CN113767240A - 电磁阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够使柱塞顺畅且稳定地动作的电磁阀。一种电磁阀(1),其利用通过电磁力与定子(32)接触或分离的柱塞(4)来使杆(5)移动,以将阀开闭的阀芯(22)往复移动,其中,在柱塞(4)的移动方向两侧形成有一个和另一个空间(S1、S2),在柱塞(4)上,与中心轴同心地形成有贯通孔(4a),杆(5)配置于一个空间(S1),在柱塞(4)的内表面(4c)与杆(5)的外表面(55)之间形成有将一个空间(S1)与另一个空间(S2)之间连通的连通路(P)。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如用于液压回路的液压控制的电磁阀。
背景技术
作为现有的液压控制用的电磁阀,具备:滑阀部,其具有收纳于套筒的圆柱状的滑柱;以及螺线管部,其具有收纳由树脂覆盖了定子、柱塞和线圈的螺线管成型体的螺线管壳体,并使滑柱沿轴向驱动,该电磁阀配置于泵、储压器等压力源与供给目的地之间,能够通过使滑柱移动将调整了压力、流量的流体供给至供给目的地。
然而,滑柱在套筒内的移动行程较大,因此在通过螺线管部的驱动而移动的情况下,螺线管部的内部的流体会成为阻力,有可能阻碍柱塞的快速移动。
例如,在专利文献1所公开的电磁阀中,在柱塞的外周面与线圈的内周面之间配设有轴承,在柱塞的移动方向两侧形成有由轴承划分出的空间。在柱塞的中心形成有沿轴向贯通的贯通孔,在筒状的杆插入并固定于该柱塞的贯通孔的状态下,滑柱能够抵接地配置于杆的一端,柱塞的贯通孔与杆的贯通孔连通。在该滑柱的端部形成有通孔,其沿径向开口且与一个空间连通、并且沿轴向开口且能够与杆的贯通孔连通。在柱塞向一侧移动时,一个空间内的流体通过通孔、杆的贯通孔、柱塞的贯通孔移动到另一个空间内,在柱塞向另一侧移动时,另一个空间内的流体通过柱塞的贯通孔、杆的贯通孔、通孔移动到一个空间内。这样,在柱塞移动时,使沿移动方向形成的空间内的流体移动到与移动方向相反一侧的空间内,从而减小由作用于柱塞的流体引起的阻力。
此外,还存在如下电磁阀:如专利文献2所公开的电磁阀那样,在柱塞的中心连接有杆,在柱塞的外周面上形成有沿该柱塞的整个移动方向延伸的狭缝,并通过该狭缝使柱塞的移动方向两侧的空间内存在的流体移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实愿平2-14728号(日本实开平3-106702号)的微缩胶片(第4、5页、图4)
专利文献2:日本特开2014-214806号公报(第4页、图1)
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1的电磁阀中,通过配设于柱塞的外周面与螺线管部的内周面之间的轴承,柱塞容易移动,但柱塞的外周面与线圈的内周面之间几乎不通过流体,因此需要在杆上形成较大的贯通孔,由此,杆的强度降低,有可能由于杆变形而在杆的贯通孔内产生流体的紊流。此外,在专利文献2的电磁阀中,在从柱塞的中心轴偏心的位置上形成有狭缝,因此流体阻力会作用在柱塞的径向上,并且通过柱塞的磁通会产生偏移,从而柱塞的动作有可能不稳定。
本发明是着眼于这样的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够使柱塞顺畅且稳定地动作的电磁阀。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的电磁阀,
利用通过电磁力与定子接触或分离的柱塞来使杆移动,以使将阀开闭的阀芯往复运动,其中,
在所述柱塞的移动方向两侧形成有空间,
在所述柱塞上,与中心轴同心地形成有将一个空间与另一个空间连通的贯通孔,
所述杆以一部分嵌入所述贯通孔的状态配置于所述一个空间,并且在所述一部分嵌入所述贯通孔的所述杆的外侧形成有与所述一个空间连通的连通路。
由此,流体通过强度较高的柱塞的贯通孔而在一个空间与另一个空间之间移动,因此能够抑制在一个和另一个空间之间移动的流体产生紊流的情况。此外,贯通孔与柱塞的中心轴同心地形成,因此能够抑制流体阻力偏斜地作用在柱塞的径向上,并且磁通均匀地作用于柱塞,因此能够使柱塞稳定地沿轴向移动。
也可以是,所述杆的在外侧形成有切口的部位嵌入固定于所述贯通孔。
由此,在杆的嵌入柱塞的贯通孔的部位形成有切口,因此能够确保柱塞的容积较大,从而均衡且较宽地形成柱塞中的磁通的有效区域。
也可以是,所述切口形成为向所述一个空间延伸。
由此,流体被切口引导而在连通路与一个空间之间流动,因此能够可靠地使流体进出。
也可以是,所述切口沿周向均等配置。
由此,能够使流体阻力均衡地作用于柱塞,并且均衡地形成柱塞中的磁通的有效区域,因此能够使柱塞稳定地移动。
也可以是,所述杆的嵌入侧端部呈前端变细的形状。
由此,能够容易地将杆嵌入贯通孔,并且使流体顺畅地移动到连通路。
也可以是,在所述杆上形成有与所述柱塞的端面接触的嵌入限制部。
由此,通过使嵌入限制部与柱塞的端面接触,能够决定杆相对于柱塞的嵌入深度。
附图说明
图1是本发明的实施例中的电磁阀的立体图;
图2是电磁阀的侧面剖视图。另外,为了便于说明,在侧视图中对滑柱和杆进行图示;
图3是表示杆的轴向另一端侧的形状的立体图;
图4是表示杆的第三部位与柱塞的贯通孔的嵌入状态的剖视图;
图5(a)是表示从电磁阀的断开状态变为接通状态的情况的侧面剖视图,(b)是表示从电磁阀的接通状态变为断开状态的情况的侧面剖视图。
具体实施方式
以下,根据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5对实施例的电磁阀进行说明。以下,将图2的纸面右侧作为电磁阀的轴向一端侧、将图2的纸面左侧作为电磁阀的轴向另一端侧进行说明。
如图1所示,本实施例的电磁阀1是滑阀型的电磁阀,用于例如车辆的自动变速器等由液压控制的装置。另外,电磁阀1沿水平方向安装在装置侧的阀壳体的安装孔中,用作浸渍在阀壳体内的液体即工作油中的所谓的油浸型电磁阀。
如图1和图2所示,电磁阀1构成为,将对流体、即工作油等控制流体的流量进行调整的阀部2一体地安装于螺线管部3。另外,图2表示未对螺线管成型体31的线圈34通电的电磁阀1的断开状态。
首先,对阀部2的结构进行说明。如图1和图2所示,阀部2由以下部分构成:套筒21,其设置有与设置在阀壳体的安装孔内的流路连接的输入口24、输出口25、排出口26、排泄口27、反馈口28等各种口的开口;作为阀芯的滑柱22,其被液密地收纳在沿轴向形成在套筒21的内径侧的贯通孔21a中;螺旋状的弹簧29,其对滑柱22向轴向另一端侧施力;以及保持器23,其保持弹簧29。
在套筒21上,从轴向一端侧朝向轴向另一端侧,依次形成有排出口26、输出口25、输入口24、反馈口28、排泄口27。滑柱22能够沿轴向往复移动,通过使滑柱22沿轴向往复移动,使各种口的连通状态发生变化,控制工作油的压力、流量。另外,套筒21、滑柱22、保持器23由铝、铁、不锈钢、树脂等材料形成。
接着,对螺线管部3的结构进行说明。如图2所示,螺线管部3主要由以下部分构成:螺线管壳体30其由铁等具有磁性的金属材料形成;螺线管成型体31,其收容于螺线管壳体30;定子32,其配置于螺线管成型体31的内侧;以及柱塞4,其以能够沿轴向移动的状态配置于定子32的轴向另一侧。
螺线管成型体31通过利用树脂35对线圈34进行模压成型而形成,并从连接器部35a的连接器向线圈34供给控制电流,其中,该连接器部从设置于螺线管壳体30的外径侧的开口部30j向外部延伸。该螺线管成型体31一体地形成于定子32的外径侧。此外,螺线管壳体30的轴向另一端为开口,该开口通过铆接固定盖部件10而被封闭。
定子32是在其中央部具有沿轴向贯通的贯通孔32a的筒状体,由铁等具有磁性的金属材料形成。定子32在轴向另一端形成有向轴向一端侧凹陷的凹部32b,该凹部32b与贯通孔32a连通。此外,在凹部32b的底部固定有由树脂、橡胶等非磁性体构成的环状的阻尼部件6。此外,滑柱22的轴向另一端部与定子32的轴向一端侧的端面接触,滑柱22向轴向另一侧的移动被限制。
此外,在定子32的轴向另一端侧配设有由非磁性体构成的第一筒状体7,在第一筒状体7的轴向另一端侧配设有由磁性体构成的第二筒状体8,在第一筒状体7和第二筒状体8的内侧,跨着第一筒状体7和第二筒状体8配设有由磁性体构成的第三筒状体9。第三筒状体9的内周面进行了低摩擦加工,相对于柱塞4的滑动性提高。
柱塞4由铁等具有磁性的金属材料形成为圆筒状,能够滑动接触地配置于第三筒状体9的内周面。柱塞4的外周面与第三筒状体9的内周面之间稍微分离,从其间隙几乎不通过流体。
在柱塞4的轴向一侧形成有作为一个空间的空间S1,在柱塞4的轴向另一侧形成有作为另一个空间的空间S2。在柱塞4上形成有与中心轴同心地贯通的贯通孔4a。空间S1由柱塞4、定子32的贯通孔32a、凹部32b、滑柱22划分而成,空间S2由柱塞4、第二筒状体8、盖部件10划分而成。另外,套筒21内的空间S3通过滑柱22与空间S1区隔开,作为与空间S1、S2不同的第三空间发挥作用。
在柱塞4的贯通孔4a的轴向一端侧嵌入固定有插通于定子32的贯通孔32a的杆5的一部分、即作为后述的第三部位53的另一侧端部,杆5的轴向一端侧的前端与滑柱22的轴向另一端侧的端面抵接。也就是说,杆5配置在空间S1内。另外,杆5的轴向一端侧的前端也可以不与滑柱22的轴向另一端侧的端面抵接,还可以固定于其上。
接着,对杆5的结构进行说明。如图2和图3所示,杆5由金属、树脂等非磁性体构成,从轴向一端侧朝向轴向另一端侧形成有第一部位51、第二部位52、第三部位53。另外,杆5也可以由铁等具有磁性的金属材料构成。
第一部位51在剖视时呈圆形状,第二部位52在剖视时呈大致正三角形状,第三部位53在剖视时呈比第二部位52小的大致正三角形状。这些第二部位52、第三部位53通过对圆柱状的棒部件进行切口加工而形成。
从轴向观察的第二部位52的角部的外周面沿第一部位51的外周面在轴向上平坦地延伸。此外,从轴向观察的第三部位53的角部配置于比第二部位52的角部靠内径侧的位置,由第三部位53的角部的外周面53a与第二部位52的轴向另一端侧的端面52a形成台阶部54。此外,第二部位52的角部彼此之间、第三部位53的角部彼此之间的切口面55形成与轴向平行地延伸的同一平面。此外,形成于第三部位53的轴向另一端部的嵌入侧端部53b呈朝向轴向另一端侧而前端变细的形状,其前端形成为与轴向正交。
另外,例举了切口面55跨着第二部位52和第三部位53形成同一平面的方式,但切口面55也可以不是同一平面,而是例如在第二部位52与第三部位53之间形成有若干台阶、倾斜等。此外,第三部位53的嵌入侧端部53b也可以前端不变细地延伸至轴向另一端侧的前端。
如图3和图4所示,杆5将第三部位53嵌入固定在柱塞4的贯通孔4a的轴向一端侧。也就是说,第三部位53的角部的外周面53a与柱塞4的贯通孔4a的内周面压接。在将第三部位53嵌入贯通孔4a时,由于第三部位53的嵌入侧端部53b为前端变细的形状,因此嵌入侧端部53b被柱塞4的贯通孔4a的缘部引导而容易将第三部位53嵌入贯通孔4a。
此外,当第三部位53嵌入贯通孔4a规定长度时,与第三部位53相比向外径侧伸出的第二部位52的端面52a与柱塞4的轴向一端侧的端面4b接触(特别是参照图2)。这样,通过第二部位52的端面52a与柱塞4的轴向一端侧的端面4b接触,能够限制杆5的嵌入,决定杆5相对于柱塞4的嵌入深度,因此能够相对于柱塞4高精度地固定杆5。也就是说,第二部位52的端面52a作为杆5的嵌入限制部发挥作用。
在杆5的第三部位53插入柱塞4的贯通孔4a的状态下,形成由划分柱塞4的贯通孔4a的柱塞4的内表面4c和杆5的第三部位53的外表面即切口面55围成的空间,该空间成为连通路P(参照图4)。此外,柱塞4的贯通孔4a中未插入杆5的第三部位53的部位成为连通路Q,连通路Q与连通路P连通,并且在空间S2中开口并与其连通。本实施例的连通路P沿第三部位53的周向均等配置有三个。此外,第二部位52配置在比柱塞4的端面4b靠轴向一侧、即配置在空间S1中,并且跨着第三部位53和第二部位52形成的切口面55延伸至空间S1。
接着,对电磁阀1的动作进行说明。在图2所示的电磁阀1的断开状态下,通过向线圈34通电而由螺线管壳体30、第二筒状体8、第三筒状体9、柱塞4、定子32形成磁路,通过在定子32与柱塞4之间产生磁力,如图5(a)所示,能够使柱塞4和杆5朝着定子32向轴向一侧移动。由此,杆5的轴向一端侧的前端按压滑柱22的轴向另一端侧的端面,使滑柱22克服弹簧29的作用力而向轴向一侧移动,能够使从套筒21的输入口24流向输出口25的控制流体的量发生变化。
此时,随着柱塞4向轴向一侧移动,空间S1内的流体被第二部位52的切口面55引导,通过连通路P、连通路Q向空间S2移动。此外,在柱塞4向轴向一侧移动时,柱塞4的端面4b与由非磁性体构成的阻尼部件6抵接。由此,防止柱塞4贴附于定子32。
此外,当向线圈34的通电被切断、并且定子32与柱塞4之间产生的磁力相对减弱时,如图5(b)所示,通过弹簧29的作用力使滑柱22向轴向另一侧移动,随之,柱塞4和杆5向轴向另一侧移动。此外,滑柱22的轴向另一端侧的端面与定子32的轴向一端侧的端面抵接,滑柱22的移动受到限制。
此时,随着柱塞4向轴向另一侧移动,空间S2内的流体被柱塞4的贯通孔4a、连通路P、第二部位52的切口面55引导而向空间S1移动。在柱塞4和杆5朝着定子32向轴向一侧移动的状态(图5(a)的状态)下,通过阻尼部件6防止柱塞4贴附于定子32,因此在向线圈34的通电被切断时,能够通过弹簧29的作用力使柱塞4和杆5立即向轴向另一侧移动。
这样,通过使用与柱塞4的中心轴同心地形成的贯通孔4a形成的连通路P、Q,使流体在空间S1与空间S2之间移动,能够抑制作用于柱塞4的流体阻力,从而使柱塞4顺畅地移动。在柱塞4的贯通孔4a的轴向一端侧嵌入固定有杆5的第三部位53,因此贯通孔4a的一部分被杆5封闭,但在柱塞4的内周面与杆5的第三部位的切口面55之间形成有连通路P,因此无需在从柱塞4的中心轴偏心的位置上分别形成连通空间S1和空间S2的通路。
由此,在柱塞4移动时,能够抑制在空间S1与空间S2之间流入流出的流体的流体阻力不均匀地作用于柱塞4、例如偏斜地作用在柱塞4的径向上,并且由螺线管部3产生的磁通大致均等地作用于柱塞4,因此能够使柱塞4顺畅且稳定地沿轴向移动。换言之,能够抑制柱塞4的推力的降低。
此外,能够较大地形成柱塞4自身的容积,因此能够确保柱塞4的强度,抑制由于柱塞4变形而在贯通孔4a内产生紊流的情况,并且使磁通有效地发挥作用,因此能够使电磁阀1小型化。
此外,杆5的在其外侧形成有切口面55的第三部位嵌入固定于贯通孔4a的轴向一端侧,成为在柱塞4的内表面4c与形成于杆5的切口即切口面55之间构成的连通路P。该连通路P与空间S1、连通路Q连通,因此能够通过连通路P和连通路Q使流体在空间S1与空间S2之间移动。由此,无需在柱塞4上另外形成将贯通孔4a与空间S1连通的通路,因此能够确保柱塞4的容积较大,从而均衡地形成柱塞4中的磁通的有效区域。进一步,利用贯通孔4a将杆5嵌入固定于柱塞4,因此无需在柱塞4上单独形成用于固定杆5的安装孔,能够降低柱塞4的加工成本。
此外,第二部位52配置在空间S1中,并且跨着第三部位53和第二部位52形成的切口面55的一部分配置在空间S1中。也就是说,切口面55形成为从连通路P延伸至空间S1侧,因此能够可靠地使流体从空间S1进出连通路P。此外,切口面55形成得平坦,因此能够使流体顺畅地移动。
此外,连通路P在杆5的周围均等配置有三个,因此能够使流体阻力均衡地作用于柱塞4,并且均衡地形成柱塞4中的磁通的有效区域,因此能够使柱塞4稳定地移动。另外,在本实施例中,例举了沿杆5的周向形成有三个连通路P、即杆5的切口的方式,但也可以形成有一至两个、或者四个以上,优选地,沿周向均等配置即可。
此外,在本实施例中,例举了杆5为非磁性体的方式,但也可以由磁性体构成,在该情况下,通过在杆5的周围均等配置连通路P,能够均衡地形成杆5中的磁通的有效区域,因此能够使柱塞4和杆5稳定地移动。
此外,第三部位53的嵌入侧端部53b前端变细,因此能够使流体沿着嵌入侧端部53b的形状顺畅地移动。
此外,套筒21内的空间S3通过滑柱22与空间S1、S2区隔开,因此空间S3内的流体所含的污染物不易进入空间S1、S2,能够抑制柱塞4因污染物而产生动作不良的情况。
另外,在本实施例中,与对柱塞4的内表面4c即贯通孔4a进行划分的面一起形成连通路P的切口(切口面55)是通过对杆5进行切口加工而形成的,但不限于此,也可以通过成为形成有多个从杆的外周面以与柱塞的内表面压接的方式向外径侧突出的突出部的结构,而在突出部间形成沿轴向延伸的槽。
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,在上述实施例中,例举了杆5嵌入固定于柱塞4的贯通孔4a的方式,但也可以通过螺栓等固定部件、焊接或粘接等将杆5固定于柱塞4的贯通孔4a。
此外,在上述实施例中,例举了杆5与柱塞4为分体的方式,但柱塞4和杆5也可以一体地形成。
此外,在上述实施例中,例举了杆5的切口面55位于连通路P和空间S1的方式,但例如也可以在柱塞上设置槽、狭缝而形成连通路P,使杆能够嵌入固定于贯通孔,并且使流体能够在空间S1、S2之间移动。
此外,在上述实施例中,例举了在电磁阀1的断开状态下柱塞4向轴向另一侧移动、在电磁阀1的接通状态下柱塞4向轴向一侧移动的方式,但也可以是在电磁阀1的断开状态下柱塞4向轴向一侧移动、在电磁阀1的接通状态下柱塞4向轴向另一侧移动。
此外,在上述实施例中,例举了在电磁阀1的接通状态下通过阻尼部件6使柱塞4与定子32成为非接触状态的方式,但也可以使柱塞4与定子32接触。
此外,在上述实施例中,与滑柱22接触的杆5的轴向一端侧的端面为平面,但例如也可以形成为曲面。
此外,在上述实施例中,说明了在阀芯中使用滑柱的滑阀型的电磁阀,但不限于此,也可以是使用了球阀、闸阀等的电磁阀。
符号说明
1:电磁阀;2:阀部;3:螺线管部;4:柱塞;4a:贯通孔;4b:端面;4c:内表面;5:杆;21:套筒;22:滑柱;29:弹簧;30:螺线管壳体;32:定子;34:线圈;51:第一部位;52:第二部位;53:第三部位;53b:嵌入侧端部;55:切口面;P:连通路;Q:连通路;S1:空间(一个空间);S2:空间(另一个空间);S3:空间(第三空间)。
Claims (6)
1.一种电磁阀,其利用通过电磁力与定子接触或分离的柱塞来使杆移动,以使将阀开闭的阀芯往复运动,其中,
在所述柱塞的移动方向两侧形成有一个空间和另一个空间,
在所述柱塞上,与中心轴同心地形成有贯通孔,
所述杆配置于所述一个空间,在所述柱塞的内表面与所述杆的外表面之间形成有将所述一个空间与所述另一个空间之间连通的连通路。
2.根据权利要求1所述的电磁阀,其中,
所述杆的在外侧形成有切口的部位嵌入固定于所述贯通孔。
3.根据权利要求2所述的电磁阀,其中,
所述切口形成为向所述一个空间延伸。
4.根据权利要求2或3所述的电磁阀,其中,
所述切口沿周向均等配置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电磁阀,其中,
所述杆的嵌入侧端部呈前端变细的形状。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电磁阀,其中,
在所述杆上形成有与所述柱塞的端面接触的嵌入限制部。
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