电驱动阀的制作方法

1.本发明涉及一种电驱动阀。


背景技术：

2.专利文献1公开了一种先导式的电磁阀，该先导式的电磁阀是以往的电驱动阀的一例。该电磁阀例如被组装入空调机的制冷循环，并用于切换制冷剂的流路。电磁阀具有阀主体，该阀主体具备主阀口。阀主体与吸引件结合。吸引件是固定铁芯，且具有大径圆筒部和小径圆筒部。大径圆筒部与小径圆筒部连接为一体。大径圆筒部与阀主体结合。在大径圆筒部的内侧配置有主阀芯。主阀芯划分主阀室和先导阀室。主阀芯对与主阀室连接的主阀口进行开闭。小径圆筒部从阀主体突出。小径圆筒部与圆筒形状的壳体嵌合。壳体的一端部与小径圆筒部焊接。吸引件构成阀主体的一部分。在壳体的外侧配置有电磁线圈。在壳体的内侧配置有柱塞。通过柱塞弹簧将柱塞向离开吸引件的方向推压。柱塞经由通过小径圆筒部的内侧的阀轴而与先导阀芯连接。先导阀芯对主阀芯上的先导阀口进行开闭。
3.当电磁线圈成为通电状态时，吸引件和柱塞被磁化，柱塞接近吸引件。先导阀芯与柱塞一起移动，关闭先导阀口并将主阀芯向主阀口侧推压。然后，主阀芯关闭主阀口，电磁阀成为闭阀状态。
4.当电磁线圈成为非通电状态时，柱塞和吸引件的磁化被消除，柱塞被柱塞弹簧被推压而离开吸引件。先导阀芯与柱塞一起移动，打开先导阀口。制冷剂从先导阀室经由先导阀口流向主阀口，先导阀室的制冷剂压力变得比主阀室的制冷剂压力低。然后，主阀芯离开主阀口，主阀口打开，电磁阀成为开阀状态。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2019-7572号公报
8.发明要解决的技术问题
9.上述的电磁阀的主阀芯具有配置于其上表面的周缘部的圆环状的凸部和连接主阀室与先导阀室的作为贯通孔的均压通路。在开阀状态下，凸部与顶面接触，该顶面是先导阀室的内表面。因此，在开阀状态下，主阀芯的外周面与大径圆筒部的内周面的间隙成为死胡同而滞留制冷剂。而且，由于在低温状态下制冷剂中含有的润滑油的粘度上升，因此可能产生主阀芯的动作不良。另外，由于形成直径较小的贯通孔作为均压通路，因此，制造成本变高。


技术实现要素：

10.于是，本发明的目的在于，提供一种能够抑制主阀芯的动作不良的电驱动阀。
11.用于解决技术问题的技术手段
12.为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的电驱动阀具有：阀主体，该阀主体具有主阀室和先导阀室；主阀芯，该主阀芯划分所述主阀室和所述先导阀室，并对与所述主阀
室连接的主阀口进行开闭；以及先导阀芯，该先导阀芯对连接所述主阀口与所述先导阀室的先导阀口进行开闭，所述主阀室与所述先导阀室经由所述主阀芯的外周面与所述阀主体的内周面的间隙而连接，所述主阀芯具有凸部和连接通路，该凸部绕着所述先导阀口配置，并向所述主阀芯的滑动方向突出，该连接通路连接所述凸部的内侧与外侧。
13.根据本发明，主阀室与先导阀室经由主阀芯的外周面与阀主体的内周面的间隙而连接。而且，主阀芯具有凸部和连接通路，该凸部绕着先导阀口配置，并向主阀芯的滑动方向突出，该连接通路连接凸部的内侧与外侧。因此，在开阀状态下，制冷剂从主阀室通过主阀芯的外周面与阀主体的内周面的间隙流向先导阀室。因此，能够防止制冷剂滞留于所述间隙，能够抑制主阀芯的动作不良。另外，能够省略贯通主阀芯的均压通路，能够降低制造成本。
14.为了达成上述目的，本发明的另一个方式涉及的电驱动阀具有：阀主体，该阀主体具有主阀室和先导阀室；主阀芯，该主阀芯划分所述主阀室和所述先导阀室，并对与所述主阀室连接的主阀口进行开闭；以及先导阀芯，该先导阀芯对连接所述主阀口与所述先导阀室的先导阀口进行开闭，所述主阀芯的外周面以能够滑动的方式与所述阀主体的内周面接触，所述主阀芯在所述先导阀室中具有向滑动方向突出的环状的凸部，在所述主阀口关闭的闭阀状态下，所述凸部的顶端离开所述先导阀室的内表面，在所述主阀口打开的开阀状态下，所述凸部的顶端与所述先导阀室的内表面接触，所述先导阀室被划分为位于所述凸部的内侧的中央空间和位于所述凸部的外侧的环状的周缘空间，所述周缘空间和所述主阀芯的外周面与所述阀主体的内周面的间隙连接，所述凸部具有连接所述中央空间与所述周缘空间的连接通路。
15.根据本发明，主阀芯在先导阀室中具有向滑动方向突出的环状的凸部。在主阀口关闭的闭阀状态下，凸部的顶端离开先导阀室的内表面。在主阀口打开的开阀状态下，凸部的顶端与先导阀室的内表面接触，先导阀室被划分为位于凸部的内侧的中央空间和位于凸部的外侧的环状的周缘空间。周缘空间与主阀芯的外周面与阀主体的内周面的间隙连接。而且，凸部具有连接中央空间与周缘空间的连接通路。因此，在开阀状态下，制冷剂从主阀室通过主阀芯的外周面与阀主体的内周面的间隙流向周缘空间，在周缘空间中沿周向流动，通过连接通路流向中央空间。因此，能够防止制冷剂滞留于所述间隙和周缘空间，能够抑制主阀芯的动作不良。另外，能够省略贯通主阀芯的均压通路，能够降低制造成本。
16.在本发明中，优选的是，所述主阀芯具有所述先导阀口，所述先导阀口的一端部在所述凸部的内侧开口。通过这样，在从闭阀状态向开阀状态切换时，制冷剂能够经由先导阀口迅速地从先导阀室流向主阀口。
17.在本发明中，优选的是，所述电驱动阀还具有活塞环，该活塞环封闭所述主阀芯的外周面与所述阀主体的内周面的间隙，所述活塞环具有连接所述间隙中的所述主阀室侧的部分与所述先导阀室侧的部分的通路。通过这样，能够使与活塞环的通路的大小相应的量的制冷剂流向主阀芯的外周面与阀主体的内周面的间隙。
18.在本发明中，优选的是，所述凸部的外周面是直径随着朝向顶端而变小的锥面。通过这样，能够通过与一般的倒角加工相同的加工来形成凸部。因此，能够比较容易地确保周缘空间的容积，能够抑制制造成本上升。
19.在本发明中，优选的是，所述凸部的外径比所述主阀芯的外周面的直径小。通过这
样，能够通过能够比较容易形成的凸部来确保周缘空间的容积。
20.在本发明中，优选的是，所述主阀芯的外周面或所述阀主体的内周面具有在所述开阀状态下连接所述主阀室与所述周缘空间的连接槽。通过这样，在开阀状态下，能够使制冷剂从主阀室经由连接槽更可靠地流向周缘空间，能够抑制制冷剂在周缘空间滞留。
21.发明效果
22.根据本发明，能够抑制主阀芯的动作不良。
附图说明
23.图1是本发明的一个实施例涉及的电磁阀的开阀状态时的剖视图。
24.图2是图1的电磁阀的闭阀状态时的剖视图。
25.图3是图1的电磁阀的放大剖视图。
26.图4是表示图1的电磁阀所具有的主阀芯的图。
27.图5是表示图4的主阀芯的变形例的图。
28.符号说明
[0029]1…
电磁阀、5
…
阀主体、10
…
主体块、10a
…
左侧面、10b
…
右侧面、10c
…
上表面、11
…
流入口、12
…
流出口、14
…
主阀室、15
…
主阀口、16
…
主阀座、17
…
安装孔、20
…
固定铁芯、22
…
大径圆筒部、22a
…
内周面、23
…
小径圆筒部、32
…
壳体、33
…
柱塞、34
…
电磁线圈、35
…
阀轴、35a
…
流体通路、36
…
先导阀芯、36a
…
衬垫、37
…
先导阀室、37a
…
顶面、37a
…
中央空间、37b
…
周缘空间、38
…
柱塞弹簧、39
…
开阀弹簧、40
…
主阀芯、41
…
躯干部、42
…
上凸缘部、42a
…
外周面、42b
…
槽、42c
…
上表面、43
…
下凸缘部、43a
…
衬垫、45
…
先导阀口、46
…
先导阀座、47、47a
…
凸部、47a
…
外周面、47b
…
狭缝、47c
…
上端、48
…
活塞环、48a
…
狭缝、c
…
间隙。
具体实施方式
[0030]
以下，参照图1～图5说明本发明的电驱动阀的一个实施例涉及的先导式的电磁阀。
[0031]
图1、图2是本发明的一个实施例涉及的电磁阀的剖视图。图1表示开阀状态的电磁阀，图2表示闭阀状态的电磁阀。图3是图1的电磁阀的放大剖视图。图3表示图1的电磁阀所具有的主阀芯及其附近。图4是表示图1的电磁阀所具有的主阀芯的图。图4的(a)是俯视图，图4的(b)是主视图，图4的(c)是沿着图4的(a)的ivc-ivc线的剖视图。图5是表示图4的主阀芯的变形例的图。图5的(a)是俯视图，图5的(b)是主视图，图5的(c)是沿着图5的(a)的vc-vc线的剖视图。在以下的说明中，“上下左右”表示记载于各图的结构要素的相对位置关系。
[0032]
如图1～图3所示，本实施例涉及的电磁阀1具有：阀主体5、壳体32、柱塞33、电磁线圈34、阀轴35、先导阀芯36以及主阀芯40。
[0033]
阀主体5具有主体块10和固定铁芯20(也称为吸引件)。
[0034]
主体块10具有大致长方体形状。主体块10具有流入口11、流出口12、主阀室14、主阀口15以及主阀座16。主体块10例如是铝合金制。
[0035]
流入口11在主体块10的左侧面10a开口。流出口12在主体块10的右侧面10b开口。在主阀室14配置有包围主阀口15的圆形的主阀座16。流入口11与主阀室14连接。主阀室14
经由主阀口15与流出口12连接。与主阀室14连接的安装孔17在主体块10的上表面10c开口。
[0036]
固定铁芯20连接主体块10与壳体32。固定铁芯20一体地具有大径圆筒部22和小径圆筒部23。大径圆筒部22配置于主体块10的安装孔17的内侧，并与安装孔17结合。具体而言，在大径圆筒部22的外周面形成外螺纹，在安装孔17的内周面形成内螺纹，大径圆筒部22与主体块10的安装孔17螺纹连接。小径圆筒部23的外径比大径圆筒部22的内径小。小径圆筒部23与大径圆筒部22的上端部同轴地连接。小径圆筒部23从主体块10朝向上方突出。固定铁芯20是具有软磁性的金属制。固定铁芯20例如是磁性不锈钢制(sus430等)、具有软磁性的易切削钢制(sum22等)。
[0037]
壳体32是不锈钢制。壳体32具有下端部32a(一端部)开口且端部被堵塞的圆筒形状。在壳体32的下端部32a的内侧配置有小径圆筒部23。壳体32的下端部32a焊接于小径圆筒部23。
[0038]
柱塞33具有圆筒形状。柱塞33的外径比壳体32的内径稍小。柱塞33以沿上下方向能够移动的方式配置于壳体32的内侧。在柱塞33与固定铁芯20的小径圆筒部23之间配置有柱塞弹簧38。柱塞弹簧38是压缩螺旋弹簧。柱塞弹簧38向上方推压柱塞33。
[0039]
电磁线圈34具有圆筒形状。电磁线圈34的内径比壳体32的外径稍大。电磁线圈34的内侧供壳体32插入。电磁线圈34配置于壳体32的外侧。电磁线圈34将固定铁芯20和柱塞33磁化。
[0040]
阀轴35具有细长的圆筒形状。阀轴35的上端部固定于柱塞33的下端部。阀轴35配置于固定铁芯20的小径圆筒部23的内侧。阀轴35由小径圆筒部23支承为能够沿上下方向移动。阀轴35具有从上端部延伸至下端部的流体通路35a。流体通路35a与柱塞33的内侧空间连接。
[0041]
先导阀芯36与阀轴35的下端部连接为一体。先导阀芯36经由阀轴35与柱塞33连接。在先导阀芯36的下表面安装有圆板形状的衬垫36a。衬垫36a是合成树脂制或合成橡胶制。
[0042]
在图4中表示主阀芯40。主阀芯40一体地具有躯干部41、上凸缘部42以及下凸缘部43。躯干部41具有圆柱形状。上凸缘部42具有圆环形状。上凸缘部42的内周缘与躯干部41的上部连接。上凸缘部42划分主阀室14和大径圆筒部22的内侧的先导阀室37。下凸缘部43具有圆环形状。下凸缘部43的内周缘与躯干部41的下部连接。躯干部41具有沿上下方向贯通的先导阀口45。先导阀口45连接主阀口15与先导阀室37。另外，主体块10也可以具有连接主阀口15与先导阀室37的先导阀口。先导阀口45的上端部在躯干部41的上端部开口，并且在躯干部41的上端部配置有包围先导阀口45的先导阀座46。上凸缘部42以能够沿上下方向移动的方式配置于固定铁芯20的大径圆筒部22的内侧。上凸缘部42的外周面42a以能够沿上下方向滑动的方式与大径圆筒部22的内周面22a(即阀主体5的内周面)接触。在外周面42a遍及整周地形成有槽42b。在槽42b配置有圆环状的活塞环48。活塞环48是合成树脂制。在下凸缘部43的下表面安装有圆环板形状的衬垫43a。衬垫43a是合成树脂制。下凸缘部43的外径比上凸缘部42的外径小。在主阀芯40的上凸缘部42与主体块10之间配置有开阀弹簧39。开阀弹簧39是压缩螺旋弹簧。开阀弹簧39向上方推压主阀芯40。
[0043]
活塞环48与主阀芯40的上凸缘部42同轴地配置。活塞环48将主阀芯40的上凸缘部42的外周面42a与大径圆筒部22的内周面22a的间隙(以下也简称为“间隙c”)划分为主阀室
14侧的部分和先导阀室37侧的部分。
[0044]
活塞环48具有狭缝48a。狭缝48a通过将活塞环48的一部分以规定的宽度切断而形成。狭缝48a是连接间隙c中主阀室14侧的部分与先导阀室37侧的部分的通路。狭缝48a的流路截面积比先导阀口45的流路截面积小。间隙c和狭缝48a是连接主阀室14与先导阀室37的均压通路。狭缝48a是均压通路中流路截面积最小的部分。狭缝48a比较容易调整宽度。与贯通主阀芯40的均压通路相比，含有狭缝48a的均压通路能够容易得到较小的流路截面积。另外，与不具备活塞环48而仅含有间隙c的均压通路相比，含有狭缝48a的均压通路能够降低对各零件(主阀芯40、固定铁芯20)所要求的加工精度。
[0045]
如图4的(b)所示，狭缝48a具有直线形状，并相对于活塞环48的轴向倾斜。与平行于活塞环48的轴向的狭缝相比，狭缝48a能够减小流路截面积。另外，活塞环48的狭缝不限定于直线形状。例如，狭缝也可以具有曲柄形状。曲柄形状的狭缝具有横切断部分、一方的纵切断部分以及另一方的纵切断部分。横切断部分沿着活塞环48的周向延伸。一方的纵切断部分与横切断部分的一端部连接，另一方的纵切断部分与横切断部分的另一端部连接。一方的纵切断部分和另一方的纵切断部分从横切断部分的端部沿着轴向向彼此相反的方向延伸。一方的纵切断部分的宽度和另一方的纵切断部分的宽度比横切断部分的宽度大。曲柄形状的狭缝能够抑制由于活塞环48的弯曲而引起的流路截面积的变化。另外，在活塞环48为橡胶材料制的情况下，也可以不切断活塞环48地形成槽形状的通路。
[0046]
上凸缘部42具有圆环状的凸部47。凸部47配置于上凸缘部42的上表面42c的周缘部。凸部47从上表面42c向上方(即滑动方向)突出。凸部47的外周面47a是直径随着从下方朝向上方而变小的环状的锥面。凸部47具有沿径向横切的一个狭缝47b。
[0047]
凸部47的上端47c(顶端)在闭阀状态下离开顶面37a，该顶面37a是先导阀室37的内表面。凸部47的上端47c在开阀状态下遍及周向整体地与顶面37a接触。凸部47通过与顶面37a接触而将先导阀室37划分为位于凸部47的内侧的中央空间37a和位于凸部47的外侧的圆环状的周缘空间37b。中央空间37a与周缘空间37b经由狭缝47b连接。狭缝47b是连接通路。周缘空间37b与间隙c连接。周缘空间37b的径向的宽度比间隙c大。另外，也可以通过使大径圆筒部22的内周面22a的上端部的直径增大而形成周缘空间37b。
[0048]
另外，在电磁阀1中，也可以采用图5所示的主阀芯40a来代替图4所示的主阀芯40。主阀芯40a除了圆环状的凸部47a以外具有与主阀芯40相同的结构。凸部47a的外周面47a沿上下方向配置，凸部47a的外径(凸部47a的上端47c的外径)比上凸缘部42的外径小。凸部47a从上表面42c向上方突出。凸部47a具有沿径向横切的一个狭缝47b。凸部47a也与凸部47同样地发挥功能。
[0049]
接着，电磁阀1的动作的一例进行说明。
[0050]
在图1所示的电磁阀1中，电磁线圈34为非通电状态。在该状态下，主阀芯40位于从主阀座16离开的位置，主阀口15打开。电磁阀1处于开阀状态。在开阀状态下，先导阀口45打开。
[0051]
在开阀状态下，凸部47的上端47c与先导阀室37的顶面37a接触，先导阀室37被划分为中央空间37a和圆环状的周缘空间37b。因此，在主阀室14与中央空间37a之间，制冷剂经由均压通路(间隙c、狭缝48a)、周缘空间37b以及狭缝47b而流通。
[0052]
然后，当电磁线圈34从非通电状态成为通电状态时，固定铁芯20和柱塞33被磁化，
柱塞33接近固定铁芯20。先导阀芯36与柱塞33一起移动，关闭先导阀口45且将主阀芯40向主阀口15侧推压。然后，如图2所示，主阀芯40关闭主阀口15，电磁阀1成为闭阀状态。在闭阀状态下，主阀芯40被制冷剂推压向主阀口15侧。另外，在闭阀状态下，凸部47的上端47c从先导阀室37的顶面37a离开，先导阀室37成为一个空间。
[0053]
然后，当电磁线圈34从通电状态成为非通电状态时，固定铁芯20和柱塞33的磁化被消除，柱塞33被柱塞弹簧38推压而离开固定铁芯20。先导阀芯36与柱塞33一起移动，先导阀口45打开。制冷剂从先导阀室37经由先导阀口45流向主阀口15，先导阀室37的制冷剂压力变得比主阀室14的制冷剂压力低。然后，主阀芯40离开主阀口15，主阀口15打开，电磁阀1成为开阀状态。另外，在流入口11侧的制冷剂压力与流出口12侧的制冷剂压力的压差非常小的情况下，主阀室14的制冷剂压力与先导阀室37的制冷剂压力的压力差较小。在该情况下，利用开阀弹簧39而主阀芯40向上方移动，主阀口15打开。
[0054]
本实施例涉及的电磁阀1具有：阀主体5，该阀主体5具有主阀室14和先导阀室37；主阀芯40，该主阀芯40划分主阀室14和先导阀室37，并对与主阀室14连接的主阀口15进行开闭；以及先导阀芯36，该先导阀芯36对连接主阀口15和先导阀室37的先导阀口45进行开闭。主阀芯40的上凸缘部42的外周面42a以能够滑动的方式与阀主体5的大径圆筒部22的内周面22a接触。主阀芯40的上凸缘部42在先导阀室37中具有向上方突出的圆环状的凸部47。在主阀口15关闭的闭阀状态下，凸部47的上端47c从先导阀室37的顶面37a离开。在主阀口15打开的开阀状态下，凸部47的上端47c与先导阀室37的顶面37a接触，先导阀室37被划分为位于凸部47的内侧的中央空间37a和位于外侧的圆环状的周缘空间37b。周缘空间37b与外周面42a与内周面22a的间隙c连接。而且，凸部47具有连接中央空间37a与周缘空间37b的一个狭缝47b。
[0055]
因此，在开阀状态下，制冷剂从主阀室14通过间隙c和狭缝48a流向周缘空间37b，在周缘空间37b中沿周向流动，通过狭缝47b流向中央空间37a。另外，间隙c和狭缝48a是连接主阀室14与先导阀室37的均压通路，狭缝48a是均压通路中流路截面积最小的部分。因此，能够省略贯通主阀芯40的均压通路，能够降低制造成本。
[0056]
另外，凸部47的外周面47a是直径随着从下方朝向上方而变小的锥面。通过这样，例如，与通过增大大径圆筒部22的内周面22a的上端部的直径来形成周缘空间的结构相比，能够通过能够比较容易形成的凸部来确保周缘空间的容积。因此，能够抑制制造成本的上升。另外，采用了图5所示的凸部47a的结构也能够起到同样的作用效果。
[0057]
另外，在上述的实施例中，主阀芯40的上凸缘部42的外周面42a也可以具有在开阀状态下连接主阀室14与周缘空间37b的连接槽。狭缝48a配置于连接槽的中间部分。通过这样，在开阀状态下，能够使制冷剂从主阀室14经由连接槽和狭缝48a更可靠地流向周缘空间37b，能够抑制制冷剂在周缘空间37b滞留。连接槽优选与周缘空间37b中的狭缝47b的相反侧的位置(180度旋转后的位置)连接。由此，周缘空间37b的制冷剂更容易沿周向流动。阀主体5的大径圆筒部22的内周面22a也可以具有连接槽。
[0058]
另外，在上述的实施例中，是凸部47具有狭缝47b的结构，但不限定于该结构。例如，凸部47也可以代替狭缝47b而使上端47c凹陷为半径比较大的圆弧状，在上端47c与先导阀室37的顶面37a形成间隙而作为连接通路。另外，凸部47即可以有一个狭缝47b也可以有多个狭缝47b，但在确保周缘空间37b中的周向的制冷剂的流动这一点上，优选1～3个左右。
[0059]
以上说明了本发明的实施例，但本发明不限定于实施例。本领域技术人员对上述的实施例适当地追加、删除结构要素、对结构要素进行变更后的技术、适当地组合实施例的特征后的技术，只要不违反本发明的主旨，就包含于本发明的范围。