電磁閥的制作方法
【專利摘要】電磁閥在向閥體施加彈力而與閥座抵接的閉閥狀態(tài)、及向線圈16通電流而通過磁力使閥體離開閥座的開閥狀態(tài)下操作。固定鐵芯15為U字形，其兩端部設置有磁性吸附面26。組裝有固定鐵芯15和線圈16的樹脂制殼體17上設置有使磁性吸附面26開口的底面27。殼體17的底面27上形成有比磁性吸附面26更向可動元件側突出的殼體側抵接面51，磁性吸附面26設置有樹脂制薄膜52。
【專利說明】電磁閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過螺線管操作閥體的電磁閥。
【背景技術】
[0002]在通過螺線管操作閥體的電磁閥中，具有控制空氣流向的方向控制閥。方向控制閥中，具有通過閥體進行流路的開閉的開閉閥以及進行流路切換的切換閥等。通過開閉閥控制向氣壓回路(air pressure circuit)供給及停止供給壓縮空氣,通過切換閥控制壓縮空氣的供給方向。電磁閥具有電磁鐵即螺線管和閥身，所述電磁鐵具有卷繞有線圈并且組裝至樹脂制的殼體內(nèi)的固定鐵芯，所述閥身組裝有操作閥體的可動元件即銜鐵(armature ),其中可動元件通過螺線管驅(qū)動。
[0003]通過螺線管操作閥體時，可動元件向由固定鐵芯的外露面形成的磁性吸附面移動。使可動元件直接沖撞磁性吸附面后，可動元件緊貼至磁性吸附面的傾向變高，有時無法從磁性吸附面分離。因此，通過向線圈通電而使閥體克服彈力進行導通操作后、通過停止通電而進行斷開操作時的應答性降低。
[0004]因此，在專利文獻I記載的電磁閥中，通過在固定鐵芯的磁性吸附面上設置非磁性體薄膜，使可動元件通過非磁性體薄膜抵接至固定鐵芯。專利文獻2中記載的電磁閥中，在固定鐵芯的前端部設置緩沖墊(cushion)，所述緩沖墊具有比固定鐵芯的磁性吸附面更加突出的抵接面，使可動元件抵接緩沖墊而不是磁性吸附面。專利文獻3在記載的電磁閥中，使固定鐵芯的磁性吸附面與底部件的底面為同一平面，從而緩和可動元件沖撞磁性吸附面時的沖撞力。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2003-156169號公報
[0008]專利文獻2:特開2004-332876號公報
[0009]專利文獻3:特開平11-132352號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]如專利文獻1、2所述，在固定鐵芯的磁性吸附面上設置非磁性體薄膜，或是在固定鐵芯的前端部設置緩沖墊，當可動元件向固定鐵芯移動時，使可動元件不與固定鐵芯直接接觸，這樣一來停止向線圈的通電，具有能夠提高可動元件從固定鐵芯分離時的應答特性的優(yōu)點。該優(yōu)點比起在使可動元件的抵接面僅抵接固定鐵芯的磁性吸附面的情況，以及與如專利文獻3所述的使其抵接磁性吸附面及底部件的底面兩者時的情況，均能夠提高應答性。
[0012]但是，在磁性吸附面上設置非磁性體薄膜等的話，非磁性體薄膜等會抵接可動元件的一部分抵接面，因此由于非磁性體薄膜使得可動元件的抵接面發(fā)生局部的集中的磨損。因此，在提高電磁閥的耐久性上受到限制，不能延長電磁閥的更換時間。
[0013]本發(fā)明的目的是提高電磁閥的應答性的同時使其耐久性也得到提高。
[0014]解決課題的手段
[0015]本發(fā)明的電磁閥在閉閥狀態(tài)和開閥狀態(tài)下操作，所述閉閥狀態(tài)為通過彈簧部件使閥體抵接閥座，所述開閥狀態(tài)為克服彈簧力而通過磁力使閥體離開所述閥座，所述電磁閥具有:固定鐵芯，其具有磁性吸附面；樹脂制的殼體，其內(nèi)置有卷繞在所述固定鐵芯的外側的線圈和所述固定鐵芯，并使所述磁性吸附面開口 ；閥身，其安裝至所述殼體，與所述殼體之間形成有可動元件收納室，用于收納與所述閥體一體地動作的可動元件；殼體側抵接面，其比所述磁性吸附面更加向所述可動元件側突出，形成于所述殼體并與所述可動元件相對；以及樹脂制薄膜，其設置于所述磁性吸附面，表面形成有與所述殼體側抵接面相鄰的鐵芯側抵接面。
[0016]發(fā)明效果
[0017]本發(fā)明中，在開口于樹脂制殼體的底面的固定鐵芯的磁性吸附面上，設置有樹脂制薄膜，可動元件不直接抵接磁性吸附面，能夠提高可動元件從吸附面?zhèn)入x開時的應答性。并且，可動元件也與殼體底面的殼體側抵接面相對，可動元件以與磁性吸附面和殼體側抵接面相對的狀態(tài)抵接樹脂制薄膜，因此，樹脂制薄膜與殼體側抵接面上不會發(fā)生局部磨損，能夠提高電磁閥的耐久性。特別是，使固定鐵芯為U字形，且使兩個磁性吸附面在殼體的底面開口的話，能夠增加與磁性吸附面相對地設置于可動元件的吸附面的面積，從而防止樹脂制薄膜與殼體側抵接面發(fā)生局部磨損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的一個實施方式的電磁閥的切掉一部分的正視圖。
[0019]圖2是圖1所示電磁閥的螺線管與可動元件裝配體的立體圖。
[0020]圖3是圖2所示螺線管的截面圖。
[0021 ] 圖4是圖3的磁性吸附面?zhèn)鹊母┮晥D。
[0022]圖5是圖2所示可動元件裝配體的分解立體圖。
[0023]圖6是圖2所示可動元件裝配體的抵接面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。
[0024]圖7的(A)是可動元件裝配體的縱斷面圖，圖7的(B)是圖7的(A)中7B-7B線截面圖。
【具體實施方式】
[0025]下面，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。如圖1所示，電磁閥10具有形成有流入側端口 11與流出側端口 12形成的閥身13。該電磁閥10為開閉使流入側端口11與流出側端口 12連通的流路，在從流入側端口 11向流出端口 12供給氣體的狀態(tài)與停止供給的狀態(tài)之間進行切換的方向控制閥。
[0026]形成有端口的塊狀閥身13安裝有螺線管14。螺線管14具有固定鐵芯15與線圈16，這些被組裝至樹脂制的殼體17內(nèi)。該殼體17以組裝有固定鐵芯15和線圈16的狀態(tài)通過樹脂成形用模型而成形。固定鐵芯15為具有相互平行地延伸的兩個平行部15a和連結這兩個平行部15a的連結部15b的U字形。線圈16被卷繞至固定鐵芯15的平行部15a的外側。殼體17內(nèi)設置有控制基板18，控制基板18中設置有用于控制向線圈16施加的驅(qū)動信號的驅(qū)動電路?？刂苹?8由安裝至殼體17的配線蓋19覆蓋。配線蓋19安裝有用于從外部供給驅(qū)動信號的電纜20。
[0027]閥身13和螺線管14之間配置有可動元件裝配體21，可動元件裝配體21具有閥體23，用于開閉形成于流入側端口 11和流出側端口 12之間的閥座22。閥體23抵接閥座22之后，流入側端口 11和流出側端口 12的連通被阻斷，從流入側端口 11向流出側端口 12的氣體流動被阻斷。閥體23從閥座22離開之后，氣體被從流入側端口 11供給至流出側端口 12。
[0028]圖2以及圖3示出的是螺線管14相對于圖1所示姿勢的上下反轉(zhuǎn)的狀態(tài)。螺線管14中形成有用于組裝可動元件裝配體21的凹部24，螺線管14安裝于閥身13后，凹部24由閥身13覆蓋，由螺線管14和閥身13形成可動元件收納室25。固定鐵芯15如圖3所示，為U字形，兩端部分別為磁性吸附面26。各自的磁性吸附面26如圖3及圖4所示，與凹部24的底面27相鄰，并在殼體17的底面27上開口。如圖4所示，各自的磁性吸附面26為螺線管14的長度方向為長邊的長方形。將磁性吸附面26的長度分別設為L，寬度設為W，則兩個磁性吸附26在長度方向上相鄰。如圖3所不，固定鐵芯15為層疊單向娃鋼板28而形成。各個硅鋼板28朝向磁性吸附面26的寬度方向，在磁性吸附面26的長度方向L的方向上層疊。固定鐵芯15不僅限于層疊單向硅鋼板，也可以通過切割鋼材(鉄材)或無取向硅鋼板的沖壓制造，以及非晶體等特種鋼板、壓粉磁芯等高壓成形品、燒結成形等來制造。
[0029]如圖5至圖7所示，可動元件裝配體21具有棒狀可動元件31，可動元件31上安裝有橡膠制閥體23?？蓜釉?1的一個面如圖6所示為與殼體17的底面27相對的相對面33，相對面如圖5所示為閥體搭載面34。可動元件31的相對面33的兩端部上形成有與固定鐵芯15的磁性吸附面26相對的抵接面35。兩個的抵接面35之間形成有凹部36，對應于該凹部36而在閥體搭載面34的長度方向中心部設置有閥體安裝面37，閥體安裝面37比閥體搭載面34的兩端部更加向閥體23突出。
[0030]閥體23被固定于金屬制基板38上，基板38被固定于閥體安裝面37?？蓜釉?1的閥體搭載面34側安裝有板簧41。板簧41具有環(huán)形可動元件固定部43，其形成有使閥體23在長度方向的中心部突出的貫穿孔42，安裝有閥體23的基板38通過可動元件固定部43而被固定至可動元件31?？蓜釉潭?3上設置有爪部44，其覆蓋可動元件31的兩側面且被固定至相對面33中的凹部36的部分。
[0031]板簧41的帶狀部45從可動元件固定部43沿可動元件31延伸，其前端部設置有沿可動元件31的端面彎曲的腳部46。腳部46的前端設置有在殼體17的寬度方向上延伸的保持部47，腳部46和保持部47如圖5所示為T字形。如圖3及圖4所示，殼體17形成有卡定槽48，腳部46插入卡定槽48。
[0032]如圖5所示，可動元件裝配體21由可動元件31和閥體23及板簧41形成。可動元件31和板簧41之間夾持著燒結有閥體23的基板38，同時展開設置于環(huán)狀可動元件固定部43的爪部44，并將其固定至凹部36，如圖6及圖7所示完成可動元件裝配體21的組裝?？蓜釉潭ú?3以組裝好的狀態(tài)，通過點焊焊接到可動元件31的側面?？蓜釉b配體21如圖2所示，使相對面33側與底面27相對，將腳部46插入殼體17的卡定槽48中后，可動元件裝配體21被安裝至殼體17。腳部46在插入至卡定槽48的狀態(tài)下，保持部47與卡定槽48的底面抵接。如圖3所示，板簧41的帶狀部45設置有間隙C，不與殼體17接觸。另外，腳部46的外側的面緊貼卡定槽48的外側的面，腳部46的內(nèi)側的面和卡定槽48的內(nèi)側的面之間設置有間隙D。由于腳部46的外側的面緊貼卡定槽48的外側的面，可動元件裝配體21不在長度方向上相對于殼體17移動，閥體23和閥座22的相互位置被確定。此外，向螺線管14通電，可動元件31接觸磁性吸附面26，即使在板簧41彎曲時，由于間隙C和間隙D板簧41也不與任何部件接觸，因而確保了板簧41的有效操作，并且由于不接觸也就沒有磨耗。為使腳部46容易插入至卡定槽48中，設置有導向傾斜面49。板簧41的保持部47在寬度方向上變長，由于保持部47接觸卡定槽48的整個底面，從而防止了可動元件裝配體21向殼體17的寬度方向傾斜及移動。由此，閥體23不會向閥座22傾斜，能夠有效地關閉整個閥座22。
[0033]如圖3所示，殼體17的底面27設置有比磁性吸附面26更加向可動元件31側突出的殼體側抵接面51，磁性吸附面26設置有樹脂制薄膜52。樹脂制薄膜52由聚酰亞胺制的帶(tape)形成,與磁性吸附面26的大小相對應的樹脂制薄膜52通過粘合劑固定至磁性吸附面26上。樹脂制薄膜52的表面為鐵芯側抵接面53，鐵芯側抵接面53與殼體側抵接面51相鄰?？蓜釉?1的抵接面35被設定為大于磁性吸附面26的面積，抵接面35與樹脂制薄膜52相對的同時，也與其外側的殼體側抵接面51相對。
[0034]磁性吸附面26和殼體側抵接面51之間的步長A被設定為約50 μ m?125 μ m,將厚度尺寸B同樣為50 μ m?125 μ m或更厚一些的樹脂制薄膜52設置于磁性吸附面26，制造電磁閥時，鐵芯側抵接面53比殼體側抵接面51更向可動元件31突出一些。
[0035]進行電磁閥的接通操作，向線圈16通電后，可動元件31克服板簧41的彈力，可動元件31的長度方向兩端部的抵接面35向固定鐵芯15的兩端的磁性吸附面26移動。由此，閥體23離開閥座22，壓縮空氣被從流入側端口 11供給至流出側端口 12。由于磁性吸附面26上設置有樹脂制薄膜52，可動元件31抵接樹脂制薄膜52的鐵芯側抵接面53，防止了可動元件31直接接觸作為固定鐵芯15的端面的磁性吸附面26。由此，進行電磁閥的關閉操作停止向線圈16的通電后，可動元件31和固定鐵芯15由于殘存磁性而不固定，可動元件31通過板簧41的彈力被迅速驅(qū)動至閥座22側，閥體23抵接閥座22。這樣，可動元件31在電磁閥的接通操作時，不與固定鐵芯15的磁性吸附面26直接抵接，由此提高了使可動元件31從磁性吸附面26離開時的應答性。
[0036]由于可動元件31的抵接面35與固定鐵芯15磁性吸附面26相對的同時也與殼體側抵接面51相對，當線圈16被通電，可動元件31向磁性吸附面26移動時，如上所述，可動元件31抵接樹脂制薄膜52。因電磁閥的操作次數(shù)的累積使樹脂制薄膜52磨損后，可動元件31的抵接面35便抵接樹脂制薄膜52和殼體側抵接面51，由此抵接面35的整個面進行抵接。抵接面積變大，能夠提高電磁閥的耐久性。特別是可動元件31的抵接面35比磁性吸附面26的寬度尺寸大，殼體側抵接面51也具有與抵接面35相對的部分。即鐵芯側抵接面53的至少兩側設置有殼體側抵接面51，抵接面35抵接樹脂制薄膜52的兩側的殼體側抵接面51和樹脂制薄膜52，能夠防止可動元件31的局部磨損的發(fā)生，提高電磁閥的耐久性。
[0037]本發(fā)明并不限于以上實施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以有各種變化。例如，固定鐵芯15的形狀不限于圖示的U字形，也可以為I型。
[0038]工業(yè)可利用性
[0039]該電磁閥適用于對向氣壓電回供給壓縮空氣進行控制。
【權利要求】
1.一種電磁閥，在閉閥狀態(tài)和開閥狀態(tài)下操作，所述閉閥狀態(tài)為通過彈簧部件使閥體抵接閥座，所述開閥狀態(tài)為克服彈簧力而通過磁力使閥體離開所述閥座，所述電磁閥的特征在于，具有: 固定鐵芯，其具有磁性吸附面； 樹脂制的殼體，其內(nèi)置有卷繞在所述固定鐵芯的外側的線圈和所述固定鐵芯，并使所述磁性吸附面開口； 閥身，其安裝至所述殼體，與所述殼體之間形成有可動元件收納室，用于收納與所述閥體一體地動作的可動元件； 殼體側抵接面，其比所述磁性吸附面更加向所述可動元件側突出，形成于所述殼體并與所述可動元件相對；以及 樹脂制薄膜，其設置于所述磁性吸附面，表面形成有與所述殼體側抵接面相鄰的鐵芯側抵接面。
2.根據(jù)權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，所述固定鐵芯為所述磁性吸附面分別設置于兩端部的U字形。
3.根據(jù)權利要求2所述的電磁閥，其特征在于，所述鐵芯側抵接面的至少兩側上具有所述殼體側抵接面。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的電磁閥，其特征在于，所述可動元件具有與各個所述磁性吸附面相對的抵接面，并且所述彈簧部件是兩端部由形成于所述殼體上的卡定槽保持的板簧。
5.根據(jù)權利要求4所述的電磁閥，其特征在于，所述板簧具有設置于長度方向的中央部、用于固定所述可動元件的可動元件固定部以及設置于兩端部、用于卡定于所述彈簧支承部的腳部。
6.根據(jù)權利要求5所述的電磁閥，其特征在于，所述腳部具有保持部，所述保持部在所述殼體的寬度方向延伸并抵接至所述卡定槽的底面，通過所述保持部來防止所述可動元件向?qū)挾确较虻膬A斜。
7.根據(jù)權利要求1?6中任一項所述的電磁閥，其特征在于，在所述閥身上形成所述閥座，在所述可動元件上設置所述閥體。
【文檔編號】F16K31/06GK103717953SQ201280034972
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月15日 優(yōu)先權日:2011年7月14日
【發(fā)明者】土澤聰明 申請人:株式會社小金井