CN111075979B

CN111075979B - 电磁阀

Info

Publication number: CN111075979B
Application number: CN201910935173.5A
Authority: CN
Inventors: 木村宏光
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2019-09-29
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2039-09-29
Also published as: JP2020063835A; CN111075979A; JP6932678B2

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，都能尽量共用地构成构件和制造设备。由主体部(1A)和阀座部件(1B)构成阀壳(1)。从一次侧端口(11)向主体部的阀室(10)导入流体。在阀座部件的与轴线(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)。通过柱塞的移动，阀芯在阀座面(12a)上滑动来开闭阀口(12)。阀座部件的基部(1B1)和主体部(1A)的阀座嵌合孔(1b)的形状是限制绕正交轴(L)旋转的止转构造。阀口(12)在阀座面(12a)处的开口部相对于正交轴(L)在轴线(X)方向上偏向。

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，从而开闭用于使流体流入的一次侧接头与用于使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通电而成为开阀状态的“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地不同，当变更其式样时需要大幅度的构造变更，并且与各个式样对应地需要专用构件、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，都能够尽量共用地构成构件和制造设备。

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嵌合于上述主体部的与该基部匹配的阀座嵌合孔，

上述基部和上述阀座嵌合孔成为固定该基部在上述轴线方向上的位置而且限制绕与上述轴线正交的正交轴旋转的止转构造，并且上述阀口在上述阀座面的开口部形成为相对于上述正交轴在上述轴线方向上偏向。

方案2的电磁阀根据方案1所所述的电磁阀，其特征在于，

上述基部的与阀座面平行的截面是从上述正交轴至外周的长度局部不同的形状。

方案3的电磁阀根据方案2所述的电磁阀，其特征在于，

就上述基部和上述阀座嵌合孔而言，即便使上述基部以上述正交轴为基准而旋转，也仅在一处与上述阀座嵌合孔嵌合。

方案4的电磁阀根据方案3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。

方案5的电磁阀根据方案3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。

方案6的电磁阀根据方案4或5所述的电磁阀，其特征在于，

在上述阀座部件且在相对于上述正交轴而与上述阀口对称的位置，形成有第二端口。

方案7的电磁阀根据方案6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。

发明的效果如下。

根据方案1至7的电磁阀，阀壳构成为在主体部嵌合阀座部件，并且具有限制阀座部件的旋转的止转构造，从而能够相对于主体部将阀座部件固定于适当的位置，另外，阀座部件的阀口的开口部形成为相对于与阀芯移动的轴线正交的正交轴在轴线方向上偏向。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，仅与相对于主体部的阀座部件对应地将阀口的开口部的位置配置于相对于正交轴呈180°对称的两处不同的位置，就能够共用阀壳的主体部和电磁驱动部。并且，制造设备的除出口接头(管部)以外的部件也能够共用。另外，由于能够利用阀座部件的止转构造来限制阀座部件绕上述正交轴旋转，所以阀座部件的阀口位置稳定，并且阀泄露偏差减少。

另外，根据方案6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是图1的A-A视角剖视图。

图3是示出第一实施方式的变形例的图。

图4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5是图4的A-A视角剖视图。

图6是示出第二实施方式的变形例的图。

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，L—正交轴，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，1B′—阀座部件，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

以下，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2是图1的A-A视角剖视图，图3是与图1的A-A视角对应的第一实施方式的变形例的剖视图。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开口的大致圆柱形状的阀座嵌合孔1b。该阀座嵌合孔1b呈在圆筒的内周面的一部分具有梁部1b1的形状，梁部1b1与构成正交于轴线X的平面的下述的D形切割面1B1a对置。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匹配的大致圆柱形状的基部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，该阀座部件1B的基部1B1呈在圆柱的侧面的一部分形成有D形切割面1B1a的柱状体，该D形切割面1B1a是与轴线X正交的平面，在基部1B1设定有正交轴L。该正交轴L是与轴线X正交的轴，且是基部1B1的中心轴。而且，阀口12(及管部1B2)形成为从该正交轴L在轴线X方向上(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正交轴L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，在柱塞23的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方向上离正交轴L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。

并且，在第一实施方式的电磁阀中，通过在形成于主体部1A的阀座嵌合孔1b内嵌合阀座部件1B，能够利用阀座嵌合孔1b和基部1B1的D形切割形状来防止阀座部件1B相对于主体部1A绕正交轴L旋转。即，基部1B1和阀座嵌合孔1b成为固定基部1B1在轴线X方向上的位置、并限制绕与轴线X正交的正交轴L旋转的止转构造。由此，能够适当地设定在作为阀芯4的移动方向的轴线X方向上偏向的阀口12的位置，从而能够构成“通电打开式样”的电磁阀。

图3是示出第一实施方式的变形例的图。此外，在以下的变形例及各实施方式中，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。在图3的(A)的变形例1中，在阀座嵌合孔1b形成有突条1b2，并且在阀座部件1B的基部1B1形成有槽1B1b，通过使该突条1b2与槽1B1b嵌合，来构成限制基部1B1绕正交轴L旋转的止转构造。在图3的(B)的变形例2中，阀座嵌合孔1b′和基部1B1′形成为五边形的筒状以及五棱柱状，通过该五边形的嵌合来构成限制基部1B1′绕正交轴L旋转的止转构造。

此外，止转构造通过使从与基部(和阀座嵌合孔)的阀座面平行的截面的中心线(正交轴L)至截面的外周为止的长度在整周上局部地不同来成立。例如，在圆形的情况下，该长度在整周上全部相同(半径)，无法实现止转而能够旋转，但若如上所述地长度局部地不同，则无法旋转，从而作为止转件发挥功能。并且，设为止转构造的基部和阀座嵌合孔优选为即使基部以基部的中心线(正交轴L)为基准而旋转也仅在一处与阀座嵌合孔嵌合的形状。作为即使以基部的中心线为基准而旋转也仅在一处嵌合的形状的代表例，可以举出D形切割圆形的图2、带一处槽的圆形的图3的(A)等。通过设为该形状，例如如图3的(B)的五边形那样，在阀座部件相对于中心轴的旋转方向上，没有五处都嵌合的部位，从而若组装则阀口、管部的位置固定，因此不会有因组装错误而端口位置、接头位置变化的情况。

图4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5是图4的A-A视角剖视图。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，阀座部件1B′中的阀口12的位置，阀座部件1B′的基部1B1的外周的形状、形成于主体部1A的阀座嵌合孔1b的形状与第一实施方式相同。该第二实施方式中的阀口12设于相对于第一实施方式中的阀口12绕正交轴L旋转180°后的位置，并位于正交轴L的下侧。由此，在图4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，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上关闭阀口12的开口部，从而成为闭阀状态。

图6是示出第二实施方式的变形例的图，图6的(A)的变形例1与第一实施方式的变形例1相同，利用形成于阀座嵌合孔1b的突条1b2和形成于阀座部件1B′的基部1B1的槽1B1b来构成限制基部1B1绕正交轴L旋转的止转构造。图6的(B)的变形例2与第一实施方式的变形例2相同，阀座嵌合孔1b′和基部1B1′形成为五边形的筒状以及五棱柱状，利用该五边形的嵌合来构成限制基部1B1′绕正交轴L旋转的止转构造。

以上的第一实施方式的电磁阀和第二实施方式的电磁阀中，主体部1A和电磁驱动部2的结构相同，仅相对于同一结构的主体部1A替换地组装阀座部件1B和阀座部件1B′，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。

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′的上端的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d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′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′停止在抵接于固定用套筒25′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方向上离正交轴L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，同样也能够将阀座部件1B′替换成第一实施方式的阀座部件1B。即，将主体部1A设为同一结构，能够获得“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形成于相对于正交轴L与阀口12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，在与正交轴L垂直的方向上向相互相反的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，沿与正交轴L垂直的方向延伸配置有与阀口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，沿与正交轴L垂直的方向延伸配置有与阀口12连通的流路16，并且沿与正交轴L平行的方向延伸配置有与第二阀口15连通的流路17。

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4、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。

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。例如各接头描绘为水平方向、垂直方向，但不限定于水平、垂直，例如也可以附加45°等角度。

此外，基于上述的说明文和各图对第一实施方式至第四实施方式及其变形例进行了说明，但阀座嵌合孔和基部的形状不限定于上述的说明，是作为阀座部件的止转件发挥功能的形状即可，也可以是任意形状。例如，作为与基部的阀座面平行的截面形状，可以是三角形、四边形等多边形、椭圆、梯形、星形、在圆形的一部分形成有槽等圆形以外的所有形状。

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，不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。

Claims

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，

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，

6.根据权利要求4或5所述的电磁阀，其特征在于，

7.根据权利要求6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。