自保持型電磁閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)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(tài)之后，即使停止通電也能夠維持切換后的開閉狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]自保持型電磁閥雖然需要在切換開閥狀態(tài)/閉閥狀態(tài)時(shí)向電磁線圈通電，但是具有切換結(jié)束后即便不使電流繼續(xù)流動(dòng)也能夠保持電磁閥的狀態(tài)的這樣的優(yōu)異特性。因此，能夠抑制電力消耗，尤其廣泛用作使用電池進(jìn)行動(dòng)作的電磁閥。
[0003]該自保持型電磁閥基于以下原理進(jìn)行動(dòng)作。首先，當(dāng)向電磁線圈通電時(shí)，被閉閥彈簧施力的可動(dòng)鐵心被電磁線圈被拉近，設(shè)于可動(dòng)鐵心的端部的閥芯開閥。另外，此時(shí)，可動(dòng)鐵心的相反一側(cè)的端部與設(shè)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,之后即便停止向電磁線圈通電,也能夠保持可動(dòng)鐵心向電磁線圈被拉近的狀態(tài)(開閥狀態(tài))。
[0004]另一方面，在保持開閥狀態(tài)的狀況下，使與上述開閥時(shí)的方向相反的方向的電流向電磁線圈通電，電磁線圈產(chǎn)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(dòng)鐵心的力減弱，與固定鐵心接觸的可動(dòng)鐵心的端部借助閉閥彈簧的作用力被分開，設(shè)置于可動(dòng)鐵心的另一端側(cè)的閥芯被按壓于閥座，自保持型電磁閥閉閥。之后，即便停止電磁線圈的通電，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(tài)(閉閥狀態(tài))。
[0005]另外，以使這樣的自保持型電磁閥可靠地動(dòng)作(特別是閉閥動(dòng)作)作為目的，提出了向電磁線圈多次通電的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5 - 266539號(hào)公報(bào)
[0007]但是，在利用電池使自保持型電磁閥進(jìn)行動(dòng)作的情況下，在以上提出的技術(shù)中，存在難以使自保持型電磁閥可靠且穩(wěn)定地動(dòng)作這樣的問題。其原因如下所述。即，在以上提出的技術(shù)中，由于每當(dāng)使自保持型電磁閥進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，向電磁線圈多次通電，因此電池容易消耗，當(dāng)電池消耗時(shí)所產(chǎn)生的電壓值逐漸降低。并且，若電池所產(chǎn)生的電壓值繼續(xù)降低，則施加于電磁線圈的電壓值也降低，因此即便增加通電的次數(shù)，也無法使自保持型電磁閥進(jìn)行動(dòng)作。因此，長(zhǎng)期來看，存在難以使自保持型電磁閥可靠且穩(wěn)定地動(dòng)作的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

_8] 發(fā)明要解決的問題
[0009]本發(fā)明是為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述課題而完成的，其目的在于提供一種自保持型電磁閥，該自保持型電磁閥即使在利用電池進(jìn)行動(dòng)作的情況下也能夠可靠且穩(wěn)定地動(dòng)作。
[0010]用于解決問題的方案
[0011 ] 為了解決上述課題，本發(fā)明的自保持型電磁閥采用如下結(jié)構(gòu)。即，
[0012]一種自保持型電磁閥，其具有:
[0013]可動(dòng)鐵心，使流路開閉的閥芯形成于該可動(dòng)鐵心的一端側(cè)，且該可動(dòng)鐵心設(shè)為能夠在軸向上移動(dòng)；
[0014]閉閥彈簧，其用于能夠在該閥芯關(guān)閉該流路的方向上對(duì)上述可動(dòng)鐵心施力；
[0015]電磁線圈，其用于在該閥芯打開該流路的方向上拉入上述可動(dòng)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(dòng)鐵心；以及
[0017]電壓施加部，其用于向上述電磁線圈施加驅(qū)動(dòng)電壓，
[0018]其特征在于，
[0019]上述電壓施加部在關(guān)閉上述流路的情況下施加與打開該流路的情況相比電能較小的上述驅(qū)動(dòng)電壓。
[0020]在本發(fā)明的自保持型電磁閥中，在關(guān)閉流路的情況(閉閥時(shí))下，向電磁線圈施加與打開流路的情況(開閥時(shí))相比電能較小的驅(qū)動(dòng)電壓。詳細(xì)理由之后敘述，發(fā)現(xiàn)了自保持型電磁閥能夠以與開閥時(shí)相比較小的電能的驅(qū)動(dòng)電壓閉閥。因而，若使閉閥時(shí)施加的驅(qū)動(dòng)電壓為與開閥時(shí)施加的驅(qū)動(dòng)電壓相比電能較小的驅(qū)動(dòng)電壓，則能夠抑制用于使自保持型電磁閥動(dòng)作的電池的消耗。其結(jié)果，即便在使用電池使自保持型電磁閥動(dòng)作的情況下，也能夠使自保持型電磁閥長(zhǎng)期可靠且穩(wěn)定地動(dòng)作。
[0021 ] 另外，在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以是，在關(guān)閉流路的情況下施加與打開流路的情況相比電壓值的絕對(duì)值較小的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0022]若如此，由于能夠減小閉閥時(shí)施加的驅(qū)動(dòng)電壓的電能，因此能夠抑制電池的消耗。其結(jié)果，即便在使用電池進(jìn)行動(dòng)作的情況下，也能夠使自保持型電磁閥可靠且穩(wěn)定地動(dòng)作。
[0023]另外，在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以是，在關(guān)閉流路的情況下施加與打開流路的情況相比施加時(shí)間較短的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0024]即使如此，由于能夠減小閉閥時(shí)施加的驅(qū)動(dòng)電壓的電能，因此也能夠抑制電池的消耗，其結(jié)果，即便在使用電池進(jìn)行動(dòng)作的情況下，也能夠使自保持型電磁閥可靠且穩(wěn)定地動(dòng)作。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)施例的鎖定閥(5 ^■弁)100的內(nèi)部構(gòu)造以及動(dòng)作原理的說明圖。
[0026]圖2是示出向電磁線圈102施加驅(qū)動(dòng)電壓的電壓波形的說明圖。
[0027]圖3是對(duì)鎖定閥100開閥時(shí)電磁線圈102應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的電磁力的大小進(jìn)行說明的說明圖。
[0028]圖4是對(duì)鎖定閥100閉閥時(shí)電磁線圈102應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的電磁力的大小進(jìn)行說明的說明圖。
[0029]圖5是例示變形例的電壓波形的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1是示出本實(shí)施例的自保持型電磁閥(以下稱作鎖定閥)100的內(nèi)部構(gòu)造以及動(dòng)作原理的說明圖。圖1(a)示出閉閥狀態(tài)的鎖定閥100的剖視圖，圖1(b)示出開閥狀態(tài)的鎖定閥100的剖視圖。首先，參照?qǐng)D1(a)對(duì)鎖定閥100的大概的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行說明。
[0031]如圖1(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(dòng)鐵心104，其以能夠滑動(dòng)的狀態(tài)插入到其電磁線圈102的中心軸內(nèi)；固定鐵心106，其在電磁線圈102的中心軸內(nèi)固定于比可動(dòng)鐵心104靠上方的位置；圓板形狀的永磁鐵108，其設(shè)置為與固定鐵心106的上端接觸；閥芯110，其安裝在可動(dòng)鐵心104的下端；閉閥彈簧112，其沿從電磁線圈102的中心軸內(nèi)拉出可動(dòng)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(qū)動(dòng)電壓。另外，在與閥芯110相對(duì)的位置設(shè)置有流路200的開口部202，在圖1(a)所示的鎖定閥100的閉閥狀態(tài)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(guān)閉的狀態(tài)。
[0032]這樣的構(gòu)造的鎖定閥100以如下方式動(dòng)作。首先，在圖1(a)所示的閉閥狀態(tài)下，從電壓施加部114向電磁線圈102施加正方向的驅(qū)動(dòng)電壓。這里，所謂“正方向的電壓”指的是電磁線圈102所產(chǎn)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(dòng)鐵心104借助電磁線圈102的磁力被上拉，其結(jié)果，閥芯110離開流路200的開口部202，鎖定閥100處于開閥狀態(tài)(參照?qǐng)D1(b))。
[0033]另外，若利用電磁線圈102上拉可動(dòng)鐵心104,則可動(dòng)鐵心104的上端與固定鐵心106的下端抵接。于是，永磁鐵108的磁力經(jīng)由固定鐵心106高效地作用于可動(dòng)鐵心104，可動(dòng)鐵心104利用永磁鐵108的磁力被磁力吸附于固定鐵心106。如此，即使在可動(dòng)鐵心104被磁力吸附后停止從電壓施加部114向電磁線圈102通電，也如圖1(b)所示那樣保持著可動(dòng)鐵心104被上拉后的狀態(tài)(開閥狀態(tài))。
[0034]另一方面，在利用永磁鐵108的磁力上拉可動(dòng)鐵心104后的狀態(tài)下，從電壓施加部114向電磁線圈102施加負(fù)方向的驅(qū)動(dòng)電壓。這里，所謂的“負(fù)方向的電壓”指的是電磁線圈102所產(chǎn)生的磁力的方向與永磁鐵108的磁力的方向相反的方向的電壓。于是，由于永磁鐵108的磁力被電磁線圈102的磁力抵消，因此能夠克服被壓縮后的閉閥彈簧112的彈簧反作用力對(duì)可動(dòng)鐵心104進(jìn)行磁力吸附。其結(jié)果，被固定鐵心106磁力吸附的可動(dòng)鐵心104的上端借助閉閥彈簧112的彈簧反作用力被拉離固定鐵心106，形成可動(dòng)鐵心104的下端的閥芯110被按壓于流路200的開口部202的狀態(tài)(閉閥狀態(tài))。如此，在鎖定閥100形成為閉閥狀態(tài)之后，即使停止向電磁線圈102通電，也可以利用閉閥彈簧112按壓閥芯110的力保持閉閥狀態(tài)(參照?qǐng)D1(a))。
[0035]在如上動(dòng)作的鎖定閥100中，通常使開閥時(shí)施加的驅(qū)動(dòng)電壓(以下稱作開閥時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓)的正負(fù)相反而用作閉閥時(shí)施加的驅(qū)動(dòng)電壓(以下稱作閉閥時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓)。但是，在本實(shí)施例中，將不僅使開閥時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓的正負(fù)相反還減小電壓值(準(zhǔn)確地說是電