CN111075941A - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供电磁阀，在通电打开式样和通电关闭式样的任一式样的二通电磁阀、三通电磁阀中，都能通用地构成构件、制造设备。由主体部(1A)和阀座部件(1B)构成阀壳(1)。从一次侧端口(11)向主体部(1A)的阀室(10)导入流体。在阀座部件(1B)的与轴线(X)平行的阀座面(12a)形成阀口(12)。由连结部(3)连结电磁驱动部(2)的柱塞(23)和阀芯(4)。通过柱塞(23)的移动，阀芯(4)在阀座面(12a)上滑动来开闭阀口(12)。阀座部件(1B)的基部(1B1)是相对于基准平面(P)成为面对称的圆柱形状。使阀口(12)在阀座面(12a)的开口部在轴线(X)方向上相对于基准平面(P)偏向。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种由电磁驱动部驱动阀芯来开闭阀口从而控制流体的流动的电磁阀。

背景技术

现今，作为这种电磁阀，例如有日本特开2002-213635号公报(专利文献1)及日本特开2017-129171号公报(专利文献2)所公开的电磁阀。上述现有的电磁阀构成为利用具备吸引件和柱塞的电磁驱动部来驱动阀芯，从而开闭流体流入的一次侧接头与流体流出的二次侧接头之间的阀口。而且，专利文献1的图6所公开的电磁阀是通过对电磁驱动部的通电而成为开阀状态“通电打开式样”的电磁阀。并且，专利文献2的图9所公开的电磁阀是通过对电磁驱动部的通电而成为闭阀状态的“通电关闭式样”的电磁阀。并且，虽然上述是二通电磁阀，但相对于一个入口来切换两个出口的三通电磁阀也是公知、且众所周知的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-213635号公报

专利文献2：日本特开2017-129171号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述现有的二通电磁阀中，如专利文献1的图6以及专利文献2的图9所公开那样，在通电打开式样的电磁阀与通电关闭式样的电磁阀之间其构造很大程度不同，当变更其式样时需要大幅度的构造变更，并且根据各个式样，需要专用构件、专用制造设备，从而有成本变高的问题。并且，在从二通电磁阀向三通电磁阀等变更式样的情况下，也有相同的问题。

本发明的课题在于，在电磁阀中，在通电打开式样和通电关闭式样的任一式样的二通电磁阀、三通电磁阀中，都能够通用地构成构件、制造设备。

用于解决课题的方案

方案1的电磁阀具备形成有收纳阀芯的阀室的阀壳、和使上述阀芯沿轴线方向移动的电磁驱动部，上述电磁阀的特征在于，

上述阀壳由主体部和阀座部件构成，其中，上述主体部形成有上述阀室和与该阀室连通并导入流体的一次侧端口，上述阀座部件组装于该主体部，在上述阀室侧配置有与上述轴线平行的阀座面，并从该阀座面朝上述阀室开口有阀口，并且上述阀壳构成为通过使上述阀芯在上述阀座面上沿上述轴线方向滑动，从而利用该阀芯开闭上述阀口，上述阀座部件的组装于上述主体部的基部是相对于与上述轴线正交的基准平面成为面对称的形状，该基部嵌合于上述主体部的与该基部匹配的阀座嵌合孔，上述阀口在上述阀座面的开口部形成为在上述轴线方向上相对于上述基准平面偏向。

方案2的电磁阀根据方案1所记载的电磁阀，其特征在于，

在因通电而由上述电磁驱动部将柱塞吸引至吸引件侧的位置，上述阀芯使上述阀口成为打开状态。

方案3的电磁阀根据方案1所记载的电磁阀，其特征在于，

在因通电而由上述电磁驱动部将柱塞吸引至吸引件侧的位置，上述阀芯使上述阀口成为关闭状态。

方案4的电磁阀根据方案2或3所记载的电磁阀，其特征在于，

在上述阀座部件形成有第二端口，该第二端口与上述阀口相对于上述基准平面成为面对称。

方案5的电磁阀根据方案4所记载的电磁阀，其特征在于，

具备接头部件，该接头部件安装于上述阀座部件，并形成有与上述阀口及上述第二端口分别连通的流路。

发明的效果如下。

根据方案1至4的电磁阀，阀壳由主体部和阀座部件构成，阀座部件的阀口的开口部形成为相对于与阀芯所移动的轴线正交的基准平面在该轴线方向上偏向一方，从而能够根据阀座部件相对于主体部的嵌合位置，将阀口的开口部的位置配置于相对于基准平面180°对称的两处不同的位置。因此，当为了制造通电打开式样和通电关闭式样这两种电磁阀时，仅变更阀座部件的嵌合位置，就能够使用同一构件并且能够共用同一制造设备。并且，在设为形成有第二端口的三通电磁阀的情况下，虽不是全部，但能够用通用构件、通用制造设备来对应。

另外，根据方案4的电磁阀，仅在阀座部件设置第二端口，就能够构成多通阀。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。

图2是本发明的第二实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。

图3是图1的A-A视角剖视图。

图4是图2的A-A视角剖视图。

图5是示出第一实施方式的变形例1至3的图。

图6是示出第二实施方式的变形例1至3的图。

图7是本发明的第三实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。

图8是本发明的第四实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。

图9是示出第四实施方式的电磁阀中的接头部件的实施例的图。

图中：

1—阀壳，1A—主体部，1B—阀座部件，10—阀室，11—一次侧端口，1b—阀座嵌合孔，1B1—基部，1B2—管部，1B3—凸缘部，12a—阀座面，12—阀口，P—基准平面，X—轴线，2—电磁驱动部，21—柱塞壳体，22—吸引件，23—柱塞，24—柱塞弹簧，25—固定用套筒，26—电磁线圈，27—外壳，28—磁轭，3—连结部，31—连结杆，32—阀架部，32a—阀芯安装孔，32b—阀弹簧收纳孔，32c—连通孔，4—阀芯，4a—密封面，41—阀弹簧，2′—电磁驱动部，21′—柱塞壳体，22′—吸引件，23′—柱塞，24′—柱塞弹簧，25′—固定用套筒，27′—外壳，28′—磁轭，3′—连结部，32′—阀架部，1B′—阀座部件，1C—接头部件，15—第二端口，16—流路，17—流路。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的电磁阀的实施方式进行说明。图1是第一实施方式的电磁阀的非通电时(闭阀状态)的纵剖视图，图3是图1的A-A视角剖视图。此外，以下的说明中的“上下”的概念与附图中的上下对应。该实施方式的电磁阀具备阀壳1、电磁驱动部2、连结部3、以及阀芯4。

阀壳1由主体部1A和阀座部件1B构成，在主体部1A的靠电磁驱动部2侧的上端面形成有薄型圆环状的台阶部1a，在该台阶部1a的内侧，朝向下部地形成有以轴线X为中心线的纵长圆筒状的阀室10。此外，该轴线X亦是下述的柱塞壳体21的中心线。并且，主体部1A具有向下部突出的管部1A1，经由该管部1A1而与阀室10连通，并形成有用于导入流体的一次侧端口11。并且，在阀室10的侧部形成有朝阀室10开口的圆柱形状的阀座嵌合孔1b。而且，在阀座嵌合孔1b内嵌合有阀座部件1B。

阀座部件1B构成为具有与阀座嵌合孔1b匹配的圆柱形状的基部1B1、从基部1B1突出的管部1B2、以及形成于基部1B1的外周部的凸缘部1B3。基部1B1的靠阀室10侧的端面成为供下述的阀芯4滑动的平坦的阀座面12a，并且从该阀座面12a至管部1B2内形成有供流体流出的阀口12。由此，阀座面12a配置为与轴线X平行，并且阀口12在该阀座面12a处朝阀室10开口。并且，在该阀座部件1B设定有基准平面P(图1及图3)。该基准平面P是与轴线X正交的平面，并且是包括圆柱形状的基部1B1的中心轴在内的平面。而且，阀口12(及管部1B2)形成为从该基准平面P在轴线X方向上(在该实施方式中为向上方)偏向。即，阀口12的阀座面12a处的开口部形成为相对于基准平面P在轴线X方向上偏向。此外，阀座部件1B与主体部1A之间由O型圈13密封，该O型圈13在凸缘部1B3的内侧配设于基部1B1的外周。

电磁驱动部2具备由非磁性体构成的柱塞壳体21、固定于柱塞壳体21的下端并由磁性体构成的吸引件22、在柱塞壳体21内与吸引件22对置配置的柱塞23、以及配设在吸引件22与柱塞23之间的柱塞弹簧24。并且，具备固定于吸引件22的下端的固定用套筒25、配置于柱塞壳体21的外周并在线轴26a卷绕有绕组的电磁线圈26、内置电磁线圈26和线轴26a的外壳27、以及确保从外壳27的下部至吸引件22为止的磁路的磁轭28。此外，在主体部1A的靠电磁驱动部2侧的台阶部1a内收纳有O型圈14，该O型圈14由电磁驱动部2的外壳27和主体部1A夹住，从而气密地密封电磁驱动部2与主体部1A之间。

柱塞壳体21形成为下方侧开口的有底筒状，并在内部划分出柱塞室20。并且，柱塞壳体21以由其侧面的一部分覆盖吸引件22的方式通过焊接等固定于吸引件22。吸引件22具有朝柱塞23侧开口的研钵状的吸引面22a、收纳柱塞弹簧24的弹簧收纳孔22b、以及贯通弹簧收纳孔22b的底部的插通孔22c。

柱塞23由适当的磁性体构成以便会被吸引件22吸引，并收纳在柱塞室20内。并且，在柱塞23的吸引件22侧具有锥形部231。而且，柱塞23设为能够沿轴线X方向移动，以便其外周面能够与柱塞壳体21的内周面滑动接触。另外，柱塞23在中央部形成有从其上表面连通至吸引件22侧端部的纵孔23a、和用于固定下述的连结杆31的插通孔23b。

连结部3由上端部与柱塞23连结的连结杆31、和一体地形成于连结杆的下端部并保持阀芯4的阀架部32构成。连结杆31在其上端部具有与柱塞23结合的结合轴31a。在阀架部32，以与阀座部件1B的阀座面12a对置的方式形成有圆柱状的阀芯安装孔32a。并且，与阀芯安装孔32a同轴地形成有阀弹簧收纳孔32b以及朝阀室10侧开口的连通孔32c。另外，阀架部32大致呈圆柱形状，并具有与阀座面12a对置的平行的D形切割面32d。而且，在阀弹簧收纳孔32b内收纳有阀弹簧41，并且在阀芯安装孔32a内，以抵接于阀弹簧41的方式装配有阀芯4。

连结部3的连结杆31插通在吸引件22的插通孔22c内，并且上端部的结合轴31a插通在柱塞23的插通孔23b内，通过铆接该结合轴31a的端部，来将连结杆31(连结部3)固定于柱塞23。此外，在连结杆31形成有由纵孔和横孔构成的均压路31b，利用该均压路31b来连通柱塞室20内的柱塞23的上下空间。

阀芯4大致呈圆柱形状，并具有在阀座部件1B的阀座面12a上滑动的密封面4a。密封面4a是直径比阀口12的内径大的面。由此，阀芯4通过连结部3(柱塞23)的移动而能够相对于阀座部件1B的阀座面12a滑动。

通过以上的结构，在图1所示的非通电时，即在未对电磁线圈26通电时，利用柱塞弹簧24的弹簧力向上方对柱塞23、连结部3以及阀芯4进行施力，从而阀架部32与连结杆31之间的边界的台阶部3a停止在与吸引件22的下端抵接的预定位置处。而且，在该预定位置处，阀芯4在阀座面12a上使阀口12的开口部关闭，从而成为闭阀状态。另一方面，在通电时，即在对电磁线圈26通电时，在吸引件22与柱塞23之间产生吸引力，柱塞23、连结部3以及阀芯4下降，阀芯4使阀口12的开口部敞开，从而成为开阀状态。

这样，该第一实施方式的电磁阀是通过通电而成为开阀状态的“通电打开式样”的电磁阀。虽然闭阀状态下的阀芯4的位置和开阀状态下的阀芯4的位置成为在轴线X方向上离基准平面P(以及圆柱形状的基部1B1的中心轴)等距离的位置，但各部分的尺寸等如上设定。此外，在开阀状态下从一次侧端口11流入的流体从阀室10向阀口12流出，但此时的流体的流动从阀架部32的外周经由D形切割面33d与阀座面12a之间向阀口12流出。

图2是第二实施方式的电磁阀的非通电时(开阀状态)的纵剖视图，图4是图2的A-A视角剖视图。此外，以下的各实施方式及变形例中，对与第一实施方式相同的要素标注与图1相同的符号，并适当地省略重复的说明。该第二实施方式的电磁阀是通过对电磁驱动部2的电磁线圈26通电而成为闭阀状态的“通电关闭式样”的电磁阀。

该第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，阀壳1中的阀座部件1B相对于主体部1A的安装位置，如图3、图4所示，第二实施方式中的阀座部件1B设于使第一实施方式中的阀座部件1B绕基部1B1的中心轴旋转180°后的位置，并与阀座嵌合孔1b嵌合。即，阀口12位于基准平面P的下侧。由此，在图2所示的非通电时，在阀架部32与连结杆31之间的边界的台阶部3a抵接于吸引件22的下端的预定位置处，阀芯4使阀口12的开口部敞开，从而成为开阀状态。并且，在通电时，阀芯4在阀座面12a上使阀口12的开口部关闭，从而成为闭阀状态。

以上的第一实施方式的电磁阀和第二实施方式的电磁阀的各部件是同一部件，仅变更阀座部件1B的安装位置、即组装方式，就能够构成“通电打开式样”的电磁阀和“通电关闭式样”的电磁阀。

以上的第一实施方式及第二实施方式中的基部1B1示出呈圆柱形状的例子，但也能够设为图5所示的第一实施方式的变形例的结构、图6所示的第二实施方式的变形例的结构。图5的(A)及图6的(A)的变形例1是基部1B11呈四棱柱的形状的例子，图5的(A)中阀口12位于比基准平面P靠上，图6的(A)中阀口12位于比基准平面P靠下，并且它们分别形成为在轴线X方向上从基准平面P偏向。在该情况下，主体部1A侧的阀座嵌合孔1b1呈与基部1B11匹配的四棱柱的形状。

图5的(B)及图6的(B)的变形例2是基部1B12呈长圆柱的形状的例子，图5的(B)中阀口12位于比基准平面P靠上，图6的(B)中阀口12位于比基准平面P靠下，并且它们分别形成为在轴线X方向上从基准平面P偏向。在该情况下，主体部1A侧的阀座嵌合孔1b2呈与基部1B12匹配的长圆柱的形状。

图5的(C)及图6的(C)的变形例3是基部1B13大致呈圆柱状的例子，在通过阀口12和轴线X的面上且在相对于基准平面P成为面对称的位置形成有两个槽1Ba、1Ba。并且，图5的(C)中阀口12位于比基准平面P靠上，图6的(C)中阀口12位于比基准平面P靠下，并且它们分别形成为在轴线X方向上从基准平面P偏向。在该情况下，主体部1A侧的阀座嵌合孔1b3呈与基部1B13匹配的大致圆柱状，并且在与槽1Ba、1Ba对应的位置形成有突条1b3a、1B3a。

在上述变形例1至3的任一情况下，基部1B11、1B12、1B13和阀座嵌合孔1b1、1b2、1b3均呈相对于基准平面P成为面对称的形状，从而能够由同一部件构成与第一实施方式及第二实施方式对应的“通电打开式样”的电磁阀和“通电关闭式样”的电磁阀。

图7是第三实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。该第三实施方式的电磁阀是“通电打开式样”的电磁阀。该第三实施方式与第二实施方式的不同点如下。该第三实施方式中的电磁驱动部2′具备由非磁性体构成的柱塞壳体21′、固定于柱塞壳体21′的上端并由磁性体构成的吸引件22′、在柱塞壳体21′内与吸引件22′对置配置的柱塞23′、以及配设在吸引件22′与柱塞23′之间的柱塞弹簧24′。并且，具备固定于柱塞壳体21′的下端内侧的固定用套筒25′、配置于柱塞壳体21′的外周并在线轴26a卷绕有绕组的电磁线圈26、内置电磁线圈26和线轴26a的外壳27′、以及确保从外壳27′的下部至柱塞23′为止的磁路的磁轭28′。

柱塞壳体21′形成为筒状，并在内部划分出柱塞室20。并且，柱塞壳体21′以由其侧面的一部分覆盖吸引件22′的方式通过焊接等固定于吸引件22′。吸引件22′具有朝柱塞23′侧开口的研钵状的吸引面22a′。

柱塞23′由适当的磁性体构成以便会被吸引件22′吸引，并收纳在柱塞室20内。并且，在柱塞23′的吸引件22′侧具有锥形部231′。而且，柱塞23′设为能够沿轴线X方向移动，以便其外周面能够与柱塞壳体21′的内周面滑动接触。此外，在柱塞23′形成有其上端侧的弹簧收纳孔23d′、以及由纵孔和横孔构成的均压路23e′，利用该均压路23e′来连通柱塞室20与阀室10。

并且，在该第三实施方式中，连结部3′与柱塞23′一体地形成，并在其下端部具有阀架部32′。阀架部32′大致呈圆柱形状，并具有与阀座面12a对置的平行的D形切割面32d′。而且，与第二实施方式相同，在阀架部32′形成有阀芯安装孔32a、弹簧收纳孔32b以及阀室连通孔32c，在阀弹簧收纳孔32b内收纳有阀弹簧41，并且在阀芯安装孔32a内，以与阀弹簧41抵接的方式装配有阀芯4。

通过以上的结构，在图7所示的非通电时，即在未对电磁线圈26通电时，利用柱塞弹簧24′的弹簧力向下方对柱塞23′及阀芯4进行施力，从而柱塞23′的台阶部23a′停止在与固定用套筒25′抵接的预定位置处。而且，在该预定位置处，阀芯4在阀座面12a上使阀口12的开口部关闭，从而成为闭阀状态。另一方面，在通电时，即在对电磁线圈26通电时，在吸引件22′与柱塞23′之间产生吸引力，柱塞23′及阀芯4上升，阀芯4使阀口12的开口部敞开，从而成为开阀状态。这样，该第三实施方式的电磁阀是通过通电而成为开阀状态的“通电打开式样”的电磁阀。虽然闭阀状态下的阀芯4的位置和开阀状态下的阀芯4的位置成为在轴线X方向上离基准平面P等距离的位置，但各部分的尺寸等如上设定。

该第三实施方式的电磁阀中，同样，通过将阀座部件1B设为绕基部1B1的中心轴旋转180°后的位置，并与阀座嵌合孔1b嵌合，从而能够由同一部件获得“通电关闭式样”的电磁阀。这与第一实施方式及第二实施方式的相互关系相同。

图8是第四实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图。该第四实施方式的电磁阀是三通阀。该第四实施方式与第一实施方式的不同点在于，在阀座部件1B′的基部1B1除阀口12之外还形成有第二端口15这一点、以及具备接头部件1C这一点。基部1B1的第二阀口15形成于相对于基准平面P与阀口12成为面对称的位置，即形成于轴线X方向的下方。并且，接头部件1C安装于阀座部件1B′，并在该接头部件1C形成有与阀口12及第二端口15分别连通的流路16、17。

图9是示出与图8的B视角对应的接头部件1C的各实施例的图。在图9的(A)的实施例1的接头部件1C中，与基准平面P平行地向相反方向延伸配置有与阀口12连通的流路16、以及与第二阀口15连通的流路17。在图9的(B)的实施例2的接头部件1C中，与基准平面P平行地延伸配置有与阀口12连通的流路16，并且沿轴线X方向延伸配置有与第二阀口15连通的流路17。在图9的(C)的实施例3的接头部件1C中，与基准平面P平行地延伸配置有与阀口12连通的流路16，与基准平面P平行且沿与轴线X垂直的方向延伸配置有与第二阀口15连通的流路17。通过使安装有上述接头部件1C的阀座部件1B′处于绕基部1B1的中心轴旋转180°后的位置，能够使各流路16、17的方向变化。

此外，以上对各实施方式进行了说明，但在阀壳1中，主体部1A与阀座部件1B(1B′)的固定方法、阀座部件1B′与接头部件1C的固定方法能够应用焊接、螺纹固定等。

此外，在以上的第一实施方式至第四实施方式中，如上述的说明、图1、图2、图7、图8所示，主体部1A具有向下部突出的管部1A1，但不限定于向下部突出的管部，也可以是向横部、其它方向突出的管部。

并且，在以上的第一实施方式至第四实施方式中，如上述的说明、图1～图4、图7～图8所示，基部1B1的形状呈圆柱形状，但不限定于圆柱形状，若是能够使阀座部件从主体脱离并能够使之旋转180°来插入的形状，则也可以是图5的(A)，图6的(A)的四棱柱形、六棱柱形等偶数棱柱形状、图5的(B)、图6的(B)的楕圆柱形状等形状。并且，供基部1B1嵌合的阀座嵌合孔也同样地呈圆柱形状，但不限定于圆柱形状，若是能够使阀座部件从主体脱离并能够使之旋转180°来插入的形状，则也可以是图5的(A)、图6的(A)的四棱柱形、六棱柱形等偶数棱柱形状、图5的(B)、图6的(B)的楕圆柱形状等形状。

此外，图9的(A)、(B)、(C)中，举出了三种模式的接头部件的实施例，但不仅限定于该图中的接头方向，两个接头不干涉即可，也可以是任意模式的接头的形式。例如各接头描绘为与轴线X、平面P水平或垂直，但不限定于水平、垂直，例如也可以附加45°等角度。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构不限定于上述实施方式，本发明也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。

Claims (5)

1.一种电磁阀，具备形成有收纳阀芯的阀室的阀壳和使上述阀芯沿轴线方向移动的电磁驱动部，上述电磁阀的特征在于，

上述阀壳由主体部和阀座部件构成，其中，上述主体部形成有上述阀室和与该阀室连通并导入流体的一次侧端口，上述阀座部件组装于该主体部，在上述阀室侧配置有与上述轴线平行的阀座面，并从该阀座面朝上述阀室开口有阀口，并且上述阀壳构成为通过使上述阀芯在上述阀座面上沿上述轴线方向滑动，从而利用该阀芯开闭上述阀口，

上述阀座部件的组装于上述主体部的基部是相对于与上述轴线正交的基准平面成为面对称的形状，该基部嵌合于上述主体部的与该基部匹配的阀座嵌合孔，上述阀口在上述阀座面的开口部形成为在上述轴线方向上相对于上述基准平面偏向。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

在因通电而由上述电磁驱动部将柱塞吸引至吸引件侧的位置，上述阀芯使上述阀口成为打开状态。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

在因通电而由上述电磁驱动部将柱塞吸引至吸引件侧的位置，上述阀芯使上述阀口成为关闭状态。

4.根据权利要求2或3所述的电磁阀，其特征在于，

在上述阀座部件形成有第二端口，该第二端口与上述阀口相对于上述基准平面成为面对称。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，

具备接头部件，该接头部件安装于上述阀座部件，并形成有与上述阀口及上述第二端口分别连通的流路。

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