CN102563174A

CN102563174A - 半自锁式电磁阀

Info

Publication number: CN102563174A
Application number: CN2010106096508A
Authority: CN
Inventors: 杉浦博之
Original assignee: Takasago Electric Suzhou Co Ltd
Current assignee: Takasago Electric Suzhou Co Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明关于一种半自锁式电磁阀，其包括电磁驱动部。该电磁驱动部包括罩壳、收容于罩壳内的线圈骨架、缠绕于线圈骨架上的线圈、位于线圈框架上方的固定铁芯、相对于固定铁芯运动的活动铁芯、可被活动铁芯驱动从而上、下移动的中心铁棒、位于固定铁芯及活动铁芯之间并位于中心铁棒外周的弹簧及位于线圈框架下方的嵌入有永久磁石的环形铁芯。固定铁芯及活动铁芯之间还具有非磁性部件。本发明通过放置于固定铁芯及活动铁芯之间的非磁性部件，协助弹簧克服永久磁石的驱动力，结构及电气控制简单且驱动力增强。

Description

半自锁式电磁阀

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，尤其涉及一种半自锁式电磁阀。

背景技术

控制流体流动的电磁阀，广泛采用电磁线圈驱动部。电磁线圈驱动部，由在线圈骨架上绕线而形成的线圈、在线圈骨架中心轴上贯通孔内的活动铁芯、活动铁芯所吸附的固定铁芯、克服固定铁芯与活动铁芯的吸引力而提供弹性回复力的弹簧组合而成。上述电磁线圈驱动部构成揭露于日本专利特开2001-218440号。当上述电磁线圈驱动部有电流流过，磁回路上激起的吸引力会驱动活动铁芯，使电磁阀开、闭动作。

然而，近年来耐高压力电磁阀的需求越来越多。为了实现上述目的，电磁驱动力势必要加强，因此导致动作电压、保持电压、释放电压也增高了。

为了避免上述现象，现有已知的解决方案是增强线圈功率，即增强绕线圈数，同时扩大线圈骨架躯干部分的厚度。请参阅图1至图2，其揭示了采用上述解决方案的常规电磁阀的线圈驱动部200。该线圈驱动部200包括线圈罩壳、位于线圈罩壳内的线圈骨架2’、缠绕于线圈骨架2’上的线圈3’、位于线圈3’上部的固定铁芯4’、受线圈3’磁性驱动而可相对于固定铁芯4’运动的活动铁芯6’、驱动活动铁芯6’复位的弹簧5’及位于底部并形成有收容活动铁芯6’的空间70’的环形铁芯7’。电磁驱动部200具有穿过固定铁芯4’并与活动铁芯6’附着可随活动铁芯6’共同运动的铁棒8’，弹簧5’两端分别抵设于固定铁芯4’下部及中心铁棒8’的两侧并位于中心铁棒8’外周与活动铁芯6’的内周之间。

请参阅图1，当电磁阀通电ON时，电磁阀流路呈关闭状态。电磁驱动部200的线圈3’产生磁性，活动铁芯6’与固定铁芯4’吸合从而驱动中心铁棒8’向上，进而实现电磁阀的流路闭合。此时弹簧5’处于受压缩状态，并具有一定的弹性回复力。请参阅图2，此时电磁阀处于断电OFF状态，电磁阀流路呈开启状态。电磁驱动部200磁性消失，因此弹簧5’的回复力驱动活动铁芯6’带动中心铁棒8’向下运动，从而远离固定铁芯4’，并最终进入环形铁芯7’的空间70’内，因此实现电磁阀200的流路开启。

但是，当电磁驱动部200尺寸大小或消耗功率受限制时，这种解决方案是不适用的。同时，使用超出线圈额定值的电流，虽然实现了增强吸合力，但同时也导致消耗功率变大了，温度上升系数也会变高了，因此，不适合长时间使用，也不方便使用。

因此，为了在不加大功率消耗、不增加温度上升系数的同时，能够增强吸引力，还有一种解决方案是使用永久磁石的磁锁式电磁驱动部。请参阅图3及图4，其揭示了采用永久磁石的自锁式电磁阀的电磁驱动部300的关闭状态及开启状态。与常规电磁阀相比，该自锁式电磁阀在位于常规电磁阀的电磁驱动部200下部的环形铁芯7’内嵌入了永久磁石71’’。由于内置的永久磁石71’’，驱动力变大。但是，断电后，要将相互吸附的活动铁芯6’与固定铁芯4’分开时，仅靠弹簧5’的弹性回复力是不足以克服永久磁铁71’’的磁性力的。必须通过电气控制，且由于永久磁铁71’’的正负极之分，必须相应地交替线圈3’的正负极位置。

因此这种解决方案中活动铁芯与固定铁芯吸附后，要施加使其反向的电力才会发生反向动作。活动铁芯不能够实现自动复位，必须要给予电气控制。

因此，需要一种电磁阀，其驱动技术能够增强线圈力，但不会给功率和温度上升系数带来影响，又无需额外的电气控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半自锁式电磁阀，其电气控制简便且驱动力增强。

为实现上述目的，本发明是关于一种半自锁式电磁阀，其包括电磁驱动部。该电磁驱动部包括罩壳、收容于罩壳内的线圈框架、缠绕于线圈框架上的线圈、位于线圈框架上方的固定铁芯、相对于固定铁芯运动的活动铁芯、可被活动铁芯驱动从而上、下移动的中心铁棒、位于固定铁芯及活动铁芯之间并位于中心铁棒外周的弹簧及位于线圈框架下方的嵌入有永久磁石的环形铁芯。固定铁芯及活动铁芯之间还具有非磁性部件。

作为本发明的进一步改进，所述线圈通电后，活动铁芯受永久磁石及通电线圈的共同驱动，带动中心铁棒向上运动，直至活动铁芯上端抵靠非磁性部件，并压缩弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述固定铁芯具有吸合空间，用来收容活动铁芯，其中非磁性部件收容于该吸合空间内。

作为本发明的进一步改进，所述吸合空间为楔形，其中所述非磁性部件为楔形并收容於吸合空间顶部。

作为本发明的进一步改进，所述活动铁芯上端向内凹陷形成空腔，其中中心铁棒穿过固定铁芯并收容于活动铁芯的空腔内。

作为本发明的进一步改进，所述弹簧两端分别抵靠固定铁芯的吸合空间顶部及中心铁棒下端，上述非磁性部件套设于弹簧外部。

作为本发明的进一步改进，所述非磁性部件套设于弹簧上端外周。

作为本发明的进一步改进，所述线圈断电后，弹簧的弹性回复力克服永久磁石的驱动力，并驱动活动铁芯带动中心铁棒向下运动直至活动铁芯抵靠环形铁芯。

作为本发明的进一步改进，所述非磁性部件为树脂材质。

本发明的有益效果是：通过放置于固定铁芯及活动铁芯之间的非磁性部件，协助弹簧克服永久磁石的驱动力，结构及电气控制简单，且驱动力增强。

附图说明

图1是现有技术中常规电磁阀的电磁线圈驱动部的电磁流路闭合状态示意图。

图2是图1所示常规电磁阀的电磁线圈驱动部的电磁流路开启状态示意图。

图3是现有技术中自锁式电磁阀的电磁线圈驱动部的电磁流路闭合状态示意图。

图4是图3所示的自锁式电磁阀的电磁线圈驱动部的电磁流路开启状态示意图。

图5是本发明半自锁式电磁阀的局部剖视图。

图6是本发明半自锁式电磁阀的线圈驱动部的电磁流路闭合状态示意图。

图7是图6所示的半自锁式电磁阀的线圈驱动部的电磁流路开启状态示意图。

具体实施方式

请参阅图5及图6，本发明半自锁式电磁阀100包括具有管座及与管座组装的电磁驱动部101。电磁驱动部101包括最外层的罩壳1、收容于罩壳1内的线圈骨架2、缠绕于线圈骨架2外的线圈3、位于线圈骨架2上方并部分进入线圈骨架2内的固定铁芯4、位于线圈骨架2下方的环形铁芯7、及位于线圈骨架2内并可在固定铁芯4与环形铁芯7之间运动的活动铁芯6、穿过固定铁芯4并部分收容于活动铁芯6内的中心铁棒8及位于固定铁芯4、活动铁芯6及中心铁棒8之间的弹簧5及非磁性部件9。

固定铁芯4具有主体部41及自主体部41中部向下延伸进入线圈框架2内的吸合部42。吸合部42下端向内凹陷形成楔形吸合面422及吸合空间421。通槽40贯穿固定铁芯4并与吸合空间421连通，上述中心铁棒8穿过该通槽40。

活动铁芯6上端具有与固定铁芯4的吸合面422相匹配的楔形外端面61及自该外端面61上端缘向下凹陷形成的矩形空腔60。

中心铁棒8为圆柱状并于底端形成圆柱状末端80，其直径变大并与中心铁棒8外周形成有台阶801。该中心铁棒8穿过固定铁芯4的通槽40后下端收容于活动铁芯6的矩形空腔60内。

上述弹簧5一端抵靠固定铁芯4的吸合面422顶部，另一端抵靠于中心铁棒8的台阶801上，因此收容于活动铁芯6的空腔60内并位于中心铁棒8外周。

上述非磁性部件9为楔形，并收容于固定铁芯4的吸合空间421的顶部与吸合面422贴合并套设于弹簧5的外周。于本发明优选实施方式中，该非磁性部件9为树脂材质，然而其并不仅限于树脂材质。

位于线圈框架2底部的环形铁芯7内嵌入永久磁石71。永久磁石71开设有可部分收容活动铁芯6的收容腔70。

请参阅图6，本发明半自锁式电磁阀100通电后处于闭合状态，电磁驱动部101的线圈3产生驱动力，且永久磁石71也提供部分驱动力，因此活动铁芯6与固定铁芯4处于吸附状态。此时，弹簧5受到活动铁芯6及固定铁芯4的挤压而呈压缩状态，且活动铁芯6的上端缘抵靠非磁性部件9。中心铁棒8受活动铁芯6驱动而向上运动。通电后的线圈3与永久磁石71共同提供活动铁芯6的驱动力及与固定铁芯4之间的保持力，但是由永久磁石71所产生的驱动力小于弹簧5受压缩后的弹性回复力。因此，当断电后，半自锁式电磁阀100处于开启状态，请参阅图7，电磁驱动部101的线圈3产生的电磁驱动力消失，仅有永久磁石71产生的驱动力存在。但是由于该驱动力小于弹簧5的弹性回复力，且由于非磁性部件9的隔绝作用，进一步减弱永久磁石71的驱动力，因此活动铁芯6可以依靠弹簧5的弹性回复力复位，并带动中心铁棒8向下运动实现流路的闭合。

因此，本发明半自锁式电磁阀100在不加大功率消耗、不增加温度上升系数的同时，通过永久磁石71增强吸引力，增大了对活动铁芯6的驱动力，同时又不需要特殊的电气控制，仅通过弹簧5的弹性回复力克服永久磁石71的驱动力，从而驱动活动铁芯6反向移动进行复位。

特别需要指出的是，本发明具体实施方式中仅以该半自锁式电磁阀100作为示例，在实际应用中其他类型的半自锁式电磁阀均适用本发明揭示的原理。对于本领域的普通技术人员来说，在本发明的教导下所作的针对本发明的等效变化，仍应包含在本发明权利要求所主张的范围中。

Claims

1.一种半自锁式电磁阀，其包括：电磁驱动部，该电磁驱动部包括罩壳、收容于罩壳内的线圈骨架、缠绕于线圈骨架的线圈、位于线圈框架上方的固定铁芯、相对于固定铁芯运动的活动铁芯、可被活动铁芯驱动从而上、下移动的中心铁棒、位于固定铁芯及活动铁芯之间并位于中心铁棒外周的弹簧及位于线圈框架下方的嵌入有永久磁石的环形铁芯；其特征在于：还具有位于固定铁芯及活动铁芯之间的非磁性部件。

2.如权利要求1所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述线圈通电后，活动铁芯受永久磁石及通电线圈的共同驱动，带动中心铁棒向上运动，直至活动铁芯上端抵靠非磁性部件，并压缩弹簧。

3.如权利要求1所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述固定铁芯具有吸合空间，用来收容活动铁芯，其中非磁性部件收容于该吸合空间内。

4.如权利要求3所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述吸合空间为楔形，其中所述非磁性部件为楔形并收容於吸合空间顶部。

5.如权利要求3所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述活动铁芯上端向内凹陷形成空腔，其中中心铁棒穿过固定铁芯并收容于活动铁芯的空腔内。

6.如权利要求5所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述弹簧两端分别抵靠固定铁芯的吸合空间顶部及中心铁棒下端，上述非磁性部件套设于弹簧外部。

7.如权利要求1所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述非磁性部件套设于弹簧上端外周。

8.如权利要求1所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述线圈断电后，弹簧的弹性回复力克服永久磁石的驱动力，并驱动活动铁芯带动中心铁棒向下运动直至活动铁芯抵靠环形铁芯。

9.如权利要求1所述的半自锁式电磁阀，其特征在于，所述非磁性部件为树脂材质。