先导式电磁阀
阅读：1024发布：2020-07-04
专利汇可以提供先导式电磁阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种先导式电磁 阀 ，在该先导式 电磁阀 中不使用 活塞 环等，抑制了从一次侧接头（21）流向配设于活塞室（31）内的活塞阀（1）的上部的活塞背空间的（Cv）值，并稳定了活塞阀（1）的动作。在与活塞室（31）的内壁（31a）相对置的活塞阀（1）的活塞部（11）的外周形成多个环状槽（11a）而设置迷宫构造（11A）。设定迷宫构造（11A）的形状参数。槽 角 度θ、槽深D、槽间距P设为15°≤θ≤40°、0.2mm≤D≤0.6mm、0.2mm≤P≤0.6mm。，下面是先导式电磁阀专利的具体信息内容。
1.一种先导式电磁阀，其是以对置于一次侧接头与二次侧接头之间的主阀口的方式在活塞室内配设活塞阀，并且由先导阀来打开关闭活塞阀的先导口，利用活塞室内的活塞背空间压力与一次侧接头压力的压力差来对主阀口进行开阀的先导式电磁阀，上述先导式电磁阀的特征在于，
在与上述活塞室的内壁相对的活塞阀的外周上设置迷宫构造，该迷宫构造由多个槽形成，该多个槽由多个以轴线（L）为中心的环状的槽沿轴线（L）方向并排设置而成，上述环状的槽的轴线方向的纵剖面形状为V形，该环状的槽的V形的内表面的对置角度即槽角度θ、上述多个槽的各槽的槽深D、上述多个槽的轴线方向相邻接的槽之间的间距即槽间距P满足以下条件：
15°≤θ≤40°···（1），
0.2mm≤D≤0.6mm···（2），
0.2mm≤P≤0.6mm···（3）。
先导式电磁阀
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种先导式电磁阀，其以与一次侧接头和二次侧接头之间的主阀口相对置的方式在活塞室内配设活塞阀，并且用先导阀来打开关闭活塞阀的先导口，利用活塞室内的活塞背空间的压力与一次侧接头压力的压力差来打开主阀口。
背景技术
[0002] 以往，作为先导式电磁阀，存在例如日本特开平4-231783号公报（专利文献1）、日本特开2005-344875号公报（专利文献2）所公开的电磁阀。另外，图11是表示现有的先导式电磁阀的一个例子的图，图12是表示该先导式电磁阀的活塞阀的图。在主体部2上，在一次侧接头21和二次侧接头22之间形成有隔壁23，在隔壁23的上端侧形成有主阀座24。在主阀座24上形成有呈圆形开口的主阀口24a。圆筒壳体3通过螺合固定于主体部2。
[0003] 圆筒壳体3的内侧成为圆筒状的活塞室31，在该活塞室31内内插有大致圆柱形状的活塞阀4。活塞阀4具有金属制的活塞部41以及配设于其下端的树脂制的密封部42。在活塞部41的外周上沿周向形成槽41a，在该槽41a内嵌入有内环43和活塞环44。并且，活塞环44与活塞室31的内壁31a滑动接触。活塞阀4的中心形成有先导口4a和导通路
4b，先导口4a通过导通路4b与二次侧接头22相导通。
4b，先导口4a通过导通路4b与二次侧接头22相导通。
[0004] 电磁驱动部5将吸引子52固定于柱塞管51的端部，并且柱塞管51内内插有柱塞53和先导阀体6，柱塞53和先导阀体6通过使柱塞53的凸台部53a滑嵌于先导阀体的嵌合槽6a，而沿轴线L方向仅有一点余隙地连结。并且，柱塞53和先导阀体6在柱塞管51内能够沿轴线L方向（上下方向）滑动。先导阀弹簧61压缩地介于先导阀体6与活塞阀4之间。另外，柱塞弹簧53b压缩地介于柱塞53与吸引子52之间。
[0005] 在未向电磁驱动部5的电磁线圈54通电时，先导阀体6的针部6b使先导口4a处于闭阀状态。若向电磁线圈54通电，则柱塞53上升，柱塞53的凸台部53a与先导阀体6的上端抵接并卡合。由此，柱塞53和先导阀体6一起上升。其后，柱塞53与吸引子52抵接而柱塞53停止，先导阀体6因先导阀弹簧61的弹簧力而进一步上升。
[0006] 然后，若先导阀体6与柱塞53抵接而停止且先导口4a全开，则活塞阀4上部的活塞背空间（活塞室31）的流体经由先导口4a和导通路4b向二次接头22侧流出，活塞阀4上部的活塞背空间的压力下降。由此，通过活塞背空间的压力与活塞阀4的下部的压力（一次侧接头21的压力）的压力差，活塞阀4上升，主阀口24a全开，流体从一次接头21向二次接头22流动。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1：日本特开平4-231783号公报
[0010] 专利文献2：日本特开2005-344875号公报实用新型内容
[0011] 在上述以往的先导式电磁阀中，使用活塞环44作为控制从一次侧通过活塞阀4与活塞室31的间隙流向活塞阀4的上部的活塞背空间的流体的流量（通常以“Cv值”表示）的方法。但是，在使用活塞环44的情况下，存在部件费用增加的问题。另外，存在一次侧与活塞背空间的压力差为低压力差时（例如0.2MPa以下），抑制从一次侧流向活塞背空间的Cv值的效果小的问题。活塞环44嵌入于活塞阀4外周的槽41a内，当高压力差时，活塞环44不仅通过与活塞室31的内壁31a滑动接触而进行密封，而且高压从一次侧作用于活塞环44使该活塞环44按压于槽41a的侧面41a1，槽41a与活塞环44之间被完全密封，因此从一次侧流向活塞背空间的Cv值下降。但是，低压力差时，由于活塞环44没有被充分按压于槽41a的侧面41a1，如图13中箭头标记所示地槽41a与活塞环44之间泄露量的Cv值变高。
另外，由于活塞环44和活塞室31的内壁31a之间的摩擦阻力较大，特别在低压力差时，活塞阀4的动作变得不稳定，活塞阀4存在不能开阀等问题。
另外，由于活塞环44和活塞室31的内壁31a之间的摩擦阻力较大，特别在低压力差时，活塞阀4的动作变得不稳定，活塞阀4存在不能开阀等问题。
[0012] 此外，专利文献1以及专利文献2中公开了在活塞阀的外周形成槽的电磁阀，通过该槽能够在一定程度上抑制流向活塞背空间的Cv值，但没有提及槽的详细条件及具体构成，还有改良的余地。
[0013] 本实用新型为解决如上述问题点而完成的，其课题在于，在先导式电磁阀中，不使用活塞环，抑制从一次侧流向活塞背空间的Cv值，并且减少部件数量。
[0014] 用于解决课题的方法
[0015] 方案1的先导式电磁阀，其是以对置于一次侧接头与二次侧接头之间的主阀口的方式在活塞室内配设活塞阀，并且由先导阀来打开关闭活塞阀的先导口，利用活塞室内的活塞背空间压力与一次侧接头压力的压力差来对主阀口进行开阀的先导式电磁阀，上述先导式电磁阀的特征在于，在与上述活塞室的内壁相对的活塞阀的外周上设置迷宫构造，该迷宫构造由多个槽形成，该多个槽由多个以轴线（L）为中心的环状的槽沿轴线（L）方向并排设置而成，上述环状的槽的轴线方向的纵剖面形状为V形，该环状的槽的V形的内表面的对置角度即槽角度θ、上述多个槽的各槽的槽深D、上述多个槽的轴线方向相邻接的槽之间的间距即槽间距P满足以下条件：
[0016] 15°≤θ≤40°···（1），
[0017] 0.2mm≤D≤0.6mm···（2），
[0018] 0.2mm≤P≤0.6mm···（3）。
[0019] 实用新型的效果
[0020] 根据方案1的先导式电磁阀，因满足上述（1）的条件而降低了Cv值，因满足上述（2）的条件而降低了Cv值，因满足上述（3）的条件而降低了Cv值，所以作为整体能够抑制Cv值。因此，无需使用活塞环，能够抑制从一次侧流向活塞背空间的Cv值，能够可靠地进行动作，并且能够减少部件数量。附图说明
[0021] 图1是表示本实用新型的实施方式的先导式电磁阀未通电时的纵剖视图。
[0022] 图2是表示本实用新型的实施方式的先导式电磁阀的活塞阀的图。
[0023] 图3是说明本实用新型的实施方式的活塞阀的作用的图。
[0024] 图4是说明本实用新型的实施方式的迷宫构造的各形状参数的图。
[0025] 图5是比较流向本实用新型的实施方式的先导式电磁阀的活塞背空间的Cv值和流向以往的先导式电磁阀以及其他例的活塞背空间的Cv值而进行表示的压力差－Cv值特性。
[0026] 图6是表示本实用新型的实施方式的对于迷宫构造的槽角度变化的Cv值测定结果的图。
[0027] 图7是表示本实用新型的实施方式的对于迷宫构造的槽深变化的Cv值测定结果的图。
[0028] 图8是表示本实用新型的实施方式的对于迷宫构造的槽间距变化的Cv值测定结果的图。
[0029] 图9是表示本实用新型的实施方式的对于迷宫构造的槽数量变化的Cv值测定结果的图。
[0030] 图10是表示本实用新型的实施方式的对于活塞阀的全长变化的Cv值测定结果的图。
[0031] 图11是表示以往的先导式电磁阀的一个例子的纵剖视图。
[0032] 图12是表示以往的先导式电磁阀的活塞阀的图。
[0033] 图13是说明以往例的活塞阀的作用的图。
[0034] 图中：1—活塞阀，1a—先导口，1b—导通路，11—活塞部，11a—环状槽，11A—迷宫构造，12—密封部，2—主体部，21—一次侧接头，22—二次侧接头，24—主阀座，24a—主阀口，3—圆筒壳体，31—活塞室，31a—内壁，5—电磁驱动部，51—柱塞管，52—吸引子，53—柱塞，54—电磁线圈，6—先导阀体，6b—针部，L—轴线。
具体实施方式
[0035] 接下来，参照附图对本实用新型的先导式电磁阀的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的先导式电磁阀未通电时的纵剖视图。图2是表示该先导式电磁阀的活塞阀的图。该实施方式的先导式电磁阀与上述图11所示的以往的先导式电磁阀的差别是实施方式的活塞阀1的形状，在图1中对与上述图11相同的要素标注相同的符号。在图1中，活塞阀1以外的其他要素的构造以及动作如对图11进行的上述说明一样，省略重复的详细说明。
[0036] 如图1以及图2所示，实施方式的活塞阀1具有金属制（例如黄铜）的活塞部11和配设在其下端的树脂制的密封部12。在活塞部11的中心形成有先导口1a和导通路1b，先导口1a通过导通路1b与二次侧接头22导通。
[0037] 另外，在与活塞室31的内壁31a对置的活塞阀1（活塞部11）的外周上设置有迷宫构造11A，该迷宫构造11A通过形成多个以轴线L为中心的环状槽11a，再将该多个环状槽11a、11a…沿轴线L方向并排设置而形成。该多个槽11a、11a…通过切削加工而形成，其轴线L方向的纵剖面形状为V形。
[0038] 活塞阀1的直径为 10mm～40mm，活塞阀1和活塞室31的内壁31a之间的间隙为0.01mm～0.06mm。并且，如图3所示，根据实施方式的活塞阀1，流体从一次侧通过活塞阀1和活塞室31的内壁31a之间的间隙向活塞背空间流动，此时流体在环状槽11a内在沿槽的周方向上形成筒状的漩涡。由此，抑制流体向活塞背空间流动。
[0039] 迷宫构造11A的形状是依据图4所示各形状参数而特定的形状。各形状参数分别为：环状槽11a的V形槽内表面相对置的角度即槽角度θ；上述多个槽的各槽的槽深D；上述多个槽的在轴线L方向邻接的槽之间的间距即槽间距P；以及，槽的数量即槽数Ｎ。
[0040] 图5是比较流向本实用新型的实施方式的先导式电磁阀的活塞背空间的Cv值和流向以往的先导式电磁阀以及其他例的活塞背空间的Cv值而表示的压力差-Cv值特性。此外，以下的各图是将在关键抽样点进行测量所得的结果经电脑软件进行平滑化而得到。另外，各测定的基准值如下所示。
[0041] 槽角度θ：30°
[0042] 槽深D：0.4mm
[0043] 槽间距P：0.3mm
[0044] 活塞径： 30mm
[0045] 槽数Ｎ：10
[0046] 活塞全长：15mm
[0047] 图5的横轴为一次侧压力和活塞背空间压力的压力差，竖轴为Cv值。活塞环（以往的形状）的特性虽然在高压力差下因活塞环的密封效果生效而使Cv值降低，但是在如上所述的密封效果较低的低压力差时出现较大的峰值。因此，特别是在低压力差的场合进行开阀时，活塞阀的动作变得不稳定。在具有实施方式的由多个环状槽11a构成的迷宫构造11A的情况下，虽然高压力差下的Cv值与活塞环的类型相比较高，但是低压力差时的Cv值是较低的值。此外，若与没有迷宫构造的情况相比较，实施方式的情况即使在高压力差下，Cv值也是较低的值。难以产生使活塞阀1上升所需的力的情况发生在低压力差的状况下，考虑到该情况，实施方式（本实用新型）能够得到比以往的电磁阀更稳定的动作。
[0048] 接下来，变化迷宫构造11A的各形状参数并对Cv值进行测定，对验证结果进行说明。
[0049] 图6是表示使槽角度θ从15°～120°为止变化时Cv值的测定结果的图。槽角度θ以外的形状参数为上述的测定基准值（恒定）来进行测定，竖轴的Cv值是将槽角度0°（没有槽）的Cv值设为1.0而进行了标准化的值。此外，15°以下由于切削加工极为困难，所以是预想曲线。根据该测定结果，判明在槽角度θ为15°以上40°以下的范围内Cv值变低，该范围内的Cv值的抑制效果较高。
[0050] 图7是表示槽深D从0.0mm～0.6mm为止变化时Cv值的测定结果的图。槽深D以外的形状参数为上述的测定基准值（恒定）进行测定，竖轴的Cv值是将槽深0mm（没有槽）的Cv值设为1.0而进行了标准化的值。根据该测定结果，判明了槽深D在0.2mm以上0.6mm以下的范围内Cv值变低，在该范围内Cv值的抑制效果较高。
[0051] 图8是表示槽间距P从0.0mm～0.7mm为止变化时Cv值的测定结果的图。槽间距P以外的形状参数为上述的测定基准值（恒定）进行测定，竖轴的Cv值是将槽间距0mm（没有槽）的Cv值设为1.0而进行了标准化的值。根据该测定结果，判明了槽间距P在0.2mm以上0.6mm以下的范围内Cv值变低，在该范围内Cv值的抑制效果较高。
[0052] 图9是表示槽数N从0个～20个为止变化时Cv值的测定结果的图。槽数N以外的形状参数为上述的测定基准值（恒定）进行测定，竖轴的Cv值是将槽数0个（没有槽）的Cv值设为1.0而进行了标准化的值。根据该测定结果，判明了槽数N越多Cv值变得越低，Cv值的抑制效果变的越高。此外，还发现了10个以上的话抑制效果将会降低。
[0053] 图10是表示活塞阀的全长从5.0mm～60.0mm为止变化时Cv值的测定结果的图。全长以外的形状参数为上述的测定基准值（恒定）进行测定，竖轴的Cv值是将全长5.0mm（没有槽）的Cv值设为1.0而进行了标准化的值。根据该测定结果，判明了全长越长Cv值变得越低，Cv值的抑制效果变得越高。此外，还发现了50.0mm以上的话抑制效果将会降低。
[0054] 综上所述，根据实施方式的先导式电磁阀，通过满足上述条件的迷宫构造11A，无需使用活塞环，而能够抑制从一次侧流向活塞背空间的Cv值，特别是即使在低压力差时也能够得到活塞阀的稳定的动作。
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