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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetventil, und insbesondere
ein Magnetventil, das es ermöglicht,
den Kanal durch Antreiben durch eine elektromagnetische Einheit
als Reaktion auf ein elektrisches Signal umzuschalten.
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Stand der Technik
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Das
U.S. Patent Nr. 4,578,662 offenbart
eine Solenoid-Anordnung
mit einem Einlass, einem Auslass und einer Entleerungsöffnung.
Eine Magnetspule umfasst einen Spulenkörper und eine Wicklung aus
Kupferdraht oder dergleichen, und ist in einer Ummantelung eingeschlossen,
die aus einem Kunststoffharzmaterial hergestellt ist. Die Solenoid-Anordnung
umfasst ferner einen Ventilkörper,
einen Befestigungsträger,
der Teil eines Flusskollektors ist, einen Anker, der aus Metall
hergestellt ist und wobei bewirkt wird, dass er sich längs in dem
Spulenkörper bewegt,
und eine Absperrventilkugel. Wenn die Spule erregt wird, um den
Anker zu bewegen, wirkt der Letztere durch eine Schubstange, um
die Absperrventilkugel auf einem Sitz zu halten, um den Einlass zu
schließen.
Andererseits, wenn die Spule aberregt ist, wirkt Druck von Übertragungsfluid
an dem Einlass gegen die Absperrventilkugel, um die Letztere entgegen
dem Sitz zu bewegen, um den Einlass zu öffnen.
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7 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand eines
herkömmlichen
Dreiwege-Magnetventils des normalerweise geschlossenen Typs darstellt.
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In 7 ist
ein Spulenkörper 1 aus
Harz mit einer Platte 22 eingelegt ausgebildet, die aus
einem magnetischen Material hergestellt ist, und Anschlüssen 6 und 7,
die mit einem Spulenwicklungsabschnitt 1g versehen sind.
Ferner ist der Spulenkörper 1 mit einer
Eingangsöffnung 2,
einer Ausgangsöffnung 3 und
einer Ablassöffnung 4 versehen,
und weist O-Ring-Nuten 1a und 1b auf, die O-Ringe 9 und 10 aufnehmen,
zum Verhindern einer Ölleckage.
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Ein
Kolben 29 ist aus einem magnetischen Material hergestellt,
wird durch den Spulenkörper 1 geführt und
ist vertikal gleitbar angeordnet. Eine Buchse 23 ist aus
einem magnetischen Material hergestellt, und an einer Endseite des
Spulenkörpers 1 eingeführt, so
dass sie mit dem Kolben 29 nicht in Kontakt ist. Ferner
ist ein Gehäuse 11 aus
einem magnetischen Material herstellt, an dem äußeren Umfang des Spulenkörpers 1 angebracht,
mit einer Spule 12 auf den Spulenwicklungsabschnitt 1g gewickelt, und
ist an der Platte 22 durch Verstemmen befestigt. Ein Halter 24,
der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, ist zwischen
dem Gehäuse 11 und
der Buchse 23 vorgesehen, und stellt eine magnetische Verbindung
der zwei sicher. Ein unmagnetischer Halter 25 ist an der
einen Endseite des Spulenkörpers 1 angebracht,
um innere Teile des Solenoids zu befestigen.
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Ein
Kugel 13 ist in die Eingangsöffnung 2 an dem anderen
Ende des Spulenkörpers 1 eingeführt, und
ferner ist eine Buchse 14 darin eingeführt. Ein Weggehen der Kugel 13 wird
durch Wärmeverstemmen
eines Verstemmabschnitts 1c des Spulenkörpers verhindert. Der Kolben 29 ist
integriert mit einer Ventilstange 29a vorgesehen, zum Schieben
der an der Eingangsöffnung 2 angebrachten
Kugel 13, und der Basisabschnitt der Ventilstange 29a bildet
einen Ventilabschnitt 29b.
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Ein
Magnetkreis wird mit dem Gehäuse 11, der
Platte 22, dem Kolben 29, der Buchse 23 und dem
Halter 24 ausgebildet.
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Bei
dem herkömmlichen
Magnetventil 100, mit der oben beschriebenen Ausgestaltung,
wird in einem nicht erregten Zustand der Spule 12 die Kugel 13 auf
einen Ventilsitz 1e gesetzt, unter einem Druck eines auf
die Eingangsöffnung 2 wirkenden
Fluids, und das Fluid fließt
von der Eingangsöffnung 12 nicht hinein.
Eine Bewegung der Kugel 13, die auf dem Ventilsitz 1e sitzt,
schiebt die Ventilstange 29a hoch. Als eine Folge der Aufwärtsbewegung
dieser Ventilstange 29a, d. h. des Kolbens 29,
verlässt
der Ventilabschnitt 29b den Ventilsitz 1d, und
eine Verbindung wird zwischen der Ausgangsöffnung 3 und der Ablassöffnung 4 hergestellt.
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Wenn
die Spule 12 erregt wird, wird Magnetismus an den Magnetkreis
zugeführt,
der aus dem Gehäuse 11,
der Platte 22, dem Kolben 29, der Buchse 23 und
dem Halter 24 gebildet ist, und der Kolben 29 wird
zu der Platte 22 hin magnetisch angezogen. Diese magnetische
Anziehung überwindet
den Druck des Fluids, das über
die Kugel 13 und den Kolben 29 wirkt, und der
Kolben 29 bewegt sich zu der Platte 22 hin. Unter
der Wirkung dieser Bewegung des Kolbens 29, wird der Ventilabschnitt 29b auf
den Ventilsitz 1d gesetzt, und gleichzeitig schiebt die
Ventilstange 29a des Kolbens 29 die Kugel 13.
Die Kugel 13 verlässt
somit den Ventilsitz 1e. Die Ausgangsöffnung 3 wird somit
von der Ablassöffnung 4 separiert, und
es wird eine Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 2 und der Ausgangsöffnung 3 erzielt.
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In
dem herkömmlichen
Magnetventil 100 sind ein Bereich, der eine elektromagnetische
Kraft erzeugt, und ein Ventilbereich, der das Fluid steuert, integriert
ausgestaltet. Es ist deshalb unmöglich,
gemeinsame Teile unter Magnetventilen unterschiedlicher Spezifikationen
zu erlangen, was zu höheren Kosten
führt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist in dem untenstehenden Anspruch 1 definiert
und wurde entwickelt, um die vorangehenden Probleme zu lösen, und hat
eine Aufgabe, ein Magnetventil mit einer Ausgestaltung bereitzustellen,
bei welcher der Bereich, der eine elektromagnetische Kraft erzeugt,
von dem Ventilbereich, der das Fluid steuert, separiert werden kann,
was eine Verbesserung der Allgemeinzweck-Eigenschaft von Teilen
und das Erzielen von geringeren Kosten zulässt.
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Die
Erfindung stellt ein Magnetventil bereit, mit einer Eingangsöffnung,
einer Ausgangsöffnung und
einer Ablassöffnung,
bei dem ein Kanal durch Antreiben durch eine elektromagnetische
Einheit umgeschaltet wird, mit einem zylindrischen Spulenkörper mit
einer darin durchbohrten Mittelbohrung und einer Spule, die auf
den äußeren Umfang
von ihm gewickelt ist; einer Einhausung, welche die Eingangsöffnung,
die Ausgangsöffnung
und die Ablassöffnung aufweist,
die an einer Endseite des Spulenkörpers angeordnet ist; einer
Platte, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wobei
sie zwischen dem Spulenkörper
und der Einhausung vorgesehen ist; einem Gehäuse, das aus einem magnetischen Material
hergestellt ist, wobei es eine Bodenplatte aufweist, die mit einer
Durchgangsbohrung versehen ist, und eine Vielzahl von Klauen, die
sich von Enden der Bodenplatte in eine Richtung im rechten Winkel zu
der Hauptoberfläche
der Bodenplatte erstrecken, wobei es den Spulenkörper von dem anderen Ende des
Spulenkörpers
bedeckt, um die Mitte der Durchgangsbohrung mit der Mittelbohrung
des Spulenkörpers
auszurichten, und wobei es den Spulenkörper, die Platte und die Einhausung
integriert befestigt, durch Verstemmen der Klauen mit der Platte
und der Einhausung; einem Kolben, der aus einem magnetischen Material
hergestellt ist, wobei er eine zylindrische Form mit einem Boden
aufweist, wobei er in die Mittelbohrung des Spulenkörpers eingeführt ist,
mit dem Boden zu der Platte hin gerichtet, welcher reziprok in der
axialen Richtung des Spulenkörpers
angeordnet ist, wenn die äußere Umfangsoberfläche auf der Öffnungsseite
des Kolbens der Innenwandoberfläche
der Durchgangsbohrung des Gehäuses
zugewandt ist, und wobei er zu der Platte hin magnetisch angezogen
wird, durch eine magnetische Anziehungskraft, die während des
Erregens der Spule erzeugt wird; einer Kugel, die in der Einhausung
angeordnet ist, zum Umschalten des Kanals durch die Ausnutzung eines
Unterschieds zwischen der magnetischen Anziehungskraft und einem
Druck eines Fluids, das über
die Eingangsöffnung
wirkt; und einer Ventilstange, die aus einem unmagnetischen Material
hergestellt ist, wobei sie in der Einhausung angeordnet ist, zum Übertragen
der magnetischen Anziehungskraft auf die Kugel unter Drücken durch
den Kolben, der zu der Platte hin magnetisch angezogen wird; wobei
ein eingegriffener Abschnitt an einer Endfläche auf der Einhausungsseite
des Spulenkörpers ausgebildet
ist, ein eingegriffener Abschnitt an einer Endfläche der Spulenkörperseite
der Einhausung ausgebildet ist, ein Eingriffsabschnitt zum Positionieren
des Spulenkörpers
und ein Eingriffsabschnitt zum Positionieren der Einhausung an der
Platte ausgebildet sind, und eine relative Beziehung zwischen dem Spulenkörper und
der Einhausung beibehalten wird, durch in Eingriff Bringen dieser
Eingriffsabschnitte mit den eingegriffenen Abschnitten des Spulenkörpers und
der Einhausung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen Typs von einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
eine Querschnittansicht, die einen Spulenkörper darstellt, der in dem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen Typs von der
ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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3 ist
eine Perspektivansicht, die ein Gehäuse darstellt, das in dem Dreiwege-Magnetventil des
normalerweise geschlossenen Typs von der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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4 ist
eine Perspektivansicht, die ein anderes Gehäuse darstellt, das in dem Dreiwege-Magnetventil
des normalerweise geschlossenen Typs von der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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5 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen Typs von einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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6 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise offenen Typs von einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung darstellt; und
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7 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
herkömmlichen
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen Typs darstellt.
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Bester
Weg zur Ausführung
der Erfindung Nun werden ein paar bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform
1
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1 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen Typs von einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung darstellt; 2 ist eine Querschnittansicht,
die einen Spulenkörper
darstellt, der in dem Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen
Typs von der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird; und 3 ist eine
Perspektivansicht, die ein Gehäuse
darstellt, das in dem Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen
Typs von der ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird.
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In 1 ist
eine Einhausung 51 ein ausgeformtes Harz mit einer Eingangsöffnung 52,
einer Ausgangsöffnung 53 und
einer Ablassöffnung 54, und
ist mit O-Ring-Nuten 51a und 51b versehen, zur Anbringung
von O-Ringen 9 und 10 an dem äußeren Umfang davon, und ferner
mit einer Positionierungseingriffsbohrung 51c. Die Einhausung 51 ist
mit einem Kanal 30 zur Verbindung bzw. Kommunikation zwischen
der Eingangsöffnung 52 und
der Ausgangsöffnung 53 versehen,
und ein erster Ventilsitz 51d ist an der Seite der Eingangsöffnung 52 des
Kanals 30 vorgesehen. Ein anderer Kanal 31 zur
Verbindung zwischen der Ausgangsöffnung 53 und
der Ablassöffnung 54 ist
in der Einhausung 51 vorgesehen. Der Kanal 31 ist
gebildet aus einem Kanal 31a mit kleinem Durchmesser, zum
Einführen
einer später beschriebenen
Ventilstange, und einem Kanal 31b mit großem Durchmesser,
zum Einführen
eines Harzelements der Ventilstange. Ein zweiter Ventilsitz 51e ist
an der Seite der Ablassöffnung 54 des
Kanals 31a vorgesehen. Um einen leichten Fluss des Fluids
sicherzustellen, ist der Kanal 31b mit einem größeren Durchmesser
als der Außenseitendurchmesser
des Harzelements der Ventilstange ausgebildet, und eine Vielzahl
von Führungen
zum Führen
des Harzelements sind an der inneren Umfangswandoberfläche in der
Umfangsrichtung vorgesehen. Die Kanäle 30 und 31,
die den ersten und den zweiten Ventilsitz 51d und 51e aufweisen,
sind koaxial vorgesehen. Eine Kugel 13 ist in die Eingangsöffnung 52 der
Einhausung 51 eingeführt,
und ferner ist eine Buchse 12 darin eingeführt. Ein
Abfallen der Kugel 13 wird durch Wärmeverstemmen der Einhausung 51 verhindert.
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Der
Spulenkörper 5 ist
ein zylindrisch ausgebildetes Harz, in welches Anschlüsse 6 und 7 durch Einlegeformgebung
eingeformt sind. Ein Spulenwicklungsabschnitt 5b ist an
dem äußeren Umfang
des Spulenkörpers 5 vorgesehen,
und ein Positionierungsvorsprung 5c ist an einer Endfläche auf
einer Seite vorgesehen. Vier Führungsabschnitte 5e zum Führen des
Kolbens sind in der Umfangsrichtung vorgesehen, wie in 2 gezeigt,
auf der inneren Umfangsoberfläche
auf einer Seite der Mittelbohrung 5a des Spulenkörpers 5.
Eine Abdeckung 63, die aus einem Harz hergestellt ist,
ist an dem Spulenkörper 5 angebracht,
um den Vorsprung des Anschlusses 6 abzudecken. Die Spule 12 ist
auf den Spulenwicklungsabschnitt 5b gewickelt, und die
beiden Enden sind mit den Anschlüssen 6 beziehungsweise 7 elektrisch
verbunden.
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Der
Kolben 2 ist aus einem magnetischen Material hergestellt,
wobei er in eine zylindrische Form mit einem Boden ausgebildet ist,
und eine in der Mitte des Bodens durchbohrte Durchgangsbohrung 2a aufweist.
Der Kolben 2 ist in der Mittelbohrung 5a des Spulenkörpers 5 angeordnet
und ist vertikal gleitbar, wobei der äußere Umfang auf der Bodenseite
durch die Führungsabschnitte 5e geführt wird.
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Ein
Gehäuse 61 ist
aus einem magnetischen Material hergestellt, das in einen Zylinder
mit einem Boden ausgebildet ist, wobei ein Teil der Seitenwände von
ihm teilweise mit Nuten versehen ist. Wie in 3 gezeigt,
ist eine Durchgangsbohrung 61a in der Mitte des Bodens
des Gehäuses 61 durchbohrt, und
Befestigungsklauen 61b und 61c sind zwei mal zwei
an der Öffnungsseite
davon vorgesehen. Eine Kappe 59 ist aus einem unmagnetischen
Material hergestellt, und weist einen Führungsabschnitt auf, mit einem
etwas größeren Innenseitendurchmesser als
der Außenseitendurchmesser
des Kolbens 2, und einen Flanschabschnitt 59b,
der sich zu dem äußeren Umfang
des Führungsabschnitts 59a erstreckt. Die
Kappe 59 ist an dem Gehäuse 61 angebracht durch
Einführen
des Führungsabschnitts 59a in
die Durchgangsbohrung 61a des Gehäuses 61 von innen.
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Eine
Ventilstange 60 ist ein ausgebildetes Harz, in welches
eine Metallstange 60a durch Einlegeformgebung eingeformt
ist, bei dem die beiden Enden einer Stange 60a von einem
Harzelement 60b vorstehen, und wobei eine Endseite des
Harzelements 60b in engem Kontakt mit einem zweiten Ventilsitz 51e ist,
um eine Außendurchmesserform
auszubilden, und wobei es einen Ventilabschnitt 60c bildet.
Eine Platte 55 ist aus einem magnetischen Material hergestellt,
und weist eine Durchgangsbohrung 55a auf, zum Einführen der
Ventilstange 60, und eine Durchgangsbohrung 55b,
zum Einführen
des Vorsprungs 5c des Spulenkörpers 5.
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Zur
Montage des Magnetventils 20 mit der vorangehenden Ausgestaltung,
wird die Platte 55 von oben in die Einhausung 51,
welche die Kugel 13 aufgenommen hat, montiert. An diesem
Punkt wird die Durchgangsbohrung 55a der Platte 55 mit
dem Kanal 31 der Einhausung 51, die den zweiten
Ventilsitz 51e aufweist, ausgerichtet, und die Durchgangsbohrung 55b der
Platte 55 wird mit der Eingriffsbohrung 51c der
Einhausung 51 ausgerichtet. Die Ventilstange 60 wird
von der Durchgangsbohrung 55a in den Kanal 31 eingeführt. Das
Harzelement 60b der Ventilstange 60 wird in dem
Kanal 31b untergebracht, und die Stange 60a, die
von einer Seite des Harzelements 60b vorsteht, wird in
die Kanäle 31a und 30 eingeführt.
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Dann
werden der Spulenkörper 5,
der die Anschlüsse 6 und 7 aufgenommen
hat, die Spule 12 und der Kolben 2 von oben in
die Einhausung 51 montiert. An diesem Punkt wird der Vorsprung 5c des Spulenkörpers 5 in
die Durchgangsbohrung 55b der Platte 55 eingeführt, im
Eingriff mit der Eingriffsbohrung 51c der Einhausung 51,
und der Spulenkörper 5,
die Platte 55 und die Einhausung 51 werden alle auf
einmal positioniert. Die Stange 60a, die sich von der anderen
Seite des Harzelements 60b der Ventilstange 60 erstreckt,
wird durch die Durchgangsbohrung 2a eingeführt, und
erstreckt sich in das Innere des Kolbens 2.
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Eine
Wellenscheibe 62 wird an dem oberen Abschnitt des Spulenkörpers 5 angeordnet,
und das Gehäuse 61 wird
auf den Spulenkörper 5 von
oben platziert, um selbigen abzudecken. An diesem Punkt wird die Öffnungsseite
des Kolbens 2 in dem Führungsabschnitt 59a der
Kappe 59 untergebracht. Dann werden die Klauen 61b in
die Einhausung 51 verstemmt, während das Gehäuse 61 niedergedrückt wird.
Die Klauen 61c werden in die Platte 55 verstemmt,
um die Einhausung 51, die Platte 55 und den Spulenkörper 5 integriert
auszubilden. Dann wird ein Ende des Anschlusses 7 mit dem
Gehäuse 61 zusammengeschweißt, um die
Montage des Magnetventils 20 zu vervollständigen.
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Bei
dem auf diese Weise montierten Magnetventil 20, wird ein
Magnetkreis mit dem Gehäuse 61, der
Platte 55 und dem Kolben 2 ausgebildet, und die beiden
Enden des Kolbens 2 werden durch den Führungsabschnitt 5e des
Spulenkörpers 5 und
den Führungsabschnitt 59a der
Kappe 59 geführt.
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Eine
Wellenscheibe 62 wird zwischen dem Boden des Gehäuses 61 und
dem oberen Ende des Spulenkörpers 5 vorgesehen,
um eine Drucklast unter der Wirkung einer Reaktionskraft beizubehalten, die
aus einer elastischen Verformung der Wellenscheibe 62 resultiert.
Wie in 4 gezeigt, kann eine Drucklast durch ein Druckstück 61d beibehalten
werden, das an dem Boden des Gehäuses 61 vorgesehen
ist.
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Nun
werden Betätigungen
des Magnetventils 20 unten beschrieben.
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In
dem nicht erregten Zustand der Spule 12, wird die Kugel 13 auf
den ersten Ventilsitz 51d gesetzt, unter der Wirkung des
Drucks des auf die Eingangsöffnung 52 wirkenden
Fluids, womit verhindert wird, dass Fluid von der Eingangsöffnung 12 hinein fließt. Die
Stange 60a wird durch die Bewegung der Kugel 13,
die auf dem ersten Ventilsitz 51d sitzt, nach oben geschoben.
Unter der Wirkung von dieser nach oben gerichteten Bewegung der
Stange 60a, d. h. des Harzelements 60b, verlässt der
Ventilabschnitt 60c den zweiten Ventilsitz 51e,
und eine Verbindung wird zwischen der Ausgangsöffnung 53 und der
Ablassöffnung 54 hergestellt.
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Wenn
die Spule 12 mit Strom gespeist wird, strömt ein Magnetismus
in den Magnetkreis, der aus dem Gehäuse 61, der Platte 55 und
dem Kolben 2 gebildet ist, und der Kolben 2 wird
zu der Platte 55 hin magnetisch angezogen. Diese magnetische
Anziehungskraft überwindet
den Druck des Fluids, das über
die Kugel 13, die Ventilstange 60 und den Kolben 2 wirkt,
und der Kolben 2 bewegt sich zu der Platte 55 hin.
Als eine Folge dieser Bewegung des Kolbens 2 wird der Ventilabschnitt 60c auf
den zweiten Ventilsitz 51e gesetzt, und gleichzeitig schiebt
die Stange 60a der Ventilstange 60 die Kugel 13,
welche den ersten Ventilsitz 51d verlässt. Die Ausgangsöffnung 53 wird
somit von der Ablassöffnung 54 separiert,
und eine Verbindung wird zwischen der Eingangsöffnung 52 und der
Ausgangsöffnung 53 erzielt.
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Gemäß dieser
ersten Ausführungsform,
wie oben beschrieben, da das Magnetventil 20 in eine Spulenkörperseite
(elektromagnetische Kraft erzeugend) und eine Einhausungsseite (Ventilabschnitt zum
Steuern des Fluids) unterteilt ist, ist es möglich Teile zu verwenden, die
verschiedenen Magnetventilen unterschiedlicher Typen gemein sind,
und Kosten zu verringern.
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Der
Spulenkörper 5 und
die Einhausung 51 sind durch Verstemmen der Klauen 61b und 61c des Gehäuses 61 integriert
ausgebildet, und eine verbesserte Montageannehmlichkeit ist erreichbar.
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Die
Platte 55 ist zwischen dem Spulenkörper 5 und der Einhausung 51 vorgesehen,
und der Vorsprung 5c, der in dem Spulenkörper 5 vorgesehen ist,
ist mit der Eingriffsbohrung 51c der Einhausung im Eingriff, über die
Durchgangsbohrung 55b der Platte 55. Es ist deshalb
möglich,
den Spulenkörper 5,
die Einhausung 51 und die Platte 55 einfach zu
positionieren, womit die Montageannehmlichkeit weiter verbessert
wird. Eine bestimmte relative Beziehung wird zwischen dem Spulenkörper 5 und
der Einhausung 51 beibehalten. Der Kolben 2 und
die Kanäle 30 und 31 können deshalb
ohne Versagen koaxial angeordnet werden, was eine sanfte vertikale
Bewegung des Kolbens 2 und der Ventilstange 60 zulässt, und es
sind somit stabile Öffnungs-/Schließvorgänge erreichbar.
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Die
Führungsabschnitte 5e sind
in der Mittelbohrung 5a des Spulenkörpers 5 vorgesehen,
und der Führungsabschnitt 59a ist
an der Kappe 59 vorgesehen, die an der Durchgangsbohrung 61a an
dem Boden des Gehäuses 61 angebracht
ist, so dass die beiden Enden des Kolbens 2 durch die Führungsabschnitte 5e und 59a geführt werden.
Dies lässt
eine sanfte hoch/runter Bewegung des Kolbens 2 zu, womit
stabile Öffnungs/Schließvorgänge sichergestellt werden.
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Die
Ventilstange 60 wird dadurch ausgebildet, dass bewirkt
wird, dass beide Enden der Metallstange 60a vorstehen und
durch Einlegeformgebung selbiger in das Harzelement 60b eingeformt
werden. Lediglich der Aufprallabschnitt mit der Kugel 13 ist
mit der Stange 60a ausgebildet, um Verschleiß und Schäden zu beseitigen,
die aus einer Kollision mit der Kugel 13 resultieren, und
das Gewicht zu verringern, während
eine zufriedenstellende Dauerfestigkeit behalten wird. Wenn die
gesamte Ventilstange aus einem Metall hergestellt ist, ist es ferner
schwierig den Ventilabschnitt 60c aus dem Gesichtspunkt
der Bearbeitbarkeit auszubilden. Bei Einlegeformgebung lässt die
Ausgestaltung der vorliegenden Ausführungsform jedoch ein integriertes
Ausbilden des Ventilabschnitts 60c mit dem Harzelement 60b zu,
womit eine Ausbildung der Ventilstange 60 mit dem Ventilabschnitt 60c bei
geringen Kosten ermöglicht
wird.
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Bei
der vorangehenden ersten Ausführungsform
ist der Vorsprung 5c in dem Spulenkörper 5 vorgesehen,
die Durchgangsbohrung 55b ist in der Platte 55 vorgesehen,
und die Eingriffsbohrung 51c ist in der Einhausung 51 vorgesehen,
um den Vorsprung 5c in der Eingriffsbohrung 51c über die
Durchgangsbohrung 55b in Eingriff zu nehmen, zum Positionieren
des Spulenkörpers 5,
der Platte 55 und der Einhausung 51. Der Positionierungsmechanismus
ist jedoch nicht auf dies beschränkt,
sondern ein Positionieren des Spulenkörpers 5, der Platte 55 und
der Einhausung 51 kann bewerkstelligt werden durch Vorsehen
von Vorsprüngen
an dem Spulenkörper 5 und
der Einhausung 51, Vorsehen einer Spulenkörper-Positionierungsdurchgangsbohrung
und einer Einhausungs-Positionierungsdurchgangsbohrung
in der Platte, und in Eingriff Bringen der Vorsprünge des Spulenkörpers und
der Einhausung in der Spulenkörper-Positionierungsdurchgangsbohrung
und der Einhausungs-Positionierungsdurchgangsbohrung
der Platte. Eine andere Alternative des Positionierens des Spulenkörpers 5,
der Platte 55 und der Einhausung 51 umfasst das
Vorsehen von Eingriffsbohrungen in dem Spulenkörper 5 und der Einhausung 51, Vorsehen
eines Spulenkörper-Positionierungsvorsprungs
und eines Einhausungs-Positionierungsvorsprungs an der Platte, und
in Eingriff Bringen des Spulenkörper-Positionierungsvorsprungs
und des Einhausungs-Positionierungsvorsprungs der Platte in die
Eingriffsbohrung des Spulenkörpers
beziehungsweise der Einhausung. Weiter umfasst eine andere Alternative
das Vorsehen eines Vorsprungs an dem Spulenkörper 5, Vorsehen einer
Eingriffsbohrung in der Einhausung 51, Vorsehen einer Spulenkörper-Positionierungsdurchgangsbohrung
und eines Einhausungs-Positionierungsvorsprungs in der Platte, in
Eingriff Bringen des Vorsprungs an dem Spulenkörper in die Spulenkörper-Positionierungsdurchgangsbohrung
der Platte, und in Eingriff Bringen des Einhausungs-Positionierungsvorsprungs
an der Platte in die Eingriffsbohrung der Einhausung.
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Ausführungsform
2
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5 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise geschlossenen Typs von einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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In 5 ist
ein Spulenkörper 5 durch
Einlegeformgebung der Anschlüsse 6 und 7 ausgebildet, so
dass sie sich an dem unteren Ende befinden. Der Anschluss 6 ist
gefaltet bzw. geknickt und erstreckt sich nach oben von einer Seite
des Spulenkörpers 5. Eine
Abdeckung 63, die aus einem Harz hergestellt ist, ist an
dem Spulenkörper 5 angebracht,
so dass der vorstehende Abschnitt des Anschlusses 6 bedeckt
ist, und der Anschluss 7 ist mit der Platte 55 zusammengeschweißt. Die
anderen Teile der Ausgestaltung sind die gleichen wie bei der vorangehenden ersten
Ausführungsform.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
werden deshalb auch die gleichen Wirkungen wie bei der vorangehenden
ersten Ausführungsform
erreichbar.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform,
bei welcher der Anschluss 6 von der unteren Seite nach oben
vorsteht, kann der Anschluss 6 nach oben herausgezogen
werden, womit ein Vorzug einer höheren Installationsfreiheit
vorgesehen wird.
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Als
eine Folge der Ausgestaltung, bei der das Magnetventil in die Spulenkörperseite
(elektromagnetische Kraft erzeugend) und die Einhausungsseite (Ventilabschnitt
zum Steuern des Fluids) unterteilt ist, ist es möglich die Ziehrichtung des
Anschlusses 6 zu ändern,
ohne groß die
Komponententeile zu ändern.
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Ausführungsform
3
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6 ist
eine Querschnittansicht, die einen nicht erregten Zustand in einem
Dreiwege-Magnetventil des normalerweise offenen Typs von einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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In 6 ist
die Einhausung 51 mit einem Kanal 30 versehen,
zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 52 und
der Ausgangsöffnung 53,
und der erste Ventilsitz 51d ist an der Seite der Eingangsöffnung 52 des
Kanals 30 vorgesehen. In der Einhausung 51 ist
des Weiteren ein Ventilsitzkörper 32 vorgesehen,
mit einem Kanal 31 zum Vorsehen einer Verbindung zwischen
der Ausgangsöffnung 53 und
der Ablassöffnung 54.
Der Kanal 31 ist gebildet aus einem Kanal 31a mit
kleinem Durchmesser, zum Einführen
der Stange 60a der Ventilstange 60, und einem
Kanal 31b mit großem Durchmesser,
zum Einführen
des Harzelements 60b der Ventilstange 60. Der
zweite Ventilsitz 51e ist an der Seite der Ausgangsöffnung 53 des
Kanals 31a vorgesehen. Ferner ist der Kanal 31b mit
einem größeren Durchmesser
als der Außenseitendurchmesser
des Harzelements 60b der Ventilstange 60 ausgebildet,
um einen leichten Fluss des Fluids sicherzustellen, und eine Vielzahl
von Führungen
zum Führen des
Harzelements 60b sind in der Umfangsrichtung an der Innenwandoberfläche vorgesehen.
Bei dieser Ausgestaltung sind die Kanäle 30 und 31,
die mit dem ersten und dem zweiten Ventilsitz 51d und 51e versehen
sind, koaxial vorgesehen. Die anderen Teile sind die gleichen wie
bei der vorangehenden ersten Ausführungsform.
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Nun
werden Betätigungen
dieses Magnetventils 21 unten beschrieben.
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In
dem nicht erregten Zustand der Spule 12, wird die Kugel 13 auf
den zweiten Ventilsitz 51e gesetzt, unter der Wirkung des
Drucks des auf die Eingangsöffnung 52 wirkenden
Fluids. Es wird eine Verbindung zwischen der Eingangsöffnung 52 und
der Ausgangsöffnung 53 hergestellt,
und die Ausgangsöffnung 53 und
die Ablassöffnung 54 sind
getrennt. Als eine Folge der Bewegung der Kugel 13, die
auf den zweiten Ventilsitz 51e gesetzt wird, wird die Stange 60a hochgeschoben.
Die nach oben gerichtete Bewegung der Stange 60a, d. h.
des Harzelements 60b, bewirkt, dass der Kolben 2 durch
die Führungsabschnitte 5e und 59a geführt wird,
um sich nach oben zu bewegen.
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Wenn
die Spule 12 erregt wird, strömt ein Magnetismus in den Magnetkreis,
der aus dem Gehäuse 61,
der Platte 55 und dem Kolben 2 gebildet ist, und
der Kolben 2 wird zu der Platte 55 hin magnetisch
angezogen. Diese magnetische Anziehungskraft überwindet den Druck des Fluids,
das über
die Kugel 13, die Ventilstange 60 und den Kolben 2 wirkt, und
der Kolben 2 bewegt sich zu der Platte 55 hin.
Als eine Folge dieser Bewegung des Kolbens 2 schiebt die
Stange 60a der Ventilstange 60 die Kugel 13,
und die Kugel 13, die den zweiten Ventilsitz 51e verlässt, wird
auf den ersten Ventilsitz 51d gesetzt. Dies sperrt die
Eingangsöffnung 52 und
die Ausgangsöffnung 53 ab,
und es wird eine Verbindung zwischen der Ausgangsöffnung 53 und
der Ablassöffnung 54 vorgesehen.
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Bei
dieser dritten Ausführungsform
sind auch die gleichen Wirkungen wie bei der vorangehenden ersten
Ausführungsform
erreichbar.
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Die
vorliegende Erfindung stellt, wie oben beschrieben, ein Magnetventil
bereit, mit einer Eingangsöffnung,
einer Ausgangsöffnung
und einer Ablassöffnung,
bei dem ein Kanal durch Antreiben durch eine elektromagnetische
Einheit umgeschaltet wird, mit einem zylindrischen Spulenkörper mit
einer darin durchbohrten Mittelbohrung und einer Spule, die auf
den äußeren Umfang
von ihm gewickelt ist; einer Einhausung, welche die Eingangsöffnung,
die Ausgangsöffnung
und die Ablassöffnung
aufweist, die an einer Endseite des Spulenkörpers angeordnet ist; einer
Platte, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wobei
sie zwischen dem Spulenkörper und
der Einhausung vorgesehen ist; einem Gehäuse, das aus einem magnetischen
Material hergestellt ist, wobei es eine Bodenplatte aufweist, die
mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, und eine Vielzahl von
Klauen, die sich von Enden der Bodenplatte in eine Richtung im rechten
Winkel zu der Hauptoberfläche
der Bodenplatte erstrecken, wobei es den Spulenkörper von dem anderen Ende des
Spulenkörpers bedeckt,
um die Mitte der Durchgangsbohrung mit der Mittelbohrung des Spulenkörpers auszurichten, und
wobei es den Spulenkörper,
die Platte und die Einhausung integriert befestigt, durch Verstemmen der
Klauen mit der Platte und der Einhausung; einem Kolben, der aus
einem magnetischen Material hergestellt ist, wobei er eine zylindrische
Form mit einem Boden aufweist, wobei er in die Mittelbohrung des Spulenkörpers eingeführt ist,
mit dem Boden zu der Platte hin gerichtet, welcher reziprok in der
axialen Richtung des Spulenkörpers
angeordnet ist, wenn die äußere Umfangsoberfläche auf
der Öffnungsseite des
Kolbens der Innenwandoberfläche
der Durchgangsbohrung des Gehäuses
zugewandt ist, und wobei er zu der Platte hin magnetisch angezogen
wird, durch eine magnetische Anziehungskraft, die während des
Erregens der Spule erzeugt wird; einer Kugel, die in der Einhausung
angeordnet ist, zum Umschalten des Kanals durch die Ausnutzung eines
Unterschieds zwischen der magnetischen Anziehungskraft und einem
Druck eines Fluids, das über
die Eingangsöffnung
wirkt; und einer Ventilstange, die aus einem unmagnetischen Material
hergestellt ist, wobei sie in der Einhausung angeordnet ist, zum Übertragen
der magnetischen Anziehungskraft auf die Kugel unter Drücken durch
den Kolben, der zu der Platte hin magnetisch angezogen wird; wobei
ein eingegriffener Abschnitt an einer Endfläche auf der Einhausungsseite
des Spulenkörpers
ausgebildet ist, ein eingegriffener Abschnitt an einer Endfläche der
Spulenkörperseite
der Einhausung ausgebildet ist, ein Eingriffsabschnitt zum Positionieren
des Spulenkörpers
und ein Eingriffsabschnitt zum Positionieren der Einhausung an der
Platte ausgebildet sind, und eine relative Beziehung zwischen dem
Spulenkörper
und der Einhausung beibehalter. wird, durch in Eingriff Bringen
dieser Eingriffsabschnitte mit den eingegriffenen Abschnitten des
Spulenkörpers
und der Einhausung. Es ist deshalb ein Magnetventil erreichbar, bei
dem eine Separation in die Spulenkörperseite und die Einhausungsseite
keine Abnahme der Montageannehmlichkeit verursacht, was die Allgemeinzweck-Eigenschaft. von
Teilen verbessert, was das Erzielen von geringeren Kosten zulässt.
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Die
vorangehende Ventilstange umfasst ein Harzelement und eine Metallstange,
die durch Einlegeformgebung in das Harzelement. eingeformt ist,
so dass die beiden Enden von ihr aus dem Harzelement vorstehen.
Es ist deshalb möglich,
das Ausstattungsgewicht zu verringern, während die Dauerfestigkeit der
Ventilstange behalten wird.
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Die
Kappe, die aus einem unmagnetischen Material hergestellt. ist, ist
in der Durchgangsbohrung des Gehäuses
vorgesehen, um ein Ende auf der Öffnungsseite
des Kolbens zu bedecken. Ein magnetischer Widerstand zwischen der Öffnungsseite
des Kolbens und dem Gehäuse
erhöht
sich, womit es möglich
ist, den Kolben ohne Versagen zu der Platte hin magnetisch anzuziehen.
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Der
Führungsabschnitt
zum Führen
des Kolbens ist an einer Innenwandoberfläche auf einer Endseite der
Mittelbohrung des Spulenkörpers
vorgesehen, und die beiden Seiten des Kolbens werden durch den Führungsabschnitt
beziehungsweise die Kappe geführt.
Spiel der axialen Mitte des Kolbens bei der hin- und hergehenden
Bewegung wird somit unterbunden, was eine sanfte hin- und hergehende Bewegung
des Kolbens sicherstellt, und es ist ein stabiler Öffnungs-/Schließvorgang
des Ventils erreichbar.