自保持型电磁阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电磁阀(自保持型电磁阀)，该电磁阀在向电磁线圈通电并切换开闭状态后，即使停止通电也能够保持切换后的开闭状态。
【背景技术】
[0002]自保持型电磁阀虽然需要在开阀状态/闭阀状态的切换时向电磁线圈通电，但是具有切换结束后即便不使电流继续流动也能够保持电磁阀的状态的这样的优异特性。因此，能够抑制电力消耗，尤其广泛用作使用电池进行动作的电磁阀。
[0003]该自保持型电磁阀基于如下原理进行动作。首先，当向电磁线圈通电时，被闭阀弹簧施力的可动铁心被拉入电磁线圈，设于可动铁心的端部的阀芯离开阀座，电磁阀开阀。并且，此时，可动铁心的相反一侧的端部与设置在电磁线圈的中心轴上的固定铁心接触，借助固定铁心被永磁铁磁力吸附。因此，之后即使停止向电磁线圈通电，也能够保持可动铁心被拉入到电磁线圈的状态(开阀状态)。
[0004]另一方面，在保持开阀状态的状态下，使与上述开阀时的方向相反的方向的电流向电磁线圈通电时，电磁线圈产生抵消永磁铁磁力的方向的磁力。因此，永磁铁磁力吸附可动铁心的力减弱，与固定铁心接触的可动铁心的端部借助闭阀弹簧的作用力而被分开，设置于可动铁心的另一端侧的阀芯被按压于阀座，电磁阀闭阀。之后，即使停止电磁线圈的通电，也保持着借助闭阀弹簧的作用力阀芯被按压于阀座的状态(闭阀状态)。
[0005]在自保持型电磁阀基于以上原理进行动作的关系方面，若在闭阀时电磁线圈所产生的磁力过大，则电磁线圈会想要利用抵消永磁铁的磁力后的剩余的磁力拉近可动铁心。并且，若该剩余的磁力高于闭阀弹簧的作用力，则随即会形成可动铁心的端部因电磁线圈的磁力而保持磁力吸附于固定铁心的状态，从而变得无法使电磁阀闭阀。因此，提出了将闭阀时施加于电磁线圈的驱动电压设定为规定的上限电压值以下、以使得在电磁线圈中流动的线圈电流不超过能够使电磁阀闭阀的电流值的范围的自保持型电磁阀(专利文献1)。
[0006]专利文献1:日本特开2009 - 63060号公报
[0007]但是，对于以上提出的自保持型电磁阀，在闭阀时施加于电磁线圈的驱动电压设定为较低的关系方面，存在如下问题:若电池继续消耗，则驱动电压的电压值降低，抵消永磁铁磁力的磁力减小，难以使电磁阀闭阀。
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]本发明是为了应对现有技术中的上述课题而完成的，其目的在于提供无论电池是否消耗都能够闭阀的自保持型电磁阀。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]为了解决上述的课题，本发明的自保持型电磁阀采用如下结构。艮P，
[0012]一种自保持型电磁阀，其具有:可动铁心，使流路开闭的阀芯形成于该可动铁心的一端侧，且该可动铁心设为能够在轴向上移动；闭阀弹簧，其用于沿该阀芯关闭该流路的方向对上述可动铁心施力；电磁线圈，其用于沿该阀芯打开该流路的方向拉入上述可动铁心；永磁铁，其用于保持利用该电磁线圈拉入的上述可动铁心；电压施加部，其用于对上述电磁线圈施加驱动电压；以及电压检测部，其用于检测被供给至该电压施加部的电源电压，
[0013]其特征在于，
[0014]上述电压施加部在上述电源电压没有降低的状态下，在关闭上述流路时施加多次上述驱动电压，当该电源电压降低时，上述电压施加部减少该驱动电压的施加次数并且延长每一次的施加时间。
[0015]在电源电压没有降低(电池没有消耗)的状态下，施加于电磁线圈的驱动电压也没有降低，因此在电磁线圈中流动的线圈电流因驱动电压的施加而急剧增加，若继续施加驱动电压，则最终在某一初始电流值变为恒定。当该初始电流值超过能够使电磁阀闭阀的电流值的范围(可闭阀范围)时，有助于电磁阀的闭阀的是刚施加驱动电压之后通过可闭阀范围的小部分。因此，在电源电压没有降低的情况下，与长时间持续施加驱动电压相比，若分成多次反复施加，能够增加电磁阀的闭阀的机会，因此能够使电磁阀可靠地闭阀。另夕卜，通过缩短驱动电压的每一次的施加时间，不会浪费超过可闭阀范围且无助于电磁阀的闭阀的线圈电流，能够抑制电池的消耗。另一方面，在电源电压已降低(电池已消耗)的状态下，与电源电压没有降低时相比，施加于电磁线圈的驱动电压的电压值降低，伴随于此，线圈电流的电流值变低，并且线圈电流的增加的趋势(立6上力5 ” )变平缓。此时，若减少驱动电压的施加次数并且延长每一次的施加时间，能够使线圈电流在可闭阀范围增加并延长线圈电流位于可闭阀范围内的期间。其结果，即使在电池正在消耗的情况下也能够使电磁阀可靠地闭阀。
[0016]在上述的本发明的自保持型电磁阀中，也可以是，上述电压施加部在电源电压超过规定的阈值的情况下，将驱动电压控制为第1施加电压值，当电源电压为阈值以下时，上述电压施加部将驱动电压控制为比第1施加电压值低的第2施加电压值。
[0017]在该自保持型电磁阀中，并非控制驱动电压的电压值，假定伴随着电池的消耗而降低的驱动电压的电压值，在针对该假定电压值设定每一次的施加时间时，实际的驱动电压有时比假定电压值高，因此，在该情况下，会使超过可闭阀范围(无助于电磁阀的闭阀)的线圈电流流动。另外，在实际的驱动电压比假定电压值低的情况下，要使线圈电流在可闭阀范围内增加，但施加时间不足，因此电磁阀的闭阀能力降低。与此相对，若如上述那样控制驱动电压的电压值，则在电池已消耗(电源电压降低到阈值以下)时，施加于电磁线圈的实际的驱动电压确定为第2施加电压值( <第1施加电压值)，因此，通过针对该第2施加电压值适当地设定每一次的施加时间，能够使线圈电流在可闭阀范围增加并维持电磁阀的闭阀能力，并且能够避免浪费超过可闭阀范围的线圈电流从而抑制电池的消耗。
[0018]另外，在上述的本发明的自保持型电磁阀中，也可以将驱动电压控制为随着电源电压降低而施加于电磁线圈的驱动电压的电压值变低。
[0019]若如此细微地控制驱动电压的电压值，则能够针对该电压值适当地设定每一次的施加时间，因此能够维持开阀能力，同时能够提高抑制电池的消耗的效果。
[0020]另外，在这样的本发明的自保持型电磁阀中，也可以是，在电源电压没有降低的状态和电源电压已降低的状态下施加相同电能的驱动电压。[0021 ] 在电源电压已降低的状态下，施加能够在电池消耗而难以进行电磁阀的闭阀的状况下，使电磁阀可靠地闭阀的规定电能的驱动电压。与此相对，在电源电压没有降低的状态下，电池没有消耗，可以认为电磁阀容易闭阀，因此，若预先配合电源电压降低后的状态确保电能，则不存在使电磁阀闭阀的电能不足的情况，能够可靠地闭阀。另外，由于不会在电池没有消耗(电力充足)的状态下过度消耗电力，因此能够抑制电池的消耗。
【附图说明】
[0022]图1是对本实施例的锁定阀(9 〃 ^■弁)100的内部构造以及动作原理进行说明的说明图。
[0023]图2是示出在开阀状态的锁定阀100中使在电磁线圈102中流动的线圈电流增加时，作用于可动铁心104的磁吸附力变化的状态的说明图。
[0024]图3是使锁定阀100闭阀时电压施加部114执行的闭阀驱动电压控制处理的流程图。
[0025]图4是示出以第1施加模式施加的驱动电压和施加驱动电压后在电磁线圈102中流动的线圈电流的说明图。
[0026]图5是示出以第2施加模式施加的驱动电压和施加驱动电压后在电磁线圈102中流动的线圈电流的说明图。
[0027]图6是示出以第3施加模式施加的驱动电压和施加驱动电压后在电磁线圈102中流动的线圈电流的说明图。
[0028]图7是变形例的电压施加部114所执行的电压值设定处理的流程图。
[0029]图8是示出在变形例的锁定阀100中以第2施加模式施加的驱动电压的说明图。
【具体实施方式】
[0030]图1是示出本实施例的自保持型电磁阀(以下称作锁定阀)100的内部构造以及动作原理的说明图。在图1(a)中示出闭阀状态的锁定阀100的剖视图，在图1(b)中示出开阀状态的锁定阀100的剖视图。首先，参照图1(a)对锁定阀100的大致的内部构造进行说明。
[0031]如图1(a)所示，锁定阀100具有:电磁线圈102，其通过卷绕电线而形成为中空的大致圆柱形状；可动铁心104，其以能够滑动的状态插入到电磁线圈102的中心轴内；固定铁心106，其在电磁线圈102的中心轴内固定于比可动铁心104靠上方的位置；圆板形状的永磁铁108，其设置为与固定铁心106的上端接触；阀芯110，其安装在可动铁心104的下端；闭阀弹簧112，其沿从电磁线圈102的中心轴内拉出可动铁心104的方向施力；以及电压施加部114，其向电磁线圈102施加电压。在电压施加部114连接有作为电源的电池118，并且在电压施加部114中内置有用于检测被连接的该电池118的电压(电源电压)的电压检测部116。另外，在与阀芯110相对的位置设有流路200的开口部202，在图1(a)所示的锁定阀100的闭阀