CN1892083A

CN1892083A - 电磁阀

Info

Publication number: CN1892083A
Application number: CNA2006100997701A
Authority: CN
Inventors: 成田胜; 佐藤秀治
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: DE102006030412B4; US20070001140A1; JP4403556B2; DE102006030412A1; CN100404936C; US7377481B2; JP2007010084A

Abstract

本发明在电磁操作部中的磁性罩的端壁部形成有一对端子插通孔，使与励磁线圈导通的一对线圈端子从线圈架的第一凸缘部与该线圈架的轴线平行地延伸，同时，通过设置橡胶衬套以电气绝缘状态贯穿所述端子插通孔从而延伸至所述端壁部的外侧，在该端壁部的外面，配设有与所述线圈端子电气连接的印刷电路基板和覆盖该印刷电路基板的电气绝缘性的保护罩，在所述印刷电路基板设有用于连接供电用的外部连接器的配电端子。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种通过将具有流路切换用的阀部件的主阀部和对该阀部件进行操作的电磁操作部沿轴线相互结合而构成的电磁阀。

背景技术

在下述的专利文献1以及专利文献2中记载有直动型的电磁阀，该直动型的电磁阀通过将具有流路切换用的阀部件和用于操作该阀部件的电磁操作部沿轴线直列结合而形成。

专利文献1日本实公平5-18537号公报

专利文献2日本特开2001-116162号公报

在这些电磁阀中，上述电磁操作部具有：磁性罩、中空的线圈架、励磁线圈、固定铁心以及可动铁心、一对线圈端子；该磁性罩，制成一端封闭而另一端开放的矩形的筒形；该中空的线圈架，容纳在该磁性罩的内部；该励磁线圈，缠绕在该线圈架上；该固定铁心以及可动铁心，容纳在所述线圈架的内孔内；该一对线圈端子，从所述线圈架的一端向与所述轴线垂直的方向延伸；该线圈端子，贯穿在所述磁性罩的侧面形成的端子插通孔地向外部延伸。而且，在所述电磁操作部组装时，通过在所述线圈架预先组装励磁线圈和线圈端子从而形成线圈组装体，在所述磁性罩的内部容纳该线圈组装体。

如上述的那样，当线圈端子从线圈组装体的侧面向与轴线垂直的方向延伸时，无法以笔直的姿势将该线圈组装体容纳在磁性罩的内部。因此，通常将磁性罩的端子插通孔形成得比线圈端子的尺寸大许多，以倾斜的状态将所述线圈组装体容纳在磁性罩内，由此，使线圈端子在所述端子插通孔内嵌合，之后，将线圈组装体的姿势调整成笔直。

然而，当所述端子插通孔过大时，由于励磁线圈通过该端子插通孔而向外部露出，所以，从安全性的观点出发，需要以由合成树脂或橡胶等特别形成的板状的密封部件堵塞该端子插通孔，或者以合成树脂的密封材料包覆电磁操作部整体。另外，也存在因较大的端子插通孔导致磁路的截面面积减小的情况。而且，由于一旦以倾斜的状态将线圈组装体容纳在磁性罩内之后，必须再次调整为笔直的姿势，所以，在以机器人自动进行组装作业的场合，线圈组装体的姿势控制变得麻烦。

发明内容

因此，本发明的目的在于，鉴于上述的现有技术的缺点，提供一种结构简单且组装时的作业性也得到改善的、具有合理的设计结构的电磁阀。

为达成所述目的，根据本发明提供了一种电磁阀，通过将具有流路切换用的阀部件的主阀部和用于对所述阀部件进行操作的电磁操作部沿轴线相互结合而构成，该电磁操作部具有：中空的线圈架、固定铁心以及可动铁心、磁性罩、一对线圈端子，该中空的线圈架缠绕有励磁线圈，该固定铁心以及可动铁心容纳在该线圈架的内孔内，该磁性罩，制成矩形的筒形，由端壁部闭塞一端，在内部以将轴线方向的第一端与所述端壁部侧对向的状态容纳所述线圈架，该一对线圈端子与所述励磁线圈导通，其特征在于，在所述磁性罩的端壁部，形成有用于分别插通所述线圈端子的一对端子插通孔，所述线圈端子，从所述线圈架的第一凸缘部与所述轴线平行地延伸，通过设置橡胶衬套以电气绝缘状态贯穿上述端子插通孔而延伸至端壁部的外侧，在所述端壁部的外面，以相对于该端壁部电气绝缘状态配设与所述线圈端子电气连接的印刷电路基板，同时，配设覆盖该印刷电路基板的电气绝缘性的保护罩，在所述印刷电路基板上设有用于连接供电用的外部连接器的配电端子。

在本发明中也可这样设置：上述印刷电路基板，具有覆盖所述端壁部的大致整个上面的大小，与该端壁部平行地配设着，另外，所述保护罩具有主体部和延伸部，该主体部覆盖所述印刷电路基板整体，该延伸部从该主体部的一端沿磁性罩的一个侧面延伸并覆盖该侧面的一部分，在该延伸部形成有多个端子导出孔，所述配电端子通过这些端子导出孔而向与所述轴线垂直的方向突出着。

另外，在本发明中也可这样设置：在所述磁性罩的端壁部形成有螺纹孔，同时，在所述保护罩以及印刷电路基板上形成有螺纹插通孔，该保护罩经由印刷电路基板而被螺纹固定在所述端壁部。

或者，也可在所述保护罩的内部填充合成树脂制的灌封材料(ポツテインゲ材，potting material)，使该灌封材料兼具将该保护罩与磁性罩粘结、固定的功能，和将该磁性罩和所述印刷电路基板以及配电端子之间电气绝缘的功能。

根据本发明，由于可以将设置在磁性罩上的端子插通孔的大小形成为小至由橡胶衬套堵塞的程度，该橡胶衬套用于将线圈端子以电气绝缘状态插通，所以，用于该端子插通孔闭塞的构成简单，同时，也不会使由磁性罩构成的磁路的截面面积不必要地减小。另外，由于可以在磁性罩内直接以笔直的姿势装入线圈组装体，所以组装作业也简单。

附图说明

图1为本发明的电磁阀的第一实施方式的断面图。

图2为示出分离了图1的电磁阀的保护罩和印刷电路基板的状态的斜视图。

图3为将图1的电磁阀的主阀部分解而示出的斜视图。

图4为将图1的电磁阀的电磁操作部分解而示出的斜视图。

图5为在本发明的电磁阀的第二实施方式中的主要部分的断面图。

具体实施方式

在图1～图4中，作为本发明的电磁阀的一个代表性的实施方式示出了直动型电磁阀。该电磁阀，由主阀部1和电磁操作部2构成，该主阀部1具有用于切换流体流路的阀部件4，该电磁操作部2用于操作所述阀部件4，在电磁阀的轴线L方向以直列状态结合这些主阀部1和电磁操作部2。

所述主阀部1，如由图3所了解到的那样，具有截面形状为矩形的非磁性材料制的外壳6。在该外壳6的一个侧面，设有供给孔P、输出孔A和排出孔R，在外壳6的内部，在所述轴线L上的位置形成有圆形的阀室7，在该阀室7所述各孔P、A、R连通。其中，供给孔P和排出孔R，在互相相对的位置上与所述阀室7连通，输出孔A，在其间的位置上与该阀室7连通。即，所述供给孔P，通过供给节流孔10与该阀室7内连通，该供给节流孔10，在阀室7的底壁中的轴线L上的位置形成，所述排出孔R，通过排出节流孔11与该阀室7内连通，该排出节流孔11，在阀室7的顶壁中的轴线L上的位置形成，所述输出孔A，通过输出节流孔12与该阀室7内连通，该输出节流孔12，在阀室7的侧壁形成。

另外，在所述阀室7内，在轴线L方向自由移动地容纳提升式的所述阀部件4，由所述电磁操作部2驱动操作该阀部件4，与所述供给节流孔10周围的供给阀座10a和排出节流孔11周围的排出阀座11a接合分离，从而开关这些节流孔10、11。而且，在该阀部件4关闭所述排出节流孔11时，从供给节流孔10通过阀室7以及输出节流孔12，供给孔P和输出孔A连通，在关闭供给节流孔10时，从输出节流孔12通过阀室7以及排出节流孔11，输出孔A和排出孔R连通。

在区分所述阀室7的一端侧的止动器14上，设有所述供给节流孔10以及供给阀座10a。该止动器14，是制成短圆柱状的部件，在与所述阀室7的一端相连的安装孔15内，经由密封部件16从外壳6的端部插入，以在该外壳6气密式卡止的固定板17从外侧支持，由此，安装在该外壳6上。在该止动器14的内部，在径向上设有与所述供给孔P相通的连通孔18，该连通孔18与所述供给节流孔10连通。

另外，所述阀部件4，是由橡胶或合成橡胶制成的短圆柱状的部件，通过在制成圆筒状的合成树脂制的阀架20内嵌接，从而由该阀架20保持，通过夹设在与所述止动器14之间的阀复位弹簧21的弹性力向排出阀座11a侧弹压。在所述阀架20的左右两侧面，一体地设有相互平行并在轴线L方向延伸的一对推杆20a，在所述外壳6和电磁操作部2之间形成的铁心室22内，这些推杆20a的前端通过在该外壳6上形成的杆孔而延伸。在外壳6中设置的凹部内形成所述铁心室22。

所述电磁操作部2，具有由铁等磁性材料形成的方筒状的磁性罩30，在该磁性罩30的内部，具有中空的线圈架31、磁性材料制的磁性板33、内孔36、磁性材料制的固定铁心34以及可动铁心35；该线圈架31是非磁性材料制的并缠绕有励磁线圈32，该磁性板33介于该线圈架31的一端和所述外壳6之间，该内孔36跨过所述线圈架31和该磁性板33而延伸，该固定铁心34以及可动铁心35设置在该内孔36内。通过使其外周部与所述磁性罩30的内面抵接，所述磁性板33与该磁性罩30磁性结合。

所述磁性罩30，如由图4所了解到的那样，其横截面形状制成在一个方向上较长的长方形状，由4个侧壁部30a、30a以及30b、30b，和位于该侧壁部的轴线L方向的一端侧的端壁部30c构成，由该端壁部30c闭塞该磁性罩30的一端(上端)，另一端(下端)开放。而且，在位于长径方向的两侧的侧面30a、30a的开放端附近的位置，具有由切口区分的卡止部片30d，通过使该卡止部片30d向磁性罩30的内侧变形而与所述外壳6的侧面的卡止凹部6a卡合，从而与该外壳6结合。

在制成矩形的所述端壁部30c中，在沿一条对角线而相对的角部的位置上，形成有一对圆形的端子插通孔38、38，该端子插通孔38用于使从所述线圈架31延伸出的一对线圈端子37、37插通，在沿另一条对角线而相对的角部的位置上，设有用于螺纹固定后述的保护罩45的一对螺纹孔39、39。

上述端子插通孔38的大小，希望是可将制成轴棒状的上述线圈端子37经由圆筒形的橡胶衬套40紧密地插通的程度，由此，由该橡胶衬套40闭塞该端子插通孔38和线圈端子37之间的间隙，所以无需安装闭塞用的特别的密封板，构成变得简单。而且，由于无需将该端子插通孔38不必要地增大，所以，由磁性罩30构成的磁路的截面面积也不会不必要地减小。

上述线圈架31，具有大致长圆状的截面形状，具有中央的线圈架主体31a、第一凸缘部31b以及第二凸缘部31c；该中央的线圈架主体31a在外周上缠绕有所述励磁线圈32，该第一凸缘部31b在该线圈架主体31a的轴线L方向的第一端侧形成，该第二凸缘部31c在作为相反侧的第二端侧形成。上端的第一凸缘部31b，经由密封部件41与所述磁性罩30的端壁部30c抵接，下端的第二凸缘部31c，经由密封部件42与所述磁性板33抵接，在该磁性板33和所述外壳6之间形成所述铁心室22。

从所述第一凸缘部31b的端面起，所述一对线圈端子37、37与所述线圈架31的轴线、即电磁阀的轴线L平行地延伸，通过设置橡胶衬套40而分别以电气绝缘状态贯穿所述磁性罩30的端壁部30c的端子插通孔38、38，延伸至该端壁部30c的外侧；其中，所述一对线圈端子37、37，与所述励磁线圈32电气导通，制成方形轴棒状。

在所述端壁部30c的外面，矩形的印刷电路基板44通过由所述橡胶衬套40支持而配设成相对于该端壁部30c平行且电气绝缘的状态，同时，配设有覆盖该印刷电路基板44的电气绝缘性的所述保护罩45。

所述印刷电路基板44，具有覆盖所述端壁部30c的大致整个上面的大小，在表面印有电路，同时，根据需要搭载有电磁阀的动作管理所需要的电子元件类。在该印刷电路基板44，在沿一条对角线的角部的位置形成有一对端子连接孔46、46，同时，在沿另一条对角线的角部的位置上设有一对螺纹插通孔47、47，该螺纹插通孔47、47用于插通固定所述保护罩45的固定螺钉48。在所述端子连接孔46中，插通所述线圈端子37的前端，通过锡焊连接于所述电路。

另外，在所述印刷电路基板44的一端，设有用于连接供电用的外部连接器的一对配电端子50、50。该配电端子50，是将制成方形轴棒状的线材弯折成大致L字形而形成的，具有安装部50a和接触部50b，该安装部50a以与所述磁性罩30非接触的状态与轴线L平行地延伸，该接触部50b从该安装部50a的下端向与所述轴线L垂直的方向延伸。所述安装部50a的基端部50c被弯折成U字形，通过从上面侧向所述印刷电路基板44的端子连接孔49插通并进行锡焊，从而与该印刷电路基板44电气连接。

所述保护罩45，是由合成树脂制成的，具有主体部45a和延伸部45b，该主体部45a，覆盖所述印刷电路基板44的整体并制成矩形的浅碟形，该延伸部45b，从该主体部45a的一端沿着设有磁性罩30的所述配电端子50侧的侧面向下延伸，覆盖该侧面的一部分。

在沿所述主体部45a的对角线的角部的位置，形成有一对螺纹插通孔52、52，通过在该螺纹插通孔52、52插通的所述固定螺钉48，在所述磁性罩30的端壁部30c自由装拆地安装该保护罩45。

另外，在所述延伸部45b的下缘，形成有纵长狭缝状的多个端子导出孔53，通过这些端子导出孔53，所述配电端子50的接触部50b在与上述磁性罩30的侧面垂直的方向延伸。

在所述印刷电路基板44上搭载指示灯的场合，希望在与保护罩45的该指示灯对应的位置预先形成有透明部。

所述固定铁心34和可动铁心35，在跨过所述线圈架31和磁性板33的内孔36的内部，自由接合分离地配设着。这其中的固定铁心34，通过使制成大径的基端部34a侧的端面与所述磁性罩30的端壁部30c的内面抵接而与该磁性罩30磁性结合，同时，该基端部34a，通过在台阶部31d内嵌合从而在所述线圈架31和磁性罩30的端壁部30c之间被夹持并固定，所述台阶部31d在所述线圈架31的第一凸缘部31b侧的端部扩大内孔36的孔径而形成。

另外，所述可动铁心35，制成大径的前端部35a从所述内孔36向铁心室22内延伸，在该前端部35a安装有合成树脂制的帽55。该帽55，具有用于铁心复位弹簧56的弹簧座的功能，在前端的凸缘状的伸出部55a和所述磁性板33之间夹设所述铁心复位弹簧56，该铁心复位弹簧56，用于使该可动铁心35向从固定铁心34离开的初始位置复位，制成线圈状。

图中57，是设置在所述外壳6和磁性板33之间的密封部件。

在所述电磁操作部2中，在所述励磁线圈32为非通电的状态下，如图1所述那样，通过铁心复位弹簧56的弹性力，可动铁心35占据从固定铁心34离开的初始位置。此时，由于以该可动铁心35推压推杆20a，推压阀部件4到供给阀座10a，所以，供给节流孔10关闭，排出节流孔11开放，输出孔A和排出孔R经由阀室7相互连通。当从该状态起对所述励磁线圈32通电时，由于所述可动铁心35被固定铁心34吸附而占据动作位置，所以，所述阀部件4以阀复位弹簧21的弹性力被推压至排出阀座11a，供给节流孔10开放，排出节流孔11关闭。因此，供给孔P和输出孔A经由阀室7相互连通。

当所述励磁线圈32为非通电时，所述可动铁心35由铁心复位弹簧56的弹性力复位到初始位置。

在所述电磁阀中，一般地，电磁操作部2相对于主阀部1以如下的顺序组装。即，在缠绕有励磁线圈32并且安装有线圈端子37、37的所述线圈架31的第一凸缘部31b的端面上，安装所述密封部件41，同时，通过在该线圈架31的内孔36的内部容纳所述固定铁心34，预先形成线圈组装体28。

其次，虽然在所述磁性罩30的内部从其开放端侧容纳组装该线圈组装体28，但是，此时，在所述线圈端子37向线圈架的侧面方向突出的现有部件中，一旦以倾斜的状态将该线圈组装体插入磁性罩30的内部，之后就需要调整为笔直的姿势，然而，在所述实施方式中，由于线圈端子37、37从线圈架31的第一凸缘部31b的端面与轴线L平行地突出着，所以，可不倾斜地以笔直的姿势将所述线圈组装体28容纳于磁性罩30的内部而进行组装。

但是，如图2所示那样，将主阀部1和电磁操作部2结合之后，由于只要在其轴线L方向上顺次组装所述印刷电路基板44和保护罩45即可，所以，装配作业简单。

在图示的实施方式中，虽然所述保护罩45被螺纹固定于磁性罩30，但也可以按其他的方法安装。例如可采用，使在保护罩45上形成的多个弹性固定片弹性地卡止于在磁性罩30上形成的多个卡止孔中的方法，或者，以粘结剂粘结所述保护罩45和磁性罩30的接合部的方法等。

或者，也可如图5中示出的第二实施方式那样，在保护罩45的内部填充环氧树脂等合成树脂的灌封材料60，使该灌封材料60兼具将该保护罩45与磁性罩30粘结、固定的功能和电气绝缘该磁性罩30和所述印刷电路基板44以及配电端子50之间的功能。当所述灌封材料60填充时，以快速粘结剂临时粘结所述保护罩45和磁性罩30的接合部之间，同时，在这些接合部的整周涂敷用于防止熔融状态的灌封材料的溢出的密封剂，在该状态下在保护罩45的内部填充所述灌封材料60，使之固化。

该灌封材料60，也可并用如所述第一实施方式中示出的螺纹固定的固定方法以及由弹性卡止片或粘结剂的固定方法。

虽然图示的电磁阀是提升式3孔阀，但是电磁阀的切换方式或孔数并不限定于此。即，切换方式也可以是滑阀式，另外，孔数也可为2孔或4孔或者5孔。

Claims

1.一种电磁阀，通过将具有流路切换用的阀部件的主阀部和用于操作所述阀部件的电磁操作部沿轴线相互结合而构成，所述电磁操作部具有中空的线圈架、固定铁心以及可动铁心、磁性罩和一对线圈端子；所述中空的线圈架缠绕有励磁线圈；所述固定铁心以及可动铁心容纳在该线圈架的内孔内；所述磁性罩制成为矩形的筒形，其一端由端壁部闭塞，在内部以将轴线方向的第一端朝向所述端壁部侧的状态容纳着所述线圈架；所述一对线圈端子与所述励磁线圈导通，其特征在于，

在所述磁性罩的端壁部，形成有用于分别插通所述线圈端子的一对端子插通孔，

所述线圈端子，从所述线圈架的第一端与所述轴线平行地延伸，通过设置橡胶衬套而以电气绝缘状态贯穿所述端子插通孔地延伸至端壁部的外侧，

在所述端壁部的外面，以相对于该端壁部电气绝缘的状态配设与所述线圈端子电气连接的印刷电路基板，同时，配设覆盖该印刷电路基板的电气绝缘性的保护罩，在所述印刷电路基板中设有用于连接供电用的外部连接器的配电端子。

2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述印刷电路基板，具有覆盖所述端壁部的大致整个上面的大小，与该端壁部平行地配设着，

另外，所述保护罩具有主体部和延伸部，所述主体部覆盖所述印刷电路基板整体，所述延伸部从该主体部的一端沿磁性罩的一个侧面延伸并覆盖该侧面的一部分，在该延伸部形成有多个端子导出孔，所述配电端子通过这些端子导出孔向与所述轴线垂直的方向突出着。

3.如权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，在所述磁性罩的端壁部形成有螺纹孔，同时，在所述保护罩以及印刷电路基板上形成有螺纹插通孔，该保护罩经由印刷电路基板被螺纹固定在所述端壁部。

4.如权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，在所述保护罩的内部填充合成树脂制的灌封材料，该灌封材料兼具将该保护罩与磁性罩粘结、固定的功能，和将该磁性罩和所述印刷电路基板以及配电端子之间电气绝缘的功能。

5.如权利要求3所述的电磁阀，其特征在于，在所述保护罩的内部填充合成树脂制的灌封材料，该灌封材料兼具将该保护罩与磁性罩粘结、固定的功能，和将该磁性罩和所述印刷电路基板以及配电端子之间电气绝缘的功能。