CN107850233A - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

电磁阀(100)包括：主阀(22)，其用于控制工作流体的流量；套筒(12)，其供主阀(22)滑动自如地***；以及电磁部(60)，其用于使主阀(22)位移。套筒(12)包括：滑动支承部(12a)，其用于将主阀(22)支承为滑动自如；以及大径部(12c)，其设置在比滑动支承部(12a)靠***孔(210)的开口端侧的位置，且直径大于滑动支承部(12a)的外径。套筒(12)通过大径部(12c)被电磁部(60)按压于阀块(200)而被固定在***孔(210)内。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种电磁阀。

背景技术

通常，在利用液压工作的建筑机械、工业机械中，采用与电磁力相应地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，该电磁阀包括圆筒状的套筒和滑动自如地***到套筒内的提动阀。在套筒的内周的顶端设有供提动阀落位的座部。

发明内容

在日本JP2007—239996A所公开的电磁阀***固定在设置于阀块的***孔中时，套筒的顶端部被按压于阀块。包含座部的套筒因此时的按压负载而产生压缩应力，套筒整体稍微变形。因此，有可能产生在套筒内滑动的提动阀不能顺畅地移动、或者提动阀和座部之间的密封性下降等工作不良。

本发明的目的在于在***固定在设置于阀块的***孔中的电磁阀中防止在套筒内滑动的阀芯的工作不良。

根据本发明的一个技术方案，能够提供一种电磁阀，其***固定在设置于阀块的***孔中，其中，该电磁阀包括：阀芯，其用于控制在所述阀块内的通路中流动的工作流体的流量；套筒，其呈中空圆筒状，供所述阀芯滑动自如地***；以及电磁部，其用于使所述阀芯沿着轴向位移，所述套筒具有：滑动支承部，其用于将所述阀芯支承为在所述***孔内滑动自如；以及大径部，其设置于比所述滑动支承部靠所述***孔的开口端侧的位置，且直径大于所述滑动支承部的外径，所述电磁部配置为与所述套筒的所述大径部侧相邻，所述套筒通过所述大径部被所述电磁部按压于所述阀块而被固定在所述***孔内。

附图说明

图1是本发明的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。

参照图1说明本发明的实施方式的电磁阀100。电磁阀100设置于建筑机械、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容器等排出的工作流体的流量。

图1所示的电磁阀100***固定在设置于阀块200的非贯通的***孔210中。阀块200具有：入口通路220，其一端开口于***孔210的底面，另一端开口于阀块200的外表面，经由未图示的配管等与流体压力源连接；以及出口通路230，其一端开口于***孔210的侧面，另一端开口于阀块200的外表面，经由未图示的配管等与驱动器连接。

在电磁阀100中使用工作油作为工作流体。如图1中箭头所示，工作油从入口通路220向出口通路230流动。工作流体并不限定于工作油，也可以是其他的非压缩性流体或者压缩性流体。

电磁阀100包括：主阀22，其作为阀芯，用于控制经由阀块200内的通路即入口通路220和出口通路230向驱动器供给的工作油的流量；中空圆筒状的套筒12，其供主阀22滑动自如地***；以及电磁部60，其用于使主阀22沿着轴向位移。

套筒12具有：滑动支承部12a，其用于将主阀22的外周面支承为在***孔210内滑动自如；大径部12c，其设置在比滑动支承部12a靠***孔210的开口端侧的位置，其直径大于滑动支承部12a的外径；以及座部13，其相对于滑动支承部12a而言设置在与大径部12c所在侧相反的那一侧，用于供主阀22落位。

大径部12c形成为凸缘状，其具有设置于***孔210的开口端侧的外侧平端面12d和设置于滑动支承部12a侧的内侧平端面12e。在***孔210中形成有与内侧平端面12e相对的台阶部211。套筒12通过大径部12c的内侧平端面12e被按压于台阶部211而固定在***孔210内。大径部12c的形状并不限定于凸缘状，只要具有与滑动支承部12a的外径相比向径向外侧突出的部分，就可以是任意的形状。

座部13具有将套筒12内的空间和阀块200的入口通路220连通的圆孔状的第1座部13a和形成于第1座部13a的下游侧的截头圆锥状的第2座部13b这两个座部。第1座部13a和第2座部13b与套筒12形成在同一条中心线上。

在第2座部13b和滑动支承部12a之间，在周向上空开间隔地形成有多个连通孔12b，该连通孔12b将套筒12内的空间和阀块200的出口通路230连通。

在座部13的外周和滑动支承部12a的外周上隔着连通孔12b地分别配置有O形密封圈51、52。连通孔12b和出口通路230之间的连接部被在套筒12和***孔210之间压缩的O形密封圈51、52密封。因此，向出口通路230仅供给通过了套筒12的连通孔12b的工作油。

主阀22是圆柱状构件，其一端面22e位于座部13侧，另一端面22f位于大径部12c侧，筒部22c以滑动支承于滑动支承部12a的方式***到套筒12内。

主阀22的另一端面22f面向由主阀22、套筒12以及电磁部60所划定的先导压力室42。

在套筒12的用于划定先导压力室42的一部分的部位设有向先导压力室42开口的导入孔41。此外，在阀块200上形成有通路240，该通路240的一端与入口通路220连通，其另一端经由导入孔41而与先导压力室42连通。因此，供给到入口通路220的高压的工作油经由通路240和导入孔41被导入到先导压力室42中。

此外，在通路240上设有对在通路240中流通的工作油赋予阻力的节流件242。节流件242用于限制工作油向先导压力室42流入。设置节流件的位置并不限定于通路240，也可以是导入孔41。也可以在通路240中设有用于防止导入到先导压力室42的工作油回流到入口通路220的止回阀。

此外，在先导压力室42内设有主复位弹簧24，该主复位弹簧24的一端卡定于另一端面22f，其另一端卡定于电磁部60。

主复位弹簧24的施力向使主阀22闭阀的方向作用。此外，供给到入口通路220的工作油的压力作用于与主阀22的第2座部13b处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，先导压力室42内的工作油的压力作用于与筒部22c处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的供给到入口通路220的工作油的压力引起的推力大于由作用于闭阀受压面A2的先导压力室42内的工作油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向开阀方向位移，在由作用于开阀受压面A1的供给到入口通路220的工作油的压力引起的推力小于由作用于闭阀受压面A2的先导压力室42内的工作油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向闭阀方向位移。

在主阀22的靠入口通路220侧形成有滑动自如地***到第1座部13a的圆柱状的滑阀22a，在滑阀22a和筒部22c之间形成有能够落位于第2座部13b的截头圆锥状的提动阀22b。

在主阀22的一端面22e上与滑阀22a同轴地形成有与入口通路220连通的凹部22g。在滑阀22a上沿周向空开间隔地形成有多个贯通孔22d，该贯通孔22d的一端开口于在第1座部13a上滑动的面，其另一端开口于凹部22g的内周面。

随着滑阀22a向提动阀22b使第2座部13b开放的方向移动，各贯通孔22d在第1座部13a的下游端侧逐渐开口。也就是说，自第1座部13a暴露的各贯通孔22d的面积与滑阀22a的移动量相应地变化。通过这样使各贯通孔22d的开口面积发生变化，能够控制向出口通路23供给的工作油的流量。

各贯通孔22d配置为，即使在提动阀22b抵接于第2座部13b时也不会被第1座部13a完全封闭。也就是说，各贯通孔22d的开口面积在提动阀22b抵接于第2座部13b的闭阀位置变为最小值，随着提动阀22b向开阀方向位移而逐渐增大。

另外，各贯通孔22d也可以配置为在直到提动阀22b自第2座部13b离开一定程度为止的期间被第1座部13a封闭。在该情况下，在直到主阀22位移一定程度为止的期间，能够将工作油的流量设定为大致为零。

主阀22还具有：连通通路23，其将先导压力室42和出口通路230连通；以及先导压力控制阀25，其通过调节先导压力室42和连通通路23之间的连通状态来控制先导压力室42内的压力。

连通通路23包括自主阀22的另一端面22f沿着轴向形成的非贯通的第1连通通路23a和自第1连通通路23a沿着径向形成且开口于主阀22的外周面的第2连通通路23b。第2连通通路23b配置为在主阀22沿着轴向位移的范围内始终与连通孔12b连通。

先导压力控制阀25具有形成有副座部26d的中空圆筒状的套筒26和圆筒状的副阀27，在该副阀27的一端设有能够落位于副座部26d的副提动阀27a。

套筒26包括：压入部26a，其被压入到第1连通通路23a；大径部26b，其面向先导压力室42地配置，其外径大于压入部26a的外径；以及贯通孔26c，其在从大径部26b到压入部26a的范围内在轴向上贯通地形成。套筒26借助压入部26a配合固定于主阀22。替代这种结构，既可以在压入部26a和第1连通通路23a设置螺纹部，利用螺纹结合将套筒26固定于主阀22，也可以一体地形成套筒26和主阀22。在由独立构件形成套筒26和主阀22的情况下，能够容易地加工分别形成于套筒26和主阀22的通路。此外，由于能够将副座部26d的形状等不同的套筒26组装于主阀22，因此，例如能够使主阀22共用化而只变更先导压力控制阀25的规格。

副座部26d形成在开口于大径部26b侧的贯通孔26c的开口端。因此，第1连通通路23a和先导压力室42经由副座部26d和贯通孔26c而连通。

在副提动阀27a自副座部26d离位而在副提动阀27a和副座部26d之间形成间隙时，先导压力室42内的工作油从该间隙经由贯通孔26c、连通通路23以及连通孔12b而向出口通路230排出。虽经由通路240向先导压力室42导入工作油，但由于利用设置于通路240的节流件242限制了工作油向先导压力室42流入，因此，结果，先导压力室42内的压力下降。

通过变更副阀27在轴向上相对于套筒26的位置，能够调节副提动阀27a和副座部26d之间的间隙的大小。利用电磁部60来控制副阀27的轴向上的位置。也就是说，利用电磁部60来控制该间隙的大小。

电磁部60包括：圆筒状的螺线管14，其与套筒12结合；柱塞33，其滑动自如地被收容在螺线管14内，连结有副阀27；以及线圈62，其设置于螺线管14的外侧。

螺线管14包括：***部14a，其***到阀块200的***孔210内；以及小径部14b，其外径被设定得小于***部14a的外径，与***部14a相邻而配置于***孔210的外侧。

在***部14a的靠套筒12侧形成有与套筒12的大径部12c的外侧平端面12d相对的平端面14c。在螺线管14与套筒12螺纹结合时，平端面14c和外侧平端面12d成为面接触的状态。因此，作为形成于螺线管14和套筒12的内部的空间的先导压力室42被密闭，能够防止先导压力室42内的工作油经由螺线管14和套筒12之间的结合部泄漏到外部。螺线管14和套筒12之间的结合并不限定于螺纹结合，也可以是配合结合。

在***部14a的外周面配置有作为密封构件的O形密封圈53。利用在螺线管14和***孔210之间压缩的O形密封圈53能够阻断***孔210内和外部之间的连通。因此，能够防止***孔210内的工作油泄漏到外部，并且能够防止水、粉尘等从外部进入到***孔210内。

紧固构件16带有游隙地嵌入到小径部14b的外周。紧固构件16在其内周侧的部分卡定于***部14a的状态下借助未图示的螺栓紧固于阀块200。通过紧固构件16紧固于阀块200，电磁阀100固定于阀块200。

在螺线管14的在外周设有线圈62的部分的内周侧划分形成有柱塞室44。在柱塞室44内，从***部14a侧依次配置有柱塞33、一端卡定于柱塞33的副复位弹簧35以及供副复位弹簧35的另一端卡定的保持件34。柱塞33被副复位弹簧35向副提动阀27a落位于副座部26d的方向施力。

此外，在柱塞室44的靠***部14a侧的内周面卡定有止挡环37。止挡环37是为了防止在将柱塞33组装于柱塞室44内之后柱塞33被副复位弹簧35推回而自柱塞室44脱落而设置的。

柱塞33形成为圆筒状，在其轴心固定有副阀27。形成于副阀27的顶端的副提动阀27a以能够落位于副座部26d的方式自柱塞33的端部向副座部26d侧突出。

此外，在柱塞33上形成有多个沿着轴向贯通的贯通孔33a，配置有副复位弹簧35的柱塞室44经由贯通孔33a而与先导压力室42连通。因此，柱塞室44内的压力与先导压力室42内的压力相等。副复位弹簧35的施力和柱塞室44内的压力朝将副提动阀27a向副座部26d按压的方向作用。

在螺线管14的与***部14a相反侧的端部14d沿着轴向贯通地旋装有调节螺丝36。调节螺丝36的一端抵接于滑动自如地***到柱塞室44内的保持件34。因此，若调节螺丝36旋转，则保持件34的轴向上的位置变更，副复位弹簧35的施力变化。自螺线管14突出的调节螺丝36的另一端被安装于螺线管14的罩63覆盖。

接着，说明电磁阀100的动作。

在线圈62处于非通电状态时，利用副复位弹簧35的施力按压柱塞33，副阀27的副提动阀27a落位于副座部26d，先导压力室42成为封闭的状态。因此，先导压力室42内的压力变为与供给到入口通路220的工作油的压力相等，对闭阀受压面A2作用与入口通路220的压力相等的压力。因而，由于由作用于闭阀受压面A2的先导压力室42内的工作油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的供给到入口通路220的工作油的压力引起的推力，因此，主阀22被向封闭座部13的方向施力。这样，在线圈62处于非通电状态时，利用电磁阀100阻断工作油从入口通路220向出口通路230流动。

另一方面，在线圈62处于通电状态时，在电磁部60所产生的推力的作用下，柱塞33克服副复位弹簧35的施力而被向线圈62侧吸引。于是，通过副阀27和柱塞33一同位移，副提动阀27a自副座部26d离位，在副提动阀27a和副座部26d之间形成间隙。先导压力室42内的工作油从该间隙经由贯通孔26c、连通通路23以及连通孔12b向出口通路230排出。这样，通过先导压力室42与出口通路230连通，工作油被排出，另一方面利用节流件242限制了工作油向先导压力室42流入，因此，先导压力室42内的压力下降。

然后，主阀22向使座部13开放的方向位移，直到由作用于闭阀受压面A2的先导压力室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的入口通路220的压力引起的推力达到平衡为止。结果，工作油经由贯通孔22d和第1座部13a之间、提动阀22b和第2座部13b之间以及连通孔12b而从入口通路220向出口通路230供给。

此外，若增加向线圈62供给的电流，则副提动阀27a进一步自副座部26d离开。结果，从先导压力室42向出口通路230排出的工作油的量增加，先导压力室42内的压力进一步下降。然后，主阀22与先导压力室42内的压力下降相应地进一步向使座部13开放的方向移动，滑阀22a的贯通孔22d自第1座部13a暴露的面积增大。结果，从入口通路220向出口通路230供给的工作油的流量增加。

此外，由于在停止向线圈62通电时吸引柱塞33的推力消失，因此，柱塞33被副复位弹簧35的施力按压。然后，副阀27的副提动阀27a落位于副座部26d，先导压力室42被封闭。封闭的先导压力室42内的压力上升到变为与供给到入口通路220的工作油的压力相等为止。

在先导压力室42内的压力变为与入口通路220的压力相等时，像上述那样，由作用于开阀受压面A1的入口通路220的压力引起的推力小于由作用于闭阀受压面A2的先导压力室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被向封闭座部13的方向施力。结果，主阀22向封闭座部13的方向位移，阻断工作油从入口通路220向出口通路230流动。

另外，通过将先导压力室42内的压力所作用的闭阀受压面A2的面积设定得大于导入到入口通路220的工作油的压力所作用的开阀受压面A1的面积，能够提高主阀22的闭阀速度。其原因在于，除了主复位弹簧24的施力之外，作用于闭阀受压面A2中的比开阀受压面A1大的部分的先导压力室42内的压力作为向闭阀方向按压主阀22的力进行作用。

这样，通过调节向线圈62供给的电流，使先导压力室42内的压力发生变化，能够控制从入口通路220向出口通路230供给的工作油的流量。

接着，说明电磁阀100相对于阀块200的固定。

上述结构的电磁阀100通过从套筒12侧***到设置于阀块200的***孔210内，使设置于螺线管14的小径部14b的紧固构件16紧固于阀块200而被固定。

在紧固构件16紧固于阀块200时，紧固构件16的一部分抵接于螺线管14的***部14a而按压该***部14a。于是，***部14a将借助平端面14c接触的套筒12的大径部12c朝向形成于***孔210的台阶部211按压。也就是说，电磁阀100通过***部14a和大径部12c被夹持在台阶部211和紧固构件16之间而固定于阀块200。

采用以上的实施方式，起到如下所示的作用效果。

通过设置于比滑动支承部12a、座部13靠***孔210的开口端侧的位置的大径部12c被螺线管14的***部14a从***孔210的开口端侧按压于阀块200，从而套筒12固定于***孔210内。也就是说，由于套筒12不是通过抵接于***孔210的底部而固定于***孔210内的结构，因此，不会对与大径部12c相比***到***孔210内部的部分即滑动支承部12a、座部13作用轴向的压缩力。因此，能够抑制滑动支承部12a和座部13因压缩应力而变形。结果，能够防止产生在套筒12的滑动支承部12a上滑动的主阀22不能顺畅地移动、或者滑阀22a和第1座部13a之间的滑动性下降、或者提动阀22b和第2座部13b之间的密封性下降等工作不良。

此外，在将电磁阀100用作比例控制阀的情况下，通过主阀22的移动变得顺畅，能够相对于控制信号而言使主阀22更准确地位移。结果，能够提高流量控制的精度。

以下，归纳说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。

电磁阀100包括：主阀22，其用于控制从阀块200内的入口通路220向出口通路230流动的工作油的流量；中空圆筒状的套筒12，其供主阀22滑动自如地***；以及电磁部60，其用于使主阀22沿着轴向位移，套筒12包括：滑动支承部12a，其用于将主阀22支承为在***孔210内滑动自如；以及大径部12c，其设置在比滑动支承部12a靠***孔210的开口端侧的位置，且直径大于滑动支承部12a的外径，电磁部60与大径部12c相邻地配置，套筒12通过大径部12c被电磁部60按压于阀块200而固定在***孔210内。

在该结构中，通过设置于***孔210的开口端侧的大径部12c被电磁部60按压于阀块200，套筒12固定在***孔210内。因此，不会对与大径部12c相比***到***孔210的内部的滑动支承部12a作用轴向的压缩力。因而，能够抑制滑动支承部12a因压缩应力而变形。结果，能够防止产生在套筒12内滑动的主阀22不能顺畅地移动等工作不良。

此外，套筒12还具有供主阀22落位的座部13，座部13相对于滑动支承部12a而言设置在与大径部12c所在侧相反的那一侧。

在该结构中，供主阀22落位的座部13设置于比按压于阀块200的大径部12c靠***孔210的内部的位置。因此，在套筒12固定在***孔210内时，不会对座部13作用轴向的压缩力。因而，能够抑制座部13因压缩应力而变形。结果，能够防止产生滑阀22a和第1座部13a之间的滑动性下降、或者提动阀22b和第2座部13b之间的密封性下降等工作不良。

此外，电磁部60具有与套筒12结合的圆筒状的螺线管14，通过螺线管14固定于阀块200，大径部12c被按压于阀块200。

在该结构中，套筒12的大径部12c被夹持固定在阀块200的台阶部211和螺线管14的***部14a之间。利用这种简单的结构能够容易地将套筒12固定在***孔210内。

此外，螺线管14的平端面14c和套筒12的外侧平端面12d之间的接触面是用于使套筒12内的空间即先导压力室42密闭的密封部。

在该结构中，通过夹持固定套筒12的大径部12c，成为套筒12的外侧平端面12d和螺线管14的平端面14c强有力地互相按压的状态。这样，通过面彼此间的密合性升高，在外侧平端面12d和平端面14c之间形成有密封部。因此，即使在螺线管14和套筒12之间的结合部不另外设置密封构件，也能够防止先导压力室42内的工作油从结合部泄漏。

此外，在螺线管14的外周配置有O形密封圈53，该O形密封圈53在螺线管14和***孔210之间被压缩，用于使***孔210内的空间密闭。

在该结构中，利用配置在螺线管14和***孔210之间的O形密封圈53使***孔210内的空间密闭。因此，能够防止***孔210内的工作油泄漏到外部，并且能够防止水、粉尘等从外部进入到***孔210内。此外，由于套筒12整体配置在工作油内，因此能够防止套筒12生锈。

此外，电磁部60还具有紧固构件16，该紧固构件16的至少一部分卡定于螺线管14，且紧固于阀块200，通过紧固构件16紧固于阀块200，螺线管14被固定于阀块200。

在该结构中，套筒12的大径部12c和螺线管14的***部14a被夹持固定在阀块200的台阶部211和紧固构件16之间。利用这种简单的结构能够容易地将套筒12固定在***孔210内。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是表示了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

例如，在上述实施方式中，电磁阀100通过***部14a和大径部12c被夹持在台阶部211和紧固构件16之间而被固定于阀块200。替代该结构，也可以是这样的结构：通过在***部14a的外周面设置外螺纹，使***部14a与***孔210螺纹结合，从而***部14a将大径部12c朝向阀块200按压。

或者，也可以是这样的结构：不使紧固构件16抵接于***部14a，而使其直接抵接于大径部12c的外侧平端面12d，紧固构件16将大径部12c朝向阀块200按压。在该情况下，设置于***部14a的外周的O型密封圈53配置于紧固构件16和***孔210之间。

这样，只要是通过大径部12c被按压于阀块200而套筒12被固定于***孔210内的结构，就可以是任意结构。

此外，在上述实施方式中，电磁部60通过使先导压力室42内的压力发生变化而间接地使主阀22位移。取而代之，也可以是利用电磁部60直接使主阀22位移的结构。

此外，在上述实施方式中，在主阀22上设有滑阀22a和提动阀22b。取而代之，也可以是在主阀22上仅设有滑阀22a和提动阀22b中的任一者的结构。

本申请基于在2015年7月15日向日本国特许厅申请的日本特愿2015—141227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。

Claims (5)

1.一种电磁阀，其***固定在设置于阀块的***孔中，其中，

该电磁阀包括：

阀芯，其用于控制在所述阀块内的通路中流动的工作流体的流量；

套筒，其呈中空圆筒状，供所述阀芯滑动自如地***；以及

电磁部，其用于使所述阀芯沿着轴向位移，

所述套筒具有：滑动支承部，其用于将所述阀芯支承为在所述***孔内滑动自如；以及大径部，其设置于比所述滑动支承部靠所述***孔的开口端侧的位置，且直径大于所述滑动支承部的外径，

所述电磁部配置为与所述套筒的所述大径部侧相邻，

所述套筒通过所述大径部被所述电磁部按压于所述阀块而被固定在所述***孔内。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其中，

所述套筒还具有供所述阀芯落位的座部，

所述座部相对于所述滑动支承部而言设置在与所述大径部所在侧相反的那一侧。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其中，

所述电磁部具有与所述套筒结合的圆筒状的螺线管，

通过所述螺线管固定于所述阀块，所述大径部被按压于所述阀块。

4.根据权利要求3所述的电磁阀，其中，

所述螺线管和所述套筒之间的接触面是用于使所述套筒内的空间密闭的密封部。

5.根据权利要求3所述的电磁阀，其中，

所述电磁部还具有紧固构件，该紧固构件的至少一部分卡定于所述螺线管，且紧固于所述阀块，

通过所述紧固构件紧固于所述阀块，所述螺线管被固定于所述阀块。