CN1329683C - 电磁阀 - Google Patents
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Abstract
一种电磁阀，包括阀部和螺线管部，上述阀部包括通过对阀座的接离来切换流路的阀构件，上述螺线管部驱动上述阀构件，上述螺线管部包括固定铁心、在外周卷绕了线圈的线圈架、构成螺线管部的外廓的筒状的磁性罩、磁性板、可动铁心，在上述磁性罩的内面或者内外面上形成电气绝缘覆膜。
Description
技术领域
本发明涉及即使不对电磁阀用的线圈实施绝缘处理也可容易确保电磁阀的绝缘性的电磁阀。
背景技术
电磁阀备有阀部和螺线管部，该阀部备有通过与阀本体内的阀座的接合分离来切换流路的阀构件，该螺线管部把上述阀构件向相对于上述阀座接离的方向驱动，在上述电磁阀中，通常，上述螺线管部的线圈在把磁导线卷绕在线圈架上之后，一体地由树脂密封或者由树脂带进行绝缘处理，为此，存在电磁阀的外形变大同时作业工时数增加等问题。另外，要在磁性罩上进行耐蚀用的表面处理。
本发明的技术课题在于，提供即使不对电磁阀用的线圈实施绝缘处理也可以容易确保电磁阀的绝缘性，外形不变大，作业工时数少的电磁阀。
本发明的另一个技术课题在于，提供可以有效地利用磁性罩的绝缘处理并可省去磁性罩的耐蚀用的表面处理的电磁阀。
为了解决上述课题，本发明的电磁阀备有阀部和螺线管部，上述阀部备有相对于阀座接离来切换流路的阀构件，上述螺线管部驱动上述阀构件，上述螺线管部备有：固定磁极构件、在外周上卷绕了线圈的线圈架、包围该线圈的周围并构成螺线管部的外廓的筒状的磁性罩、在该磁性罩内与上述线圈架相邻地设置的磁性板、滑动自由地嵌插在贯通该磁性板和上述线圈架的中心孔内并吸附在上述固定磁极构件上的可动铁心，其特征在于，在上述磁性罩的内外两面中的至少内面上一体地涂敷有电气绝缘覆膜。
在本发明中，上述电气绝缘覆膜，由向上述磁性罩涂敷环氧树脂、喷镀氟树脂、敷层陶瓷、真空蒸镀(CVD)电气绝缘材料的任何一种方法形成。
根据本发明的一个具体的实施例，上述固定磁极构件是嵌入并固定在上述线圈架的一端侧的固定铁心，另外，上述磁性罩做成筒状，在其轴线方向一端侧一体地具有与上述固定铁心接触的闭塞部，在另一端侧具有开口部。
根据本发明的另一个具体的实施例，上述磁性罩由在两侧具有开口部的筒状的罩和闭塞其一方开口部的磁性体盖构成，另外，上述固定磁极构件固定在上述磁性体盖上并***上述线圈架的中心孔内。
根据本发明的另一个具体的实施例，上述磁性罩由在轴向两端备有开口部的筒状罩和闭塞其一方开口部的磁性体盖构成，该磁性体盖具有比上述筒状罩的厚度大的壁厚，兼做上述固定磁极构件。
在本发明中，最好是上述磁性罩，在与构成磁回路的构件的接触面或者接合面上具有未形成上述绝缘覆膜的覆膜非形成部。
根据本发明的优选实施例，上述线圈架及磁性板的中心孔的断面形状及上述可动铁心的断面形状分别做成长圆形状或者椭圆形状。
附图说明
图1是表示本发明的电磁阀的一个实施例的侧剖视图，阀部及螺线管部的左半部分表示不向螺线管部通电的状态，右半部分表示向螺线管部通电的状态。
图2是上述实施例的纵剖面图。
图3是上述实施例的局部俯视剖面图。
图4是在与上述实施例的图1不同的位置(图5的Ⅳ-Ⅳ所示位置)上的主要部分的侧剖视图。
图5是上述实施例的与图2不同的位置上的局部纵向剖面图。
图6是上述实施例的与图3不同的位置(图5的Ⅵ-Ⅵ所示的位置)上的局部俯视剖面图。
图7是表示上述实施例中的螺线管部的构成的分解立体图。
图8是表示本发明的电磁阀的另一个实施例的侧剖面图，阀部及螺线管部的左半部分表示不向螺线管部通电的状态，右半部分表示向螺线管部通电的状态。
图9是表示上述实施例中的螺线管部的构成的分解立体图。
图10是表示本发明的电磁阀的另一个实施例的侧剖面图，阀部及螺线管部的左半部分表示不向螺线管部通电的状态，右半部分表示向螺线管部通电的状态。
具体实施方式
图1～图7表示本发明的电磁阀的第1实施例，该电磁阀，概略地讲，包括构成3通阀(3ポ-ト弁)的阀部1和驱动阀部1的螺线管部2，而且，沿它们的外侧附设用于向上述螺线管部2通电的端子框3。
上述阀部1中的阀本体10由具有电气绝缘性的合成树脂形成，备有：输入口P、输出口A、排出口R、与该各口连通的阀室11。该阀室11形成在开口于阀本体10的与上述螺线管部2的接合面10a相反的侧的外端面上的阀孔内，在该阀室11上，把开口于阀本体10的侧面的上述输入口P及输出口A从该阀孔的开口侧开始顺序连通到设置在上述阀本体10上的阀孔内侧面，上述排出口R开口于设置在上述阀孔的内里面的排出阀座16。而且，在上述阀室11内收容经流路14与输入口P连通且具有供给阀座15的阀座体12和选择地与该供给阀座15及上述排出阀座16接离的提动式的阀构件20，由压板19封闭阀孔口部。
上述阀座体12，具有在该阀座体的周围并在与输入口P连通的位置上开口的上述流路14，使压板19侧的部分比设置该流路14的部分小径化，嵌插在该压板19的筒状的阀座体接受部19a内。上述流路14的另一端，向与阀构件20相对的供给阀座15内开口，在与阀室11内面之间，在该流路14的两侧配置密封构件13a、13b而密封此处，在其被密封的状态下，在阀孔的轴向上可移动地收容阀座体12。再有，阀座体12和压板19之间的空间通过通气口19b向外部开放。
上述阀座体12向阀构件20侧的移动范围，被在阀室11内形成的止动部21限制。该止动部21设置在使供给阀座15接近由于向螺线管部2通电而处于与排出阀座16接触的位置的阀构件20并使其停止的位置。
另外，上述阀座体12，具有从输入口P流入流路14中的流体压作用的第1流体压作用面17和第2流体压作用面18，第1流体压作用面17产生向阀构件20的方向推压阀座体12的作用力，第2流体压作用面18产生向与其相反的方向推压阀座体12的作用力。上述第1流体压作用面17的流体压作用有效面积设定成比上述第2流体压作用面18的流体压作用有效面积大，该面积差是由于在阀座体12上设置嵌插在压板19的阀座体接受部19a内的小径部分，把该小径部分中的面向流路14的部分作为第2流体压作用面18而形成的。
再有，在此，对使上述阀座体12在阀孔的轴线方向移动的实施例进行了说明，不用说，也可以固定地设置该阀座体。
另一方面，上述阀构件20，阀室11内配置在上述供给阀座15和排出阀座16之间，通过向螺线管部2通电或者解除其通电选择地开闭两阀座15、16。为了由该螺线管部2使该阀构件20进行开闭动作，在该阀构件20上设置与覆盖在其外周部上的罩20a一体化的一对推杆20b，把这些推杆20b从在跨越排出阀座16的位置设置在阀本体10上的孔中导出到螺线管部2侧(参照图2)，使其前端接触螺线管部2的可动铁心33。
另外，在上述阀座体12中的供给阀座15的周围和阀构件20之间夹装把该阀构件20推压到排出阀座16侧的提升弹簧25。上述提升弹簧25的弹压力，不超过由阀座体12中的第1及第2流体压作用面17，18的面积差在阀座体12上产生的推压力。
上述螺线管部2，如图1～图3及图7所明确表示的那样，具有：作为固定磁极构件的固定铁心32、在外周上卷绕着线圈31的线圈架30、包围该线圈31的周围并构成螺线管部的外壳的方筒状的磁性罩34、在该磁性罩34内与上述线圈架30相邻设置的磁性板35、滑动自由地嵌插在上述线圈架30的中心孔30a及上述磁性板35的中心孔35a内并吸附在上述固定铁心32上的上述可动铁心33。
更详细地讲，上述磁性罩34是由深拉深磁性材料(铁板)形成的，具有断面为矩形的筒状部34a、在该筒状部34a的轴线方向一端侧与该筒状部34a一体形成的闭塞部34b、在上述筒状部34a的另一侧形成的开口部34c。在该磁性罩34的内面及外面上，如图7中剖切外面的一部分所表示的那样，形成由电气绝缘材料构成的薄的电气绝缘覆膜41。
上述线圈架30具有在外周上卷绕了上述线圈31的筒部30b、在该筒部30b的两端部上一体地设置的凸缘部30c、30d。另外，上述固定铁心32，在其一端具有磁极面32a，而在其另一端具有凸缘部32b，该凸缘部32b的端部在从上述线圈架30的凸缘部30c的上面稍微凸出的状态下嵌入并固定在上述线圈架30的中心孔30a的一端内。
上述磁性罩34，其闭塞部34b与上述固定铁心32接触并覆盖该固定铁心，与该固定铁心32、可动铁心33、磁性板35一起，在线圈31的周围形成磁路。
上述固定铁心32及可动铁心33，通过将断面做成圆形或者椭圆形，可以更有效地产生磁性吸附力，随之，线圈架30及磁性板35的中心孔也形成为同样的形状。
上述磁性罩34形成包围上述固定铁心32、可动铁心33、线圈架30、线圈31、磁性板35的全体的形状。在此，在该磁性罩34的侧面上设置端子框3的安装孔36，但是通过取消该安装孔36并用其他的不妨碍磁性罩34的液密性的手段固定端子框，可以确保螺线管部2的防水性·防滴性。
另外，在上述线圈架30上，设置构成向螺线管部2通电的通电系的一对通电端子40(图7)，使其面向磁性罩34的开放端侧，穿过磁性板35的缺口部后突出。
再有，在上述可动铁心33的外端侧嵌装由合成树脂构成的环37，在该环37和磁性板35之间压缩设置可动铁心的复位弹簧38。上述环37具有在可动铁心33即将被吸附在固定铁心32上时使该可动铁心33停止的止动器的功能。再有，图中39表示密封材料。
作为在上述磁性罩34上形成绝缘覆膜41的方法，有在该磁性罩34上涂覆环氧树脂的方法、喷镀氟树脂的方法、敷层陶瓷的方法、真空蒸镀(CVD)电气绝缘材料的方法，但也不限于这些方法，也可以使用其他的敷层方法在磁性罩34上形成绝缘覆膜。
另外，在上述实施例中，在磁性罩34的内外两面上形成上述绝缘覆膜41，也可以只在磁性罩34的内面形成该绝缘覆膜。
再有，上述绝缘覆膜41，可以形成在磁性罩34的内面全面或者内外面的全面上，也可以在这些面的一部分上，例如，在磁性板35和固定铁心32那样的构成磁回路的构件等接触的面部分上设置不形成绝缘覆膜41的覆膜非形成部34d。这样一来，在覆膜非形成部34d的位置上接触或者接合磁性罩34和磁回路构成构件，与通过绝缘覆膜41接触或者接合的场合相比，可以减少磁阻。
再有，上述覆膜非形成部34d，可以在磁性罩34上形成绝缘覆膜41时通过在该部分实施掩盖来形成。
下面对于上述阀部1的作用进行简单的说明。在上述螺线管部2处于非通电的状态时，如图1的左半所示，阀构件20开放排出阀座16，输出口A与排出口R连通，处于向大气开放的状态。另外，供给阀座15被阀构件20闭锁。在这种场合下，从输入口P流入阀座体12的流路14的空气压力作用在第1及第2流体压作用面17、18上，但是，由于第1流体压作用面17的面积比第2流体压作用面18的面积大，所以阀座体12向与阀本体10内的止动部21接触的方向位移，供给阀座15在向螺线管部2通电时处于接近阀构件20的位置，在该位置被阀构件20闭锁。
当在该状态下向螺线管部2通电时，如图1的右半所示，可动铁心33吸附在固定铁心32上并开放供给阀座15，同时关闭排出阀座16，但由于供给座15预先位移到与通电时的阀构件20接近的位置，可动铁心33只需移动小的行程就可以被吸附，所以作用在可动铁心33上的吸引力变大，或者，用小型的螺线管就可以产生开阀所必需的吸引力，可以容易地开放供给阀座15。
这样一来，当开放供给阀座15时，由于压缩空气通过供给阀座15流入该阀座的2次侧的室内，所以阀座体12由作用在第2流体压作用面18上的流体压向离开阀构件20的方向移动，由此，阀构件20离开供给阀座15，其开口量变得更大，即，可得到大流量地进行开阀。
其次，当解除向螺线管部2的通电时，由于复位弹簧38的弹压力复位可动铁心33并闭锁供给阀座15，同时，开放排出阀座16。其结果，由流路14的流体压使阀座体12向阀构件20侧移动并接触止动器21，备于可动铁心33的以小行程开阀。
如图4～图6所明确表示的那样，在由电气绝缘性的合成树脂形成的阀体10上，在与上述螺线管部2接合的接合面10a上开设端子***孔45，在把从上述螺线管部2的线圈架30突出的通电端子40***该端子***孔45的状态下，固定上述螺线管部2和阀部21，两者的固定最好如图1等示例的那样，是使在磁性罩34上含有切缝71而形成的卡定部72向内侧变形，卡定在设置在阀本体10上的凹部46上的方法。但是也可以使用其他任意的手段。另外，在固定上述螺线管部2和阀部1时，使密封构件47介于它们之间，除了上述端子框3的安装孔36的部分之外，可以把螺线管部2形成液密状态。
另一方面，在上述螺线管部2上，由设置在上述磁性罩34的侧面上的安装孔36固定端子框3。该端子框3在构成其基部的合成树脂制的端子台50上设置弹性变形的凸出部50a，通过将其压嵌在上述安装孔36内来把上述端子框3固定在上述磁性罩34上，在该端子台50上载置基板组合体51，在其上覆盖端子罩60。上述基板组合体51，在印刷线路的基板52上设置延伸到上述端子***孔45内的通电端子40并与其电气连接地接触端子53、包含通电显示用灯55在内的各种通电回路用电子零件54及连接于外部电源的端子用的通电插头56等。
再有，上述端子框3，也不一定非要安装在螺线管部2上，也可以安装在阀部1中的阀本体10或者它与螺线管部2两者上。
与上述通电端子40连接的上述接触端子53，通过并***从阀本体10的外侧与阀本体10中的端子***孔45连通的开口48，延伸到端子***孔45内的通电端子40的部分，由弹性地夹住通电端子40的一对弹性接触件形成，(参照图6)。另外，上述端子用的通电插头56，固定在基板52上并延伸到端子罩60的端子连接口60a内。
另外，上述端子罩60，基本上罩住了搭载了各种通电回路用电子零件54等的基板组合体51的全体，通过把设置在端子台50上的凸起50b卡定在卡定孔60c内来进行安装(参照图3)，根据需要可以液密地形成端子框3的全体。在该端子罩60上，不仅备有接受通电插头56的上述端子连接口60a，而且设置透光性的灯窗60b，使之位于通电显示用灯55的外侧。
再有，图中62表示用于固定电磁阀的螺钉孔。
在具有上述构成的电磁阀中，由于在上述磁性罩34的内面或者内外两面上形成绝缘覆膜，所以即使不对电磁阀用的线圈31实施绝缘处理，也可以容易地确保电磁阀的绝缘性。另外，由于不需要用树脂密封线圈31或者用树脂带对线圈31实施绝缘处理，所以外形不变大，制造时作业工时数少。再有，由于形成上述绝缘覆膜、所以不需要在磁性罩34上实施耐腐蚀用的表面处理。
图8～图9表示本发明的电磁阀的第2实施例。该电磁阀，其磁性罩34由在两侧具有开口部80b，80c的矩形断面的筒状罩80、做成与该筒状罩80的断面形状相同的矩形的磁性体盖81构成。上述筒状罩80，通过把磁性板折曲成断面大致成方形并用焊接等手段固定接合端部80a来形成。另外，上述磁性体盖81，具有比上述筒状罩80大的壁厚，在其周围备有与该筒状罩80的厚度相同的宽度的台阶部81a，通过把该台阶部81a嵌入固定于上述筒状罩80的一方开口部80b来闭塞该开口部80b。
另外，在上述磁性体盖81的内面侧上，通过焊接等手段固定作为固定磁极构件的固定铁心32，把该固定铁心32***线圈架30的中心孔30a内直到其大致中央部。再有，在该实施例中，固定铁心32与磁性体盖81是各成一体，但也可以把固定铁心32和磁性体盖81做成一体。
在构成上述磁性罩34的筒状罩80和磁性体盖81上，与上述第1实施例的场合一样，在它们的内面或者内外两面上形成上述绝缘覆膜41。在这种场合下，上述筒状罩80和磁性体盖81相接触的上述开口部80b和台阶部81a的部分、筒状罩80的内面的磁性板35接触的部分或者磁性体盖81的内面的固定铁心32接触的部分，最好做成不设置绝缘覆膜41的覆膜非形成部。
图8～图9中的实施例的上述以外的构成，由于与前面说明的图1～图7的实施例没有变化，所以与该实施例的场合相同或相当的部分赋予相同的符号并省略其说明。
根据图8～图9所示的实施例，磁性罩34，由于具有用另成一体的磁性体盖81闭塞向一个方向卷曲磁性板并接合了其相对端部之间的筒状罩80的一方开口部80b的构造，所以磁性罩34的断面无论是怎样的形状，都可以减少材料的浪费，可以简单且低成本进行制造。
图10表示本发明的电磁阀的第3实施例，在该实施例中，比筒状罩80的壁厚大的磁性体盖81，兼作固定磁极构件32。该磁性体盖81的内面平坦，形成磁极面81b。从而，不用备有上述第2实施例那样地由另外的构件构成的固定铁心。
而且，可动铁心33的端部在线圈架30的中心孔30a内到达磁性体盖81侧的线圈架30的端部，通过向线圈31的通电操作，相对于在磁性体盖81的内面上形成的磁极面81b进行接离。再有，该磁极面81b可以做成不形成绝缘覆膜41的覆膜非形成部。
上述第3实施例的上述以外的构成，由于与前面说明的图8～图9的第2实施例没有变化，所以，与该第2实施例的场合相同或相当的部分赋予相同的符号并省略其说明。
根据上述第3实施例，不仅可以减少零件数而且由于不需要像图1～图7的第1实施例及图8～图9的第2实施例那样，使固定铁心32的中心轴与线圈架30的中心孔39a的中心轴对合地进行嵌插，所以，螺线管部2的组装变得更容易。
根据以上详述的本发明的电磁阀，即使不在电磁阀用线圈上实施绝缘处理，也可以容易地确保电磁阀的绝缘性，可以提供外形不变大，作业工时少的电磁阀，再有，可以提供能有效利用磁性罩的绝缘处理来省略磁性罩的耐蚀用的表面处理的电磁阀。
Claims (7)
1.一种电磁阀，包括阀部(1)和螺线管部(2)，上述阀部(1)包括与阀座(15，16)接离来切换流路的阀构件(20)，上述螺线管部(2)用于驱动上述阀构件(20)，其特征在于，
上述螺线管部(2)包括：固定磁极构件、在外周上卷绕了线圈(31)的线圈架(30)、包围该线圈(31)的周围并构成螺线管部(2)的外廓的筒状的磁性罩(34)、与上述线圈架(30)相邻地设置在该磁性罩(34)内的磁性板(35)、滑动自由地嵌插在贯通该磁性板(35)和上述线圈架(30)的中心孔(30a，35a)内并吸附在上述固定磁极构件上的可动铁心(33)，
在上述磁性罩(34)的内外两面之中的至少内面上一体地涂敷有电气绝缘覆膜(41)。
2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述电气绝缘覆膜(41)，由向磁性罩(34)涂敷环氧树脂、喷镀氟树脂、敷层陶瓷、真空蒸镀电气绝缘材料的任何一种方法形成。
3.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述固定磁极构件，是嵌入并固定在上述线圈架(30)的一端侧上的固定铁心(32)，另外，上述磁性罩(34)做成筒状，在其轴心方向的一端侧一体地具有与上述固定铁心(32)接触的闭塞部(34b)、在另一端侧具有开口部(34c)。
4.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述磁性罩(34)由在轴向两端具有开口部(80b、80c)的筒状罩(80)和用于闭塞其一方开口部(80b)的磁性体盖(81)构成，另外，上述固定磁极构件，是固定在上述磁性体盖(81)上的固定铁心(32)，该固定铁心(32)内插在上述线圈架(30)的中心孔(30a)内。
5.如权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，上述磁性罩(34)由在轴向两端具有开口部(80b，80c)的筒状罩(80)和闭塞其一方开口部(80b)的磁性体盖(81)构成，该磁性体盖(81)具有比上述筒状罩(80)的厚度大的壁厚，并兼作上述固定磁极构件。
6.如权利要求1至5的任一项所述的电磁阀，其特征在于，上述磁性罩(34)，在与构成磁回路的构件接触的接触面或者与构成磁回路的构件接合的接合面上，具有不形成上述绝缘覆膜(41)的覆膜非形成部(34d)。
7.如权利要求1至5的任一项所述的电磁阀，其特征在于，上述线圈架(30)及磁性板(35)的中心孔(30a，35a)的断面形状及上述可动铁心(33)的断面形状是长圆形状或者椭圆形状。
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