專利名稱：提動(dòng)式電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型、能用小電力得到大流量的提動(dòng)式電磁閥，特別是，涉及三氣口型提動(dòng)式電磁閥。
另一方面，在用銜鐵驅(qū)動(dòng)提動(dòng)閥芯而開(kāi)閉閥座的提動(dòng)式電磁閥中，因?yàn)樯鲜鲩y座的開(kāi)口量與銜鐵的行程幾乎具有比例關(guān)系，故為了控制大流量的流體，有必要盡可能加大銜鐵和提動(dòng)閥芯的行程。然而，雖然如果加大銜鐵的行程，則提動(dòng)閥芯的開(kāi)閉行程也加大而可以控制大流量，但是如上所述該銜鐵的吸引力變小。相反，雖然如果減小銜鐵的行程，則可以加大該銜鐵的吸引力，但是提動(dòng)閥芯的開(kāi)閉行程減小而流體流量變小。因此，為了小型、用小電力實(shí)現(xiàn)大流量，有必要克服彼此不相容的上述問(wèn)題。
本發(fā)明的更具體的技術(shù)課題在于提供一種在銜鐵以小行程驅(qū)動(dòng)提動(dòng)閥芯而打開(kāi)供給閥座后，該供給閥座靠流體壓力沿進(jìn)一步離開(kāi)提動(dòng)閥芯的方向移位而增大開(kāi)閥量，在上述銜鐵復(fù)位而提動(dòng)閥芯關(guān)閉供給閥座時(shí)，該供給閥座靠流體壓力移位，使上述提動(dòng)閥芯和銜鐵移動(dòng)到能夠以小行程打開(kāi)閥的位置的電磁閥。
為了解決上述課題，本發(fā)明的電磁閥包括有輸入氣口、輸出氣口、和排出氣口的閥體；在此一閥體內(nèi)形成，上述輸入氣口和排出氣口經(jīng)由與其相對(duì)著的供給閥座和排出閥座分別連通，并且上述輸出氣口在這兩個(gè)閥座之間的位置處連通的閥室；配置在該閥室內(nèi)，開(kāi)閉上述供給閥座和排出閥座的提動(dòng)閥芯；以及備有使該提動(dòng)閥芯進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的銜鐵的電磁鐵部。
上述供給閥座在分隔上述閥室的閥座體上形成，并沿接近和遠(yuǎn)離上述排出閥座的方向進(jìn)退自如地設(shè)置。
此外，上述閥座體有連接上述輸入氣口和供給閥座的供給流路，來(lái)自上述輸入氣口的流體壓力彼此反向地作用的受壓面積不同的第1和第2受壓面，以及上述閥室內(nèi)的流體壓力沿與上述第2受壓面同一方向作用的第3受壓面，構(gòu)成為在上述提動(dòng)閥芯關(guān)閉上述供給閥座時(shí)，此一閥座體靠基于上述第1和第2受壓面的面積差的流體壓力作用力沿接近上述排出閥座的方向前進(jìn)，在上述提動(dòng)閥芯打開(kāi)上述供給閥座時(shí)，靠基于上述各受壓面的面積差的流體壓力作用力沿遠(yuǎn)離上述排出閥座的方向后退。
在具有上述構(gòu)成的電磁閥中，電磁鐵部未通電時(shí)上述提動(dòng)閥芯關(guān)閉上述供給閥座，打開(kāi)排出閥座。此時(shí)上述閥座體通過(guò)來(lái)自輸入氣口的流體壓力作用于第1和第2受壓面，靠基于它們的面積差的作用力沿接近上述排出閥座的方向前進(jìn)，被此一閥座體推動(dòng)，上述提動(dòng)閥芯和銜鐵也位移，占據(jù)可以用小行程打開(kāi)排出閥座的位置。
如果在此一狀態(tài)下向電磁鐵部通電，則提動(dòng)閥芯通過(guò)上述銜鐵的動(dòng)作打開(kāi)供給閥座并且關(guān)閉排出閥座。因此，壓力流體從上述供給閥座流入閥室內(nèi)，因?yàn)榇艘涣黧w壓力作用于上述閥座體的第3受壓面，所以此一閥座體靠基于上述各受壓面的面積差的作用力沿遠(yuǎn)離上述排出閥座的方向后退，供給閥座與提動(dòng)閥芯的間隔加寬而該供給閥座的開(kāi)口量增大。
如果解除向電磁鐵部的通電，則上述銜鐵復(fù)位而提動(dòng)閥芯關(guān)閉供給閥座，并且打開(kāi)排出閥座，把輸出氣口和閥室向大氣開(kāi)放。此時(shí)因?yàn)樘釀?dòng)閥芯移動(dòng)到處于后退位置的供給閥座的位置，故排出氣口也一度開(kāi)大。然后，如果閥室內(nèi)的流體壓力降低，則因?yàn)樯鲜鲩y座體靠基于上述第1受壓面和第2受壓面的面積差的流體壓力作用力前進(jìn)到排出閥座一側(cè)，故被此一閥座體推動(dòng)上述提動(dòng)閥芯和銜鐵也位移，占據(jù)可以用小行程打開(kāi)上述排出閥座的位置。
這樣一來(lái)如果用本發(fā)明，則因?yàn)榭梢杂勉曡F的小行程來(lái)切換提動(dòng)閥芯，故可以在小型的電磁鐵中產(chǎn)生打開(kāi)閥所需的大吸引力。而且，因?yàn)槿绻釀?dòng)閥芯一旦打開(kāi)供給閥座，則閥座體靠流體壓力與該供給閥座一起位移而開(kāi)口量增大，故可以用小行程來(lái)切換大流量的流體。
如果用本發(fā)明的具體的實(shí)施例，則上述閥座體有大直徑部和小直徑部，在上述大直徑部上形成上述供給閥座，并且形成面向閥室的上述第3受壓面，此外，在這些大直徑部與小直徑部之間形成兼作上述供給流路的一部分的空間部，在面向此一空間部的大直徑部一側(cè)的面上形成上述第1受壓面，并且在小直徑部一側(cè)的面上形成上述第2受壓面。
這里，上述閥座體的大直徑部經(jīng)由密封構(gòu)件滑動(dòng)自如地配合于在上述閥體內(nèi)所形成的內(nèi)孔內(nèi)，此外閥座體的上述小直徑部經(jīng)由密封構(gòu)件滑動(dòng)自如地配合于安裝于上述內(nèi)孔內(nèi)的小直徑的閥套內(nèi)。
在本發(fā)明的電磁閥中，可以設(shè)置用來(lái)把上述閥座體向上述排出閥座一側(cè)輔助地加載的輔助彈簧。
如果用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，則在上述閥座體中的供給閥座的周圍移動(dòng)自如地設(shè)置接觸于上述提動(dòng)閥芯的彈簧導(dǎo)向套，在此一彈簧導(dǎo)向套與閥座體之間夾著設(shè)置閥芯彈簧。
如果用本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，則在上述提動(dòng)閥芯上安裝通過(guò)在上述閥室內(nèi)滑動(dòng)而給該提動(dòng)閥芯的開(kāi)閉導(dǎo)向的閥芯導(dǎo)向套，在此一閥芯導(dǎo)向套與上述閥座體之間夾著設(shè)置閥芯彈簧。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的電磁閥的第2實(shí)施例的縱剖視圖，與

圖1同樣，左半示出未向電磁鐵部通電的狀態(tài)，右半示出向電磁鐵部通電的狀態(tài)。
上述閥部1中的閥體10，備有輸入氣口P，輸出氣口A，及排出氣口R，以及這些各氣口連通的內(nèi)孔4。此一內(nèi)孔4由上述輸入氣口P在側(cè)面上開(kāi)口的大直徑孔部4a，和上述輸出氣口A在側(cè)面上開(kāi)口且上述排出氣口R經(jīng)由排出閥座16在軸端部分上開(kāi)口的小直徑孔部4b組成，在上述大直徑孔部4a中沿軸向滑動(dòng)自如地收容閥座體12，靠此一閥座體12在上述小直徑孔部4b的位置上分隔形成閥室11。
上述閥座體12由靠密封構(gòu)件13在上述大直徑孔部4a內(nèi)氣密地滑動(dòng)的大直徑部12a，和靠密封構(gòu)件13在設(shè)在此一大直徑孔部4a端部的小直徑的閥套20內(nèi)氣密地滑動(dòng)的小直徑部12b組成。在上述大直徑部12a上，在其中央所形成的筒部12c的前端上，對(duì)著上述排出閥座16形成開(kāi)口于上述閥室11內(nèi)的供給閥座15。此外，在上述大直徑部12a與小直徑部12b的交界處形成連通到上述輸入氣口P的空間部14，在兼作流路的此一空間部14的兩面上對(duì)置形成受壓面積不同的大直徑部12a一側(cè)的第1受壓面17和小直徑部12b一側(cè)的第2受壓面18，在上述大直徑部12a的、面對(duì)上述閥室11一側(cè)上形成與上述第1受壓面實(shí)質(zhì)上同一面積的第3受壓面。
而且上述空間部14靠在上述筒部12c的內(nèi)部延伸的通孔經(jīng)由上述供給閥座15連通到上述閥室11，在此一閥室11內(nèi)，配置著開(kāi)閉上述供給閥座15和排出閥座16的提動(dòng)閥芯30。此外，在上述大直徑孔部4a的端部安裝著用來(lái)固定上述閥套20的平板4c，在此一平板4c上，設(shè)有用來(lái)使上述小直徑部12b的背面的室向外部開(kāi)放的孔。
上述閥座體12靠從上述輸入氣口P所供給的壓縮空氣等的流體壓力在內(nèi)孔4內(nèi)前進(jìn)后退。也就是說(shuō)，如圖的左半部中所示，如果在供給閥座15被提動(dòng)閥芯30關(guān)閉的狀態(tài)下，從上述輸入氣口P供給到空間部14內(nèi)的流體壓力作用于面積大的第1受壓面17和面積小的第2受壓面，則閥座體12靠基于它們的面積差的流體壓力作用力前進(jìn)到使上述大直徑部12a接觸于內(nèi)孔4的臺(tái)階部21的位置。此時(shí)上述提動(dòng)閥芯30按行程a打開(kāi)排出閥座16。此外，如圖的右半部中所示，上述供給閥座15打開(kāi)而來(lái)自輸入氣口P的流體壓力在流入閥室11內(nèi)的狀態(tài)下，因?yàn)榇艘婚y室11內(nèi)的流體壓力也作用于閥座體12的第3受壓面19，故此一閥座體12靠與各受壓面17～19的總面積差相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，也就是與小直徑部12b的直徑相對(duì)應(yīng)的大小的驅(qū)動(dòng)力向下推，小直徑部12b后退到止動(dòng)于上述閥套20的位置，此外，提動(dòng)閥芯30最終打開(kāi)供給閥座15的行程為c＝a+b。
上述提動(dòng)閥芯30設(shè)在上述供給閥座15與排出閥座16之間，通過(guò)向電磁鐵部2的通電或其解除來(lái)開(kāi)閉這些閥座15、16。因?yàn)榭可鲜鲭姶盆F部2使該提動(dòng)閥芯30進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作，故在該提動(dòng)閥芯30上設(shè)置與覆蓋于其外周部的罩件31a成一體的推桿31、31，把這些推桿31、31在跨越排出閥座16的位置上從閥體10引出到電磁鐵部2一側(cè)，使其前端接觸于覆蓋電磁鐵部2的銜鐵43的帽形件46。
此外，上述供給閥座15設(shè)在從閥座體12的中央部向前方伸出的上述筒部12c的前端，在此一筒部12c的周圍，滑動(dòng)自如地配合前端接觸于上述提動(dòng)閥芯30的筒形的彈簧導(dǎo)向套33，在該彈簧導(dǎo)向套33與閥座體12之間設(shè)有閥芯彈簧35。再者，在該彈簧導(dǎo)向套33前端與提動(dòng)閥芯30的接觸部上，形成流體可以流通的槽，靠此一槽來(lái)確保供給閥座15與輸出氣口A之間的流路。上述閥芯彈簧35的彈簧力不超過(guò)靠上述第1受壓面17與第2受壓面18的面積差而作用于閥座體12的流體壓力作用力。
上述電磁鐵部2在卷繞線圈41的線圈架40內(nèi)固定著固定鐵心42，并且滑動(dòng)自如地嵌入被該固定鐵心42所吸引的上述銜鐵43，由包圍線圈41周圍的磁性罩44和磁性板45來(lái)形成磁路，在上述銜鐵43上，覆蓋由合成樹(shù)脂制成的帽形件46，在此一帽形件46與磁性板45之間壓縮設(shè)置著復(fù)位彈簧47。
具有上述構(gòu)成的提動(dòng)式電磁閥100，在未向電磁鐵部2通電的狀態(tài)下，如圖1的左半部中所示，提動(dòng)閥芯30因?yàn)槭軓?fù)位彈簧47的加載力經(jīng)由附在銜鐵43上的帽形件46和推桿41的推壓，故打開(kāi)排出閥座16，關(guān)閉供給閥座15。因此，輸出氣口A處于經(jīng)由排出氣口R向大氣開(kāi)放的狀態(tài)。在此一場(chǎng)合，雖然從輸入氣口P流入閥座體12的空間部14內(nèi)的流體壓力反向地作用于第1受壓面17和第2受壓面18，但是由于第1受壓面17的面積大于第2受壓面18的面積，所以閥座體12靠基于它們的面積差的流體壓力作用力前進(jìn)，在接觸于臺(tái)階部21的位置上停止。此時(shí)的提動(dòng)閥芯30引起的排出閥座16的打開(kāi)行程為a。
如果在此一狀態(tài)下向電磁鐵部2通電，則如圖1的右半中所示，因?yàn)樯鲜鲢曡F43被吸附于固定鐵心42，故提動(dòng)閥芯30移動(dòng)行程a而打開(kāi)供給閥座15，并且關(guān)閉排出閥座16。因此，壓力流體從上述供給閥座15流入閥室11內(nèi)并流向輸出氣口A。然后，此一閥室11內(nèi)的流體壓力還作用于閥座體12的第3受壓面19，通過(guò)作用于此一第3受壓面19和上述第1受壓面17的流體壓力作用力相抵銷，此一閥座體12被作用于第2受壓面18的流體壓力作用力，換句話說(shuō)與小直徑部12b的直徑相對(duì)應(yīng)的大小的驅(qū)動(dòng)力向下推，后退行程b直到小直徑部12b止動(dòng)于上述軸套20的位置。借此供給閥座15靠提動(dòng)閥芯30最終打開(kāi)到c＝a+b的大小。
這樣一來(lái)，由于在上述電磁鐵部2中，為要使提動(dòng)閥芯30打開(kāi)到c＝a+b的大小，只要把銜鐵43按行程a這個(gè)小距離吸附到固定鐵心上就可以了，所以能夠以非常大的吸引力使銜鐵43可靠地吸附。或者，可以用小型的電磁鐵發(fā)生打開(kāi)閥所需的大吸引力，可以容易地打開(kāi)供給閥座15。此外，盡管銜鐵43的吸附行程a很小，但是因?yàn)榭梢允固釀?dòng)閥芯30打開(kāi)到c＝a+b的大小，故可以用小行程來(lái)切換大流量的流體。
接著，如果解除向電磁鐵部2的通電，則銜鐵43靠復(fù)位彈簧47的加載力來(lái)復(fù)位，提動(dòng)閥芯30打開(kāi)排出閥座16，并且關(guān)閉供給閥座15，把輸出氣口A和閥室11向大氣開(kāi)放。此時(shí)上述提動(dòng)閥芯30移動(dòng)行程c，排出氣口R也一度僅打開(kāi)行程c。然后，如果閥室11內(nèi)的流體壓力降低，則閥座體12靠基于上述第1受壓面17與第2受壓面18的面積差的流體壓力作用力按行程b向提動(dòng)閥芯30一側(cè)前進(jìn)，接觸于臺(tái)階部21。與此同時(shí)提動(dòng)閥芯30和銜鐵43按行程b后退，最終停止于按行程a打開(kāi)排出閥座16的圖1的左半部的位置，占據(jù)可以用小行程打開(kāi)上述排出閥座16的位置。
這樣一來(lái)如果用上述電磁閥100，則減小電磁鐵部2中的銜鐵43的行程，盡可能小型、用小電力可以得到大吸引力，同時(shí)盡可能開(kāi)大閥座，可以得到大流量。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的提動(dòng)式電磁閥的第2實(shí)施例，在此一電磁閥200中，配置在供給閥座65與排出閥座66之間的提動(dòng)閥芯80，靠從電磁鐵部2的銜鐵93通過(guò)上述排出閥座66的內(nèi)部而延伸的推桿81來(lái)推壓而開(kāi)閉。上述推桿81其基端插入設(shè)在銜鐵93上的凹部93a內(nèi)，靠偏置彈簧98向提動(dòng)閥芯80一側(cè)加載，為了限制此一推桿81的行程，把設(shè)在該推桿81的外周上的法蘭形的突起81a插入覆蓋銜鐵93的帽形件96的凹部96a內(nèi)。
此外，替代上述第1實(shí)施例中的彈簧導(dǎo)向套33，在上述提動(dòng)閥芯80上安裝在閥室61內(nèi)滑動(dòng)的閥芯導(dǎo)向套84，在此一閥芯導(dǎo)向套84與閥座體62之間裝有閥芯彈簧85。再者，在該閥芯導(dǎo)向套84的周圍設(shè)置流體的流通間隙，確保從供給閥座65到輸出氣口A的流路和從輸出氣口A到排出閥座66的流路。
進(jìn)而，在上述閥座體62與平板69之間設(shè)有給該閥座體62向排出閥座66一側(cè)加載的輔助彈簧72。此一輔助彈簧72輔助作用于第1受壓面67的流體壓力作用力把閥座體62推靠于提動(dòng)閥芯80。此一輔助彈簧72也可以設(shè)在上述第1實(shí)施例的電磁閥中的閥座體12中。
再者，此一第2實(shí)施例中的其他的構(gòu)成和作用，由于與前述第1實(shí)施例的場(chǎng)合沒(méi)有變化，所以對(duì)圖中的主要部分賦予與第1實(shí)施例同一標(biāo)號(hào)而省略其說(shuō)明。
如果用以上詳細(xì)描述的本發(fā)明的提動(dòng)式電磁閥，則可以提供一種減小電磁鐵部中的銜鐵的行程，可以盡可能小型、用小電力可以得到大吸引力，同時(shí)盡可能開(kāi)大閥座，可以得到大流量的電磁閥。
權(quán)利要求
1.一種提動(dòng)式電磁閥，包括有輸入氣口、輸出氣口、和排出氣口的閥體；在此一閥體內(nèi)形成，上述輸入氣口和排出氣口經(jīng)由與其相對(duì)著的供給閥座和排出閥座分別連通，并且上述輸出氣口在這兩個(gè)閥座之間的位置處連通的閥室；配置在上述閥室內(nèi)，開(kāi)閉上述供給閥座和排出閥座的提動(dòng)閥芯；以及備有使上述提動(dòng)閥芯進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的銜鐵的電磁鐵部，上述供給閥座在分隔上述閥室的閥座體上形成，并沿接近和遠(yuǎn)離上述排出閥座的方向進(jìn)退自如地設(shè)置，上述閥座體具有連接上述輸入氣口和供給閥座的供給流路，來(lái)自上述輸入氣口的流體壓力彼此反向地作用的受壓面積不同的第1和第2受壓面，以及上述閥室內(nèi)的流體壓力沿與上述第2受壓面同一方向作用的第3受壓面，并構(gòu)成為在上述提動(dòng)閥芯關(guān)閉上述供給閥座時(shí)，此一閥座體靠基于上述第1和第2受壓面的面積差的流體壓力作用力沿接近上述排出閥座的方向前進(jìn)，在上述提動(dòng)閥芯打開(kāi)上述供給閥座時(shí)，靠基于上述各受壓面的面積差的流體壓力作用力沿遠(yuǎn)離上述排出閥座的方向后退。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的提動(dòng)式電磁閥，其特征在于上述閥座體有大直徑部和小直徑部，在上述大直徑部上形成上述供給閥座，并且形成面向閥室的上述第3受壓面，此外，在這些大直徑部與小直徑部之間形成兼作上述供給流路的一部分的空間部，在面向此一空間部的大直徑部一側(cè)的面上形成上述第1受壓面，并且在小直徑部一側(cè)的面上形成上述第2受壓面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的提動(dòng)式電磁閥，其特征在于上述閥座體的大直徑部經(jīng)由密封構(gòu)件滑動(dòng)自如地配合于在上述閥體內(nèi)所形成的內(nèi)孔內(nèi)，此外閥座體的上述小直徑部經(jīng)由密封構(gòu)件滑動(dòng)自如地配合于安裝于上述內(nèi)孔內(nèi)的小直徑的閥套內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的提動(dòng)式電磁閥，其特征在于有用來(lái)把上述閥座體向上述排出閥座一側(cè)輔助地加載的輔助彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的提動(dòng)式電磁閥，其特征在于在上述閥座體中的供給閥座的周圍移動(dòng)自如地設(shè)置接觸于上述提動(dòng)閥芯的彈簧導(dǎo)向套，在此一彈簧導(dǎo)向套與閥座體之間夾著設(shè)置閥芯彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的提動(dòng)式電磁閥，其特征在于在上述提動(dòng)閥芯上安裝通過(guò)在上述閥室內(nèi)滑動(dòng)而給上述提動(dòng)閥芯的開(kāi)閉進(jìn)行導(dǎo)向的閥芯導(dǎo)向套，在此一閥芯導(dǎo)向套與上述閥座體之間夾著設(shè)置閥芯彈簧。
全文摘要
提供一種提動(dòng)式電磁閥,在具有供給閥座和排出閥座的閥室內(nèi),設(shè)置靠銜鐵的作用來(lái)開(kāi)閉這兩個(gè)閥座的提動(dòng)閥芯,上述供給閥座在沿接近和遠(yuǎn)離上述排出閥座的方向移動(dòng)自如的閥座體上形成,在此一閥座體上,形成來(lái)自上述輸入氣口的流體壓力彼此反向地作用的受壓面積不同的第1受壓面和第2受壓面,以及上述閥室內(nèi)的流體壓力作用的第3受壓面,在上述提動(dòng)閥芯關(guān)閉上述供給閥座時(shí),此一閥座體和提動(dòng)閥芯以及銜鐵靠基于上述第1和第2受壓面的面積差的流體壓力作用力沿接近于上述排出閥座的方向前進(jìn),在上述提動(dòng)閥芯打開(kāi)上述供給閥座時(shí),此一閥座體靠基于上述各受壓面的面積差的流體壓力作用力沿遠(yuǎn)離上述提動(dòng)閥芯的方向后退。
文檔編號(hào)F16K11/044GK1360165SQ0113386
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月21日
發(fā)明者佐藤秀治, 芳村親一 申請(qǐng)人:速睦喜股份有限公司