专利名称：电磁阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有切换阀部和电磁操作部的电,兹阀，其中，该 切换阀部由阀体内部的阀芯来切换流^各，该电；兹才喿作部才艮据励》兹线 圈的励磁或消磁使活动铁芯动作，从而驱动操作所述阀芯。
背景技术：
如日本发明专利公报特开2004-156709所示，众所周知这种电i兹 阀具有切换阀部和电》兹l喿作部，其中，该切换阀部由阀体内部的阀 芯来切换接口间流路的连通状态，该电磁操作部根据励磁线圏的励 磁或消磁来驱动活动铁芯，使所述阀芯移动到各切换位置。这种电 磁阀中，在阀室内相向的一对阀座之间配i殳有所述阀芯，并利用阀 弹簧将该阀芯向所述活动4失芯侧的阀座加载，从而，从该阀芯的保该活动铁芯被复位弹簧向所述阀芯侧加载，推压所述推杆，从而切 换该阀芯。该电磁阀中，利用挤压操作将帽固定在活动铁芯的顶端 部外周，所述复位弹簧的加载力经由该帽作用到活动铁芯上。所述现有技术的电,兹阀中，在励,兹线圈被励一磁时，所述活动铁芯 在压缩所述复位弹簧的状态下被吸附到固定铁芯上，当励磁线圏消 磁时，该活动铁芯利用复位弹簧的加载力猛力从固定铁芯离开，并 推压推杆以切换所述阀芯。此时，该活动铁芯的(〔质量〕x 〔速 度〕2) /2的能量经由推杆作用到所述阀芯上，由于该力的作用，该 阀芯与阀座相碰撞，然而，由于该活动铁芯的质量较大，其速度也 较大，因而，利用该活动铁芯使阀芯与阀座相碰撞时，所述能量非 常大。其结果，该阀芯因压缩而引起变形，且该阀芯因压缩而引起 的永久变形增大，从而，使阀芯的寿命降低。发明内容本发明的目的在于，在所述电磁阀中，在使励磁线圈消磁而切换 阀芯时，使该阀芯不会因被复位弹簧的加载力加载后的活动铁芯的能量(〔质量〕x 〔速度〕2) /2而与阀座相碰撞，由此，防止该阀 芯的寿命降低。为解决所述课题，采用本发明，提供一种在阀体的阀室内具有切 换阀部和电磁操作部的电磁阀，其中，该切换阀部具有阀座和阀芯， 该阀座位于与接口相通的流路途中，该阀芯通过接触或脱离该阀座 而开闭所述流路，该电磁操作部根据励磁线圈的励磁和消磁，使活 动铁芯吸引到固定铁芯上或从固定铁芯离开，从而对所述阀芯进行 开闭操作。所述活动铁芯的顶端部外周嵌合有环状帽，且该环状帽 可相对于所述活动铁芯的顶端部外周滑动，该帽被复位弹簧向所述 活动铁芯的顶端部侧加载，并利用设置在该帽上的台阶部与设置在 活动铁芯上的台阶部相抵接，卡止到该活动铁芯上，并且，该帽超 过该卡止位置向该活动铁芯顶端侧的移动受到限制。此外，所述阀 芯被保持部件保持，并被阀弹簧向所述活动铁芯侧加载，推杆从所 述保持部件延伸出，且该推杆的顶端与所述帽顶端的抵接部相抵接， 当所述励磁线圏消磁，利用所述复位弹簧使活动铁芯从固定铁芯离 开，从而使所述阀芯与所述阀座相抵接，此时，所述复位弹簧的加 载力从所述帽经由推杆作用到该阀芯上。本发明中，还优选所述活动铁芯的横剖面形状与所述帽的铁芯嵌 合孔的形状大致为长圆形，该长圆形是用两侧边部连接两个半圓部 而形成，所述帽的侧边部上形成有所述抵接部。所述推杆尽可能在接近活动铁芯的中心轴线的位置与帽的顶端 表面相抵接，从而可有效地防止电》兹阀的大型化，所以，将所述4氐 接部设置在帽的侧边部，这样的结构可有效地实现电》兹阀的小型化。该情况下，优选的是，在所述活动铁芯的顶端部，在与所述两个 半圆部相对应的位置，分别形成有向外周侧突出的半圆状突出部， 利用该突出部形成所述活动铁芯的台阶部，并在该突出部之间形成凹处。另外，在所述帽的顶端部，在与所述铁芯嵌合孔的半圓部相 对应的位置，分别形成有半圆状的凹部，利用该凹部形成该帽的台 阶部，并在该凹部之间形成与所述凹处嵌合的突出部，在该突出部 的位置形成所述抵接部。另夕卜，本发明中，在所述阀体上形成有碰撞面，当励磁线圈消磁， 活动铁芯利用复位弹簧的加载力从固定铁芯离开时，该活动铁芯的 顶端表面与所述石並撞面相》並才童而4f止。或者，也可在所述固定铁芯和活动铁芯的相向表面之间插装螺旋 弹簧。由此，当在固定铁芯和活动铁芯之间插装螺旋弹簧，可将所 述复位弹簧作为具有适于驱动阀芯的加载力的部件，并可让所述螺 旋弹簧来承担活动铁芯的复位所需加载力的不足部分。采用本发明，当励磁线圏消磁，利用所述复位弹簧使活动铁芯从固定铁芯离开，从而使所述阀芯与所述阀座相抵接，此时，所述复 位弹簧的加载力从所述帽经由推杆作用到该阀芯上，所以，当所述阀芯与阀座相撞时，该阀芯不会因活动铁芯的(〔质量〕x 〔速度〕2) /2的能量而与阀座相石並撞，/人而可防止该阀芯的寿命降j氐。
图1是本发明第一实施例的电磁操作部在消磁时的纵剖面图。 图2是图1的要部B的局部放大图。图3是沿图1的iii-ni线的剖面图。图4是图3的要部C的局部放大图。图5是本发明第 一 实施例的电磁操作部在励磁时的纵剖面图。 图6是图5的要部D的局部放大图。图7是沿图5的vn-vn线的剖面图。图8是图7的要部E的局部放大图。图9是本发明第一实施例的电^f兹阀的分解立体图。图10是本发明第 一 实施例的活动铁芯和帽的分解立体图。图11是本发明第二实施例在励磁时的纵剖面图，其与所述图7相对应。
具体实施方式
图1 ~图IO表示本发明电磁阀的第一实施例，其中，图1、图3 表示电磁操作部的励磁线圈在消磁时的状态，图5、图7表示该励f兹 线圈在励磁时的状态。该电^兹阀大体由电》兹才喿作部10和切换阀部30 构成。所述电磁操作部IO具有磁罩12,该磁罩12的横剖面为长方形， 其顶部12a (图1和图3的左端)被封闭。该磁罩12内，在该磁罩 12的顶部12a的内表面，配设有经由密封部件20a而连接的环状线 轴13，励^磁线圈14缠绕在该线轴13上，该励^兹线圈14的两端与省 略图示的线圈端子相连4妄。所述线轴13的中心孔13a内，配设有固 定铁芯15，且使固定铁芯15的凸缘部15a与磁罩12的顶部12a的 内表面相接触，该凸缘部15a祐j夹持在线轴13和,兹罩12的顶部12a 之间。另外，线轴13的中心孔13a内，还插装有活动铁芯16,该活 动铁芯16可沿与所述固定铁芯15相接触或从所述固定铁芯15离开 的方向滑动。所述》兹罩12的开口端侧，配"i更有环状的》兹片17，利用该i兹片17, 在所述磁罩12和活动铁芯16之间形成f兹3各。该一磁片17经由密封部 件20b与线轴13相抵接，该状态下，将所述磁罩12开口端的铆接 部12b铆接安装在切换阀部30的阀体31的卡合凹部内，由此，以 压力连接状态将所述线轴13和磁片17固定到该磁罩12内。磁罩12、 磁片17以及阀体31三者之间，配i殳有密封部件21。所述线轴13的中心孔13a与f兹片17的内孔形状相同，所述活动 铁芯16以可滑动的方式插装在这些孔内，活动铁芯16的顶端从f兹 片17向外侧突出。如图9、图IO所示，所述固定铁芯15和活动铁 芯16的横剖面形状大致呈长圆形，该长圆形基本上是用直线状或近 似直线状的两个侧边部16d、 16d连接两半圆部16c、 16c而形成， 线轴13与固定铁芯15和活动铁芯16相接，线轴13的中心孔13a与磁片17的内孔的剖面相同，均大致呈长圆形。另一方面，如图1、图5所示，切换阀部30的阀体31的一侧面 上，从与电磁操作部10的安装端相反的侧端，依次开设有向(切换 阀部30圓周)外表面开口的供给接口 P、输出接口 A以及排出接口 R。另外，所述阀体31中，在活动铁芯16的中心轴线上，从与电磁 操作部10的安装端相反的侧端形成安装孔32,该安装孔32内安装 有阀座块33,该阀座块33被端板34按压。如图3所示，就该端々反 34而言，其(宽度方向)两端部弯折为"3"字状，将其两端插入 阀体31上设置的插入槽35,由此，将端4反34固定到阀体31上。阀座块33安装在所述阀体31的安装孔32中，该阀座块33靠轴 向内侧的一侧(即电磁操作部10的安装端一侧)形成有阀室36,该 阀室36内收纳有提升式阀芯37,该阀芯37^皮保持部件45保持。所 述阀体31和阀座块33内形成有供给通路38,该供给通^各38使所述 供给接口 P和阀室36相连通，在该供给通路38的与所述阀室36内 相通的开口部周围，形成有供给阀座40。所述阀座块33的外周，在 所述供给通路38 (的沿切换阀部30轴向)两侧的位置，分别设置有 环状槽，各环状槽上分别安装有垫圈42a、 42b。另外，阀座块33的 供给接口 P中，根据需要安装过滤器50。另外,所述阀体31中形成有排出通路39,该排出通路39使所 述排出接口 R与阀室36相连通，在该排出通i 各39的与所述阀室36 内相连通的开口部周围，形成有排出阀座41。所述阀室36中，所述 供给阀座40和排出阀座41位于活动4失芯16的中心轴线L上的相对 位置，该供给阀座40和排出阀座41之间，i殳置有所述提升式阀芯 37。由此，通过该阀芯37与相对的所述阀座40、 41交互4氐4妄，来 切换所述接口间的流3各连通状态。此外，所述阀室36经由乂人其(沿 切换阀部30径向的)侧面延设的输出通路43与输出接口 A相连通。所述阀体31中位于电》兹才喿作部10侧的端面的中央部，形成有剖 面为圆形的凹部44，利用该凹部44形成空间部，该空间部用于收纳 活动铁芯16和环状帽18,其中，该活动铁芯16从磁片17突出，该环状帽18嵌合在活动铁芯16顶端。所述帽18嵌合在活动铁芯16外周，并可沿该活动铁芯16的轴 线L方向滑动。该帽18的铁芯嵌合孔18c与活动铁芯16嵌合，该 铁芯嵌合孔18c的形状与该活动铁芯16的横剖面形状相同，大致呈 长圆形，该长圆形是用直线状或近似直线状的两个侧边部18g、 18g 连接两个半圆部18f、 18f而形成，该铁芯嵌合孔18c内嵌入所述活 动铁芯16，且活动铁芯16与嵌合孔18c的孔壁之间存在微小间隙。 参照图2、图6，如后所述，该帽18的内表面上设置有与台阶部16b 相向的台阶部18b，该台阶部16b设置在所述活动铁芯16的顶端部， 通过该两个台阶部16b、 18b相4氐4妄，可防止该帽18向活动4失芯16 的前端部侧即切换阀部30侧脱落。即，所述活动铁芯16在其横剖面上的相向位置具有两个半圆部 16c、 16c,然而，如图2、图6清楚的图示，在该活动铁芯16顶端 部的所述各半圆部16c外侧， 一体"i殳置有两个半圆状的突出部16a, 该突出部16a沿与该活动铁芯16的中心轴线L垂直的方向突出，利 用该突出部16a,在该活动4失芯16的顶端部形成所述台阶部16b, 该台阶部16b呈半圆状并朝向固定铁芯15侧。所述两个突出部16a、 16a之间相对的位置上，形成有两个凹处16e，该凹处16e与所述侧 边部16d相连。另一方面，所述帽18的铁芯嵌合孔18c顶端侧的内表面上，形 成有两个凹部18a，该凹部18a与所述突出部16a相嵌合，该凹部18a 中，与所述突出部16a的台阶部16b相向的部分作为该帽18的台阶 部18b。因此，所述凹部18a和台阶部18b也呈半圆状。4妄下来，通 过该两个台阶部16b、 18b相4氐"t妻，其后，所述帽18则不会相对于 活动铁芯16向切换阀部30侧发生超过其抵接位置的相对移动。另 外，该帽18的所述两个凹部18a、 18a之间，相向形成有两个突壁 部18h，该突壁部18h朝所述铁芯嵌合孔18c内侧突出。另一方面，所述帽18在其顶端部(的径向)外侧具有凸缘部18d， 并被复位弹簧19向切换阀部30的阀芯37侧加载，该复位弹簧19以压缩状态设置在磁片17与帽18之间之间。因此，当励^兹线圏14 消磁，所述活动铁芯16则被复位弹簧19的加载力向从固定铁芯15 离开的方向驱动，此时，所述帽18的台阶部18b与活动铁芯16的 台阶部16b相4氐^:，由此，所述复位弹簧19的加载力经由该帽18 传递给活动铁芯16，但该活动铁芯16的动能不会传递给帽18。另外，如图3、图7所示，凹部44位于所述阀体31的电》兹才喿作 部10侧的端面，在由凹部44形成的空间部和阀室36之间，*没置有 一对导向孔46a,该导向孔46a中穿插有一对推杆45a，其中，该导 向孔46a位于所述排出通路39两侧(即图3、 7中的上下两侧)并 贯穿阀体31，该推杆45a设置在阀芯37的保持部件45上。支承槽 48设置在供给阀座40 (靠活动铁芯16 —侧的)外侧并呈环状，在 所述阀芯37和该环状支^K槽48之间，插装有阀弹簧49，阀芯37 被该阀弹簧49向排出阀座41即活动铁芯侧的切换位置加载。所述推杆45a的顶端不与所述活动4失芯16相纟氏4妄，而与纟氏4妾部 18e前表面(即靠阀座块33 —侧的表面)相抵接，其中，该抵接部 18e在所述帽18顶端的两个侧边部18g、 18g的中央位置形成，复位 弹簧19的加载力经由该帽18作用到该推杆45a上。所述抵接部18e 由所述突壁部18h的顶端部分形成。图示的第一实施例中，推杆45a的顶端部存在与活动4失芯16的 顶端面相向的部分，所以，如图4清楚的图示，在该推杆45a的顶 端部形成凹口 45b,以避免该相向部分与活动4失芯16相4氐4妄。由于 该凹口 45b的存在，推杆45a的顶端部则只与帽18的抵接部18e相 抵接。另夕卜，如图1、图2所示，所述凹部44的内底面44a上，形成 有平坦的碰撞面54，该碰撞面54朝活动铁芯16侧突出，该碰撞面 54的外周比活动铁芯16顶端面的外周面更靠内侧。由此，当励磁线 圏14消磁，则固定铁芯15和活动铁芯16之间的吸引力消失，从而 复位弹簧19伸长，此时，通常情况下，接口间的流路被阀芯37切 换后，活动铁芯16的顶端面与所述碰撞面54相碰撞，因此，该活动铁芯16的移动停止。接下来，在该活动4失芯16与所述碰撞面54 相抵接而停止移动的状态下，复位弹簧19的加载力经由所述帽18 和推杆45a，使阀芯37带有压力地抵接到供给阀座40上。因此，当 活动铁芯16的顶端面与碰撞面54相抵接时，活动铁芯16的台阶部 16b与帽18的台阶部18b之间存在间隔。接下来，对所述第一实施例的操作进行说明。如图5 图8所示，当励》兹线圈14被励》兹时，固定铁芯15和活 动铁芯16之间产生吸引力，利用该吸引力，活动铁芯16在压缩复 位弹簧19的状态下被吸引到固定铁芯15上。因此，阀芯37利用阀 弹簧49的加载力与排出阀座41相抵接，从而隔断阀室36和排出接 口R之间的通路，并使供给接口 P和输出4妾口 A连通，来自供给4妄 口 P的压缩空气经由阀室36、 l命出通i 各43以及输出4妄口 A祐:输出。当励磁线圏14被消磁时，由于固定铁芯15的电磁吸引力消失， 复位弹簧19则抵抗阀弹簧49的加载力而伸长，并使帽18和活动铁 芯16向切换阀部30侧移动，因此，阀芯37经由推一干45a^皮切换， 电磁阀的切换状态是从图5~图8所示的状态变为图1~图4所示的 状态。该切换动作时，所述活动牵失芯16停止在其顶端面与石並撞面54 相碰撞的位置，因此，复位弹簧19的加载力经由所述帽18和推杆 45a传递到阀芯37，并将该阀芯37向供给阀座40推压。其结果， 隔断供给接口 P和阀室36之间的通路，并使供输出接口 A和排出接 口 R连通，输出接口 A侧的压缩空气经由阀室36、排出4妻口 R向大 气排出。图11表示本发明电》兹阀的第二实施例。该第二实施例中，在与 第一实施例结构相同的固定铁芯15和活动《失芯16的相向面，分别 设置有弹簧收纳孔60、 61,该两孔之间插装有螺旋弹簧62。图11 中，固定铁芯侧的弹簧收纳孔60的深度与活动铁芯侧的弹簧收纳孔 61的深度大致相同，但也可以是其中一方的深度比另一方的深度大 或小。该第二实施例的其它结构与第一实施例实质上不变。除复位弹簧19之外，通过在固定铁芯15和活动铁芯16的相向表面之间插装螺旋弹簧62，可将所述复位弹簧19作为具有适于切换 阀芯37的加载力的部件，并让所述螺旋弹簧62来承担活动铁芯16 复位所需加载力的不足部分。因此，可延长阀芯37的寿命，并可恰当地^殳定电》兹阀的响应。该第二实施例的其它结构和作用与第一实施例相同。因此，图11中，在与第一实施例相同或相应的主要部件上，标记与第一实施 例相同的符号，并省略其说明。图示的实施例中，例示了三通电^兹阀，^f旦本发明也可适用于具有 供给接口 P和输出接口 A的二通电》兹阀。
权利要求
1.一种电磁阀，该电磁阀在阀体的阀室内具有切换阀部和电磁操作部，其中，所述切换阀部具有阀座和阀芯，所述阀座位于与接口相通的流路的途中，所述阀芯通过与该阀座接触或脱离而开闭所述流路，所述电磁操作部根据励磁线圈的励磁和消磁，使活动铁芯吸引到固定铁芯上或从固定铁芯离开，从而对所述阀芯进行开闭操作，其特征在于，所述活动铁芯的顶端部外周嵌合有环状帽，且该环状帽可相对于所述活动铁芯的顶端部外周滑动，该帽被复位弹簧向所述活动铁芯的顶端部侧加载，并利用设置在该帽上的台阶部与设置在活动铁芯上的台阶部相抵接，卡止到该活动铁芯上，并且，该帽超过该卡止位置向该活动铁芯顶端侧的移动受到限制，所述阀芯被保持部件保持，并被阀弹簧向所述活动铁芯侧加载，推杆从所述保持部件延伸出，且该推杆的顶端与所述帽顶端的抵接部相抵接，当所述励磁线圈消磁，利用所述复位弹簧使活动铁芯从固定铁芯离开，从而使所述阀芯与所述阀座相抵接，此时，所述复位弹簧的加载力从所述帽经由推杆作用到该阀芯上。
2. 如权利要求1中所述的电》兹阀，其特征在于，所述活动《失芯 的横剖面形状与所述帽的铁芯嵌合孔的形状大致为长圆形，该长圆 形是用两侧边部连接两个半圆部而形成，所述帽的侧边部上形成有 所述4iU妾部。
3. 如权利要求2中所述的电磁阀，其特征在于，在所述活动铁 芯的顶端部，在与所述两个半圆部相对应的位置，分别形成有向外 周侧突出的半圆状突出部，利用该突出部形成所述活动铁芯的台阶 部，并在该突出部之间形成凹处，此外，在所述帽的顶端部，在与 所述铁芯嵌合孔的半圓部相对应的位置，分别形成有半圆状的凹部， 利用该凹部形成该帽的台阶部，并在该凹部之间形成与所述凹处嵌 合的突出部，在该突出部的位置形成所述抵接部。
4. 如权利要求1 ~3中任意一项所述的电磁阀，其特征在于，在 所述阀体上形成有碰撞面，当励磁线圈消^兹，阀体活动《失芯利用复 位弹簧的加载力从固定铁芯离开时，该活动铁芯的顶端表面与所述 石並撞面相石並撞而孑亭止。
5. 如权利要求1 ~3中任意一项所述的电磁阀，其特征在于，在 所述固定铁芯和活动铁芯的相向表面之间插装螺旋弹簧。
全文摘要
本发明提供一种电磁阀，该电磁阀中，环状帽以可滑动的方式嵌合在活动铁芯的顶端部外周，经由该帽，利用复位弹簧将所述活动铁芯向从固定铁芯离开的方向加载，并让推杆的顶端与所述帽的顶端相抵接，该推杆从保持阀芯的保持部件延伸，当励磁线圈消磁，利用所述复位弹簧使活动铁芯从固定铁芯离开，从而使所述阀芯与阀座相抵接，此时，所述复位弹簧的加载力从所述帽经由推杆作用到该阀芯上。
文档编号F16K31/06GK101230926SQ20071030203
公开日2008年7月30日 申请日期2007年12月20日 优先权日2006年12月22日
发明者芳村亲一 申请人:Smc株式会社