CN208237187U - 开闭阀 - Google Patents

Abstract

开闭阀(10)具备阀体(11)和电磁块(12)，在阀体(11)上设置输入端口(16a、16b)、输出端口(17)和阀座部(36)。电磁块12具备固定铁芯(22)，在阀室(33)内配置动子(41)，通过供给到阀室(33)内的压缩空气，将动子(41)向阀座部(36)按压。对线圈(21)通电时，动子(41)从阀座部(36)分离。在电磁块(12)的相对端面(31)设置凹部(46)，通过安装在相对端面(31)上的树脂制的片材(47)覆盖磁吸附面(32)和凹部(46)，动子(41)经由由片材(47)形成的覆盖层(51)抵接于磁吸附面(32)，通过进入凹部(46)内的片材(47)形成空气室(52)。

Description

开闭阀

技术领域

本实用新型涉及在连通输入端口和输出端口的开状态和隔断连通的闭状态之间工作的开闭阀。

背景技术

为了切换向被供给部件供给压缩空气的状态和停止供给的状态，使用开闭阀。开闭阀具有阀体和安装在阀体上的电磁块。在阀体上设置有连接于空气压供给源的输入端口、连接于被供给部件的输出端口、以及隔开输入端口和输出端口的阀座部。电磁块具备卷绕线圈的固定铁芯，在阀体内配置与固定铁芯的磁吸附面即吸附面相对且由可动铁芯形成的阀部件。对线圈通电时，阀部件从阀座部分离，输入端口连通于输出端口，若停止向线圈通电，则阀部件抵接于阀座部，隔断输入端口和输出端口的连通。

在专利文献1中记载了减小阀部件的开闭冲程，高速进行开闭动作的开闭阀，在该开闭阀中，阀部件直接抵接于固定铁芯的磁吸附面。专利文献2中记载的电磁阀具有电磁部和阀部，其中电磁部具备固定磁极部件和可动铁芯，阀部具备通过可动铁芯进行开闭动作的阀部件。在固定磁极部件和可动铁芯之间安装片状的冲击缓冲材，可动铁芯的整个抵接面经由冲击缓冲材抵接于固定磁极部件的磁吸附面。专利文献3公开了在固定铁芯的磁吸附面粘合树脂制的膜而得的电磁阀。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2014-137118号公报

专利文献2：日本专利申请公开第2009-275811号公报

专利文献3：专利第5502240号公报。

实用新型内容

实用新型要解决的课题

如专利文献1所记载，如果将可动铁芯直接抵接于固定铁芯的磁吸附面，则压缩空气中所包含的水分腐蚀磁吸附面，可动铁芯的开闭动作特性经年变化。固定铁芯采用了磁特性良好的材料，但这种材料容易生锈。因此，不能提高开闭阀的持久性。另外，如专利文献2的记载，如果可动铁芯的整个抵接面抵接于冲击缓冲材，则当停止向线圈通电使可动铁芯从冲击缓冲材离开而从开状态向闭状态切换电磁阀时，可动铁芯不易从冲击缓冲材分离。由于可动铁芯的整个抵接面抵接/紧贴冲击缓冲材，因此即便停止向线圈通电，可动铁芯的整个抵接面和冲击缓冲材之间也不易进入空气。因此，并不能缩短可动铁芯的闭动作的动作时间。并且，如专利文献 3所记载，仅在固定铁芯的磁吸附面粘合树脂性的片材的状态下，在磁吸附面上层叠粘合剂层和片材层，由于磁吸附面被层叠的厚的覆盖层覆盖，所以固定铁芯和可动铁芯之间的距离变长。这样的话，吸引可动铁芯需要强磁力，因此需要使螺线管或磁电路大型化。

本实用新型的目的在于提供能够提高可动铁芯的应答性的开闭阀。特别地，在停止螺线管电流时，缩短可动铁芯从固定铁芯脱离并闭合阀座的闭动作时间。

本实用新型的其他目的在于提供能够提高持久性的开闭阀。特别地，在于防止固定铁芯的磁吸附面生锈，提高持久性。

解决课题的手段

本实用新型的开闭阀具有：阀体，具备阀座部；电磁块，在上述电磁块与上述阀体之间划分阀室；相对端面，卷绕线圈的固定铁芯的磁吸附面设置于上述相对端面，上述相对端面与上述阀体相对，并设置在上述电磁块上；动子，设置于上述阀室，对上述线圈通电时，上述动子被上述磁吸附面吸引；凹部，设置在上述相对端面上，上述凹部的至少一部分与上述动子相对；以及树脂制的片材，安装于上述相对端面，并覆盖上述磁吸附面和上述凹部，由上述片材和上述凹部形成空气室。

实用新型效果

本实用新型的开闭阀由于通过树脂制的片材覆盖固定铁芯的磁吸附面，因此压缩空气所包含的水分不会腐蚀磁吸附面。由此，长时间不变地维持动子的开动作时间和闭动作时间。由此，提高开闭阀的持久性。另外，在停止向线圈通电时，通过空气室内的压缩空气迅速地将动子向阀座部驱动。由此，缩短动子从固定铁芯脱离、闭合阀座的闭动作时间。并且，片材安装在相对端面上而没有使用粘合剂，因此没有粘合剂的厚度，缩短动子和固定铁芯之间的距离。因此，不对线圈要求大的磁力，不需要线圈的大型化，能够实现开闭阀的小型化。

附图说明

图1是示出一实施方式的开闭阀的局部切口的主视图。

图2是图1中A-A线截面图。

图3是示出图1所示的电磁块的相对端面的仰视图。

图4是图1中B-B线截面图。

图5的(A)是图1的C部扩大截面图，图5的(B)是从(A)的 D-D线方向观察的片材的仰视图。

图6的(A)～(D)是分别示出在相对端面31设置的凹部46的变形例的电磁块的仰视图。

图7是示出分离阀体和电磁块而空出间隙，在该间隙配置树脂制的片材的状态的截面图。

图8的(A)是示出使在电磁块的相对端面上经由树脂制的片材撞上阀体的状态的截面图，图8的(B)是示出向阀室供给压缩空气使片材进入凹部内的状态的截面图。

图9的(A)是示出相对端面上接触树脂制的片材的电磁块和成形模具的截面图，图9的(B)是通过成形模具使片材进入凹部内的状态的截面图。

图10的(A)是示出相对端面上接触树脂制的片材的电磁块和成形用的弹性部件的截面图，图10的(B)是示出向片材按压弹性部件使片材进入凹部内的状态的截面图。

具体实施方式

下面，根据附图对本实用新型的实施方式进行详细的说明。如图1所示，开闭阀10具备阀体11和电磁块12。阀体11具备基部11a和垫片11b，通过树脂成形。阀体11安装在电磁块12上。如图2所示，阀体11整体大致为长方形，电磁块12的横截面也大致是长方形。为了组装阀体11和电磁块12，在电磁块12的图1中的左右两端部内设置螺母13。与各个螺母13螺纹结合的螺钉部件14插入设置在阀体11的基部11a和垫片11b 的贯通孔15。此外，基部11a和垫片11b也可以是作为一体的阀体11。在螺钉部件14为自攻螺钉的情况下，不需要螺母13。

两个输入端口16a、16b和输出端口17设置在阀体11上，输出端口 17设置在两个输入端口16a、16b之间。如图1和图2所示，安装孔18 设置在阀体11的两端部。通过插入各个安装孔18的螺钉部件19，阀体 11被安装在图中没有示出的支承部件上。两个输入端口16a、16b的一方或双方连接于空气压供给源。另一方面，输出端口17连接于图中没有示出的被供给部件，从输入端口供给的压缩空气流出到被供给部件。

电磁块12具备卷绕线圈21的固定铁芯22，线圈21和固定铁芯22 安装在由树脂制的密封材形成的壳部件23的内部。固定铁芯22具有平行延伸的脚部22a和连结各个脚部22a的基端部的基部22b，成为U字形状。卷绕线圈21的筒管24安装在各个脚部22a上。盖25安装在电磁块12上，插座26设置在盖25上。连接器28具有用于从外部向线圈21输送驱动电流的电缆27，连接器28装卸自如地安装在插座26上。

电磁块12具有与阀体11相对的相对端面31，作为固定铁芯22的前端面的磁吸附面32露出至相对端面31。在阀体11和安装在阀体11上的电磁块12之间划分形成阀室33。各个输入端口16a、16b通过设置在阀体 11上的输入流路34连通于阀室33，输出端口17通过设置在阀体11上的输出流路35连通于阀室33。输入端口16a、16b经由阀室33连通于输出端口17，流入输入端口16a、16b的压缩空气从输出端口17供给到外部。阀座部36设置在输入流路34和输出流路35之间，通过阀座部36隔开输入端口16a、16b和输出端口17。阀座部36设置在阀体11上，但两者可以为一体，也可以分开。

如图1、图2所示，由长方形板状的金属材料形成的动子41作为阀部件配置在阀室33内。动子41具有与阀座部36相对的开闭面42以及抵接面43，抵接面43是开闭面42的相反侧，与相对端面31相对，由弹性材料形成的密封部件44设置在开闭面42上。如图1、图2所示，在动子41 和垫片11b的内周面之间设置间隙45。间隙45连通于输入端口16a、16b。因此，在线圈21中没有通过驱动电流时，若向输入端口16a、16b供给压缩空气，则压缩空气通过间隙45，进入阀室33内，进入动子41的抵接面 43和电磁块12之间。这样，压缩空气的压力施加在动子41的抵接面43 上。也就是说，朝向阀座部36的方向的力施加在动子41上。由此，输出端口17通过动子41闭合，隔断从输入端口16a、16b向输出端口17的压缩空气的流动，开闭阀10成为闭状态。

另一方面，若在线圈21中通过驱动电流，则在固定铁芯22和动子41 上形成磁电路，动子41朝向固定铁芯22的磁吸附面32从阀座部36离开。由此，开放输出端口17，开闭阀10成为开状态，从输入端口16a、16b 向输出端口17供给压缩空气。

如图5的(A)所示，凹部46设置在电磁块12的相对端面31上。如图3所示，凹部46以围着各个磁吸附面32的方式呈环状设置在相对端面 31上。此外，在图3中，双点划线示出动子41的外形，若线圈21流通驱动电流，则在双点划线的位置抵接动子41。

在图3中，凹部46以围着磁吸附面32的方式呈环状设置在相对端面 31上。但是，凹部46的形状并不限定于围着磁吸附面32的形状，另外不限定于环状。

图6的(A)～图6的(D)是分别示出设置在相对端面31的凹部46 的变形例的电磁块12的仰视图。图6的(A)示出的凹部46是与图3示出的凹部46连为一体围住各磁吸附面32的形状。图6的(B)示出的凹部46具备在磁吸附面32的两侧延伸的部分46a和接近磁吸附面32的端部的部分46b。图6的(C)所示的凹部46在磁吸附面32的外侧成为C 字形状。并且，图6的(D)所示的凹部46具有沿着磁吸附面32的端部延伸的直线形状部46c和沿着磁吸附面32的侧面配置的点状的部分46d。如图6所示，凹部46可以是没有围住磁吸附面32的形状，凹部46也可以是直线形状，也可以是C字形状。

这样，在凹部46中，至少一部分与动子41相对即可。凹部46中，没有与动子41相对的部分即便在线圈21流通驱动电流、动子41被固定铁芯22吸引时，也不会由动子41覆盖。

树脂制的片材47夹入阀体11和电磁块12之间，在相对端面31上安装片材47。如图4所示，为了将片材47定位在阀体11和电磁块12之间，在垫片11b上设置定位突起48，如图3所示，插入定位突起48的定位孔 49设置在电磁块12上。对应于定位突起48和定位孔49，在片材47上设置定位孔58。片材47为平面形状，不使用粘合剂，通过定位突起48和定位孔49定位，夹入阀体11和电磁块12之间。片材47夹入阀体11和电磁块12之间时，片材47以接触相对端面31的方式安装在相对端面31上。通过将片材47安装在相对端面31上，包括磁吸附面32和凹部46的相对端面31由片材47覆盖。

若向安装的开闭阀10的输入端口16a供给压缩空气，则通过压缩空气的压力，向阀室33供给膨胀方向的力。通过该力，片材47向电磁块12 贴附，与凹部46对应的位置的片材47朝向凹部46的底部变形。其结果，片材47进入凹部46，接触凹部46的底部。图5的(A)示出片材47朝向凹部46的底部变形后的形状。通过这样的方式，在片材47与动子41 相对的面上形成与凹部46对应的形状的空气室52。变形后的片材47形成覆盖磁吸附面32和凹部46的覆盖层51。

与凹部46对应的形状的空气室52即便在线圈21上流通驱动电流、动子41被固定铁芯22吸引时，也不会由动子41覆盖。因此，即便在动子41被固定铁芯22吸引时，空气室52经由阀室33连通于输入流路34。因此，在与空气室52相对的动子41的面上施加压缩空气的压力。也向与阀座部36相对的动子41的面上施加压缩空气的压力，因此针对每单位面积，两者的力抵销。

在附图中，夸张示出凹部46和片材47。凹部46的深度例如是200～ 500μm，片材47的厚度例如为30～100μm。

这样，电磁块12的相对端面31通过片材47覆盖，因此从输入端口 16a、16b流入阀室33内的压缩空气不会接触固定铁芯22的磁吸附面32。因此，压缩空气所包含的水分不会腐蚀磁吸附面32，能够经过长时间高精度地维持动子41的开闭动作特性。由此，能够提高开闭阀10的持久性。

另外，线圈21通电，动子41朝向磁吸附面32开放移动时，动子41 的整个抵接面43不会抵接片材47，动子41抵接于除凹部46之外的部分。并且，动子41在向磁吸附面32开放移动抵接后，空气室52连通于输入流路34，因此成为压缩空气进入的状态。因此，在刚停止向线圈21的通电后，关于动子41，面向输出端口17的开闭面42侧的压力开始下降，面向有空气室52的磁吸附面32的抵接面43侧的压力高。也就是说，通过施加在开闭面42侧的力和施加在该抵接面43侧的力之差，将动子41向阀座部36按压。该力的差产生的时间短，但对于将动子41向阀座部36 压出具有足够的时间。这样，通过空气室52内的压缩空气的力，动子41 迅速地从覆盖层51离开，向阀座部36移动。由此，缩短动子41从固定铁芯脱离并闭合阀座的闭动作时间。在1秒内要求50次至400次左右的动作频率的开闭阀中，上述效果显著。

并且，片材47夹入电磁块12的相对端面31和阀体11之间。因此，将片材47安装在电磁块12的相对端面31上而不使用粘合剂，从而没有粘合剂的厚度。因此，仅通过薄的片材47，就能够覆盖磁吸附面32。由此，缩短动子和固定铁芯之间的距离。因此，不对线圈要求大的磁力，不需要线圈21的大型化，能够实现开闭阀的小型化。并且，当对线圈21通电时，动子41在短时间内向固定铁芯22移动，因此能够提高动子41的应答性。

图7是概要示出在阀体11和电磁块12之间介于间隙配置树脂制的片材的状态的截面图。图8～图10是示出用于分别向电磁块12的相对端面 31安装片材47的安装方式的概要截面图。在图7～图10中，夸张示出凹部46的深度和片材47的厚度。

片材47跨过电磁块12的相对端面31的整面安装。因此，供给到阀室33的压缩空气不会进入电磁块12的内部。由此，在电磁块12的内部，不需要配置用于确保密封性的密封材等。另外，片材47夹在阀体11和电磁块12之间，因此片材47密封阀体11和电磁块12之间。因此，在阀体 11和电磁块12之间，不需要配置用于确保密封性的密封材等。

在图8示出的片材47的安装方式中，如图8的(A)所示，安装开闭阀10。由此，片材47成为夹在阀体11和电磁块12的相对端面31之间的状态。在这种状态下，向两个输入端口16a、16b的一方或双方供给压缩空气。供给到输入端口的压缩空气经由间隙45流入阀室33内。阀室33 内流入压缩空气时，由于流入动子41的抵接面43和片材47之间的空间的压缩空气，片材47变形，片材47模仿凹部46的内表面形状而进入凹部46内。由此，如图8的(B)所示，磁吸附面32由片材47的覆盖层 51的局部覆盖。另外，凹部46的里面被片材47的变形部覆盖，由片材 47形成空气室52。

在该安装方式中，在组装开闭阀10后，通过向阀室33内供给压缩空气，能够使片材47变形为与相对端面31的凹凸形状对应的形状。但是，可以不使用螺钉部件14组装开闭阀10，而将片材47夹在阀体11和电磁块12之间的假安装状态，向阀室33内供给压缩空气。

在图9示出的片材47的安装方式中，使用设置有进入凹部46内的突起部55的成形模具56。成形模具56由硬质树脂或金属形成，具有与相对端面31的凹凸对应的长方形的成形面。在将片材47安装于电磁块12中，在使片材47接触电磁块12的相对端面31的状态下，将成形模具56按压向电磁块12。由此，如图9的(B)所示，突起部55成为经由片材47进入凹部46内的状态。向电磁块12按压成形模具56时，磁吸附面32由片材47的覆盖层51覆盖。另外，凹部46的里面被片材47的变形部覆盖，由片材47形成空气室52。这样，在使用成形模具56的情况下，可以作为通过橡胶等的弹性部件来仅成形突起部55的成形模具。

在图10示出的片材47的安装方式中，使用橡胶等的弹性部件57。弹性部件57具有与相对端面31对应的长方形的成形面。在将片材47安装于电磁块12中，在使片材47接触电磁块12的相对端面31的状态下，将弹性部件57按压向电磁块12。由此，如图10的(B)所示，弹性部件57 中与凹部46对应的部分成为作为弹性变形经由片材47进入凹部46内的状态。向电磁块12按压弹性部件57时，磁吸附面32由片材47的覆盖层 51覆盖。另外，凹部46的里面被片材47的变形部覆盖，空气室52由片材47形成。在通过弹性部件57将片材47安装在电磁块12的情况下，如图9所示，可以在弹性部件57设置突起部。

如图8～图10所示，通过使片材47的局部变形进入凹部46内，片材 47成为模仿相对端面31的凹凸形状的截面形状，不用使用粘合剂将片材 47安装在相对端面31上，就能够可靠地将片材47安装在相对端面31上。由此，排除粘合剂的厚度，能够仅通过薄的片材47覆盖磁吸附面32，并且能够形成空气室52。能够通过薄的片材47覆盖磁吸附面32，因此动子和固定铁芯之间的距离缩短。因此，能够提高动子41的应答性。

此外，在图1或图5中，在动子41与阀座部36相对的面上设置密封部件44，但也可以不设置密封部件44，动子41的平坦面直接与阀座部36 相对。在这种情况下，动子41的平坦面抵接于阀座部36的阀座，阀闭合。

另外，固定铁芯22的磁吸附面32可以通过薄的树脂覆盖而没有在相对端面31露出。在这种情况下，能够排除粘合剂的厚度，缩短动子和固定铁芯之间的距离。因此，能够提高动子41的应答性。

产业上的利用可能性

该开闭阀10适用于为了将从空气压源供给的压缩空气供给到被供给部件的空气压系统。

Claims (7)

1.一种开闭阀，其特征在于，具有：

阀体，具备阀座部；

电磁块，所述电磁块在与所述阀体之间划分阀室；

相对端面，卷绕线圈的固定铁芯的磁吸附面设置于所述相对端面，所述相对端面与所述阀体相对，并设置在所述电磁块上；

动子，设置于所述阀室，对所述线圈通电时，所述动子被所述磁吸附面吸引；

凹部，设置在所述相对端面上，所述凹部的至少一部分与所述动子相对；以及

树脂制的片材，安装于所述相对端面，并覆盖所述磁吸附面和所述凹部，

由所述片材和所述凹部形成空气室。

2.根据权利要求1所述的开闭阀，其特征在于，

所述磁吸附面设置成露出至所述相对端面，并被所述树脂制的片材覆盖。

3.根据权利要求1所述的开闭阀，其特征在于，

所述片材夹在所述阀体和所述电磁块之间。

4.根据权利要求3所述的开闭阀，其特征在于，

在所述片材上设置插入定位突起的定位孔。

5.根据权利要求1所述的开闭阀，其特征在于，

在安装在所述阀体和所述电磁块之间的所述片材中通过被供给到所述阀室内的压缩空气形成所述空气室。

6.根据权利要求1所述的开闭阀，其特征在于，

在接触于所述电磁块的相对端面的所述片材中通过具有进入所述凹部内的突起部的成形模具形成所述空气室。

7.根据权利要求1所述的开闭阀，其特征在于，

通过弹性部件使接触于所述电磁块的相对端面的所述片材变形来在所述凹部内形成所述空气室。