构经由密封部件12而相对于阀主体5固定的结构,则能够对各种电磁阀应用本发明。

Claims (6)

1.一种电磁阀,其特征在于,具备:
阀主体,该阀主体具有阀室,在该阀室设置有将入口流路与出口流路连通起来的阀口;
阀芯,该阀芯对所述阀口进行开闭;
阀保持架,该阀保持架对所述阀芯进行支承;
驱动机构,该驱动机构固定于所述阀主体,且具备励磁线圈和弹簧,该励磁线圈用于在轴线方向上驱动所述阀保持架,该弹簧用于对所述阀保持架向与所述励磁线圈的驱动方向相反的一侧施力;
密封部件,该密封部件将所述驱动机构与所述阀主体的固定部分密封;及
流量限制部件,该流量限制部件设置于所述阀保持架的外周,并减缓所述轴线方向上的所述阀轴保持架的动作,
所述阀保持架具备凸部,该凸部具有止动面和固定面,该止动面与所述密封部件的所述阀主体侧抵接而对开阀方向上的移动进行限制,该固定面在轴向上在与所述止动面相反的一侧对所述流量限制部件进行固定,
所述密封部件具有对所述固定部分进行密封的密封部及在开阀位置与所述凸部的所述止动面抵接的吸音部。
2.根据权利要求1所述的电磁阀,其特征在于,
所述阀保持架具备连结于所述驱动机构的轴部和配置于所述阀室内的支承部,
所述阀芯以与所述阀口相对的状态支承于所述支承部,并且在所述支承部的外周设置有所述凸部,
所述驱动机构具备:
吸引件,该吸引件固定于所述阀主体的安装口并通过所述励磁线圈而被励磁;及
柱塞,该柱塞配置成在所述吸引件的中心轴的延长线上滑动自如,
所述柱塞与所述阀保持架的轴部固定,
所述密封部由所述吸引件与所述阀主体的固定部分夹持。
3.根据权利要求2所述的电磁阀,其特征在于,
具备环状凹部,该环状凹部设置于所述阀主体中的所述吸引件的固定面,且包围所述安装口,
所述密封部与所述环状凹部的形状对应地设置,且所述密封部的壁厚大于所述环状凹部的深度,
所述密封部以压缩状态嵌入所述环状凹部内。
4.根据权利要求2所述的电磁阀,其特征在于,
所述驱动机构通过所述励磁线圈来对所述吸引件进行励磁,从而将所述柱塞及所述阀保持架保持于闭阀位置,
在所述励磁线圈对所述吸引件的励磁解除了的情况下,所述柱塞及所述阀保持架通过所述弹簧的回弹力而向开阀位置移动。
5.根据权利要求2或4所述的电磁阀,其特征在于,
所述吸引件具备沿该吸引件的轴向贯通的滑孔,
所述阀保持架的所述轴部滑动自如地插入所述滑孔内,
所述安装口的直径比所述滑孔的直径大,所述吸引件的所述阀主体侧的端面中的位于所述滑孔的周围的部分向所述安装口的内侧突出,
所述吸音部配置于所述突出的部分的所述阀室侧的表面。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电磁阀,其特征在于,
所述密封部件的所述吸音部具有开口部,该开口部使开阀或者闭阀时从所述阀室向所述驱动机构侧施加的流体的压力释放。
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