CN1265185A - 能率驱动的电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种可抑制驱动时冲击噪音的发生并可消除低温时粘连的发生的小型的能率驱动的电磁阀。该能率驱动的电磁阀,在卷绕着线圈的线圈架的中心孔中配设有柱塞,在线圈架的一端侧与该柱塞对峙地设有由磁性材料组成的导向件,还设有朝导向件方向对柱塞施力的弹簧。而且还配设着用于切换控制流体流路的阀装置,该阀装置与杜塞相对地夹持着导向件。另外,把柱塞的移动力传递给阀装置的杆以穿过导向件到阀装置的方式配设着。杆与阀装置的位置关系是,当向线圈通电时,能保证柱塞与导向件之间有给定的间隙。

Description

能率驱动的电磁阀

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，特别是根据电信号，通过电磁装置的驱动使柱塞变位，从而可变地控制流量的能率(DUTY)驱动的电磁阀。

背景技术

图6是例如日本实开昭7-34271号公报所记载的现有的三通常闭型能率驱动的电磁阀的剖视图。

这种现有的电磁阀100由本体101、柱塞105、固定铁芯106、弹簧107、杆108组成。本体101的外周上卷绕着线圈102，其内部设置有导向孔103。柱塞105由磁性材料组成，可自由滑动地插入嵌装在该本体101的导向孔103中的套筒104内。固定铁芯106由与柱塞105相对向、同轴设置的磁性材料组成。弹簧107设置成与柱塞105接触的形式，并朝着使柱塞105离开固定铁芯106的方向施力。杆108一体地驱动连接在柱塞105中与固定铁芯106相反的一侧上。

在本体101一体地设置有阀本体101A。该阀本体101A具有作为阀体的球109、与球109接触或分离的输入侧阀座110a及排出侧阀座110b、把流体压力输给输入侧阀座110a的输入口111、把流体压力排向外部的输出口112。另外，在固定铁芯106的轴心位置穿设有贯通孔，构成排出口113。由非磁性材料组成的垫片114安装在柱塞105与固定铁芯106之间。

在这种电磁阀100中，在线圈102未通电的状态下，弹簧107的弹力起着把柱塞105推向排出侧阀座110b方向的作用。于是，柱塞105在套筒104的导向作用下向排出侧阀座110b的方向滑动地移动。随着该柱塞105的移动，杆108向输入侧阀座110a的方向移动，使球109与输入侧阀座110a接触，由此，关闭输入口111，使输出口112与排出口113连通。

此外，线圈102通电时，磁引力起着克服弹簧107的弹力而把柱塞105吸向固定铁芯106一侧的作用。于是，柱塞105在套筒104的导向作用下向固定铁芯106的方向滑动。随着该柱塞105的移动，杆108向离开输入侧阀座110a的方向移动。于是，流体压力从输入口111作用到球109上，使球109离开输入侧阀座110a，并与排出侧阀座110b接触。由此关闭排出口113，使输入口111与输出口112连通。

这样，通过控制对线圈102的通电，可以进行流路的开闭动作。于是，通过改变对线圈102的通电比例，即驱动比例(能率％)，可使输出口112的压力按图9所示的方式变化。因此，通过控制驱动比例，可把输出口112的压力控制在给定压力值上。

此外，通过对线圈102的通电，用磁力把柱塞105吸向固定铁芯106一侧时，柱塞105通过垫片114与固定铁芯106接触。这时，柱塞105与固定铁芯106之间隔开了垫片114厚度的距离。因此，当切断对线圈102的通电时，降低了把柱塞105停留在固定铁芯106一侧的剩余磁通带来的影响，借助于弹簧107的弹力使柱塞105迅速朝离开固定铁芯106的方向移动。

此外，在不设垫片114的情况下，通过对线圈102的通电，柱塞105与固定铁芯106直接接触。这样，当切断对线圈102的通电时，剩余磁通具有把柱塞105停留在固定铁芯106一侧的作用。因此，弹簧107的弹力必须设定成大于不受剩余磁通影响时的弹力，因而，弹力的调整非常困难。

在这种电磁阀100中，作用在球109上的控制流体的压力起着把柱塞105向上推向固定铁芯106一侧的作用。因此，弹簧107的弹力不能克服该力时，把球109压向阀座110a的力就不能克服控制流体的压力，于是，球109离开阀座110a，控制流体从输入口111流入。

这里，如果控制流体向上推动柱塞105的力为P、弹簧107的弹力为F，则

线圈102非通电时(OFF时)：F＞P

线圈102通电时(0N时)：电磁力+P＞F

因此，必须有：电磁阀的电磁力(磁引力)＞F+P＞0成立。

即，电磁力必须大于弹簧107的弹力F。另外，如果控制流体的压力P变大时，弹簧107的弹力F也必须变大。结果，使电磁阀大型化。

另外，在该电磁阀100中，电磁力把柱塞105吸引到固定铁芯106一侧时，球109离开阀座110a，控制流体从输入口111流入。这时，通过球109作用在柱塞105上的力P降低，F-P的值变大。

这里，在控制大压力的控制流体的情况下，球109离开阀座110a时，如果F-P的值过大，则电磁力不能吸引柱塞105，柱塞105将被推回，球109向与阀座110a接触的方向移动。于是，球109与阀座110a的间隙变小，通过球109作用在柱塞105上的力P增大，F-P的值变小，柱塞105由磁力引向固定铁芯106一侧。这样，在控制大压力的控制流体的情况下，产生柱塞105沿上下方向反复移动的振荡现象，引起大的噪音。

因此，在控制大压力的控制流体的情况下，为了防止柱塞的振荡现象，必须增大磁引力，结果导致阀的大型化。

此外，电磁力使柱塞105开始移动的通电电流由F-P决定。于是，弹簧的弹力F变大时，柱塞105就很难运动，图9的输出口压力为0的能率范围变长。另一方面，弹簧的弹力F变小时，柱塞105就容易运动，图9的输出口压力为0的能率范围变短，同时，在非励磁的状态下，随着电磁阀的振动，柱塞105也在运动，输入口111与输出口112连通。这样，在该电磁阀100中，弹簧的弹力F的变化会影响到阀的性能，因而，必须调整通电电流。

此外，在该电磁阀100中，线圈102通电时，柱塞105在线圈102磁引力的作用下，通过垫片114与固定铁芯106发生冲击，切断对线圈102的通电时，柱塞105在弹簧107弹力的作用下被推回，使球109与阀座110a冲击。因而，在向线圈102通电的一个周期里，引起两次冲击，出现了产生大的噪音的问题。

由于垫片114在自由状态下安装在柱塞105与固定铁芯106之间，因而向线圈102通电的切换动作会引起垫片114跳动，同时，夹在柱塞105与固定铁芯106之间的垫片114反复地受到冲击力的作用。因此，经过长期使用，会带来垫片114磨耗、破裂的问题。

此外，控制流体向柱塞105与固定铁芯106之间的流入和控制流体从柱塞105与固定铁芯106之间的流出是反复进行的。因此，在低温情况下，控制流体的粘度变大时，控制流体的流入和流出的阻力变大，动作时间与高温时的动作时间不同，带来了低温情况下特性变化的问题。另外，在低温情况下，即使垫片114的大小不同，也会出现垫片114与柱塞105一直接触而不分离的现象(粘连)。

为了抑制上述粘接的发生，在例如实公平7-38779号公报中记载了通过改进柱塞的端面形状使柱塞与垫片的接触为线接触的改进方案。

图7是实公平7-38779号公报所记载的现有的电磁阀的柱塞的立体图。

柱塞105的端面上形成有放射状的槽105a。该放射状的槽105a以容纳中央弹簧107的孔105b为中心、朝半径方向的外方形成，并沿圆周方向相互邻接地设置在全周上。

在该电磁阀中，柱塞105与垫片114的接触状态为线接触，接触面积非常小。因此，即使控制流体的粘度变大，在两者的接触部位也不会有控制流体存在，柱塞105不会受到控制流体的影响。

但是，随着长期的使用，柱塞105的端面会受到磨耗，柱塞105与垫片114的接触状态从线接触状态变为面接触状态，柱塞105就会受到控制流体的影响。

此外，为了抑制垫片破裂的发生，在例如实开平4-74780号公报中记载了通过把垫片固定在柱塞上使垫片不跳动的改进方案。

但是，即使把垫片固定在柱塞上，垫片也会受到来自固定铁芯的反复的冲击力，造成对垫片的损伤，即使垫片的厚度不同，随着长期的使用，也会引起垫片的破损，因此把垫片固定在柱塞上也不是良好的对策。

发明的公开

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种以对柱塞的吸引方向为阀座的方向，可抑制冲击噪音的发生，不会发生低温时的粘连现象的小型能率驱动的电磁阀。

本发明的能率驱动的电磁阀为一种让有一定频率的电流经过线圈流动、通过改变该频率间的通电时间而把输出口的压力控制在给定压力下，该能率驱动的电磁阀包括：形成有中心孔，并且外周上卷绕着上述线圈的筒状线圈架；从一端侧嵌装在上述线圈架的中心孔中、由磁性材料组成的筒状衬套；做成有底圆筒状，以开口朝向一端侧的方式插入上述线圈架的中心孔中并可沿该中心孔的轴向往复移动的由磁性材料组成的柱塞；具有杆插通用贯通孔，配设在上述线圈架的另一端侧，使该杆插通用贯通孔与上述线圈架的中心孔同轴地设置，当向上述线圈通电时，用磁力吸引上述柱塞的由磁性材料组成的导向件；具有输入口、输出口及排出口，夹持着上述导向件而与上述柱塞对峙地配置的外壳；插入上述导向件的杆插通用贯通孔中，可沿该杆插通用贯通孔的轴向往复移动，当向上述线圈通电时，通过由上述导向件磁吸引的上述柱塞推压而向上述外壳的方向移动的由非磁性材料组成的杆；配设在上述线圈架的中心孔中，向上述导向件的方向对上述柱塞施力，使上述柱塞与上述杆接触的弹簧；配设在上述外壳内，借助于通过上述杆作用的上述弹簧的弹力及磁引力和通过上述输入口作用的控制流体的压力之差，对上述输出口与上述输入口或上述排出口的流路进行切换的阀装置，上述杆及上述阀装置构成的位置关系是，当向上述线圈通电时，能确保上述柱塞与上述导向件之间有给定的间隙。

图面的简要说明

图1是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀非通电状态的剖视图。

图2是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀所使用的线圈架的剖视图。

图3是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀所使用的壳体的立体图。

图4是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀所使用的壳体的另一例子的立体图。

图5是表示本发明实施例2的三通常闭型能率驱动的电磁阀非通电状态的剖视图。

图6是表示现有的三通常闭型能率驱动的电磁阀的剖视图。

图7是现有的另一能率驱动的电磁阀所采用的柱塞的立体图。

图8是表示常开型能率驱动的电磁阀中能率与输出口的压力关系的视图。

图9是表示常闭型能率驱动的电磁阀中能率与输出口的压力关系的视图。

实施发明的最佳形式

以下，参照附图说明本发明的最佳实施形式。

实施例1

图1是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀非通电状态的剖视图，图2是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀所使用的线圈架的剖视图，图3是表示本发明实施例1的三通常开型能率驱动的电磁阀所使用的壳体的立体图。

在图1中，外壳51具有输入口52、输出口53和排出口54，其外周上设有用于安装O形圈9、10的O形圈槽51a、51b，另外，还设有作为对板55定位的被卡合部的卡合孔51c。在此，虽然外壳51由树脂形成，但也可以由金属形成。

第一阀座部件3穿设有第一贯通孔3a。该第一贯通孔3a的一侧缘部加工成锥状，构成第一阀座3b。第二阀座部件4穿设有第二贯通孔4a。该第二贯通孔4a的一侧缘部加工成锥状，构成第二阀座4b。第二贯通孔4a的另一侧形成大直径的大径部4c。第一阀座部件3与第二阀座部件4采用例如不锈钢，为了抑制长期使用所引起的磨耗，可进行淬火等热处理或氮化处理的表面硬化处理。

导向件59由磁性材料例如铁制成，并穿设有能让杆60穿插的杆插通用贯通孔59a。由非磁性材料例如铜制成的圆筒状套筒59b嵌装在该杆插通用贯通孔59a中。

第一阀座部件3、第二阀座部件4与第一阀座3b及第二阀座4b相对向、保持有给定间隙地配设在外壳51内。另外，导向件59配设在外壳51内，在第二阀座部件4的上部与该第二阀座部件4相靠。另外，第一阀座部件3、第二阀座部件4及导向件59排列成使第一贯通孔3a、第二贯通孔4a及杆插通用贯通孔59a的孔中心一致。球13配设在第一阀座部件3与第二阀座部件4之间。球13与第一阀座3b密封地接触时，将输入口52关闭，使输出口53与排出口54相通。另一方面，球13与第二阀座4b密封地接触时，将输出口53与排出口54切断，使输入口52与输出口53连通。在这种结构中，第一阀座部件3、第二阀座部件4与球13构成阀装置。

线圈架5由树脂制成筒状，其外周部设有线圈卷绕部5b，其下端设有作为定位用被卡合部的凸起5c，并且在其下端从中心孔至外部设有控制流体流出用的排出槽5d。端子6、7一体地设置在线圈架5的上部侧。由树脂制成的盖63安装在线圈架5上，覆盖端子6的突出部。在线圈卷绕部5b上卷装有线圈12，线圈12的一端与端子6电连接，另一端与端子7电连接。由磁性材料例如铁制成的圆筒状衬套64从上部侧嵌装在线圈架5的中心孔5a中。柱塞2由磁性材料例如铁制成有底圆筒状，以开口为上部侧，插入线圈架5的中心孔5a中。在该柱塞2的底部穿设有排出孔2a。在这种结构中，如图2所示，在线圈架5的中心孔5a的内壁面上沿圆周方向设有4个导向部5e，柱塞2由导向部5e导向而滑动地移动。另外，弹簧67压缩地设置在线圈架5的中心孔5a内，从下部侧对柱塞2施力。

板55由磁性材料例如铁制成，并形成用于插入导向件59的贯通孔55a、用于插入线圈架5的凸起5c的作为线圈架定位用卡合部的孔55b、与外壳51的卡合孔51c嵌合的作为外壳定位用卡合部的凸起55c。杆60由非磁性材料例如不锈钢组成，做成圆柱状，具有插入导向件59的杆插通用贯通孔59a中的大径部60a和插入第二阀座部件4的第二贯通孔4a中的小径部60b。为了抑制长期使用所引起的磨耗，对杆60可进行淬火等热处理或氮化处理的表面硬化处理。

壳体61如图3所示，由磁性材料例如铁制成有底圆筒状，在其开口一侧延伸地设置有数个固定用爪61a，在其底部的中央里面突设有对弹簧67定位用的凸起61b。

在组装这种结构的电磁阀10时，首先，从上部一侧把板55组装在已装入有第一阀座部件3、第二阀座部件4、导向件59及球13的外壳51上。这时，导向件59穿过贯通孔55a、凸起55c与外壳51的卡合孔51c嵌合，从而对板55定位。

接着，从上方把杆60插入导向件59的杆插通用贯通孔59a中。然后，把端子6、7、线圈12、衬套64及柱塞2组装到线圈架5中，再把该线圈架5从上部装在外壳51上。这时，凸起5c与板55的孔55b嵌合，从而通过板55使线圈架5相对于外壳51定位。

然后，从上方把弹簧67插入线圈架5的中心孔5a中。之后，把防松垫圈62配置在线圈架5的上部，从上方安装壳体61，使其覆盖住线圈架5。接着，一边向下方推压壳体61，一边铆接爪61a，使外壳51、板55及线圈架5一体化。然后，把端子7的端部焊接在壳体61上，最终组装成电磁阀10。

在这样组装的电磁阀10中，衬套64、壳体61、板55、导向件59及柱塞2构成磁回路。弹簧67，其一端嵌装在壳体61的凸起61b上被定位，朝导向件59的方向对柱塞2施力。并且当线圈12通电时，柱塞2由磁力吸引到导向件59一侧，并由线圈架5的导向部5e导向，朝导向件59的方向移动，球13停止在与第一阀座3b接触的位置。这时，杆60的长度为使柱塞2与导向件59之间保持给定的间隙S。

另外，把第一阀座部件3、第二阀座部件4、导向件59及球13组装到外壳51中时，导向件59中与板55接触的面59c做成相对于外壳51的上端面51d稍突出的结构。防松垫圈62通过壳体61的爪61a铆接而产生弹性变形，确保了给定的推压负载。因此，防松垫圈62的推压负载以把导向件59及第二阀座部件4推压到外壳51上的方式发挥作用，从而可防止导向件59及第二阀座部件4的松动。

虽然导向件59中与板55接触的面59c做成相对于外壳51的上端面51d稍突出的结构，但是，把板55中与导向件59接触的面突设成台阶结构，用该台阶推压该导向件59也是可行的。此外，虽然是在壳体61与线圈架5之间安装防松垫圈62的，但是如图4所示，在壳体61的底部设置压片61c，通过该压片61c确保推压负载也是可行的。

下文说明电磁阀10的动作。

在线圈12未通电的状态下，弹簧67的弹力起着把柱塞2压向导向件59方向的作用。另外，控制流体的压力作用在球13上，球13克服通过柱塞2与杆60作用的弹簧67的弹力而与第二阀座4b接触。因此，使输入口52与输出口53连通，并关闭排出口54。

另外，在线圈12通电的状态下，衬套64、壳体61、板55、导向件59及柱塞2所构成的磁回路中产生磁力，用磁力把柱塞2吸引向导向件59的方向。于是柱塞2由导向部5e导向，向导向件59的方向滑动地移动。随着该柱塞2的移动，推压杆60，使杆60向第一阀座3b的方向移动，球13与第一阀座3b接触。由此，关闭输入口52，使输出口53与排出口54连通。这时，柱塞2与导向件59之间存在着间隙S。

这样，通过控制向线圈12的通电可进行流路的开闭动作。于是，通过改变向线圈12的通电比例，即改变驱动比例(能率％)，输出口53的压力则按照图8所示的方式变化。由此，通过让有一定频率的电流流过，改变该频率间的通电时间，就可以把输出口53的压力控制在给定的压力下。即可容易地调整输出口53的压力。

另外，通过向线圈12通电而把柱塞2用磁力吸引到导向件59一侧时，柱塞2与导向件59之间隔开间隙S的距离。因此，切断向线圈12的通电时，可降低使柱塞2停留在导向件59一侧的剩余磁通的影响，柱塞2在控制流体的压力下向离开导向件59的方向迅速地移动。

控制流体在电磁阀10的驱动下，从杆60与导向件59的杆插通用贯通孔59a之间的间隙流入线圈架5，并且，流入线圈架5内的控制流体从柱塞2的排出孔2a与线圈架5的排出槽5d排出到外部，不会停留在线圈架5与柱塞2内。

另外，由于由非磁性材料组成的套筒59b嵌装在导向件59的杆插通用贯通孔59a中，因而通电时导向件59被磁化，将微小的铁粉吸引到导向件59的外周部，而不会把铁粉引入贯通孔59a内。这样，可防止把微小的铁粉引入导向件59的贯通孔59a内、使铁粉被吞入杆60与导向件59之间所引起的杆60停止动作的事故。

这里，在该电磁阀10中，设控制流体向上推动柱塞2的力为P，弹簧67的弹力为F，并且电磁力按照下述方式设定。

线圈12非通电时(OFF时)：P＞F

线圈12通电时(ON时)：电磁力+F＞P

电磁力(磁引力)＞P-F＞0

由此，可使电磁力大于控制流体向上推动柱塞2的力P。因而，电磁力把柱塞2吸引到导向件59一侧、使球13接近第一阀座3b时，通过球13与杆60作用到柱塞2上的力P变大。但是，由于电磁力设定成大于控制流体向上推动柱塞2的力P，因而，球13与第一阀座3b接触，关闭输入口52。

结果，可消除现有的电磁阀100所产生的柱塞的振荡现象，避免随着该振荡现象所引起的噪音。

此外，即使在控制流体的压力大的情况下，由于电磁力设定成大于(P-F)的形式，不需要增大弹簧67的弹力F，从而与现有的电磁阀相比，可达到小型化的目的。

如果把弹簧67的弹力F设定得比较小，相对于控制流体的压力来说，能产生充分大的电磁力，则动作开始的电流就不会受到弹簧67的弹力F大小的控制，也就不需要调整其输出特性。

在这里，弹簧67的弹力F变大时，柱塞2很难运动，图8中的输出口压力为0的能率范围变长。因此，弹簧67的弹力F最好是控制流体压力的40％以下。

另外，弹簧67的弹力F变小时，柱塞2很容易运动，在非励磁状态下，随着电磁阀10的振动，柱塞2跳动，球13离开第二阀座4b，使输出口53与排出口54连通。并且在把电磁阀10搭载到车辆上的情况下，由于电磁阀的搭载位置的振动加速度最多不过1.3G，所以，最好把弹簧67的弹力F设定为柱塞67重量的2倍以上的负载。

这样，根据该实施例1，采用了这样的结构，当线圈12通电、使球13与第一阀座3b接触时，柱塞2由磁力吸引到确保相对于导向件59有间隙S的位置。因此，虽然线圈12通电时球13对第一阀座3b有冲击，但是切断向线圈12的通电时，柱塞2在控制流体压力的作用下朝离开导向件59的方向移动，不会发生冲击。这时，与现有的电磁阀100同样，虽然球13在控制流体压力的作用下对第二阀座4b有冲击，但是该冲击噪音极小，不会成为问题。因而，可消除现有电磁阀100所产生的柱塞105与固定铁芯106的冲击，能得到降低了冲击噪音的电磁阀。

另外，由于保证了柱塞2与导向件59之间的间隙S，所以，不会产生低温时的粘连，低温情况与高温情况的动作时间一定，可得到稳定的开闭动作。

不需要设置现有电磁阀100中的用于降低剩余磁通影响的垫片114，达到了结构简单化的目的。

弹簧67推压柱塞2，这样，在非通电时，与第二阀座4b接触的球13和杆60之间以及杆60与柱塞2之间不会分离。因此，不需要根据控制流体的压力调整弹簧67的弹力。而且由于可以缩小弹簧67的弹力F，所以，向线圈12通电的电流不受弹簧67的弹力F的左右，因而不需要调整通电电流。

此外，即使在控制流体的压力较大的情况下，也不需要增大弹簧67的弹力F，达到了小型化，同时避免了振荡现象，消除了随着振荡现象所产生的噪音。

再者，由于电磁阀10采用了线圈架一侧与壳体一侧分开的结构，因而对于种类不同的电磁阀来说，可使部件通用化，降低了费用。

由于线圈架5与外壳51通过铆接壳体61的爪61a而达到一体化，因而提高了组装性。

由于把板55安装在线圈架5与外壳51之间，线圈架5与外壳51通过板55定位，更进一步提高了组装性。

实施例2

图5是本发明实施例2的三通常闭型能率驱动的电磁阀的剖视图。

图中，阀座部件8沿上下方向穿设有第一贯通孔8a，并且从侧面至第一贯通孔8a穿设有第二贯通孔8b。另外，第一贯通孔8a的两端缘部分别加工成锥状，形成阀座8c、8d。

阀座部件8配设在外壳51内，并且导向件59也配设在外壳51内，在阀座部件8的上部与阀座部件8接触。另外，阀座部件8与导向件59配置成使第一贯通孔8a与杆插通用贯通孔59a的孔中心一致。弹簧70压缩地设置在外壳51内，使球13与阀座8c接触。输出口53通过第二贯通孔8b及第一贯通孔8a与排出口54连通。杆60做成圆柱状，具有插入导向件59的杆插通用贯通孔59a中的大径部60a和插入阀座部件8的第一贯通孔8a中的小径部60b。并且，杆60做成这样的形状：在大径部60a与小径部60b的台阶部60c与阀座8d接触时，小径部60b的尖端使球13离开阀座8c，并且大径部60a的尖端与柱塞2接触，确保柱塞2与导向件59之间有间隙S。在这种结构中，杆60的台阶部60c、阀座部件8、球13及弹簧70构成阀装置。另外，其他构成与上述实施例1相同。

下文说明该电磁阀11的动作。

在线圈12未通电的情况下，弹簧67的弹力起着把柱塞2压向导向件59方向的作用。另外，控制流体的压力与弹簧70的弹力作用在球13上，球13克服通过柱塞2与杆60作用的弹簧67的弹力，而与阀座8c接触。因此，关闭输入口52，使输出口53与排出口54通过第一贯通孔8a及第二贯通孔8b连通。

另外，在线圈12通电的状态下，衬套64、壳体61、板55、导向件59及柱塞2所构成的磁回路中产生磁力，用磁力把柱塞2吸引向导向件59的方向。于是柱塞2由导向部5e导向，向导向件59的方向滑动地移动。随着该柱塞2的移动，推压杆60，使杆60向球13的方向移动，球13克服控制流体的压力和弹簧70的弹力离开阀座8c。同时，杆60的大径部60a与小径部60b的台阶部60c与阀座8d接触。因此，输入口52与输出口53通过第一贯通孔8a及第二贯通孔8b连通，切断输出口53与排出口54。这时，柱塞2与导向件59之间存在着间隙S。

这样，通过控制向线圈12的通电，可进行流路的开闭动作。于是，通过改变向线圈12的通电比例，即改变驱动比例(能率％)，输出口53的压力则按照图8所示的方式变化。由此，通过让有一定频率的电流流过，改变该频率间的通电时间，就可以把输出口53的压力控制在给定的压力下。

因而，该实施例2也能得到与上述实施例1相同的效果。

即，根据该实施例2，通电时虽然杆60的大径部60a与小径部60b的台阶部60c对阀座8d发生冲击，但在非通电时没有冲击。这时，与实施例1的电磁阀10同样，球13在控制流体的压力下对阀座8c虽有冲击，但该冲击噪音非常小，不成为问题。因而该实施例2中向线圈12通电的一个周期里也只会引起一次冲击，降低了冲击噪音。

另外，由于保证了柱塞2与导向件59之间的间隙S，所以，不会产生低温时的粘连，低温情况与高温情况的动作时间一定，可得到稳定的开闭动作。

不需要设置现有电磁阀100中的用于降低剩余磁通影响的垫片114，达到了结构简单化的目的。

此外，弹簧67推压柱塞2，这样，在非通电时，与阀座8c接触的球13和杆60之间以及杆60与柱塞2之间不会分离。因此，可以缩小弹簧67的弹力，向线圈12通电的电流不受弹簧67的弹力F的左右，因而，不需要调整其输出特性。

此外，即使在控制流体的压力较大的情况下，也不需要增大弹簧67的弹力F，达到了小型化，同时避免了振荡现象，消除了随着振荡现象所产生的噪音。

在这种电磁阀中，在低温情况下，控制流体的粘性上升时，球13的运动缓慢，对输出特性造成影响。但是，根据该实施例2，由于借助于弹簧70的弹力确保了始终向上推动球的力，因而可避免控制流体粘性上升所引起的球的缓慢动作，能得到稳定的输出特性。

这样，本发明为一种让有一定频率的电流经过线圈流动、通过改变该频率间的通电时间而把输出口的压力控制在给定压力下的能率驱动的电磁阀，包括：形成有中心孔，并且外周上卷绕着上述线圈的筒状线圈架；从一端侧嵌装在上述线圈架的中心孔中、由磁性材料组成的筒状衬套；做成有底圆筒状，以开口朝向一端侧的方式插入上述线圈架的中心孔中并可沿该中心孔的轴向往复移动的由磁性材料组成的柱塞；具有杆插通用贯通孔，配设在上述线圈架的另一端侧，使该杆插通用贯通孔与上述线圈架的中心孔同轴地设置，当向上述线圈通电时，用磁力吸引上述柱塞的由磁性材料组成的导向件；具有输入口、输出口及排出口，夹持着上述导向件而与上述柱塞对峙地配置的外壳；插入上述导向件的杆插通用贯通孔中，可沿该杆插通用贯通孔的轴向往复移动，当向上述线圈通电时，通过由上述导向件磁吸引的上述柱塞推压而向上述外壳的方向移动的由非磁性材料组成的杆；配设在上述线圈架的中心孔中，向上述导向件的方向对上述柱塞施力，使上述柱塞与上述杆接触的弹簧；配设在上述外壳内，借助于通过上述杆作用的上述弹簧的弹力及磁引力和通过上述输入口作用的控制流体的压力之差，对上述输出口与上述输入口或上述排出口的流路进行切换的阀装置，上述杆及上述阀装置构成的位置关系是，当向上述线圈通电时，能确保上述柱塞与上述导向件之间有给定的间隙，因而可抑制向上述线圈通电及非通电动作所引起的冲击噪音，可防止柱塞振荡现象及低温情况下的粘连现象，能得到易于调整输出特性的小型的能率驱动的电磁阀。

此外，上述弹簧的弹力设定为上述柱塞重量的2倍以上的负载，并且在通过上述输入口作用的控制流体的压力的40％以下，因而，能以小的电磁力得到柱塞的稳定动作，并且在线圈非通电时，可消除振动所引起的柱塞的跳动，可得到稳定的输出特性。

由非磁性材料组成的圆筒状的套筒嵌装在上述导向件的杆插通用贯通孔中，因而铁粉等异物很难侵入该杆插通用贯通孔中，可防止异物引起的柱塞运动停止的事故发生。

上述线圈架其另一端的端面上设有从中心孔到外部的排出槽，上述柱塞的底部穿设有排出孔，通过上述杆插通用贯通孔侵入的控制流体从上述排出槽与上述排出孔排出到外部，因而，控制流体不会停滞在线圈架与柱塞的内部，可得到稳定的输出特性。

另外，设置有金属制成的壳体，该壳体具有底板和从该底板的端部沿着与该底板的主面垂直的方向延伸设置的数个爪，该套使该底板的主面紧靠在上述线圈架的一端侧的端面上，并把上述数个爪从上述线圈架的外周到上述外壳安装在上述线圈架上，对该数个爪进行铆接，使上述线圈架与上述外壳一体化，可提高电磁阀的组装性。

在上述线圈架的外壳一侧的端面上形成被卡合部，并且在上述外壳的线圈架一侧的端面上形成被卡合部，在板上形成线圈架定位用卡合部和壳体定位用卡合部，把该板安装在上述线圈架与上述外壳之间，使该卡合部与上述线圈架及外壳的被卡合部相卡合，这样，组装时易于定位，更进一步提高了组装性。

由于上述壳体与上述板由磁性材料制作，因此，能简单地构成把柱塞用磁力吸向导向件的磁回路。

另外，上述阀装置包括第一阀座部件、第二阀座部件以及球，上述第一阀座部件具有第一贯通孔和设置在该第一贯通孔一侧缘部的第一阀座，并且以使该第一贯通孔的另一侧面对于上述输入口、使该第一贯通孔的一侧面对于上述输出口的方式配设着。上述第二阀座部件具有第二贯通孔及设置在该第二贯通孔一侧缘部的第二阀座，并且配设成使该第二贯通孔的孔中心与上述第一贯通孔的孔中心一致，该第二阀座与上述第一阀座对峙着，而且以该第二贯通孔的一侧面对于上述排出口的方式使该第二阀座与上述第一阀座之间保持有给定的间隙。上述球与上述第一阀座和上述第二阀座可接触或分离地配设在上述第一阀座部件和上述第二阀座部件之间。上述导向件配设在上述第二阀座部件的第二阀座一侧，使其杆插通用贯通孔的孔中心与上述贯通孔的孔中心一致。上述杆插入上述杆插通用贯通孔及上述第二贯通孔中，并且其长度做成当其一端与座落在上述第一阀座上的上述球接触时，另一端从上述杆插通用贯通孔向上述柱塞的方向伸出给定的高度，因而，通过简易的结构，就能够确保向线圈通电时柱塞与导向件之间的给定的间隙。

上述第一及第二阀座部件进行了表面硬化处理，因而提高了第一及第二阀座的耐久性，能得到长期稳定的阀动作。

上述阀装置由阀座部件和球构成。上述阀座部件具有第一贯通孔、从外周部至该第一贯通孔的第二贯通孔以及设置在该第一贯通孔两端缘部的第一及第二阀座，并且配设成使该第一阀座面对于上述输入口，该第二阀座面对于上述排出口，该第一贯通孔通过该第二贯通孔与上述输出口连通，而且该第一贯通孔的孔中心与上述杆插通用贯通孔的孔中心一致。上述球与上述第一阀座可接触或分离地配设着。上述杆插入上述杆插通用贯通孔及上述第一贯通孔中，其中央部设置有座落在上述第二阀座上、构成上述阀装置一部分的阀部，并且该杆的长度做成当该阀部座落在上述第二阀座上时，其一端使上述球离开上述第一阀座，并且其另一端从上述杆插通用贯通孔向上述柱塞的方向伸出给定的高度，因而，能用简单的结构确保线圈通电时柱塞与导向件之间有给定的间隙。

上述阀装置具有弹簧，该弹簧朝着使上述球座落在上述第一阀座的方向上对该球施力，因而，可以避免控制流体粘性上升所引起的球的缓慢动作，能得到稳定的输出特性。

上述阀座部件进行了表面硬化处理，从而提高了第一及第二阀座的耐久性，能得到长期的稳定的阀动作。

Claims (12)

1.一种能率驱动的电磁阀，该电磁阀让有一定频率的电流经过线圈流动，通过改变该频率间的通电时间，把输出口的压力控制在给定的压力下，其特征是，包括：

形成有中心孔，并且外周上卷绕着上述线圈的筒状线圈架；

从一端侧嵌装在上述线圈架的中心孔中、由磁性材料组成的筒状衬套；

做成有底圆筒状，以开口朝向一端侧的方式插入上述线圈架的中心孔中并可沿该中心孔的轴向往复移动的由磁性材料组成的柱塞；

具有杆插通用贯通孔，配设在上述线圈架的另一端侧，使该杆插通用贯通孔与上述线圈架的中心孔同轴地设置，当向上述线圈通电时，用磁力吸引上述柱塞的由磁性材料组成的导向件；

具有输入口、输出口及排出口，夹持着上述导向件而与上述柱塞对峙地配置的外壳；

插入上述导向件的杆插通用贯通孔中，可沿该杆插通用贯通孔的轴向往复移动，当向上述线圈通电时，通过由上述导向件磁吸引的上述柱塞推压而向上述外壳的方向移动的由非磁性材料组成的杆；

配设在上述线圈架的中心孔中，向上述导向件的方向对上述柱塞施力，使上述柱塞与上述杆接触的弹簧；

配设在上述外壳内，借助于通过上述杆作用的上述弹簧的弹力及磁引力和通过上述输入口作用的控制流体的压力之差，对上述输出口与上述输入口或上述排出口的流路进行切换的阀装置，

上述杆及上述阀装置构成的位置关系是，当向上述线圈通电时，能确保上述柱塞与上述导向件之间有给定的间隙。

2.根据权利要求1所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述弹簧的弹力设定为上述柱塞重量的2倍以上的负载，并且在通过上述输入口作用的控制流体的压力的40％以下。

3.根据权利要求1所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，由非磁性材料组成的圆筒状的套筒嵌装在上述导向件的杆插通用贯通孔中。

4.根据权利要求1所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述线圈架其另一端的端面上设有从中心孔到外部的排出槽，上述柱塞的底部穿设有排出孔，通过上述杆插通用贯通孔侵入的控制流体从上述排出槽与上述排出孔排出到外部。

5.根据权利要求1所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，还包括由金属制成的壳体，该壳体具有底板和从该底板的端部沿着与该底板的主面垂直的方向延伸设置的数个爪，该壳体使该底板的主面紧靠在上述线圈架的一端侧的端面上，并把上述数个爪从上述线圈架的外周到上述壳体安装在上述线圈架上，对该数个爪进行铆接，使上述线圈架与上述外壳一体化。

6.根据权利要求5所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，在上述线圈架的外壳一侧的端面上形成被卡合部，并且在上述外壳的线圈架一侧的端面上形成被卡合部，在板上形成线圈架定位用卡合部和外壳定位用卡合部，把该板安装在上述线圈架与上述外壳之间，使该卡合部与上述线圈架及外壳的被卡合部相卡合。

7.根据权利要求6所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述壳体与上述板由磁性材料制作。

8.根据权利要求1所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述阀装置包括第一阀座部件、第二阀座部件以及球；上述第一阀座部件具有第一贯通孔和设置在该第一贯通孔一侧缘部的第一阀座，并且以使该第一贯通孔的另一侧面对于上述输入口、使该第一贯通孔的一侧面对于上述输出口的方式配设着；上述第二阀座部件具有第二贯通孔及设置在该第二贯通孔一侧缘部的第二阀座，并且配设成使该第二贯通孔的孔中心与上述第一贯通孔的孔中心一致，该第二阀座与上述第一阀座对峙着，而且以该第二贯通孔的一侧面对于上述排出口的方式使该第二阀座与上述第一阀座之间保持有给定的间隙；上述球与上述第一阀座和上述第二阀座可接触或分离地配设在上述第一阀座部件和上述第二阀座部件之间；

上述导向件配设在上述第二阀座部件的第二阀座一侧，使其杆插通用贯通孔的孔中心与上述贯通孔的孔中心一致；

上述杆插入上述杆插通用贯通孔及上述第二贯通孔中，并且其长度做成当其一端与座落在上述第一阀座上的上述球接触时，另一端从上述杆插通用贯通孔向上述柱塞的方向伸出给定的高度。

9.根据权利要求8所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述第一及第二阀座部件进行了表面硬化处理。

10.根据权利要求1所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述阀装置由阀座部件和球构成，上述阀座部件具有第一贯通孔、从外周部至该第一贯通孔的第二贯通孔以及设置在该第一贯通孔两端缘部的第一及第二阀座，并且配设成使该第一阀座面对于上述输入口，该第二阀座面对于上述排出口，该第一贯通孔通过该第二贯通孔与上述输出口连通，而且该第一贯通孔的孔中心与上述杆插通用贯通孔的孔中心一致，上述球与上述第一阀座可接触或分离地配设着；

上述杆插入上述杆插通用贯通孔及上述第一贯通孔中，其中央部设置有座落在上述第二阀座上的构成上述阀装置一部分的阀部，并且该杆的长度做成当该阀部座落在上述第二阀座上时，其一端使上述球离开上述第一阀座，并且其另一端从上述杆插通用贯通孔向上述柱塞的方向伸出给定的高度。

11.根据权利要求10所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述阀装置具有弹簧，该弹簧朝着使上述球座落在上述第一阀座的方向上对该球施力。

12.根据权利要求11所述的能率驱动的电磁阀，其特征是，上述阀座部件进行了表面硬化处理。

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