CN112081984B - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少了电磁线圈的温度上升的电磁阀。由电磁驱动部(2)中的柱塞(22)的下端的先导阀(22a)开闭活塞阀(5)的先导阀口(5a)来驱动活塞阀(5)。在电磁线圈(25)的周围的外壳(26)的底板外壳(26B)设有具有弹性的磁性体的线圈导向件(3)。线圈导向件(3)由圆筒状部(31)和凸边状部(32)构成。圆筒状部(31)的自然状态下的内径比柱塞壳(21)的外径稍小，将圆筒状部(31)压入到柱塞壳(21)的外周。在凸边状部(32)形成有放射状的狭缝(32a)，确保凸边状部(32)的平面性。在圆筒状部(31)与壳体支架部(1D)之间设有弹性部件(4)。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种利用内插在电磁驱动部的柱塞壳等中的柱塞来驱动阀芯的电磁阀。

背景技术

现今，作为这种电磁阀，例如有日本特开2017-62044号公报(专利文献1)所公开的电磁阀。在该电磁阀的电磁驱动部中，将内插柱塞的圆筒状部(柱塞壳)插入电磁线圈的中央的插通孔中。而且，在该圆筒状部的外周，插入作为外壳的一部分的下板(底板外壳)的圆筒部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-62044号公报

发明内容

发明所要解决的课题

此处，电磁驱动部的外壳提高电磁线圈产生的磁所形成的磁路的效率，并影响柱塞壳内的柱塞的驱动力。但是，专利文献1的结构在插入柱塞壳(圆筒状部)的电磁线圈的线轴的内周部以插入有形成外壳的一部分的底板外壳(下板)的圆筒部的状态固定。并且，为了容易向电磁驱动部插入柱塞壳，在柱塞壳的外周部与底板外壳的圆筒部的内周部之间确保预定间隙。因此，有磁路的磁效率降低的担忧。若磁效率降低，则需要相应地加大向电磁线圈流动的通电电流，从而有电磁线圈更加发热的问题。

本发明的课题在于提供一种减少了电磁线圈的温度上升的电磁阀。

用于解决课题的方案

本发明的电磁阀具备内插有柱塞的筒状的壳体、插入上述壳体并驱动上述柱塞的电磁线圈、以及具有嵌合于上述电磁线圈并由磁性体构成的外壳的电磁驱动部，上述电磁阀的特征在于，在上述电磁线圈形成有使上述壳体插通的插通孔，在上述插通孔附近具备由磁性体构成的连接部，该连接部将上述外壳与上述柱塞磁性连接，并且从周围按压上述壳体并进行紧密接触，上述连接部由上述壳体插通并进行嵌合的圆筒状部以及与上述圆筒状部的上述电磁线圈侧的端部外周一体地连结的凸边状部构成，在上述圆筒状部和上述凸边状部中，在上述圆筒状部的与上述壳体嵌合的嵌合孔的绕轴线的周向上的一个部位形成有狭缝，该狭缝构成从上述圆筒状部的上述嵌合孔连续至外侧的间隙，并且在上述凸边状部的绕上述轴线的周向上的多个部位形成有切口。

根据这样的本发明，连接部将外壳与柱塞磁性连接并由磁性体构成，该连接部无间隙地压接于内插柱塞的壳体，因而该连接部极力接近柱塞地配置，因此在由磁性体构成的外壳和由磁性体构成的连接部通过的磁力线所产生的磁路的效率变高，能够减小电磁线圈的通电电流并减少电磁线圈的温度上升。并且，由于在凸边状部形成有多个切口，所以即使在壳体被压入圆筒状部和凸边状部的状态下，该凸边状部也在轴线方向上不变形而能够确保平面性。因此，在凸边状部与外壳之间没有磁漏，磁效率变得良好。

此时，优选以下电磁阀，上述连接部的上述圆筒状部形成为在自然状态下具有比上述壳体的外径小的内径的环状。

并且，优选以下电磁阀，其特征在于，上述连接部与上述外壳分体构成，并且上述凸边状部设有从上述圆筒状部的上述嵌合孔连续至外径端面的多个放射状的切口，该凸边状部构成为与上述外壳对置并紧贴于该外壳。由此，在凸边状部形成有多个切口，因而即使在壳体被压入圆筒状部和凸边状部的状态下，该凸边状部也不会在轴线方向上变形。因此，能够确保用于抵接于外壳的平面性，因而能够使外壳与凸边状部以整个面紧贴，其结果，凸边状部与外壳之间没有磁漏，磁效率变得良好。

并且，也可以是以下电磁阀，其特征也在于，上述连接部与上述外壳一体构成，从作为该连接部的圆筒部至构成上述外壳的板状外壳的外周端，形成有上述一个部位的狭缝，并且从上述圆筒部至上述板状外壳，形成有上述多个部位的切口。

并且，优选以下电磁阀，其特征在于，具备将上述连接部按压至上述外壳的弹性部件。在该情况下，由于凸边状部压接于外壳，所以磁效率进一步变得良好。

并且，优选以下电磁阀，其特征在于，在对上述电磁线圈通电时，上述柱塞向设于上述壳体的吸引件侧移动，并且上述连接部的上述圆筒状部在上述轴线方向上的整体构成为，在与上述轴线方向正交的方向上与上述柱塞相对于上述壳体的滑动部重叠。由此，能够减少圆筒状部与柱塞间的磁漏。

并且，优选以下电磁阀，其特征在于，在上述凸边状部的上述圆筒状部的根部，形成有通过冲制加工形成的圆环状的凹部。由此，防止形成凸边状部时的回弹，能够形成相对于圆筒状部或者轴线的垂直度，例如能够使连接部的凸边状部无间隙地以较大的面积压接于形成外壳的一部分的底板外壳，因而能够减少底板外壳与凸边状部之间的漏磁。并且，例如，使底板外壳无间隙地抵接于电磁线圈的底面，并能够使之与由筒状的侧面部和顶板部构成的杯状外壳的开口部内周面可靠地嵌合，因而能够减少杯状外壳与底板外壳之间的磁漏。

发明的效果如下。

根据本发明的电磁阀，确保壳体向连接部插入的插入性，并且在由磁性体构成的外壳和由磁性体构成的连接部通过的磁力线所产生的磁路的效率变高，能够减小电磁线圈的通电电流并减少电磁线圈的温度上升。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电磁阀的闭阀状态的纵剖视图。

图2是第一实施方式的电磁阀的开阀状态的纵剖视图。

图3是图1的P-P向视图。

图4是第一实施方式的电磁阀中的线圈导向件的侧视外观图、纵剖视图以及俯视图。

图5是本发明的第二实施方式的电磁阀的闭阀状态的纵剖视图。

图6是图5的P-P向视图。

图7是第二实施方式的电磁阀中的底板外壳的侧视图。

符号的说明

1—主体部，1A—一次侧接头，1B—二次侧接头，1C—缸筒部，1D—壳体支架部，12—主阀座，12a—主阀口，13—阀室，2—电磁驱动部，21—柱塞壳(壳体)，22—柱塞，22a—先导阀，23—吸引件，24—柱塞弹簧，25—电磁线圈，26—外壳，26A—杯状外壳，26B—底板外壳，26a—侧面部，26b—顶板部，3—线圈导向件(连接部)，31—圆筒状部，32—凸边状部，31a—狭缝，32a—狭缝，32b—切口，4—弹性部件，5—活塞阀，6—线圈导向件(连接部)，26B′—底板外壳。

具体实施方式

接下来，参照附图来说明本发明的电磁阀的实施方式。此外，以下的各实施方式的电磁阀是先导式电磁阀的例子。图1是第一实施方式的电磁阀的非通电时的纵剖视图，图2是第一实施方式的电磁阀的通电时的纵剖视图，图3是图1的P-P向视图，图4是第一实施方式的电磁阀中的线圈导向件的侧视外观图(图4的(A))、纵剖视图(图4的(B))以及从图4的(A)的上方观察的俯视图(图4的(C))。此外，以下的说明中的“上下”的概念与图1及图2的附图中的上下对应。该实施方式的电磁阀具有金属制的主体部1、设于该主体部1的上部的电磁驱动部2、下述的作为“连接部”的线圈导向件3、以及弹性部件4。

主体部1一体地形成有例如制冷剂等流体流入的高压的一次侧接头1A、流体流出的二次侧接头1B、以与一次侧接头1A及二次侧接头1B正交的轴线L为中心轴的缸筒部1C、以及与缸筒部1C同轴的壳体支架部1D。并且，在主体部1且在一次侧接头1A与二次侧接头1B之间形成有隔壁11，在隔壁11的缸筒部1C侧形成有主阀座12。在主阀座12形成有呈圆形开口的主阀口12a，并且在主阀座12的周围形成有薄圆形的阀室13。并且，缸筒部1C形成为以轴线L为旋转中心的圆筒形状，并且壳体支架部1D形成为从缸筒部1C向电磁驱动部2侧延伸的圆筒形状。在缸筒部1C的内部形成与阀室13同径的导向孔14，并在该导向孔14内，内插有大致圆柱形状的活塞阀5。

活塞阀5通过相互压入覆盖外侧的金属制(例如黄铜制)的活塞部51和配设于其内侧的树脂制(例如PTFE制)的密封部52来一体形成。活塞阀5与主阀口12a对置地配置，并在阀室13的底部与活塞阀5之间，压缩地配设有开阀弹簧53。而且，利用该开阀弹簧53的弹力，向从主阀口12a离开的方向(开阀方向)对活塞阀5进行施力。由此，在活塞阀5落座于主阀座12时，密封部52关闭主阀口12a。并且，在密封部52的中心形成有先导阀口5a和导通路5b，先导阀口5a经由导通路5b及主阀口12a而与二次侧接头1B导通。并且，先导阀口5a的周围成为先导阀座5a1。此外，在活塞阀5与缸筒部1C之间设有间隙，一次侧接头1A侧的流体经由该间隙能够流入活塞阀5的背空间15。

电磁驱动部2具备：以轴线L为中心的圆筒形状的作为“壳体”的柱塞壳21；内插在柱塞壳21内并由磁性体构成的柱塞22；固定于柱塞壳21的上端并由磁性体构成的吸引件23；配设在柱塞22与吸引件23之间的柱塞弹簧24；用树脂材料密封(内包)圆筒状的线圈而成的电磁线圈25；以及嵌合在电磁线圈25的外周的磁性部件例如铁板制的外壳26。

外壳26由杯状外壳26A和底板外壳26B构成，杯状外壳26A由磁性体构成并呈有底的杯形状，底板外壳26B的外周部与杯状外壳26A的开口匹配并由磁性体构成。杯状外壳26A由筒状的侧面部26a和与杯形状的底对应的顶板部26b构成。而且，电磁线圈25配置在杯状外壳26A内，在将该电磁线圈25的引线保持部25a嵌入底板外壳26B的矩形切口部26c中的状态下，底板外壳26B与杯状外壳26A的开口部嵌合。由此，电磁线圈25由杯状外壳26A和底板外壳26B覆盖，并用顶板部26b与底板外壳26B夹持，并且底板外壳26B抵接于电磁线圈25的底面。在电磁线圈25的中央具有插入柱塞壳21的中心孔25A。在底板外壳26B形成有插入柱塞壳21的中心孔26d，并在顶板部26b形成有用于用螺纹件N螺纹固定吸引件23的螺纹孔26e。

柱塞壳21嵌合在壳体支架部1D内，该柱塞壳21和壳体支架部1D的端部的周围通过钎焊等固定。并且，柱塞22配设为在柱塞壳21内能够沿轴线L方向(上下方向)滑动。在柱塞22的下端部，铆接固定有由球构成的先导阀22a，该先导阀22a开闭活塞阀5的先导阀口5a。

通过以上结构，实施方式的电磁阀设于冷冻循环系统，一次侧接头1A的高压的制冷剂流入，并且制冷剂从二次侧接头1B流出。未对电磁线圈25通电时(非通电时)成为图1的状态，利用柱塞弹簧24的作用力及柱塞22的自重，柱塞22处于从吸引件23离开的位置。此时，先导阀22a使先导阀口5a成为闭阀状态，活塞阀5的背空间15成为与一次侧接头1A的压力相同的高压。因而，活塞阀5与先导阀22a一起下降而使主阀口12a为关闭状态，制冷剂的通路被切断。

若对电磁线圈25通电，则如图2所示，在吸引件23与柱塞22之间产生吸引力而柱塞22上升，从而先导阀22a从先导阀口5a离开。由此，活塞阀5的背空间15与二次侧接头1B导通而成为低压。由此，利用由活塞阀5的背空间15与一次侧接头1A内的压力差产生的上升力和开阀弹簧53的弹力，活塞阀5从主阀口12a离开而成为开阀状态，制冷剂从一次侧接头1A流向二次侧接头1B。

如图3、图4所示，线圈导向件3通过对具有弹性并由磁性体构成的金属板进行冲压加工等来形成，并一体地形成有以轴线L为中心的圆筒状部31和与圆筒状部31的端部连结并以轴线L为中心的大致圆环状的凸边状部32。并且，在圆筒状部31和凸边状部32的一个部位，分别在轴线L方向上连续地形成有狭缝31a、32a。并且，在凸边状部32，且在绕轴线L的周向上的多个部位(七个部位)，从柱塞壳21压入的圆筒状部31的内径部至凸边状部32的外周部形成有呈放射状地扩大的切口32b。另外，在插入柱塞壳21前的自然状态下，线圈导向件3的圆筒状部31的内径与凸边状部32的内径相同，该内径比柱塞壳21的外径稍小。此外，此时，也可以消除狭缝31a、32a的缝隙，通过柱塞壳21的压入使该缝隙扩大即可。而且，该线圈导向件3以使凸边状部32为电磁线圈25侧的方式被压入柱塞壳21的外周而狭缝31a、32a扩大，凸边状部32与外壳26的底板外壳26B平行地配置，并抵接于该底板外壳26B。

并且，在线圈导向件3的凸边状部32的圆筒状部31的根部，形成有通过冲制加工而成的圆环状的凹部32c。另外，在柱塞壳21的外周嵌入有弹性部件4。该弹性部件4是橡胶等环状弹性部件，以沿轴线L方向压缩的状态配置在线圈导向件3的圆筒状部31的下端面与壳体支架部1D的上端面之间。而且，该弹性部件4利用其弹力，以使壳体支架部1D侧为固定端的方式与线圈导向件3一起向电磁线圈25侧对底板外壳26b进行施力。由此，线圈导向件3的凸边状部32压接于外壳26的底板外壳26B。

如上所述，线圈导向件3利用圆筒状部31和凸边状部32的弹力而无间隙地压接于柱塞壳21，因而该线圈导向件3极力接近柱塞22地配置。并且，磁性连接外壳26与柱塞22的线圈导向件3的凸边状部32利用弹性部件4的弹力而压接于外壳26的底板外壳26B，因而也不会在线圈导向件3与底板外壳26B之间产生间隙。另外，在凸边状部32形成多个切口32b，凸边状部32分割成多个扇状部。因此，即使向圆筒状部31和凸边状部32压入柱塞壳21，该圆筒状部31和凸边状部32成为从自然状态起稍微扩径的状态，由于切口32b变窄，凸边状部32也不会在轴线L方向上变形。

并且，因切口32b，在扩大凸边状部32的内径部的方向上的载荷也降低，因而柱塞壳21的插入性也变得良好，线圈导向件3一边紧贴于柱塞壳21的外周部，一边沿轴线L方向容易滑动，所以利用弹性部件4的弹力，凸边状部32能够可靠地压接于底板外壳26B。

即，在凸边状部32的多个扇状部几乎不会产生绕轴线L的周向应力，可维持与轴线L正交的面内的平面形状。因而，在凸边状部32处能够确保用于抵接于底板外壳26B的平面性。因此，凸边状部32与底板外壳26B之间没有漏磁，磁效率变得良好。其结果，在由磁性体构成的外壳26和由磁性体构成的线圈导向件3通过的磁力线所产生的磁路的效率变高，能够减小电磁线圈25的通电电流来减少电磁线圈25的温度上升。此外，在图2所示的通电时，柱塞22的与柱塞壳21的内周面滑动接触的部分的最下端22T的位置成为比线圈导向件3的圆筒状部31的下端31T稍微向弹性部件4侧突出的位置。即，在对电磁线圈25通电时，柱塞22向设于柱塞壳21的吸引件23侧移动，并且线圈导向件3的圆筒状部31在轴线L方向上的整体构成为在与轴线L方向正交的方向上与柱塞22相对于柱塞壳21的滑动部重叠。由此，柱塞22与线圈导向件3在与轴线L方向正交的方向上完全重叠，线圈导向件3的圆筒状部31与柱塞22间的磁漏变得更少。

并且，如上所述，线圈导向件3的圆筒状部31的根部施加冲制加工，由此防止形成凸边状部32时的回弹，能够形成相对于圆筒状部31或者轴线L的垂直度，并且能够使线圈导向件3的凸边状部32无间隙地以较大的面积压接于底板外壳26B，因而能够减少底板外壳26B与凸边状部32之间的磁漏。

图5是第二实施方式的电磁阀的闭阀状态的纵剖视图，图6是图5的P-P向视图，图7是第二实施方式的电磁阀中的底板外壳的侧视图。以下的第二实施方式中，与第一实施方式相同的要素起到相同的作用效果，对第二实施方式的附图中的相同部件标注与图1相同的符号，并适当地省略重复的说明。

该第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，作为“连接部”的线圈导向件6的结构，该第二实施方式中的线圈导向件6构成为外壳26的底板外壳26B′的一部分。底板外壳26B′由具有径向的弹性的磁性体构成，与第一实施方式相同地嵌合在杯状外壳26A的开口部的内侧，并抵接于电磁线圈25的底面。并且，在底板外壳26B′的中央，一体地形成有线圈导向件6。而且，线圈导向件6在其中央由以轴线L为中心的圆筒状部构成，并在该线圈导向件6的外周的底板外壳26B′的一个部位形成有与线圈导向件6相连的狭缝26f。并且，在线圈导向件6的圆筒状部，并在绕轴线L的周向上的多个部位(七个部位)在轴线L方向上形成有纵向的切口6a(参照图7)。另外，在底板外壳26B′，形成有与切口6a相连并从线圈导向件6的圆筒状部的内径部呈放射状地扩展的切口26g(参照图6)。

底板外壳26B′及线圈导向件6在插入柱塞壳21前的自然状态下，圆筒状部的内径比柱塞壳21的外径稍小。而且，该线圈导向件6在底板外壳26B′组装于电磁线圈25的状态下被压入柱塞壳21的外周。并且，线圈导向件6在构成凸边状部的底板外壳26B′的圆筒状部的根部形成有通过冲制加工形成的圆环状的凹部6c。另外，在柱塞壳21的外周嵌入有与第一实施方式相同的弹性部件4，并且弹性部件4配置在电磁线圈25与壳体支架部1D的上端面之间。而且，该弹性部件4利用其弹力，以壳体支架部1D侧作为固定端，向电磁线圈25侧对底板外壳26B′及线圈导向件6进行施力。

如上所述，线圈导向件6利用其圆筒状部的弹力而无间隙地压接于柱塞壳21，因而将外壳26与柱塞22磁性连接的该线圈导向件6极力接近柱塞22地配置。并且，底板外壳26B′及线圈导向件6利用弹性部件4的弹力而压接于电磁线圈25。另外，在底板外壳26B′形成有多个切口26g，构成底板外壳26B′的“凸边状部”的线圈导向件6的周围分割成多个扇状部。因此，将柱塞壳21压入线圈导向件6和底板外壳26B′，即使该线圈导向件6和其周围成为从自然状态起稍微扩径后的状态，该线圈导向件6的周围也不会在轴线L方向上变形。即，在线圈导向件6的周围几乎不会产生绕轴线L的周向应力，维持在与轴线L正交的面内的平面形状，外周部的与杯状外壳26A嵌合的嵌合部不会变形。因而，能够在底板外壳26B′的线圈导向件6的周围处确保平面性。因此，在底板外壳26B′与杯状外壳26A之间没有磁漏，磁效率变得良好。因此，在由磁性体构成的外壳26和由磁性体构成的线圈导向件6通过的磁力线所产生的磁路的效率变高，能够减小电磁线圈25的通电电流并减少电磁线圈25的温度上升。

并且，还利用切口6a、26g降低在扩大圆筒部分的内径部的方向上的载荷，因而柱塞壳21的插入性也变得良好，圆筒部内径一边紧贴于柱塞壳21的外周部，一边容易沿轴线L方向滑动，所以利用弹性部件4的弹力，底板外壳的外周部能够可靠地与杯状外壳的开口部接触。

并且，与第一实施方式相同，在通电时，柱塞22的与柱塞壳21的内周面滑动接触的部分的最下端22T的位置成为比线圈导向件6的圆筒状部的下端6T稍微向弹性部件4侧突出的位置。即，在对电磁线圈25通电时，柱塞22向设于柱塞壳21的吸引件23侧移动，并且线圈导向件6的圆筒状部在轴线L方向上的整体构成为在与轴线L方向正交的方向上与柱塞22相对于柱塞壳21的滑动部重叠。由此，柱塞22与线圈导向件6在与轴线L方向正交的方向上完全重叠，从而线圈导向件6的圆筒状部与柱塞22间的磁漏变得更少。

并且，如上所述，线圈导向件6的圆筒状部的根部施加冲制加工，并且使底板外壳26B′无间隙地抵接于电磁线圈25的底面，而能够可靠地嵌合于杯状外壳26A的开口部内周面，因而能够减少杯状外壳26A与底板外壳26B′之间的磁漏。

以上，参照附图，详述了本发明的实施方式，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 (8)

1.一种电磁阀，具备内插有柱塞的筒状的壳体、插入上述壳体并驱动上述柱塞的电磁线圈、以及具有嵌合于上述电磁线圈并由磁性体构成的外壳的电磁驱动部，

上述电磁阀的特征在于，

在上述电磁线圈形成使上述壳体插通的插通孔，

在上述插通孔附近具备由磁性体构成的连接部，该连接部将上述外壳与上述柱塞磁性连接，并且从周围按压上述壳体并进行紧密接触，

上述连接部由上述壳体插通并进行嵌合的圆筒状部以及与上述圆筒状部的上述电磁线圈侧的端部外周一体地连结的凸边状部构成，在上述圆筒状部和上述凸边状部中，在上述圆筒状部的上述壳体进行嵌合的嵌合孔的绕轴线的周向上的一个部位形成有狭缝，该狭缝构成从上述圆筒状部的上述嵌合孔连续至外侧的间隙，并且在上述凸边状部的绕上述轴线的周向上的多个部位形成有切口。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

上述连接部的上述圆筒状部形成为在自然状态下具有比上述壳体的外径小的内径的环状。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

上述连接部与上述外壳分体构成，并且上述凸边状部设有从上述圆筒状部的上述嵌合孔连续至外径端面的多个放射状的切口，该凸边状部构成为与上述外壳对置并紧贴于该外壳。

4.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

上述连接部与上述外壳一体构成，从作为该连接部的圆筒状部至构成上述外壳的板状外壳的外周端，形成有上述一个部位的狭缝，并且从上述圆筒状部至上述板状外壳，形成有上述多个部位的切口。

5.根据权利要求3或4所述的电磁阀，其特征在于，

具备将上述连接部按压至上述外壳的弹性部件。

6.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

在对上述电磁线圈通电时，上述柱塞向设于上述壳体的吸引件侧移动，并且上述连接部的上述圆筒状部在上述轴线方向上的整体在与上述轴线方向正交的方向上与上述柱塞相对于上述壳体的滑动部重叠。

7.根据权利要求1至4、6中任一项所述的电磁阀，其特征在于，

在上述凸边状部的上述圆筒状部的根部，形成有通过冲制加工形成的圆环状的凹部。

8.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，

在上述凸边状部的上述圆筒状部的根部，形成有通过冲制加工形成的圆环状的凹部。

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