CN1626862A - 电磁驱动装置和电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁驱动装置和电磁阀，其在固定芯体(12)、线圈(22)的内周设置有底筒状的筒部件(32)。筒部件(32)用不锈钢等非磁性材料形成。筒部件(32)具有小径部(34)和大径部(36)，该小径部(34)设在底部侧，该大径部(36)续接小径部(34)，形成在小径部(34)的吸引部(12b)侧且内径比上述小径部(34)大。小径部(34)与可动芯体(30)滑动，支撑可动芯体(30)并使其可自由往复移动。由于将小径部(34)与大径部(36)的半径之差(d)设定为30μm以上，所以在大径部(36)的内周面与可动芯体(30)的外周面之间形成了滑动空隙以上的间隙。由此，就能够提供一种使可动芯体(30)流畅地进行往复移动的电磁驱动装置以及使用其的电磁阀。

Description

电磁驱动装置和电磁阀

技术领域

本发明涉及用非磁性材料的筒部件来支撑可动件并使其可自由往复移动的电磁驱动装置及使用其的电磁阀。

背景技术

在日本专利公开公报2001-187979号中，展示了用覆盖可动件的外周的非磁性材料的筒部件来支撑可动件本身并使其可自由往复移动的电磁阀。在该电磁阀中在固定件的内周设置有筒部件。通过采用这样的结构就防止了固定件和可动件的芯偏移，其结果是能尽可能地减小用在电磁阀中的电磁驱动装置的径。

但是，在这样的电磁驱动装置中，当在筒部件与可动件的滑动处咬入异物时，就会有妨碍可动件的往复移动的危险。例如，在将可动件向往复移动方向的一个方向吸引的固定件的吸引部容易吸引铁等磁性材料的异物，当被吸引部吸引的异物在筒部件的内周面聚集时，就有在可动件与筒部件的滑动处咬入异物、妨碍可动件的往复移动的危险。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的是提供一种使可动件流畅地进行往复移动的电磁驱动装置以及使用其的电磁阀。根据本发明，覆盖可动件的外周的筒部件具有小径部和大径部，该小径部支撑可动件并使其可自由往复移动，该大径部在小径部的往复移动方向的一个方向侧且其内径比上述小径部大，将可动件向往复移动方向的一个方向吸引的吸引部的至少一部分设置在大径部的外周侧。而且，将小径部和大径部的边界设在向线圈无通电时的可动件的吸引部侧端面的吸引部相反侧。通过该结构，在往复移动中在与大径部在径向上对置的可动件的外周面与大径部的内周面之间就形成了滑动空隙以上的间隙。因此，能够防止设置在筒部件外周侧的固定件(定子)的吸引部所吸引的、聚集在大径部内周的磁性材料异物或、不限定于磁性材料聚集在大径部内周的非磁性材料异物被咬入大径部与可动件之间。进而，由于在大径部与小径部的边界形成了由内径差导致的台阶，所以聚集在大径部的内周的异物就被台阶挡住。其结果是能够防止异物侵入内径部与可动件的滑动处。因此，可以由筒部件支撑可动件并使其可流畅地往复移动。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施例的电磁阀的吸引部周边的放大剖面图。

图2是表示根据本实施例的电磁阀的剖面图。

具体实施方式

下面，根据附图来说明本发明的实施例。

图2表示对内燃机的阀定时调整装置的油压控制阀使用本发明的电磁阀的一个实施例。油压控制阀1通过安装部件(未图示)安装在内燃机中。图2表示对电磁驱动装置10不供给电流的状态。图2的箭头A、B表示作为可动件的可动芯体30的往复移动方向。

油压控制阀1包括电磁驱动装置10和滑阀控制阀40。电磁驱动装置10通过供给电流而产生吸引可动芯体30的磁吸引力。通过使作为滑阀控制阀40的阀部件的滑阀50与可动芯体30一起进行往复移动，来调整供给滞后角油压室120和超前角油压室122的动作油量、以及从滞后角油压室120和超前角油压室122排出的动作油量。电磁驱动装置10的轭11在外周筒部11b的端部铆接固定作为滑阀控制阀40的外壳的套管41。

电磁驱动装置10具有：轭11、固定芯体12、绕线管20、卷绕在绕线管20上的线圈22、可动芯体30和筒部件32。轭11和固定芯体12构成固定件。轭11覆盖线圈22的外周，并且覆盖可动芯体30的滑阀50相反侧的端部外周。固定芯体12的凸缘部12a夹持在轭11与套管41之间。轭11、固定芯体12和可动芯体30用磁性材料形成，构成磁回路。

轭11具有内周筒部11a和外周筒部11b。内周筒部11a覆盖可动芯体30的滑阀50的相反侧的外周侧面，在可动芯体30的径向外侧与可动芯体30相对。外周筒部11b经由线圈22的外侧，与固定芯体12磁连接。

固定芯体12具有凸缘部12a和吸引部12b，设置在筒部件32的后述的大径部36的外周。如图1所示，吸引部12b从凸缘部12a的内周缘沿筒部件32的外周面在与可动芯体30相对的轴方向上延伸。吸引部12b的厚度向与可动芯体30相对的轴向即图1的箭头B方向减少。当对线圈22通电时，在吸引部12b与可动芯体30之间，将可动芯体30向往复移动方向的一个方向即图1的箭头A方向吸引的磁吸引力起作用。

如图2所示，线圈2在卷端与连接器16的端子17连接，从端子17供给驱动电流。当对线圈22供给驱动电流时，就抵抗与滑阀50对接的弹簧58的作用力，可动芯体30被吸引向固定芯体12的吸引部12b。弹簧58的作用力向可动芯体30的往复移动方向的另一个方向即图2的箭头B方向作用，通过对线圈22供给电流向吸引部12b吸引可动芯体30的磁力向可动芯体30的往复移动方向的一个方向即图2的箭头A方向作用。

如图1所示，可动芯体30按向着往复移动方向的一个方向侧即滑阀50侧的顺序具有：滑动部30a、非滑动部30b和锥度部30c。为了降低与筒部件32的滑动阻力，可动芯体30的外周面被涂漆。在可动芯体30的内部形成连通可动芯体30的往复移动方向两侧的空间的排气通路31。由此，就不会妨碍可动芯体30的往复移动。

滑动部30a与筒部件32的小径部34滑动。非滑动部30b与滑动部30a外径相同，不与小径部34滑动。

如图2所示，用不锈钢等非磁性材料形成的筒部件32具有有底圆筒部33和凸缘部38，形成为杯状。有底圆筒部33设置在轭11的内周筒部11a、固定芯体12和线圈22的内周侧。有底圆筒部33的底部侧覆盖可动芯体30的滑阀50的相反侧的端部。筒部件32的凸缘部38与套管41之间通过作为密封部件的O形圈80被密封成液密。

如图1所示，有底圆筒部33具有：设在有底圆筒部33的底部侧的小径部34，以及续接小径部34、形成在小径部34的吸引部12b侧、比小径部34内径大的大径部36。在小径部34与大径部36之间形成作为小径部34与大径部36的边界的台阶部35。小径部34与可动芯体30滑动，支撑可动芯体30使其可自由往复移动。小径部34与大径部36的半径之差d设定为30μm以上。

此外，若设对线圈22通电可动芯体30产生最大位移时具有吸引部12b的固定芯体12和可动芯体30重叠的长度为L，则台阶部35的轴向位置位于离开向线圈22无通电时可动芯体30的吸引部12b侧端面位置比重叠长度L更靠吸引部的相反侧。在图1中，双点划线200表示产生最大位移时的可动芯体30的位置。

如图2所示，滑阀控制阀40具有套管41和滑阀50。为了从可动芯体30到滑阀50接受驱动力，而在套管41的电磁阀驱动装置10一侧开口。在套管41的预定壁面位置上作为使动作油通过的流体通路形成有多个开口部42、43、44、45、46。油泵70从油供给路100向开口部44供给从油槽72吸上来的动作油。开口部42、46分别经由油路102、104向油槽72开放。开口部45经由油路110与滞后角油压室120连通，开口部43经由油路112与超前角油压室122连通。

滑阀50被套管41的内壁支撑并可在轴方向上滑动。滑阀50包括：设在可动芯体30侧的轴51、具有与套管41的内径几乎相同的径的凸台部即大径部52、53、54、以及连结这些大径部的小径部。

弹簧58的一个端部对接到滑阀50的可动芯体30相反侧的端面，另一端部对接到套管41的底部内壁。弹簧58对滑阀50向图1的箭头B方向施力，通过该作用力轴51被押紧到可动芯体30上。

接着，对油压控制阀1的动作进行说明。

(1)图2表示不对线圈22供给电流的状态，对可动芯体30磁吸引力不起作用，滑阀50和可动芯体30通过弹簧58的作用力位于图2所示的位置。这时，通过滑阀控制阀40的开口部44与开口部45之间和开口部45与开口部46之间连通，开口部43与开口部44之间和开口部45与开口部46之间被截止，动作油就从油泵70通过开口部44、45供给到滞后角油压室120。同时，由于开口部42与开口部43之间连通，所以超前角油压室122的动作油向油槽72排出。

(2)当对线圈22供给控制电流时，就抵抗弹簧58的作用力，可动芯体30被吸引向图2的箭头A方向，即向吸引部12b被吸引到往复移动方向的一个方向。滑阀50与可动芯体30一起向图2的箭头A方向移动，并被卡止在套管41的底部内壁。于是，通过滑阀控制阀40的开口部44与开口部43之间和开口部46与开口部45之间连通，开口部44与开口部45之间和开口部42与开口部43之间被截止，动作油就从油泵70通过开口部44、43供给到超前角油压室122。同时，由于开口部46与开口部45之间连通，所以滞后角油压室120的动作油向油槽72排出。

由于供给线圈22的电流值与产生的磁力成比例，所以能够通过控制供给线圈22的电流值来对滑阀50的位置进行线性控制。因此，可以通过滑阀50的位置来调整供给滞后角油压室120和超前角油压室122或从两油压室排出的动作油量。

在本实施例中，伴随滑阀控制阀40调整动作油量，动作油从滑阀控制阀40侧流入电磁驱动装置10的可动芯体30侧。当在该动作油中混入异物时，异物就被挡在形成在筒部件32的小径部34与大径部36的边界的台阶部35，并聚集在大径部36的内周侧。特别是，磁性材料的异物被吸引部12b吸引，聚集在位于吸引部12b的内周侧的大径部36的内周。由于小径部34与大径部36的半径之差被设定为30μm以上，所以在可动芯体30的外周面与大径部36的内周面之间就形成了滑动空隙以上的间隙。因此，能够防止在可动芯体30的外周面与大径部36的内周面之间咬入异物。

此外，台阶部35的轴方向位置位于离开向线圈22无通电时的可动芯体30的吸引部12b侧的端面位置，比对线圈22通电、可动芯体30进行全冲程动作时的固定芯体12与可动芯体30的重叠长度L更靠吸引部相反侧。通过该结构，在可动芯体30进行全冲程动作时附着在与固定芯体12重叠的可动芯体30的外周面上的异物，即使在断开向线圈22的通电、可动芯体30向吸引部相反侧移动的情况下，也是位于比起台阶部35来说靠筒部件32的大径部36侧。因此，能够防止异物侵入筒部件32的小径部34与可动芯体30的滑动处。

进而，不管异物是磁性材料或非磁性材料，都能通过形成在小径部34与大径部36之间的台阶部35来防止异物从大径部36侧向小径部34侧侵入。因此，能够防止在可动芯体30的外周面与小径部34的外周面的滑动处咬入异物。因此，可动芯体30被筒部件32支撑并可流畅地往复移动。

此外，在本实施例中，用非磁性材料形成的有底筒状的筒部件32的底部覆盖可动芯体30的滑阀50的相反侧的端部，同时筒部件32的凸缘部38与套管41之间通过O型圈80来密封。因此，能够防止从滑阀50侧向可动芯体30侧流进来的动作油泄漏到筒部件32的外侧，例如线圈22侧。

(其他实施例)

在本发明中，如果不需使筒部件的内径部与大径部的半径差为30μm以上，也能够防止在筒部件的大径部与可动芯体之间咬入异物的话，那么也可以小于30μm。此外，也可以将固定件的吸引部设置在可动芯体30的滑阀50的相反侧。

本实施例中对这样的油压控制阀进行了说明：通过对供给构成电磁驱动装置的线圈的电流值进行控制，来将作为阀部件的滑阀保持在中间位置，并通过滑阀的位置对流过流体通路的流体流量进行控制。除此之外，也可以对这样的电磁阀使用本发明的结构：不将阀部件保持在中间位置，而使流体通路全开或全闭，来将流体流量控制为两种。或者，如果在控制流体流量的电磁阀之外的用途中使用本发明来作为用于驱动被驱动部件的电磁驱动装置的话，那么就使可动件流畅的进行往复移动成为可能。

Claims (6)

1.一种电磁驱动装置，其特征在于，

具备：可动件(30)；

筒部件(32)，由非磁性材料形成为筒状，覆盖上述可动件的外周，支撑上述可动件并使其可自由往复移动；

固定件(11、12)，形成上述可动件(30)和磁回路，具有向上述可动件(30)的往复移动方向的一个方向吸引上述可动件的吸引部(12b)；以及

线圈(22)，设置在上述筒部件(32)的外周侧，通过进行通电而在上述可动件(30)与上述吸引部(12b)之间产生磁吸引力，

上述筒部件(32)具有小径部(34)和大径部(36)，该小径部(34)支撑上述可动件(30)并使其可自由往复移动，该大径部(36)的内径比上述小径部(34)大，且续接上述小径部(34)而设在上述往复移动方向的一个方向侧，

上述吸引部(12b)的至少一部分设置在上述大径部(36)的外周侧，

将上述小径部(34)和上述大径部(36)的边界(35)设在无通电时的上述可动件(30)的吸引部侧端面的吸引部相反侧。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，

上述大径部(36)与上述小径部(34)的半径之差为30μm以上。

3.根据权利要求1或2所述的电磁驱动装置，其特征在于，

上述边界(35)的轴向位置位于离开无通电时的上述可动件(30)的上述吸引部侧端面位置，比因通电上述可动件(30)产生最大位移时具有上述吸引部(12b)的上述固定件(11、12)与上述可动件(30)重叠的长度更靠吸引部的相反侧。

4.一种电磁阀，其特征在于，

具备：权利要求1所述的电磁驱动装置；

阀部件(50)，与上述可动件(30)一起进行往复移动，控制流过流体通路的流体流量；

外壳(41)，容纳上述阀部件(50)并使其可自由往复移动；以及

施力装置(58)，向上述往复移动方向的另一方向对上述可动件(30)施力。

5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，

上述吸引部(12b)相对于上述可动件(30)设置在上述阀部件侧。

6.根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于，

具备密封上述筒部件(32)和上述外壳(41)之间的密封部件(80)，上述筒部件(32)形成为覆盖上述可动件(30)的与上述阀部件(50)相反侧的端部的有底筒状。

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