电磁阀的制作方法

1.本发明涉及一种电磁阀。


背景技术：

2.专利文献1公开了一种先导式的电磁阀，该先导式的电磁阀是以往的电磁阀的一例。该电磁阀例如被组装入空调机的制冷循环，并用于切换制冷剂的流路。电磁阀具有阀主体，该阀主体具备主阀口。阀主体与吸引件结合。吸引件是固定铁芯，且具有大径圆筒部和小径圆筒部。大径圆筒部与小径圆筒部连接为一体。大径圆筒部与阀主体结合。在大径圆筒部的内侧配置有主阀芯。主阀芯划分主阀室和先导阀室。主阀芯对与主阀室连接的主阀口进行开闭。小径圆筒部从阀主体突出。小径圆筒部与圆筒形状的壳体嵌合。壳体的一端部与小径圆筒部被焊接。吸引件是连接阀主体与壳体的连接体。在壳体的外侧配置有电磁线圈。在壳体的内侧配置有柱塞。通过柱塞弹簧将柱塞向离开吸引件的方向推压。柱塞经由通过小径圆筒部的内侧的阀轴而与先导阀芯连接。先导阀芯对主阀芯上的先导阀口进行开闭。
3.当电磁线圈成为通电状态时，吸引件和柱塞被磁化，柱塞接近吸引件。先导阀芯与柱塞一起移动，关闭先导阀口并将主阀芯向主阀口侧推压。然后，主阀芯关闭主阀口，电磁阀成为闭阀状态。
4.当电磁线圈成为非通电状态时，柱塞和吸引件的磁化被消除，柱塞被柱塞弹簧被推压而离开吸引件。先导阀芯与柱塞一起移动，打开先导阀口。制冷剂从先导阀室经由先导阀口流向主阀口，先导阀室的制冷剂压力变得比主阀室的制冷剂压力低，使主阀芯向开阀方向移动的力起作用。然后，主阀芯离开主阀口，主阀口打开，电磁阀成为开阀状态。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2019-7572号公报
8.发明要解决的技术问题
9.上述的电磁阀的吸引件作为固定铁芯发挥功能，并且其外表面向壳体的外侧的气氛露出。另外，吸引件与壳体焊接。因此，吸引件由具有软磁性(当放置于磁场时被磁化，当去除磁场时磁化被消除的性质)、耐腐蚀性以及焊接性的磁性不锈钢构成。然而，磁性不锈钢作为电磁铁的性能是中庸的。为了提高电磁阀的工作性能，希望吸引件(固定铁芯)采用作为电磁铁的性能较高的材料。另外，吸引件通过对金属的工件坯料进行切削加工而制作。因此，工件坯料的切削量较多，希望降低材料费和加工费。


技术实现要素：

10.于是，本发明的目的在于，提供一种工作性能高的电磁阀。
11.用于解决技术问题的技术手段
12.为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的电磁阀具有：阀主体、筒形状的壳体、连接所述阀主体与所述壳体的连接体、配置于所述壳体的内侧的柱塞、配置于所述壳体
的外侧的电磁线圈、以及经由阀轴与所述柱塞连接并对所述阀主体上的阀口进行开闭的阀芯，所述连接体具有与所述阀主体结合的保持架和供所述阀轴配置于内侧的筒形状的固定铁芯，所述保持架具有供所述固定铁芯的一端部结合的结合孔，所述壳体的一端部焊接于所述保持架中的所述结合孔的周缘部，所述固定铁芯的另一端部配置于所述壳体的内侧。
13.为了达成上述目的，本发明的另一个方式涉及的电磁阀具有：阀主体、对所述阀主体上的主阀口进行开闭的主阀芯、筒形状的壳体、连接所述阀主体与所述壳体的连接体、配置于所述壳体的内侧的柱塞、配置于所述壳体的外侧的电磁线圈、以及经由阀轴与所述柱塞连接并对所述主阀芯上的先导阀口进行开闭的先导阀芯，所述连接体具有与所述阀主体结合的保持架和供所述阀轴配置于内侧的筒形状的固定铁芯，所述保持架具有供所述固定铁芯的一端部结合的结合孔，所述壳体的一端部焊接于所述保持架中的所述结合孔的周缘部，所述固定铁芯的另一端部配置于所述壳体的内侧。
14.根据本发明，具有连接阀主体与壳体的连接体。连接体具有与阀主体结合的保持架和筒形状的固定铁芯。保持架具有供固定铁芯的一端部结合的结合孔。壳体的一端部焊接于保持架中的结合孔的周缘部。而且，固定铁芯的另一端部配置于壳体的内侧。因此，固定铁芯配置于壳体的内侧和保持架的内侧，能够避免向壳体的外侧的气氛露出。由此，能够放宽固定铁芯的耐腐蚀性的条件，能够对固定铁芯采用作为电磁铁的性能更高的材料。因此，能够提高电磁阀的工作性能。
15.在本发明中，优选的是，所述保持架一体地具有与所述阀主体结合的大径圆筒部和与所述大径圆筒部同轴地连接的小径圆筒部，在所述大径圆筒部的内侧配置有所述主阀芯，所述大径圆筒部引导该主阀芯的移动，所述小径圆筒部的内周面形成所述结合孔，所述固定铁芯与所述小径圆筒部同轴地配置。通过这样，连接体由在轴向上连接的两个部件(保持架、固定铁芯)构成。由此，通过对两个部件单独进行切削加工，与从一个工件坯料通过切削加工制造连接体整体的情况相比，能够减少工件坯料的切削量。因此，能够降低制造成本。
16.在本发明中，优选的是，所述固定铁芯压入于所述结合孔，或者与所述结合孔螺纹连接，或者通过粘接剂与所述结合孔接合。通过这样，能够放宽固定铁芯的焊接性的条件，能够对固定铁芯采用作为电磁铁的性能更高的材料。因此，能够提高电磁阀的工作性能。
17.在本发明中，优选的是，所述固定铁芯由具有软磁性的易切削钢构成。通过这样，与固定铁芯是磁性不锈钢的情况相比，能够提高固定铁芯的作为电磁铁的性能。因此，能够提高电磁阀的工作性能。
18.在本发明中，优选的是，所述保持架由不锈钢构成。通过这样，能够确保保持架的耐腐蚀性。
19.在本发明中，优选的是，所述保持架具有软磁性。通过这样，能够利用保持架来增强由电磁线圈、柱塞以及固定铁芯形成的磁路。
20.发明效果
21.根据本发明，能够得到一种工作性能高的电磁阀。
附图说明
22.图1是本发明的一个实施例涉及的电磁阀的剖视图(开阀状态)。
23.图2是图1的电磁阀的剖视图(闭阀状态)。
24.图3是图1的电磁阀的放大剖视图。
25.符号说明
[0026]1…
电磁阀、10
…
阀主体、10a
…
左侧面、10b
…
右侧面、10c
…
上表面、11
…
流入口、12
…
流出口、14
…
主阀室、15
…
主阀口、16
…
主阀座、17
…
安装孔、20
…
连接体、21
…
保持架、22
…
大径圆筒部、23
…
小径圆筒部、23a
…
上端面、24
…
结合孔、25
…
固定铁芯、25a
…
下端部、25b
…
上端部、25c
…
圆环平面、32
…
壳体、33
…
柱塞、34
…
电磁线圈、35
…
阀轴、35a
…
流体通路、36
…
先导阀芯、36a
…
衬垫、37
…
先导阀室、38
…
柱塞弹簧、39
…
开阀弹簧、40
…
主阀芯、41
…
躯干部、42
…
上凸缘部、42a
…
均压通路、43
…
下凸缘部、43a
…
衬垫、45
…
先导阀口、46
…
先导阀座。
具体实施方式
[0027]
以下，参照图1～图3说明本发明的一个实施例涉及的先导式的电磁阀。
[0028]
图1、图2是本发明的一个实施例涉及的电磁阀的剖视图。图1表示开阀状态的电磁阀，图2表示闭阀状态的电磁阀。图3是图1的电磁阀的放大剖视图。图3表示电磁阀所具有的连接体及其附近。在以下的说明中，“上下左右”表示记载于各图的结构要素的相对位置关系。
[0029]
如图1～图3所示，本实施例涉及的电磁阀1具有：阀主体10、连接体20、壳体32、柱塞33、电磁线圈34、阀轴35、先导阀芯36以及主阀芯40。
[0030]
阀主体10具有大致长方体形状。阀主体10具有：流入口11、流出口12、主阀室14、主阀口15以及主阀座16。阀主体10例如是铝合金制。
[0031]
流入口11在阀主体10的左侧面10a开口。流出口12在阀主体10的右侧面10b开口。在主阀室14配置有包围主阀口15的圆形的主阀座16。流入口11与主阀室14连接。主阀室14经由主阀口15与流出口12连接。与主阀室14连接的安装孔17在阀主体10的上表面10c开口。
[0032]
连接体20连接阀主体10和壳体32。连接体20具有保持架21和固定铁芯25。
[0033]
保持架21一体地具有大径圆筒部22和小径圆筒部23。大径圆筒部22配置于阀主体10的安装孔17的内侧，并与安装孔17结合。具体而言，在大径圆筒部22的外周面形成外螺纹，在安装孔17的内周面形成内螺纹，大径圆筒部22与阀主体10的安装孔17螺纹连接。小径圆筒部23的外径比大径圆筒部22的内径小。小径圆筒部23与大径圆筒部22的上端部同轴地连接。小径圆筒部23从阀主体10朝向上方突出。小径圆筒部23的上端部的内周面形成结合孔24。在本实施例中，保持架21是即使放置于磁场也不会被磁化的金属制(例如，不锈钢(sus304)制)。但是，保持架21也可以是具有软磁性(当放置于磁场时被磁化，去除磁场时磁化被消除的性质)的金属制(例如，磁性不锈钢(sus430)制)。另外，在本实施例中，保持架21的材料优选为sus304、sus430等耐腐蚀性比较高、与壳体32的焊接性良好的材料。
[0034]
固定铁芯25具有圆筒形状。固定铁芯25的下端部25a(一端部)的外径比上端部25b(另一端部)的外径小。上端部25b的外径比小径圆筒部23的外径小。下端部25a配置于结合孔24的内侧，并与结合孔24结合。具体而言，下端部25a被压入于结合孔24。另外，也可以是，在下端部25a的外周面形成外螺纹，在结合孔24(小径圆筒部23的内周面)形成内螺纹，下端部25a与结合孔24螺纹连接。下端部25a也可以用粘接剂与结合孔24接合。固定铁芯25在其
外周面上的下端部25a与上端部25b之间的部位具有朝向下方的圆环平面25c。圆环平面25c与小径圆筒部23的上端面23a的内周缘接触。保持架21与固定铁芯25在轴向上连接。另外，本实施形态的圆环平面25c是没有切口的圆环形状(o形状)，但也可以是具有切口的形状(c形状)。例如，在固定铁芯25的上端部25b的一部分的外径与下端部25a的外径相同的情况下，圆环平面25c具有c形状。
[0035]
固定铁芯25是具有软磁性的金属制。在本实施例中，固定铁芯25是具有软磁性的易切削钢制(例如sum22)。固定铁芯25虽然也可以是磁性不锈钢制，但优选由作为电磁铁的性能更高的材料构成。作为电磁铁的性能高是指磁力强且磁化消除迅速(导磁率高且矫顽力低)。另外，固定铁芯25配置于壳体32的内侧，不向壳体32的外侧的气氛露出。因此，固定铁芯25的材料可以是耐腐蚀性比保持架21的材料低的材料。
[0036]
壳体32是不锈钢(例如，sus305)制。壳体32具有下端部32a(一端部)开口且上端部被堵塞的圆筒形状。壳体32的外径与小径圆筒部23的外径相同(包含大致相同)。壳体32的内径与固定铁芯25的上端部25b的外径相同(包含大致相同)。在壳体32的下端部32a的内侧配置有固定铁芯25的上端部25b。壳体32的下端部32a焊接于小径圆筒部23的上端面23a的外周缘。上端面23a是保持架21中的结合孔24的周缘部。壳体32和固定铁芯25也可以是圆筒形状以外的筒形状。
[0037]
柱塞33具有圆筒形状。柱塞33的外径比壳体32的内径稍小。柱塞33以沿上下方向能够移动的方式配置于壳体32的内侧。在柱塞33与固定铁芯25之间配置有柱塞弹簧38。柱塞弹簧38是压缩螺旋弹簧。柱塞弹簧38向上方推压柱塞33。
[0038]
电磁线圈34具有圆筒形状。电磁线圈34的内径比壳体32的外径稍大。电磁线圈34的内侧供壳体32插入。电磁线圈34配置于壳体32的外侧。电磁线圈34将固定铁芯25和柱塞33磁化。
[0039]
阀轴35具有细长的圆筒形状。阀轴35的上端部固定于柱塞33的下端部。阀轴35配置于固定铁芯25的内侧。阀轴35由固定铁芯25支承为能够沿上下方向移动。阀轴35具有从上端部延伸至下端部的流体通路35a。流体通路35a与柱塞33的内侧空间连接。
[0040]
先导阀芯36与阀轴35的下端部连接为一体。先导阀芯36经由阀轴35与柱塞33连接。在先导阀芯36的下表面安装有圆板形状的衬垫36a。衬垫36a例如是合成树脂制。
[0041]
主阀芯40一体地具有躯干部41、上凸缘部42以及下凸缘部43。躯干部41具有圆柱形状。上凸缘部42具有圆环形状。上凸缘部42的内周缘与躯干部41的上部连接。上凸缘部42划分主阀室14和大径圆筒部22的内侧的先导阀室37。下凸缘部43具有圆环形状。下凸缘部43的内周缘与躯干部41的下部连接。躯干部41具有沿上下方向贯通的先导阀口45。先导阀口45连接主阀口15与先导阀室37。先导阀口45的上端部在躯干部41的上端部开口，并且在躯干部41的上端部配置有包围先导阀口45的先导阀座46。上凸缘部42以能够沿上下方向移动的方式配置于保持架21的大径圆筒部22的内侧。上凸缘部42具有连接主阀室14与先导阀室37的均压通路42a。上凸缘部42的外周面以能够沿上下方向滑动的方式与大径圆筒部22的内周面接触。在下凸缘部43的下表面安装有圆环板形状的衬垫43a。衬垫43a例如是合成树脂制。下凸缘部43的外径比上凸缘部42的外径小。在主阀芯40的上凸缘部42与阀主体10之间配置有开阀弹簧39。开阀弹簧39是压缩螺旋弹簧。开阀弹簧39向上方推压主阀芯40。
[0042]
在电磁阀1中，主阀室14、先导阀室37以及壳体32的内侧空间是供制冷剂导入的空
间，且相对于壳体32的外侧的气氛被密封。
[0043]
接着，对电磁阀1的动作的一例进行说明。
[0044]
在图1所示的电磁阀1中，电磁线圈34为非通电状态。在该状态下，先导阀芯36离开先导阀座46，先导阀口45打开。主阀室14的制冷剂压力与先导阀室37的制冷剂压力的压力差变小，主阀芯40被开阀弹簧39向上方推压而离开主阀座16，主阀口15打开。电磁阀1处于开阀状态。
[0045]
然后，当电磁线圈34成为通电状态时，固定铁芯25和柱塞33被磁化，柱塞33接近固定铁芯25。先导阀芯36与柱塞33一起移动，关闭先导阀口45且将主阀芯40向主阀口15侧推压。然后，如图2所示，主阀芯40关闭主阀口15，电磁阀1成为闭阀状态。在闭阀状态下，主阀芯40被制冷剂推压到向主阀口15侧。
[0046]
然后，当电磁线圈34成为非通电状态时，固定铁芯25和柱塞33的磁化被消除，柱塞33被柱塞弹簧38推压而离开固定铁芯25。先导阀芯36与柱塞33一起移动，先导阀口45打开。制冷剂从先导阀室37经由先导阀口45流向主阀口15，先导阀室37的制冷剂压力变得比主阀室14的制冷剂压力低，使主阀芯40向上方(开阀方向)移动的力起作用。然后，主阀芯40离开主阀口15，主阀口15打开，电磁阀1成为开阀状态。
[0047]
本实施例涉及的电磁阀1具有：阀主体10、对阀主体10上的主阀口15进行开闭的主阀芯40、圆筒形状的壳体32、连接阀主体10与壳体32的连接体20、配置于壳体32的内侧的柱塞33、配置于壳体32的外侧的电磁线圈34、以及经由阀轴35与柱塞33连接、并对主阀芯40上的先导阀口45进行开闭的先导阀芯36。连接体20具有与阀主体10结合的保持架21和供阀轴35配置于内侧的圆筒形状的固定铁芯25。保持架21具有供固定铁芯25的下端部25a结合的结合孔24。壳体32的下端部32a焊接于保持架21的小径圆筒部23的上端面23a。而且，固定铁芯25的上端部25b配置于壳体32的内侧。
[0048]
因此，固定铁芯25配置于壳体32的内侧和保持架21的结合孔24的内侧，能够避免向壳体32的外侧的气氛(例如大气)露出。由此，能够放宽固定铁芯25的耐腐蚀性条件，能够对固定铁芯25采用作为电磁铁的性能更高的材料。因此，能够提高电磁阀1的工作性能。
[0049]
另外，保持架21一体地具有与阀主体10结合的大径圆筒部22和与大径圆筒部22同轴地连接的小径圆筒部23。大径圆筒部22在其内侧配置有主阀芯40，并引导主阀芯40的移动。小径圆筒部23的内周面形成结合孔24。固定铁芯25与小径圆筒部23同轴地配置。通过这样，连接体20由在轴向上连接的两个部件(保持架21、固定铁芯25)构成。由此，通过对两个部件单独进行切削加工，与从一个工件坯料通过切削加工制造连接体20整体的情况相比，能够减少工件坯料的切削量。因此，能够降低制造成本。另外，在电磁阀1中，通过使固定铁芯25的上端部25b的外径比小径圆筒部23的外径小且比小径圆筒部23的内径(结合孔24的直径)大，并将壳体32嵌合于上端部25b，由此能够将壳体32相对于保持架21定位。优选的是，壳体32的外径与小径圆筒部23的外径相同，且小径圆筒部23的外径与上端部25b的外径的差与壳体32的厚度相同。
[0050]
另外，固定铁芯25被压入于结合孔24。或者，固定铁芯25也可以与结合孔24螺纹连接，也可以通过粘接剂与结合孔24接合。通过这样，能够放宽固定铁芯25的焊接性的条件，能够对固定铁芯25采用作为电磁铁的性能更高的材料。因此，能够提高电磁阀1的工作性能。
[0051]
另外，固定铁芯25由具有软磁性的易切削钢构成。通过这样，与固定铁芯25是磁性不锈钢的情况相比，能够提高固定铁芯25的作为电磁铁的性能。因此，能够提高电磁阀1的工作性能。
[0052]
另外，保持架21由不锈钢构成。通过这样，能够提高保持架21的耐腐蚀性。另外，保持架21也可以具有软磁性。通过这样，能够利用保持架21增强由电磁线圈34、柱塞33以及固定铁芯25形成的磁路。
[0053]
上述的实施例涉及的电磁阀1是先导式的电磁阀，但本发明不限定于该结构。与上述电磁阀1同样地，本发明例如也能够应用如下的电磁阀，该电磁阀具有：阀主体、圆筒形状的壳体、连接阀主体与壳体的连接体、配置于壳体的内侧的柱塞、配置于壳体的外侧的电磁线圈、以及经由阀轴与柱塞连接并对配置于阀主体的阀口进行开闭的阀芯。
[0054]
以上说明了本发明的实施例，但本发明不限定于实施例。本领域技术人员对上述的实施例适当地追加、删除结构要素、对结构要素进行变更后的技术、适当地组合实施例的特征后的技术，只要不违反本发明的主旨，就包含于本发明的范围。