自保持型電磁閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電磁閥(自保持型電磁閥)，該電磁閥在向電磁線圈通電并切換開閉狀態后，即使停止通電也能夠維持切換后的開閉狀態。
【背景技術】
[0002]自保持型電磁閥雖然需要在切換開閥狀態/閉閥狀態時向電磁線圈通電，但是具有在切換結束后即便不使電流繼續流動也能夠保持電磁閥的狀態的這樣的優異特性。因此，能夠抑制電力消耗，尤其廣泛用作使用電池進行動作的電磁閥。
[0003]該自保持型電磁閥基于以下原理進行動作。首先，當向電磁線圈通電時，被閉閥彈簧施力的可動鐵心被電磁線圈拉近，設置于可動鐵心的端部的閥芯開閥。并且，此時，可動鐵心的相反一側的端部與設置在電磁線圈的中心軸上的固定鐵心接觸，借助固定鐵心被永磁鐵磁力吸附。因此，之后即使停止向電磁線圈通電，也能夠保持可動鐵心被電磁線圈拉近的狀態(開閥狀態)。
[0004]另一方面，在保持開閥狀態的狀況下，使與上述開閥時的方向相反的方向的電流向電磁線圈通電時，電磁線圈產生抵消永磁鐵磁力的方向的磁力。因此，永磁鐵磁力吸附可動鐵心的力減弱，與固定鐵心接觸的可動鐵心的端部借助閉閥彈簧的作用力而被分開，設置于可動鐵心的另一端側的閥芯被按壓于閥座，自保持型電磁閥閉閥。之后，即使停止向電磁線圈通電，也保持著借助閉閥彈簧的作用力閥芯被按壓于閥座的狀態(閉閥狀態)。
[0005]在自保持型電磁閥基于以上原理進行動作的關系方面，若在閉閥時電磁線圈所產生的磁力過大，則電磁線圈會想要利用抵消永磁鐵的磁力后的剩余的磁力拉近可動鐵心。并且，若該剩余的磁力高于閉閥彈簧的作用力，則隨即會形成可動鐵心的端部因電磁線圈的磁力而保持磁力吸附于固定鐵心的狀態，從而無法使電磁閥閉閥。因此，提出為了使電磁閥可靠地閉閥而將在閉閥時施加于電磁線圈的電壓設定在規定的上限電壓以下的自保持型電磁閥(專利文獻1)
[0006]專利文獻1:日本特開2009 - 63060號公報
[0007]但是，對于以上提出的自保持型電磁閥，在閉閥時施加于電磁線圈的電壓設定為較低的關系方面，存在如下問題:若電池繼續消耗，則在閉閥時施加于電磁線圈的電壓降低，難以使電磁閥閉閥。
【發明內容】
_8] 發明要解決的問題
[0009]本發明是為了應對現有技術中的上述課題而完成的，其目的在于提供無論電池是否消耗都能夠閉閥的自保持型電磁閥。
[0010]用于解決問題的方案
[0011 ] 為了解決上述課題，本發明的自保持型電磁閥采用以下結構。艮P，
[0012]一種自保持型電磁閥，其具有:
[0013]可動鐵心，使流路開閉的閥芯形成于該可動鐵心的一端側，且該可動鐵心設為能夠在軸向上移動；
[0014]閉閥彈簧，其用于沿該閥芯關閉該流路的方向對上述可動鐵心施力；
[0015]電磁線圈，其用于沿該閥芯打開該流路的方向拉入上述可動鐵心；
[0016]永磁鐵，其用于保持利用該電磁線圈拉入的上述可動鐵心；以及
[0017]電壓施加部，其用于向上述電磁線圈施加驅動電壓，
[0018]其特征在于，
[0019]上述電壓施加部在從利用上述永磁鐵保持上述可動鐵心的開閥狀態使上述自保持型電磁閥閉閥時，在規定期間內向上述電磁線圈施加電壓值被保持住的閉閥電壓，并且，在施加該閉閥電壓之前或者在施加該閉閥電壓后，向上述電磁線圈施加比該閉閥電壓低的電壓值的中間電壓。
[0020]在本發明的自保持型電磁閥中，在向電磁線圈施加規定期間的閉閥電壓而使開閥狀態的自保持型電磁閥閉閥時，在施加閉閥電壓之前或者施加閉閥電壓后，向電磁線圈施加比閉閥電壓低的電壓值的中間電壓。若如此，即使沒有預先將閉閥電壓設定為較低，也能夠通過施加中間電壓使電磁閥閉閥。另外，在電池已消耗的情況下，能夠以閉閥電壓使電磁閥閉閥。因此，無論電池的消耗程度如何都能夠始終可靠地使電磁閥閉閥。
[0021]另外，在上述本發明的自保持型電磁閥中，也可以使閉閥電壓的電壓值以及中間電壓的電壓值分別為以下電壓值。即，閉閥電壓的電壓值為比能夠使電磁閥閉閥的上限電壓值高的電壓值。另外，中間電壓的電壓值也可以是比能夠使電磁閥閉閥的下限電壓值與上限電壓值之間的中間值高的電壓值。
[0022]若如此，能夠使中間電壓低于下限電壓值之前的電壓降低量足夠大。因此，在因電池的消耗所導致的電壓降低而能夠以閉閥電壓使電磁閥閉閥之前的期間，能夠避免中間電壓低于下限電壓值而無法使電磁閥閉閥的情況。
[0023]另外，在上述本發明的自保持型電磁閥中，也可以是，切換電壓值不同的多個中間電壓并施加于電磁線圈。
[0024]詳細內容后述，在自保持型電磁閥中存在向電磁線圈施加電壓時使電磁閥閉閥的力最強時的最佳電壓值。因此，若切換電壓值不同的多個中間電壓并施加于電磁線圈，則無論電池的消耗程度如何，都能夠施加接近最佳電壓值的中間電壓，因此能夠使電磁閥可靠地閉閥。
[0025]另外，在上述本發明的自保持型電磁閥中，也可以是，向電磁線圈施加電壓值在閉閥電壓與接地電壓之間的至少一部分連續變化的中間電壓。
[0026]如此，若使中間電壓的電壓值連續變化，則無論電池的消耗程度如何，中間電壓都能夠通過最佳電壓值(使電磁閥閉閥的力最強時的電壓值)。因此，能夠進一步可靠地使電磁閥閉閥。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實施例的鎖定閥(9 〃 ^■弁)100的內部構造以及動作原理的說明圖。
[0028]圖2示出使用于使鎖定閥100閉閥的電壓被限制在規定的電壓范圍內的理由的說明圖。
[0029]圖3是示出向電磁線圈102施加驅動電壓的電壓波形的說明圖。
[0030]圖4是示出若使用本實施例的電壓波形、則無論電池的消耗程度如何都能夠使鎖定閥100閉閥的理由的說明圖。
[0031]圖5是例示了第1變形例的電壓波形的說明圖。
[0032]圖6是示出使用第1變形例的電壓波形的優點的說明圖。
[0033]圖7是例示了第2變形例的電壓波形的說明圖。
[0034]圖8是例示了第3變形例的電壓波形的說明圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1是示出本實施例的自保持型電磁閥(以下稱作鎖定閥)100的內部構造以及動作原理的說明圖。圖1(a)示出閉閥狀態的鎖定閥100的剖視圖，圖1(b)示出開閥狀態的鎖定閥100的剖視圖。首先，參照圖1(a)對鎖定閥100的大體的內部構造進行說明。
[0036]如圖1的(a)所示，鎖定閥100具備:電磁線圈102，其通過卷繞電線而形成為中空的大致圓柱形狀；可動鐵心104，其以能夠滑動的狀態插入到電磁線圈102的中心軸內；固定鐵心106，其在電磁線圈102的中心軸內固定在比可動鐵心104靠上方的位置；圓板形狀的永磁鐵108，其設為與固定鐵心106的上端接觸；閥芯110，其安裝在可動鐵心104的下端；閉閥彈簧112，其沿著從電磁線圈102的中心軸內拉出可動鐵心104的方向施力；以及電壓施加部114，其向電磁線圈102施加驅動電壓。另外，在與閥芯110相對的位置設有流路200的開口部202，在圖1(a)所示的鎖定閥100的閉閥狀態下，利用被閉閥彈簧112施力的閥芯110封堵開口部202，流路200形成為關閉的狀態。
[0037]這樣構造的鎖定閥100以如下方式動作。首先，在圖1 (a)所示的閉閥狀態下，從電壓施加部114向電磁線圈102施加正方向的驅動電壓。這里，所謂“正方向的電壓”指的是電磁線圈102所產生的磁力的方向與永磁鐵108的磁力的方向相同的方向的電壓。于是，被閉閥彈簧112施力的可動鐵心104借助電磁線圈102的磁力被上拉，其結果，閥芯110離開流路200的開口部2