CN111692344A

CN111692344A - 电磁阀

Info

Publication number: CN111692344A
Application number: CN201911357119.3A
Authority: CN
Inventors: 津久井良辅; 河野大辅
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-09-22
Also published as: JP2020148255A; JP6976582B2

Abstract

本发明提供一种电磁阀，在不导致大的改变、部件增加、加工/组装成本增加的情况下，能够提高阀泄漏性，且能够实现开阀保持压力上升。设有阀芯引导部(51)，至少在阀芯20)闭阀时，详细而言在从阀芯(20)全开到闭阀的全行程上，阀芯(20)(的下部大径阀芯部(21))以能够滑动的方式配置于该阀芯引导部(51)且该阀芯引导部(51)对阀芯(20)的移动(升降)进行引导，因此，在闭阀附近，阀芯(20)(的下部大径阀芯部(21))也与阀芯引导部(51)滑动接触，阀芯(20)的动作稳定。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及电磁阀，尤其涉及阀泄漏性优异的电磁阀。

背景技术

以往，公知有一种通过电磁线圈的磁力使阀芯相对于阀座升降而进行开闭动作的电磁阀。

例如专利文献1、2公开了一种作为对空气调和机的除湿(干燥)运转时的制冷剂进行节流的除湿阀(干燥阀)等而使用的所谓通电关闭型(常开型)的电磁阀。

专利文献1所记载的电磁阀具备：呈一端封闭的筒状的阀主体；滑动自如地收容在该阀主体的一端侧的柱塞；与该柱塞相对地嵌于阀主体的中央部的吸引件；贯通该吸引件且连结于柱塞的阀芯；堵塞阀主体的另一端侧的开口并且形成有由阀芯开闭的阀座的阀座部件；配置于柱塞与吸引件之间、并进行施力以使阀芯从阀座分离的螺旋弹簧(柱塞弹簧)；以及对吸引件进行励磁以使阀芯克服该螺旋弹簧的弹力而堵塞阀座的电磁线圈。

另外，专利文献2所记载的电磁阀具有：呈筒状的阀主体，该阀主体具有小径部和经由台阶部与该小径部连接的大径部；具有阀座的环状的阀座部件，该阀座部件的外周缘部与大径部的开口端部接合；阀芯，该阀芯具有滑动自如地嵌合于小径部的柱塞，该阀芯从该柱塞以与阀座相对的方式突出并能够对阀座进行开闭；固定于阀主体的台阶部的环状的弹簧承受件；压缩弹簧(柱塞弹簧)，该压缩弹簧设于该弹簧承受件与柱塞之间并进行施力以使阀芯从阀座分离；以堵塞小径部的开口的方式嵌于阀主体的吸引件；以及克服压缩弹簧的弹力而将阀芯向阀座侧驱动的电磁线圈等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-92664号公报

专利文献2：日本特开2007-56954号公报

发明所要解决的课题

然而，在上述以往的电磁阀中，柱塞和阀芯通过铆接等方式连结，阀芯的引导是由滑动自如地收容或嵌合于阀主体的柱塞进行的。即，阀芯经由柱塞(间接地)被引导，因此，有可能在与阀座接触、分离(落座)的阀芯的顶端部产生偏差，从而产生阀泄漏。

另外，在专利文献1所记载的结构中，柱塞滑动自如地收容在阀主体的一端侧，在阀主体的另一端侧设有通过阀芯而接触、分离/开闭的阀座。因此，在阀芯中的由柱塞引导的部分和与阀座接触、分离(落座)的部分位于分离的位置，与阀座接触、分离(落座)的阀芯的顶端部的偏差变大，阀泄漏性有可能进一步恶化。另外，在该情况下，如专利文献1所记载那样，能够利用固定于阀主体的中央部(即、柱塞与阀座之间)的吸引件对阀芯进行一定程度引导，但是，通常吸引件与阀芯之间设有规定的间隙，因此难以可靠地抑制阀泄漏。

另外，在专利文献2所记载的结构中，在固定于阀主体的环状的弹簧承受件设有向阀座侧突出并对阀芯的移动进行引导的筒状的导向部，由此，能够抑制在移动时产生的阀芯的不稳定的动作。但是，在上述专利文献2所记载的对策中，需要另外设置设有导向部的环状的弹簧承受件，并且，该导向部形成为在开阀状态下包围阀芯的顶端部，当到达闭阀附近时，阀芯从导向部脱出，阀芯的移动不再被引导，因此，对阀泄漏性的确保并不充分。

另外，在上述以往的电磁阀中，还存在如下课题：通过流入口侧与流出口侧的压力差，处于闭阀附近的(即，与阀座接近的)阀芯被拉入到流出口侧(低压侧)，而变得容易闭阀。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于，提供一种电磁阀，在不导致大的改变、部件增加、加工/组装成本增加等的情况下，能够提高阀泄漏性，且能够实现开阀保持压力上升。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的电磁阀的特征为，基本上具备：阀主体，该阀主体具有阀座；柱塞，该柱塞以能够升降的方式配置于该阀主体；吸引件，该吸引件与该柱塞相对配置；电磁线圈，该电磁线圈对该吸引件进行励磁；阀芯，该阀芯连结于所述柱塞，并配置成能够相对于所述阀座进行升降；以及施力部件，该施力部件对所述柱塞向开阀方向或闭阀方向中的一方施力，所述柱塞通过所述电磁线圈的通电而克服所述施力部件的作用力从而向开阀方向或闭阀方向中的另一方移动，设有阀芯引导部，至少在所述阀芯闭阀时，所述阀芯以能够滑动的方式配置于该阀芯引导部且该阀芯引导部对所述阀芯的移动进行引导。

在优选的方式中，所述阀芯引导部形成为，在从所述阀芯全开到闭阀的全行程上，所述阀芯以能够滑动的方式配置于所述阀芯引导部且所述阀芯引导部对所述阀芯的升降进行引导。

在其他优选的方式中，所述阀芯引导部具有包围所述阀芯的外周的筒状，所述阀芯以能够滑动的方式内插于所述阀芯引导部。

在其他优选的方式中，在所述阀主体中，所述柱塞以能够滑动的方式嵌插于所述吸引件的一端侧，在所述阀主体中，在所述吸引件的另一端侧设有所述阀座，所述阀芯的一端连结于所述柱塞，所述阀芯的另一端与所述阀座接触、分离，在所述吸引件与所述阀座之间设有所述阀芯引导部。

在进一步优选的方式中，所述阀芯引导部设于所述吸引件或者所述阀主体中的比所述吸引件靠所述阀座侧的位置。

在进一步优选的方式中，所述阀芯引导部在所述吸引件的下表面形成为筒状。

在进一步优选的方式中，所述阀芯引导部的下端设定在与所述阀芯全开时的所述阀芯的下端部相同的位置。

在进一步优选的方式中，所述阀芯引导部的下端位于比设于所述阀主体的侧部的开口的上端靠下侧的位置。

在进一步优选的方式中，在所述阀芯形成有滑动部，该滑动部具有比所述阀座的口径大的直径，且与所述阀芯引导部滑动接触。

发明效果

在本发明的电磁阀中，设有阀芯引导部，至少在阀芯闭阀时，优选在从阀芯全开到闭阀的全行程上，阀芯以能够滑动的方式配置于该阀芯引导部且该阀芯引导部对阀芯的移动进行引导，因此，在闭阀附近，阀芯也与阀芯引导部滑动接触(换言之，阀芯不从阀芯引导部脱出)，阀芯的动作稳定。因此，例如在以横置(横倒)等方式使用的情况下，也能够可靠地提高阀泄漏性。

在这种情况下，能够使用固定于阀主体的吸引件、或阀主体的一部分(筒体部分)来形成所述阀芯引导部，因此不会导致大的改变、部件增加、加工/组装成本增加等。

另外，所述阀芯引导部具有包围阀芯的外周的筒状，阀芯以能够滑动的方式内插于该阀芯引导部，因此，流入口侧与流出口侧的压力差难以作用于在阀芯引导部的内侧配置的阀芯。因此，阀芯难以被拉入流出口侧(低压侧)，能够使开阀保持压力上升。

附图说明

图1是表示本发明的电磁阀的第一实施方式的无通电时(全开状态)的纵剖视图。

图2是表示本发明的电磁阀的第一实施方式的通电接通时(闭阀状态)的纵剖视图。

图3是表示本发明的电磁阀的第二实施方式的无通电时(全开状态)的纵剖视图。

图4是表示本发明的电磁阀的第二实施方式的通电接通时(闭阀状态)的纵剖视图。

符号说明

1 电磁阀(第一实施方式)

2 电磁阀(第二实施方式)

10 阀主体

11 阀室

12 罩壳

12A 小径部

12a 顶部

12B 大径部

12C 台阶部

14 阀座部件

14C 凸缘状部

15 阀座

16 泄流槽

20 阀芯

21 下部大径阀芯部

22 中间主体部

23 上部小径连结部

23a 铆接部

25 滑动部(第二实施方式)

26 吸引件

26a 贯通孔

26b 下表面

27 柱塞

27a 连结孔

28 柱塞弹簧(施力部件)

30 电磁线圈

32 外壳

33 线圈

34 绕线架

35 止动件

41、42 导管

51 阀芯引导部(第一实施方式)

52 阀芯引导部(第二实施方式)

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1及图2是表示本发明的电磁阀的第一实施方式的纵剖视图，图1表示无通电时(全开状态)，图2表示通电接通时(闭阀状态)。

此外，在本说明书中，表示上下、左右等的位置、方向的表述是为了避免说明变得繁琐而按照附图方便起见进行的，并不一定是指实际使用状态下的位置、方向。

另外，在各图中，为了使发明容易理解或者为了作图的方便，有时将形成于部件间的间隙、部件间的隔离距离等描绘得比各结构部件的尺寸大或小。

图示实施方式的电磁阀1在空气调和机等的制冷循环中被使用，由带有台阶的罩壳12和带有凸缘状部14C的圆筒状的阀座部件14构成阀主体10，带有台阶的罩壳12由带有顶部12a的圆筒状的小径部12A和经由圆环状的台阶部12C与小径部12A的下部相连的大径部12B构成，带有凸缘状部14C的圆筒状的阀座部件14从下方嵌入到该罩壳12的大径部12B并通过焊接等而密封接合。阀座部件14的上端部(的内周侧)成为由倒圆锥面状的锥面构成的阀座15，后述的阀芯20的下部大径阀芯部21(详细而言，设于其下端外周侧的倒圆锥面状的锥面)与该阀座15接触、分离。

另外，在所述罩壳12的大径部12B的一侧部通过钎焊等而接合连结有导管(接头)41，另外，在阀座部件14的下部(下部大径部)通过钎焊等而接合连结有导管(接头)42。

另外，在本例中，闭阀状态下(下部大径阀芯部21与阀座15抵接时)为了将制冷剂节流而从导管41向导管42导出，即，在空气调和机中作为进行除湿(干燥)运转时的制冷剂导出用节流部，在所述阀座15的多个部位(在图示例中，以120°间隔在三个部位)形成有由规定深度和规定宽度的V槽等构成的泄流槽(也称为节流槽)16。

作为固定铁芯的吸引件26通过铆接固定、钎焊等方式固定于所述罩壳12的小径部12A的下部。由该吸引件26、罩壳12的大径部12B以及阀座部件14划分出阀室11，后述的阀芯20的下部大径阀芯部21位于该阀室11。另一方面，有有底圆筒状的柱塞27与所述吸引件26相对地以能够(在升降方向(轴线O方向)上)滑动的方式嵌插于所述罩壳12的小径部12A的上部。罩壳12的小径部12A的顶部12a成为对基于后述的柱塞弹簧28的作用力的柱塞27的上方移动界限(上端位置)进行规定的止动件。

另外，在本例中，阀芯20贯通所述吸引件26，配置成能够相对于设于所述吸引件26的下侧的阀座部件14的阀座15进行升降，并且与设于所述吸引件26的上侧的柱塞27(不能相对移动地)连结，阀芯20与所述柱塞27一起始终被向上方(开阀方向)施力。

详细而言，所述阀芯20从下侧起具有下部大径阀芯部21、(在上下方向上)比较长的中间主体部22、以及上部小径连结部23。所述下部大径阀芯部21以能够升降的方式配置在阀室11内，以使得所述下部大径阀芯部21能够与阀座部件14的阀座15接触、分离，所述中间主体部22(具有一些间隙且能够在升降方向上相对移动地)插通(内插)于设于吸引件26的贯通孔26a，所述上部小径连结部23嵌入于设于所述柱塞27的底部的连结孔27a并被连结固定(在图示例中，基于铆接部23a被铆接固定)。此外，在此，吸引件26的贯通孔26a的孔径(内径)设为比阀座部件14的阀座15的内径(口径)小。

在柱塞27与吸引件26之间(且在中间主体部22的外周)设有(压缩安装)由压缩螺旋弹簧构成的柱塞弹簧(施力部件)28，该柱塞弹簧28始终对柱塞27向上方(从吸引件26离开的方向)、也就是使阀芯20的下部大径阀芯部21从阀座部件14的阀座15离开的开阀方向施力。

在所述罩壳12(的小径部12A)的外周侧安装有构成电磁线圈30的外壳32、通电励磁用的线圈33、绕线架34等。此外，在外壳32的上部固定有具有半球状凸部的止动件35，通过使该止动件35的半球状凸部嵌合于在罩壳12侧设置于多个部位(例如四个部位)的半球状的凹部中的任一个凹部，电磁线圈30(外壳32、线圈33等)相对于罩壳12被定位固定。

另外，在上述结构的基础上，在本实施方式的电磁阀1中，为了始终对阀芯20的移动(升降)直接地进行引导，可采取以下对策。

即，在本实施方式中，在吸引件26的下表面26b(与阀室11及阀座15相对的面)的外周部分一体地(朝下地沿着升降方向(轴线O方向))形成有圆筒状的阀芯引导部51。该阀芯引导部51的内径比阀座部件14的阀座15的内径(口径)稍大，并且该阀芯引导部51具有包围阀芯20的下部大径阀芯部21的外周的圆筒状，与阀座部件14的阀座15接触、分离的阀芯20的下部大径阀芯部21以能够滑动的方式配置(内插)于该圆筒状的阀芯引导部51(的内侧)。

更详细而言，参照图1及图2可知，所述阀芯20的下部大径阀芯部21以能够在从柱塞27和阀芯20的上端位置(全开)到下端位置(闭阀)的全行程上滑动的方式内插于圆筒状的阀芯引导部51。另外，参照图1可知，阀芯引导部51的下端(位置)被设定在与柱塞27和阀芯20处于上端位置(全开)时的阀芯20(的下部大径阀芯部21)的下端部相同的位置。另外，在图示例中，阀芯引导部51的下端(位置)位于比(朝向横向)设于罩壳12的大径部12B的侧部的导管41(在此，作为流入口的开口)的上端靠下侧的位置。

阀芯20的下部大径阀芯部21以能够滑动的方式内插于该阀芯引导部51(的内侧)，由此，在包括阀芯20闭阀时(下部大径阀芯部21抵接于(落座于)阀座15时)在内的全行程上，阀芯20的下部大径阀芯部21(的外周)始终与阀芯引导部51(的内周)滑动接触，从而阀芯20的移动(升降)始终被引导。

在具有上述结构的电磁阀1中，在不对线圈33通电的状态下(无通电时)，如图1所示，通过柱塞弹簧28的作用力，柱塞27和阀芯20处于上端位置(柱塞27与罩壳12的顶部12a抵接的位置)，阀芯20的下部大径阀芯部21从阀座部件14的阀座15分离。因此，制冷剂能够经由阀室11而在两导管41、42之间自由流动(在此，如图中箭头所示那样以导管41→导管42的流动为基本)。

从图1所示的状态起，当对线圈33通电时(通电接通时)，通过从线圈33发出的磁场使吸引件26和柱塞27磁化，柱塞27克服柱塞弹簧28的作用力而被拉向吸引件26侧(下方(闭阀方向))。与此同时，阀芯20与柱塞27一起(一体地)下降(向闭阀方向移动)，阀芯20的下部大径阀芯部21与阀座部件14的阀座15抵接，阀芯20的下降被阻止，从而成为闭阀状态(图2所示的状态)。因此，柱塞27和阀芯20处于下端位置，制冷剂通过设于阀座15的泄流槽16而流动(在此，如图中箭头所示地以导管41→导管42的流动为基本)。

在该阀芯20下降时，阀芯20的下部大径阀芯部21(的外周)始终与突出地设于吸引件26的下表面26b的阀芯引导部51(的内周)滑动接触，阀芯20的下降被引导，因此，阀芯20的下部大径阀芯部21细致地抵接(落座)于阀座部件14的阀座15。

此外，从图2所示的状态起，当断开向线圈33的通电时(通电断开时)，通过柱塞弹簧28的作用力，柱塞27和阀芯20上升(向开阀方向移动)，从而成为全开状态，柱塞27和阀芯20处于所述上端位置，但是，此时，阀芯20的下部大径阀芯部21(的外周)也始终与突出地设于吸引件26的下表面26b的阀芯引导部51(的内周)滑动接触，阀芯20的上升被引导。

如以上所说明那样，在本实施方式的电磁阀1中，设有阀芯引导部51，至少在阀芯20闭阀时，详细而言在从阀芯20全开到闭阀的全行程上，阀芯20(的下部大径阀芯部21)以能够滑动的方式配置于阀芯引导部51且该阀芯引导部51对阀芯20的移动(升降)进行引导，因此，即使是在闭阀附近，阀芯20(的下部大径阀芯部21)也与阀芯引导部51滑动接触(换言之，阀芯20(的下部大径阀芯部21)不从阀芯引导部51脱出)，阀芯20的动作稳定。因此，即使是以横置(横倒)等方式使用的情况下，也能够可靠地提高阀泄漏性。

在这种情况下，能够使用固定于阀主体10(的罩壳12)的吸引件26来形成所述阀芯引导部51，因此，不会导致大的改变，零件增加、加工/组装成本增加等。

另外，所述阀芯引导部51具有包围阀芯20(的下部大径阀芯部21)的外周的圆筒状，阀芯20(的下部大径阀芯部21)以能够滑动的方式内插于该阀芯引导部51(的内侧)，因此，流入口侧与流出口侧的压力差难以作用于在阀芯引导部51的内侧配置的阀芯20(的下部大径阀芯部21)。因此，阀芯20难以被拉入流出口侧(低压侧)，能够使开阀保持压力上升。

更具体而言，在本实施方式中，在阀室11，在包围阀芯20(的下部大径阀芯部21)的外周的阀芯引导部51侧形成最小开口部，在设有该阀芯引导部51的吸引件26侧产生压力损失，因此，由于压力损失(相当于流入口侧与流出口侧的压力差)难以作用于阀芯20(的下部大径阀芯部21)，所以，如前所述，阀芯20难以被拉入流出口侧(低压侧)。

[第二实施方式]

图3和图4使表示本发明的电磁阀的第二实施方式的纵剖视图，图3表示无通电时(全开状态)，图4表示通电接通时(闭阀状态)。

图示第二实施方式的电磁阀2与前述的第一实施方式的电磁阀1的不同主要仅在于，对阀芯20直接进行引导的结构(即，吸引件26与阀座15之间的部位)，其他结构与第一实施方式的电磁阀1基本相同。因此，对于与第一实施方式的电磁阀1的各部分对应的部分标注共同的符号并省略重复说明，以下，对不同点进行重点说明。

在本实施方式的电磁阀2中，与前述的第一实施方式相比，构成阀主体10的罩壳12的小径部12A(配置有吸引件26等的部分)在下侧(阀座15侧)设置得较长。

另外，阀芯20中的下部大径阀芯部21的上部(换言之，下部大径阀芯部21与中间主体部22之间)，形成有直径比下部大径阀芯部21(及阀座15的口径)大且在升降方向(轴线O方向)上具有规定长度的滑动部25。该滑动部25以能够滑动的方式配置(内插)于阀芯引导部52(的内侧)，该阀芯引导部52由在前述的罩壳12的小径部12A向吸引件26的下侧(阀座15侧)延伸设置的筒体部分构成。

在本第二实施方式中，也与前述的第一实施方式同样，设于阀芯20的滑动部25以能够在从柱塞27和阀芯20的上端位置(全开)到下端位置(闭阀)的全行程上滑动的方式内插于圆筒状的阀芯引导部52。由此，在包括阀芯20闭阀时(下部大径阀芯部21抵接(落座)于阀座15时)在内的全行程上，阀芯20的滑动部25(的外周)始终与阀芯引导部52(的内周)滑动接触，阀芯20的移动(升降)始终被引导。

因此，在本第二实施方式的电磁阀2中，也能够获得与前述的第一实施方式的电磁阀1大致同样的作用效果。此外，在本第二实施方式的电磁阀2中，增长阀主体10(的罩壳12)而形成阀芯引导部52，并且扩大阀芯20的一部分而形成与所述阀芯引导部52滑动接触的滑动部25即可，因此，例如与伴随着由磁性材料的切削品制作的吸引件26的形状变更的上述第一实施方式相比，加工/制造容易，加工/制造成本也便宜。

此外，在上述实施方式中，泄流槽16设于阀座部件14的阀座15侧，但也可以设于阀芯20的下部大径阀芯部21侧，当然也可以设于阀座15和下部大径阀芯部21这双方。另外，当然也可以省略该泄流槽16。

另外，在上述实施方式中，对通电关闭型(常开型)的电磁阀进行了记载，但是，本发明当然也可以应用于如下的通电接通型(常闭性)的电磁阀：设置作为对柱塞27向闭阀方向施力的施力部件的柱塞弹簧，在电磁线圈(的线圈)无通电时闭阀，在电磁线圈(的线圈)通电时克服作为所述施力部件的柱塞弹簧的作用力使柱塞向开阀方向移动从而开阀。

Claims

1.一种电磁阀，具备：

阀主体，该阀主体具有阀座；

柱塞，该柱塞以能够升降的方式配置于该阀主体；

吸引件，该吸引件与该柱塞相对配置；

电磁线圈，该电磁线圈对该吸引件进行励磁；

阀芯，该阀芯连结于所述柱塞，并配置成能够相对于所述阀座进行升降；以及

施力部件，该施力部件对所述柱塞向开阀方向或闭阀方向中的一方施力，

所述柱塞通过所述电磁线圈的通电而克服所述施力部件的作用力从而向开阀方向或闭阀方向中的另一方移动，所述电磁阀的特征在于，

设有阀芯引导部，至少在所述阀芯闭阀时，所述阀芯以能够滑动的方式配置于该阀芯引导部且该阀芯引导部对所述阀芯的移动进行引导。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀芯引导部形成为，在从所述阀芯全开到闭阀的全行程上，所述阀芯以能够滑动的方式配置于所述阀芯引导部且所述阀芯引导部对所述阀芯的升降进行引导。

3.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀芯引导部具有包围所述阀芯的外周的筒状，所述阀芯以能够滑动的方式内插于所述阀芯引导部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁阀，其特征在于，

在所述阀主体中，所述柱塞以能够滑动的方式嵌插于所述吸引件的一端侧，在所述阀主体中，在所述吸引件的另一端侧设有所述阀座，所述阀芯的一端连结于所述柱塞，所述阀芯的另一端与所述阀座接触、分离，

在所述吸引件与所述阀座之间设有所述阀芯引导部。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀芯引导部设于所述吸引件或者所述阀主体中的比所述吸引件靠所述阀座侧的位置。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀芯引导部在所述吸引件的下表面形成为筒状。

7.根据权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀芯引导部的下端设定在与所述阀芯全开时的所述阀芯的下端部相同的位置。

8.根据权利要求6或7所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀芯引导部的下端位于比设于所述阀主体的侧部的开口的上端靠下侧的位置。

9.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，

在所述阀芯形成有滑动部，该滑动部具有比所述阀座的口径大的直径，且与所述阀芯引导部滑动接触。