电磁阀的制作方法

本发明涉及一种电磁阀。

背景技术：

电磁阀在通过对线圈通电而产生的磁力的作用下相对于柱塞产生朝向定子芯的吸附力，在借助柱塞进行作用的吸附力和施力构件所产生的施力的力的平衡的作用下使阀芯移动。

在日本JP2012－229738A中公开了一种电磁阀，该电磁阀包括：套筒，其在圆筒壁具有多个流体流路；固定铁芯，其借助阀体与套筒一体地卡合；滑阀，其通过在套筒内往复运动而切换流体流路；柱塞，其在滑阀的轴心方向上与滑阀串联地配置，以滑动自由的方式嵌插于阀体；壳体，其保持用于支承柱塞的圆筒形状的芯体和用于施加电磁力的线圈；以及弹簧，其用于对滑阀向柱塞侧施力。

技术实现要素：

在日本JP2012－229738A所公开的电磁阀中，存在因对线圈通电而线圈发热的情况。在线圈的发热量变大时，有可能在壳体内发生积热，导致线圈温度上升。

本发明的目的在于防止电磁阀的线圈的温度上升。

采用本发明的一个技术方案，一种电磁阀，其用于控制工作流体的流量，其中，该电磁阀包括：外壳，其具有供工作流体流动的阀通路；阀芯，其以移动自由的方式设在所述外壳内，用于切换所述阀通路的开闭；线圈部，其当电流流动时产生磁力；磁轭，其包围所述线圈部；定子芯，其设在所述线圈部的内侧，利用所述线圈部的磁力励磁；轴，其与所述阀芯一同沿着轴线方向移动自由；柱塞，其固定于所述轴，利用作用在该柱塞与所述定子芯之间的吸附力沿轴线方向移动；流体通路，其设在所述线圈部的外侧，供工作流体通过；导入通路，其与所述流体通路相连通，将所述外壳内的工作流体导入到所述流体通路；以及排出通路，其与所述流体通路相连通，将通过了所述流体通路的工作流体向所述磁轭外排出。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的电磁阀的剖视图。

图2是表示本发明的第1实施方式的电磁阀的变形例的剖视图。

图3是本发明的第2实施方式的电磁阀的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的各实施方式。

电磁阀用于控制从流体压供给源(省略图示)向流体压设备等(省略图示)引导的工作流体的流量。在以下的各实施方式中，对工作流体是工作油的情况进行说明。工作流体并不限定于工作油，也可以是其他的非压缩性流体或者压缩性流体。

(第1实施方式)

首先，参照图1来说明本发明的第1实施方式的电磁阀100的整体结构。

如图1所示，电磁阀100包括有底筒状的外壳1、以移动自由的方式设在外壳1内的作为阀芯的滑阀2以及设在外壳1内且用于对滑阀2施力的作为施力构件的螺旋弹簧9。

在外壳1沿轴线方向并列地形成供工作油流动的作为阀通路的流入通路1A和流出通路1B。流入通路1A与外壳1的内部空间相连通，通过未图示的配管等与流体压供给源连通，用于将工作油引导到外壳1的内部空间。流出通路1B与外壳1的内部空间相连通，通过未图示的配管等与液压设备等连通，将从外壳1的内部空间流出的工作油引导到液压设备等。

滑阀2具有沿着外壳1的内周面滑动的第一台肩部3和第二台肩部4、外径形成为比第一台肩部3和第二台肩部4的外径小且连结第一台肩部3和第二台肩部4的小径部5以及与后述的螺旋管部10的轴16接触的顶端部6。

在第一台肩部3的端部形成弹簧收纳凹部7，该弹簧收纳凹部7收纳螺旋弹簧9的一部分。第二台肩部4沿着外壳1的内周面滑动，调节流入通路1A的开度。这样，滑阀2利用第二台肩部4切换作为阀通路的流入通路1A和流出通路1B的开闭。

小径部5形成为外径比第一台肩部3和第二台肩部4的外径小，在该小径部5与外壳1的内周面之间形成环状的流体室8。流体室8与流入通路1A和流出通路1B相连通，将通过了流入通路1A的工作油向流出通路1B引导。

螺旋弹簧9以压缩状态安装在滑阀2的第一台肩部3的弹簧收纳凹部7和外壳1的底部1C之间。螺旋弹簧9对滑阀2向第二台肩部4打开流入通路1A的方向(图1中右方向)施力。

电磁阀100还包括用于沿轴线方向驱动滑阀2的螺旋管部10。

螺旋管部10具有当电流流动时产生磁力的线圈部20、由磁性体形成且包围线圈部20的筒状的磁轭11、设在线圈部20的内侧且利用线圈部20产生的磁力励磁的定子芯12、能够与滑阀2一同沿着轴线方向移动的轴16以及固定在轴16的外周的柱塞17。

磁轭11形成为有底圆筒状，其抵接于外壳1的开口侧的端面而被固定。在磁轭11的与外壳1相抵接的端面形成供定子芯12贯穿的开口部11A。

线圈部20具有筒状的绕线管21、卷绕于绕线管21且当电流流动时产生磁力的线圈22以及以包围绕线管21和线圈22的方式模制成形的模制树脂23。

绕线管21形成为在两端具有凸缘部21A、21B的筒状。通过在凸缘部21A、21B之间的主体部21C卷绕电线而形成线圈22。

线圈22通过经过端子(省略图示)供给来的电流流动而产生磁力。

模制树脂23以包围绕线管21和线圈22的方式利用模制成形一体成形。模制树脂23是导热性优异且具有耐油性的树脂。

定子芯12是设在线圈部20的绕线管21的内侧的圆筒状构件。定子芯12由以下的构件构成：第一定子芯13，其贯穿磁轭11的开口部11A，一部分被收纳在外壳1内；第二定子芯14，其与第一定子芯13空开间隙且与第一定子芯13串联地配置；以及连结构件15，其连结第一定子芯13和第二定子芯14的外周。第一定子芯13和第二定子芯14由磁性体形成，连结构件15由非磁性体形成。

轴16被设在第一定子芯13的内周的第一轴承18和设在第二定子芯14的内周的第二轴承19支承为在轴线方向上滑动自由。轴16的顶端与滑阀2的顶端部6接触。由此，滑阀2随着轴16的移动而移动。

柱塞17由磁性体形成，利用铆接等方法固定于轴16从而不相对于轴16发生错位。利用线圈22的磁力以朝向第一定子芯13的方式对柱塞17作用吸附力。

接着，说明电磁阀100的动作。

在电流不在线圈部20的线圈22流动的非通电状态下，不对柱塞17作用吸附力，利用螺旋弹簧9的施力对滑阀2向打开流入通路1A的方向(图1中右方向)施力。因此，如图1所示，流入通路1A和流出通路1B通过流体室8相连通，容许工作油通过。也就是说，电磁阀100是在不向线圈部20的线圈22通电流的状态下流入通路1A和流出通路1B相连通的常开型。

当电流在线圈22流动而在线圈22产生磁力时，柱塞17被励磁，对柱塞17作用朝向第一定子芯13的方向(图1中左方向)的吸附力。也就是说，借助轴16对滑阀2作用朝向压缩螺旋弹簧9的方向的力。

滑阀2移动到借助轴16作用的吸附力和螺旋弹簧9产生的施力相平衡的位置。通入线圈22的电流的大小越大，作用于柱塞17和第一定子芯13之间的吸附力越大。因此，通入线圈22的电流值越大，滑阀2越克服螺旋弹簧9的施力而向压缩螺旋弹簧9的方向移动。

在增大通入线圈22的电流值而使滑阀2克服螺旋弹簧9的施力移动时，利用第二台肩部4将流入通路1A逐渐关闭。由此，流入通路1A相对于流体室8的开口面积减少。因而，从流入通路1A通过流体室8导入的工作油的流量减少。

在进一步增大通入线圈22的电流值而增大柱塞17朝向第一定子芯13的行程量时，利用第二台肩部4将流入通路1A完全关闭。因而，流入通路1A和流出通路1B的连通被阻断。

这样，电磁阀100通过控制通入线圈22的电流值而使滑阀2沿轴线方向移动，从而调整从流入通路1A向流出通路1B导入的工作油的流量。

接着，说明电磁阀100的冷却通路24。

电磁阀100还包括通过工作油通过而将线圈部20冷却的冷却通路24。

冷却通路24具有：流体通路30，其设在线圈部20的外侧，供工作油通过；导入口31，其形成于磁轭11，与流体通路30相连通；导入通路32，其经由导入口31与流体通路30相连通，将外壳1内的工作油向流体通路30引导；以及排出通路33，其与流体通路30相连通，将通过了流体通路30的工作油向磁轭11外排出。

流体通路30具有形成在线圈部20的模制树脂23的外周和磁轭11的内周之间的环状的第一流体通路34和为了使导入口31和第一流体通路34相连通而形成在磁轭11的端面的内侧和绕线管21的凸缘部21A之间的第二流体通路35。如图1所示，第二流体通路35作为环状的间隙形成在磁轭11的端面的内侧和绕线管21的凸缘部21A之间。取而代之，第二流体通路35也可以作为朝向径向延伸的槽而形成在磁轭11的内侧。

导入口31作为贯通孔形成在磁轭11的端面中的与外壳1相抵接的一侧的端面，与导入通路32和第二流体通路35相连通。

导入通路32形成于外壳1，与流入通路1A相连通并且经由导入口31与第二流体通路35相连通。这样，导入通路32通过与形成于外壳1的流入通路1A相连通，将作为外壳1内的工作油的通过流入通路1A的工作油向流体通路30引导。在电磁阀100形成单一的导入通路32，但并不限定于此，也可以形成多个导入通路32。在形成多个导入通路32的情况下，与导入通路32相配合地形成导入口31、第二流体通路35即可。

排出通路33在磁轭11的底部形成为贯通孔，将通过了流体通路30的第一流体通路34的工作油向磁轭11外的罐40排出。也就是说，从罐40导入到外壳1内的工作油的一部分通过流体通路30，经由排出通路33再次被导入到罐40而回流。在形成单一的导入通路32和导入口31的情况下，优选的是，如图1所示，排出通路33形成在磁轭11的底部的相对于形成导入口31的位置在磁轭11的周向上错开180°这样的位置。在这种情况下，从导入口31导入的工作油沿周向通过线圈部20的外周而从排出通路33向罐40回流。因而，能够高效地将线圈部20整体冷却。另外，排出通路33并不限定于此，能够形成在任意的位置。

接着，说明通过冷却通路24的工作油的作用。

在电磁阀100中，如图1中箭头所示，工作油循环。

从流体压供给源向流入通路1A导入的工作油的一部分通过导入通路32和导入口31被导入到第二流体通路35。

通过了第二流体通路35的工作油被导向第一流体通路34。通过了第一流体通路34的工作油经由形成在磁轭11的底部的排出通路33向罐40回流。

这样，通过在线圈部20的外侧设置第一流体通路34和第二流体通路35而使工作油通过线圈部20的外周，能够将线圈部20整体冷却。

导入通路32、流体通路30以及排出通路33形成为不对螺旋管部10的磁特性和通过电磁阀100的工作油的流量产生较大影响的形状。因此，能够不对电磁阀100的性能、通过电磁阀100导入工作油的流体压设备等所发挥的性能产生影响地将线圈部20整体冷却。

采用以上的第1实施方式，起到以下所示的效果。

采用电磁阀100，工作油经由导入通路32被导入到设在线圈部20的外侧的第二流体通路35和第一流体通路34，自排出通路33回流。因而，能够利用工作油的流动将线圈部20冷却，因此，能够防止线圈部20的温度上升。

此外，通过防止线圈部20的温度上升，能够防止线圈部20的破损、线圈22的电阻的变化。因而，电磁阀100的耐久性上升，并且控制变得容易。

在上述实施方式中，电磁阀100是在非通电时流入通路1A和流出通路1B相连通的常开型。此外，导入通路32与流入通路1A相连通。因此，即使因向线圈22通电而成为流入通路1A和流出通路1B的连通被完全阻断的状态，导入通路32也能够将工作油导入到流体通路30。因而，在向线圈22通电的状态下能够始终将线圈22冷却，因此，能够防止线圈22的温度上升。另外，电磁阀100是常开型，导入通路32也可以与流出通路1B连通。

此外，如图2所示，电磁阀100也可以是在不向线圈部20的线圈22通入电流的状态下流入通路1A和流出通路1B被阻断的常闭型。在这种情况下，导入通路32也是既可以与流入通路1A相连通，也可以与流出通路1B相连通。在电磁阀100是常闭型的情况下，在向线圈22通电时流入通路1A和流出通路1B相连通。因此，无论导入通路32与流入通路1A和流出通路1B中的哪一者相连通，在向线圈22通电的状态下，始终都能够向流体通路30导入工作油。

(第2实施方式)

接着，参照图3来说明本发明的第2实施方式的电磁阀200。以下，以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明，对与上述第1实施方式的电磁阀100相同的结构标注相同的附图标记，省略说明。

在上述第1实施方式的电磁阀100中，线圈部20具有以包围绕线管21和线圈22的方式模制成形的模制树脂23。相对于此，在第2实施方式的电磁阀200中，如图3所示，在不具有包围绕线管21和线圈22的模制树脂23而具有以覆盖线圈22的外周的方式设置的片材部这一点，与第1实施方式的电磁阀100有所不同。

电磁阀200的线圈部120具有筒状的绕线管21、卷绕于绕线管21且当电流流动时产生磁力的线圈22以及覆盖线圈22的外周的作为片材部的散热片123。

散热片123以覆盖线圈22的外周从而不使线圈22暴露的方式设置。散热片123由导热性优异且具有耐油性的树脂材料(例如聚酰亚胺树脂)形成。

流体通路30的第一流体通路34形成在线圈部20的散热片123的外周和磁轭11的内周之间。

从流体压供给源向流入通路1A导入的工作油的一部分与上述第一实施方式的电磁阀100同样地通过导入通路32、导入口31以及第二流体通路35被导入到第一流体通路34。通过了第一流体通路34的工作油经由形成在磁轭11的底部的排出通路33向罐40回流。

这样，通过在线圈部120的外侧设置第一流体通路34和第二流体通路35而使工作油通过线圈部120的外周，能够将线圈部120整体冷却。

设在散热片123的外周和磁轭11的内周之间的第一流体通路34与上述第1实施方式的第一流体通路34同样地形成为不对电磁阀200的磁特性、通过电磁阀200的工作油的流量产生较大的影响。

采用以上的第二实施方式的电磁阀200，起到与第一实施方式同样的效果。

此外，通常，与具有模制树脂的电磁阀相比较，不具有包围线圈部的绕线管和线圈的模制树脂的未模制化的电磁阀容易在磁轭内部积热，线圈的温度有可能上升。因而，通常，在电磁阀中很难废除模制成形而进行未模制化。

相对于此，在电磁阀200中，在线圈22的外周设有散热片123，散热片123和磁轭11之间的间隙是用于引导工作油的第一流体通路34。因此，在不具有模制树脂23的电磁阀200中，利用工作油的流动将发热的线圈22冷却，能够防止线圈部120的温度上升。因而，对于电磁阀200来说，能够废除模制成形，能够降低成本、小型化。

此外，电磁阀200通过工作油在散热片123的外周流动，能够防止工作油中的污物与线圈22接触。因而，在线圈22未被模制树脂23包围的电磁阀200中，通过设置散热片123，能够防止线圈22的温度上升，并且保护线圈22不受污染。

上述第2实施方式的电磁阀200与第1实施方式的电磁阀100同样地也可以是常闭型。此外，导入通路32既可以与流入通路1A连通，也可以与流出通路1B连通。

此外，上述第2实施方式的电磁阀200的片材部是由导热性优异的树脂材料(例如聚酰亚胺树脂)形成的散热片123。片材部只要覆盖线圈22的外周，就也可以是由树脂材料形成的除散热片123之外的构件，例如也可以是不容许污物通过的过滤器。

在上述各实施方式中，导入通路32与流入通路1A或者流出通路1B相连通。取而代之，导入通路32也可以与外壳1的内部空间相连通。也就是说，导入通路32既可以从流入通路1A或者流出通路1B导入工作油来作为外壳1内的工作油，也可以从与流入通路1A或者流出通路1B相连通的流体室导入工作油来作为外壳1内的工作油。在任一种情况下都优选的是，将导入通路32形成为在向线圈22通电而流入通路1A和流出通路1B被阻断的状态下能够将线圈22冷却。

此外，在上述各实施方式中，电磁阀100、200是具备滑阀2作为阀芯且调整流入通路1A的开度而调整工作油的流量的所谓的滑阀式的流量调整阀。电磁阀100、200并不限定于此，例如既可以是阀芯是提升阀的提升阀式，也可以是方向切换阀、压力控制阀等。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是示出了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

本案基于2014年9月4日向日本国特许厅申请的日本特愿2014－180516主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。