流体控制阀的制作方法

本实用新型涉及流体控制阀，其在流体的流通孔的周围具有阀座，并具备阀体，该阀体具有磁性，能通过电磁线圈的工作与阀座抵接和分离来控制流过流通孔的流体的流量。

背景技术：

专利文献1公开了一种流体控制阀，该流体控制阀具备：圆筒状的基底构件，其中同芯状地设置有流体的流通孔，并且在该流通孔的周围具有阀座；阀体，其能与阀座抵接和分离来控制经过流通孔的流体的流量；以及电磁线圈，其卷绕于绕线管，阀体由在绕线管的内周侧沿线圈轴芯方向移动的可动磁芯构成。

专利文献2公开了一种流体控制阀，该流体控制阀具备：圆筒状的固定磁轭，其中同芯状地设置有流体的流通孔，并且在该流通孔的周围具有阀座；阀体，其具有磁性，能与阀座抵接和分离来控制流过流通孔的流体的流量；以及电磁线圈，其使线圈轴芯沿着与阀体的移动方向相同的方向而同芯状地装配于固定轭的内部，从而在固定磁轭中产生磁场而将阀体吸引到阀座。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2002-340219号公报

专利文献2：特表2013-525653号公报

技术实现要素：

实用新型要解决的问题

螺线管能够与电磁线圈的匝数×电流成正比地产生大的电磁力。但是，当增大卷绕直径时，线圈线材的长度会变长而电阻增大，在施加相同电压的情况下电流会变小，电磁力变小。在卷绕内径大的情况下，为使电阻不增大，需要使用粗外径的线圈线材，但在该情况下，电磁线圈会大型化。因此，从利用小型的电磁线圈产生所需要的电磁力的观点出发，希望卷绕直径小。

在专利文献1所公开的流体控制阀中，阀体由在绕线管的内周侧沿线圈轴芯方向移动的可动磁芯构成。从而，在减小卷绕于绕线管的电磁线圈的卷绕直径这方面受到限制，难以实现电磁线圈的小型化。

在专利文献2所公开的流体控制阀中，在同芯状地设置有电磁线圈的圆筒状的固定磁轭的内侧，同芯状地设置有流通孔。因此，在减小设置于流通孔的外周侧的电磁线圈的卷绕直径这方面受到限制，与专利文献1的流体控制阀同样，难以实现电磁线圈的小型化。

而且，在固定磁轭的一端侧设置有阀座，将阀体安装成从线圈轴芯方向的一端侧与阀座相对，因此，阀体与电磁线圈在线圈轴芯方向上是并排的，难以实现小型化。

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供易于实现小型化的流体控制阀。

用于解决问题的方案

本实用新型的流体控制阀的特征性构成在于，具备：板状的固定磁轭，其中设置有流体的流通孔，并且在该流通孔的周围具有阀座；阀体，其具有磁性，能与上述阀座抵接和分离来控制经过上述流通孔的流体的流量；以及电磁线圈，其使线圈轴芯沿着与上述阀体的移动方向不同的方向而装配于上述固定轭，从而在上述固定磁轭中产生磁场而将上述阀体吸引到上述阀座。

本构成的流体控制阀在板状的固定磁轭中设置有流体的流通孔，并且在该流通孔的周围具备阀座，电磁线圈使线圈轴芯沿着与阀体的移动方向不同的方向而装配于固定磁轭。

因此，无需在电磁线圈的内侧安装阀体或者在电磁线圈的内侧设置流通孔，就能够通过对电磁线圈通电而使阀体朝向阀座移动。

根据本构成的流体控制阀，能够将阀体和电磁线圈配置成不在线圈轴芯方向上并排，因此，易于实现流体控制阀的小型化。

本实用新型的另一特征性构成在于，上述电磁线圈是使上述线圈轴芯沿着与上述阀体的移动方向正交的平面而装配的。

通过如本构成这样使线圈轴芯沿着与阀体的移动方向正交的方向即流通孔的径向来配置电磁线圈，流体控制阀的进一步小型化变得容易。

本实用新型的另一特征性构成在于，安装在上述电磁线圈的内侧的磁芯的两端部支撑于一体形成在上述固定磁轭的一对支撑部。

根据本构成，电磁线圈的磁通量会经由一支撑部流入固定磁轭，并经由另一支撑部从固定磁轭流出，因此，能够设置成磁通量会高效通过的磁路。

因此，能使电磁线圈的尺寸更紧凑。

本实用新型的另一特征性构成在于，在上述固定磁轭中的磁通量沿着上述流通孔的周缘通过的部分设置有磁节流部。

根据本构成，会促进固定磁轭中的磁通量沿着流通孔的周缘通过的部分的磁饱和，磁通量易于通过阀体侧，易于通过对电磁线圈的通电以小功耗且响应性良好地使阀体移动。

本实用新型的另一特征性构成在于，上述磁节流部配置在以上述流通孔的中心为对称中心的点对称的位置。

根据本构成，会使阀体侧的磁通量的通过位置沿着流通孔的周缘分散，易使阀体以稳定的姿势移动。

本实用新型的另一特征性构成在于，上述固定磁轭和上述阀体由磁性体形成，上述阀体受到上述固定磁轭与上述阀体之间产生的磁吸引力而吸附于上述阀座。

根据本构成，通过在固定磁轭中产生磁场，磁吸引力会从阀座直接作用于阀体，因此，阀座与阀体之间的吸附力变大。由此，能够将阀体稳定地保持在闭状态。

本实用新型的另一特征性构成在于，上述阀体的在流体的流通方向上的最大长度小于在与上述流通方向正交的宽度方向上的最大长度。

根据本构成，阀体为平板状，在流路中阀体的占有区域变小，因此能够紧凑地构成流体控制阀。

附图说明

图1是发动机冷却系统的说明图。

图2是表示闭状态的流体控制阀的截面图。

图3是表示开状态的流体控制阀的截面图。

图4是表示壳体主体的俯视图。

图5是表示螺线管的立体图。

图6是表示螺线管的俯视图。

图7是表示第2实施方式中的固定磁轭的俯视图。

图8是表示第2实施方式中的壳体主体的俯视图。

图9是表示第3实施方式中的固定磁轭的俯视图。

图10是表示第3实施方式中的壳体主体的俯视图。

具体实施方式

以下基于附图来说明本实用新型的实施方式。

〔第1实施方式〕

图1表示装备有作为本实用新型的流体控制阀的一例的车辆用的冷却液停止阀A的发动机冷却系统100。

在发动机冷却系统100中，散热器53的入口端口54连接到发动机51的冷却液出口端口52，散热器53的出口端口55连接到恒温阀56的入口端口57。恒温阀56的出口端口58连接到由发动机51驱动的水泵60的吸入端口61。水泵60的排出端口(未图示)连接到发动机51的冷却液入口端口(未图示)。

发动机51的供热用出口端口(未图示)连接到冷却液停止阀A的入口端口1(参照图3、图4)。冷却液停止阀A的出口端口2连接到加热器芯62的入口端口63，加热器芯62的出口端口64连接到恒温阀56的旁通入口端口59。旁通入口端口59与出口端口58连通。

发动机冷却系统100利用水泵60的驱动使冷却液以如下方式循环：在发动机51的内部被加热后的冷却液(流体的一例)由散热器53冷却，然后经由恒温阀56回到发动机51。

在低温时，恒温阀56维持在闭状态，冷却液不会流到散热器53，通过发动机51的内部流路后的冷却液以经由冷却液停止阀A、加热器芯62和恒温阀56回到发动机51的方式循环。

如图2～图4所示，冷却液停止阀A具备：壳体6，其中设置有冷却液的流通孔3、阀座4和螺线管5；阀体7，其具有磁性，能与阀座4抵接和分离来控制流过流通孔3的冷却液的流量；以及盘簧8(赋能构件的一例)，其对阀体7向阀座4侧(闭合方向)赋能，由螺线管5的通电对阀体7进行励磁而使其向阀座4侧(闭合方向)移动。

壳体6是将树脂制的壳体主体6a和筒状的树脂制的出口流路形成部6b连接成一体而构成的，入口端口1的轴芯与出口端口2的轴芯成为同一流路轴芯X，在壳体主体6a中设置有：从发动机51的供热用出口端口流入冷却液(流体的一例)的入口端口1；将入口端口1和出口端口2连通的冷却液的流通孔3；设置在流通孔3的周围的阀座4；以及螺线管5，在出口流路形成部6b中设置有与加热器芯62的入口端口63连接的出口端口2。

如图5、图6所示，螺线管5具备：板状的固定磁轭9，其由铁等磁性体形成；电磁线圈10，其装配于固定磁轭9，从而通过通电使固定磁轭9产生磁场而将阀体7吸引到阀座4；以及插座11，其具有将电磁线圈10与外部的驱动电路(未图示)电连接的连接端子11a。

固定磁轭9在俯视时形成为大致“U”字状，并一体地具有：基板部9a，其中形成有圆形的流通孔3；以及一对延伸设置板部9b，其是以从基板部9a中的夹着流通孔3位于两侧的位置相互平行相对的方式延伸设置的，固定磁轭9的流通孔3的周围部分是作为阀座4设置的。

并且，螺线管5以使基板部9a的构成阀座4的部分露出于外部的方式通过嵌入成型形成于壳体主体6a。

电磁线圈10是将绝缘导线卷绕于由树脂等非磁性体形成的绕线管10a而成的，在电磁线圈10的内侧即绕线管10a的内周侧，同芯状地安装有由铁等磁性体形成为轴状的磁芯12。

磁芯12的两端部支撑于一对支撑部13，一对支撑部13分别与延伸设置板部9b一体形成，在与基板部9a中的夹着流通孔3的方向平行的方向上彼此相对。

各支撑部13是在将延伸设置板部9b的侧缘部分弯折成直角而形成的弯折片13a中形成狭槽13b而成的。将磁芯12的端部从磁芯径向卡入狭槽13b并支撑于狭槽13b。

因此，电磁线圈10所产生的磁通量的磁路由磁芯12、一对延伸设置板部9b以及基板部9a构成为环状。

电磁线圈10经由磁芯12使线圈轴芯Y沿着与阀体7的移动方向(沿着流路轴芯X的方向)不同的方向而装配到固定磁轭9。

具体来说，是使线圈轴芯Y沿着与阀体7的移动方向正交的虚拟的平面而装配的。

在固定磁轭9中的磁通量沿着流通孔3的周缘通过的部分设置有一对磁节流部14，该一对磁节流部14配置在以流通孔3的中心(流路轴芯X通过流通孔3的位置)Z为对称中心的点对称的位置。

具体来说，如图6所示，在基板部9a的构成阀座4的部分中的与线圈轴芯Y正交且在通过流通孔3的中心Z的方向上相互相对的部分形成向外开口的“U”字状的切口14a而设置有截面积急剧变小的细宽度的磁节流部14。

阀体7是将由铁等磁性体形成的圆环状的带板构件7a以其表面露出到阀座4侧的方式通过嵌入成型形成于树脂部分7b而成的，如图2、图3所示，收纳于在壳体主体6a与出口流路形成部6b的连接部分形成的阀体收纳空间15。

另外，如图2、图3所示，阀体7的在流路轴芯X的方向(流体的流通方向)上的最大长度L小于在与流路轴芯X正交的宽度方向上的最大长度W。由此，阀体7为平板状，在流路中阀体7的占有区域变小，因此能够紧凑地构成冷却液停止阀A。

盘簧8横跨阀体7和出口流路形成部6b安装于阀体收纳空间15。

因此，在解除螺线管5的通电时，利用通过水泵60的工作产生的冷却液的液压，阀体7能对抗盘簧8向闭合方向的赋能力而向打开方向移动。

说明冷却液停止阀A的开闭动作。

在发动机51停止时，水泵60是停止的，螺线管5的通电被解除，但阀体7由盘簧8的赋能力进行赋能而与阀座4抵接，因此，冷却液停止阀A保持在图2所示的闭状态。

在发动机51的启动时，水泵60开始驱动，冷却液的液压会作用于阀体7，但阀体7由螺线管5的通电进行励磁，因此，阀体7由于螺线管5的通电所致的吸引力和盘簧8的赋能力而压靠于阀座4，冷却液停止阀A保持在图2所示的闭状态。即，阀体7受到固定磁轭9与阀体7之间产生的磁吸引力而吸附于阀座4。

在用于供热时，当将螺线管5的通电解除时，由于冷却液的液压，阀体7会对抗盘簧8的赋能力而从阀座4推升，冷却液停止阀A保持在图3所示的开状态，由发动机51加热后的冷却液会流到加热器芯62。

〔第2实施方式〕

图7、图8表示本实用新型的另一实施方式。

在本实施方式中，磁节流部14的配置及形状与第1实施方式不同。

即，在基板部9a中的构成阀座4的部分形成有一对圆弧状的切槽16，该一对圆弧状的切槽16同芯状地包围流通孔3，与线圈轴芯Y平行且隔着通过流通孔3的中心Z的线段L1左右对称，切槽16的长度方向中间部向基板部9a的外侧方开口。

并且，相邻的切槽16彼此之间所剩余的基板部9a的狭窄部分是作为配置在以流通孔3的中心Z为对称中心的点对称的位置的磁节流部14设置的。

其它构成与第1实施方式是同样的。

〔第3实施方式〕

图9、图10表示本实用新型的另一实施方式。

在本实施方式中，磁节流部14的配置及形状与第1实施方式不同。

即，在基板部9a中的构成阀座4的部分，以相同槽宽和曲率在周方向并排形成有：圆弧状的一对第1切槽16a，其同芯状地包围流通孔3；以及圆弧状的一对第2切槽16b，其以比第1切槽16a短的长度同芯状地包围流通孔3，第2切槽16b的长度方向中间部向基板部9a的外侧方开口。

并且，第1切槽16a与第2切槽16b之间的四个部位所剩余的基板部9a的狭窄部分是作为配置在以流通孔3的中心Z为对称中心的点对称的位置的磁节流部14设置的。

一对第1切槽16a形成为与线圈轴芯Y正交，且隔着通过流通孔3的中心Z的线段L2左右对称。

一对第2切槽16b形成为与线圈轴芯Y平行，且隔着通过流通孔3的中心Z的线段L1左右对称。

其它构成与第1实施方式是同样的。

〔其它实施方式〕

1.本实用新型的流体控制阀也可以具备使线圈轴芯沿着与阀体的移动方向斜向交叉的方向而装配于固定磁轭的电磁线圈。

2.本实用新型的流体控制阀也可以在固定磁轭中的磁通量沿着流通孔的周缘通过的部分设置固定磁轭的厚度比周围薄的薄部分来构成磁节流部。

3.本实用新型的流体控制阀也可以具备由重力向闭合方向赋能的阀体。

4.本实用新型的流体控制阀能够用于流路切换用的阀等各种用途。

附图标记说明

3 流通孔

4 阀座

7 阀体

9 固定磁轭

10 电磁线圈

12 磁芯

13 支撑部

14 磁节流部

L 最大长度

W 最大长度

X 流路轴芯(流体的流通方向)

Y 线圈轴芯

Z 流通孔的中心。