TWI696780B - 電磁閥 - Google Patents

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TWI696780B
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井藤勝之
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日商Ckd股份有限公司
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Abstract

本發明為一種電磁閥(1),其通過對中空圓筒形狀的螺線管部(20)通電來吸引柱塞(60)而使閥體(75)移動,該電磁閥(1)具有喇叭管(50),所述喇叭管(50)具有供柱塞(60)滑動的滑動內面(51a),並且,喇叭管(50)具有直徑比滑動內面大的大徑部(53),在大徑部(53)的內部收納有朝閥座(73)的方向對柱塞(60)施力的壓縮彈簧(59)。

Description

電磁閥
本發明涉及一種通過對中空圓筒形狀的螺線管部通電來吸引可動鐵芯而使閥體移動的電磁閥。
以往,例如像專利文獻1所示,線圈元件與閥身-管道組件是使焊接在閥身-管道組件的引導管的中空部的上端的固定鐵芯貫通外模的中空孔、並在上端利用波形墊圈和扣環加以連結。並且,在引導管的下部形成有凸緣部,凸緣部夾在閥身等上面而加以固定。
但是,在電磁閥驅動時,柱塞會反復碰撞至固定鐵芯,因此應力會集中於用以形成引導管的凸緣部的彎曲部,從而有引導管破損之虞。
為了防止引導管的破損,考慮在利用閥身等夾住而固定的凸緣部與固定鐵芯之間設置用以吸收衝擊的階差部。
專利文獻2記載了在引導管中在利用閥身等夾住而固定的凸緣部與固定鐵芯之間設置階差部這一內容,但對於該階差部的技術上的意義,在專利文獻2中並無記載。
【現有技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利第2955511號公報
【專利文獻2】日本專利特開平9-196205號公報
然而,專利文獻2記載的電磁閥存在如下問題。
即,在專利文獻1的電磁閥中,施力彈簧是與引導管串連配置,在專利文獻2的電磁閥中,施力彈簧是與引導管串連配置,因此存在電磁閥整體的高度變高的問題。
近年來,存在集中使用電磁閥的情況,此外,將電磁閥橫向配置在牆上的情況也較多,業界一直在努力尋求將電磁閥的高度抑制得較低。
本發明用以解決上述問題,其目的在於提供一種能夠防止由柱塞的衝擊引起的引導管的破損、而且能夠降低高度的電磁閥。
為了解決上述問題,本發明的電磁閥具有如下構成。
(1)一種電磁閥(1),其具有中空圓筒形狀的螺線管部(20)、可動鐵芯(60)以及閥體(75),通過對所述螺線管部通電來吸引所述可動鐵芯而使所述閥體移動,該電磁閥的特徵在於,具有磁性體管,所述磁性體管具有供所述可動鐵芯滑動的滑動內面,並且,磁性體管具備直徑比滑動內面大的大徑部,在大徑部的內部收納有朝閥座方向對可動鐵芯施力的施力彈簧。
通過上述構成,可以通過用以形成大徑部的擴徑 部來吸收可動鐵芯碰撞至磁性管的上板時的衝擊,用以將磁性管固定在閥身上的凸緣部的應力集中得到緩和,因此無磁性管破損之虞。同時,施力彈簧並不是在軸向上與磁性管串連,而是以並行(即,與磁性管呈同心圓狀)的方式收納在大徑部的內部,因此能夠降低電磁閥整體的高度,從而能夠回應業界所要求的電磁閥的小型化。
(2)根據(1)所述的電磁閥,其特徵在於,在磁性體管上以與大徑部垂直的方式形成有用以形成大徑部的擴徑部。
通過上述構成,在將施力彈簧安裝在大徑部的內部時,是由擴徑部承受施力彈簧的一端,而由於擴徑部是以與大徑部垂直的方式形成,因此能夠跨及全周而穩定地保持施力彈簧,從而能將施力彈簧的作用力跨及全周而均等地分配至閥體,能夠穩定地加快閥的回應性。
在像專利文獻2那樣擴徑部形成傾斜面的情況下,例如,在安裝好施力彈簧的情況下,施力彈簧相對於閥體的軸心而傾斜,因此無法跨及閥座的全周而穩定地獲得均等的推壓力,從而存在密封性能不穩定的問題,且有滑動阻力增加而發生動作不良之虞。
(3)根據(1)或(2)所述的電磁閥,其特徵在於,可動鐵芯在上端側面具備上部防磨件,在下端側面具備下部防磨件和凸緣部,施力彈簧配置成其一端抵接至所述凸緣部,所述上部防磨件和所述下部防磨件構成為在位於所述可動鐵芯的所述上部防磨件與所述下部防磨件之間的中間側面與 所述磁性體管的所述滑動內面之間形成間隙。
以往,作為引導管的原材料,使用的是非磁性體金屬。其原因在於,磁通會流至磁性體金屬的引導管,導致流至可動鐵芯的磁通減少,因此存在吸引可動鐵芯的力降低的問題。
另一方面,在本發明中,是使鐵芯的一部分變形而構成固定鐵芯,因此利用引導管的上端和固定鐵芯進行密封的接合在焊接下較為困難。因此,使用上端被上板堵住的喇叭管代替固定鐵芯,使可動鐵芯與喇叭管的上板的內面碰撞。若以非磁性體形成喇叭管,則喇叭管的上板成為磁路的阻力,從而存在磁通降低的問題。在本發明中,為了避免該問題,是使用磁性材料作為喇叭管的原材料。
並且,為了盡可能減少可動鐵芯與喇叭管的滑動阻力,上部防磨件和下部防磨件與喇叭管的內周面接觸,因此在可動鐵芯的主體的外周面與喇叭管的內周面之間形成有0.5mm左右的間隙。
由此,可動鐵芯的主體的外周面不會接觸喇叭管的內周面,因此抑制因滑動而導致金屬磨耗、防止滑動阻力上升,所以能夠提高電磁閥的耐久性。
1‧‧‧電磁閥
2‧‧‧線圈組件
3‧‧‧閥身-管道組件
10‧‧‧上部鐵芯
11‧‧‧上板部
12‧‧‧突出部
12a‧‧‧底板部
12b‧‧‧周面板部
13‧‧‧側面板部
14‧‧‧平鋼板
15、15D‧‧‧下模
16‧‧‧上模
17、18、18D‧‧‧沖頭
19‧‧‧下部滑動模
20‧‧‧線圈模塑部(螺線管部)
21‧‧‧模塑部
22‧‧‧外部連接端子部
23‧‧‧線圈
24‧‧‧線圈架
24A‧‧‧中空孔
30‧‧‧下部鐵芯
31‧‧‧底板部
32‧‧‧突出部
33‧‧‧側面板部
34‧‧‧內凸緣部
40‧‧‧填充件
42‧‧‧側板
43‧‧‧彎折部
45‧‧‧螺孔
50‧‧‧喇叭管
51‧‧‧圓筒部
51a‧‧‧內周面
52‧‧‧擴徑部
53‧‧‧大徑部
54‧‧‧凸緣部
55‧‧‧上表面
59‧‧‧壓縮彈簧(施力彈簧)
60‧‧‧柱塞(可動鐵芯)
61‧‧‧柱塞主體
61a‧‧‧中間側面(外周面)
63‧‧‧上部防磨件
63a‧‧‧環
64‧‧‧靜音橡膠
65‧‧‧下部防磨件
66‧‧‧空間部
67‧‧‧凸緣部
68‧‧‧閥體保持部
69‧‧‧O形圈
70‧‧‧閥身
71‧‧‧第1流路
72‧‧‧第2流路
73‧‧‧閥座
75‧‧‧閥體
81‧‧‧模塑部
88‧‧‧黏貼式銘牌
91‧‧‧夾扣
92‧‧‧夾扣主體
93‧‧‧板簧
94‧‧‧把手部
d1‧‧‧沖頭的直徑
d5‧‧‧沖頭的直徑
D1‧‧‧下模的直徑
D5‧‧‧下模的加工孔的內徑
F1、F2‧‧‧力
F3‧‧‧力量
M‧‧‧磁通
S‧‧‧磁通
W1、W2、W3‧‧‧厚度
圖1為圖3的AA剖視圖。
圖2為圖3的BB剖視圖。
圖3為作為本發明的一實施方式的電磁閥的立體圖。
圖4為表示線圈-鐵芯元件的構成的一部分的分解立體圖。
圖5為表示閥身-管道元件的構成的分解立體圖。
圖6為線圈組件的立體圖。
圖7為閥身-管道組件的完成圖(省略螺釘而記載)。
圖8為表示線圈元件與閥身-管道元件的連結結構、組裝方法的圖。
圖9為表示對平鋼板進行沖拉加工的加工方法的概念圖。
圖10為表示以往的沖拉加工的加工方法的剖視圖。
圖11為表示本實施方式的沖拉加工的第4步驟的剖視圖。
圖12為表示本實施方式的沖拉加工的第5步驟的剖視圖。
圖13為表示配置有夾扣的狀態的剖視圖。
圖14為表示夾扣、彎折部及內凸緣部的位置關係的圖。
圖15為表示電磁閥中的磁路的圖。
一邊參考附圖,一邊對本發明的電磁閥的實施方式進行詳細說明。圖3為本發明的實施方式的電磁閥1的立體圖。圖1為圖3的AA剖視圖,圖2為圖3的BB剖視圖。此外,圖4中以分解立體圖展示線圈-鐵芯元件的構成的一部分,圖5中以分解立體圖展示閥身-管道元件的構成。
如圖1、圖2及圖4所示,線圈-鐵芯元件具有側視下為大致倒U字形的上部鐵芯10、利用樹脂在內部模塑有繞組線圈23的線圈模塑部20(螺線管部的一例)、以及下部鐵芯30。上部鐵芯10及下部鐵芯30由鐵磁性體材料構成,構成磁路的一部分。
在上部鐵芯10的大致矩形狀的上板部11的中央形成有朝下方呈有底圓筒狀突出的突出部12。此外,在上板部11上朝下方連設有4條側面板部13。突出部12為在頂端部(圖中下端側)具備底板部12a、基端部(圖中上端側)開口的中空圓筒形狀。
此處,對突出部12的製造方法進行說明。圖9、圖11及圖12表示由對鐵磁性材料構成的平鋼板14進行沖拉加工的加工方法的步驟圖。圖11和圖12為第4步驟和第5步驟的剖視圖。圖10為表示以往的沖拉加工步驟的圖。
如圖10所示,在以往的沖拉加工中,是在利用上下一對的上模16和下模15以強大力量F3夾住沖拉加工部以外的部位而不動的狀態下利用沖頭17按壓平鋼板來進行沖拉加工。由此,沖拉加工部以外的部位的厚度不會減少。只有沖拉加工部被較薄地延伸而沖拉加工為具備底板部的中空形狀。
接著,對本實施方式的沖拉加工進行說明。如圖9、圖11、圖12所示,在沖拉加工中,不使用上模16而僅使用下模15。在本實施方式中,是通過依序進行未圖示的第1步驟、第2步驟、第3步驟、圖11所示的第4步驟以及圖12所示的第5步驟這5次沖拉加工來形成突出部12。
雖未圖示,但第1步驟中使用的沖頭的直徑比圖10的沖頭17的直徑d1大,且下模的加工孔的內徑也比圖10的下模15的直徑D1大,在加工孔的端面形成傾斜面,從而將平鋼板14成形為圓錐台形狀。
雖未圖示,但第2步驟中使用的沖頭的直徑比第1 步驟的沖頭的直徑小,且下模的加工孔的內徑也比第1步驟的下模的內徑小,加工孔的端面的傾斜面也形成得比第1步驟陡,從而使圓錐台形狀接近圓筒形狀。
雖未圖示,但第3步驟中使用的沖頭的直徑比第2步驟的沖頭的直徑小,且下模的加工孔的內徑也比第2步驟的下模的內徑小,加工孔的端面的傾斜面也形成得比第2步驟陡,從而使圓錐台形狀接近圓筒形狀。
圖11為表示沖拉加工的第4步驟的圖。圖11中使用的沖頭18D的直徑d5比第3步驟的沖頭的直徑大,且下模15D的加工孔的內徑D5也比第3步驟的下模的內徑大,加工孔已達到圓筒形狀。
再者,圖9中,從外部對平鋼板14施加有力F1、F2,但只要突出部12的底板部12a的附近的周面板部12b的厚度W1能夠確保所需厚度,則無須從外部施加力F1、F2。
圖12表示沖拉加工的第5步驟。如圖12所示,在圖11的狀態下,在下模15D的加工孔內滑動的下部滑動模19上升而頂推鋼板,將鋼板夾持在其與沖頭18D之間,調整鋼板的底面(12a)的形狀。再者,突出部12的突出長度是以如下方式酌情決定:在將突出部12的頂端部插入在線圈模塑部20的中空部(線圈架24的中空孔24A)時,以中空部的軸向長度的三分之一以上的距離突入。
通過具有第1步驟至第5步驟,突出部12完成。在沖拉加工的情況下,突出部12的底板部12a的附近的周面板部12b的厚度W1被延伸的程度最大而變薄。在本實施方式中,沒 有利用沖模將沖拉加工部以外的部位夾住固定,而是使金屬材料從沖拉加工部以外的部位移動至沖拉加工部,因此,在離突出部12的底板部12a(頂端側)較遠的入口(基端側)附近,周面板部12b的厚度W3比作為原材料的平鋼板的厚度W2厚,底板部12a的附近的周面板部12b的厚度W1確保了作為原材料的平鋼板的厚度W2的80%以上的厚度。
沖頭18D的直徑d5以與離突出部12的底板部12a較遠的入口附近的周面板部12b的內面不接觸的方式比圖10的沖頭17的直徑d1小。其原因在於,在沖拉加工中,為了防止板變薄,會像圖9所示那樣施加力F1、F2,使得金屬材料流入至突出部12。由此,突出部12的內徑變窄。
如圖4所示,線圈模塑部20是在樹脂製且為中空形狀的線圈架24的外周纏繞線圈23之後,對纏繞有線圈23的線圈架24進行嵌件成形,由此形成模塑部21。
此外,線圈模塑部20具備外部連接端子部22。外部連接端子部22用以將線圈23與外部電源電性連接。上部鐵芯10的突出部12從上表面側插入形成線圈模塑部20的中空部的線圈架24的中空孔24A。
在下部鐵芯30的大致矩形狀的底板部31的中央形成有朝上方呈圓筒狀突出的突出部32。在底板部31的相對的2邊分別朝上方(朝上部鐵芯10的側面板部13)延設有側面板部33。如圖2所示,在未形成有側面板部33的2邊形成有剖面為橫向U字形的一對內凸緣部34。一對內凸緣部34朝內側開口。
下部鐵芯30的突出部32從底面側插入線圈架24的中空孔24A。在利用上部鐵芯10和下部鐵芯30將線圈模塑部20夾住的狀態下,將側面板部13的頂端與側面板部33焊接接合,由此,線圈-鐵芯組件完成。繼而,對線圈-鐵芯元件進行嵌件成形而形成模塑部81,由此,圖6所示的線圈組件2完成。
接著,對閥身-管道元件3進行說明。
如圖1、圖2、圖5所示,作為固定器的填充件40以將喇叭管50(磁性體管的一例)和O形圈69夾住的狀態通過未圖示的4根螺釘緊固在閥身70上。
填充件40為大致正方形板狀,在4角形成有螺孔45。中央部具備跨及全周而朝上突出的側板42,側板42的頂端具備跨及全周而朝外周方向彎折而成的彎折部43。
喇叭管50具備被上表面55堵住的中空狀的圓筒部51,且具備經擴徑部52擴徑而成的大徑部53。擴徑部52形成為與圓筒部51及大徑部53分別正交,圓筒部51與大徑部53是平行地形成。此外,如圖2所示,擴徑部52的上面係與彎折部43的上面係幾乎為相同平面,因此,擴徑部52與下部鐵芯30之間存在有間隙。
在大徑部53的下端具備朝外側擴展的凸緣部54。喇叭管50由磁性體材料成形,構成磁路的一部分。在大徑部53的內部,以沿大徑部53的內周面捲繞的狀態、以在軸向上與喇叭管50不串連而是並行(呈同心圓狀)的方式收納有圓筒形狀的壓縮彈簧59。
作為可動鐵芯的柱塞60具備由鐵磁性體材料構成的柱塞主體61。在柱塞主體61的上表面的中央形成有橡膠孔,在橡膠孔內,以從上表面突出的方式安裝有靜音橡膠64。靜音橡膠64用以降低柱塞60被突出部12吸引時與喇叭管50的上表面55的背面碰撞而產生的碰撞聲。
在柱塞主體61的外周面的上部,以朝向徑向外側並空出一定間隔的方式突出形成有樹脂製的上部防磨件63。在柱塞主體61的上表面,在上部防磨件63上一體成形有朝軸心方向外側(圖中上側)形成有多個突起的樹脂製的環63a。由此,環63a緩和吸引時的衝擊,因此防止了喇叭管50的破損,而且提高了柱塞主體61的復位特性。
如圖1所示,在柱塞主體61的下部一體成形有樹脂製的閥體保持部68。在閥體保持部68的上部外周,在相較於相對的喇叭管50的圓筒部51的下端而言靠上側的位置朝徑向外側突出形成有下部防磨件65。
如上所述,朝徑向外側突出的上部防磨件63和下部防磨件65與圓筒部51的內周面(滑動內面51a)接觸,因此,雖然圖中未明示,但在柱塞主體61的外周面(位於上部防磨件63與下部防磨件65之間的中間側面61a)與圓筒部51的內周面(51a)之間是形成有0.5mm左右的間隙的。
由此,柱塞主體61的外周面(中間側面61a)不會接觸圓筒部51的內周面(滑動內面51a),因此在動作時,柱塞主體61與圓筒部51不會滑動,從而防止了因反復的動作而導致滑動面發生劣化、或者產生磨耗粉而導致滑動阻力上升而發生動作不良。
此外,該間隙成為從柱塞主體61的外周面(61a)橫流至圓筒部51的內周面(51a)的磁通M的磁阻,因此降低了圓筒部51的內周面(51a)與柱塞主體61的外周面(61a)之間 的吸引力。
閥體保持部68在其外周下端部具備朝徑向外側突出的凸緣部67。此外,在閥體保持部68的內側形成有空間部66,在空間部66內安裝有橡膠製的閥體75。
在閥身70上設置有第1流路71、第2流路72。第1流路71與第2流路72通過閥孔而連通,在閥孔內配備有閥座73。通過閥體75抵接至閥座73,將第1流路71與第2流路72切斷,通過閥體75離開閥座73,使得第1流路71與第2流路72連通。
柱塞60經由上部防磨件63和下部防磨件65而可滑動地保持在喇叭管50內。壓縮彈簧59的上端抵接在喇叭管50的擴徑部52的內面,壓縮彈簧59的下端抵接在柱塞60的凸緣部67。通過壓縮彈簧59,柱塞60朝閥體75抵接至閥座73的方向被施力。
此處,由於擴徑部52形成為與圓筒部51及大徑部53分別正交,因此壓縮彈簧59穩定地抵接至擴徑部52的內面,所以能使壓縮彈簧59的作用力穩定而使柱塞60的運動穩定,因此能減少電磁閥1的回應速度的偏差而實現固定的回應時刻。即,在柱塞60被突出部12吸引時,是通過對線圈23(線圈模塑部20)的通電而產生的磁力使得柱塞60移動,因此柱塞60的驅動時刻穩定。但壓縮彈簧59的力比線圈模塑部20的吸引力弱,此外,柱塞60會因剩磁的影響而被突出部12吸引,因此柱塞60下降的驅動時刻有可能延遲。為了防止該延遲,必須使壓縮彈簧59的作用力穩定。
此外,壓縮彈簧59有可能進入至柱塞60與圓筒部 51的間隙而引起動作不良,因此也必須使壓縮彈簧59的位置穩定。
以將喇叭管50和O形圈69夾住的狀態通過未圖示的4根螺釘將填充件40緊固在閥身70上,由此,圖7(省略螺釘而記載)所示的閥身-管道組件3完成。
接著,根據圖8,對線圈元件2與閥身-管道元件3的連結結構、組裝方法進行說明。
將閥身-管道元件3的喇叭管50從下表面插入至線圈元件2的中空孔24A。繼而,插入夾扣91來連結線圈組件2與閥身-管道組件3。在本實施方式中,夾扣91是對1mm左右的厚度的彈簧用不銹鋼板進行壓力加工而得。
如圖8所示,夾扣91具備大致U字形的夾扣主體92和供作業人員抓持用的把手部94。在夾扣主體92上,在4個部位以朝外側突出的方式配備有板簧93。若從橫向觀察,則板簧93朝下側彎折成凸狀的三角形狀(圖14),在上下方向上具有彈性。
如圖2所示,夾扣主體92插入至線圈組件2的下部鐵芯30的內凸緣部34與閥身-管道組件3的填充件40的彎折部43之間的空間。
圖13中以剖視圖展示配置有夾扣91的狀態。圖14表示夾扣91與彎折部43及內凸緣部34的位置關係。如圖13、圖14所示,夾扣主體92的上表面的一部分抵接在填充件40的彎折部43的下表面。並且,4個板簧93的彎折成三角形狀的頂點部抵接在下部鐵芯30的內凸緣部34的上表面。
通過4個板簧93的彈簧力,線圈組件2的下部鐵芯30的內凸緣部34與閥身-管道組件3的填充件40的彎折部43朝相互分開的方向被施力。該板簧93的作用力使得線圈組件2與閥身-管道組件3連結在一起。
在本實施方式中,將1個彈簧力設為15~25N,4個板簧93合計為60~100N的作用力。
以往,線圈元件與閥身-管道元件例如是使焊接在閥身-管道元件的引導管的中空部的上端的固定鐵芯貫通驅動裝置的中空孔、並在上端利用扣環加以連結。此時,在線圈元件與閥身-管道元件之間夾入波形墊圈,朝上方對線圈元件施力。
以往的方法存在零件數量多的問題和如下問題:由於在螺線管部的上部設置有連結部,因此在固定鐵芯不貫通螺線管部的結構中無法運用。
在本實施方式中,可以使用線圈元件2的下部鐵芯30的內凸緣部34和閥身-管道組件3的填充件40的彎折部43而僅利用具備彈性的夾扣91來進行連結,因此能夠減少零件數量,而且能夠降低電磁閥1的高度。
如圖8所示,在線圈組件2上貼上黏貼式銘牌88。進而,雖未圖示,利用3根螺釘將線圈墊片、DIN盒元件安裝在線圈元件2上,並利用螺釘將DIN墊片、DIN端子箱安裝在DIN盒組件上。由此,電磁閥1完成。
接著,對電磁閥1的磁路進行說明。圖15表示電磁閥1中的磁路。再者,圖15是圖1中省略了表示剖面的斜線後的 圖。
如圖15所示,在磁路中,磁通S受截面積最小的圖12所示的底板部的附近的周面板部的厚度W1的制約,而在本實施方式中,由於底板部的附近的周面板部的厚度W1確保了作為原材料的平鋼板的厚度W2的80%以上的厚度,因此能夠確保足夠的磁通,從而不會使螺線管部的吸引力降低,所以能夠較高地維持電磁閥打開時的響應性。
在本實施方式中,是使用磁性材料作為喇叭管50的原材料。通常,若用以引導柱塞的引導管使用磁性體金屬,則柱塞的外周側面會被引導管吸引而產生較大的滑動阻力,因此引導管的原材料使用的是非磁性體材料。
但是,若引導管使用非磁性體,則在從固定鐵芯流至柱塞的主磁路的途中存在非磁性體金屬,導致主磁路的阻力增大,從而存在流通的磁通減少的問題。
在本實施方式中,為了避免該問題,是使用磁性體金屬作為喇叭管50的原材料。因此,磁通流至磁性體金屬的喇叭管50,喇叭管50的圓筒部51中內包的柱塞主體61與圓筒部51滑動,從而因反復的動作導致滑動面發生劣化,或者產生磨耗粉而導致滑動阻力上升而容易發生動作不良。為了防止這些問題,在本實施方式中,使上部防磨件63和下部防磨件65與圓筒部51的內周面(滑動內面51a)接觸而在柱塞主體61的外周面(中間側面61a)與圓筒部51的內周面(滑動內面51a)之間形成有0.5mm左右的間隙。
此外,該間隙成為從柱塞主體61的外周面(61a) 橫流至圓筒部51的內周面(51a)的磁通M的磁阻,因此降低了圓筒部51的內周面(51a)與柱塞主體61的外周面(61a)之間的吸引力。
像以上詳細說明過的那樣,根據本實施方式的電磁閥1,得到如下電磁閥1,其通過對中空圓筒形狀的線圈模塑部20通電來吸引柱塞60而使閥體75移動,該電磁閥1的特徵在於,具有喇叭管50,所述喇叭管50具有供柱塞60滑動的滑動內面51a,並且,喇叭管50具備直徑比滑動內面51a大的大徑部53,在大徑部53的內部收納有朝閥座73的方向對柱塞60施力的壓縮彈簧59。由此,可以通過用以形成大徑部53的擴徑部52來吸收柱塞60碰撞至喇叭管50的上表面55的內面時的衝擊,用以將喇叭管50固定在閥身70上的凸緣部54的應力集中得到緩和,因此無喇叭管50破損之虞。同時,由於以與喇叭管50並行的方式將壓縮彈簧59收納在大徑部53的內部,因此能夠降低電磁閥1整體的高度,從而能夠回應業界所要求的電磁閥的小型化。
上述電磁閥1的特徵在於,用以形成大徑部53的擴徑部52是以與大徑部53垂直的方式形成,因此,在將壓縮彈簧59安裝在大徑部53時,是由擴徑部52承受壓縮彈簧59的一端,而由於擴徑部52是以與大徑部53垂直的方式形成,因此能夠跨及全周而穩定地保持壓縮彈簧59,從而能將壓縮彈簧59的作用力跨及全周而均等地分配至閥體75,能夠穩定地加快電磁閥1的回應性。
在像專利文獻2那樣擴徑部形成傾斜面的情況 下,例如,在安裝好施力彈簧的情況下,施力彈簧相對於閥體的軸心而傾斜,因此無法跨及閥座的全周而穩定地獲得均等的推壓力,從而存在密封性能變差的問題,且有滑動阻力增加而發生動作不良之虞。
上述電磁閥1的特徵在於,柱塞60在上端側面(外周面的上部)具備上部防磨件63,在下端側面(外周面的下部)具備下部防磨件65和凸緣部67,壓縮彈簧59配置成其一端抵接至凸緣部67,上部防磨件63和下部防磨件65構成為在位於柱塞60的上部防磨件63與下部防磨件65之間的中間側面61a與喇叭管50的圓筒部51的滑動內面51a之間形成間隙。
以往,作為引導管(喇叭管50)的原材料,使用的是非磁性體金屬。其原因在於,磁通會流至磁性體金屬的引導管而導致流至可動鐵芯的磁通減少,因此存在吸引可動鐵芯的力降低的問題。
另一方面,在本實施方式中,是使鐵芯變形來構成固定鐵芯,因此,利用固定鐵芯來密封引導管的上端的接合在焊接下較為困難。因此,使用上端被上板堵住的喇叭管50代替固定鐵芯,使柱塞60與喇叭管50的上表面55的內面碰撞。若以非磁性體形成喇叭管50,則喇叭管50的上表面55成為磁路的阻力,從而存在磁通降低的問題。在本實施方式中,為了避免該問題,是使用磁性材料作為喇叭管50的原材料。
並且,當磁通流至磁性體金屬的喇叭管50而使得對圓筒部51中內包的柱塞60的橫向的吸引力增加時,柱塞主體61與圓筒部51滑動而因反復的動作導致滑動面發生劣化,或者 產生磨耗粉而導致滑動阻力上升而容易發生動作不良。為了防止這些問題,在本實施方式中,使上部防磨件63和下部防磨件65與圓筒部51的內周面接觸而在柱塞60的主體的外周面與喇叭管50的內周面之間形成有0.5mm左右的間隙。
此外,該間隙成為從柱塞主體61的外周面(中間側面61a)橫流至圓筒部51的內周面(滑動內面51a)的磁通M的磁阻,因此降低了圓筒部51的內周面與柱塞主體61的外周面之間的吸引力。並且,能夠提高電磁閥1的回應性。
再者,本實施方式只是示例而已,絲毫不限定本發明。因而,本發明當然可以在不脫離其主旨的範圍內進行各種改良、變形。
例如,在本實施方式中,是以空出間隔的方式形成上部防磨件63,但也能以跨及全周的方式形成。下部防磨件65也是一樣的。
1‧‧‧電磁閥
10‧‧‧上部鐵芯
11‧‧‧上板部
12‧‧‧突出部
20‧‧‧線圈模塑部(螺線管部)
22‧‧‧外部連接端子部
23‧‧‧線圈
24‧‧‧線圈架
24A‧‧‧中空孔
30‧‧‧下部鐵芯
32‧‧‧突出部
33‧‧‧側面板部
40‧‧‧填充件
43‧‧‧彎折部
50‧‧‧喇叭管
51‧‧‧圓筒部
51a‧‧‧內周面
59‧‧‧壓縮彈簧(施力彈簧)
60‧‧‧柱塞(可動鐵芯)
61‧‧‧柱塞主體
61a‧‧‧中間側面(外周面)
63‧‧‧上部防磨件
63a‧‧‧環
64‧‧‧靜音橡膠
65‧‧‧下部防磨件
66‧‧‧空間部
67‧‧‧凸緣部
68‧‧‧閥體保持部
69‧‧‧O形圈
70‧‧‧閥身
71‧‧‧第1流路
72‧‧‧第2流路
73‧‧‧閥座
75‧‧‧閥體
81‧‧‧模塑部
91‧‧‧夾扣

Claims (2)

  1. 一種電磁閥(1),其具有中空圓筒形狀的螺線管部(20)、可動鐵芯(60)以及閥體(75),通過對所述螺線管部(20)通電來吸引所述可動鐵芯(60)而使所述閥體(75)移動,該電磁閥的特徵在於,具有磁性體管(50),所述磁性體管(50)具有供所述可動鐵芯滑動的滑動內面(51a)並具有被上表面(55)堵住的圓筒部(51),並且,所述磁性體管具備內側直徑比所述滑動內面大的大徑部(53),在所述大徑部的內部收納有朝閥座方向對所述可動鐵芯施力的施力彈簧(59);在所述磁性體管(50)上以與大徑部垂直的方式形成有用以形成大徑部的擴徑部(52);所述電磁閥更包括磁性體鐵芯,所述磁性體鐵芯包括藉由包圍所述螺線管部而形成磁路之上部鐵芯(10)與下部鐵芯(30),所述擴徑部(52)係構成為與所述下部鐵芯(30)之間形成有間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁閥,其特徵在於,所述可動鐵芯(60)在上端側面具備上部防磨件(63),在下端側面具備下部防磨件(65)和凸緣部(67),所述施力彈簧(59)配置成其一端抵接至所述凸緣部(67),所述上部防磨件(63)和所述下部防磨件(65)構成為在位於所述可動鐵芯的所述上部防磨件與所述下部防磨件之間的中間側面(61a)與所述磁性體管(50)的所述滑動內面(51a)之間形成間隙。
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