CN208734891U - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型的电磁阀，能够确保杆倾斜的情况下阀与阀座之间的密封性能。柱塞(4)具有孔(4a)并借助电磁吸引力进行直线运动。阀(6)具有半球状的凹部(6a)，对阀座(5a)进行开闭。杆(7)在一端为半球状的第一凸部(7a)且插入内径比第一凸部(7a)的外径大的柱塞(4)的孔(4a)、另一端为半球状的第二凸部(7b)且在插入内径比第二凸部(7b)的外径大的阀(6)的凹部(6a)的状态下，将柱塞(4)的直线运动向阀(6)传递。

Description

电磁阀

技术领域

本实用新型涉及一种电磁阀。

背景技术

对于现有的电磁阀而言，柱塞、杆以及阀成为一体构造。例如，在专利文献1的电磁阀中，柱塞被压入杆的一端并且阀通过保持架和垫片而安装于杆的另一端。

专利文献1：日本特开2013-108607号公报

现有的电磁阀如以上那样构成，因此在杆倾斜的情况下导致阀也一起倾斜，从而存在阀与阀座之间的密封性能降低的课题。

发明内容

本实用新型是为了解决上述那样的课题所做出的，目的在于确保杆倾斜的情况下的密封性能。

该实用新型的电磁阀具备：芯部；线圈，其使芯部产生电磁吸引力；柱塞，其具有孔并借助电磁吸引力进行直线运动；阀座，其形成于流体的通路；阀，其具有半球状的凹部，对阀座进行开闭；以及杆，其在一端为半球状的第一凸部且插入内径比第一凸部的外径大的柱塞的孔，另一端为半球状的第二凸部且插入内径比第二凸部的外径大的阀的凹部的状态下，将柱塞的直线运动向阀传递。

另外，阀具有三个以上抵接部，所述抵接部为向凹部的周围突出的形状，供杆在相对于轴向而倾斜的情况下抵接。

另外，杆的外周面与抵接部之间的间隙为：即使杆热膨胀或者阀热收缩也不会产生卡死现象的大小以上、并且即使杆相对于轴向倾斜第一凸部也进入柱塞的孔的大小以下。

另外，该实用新型的电磁阀对滤罐的大气开放通路进行开闭。

根据该实用新型，由于柱塞、杆以及阀分离，因此能够确保杆倾斜的情况下的密封性能。

附图说明

图1是表示实施方式1的电磁阀的结构例的剖视图。

图2A、图2B是将实施方式1的电磁阀的阀以及阀座的周边部放大后的图，图2A示出线圈非通电时的状态，图2B示出线圈通电时的状态。

图3A是实施方式1的阀的俯视图，图3B是A-A剖视图，图3C是 B-B剖视图。

图4A以及图4B是表示实施方式1的柱塞、杆以及阀的尺寸例的剖视图。

图5是表示使用实施方式1的电磁阀的蒸汽处理系统的结构例的图。

附图标记说明：1...电磁阀；2...芯部；2a...贯通孔；3...线圈；4...柱塞； 5...壳体；5a...阀座；5b...第一端口；5c...第二端口；6...阀；6a...凹部；6b... 抵接部；6c...弹性部；7...杆；7a...第一凸部；7b...第二凸部；8...第一弹簧； 9...第二弹簧；10...螺线管部；100...燃料箱；101...蒸汽通路；102...滤罐； 103...排气通路；104...排气阀；105...大气开放通路；106...滤罐排放阀

具体实施方式

实施方式1.

图1是表示实施方式1的电磁阀1的结构例的剖视图。图1所示的电磁阀1是开阀状态。

芯部2是固定铁心，使杆7贯通的贯通孔2a沿轴向形成。线圈3设置于芯部2的外侧，在通电时形成磁场而使芯部2产生电磁吸引力。柱塞 4是可动铁心，因电磁吸引力而被芯部2吸引，从而沿轴向进行直线运动。

壳体5由树脂等构成，成为第一端口5b与第二端口5c连通的流体的通路。在该通路的中途形成有阀座5a。阀6是树脂等非磁性体，对阀座 5a进行开闭。在阀6的与阀座5a抵接的面设置有橡胶等弹性部6c。杆7 是树脂等非磁性体，通过在芯部2的贯通孔2a内进行直线运动，由此将柱塞4的直线运动向阀6传递。

第一弹簧8将柱塞4向阀座5a的方向施力。第二弹簧9将阀6向从阀座5a离开的方向施力。上述第一弹簧8以及第二弹簧9在线圈3非通电时保持柱塞4、杆7以及阀6的位置。另外，第二弹簧9的载荷大于第一弹簧8的载荷。

图2A、图2B是将实施方式1的电磁阀1的阀6以及阀座5a的周边部放大后的图。图2A示出线圈3非通电时的状态，图2B示出线圈3通电时的状态。

如上述那样，第二弹簧9的载荷大于第一弹簧8的载荷。因此在线圈 3非通电时，第二弹簧9将阀6向从阀座5a离开的方向施力。第二弹簧9 对阀6施力，直至与设置有弹性部6c的一端部相反一侧的另一端部同后述的螺线管部10侧抵接。此时，阀6将杆7以及柱塞4向从阀座5a离开的方向按压。其结果阀6从阀座5a离开，阀座5a成为开阀状态。

另一方面，在线圈3通电时，柱塞4被芯部2电磁吸引而向阀座5a 的方向移动。此时，柱塞4将杆7以及阀6向阀座5a的方向按压。其结果阀6与阀座5a抵接，阀座5a成为闭阀状态。

现有的电磁阀如上述专利文献1所记载的那样，柱塞、杆以及阀成为一体构造。因此在杆倾斜的情况下导致阀也一起倾斜，从而存在阀与阀座之间的密封性能降低的问题。另外，为了抑制杆的倾斜，需要提高各部件的尺寸精度，但存在尺寸精度的提高导致高成本化的问题。此外，需要用于使柱塞、杆以及阀一体化的压入等工序，因此也存在高成本化的问题。

因此，在实施方式1中成为以下构造，即：使柱塞4、杆7以及阀6 全部分离，即使杆7倾斜，阀6也不倾斜。在实施方式1中，将使柱塞4、杆7以及阀6全部分离的构造称为“浮动构造”。通过浮动构造能够确保阀6与阀座5a之间的密封性能，能够不需要较高的尺寸精度，能够简化组装工序。以下，对浮动构造的具体例进行说明。

图3A是实施方式1的阀6的俯视图，图3B是A-A剖视图，图3C 是B-B剖视图。在阀6的朝向杆7的面形成有半球状的凹部6a。在阀6 的凹部6a的周围形成有三个抵接部6b，该抵接部6b具有向杆7的方向突出的形状。抵接部6b是用于通过在电磁阀1组装时与杆7抵接来限制杆 7倾斜的部位。在图示例中，在阀6形成有三个抵接部6b，但抵接部6b 的数量不限定于三个，也可以形成三个以上。

图4A以及图4B是表示实施方式1的柱塞4、杆7以及阀6的尺寸例的剖视图。在杆7的柱塞4侧的一端形成有半球状的第一凸部7a。在柱塞 4形成有供杆7的第一凸部7a插入的孔4a。孔4a的内径大于第一凸部7a 的外径，因此柱塞4与杆7不固定，杆7的第一凸部7a的周围的端面仅与柱塞4的孔4a的周围的端面抵接。因此仅将杆7的第一凸部7a插入柱塞4的孔4a，而不需要用于使杆7与柱塞4一体化的压入等工序。

在杆7的阀6侧的一端形成有半球状的第二凸部7b。阀6的凹部6a 的内径大于第二凸部7b的外径，或者凹部6a的曲率半径大于第二凸部7b 的曲率半径，因此阀6与杆7不固定，第二凸部7b仅与凹部6a抵接。因此仅使杆7的第二凸部7b插入阀6的凹部6a，而不需要使杆7与阀6一体化的工序。另外即使杆7倾斜，阀6也不倾斜，从而确保阀6与阀座 5a之间的密封性能。

在此，对电磁阀1的组装工序进行说明。

首先，芯部2、线圈3、柱塞4、第一弹簧8以及磁轭等通过树脂而一体化，构成螺线管部10。接着，夹具以使第一端口5b向下的方式保持壳体5。在被夹具保持的状态的壳体5设置第二弹簧9和阀6。接着，在阀6的凹部6a插入杆7的第二凸部7b。相对于轴向倾斜的杆7的外周面与阀6的三个抵接部6b中的至少一个抵接，成为未固定于阀6的杆7由抵接部6b把持的状态。接着，在壳体5的上侧组装有螺线管部10。此时，杆7贯通于芯部2的贯通孔2a，杆7的第一凸部7a插入柱塞4的孔4a。

若杆7的外周面与阀6的抵接部6b之间的间隙较大，则杆7相对于轴向的倾斜角度增大，难以将第一凸部7a插入芯部2的贯通孔2a以及柱塞4的孔4a。另一方面，若上述间隙较小，则抵接部6b能够可靠地把持杆7，提高组装性。但是在上述间隙过小的情况下，在杆7热膨胀时或者阀6的抵接部6b热收缩时，有可能产生杆7嵌入抵接部6b而不运动的卡死现象。因此为了实现浮动构造，并且提高杆7以及柱塞4的组装性，需要使上述间隙处于规定的范围内。

如图4A以及图4B所示，将杆7的外径设为φD1，将抵接部6b的内径设为φD2，将杆7与阀6的热膨胀系数分别设为K1、K2，将常温设为 T0，将实际使用时的最大温度设为Tmax，将最低温度设为Tmin。另外，将柱塞4的孔4a的内径设为φD3，将杆7的轴向长度设为L，将杆7相对于轴向倾斜的角度设为θ。上述间隙优选为公式(1)以及公式(2)成立的值。公式(1)定义上述间隙的最小值，公式(2)定义上述间隙的最大值。根据公式(1)以及公式(2)，上述间隙为：即使杆7热膨胀或者阀6热收缩也不会产生卡死现象的大小以上、并且即使杆7相对于轴向倾斜第一凸部7a也进入柱塞4的孔4a的大小以下。另外，在此假定将杆7 插入柱塞4的孔4a的情况而将柱塞4的孔4a的内径设为φD3，但在杆7 比柱塞4先插入芯部2的贯通孔2a的情况下，将芯部2的贯通孔2a的内径设为φD3。

φD2×K2×|T0-Tmin|-φD1×K1×|Tmax-T0|≥0 (1)

L×sinθ＜φD3 (2)

最后，作为实施方式1的电磁阀1的用途的一个例子，对车辆的蒸汽处理系统进行说明。图5是表示使用实施方式1的电磁阀1的蒸汽处理系统的结构例的图。实施方式1的电磁阀1在排气阀104或者滤罐排放阀 106中的至少一方使用。

燃料箱100与滤罐102之间由蒸汽通路101连接，滤罐102与发动机的进气歧管之间由排气通路103连接。在排气通路103设置有开闭排气通路103的排气阀104。在滤罐102连接有大气开放通路105。在大气开放通路105设置有开闭大气开放通路105的滤罐排放阀106。

在燃料箱100内蒸发的蒸汽在蒸汽通路101流动并进入滤罐102，燃料成分被滤罐102吸附，气体成分从大气开放通路105向车外排出。被滤罐102吸附的燃料成分由于发动机的进气系统负压而被吸引，并在排气通路103流动而进入进气歧管，在发动机燃烧。

在对该蒸汽处理系统的蒸汽通路101以及排气通路103等的配管系统的泄漏进行诊断的情况下，排气阀104以及滤罐排放阀106闭阀，配管内的压力变动被监视。

如以上那样，实施方式1的电磁阀1具备芯部2、线圈3、柱塞4、阀座5a、阀6以及杆7。线圈3使芯部2产生电磁吸引力。柱塞4具有孔 4a，由于电磁吸引力而进行直线运动。阀座5a形成于壳体5的流体通路。阀6具有半球状的凹部6a，对阀座5a进行开闭。杆7在一端为半球状的第一凸部7a且插入内径比第一凸部7a的外径大的柱塞4的孔4a、另一端为半球状的第二凸部7b且插入内径比第二凸部7b的外径大的阀6的凹部 6a的状态下，将柱塞4的直线运动向阀6传递。电磁阀1具备柱塞4、杆 7以及阀6分离的浮动构造，从而即使在杆7相对于轴向倾斜的情况下也能够确保阀6与阀座5a的密封性能。

另外，实施方式1的阀6具有三个以上抵接部6b，该抵接部6b为向凹部6a的周围突出的形状，供杆7在相对于轴向倾斜的情况下抵接。由此，三个以上的抵接部6b能够可靠地把持杆7，提高电磁阀1的组装性。

另外，在实施方式1中，杆7的外周面与抵接部6b之间的间隙为：即使杆7热膨胀或者阀6热收缩也不会产生卡死现象的大小以上、并且即使杆7相对于轴向倾斜第一凸部7a也进入柱塞4的孔4a的大小以下。由此能够实现浮动构造，并且提高杆7以及柱塞4的组装性。

另外，实施方式1的电磁阀1的制造方法包括以下工序：将杆7的第二凸部7b从阀6的上方插入凹部6a的工序；和在杆7的外周面与阀6的抵接部6b抵接的状态下，杆7的第一凸部7a插入柱塞4的孔4a的工序。由此，不需要现有的压入等工序，能够使电磁阀1的组装工序简化。

另外，本实用新型在该实用新型的范围内，能够进行实施方式的任意的构成要素的变形或者实施方式的任意的构成要素的省略。

Claims (4)

1.一种电磁阀，其特征在于，具备：

芯部；

线圈，其使所述芯部产生电磁吸引力；

柱塞，其具有孔并借助所述电磁吸引力进行直线运动；

阀座，其形成于流体的通路；

阀，其具有半球状的凹部，对所述阀座进行开闭；以及

杆，其在一端为半球状的第一凸部且插入内径比所述第一凸部的外径大的所述柱塞的所述孔、另一端为半球状的第二凸部且插入内径比所述第二凸部的外径大的所述阀的所述凹部的状态下，将所述柱塞的直线运动向所述阀传递。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

所述阀具有三个以上抵接部，所述抵接部为向所述凹部的周围突出的形状，供所述杆在相对于轴向倾斜的情况下抵接。

3.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，

所述杆的外周面与所述抵接部之间的间隙为：即使所述杆热膨胀或者所述阀热收缩也不会产生卡死现象的大小以上、并且即使所述杆相对于轴向倾斜所述第一凸部也进入所述柱塞的所述孔的大小以下。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电磁阀，其特征在于，

对滤罐的大气开放通路进行开闭。