TWI296689B - Solenoid valve - Google Patents

Description

1296689 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關構成以電磁操作部的活動鐵心驅動流路 切換用閥構件的電磁閥。 【先前技術】 於專利文獻1中揭示由具備流路切換用閥構件的主閥 丨部及用來操作上述閥構件的電磁操作部構成的電磁閥。此 電磁閥於形成U字形的磁框內部具有：中空筒管，其捲 繞勵磁線圏；磁板，其配置於此筒管之一軸向端側而與上 述磁框磁耦合；固定鐵心，其固定設於上述筒管的內孔內 而與上述磁框磁耦合；活動鐵心，其活動配設於上述筒管 及磁板的內孔內，藉因對上述勵磁線圈通電而發生的磁吸 力吸附於上述固定鐵心；以及鐵心復位彈簧，其使此活動 鐵心回復到與上述固定鐵心疏離的初期位置；構成藉上述 > 活動鐵心驅動上述閥構件。 〔專利文獻1〕日本專利特開2004 — 1 56709號 【發明內容】 (發明欲解決之問題） 於此種電磁閥中，雖然上述活動鐵心在筒管及磁板的 內孔內移動，不過，若此時，在與磁板接觸狀態下滑動， 金屬間滑動接觸所造成的阻力即變大，有該活動鐵心的移 動不滑順之虞。又，亦容易因金屬間滑動接觸而發生該活 -4- (2) 1296689 動鐵心及磁板的表面受到損壞或磨損等損傷的問題。 因此，本發明之目的在於藉由於活動鐵心在筒管及磁 板的內孔內滑動的類型的電磁閥中，構成該活動鐵心與磁 板不直接接觸，來解決上述問題。 〔用以解決問題之手段〕 爲達成上述目的，本發明具備：主閥部，其設有流路 φ 切換用閥構件；以及電磁操作部，其用來操作上述閥構件 ;此電磁操作部於磁框內部具有：中空筒管，其捲繞勵磁 線圈；磁板，其具備連通此筒管內孔的內孔，配置於該筒 管之一軸向端側而與上述磁框磁耦合；固定鐵心，其固定 設於上述筒管的內孔內而與上述磁框磁耦合；活動鐵心， 其活動配設於上述筒管及磁板的內孔內，藉因對上述勵磁 線圈通電而發生的磁吸力吸附於上述固定鐵心；以及鐵心 復位彈簧，其使此活動鐵心回復到與上述固定鐵心疏離的 φ 初期位置；構成藉上述活動鐵心驅動上述閥構件的電磁閥 ，其特徵爲：於上述活動鐵心的前端部嵌裝合成樹脂製蓋 ，並於此蓋的基端部形成延伸至上述磁板的位置爲止的滑 動部；於上述磁板的內周部，在與上述蓋相向側的面形成 具有該磁板厚度的1 / 2以下深度的導引用凹段部，藉由 上述蓋的滑動部滑動自如地嵌合於此凹段部內，保持上述 活動鐵心及磁板於彼此不接觸狀態。 於本發明中，上述蓋具有：筒狀蓋本體，其兼作上述 鐵心復位彈簧用彈簧座，圍繞活動鐵心的前端部外周；彈 -5- (3) 1296689 簧座部，其自此蓋本體的前端呈凸緣狀突出；以及筒形的 上述滑動部，其形成於上述蓋本體的基端’並沿軸線方向 延伸；且此滑動部藉軸線方向的切槽區分成複數構成部分 ，此各個構成部分彈力地滑動接觸形成環狀的上述凹段部 的內周面。 於本發明中，以於上述磁板的內周部，在與上述筒管 抵接側的面形成環狀突壁部，此突壁部的高度等於或大於 上述凹段部的深度較佳。 (發明效果） 根據本發明，由於藉由嵌入活動鐵心前端的合成樹脂 製蓋與磁板的凹段部一塊滑動，導引該活動鐵心的動作， 該活動鐵心本身保持於對磁板不接觸狀態，不會發生此等 活動鐵心與磁板直接滑動接觸所造成的習知問題，不僅該 活動鐵心的動作滑順，該活動鐵心及磁板的表面亦不會受 φ 到損壞或磨損等損傷。 又，藉由上述凹段部的深度在磁板的厚度的1/2以 下，可抑低形成此凹段部所造成的磁損失。 【實施方式】 〔用以實施發明之最佳形態〕 圖式顯示本發明電磁閥之一代表實施形態，此電磁閥 具有：主閥部1，其具備用來切換流路的閥構件4 ;以及 電磁操作部2，其用來操作上述閥構件4。此等主閥部1 (4) 1296689 與電磁操作部2沿電磁閥的軸線L方向結合成串聯狀態。 上述主閥部1具有呈矩形斷面形狀的非磁性材料製殼 體6。於此殼體6之一側面設置供給口 p、輸出口 A及排 出口 E，於殼體6內部，在上述軸線L上的位置形成圓形 閥室7，上述各口 P、A、E與此閥室7連通。其中供給口 P及排出口 E於彼此相向位置與上述閥室7連通，輸出口 A於其間位置與該閥室7連通。亦即，上述供給口 p通過 φ 形成於閥室7底壁的軸線L上的位置的供給孔口 1 〇，與 該閥室7內部連通，上述排出口 E通過形成於閥室7頂壁 的軸線L上的位置的排出孔口 1 1，與該閥室7內部連通 ，上述排輸出口 A通過形成於閥室7側壁的輸出孔口 12 ，與該閥室7內部連通。 又，於上述閥室7內，沿軸線L方向位移自如地收容 提動式的上述閥構件4，構成以上述電磁操作部2驅動操 作此閥構件4，藉由接合分離繞上述供給孔口 1 〇的供給 φ 閥座1 〇a及繞排出孔口 1 1的排出閥座1 1 a，啓閉此等孔 口 1〇、11。然後，於此閥構件4關閉上述排出孔口 11時 ，自供給孔口 10通過閥室7及輸出孔口 12，供給口 P與 輸出口 A連通，於關閉供給孔口 1〇時，自輸出孔口 12 通過閥室7及排出孔口 11，輸出口 A與排出口 E連通。 上述供給孔口 10及供給閥座10a設於區劃出上述閥 室7的端部的扣件1 4。此扣件1 4是短圓柱狀構件，藉由 透過二密封構件16a、16b，自殼體6的端部插入連接於 上述閥室7 —端的安裝孔1 5內，以卡止於該殼體6的固 1296689 (5) 定板1 7自外側支持，安裝於該殼體6。於此扣件14的內 部，在上述二密封構件16a、16b間的位置徑向設置連通 上述供給口 P的連通孔1 8，此連通孔1 8與上述供給孔口 1 0連通。 又，上述閥構件4是橡膠或合成橡膠製成的短圓柱狀 構件，藉由嵌裝於形成圓筒狀的合成樹脂製閥挾持具20 內，保持於此閥挾持具20，藉夾設於其與上述扣件1 4間 φ 的閥復位彈簧2 1的彈力朝向排出閥座1 1 a側彈撥。於上 述閥挾持具20的左右兩側面一體設置一面彼此平行，一 面沿軸線L方向延伸的一對推桿20a，此等推桿20a的前 端通過形成於該殼體6的桿孔，伸入形成於上述殼體6與 電磁操作部2間的鐵心室22內。上述鐵心室22形成於設 在殻體6的凹部內。 亦如第2圖明示，上述電磁操作部2具有與上述主閥 部1的殼體6結合的鐵等磁性材料製磁框30,於此磁框 φ 30的內部具備：中空筒管31，其捲繞勵磁線圈32，係非 磁性材製；磁板3 3，其夾在此筒管3 1 —端與上述殻體6 間，藉由外周部抵接上述磁框3 0，與該磁框磁耦合，係 磁性材料製；內孔36a、36b，其跨過上述筒管31及磁板 33延伸；以及固定鐵心34和活動鐵心35，其設於此內孔 3 6a、3 6b內，係磁性材料製。 且於以下說明中，在須區別說明位於上述筒管3 1內 部的內孔36a及位於磁板33內部的內孔36b的時候之外 ，以共同符號「3 6」標示此等內孔加以說明。 -8- (6) 1296689 上述磁框30是形成具有大致長方形斷面形狀的方筒 狀構件，具有：覆蓋軸線L方向之一端側的頂板部3 〇a ; 以及長徑方向的側板部30b、30b和短徑方向的側板部 3 0,c、3 0c ;於長徑方向的兩側板部30b、30b的下端部具 備切割切槽形成的卡止部3 0 d，藉由使此卡止部3 0 d向內 側變形，卡合於上述殼體6的側面的卡止凹部6a，與該 殼體6結合。 φ 上述筒管31是具有大致橢圓形斷面形狀的構件，具 有：外周捲繞上述線圈32的中央筒管本體31a;以及形 成於此筒管本體31a的軸線L方向的兩端部的第1凸緣部 31b及第2凸緣部31c。上端的第1凸緣部3 1b透過密封 構件3 7抵接上述磁框3 0的頂板部3 0a，下端的第2凸緣 部3 1 c透過密封構件3 8抵接上述磁板3 3，上述鐵心22 形成於此磁板3 3與上述殼體6間。 又，上述內孔36亦具有大致橢圓形斷面形狀，其中 φ 沿筒管3 1內部延伸的內孔3 6a的斷面形狀及尺寸除了該 筒管3 1的軸線L方向兩端部外，大致均一，可是，於兩 端部孔徑擴大些許，於二凸緣部3 1 b、3 1 c的內部位置分 別形成段部36c、36d，而且，上述磁板33的抵接上述筒 管3 1的面的內周部，亦即繞內孔3 6b形成的環狀突壁部 3 3 a嵌合於下方的第2凸緣部3 1 c側的段部3 6d。 藉由上述固定鐵心34及活動鐵心35以相同材料形成 相同形狀及相同尺寸，並且形成具有相同磁性，具有彼此 互換性，可用於任何用途。亦即，此等鐵心3 4、3 5是均 1296689 (7) 具有縱橫直徑不同的大致橢圓形斷面形狀的構件，具有： 亙全長斷面形狀均一的主體部40;以及形成於此主體部 40的軸線L方向一端的凸緣狀大徑部4 1 ;此大徑部4 1的 軸線L方向長度形成較上述主體部4 0的軸線L方向長度 短。 上述二鐵心34、35於主體部40、40的端面相向狀態 下，彼此逆向配設於上述筒管31及磁板33的內孔36a、 > 3 6b的內部。 其中固定鐵心3 4藉由大徑部4 1側的端面抵接上述磁 框3 0的頂板部3 0a的內面，與該磁框3 0磁耦合，並且藉 由上述大徑部41卡止於上述筒管31上方的第1凸緣部 3 1b側的段部36c，挾持並固定該大徑部41於此等段部 36c與頂板部30a間。 又，上述活動鐵心3 5的大徑部4 1側的前端部自上述 內孔36伸入鐵心室22內，於其前端安裝合成樹脂製蓋 | 42 〇 上述蓋42是兼具導引上述活動鐵心35的功能及鐵心 復位彈簧3 9用彈簧座的功能的構件，具有：筒狀蓋本體 43，其圍繞活動鐵心3 5的前端部外周，斷面呈橢圓形； 彈簧座部44，其自此蓋本體43前端向側面呈凸緣狀突出 ;以及筒狀滑動部45，其自上述蓋本體43沿軸線方向延 伸。又，於該蓋42的內孔46前端形成與上述活動鐵心 3 5的大徑部41 一致，內徑擴大的擴大部4 6 a。而且，藉 由自該蓋42的基端部側將其嵌入上述活動鐵心3 5，擴大 -10- 1296689

部4 6 a後端的段部前進至卡止於上述大徑部4 1後端部爲 止的位置，成限制向前移動超過此程度的狀態安裝於該活 動鐵心3 5的前端部。 於上述彈簧座部44與上述磁板3 3間介裝用來使該活 動鐵心3,5回復與固定鐵心3 4疏離的初期位置的線圈狀的 上述鐵心復位彈簧3 9。 又，上述滑動部4 5滑動自如地嵌合於上述磁板3 3的 凹段部47內，此凹段部47形成在與蓋42相向側的面（ 鐵心22側的面）的內周部。此滑動部45藉沿軸線方向切 割的複數切槽45b區分成複數構成部分45a，此各個構成 部分45a彈力地滑動接觸上述凹段部47的內周面，藉由 如此以凹段部47內導引該滑動部45，上述活動鐵心35 、保持於均不與磁板3 3及筒管3 1接觸的狀態。 如第3圖所示。上述磁板33的凹段部47的深度d形 成在該磁板33的厚度t的1/2以下，換言之，具有d^t / 2的關係。藉此，可極力抑低形成此凹段部47所造成 該磁板3 3與活動鐵心3 5間的磁損失。於此情況下，藉由 形成上述突壁部33a的高度h大於或等於上述凹段部47 的深度d ( h)，亦能以此突壁部33a彌補上述凹段部 47的磁損失。 且，圖中48是夾在上述殼體6與磁板33間的密封構 件。 於上述電磁操作部2中，在上述勵磁線圈3 2處於非 通電狀態下，如第1圖的左半部所示，活動鐵心3 5藉鐵 -11 - 1296689 Ο) 心復位彈簧39的彈力佔據與固定鐵心34疏離的初期位置 。由於此時，藉該活動鐵心35推壓推桿20a，壓緊閥構 件4 .於供給閥座1 〇a，故供給孔口 1 〇關閉，排出孔口 1 1 開啓，輸出口 A與排出口 E透過閥室7相互連通。由於 若自此狀態使上述勵磁線圈32通電，即如第1圖的右半 部所示，上述活動鐵心3 5爲固定鐵心3 4所吸附，佔據作 動位置，上述閥構件4藉閥復位彈簧21的彈力壓緊於排 出閥座1 1 a，供給孔口 1 〇開啓，排出孔口 1 1關閉，因此 ，供給口 P與輸出口 A透過閥室7相互連通。 若上述勵磁線圏3 2不通電，上述活動鐵心3 5即藉鐵 心復位彈簧3 9的彈力回復初期位置。 此時，藉由合成樹脂製蓋42的滑動部45於磁板33 的凹段部47內滑動，導引上述活動鐵心35，由於該活動 鐵心3 5本身相對於磁板3 3留有微細間隙，保持於非接觸 狀態，故此等活動鐵心3 5與磁板3 3不相互直接接觸。因 此，不會發生金屬間的接觸伴生的滑動阻力增大的問題， 不僅該活動鐵心3 5的動作滑順，該活動鐵心3 5及磁板 33的表面亦不會受到損壞或磨損等損傷。 又，藉由上述凹段部47的深度d在該磁板33的厚度 t的1 / 2以下，可極力抑低形成此凹段部47所造成磁板 3 3與活動鐵心3 5間的磁損失。 於上述電磁閥的側面設置用來使上述電磁操作部2通 電的端子部50。此端子部50具備：端子台51，其跨過磁 框30及殼體6安裝；印刷基板52，其保持於此端子台51 -12- 1296689 (10) ;以及端子蓋53，其覆蓋此等端子台51及基板52而裝 卸自如。上述端子台51形成矩形淺碟形，具有：形成於 其背面的四個鉤5 5 ;以及形成於下端部的左右一對卡止 用突起5 6 ;藉由將上述鉤5 5卡止於磁框3 0的側板部3 Ob 的四個卡止孔57，並將上述突起56卡止於形成在殼體6 側面的左右一對突壁部6b的卡止孔6c，跨過上述磁框30 及殼體6固定。 φ 於上述印刷基板52上裝載外部連接端子59、顯示燈 60及其他電子零件。其中，外部連接端子59通過該基板 52上的印刷配線，與自上述筒管3 1伸出的線圈端子32a 電連接，前端部伸入形成於上述端子蓋53的插入口 53a 內。 且，雖然於上述實施例中顯示提動式的3 口閥，不過 ，電磁閥的切換方式、口數不限於此。亦即，切換方式可 爲滑柱式，又，口數不妨爲2 口、4 口或5 口。 【圖式簡單說明】 第1圖是顯不本發明電磁閥之一實施形態的斷面圖。 第2圖是第1圖的電磁閥的電磁操作部的分解立體圖 〇 第3圖是第1圖的磁板的部分放大圖。 【主要元件符號說明】 1 :主閥部 -13- (11) (11)1296689 2 :電磁操作部 4 :閥構件 3 0 :磁框 31 :筒管 3 2 :線圈 3 4 :固定鐵心 3 5 :活動鐵心 36a、36b:內孑L 3 9 :鐵心復位彈簧 42 ·•蓋 43 :蓋本體 44 :彈簧座部 45 :滑動部 45a :構成部分 45b :切槽 47 :凹段部 d :凹段部之深度 t :磁板之厚度 h :突壁部之高度

Claims (1)

1296689 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種電磁閥，具備：主閥部，其設有流路切換用閥 構件；以及電磁操作部，其用來操作上述閥構件；此電磁 操作部於磁框內部具有：中空筒管，其捲繞勵磁線圈；磁 板，其具備連通此筒管內孔的內孔，配置於該筒管之一軸 向端側而與上述磁框磁耦合；固定鐵心，其固定設於上述 筒管內孔內而與上述磁框磁耦合；活動鐵心，其活動配設 Φ 於上述筒管及磁板的內孔內，藉因對上述勵磁線圈通電而 發生的磁吸力吸附於上述固定鐵心；以及鐵心復位彈簧， 其使此活動鐵心回復到與上述固定鐵心疏離的初期位置； 構成藉上述活動鐵心驅動上述閥構件的電磁閥，其特徵爲 於上述活動鐵心的前端部嵌裝合成樹脂製蓋，並於此 蓋的基端部形成延伸至上述磁板的位置爲止的滑動部； 於上述磁板的內周部，在與上述蓋相向側的面形成具 Φ 有該磁板厚度的1 / 2以下的深度的導引用凹段部，藉由 上述蓋的滑動部滑動自如地嵌合於此凹段部內，保持上述 活動鐵心及磁板於彼此不接觸狀態。 2.如申請專利範圍1項所記載之電磁閥，其中上述蓋 具有：筒狀蓋本體，其兼作上述鐵心復位彈簧用彈簧座’ 圍繞活動鐵心的前端部外周；及彈簧座部’其自此蓋本體 的前端呈凸緣狀突出；及上述筒形滑動部’其形成於上述 蓋本體的基端，並沿軸線方向延伸；且此滑動部藉軸線方 向的切槽區分成複數構成部分，此各個構成部分彈力地滑 -15- (2) I296689 觸形成環狀的上述凹段部的內周面。 3，如申請專利範圍第1或2項所記載之 於上述磁板的內周部，在與上述筒管抵接側 突壁部，此突壁部的高度等於或大於上述凹 電磁閥，其中 的面形成環狀 段部的深度。

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