專利名稱：電磁閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及即使不對電磁閥用的線圈實施絕緣處理也可容易確保電磁閥的絕緣性的電磁閥。
背景技術：
電磁閥備有閥部和螺線管部，該閥部備有通過與閥本體內的閥座的接合分離來切換流路的閥構件，該螺線管部把上述閥構件向相對于上述閥座接離的方向驅動，在上述電磁閥中，通常，上述螺線管部的線圈在把磁導線卷繞在線圈架上之后，一體地由樹脂密封或者由樹脂帶進行絕緣處理，為此，存在電磁閥的外形變大同時作業工時數增加等問題。另外，要在磁性罩上進行耐蝕用的表面處理。
本發明的技術課題在于，提供即使不對電磁閥用的線圈實施絕緣處理也可以容易確保電磁閥的絕緣性，外形不變大，作業工時數少的電磁閥。
本發明的另一個技術課題在于，提供可以有效地利用磁性罩的絕緣處理并可省去磁性罩的耐蝕用的表面處理的電磁閥。
為了解決上述課題，本發明的電磁閥備有閥部和螺線管部，上述閥部備有相對于閥座接離來切換流路的閥構件，上述螺線管部驅動上述閥構件，上述螺線管部備有固定磁極構件、在外周上卷繞了線圈的線圈架、包圍該線圈的周圍并構成螺線管部的外廓的筒狀的磁性罩、在該磁性罩內與上述線圈架相鄰地設置的磁性板、滑動自由地嵌插在貫通該磁性板和上述線圈架的中心孔內的、吸附在上述固定磁極構件上的可動鐵心，其特征在于，在上述磁性罩的內外兩面中的至少內面上形成電氣絕緣覆膜。
在本發明中，上述電氣絕緣覆膜，由向上述磁性罩涂敷環氧樹脂、噴鍍氟樹脂、敷層陶瓷、真空蒸鍍(CVD)電氣絕緣材料的任何一種方法形成。
根據本發明的一個具體的實施例，上述固定磁極構件是嵌入并固定在上述線圈架的一端側的固定鐵心，另外，上述磁性罩做成筒狀，在其軸線方向一端側一體地具有與上述固定鐵心接觸的閉塞部，在另一端側具有開口部。
根據本發明的另一個具體的實施例，上述磁性罩由在兩側具有開口部的筒狀的罩和閉塞其一方開口部的磁性體蓋構成，另外，上述固定磁極構件固定在上述磁性體蓋上并插入上述線圈架的中心孔內。
根據本發明的另一個具體的實施例，上述磁性罩由在軸向兩端備有開口部的筒狀罩和閉塞其一方開口部的磁性體蓋構成，該磁性體蓋具有比上述筒狀罩大的壁厚，兼做上述固定磁極構件。
在本發明中，最好是上述磁性罩，在與構成磁回路的構件的接觸面或者接合面上具有未形成上述絕緣覆膜的覆膜非形成部。
根據本發明的優選實施例，上述線圈架及磁性板的中心孔的斷面形狀及上述可動鐵心的斷面形狀分別做成長圓形狀或者橢圓形狀。
圖1是表示本發明的電磁閥的一個實施例的側剖視圖，閥部及螺線管部的左半部分表示不向螺線管部通電的狀態，右半部分表示向螺線管部通電的狀態。
圖2是上述實施例的縱剖面圖。
圖3是上述實施例的局部俯視剖面圖。
圖4是在與上述實施例的圖1不同的位置(圖5的IV-IV所示位置)上的主要部分的側剖視圖。
圖5是上述實施例的與圖2不同的位置上的局部縱向剖面圖。
圖6是上述實施例的與圖3不同的位置(圖5的VI-VI所示的位置)上的局部俯視剖面圖。
圖7是表示上述實施例中的螺線管部的構成的分解立體圖。
圖8是表示本發明的電磁閥的另一個實施例的側剖面圖，閥部及螺線管部的左半部分表示不向螺線管部通電的狀態，右半部分表示向螺線管部通電的狀態。
圖9是表示上述實施例中的螺線管部的構成的分解立體圖。
圖10是表示本發明的電磁閥的另一個實施例的側剖面圖，閥部及螺線管部的左半部分表示不向螺線管部通電的狀態，右半部分表示向螺線管部通電的狀態。
具體實施例方式
圖1～圖7表示本發明的電磁閥的第1實施例，該電磁閥，概略地講，包括構成3通閥(3ポ一ト弁)的閥部1和驅動閥部1的螺線管部2，而且，沿它們的外側附設用于向上述螺線管部2通電的端子框3。
上述閥部1中的閥本體10由具有電氣絕緣性的合成樹脂形成，備有輸入口P、輸出口A、排出口R、與該各口連通的閥室11。該閥室11形成在開口于閥本體10的與上述螺線管部2的接合面10a相反的側的外端面上的閥孔內，在該閥室11上，把開口于閥本體10的側面的上述輸入口P及輸出口A從該閥孔的開口側開始順序連通到設置在上述閥本體10上的閥孔內側面，上述排出口R開口于設置在上述閥孔的內里面的排出閥座16。而且，在上述閥室11內收容經流路14與輸入口P連通且具有供給閥座15的閥座體12和選擇地與該供給閥座15及上述排出閥座16接離的提動式的閥構件20，由壓板19封閉閥孔口部。
上述閥座體12，具有在該閥座體的周圍并在與輸入口P連通的位置上開口的上述流路14，使壓板19側的部分比設置該流路14的部分小徑化，嵌插在該壓板19的筒狀的閥座體接受部19a內。上述流路14的另一端，向與閥構件20相對的供給閥座15內開口，在與閥室11內面之間，在該流路14的兩側配置密封構件13a、13b而密封此處，在其被密封的狀態下，在閥孔的軸向上可移動地收容閥座體12。再有，閥座體12和壓板19之間的空間通過通氣口19b向外部開放。
上述閥座體12向閥構件20側的移動范圍，被在閥室11內形成的止動部21限制。該止動部21設置在使供給閥座15接近由于向螺線管部2通電而處于與排出閥座16接觸的位置的閥構件20并使其停止的位置。
另外，上述閥座體12，具有從輸入口P流入流路14中的流體壓作用的第1流體壓作用面17和第2流體壓作用面18，第1流體壓作用面17產生向閥構件20的方向推壓閥座體12的作用力，第2流體壓作用面18產生向與其相反的方向推壓閥座體12的作用力。上述第1流體壓作用面17的流體壓作用有效面積設定成比上述第2流體壓作用面18的流體壓作用有效面積大，該面積差是由于在閥座體12上設置嵌插在壓板19的閥座體接受部19a內的小徑部分，把該小徑部分中的面向流路14的部分作為第2流體壓作用面18而形成的。
再有，在此，對使上述閥座體12在閥孔的軸線方向移動的實施例進行了說明，不用說，也可以固定地設置該閥座體。
另一方面，上述閥構件20，閥室11內配置在上述供給閥座15和排出閥座16之間，通過向螺線管部2通電或者解除其通電選擇地開閉兩閥座15、16。為了由該螺線管部2使該閥構件20進行開閉動作，在該閥構件20上設置與覆蓋在其外周部上的罩20a一體化的一對推桿20b，把這些推桿20b從在跨越排出閥座16的位置設置在閥本體10上的孔中導出到螺線管部2側(參照圖2)，使其前端接觸螺線管部2的可動鐵心33。
另外，在上述閥座體12中的供給閥座15的周圍和閥構件20之間夾裝把該閥構件20推壓到排出閥座16側的提升彈簧25。上述提升彈簧25的彈壓力，不超過由閥座體12中的第1及第2流體壓作用面17，18的面積差在閥座體12上產生的推壓力。
上述螺線管部2，如圖1～圖3及圖7所明確表示的那樣，具有作為固定磁極構件的固定鐵心32、在外周上卷繞著線圈31的線圈架30、包圍該線圈31的周圍并構成螺線管部的外殼的方筒狀的磁性罩34、在該磁性罩34內與上述線圈架30相鄰設置的磁性板35、滑動自由地嵌插在上述線圈架30的中心孔30a及上述磁性板35的中心孔35a內并吸附在上述固定鐵心32上的上述可動鐵心33。
更詳細地講，上述磁性罩34是由深拉深磁性材料(鐵板)形成的，具有斷面為矩形的筒狀部34a、在該筒狀部34a的軸線方向一端側與該筒狀部34a一體形成的閉塞部34b、在上述筒狀部34a的另一側形成的開口部34c。在該磁性罩34的內面及外面上，如圖7中剖切外面的一部分所表示的那樣，形成由電氣絕緣材料構成的薄的電氣絕緣覆膜41。
上述線圈架30具有在外周上卷繞了上述線圈31的筒部30b、在該筒部30b的兩端部上一體地設置的凸緣部30c、30d。另外，上述固定鐵心32，在其一端具有磁極面32a，而在其另一端具有凸緣部32b，該凸緣部32b的端部在從上述線圈架30的凸緣部30c的上面稍微凸出的狀態下嵌入并固定在上述線圈架30的中心孔30a的一端內。
上述磁性罩34，其閉塞部34b與上述固定鐵心32接觸并覆蓋該固定鐵心，與該固定鐵心32、可動鐵心33、磁性板35一起，在線圈31的周圍形成磁路。
上述固定鐵心32及可動鐵心33，通過將斷面做成圓形或者橢圓形，可以更有效地產生磁性吸附力，隨之，線圈架30及磁性板35的中心孔也形成為同樣的形狀。
上述磁性罩34形成包圍上述固定鐵心32、可動鐵心33、線圈架30、線圈31、磁性板35的全體的形狀。在此，在該磁性罩34的側面上設置端子框3的安裝孔36，但是通過取消該安裝孔36并用其他的不妨礙磁性罩34的液密性的手段固定端子框，可以確保螺線管部2的防水性·防滴性。
另外，在上述線圈架30上，設置構成向螺線管部2通電的通電系的一對通電端子40(圖7)，使其面向磁性罩34的開放端側，穿過磁性板35的缺口部后突出。
再有，在上述可動鐵心33的外端側嵌裝由合成樹脂構成的環37，在該環37和磁性板35之間壓縮設置可動鐵心的復位彈簧38。上述環37具有在可動鐵心33即將被吸附在固定鐵心32上時使該可動鐵心33停止的止動器的功能。再有，圖中39表示密封材料。
作為在上述磁性罩34上形成絕緣覆膜41的方法，有在該磁性罩34上涂覆環氧樹脂的方法、噴鍍氟樹脂的方法、敷層陶瓷的方法、真空蒸鍍(CVD)電氣絕緣材料的方法，但也不限于這些方法，也可以使用其他的敷層方法在磁性罩34上形成絕緣覆膜。
另外，在上述實施例中，在磁性罩34的內外兩面上形成上述絕緣覆膜41，也可以只在磁性罩34的內面形成該絕緣覆膜。
再有，上述絕緣覆膜41，可以形成在磁性罩34的內面全面或者內外面的全面上，也可以在這些面的一部分上，例如，在磁性板35和固定鐵心32那樣的構成磁回路的構件等接觸的面部分上設置不形成絕緣覆膜41的覆膜非形成部34d。這樣一來，在覆膜非形成部34d的位置上接觸或者接合磁性罩34和磁回路構成構件，與通過絕緣覆膜41接觸或者接合的場合相比，可以減少磁阻。
再有，上述覆膜非形成部34d，可以在磁性罩34上形成絕緣覆膜41時通過在該部分實施掩蓋來形成。
下面對于上述閥部1的作用進行簡單的說明。在上述螺線管部2處于非通電的狀態時，如圖1的左半所示，閥構件20開放排出閥座16，輸出口A與排出口R連通，處于向大氣開放的狀態。另外，供給閥座15被閥構件20閉鎖。在這種場合下，從輸入口P流入閥座體12的流路14的空氣壓力作用在第1及第2流體壓作用面17、18上，但是，由于第1流體壓作用面17的面積比第2流體壓作用面18的面積大，所以閥座體12向與閥本體10內的止動部21接觸的方向位移，供給閥座15在向螺線管部2通電時處于接近閥構件20的位置，在該位置被閥構件20閉鎖。
當在該狀態下向螺線管部2通電時，如圖1的右半所示，可動鐵心33吸附在固定鐵心32上并開放供給閥座15，同時關閉排出閥座16，但由于供給座15預先位移到與通電時的閥構件20接近的位置，可動鐵心33只需移動小的行程就可以被吸附，所以作用在可動鐵心33上的吸引力變大，或者，用小型的螺線管就可以產生開閥所必需的吸引力，可以容易地開放供給閥座15。
這樣一來，當開放供給閥座15時，由于壓縮空氣通過供給閥座15流入該閥座的2次側的室內，所以閥座體12由作用在第2流體壓作用面18上的流體壓向離開閥構件20的方向移動，由此，閥構件20離開供給閥座15，其開口量變得更大，即，可得到大流量地進行開閥。
其次，當解除向螺線管部2的通電時，由于復位彈簧38的彈壓力復位可動鐵心33并閉鎖供給閥座15，同時，開放排出閥座16。其結果，由流路14的流體壓使閥座體12向閥構件20側移動并接觸止動器21，備于可動鐵心33的以小行程開閥。
如圖4～圖6所明確表示的那樣，在由電氣絕緣性的合成樹脂形成的閥體10上，在與上述螺線管部2接合的接合面10a上開設端子插入孔45，在把從上述螺線管部2的線圈架30突出的通電端子40插入該端子插入孔45的狀態下，固定上述螺線管部2和閥部21，兩者的固定最好如圖1等示例的那樣，是使在磁性罩34上含有切縫71而形成的卡定部72向內側變形，卡定在設置在閥本體10上的凹部46上的方法。但是也可以使用其他任意的手段。另外，在固定上述螺線管部2和閥部1時，使密封構件47介于它們之間，除了上述端子框3的安裝孔36的部分之外，可以把螺線管部2形成液密狀態。
另一方面，在上述螺線管部2上，由設置在上述磁性罩34的側面上的安裝孔36固定端子框3。該端子框3在構成其基部的合成樹脂制的端子臺50上設置彈性變形的凸出部50a，通過將其壓嵌在上述安裝孔36內來把上述端子框3固定在上述磁性罩34上，在該端子臺50上載置基板組合體51，在其上覆蓋端子罩60。上述基板組合體51，在印刷線路的基板52上設置延伸到上述端子插入孔45內的通電端子40并與其電氣連接地接觸端子53、包含通電顯示用燈55在內的各種通電回路用電子零件54及連接于外部電源的端子用的通電插頭56等。
再有，上述端子框3，也不一定非要安裝在螺線管部2上，也可以安裝在閥部1中的閥本體10或者它與螺線管部2兩者上。
與上述通電端子40連接的上述接觸端子53，通過并插入從閥本體10的外側與閥本體10中的端子插入孔45連通的開口48，延伸到端子插入孔45內的通電端子40的部分，由彈性地夾住通電端子40的一對彈性接觸件形成，(參照圖6)。另外，上述端子用的通電插頭56，固定在基板52上并延伸到端子罩60的端子連接口60a內。
另外，上述端子罩60，基本上罩住了搭載了各種通電回路用電子零件54等的基板組合體51的全體，通過把設置在端子臺50上的凸起50b卡定在卡定孔60c內來進行安裝(參照圖3)，根據需要可以液密地形成端子框3的全體。在該端子罩60上，不僅備有接受通電插頭56的上述端子連接口60a，而且設置透光性的燈窗60b，使之位于通電顯示用燈55的外側。
再有，圖中62表示用于固定電磁閥的螺釘孔。
在具有上述構成的電磁閥中，由于在上述磁性罩34的內面或者內外兩面上形成絕緣覆膜，所以即使不對電磁閥用的線圈31實施絕緣處理，也可以容易地確保電磁閥的絕緣性。另外，由于不需要用樹脂密封線圈31或者用樹脂帶對線圈31實施絕緣處理，所以外形不變大，制造時作業工時數少。再有，由于形成上述絕緣覆膜、所以不需要在磁性罩34上實施耐腐蝕用的表面處理。
圖8～圖9表示本發明的電磁閥的第2實施例。該電磁閥，其磁性罩34由在兩側具有開口部80b，80c的矩形斷面的筒狀罩80、做成與該筒狀罩80的斷面形狀相同的矩形的磁性體蓋81構成。上述筒狀罩80，通過把磁性板折曲成斷面大致成方形并用焊接等手段固定接合端部80a來形成。另外，上述磁性體蓋81，具有比上述筒狀罩80大的壁厚，在其周圍備有與該筒狀罩80的厚度相同的寬度的臺階部81a，通過把該臺階部81a嵌入固定于上述筒狀罩80的一方開口部80b來閉塞該開口部80b。
另外，在上述磁性體蓋81的內面側上，通過焊接等手段固定作為固定磁極構件的固定鐵心32，把該固定鐵心32插入線圈架30的中心孔30a內直到其大致中央部。再有，在該實施例中，固定鐵心32與磁性體蓋81是各成一體，但也可以把固定鐵心32和磁性體蓋81做成一體。
在構成上述磁性罩34的筒狀罩80和磁性體蓋81上，與上述第1實施例的場合一樣，在它們的內面或者內外兩面上形成上述絕緣覆膜41。在這種場合下，上述筒狀罩80和磁性體蓋81相接觸的上述開口部80b和臺階部81a的部分、筒狀罩80的內面的磁性板35接觸的部分或者磁性體蓋81的內面的固定鐵心32接觸的部分，最好做成不設置絕緣覆膜41的覆膜非形成部。
圖8～圖9中的實施例的上述以外的構成，由于與前面說明的圖1～圖7的實施例沒有變化，所以與該實施例的場合相同或相當的部分賦予相同的符號并省略其說明。
根據圖8～圖9所示的實施例，磁性罩34，由于具有用另成一體的磁性體蓋81閉塞向一個方向卷曲磁性板并接合了其相對端部之間的筒狀罩80的一方開口部80b的構造，所以磁性罩34的斷面無論是怎樣的形狀，都可以減少材料的浪費，可以簡單且低成本進行制造。
圖10表示本發明的電磁閥的第3實施例，在該實施例中，比筒狀罩80的壁厚大的磁性體蓋81，兼作固定磁極構件32。該磁性體蓋81的內面平坦，形成磁極面81b。從而，不用備有上述第2實施例那樣地由另外的構件構成的固定鐵心。
而且，可動鐵心33的端部在線圈架30的中心孔30a內到達磁性體蓋81側的線圈架30的端部，通過向線圈31的通電操作，相對于在磁性體蓋81的內面上形成的磁極面81b進行接離。再有，該磁極面81b可以做成不形成絕緣覆膜41的覆膜非形成部。
上述第3實施例的上述以外的構成，由于與前面說明的圖8～圖9的第2實施例沒有變化，所以，與該第2實施例的場合相同或相當的部分賦予相同的符號并省略其說明。
根據上述第3實施例，不僅可以減少零件數而且由于不需要像圖1～圖7的第1實施例及圖8～圖9的第2實施例那樣，使固定鐵心32的中心軸與線圈架30的中心孔39a的中心軸對合地進行嵌插，所以，螺線管部2的組裝變得更容易。
根據以上詳述的本發明的電磁閥，即使不在電磁閥用線圈上實施絕緣處理，也可以容易地確保電磁閥的絕緣性，可以提供外形不變大，作業工時少的電磁閥，再有，可以提供能有效利用磁性罩的絕緣處理來省略磁性罩的耐蝕用的表面處理的電磁閥。
權利要求
1.一種電磁閥，包括閥部(1)和螺線管部(2)，上述閥部(1)包括與閥座(15，16)接離來切換流路的閥構件(20)，上述螺線管部(2)用于驅動上述閥構件(20)，其特征在于，上述螺線管部(2)包括固定磁極構件、在外周上卷繞了線圈(31)的線圈架(30)、包圍該線圈(31)的周圍并構成螺線管部(2)的外廓的筒狀的磁性罩(34)、與上述線圈架(30)相鄰地設置在該磁性罩(34)內的磁性板(35)、滑動自由地嵌插在貫通該磁性板(35)和上述線圈架(30)的中心孔(30a，35a)內的、吸附在上述固定磁極構件上的可動鐵心(33)，在上述磁性罩(34)的內外兩面之中的至少內面上形成電氣絕緣覆膜(41)。
2.如權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，上述電氣絕緣覆膜(41)，由向磁性罩(34)涂敷環氧樹脂、噴鍍氟樹脂、敷層陶瓷、真空蒸鍍(CVD)電氣絕緣材料的任何一種方法形成。
3.如權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，上述固定磁極構件，是嵌入并固定在上述線圈架(30)的一端側上的固定鐵心(32)，另外，上述磁性罩(34)做成筒狀，在其軸心方向的一端側一體地具有與上述固定鐵心(32)接觸的閉塞部(34b)、在另一端側具有開口部(34c)。
4.如權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，上述磁性罩(34)由在軸向兩端具有開口部(80b、80c)的筒狀罩(80)和用于閉塞其一方開口部(80b)的磁性體蓋(81)構成，另外，上述固定磁極構件，是固定在上述磁性體蓋(81)上的固定鐵心(32)，該固定鐵心(32)內插在上述線圈架(30)的中心孔(30a)內。
5.如權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，上述磁性罩(34)由在軸向兩端具有開口部(80b，80c)的筒狀罩(80)和閉塞其一方開口部(80b)的磁性體蓋(81)構成，該磁性體蓋(81)具有比上述筒狀罩(80)大的壁厚，并兼做上述固定磁極構件。
6.如權利要求1至5的任一項所述的電磁閥，其特征在于，上述磁性罩(34)，在與構成磁回路的構件接觸的接觸面或者與構成磁回路的構件接合的接合面上，具有不形成上述絕緣覆膜(41)的覆膜非形成部(34d)。
7.如權利要求1至5的任一項所述的電磁閥，其特征在于，上述線圈架(30)及磁性板(35)的中心孔(30a，35a)的斷面形狀及上述可動鐵心(33)的斷面形狀是長圓形狀或者橢圓形狀。
全文摘要
一種電磁閥，包括閥部和螺線管部，上述閥部包括通過對閥座的接離來切換流路的閥構件，上述螺線管部驅動上述閥構件，上述螺線管部包括固定鐵心、在外周卷繞了線圈的線圈架、構成螺線管部的外廓的筒狀的磁性罩、磁性板、可動鐵心，在上述磁性罩的內面或者內外面上形成電氣絕緣覆膜。
文檔編號H01F7/128GK1499112SQ20031011414
公開日2004年5月26日 申請日期2003年11月5日 優先權日2002年11月6日
發明者芳村親一, 三田峰彥, 彥 申請人:Smc株式會社