CN113586744A - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备顶板不易变形的磁轭的电磁阀。一种电磁阀(1)，其具备：壳体(2)，其具有流体的流入通路(21)和流出通路(22)；螺线管部(3)，其具有螺线管(30)、固定铁芯(31)、可动铁芯(32)和阀芯(32b)；以及磁轭(4)，其由磁性材料构成，包围螺线管部(3)并安装于壳体(2)，其中，磁轭(4)具有：底板(4A)，其载置于壳体(2)；顶板(4B)；连接板(4C)，其连接底板(4A)与顶板(4B)；以及延伸片(4D、4E)，其从顶板(4B)向下方一体地延伸，延伸片(4D、4E)具备：垂下部(41)，其从顶板(4B)垂下；以及弯折部(42)，其从垂下部(41)向底板(4A)侧延伸设置，并且形成有安装于壳体(2)的安装部(42a、42b)。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种通过电磁铁的磁力进行阀的开闭的电磁阀。

背景技术

电磁阀是在使用了电磁铁的圆筒状的螺线管的内侧配置可动铁芯并通过由向螺线管供给的电力产生的磁力使可动铁芯进行直线往复动作来控制开闭状态的阀，由于其容易控制，一直以来被广泛用于油压和水压的控制。

作为这样的电磁阀，专利文献1所示的电磁阀具备：圆筒状的螺线管；固定铁芯和可动铁芯，其在该螺线管的内侧被内包于筒状的管部件；以及磁轭，其由磁性材料构成，配置在螺线管的外侧并且具有供管部件沿上下方向贯通的贯通孔，其中，通过向螺线管供给电力而产生磁通，通过使磁轭形成磁路而使可动铁芯向固定铁芯侧平滑地移动，并且使配设在可动铁芯下方的阀芯移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-285114号公报(第2页、图1)

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1那样的电磁阀中，磁轭呈正面打开的U字形的形状，底板固定于壳体，顶板为悬臂状态，因此磁轭的刚性低。因此，当对磁轭的顶板施加力时，磁轭会变形，被贯通磁轭的贯通孔的管部件内包的固定铁芯和可动铁芯会倾斜，有可能导致电磁阀的精度降低。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种具备顶板不易变形的磁轭的电磁阀。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的电磁阀具备：

壳体，其具有流体的流入通路和流出通路；螺线管部，其具有螺线管、固定铁芯、可动铁芯和阀芯；以及磁轭，其由磁性材料构成，包围所述螺线管部并安装于所述壳体，

其中，所述磁轭具有：底板，其载置于所述壳体；顶板；连接板，其连接所述底板与所述顶板；以及延伸片，其从所述顶板向下方一体地延伸，

所述延伸片具备：垂下部，其从所述顶板垂下；以及弯折部，其从该垂下部向所述底板侧延伸设置，并且形成有安装于所述壳体的安装部。

由此，从磁轭的顶板延伸出的延伸片除了被连接板支承之外还被壳体支承，因此顶板不易变形。除此之外，延伸片与连接板协作而构成磁路，提高了磁效率。

也可以是，所述延伸片至少设置有一对，该一对延伸片从所述磁轭的顶板以彼此相对的方式延伸。

由此，能够将延伸片分别固定于壳体，因此顶板相对于外力不易变形。

也可以是，所述弯折部的端面与所述底板的端面相对配置。

由此，弯折部的端面与底板的端面在整个上下方向上接近配置，因此提高了磁效率。

也可以是，所述弯折部的板厚与所述底板的板厚大致相同。

由此，能够由一片板制造磁轭，构成磁轭的部件数量减少。

也可以是，所述安装部配置在沿前后方向离开所述垂下部的位置上。

由此，能够将磁轭从上方侧固定于壳体，易于将磁轭安装于壳体。

也可以是，所述安装部分别配置在向前方离开所述垂下部的位置和向后方离开所述垂下部的位置上。

由此，能够提高磁轭相对于壳体的安装强度。

附图说明

图1是是本发明的电磁阀的立体图；

图2(a)是螺线管部为通电状态的电磁阀的A-A剖视图，(b)是用于说明主阀部的小连通路的剖视图；

图3是将磁轭展开的立体图；

图4是磁轭的制造途中的立体图；

图5是磁轭的立体图；

图6是电磁阀的俯视图；

图7是螺线管部为非通电状态的电磁阀的B-B剖视图；

图8是表示磁轭的变形例的立体图。

具体实施方式

以下，基于实施例对用于实施本发明的电磁阀的方式进行说明。

实施例

参照图1至图7对实施例的电磁阀进行说明。

如图1所示，电磁阀1控制油、水等流体的流量、压力，在本实施例中，对组装于整水器并适当变更从喷嘴排出的水的通水、停水的电磁阀1进行说明。

如图1和图2所示，电磁阀1具有：壳体2，其具备水的流入通路21和流出通路22；螺线管部3，其主要由圆筒状的螺线管30以及配设于该螺线管30的内侧的固定铁芯31和可动铁芯32(参照图2)构成，且安装于壳体2上方；以及磁轭4，其从外侧包围该螺线管部3。

壳体2具有：流入通路21；流出通路22；有底的筒状部23，其形成有向轴向的上方侧开口的主阀室2A(参照图2)；以及一对伸出部24(参照图1)，其从筒状部23向外径方向延伸，且俯视时呈大致梯形状。并且，在筒状部23与伸出部24之间形成有向上方打开的俯视时呈矩形状的凹部25(参照图2)，壳体2被轻量化。

流入通路21形成为与轴向正交地贯通筒状部23。此外，在主阀室2A的底部2B形成有向上方延伸的突出部6，在突出部6上形成有沿轴向贯通并与流出通路22连通的贯通孔60。突出部6沿轴向观察时呈圆环形状，并且在上端部形成有主阀座61。

此外，如图2所示，在筒状部23中，在主阀室2A的上方侧形成有向轴向下方侧凹陷且具有环状的底面的开口凹部2C，开口凹部2C与底部2B连通且在组装前的状态下与壳体2的外侧连通。在开口凹部2C中，与接合器70一起收纳有作为主阀芯的主阀部50。在伸出部24上载置固定有磁轭4。本实施例的电磁阀1是能够利用作用于主阀部50的先导压力闭阀的先导式电磁阀。

主阀部50由基座51和膜片55构成。在基座51上形成有：有底的凹部52；延伸部53，其从凹部52的径向中央部沿上下方向分别延伸；以及突出部54，其从凹部52的外径端部与延伸部53的中央部向下方延伸(参照图2(b))。在延伸部53中形成有沿轴向贯通且与开口凹部2C侧和底部2B的流出通路22侧连通的大连通路53a，在突出部54中形成有沿轴向贯通且与底部2B的流入通路21侧和开口凹部2C侧连通的小连通路54a(参照图2(b))。此外，延伸部53沿轴向观察时呈圆环形状，延伸部53的上端部成为供后述的先导阀芯32b抵接的先导阀座53b。另外，为了说明突出部54和小连通路54a，图2(b)图示了与图2(a)所示的剖视图相比沿周向移相的位置。

在膜片55中形成有与延伸部53、突出部54对准的贯通孔，在各贯通孔中插通固定有基座51的延伸部53、突出部54。此外，延伸部53、突出部54均在下端部形成有向外径侧突出的凸缘部，因此在延伸部53、突出部54插通于各贯通孔的状态下，由各凸缘部进行防脱。

接合器70具备在外径侧向轴向上方侧凹陷且具有环状的底面的下方侧凹部71、以及在比下方侧凹部71靠内径侧向轴向下方侧凹陷且具有环状的底面的上方侧凹部72，在径向中央部形成有沿轴向贯通的贯通孔。

接着，对螺线管部3进行说明。绕线架8主要由树脂成型，并形成有沿轴向贯通的贯通孔80和在外周面上向侧方侧开口的环状的开口部81。固定铁芯31和可动铁芯32配设于绕线架8的贯通孔80的内侧，螺线管30通过在开口部81中缠绕铜线而配设于其中。并且，在绕线架8下方侧的外周面上，通过向外径侧延伸的上环状凸缘83a和向外径侧延伸的下环状凸缘83b形成有向外径侧打开的凹部83，在该凹部83中外嵌有后述的磁轭4的底板4A的外嵌部40。

在绕线架8的贯通孔80内形成有一部分向内侧突出的台阶部82，形成于固定铁芯31的外周面的环状凸部31a与该台阶部82抵接，从而限制了固定铁芯31向竖直方向下方的移动。可动铁芯32经由压缩的弹簧32a配置在固定铁芯31的下方侧。此外，在可动铁芯32的下端一体地配设有先导阀芯32b，可动铁芯32受到上述弹簧32a的作用力而向下方被施力，从而先导阀芯32b与主阀部50的先导阀座53b抵接。

在螺线管30和绕线架8的外周包覆有模制件9。模制件9主要由树脂成型，并且在上方侧形成有向外径方向延伸的端子91(参照图1)。端子91与螺线管30电连接，通过向端子91供给电力而在螺线管30的周边产生磁通。

可动铁芯32通过螺线管30通电时产生的磁通被磁性吸引到配设于上方侧的固定铁芯31上，配设于可动铁芯32下方的先导阀芯32b与可动铁芯一体地向上方侧移动。

参照图2，当向端子91供给电力时，先导阀芯32b离开主阀部50的先导阀座53b，并且主阀部50的膜片55成为与主阀座61分离的状态。由此，成为从流入通路21通过了贯通孔60的水流向流出通路22的通水状态。

另一方面，当停止向端子91供给电力时，可动铁芯32始终被弹簧32a向下方施力，先导阀芯32b成为与主阀部50的先导阀座53b抵接的状态。由此，成为膜片55向底部2B侧弹性变形且该膜片55与主阀座61抵接的闭阀状态，电磁阀1成为停水状态(参照图7)。

接着，对磁轭4进行说明。在模制件9的外侧配设有磁轭4。磁轭4由磁性材料成型，通过由磁轭4包围模制件9，构成使向螺线管30通电时产生的磁通集中的磁路。磁轭4还作为螺线管部3的外壳而发挥作用，后面将进行描述。

如图5所示，磁轭4呈正面打开的大致立方体形状。磁轭4由以下部分构成：底板4A，其载置于壳体2的筒状部23的上端面23a和接合器70的上端面70a(参照图7)；顶板4B，其与底板4A相对；连接板4C，其连接底板4A和顶板4B；以及延伸片4D、4E，其从顶板4B一体地延伸。

底板4A具备从前端部朝着中央部形成为大致U字形切口的形状的外嵌部40。外嵌部40呈与绕线架8的形成在上环状凸缘83a与下环状凸缘83b之间的周面83c大致相同尺寸的圆弧状的轮廓(参照图2)，以能够外嵌于绕线架8的凹部83。

此外，延伸片4D、4E的端部分别向内侧、即底板4A侧弯折成大致直角而分别形成作为弯折部的弯折板42。即，延伸片4D、4E由从顶板4B垂下的垂下板41、以及从垂下板41朝向内侧以与该垂下板41交叉的方式延伸的弯折板42形成。

参照图6，延伸片4D、4E各自的弯折板42具有分别向垂下板41的前方侧和后方侧突出的安装部42a、42b，在安装部42a、42b上形成有沿上下方向贯通的贯通孔43a、43b。在贯通孔43a、43b中，能够使用带头螺钉7分别与后述的壳体2的伸出部24的孔部2a、2b螺合，贯通孔43a、43b配设于俯视时呈正方形的各顶点部分。

接着，对磁轭4的制造进行说明。在图3中示出了通过冲压加工由一片板成型的俯视时呈大致T字形的T字板4’。首先，将T字板4’的中央片的两个部位弯折大致90度，由此，连接板4C相对于底板4A大致垂直地立起，顶板4B相对于底板4A平行，成为图4所示的形状。

接着，从图4所示的状态开始，将延伸片4D、4E的端部分别相对于底板4A大致垂直地弯折，由此形成弯折板42，将T字板4’的一对侧片分别弯折大致90度，由此，延伸片4D、4E从顶板4B分别朝向下方延伸，形成垂下板41，完成磁轭4的制造，成为图5所示的形状。此时，底板4A的下表面4a位于比各个弯折板42的下表面42d稍靠下方侧的位置。此外，在垂下板41与弯折板42相邻的部位分别形成有向内侧凹陷的狭缝S，因此容易使弯折板42向内侧弯折。

接着，参照图2和图7对电磁阀1的组装进行说明。首先，在绕线架8上配设螺线管30，之后包覆模制件9。接着，将安装有O形环11的固定铁芯31从上方侧插入绕线架8的贯通孔80中，将其固定在绕线架8的内侧，并且将组装有弹簧32a和先导阀芯32b的可动铁芯32从下方侧插入，将螺线管部3单元化。

接着，使磁轭4的外嵌部40外嵌于绕线架8的凹部83，从而将磁轭4安装于被单元化的螺线管部3。此时，绕线架8在轴向上的位置由磁轭4的底板4A确定，并且固定铁芯31在轴向上的位置被确定为上端与磁轭4的顶板4B的下表面抵接。

另一方面，在壳体2中，在基座51上安装膜片55并形成主阀部50后，将膜片55的外周部载置于开口凹部2C的底面，将接合器70的下方侧凹部71的外周壁载置于膜片55的外周部。

之后，将O形环10安装在绕线架8的下环状凸缘83b的下方侧，并插入配置在接合器70的上方侧凹部72内。此时，磁轭4的底板4A与接合器70的上端面70a抵接而被支承。

最后，参照图6，使弯折板42的安装部42a、42b的贯通孔43a、43b分别与壳体2的伸出部24的攻出了内螺纹的孔部2a、2b对准，使带头螺钉7从上方分别与孔部2a、2b螺合。由此，成为膜片55的外周侧端部被下方侧凹部71的周壁和开口凹部2C的底面夹持的状态，主阀部50被固定于开口凹部2C。这样，完成电磁阀1的组装。

此时，参照图2，磁轭4形成为底板4A的下表面4a位于比弯折板42的下表面42d稍靠下方侧的位置，因此通过带头螺钉7将磁轭4固定于壳体2时，底板4A稍微向上方挠曲变形，因此底板4A不会从壳体2浮起，提高了电磁阀1的组装精度。

此外，由于随着底板4A稍微向上方挠曲变形而产生的反作用力，接合器70向主阀部50侧按压膜片55的力增加，因此能够防止膜片55的脱出。另外，也可以使底板4A的下表面4a与弯折板42的下表面42d为大致相同的高度。

此外，在磁轭4固定于壳体2的状态下，弯折板42的内侧的端面42c和与该端面42c相对的底板4A的端面4b成为配置于大致相同的高度位置的状态。

在此，由于磁轭4通过将由一片板成型的T字板4’弯折而形成，因此成为弯折板42的端面42c与底板4A的端面4b在整个上下方向上隔着微小的间隙而接近配置的状态。

由此，弯折板42的端面42c与底板4A的端面4b以较近的距离相对的面积较大，在它们之间容易形成磁路。

另外，这里所说的接近也包括接触的情况，优选弯折板42的端面42c与底板4A的端面4b之间的尺寸为0mm以上、弯折板42和底板4A的板厚以下。

在此，在弯折板向外侧弯折的结构中，伴随着弯折，倒圆角的倒角面与底板的端面相对配置，因此，虽然倒角面的一部分与底板的端面接近配置，但越朝向下方侧，越与底板的端面分离。由此，难以使倒角面和底板的端面沿整个上下方向形成磁路。

此外，如果是弯折板向外侧弯折的结构，则会在垂下板的板厚的尺寸上加上形成于垂下板的外侧的安装部的尺寸，但如果是如本实施例那样弯折板42向内侧弯折的结构，则与弯折板向外侧弯折的结构相比，能够紧凑地形成磁轭4。

此外，如图1、图2、图7所示，磁轭4被配置为覆盖螺线管部3的上表面、两侧面、背面、底面，因此作为螺线管部3的外壳保护其免受外力影响，并且使通过向螺线管30供给电力而产生的磁通在由磁性材料构成的磁轭4内形成磁路，因此能够以较少的电力使可动铁芯32吸附于固定铁芯31。

如以上说明的那样，磁轭4具有载置于壳体2的底板4A、顶板4B、连接板4C和延伸片4D、4E，延伸片4D、4E具有从顶板4B垂下的作为垂下部的垂下板41、以及从该垂下板41向底板4A侧延伸设置且形成有安装于壳体2的安装部42a、42b的作为弯折部的弯折板42，因此，从磁轭4的顶板4B延伸出的延伸片4D、4E除了被连接板4C支承之外还被壳体2支承，因此顶板4B不易变形。除此之外，延伸片4D、4E与连接板4C协作而构成磁路，提高了磁效率。

这样，由于磁轭4的刚性高，所以即使从电磁阀1的外部对磁轭4施加力，顶板4B也不易变形。此外，即使停水时的壳体2内的流体压力高、由流体压力产生的力使固定铁芯31对磁轭4作用向上的力，顶板4B也不易变形。并且，即使相对于伴随着电磁阀1的开闭动作将固定铁芯31与可动铁芯32吸附而产生的振动，顶板4B也不易变形。

此外，延伸片4D、4E配置在不与连接板4C相对的位置上，因此顶板4B相对于来自多个方向的外力不易变形。

此外，延伸片4D、4E至少设置有一对，该一对延伸片从磁轭4的顶板4B以彼此相对的方式延伸，因此能够将延伸片4D、4E分别固定于壳体2，因此能够使顶板4B相对于外力不易变形。

此外，底板4A的下端配置在延伸片4D、4E的上端到下端之间，因此底板4A与延伸片4D、4E接近，因此通过顶板4B、延伸片4D、4E和底板4A形成磁路，提高了磁效率。

此外，弯折板42的端面42c与底板4A的端面4b相对配置，弯折板42的端面42c与底板4A的端面4b在整个上下方向上接近配置，因此提高了磁效率。

此外，延伸片4D的弯折板42的板厚与底板4A的板厚大致相同，能够由一片板制造磁轭4，因此构成磁轭4的部件数量减少。

此外，延伸片4D为，弯折板42的安装部42a、42b配置在沿前后方向离开垂下板41的位置上，因此，能够将磁轭4从上方侧固定于壳体2，易于将磁轭4安装于壳体2。

此外，弯折板42的安装部42a、42b分别配置在向前方离开垂下板41的位置和向后方离开垂下板41的位置上，因此能够提高磁轭4相对于壳体2的安装强度。而且，各安装部42a、42b的贯通孔43a、43b配置于俯视时呈正方形的各顶点部分，即在周向上大致等间隔地配置且配置于对角线上，因此，易于将作用于磁轭4的外力大致均等地分散于各带头螺钉7，因此进一步提高了安装强度。

此外，弯折板42的安装部42a、42b分别配置在向前方离开垂下板41的位置和向后方离开垂下板41的位置上，即配置在从由底板4A、弯折板42、垂下板41、顶板4B形成的磁路离开的位置上，因此能够防止安装部42a、42b和带头螺钉7阻碍磁路的形成。

以上，根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即便有在不脱离本发明主旨的范围内的变更、追加，也包含在本发明中。

例如，例示了电磁阀1是具有先导阀芯32b和主阀部50的先导式的方式，但不限于此，例如与上述实施例的先导阀芯32b同样地，也可以是具备通过向端子91供给电力或停止供给而能够沿轴向进退的阀芯、并通过该阀芯落座于阀座而闭阀的电磁阀，即不限定于先导式。

此外，在上述实施例中，例示了通过供给电力而成为开阀状态、且通过供给电力而成为闭阀状态的ON-OFF式且常闭式的电磁阀，但不限于此，也可以是通过供给电力而成为开阀状态、且通过供给电力而成为闭阀状态的ON-OFF式且常开式的电磁阀，还可以是能够根据电力的供给量来调节阀芯与阀座的分离距离、从而能够调节开阀度的电磁阀。即，应用上述实施例的磁轭4的电磁阀的形式没有限定。

此外，在上述实施例中，对于磁轭4的制造顺序，描述为将连接板4C从底板4A立起并弯折成顶板4B相对于底板4A平行，但不限于此，也可以先立起延伸片4D、4E。

此外，在上述实施例中，例示了对通过冲压加工而成型的俯视时呈大致T字形的T字板4’进行加工的方式，但不限于此，也可以将磁轭4由铸件成型或注射成型，也可以通过焊接等将由一片板冲压加工而成型的各板连结来形成，还可以在本实施例的磁轭4中追加分开的零件。特别是，只要能够将弯折部的端面与底板的端面在整个上下方向上接近配置，则可以应用任意的制造方法。

此外，在上述实施例中，例示了使用带头螺钉7将磁轭4螺合固定于壳体2的方式，但不限于此，也可以将磁轭4通过焊接或凹凸嵌合而固定于壳体2。

此外，在实施例中，例示了磁轭4的底板4A配置于与弯折板42、延伸片4D、4E的下端大致相同的高度位置的方式，但不限于此，也可以是弯折部、延伸片的下端配置于比底板靠下方的位置。

此外，在上述实施例中，例示了从顶板4B延伸出两片延伸片的方式，但不限于此，也可以为一片或三片以上。

此外，在上述实施例中，例示了将延伸片4D弯折而形成弯折板42、将带头螺钉7从上方侧插通于贯通孔43a、43b并固定于壳体2的方式，但不限于此，也可以从侧方侧将带头螺钉插通于贯通孔并与壳体的孔部螺合而固定，该贯通孔向从顶板向下方竖直地延伸的延伸片的侧方延伸，还可以从形成于壳体的沿上下方向贯通的贯通孔的轴向下方侧插通带头螺钉并与形成于安装片的内螺纹部、与安装片分开的螺母螺合而固定于壳体。进而，也可以将一个安装部插嵌于壳体的狭缝、将带头螺钉插通于形成在弯折部的另一个安装部上的贯通孔并与壳体的孔部螺合而固定，还可以适当地变更安装部相对于壳体的安装方式。

此外，在上述实施例中，例示了各安装部42a、42b位于俯视时呈正方形的各顶点部分的方式，但不限于此，只要在弯折板42上形成有至少一个安装部即可。

此外，在上述实施例中，例示了磁轭4呈正面打开的大致立方体形状的方式，但不限于此，也可以是使顶板为大致圆形状并具备弯曲成圆弧状的延伸片和连接板的磁轭(参照图8)。

符号说明

1：电磁阀；

2：壳体；

3：螺线管部；

4：磁轭；

4A：底板；

4B：顶板；

4C：连接板；

4D、4E：延伸片；

4b：端面(底板的端面)；

21：流入通路；

22：流出通路；

30：螺线管；

31：固定铁芯；

32：可动铁芯；

32b：先导阀芯；

41：垂下板(垂下部)；

42：弯折板(弯折部)；

42a、42b：安装部；

42c：端面(垂下部的端面)；

50：主阀部(主阀芯)。

Claims (6)

1.一种电磁阀，其具备：壳体，其具有流体的流入通路和流出通路；螺线管部，其具有螺线管、固定铁芯、可动铁芯和阀芯；以及磁轭，其由磁性材料构成，包围所述螺线管部并安装于所述壳体，其中，

所述磁轭具有：底板，其载置于所述壳体；顶板；连接板，其连接所述底板与所述顶板；以及延伸片，其从所述顶板向下方一体地延伸，

所述延伸片具备：垂下部，其从所述顶板垂下；以及弯折部，其从该垂下部向所述底板侧延伸设置，并且形成有安装于所述壳体的安装部。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其中，

所述延伸片至少设置有一对，该一对延伸片从所述磁轭的顶板以彼此相对的方式延伸。

3.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其中，

所述弯折部的端面与所述底板的端面相对配置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁阀，其中，

所述弯折部的板厚与所述底板的板厚大致相同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电磁阀，其中，

所述安装部配置在沿前后方向离开所述垂下部的位置上。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其中，

所述安装部分别配置在向前方离开所述垂下部的位置和向后方离开所述垂下部的位置上。

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