CN116085484A - 阀座以及具备阀座的电磁泵 - Google Patents

Abstract

提供能够抑制阀芯的过度的变形并适当确保通过阀芯打开而流动的流体的流量的阀座以及具备阀座的电磁泵。座构件(44、46)能够供配置于电磁泵(1)的泵室(32c)与流体的吸入端口(34b)以及排出端口(34a)中的至少一方之间的簧片阀(42)落座，且具备：基部(56)，其具有在流体流动的方向上的簧片阀(42)的下游侧与簧片阀(42)对置的对置面(56a)；以及流出部(60)，其以槽状形成于对置面(56a)，使朝向簧片阀(42)流入的流体向泵室(32c)或排出端口(34a)流出，流出部(60)具有延伸部(64)和多个贯通孔(62)，延伸部(64)在多个贯通孔(62)之间延伸且在从基部(56)的相反面(56b)朝向对置面(56a)的方向上的高度比对置面(56a)低的。

Description

阀座以及具备阀座的电磁泵

技术领域

本发明涉及阀座以及具备阀座的电磁泵。

背景技术

以往，在通过使活塞进行往复运动而使泵室的容积发生变化从而吸入以及排出流体的电磁泵中，已知有具备打开流体的流路的阀芯以及能够供该阀芯落座的阀座的结构。例如，在下述专利文献1中记载了具备打开流体的流路的作为阀芯的簧片阀以及与该簧片阀对置地配置的作为阀座的座构件的电磁泵。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-229955号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述专利文献1所述的座构件为圆筒状，且在中央形成有开口部，因此在开阀时簧片阀的中央部向座构件侧较大地变形，有可能在簧片阀的应力集中的部位产生破损等。另一方面，若为了抑制簧片阀的过度的变形而减小座构件的开口部，则存在难以适当确保通过簧片阀打开而流动的流体的流量这样的问题。

于是，本发明的目的在于提供能够抑制阀芯的过度的变形并且适当确保通过阀芯打开而流动的流体的流量的阀座以及具备阀座的电磁泵。

用于解决课题的方案

本发明的第一方案的阀座能够供阀芯落座，所述阀芯配置于电磁泵的泵室与流体的吸入口以及排出口中的至少一方之间，其中，所述阀座具备：主体部，其具有在流体流动的方向上的所述阀芯的下游侧与所述阀芯对置的对置面；以及流出部，其以槽状形成于所述对置面，且使朝向所述阀芯流入的流体向所述泵室或所述排出口流出，所述流出部具有延伸部和多个贯通孔，所述延伸部在所述多个贯通孔之间延伸，且在从所述主体部的与所述对置面相反一侧的面朝向所述对置面的方向上的高度比所述对置面低。

在本发明的第二方案的阀座中，所述流出部还具有以使所述延伸部向所述对置面侧突出的方式形成于所述多个贯通孔的周围的凹部。

在本发明的第三方案的阀座中，所述多个贯通孔形成于关于所述延伸部对称的位置。

本发明的第四方案的电磁泵使泵室的容积发生变化而吸入以及排出流体，其中，所述电磁泵具备：可动铁心，其能够在电磁力的作用下向一方向移动；固定铁心，其在所述一方向上与所述可动铁心对置地配置；移动体，其从所述可动铁心的所述一方向侧的端部沿着所述一方向延伸，且与所述可动铁心一起移动；弹性体，其与所述移动体的所述一方向侧的端部对置地配置，且所述弹性体施加能够使所述可动铁心与所述移动体一起向与所述一方向相反的方向移动的弹力；阀芯，其配置于所述泵室与流体的吸入口以及排出口中的至少一方之间；以及第一～第三方案中任一项所述的阀座。

发明效果

根据本发明，能够提供能够抑制阀芯的过度的变形并且适当确保通过阀芯打开而流动的流体的流量的阀座以及具备阀座的电磁泵。

附图说明

图1是示出具备本发明的实施方式的阀构造的电磁泵的概要结构的侧剖视图。

图2是图1所示的簧片阀的俯视图。

图3是图1所示的座构件的立体图。

图4是图3的座构件的沿着IV-IV线的剖视图。

附图标记说明

1：电磁泵，42：簧片阀(阀芯)，44、44：座构件(阀座)，60：流出部，62a、62b、62c、62d(62)：贯通孔，64：延伸部，66：凹部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式(以下，适当称为“本实施方式”)进行说明。为了易于说明的理解，在各附图中对相同要素或具有相同功能的要素尽可能标注相同的附图标记，并省略重复的说明。

<电磁泵的整体结构>

图1是示出具备本实施方式的阀构造的电磁泵的概要结构的侧剖视图。如图1所示那样，电磁泵1是利用电磁力以及弹力逐次进行流体(液体或气体)的吸入以及排出的装置。电磁泵1具备电磁线圈10、柱塞16、限位器18、移动体20、弹簧构件30、壳体32、泵主体34以及阀构造40。

电磁线圈10由环状的线圈线轴12以及卷绕于该线圈线轴12的铜线形成。通过电磁线圈10在励磁(接通)的状态下产生的磁场，柱塞16以及限位器18分别被磁化，作用有使限位器18吸引柱塞16的电磁力。图1示出电磁线圈10为非励磁(断开)的状态。

柱塞16是能够在电磁力的作用下向朝向限位器18的一方向X移动的可动铁心。柱塞16由磁性体构成，且呈大致圆筒状。另外，柱塞16能够在弹簧构件30的弹力的作用下与移动体20一起向作为与一方向X相反的方向的另一方向Y移动。以下，将柱塞16向一方向X移动称为“往动”，将柱塞16向另一方向Y移动称为“复动”。

限位器18是在一方向X上与柱塞16对置地配置的固定铁心。限位器18由磁性体构成，且呈大致圆筒状。限位器18与柱塞16配置为同心轴状。限位器18具有环状的基部18a以及从基部18a立起设置的圆筒状的承接部18b。

移动体20从柱塞16的一方向X侧的端部16a沿着一方向X延伸，且伴随着柱塞16的往动或复动而与柱塞16一起移动。移动体20具有杆22以及活塞24。

杆22形成为从柱塞16的端部16a立起设置，且与柱塞16呈同心轴状地沿着一方向X延伸。另外，杆22经由直线引导件21而插入到限位器18的轴心部，且与限位器18配置为同心轴状。

活塞24抵接于杆22的一方向X侧的端部。活塞24滑动自如地插入泵主体34内，且与杆22配置为同心轴状。在活塞24的一方向X侧的端部形成有沿着弹簧构件30的外周延伸的引导部26。

弹簧构件30与活塞24的端面24a对置地配置，且弹簧构件30对端面24a向另一方向Y施力。由此，弹簧构件30经由移动体20对柱塞16施加弹力。

壳体32呈有底的大致圆筒状，且收容电磁线圈10、柱塞16、限位器18以及移动体20的一部分等。泵主体34与壳体32卡合。泵主体34呈有底的大致圆筒状，且收容活塞24以及弹簧构件30等。在泵主体34设置有作为向外部排出流体的排出口的排出端口34a以及作为从外部吸入流体的吸入口的吸入端口34b。另外，泵主体34的内部空间构成积存流体的泵室34c。

阀构造40与弹簧构件30的一方向X侧的端部对置地配置。阀构造40具备簧片阀42以及座构件44、46。

簧片阀42配置于泵室34c与吸入端口34b以及排出端口34a之间。簧片阀42是分别打开泵室34c与吸入端口34b之间的流路以及泵室34c与排出端口34a之间的流路的阀芯。在簧片阀42中，泵室34c与吸入端口34b之间的部分作为吸入阀42a而发挥功能，泵室34c与排出端口34a之间的部分作为排出阀42b而发挥功能。

座构件44、46是能够供簧片阀42落座的阀座。座构件44是配置于在流体从吸入端口34b朝向泵室34c流动的方向上比簧片阀42靠下游侧的位置、即配置于簧片阀42与泵室34c之间的吸入用阀座。座构件46是配置于在流体从泵室34c朝向排出端口34a流动的方向上比簧片阀42靠下游侧的位置、即配置于簧片阀42与排出端口34a之间的排出用阀座。座构件44与座构件46设为相同的结构，且配置为彼此朝向180度相反的方向将簧片阀42夹在它们之间。

<簧片阀的结构>

接着，参照图2对簧片阀的结构进行说明。图2是图1所示的簧片阀42的俯视图。在图2中，示出从座构件44侧观察簧片阀42而得到的图，由虚线表示处于簧片阀42的背面侧的座构件46的一部分结构。

如图2所示那样，簧片阀42具有圆板部48以及形成于圆板部48的贯通槽50a、50b、50c、50d。圆板部48被夹在座构件44与座构件46之间，且与各座构件44、46对置。在图2中，示出将圆板部48二等分为半圆区域的假想线来作为中心线A。贯通槽50a、50b、50c、50d形成为将曲率不同的圆弧连接而成的圆弧状。相对于中心线A，贯通槽50a、50b位于一侧，贯通槽50c、50d位于另一侧。贯通槽50a、50b与贯通槽50c、50d形成于以中心线A为轴而对称的位置。

贯通槽50a、50b形成为沿着经由座构件46而与圆板部48对置的吸入端口34b的内周。贯通槽50a、50b是用于打开泵室34c与吸入端口34b之间的流路而将流体向泵室34c吸入的吸入槽。与此相对，贯通槽50c、50d形成为沿着经由座构件46而与圆板部48对置的排出端口34a的内周。贯通槽50c、50d是用于打开泵室34c与排出端口34a之间的流路而将流体向排出端口34a排出的排出槽。

需要说明的是，簧片阀42具有用于插入簧片阀42与座构件44、46的对位用的销的销孔54。销孔54例如在中心线A穿过的位置相互分离地形成有两个。

<座构件的结构>

接着，参照图3对座构件44、46的结构进行说明。图3是图1所示的座构件44、46的立体图。如图3所示那样，座构件44、46具有圆板状的基部56以及形成于基部56的流入部58及流出部60。基部56是座构件44、46的主体部，且具有在流体流动的方向上的簧片阀42的下游侧与簧片阀42对置的对置面56a以及与该对置面56a相反一侧的相反面56b。在图3中，示出将基部56二等分为半圆区域的假想线来作为中心线B。相对于中心线B，流入部58位于一侧，流出部60位于另一侧。

流入部58是从基部56的对置面56a贯通到相反面56b的贯通孔，且使流体从吸入端口34b或泵室34c朝向簧片阀42流入。与此相对，流出部60是以槽状形成于基部56的对置面56a的有底孔，且使朝向簧片阀42流入的流体向泵室34c或排出端口34a流出。流出部60具有多个(在本实施方式中，为四个)的贯通孔62(62a、62b、62c、62d)、在多个贯通孔62之间延伸的延伸部64、以及在多个贯通孔62的周围形成的凹部66。

多个贯通孔62形成为在沿着流出部60的内周的位置以规定间隔分离地排列。多个贯通孔62通过对置的簧片阀42打开而使流体流出。多个贯通孔62关于延伸部64对称地配置。例如，多个贯通孔62配置为以穿过延伸部64的中心的直线为轴成为线对称的关系、或关于延伸部64的中心成为点对称的关系。贯通孔62c、62d的直径比贯通孔62a、62b的直径大。

延伸部64形成于流出部60的大致中央。在从相反面56b朝向对置面56a的方向上，延伸部64的高度比对置面56a的高度低。换言之，在流体流动的方向上，延伸部64位于比对置面56a靠下游侧的位置。延伸部64与凹部66的底面相比向对置面56a侧突出。延伸部64以被多个贯通孔62包围的中心部分为起点，以将彼此相邻的多个贯通孔62之间相连的方式延伸，且形成为大致十字状。延伸部64形成为将多个贯通孔62的外周中的流出部60的中心侧的大致半圆部分之间相连。延伸部64经由凹部66而与基部56连接。

凹部66以使延伸部64朝向对置面56a侧突出的方式形成于多个贯通孔62的周围。凹部66在多个贯通孔62的外周中的流出部60的内周侧的大致半圆部分的周围形成为环状。凹部66夹设于基部56与延伸部64之间。与凹部66的底面相比，延伸部64的上表面(对置面56a侧的面)向对置面56a侧突出，凹部66的底面与延伸部64的上表面呈台阶状。

需要说明的是，座构件44、46具有用于插入簧片阀42与座构件44、46的对位用的销的销孔68。销孔68例如在中心线B穿过的位置且与销孔54对应的位置形成有两个。

<阀构造40以及电磁泵1的动作>

接着，参照图1～图3对阀构造40以及电磁泵1的动作进行说明。首先，在电磁线圈10设为非励磁(断开)的情况下，被弹簧构件30的弹力施力的活塞24向另一方向Y移动。杆22被该活塞24向另一方向Y按压，柱塞16与该杆22一起复动。由此，泵室34c的容积增加，该容积增加量的流体从吸入端口34b经由阀构造40被吸入。

此时，在阀构造40中，簧片阀42中的吸入端口34b侧(相对于图2的中心线A位于一侧)的中央部分向座构件44侧变形。由此，泵室34c与吸入端口34b之间的流路打开，流入到簧片阀42的贯通槽50a、50b的流体通过座构件44的凹部66以及多个贯通孔62向泵室34c流出。并且，在柱塞16的端部16b抵接于壳体14的内表面14b的状态下，泵室34c的容积成为最大。

接着，在电磁线圈10设为励磁(接通)的情况下，在电磁力的作用下柱塞16被向限位器18侧吸引。其结果是，柱塞16克服弹簧构件30的弹力而往动。杆22与该柱塞16一起向一方向X移动，被该杆22按压的活塞24向一方向X移动。由此，泵室34c的容积减少，该容积减少量的流体被经由阀构造40向排出端口34a排出。

此时，在阀构造40中，簧片阀42中的排出端口34a侧(相对于图2的中心线A位于另一侧)的中央部分向座构件46侧变形。由此，泵室34c与排出端口34a之间的流路打开，流入到簧片阀42的贯通槽50c、50d的流体通过座构件46的凹部66以及多个贯通孔62向排出端口34a流出。并且，在柱塞16抵接于限位器18的承接部18b的状态下，泵室34c的容积成为最小。

<作用效果>

接着，参照图4对上述实施方式的座构件44、46以及具备座构件44、46的电磁泵1的作用效果进行说明。图4是图3的座构件的沿着IV-IV线的剖视图。图4的(a)示出如上述实施方式的座构件44、46那样流出部60具有凹部66的情况的剖视图。图4的(b)作为上述实施方式的变形例而示出流出部60不具有凹部66的情况的剖视图。另外，在图4中，由实线表示关闭状态的簧片阀42，由虚线表示打开状态的簧片阀42。

如图4的(a)以及(b)所示那样，当簧片阀42如虚线所示的那样变形而打开时，流出部60的延伸部64与变形的簧片阀42抵接而作为限位器发挥功能，能够使簧片阀42不会过度变形。另外，通过使流体从流出部60的多个贯通孔62流出，例如能够确保与在流出部60的对应于延伸部64的位置形成一个贯通孔的情况同等以上的流路。

并且，如图4的(a)所示那样，在流出部60具有凹部66的情况下，流入到簧片阀42的流体流入凹部66，不仅多个贯通孔62，也能够使凹部66作为流路发挥功能。由此，与如图4的(b)所示那样流出部60不具有凹部66的情况相比，能够使流路更大。其结果是，电磁泵1中的活塞内压例如在图4的(b)所示的情况下为65kPa，与此相对在图4的(a)所示的情况下能够降低为50kPa，能够减小压力损失。另外，由于延伸部64向对置面56a侧突出，从而能够相对于变形了的簧片阀42更适当地发挥作为限位器的功能。另外，延伸部64形成为大致十字状，因此能够以均等的力与簧片阀42抵接。

以上，上述实施方式的座构件44、46是能够供簧片阀42落座的阀座，簧片阀42配置于电磁泵1的泵室32c与流体的吸入端口34b以及排出端口34a中的至少一方之间，且座构件44、46具备：作为主体部的基部56，其具有在流体流动的方向上的簧片阀42的下游侧与簧片阀42对置的对置面56a；以及流出部60，其以槽状形成于对置面56a，且使朝向簧片阀42流入的流体向泵室32c或排出端口34a流出，流出部60具有延伸部64和多个贯通孔62；延伸部64在多个贯通孔62之间延伸，且在从相反面56b朝向对置面56a的方向上的高度比对置面56a低。根据该结构，在流体的吸入时或排出时，若簧片阀42变形，则座构件44、46的延伸部64相对于变形了的簧片阀42作为限位器发挥功能。由此，能够抑制簧片阀42的过度的变形。其结果是，能够降低施加于簧片阀42的应力而抑制簧片阀42的破损等。另外，通过使流体从流出部60的多个贯通孔62流出，能够适当确保通过簧片阀42打开而流动的流体的流量。根据以上结构，能够提供能够抑制簧片阀42的过度的变形并且适当确保通过簧片阀42打开而流动的流体的流量的座构件44、46。

另外，在上述实施方式的座构件44、46中，流出部60还具有以使延伸部64向对置面56a侧突出的方式形成于多个贯通孔62的周围的凹部66。根据该结构，由于延伸部64向对置面56a侧突出，从而能够相对于变形了的簧片阀42更适当地发挥作为限位器的功能。另外，通过在多个贯通孔62的周围形成凹部66，从而不仅是多个贯通孔62，也能够使该凹部66作为流路发挥功能，因此能够使通过簧片阀42打开而流动的流体的流量更大。

另外，在上述实施方式的座构件44、46中，多个贯通孔62形成于关于延伸部64对称的位置。根据该结构，能够将关于延伸部64对称地配置的多个贯通孔62作为流路，而使流体更适当地流动。

另外，上述实施方式的电磁泵1是使泵室34c的容积发生变化而将流体吸入以及排出的电磁泵，且具备：作为可动铁心的柱塞16，其能够在电磁力的作用下向一方向X移动；作为固定铁心的限位器18，其在一方向X上与柱塞16对置地配置；移动体20，其从柱塞16的一方向X侧的端部沿着一方向X延伸，且与柱塞16一起移动；作为弹性体的弹簧构件30，其与移动体20的一方向X侧的端部对置地配置，且该弹簧构件30施加能够使柱塞16与移动体20一起向与一方向X相反的方向移动的弹力；簧片阀42，其配置于泵室32c与吸入端口34b以及排出端口34a中的至少一方之间；以及上述实施方式所述的座构件44、46。根据该结构，能够提供具备能够抑制簧片阀42的过度的变形并且适当确保通过簧片阀42打开而流动的流体的流量的座构件44、46的电磁泵1。

<变形例>

本发明并不限定于上述的实施方式。即，本领域技术人员对上述的实施方式适当添加设计变更而得到的实施方式只要具备本发明的特征，就包含于本发明的范围。另外，上述的实施方式以及后述的变形例所具备的各要素只要在技术上可能就能够组合，将它们组合而得到的实施方式只要包含本发明的特征就包含于本发明的范围。

例如，在上述实施方式中，说明了利用一片簧片阀42开闭吸入端口34b以及排出端口34a这两方的例子，但不限定于此，也可以对吸入端口34b以及排出端口34a分别设置单独的簧片阀。即，簧片阀42也可以不配置于泵室34c与吸入端口34b以及排出端口34a这两方之间，而配置于泵室34c与吸入端口34b以及排出端口34a中的任一方之间。座构件44、46也可以不以夹着簧片阀42的方式配置，而设置于在吸入端口34b以及排出端口34a分别设置的簧片阀能够落座的位置。

另外，在上述实施方式中，说明了如图4的(a)所示那样座构件44、46的流出部60具有凹部66的例子，但也可以如图4的(b)所示那样流出部60不具有凹部66。另外，流出部60的延伸部64也可以不向对置面56a侧突出，也可以从流出部60的中央偏移地配置。另外，多个贯通孔62并不限于四个，也可以是两个以上的任意数量，也可以不关于延伸部64对称地配置，也可以均为相同的直径。另外，移动体20所具有的杆22、活塞24等各结构也可以各自分体地形成，也可以一体形成。

Claims (4)

1.一种阀座，其能够供阀芯落座，所述阀芯配置于电磁泵的泵室与流体的吸入口以及排出口中的至少一方之间，其中，

所述阀座具备：

主体部，其具有在流体流动的方向上的所述阀芯的下游侧与所述阀芯对置的对置面；以及

流出部，其以槽状形成于所述对置面，且使朝向所述阀芯流入的流体向所述泵室或所述排出口流出，

所述流出部具有延伸部和多个贯通孔，所述延伸部在所述多个贯通孔之间延伸，且在从所述主体部的与所述对置面相反一侧的面朝向所述对置面的方向上的高度比所述对置面低。

2.根据权利要求1所述的阀座，其中，

所述流出部还具有以使所述延伸部向所述对置面侧突出的方式形成于所述多个贯通孔的周围的凹部。

3.根据权利要求1或2所述的阀座，其中，

所述多个贯通孔形成于关于所述延伸部对称的位置。

4.一种电磁泵，其使泵室的容积发生变化而吸入以及排出流体，其中，

所述电磁泵具备：

可动铁心，其能够在电磁力的作用下向一方向移动；

固定铁心，其在所述一方向上与所述可动铁心对置地配置；

移动体，其从所述可动铁心的所述一方向侧的端部沿着所述一方向延伸，且与所述可动铁心一起移动；

弹性体，其与所述移动体的所述一方向侧的端部对置地配置，且所述弹性体施加能够使所述可动铁心与所述移动体一起向与所述一方向相反的方向移动的弹力；

阀芯，其配置于所述泵室与流体的吸入口以及排出口中的至少一方之间；以及

权利要求1～3中任一项所述的阀座。

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