CN1301379C - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种电磁阀，其利用电磁线圈的磁力相对阀座离接阀体进行开闭阀时，使电磁阀内的流体能顺利流动。该电磁阀具有：阀主体(1)、电磁线圈(2)、吸体(3)、阀体(4)、连接阀体(4)的柱塞(5)、形成有阀座(61)的阀座片部件(6)、设置在吸体(3)与柱塞(5)间的线圈弹簧(7)。当电磁线圈(2)通电时，因电磁线圈(2)通电在吸体(3)产生磁力，柱塞(5)在抵抗线圈弹簧(7)的弹力的同时向吸体(3)移动。阀体(4)与柱塞(5)一起向阀座片部件(6)的阀座(61)移动，使阀体(4)与阀座片部件(6)的阀座(61)紧密接触，电磁阀进行闭阀作业。在管部(15)与吸体(3)间形成有缝隙(17)，并在多处铆接形成铆接部(20)。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及电磁阀。该电磁阀利用电磁线圈的磁力相对阀座离接阀体进行阀的开闭。

背景技术

现有技术中，在日本专利申请特开第2001-108136号公报中公开一种通电时关闭电磁阀，它在设置在阀主体的柱塞管周围设有螺管线圈，在柱塞管内阀主体侧设置有可动吸体，在另一侧设置有柱塞，在可动吸体与柱塞间由张开闭弹簧驱动的状态下，利用铆接结合收放柱塞与阀体。

但是，现有技术中日本专利申请特开第2001-108136号公报所公开的通电时关闭型电磁阀，不仅因作为阀主体的材料使用了黄铜，使阀主体的重量增大，而且，还因通过切削加工制造阀主体的柱塞管和阀座，要求阀主体的柱塞管和阀座要有一定的加工量，其结果是增加了阀主体的制造成本。

另外，在阀主体的柱塞管周围配置螺管线圈时，由于要把环绕螺管线圈的磁性材料构成的外壳使用磁性材料螺栓安装固定在磁性导件(吸体)上，在其安装时必须要使用工具，不能简单进行安装。

此外，阀主体和出入口铜管的焊接采用的方法是在焊接部涂焊剂后用喷枪加热涂上银焊料，必须要进行洗涤除去这种焊剂，以及进行酸洗来除去喷枪加热后附着的碳化物及变色。这种酸洗后的废液对环境有害且难以处理，因此必须要进行特殊的管理。

另外，由于把阀主体的柱塞管与磁性导件组装上柱塞和螺旋弹簧等后，在磁性导件焊接部的银焊料上涂布焊剂，利用高频焊接使银焊料附着，若不进行洗涤或酸洗等而进行清刷处理，可能会存在因焊剂残留而致腐蚀，并且焊剂流进阀内部使柱塞管的作业不良或因冷却系统的污染而阻塞的问题。

此外，由于要在管和吸体之间采用固定装置，存在其间的液体流通困难、柱塞管动作延迟或不良的问题。

发明内容

鉴于这些问题，本发明目的在于提供一种电磁阀，该电磁阀在实现简化阀主体、易于组装、且易于把螺管线圈装配到阀主体上的同时采用考虑环保的制造方法并适合于再循环使用。另外，本发明的目的还在于提高电磁阀内流体的流动性，从而消除柱塞动作延迟和不良。

本发明的电磁阀具有：阀室、带有闭塞一端的管部的阀主体、配置在管部外周的电磁线圈、固定在管部内部的吸体、设置在吸体上可在阀主体的管部纵向自由滑动的棒状阀体、连接阀体的柱塞、位于阀主体开口的阀座片部件、把设置在吸体与柱塞间的阀体向与阀座片部件反向的开阀方向驱动的开阀驱动装置。在阀座片部件上以邻近阀主体的阀室内部的方式形成离接阀体的阀座，并把阀座片部件通过焊接的方式固定在阀主体上。

另外，本发明电磁阀的上述阀主体和阀座片部件是用不锈钢材料制成，且该阀主体和阀座片部件通过冲压加工制成。

此外，本发明电磁阀的上述阀主体的管部配置有装着电磁线圈的线圈壳，并把固定在该线圈壳上的挤压紧固部件紧固在阀主体的管部形成的紧固凹槽中，线圈壳通过挤压紧固部件固定在阀主体的管。

另外，本发明电磁阀的上述阀座片部件是用TIG焊接方式焊接在阀主体上的。

此外，本发明电磁阀在管部15和吸体3间形成间隙并为流体通道。

另外，本发明电磁阀把管部15和吸体3在多处进行铆接固定。

特别在上述实施方式中，在管部15和吸体3间进行部分铆接，例如在三处进行单点铆接固定能确保间隙。即使流体在任何条件下，例如致冷剂为气体状、液体状或气液混合情况下，或者混有油的状态等情况下，也能通过间隙使流体流通。柱塞动作不受限制而顺利动作。另外，因使流体的间隙变大，能减小流体的阻尼作用。

此外，本发明电磁阀的上述挤压紧固部件具有返回用弹簧，利用该返回用弹簧的弹力使上述挤压紧固部件紧固在上述挤压紧固凹槽中。

附图说明

图1是本发明第一实施例中电磁阀的纵剖面图；

图2是本发明第一实施例中电磁阀的立体图；

图3是图2的平面图；

图4是图1中主要部位的放大图；

图5是本发明第二实施例中电磁阀加工前的纵剖面图；

图6是本发明第二实施例中电磁阀加工后的纵剖面图；

图7是表示本发明第三实施例中电磁阀安装在空调室内机上状态的平面图；

图8是本发明第三实施例中的作用说明图，(A)表示第一实施例的情况，(B)表示第三实施例的情况；

图9是本发明第三实施例中电磁阀的立体图；

图10是图9所示电磁阀的平面图；

图11是本发明第四实施例中电磁阀的正面图；

图12是图11所示电磁阀的平面图；

图13是图11所示电磁阀的侧面图；

图14是图12所示电磁阀挤压紧固部件A-A剖面图；

图15是图14所示挤压紧固部件箭头B的向视图。

具体实施方式

实施例1

图1是表示本发明第一实施例中电磁阀的纵剖面图，图2是表示本发明第一实施例中电磁阀的立体图，图3是图2的平面图；图4是图1中主要部位的放大图。

如图1所示，第一实施例的电磁阀在具有阀室11的同时还具有：带有闭塞管部15一端的管部的阀主体1、配置在阀主体1的管部15外周的电磁线圈2、固定在阀主体1的管部15内部的吸体3、设置在吸体3上可在阀主体1的管部15纵向自由滑动的棒状阀体4、连接阀体4的柱塞5、位于阀主体1开口的阀座片部件6、把设置在吸体3与柱塞5间的阀体4向与阀座片部件6反向的开阀方向驱动的开阀驱动装置7。

如图1所示，在阀座片部件6上以邻近阀主体1的阀室11内部的方式形成离接阀体4的阀座61，并把阀座片部件6通过焊接的方式固定在阀主体1上。阀主体1和阀座片部件6是用不锈钢材料制成，且通过冲压加工制成。

如图1、图2和图3所示，阀主体1的管部15配置有装着电磁线圈2的线圈壳8，并通过挤压紧固部件9固定在阀主体1的管部15上。

如图1所示，在阀主体1的园筒状周壁10内，在形成阀室11的同时，在周壁10上在与垂直的中心轴线正交的方向设置有配合孔12。并且，在周壁10的下端形成有向外张开的突缘13，在周壁10的上端通过台阶部14在同一中心轴线上形成有向上的小径的管部15。再在阀主体1的管部15上端外周形成有紧固凹槽16，闭塞阀主体1的管部15上端。

另外，如图1所示，在上述周壁10上在与垂直的中心轴线正交的方向连接有铜管100，再在周壁10的配合孔12上从侧方嵌入铜管100的一端，在氢化炉中利用铜焊料焊接。

如图1所示，在管部15内部，在阀主体1的阀室11上侧以规定的间隙(外缝隙)17配置园筒状吸体3，在吸体3外周面全周上形成有铆接用凹槽口30。通过在对应于该铆接用凹槽30铆接加工对应于该铆接用凹槽口30的管部15的部分(铆部20)，就能把吸体3固定在管部15内部。利用上述结构，除了管部15内面与吸体3外周面间有间隙外，即外缝隙17的铆接部20，还能上下连通。

如图1所示，在吸体3上设置有贯通吸体3并沿管部15纵向可自由滑动的棒状阀体4。在所述吸体3和阀体4间形成有规定的间隙即内缝隙18。另外，在阀体4的前端形成有与阀座片部件6的阀座61离接的阀部40，在靠近阀体4上端形成小径部41。阀体4的材质是黄铜。

在靠近管部15上端的内部形成有图1及图4所示的可自由移动的园筒状柱塞5，在柱塞5端壁上设置有固定用孔50，用于固定沿着中心轴线的阀体4的小径部41。

如图1及图4所示，在柱塞5端壁上形成的固定用孔50上从下方嵌入阀体4的小径部41。另外，柱塞5通过在阀体4的小径部41前端实施铆接固定加工K1，连接到阀体4的小径部41上。

如图1所示，在阀体4外侧吸体3和柱塞5间设置有开阀用螺旋弹簧7，柱塞5利用螺旋弹簧7的弹力时常向脱离吸体3的方向靠压。

如图1所示，阀座片部件6在与阀主体1同一轴线上具有园筒状片主体60，在阀座片部件6的片主体60上端形成阀座61。另外，在阀座片部件6的片主体60下端通过台阶部形成管卡合部62，在阀座片部件6的管卡合部62端缘形成有向外张开的突缘63。

如图1所示，在阀主体1的阀室11上邻近阀体4的阀部40配置阀座片部件6，使阀座片部件6的突缘63与阀主体1的突缘13上触接。并且，突缘13和阀座片部件6的突缘63在TIG焊接部位WI形成焊接。

如图1所示，把铜管110连接到阀座片部件6上，在阀座片部件6的管卡合部62上从下方嵌入铜管110的一端，铜管110是在氢化炉中利用铜焊方法焊接到阀座片部件6的管卡合部62上的。

如图1所示，在阀主体1的管部15的外侧，卡合装着绕线筒120，在绕线筒120周围卷绕着电磁线圈2。把绕线筒120收放在线圈壳8的内部。

如图1所示，通过两个接线柱130把两个导线140、140连接到绕线筒120上，通过两个导线140、140使电磁线圈2通电。

另外，如图1、图2及图3所示，把收容有电磁线圈2的线圈壳8装在管部15上，在线圈壳8相互对置的水平的上壁80和下壁81上分别设置有沿同一中心轴线的贯通孔82以及贯通孔83。

如图1、图2及图3所示，在线圈壳8的上壁80的上部配置有金属板制的挤压紧固部件9。另外，挤压紧固部件9的主体90的另一端形成有向上方弯曲成的直角弯曲部94，在该弯曲部94上形成与阀主体1的管部15的紧固凹槽16配合的突起95。此外，主体90是用铆钉150固定在线圈壳8上的。

如图1所示，在线圈壳8上壁80的贯通孔82、下壁81的贯通孔83以及绕线筒120中，从下方插通阀主体1的管部15。如图4所示，在阀主体1的管部15紧固凹槽16中，固定挤压紧固部件9的直立部分94的突起95，把线圈壳8通过挤压紧固部件9以可自由拆装形式固定在阀主体1的管部15上。

下面说明第一实施例的作用。

当电磁阀给电磁线圈2通电时，在吸体3上产生磁力，吸体3向下方吸引柱塞5。通过吸体3的吸引，柱塞5抵抗阀主体1的管部15内部的螺旋弹簧7的弹力向下方移动的同时，阀体4由吸体3导引并与柱塞5一起向阀座片部件6的阀座61下方移动，阀体4的阀部40与阀座片部件6的阀座61密接，电磁阀呈闭阀状态。

当给电磁线圈2的断电时，吸体3不产生磁力，吸体3失去吸引力，柱塞5利用阀主体1的管部15内部的螺旋弹簧7弹力在向与吸体3反向的上方移动，同时，阀体4由吸体3导引并与柱塞5一起向上方移动，如图1所示，阀体4的阀部40离开阀座片部件6的阀座61，电磁阀进行开阀作业。

伴随着上述阀的开闭作用，流体从铜管100流到铜管110，或者流动停止。这时，随着阀体4上下动作，阀室11内的流体越过吸体3流入柱塞室5a，由于形成内外缝隙17、18，阀主体中流体的流动顺利。并且，也抑制了流体的阻尼作用。

另外，在上述第一实施例中，阀体4的材质是黄铜，不过阀体4也可能用不锈钢材料，铜管100、110也可以用不锈钢材料。此外，本发明还可以用于其他的电磁阀。

实施例2

下面，用图5和图6说明本发明第二实施例。第二实施例涉及对在对图4例示的电磁阀铜管100进行弯曲的方式。图5是电磁阀163加工前的纵剖面图，图6是其加工后的纵剖面图。另外，图5及图6的左右与图4所示的左右相反。

例如，电磁阀163配置在空调机的冷却循环时，如图6所示，相对一侧铜管110，使用把另一侧的铜管100从图5所示的直线状态弯曲的情况较多(此外，在图1及图2所示的情况下，是把铜管110弯曲)。

另外，当要把该铜管100弯曲时，为了节省空调机内空间，相对设置在电磁阀163一侧呈直线状的铜管110使另一侧铜管100弯曲的情况下，如图6所示，最好把铜管110和铜管100间的距离a(配管间距)尽可能地小。

另外，图5所示的电磁阀163与图4所示的电磁阀是同样的，相对管状阀主体1固定吸体3，贯通该吸体3的阀体4设置成与柱塞5一起可沿纵向自由滑动的形式。并且，在该阀主体1下部的阀室11处开口设置有铜管110和铜管100。

另外，这种类型的电磁阀163的阀主体1为黄铜，铜管100和110是用铜合金为原料制成的，使阀主体1通过焊接等呈气密状态，形成确保强度的固定。但是从黄铜强度上必须要使阀主体1的焊接余量(余量)取的长些。

此外，为了确保阀室11内的容积，必须要通过内圆加工等扩大阀室11内径，使阀主体1的外形倾向变大。另外，一般对铜管110和铜管100的加工从制造工序方便角度进行原样的直管作业，最后再弯曲成合适的使用样式。

在进行这种弯曲加工的情况下，由于已经确定了用于确保铜管100不会在弯曲部产生损坏的规定的通过断面面积的可允许最小弯曲形状(弯曲角度)R，所以当在如上所述使阀主体1的阀室11外形变大时，则会使用于弯曲配管的夹持固定用零件不能进入，结果产生不能使节距变小的故障。另外，如果缩短固定用零件夹持余量(支承余量)，则铜管100不能完全固定，也可能产生铜管100在夹持部分损坏或铜管100从基部弯曲，从而被损坏的问题。

另外，当弯曲形状R小于规定抑制间距变小时，因弯曲部损坏，不能确保铜管100的断面面积，所以，在弯曲部产生压力损失，有可能造成制冷采暖能力下降。

在此，在这个实施例中，因阀主体1的成形是冲压型，能确保电磁阀163的内部容积，并且由抑制外形变小确保用于固定管的零件的夹持余量可在规定弯曲形状R范围内弯曲，而不会产生上述问题。

具体来说，如图5所示，作为弯曲加工铜管100，在弯曲加工铜管100内插入芯棒202。在铜管100弯曲加工时，该芯棒202保持铜管100的管内形状，为此，该芯棒可以用断面形状比铜管100内径小一些的金属棒状物制成的，前端大致呈球面状。

把该阀主体1侧的铜管100的基部，用垫片203和压管件200所构成的固定零件固定。该垫片203具有沿铜管100下部规定长度A的水平支持部和园曲面构成的形状。压管件200是由在其下面具有沿铜管100水平挤压面的板状体构成的。另外，如图5所示，当开始弯曲时，在铜管100上邻接压管件200设置弯曲板201。

另外，在支撑架204上固定另一侧铜管110。该支承架204被认为可以是可内插铜管110的剖面环状筒型体形状，或者，可以是两块板状体等种种形状。

此外，当弯曲时，如图6所示，在沿着垫片203的园曲面使弯管板201转动，挤压铜管100的同时，在逐渐把芯棒202从铜管100中抽出的同时弯曲铜管100。作为该弯曲的条件，弯曲部变形率(内径b的减小率)最好小于12％。另外，作为弯曲工具，压管件200的宽度与垫片203水平部分的宽度A最好一样长。

如图5所示，以铜管100直径为8mm为例，上述宽度A必须要在5mm以上，在该固定零件达不到要求的情况下，铜管100可能会从阀主体1的基部变形。

另外，作为上述第二实施例，对铜管100的弯曲进行了说明，不用说，也适用于替代铜管100，弯曲铜管110的情况。

实施例3

下面参照图7至图10对第三实施例进行说明。第三实施例是与图2及图3所示线圈壳8不同的实施例。

图7是表示本发明第三实施例中电磁阀163安装在空调室内机161上的状态平面图；图8是作用说明图，(A)表示图2及图3所示线圈壳8的情况，(B)表示第三实施例中电磁阀163的情况；图9是本发明第三实施例电磁阀163的立体图；图10是图9所示电磁阀163的平面图。另外，在图9至图10中，与图2及图3所示构成部分相同的结构使用同一符号，省略其说明。

如图7所示，在把电磁阀163配置在空调室内机161上时，当把其配置在限定空间内时，周边机器，例如热交换器162与壁160的间隔非常狭小，如图8(A)所示，当相对热交换器162的电磁阀的固定角度倾斜时，其线圈壳8的角隅的角部80b不仅会接触到热交换器162，还会接触到致冷剂配管、电源箱、内装板等。例如，在热交换器162和线圈壳8接触时，有可能会因室内空调装置运行振动等产生异常噪音。

另外，热交换器162也可能由于制冷除湿运行时产生的凝结水与线圈壳或线圈接触，使线圈的绝缘性下降。

因此，在第三实施例中，如图9及图10所示，把线圈壳8’的上壁80’及下壁81’的棱边部下弯，形成角隅缺口80a、81a，即使如图8(B)所示的向电磁阀163产生一定程度移动，线圈壳8’也不会与上述周边部接触，不会产生故障。利用上述结构，不必考虑作业中的安装角度，因把棱边部向下弯曲，能节省空间并减轻重量。

实施例4

下面，参照图11至图13对第四实施例进行说明。第四实施例是与图9及图10所示挤压紧固部件9不同的实施例。

图11是本发明第四实施例中电磁阀163的正面图；图12是从图11中箭头R1方向观看的平面图；图13是从图11中箭头R2方向观看的侧面图；图14是图12所示挤压紧固部件的A-A剖面图；图15是图14所示挤压紧固部件箭头B的向视图。另外，在图11至图15所示的第四实施例中，只示出与图9至图10所示第三实施例中挤压紧固部件结构不同之处，其他构成由于是相同的，与第三实施例中形态相同的结构使用同一符号，省略其说明。

在图11至图15中，挤压紧固部件9’例如是冲压成形品，由构成安装板部的横边91、其一端形成倒U字形状的返回用弹簧92、与横边91的另一端一体形成的纵边93构成。纵边93的两端形成弯曲部96。另外，为了把弯曲部96稳定地固定在角隅缺口80a上，还可以把角隅缺口80a的形状作成切口状。此外，在返回用弹簧92处，在与内面92b一起构成弹簧部的外侧面92a大致中央部突出设置有球冠状突起95’。

在这种挤压紧固部件9’中，通过把横边91在近其大致中央部用铆钉150固定在线圈壳8’的上壁80’上的同时把纵边93的弯曲部96卡合在上壁80’的角隅缺口80a内，防止挤压紧固部件9’的转动，把该挤压紧固部件9’相对线圈壳8’牢固固定。

这时，为把线圈壳8’组装进阀主体1，通过把返回用弹簧92的突起95’卡合在管部15上形成的多个紧固槽凹16中适宜的一个中，把线圈壳8’转动着压入管部15中。

另外，在压入管部15后，确认相对管部15是否适当卡合突起95’。这样，利用返回用弹簧92的弹性就能把突起95’弹性压接卡合在选定的紧固凹槽16中。

结果，能使挤压紧固部件9’卡合在所述紧固凹槽16中，易于进行线圈壳8’的固定，同时，也能可靠地进行这种固定。

发明效果

如上所述，根据本发明的电磁阀，只让电磁线圈通电在吸体产生由电磁线圈通电的磁力，所以，能在抵抗弹性部件的弹力的同时使柱塞向吸体移动。

另外，由于阀体在吸体导引下与柱塞一起向阀座片部件的阀座移动，所以，能把阀体紧密接触到阀座片部件的阀座上。此外，因阀座片部件与阀主体是独立的个体，能使阀主体小型化，提高电磁阀的组装性。

根据本发明的电磁阀，因阀主体与阀座片部件使用不锈钢材料，所以，能实现减轻阀主体及阀座片部件的重量。另外，因阀主体与阀座片部件是利用冲压加工形成的，所以易于进行阀主体及阀座片部件的制造，能降低阀主体及阀座片部件的制造成本。

根据本发明的电磁阀，由于只是把固定在线圈壳上的挤压紧固部件卡合在阀主体的管部上形成的配合凹槽中，就能够通过挤压紧固部件把线圈壳固定在阀主体的管部上，所以，相对于阀主体的管部利用挤压紧固部件通过按一下就能简单地安装装有电磁线圈的线圈壳，从而提高了电磁阀的组装性。

根据本发明的电磁阀，因通过TIG焊接把阀座片部件焊接在阀主体上，所以，可以不使用现有技术中对人体有害的含镉银焊料。

根据本发明的电磁阀，因阀主体和出入口管在氢化炉中进行焊接，不需要在焊接后进行热水洗和酸洗，能降低制造成本。

根据本发明的电磁阀，因阀主体内的流体流动性良好，不会产生柱塞作动延迟或作动不良的现象。

Claims (6)

1、一种电磁阀，其具有：阀室、带有闭塞一端的管部的阀主体、配置在管部外周的电磁线圈、固定在管部内部的吸体、设置在吸体上可在阀主体的管部纵向自由滑动的棒状阀体、连接阀体的柱塞、位于阀主体开口的阀座片部件、把设置在吸体与柱塞间的阀体向与阀座片部件反向的开阀方向驱动的开阀驱动装置，其特征在于，在阀座片部件上以邻近阀主体的阀室内部的方式形成离接阀体的阀座，并把阀座片部件通过焊接的方式固定在阀主体上，上述阀主体的管部配置有装着电磁线圈的线圈壳，并把固定在该线圈壳上的挤压紧固部件紧固在阀主体的管部形成的紧固凹槽中，线圈壳通过挤压紧固部件固定在阀主体的管部。

2、如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述阀主体和阀座片部件是用不锈钢材料制成，且该阀主体和阀座片部件通过冲压加工制成。

3、如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述阀座片部件是用TIG焊接方式焊接在阀主体上的。

4、如权利要求1～3中任一项所述的电磁阀，其特征在于，在管部(15)和吸体(3)间形成间隙并形成为流体通道。

5、如权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，把管部(15)和吸体(3)在多处进行铆接固定。

6、如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述挤压紧固部件具有返回用弹簧，利用该返回用弹簧的弹力使上述挤压紧固部件紧固在上述挤压紧固凹槽中。

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