TWI272354B - Three-port electromagnetic valve - Google Patents

Description

1272354 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是關於具備：內設有提升式閥構件的閥體； 及，對該提升式閥構件進行驅動的驅動手段之三通電磁閥 【先則技術】 具備：內設有提升式閥構件的閥體；及，對該提升式 閥構件進行驅動的驅動手段之三通電磁閥，例如：專利文 獻1所揭示的習知三通電磁閥。 該習知三通電磁閥，如第4圖所示，是於內設有提升 式閥構件102的閥體101，設有可使第1、第2、第3通口形 成開口的閥孔，於該閥孔104內滑動自如地收容有上述 提升式閥構件1〇2，是透過驅動手段103來切換提升式閥構 件 102 ° 接著，比上述閥孔104的第2通口 112還靠近端板105側 的部份，是由從該端板105側插入在上述閥體101內的扣件 106所形成，於該閥孔104的第2通口 112開口部份兩側的閥 體101及上述扣件106的相對部份，形成有上述提升式閥構 件102的第1及第2密封部115、116要分別接離的第1及第2 閥座117、118，於上述閥孔104的第2通口 112的兩側，開 口著經由上述閥座117、11 8來與第2通口 112形成連通的上 述第1通口 111及第3通口 113。此外，上述提升式閥構件 102，是於兩端備有要滑動在上述閥孔104內用的滑動部 -4- (2) 1272354 121、122，該滑動部121、122附設有的導環123及密封構 件 124。 於具有上述構成的三通電磁閥中，第1及第2閥座117 、11 8的有效座徑，於現實上，並非與該閥座附近的閥孔 104內徑形成一致，由於其必須要比該內徑還形成在外側 ，所以當將閥孔104及扣件106的內周壁於整體上形成一定 的內徑時，在第1或第2提升式密封部115、116壓接於第1 _ 或第2閥座117、118所形成的封閉空間內，要作用在閥構 件102上的流體壓力的作用面積於該構件102軸線方向的兩 側會有所不同。例如：在閥構件1 0 2的密封部11 5和滑動部 121所封閉的空間，因密封部115側的流體壓作用面積是較 大，所以閥構件是承受該面積差相對應的流體壓力所形成 的作用力。 因此，上述閥構件1 0 2的驅動手段，若是採用柱塞式 螺線管等驅動力較小的驅動手段時，就沒辦法無視上述面 φ 積差相對應的流體壓力所形成的作用力存在，所以需要事 先提高驅動手段相對應的驅動能力。 [專利文獻1]日本特開2002· 25 0453號公報 【發明內容】 [發明欲解決之課題] 本發明的技術性課題’是要解決上述三通閥的問題， 提供一種以小驅動力就能夠驅動提升式閥構件的三通電磁 閥。 (3) 1272354 本發明的另一技術性課題，是提供一種閥體的閥孔形 狀爲單純化其加工及閥構件等的組裝是容易的，於同時， 還能夠確實、穩定地執行閥座密封的三通電磁閥。 [用以解決課題之手段] 爲解決上述課題，本發明，是於具備··內設有提升式 閥構件的閥體；及，對該提升式閥構件進行驅動來切換流 φ 路的驅動手段之三通電磁閥中，其特徵爲，上述閥體，具 有形成著三個通口開口的貫通孔，於該貫通孔的兩端側嵌 著合成樹脂材形成的筒狀第1及第2扣件，於兩扣件的相對 端壁，設有中間隔著上述貫通孔中央開口的通口來形成相 對的閥座，並且於兩扣件設有連通開口以使位於上述中央 的通口兩側的各通口連通於該扣件的中心孔，上述提升式 閥構件，是於閥桿，具有：被配置在上述第1、第2扣件的 相對閥座間與這些閥座形成相對的提升閥密封部；及，分 φ別滑動自如地配置在要比兩扣件中心孔內的上述連通開口 還靠近貫通孔兩端側的第1、第2滑動部，上述第1及第2扣 件，是將閥座側端部附近的內周壁形成爲稍微縮徑，使閥 座的有效座徑幾乎等於上述閥構件的滑動部所要滑接的扣 件內面直徑。 於具有上述構成的三通電磁閥中，當由驅動手段對提 升式閥構件進驅動時，與被裝設在該閥構件上的上述閥座 形成對面的提升閥密封部會接離上述第1、第2扣件的閥座 來形成開閉，所以能夠使開口在上述兩扣件間的通口連通 -6 - (4) 1272354 於另外任一方的通口。 接著，因是將上述第1、第2扣件的閥座有效座徑形成 爲幾乎等於上述滑動部所要滑接的扣件內面直徑，所以兩 扣件中心孔的流體壓力會使要作用在閥構件軸線兩方向的 力量互相抵消，因此以小驅動力就能夠驅動提升式閥構件 ，驅動手段是能夠採用驅動力較小的小型柱塞式螺線管。 此外，上述三通電磁閥的閥體，因只具有開口著三個 φ 通口，在其內部裝設有第1、第2扣件的貫通孔，並不具有 閥座或要與閥構件形成滑動的滑動部，所以閥體的形狀單 純能夠容易進行其加工及閥構件等的組裝。 再加上，上述第1及第2扣件是以合成樹脂材形成筒狀 ，於彼此相對的端壁分別形成著閥座，所以本發明與在金 屬材形成的閥體上形成有閥座的狀況相比，是能夠獲得簡 單的，並且，能夠穩定執行確實密封的閥座。又加上，被 裝設在上述閥構件上的提升閥密封部在關閉閥座時，即使 φ 衝撞到閥座，但因該閥座是以合成樹脂材形成，所以能夠 緩和要作用在兩者間的衝擊，能夠減輕該密封部等的損耗 使其壽命變長。 於上述三通電磁閥的最佳實施形態中，上述第1、第2 扣件是形成爲同一形狀，此外，兩扣件的閥座，是構成爲 由突出在上述閥構件的提升閥密封部側的凸出環狀密封部 所形成，該閥構件的上述密封部是由具有緩衝作用的彈性 材所形成。 於上述三通電磁閥的另一最佳實施形態中，上述第1 (5) 1272354 、第2扣件，是在與上述閥座成相反側的端部具有凸緣部 ，該凸緣部是分別被壓在上述貫通孔兩端的閥體壁上’使 兩扣件固定在閥體上。 此外，於上述三通電磁閥的最佳實施形態中，上述驅 動手段，是採用可安裝在上述閥體上由活動鐵心來驅動提 升式閥構件的柱塞式螺線管。 [發明效果] 根據以上詳述的本發明三通電磁閥時，是可獲得以小 驅動力就能夠驅動提升式閥構件之三通電磁閥’此外’是 能夠構成爲可使閥體的形狀單純化能夠容易進行其加工及 閥構件等的組裝，於同時，還可使閥座密封成爲確實、穩 定的三通電磁閥。 【實施方式】 φ [發明之最佳實施形態] 第1圖至第3圖，是表示本發明相關的三通電磁閥實施 例。 該三通電磁閥1，如第1圖所示，具備：內設有提升式 閥構件4的閥體2 ;及，對該提升式閥構件4進行驅動來切 換流路的驅動手段3。上述閥體2，具有：第1、第2、第3 的三個通口 21、22、23 ;及，可使上述三個通口形成開口 的貫通孔24，於該貫通孔24的兩端側，嵌著合成樹脂材形 成的筒狀第1及第2扣件11、12。上述第1及第2扣件11、12 -8- (6) (6)1272354 ，是配置在上述貫通孔24的一端側及另一端側形成相對， 於兩扣件的相對端壁，設有中間隔著上述貫通孔中央開口 的通口 22形成相對的閥座15、16。再加上，於第1及第2扣 件11、12，設有連通開口 lib、12b以使位於上述中央的通 口 22兩側的各通口 21，23連通於要成爲閥孔的該扣件11、 12的中心孔11a、12a。 上述第1及第2扣件11、12，是在與設有上述閥座15、 16的端壁成相反側的端部具有凸緣部11c、12c，該凸緣部 11c、12c，是分別被壓在上述貫通孔24兩端的閥體2的壁 面上，再加上又於上述第1及第2扣件11、12外周壁的上述 連通開口 1 lb、12b兩側的環狀溝分別嵌裝有彈性密封構件 17來形成密封，固定在閥體2上。 上述第1及第2扣件11、1 2，雖是以形成爲同一形狀來 圖示著，但也可各別形成爲不同形狀。上述第1及第2扣件 11、12爲同一形狀時，透過零件的共通性是有利於製造成 本及組裝作業。 上述第1扣件11的固定，是於要將驅動手段3安裝在上 述閥體2的端面上時，藉由將其構成零件的固定鐵心32壓 在上述扣件11的凸緣部11c上以形成固定，此外，上述第2 扣件12的固定，是藉由將需以複數固定螺絲27安裝在上述 閥體2端面上的端蓋26壓在上述第2扣件12的凸緣部12c上 以形成固定。上述端蓋26，是形成爲要作用在提升式閥構 件4上使提升式閥構件4推回原位的復位彈簧28的彈簧座， 此外，上述端蓋2 6設有可使該提升式閥構件4端部成爲大 -9 - (7) Ϊ272354 氣壓的呼吸孔2 6 a。 另一方面，上述提升式閥構件4，是構成爲，於閥桿5 設有：被配置成與上述第1、第2扣件11、12的閥座15、16 、 形成相對的提升閥密封部6 ;及，滑動自如地配置在兩扣 件11、12的中心孔11a、12a內的第1、第2滑動部5a、5b。 上述第1、第2滑動部5 a、5 b，是分別於要比兩扣件11、1 2 的中心孔11a、12a內的上述連通開口 lib、12b還靠近貫通 φ 孔24的兩端側隔著彈性密封構件1 8配置成滑動自如。 上述閥構件4的提升閥密封部6，是經由在閥桿5的環 狀凸部套上具有緩衝作用的彈性材來形成，於是將其軸方 向端面形成爲要與上述閥座1 5、1 6形成對面的一對密封面 6a、6b，具有該密封面6a、6b的部份其軸方向厚度是形成 爲較厚，如第2圖所示，是形成爲與閥座16衝撞時能夠緩 和該衝擊。此狀況，針對閥座15也是相同。 另外，上述提升閥密封部6的密封面6a、6b所要接離 φ 的閥座15、1 6，是由突出在該提升閥密封部6側的凸出環 狀密封部所構成，再加上，上述第1及第2扣件11、12，如 第1圖及第3圖所示，是將閥座15、16側端部附近的內周壁 形成爲稍微縮徑以做爲縮徑部lid、1 2d，使閥座15、16的 有效座徑D幾乎等於上述滑動部5a、5b所要滑接的扣件11 、12內面直徑。該構成，如下述說明，在驅動手段3是採 用驅動力較小的如利用活動鐵心33來驅動提升式閥構件4 的柱塞式螺線管時，是特別有效的構成。 即，上述閥座15、16的有效座徑D，於現實上，如第 -10- (8) 1272354 2圖及第3圖所示，不得不形成爲要比閥座附近的閥孔內徑 還稍微外側’因此要成爲閥孔的扣件11、12的內周壁若整 體性具有一定的內徑時（即’不設有上述縮徑部11 d、1 2d 時），則該有效座徑D就會比上述滑動部5 a、5 b滑接的扣 件11、12內面直徑還大，其結果，流入提升閥密封部6所 封閉的扣件11、1 2中心孔要作用在閥構件4上的流體壓力 的作用面積，提升閥密封部6側的會比滑動部5a、5b側的 面積還大，因此閥構件4就要承受該面積差相對應的流體 壓力形成的作用力。 然而，於本實施例因是將上述閥座1 5、1 6的有效座徑 D形成爲幾乎等於上述滑動部5a、5b所要滑接的扣件11、 12內面直徑，所以兩扣件中心孔的流體壓力會使要作用在 閥構件軸線兩方向的力量互相抵消，因此，以小驅動力就 能夠驅動提升式閥構件，驅動手段是能夠採用驅動力較小 的小型柱塞式螺線管。 上述實施例的驅動手段3構成用的柱塞式螺線管，是 構成爲：在捲繞有線圈31的線圈架30內固定著固定鐵心32 的同時，將該固定鐵心32要吸附的活動鐵心33滑動自如地 嵌入在線圏架30內，利用包圍著線圈31周圍的框架34來形 成磁路，上述各構件是以未圖示的固定手段固定在上述閥 體2。 此外，上述固定鐵心32，具有活動鐵心33所推壓的推 壓棒35要插通的貫通孔32a。 上述活動鐵心3 3，是經由設在其內部的貫通孔3 3 a來 -11 - 1272354 Ο) 使推壓棒35插通成可滑動朝向彈簧室33b，於該彈簧室33b 將支承板36所支撐的彈簧37彈推力透過彈簧座38作用在該 推壓棒35上，使該推壓棒35的推力經由緩衝器39傳達至閥 構件4。 於設置在上述框架34端面中央的開口部，裝設有要以 手動來壓下上述活動鐵心33時用的可彈性變形的手動按鈕 41。圖中，圖號42是表示上述線圈31通電用的引線，圖號 | 43是表示配置在框架34和活動鐵心之間的磁套。 上述驅動手段3，在上述線圈3 1爲非通電的狀態下， 因上述復位彈簧28會推動上述閥桿5，使該閥桿5透過上述 緩衝器39、推壓棒35、彈簧座38、彈簧37將活動鐵心33推 回原位的同時，因該閥桿5的提升閥密封部6會移動至第1 圖左半部所示位置，使該提升閥密封部6打開上述第2扣件 12的閥座16的同時，推向上述第1扣件11的閥座15來封閉 該閥座15。因此，上述第1通口 21與第2通口 22的連通會受 φ 到阻斷，使第2通口 22和第3通口 23保持連通狀態。 當通電至上述線圈31時，因上述活動鐵心33會被磁性 吸引至上述固定鐵心32，使上述活動鐵心33透過彈簧37、 彈簧座38、推壓棒35、緩衝器39推壓著上述閥桿5，使該 閥桿5移動至第1圖右半部所示的位置。因此，提升閥密封 部6會打開上述閥座15的同時封閉上述閥座16，使上述第2 通口 22和第3通口 23的連通阻斷，使第2通口 22和第1通口 21形成連通。 因此，若將上述第1通口 21做爲供給口，將第2通口 22 ⑧ -12- (10) 1272354 做爲輸出口，將第3通口做爲排氣口時’就形成常閉式三 通電磁閥，若將上述第1通口 21做爲排氣口 ’將第2通口 22 做爲輸出口，將第3通口做爲供給口時’就形成常開式三 通電磁閥。 具有上述構成的三通電磁閥1的閥體2 ’因只具有開口 著三個通口 21、22、23，在其內部裝設有第1、第2扣件11 、12的貫通孔24，並不具有閥座15、16或要與閥構件4形 p 成滑動的滑動部，所以閥體2的形狀單純其加工及閥構件 等的組裝容易。 此外，上述第1及第2扣件11、12因是以合成樹脂材形 成筒狀，於彼此相對的端壁分別形成著閥座15、16，所以 與在金屬材形成的閥體2上形成有閥座的狀況相比，是能 夠獲得簡單的，並且，能夠穩定執行確實密封的閥座。又 加上，被裝設在上述閥構件4上的提升閥密封部6在關閉閥 座15、16時，即使衝撞到閥座，但因該閥座是以合成樹脂 材形成，所以能夠緩和要作用在兩者間的衝擊，能夠減輕 該密封部等的損耗使其壽命變長。 又加上，上述提升式閥構件4的第1、第2滑動部因是 滑接於以合成樹脂材形成的筒狀扣件11、12的內周壁，所 以與滑接於習知的金屬製閥體的閥孔內周壁相比其滑動性 佳，因此能夠減輕被裝設在上述第1、第2滑動部上的導環 或密封構件的損耗。 【圖式簡單說明】 -13- (11) 1272354 第1圖爲表示本發明相關的三通電磁閥實施例剖面圖 ，左半部是表示螺線管非通電狀態，右半部是表示螺線管 通電狀態。 第2圖爲形成在扣件上的閥座封閉狀態說明用的局部 放大剖面圖。 第3圖爲第1圖的扣件附近局部放大剖面圖。 第4圖爲表示習知三通電磁閥的要部剖面圖。 φ 【主要元件符號說明】 1 :三通電磁閥 2 :閥體 3 :驅動手段 4 :提升式閥構件 5 :閥桿 5a、5b :第1、第2滑動部 6 :提升閥密封部 φ 1 1、12 :扣件 11 a、1 2 a :中心孔 lib、12b :連通開口 11c、12c:凸緣部 lid 、 12d :縮徑部 15、16 :閥座 21 、 22 、 23 :通□ 24 :貫通孔 3 3 ·活動鐵心 -14-

Claims (1)

1272354 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種三通電磁閥，其具備：內設有提升式閥構件的 閥體’及對該提升式閥構件進行驅動來切換流路的驅動手 段之三通電磁閥，其特徵爲：上述閥體，具有形成三個通 口開口的貫通孔，在該貫通孔的兩端側嵌著合成樹脂材形 成的筒狀第1及第2扣件，兩扣件的相對端壁設有中間隔著 上述貫通孔中央開口的通口以形成相對的閥座，並且在兩 扣件設有連通開口使位於上述中央的通口兩側的各通口連 通於該扣件的中心孔，上述提升式閥構件，是於閥桿，具 有：被配置在上述第1、第2扣件的相對閥座間與該等閥座 形成相對的提升閥密封部，及分別滑動自如地配置在比兩 扣件中心孔內的上述連通開口還靠近貫通孔兩端側的第1 、第2滑動部，上述第1及第2扣件是將閥座側端部附近的 內周壁形成爲稍微縮徑，使閥座的有效座徑幾乎等於上述 閥構件的滑動部所要滑接的扣件內面直徑。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載的三通電磁閥，其中 ，上述第1、第2扣件是形成同一形狀。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項所記載的三通電磁閥 ，其中，上述閥座是構成由突出在上述閥構件的提升閥密 封部側的凸出環狀密封部所形成，該閥構件的上述密封部 是由具有緩衝作用的彈性材所形成。 4 ·如申請專利範圍第2項所記載的三通電磁閥，其中 ，上述第1、第2扣件在與上述閥座成相反側的端部具有凸 緣部，該凸緣部是分別被壓在上述貫通孔兩端的閥體壁上 -15- (2) (2)1272354 體壁上，使兩扣件固定在閥體上。 5 .如申請專利範圍第1項或第2項所記載的三通電磁 閥，其中，上述驅動手段是採用可安裝在上述閥體上由活 動鐵心來驅動提升式閥構件的柱塞式螺線管。

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