專利名稱:電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種在例如自動(dòng)變速器的液壓控制等中使用的電磁閥。
背景技術(shù):
廣泛地使用一種滑閥式電磁閥將閥芯配置成能沿著在側(cè)面形成有端口的套筒的內(nèi)周面滑動(dòng),利用螺線管的電磁力和彈簧等的機(jī)械性的力控制閥芯的位置,藉此,對工作流體的壓力進(jìn)行控制。在這種電磁閥中,需在套筒與閥芯之間設(shè)置間隙,因而難以完全防止從套筒與閥芯之間產(chǎn)生的泄漏。作為降低該泄漏的方法,可想到增大滑動(dòng)部分的長度或盡可能減小間隙等應(yīng)對方法,但均需要高精度的加工,從而增大了加工成本。作為密封性良好來解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案,已知有例如使用日本專利特許第3994871號公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)及PCT國際公開W02009/025366號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中記載的提升閥的電磁閥。日本專利特許第3994871號公報(bào)中記載的壓力比例控制閥包括第一提升閥,該第一提升閥設(shè)置于分隔板,該分隔板配置于在輸入端口與輸出端口之間所形成的連通室;以及第二提升閥,該第二提升閥設(shè)置于連通室的和輸入端口連通一側(cè)的相反側(cè),該連通室與輸出端口連通,通過使分隔板的內(nèi)周孔的密封滑動(dòng)直徑(第一提升閥的閥芯的密封滑動(dòng)直徑、第一密封滑動(dòng)直徑)、第一提升閥的閥部的落座直徑、第二提升閥的落座直徑(抵接直徑)相等,從而能與螺線管的輸出成比例地對流體的壓力進(jìn)行控制。另外,PCT國際公開W02009/025366號公報(bào)中記載的控制閥具有以下結(jié)構(gòu)將第一提升閥的閥部和第二提升閥的閥部一體形成,并利用由波紋管構(gòu)成的第一感壓彈簧裝置來支承該閥部體,并利用由波紋管構(gòu)成的第二感壓彈簧裝置來支承第二提升閥的閥座體,此夕卜,通過使第一感壓彈簧裝置的受壓面積、第二感壓彈簧裝置的受壓面積、第一提升閥的閥部的落座直徑、第二提升閥的閥部的落座直徑大致相等,能良好地實(shí)現(xiàn)控制特性。專利文獻(xiàn)I :日本專利特許第3994871號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 =PCT國際公開W02009/025366號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題然而,在例如日本專利特許第3994871號公報(bào)所記載的電磁閥中,相對于形成得相等的分隔板的內(nèi)周孔的閥芯的密封滑動(dòng)面直徑、第一提升閥的閥部的落座直徑及第二提升閥的落座直徑(抵接直徑),將第二提升閥的閥座體的密封滑動(dòng)直徑(第二密封滑動(dòng)直徑)設(shè)定得較大,其結(jié)果是,第二提升閥會(huì)受到輸出壓力的影響,有時(shí)無法僅借助螺線管力來控制開口量。另外,在PCT國際公開W02009/025366號公報(bào)所記載的控制閥中,存在使用波紋管而使零件成本增大這樣的問題。另外,在這種控制閥中,在形成經(jīng)得住高壓的電磁閥的情況下,需提高波紋管的耐壓性,并需增大波紋管的板厚,但若采用這種結(jié)構(gòu),則存在波紋管的彈簧常數(shù)變大、需使螺線管整體變大這樣的技術(shù)問題。此外,在使用波紋管的上述結(jié)構(gòu)的控制閥中,在不能完全修正因波紋管傾斜而引起的閥落座時(shí)的傾斜的情況下,可能無法恰當(dāng)?shù)卮蜷_關(guān)閉閥。本發(fā)明鑒于上述技術(shù)問題而作,其目的在于提供一種能可靠且高精度地進(jìn)行流量控制并能降低成本的小型且高耐壓的電磁閥。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題,技術(shù)方案一的本申請發(fā)明的電磁閥是對流體的流量進(jìn)行控
制的電磁閥,其特征是,包括本體,該本體的內(nèi)部形成為在軸向上貫穿的閥空間室,該閥空間室被內(nèi)周直徑比周圍形成得小的第一分隔部、第二分隔部及第三分隔部沿軸向依次分隔為第一感壓室、第
一閥室、第二閥室及第二感壓室;供給端口,該供給端口貫穿上述本體的上述第一閥室,供期望的供給壓力的流體在本體與上述本體的外部之間流入流出;輸出端口,該輸出端口貫穿上述本體的上述第二閥室,供期望的控制壓力的流體在本體與上述本體的外部之間流入流出;排出端口,該排出端口分別貫穿上述本體的上述第一感壓室和/或上述第二感壓室,供期望的排出壓力的流體在本體與上述本體的外部之間流入流出;第一閥構(gòu)件,該第一閥構(gòu)件是以能在軸向上自由移動(dòng)的方式配置于上述本體的上述第一感壓室、上述第一閥室及上述第二閥室的內(nèi)部的構(gòu)件,上述第一閥構(gòu)件在內(nèi)部具有沿軸向貫穿該構(gòu)件并使上述第一感壓室側(cè)與上述第二閥室側(cè)連通的第一連通路;第二閥構(gòu)件,該第二閥構(gòu)件是以能在軸向上自由移動(dòng)的方式配置于上述第二閥室及上述第二感壓室的內(nèi)部的構(gòu)件,上述第二閥構(gòu)件在內(nèi)部具有沿軸向貫穿該構(gòu)件并使上述第二閥室側(cè)與上述第二感壓室側(cè)連通的第二連通路;第一提升閥,該第一提升閥具有形成于將上述第一閥室和上述第二閥室分隔開的上述第二分隔部的閥芯和閥座體中的任意一方;以及形成于上述第一閥構(gòu)件的上述閥芯和閥座體中的任意另一方,上述第一提升閥使流體經(jīng)由上述供給端口而流入的上述第一閥室與流體經(jīng)由上述輸出端口而流入的上述第二閥室之間打開、關(guān)閉;第二提升閥,該第二提升閥具有形成于上述第一閥構(gòu)件的靠上述第二閥室側(cè)的端部、且形成于該第二閥室內(nèi)的閥芯和閥座體中的任意一方;以及形成于上述第二閥構(gòu)件的靠上述第二閥室側(cè)的端部、且形成于該第二閥室內(nèi)的閥芯和閥座體中的任意另一方,上述第二提升閥在開閥狀態(tài)下使上述第一連通路及上述第二連通路與上述第二閥室連通,并在閉閥狀態(tài)下使上述第一連通路與上述第二連通路連通;第一感壓部,該第一感壓部一體形成于上述第一閥構(gòu)件,并以能滑動(dòng)的方式配置于將上述第一感壓室和上述第一閥室分隔開的上述第一分隔部的內(nèi)周;第二感壓部,該第二感壓部一體形成于上述第二閥構(gòu)件,并以能滑動(dòng)的方式配置于將上述第二閥室和上述第二感壓室分隔開的上述第三分隔部的內(nèi)周;螺線管部,該螺線管部根據(jù)所通入的電流產(chǎn)生規(guī)定方向上的磁力,并使該磁力經(jīng)由與上述第二閥構(gòu)件連接的螺線管桿作用于上述第二閥構(gòu)件;
第一彈簧,該第一彈簧設(shè)置于上述本體與第一閥構(gòu)件之間,并使上述第二閥構(gòu)件方向的彈性力作用于上述第一閥構(gòu)件;以及第二彈簧,該第二彈簧設(shè)置于上述本體與第二閥構(gòu)件之間,并使與上述螺線管部作用的磁力相反方向的彈性力作用于上述第二閥構(gòu)件,上述第一提升閥的落座面積即第一受壓面積、上述第二提升閥的落座面積即第二受壓面積、上述第一感壓部的受壓面積即第三受壓面積以及上述第二感壓部的受壓面積即第四受壓面積大致相等。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的控制閥,由于第一閥座面與第一閥部面接合的內(nèi)徑面的第一受壓面積、第二閥座面與第二閥部面接合的內(nèi)徑面的第二受壓面積、第一感壓部的第三受壓面積、第二感壓部的第四受壓面積大致相等,因此,在各提升閥工作時(shí),從流入的壓力流體受到的不平衡的力全部被抵消。也就是說,即使由壓送泵等產(chǎn)生的變動(dòng)壓力的流體流入第一閥室,由于該流體的變動(dòng)壓力由大致相同的受壓面積來承受,因此受到的力變得相同,相反的力被抵消。即使變動(dòng)壓力作用于第一提升閥和第二提升閥,也能利用根據(jù)對應(yīng)于彈簧的·彈簧力和電流的大小的螺線管部而移動(dòng)的螺線管桿來控制第一提升閥和第二提升閥的開度,因此,能可靠地進(jìn)行流量控制。另外,技術(shù)方案二的本發(fā)明的電磁閥的特征是,在上述第一分隔部和上述第三分隔部中的至少任意一個(gè)分隔部中,在該分隔部的內(nèi)周和/或與該內(nèi)周滑動(dòng)的上述第一感壓部或上述第二感壓部的外周上配置有0形環(huán)等密封構(gòu)件。在這種結(jié)構(gòu)的電磁閥中,能降低流體從滑動(dòng)部的泄漏,并能進(jìn)行更恰當(dāng)?shù)牧髁靠刂啤?br>
圖I是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示本發(fā)明第五實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示本發(fā)明第六實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施方式參照圖I對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,參照圖I對本發(fā)明的常閉式電磁閥的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電磁閥用于例如自動(dòng)變速器的液壓制動(dòng)器等用途。圖I是本發(fā)明的電磁閥100的剖視圖。如圖I所示,電磁閥100是將控制閥部101和螺線管部102結(jié)合而一體形成的。控制閥部101具有作為外框的本體110和在本體110的內(nèi)部沿軸向貫穿的閥空間室120。閥空間室120因被第一分隔部111 第三分隔部113隔斷而被劃分為第一感壓室121、第一閥室122、第二閥室123及第二感壓室124。
而且,本體110由鐵、黃銅、銅、鋁、不銹鋼等金屬、工業(yè)塑料、特殊樹脂等合成樹脂材料制作而成。在本體110上形成有從第一感壓室121朝軸向的外側(cè)貫穿的排出端口 131、從外周面貫穿第一閥室122的供給端口 132以及從外周面朝第二閥室123貫穿的輸出端口 133。供給端口 132及輸出端口 133沿外周面設(shè)有多個(gè)。供給壓力Po的流體流入供給端口 132,控制壓力Pc的流體從輸出端口 133流出或流入,從排出端口 131排出排出壓力Pd的流體。本體110的靠螺線管部102側(cè)的端部的外表面形成為供螺線管部102安裝的安裝面114,在其端部、即第二感壓室124的靠螺線管部102側(cè)的端部設(shè)有沿軸向貫穿該端部的螺線管桿186用的通孔134。 本體110的第一分隔部111的將第一感壓室121與第一閥室122連通的孔的周面形成為第一滑動(dòng)面111A。在第一滑動(dòng)面IllA上,后述閥芯140的呈圓筒形狀的第一感壓部145的外周面以隔著微小的間隙的方式貫穿并在軸向上滑動(dòng)。在第二分隔部112的將第一閥室122與第二閥室123連通的孔的周面上形成有閥孔面112A,在閥孔面112A的靠第一閥室122側(cè)的端部形成有構(gòu)成第一提升閥103的第一閥座面112B。第三分隔部113的將第二閥室123與第二感壓室124連通的孔的周面形成為第二滑動(dòng)面113A。在第二滑動(dòng)面113A上,后述閥座體150的呈圓柱形狀的主體部151的外周面以隔著微小的間隙的方式貫穿并在軸向上滑動(dòng)。閥芯140(相當(dāng)于權(quán)利要求書中的第一閥構(gòu)件)是在圓柱狀的主體部141的一個(gè)端部形成有筒狀的第一感壓部145和第一閥芯142、并在另一個(gè)端部形成有第二閥芯143的構(gòu)件。換言之,閥芯140是第一閥芯142、第二閥芯143及第一感壓部145被一體化后的構(gòu)件。閥芯140以使第二閥芯143側(cè)的端部位于螺線管部102側(cè)并在第一閥芯142與第二閥芯143之間存在第二分隔部112的方式配置于控制閥部101的本體110的閥空間室120內(nèi)。閥芯140例如是通過使主體部141的端部外周面與設(shè)于第一閥部142的端部的嵌合孔嵌連而連接的方式等來進(jìn)行組裝的,并配置成上述配置。閥芯140的材料是例如黃銅、銅、鋁、不銹鋼等金屬或合成樹脂材料等。在閥芯140中,在第一閥室122內(nèi)配置有第一閥芯142。在第一閥芯142上形成有第一閥部面142A,該第一閥部面142A是直徑朝向主體部141變小、換言之直徑朝向本體110的第二分隔部112變小的錐面。當(dāng)閥芯140朝螺線管部102移動(dòng)而使錐面在閥孔面112A內(nèi)移動(dòng)時(shí),第一閥部面142A與第一閥座面112B接合而閉閥。另外,當(dāng)閥芯140朝遠(yuǎn)離螺線管部102的方向移動(dòng)而使錐面遠(yuǎn)離第一閥座面112B時(shí),開閥。這樣,第一閥部面142A和第一閥座面112B構(gòu)成為圓筒面不嵌合的第一提升閥
103。在提升閥中,由于閥部面以微小的寬度與閥座面接觸(落座),因此,能在開閉閥時(shí)不伴隨產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。第一閥部面142A與第一閥座面112B接合(落座)的內(nèi)徑部分的截面積(落座面積)成為受到工作流體壓力的第一受壓面積SI。閥芯140的主體部141間隙嵌合地配置于本體110的第二分隔部112的閥孔面112A的內(nèi)側(cè)。在第一閥部面142A遠(yuǎn)離第一閥座面112B而將第一提升閥103開閥的狀態(tài)下,閥芯140的主體部141與閥孔面112A之間形成為第一流通路125。因此,當(dāng)?shù)谝惶嵘y103開閥時(shí),供給壓力Po的流體從第一閥室122流過第一流通路125而被供給至第二閥室123。這樣,由于閥芯140的主體部141間隙嵌合地配置于本體110的第二分隔部112的閥孔面112A的內(nèi)偵彳,因此,在閥芯140移動(dòng)的情況下,主體部141與閥孔面112A之間也形成為空間而不發(fā)生接觸。因此,閥芯140的移動(dòng)不伴隨產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。另外,即便在主體部141上附著附著物,主體部141與閥孔面112A也不會(huì)在彼此的表面上滑動(dòng),因此,電磁閥100也不會(huì)產(chǎn)生工作不良。在閥芯140中,在第二閥室123內(nèi)配置有第二閥芯143。第二閥芯143形成于閥芯140靠螺線管部102側(cè)的端部。在第二閥芯143上形成有第二閥部面143A,該第二閥部面143A是直徑朝向前端變小、換言之直徑朝向后述閥座體150變小的錐面。當(dāng)閥座體150朝閥芯140移動(dòng),并使第二閥芯143的錐面位于形成于閥座體150靠閥芯140側(cè)的端部的閥座部152的圓筒形狀的閥孔面152A內(nèi)的位置時(shí),第二閥部面143A與第二閥座面152B接合而閉閥。另外,當(dāng)閥座體150朝遠(yuǎn)離閥芯140的方向移動(dòng)而使錐面遠(yuǎn)離第二閥座面152B時(shí),開閥。這樣,第二閥部面143A和第二閥座面152B構(gòu)成為圓筒面不嵌合的第二提升閥
104。第二提升閥104與第一提升閥103相同,由于閥部面以微小的寬度與閥座面接觸(落座),因此,也能在開閉閥時(shí)不伴隨產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。第二閥部面143A與第二閥座面152B接合(落座)的內(nèi)徑部分的截面積(落座面積)成為受到工作流體壓力的第二受壓面積S2。另外,在該閥芯140的內(nèi)部形成有從第一感壓部145朝第二閥芯143貫穿的第一連通路146。 在閥芯140的與螺線管部102相反一側(cè)的端部配置有第一感壓部145。第一感壓部145的端部側(cè)是朝第一感壓室121開口的有底圓筒形狀的部分,其外周面以能在軸向上自由滑動(dòng)的方式與本體110的第一分隔部111的第一滑動(dòng)面IllA嵌合。在圓筒形狀的第一感壓部145的作為底面的靠第一閥芯142側(cè)的面上形成有朝第二閥芯143貫穿的第一連通路146的端部開口。在圓筒形狀的第一感壓部145的內(nèi)周部設(shè)置有第一彈簧161。第一彈簧161的一個(gè)端部與圓筒形狀的第一感壓部145的底面連接,第一彈簧161的另一個(gè)端部與第一感壓室121的形成有排出端口 131的端面連接。第一彈簧161利用彈簧力Fl將閥芯140彈性地朝螺線管部102的方向按壓。當(dāng)閥芯140的第二閥芯143的第二閥部面143A遠(yuǎn)離閥座體150的第二閥座面152B而開閥時(shí),第一感壓室121經(jīng)由第一連通路146而與第二閥室123連通。另外,當(dāng)?shù)诙y芯143的第二閥部面143A與閥座體150的第二閥座面152B緊貼而閉閥時(shí),第一感壓室121經(jīng)由第一連通路146及第二連通路156而與第二感壓室124連通。第一感壓部145受到供給壓力Po的面積是第三受壓面積S3。在本體110內(nèi)部的閥芯140的螺線管部102側(cè)以能在軸向上移動(dòng)的方式配置有閥座體150。在閥座體150(相當(dāng)于權(quán)利要求書中的第二閥構(gòu)件)中,在圓柱狀的主體部151靠閥芯140側(cè)的端部形成有筒狀的閥座部152,并在主體部151的螺線管部102側(cè)形成有第二感壓部155。另外,在閥座體150的更靠螺線管部102側(cè)的端部連接著螺線管桿186的端部。另外,在閥座體150靠螺線管部102側(cè)的端部沿外徑方向形成有凸緣部153,在凸緣部153與第三分隔部113靠螺線管部102側(cè)的環(huán)狀側(cè)面之間設(shè)置有第二彈簧162。第二彈簧162是對螺線管桿186朝圖示右側(cè)、即螺線管部102側(cè)施力的拉伸彈簧。第二感壓部155的受壓面積是第四受壓面積S4。設(shè)于閥座體150的閥座部152靠閥芯140側(cè)的端部的內(nèi)周角部的第二閥座面152B與閥芯140的第二閥芯143的第二閥部面143A分離、接觸而形成開閉閥。如上所述,該第二閥座面152B和第二閥部面143A構(gòu)成接合寬度較小地接合而開閉的第二提升閥104。另夕卜,第二閥座面152B與第二閥部面143A接合的內(nèi)徑部的截面中受到控制壓力Pc的流體的面積是第二受壓面積S2。在本實(shí)施方式中,上述第一受壓面積(第一提升閥103的落座面積)SI、第二受壓面積(第二提升閥104的落座面積)S2、第三受壓面積(第一感壓部145的受壓面積)S3及 第四受壓面積(第二感壓部155的受壓面積)S4均形成得大致相等。大致相等是指,若在±6 %的范圍內(nèi),則可起到大致相同的作用效果。另外,在閥座體150上形成有使圓筒狀的閥座部152的底部與第二感壓室124連通的第二連通路156。當(dāng)?shù)诙嵘y104開閥時(shí),第二連通路156能將第二閥室123的流體導(dǎo)入供第二彈簧162配置的第二感壓室124。同時(shí),第二連通路156使第二感壓室124與第一連通路146、第一感壓室121及排出端口 131始終連通。流入第二感壓室124的流體作用于連通的螺線管部102內(nèi)的各構(gòu)件,并以流體的壓力僅作用于一個(gè)面的方式使壓力平衡(流體也從第二感壓室124流入螺線管部102的內(nèi)部)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的閥座體150,當(dāng)螺線管部102不工作時(shí),因第二彈簧162的彈簧力F2而使閥座體150遠(yuǎn)離閥芯140,以將第二提升閥104開閥。當(dāng)?shù)诙嵘y104開閥時(shí),第二閥室123與第二感壓室124經(jīng)由第二連通路156而連通,從而能使控制壓力Pc的流體從第二閥室123流動(dòng)至第二感壓室124。如上所述,螺線管部102與控制閥部101的安裝面114連接。螺線管部102在內(nèi)部設(shè)有可動(dòng)芯181,并使螺線管桿186與可動(dòng)芯181連接。另夕卜,在可動(dòng)芯181的相對的位置設(shè)置固定芯182,并在可動(dòng)芯181和固定芯182的周圍配置電磁線圈183,以構(gòu)成電磁回路。當(dāng)對該電磁線圈183通電時(shí),因根據(jù)該電流的大小而在電磁回路中產(chǎn)生的磁力F而將可動(dòng)芯181朝固定芯182吸引。當(dāng)可動(dòng)芯181被吸引至固定芯182時(shí),與可動(dòng)芯181 —體的螺線管桿186和可動(dòng)芯181 —起移動(dòng),以壓縮第二彈簧162并按壓閥座體150。當(dāng)閥座體150移動(dòng)時(shí),閥座體150相對于閥芯140閉閥,并使閥芯140朝圖示左方移動(dòng),從而使第一閥部面142A脫離第一閥座面112B以將第一提升閥103開閥。此時(shí),第一彈簧161也被壓縮。接著,對這種結(jié)構(gòu)的電磁閥100的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先,在不朝螺線管部102通電的狀態(tài)下,在螺線管部102的可動(dòng)芯181與固定芯182之間未作用磁力F,可動(dòng)芯181與固定芯182處于分離的狀態(tài),閥座體150因第二彈簧162的彈簧力F2的拉伸力而處于被朝螺線管部102側(cè)拉動(dòng)的狀態(tài)。其結(jié)果是,閥座部152的第二閥座面152B遠(yuǎn)離閥芯140的第二閥部面143A,第二提升閥104處于行程(開口量)最大的開閥狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙嵘y104處于開閥狀態(tài)時(shí),形成流體能從第二閥室123朝第一連通路146流動(dòng)的狀態(tài),控制壓力Pc的流體從第二閥室123經(jīng)由第一連通路146和第一感壓室121而朝排出端口 131排出,控制壓力Pc降低。即,在停止朝螺線管部102通入電流的狀態(tài)下,控制壓力Pc處于降低的狀態(tài)。另外,當(dāng)?shù)诙嵘y104處于開閥狀態(tài)時(shí),第二感壓室124經(jīng)由第二連通路156而與第二閥室123連通,第二感壓室124、第二閥室123及第一感壓室121均處于相同壓力狀態(tài)。另外,當(dāng)?shù)诙嵘y104處于開閥狀態(tài)時(shí),閥芯140被配置于第一感壓室121的第一彈簧161的彈簧力Fl按壓,第一閥部面142A處于與第一閥座面112B接合的狀態(tài)。SP,由第一閥部面142A和第一閥座面112B構(gòu)成的第一提升閥103處于行程(開口量)為零的閉閥狀態(tài)。因此,從供給端口 132供給來的供給壓力Po的流體被第一提升閥103切斷,停 止朝第二閥室123的流入。如上所述,在本實(shí)施方式的電磁閥100中,由于第一受壓面積SI、第二受壓面積S2、第三受壓面積S3及第四受壓面積S4均構(gòu)成為相同面積,因此,從工作流體受到的相互的力被抵消。當(dāng)在上述狀態(tài)下朝螺線管部102通電時(shí),在螺線管部102的可動(dòng)芯181與固定芯182之間作用有磁力F,可動(dòng)芯181與固定芯182處于靠近的狀態(tài)下,閥座體150克服第二彈簧162的彈簧力F2的推伸力而移動(dòng)至遠(yuǎn)離螺線管部102側(cè)的位置。其結(jié)果是,閥座部152的第二閥座面152B靠近第二閥部面143A,第二提升閥104的行程(開口量)變小。此時(shí)的磁力F、可動(dòng)芯181與固定芯182的靠近狀態(tài)、閥座體150的移動(dòng)位置及第二提升閥104的行程(開口量)由通入螺線管部102的電流量確定。即,通入螺線管部102的電流量越大,則在螺線管部102的可動(dòng)芯181與固定芯182之間作用的磁力F就越大,可動(dòng)芯181和固定芯182處于進(jìn)一步靠近的狀態(tài),閥座體150移動(dòng)至進(jìn)一步遠(yuǎn)離螺線管部102側(cè)的位置,第二提升閥104的行程(開口量)更小,其結(jié)果是,第二閥室123與第一連通路146之間的流體流動(dòng)處于被進(jìn)一步抑制的狀態(tài)。當(dāng)通入螺線管部102的電流量達(dá)到某一值時(shí),閥座體150移動(dòng)至第二閥座面152B與閥芯140的第二閥部面143A接合的位置,第二提升閥104的行程(開口量)為零,第二提升閥104處于閉閥狀態(tài)。在該狀態(tài)下,流體從第二閥室123朝第一連通路146的流動(dòng)被切斷,流過輸出端口 133的控制壓力Pc的流體朝排出端口 131側(cè)的流出停止。在該狀態(tài)下,即在閥座體150單單移動(dòng)至第二閥座面152B與第二閥部面143A接合的位置的狀態(tài)下,第一提升閥103還處于行程(開口量)為零的閉閥狀態(tài),因而第一提升閥103及第二提升閥104均處于關(guān)閉的狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)下進(jìn)一步增大通入螺線管部102的電流量時(shí),因第二閥部面143A與閥座部152的第二閥座面152B接合而與閥座體150形成一體的閥芯140克服第一感壓室121的第一彈簧161的彈簧力Fl朝第一感壓室121側(cè)移動(dòng),第一提升閥103的第一閥部面142A處于遠(yuǎn)離第一閥座面112B的狀態(tài)。其結(jié)果是,從供給端口 132供給來的供給壓力Po的流體在第一閥座面112B與第一閥部面142A之間的第一流通路125中流動(dòng),并開始流入第二閥室123,從而使輸出端口 133側(cè)的控制壓力Pc的流量增大。
此時(shí)的第一提升閥103的行程(開口量)也由通入螺線管部102的電流量確定。即,通入螺線管部102的電流量越大,則閥芯140克服第一彈簧161的彈簧力Fl而朝第一感壓室121側(cè)移動(dòng)的距離就越長,第一提升閥103的第一閥部面142A與第一閥座面112B的分尚狀態(tài)變大,第一提升閥103的行程(開口量)變大。在對螺線管部102通入最大電流的情況下,在可動(dòng)芯181與固定芯182之間作用有最大的磁力F,可動(dòng)芯181與固定芯182處于彼此最大的靠近狀態(tài)。與可動(dòng)芯181連接的螺線管桿186壓縮第二感壓室124的第二彈簧162及第一感壓室121的第一彈簧161,并使閥座體150和閥芯140 —體地朝感壓室121側(cè)移動(dòng)。在該狀態(tài)下,由于如上所述形成第二閥座面152B與第二閥部面143A接合而將第二提升閥104關(guān)閉的狀態(tài),因此,切斷第二閥室123和第一連通路146之間的流體流動(dòng),流過輸出端口 133的控制壓力Pc的流體朝排出端口 131側(cè)的流出停止。另一方面,第一提升閥103處于開閥狀態(tài),從供給端口 132供給來的供給壓力Po 的流體在第一閥座面112B與第一閥部面142A之間的第一流通路125中流動(dòng)而流入第二閥室123。其結(jié)果是,使輸出端口 133側(cè)的(例如液壓制動(dòng)器的)控制壓力Pc的流量增大。這樣,在第二提升閥104閉閥的狀態(tài)下,根據(jù)螺線管部102中流動(dòng)的被控制的電流使閥芯140移動(dòng),從而使第一提升閥103進(jìn)行開閉動(dòng)作。此時(shí),在電磁閥100中,由于使第一受壓面積SI、第二受壓面積S2、第三受壓面積S3及第四受壓面積S4大致相等,因此,因來自供給壓力Po的流體的變動(dòng)壓力而引起的不平衡的力被抵消,即使從液壓泵供給來的供給壓力Po的流體產(chǎn)生變動(dòng),也能有效防止因供給壓力Po而使閥芯140變動(dòng),可根據(jù)螺線管桿186的行程使第一提升閥103的開閉開度按照設(shè)定進(jìn)行開閉。即,第一提升閥103僅借助由螺線管部102的磁力F引起的螺線管桿186的移動(dòng)、第一感壓室121的第一彈簧161的彈簧力Fl和第二感壓室124的第二彈簧162的彈簧力F2的力來進(jìn)行開閉,藉此,對控制壓力Pc的流體的流量進(jìn)行控制。S卩,由于第一閥芯142的(第一提升閥103)的受壓面積SI、第二閥芯143(第二提升閥104)的受壓面積S2、第一感壓部的受壓面積S3及第二感壓部的受壓面積S4分別構(gòu)成為相同的面積,因此,即便流體的各壓力Po、Pc作用于上述各受壓面積SI S4,上述相反的力也會(huì)被抵消。由于對被第一彈簧161和第二彈簧162的彈簧力F1、F2以及螺線管部102的磁力F控制的可動(dòng)芯181與固定芯182之間的距離進(jìn)行控制,因此,也對與可動(dòng)芯181 —體的螺線管桿186進(jìn)行控制,使螺線管桿186移動(dòng)期望的距離。其結(jié)果是,與螺線管桿186連接的閥座體150的第二閥座面152B能使第一彈簧161和第二彈簧162彈性伸縮,并能在與閥芯140的第二閥部面143A閉閥接合的狀態(tài)下對第一提升閥103的開閉的開度進(jìn)行控制。即,該情況下的閥芯140的跟隨動(dòng)作能在不受供給壓力Po的變動(dòng)影響的情況下對第一閥座面112B與第一閥部面142A之間的開閉閥的開度進(jìn)行控制。能通過上述第一提升閥103的受到控制的開閉來對從第一閥室122朝第二閥室123流動(dòng)的供給壓力Po的流體進(jìn)行流量比例控制。在電磁閥100中,第二提升閥104的閉閥和第一提升閥103的開閥或第一提升閥103的閉閥和第二提升閥104的開閥并不能相對于通入螺線管部102的電流量而連續(xù)地切換。
在閥芯140的第二閥部面143A與閥座體150的第二閥座面152B接合而使閥芯140與閥座體150 —體地克服第一感壓室121的第一彈簧161的彈簧力Fl及第二感壓室124的第二彈簧162的彈簧力F2移動(dòng)的狀態(tài)、和只有與閥芯140分離的閥座體150僅克服第二感壓室124的第二彈簧162的彈簧力F2而移動(dòng)的狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)螺線管桿186的負(fù)載是非連續(xù)性增減的。因此,為了實(shí)現(xiàn)上述驅(qū)動(dòng)而對螺線管部102要求的磁力F的大小也非連續(xù)性地變化。因此,在其切換的狀態(tài)、即在第一提升閥103閉閥且第二提升閥104開閥的狀態(tài)與第一提升閥103開閥且第二提升閥104閉閥的狀態(tài)之間切換狀態(tài)時(shí),即便使通入螺線管部102的電流量變化,螺線管桿186也不移動(dòng),第一提升閥103及第二提升閥104均處于欲變?yōu)殚]閥狀態(tài)的狀態(tài)。即,在通入螺線管部102的電流量中,存在即便電流量增減,第一提升閥103及第二提升閥104這兩個(gè)提升閥也一直處于閉閥狀態(tài)的規(guī)定的電流量的范圍。這樣,本實(shí)施方式中的電磁閥100根據(jù)電流的大小使螺線管部102的螺線管桿186 工作,以與第一彈簧161、第二彈簧162的彈簧力F1、F2共同協(xié)作地對第一提升閥103及第二提升閥104的開閉度(開口量)進(jìn)行控制,并根據(jù)該閥的開閉度使控制壓力Pc的流體流動(dòng)來進(jìn)行流量控制。此時(shí),在使電磁閥100的第一提升閥103和第二提升閥104工作的結(jié)構(gòu)中,SI = S2 = S3 = S4,因此,第一提升閥103和第二提升閥104不會(huì)受到由流體壓力引起的不平衡的力。因此,可只在螺線管部102的磁力F的作用下使螺線管桿186按照設(shè)定進(jìn)行移動(dòng),從而對第一提升閥103和第二提升閥104的開閉度進(jìn)行控制。另外,在本實(shí)施方式的電磁閥100中,在閥芯140的主體部141與第二分隔部112的閥孔面112A之間未形成滑動(dòng)部,另外,第一提升閥103和第二提升閥104的閥面是在線接觸的狀態(tài)下抵接的狹小寬度的接觸。因此,在第一提升閥103和第二提升閥104中,能降低摩擦阻力且滑動(dòng)面也較少,所以,能降低在滑動(dòng)面間附著粉末而增大滑動(dòng)阻力的可能性。另外,通過由提升閥構(gòu)成閥部,能減小各閥中的泄漏量,其結(jié)果是,能降低閥整體的內(nèi)部泄漏。此外,在本實(shí)施方式的電磁閥100中,不使用波紋管,閥芯以隔著微小間隙的方式滑動(dòng)。因此,能防止因波紋管的傾斜而在閥落座時(shí)產(chǎn)生傾斜,從而能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行閥的開閉。此外,與使用波紋管的情況比較,能構(gòu)成經(jīng)得住高壓的電磁閥。換言之,能在電磁閥小型的狀態(tài)下確保流量。另外,能降低零件成本,也能使裝置小型化。第二實(shí)施方式參照圖2,對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,參照圖2,對本發(fā)明的常開式電磁閥的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電磁閥也與第一實(shí)施方式相同,用于例如自動(dòng)變速器的液壓制動(dòng)器等用途。圖2是本發(fā)明的電磁閥200的剖視圖。如圖2所示,電磁閥200是將控制閥部201和螺線管部202結(jié)合而一體形成的??刂崎y部201具有作為外框的本體210和在本體210的內(nèi)部沿軸向貫穿的閥空間室220。閥空間室220因被第一分隔部211 第三分隔部213隔斷而被劃分為第一感壓室221、第一閥室222、第二閥室223及第二感壓室224。而且,本體210由鐵、黃銅、銅、鋁、不銹鋼等金屬、工業(yè)塑料、特殊樹脂等合成樹脂材料制作而成。在本體210上形成有從第二感壓室224朝軸向的外側(cè)貫穿的排出端口 231、從外周面貫穿第一閥室222的供給端口 232以及從外周面朝第一閥室223貫穿的輸出端口 233。供給端口 232及輸出端口 233沿外周面設(shè)有多個(gè)。供給壓力Po的流體流入供給端口 232,控制壓力Pc的流體從輸出端口 233流出或流入,從排出端口 231排出排出壓力Pd的流體。本體210的靠螺線管部202側(cè)的端部的外表面形成為供螺線管部202安裝的安裝面214,在其端部、即第一感壓室221的靠螺線管部202側(cè)的端部設(shè)有沿軸向貫穿該端部的螺線管桿286用的通孔234。本體210的第一分隔部211的將第一感壓室221與第一閥室222連通的孔的周面形成為第一滑動(dòng)面211A。在第一滑動(dòng)面211A上,后述閥芯240的呈圓筒形狀的第一感壓部245的外周面以隔著微小的間隙的方式貫穿并在軸向上滑動(dòng)。在第二分隔部212的將第一閥室222與第二閥室223連通的孔的周面上形成有閥 孔面212A,在閥孔面212A的靠第一閥室222側(cè)的端部形成有構(gòu)成第一提升閥203的第一閥座面212B。第三分隔部213的將第二閥室223與第二感壓室224連通的孔的周面形成為第二滑動(dòng)面213A。在第三滑動(dòng)面213A上,后述閥座體250的呈圓柱形狀的主體部251及第二感壓部255的外周面以隔著微小的間隙的方式貫穿并在軸向上滑動(dòng)。閥芯240 (相當(dāng)于權(quán)利要求書中的第一閥構(gòu)件)是在圓柱狀的主體部241的一個(gè)端部形成有筒狀的第一感壓部245和第一閥芯242、并在另一個(gè)端部形成有第二閥芯243的構(gòu)件。換言之,閥芯240是第一閥芯242、第二閥芯243及第一感壓部245被一體化后的構(gòu)件。閥芯240以使第一感壓部245側(cè)的端部位于螺線管部202側(cè)并在第一閥芯242與第二閥芯243之間存在第二分隔部212的方式配置于控制閥部201的本體210的閥空間室220內(nèi)。閥芯240例如是通過使主體部241的端部外周面與設(shè)于第一閥部242的端部的嵌合孔嵌連而連接的方式等來進(jìn)行組裝的,并被配置成上述配置。閥芯240的材料是例如黃銅、銅、鋁、不銹鋼等金屬或合成樹脂材料等。在閥芯240中,在第一閥室222內(nèi)配置有第一閥芯242。在第一閥芯242上形成有第一閥部面242A,該第一閥部面242A是直徑朝向主體部241變小、換言之直徑朝向本體210的第二分隔部212變小的錐面。當(dāng)閥芯240朝與螺線管部202的相反側(cè)移動(dòng)而使錐面在閥孔面212A內(nèi)移動(dòng)時(shí),第一閥部面242A與第一閥座面212B接合而閉閥。另外,當(dāng)閥芯240朝靠近螺線管部202的方向移動(dòng)而使錐面遠(yuǎn)離第一閥座面212B時(shí),開閥。這樣,第一閥部面242A和第一閥座面212B構(gòu)成為圓筒面不嵌合的第一提升閥
203。在提升閥中,由于閥部面以微小的寬度與閥座面接觸(落座),因此,能在開閉閥時(shí)不伴隨產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。第一閥部面242A與第一閥座面212B接合(落座)的內(nèi)徑部分的截面積(落座面積)成為受到工作流體壓力的第一受壓面積SI。閥芯240的主體部241間隙嵌合地配置于本體210的第二分隔部212的閥孔面212A的內(nèi)側(cè)。在第一閥部面242A遠(yuǎn)離第一閥座面212B而將第一提升閥203開閥的狀態(tài)下,閥芯240的主體部241與閥孔面212A之間形成為第一流通路225。因此,當(dāng)?shù)谝惶嵘y203開閥時(shí),供給壓力Po的流體從第一閥室222流過第一流通路225而被供給至第二閥室223。這樣,由于閥芯240的主體部241間隙嵌合地配置于本體210的第二分隔部212的閥孔面212A的內(nèi)側(cè),換言之,在閥芯240移動(dòng)的情況下,也可在主體部241與閥孔面212A之間確保間隙,主體部241與閥孔面212A不會(huì)發(fā)生接觸。因此,閥芯240的移動(dòng)不伴隨產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。另外,即便在主體部241上附著有附著物,主體部241與閥孔面212A也不在彼此的表面上滑動(dòng),因此,電磁閥200也不會(huì)產(chǎn)生工作不良。在閥芯240中,在第二閥室223內(nèi)配置有第二閥芯243。第二閥芯243形成于閥芯240的與螺線管部202相反一側(cè)的端部。在第二閥芯243上形成有第二閥部面243A,該第二閥部面243A是直徑朝向前端變小、換言之直徑朝向后述閥座體250變小的錐面。當(dāng)閥座體250朝閥芯240移動(dòng),而使第二閥芯243的錐面位于形成在閥座體250靠閥芯240側(cè)的端部上的有底圓筒形狀的閥座面252的內(nèi)周面即閥孔面252A內(nèi)的位置時(shí),第二閥部面243與圓筒形狀的閥孔面252A的開口部的環(huán)狀的內(nèi)周角部即第二閥座面252B接合而閉閥。另 夕卜,當(dāng)閥座體250朝遠(yuǎn)離閥芯240的方向移動(dòng)而使錐面遠(yuǎn)離第二閥座面252B時(shí),開閥。這樣,第二閥部面243A和第二閥座面252B構(gòu)成為圓筒面不嵌合的第二提升閥
204。第二提升閥204與第一提升閥203相同,由于閥部面以微小的寬度與閥座面接觸(落座),因此,也能在開閉閥時(shí)不伴隨產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。第二閥部面243A與第二閥座面252B接合(落座)的內(nèi)徑部分的截面積(落座面積)成為受到工作流體壓力的第二受壓面積S2。另外,在該閥芯240的內(nèi)部形成有從第一感壓部245朝第二閥芯243貫穿的第一連通路246。螺線管桿286從螺線管部202貫穿該第一連通路246,其端部與閥座體250的靠螺線管部202側(cè)的端部連接。具體而言,螺線管桿286的端部與閥座體250的有底圓筒 形狀的閥座部252的底面的中央部連接。在閥芯240中,在第一閥芯242的螺線管部202側(cè)形成有第一感壓部245。第一感壓部245從第一閥芯242靠螺線管部202側(cè)的端部貫穿第一分隔部211的內(nèi)側(cè)而延伸至第一感壓室221,在該第一感壓部245的內(nèi)部形成有上述第一連通路246。另外,第一感壓部245靠螺線管部202側(cè)的端部形成為凸緣狀,在該凸緣狀的端面的中央部形成有第一連通路246的端部開口。另外,在第一感壓部245的凸緣狀的端部的周邊部設(shè)置有第一彈簧261的一個(gè)端部。第一彈簧261的另一個(gè)端部與第一感壓室221的靠螺線管部202側(cè)的端面連接。第一彈簧261利用彈簧力Fl將閥芯240彈性地朝與螺線管部202的相反方向按壓。流入第一感壓室221的流體作用于連通的螺線管部202內(nèi)的各構(gòu)件,并以流體的壓力僅作用于一個(gè)面的方式使壓力平衡(流體也從第一感壓室221流入螺線管部202的內(nèi)部)。當(dāng)閥芯240的第二閥芯243的第二閥部面243A遠(yuǎn)離閥座體250的第二閥座面252B而使第二提升閥204開閥時(shí),第一感壓室221經(jīng)由第一連通路246而與第二閥室223連通。另外,當(dāng)閥芯240的第二閥部面243A與閥座體250的第二閥座面252B緊貼而使第二提升閥204閉閥時(shí),第一感壓室221經(jīng)由第一連通路246而與第二感壓室224連通。第一感壓部245受到供給壓力Po的面積是第三受壓面積S3。
在本體210內(nèi)部的與螺線管部202的相反一側(cè)以能在軸向上移動(dòng)的方式配置有閥座體250。在閥座體250(相當(dāng)于權(quán)利要求書中的第二閥構(gòu)件)中,在圓柱狀的主體部251的靠閥芯240側(cè)的端部形成有筒狀的閥座部252,另外,還在其靠閥芯240側(cè)(螺線管部202側(cè))的端部連接著螺線管桿286的端部。另外,閥座體250的與螺線管部202相反一側(cè)的端部形成為在其端部側(cè)開口的有底圓筒形狀,以形成第二感壓部255。在該圓筒形狀的第二感壓部255的內(nèi)側(cè)設(shè)置有第二彈簧262。第二彈簧262是對螺線管桿286朝圖示左側(cè)、即螺線管部202側(cè)施力的拉伸彈簧。第二彈簧262的彈簧力比上述第一彈簧261的彈簧力大,當(dāng)未利用螺線管部202作用任何磁力(F)時(shí),利用第二彈簧262的彈簧力克服第一彈簧261的彈簧力,朝螺線管部202方向推壓閥座體250及閥芯240。第二感壓部255的受壓面積是第四受壓面積S4。
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設(shè)于閥座體250的閥座部252靠閥芯240側(cè)的端部的內(nèi)周角部的第二閥座面252B與閥芯240的第二閥芯243的第二閥部面243A分離、接觸而形成開閉閥。如上所述,該第二閥座面252B和第二閥部面243A構(gòu)成接合寬度較小地接合而開閉的第二提升閥204。另夕卜,第二閥座面252B與第二閥部面243A接合的內(nèi)徑部的截面中承接控制壓力Pc的流體的面積是第二受壓面積S2。在本實(shí)施方式中,上述第一受壓面積(第一提升閥203的落座面積)SI、第二受壓面積(第二提升閥204的落座面積)S2、第三受壓面積(第一感壓部245的受壓面積)S3及第四受壓面積(第二感壓部255的受壓面積)S4均形成得大致相等。另外,在閥座體250上形成有使圓筒狀的閥座部252的底部與第二感壓室224連通的第二連通路256。當(dāng)?shù)诙嵘y204開閥時(shí),第二連通路256能將第二閥室223的流體導(dǎo)入供第二彈簧262配置的第二感壓室224。同時(shí),第二連通路256使第二感壓室224與第一連通路246、第一感壓室221及排出端口 231始終連通。第二連通路256的靠閥芯240側(cè)的端部開口形成于閥座體250的有底圓筒形狀的閥座部252的底面的中央部,但此處,如上所述,連接著螺線管桿286。然而,如圖2所示,第二連通路256的開口部的一部分以外徑比螺線管桿286的外徑大的方式朝外周部擴(kuò)大,或者形成到達(dá)上述位置為止的槽,從而不會(huì)被螺線管桿286堵住開口,能確保流路,以在第二連通路256與第二閥室223之間確保足夠的流體流量。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的閥座體250,當(dāng)螺線管部202未工作時(shí),因第二彈簧262的彈簧力F2而使閥座體250朝閥芯240側(cè)移動(dòng)。當(dāng)閥座體250移動(dòng)時(shí),閥座體250相對于閥芯240閉閥,并使閥芯240朝圖示右方移動(dòng),從而使第一閥部面242A脫離第一閥座面212B以將第一提升閥203開閥。此時(shí),第一彈簧261也被壓縮。由于螺線管部202的結(jié)構(gòu)與螺線管部102的結(jié)構(gòu)相同,因此,省略說明。接著,對這種結(jié)構(gòu)的電磁閥200的動(dòng)作進(jìn)行說明。在未朝螺線管部202通電的狀態(tài)下,未作用有螺線管部202的磁力F,閥座體250因第二彈簧262的彈簧力F2的推伸力而朝閥芯240側(cè)移動(dòng),閥座體250的第二閥座面252B與第二閥芯243的第二閥部面243A接合,以使第二提升閥204處于行程(開口量)為零的閉閥狀態(tài)。其結(jié)果是,第二閥室223與第二連通路256之間的流體的流動(dòng)被切斷,不能使流過輸出端口 233的控制壓力Pc的流體朝排出端口 231側(cè)流出。另外,由于第二彈簧262的彈簧力比第一彈簧261的彈簧力大,因此,第二彈簧262進(jìn)一步使第一感壓室221的第一彈簧261壓縮并使閥芯240朝螺線管部202側(cè)移動(dòng),第一閥部面242A和第一閥座面212B分離而使第一提升閥203處于行程(開口量)最大的開閥狀態(tài)。其結(jié)果是,從供給端口 232供給來的供給壓力Po的流體在第一閥座面212B與第一閥部面242A之間的第一流通路225中流動(dòng)而流入第二閥室223。其結(jié)果是,使輸出端口 233側(cè)的(例如液壓制動(dòng)器的)控制壓力Pc的流量增大。S卩,當(dāng)電流未朝螺線管部102流入時(shí),能使控制壓力Pc增大。當(dāng)在上述狀態(tài)下朝螺線管部202通電時(shí),在螺線管部202的可動(dòng)芯181與固定芯182之間作用有磁力F,當(dāng)該磁力F與第一彈簧261的彈簧力合在一起的力比第二彈簧262的彈簧力大時(shí),克服第二彈簧262的彈簧力,使閥座體250朝遠(yuǎn)離螺線管部202的方向移動(dòng)。此時(shí),由于第一彈簧261作用于閥芯240,因此,閥芯240追隨閥座體250 —體地朝遠(yuǎn)離 螺線管部202的方向移動(dòng),并維持第二提升閥204的閉閥狀態(tài)。另一方面,通過使第二提升閥204朝遠(yuǎn)離螺線管部202的方向移動(dòng),形成第一提升閥203的第一閥芯242的第一閥部面242A靠近第一閥座面212B,第一提升閥203的行程(開口量)減小。此時(shí)的磁力F、閥芯240及閥座體250的移動(dòng)位置及第一提升閥203的行程(開口量)與第一實(shí)施方式相同,由通入螺線管部202的電流量確定。當(dāng)通入螺線管部102的電流量達(dá)到某一值時(shí),閥芯240的第一閥部面242A到達(dá)與第一閥座面212B接合的位置,第一提升閥203的行程(開口量)為零而處于閉閥狀態(tài)。在該狀態(tài)下,流體從第一閥室222朝第二閥室223的流動(dòng)被切斷,控制壓力Pc的流體從供給端口 232朝輸出端口 233的流動(dòng)停止。在該第一提升閥203剛閉閥之后的狀態(tài)中,第二提升閥204也還處于行程(開口量)為零的閉閥狀態(tài),第一提升閥203及第二提升閥204均處于關(guān)閉的狀態(tài)。在上述狀態(tài)下,在螺線管部202中流動(dòng)著受到控制的中間電流的情況下,在第二提升閥204閉閥的工作狀態(tài)下,根據(jù)螺線管部202中流動(dòng)的電流使閥座體250及閥芯240移動(dòng),第一提升閥203進(jìn)行開閉動(dòng)作。能通過上述第一提升閥203的受到控制的開閉來對從第一閥室222朝第二閥室223流動(dòng)的供給壓力Po的流體進(jìn)行流量比例控制。當(dāng)在該狀態(tài)下進(jìn)一步增大通入螺線管部202的電流量時(shí),由于第一閥芯242被第二分隔部212卡定,因此,閥芯240不能朝閥座體250方向移動(dòng),但與螺線管桿286直接連接的閥座體250進(jìn)一步朝與螺線管部202的相反方向移動(dòng)。其結(jié)果是,構(gòu)成第二提升閥204的閥座體250的第二閥座面252B遠(yuǎn)離閥芯240的第二閥部面243A,第二提升閥204處于開閥狀態(tài)。其結(jié)果是,第二閥室223的控制壓力Pc的流體流過第二連通路256及第二感壓室224而處于朝排出端口 231排出的狀態(tài),控制壓力Pc開始降低。在朝螺線管部202通入最大電流的情況下,螺線管部202的磁力F最大,螺線管桿286使閥座體250朝螺線管部202的遠(yuǎn)位側(cè)的端部移動(dòng)。其結(jié)果是,閥座部252的第二閥座面252B遠(yuǎn)離第二閥芯243的第二閥部面243A,而使第二提升閥204處于行程(開口量)最大的開閥狀態(tài),能使例如自動(dòng)變速器的液壓制動(dòng)器用等的控制壓力Pc的流體從第二閥室223流過第一連通路246和第二感壓室224而朝排出端口 231排出。
此時(shí),閥芯240被第一彈簧261的彈簧力Fl朝閥座體250方向按壓,而使第一閥部面242A與第一閥座面212B接合,由第一閥部面242A和第一閥座面212B構(gòu)成的第一提升閥203閉閥。因此,從供給端口 232供給來的供給壓力Po的流體被第一提升閥203切斷,停止朝第二閥室223的流入。也就是說,當(dāng)在螺線管部202中流動(dòng)著足夠的電流時(shí),能使控制壓力Pc降低。這樣,本實(shí)施方式中的電磁閥200根據(jù)電流的大小使螺線管部202的螺線管桿286工作,以與第一彈簧261、第二彈簧262的彈簧力F1、F2共同協(xié)作地對第一提升閥203及第二提升閥204的開閉度(開口量)進(jìn)行控制,并根據(jù)該閥的開閉度使控制壓力Pc的流體流動(dòng)來進(jìn)行流量控制。此時(shí),在使電磁閥200的第一提升閥203和第二提升閥204工作的結(jié)構(gòu)中,SI = S2 = S3 = S4,因此,第一提升閥203和第二提升閥204不會(huì)受到由流體壓力引 起的不平衡的力。因此,可只借助螺線管部202的磁力F使螺線管桿286按照設(shè)定進(jìn)行移動(dòng),對第一提升閥203和第二提升閥204的開閉度進(jìn)行控制。另外,在電磁閥200中,與電磁閥100相同,在閥芯240的主體部241與第二分隔部212的閥孔面212A之間未形成滑動(dòng)部,另外,第一提升閥203和第二提升閥204的閥面是在線接觸的狀態(tài)下抵接的狹小寬度的接觸。因此,在第一提升閥203和第二提升閥204中,能降低摩擦阻力且滑動(dòng)面也較少,所以,能降低在滑動(dòng)面間附著粉末而增大滑動(dòng)阻力的可能性。另外,通過由提升閥構(gòu)成閥部,能減小各閥中的泄漏量,其結(jié)果是,能降低閥整體的內(nèi)部泄漏。此外,在電磁閥200中,不使用波紋管,閥芯以隔著微小間隙的方式滑動(dòng)。因此,能防止因波紋管的傾斜而在閥落座時(shí)產(chǎn)生傾斜,從而能恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行閥的開閉。此外,與使用波紋管的情況比較,能構(gòu)成經(jīng)得住高壓的電磁閥。換言之,能在電磁閥小型的狀態(tài)下確保流量。另外,能降低零件成本,也能使裝置小型化。第三實(shí)施方式參照圖3,對本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電磁閥表示實(shí)際實(shí)現(xiàn)圖I中示意示出的本發(fā)明的常閉式電磁閥的情況下的一構(gòu)成例。因此,圖3所示的第三實(shí)施方式的電磁閥300是基本上與第一實(shí)施方式的電磁閥100相同的結(jié)構(gòu),對于實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略說明。在本實(shí)施方式的電磁閥300中,本體310因組裝上的原因而從螺線管部102側(cè)被依次分割為第一本體部分311、第二本體部分312及第三本體部分313,并彼此在端部上設(shè)置有螺紋部,通過擰入彼此的螺紋部而將本體310組裝成一體。另外,在本實(shí)施方式的電磁閥300中,劃分閥空間室120的第二分隔部112構(gòu)成以下結(jié)構(gòu)當(dāng)將第二本體部分312的陽螺紋相互擰入第一本體部分311的陰螺紋而結(jié)合在一起時(shí),將分隔構(gòu)件312夾在第一本體部分311與第二本體部分312間來加以固定。另外,在電磁閥300中,閥芯340構(gòu)成為第一閥部341和第二閥部342的結(jié)合體。電磁閥300的其它結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與第一實(shí)施方式的電磁閥100相同。另外,電磁閥300的動(dòng)作、作用、效果等也與第一實(shí)施方式的電磁閥100相同。
本發(fā)明的電磁閥能通過采用上述結(jié)構(gòu)來實(shí)際上恰當(dāng)?shù)丶右詫?shí)現(xiàn)。第四實(shí)施方式參照圖4,對本發(fā)明的第四實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電磁閥表示實(shí)際實(shí)現(xiàn)圖2中示意示出的本發(fā)明的常開式電磁閥的情況下的一構(gòu)成例。因此,圖4所示的第四實(shí)施方式的電磁閥400是基本上與第二實(shí)施方式的電磁閥200相同的結(jié)構(gòu),對于實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略說明。在本實(shí)施方式的電磁閥400中,本體410因組裝上的原因而從螺線管部202側(cè)被依次分割為第一本體部分411、第二本體部分412及第三本體部分413,并彼此在端部上設(shè)置有螺紋部,通過擰入彼此的螺紋部而將本體410組裝成一體。 另外,在本實(shí)施方式的電磁閥400中,劃分閥空間室220的第二分隔部212構(gòu)成以下結(jié)構(gòu)當(dāng)將第二本體部分412的陽螺紋相互擰入第一本體部分411的陰螺紋而結(jié)合在一起時(shí),將分隔構(gòu)件412夾在第一本體部分411與第二本體部分412間來加以固定。另外,在電磁閥400中,閥芯440構(gòu)成為第一閥部441和第二閥部442的結(jié)合體。電磁閥400的其它結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與第二施方式的電磁閥200相同。另外,電磁閥400的動(dòng)作、作用、效果等也與第二實(shí)施方式的電磁閥200相同。本發(fā)明的電磁閥能通過采用上述結(jié)構(gòu)實(shí)際上恰當(dāng)?shù)丶右詫?shí)現(xiàn)。第五實(shí)施方式參照圖5,對本發(fā)明的第五實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電磁閥表示實(shí)際實(shí)現(xiàn)圖I中示意示出的本發(fā)明的常閉式電磁閥的情況下的另一構(gòu)成例。因此,圖5所不的第五實(shí)施方式的電磁閥500是基本上與第一實(shí)施方式的電磁閥100及第三實(shí)施方式的電磁閥300相同的結(jié)構(gòu),對于實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略說明。除了圖3所示的電磁閥300的結(jié)構(gòu)之外,本實(shí)施方式中的電磁閥500還在滑動(dòng)部上配置有作為密封構(gòu)件的0形環(huán)。S卩,在閥芯140的第一感壓部145的與第一分隔部111滑動(dòng)的外周面上配置0形環(huán)501,在閥座體150的第二感壓部155的與第三分隔部113滑動(dòng)的外周面上配置0形環(huán)502。通過采用上述結(jié)構(gòu),能降低從滑動(dòng)部的泄漏。本發(fā)明的電磁閥也可利用上述結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn)。也可將上述0形環(huán)設(shè)于第一分隔部111及第三分隔部113側(cè)、即本體210側(cè)。另夕卜,還可使用0形環(huán)以外的任意密封構(gòu)件。第六實(shí)施方式參照圖6,對本發(fā)明的第六實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電磁閥表示實(shí)際實(shí)現(xiàn)圖2中示意示出的本發(fā)明的常開式電磁閥的情況下的另一構(gòu)成例。因此,圖6所示的第六實(shí)施方式的電磁閥600是基本上與第二實(shí)施方式的電磁閥200及與第四實(shí)施方式的電磁閥400相同的結(jié)構(gòu),對于實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略說明。
除了圖4所示的電磁閥400的結(jié)構(gòu)之外,本實(shí)施方式中的電磁閥600還在滑動(dòng)部上配置有作為密封構(gòu)件的0形環(huán)。S卩,在閥芯240的第一感壓部245的與第一分隔部211滑動(dòng)的外周面上配置0形環(huán)601,在閥座體250的第二感壓部255的與第三分隔部213滑動(dòng)的外周面上配置0形環(huán)602。通過采用上述結(jié)構(gòu),能降低從滑動(dòng)部的泄漏。本發(fā)明的電磁閥也可利用上述結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn)。也可將上述0形環(huán)設(shè)于第一分隔部211及第三分隔部213側(cè)、即本體210側(cè)。另夕卜,還可使用0形環(huán)以外的任意密封構(gòu)件。工業(yè)上的應(yīng)用領(lǐng)域
本發(fā)明作為能準(zhǔn)確地控制朝車輛的液壓系統(tǒng)、各種動(dòng)力傳遞裝置等的液壓、朝空氣壓力系統(tǒng)供給的流體的流量的控制閥是有用的。另外,本發(fā)明的控制閥廉價(jià)而且沒有誤動(dòng)作,很有用。
權(quán)利要求
1.ー種電磁閥,對流體的流量進(jìn)行控制,其特征在于,包括 本體,該本體的內(nèi)部形成為在軸向上貫穿的閥空間室,該閥空間室被直徑形成得較小的第一分隔部、第二分隔部及第三分隔部依次分隔為第一感壓室、第一閥室、第二閥室及第_■感壓室; 供給端ロ,該供給端ロ貫穿所述第一閥室并供流體流入流出; 輸出端ロ,該輸出端ロ貫穿所述第二閥室并供流體流入流出; 排出端ロ,該排出端ロ貫穿所述第一感壓室和/或所述第二感壓室,并供流體流入流出; 第一閥構(gòu)件,該第一閥構(gòu)件以能在軸向上自由移動(dòng)的方式配置于所述第一感壓室、所述第一閥室及所述第二閥室的內(nèi)部,所述第一閥構(gòu)件在內(nèi)部具有沿軸向貫穿并使所述第一感壓室側(cè)與所述第二閥室側(cè)連通的第一連通路; 第二閥構(gòu)件,該第二閥構(gòu)件以能在軸向上自由移動(dòng)的方式配置于所述第二閥室及所述第二感壓室的內(nèi)部,所述第二閥構(gòu)件在內(nèi)部具有沿軸向貫穿并使所述第二閥室側(cè)與所述第ニ感壓室側(cè)連通的第二連通路; 第一提升閥,該第一提升閥具有形成于將所述第一閥室和所述第二閥室分隔開的所述第二分隔部的閥芯和閥座體中的任意一方;以及形成于所述第一閥構(gòu)件的所述閥芯和閥座體中的任意另一方,所述第一提升閥使所述第一閥室與所述第二閥室之間打開、關(guān)閉;第二提升閥,該第二提升閥具有形成于所述第一閥構(gòu)件的靠所述第二閥室側(cè)的端部的閥芯和閥座體中的任意一方;以及形成于所述第二閥構(gòu)件的靠所述第二閥室側(cè)的端部的閥芯和閥座體中的任意另一方,所述第二提升閥在開閥狀態(tài)下使所述第一連通路及所述第二連通路與所述第二閥室連通,并在閉閥狀態(tài)下使所述第一連通路與所述第二連通路連通; 第一感壓部,該第一感壓部一體形成于所述第一閥構(gòu)件,并以能滑動(dòng)的方式配置于將所述第一感壓室和所述第一閥室分隔開的所述第一分隔部的內(nèi)周; 第二感壓部,該第二感壓部一體形成于所述第二閥構(gòu)件,并以能滑動(dòng)的方式配置于將所述第二閥室和所述第二感壓室分隔開的所述第三分隔部的內(nèi)周; 螺線管部,該螺線管部根據(jù)所通入的電流產(chǎn)生規(guī)定方向的磁力,并使該磁力經(jīng)由與所述第二閥構(gòu)件連接的螺線管桿作用于所述第二閥構(gòu)件; 第一彈簧,該第一彈簧使所述第二閥構(gòu)件方向的弾性力作用于所述第一閥構(gòu)件;以及第二彈簧,該第二彈簧使與所述螺線管部產(chǎn)生的磁力相反方向的弾性力作用于所述第ニ閥構(gòu)件, 所述第一提升閥的落座面積即第一受壓面積、所述第二提升閥的落座面積即第二受壓面積、所述第一感壓部的受壓面積即第三受壓面積以及所述第二感壓部的受壓面積即第四受壓面積大致相等。
2.如權(quán)利要求I所述的電磁閥,其特征在于,在所述第一分隔部和所述第三分隔部中的至少任意一個(gè)分隔部中,在該分隔部的內(nèi)周和/或與該內(nèi)周滑動(dòng)的所述第一感壓部或所述第二感壓部的外周配置有密封構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不受流體的壓力變動(dòng)的影響、能進(jìn)行期望的流量控制的電磁閥。本發(fā)明中,在利用螺線管部將第一提升閥(103)和第二提升閥(104)打開關(guān)閉的控制閥中,所述第一提升閥(103)的落座面積即第一受壓面積(S1)、所述第二提升閥(104)的落座面積即第二受壓面積(S2)、所述第一感壓部(145)的受壓面積即第三受壓面積(S3)、所述第二感壓部(155)的受壓面積即第四受壓面積(S4)大致相等。藉此,在各提升閥工作時(shí)從流入流出的流體受到的不平衡的力都被抵消。
文檔編號F16K31/06GK102782379SQ20118001210
公開日2012年11月14日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者岡本英司 申請人:伊格爾工業(yè)股份有限公司