TW500889B - Solenoid-operated valve - Google Patents

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500889 A7 1 五、發明說明（ [發明之背景] [發明之領域] 本發明係關於—種電磁閥，藉由將施加於用以開啟/、 關閉流體通道之膜片的根部之負載降低，便得以改良膜片 的耐用性。 [相關技藝之說明] 電磁閥迄今一直使用於藉由諸如將壓縮空氣供應至致 動器，或將壓縮空氣排出至大氣，而控制壓縮空氣的流向。 電磁閥通常採用以螺線管（電磁鐵）操控閥栓塞的系統。 如第4圖所示，習知技藝的電磁閥包含：線圈罩4， 該線圈罩4中配置包含固定鐵芯丨，線圈2與可動鐵芯（插 入物）3;以及閥體8。該閥體8配置有膜片7,該膜片7用 於開啟/關閉閥座6而使一對流體入口 /出口孔5a、讣之間 相連通（見日本公開專利公報第3-61766號）。 膜片7具有座落於閥座6上的厚壁、部分7a，以及與該 厚壁部分7a —體成形的薄壁部分7b。薄壁部分7b的周緣 係固定於閥體8的凹槽9。 在此佈置中，當電力供應至線圈2時，會產生吸引力。 可動鐵芯3藉由該吸引力而產生位移，因而操控膜片7。 然而，在上述的習知電磁閥中，每當膜片7藉由施加 於線圈· 2的磁性地激發作用或非激發作用，而與可動鐵芯 3整體地進行位移時’便會有過量的負載施加於固定在闕 體8之凹槽9的周緣附近（根部）。因此，膜片7的耐用性 會極其地惡化。

本紙張尺度適財國國家鮮（CNS)A4規格（210 X 297公爱T 313262 Μ ------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 500889 A7 r__________ B7 五、發明說明（2 ) 此外’較佳方式係藉由增加線圈2所產生的磁通量密 度’以加強線圈2的吸引力，而增加電磁閥的響應速度。 [發明之概要] 本發明之一般的目的在於提供一種電磁閥，該電磁閥 得以藉由將施加於用以開啟/關閉流體通道之膜片的根部 負載降低，以流暢地操控膜片，而改良膜片的耐用性。 本發明之主要的目的在於提供一種電磁閥，該電磁閥 得以藉由加強施加於可動鐵芯上的線圈吸引力，而增加響 應速度。 本發明之上述與其他目的、特徵及優點將由下列配合 附圖的說明而變得更清楚，其中本發明的較佳實施例係以 作為舉例的實施例做說明。 [圖式之簡要說明] 第1圖表示沿著根據本發明實施例之電磁閥之軸向的 縱剖面圖； 第2圖表示第1圖所示之膜片的部分放大縱剖面圖； 第3圖表示膜片開啟狀態的縱剖面圖，其中該膜片係 由第1圖所示的關閉狀態切換並向上移動；以及 第4圖表示習知電磁閥的縱剖面圖。 [元件符號說明] 10 電磁閥 12 壓力流體供應孔

Ma、14b壓力流體排出孔 16、18 閥體 20 閥帽 22 螺線管部分 24 閥門機構部分 26、48b 凸緣部分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313262 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線丨 夢· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 500889 五、發明說明（3 32 封蓋 組件 34 線圈 38 固定鐵芯 40 > 60 彈簧組件 42 可動 鐵芯 42a 周面 I 42b ^ 54a 環狀 凸出部分 42c 連桿部分 請 先 閱 48 環圈 組件 48a 外周面 讀 背 50 膜片 50a 厚壁部分 I «7 之 注 50b 薄壁 部分 54 平板狀纟且件 意 事 項 56 位移 組件 58 彈性組件 再 填 |寫 k i 1 62 閥座 部分 68a、68b 彈性環圈組件 1未 頁 1 70a > 70b 唇形 部分 72 根部 I 1 74 凸出 部分 76 波形部分 1 I 1 [較佳實施例之說明] 訂 #> 參考第1圖，參考數字10表示根據本發明之實施例的 電磁閥。 m 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 電磁閥10包含··第一閥體16，該第一閥體16由配置 於中央的壓力流體供應孔12及一對壓力流體排出孔14a、 14b形成，該對壓力流體排出孔i4a、Ub分置於左、右側 而壓力流體供應孔1 2位於其間；以及第二閥體1 $，該第 一閥體1 8為實質圓柱狀，並以環狀階梯部分.丨7而整體地 連接至第一閥體16的較上方部位。 電磁閥10更包含有底座的閥帽20,該閥帽2〇為圓柱 狀，並整體地連接至第一閥體16的側面；螺線管部分22， 該螺線管部分22配置於閥帽20内部；以及閥f1機構部分 2 4 ’該閥門機構部分2 4係藉由螺線管部分2 2的磁性激發 本紙 1尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公爱)' -- 3 313262 500889 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 _ 五、發明說明（4 ) 作用，而在壓力流體供應孔12與壓力流體排出孔14a、14b 之間進行連通狀態與非連通狀態的切換。 凸緣部分26係形成於閥帽20的較下方部位。藉由將 螺釘（未表示於圖中）嵌入未圖示之凸緣部分26的裝附孔 中’便可將電磁閥1 0安裝於未圖示的另一組件。密封组件 28a、28b係裝附於壓力流體供應孔12與壓力流體排出孔 14a、14b 周圍。 螺線管部分22包含封蓋組件32，該封蓋組件32裝配 於閥帽20内部，並由圓柱狀之有底座的金屬所形成；繞線 管36，該繞線管36配置於封蓋組件32内部，且線圈34 係纏繞於其周圍；固定鐵芯38，該固定鐵芯38具有連接 至封蓋組件32的端部；以及可動鐵芯42，該可動鐵芯42 與固定鐵芯38共軸排列，並籍由安插於固定鐵芯38與可 動鐵芯42間之第一彈簧組件40的彈力作用而推往分離的 方向。 環狀凸出部分42b形成於可動鐵芯42的較下方部位， 並徑向向外延伸而具有周面42a。該環狀凸出部分421)裝 配於如後所述之平板狀組件的凹槽中。向下伸出的連桿部 分42c係形成於可動鐵芯42之端部。此外，可動鐵芯42 以具有圓柱狀之有底座的孔洞44形成。滑動組件46係以 可位移的方式設於孔洞44中，且其一端部係為第一彈簧組 件40所扣緊，而另一端部則緊靠於固定鐵芯38。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ΛΨ--------訂----I----線丨^------- ----------------丨！ 環圈組件48設於線圈34下方，以使得該環圈組件48 為封蓋組件32所固定，而該環圈組件48具有用於將可動

4 313262 500889 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 A7 B7 五、發明說明（5 ) 鐵芯42嵌入其中的孔洞，並由金屬製做。凸緣部分48b 形成於環圈組件48上，該凸緣部分48b沿著封蓋組件32 之内壁面具有寬的外周面48a。 包含額外激發電路的電路板49係配置於閥帽2〇與封 蓋組件32之間。該額外激發電路包含由電容器與電阻器 (未表示於圖中）並連連接的CR電路。該額外激發電路作用 以將施加於線圈3 4的電壓放大。 閥門機構部分24包含膜片50,該膜片50由諸如氟樹 脂之樹脂製做，並包含連接至可動鐵芯42之連桿部分 的厚壁部分50a以及與厚壁部分5〇a 一體成形的薄壁部分 5〇b;平板狀組件54,該平板狀組件54連接至可動鐵芯“ 的較下方部位，並且設置為與可動鐵芯42整體地位移，以 及由環狀凸出部分54a形成以作用為止動器；位移組件 56，該位移組件56安裝於膜片5〇的厚壁部分5〇a ;彈性 組件58,該彈性組件58置於位移組件％與膜片5〇之間， 且由諸如橡膠之彈性材料所形成，以保護薄壁部分$补； 以及第二彈簧組件60，該第二彈簧組件6〇置於環圈組件 4 8與位移組件5 6之間。 當膜片50座落在形成於第一閥體16上的閥座部分 上方，或膜片50由閥座部分62分離時，膜片5〇便可開啟 /關閉用於連通壓力流體供應孔12與壓力流體排出孔 14a、14b之間的通道64。 第一彈性環圈組件68a與第二彈性環圈組件68b係整 體地固定於由第一閥體16與第二閥體18所界定的環狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐"7 313262 ^--------^-------^---線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5UU889 A7 五、發明說明（6 ) 槽66中，各該第一彈性環圈組件“a與第二彈性環圈組件 68b係由諸如橡膠之彈性材料所形成。 β如第2圖所示，臈片50之薄壁部分50b的周緣置於第 -彈性環圈組件68a與第：彈性環圈組件嶋之間。該第 一與第二環圈組件68a、68b的一對唇形部分7〇a、7讣可 與膜片50之薄壁部分50b整體且彈性地彎曲。因此，得以 降低由第與第一彈性環圈組件68a、68b所固定之膜片 50之根部72上的負載。 、 換。之藉由允許第一與第二彈性環圈組件68a、68b 的唇形部分7〇a、70b具有彈簧特性，便得以抑制施加於根 邛72(膜片50固定於此）的負載，因而得以改良膜片⑽的 耐用性。 每一對唇形部分70a、70b具有薄壁狀，該薄壁狀係以 預定長度，而由固定於環狀凹槽66中的各該第一與第二彈 性％圈組件68a、68b徑向地向内伸出。設計各該唇形部分 70b的端部以與配置在上側的第二閥體18之内壁面 18a實質上位於同一平面（見第2圖）。 如第2圖所示，多數個凸出部分74與膜片5〇之周緣 接觸’而使得密封功能有效。凸出部分74形成於第一與第 一彈性環圈組件68a、68b的内部部位。當第一與第二彈性 環圈組件68a、68b固定於環狀凹槽66中時，形成於第一 與第一彈性環圈組件68a、68b上的波形部分76係作用為 卸荷（relieve)。 第一與第二彈性環圈組件68a、68b可以一體成形的方 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21Q χ 297公爱） ' 313262 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------^----I----ΜΙ 0________________________ 6 500889 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 A7 B7 五、發明說明（7 ) 式形成，無需分開形成。第二彈簧組件60的彈力設定為大 於第一彈簧組件40的彈力。 根據本發明實施例之電磁閥10的基本結構係如上所 述。其次將說明其作業、功能及效果。 第1圖表示電流1未施加於線圈3 4的非激發狀態，該圖 式表示膜片50座落於閥座62上，而且壓力流體供應孔12 與壓力流體排出孔14a、14b之間的連通被阻塞的關閉狀 由上述的關閉狀態開始，當啟動未圖示的電源以供應 電力至線圈3 4時，線圈3 4會被磁性地激發。藉由該磁性 地激發作用，可動鐵芯42會被吸引至固定鐵芯38。如第3 圖所示，電磁閥1 0由關閉狀態切換至開啟狀態。 亦即，可動鐵芯42抵抗第一與第二彈簧組件40、60 的彈簧力，而以微小距離朝向固定鐵芯3 8移動。平板狀組 件54及位移組件56會與可動鐵芯42整體地向上移動。在 此過程期間，作用為止動器之平板狀組件54的環狀凸出部 分54a會緊靠著環圈組件48。因此，位移終端位置為給定 的。 因此，膜片50會根據可動鐵芯42的位移作用而由閥 座部分62分離。因此，如第3圖所示，給定開啟狀態，其 中壓力流體供應孔12與壓力流體排出孔14a、14b連通。 所以，由壓力流體供應孔12輸入的壓力流體會穿經膜片 50與閥座62之間的間隙。此外，該壓力流體經由通道64 與壓力流體排出孔14a、14b，而供應至未圖示的流體操作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313262 ---I-----------------訂--I------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 500889 A7 —-----— B7_ 五、發明說明（8 ) ^ ~~-- 設備。 在本發明的實施例令，膜片50之薄壁部分50b的周緣 置於第-彈性環圈叙件68a與第二彈性環圈組件_之 間，各該第-彈性環圈組# 68a與第二彈性環圈組件_ 係由諸如橡膠之彈性材料所製做。第一與第二彈性環圈組 件68a、68b的該對唇形部分7〇a、7〇b與膜片5〇之薄壁部 分5 0b整體且彈性地彎曲。因此，得.以降低由第一與第二 彈性環圈組件68a、68b所固定之膜片50之根部72上的負 載。 、 換言之，第一與第二彈性環圈組件68a、68b的唇形部 分70a、70b係作用為彈篑，並可彈性的回應膜片5〇之薄 壁部分50b的位移。因此，得以抑制施加於根部72(膜片 50固定於此）的負載，而且得以改良膜片5〇的耐用性。 此外’在本發明的實施例中，環圈組件48設於線圈 34下方，該環圈組件48以具有寬外周面48&的凸緣部分 48b形成。再者，可動鐵芯42設有環狀凸出部分42b，該 環狀凸出部分42b具有徑向地向外延伸的周面42a。因此， 線圈34所產生的磁通量密度會增加，而成功地加強線圈 34的吸引作用。因此，得以增加電磁閥的響應速度。 換言之，表面積藉由周面42a與外周面48a而增加， 其中周面42a因金屬製之可動鐵芯42的環狀凸出部分42b 而形成，而外周面48a因金屬製之環圈組件48的凸緣部分 48b而形成。因此，線圈34所產生的磁通量密度會增加。 因此’得以加強線圈34所產生的吸引力。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs)A4規格（210x 297公釐） 313262 . --------訂----------^-» (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 500889 難 A7 B7 五、發明說明（9 ) 當螺線管部分22為開啟狀態時，固定鐵芯38與可動 鐵名4 2之間會形成微小間隙7 8 (見第3圖），以使得固定鐵 芯38與可動鐵芯42彼此不會接觸。可動鐵芯42的轴向尺 寸係預先以高準择度設定，以使得在開啟狀態時，固定鐵 芯3 8與可動鐵芯4 2之間會形成微小間隙7 8。 因此，得以避免固定鐵芯38與可動鐵芯42之間緊靠 時發生任何聲響，因而得以保持安靜。因此，根據本發明 之實施例的電磁閥10較佳地可使用於必須保持安靜的環 境中，諸如醫院與音響設備。 本發明之實施例已說明將第一與第二彈性環圈組件 68a、6 8b施加於電磁閥10的狀況，其中該第一與第二彈 性環圈組件68a、68b用於彈性地固定膜片5〇之周緣。然 而’本發明並非僅限於此。無疑地，本發明更可'應用於各 種流體壓力操作之設備，以及除了電磁閥1 〇以外的閥門， 諸如與各種膜片一起配置的減壓閥。 Μ------------------ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 313262 本紙浪尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 500889 A8 B8 C8

   意 事 項 填· 寫裝 本衣 頁I 10 313262 請 先 閱 讀 背 © 之 注 訂 I I I 線 0 A8 B8 C8 D8

   500889 六、申請專利範圍 彈箐。 7.如申請專利範圍第丨項 甘士 * 項炙1：磁閥，其中主電磁閥 第-闕體⑽與第二閥體（18)構成，且該彈性環圈^件由 係固定於由該第一閥體⑽與該第二閥體所 環狀凹槽（66)中。 疋的 8·如申請專利範圍第！項之電磁閥，其中環圈組件⑷）有 具有外周®(48a)的凸緣部*(48b)，錢於該螺線管部 刀（22)下方，以及j衣狀凸出部分（42b)形成於該可動鐵芯 (42)上，該可動鐵芯（42)具有徑向地向外延伸的周面 (42a) 〇 9. 如申請專利範圍第2項之電磁閥，其中該第一彈性環圈 組件（68a)與該第二彈性環圈組件（68b)係彼此分離。 10. 如申請專利範圍第2項之電磁閥，其中該第一彈性環圈 組件（68a)與該第二彈性環圈組件（68b)係一體成形。 ^--------訂，--------線 f靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 313262