專利名稱：提動式雙口電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用板狀的閥部件作成提動式開關(guān)閥座的提動式雙口電磁閥。
背景技術(shù)：
如在專利文獻1中公示了雙口電磁閥，其用電磁操作的細長的板狀閥部件提動式開關(guān)成為長孔狀的輸出口。該電磁閥向勵磁線圈通電時，上述閥部件被固定鐵心吸引、上述輸出口開放；停止通電時，該閥部件通過流體壓力的作用從固定鐵心分離，按壓在上述輸出口周圍的閥座上，因此關(guān)閉該輸出口。
這樣構(gòu)成的電磁閥由于閥部件的開關(guān)間隙小，具有應(yīng)答性好的特性，但近年來要求進一步改善應(yīng)答性。
但是，由于上述閥部件開放閥座時的操作力是電磁力，開閥時的應(yīng)答性可以通過加強電磁力比較簡單地得到改善，但由于上述閥部件關(guān)閉閥座時的操作力是流體壓力，加快閉閥時的應(yīng)答性非常困難。通過使閥部件的間隙更小雖然可以加快應(yīng)答性，但由于隨之帶來壓力流體的流量下降，很不理想。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的目的在于，在用電磁力和流體壓力操作板狀的閥部件、開關(guān)閥座方式的雙口電磁閥中加快上述閥部件由流體壓力作用關(guān)閉閥座時的應(yīng)答性。
解決課題的方法為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種提動式雙口電磁閥，其包括電磁操作部，其具有纏在線軸上的勵磁線圈和收容在該線軸中心孔內(nèi)的固定鐵心，該固定鐵心在前端具有在一個方向細長形狀的磁極面；閥主體部，其具有在和該電磁操作部之間的閥室內(nèi)開口的長孔狀的輸出口、圍在該輸出口周圍的閥座、在該閥座的周圍開口的輸入口；板狀的閥部件，其在一個方向是細長的，可動地收容在上述閥室內(nèi)，向勵磁線圈通電時，被上述固定鐵心的磁極面吸引，打開上述輸出口，停止通電時，通過流體壓力的作用按壓在上述閥座上，提動式關(guān)閉該輸出口。在上述固定鐵心的磁極面的一部分上形成用于導(dǎo)入來自上述輸入口的壓力流體的流體室。
在本發(fā)明中，最好上述固定鐵心的流體室形成為在上述磁極面的中間位置橫切該磁極面。
在本發(fā)明中，希望上述流體室形成為在上述磁極面長邊方向的中間位置沿短邊橫切該磁極面，同時，在上述閥部件相對的一對長邊的中間位置擴大和閥室間的間隙，設(shè)置用于容易向上述流體室導(dǎo)入壓力流體的凹部。
進而，在本發(fā)明中，在上述線軸的端面上形成圍繞上述固定鐵心的磁極面周圍的邊框狀的閥接觸部，該閥接觸部從上述磁極面向閥室側(cè)突出，當(dāng)閥部件被固定鐵心吸引時，就會與該閥部件接觸，確定該閥部件的開放端的位置，在該閥部件和上述磁極面間形成間隙。
在本發(fā)明的最佳構(gòu)成方式中，在上述閥主體部和電磁操作部之間設(shè)有襯套，利用該襯套劃分形成上述閥室。
根據(jù)本發(fā)明，由于在固定鐵心的磁極面形成流體室，形成向該流體室導(dǎo)入來自輸入口的壓力流體，所以在停止向勵磁線圈的通電時，由上述導(dǎo)入流體室的壓力流體的作用，閥部件快速地從固定鐵心離開，同時，按壓閥座，高速關(guān)閉輸出口。結(jié)果，與不形成上述流體室時相比，上述閥部件的應(yīng)答性加快。


圖1是本發(fā)明的雙口電磁閥的剖面圖；圖2是圖1的II-II線的放大剖面圖；圖3是閥主體部1的平面圖；圖4是分解圖1的電磁閥表示的立體圖；
圖5是固定鐵心的立體圖；圖6是表示關(guān)于在固定鐵心中形成流體室時的應(yīng)答性的實驗數(shù)據(jù)的曲線圖；圖7是表示關(guān)于在固定鐵心中形成與圖6的情況不同大小的流體室時的應(yīng)答性的實驗數(shù)據(jù)的曲線圖；圖8是表示關(guān)于在固定鐵心中不形成流體室時的應(yīng)答性的比較用實驗數(shù)據(jù)的曲線圖。
具體實施例方式
圖1～圖4表示本發(fā)明的提動式雙口電磁閥理想的一個實施方式。該電磁閥包括通過襯套3相互結(jié)合的閥主體部1及電磁操作部2、收容在這些閥主體部1和電磁操作部2之間的閥室4內(nèi)的部件5。其平面看該電磁閥的形狀在縱橫的一個方向(圖示例中是橫方向)成細長的大致矩形。
上述閥主體部1平面看具有成橫邊長的大致矩形形狀的殼10。在該殼10的上面具有在上述閥室內(nèi)開口的作成橫長的長孔狀的輸出口11；圍繞該輸出口11的周圍作成橫長的長圓形狀的閥座12；圍繞該閥座12的周圍、在閥室4內(nèi)開口的輸入口13。在該殼10的底面上設(shè)有與上述輸出口11連通的輸出口11a和與上述輸入口13連通的輸入口13a。
上述閥部件5是由鐵等磁性材料形成橫向長的大致矩形的板狀的部件，其作為整體，具有大致均勻的厚度，能在上下方向自由移動地收容在由上述襯套3內(nèi)部的矩形內(nèi)孔3a構(gòu)成的上述閥室4的內(nèi)部，通過與上述閥座12接離開關(guān)上述輸出口11。希望在該閥部件5的表面，至少在開關(guān)上述閥座12的下面，通過鍍鎳和鍍鉻等進行涂覆處理。
上述閥部件5從上述閥座12離開、打開輸出口11的動作通過來自上述電磁操作部2的電磁力的作用進行；與上述閥座12接觸、關(guān)閉該輸出口11的動作用作用于該閥部件5的流體壓力進行。
上述內(nèi)孔3a在縱橫兩方向上形成比閥部件5稍大，在該內(nèi)孔3a的內(nèi)側(cè)面上，為使上述閥部件5的動作穩(wěn)定，形成多個沿上下方向延伸的導(dǎo)引用的突條14。
為從下方支持上述閥部件5的周邊部的下面，防止其傾斜，在上述閥室4的室壁上位于圍繞上述閥座12的多個突起15形成占據(jù)與該閥座12高度相同或稍低的位置。
上述電磁操作部2包括纏在平面看具有橫長形狀的非磁性的線軸17上的勵磁線圈18、收容在該線軸17的中心孔17a內(nèi)的固定鐵心19和覆蓋該線軸17的上面及長邊方向的兩側(cè)面的大致成コ字形的磁框20。由這些線軸17、勵磁線圈18、固定鐵心19和磁框20形成電磁組件16。該電磁組件16的上面和側(cè)面整體用合成樹脂制的密封材料21涂敷，從該密封材料21平的上表面21a到上述勵磁線圈18電導(dǎo)通的一對線圈端子22突出，在這些線圈端子22上分別連接導(dǎo)線23，罩24拆裝自由地安裝在上述密封材料21的上表面21a上，以覆蓋這些線圈端子22和導(dǎo)線23的連接部。
上述襯套3分別夾著密封圈27配置在上述閥主體部1的殼10的上面和電磁操作部2的密封材料21的下面之間，通過用螺栓25使這些閥主體部1和電磁操作部2相互結(jié)合，在它們之固定成夾持狀態(tài)。在該襯套3的長邊方向兩端部的上下兩面上分別形成該襯套的一端側(cè)和另一端側(cè)形狀各異、成為如矩形和圓形的定位銷28a、28b；與此相對，在上述殼10側(cè)和密封材料21側(cè)形成嵌合這些定位銷28a、28b的定位孔29a、29b，通過使這些定位銷28a、28b和定位孔29a、29b嵌合，上述閥主體部1和電磁操作部2夾著上述襯套3在定位的狀態(tài)下結(jié)合成一體。
上述襯套3也可以和閥主體部1或電磁操作部2中的任何一個形成一體。
由圖5可知，上述電磁操作部2中的固定鐵心19具有橫向長的矩形的剖面形狀，收容在上述線軸17具有矩形孔形狀的中心孔17a中，使上端的接合面與上述磁框20的頂板部20a的內(nèi)面接觸，同時，使在接合面的中央部形成的卡止用突起31嵌合在頂板部20a的卡合孔32中，通過使該突起31向外變形，卡合在卡合孔32的外緣，以磁結(jié)合的狀態(tài)固定安裝在該磁框20上。在該固定鐵心19的表面上通過鍍鎳和鍍鉻等進行涂覆處理。
上述固定鐵心19的前端面即下端面，成為用于把磁吸引力作用在上述閥部件5上的橫長的矩形磁極面34。上述磁框20中的左右側(cè)板部20a、20b的下端面20c、20c也發(fā)揮作為用于把磁吸引力作用在上述閥部件5上的磁極面的功能。這些固定鐵心19的磁極面34和磁框20的下端面20c、20c相互位于同一平面上，而上述閥部件5長度方向的兩端部延伸到與上述磁框20的下端面20c、20c相對峙的位置。
在上述線軸17中的上述閥室4側(cè)的端面上形成閥接觸部35，其作成圍繞上述固定鐵心19的磁極面34周圍的矩形邊框狀。該閥接觸部35從上述磁極面34向閥室4側(cè)突出一些，當(dāng)閥部件5被固定鐵心19吸引時，與該閥部件5接觸，使該閥部件5停止在該位置；規(guī)定該閥部件5開放閥座12時的行程端的位置。當(dāng)這樣的閥部件5占據(jù)與閥接觸部35接觸的位置時，在該閥部件5的上面和上述固定鐵心19的磁極面34和磁框20的下端面20c之間，分別稍稍形成間隙g。
現(xiàn)在，當(dāng)向上述電磁操作部2的勵磁線圈18通電時，上述閥部件5就由固定鐵心19的磁極面34和磁框20的下端面20c中產(chǎn)生的磁力所吸引，從閥座12離開，打開上述輸出口11。因此，來自輸入口13的壓力流體流入輸出口11，從輸出口11a向汽缸等的作動器輸出。此時，為使上述閥部件5與線軸17下端的閥接觸部35接觸，停在其位置，在該閥部件5和上述固定鐵心19的磁極面34和磁框20的下端面20c之間，分別稍稍形成間隙g。由于這些間隙g與輸入口13連通，來自該輸入口13的壓力流體流到該間隙g內(nèi)。
當(dāng)從那個狀態(tài)停止向上述勵磁線圈18的通電時，利用作用于閥部件5的流體壓力該閥部件5壓向閥座12，提動式關(guān)閉輸出口11。因此，停止從輸出口11a輸出壓力流體。
在此，上述閥部件5關(guān)閉閥座12時的動作主要由作用于該閥部件5上面的與上述閥座12對應(yīng)部分的流體壓力進行，從而，該操作力的大小與該閥座12的開口面積大致成比例。因此，在停止向上述勵磁線圈18的通電時，只要在閥部件5上面的與上述閥座12對應(yīng)部分直接作用閉閥動作所必須的流體壓力，當(dāng)然會加快應(yīng)答速度。
在此，在上述固定鐵心19的磁極面34的一部分上形成用于導(dǎo)入來自上述輸入口13的壓力流體并作用于閥部件5的流體室37。該流體室37由在短邊方向(寬度方向)橫切固定鐵心19的槽狀切口形成，向該固定鐵心19的兩側(cè)面方向開放，其開口部分用上述線軸17的中心孔17a的孔壁覆蓋。
通過在固定鐵心19的磁極面34上形成這樣的流體室37，該磁極面34和閥部件5之間的間隙g的容積擴大，在解除向上述勵磁線圈18的通電時，通過導(dǎo)向該流體室37的流體壓力的作用，閥部件5就會快速地從固定鐵心19離開，與閥座12接觸，應(yīng)答性非常好。
設(shè)置上述流體室37的位置只要是能擴大固定鐵心19和閥部件5之間的間隙g的容積的位置就行。最好是如圖所示的固定鐵心19的長邊方向的中間位置。而該流體室37的大小希望是盡可能使由固定鐵心19產(chǎn)生的磁吸引力不下降那樣的大小，例如，在圖5中希望流體室37的室長a為鐵心長A的1/4～1/2左右，深度b為鐵心厚度C的1～2倍左右。
上述流體室37的形狀在圖示例中作成圓弧形或U字形，但也可以作成V字狀或凹字狀等任意形狀。
當(dāng)上述流體室37形成這樣的位置及大小，磁極面34就會分成兩個磁極面部分34a、34a(圖5)。而由于這些磁極面部分34a呈以上述流體室37為中心的對稱位置，具有互相相同的形狀及大小，所以在吸引上述閥部件5時，可以用通過兩磁極面部分34a、34a用相等的電磁力均勻地吸引該閥部件5。
另一方面，在閥部件5用壓力流體的作用關(guān)閉閥座12時，由于上述流體室37位于該閥部件5的大致中央部，該流體室37內(nèi)的壓力流體產(chǎn)生的作用力就會高效率地作用于閥部件5背面中央部與上述的閥座12對應(yīng)的位置，該閥部件5可以均衡良好地穩(wěn)定地動作。
從上述輸入口13向流體室37的壓力流體的導(dǎo)入通過該閥部件5的外周和閥室4的室壁之間的間隙進行。為了使該導(dǎo)入容易進行，在該閥部件5中的一對相對的長邊的中間位置分別設(shè)置彎曲成弧狀的凹部38，在該凹部38的位置，該閥部件5的外周和閥室4的室壁之間的間隙被擴大。由圖2可知，在形成該凹部38的部分的閥部件5的橫幅寬形成與作成矩形框狀的上述閥接觸部35的短邊方向的框幅相同或比其稍大。從而，上述流體室37和輸入口13不通過該凹部38直接連通，而通過上述閥接觸部35和閥部件5的上面之間的間隙連通。
在上述閥接觸部35中，也可以至少在與上述凹部38對應(yīng)的部分形成用于擴大與閥部件5的上面之間的間隙、容易導(dǎo)入壓力流體的槽。
圖中的39是安裝在閥主體部1的殼10底面上的密封圈，其在把該電磁閥安裝在多支管等的流體壓設(shè)備上時，裝在與該流體壓設(shè)備的中間。
在圖6～圖8中表示對在固定鐵心19中設(shè)置和不設(shè)置流體室37時進行的閥部件5的應(yīng)答性的實驗結(jié)果。其中圖6及圖7的數(shù)據(jù)是設(shè)置了作成大小互不相同的圓弧狀或U字狀的流體室時的數(shù)據(jù)；圖8的數(shù)據(jù)是不設(shè)流體室時的數(shù)據(jù)。
在這些實驗中使用的電磁閥只是在是否在固定鐵心19中形成流體室37這一點上不同，其他的結(jié)構(gòu)是相同的。對于固定鐵心19，其基本尺寸彼此相同，在圖5中，鐵心長A為14mm、鐵心高B為14.3mm、鐵心厚度C為2.3mm。
而圖6的實驗中使用的固定鐵心的流體室是圓弧狀，室長a為7mm、深度b為2.5mm、圓弧的曲率半徑為3.5mm、圖7的場合流體室是U字狀，室長a為7mm、深度b為5mm、圓弧的曲率半徑為3.5mm。
在圖6～圖8的曲線中，表示在t1時刻接通電信號，在勵磁線圈18中通電后，則隨著閥部件5從閥座12離開，打開輸出口11，在t2時刻，輸出口11a的液體流量開始上升在閥座12全開的同時達到最高流量(約79mL/min)。其后，在t3時刻，電信號切換為關(guān)閉時，隨著閥部件5接近閥座12，關(guān)閉輸出口11的動作，在t4時刻，輸出口11a的液體流量開始下降，在t5時刻，在閥座12全閉的同時，流量幾乎變?yōu)榱恪?br> 在此，比較電信號關(guān)閉到輸出口11a的液體流量開始下降的時間(t4-t3)，相對不設(shè)圖8的流體室時是1.3ms，在設(shè)置流體室時，在圖6中是1.2ms，在圖7中是0.8ms，全都縮短。
對于電信號關(guān)閉到輸出口11a的液體流量變?yōu)榱愕臅r間(t5-t3)，相對在圖8不設(shè)流體室時是2.3ms，在圖6中是2.1ms，在圖7中是1.68ms，也全都縮短。
根據(jù)這些實驗結(jié)果，說明通過在固定鐵心19的磁極面34中設(shè)置流體室37，閥部件5關(guān)閉閥座時的應(yīng)答速度比不設(shè)流體室時快。
權(quán)利要求
1.一種提動式雙口電磁閥，其特征在于，包括電磁操作部，其具有纏在線軸上的勵磁線圈和收容在該線軸中心孔內(nèi)的固定鐵心，該固定鐵心在前端具有在一個方向細長形狀的磁極面；閥主體部，其具有在和所述電磁操作部之間的閥室內(nèi)開口的長孔狀的輸出口、圍在該輸出口周圍的閥座、在該閥座的周圍開口的輸入口；板狀的閥部件，其在一個方向是細長的、可動地收容在上述閥室內(nèi)，向勵磁線圈通電時，被上述固定鐵心的磁極面吸引，打開上述輸出口，停止通電時，通過流體壓力的作用按壓在上述閥座上，提動式地關(guān)閉該輸出口，在上述固定鐵心的磁極面的一部分上形成用于導(dǎo)入來自上述輸入口的壓力流體的流體室。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁閥，其特征在于，上述固定鐵心的流體室形成為在上述磁極面的中間位置橫切該磁極面。
3.如權(quán)利要求2所述的雙口電磁閥，其特征在于，上述流體室形成為在上述磁極面長邊方向的中間位置沿短邊方向橫切該磁極面，同時，在上述閥部件相對的一對長邊的中間位置，設(shè)置用于容易向上述流體室導(dǎo)入壓力流體的凹部。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的雙口電磁閥，其特征在于，在上述線軸的端面上形成圍繞上述固定鐵心的磁極面周圍的邊框狀的閥接觸部，該閥接觸部從上述磁極面向閥部件側(cè)突出，當(dāng)該閥部件被固定鐵心吸引時，該閥接觸部就會與該閥部件接觸，確定該閥部件的開放端的位置，在該閥部件和上述磁極面間形成間隙。
5.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的雙口電磁閥，其特征在于，在上述閥主體部和電磁操作部之間設(shè)有襯套，利用該襯套劃分形成上述閥室。
6.如權(quán)利要求4所述的雙口電磁閥，其特征在于，在上述閥主體部和電磁操作部之間設(shè)有襯套，利用該襯套劃分形成上述閥室。
全文摘要
本發(fā)明是用電磁力和流體壓力操作板狀閥部件、開關(guān)閥座方式的雙口電磁閥。上述閥部件在用流體壓力的作用關(guān)閉閥座時使應(yīng)答性變快。上述雙口電磁閥在開口設(shè)置長孔狀的輸出口和輸入口開口的閥室內(nèi)，通過配置提動式開關(guān)輸出口周圍的的閥座的細長的板狀閥部件，用作用于矩形固定鐵心的電磁力吸引該閥部件打開上述閥座，用來自輸入口的壓力流體的作用使上述閥座關(guān)閉。在該雙口電磁閥中，形成用于把來自上述輸入口的壓力流體導(dǎo)入上述固定鐵心的細長的矩形的磁極面、作用于上述閥部件的流體室。
文檔編號F16K31/06GK1869483SQ20061008784
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者芳村親一 申請人:Smc株式會社