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本发明提供一种电磁阀，其能够削减部件数量及组装工时并降低成本。在柱塞(21)的端部连续设置有第1小径轴部(21a)，并且在该第1小径轴部(21a)的端部连续设置有第2小径轴部(21b)，阀芯(24)由气密地嵌合于第2小径轴部(21b)的轴毂部(24a)、落座于阀座(10)的落座部(24c)、以及将这些轴毂部(24a)和落座部(24c)连接成能够相互倾斜运动的薄壁的可弯曲部(24b)构成，与阀芯(24)抵接并支承阀簧(28)的可动端的弹簧座板(23)与第1小径轴部(21a)间隙配合。在第2小径轴部(21b)的端部一体地连续设置有将轴毂部(24a)保持在第2小径轴部(21b)上的凸缘(21c)，所述轴毂部(24a)被赋予了能够越过该凸缘(21c)的扩径弹性。

1.  一种电磁阀，其由如下部分构成：阀体(5)，该阀体具有阀座(10)；螺线管支承体(6)，该螺线管支承体接合于该阀体(5)；弹性材料制成的阀芯(24)，该阀芯落座于所述阀座(10)；柱塞(21)，该柱塞支承该阀芯(24)并滑动自如地支承于所述螺线管支承体(6)；阀簧(28)，该阀簧对所述阀芯(24)向落座于所述阀座(10)的落座方向施力；以及螺线管(14)，该螺线管安装于所述螺线管支承体(6)，在通电时，克服所述阀簧(28)的作用力使所述柱塞(21)向所述阀芯(24)的全开侧动作，在所述柱塞(21)的所述阀座(10)侧的端部连续设置有通过第1环状阶梯部(21a’)相连的第1小径轴部(21a)，并且在该第1小径轴部(21a)的端部连续设置有通过第2环状阶梯部(21b’)相连的第2小径轴部(21b)，所述阀芯(24)由气密地嵌合并保持于所述第2小径轴部(21b)的轴毂部(24a)、围绕该轴毂部(24a)并落座于所述阀座(10)的落座部(24c)、以及比轴毂部(24a)及落座部(24c)薄壁的可弯曲部(24b)构成，所述可弯曲部(24b)将所述轴毂部(24a)和落座部(24c)连接成能够相互倾斜运动，弹簧座板(23)的安装孔(23a)与所述第1小径轴部(21a)间隙配合，该弹簧座板(23)与所述轴毂部(24a)及落座部(24c)抵接并支承所述阀簧(28)的可动端，该弹簧座板(23)能够相对于所述第1小径轴部(21a)倾斜运动，所述电磁阀的特征在于，
在所述第2小径轴部(21b)的端部一体地连续设置有凸缘(21c)，该凸缘(21c)的直径比第2小径轴部(21b)大且比所述安装孔(23a)小，并且该凸缘(21c)将所述轴毂部(24a)保持在所述第2小径轴部(21b)上，所述轴毂部(24a)被赋予了能够越过该凸缘(21c)的扩径弹性。

2.  根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，
将所述凸缘(21c)的外径(D1)设定为比所述可弯曲部(24b)的最薄壁部的直径(D2)小，并且将所述可弯曲部(24b)的最薄壁部的壁厚(T1)设定为所述轴毂部(24a)的壁厚(T2)的1/2以上。

3.  根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，
在所述凸缘(21c)的端部一体地连续设置有锥轴部(21d)，在将所述轴毂部(24a)嵌合到所述第2小径轴部(21b)时，该锥轴部(21d)诱导轴毂部(24a)扩径。

电磁阀
技术领域
本发明涉及电磁阀的改良，该电磁阀由如下部分构成：阀体，该阀体具有阀座；螺线管支承体，该螺线管支承体接合于该阀体；弹性材料制成的阀芯，该阀芯落座于所述阀座；柱塞，该柱塞支承该阀芯并滑动自如地支承于所述螺线管支承体；阀簧，该阀簧对所述阀芯向落座于所述阀座的落座方向施力；以及螺线管，该螺线管安装于所述螺线管支承体，在通电时，克服所述阀簧的作用力使所述柱塞向所述阀芯的全开侧动作，在所述柱塞的所述阀座侧的端部连续设置有通过第1环状阶梯部相连的第1小径轴部，并且在该第1小径轴部的端部连续设置有通过第2环状阶梯部相连的第2小径轴部，所述阀芯由气密地嵌合并保持于所述第2小径轴部的轴毂部、围绕该轴毂部并落座于所述阀座的落座部、以及比轴毂部及落座部薄壁的可弯曲部构成，所述可弯曲部将所述轴毂部和落座部连接成能够相互倾斜运动，弹簧座板的安装孔与所述第1小径轴部间隙配合，该弹簧座板与所述轴毂部及落座部抵接并支承所述阀簧的可动端，该弹簧座板能够相对于所述第1小径轴部倾斜运动。
背景技术
如下述专利文献1所公开地，所述电磁阀已由本申请人提出。
专利文献1：日本特开2012-21562号公报
在专利文献1所公开的电磁阀中，即使由于各部的制作误差，而使得阀芯与阀座的对置面的平行精度存在偏差，通过阀芯的轴毂部与落座部之间的相互倾斜运动、和弹簧座板与第1小径轴部之间的相互倾斜运动，也能够利用阀簧的载荷使落座部可靠地落座于阀座，能够确保良好的闭阀状态。并且阀芯的轴毂部只是气密地嵌合并保持于柱塞的第2小径轴部，因此在阀芯和柱塞之间不需要特别的密封部件，能够实现结构的简单化。
然而，为了将阀芯的轴毂部保持在第2小径轴部上，要将支承所述轴毂部的保持部件压入与第2小径轴部的端部连续设置的比第2小径轴部小径的第3小径轴部，因 此部件数量及组装工时变多，成本的降低变得困难。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供减少部件数量及组装工时并能够降低成本的所述电磁阀。
为了达成上述目的，本发明是一种电磁阀，其由如下部分构成：阀体，该阀体具有阀座；螺线管支承体，该螺线管支承体接合于该阀体；弹性材料制成的阀芯，该阀芯落座于所述阀座；柱塞，该柱塞支承该阀芯并滑动自如地支承于所述螺线管支承体；阀簧，该阀簧对所述阀芯向落座于所述阀座的落座方向施力；以及螺线管，该螺线管安装于所述螺线管支承体，在通电时，克服所述阀簧的作用力使所述柱塞向所述阀芯的全开侧动作，在所述柱塞的所述阀座侧的端部连续设置有通过第1环状阶梯部相连的第1小径轴部，并且在该第1小径轴部的端部连续设置有通过第2环状阶梯部相连的第2小径轴部，所述阀芯由气密地嵌合并保持于所述第2小径轴部的轴毂部、围绕该轴毂部并落座于所述阀座的落座部、以及比轴毂部及落座部薄壁的可弯曲部构成，所述可弯曲部将所述轴毂部和落座部连接成能够相互倾斜运动，弹簧座板的安装孔与所述第1小径轴部间隙配合，该弹簧座板与所述轴毂部及落座部抵接并支承所述阀簧的可动端，该弹簧座板能够相对于所述第1小径轴部倾斜运动，所述电磁阀的第1特征在于，在所述第2小径轴部的端部一体地连续设置有凸缘，该凸缘的直径比第2小径轴部大且比所述安装孔小，并且该凸缘将所述轴毂部保持在所述第2小径轴部上，所述轴毂部被赋予了能够越过该凸缘的扩径弹性。
另外，本发明除了第1特征之外，其第2特征在于，将所述凸缘的外径设定为比所述可弯曲部的最薄壁部的直径小，并且将所述可弯曲部的最薄壁部的壁厚设定为所述轴毂部的壁厚的1/2以上。
另外，本发明除了第1或第2特征之外，其第3特征在于，在所述凸缘的端部一体地连续设置有锥轴部，在将所述轴毂部嵌合到所述第2小径轴部时，该锥轴部诱导轴毂部扩径。
根据本发明的第1特征，在第2小径轴部的端部一体地连续设置有直径比第2小径轴部大的凸缘，仅通过使阀芯的轴毂部越过该凸缘，就能够容易地将轴毂部保持在第2小径轴部上，而无需使用特别的保持部件，能够实现部件数量及组装工时的削 减，有助于成本的降低。并且通过使凸缘形成为直径比弹簧座板的安装孔小，能够将弹簧座板形成为没有切缝的环状体，并且不干涉凸缘地安装到第2小径轴部上，因此弹簧座板平衡地受到阀簧的作用力，能够使阀芯稳定性良好地落座于阀座。
根据本发明的第2特征，通过将凸缘的外径设定为比阀芯的可弯曲部的最薄壁部的直径小，能够顺畅地进行轴毂部越过凸缘时的轴毂部的扩径变形，同时能够防止轴毂部的过量扩径导致的破损。并且，通过将可弯曲部的最薄壁部的壁厚设定为轴毂部的壁厚的1/2以上，对可弯曲部赋予了适度的刚性，抑制了可弯曲部的弹性恢复力的过度减少，能够尽可能地防止落座部的开阀延迟。
根据本发明的第3特征，沿着锥轴部使阀芯的轴毂部扩径，使轴毂部容易地越过凸缘，能够容易地将轴毂部设置到第2小径轴部上，能够实现组装性的提高。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电磁阀的纵剖视图。
图2是图1的2部放大图。
图3是对应于图2的作用说明图。
标号说明
V：电磁阀；
5：阀体；
6：螺线管支承体；
10：阀座；
14：螺线管；
21：柱塞；
21a、21b：第1、第2小径轴部；
21a’、21b’：第1、第2环状阶梯部；
21c：凸缘；
21d：锥轴部；
23：弹簧座板；
23a：安装孔；
24：阀芯；
24a：轴毂部；
24b：可弯曲部；
24c：落座部；
28：阀簧。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的实施方式进行说明。
首先在图1中，安装于未图示的发动机上的节气门体T具有与发动机的进气口相连的进气道1，开闭该进气道1来控制发动机的进气道量的蝶式的节气门2轴支承于节气门体T。并且在节气门体T连接有旁路3，该旁路3绕过节气门体T将进气道1的上游和下游部之间连通起来，在该旁路3的中途夹装有本发明的电磁阀V。该电磁阀V是常闭型，可以通过其开阀来使旁路3导通。
对于该电磁阀V，利用图1和图2详细说明。
电磁阀V具备：阀体5，其支承于节气门体T或发动机；和螺线管支承体6，其借助螺栓7接合于阀体5。为了对这些阀体5和螺线管支承体6彼此的接合位置进行限定，在螺线管支承体6的下表面突出设置的定位筒部9与在阀体5的上表面形成的圆形凹部8嵌合，在该嵌合部夹装有密封部件22。
并且在阀体5形成有从所述圆形凹部8的底面中心部呈环状隆起的阀座10，并且所述旁路3的上游部3a连接到在阀座10外侧的圆形凹部8的底面开口的入口孔11，所述旁路3的下游部3b连接到阀座10内的阀孔12。
螺线管支承体6是合成树脂制成的。在该螺线管支承体6中埋设有：绕线骨架13；螺线管14，其卷绕安装于所述绕线骨架13；轭部15，其以包围该螺线管14的外周的方式向绕线骨架13的上下两端侧弯曲；圆柱状的固定铁芯16，其在从绕线骨架13的上端到其中间部的范围内嵌入安装于该绕线骨架13的中空部，并且一体地铆接结合于轭部15的上端板15a；以及供电端子17，其与螺线管14相连，该供电端子17被配置成末端部位于在螺线管支承体6的上部一侧面一体地突出设置的连接器18内。
在轭部15的下端板15b设有与绕线骨架13的中空部相连、且直径与该中空部相等或比其稍大的通孔19，与该通孔19相连、且直径比其大的阀簧定位孔20设于定位筒部9的中心部。上述绕线骨架13、通孔19、阀簧定位孔20及阀座10配置在同 一轴线上。
在绕线骨架13的中空部的下部，滑动自如地嵌入安装有贯通通孔19并与固定铁芯16的下端面对置的作为可动铁芯的柱塞21。该柱塞21的下端部向定位筒部9的下方突出，依次在该下端部呈同轴状一体地连续设置有通过第1环状阶梯部21a’相连的第1小径轴部21a，并且在该第1小径轴部21a的端部呈同轴状一体地连续设置有通过第2环状阶梯部21b’相连的第2小径轴部21b，进而在该第2小径轴部21b的端部呈同轴状一体地连续设置有直径比第2小径轴部21b大的凸缘21c，并且在该凸缘21c的端部呈同轴状一体地连续设置有末端变细的锥轴部21d，并且在该锥轴部21d的端部呈同轴状一体地连续设置有直径比第2小径轴部21b小的引导轴21e，并且第2小径轴部21b的轴向长度被设定为比第1小径轴部21a及凸缘21c的各轴向长度长。
第1小径轴部21a借助阀座10与圆板状的弹簧座板23的安装孔23a间隙配合。而且，通过将弹簧座板23的安装孔23a形成为直径比第1小径轴部21a大，并且使弹簧座板23的板厚比第1小径轴部21a的长度薄，由此弹簧座板23能够相对于第1小径轴部21a倾斜运动。并且凸缘21c为了能够通过所述安装孔23a，而形成为直径比该安装孔23a小。
在第2小径轴部21b处，使前表面落座于阀座10的圆板状的阀芯24气密地嵌合于第2小径轴部21b。
阀芯24为橡胶等弹性材料制成，通过在其背面形成环状槽26，从而在阀芯24的前表面侧形成了薄壁且环状的可弯曲部24b。这样，阀芯24具备：轴毂部24a，其气密地嵌合于第2小径轴部21b；落座部24c，其围绕该轴毂部24a并落座于阀座10；以及环状的可弯曲部24b，其将这些轴毂部24a和落座部24c连接起来。而且轴毂部24a和落座部24c通过可弯曲部24b的挠曲而能够相互倾斜运动。对上述轴毂部24a赋予了使其能够越过所述凸缘21c的扩径弹性。
这里，设所述凸缘21c的外径为D1，所述可弯曲部24b的最小壁厚部的直径为D2，所述轴毂部24a的壁厚为T2，所述可弯曲部24b的最小壁厚为H1，则下述算式成立。
D1＜D2······(1)
H1≥H2/2····(2)
在螺线管支承体6和弹簧座板23之间，压缩设置有对阀芯24向落座于阀座10的落座方向施力的阀簧28，当阀芯24落座于阀座10时，在固定铁芯16和柱塞21之间设有与阀芯24的开阀行程对应的恒定的间隙g。
上述阀簧28是具有圆锥状线圈部29、和从该圆锥状线圈部29的小径端29b以与其相等的直径伸出的圆筒状线圈部30的单一阀簧，该圆锥状线圈部29被配置成使其大径端29a嵌合于所述阀簧定位孔20的内周面而支承于轭部15的下端板15b，圆筒状线圈部30呈同心状配置在柱塞21的外周，并且使其下端与弹簧座板23抵接。
为了能够进行弹簧座板23相对于第1小径轴部21a的倾斜运动，弹簧座板23的安装孔23a形成为直径比第1小径轴部21a大，并且弹簧座板23的板厚比第1小径轴部21a的长度薄。
这样由圆锥状线圈部29和圆筒状线圈部30构成的阀簧28由线径均匀的一根线材形成，圆筒状线圈部30的阀簧常数设定为比圆锥状线圈部29的阀簧常数大。并且低阀簧常数的圆锥状线圈部29在阀芯24的开阀中途全体压缩变形成一个平面状，并紧贴于轭部15的下端板。
接下来，对该实施方式的作用进行说明。
在将阀芯24安装于第2小径轴部21b时，首先将阀簧28配置在柱塞21周围，并且将弹簧座板23配置在第1小径轴部21a周围。然后，在向阀芯24的轴毂部24a的中空部嵌合插入引导轴21e后，使轴毂部24a沿着锥轴部21d扩径并越过凸缘21c，于是轴毂部24a借助其自身的收缩恢复力而紧密嵌合于第2小径轴部21b的外周面，同时被凸缘21c限制了轴向移动，从而能够将轴毂部24a保持在第2小径轴部21b上，并且不使用特别的密封部件就能够确保第2小径轴部21b和轴毂部24a之间的密封。
这样，在第2小径轴部21b的端部一体地连续设置有直径比第2小径轴部21b大的凸缘21c，仅通过使轴毂部24a越过该凸缘21c，就能够容易、可靠地将轴毂部24a保持在第2小径轴部21b上，而无需使用特别的保持部件，能够实现部件数量及组装工时的削减，有助于成本的降低。
并且通过使凸缘21c形成为直径比弹簧座板23的安装孔23a小，能够将弹簧座板23形成为没有切缝的环状体，并且不干涉凸缘21c地安装到第2小径轴部21b上，因此弹簧座板23平衡地受到阀簧28的作用力，能够使阀芯24稳定性良好地落座于阀座10。
而且根据所述(1)式，即，将凸缘21c的外径D1设定为比阀芯24的可弯曲部24b的最薄壁部的直径D2小，能够顺畅地进行轴毂部24a越过凸缘21c时的轴毂部24a的扩径变形，同时能够防止轴毂部24a的过量扩径导致的破损。
而且，在发动机进行暖机运转时，通过向螺线管14通电，柱塞21克服阀簧28的作用力而吸附于固定铁芯16，成为使阀芯24从阀座10离开的全开状态，由此使旁路3的上游部3a和下游部3b之间导通，因此能够通过该旁路3向发动机供给快怠速用的进气。并且在暖机运转结束后，通过切断向螺线管14的通电，柱塞21成为借助阀簧28的作用力使阀芯24落座于阀座10的全闭状态(参照图2)，将旁路3的上游部3a和下游部3b之间切断，因此能够通过怠速开度的节气门2周围向发动机供给通常怠速用的进气。
另外，当由于包括各部的加工误差和组装误差在内的制作误差，而使得阀芯24与阀座10的对置面的平行精度存在偏差时，阀芯24在其全闭时倾斜地落座于阀座10，产生闭阀不良，但阀芯24由气密地嵌合并固定于柱塞21的第2小径轴部21b的轴毂部24a、围绕该轴毂部24a并落座于阀座10的落座部24c、以及将这些轴毂部24a和落座部24c连接成能够相互倾斜运动的可弯曲部24b构成，紧贴在该阀芯24的背面并支承阀簧28的可动端的弹簧座板23能够在柱塞21的第1小径轴部21a上倾斜运动，因此在阀芯24和阀座10的对置面的平行精度存在偏差的情况下，如图3所示，通过由可弯曲部24b的变形导致的轴毂部24a与落座部24c之间的相互倾斜运动、和弹簧座板23与第1小径轴部21a之间的相互倾斜运动，能够借助阀簧28的载荷使落座部24c可靠地落座于阀座10，能够确保良好的闭阀状态。
另外，在可弯曲部24b的弹性恢复力过小的情况下，即使在通过向螺线管14通电，使柱塞21吸附于固定铁芯16，而欲使阀芯24开阀时，也会由于落座部24c的与阀座10的附着力、和可弯曲部24b的弹性变形，而使落座部24c的开阀产生延迟，但根据所述(2)式，即，将可弯曲部24b的最薄壁部的壁厚T1设定为轴毂部24a的壁厚T2的1/2以上，对可弯曲部24b赋予了适度的刚性，抑制了可弯曲部24b的弹性恢复力的过度减少，能够尽可能地防止落座部24c的开阀延迟。
本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如，阀芯24也可以使环状槽26朝向阀座侧配置。并且阀芯24也可以通过连接与轴毂部24a、可弯曲部24b及落座部24c的各功能对应的不同的元件而构成。