[发明专利]能率驱动的电磁阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，特别是根据电信号，通过电磁装置的驱动使柱塞变位，从而可变地控制流量的能率(DUTY)驱动的电磁阀。

背景技术

图6是例如日本实开平7-34271号公报所记载的现有的三通常闭型能率驱动的电磁阀的剖视图。

这种现有的电磁阀100由本体101、柱塞105、固定铁芯106、弹簧107、杆108组成。本体101的外周上卷绕着线圈102，其内部设置有导向孔103。柱塞105由磁性材料组成，可自由滑动地插入嵌装在该本体101的导向孔103中的套筒104内。固定铁芯106由与柱塞105相对向、同轴设置的磁性材料组成。弹簧107设置成与柱塞105接触的形式，并朝着使柱塞105离开固定铁芯106的方向施力。杆108一体地驱动连接在柱塞105中与固定铁芯106相反的一侧上。

在本体101一体地设置有阀本体101A。该阀本体101A具有作为阀体的球109、与球109接触或分离的输入侧阀座110a及排出侧阀座110b、把流体压力输给输入侧阀座110a的输入口111、把流体压力排向外部的输出口112。另外，在固定铁芯106的轴心位置穿设有贯通孔，构成排出口113。由非磁性材料组成的垫片114安装在柱塞105与固定铁芯106之间。

在这种电磁阀100中，在线圈102未通电的状态下，弹簧107的弹力起着把柱塞105推向排出侧阀座110b方向的作用。于是，柱塞105在套筒104的导向作用下向排出侧阀座110b的方向滑动地移动。随着该柱塞105的移动，杆108向输入侧阀座110a的方向移动，使球109与输入侧阀座110a接触，由此，关闭输入口111，使输出口112与排出口113连通。

此外，线圈102通电时，磁引力起着克服弹簧107的弹力而把柱塞105吸向固定铁芯106一侧的作用。于是，柱塞105在套筒104的导向作用下向固定铁芯106的方向滑动。随着该柱塞105的移动，杆108向离开输入侧阀座110a的方向移动。于是，流体压力从输入口111作用到球109上，使球109离开输入侧阀座110a，并与排出侧阀座110b接触。由此关闭排出口113，使输入口111与输出口112连通。

这样，通过控制对线圈102的通电，可以进行流路的开闭动作。于是，通过改变对线圈102的通电比例，即驱动比例(能率％)，可使输出口112的压力按图9所示的方式变化。因此，通过控制驱动比例，可把输出口112的压力控制在给定压力值上。

此外，通过对线圈102的通电，用磁力把柱塞105吸向固定铁芯106一侧时，柱塞105通过垫片114与固定铁芯106接触。这时，柱塞105与固定铁芯106之间隔开了垫片114厚度的距离。因此，当切断对线圈102的通电时，降低了把柱塞105停留在固定铁芯106一侧的剩余磁通带来的影响，借助于弹簧107的弹力使柱塞105迅速朝离开固定铁芯106的方向移动。

此外，在不设垫片114的情况下，通过对线圈102的通电，柱塞105与固定铁芯106直接接触。这样，当切断对线圈102的通电时，剩余磁通具有把柱塞105停留在固定铁芯106一侧的作用。因此，弹簧107的弹力必须设定成大于不受剩余磁通影响时的弹力，因而，弹力的调整非常困难。

在这种电磁阀100中，作用在球109上的控制流体的压力起着把柱塞105向上推向固定铁芯106一侧的作用。因此，弹簧107的弹力不能克服该力时，把球109压向阀座110a的力就不能克服控制流体的压力，于是，球109离开阀座110a，控制流体从输入口111流入。

这里，如果控制流体向上推动柱塞105的力为P、弹簧107的弹力为F，则

线圈102非通电时(OFF时)：F＞P

线圈102通电时(ON时)：电磁力+P＞F

因此，必须有：电磁阀的电磁力(磁引力)＞F+P＞0成立。

即，电磁力必须大于弹簧107的弹力F。另外，如果控制流体的压力P变大时，弹簧107的弹力F也必须变大。结果，使电磁阀大型化。

另外，在该电磁阀100中，电磁力把柱塞105吸引到固定铁芯106一侧时，球109离开阀座110a，控制流体从输入口111流入。这时，通过球109作用在柱塞105上的力P降低，F-P的值变大。