电磁阀的制作方法

文档序号:14254363
电磁阀的制作方法

本发明涉及一种电磁阀。



背景技术:

通常,在利用液压进行工作的建筑机械、工业机械中使用根据电磁力来控制工作油的流量的电磁阀。

在日本JP2007-239996A中记载了一种电磁阀,该电磁阀包括用于改变第1口与第2口之间的连通开度的主阀、从第1口导入工作油而对主阀向闭阀方向施力的控制压力室、以及通过使控制压力室与第2口连通而控制控制压力室内的压力的螺线管部。该电磁阀还包括压力补偿部,该压力补偿部用于实现如下目的:无论第1口与第2口之间的压力差如何,都使螺线管部的驱动电流恒定。



技术实现要素:

在日本JP2007-239996A所公开的电磁阀中,在主阀上设有用于构成压力补偿部的活塞、碟形弹簧。因此,主阀的构造变复杂,有可能导致电磁阀的制造成本上升。

本发明的目的在于简化具有压力补偿部的电磁阀的构造。

根据本发明的一个技术方案,用于控制从第1口向第2口流动的工作流体的流量的电磁阀包括:主阀,其用于改变所述第1口与所述第2口之间的连通开度;控制压力室,其被从所述第1口导入工作流体,从而对所述主阀向闭阀方向施力;连通通路,其形成在所述主阀内,用于使所述控制压力室与所述第2口连通;副阀,其用于开闭所述连通通路;螺线管部,其根据被供给的电流而使所述副阀移位;背压室,其与所述控制压力室相连通,用于对所述副阀向闭阀方向施力;第1施力构件,其被收纳于所述背压室,用于对所述副阀向闭阀方向施力;以及压力补偿部,其根据所述背压室内的压力来改变作用于所述副阀的所述第1施力构件的施力。

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是本发明的第2实施方式的电磁阀的剖视图。

图3是本发明的第3实施方式的电磁阀的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式。

<第1实施方式>

参照图1说明本发明的第1实施方式的电磁阀100。图1所示的电磁阀100设于建筑机械、工业机械等,用于控制从未图示的流体压力源向驱动器(负载)供给的工作流体的流量、从驱动器向工作流体罐等排出的工作流体的流量。

电磁阀100被插入固定于非贯通的插入孔210,该插入孔210设于阀组块200。阀组块200具有:第1口220,其一端向插入孔210的底面开口,另一端向阀组块200的外表面开口并通过未图示的配管等连接于流体压力源;以及第2口230,其一端向插入孔210的侧面开口,另一端向阀组块200的外表面开口并通过未图示的配管等连接于驱动器。

在电磁阀100中,使用工作油来作为工作流体。工作油从第1口220向第2口230流动。工作流体并不限定于工作油,也可以是其它的非压缩性流体或者压缩性流体。

电磁阀100包括:主阀22,其用于改变第1口220与第2口230之间的连通开度;中空圆筒状的套筒12,其固定于插入孔210内,供主阀22滑动自如地插入;控制压力室42,其从第1口220导入工作油,从而对主阀22向闭阀方向施力;副阀31,其用于改变控制压力室42与第2口230之间的连通开度;螺线管部60,其根据被供给的电流而使副阀31移位;以及压力补偿部70,其根据控制压力室42内的压力来改变作用于副阀31的施力。

套筒12具有用于将主阀22的外周面支承为滑动自如的滑动支承部12a和供主阀22落位的阀座部13。

在阀座部13的内周从第1口220侧依次形成有圆孔状的第1阀座部13a和圆台状的第2阀座部13b这两个阀座部。第1阀座部13a的中心轴线和第2阀座部13b的中心轴线与套筒12的中心轴线一致。

在套筒12上,在第2阀座部13b与滑动支承部12a之间沿圆周方向空开间隔地形成有使套筒12内的空间与第2口230连通的多个连通孔12b。

在阀座部13的外周和滑动支承部12a的外周隔着连通孔12b地分别配置有O形密封圈51、52。利用在套筒12和插入孔210之间被压缩的这两个O形密封圈51、52将连通孔12b与第2口230之间的连接部密封。特别是,利用设于阀座部13的外周的O形密封圈51,防止了第1口220与第2口230通过套筒12与插入孔210之间的间隙连通。

主阀22是圆柱状构件,配置在套筒12内,一端面22e位于阀座部13侧,滑动部22c滑动支承于滑动支承部12a。

在主阀22的一端面22e侧形成有滑动自如地插入到第1阀座部13a的圆柱状的滑阀22a,在滑阀22a与滑动部22c之间形成有能落位于第2阀座部13b的圆台状的提动阀22b。

在主阀22的一端面22e上与滑阀22a同轴地形成有与第1口220相连通的凹部22g。在滑阀22a上沿圆周方向空开间隔地形成有多个通孔22d,该通孔22d的一端向滑阀22a的在第1阀座部13a中滑动的面开口,另一端向凹部22g的内周面开口。

被第1阀座部13a封闭的各通孔22d随着滑阀22a向提动阀22b与第2阀座部13b分离的方向移动而逐渐开口。也就是说,自第1阀座部13a暴露的各通孔22d的面积根据滑阀22a的移动量而变化。这样,通过改变各通孔22d的开口面积,能够控制从第1口220向第2口230流动的工作油的流量。

各通孔22d配置为即使在提动阀22b抵接于第2阀座部13b时也不会被第1阀座部13a完全封闭。也就是说,各通孔22d的开口面积在提动阀22b抵接于第2阀座部13b的闭阀位置成为最小值,并随着提动阀22b向开阀方向移位而逐渐增大。

另外,各通孔22d也可以配置为在直到提动阀22b自第2阀座部13b分离一定程度为止的期间被第1阀座部13a封闭。在该情况下,在直到主阀22移位一定程度为止的期间能够将工作油的流量设定成大致为零。

主阀22的另一端面22f面向由主阀22、套筒12以及螺线管部60划定的控制压力室42。

在阀组块200上形成有将第1口220和控制压力室42连接起来的压力导入通路240。压力导入通路240通过形成于套筒12且作为节流件发挥功能的导入孔41而与控制压力室42相连通。也可以在压力导入通路240中设置单向阀,该单向阀用于防止被导入到控制压力室42的工作油向第1口220逆流。

因此,在第1口220的压力高于控制压力室42内的压力的情况下,第1口220的工作油通过压力导入通路240、单向阀241以及导入孔41向控制压力室42导入。另一方面,在控制压力室42内的压力高于第1口220的压力的情况下,利用单向阀241阻断工作油从控制压力室42向第1口220的流动。

在控制压力室42内,在主阀22和螺线管部60之间压缩设有主复位弹簧24。

主复位弹簧24的施力向使主阀22闭阀的方向作用。此外,第1口220的压力作用于主阀22的与第2阀座部13b的截面相当的开阀受压面A1,向使主阀22开阀的方向作用。此外,控制压力室42内的压力作用于与滑动部22c的截面相当的闭阀受压面A2,向使主阀22闭阀的方向作用。因此,在由作用于开阀受压面A1的第1口220的压力引起的推力大于由作用于闭阀受压面A2的控制压力室42内的压力引起的推力和主复位弹簧24的施力的合力时,主阀22向开阀方向移位,在由作用于开阀受压面A1的第1口220的压力引起的推力小于由作用于闭阀受压面A2的控制压力室42内的压力引起的推力和主复位弹簧24的施力的合力时,主阀22向闭阀方向移位。

主阀22还具有使控制压力室42与第2口230连通的作为连通通路的第1连通通路23a和第2连通通路23b。

第1连通通路23a是形成于主阀22的通孔,其中心轴线与主阀22的中心轴线一致,一端向另一端面22f开口,另一端向凹部22g开口。因此,能够在加工主阀22的凹部22g等时一并进行第1连通通路23a的加工。由于在第1连通通路23a的靠凹部22g侧的开口端埋入有插塞25,因此第1连通通路23a与第1口220不连通。

第2连通通路23b沿主阀22的径向形成,一端与第1连通通路23a连通,另一端向主阀22的外周面开口。第2连通通路23b的另一端配置为在主阀22沿轴向移位的范围内始终与连通孔12b相连通。

在第1连通通路23a的靠控制压力室42侧的开口端形成有圆台状的副阀座部23c。利用螺线管部60驱动的副阀31能落位于副阀座部23c。

副阀31是圆柱状构件,其在一端形成有具有与副阀座部23c相抵接的形状的副提动阀31a。此外,另一端与圆环状的弹簧座36相结合。

在副提动阀31a与副阀座部23c抵接时,控制压力室42与第1连通通路23a之间的连通成为被阻断的状态。另一方面,在副提动阀31a自副阀座部23c分离而在副提动阀31a与副阀座部23c之间形成间隙时,控制压力室42与第1连通通路23a连通。因此,控制压力室42内的工作油通过第1连通通路23a和第2连通通路23b向第2口230排出。在控制压力室42中通过压力导入通路240导入工作油,但由于利用导入孔41对工作油向控制压力室42的流入进行限制,因此,结果控制压力室42内的压力下降。

通过变更副阀31的轴向上的位置来调节副提动阀31a与副阀座部23c之间的间隙的大小。由于副阀31的轴向上的位置被螺线管部60控制,因此该间隙的大小被螺线管部60控制。

螺线管部60具有通过被供给电流而产生磁性吸引力的线圈62和在外周设有线圈62的有底筒状的螺线管14。

螺线管14具有向阀组块200的插入孔210内插入的插入部14a和比插入部14a的外径小且配置在插入孔210的外侧的小径部14b。螺线管14在插入部14a处与套筒12螺纹结合。螺线管14与套筒12的结合并不限定于螺纹结合,也可以是嵌合结合。

在插入部14a的外周配置有作为密封构件的O形密封圈53。利用在螺线管14和插入孔210之间被压缩的O形密封圈53,阻断插入孔210内与外部的连通。因此,防止了插入孔210内的工作油泄漏到外部,并且防止了水、粉尘等从外部进入到插入孔210内。

在小径部14b的外周具有游隙地外套有紧固构件16。紧固构件16以内周侧的部分卡定于插入部14a的状态借助未图示的螺栓紧固于阀组块200。通过紧固构件16被紧固于阀组块200,从而电磁阀100相对于阀组块200被固定。

在螺线管14内滑动自如地收纳有能被线圈62吸引的柱塞33和构成后述的压力补偿部70的活塞71。柱塞33被配置为其一端33a面向控制压力室42。而且,利用柱塞33的另一端33b和活塞71在螺线管14内划分出背压室44。

柱塞33具有贯通轴心的通孔33c和形成在通孔33c的周围且沿着轴向贯通的多个连通孔33d。因此,利用多个连通孔33d连接背压室44和控制压力室42。此外,副阀31从另一端33b侧带有游隙地贯穿于通孔33c,并借助弹簧座36卡定于柱塞33。

此外,在背压室44内配置有作为第1施力构件的副复位弹簧35,该副复位弹簧35压缩安装在弹簧座36与活塞71之间。因此,副阀31和柱塞33在副复位弹簧35的施力和背压室44内的压力的作用下被向副提动阀31a落位于副阀座部23c的方向施力。

此外,在螺线管14的内周面卡定有字母C形的止动环37。止动环37是处于如下目的设置的:防止在将柱塞33组装于螺线管14内之后柱塞33被副复位弹簧35推回而脱离。

接着,说明压力补偿部70的结构。

压力补偿部70具有设于螺线管14内的活塞71、用于与活塞71抵接而推压活塞71的推压构件73、用于对推压构件73朝向活塞71施力的作为第2施力构件的碟形弹簧74、以及在与推压构件73之间隔着碟形弹簧74地配置的调整构件75。

推压构件73具有圆盘状的主体部73a、从主体部73a延伸设置且直径比主体部73a的直径小的杆部73b、以及自主体部73a向与杆部73b所在侧相反的那一侧突出的突起部73c。杆部73b被在螺线管14的端部14c形成的通孔14d滑动支承,其顶端抵接于活塞71。在突起部73c的外周,在轴向上重叠地配置有多个碟形弹簧74,这些碟形弹簧74成为被夹在推压构件73的主体部73a与调整构件75之间的状态。

调整构件75是圆盘状构件,其具有形成在外周面的外螺纹部75a和形成在与突起部73c相对的位置的凹部75b。凹部75b的深度被设定为:即使在突起部73c的顶端部抵接于凹部75b的底面时,配置在推压构件73与调整构件75之间的碟形弹簧74也不会成为最大程度收缩状态。也就是说,推压构件73的突起部73c作为限制碟形弹簧74的收缩量的限制部发挥功能。

在螺线管14的用于支承杆部73b的端部14c沿着轴向固定有中空圆筒状的套筒72,该套筒72包围推压构件73。调整构件75借助外螺纹部75a沿轴向移动自如地螺纹结合于套筒72的内周面。碟形弹簧74以被夹持在推压构件73与调整构件75之间的状态收纳在套筒72内。

在改变调整构件75的轴向位置时,借助碟形弹簧74和推压构件73使活塞71沿轴向移位。伴随着该移位,副复位弹簧35的压缩量发生变化,能够调整作用于副阀31的副复位弹簧35的初始载荷。这样,调整构件75也作为调整作用于副阀31的副复位弹簧35的初始载荷的调整构件发挥功能。

另外,由于碟形弹簧74的弹簧常数被设定得大于副复位弹簧35的弹簧常数,因此,在调整初始载荷时,不会发生碟形弹簧74比副复位弹簧35先进行压缩的情况。只要具有比副复位弹簧35大的弹簧常数,就也可以使用螺旋弹簧等各种弹性构件而替代碟形弹簧74。

自螺线管14沿轴向突出配置的推压构件73等被安装于套筒72的罩63所覆盖。如此一来,构成压力补偿部70的构件设于螺线管14的外侧,因此,能够通过拆下罩63而容易地进行碟形弹簧74的更换、副复位弹簧35的初始载荷的调整。

接着,说明电磁阀100的动作。

在未向线圈62供给电流时,利用副复位弹簧35的施力推压副阀31和柱塞33,副阀31的副提动阀31a落位于副阀座部23c,控制压力室42成为封闭的状态。因此,控制压力室42内的压力与第1口220的压力相等,与第1口220的压力相等的压力作用于闭阀受压面A2。

在此,闭阀受压面A2的面积被设定得大于开阀受压面A1的面积,因此,由作用于闭阀受压面A2的控制压力室42内的压力引起的推力和主复位弹簧24的施力的合力大于由作用于开阀受压面A1的第1口220的压力引起的推力,主阀22被向封闭阀座部13的方向施力。这样一来,在线圈62处于非通电状态时,工作油从第1口220向第2口230的流动被阻断。

另一方面,在向线圈62供给电流时,利用螺线管部60所产生的推力克服副复位弹簧35的施力向线圈62侧吸引柱塞33。而且,通过副阀31与柱塞33一同移位,从而副提动阀31a自副阀座部23c离开,在副提动阀31a与副阀座部23c之间形成间隙。控制压力室42内的工作油经由该间隙并通过第1连通通路23a、第2连通通路23b以及连通孔12b向第2口230排出。

由于利用作为节流件发挥功能的导入孔41对工作油从第1口220向控制压力室42的流入进行限制,因此控制压力室42内的压力因控制压力室42与第2口230连通而下降。于是,主阀22向开放阀座部13的方向移位,直到由作用于闭阀受压面A2的控制压力室42内的压力引起的推力和主复位弹簧24的施力的合力与由作用于开阀受压面A1的第1口220的压力引起的推力平衡为止。其结果,工作油通过通孔22d与第1阀座部13a之间、提动阀22b与第2阀座部13b之间以及连通孔12b从第1口220向第2口230流动。

在向线圈62供给的电流增加时,副提动阀31a自副阀座部23c进一步分离。其结果,从控制压力室42向第2口230排出的工作油的量增加,控制压力室42内的压力进一步下降。而且,与控制压力室42内的压力下降相应地,主阀22向开放阀座部13的方向进一步移动,滑阀22a的通孔22d自第1阀座部13a暴露的面积变大。其结果,从第1口220向第2口230流动的工作油的流量增加。

这样一来,通过增减向线圈62供给的电流而控制主阀22的移位量,从而控制从第1口220向第2口230流动的工作油的流量。

在停止向线圈62通电时,吸引柱塞33的推力消失,因此,柱塞33在副复位弹簧35的施力的作用下被向副提动阀31a落位于副阀座部23c的方向推压。而且,在副阀31的副提动阀31a落位于副阀座部23c时,通过导入孔41向控制压力室42内导入第1口220的工作油,控制压力室42内的压力上升到与第1口220的压力相等为止。

在控制压力室42内的压力与第1口220的压力相等时,如上所述,由作用于开阀受压面A1的第1口220的压力引起的推力小于由作用于闭阀受压面A2的控制压力室42内的压力引起的推力和主复位弹簧24的施力的合力,因此,主阀22被向封闭阀座部13的方向施力。其结果,主阀22向封闭阀座部13的方向移位,工作油从第1口220向第2口230的流动被阻断。

接着,说明压力补偿部70的动作。

若在线圈62处于非通电状态时控制压力室42内的压力上升,则与控制压力室42连通的背压室44的压力也上升。此时,若由作用于活塞71的背压室44的压力引起的施力大于碟形弹簧74的施力,则活塞71向使背压室44扩张的方向移位。

通过活塞71移位,从而副复位弹簧35伸长,因此作用于副阀31的副复位弹簧35的施力与伸长量相应地下降。也就是说,背压室44的压力越高,则作用于副阀31的副复位弹簧35的施力越小。在此,碟形弹簧74的弹簧特性被设定为:由作用于副阀31的背压室44的压力引起的施力增加多少,副复位弹簧35的施力就下降多少,即副复位弹簧35的施力和由作用于副阀31的背压室44的压力引起的施力的合力始终恒定。因此,作用于副阀31的闭阀方向的施力始终是恒定的大小。

这样,压力补偿部70以如下方式发挥功能:即使在由于向第1口220供给的工作油的压力上升等原因而使与控制压力室42连通的背压室44的压力上升的情况下,也能将作用于副阀31的闭阀方向的施力维持在大致恒定的大小。通过将作用于副阀31的闭阀方向的施力维持在大致恒定的大小,从而只要向线圈62供给恒定的电流,副阀31就始终会被驱动,主阀22也与其相应地开阀。也就是说,通过设置压力补偿部70,从而抑制了吸引副阀31所需要的推力的上升,能够相对于供给电流获得稳定的工作油流量。

此外,在控制压力室42内的压力异常上升或者瞬间急剧上升的情况下,碟形弹簧74有可能被压缩至超过预先设定好的收缩量从而破损。在本实施方式中,在该情况下,推压构件73的突起部73c抵接于凹部75b的底面,抑制了碟形弹簧74成为最大程度收缩状态,因此能够防止碟形弹簧74破损。另外,作为限制碟形弹簧74的收缩量的限制部,并不限定于上述结构,例如也可以是对活塞71向推压构件73侧的移位进行限制的构件,只要能抑制碟形弹簧74成为最大程度收缩状态,就可以是任意的结构。

采用以上的第1实施方式,起到以下所示的作用效果。

在电磁阀100中,压力补偿部70不在主阀22上设置构件,而能够利用使背压室44根据控制压力室42内的压力而扩张、缩小这样简单的动作,改变作用于副阀31的副复位弹簧35的施力。因此,能够将主阀22设为简单的形状,并且能够利用简单结构的压力补偿部70使作用于副阀31的施力根据控制压力室42内的压力而变化。其结果,能够简化具有压力补偿部70的电磁阀100的构造。

此外,由于不必在主阀22上设置外径比较大的碟形弹簧74,因此能够减小主阀22的外径和控制压力室42。因此,套筒12的外径变小,能够提高电磁阀100的安装性。并且,在套筒12的外径变小时,与阀组块200相抵接的套筒12的面积减小,用于固定电磁阀100的轴向力下降。因此,能够降低紧固构件16的刚度、紧固螺栓的强度。此外,由于不必在主阀22内配置滑动构件等,因此主阀22的加工变容易,能够抑制制造成本。

此外,由于压力补偿部70设于螺线管14的外侧,因此能够容易地进行碟形弹簧74的更换、副复位弹簧35的初始载荷的调整。此外,与在主阀22上设置碟形弹簧74的情况相比较,施力部件的设置空间的制约消失,因此可以使用设计自由度较高的螺旋弹簧等弹性构件来替代碟形弹簧74。

<第2实施方式>

接着,参照图2说明本发明的第2实施方式的电磁阀110。以下,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记,省略说明。

电磁阀110的基本结构与第1实施方式的电磁阀100相同。在电磁阀110中,主要在使用橡胶弹性体84作为设于压力补偿部80的第2施力构件这一点上与电磁阀100有所不同。

电磁阀110的压力补偿部80具有橡胶弹性体84、设于螺线管14内的活塞81、用于与活塞81抵接而推压活塞81的推压构件83、以及在与推压构件83之间隔着橡胶弹性体84地配置的调整构件85。

推压构件83具有圆盘状的主体部83a、从主体部83a延伸设置且直径比主体部83a的直径小的杆部83b、以及自主体部83a向与杆部83b所在侧相反的那一侧突出的突起部83c。杆部83b被在螺线管14的端部14c形成的通孔14d滑动支承,其顶端抵接于活塞81。

安装在推压构件83与调整构件85之间的橡胶弹性体84形成为圆环状,在中央形成有供突起部83c插入的插入孔84a。通过推压构件83的突起部83c插入到插入孔84a,限制了橡胶弹性体84沿径向移动。突起部83c的长度被设定为:即使在突起部83c的顶端部抵接于调整构件85时,配置在推压构件83与调整构件85之间的橡胶弹性体84也不会成为最大程度收缩状态。也就是说,推压构件83的突起部83c作为限制橡胶弹性体84的收缩量的限制部发挥功能。

橡胶弹性体84由丁腈橡胶、氟橡胶、或者压缩复原力优异的硅橡胶这样的具有弹性的弹性体形成。由于橡胶弹性体84设于不与工作油接触但暴露于空气的部位,因此优选的是,该橡胶弹性体84由耐候性优异的弹性体形成。

在螺线管14的用于支承杆部83b的端部14c上沿着轴向固定有中空圆筒状的套筒82,该套筒82包围推压构件83。圆盘状的调整构件85借助形成于外周面的外螺纹部85a沿轴向移动自如地螺纹结合于套筒82的内周面。橡胶弹性体84以被夹持在推压构件83与调整构件85之间的状态收纳在套筒82内。

在改变调整构件85的轴向位置时,借助橡胶弹性体84和推压构件83使活塞81沿轴向移位。伴随着该移位,副复位弹簧35的压缩量发生变化,能够调整作用于副阀31的副复位弹簧35的初始载荷。这样,调整构件85也作为调整作用于副阀31的副复位弹簧35的初始载荷的构件发挥功能。

另外,橡胶弹性体84的弹簧常数被设定得大于副复位弹簧35的弹簧常数,因此,在调整初始载荷时,不会发生橡胶弹性体84比副复位弹簧35先进行压缩的情况。

自螺线管14沿轴向突出配置的推压构件83等被安装于套筒82的罩63所覆盖。如此一来,构成压力补偿部80的构件设于螺线管14的外侧,因此,能够通过拆下罩63而容易地进行橡胶弹性体84的更换、副复位弹簧35的初始载荷的调整。

由于电磁阀110的动作与上述第1实施方式的电磁阀100的动作相同,因此省略其说明。

接着,说明压力补偿部80的动作。

若在线圈62处于非通电状态时控制压力室42内的压力上升,则与控制压力室42连通的背压室44的压力也上升。此时,若由作用于活塞81的背压室44的压力引起的施力大于橡胶弹性体84的施力,则借助推压构件83压缩橡胶弹性体84而使其变形。而且,与橡胶弹性体84的变形量相应地,活塞81向使背压室44扩张的方向移位。

通过活塞81移位,从而副复位弹簧35伸长,因此,作用于副阀31的副复位弹簧35的施力与伸长量相应地下降。也就是说,背压室44的压力越高,则作用于副阀31的副复位弹簧35的施力越小。在此,橡胶弹性体84的弹簧特性被设定为:由作用于副阀31的背压室44的压力引起的施力增加多少,副复位弹簧35的施力就下降多少,即副复位弹簧35的施力和由作用于副阀31的背压室44的压力引起的施力的合力始终恒定。因此,作用于副阀31的闭阀方向的施力始终是恒定的大小。

这样,压力补偿部80以如下方式发挥功能:即使在由于向第1口220供给的工作油的压力上升等原因而使与控制压力室42连通的背压室44的压力上升的情况下,也能将作用于副阀31的闭阀方向的施力维持在大致恒定的大小。通过将作用于副阀31的闭阀方向的施力维持在大致恒定的大小,从而只要向线圈62供给恒定的电流,副阀31就始终会被驱动,主阀22也与其相应地开阀。也就是说,通过设置压力补偿部80,从而吸引副阀31所需要的推力恒定而与控制压力室42的压力变化无关,能够根据向线圈62供给的电流来获得稳定的工作油流量。

此外,在控制压力室42内的压力异常上升或者瞬间急剧上升的情况下,橡胶弹性体84有可能被压缩至超过预先设定好的收缩量从而破损。在本实施方式中,在该情况下,推压构件83的突起部83c抵接于调整构件85,抑制了橡胶弹性体84成为最大程度收缩状态,因此能够防止橡胶弹性体84破损。另外,作为限制橡胶弹性体84的收缩量的限制部,并不限定于上述结构,例如也可以是对活塞81向推压构件83侧的移位进行限制的构件,只要能抑制橡胶弹性体84成为最大程度收缩状态,就可以是任意的结构。

采用以上的第2实施方式,除了第1实施方式的作用效果之外,还能起到以下所示的作用效果。

在电磁阀110中,使用橡胶弹性体84作为设于压力补偿部80的第2施力构件。橡胶弹性体84的形状能自由地设定,因此,能够自由地设计推压构件83、调整构件85等压力补偿部80的其它构件,能够提高电磁阀110的设计自由度。

另外,橡胶弹性体84只要不会因压缩而破损等,就不限定于圆环状,也可以形成为圆板状。此外,橡胶弹性体84也可以是具有不同的弹性特性的多个橡胶弹性体在轴向上层叠配置而成的。此外,也可以通过使橡胶弹性体84的内部的材质不同或者在内部设置空间来改变弹性特性。

<第3实施方式>

接着,参照图3说明本发明的第3实施方式的电磁阀120。以下,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记,省略说明。

电磁阀120的基本结构与第1实施方式的电磁阀100相同。在电磁阀100中,构成压力补偿部70的活塞71沿着收纳有副复位弹簧35的背压室44滑动,相对于此,在电磁阀120中,活塞91沿着在螺线管14的端部14c设置的滑动孔14e滑动,主要在这一点上两者有所不同。

接着,说明电磁阀120的压力补偿部90的结构。

压力补偿部90具有设于螺线管14内的圆柱状的活塞91、用于与活塞91抵接而推压活塞91的推压构件93、用于对推压构件93朝向活塞91施力的作为第2施力构件的碟形弹簧94、在与推压构件93之间隔着碟形弹簧94地配置的调整构件95、以及滑动支承推压构件93并且供调整构件95螺纹结合的套筒92。

活塞91具有供副复位弹簧35的一端卡定的弹簧支架部91a和形成为直径比弹簧支架部91a的直径小且被在螺线管14的端部14c设置的滑动孔14e滑动支承的滑动部91b。滑动支承活塞91的滑动部91b的滑动孔14e是一端向背压室44开口的通孔,直径比背压室44的内径和副复位弹簧35的外径小。滑动部91b以顶端自螺线管14暴露的状态配置。

在滑动部91b的外周设有O形密封圈96。利用被滑动部91b和滑动孔14e压缩的O形密封圈96防止工作油从背压室44泄漏到外部。

套筒92的一端侧插入结合于螺线管14的露出滑动部91b的端部14c。在套筒92上的、与滑动部91b相对的位置设有用于滑动支承推压构件93的滑动孔92a。套筒92在另一端侧的内周面具有供调整构件95螺纹结合的螺纹部。

推压构件93具有收纳在套筒92内的圆盘状的主体部93a、从主体部93a延伸设置且直径比主体部93a的直径小的杆部93b、以及从主体部93a向与杆部93b所在侧相反的那一侧突出的突起部93c。杆部93b被套筒92的滑动孔92a滑动支承,其顶端抵接于活塞91的滑动部91b。

由于其它构件的构造和功能与上述第1实施方式的电磁阀100相同,因此省略其说明。

接着,说明压力补偿部90的动作。

若在线圈62处于非通电状态时控制压力室42内的压力上升,则与控制压力室42连通的背压室44的压力也上升。此时,在由作用于活塞91的背压室44的压力引起的施力大于碟形弹簧94的施力时,活塞91向图3中的左方向移位。

通过活塞91移位,从而副复位弹簧35伸长,因此,作用于副阀31的副复位弹簧35的施力与伸长量相应地下降。也就是说,背压室44的压力越高,则作用于副阀31的副复位弹簧35的施力越小。在此,碟形弹簧94的弹簧特性被设定为:由作用于副阀31的背压室44的压力引起的施力增加多少,副复位弹簧35的施力就下降多少,即副复位弹簧35的施力和由作用于副阀31的背压室44的压力引起的施力的合力始终恒定。因此,作用于副阀31的闭阀方向的施力始终是恒定的大小。

这样,压力补偿部90与上述第1实施方式的电磁阀100的压力补偿部70同样地发挥功能。

在此,在碟形弹簧94使用现成品的情况下,必须根据现成品的特性来设定向碟形弹簧94传递的力。例如,在上述第1实施方式中,为了变更向碟形弹簧74传递的力,必须变更活塞71的外径,并且变更作为非通孔的背压室44的内径。并且,由于背压室44的内径要设定得大于副复位弹簧35的外径,因此,为了减小向碟形弹簧74传递的力,要求大幅度的设计变更。

相对于此,在压力补偿部90中,根据背压室44的压力所作用的活塞91的滑动部91b的截面积来确定向碟形弹簧94传递的力。也就是说,仅变更滑动部91b的外径和滑动孔14e的内径,就能够适当地变更向碟形弹簧94传递的力。而且,滑动部91b的外径和滑动孔14e的内径不像背压室44那样存在尺寸限制,因此能够自由地设定。因此,能够提高电磁阀120的设计自由度,并且可以采用廉价的现成品,从而能够抑制电磁阀120的制造成本。

采用上述第3实施方式,除了第1实施方式的作用效果之外,还能起到以下所示的作用效果。

在电磁阀120中,仅变更活塞91的滑动部91b的外径,就能够变更向碟形弹簧94传递的力。因此,即使在碟形弹簧94使用现成品的情况下,也能够适当地设定作用于碟形弹簧94的力。其结果,能够提高电磁阀120的设计自由度,并且可以采用廉价的现成品,从而能够抑制电磁阀120的制造成本。

另外,在上述第3实施方式中,使用碟形弹簧94作为设于压力补偿部90的第2施力构件。取而代之,也可以像第2实施方式那样使用橡胶弹性体作为第2施力构件。此外,在上述第3实施方式中,推压构件93的突起部93c作为限制碟形弹簧94的收缩量的限制部发挥功能。取而代之,也可以通过在碟形弹簧94收缩了规定量以上时让活塞91的弹簧支架部91a抵接于螺线管14的内表面来限制碟形弹簧94的收缩量。

以下,归纳说明本发明的实施方式的结构、作用及效果。

电磁阀100、110、120包括:主阀22,其用于改变第1口220与第2口230之间的连通开度;控制压力室42,其被从第1口220导入工作油,从而对主阀22向闭阀方向施力;第1连通通路23a和第2连通通路23b,其形成在主阀22内,用于使控制压力室42和第2口230连通;副阀31,其用于开闭第1连通通路23a和第2连通通路23b;螺线管部60,其根据被供给的电流而使副阀31移位;背压室44,其与控制压力室42连通,用于对副阀31向闭阀方向施力;副复位弹簧35,其收纳在背压室44中,用于对副阀31向闭阀方向施力;以及压力补偿部70、80、90,其根据背压室44内的压力来改变作用于副阀31的副复位弹簧35的施力。

在该结构中,压力补偿部70、80、90不在主阀22上设置构件,而能够根据背压室44的压力来改变作用于副阀31的副复位弹簧35的施力。因此,能够将主阀22设为简单的形状,并且能够利用简单结构的压力补偿部70、80、90来改变作用于副阀31的施力。其结果,能够简化具有压力补偿部70、80、90的电磁阀100、110、120的构造。

此外,压力补偿部70、80、90具有移动自如地收纳在背压室44内的活塞71、81、91,副复位弹簧35在背压室44内压缩安装在副阀31与活塞71、81、91之间。

在该结构中,压力补偿部70、80、90不在主阀22上设置构件,而能够利用使收纳在背压室44内的活塞71、81、91进行移位这样简单的动作来改变作用于副阀31的副复位弹簧35的施力。其结果,能够简化具有压力补偿部70、80、90的电磁阀100、110、120的构造。

此外,压力补偿部70、80、90具有用于克服背压室44的压力和副复位弹簧35的施力对活塞71、81、91施力的碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84。

在该结构中,压力补偿部70、80、90不在主阀22上设置构件,而能够利用克服碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84的施力使活塞71、81、91进行移位这样简单的动作来改变作用于副阀31的副复位弹簧35的施力。其结果,能够简化具有压力补偿部70、80、90的电磁阀100、110、120的构造。

此外,电磁阀100、110、120还包括用于调整作用于副阀31的副复位弹簧35的初始载荷的调整构件75、85、95,碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84安装在调整构件75、85、95与活塞71、81、91之间。

在该结构中,活塞71、81、91具有如下两个功能:为了调整副复位弹簧35的初始载荷而利用调整构件75、85、95进行移位的功能、根据控制压力室42内的压力来改变副复位弹簧35的施力的功能。其结果,能够简化具有压力补偿部70、80、90的电磁阀100、110、120的构造。

此外,碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84由根据收缩量来发挥施力的构件形成,压力补偿部70、80、90还具有用于限制碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84的收缩量的突起部73c、83c、93c。

在该结构中,推压构件73、83、93的突起部73c、83c、93c抵接于调整构件75、85、95,因此抑制了碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84成为最大程度收缩状态。因此,即使在控制压力室42内的压力异常上升或者瞬间急剧上升的情况下,也能够防止碟形弹簧74、94或者橡胶弹性体84破损。

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,其主旨并在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

例如,在上述实施方式中,电磁阀100、110、120用于控制工作油从第1口220向第2口230的流动,但并不限定于此,也可以是还能够控制工作油从第2口230向第1口220的流动的双向流动控制阀。

本申请基于2015年9月16日向日本国特许厅提出申请的特愿2015-182855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。

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