电磁阀的制作方法

本实用新型涉及一种利用阀对阀座部的连通孔进行开闭的电磁阀。

背景技术：

为了控制向被供给设备的已加压的流体即液体、气体的供给，或控制来自被供给设备的已加压的流体的排出，或进一步地控制连通路径的切换，而使用有利用阀部件使设于阀座部的连通孔进行开闭动作的电磁阀。

在具有与压缩气体源连通的供给端口和与被供给设备连通的输出端口的两个端口的两端口电磁阀中，在使两方的端口连通的状态和切断连通的状态下利用阀进行切换控制。另一方面，在除了供给端口和输出端口之外还具有排出端口的气体用三端口电磁阀中，在使供给端口与输出端口连通并切断排出端口与输出端口的连通而向输出端口供给已加压的气体的状态、以及使供给端口与输出端口的连通切断并使排出端口与输出端口连通而从排出端口向外部排出返回到输出端口的已加压的气体的状态下，利用阀进行切换控制。另外，在具有供给已加压的液体的一个供给端口和将该液体向外部输出的两个输出端口的液体用端口电磁阀中，在从供给端口向一方的输出端口供给液体的状态和从供给端口向另一方的输出端口供给液体的状态下，利用阀进行切换控制。

用于对阀进行开闭动作的螺线管具有安装于卷绕有线圈的绕线管的固定铁芯和通过向线圈通电而驱动的可动铁芯，通过可动铁芯使阀部件驱动。可动铁芯具有轴动型和摆动型。轴动型的可动铁芯与固定铁芯同轴地在轴向上往复运动。另一方面，摆动型的可动铁芯以可动铁芯的一端部为中心进行摆动往复运动。

在专利文献1记载了具有摆动型的可动铁芯的电磁阀。在专利文献 2～4记载了具有轴动型的可动铁芯的电磁阀。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开平8-330130号公报

专利文献2：特开2000-297876号公报

专利文献3：特开2004-144243号公报

专利文献4：特开2005-315326号公报

专利文献5：实公昭35-21653号公报

技术实现要素：

实用新型要解决的技术问题

在具有摆动型的可动铁芯的电磁阀中，如在专利文献1记载的那样，固定铁芯通过轴部和磁性框架整体上形成为U字形状。可动铁芯以一端部为摆动中心摆动自由地安装于磁性框架的前端。可动铁芯的另一端部在向线圈通电时吸附于轴部的前端的状态和在非通电时通过弹力与轴部分离的状态下动作。另一端部的摆动运动经由阀杆而向阀部件的开闭运动传递。这样，在使可动铁芯为摆动型的情况下，为了通过固定铁芯和可动铁芯形成磁性电路，有必要使固定铁芯为具有轴部和磁性框架的U字形状，由线圈和卷绕有线圈的固定铁芯构成的螺线管部的宽度尺寸变大。因此，电磁阀的小型化存在限度。

另一方面，当使可动铁芯为轴动型时，由于可动铁芯与固定铁芯同轴地配置，因此能够缩小螺线管部的宽度尺寸，能够使电磁阀小型化。为了开闭与阀框体平行地形成的多个的端口，当使阀部件为摆动型并配置在固定铁芯与端口之间时，能够缩小电磁阀的长边方向的尺寸。由此，能够使电磁阀小型化。

然而，如在专利文献2记载的那样，当在可动铁芯与阀部件之间配置块状的变位部件并使用于按压阀部件的按压部件组装在变位部件之中时，将电磁阀的长边方向的尺寸缩小存在限度。另外，如在专利文献3记载的那样，当与可动铁芯平行地将按压部件配置在可动铁芯的前端部突出的阀本体并使可动铁芯与摆动部件的一端抵接且使按压部件与另一端抵接时，无法缩小螺线管部的宽度尺寸和电磁阀的长边方向的尺寸。同样地，如在专利文献4记载的那样，当在可动铁芯与流路块之间配置本体并使对作为阀部件的隔膜进行摆动的摆动部件和按压摆动部件的两个按压部件组装在本体之中时，无法缩小螺线管部的宽度尺寸和电磁阀的长边方向的尺寸。另外，在专利文献5中，将固定铁芯与可动铁芯之间的冲程扩大并作为了阀的冲程，但不可避免宽度尺寸的增大。

这样，在通过摆动型的部件使阀部件进行开闭动作的以往的电磁阀中，电磁阀的小型化存在限度。

本实用新型的目的在于实现电磁阀的小型化。

解决技术问题的技术方案

本实用新型的电磁阀具有在与阀座部抵接而切断端口的连通的闭塞位置和与所述阀座部分离而使所述端口连通的开放位置间进行动作的阀部件，所述电磁阀还具有：螺线管，包括绕线管，在所述绕线管的基端部侧配置有固定铁芯，在所述绕线管的前端部侧可动铁芯以在轴向上往复运动自由的方式而配置，并且线圈缠绕于所述绕线管；阀壳体，设有多个所述端口，并安装于所述螺线管；摆动部件，长边方向中央部通过摆动轴而以摆动自由的方式安装于所述阀壳体，所述阀部件设于所述摆动部件；以及枢动杆，基端部通过枢动轴以枢动自由的方式安装于所述阀壳体，并在前端部设有与所述摆动部件的一端部抵接的动作部，在长边方向中央部设有供所述可动铁芯的前端抵接的力点部，所述电磁阀通过所述枢动杆扩大所述可动铁芯的轴向的移动冲程而使所述阀部件开闭。

在本实用新型的电磁阀中，也可以所述电磁阀还具有：铁芯驱动弹簧部件，设置于所述可动铁芯，对所述可动铁芯施加朝向所述枢动杆的弹力；以及摆动弹簧部件，配置于所述枢动杆的基端部与所述摆动部件的另一端部之间，对所述摆动部件的另一端部施加弹力。

在本实用新型的电磁阀中，也可以所述阀壳体设有第一端口和第二端口，所述第二端口通过所述阀部件进行开闭而成为与所述第一端口连通的状态和切断与所述第一端口的连通的状态。

在本实用新型的电磁阀中，也可以所述阀壳体设有第一端口、第二端口和第三端口，所述第二端口通过所述阀部件进行开闭而成为与所述第一端口连通的状态和切断与所述第一端口的连通的状态，所述第三端口通过所述阀部件进行开闭而成为当所述第二端口与所述第一端口连通时切断与所述第一端口的连通的状态和当切断所述第二端口与所述第一端口的连通时与所述第一端口连通的状态。

在本实用新型的电磁阀中，也可以所述阀壳体具有设有所述端口的端口板和容纳所述枢动杆及所述摆动部件的阀容纳壳体，所述阀部件是密封所述端口板与所述阀容纳壳体之间的隔膜。

在本实用新型的电磁阀中，也可以所述阀部件是在硫化成型时固着于所述摆动部件的橡胶制的部件，在所述摆动部件设有在所述阀部件的成型时供橡胶材料进入的橡胶填充孔。

实用新型效果

上述电磁阀具有设有阀部件的摆动部件，通过摆动部件的摆动使端口被阀部件进行开闭。可动铁芯的轴向的往复运动经由枢动杆转换为摆动部件的摆动运动。枢动杆其基端部通过枢动轴被枢动自由地支承，在前端部设有与摆动部件的一端部抵接的动作部，在基端部与动作部之间设有供可动铁芯的前端抵接的力点部。通过枢动杆使阀部件的开闭冲程比可动铁芯的往复运动冲程更加扩大。由此，能够使电磁阀小型化。

附图说明

图1是示出本实用新型的一实施方式的电磁阀的截面图，示出线圈非通电的状态。

图2是示出线圈已通电的状态下的图1的电磁阀的截面图。

图3是示出其它实施方式的电磁阀的截面图，示出线圈非通电的状态。

图4是示出线圈已通电的状态下的图3的电磁阀的截面图。

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。如图1以及图2所示，电磁阀10具有螺线管11和安装于该螺线管11的阀壳体12。螺线管11具有由非磁性材料构成的绕线管13。绕线管13具有筒状主体部 14、在其基端部侧成为一体的凸缘部15和在筒状主体部14的前端部侧成为一体的凸缘部16。在筒状主体部14的外侧卷绕有线圈17。在绕线管13 的基端部侧配置有固定铁芯18。设于固定铁芯18的基端部的凸缘部19 抵靠于绕线管13的凸缘部15，固定铁芯18固定于绕线管13。

在绕线管13的前端部侧可动铁芯21以在轴向上往复运动自由的方式而配置，可动铁芯21为轴动型。可动铁芯21从设于凸缘部16的贯通孔 22向螺线管11的前方突出。绕线管13组装于磁性框架23内。磁性框架 23具有抵靠于凸缘部16的前框架片23a、组装有固定铁芯18的凸缘部19 的后框架片23b和与前框架片23a以及后框架片23b成为一体的侧框架片 23c、23d。磁性框架23收纳于螺线管壳体24内。在螺线管壳体24设有插口(socket)25。在插口25安装有未图示的连接器，通过连接器从外部向线圈17供给驱动电流。

在可动铁芯21的前端部设有狭窄部26a，在设于磁性框架23的前框架片23a的环状的槽部26b与狭窄部26a之间设有铁芯驱动弹簧部件27。该铁芯驱动弹簧部件27是圆锥压缩螺旋弹簧，通过该铁芯驱动弹簧部件 27对可动铁芯21施加有从螺线管11突出的方向的弹力。在不向线圈17 供给驱动电流的非通电时，如图1所示，通过弹力使可动铁芯21在突出方向上驱动。另一方面，在向线圈17供给驱动电流的通电时，如图2所示，使可动铁芯21朝向固定铁芯18的前端面吸引驱动。在被吸引驱动时，通过使可动铁芯21的阶梯部28与设于绕线管13的内面的止动件29抵接而限制可动铁芯21的后退限制位置。可动铁芯21在轴向的移动冲程S的范围内进行往复运动。

阀壳体12具有设有第一端口31、第二端口32以及第三端口33的端口板34。电磁阀10是三端口电磁阀。在端口板34组装有阀容纳壳体35。在阀容纳壳体35设有阀收纳室36，端口板34抵靠于阀收纳室36的开口端侧。在阀容纳壳体35以向安装阀壳体12的安装面开口地设有贯通孔37，可动铁芯21的前端部从该贯通孔37向阀收纳室36内突出。

在阀收纳室36内，摆动部件41设置在可动铁芯21的前端面的前方。摆动部件41在横切可动铁芯21的前方的方向上延伸地配置。摆动部件41 通过贯通其长边方向中央部的摆动轴42而摆动自由地安装于阀壳体12。摆动轴42安装于阀壳体12。因此，摆动部件41以中央部的摆动轴42为支点进行摆动，摆动部件41的两端部相对端口板34进行接近分离移动。在摆动部件41设有橡胶制的阀部件43。该阀部件43具有外周部44。外周部44被夹入端口板34与阀容纳壳体35之间，对两者之间进行密封。阀部件43为外周部44发生弹性变形并且对端口板34与阀容纳壳体35之间进行密封的构造、即隔膜(diaphragm)。通过该隔膜即阀部件43使阀壳体12内的空间划分为阀收纳室36和连通室38。

使形成于端口板34的三个端口31～33分别向连通室38开口。各个端口31～33沿着摆动部件41隔开预定的间隔彼此平行地设于端口板34。第二端口32的连通室38侧的开口部为第一阀座部45，第三端口33的连通室38侧的开口部为第二阀座部46。在阀部件43设有与第一阀座部45 抵接并对第二端口32进行开闭的第一开闭部47、以及与第二阀座部46 抵接并对第三端口33进行开闭的第二开闭部48。各个开闭部47、48由朝向端口板34伸出的部分形成。

在阀收纳室36内使枢动杆51位于可动铁芯21与摆动部件41之间并沿着摆动部件41配置。枢动杆51通过贯通其基端部的枢动轴52而枢动自由地安装于阀壳体12的内部。枢动轴52安装于阀壳体12。在枢动杆 51的前端部设有与摆动部件41的一端部抵接的动作部53。在枢动杆51 的基端部与动作部53之间设有供可动铁芯21的前端抵接的力点部54。动作部53和力点部54分别为沿着枢动杆51的长边方向弯曲的凸面，动作部53与摆动部件41线接触，力点部54与可动铁芯21的前端线接触。

枢动杆51为如下杠杆结构：以基端部的枢动轴52为支点，以前端部的动作部53为作用点，以基端部与前端部之间的力点部54为力点。由于支点与作用点的长度比支点与力点的长度长，因此力点部的冲程被扩大而成为作用点的移动冲程。即，可动铁芯21的轴向的移动冲程S通过枢动杆51被扩大，并转换为摆动部件41的两端部的摆动冲程、即阀部件43 的开闭冲程T。摆动部件41的两端部的开闭冲程T比可动铁芯的轴向的移动冲程S大。由此，由于可动铁芯21的移动冲程S小，因此螺线管的功耗低。另一方面，由于摆动部件41的两端部的开闭冲程T大，因此由设于阀部件43的开闭部47、48引起的端口的开口度大，因此流量大。即，电磁阀10小型的同时，功耗小，流量大。

在枢动杆51的基端部与摆动部件41的另一端部之间设有摆动弹簧部件55。该摆动弹簧部件55是圆筒形状的压缩螺旋弹簧，摆动弹簧部件55 的端部被嵌入形成于摆动部件41的槽部56。通过该摆动弹簧部件55向摆动部件41施加有使一端部朝向枢动杆51的动作部53、另一端部分离枢动杆51的基端部的方向的弹力。铁芯驱动弹簧部件27按压摆动部件41的一端部来关闭第二端口的力比摆动弹簧部件55按压摆动部件41的另一端部来关闭第三端口的力大。因此，在不向线圈17流入驱动电流时，通过铁芯驱动弹簧部件27的力使第二端口关闭。

摆动弹簧部件55设于枢动杆51的基端部与摆动部件41的另一端部之间。进一步地，枢动杆51的枢动轴52也兼具摆动弹簧部件55的弹簧支承部。这样，由于摆动弹簧部件55设于有限的间隙，因此不会增大电磁阀10的长度尺寸、宽度尺寸。

摆动部件41为如下杠杆结构：以长边方向中央部的摆动轴42为支点，使一端部为与枢动杆51的动作部53抵接的作用点，使另一端部为施加摆动弹簧部件55的弹力的力点。由于从支点至作用点的距离和从支点至力点的距离是相同的，因此摆动部件41的两端部的摆动冲程彼此相同。

电磁阀10的第一端口31为从外部供给已加压的流体的供给端口，其它两个端口32、33分别为输出端口。因此，在未向线圈17供给驱动电流的非通电时，如图1所示，通过由铁芯驱动弹簧部件27向可动铁芯21施加的弹力，从而使枢动杆51的作为作用点的动作部53按压摆动部件41 的一端部即作用点的部分，并使第一开闭部47向第一阀座部45按压而闭塞第二端口32。由此，阀部件43成为切断第一端口31与第二端口32的连通的闭塞位置。此时，第二开闭部48分离第二阀座部46，阀部件43 成为使第一端口31与第三端口33连通的开放位置，供给到第一端口31 的已加压的流体从第三端口33向外部供给。

另一方面，在向线圈17供给驱动电流的通电时，如图2所示，可动铁芯21克服铁芯驱动弹簧部件27的弹力而被驱动至后退限制位置。将第二开闭部48向第二阀座部46按压的弹力通过摆动弹簧部件55而施加到摆动部件41的另一端部即力点部，通过该弹力使第二开闭部48向第二阀座部46按压而闭塞第三端口33。由此，阀部件43成为切断第一端口31 与第三端口33的连通的闭塞位置。此时，第一开闭部47分离第一阀座部 45，阀部件43成为使第一端口31与第二端口32连通的开放位置，供给到第一端口31的已加压的流体从第二端口32向外部供给。

摆动部件41的端部即作用点的部分与另一端部即力点的部分的开闭冲程T比可动铁芯21的移动冲程S大。

橡胶制的阀部件43通过硫化成型而固着于摆动部件41。在硫化成型时以使橡胶材料咬入摆动部件41的方式，在摆动部件41的外周部设有使橡胶材料进入的凹槽57。进一步地，在摆动部件41以使橡胶填充孔58 向外面开口地设置。由此，在对阀部件43成型时，橡胶材料进入凹槽57 和橡胶填充孔58，阀部件43牢固地固定于摆动部件41。

为了将电磁阀10安装在未图示的部件而在端口板34设有安装孔59。为了将多个电磁阀10集合地搭载在多联台座并组装多联电磁阀，使端口板34搭载于多联台座。另一方面，在将电磁阀10搭载在设有端口的多联台座的情况下，也可以使阀容纳壳体35直接安装在多联台座。

图3以及图4是示出其它实施方式的电磁阀10a的截面图，图3示出线圈非通电的状态，图4示出线圈已通电的状态。在图3以及图4中，对与图1以及图2所示出的部件共同的部件标注有相同的符号，并省略重复的说明。

电磁阀10a具有第一端口31和第二端口32，相对于上述的电磁阀10 具有第三端口33，电磁阀10a不具有第三端口33而是两端口电磁阀。在阀部件43设有第一开闭部47，但未设置上述的第二开闭部48。另外，在端口板34未设置上述的第二阀座部46。电磁阀10a中的其它结构与电磁阀10为同样。

第一端口31为输入端口，第二端口32为输出端口。因此，在未向线圈17供给驱动信号的非通电时，如图3所示，通过由铁芯驱动弹簧部件 27向可动铁芯21施加的弹力，从而使第一开闭部47向第一阀座部45按压而闭塞第二端口32。由此，阀部件43成为切断第一端口31与第二端口 32的连通的闭塞位置。

另一方面，在向线圈17供给驱动电流的通电时，如图4所示，可动铁芯21克服铁芯驱动弹簧部件27的弹力而被驱动至后退限制位置。通过摆动弹簧部件55向摆动部件41的另一端部施加有将该另一端部朝向端口板34按压的弹力，通过该弹力使摆动部件41驱动。由此，第一开闭部47 分离第一阀座部45，阀部件43成为使第一端口31与第二端口32连通的开放位置，供给到第一端口31的已加压的流体从第二端口32向外部供给。

这样，无论是三端口电磁阀还是两端口电磁阀都能够适用本实用新型。即使在任一电磁阀中，可动铁芯21均为在轴向上往复运动的轴动型，能够缩小螺线管11的宽度尺寸。进一步地，由于通过枢动杆51使可动铁芯 21的轴向的冲程扩大而使摆动部件41摆动，因此能够缩短电磁阀10、10a 的长边方向尺寸。由此，能够使电磁阀10、10a小型化。

本实用新型并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。例如，该电磁阀10、10a即使作为电磁阀单体也能够适用于流体压力电路，并且即使作为集合有多个电磁阀的多联电磁阀也能够适用。

工业上的可利用性

电磁阀适用于从流体供给源对被供给设备供给流体的流体供给电路，并用于流体的供给、流路的切换。