專(zhuān)利名稱：電磁閥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車(chē)的自動(dòng)變速箱等的電磁閥及其制造方法，尤其涉及通過(guò)合適的控制特性進(jìn)行控制的電磁閥及其制造方法。
背景技術(shù)：
電磁閥在流體的流量和壓力的控制中被廣泛應(yīng)用。其中已知有一種使用所謂的線性電磁線圈的電磁闊，這種電磁閥根據(jù)流向線圈的通電量控制柱塞的吸引力，與流向線圈的通電量成比例地控制流體的流量和壓力。
圖2表示此種現(xiàn)有的電磁閥的結(jié)構(gòu)例。
圖2所示的電磁閥9具有通過(guò)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈20、利用線圈20產(chǎn)生的磁場(chǎng)形成磁回路的中心支柱40b、被中心支柱40b磁力吸引的柱塞30、具有與柱塞30設(shè)置成一體的桿50及閥芯55的閥門(mén)59、具有與閥芯55抵接實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉的通孔61的閥座60、設(shè)成圍繞柱塞30周?chē)倪叚h(huán)70、繞線管81及筒狀部82設(shè)成一體的閥體80、有底筒狀的殼體90、以及將柱塞30向殼體90的底面拉拽并約束其位置的彈簧10。
此外，電磁閥9具有支承柱塞30的軸承11、以及支承桿50的軸承12。
此外，閥體80的筒狀部82的閥座60的兩側(cè)分別形成有連通閥體80的內(nèi)部與外部的第一連通孔83及第二連通孔84。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，電磁閥9將第一連通孔83作為控制流體的輸入端，將筒狀部82的前端開(kāi)口 85作為輸出端，將第二連通孔84作為排出端，使閥門(mén)59的閥芯55相對(duì)于閥座60的通孔61開(kāi)閉，從而控制從輸出端85流出的流體的流量或壓力。
此種電磁閥中，閥門(mén)59的位置由閥門(mén)59承受的流體壓力(例如油壓)、中心支柱40b吸引柱塞30的吸引力、以及彈簧10的彈簧力間的平衡所決定，通過(guò)控制閥門(mén)59的位置，對(duì)從輸出端85輸出的控制流體的壓力進(jìn)行調(diào)整。但是，當(dāng)閥門(mén)59是可動(dòng)的時(shí)，油等控制流體從閥門(mén)59-軸承12間及柱塞30-軸承l(wèi)l間的間隙流入電磁線圈內(nèi)部95，由于電磁線圈內(nèi)部的控制流體(油)對(duì)空氣比率的波動(dòng)或溫度的影響等，有時(shí)會(huì)存在上述的力以外的力作用于閥門(mén)59、對(duì)其控制位置產(chǎn)生影響的情形。
因此，現(xiàn)有的電磁閥中，雖然在圖2中沒(méi)有圖示，但是有時(shí)在殼體90的底面(上表面)設(shè)置通孔并使其作為排出端作用，通過(guò)此孔使流入電磁線圈內(nèi)部95的流體和空氣流入、流出。
此外，例如日本特許申請(qǐng)公開(kāi)2005-299919號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)所公開(kāi)的電磁閥中，提出了這樣的方案如圖2所示，在邊環(huán)70的凸緣部72的與殼體90的底面抵接的面上形成槽73，通過(guò)此槽73形成使電磁線圈內(nèi)部95與電磁閥的外部連通的通氣孔，并將其作為所謂的呼吸孔(以下有時(shí)也稱呼吸孔73)來(lái)減少上述影響。
但是，油等控制流體中含有某些污垢，這些流入電磁線圈內(nèi)后有時(shí)會(huì)附著在電磁線圈內(nèi)部。
尤其是使用在自動(dòng)變速箱中的電磁閥，閥門(mén)的磨損等使油中的磁性污垢的濃度升高，此外，為了進(jìn)行管路壓力控制，必須一直使電磁閥動(dòng)作，調(diào)整壓力，因此，電磁閥內(nèi)會(huì)有更多的污垢流入、流出。此外，如上所述，在殼體上部設(shè)有排出端和呼吸孔73的電磁閥中，由于設(shè)有上述的孔，因此油等控制流體會(huì)主動(dòng)流入電磁線圈內(nèi)。
此外，流入電磁線圈內(nèi)部的污坭受形成于電磁線圈內(nèi)的磁場(chǎng)的影響而附著在電磁線圈內(nèi)。上述結(jié)構(gòu)的電磁閥中，在傳遞磁通的中心支柱-柱塞間、即中心支柱及柱塞的受磁吸引力作用的部位尤其容易聚集污垢。污垢附著在形成磁回路的柱塞和中心支柱兩者上，但由于柱塞頻繁地移動(dòng)，因此磁性污垢很難附著，由于中心支柱不移動(dòng)，因此磁性污垢容易聚集堆積。
此外，如果污垢聚集堆積在中心支柱的進(jìn)行磁通傳遞的部位及其周邊，則有時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁回路的導(dǎo)磁率變化，吸引部的軸向及徑向的間隙長(zhǎng)度不均一，對(duì)電磁閥的控制特性(控制壓力特性)產(chǎn)生負(fù)面影響。為解決上述問(wèn)題，例如在日本特許第3666246號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)所公開(kāi)的電磁閥中提出了這樣的方案在柱塞上涂覆非磁性體，藉此避免污垢的附著。但是，如上所述，磁性污垢主要聚集堆積在中心支柱上，因此，只在柱塞上形成非磁性體并不能完全避免上述的問(wèn)題。此外，在柱塞表面上涂覆非磁性體的結(jié)構(gòu)中，非磁性體的接合力不充分，組裝時(shí)有時(shí)會(huì)存在涂層剝落的情形，即便是對(duì)于柱塞，也很可能無(wú)法合適地防止磁性污垢的附著。因此，需要一種能更有效地防止磁性污街的附著的方法。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許申請(qǐng)公開(kāi)2005-299919號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特許第3666246號(hào)公報(bào)
發(fā)明的公開(kāi)
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明根據(jù)上述技術(shù)問(wèn)題而作，其目的在于提供一種能防止中心支柱-柱塞間的磁性污垢的附著、聚集，避免導(dǎo)磁率的變化，并長(zhǎng)期維持所希望的控制壓力特性的電磁閥及其制造方法。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的電磁閥具有開(kāi)閉控制流體的流路的閥芯、與上述閥芯可一體移動(dòng)地連接的柱塞、與上述柱塞間形成通過(guò)上述控制流體的流路連續(xù)的磁回路并使磁吸引力對(duì)上述柱塞作用的中心支柱、產(chǎn)生磁通以在上述中心支柱與上述柱塞之間形成連續(xù)的磁回路的磁通產(chǎn)生裝置，其特征在于，在上述中心支柱的表面上形成有非電解鍍鎳-磷層即非磁性體層。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥中，由于在中心支柱的表面上通過(guò)非電解鍍鎳-磷形成非磁性體層，因此磁性污垢不易附著于中心支柱，能防止磁性污垢聚集、磁通率變化，對(duì)控制特性產(chǎn)生負(fù)面影響。其結(jié)果是，可提供一種能長(zhǎng)期維持所期望的控制壓力特性的電磁閥。
適宜的是，本發(fā)明的電磁閥的特征在于，在上述柱塞的表面上沒(méi)有形成非磁性體層。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥與在中心支柱的表面及柱塞的表面上都形成有非磁性體層的電磁閥相比，能減少污垢向中心支柱的堆積量，進(jìn)一步降低磁性污垢對(duì)磁回路的影響。乍看之下，會(huì)認(rèn)為在構(gòu)成磁回路一部分的柱塞的表面上也形成有非磁性體層時(shí)能進(jìn)一步減少污垢向中心支柱-柱塞間的附著量，適合將磁回路的特性維持在所期望的狀態(tài)。但實(shí)際中，在柱塞表面上也形成有非磁性體層會(huì)使柱塞表面和中心支柱表面對(duì)污垢的相對(duì)的吸附力與在柱塞和中心支柱上都不形成非磁性體鍍覆層時(shí)的狀態(tài)接近，其結(jié)果是，污垢向中心支柱表面的堆
積量增加。另一方面，如果不在柱塞表面上形成非磁性體層，則污垢容易附著在柱塞的表面，但由于附著在柱塞上的污垢常常會(huì)隨著柱塞的移動(dòng)而剝落，因此多數(shù)情況下不會(huì)在柱塞的表面聚集堆積。因此，只在中心支柱的表面上形成非磁性體層而在柱塞的表面上不形成非磁性體層的狀態(tài)是最適宜的，通過(guò)形成這種狀態(tài)，能合適地防止污垢的堆積對(duì)磁回路的影響。
更適宜的是，本發(fā)明的電磁閥的特征在于，上述非磁性體層至少形成于上述中心支柱的使上述磁吸引力對(duì)上述柱塞作用的部位的周邊。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥中，污垢容易附著堆積，此污垢堆積容易對(duì)磁回路的回路特性造成影響，由于在中心支柱的使磁吸引力對(duì)柱塞作用的部位的周邊形成有非磁性體層，因此能有效且合適地防止污垢堆積對(duì)磁回路的影響。
適宜的是，本發(fā)明的電磁閥的特征在于，上述非磁性體層是含有PTFE(聚四氟乙烯(4氟化)樹(shù)脂)的復(fù)合非電解鍍鎳-磷層。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥中，利用含有PTFE的復(fù)合非電解鍍鎳-磷在中心支柱的表面形成非磁性體層。PTFE具有低摩擦、斥油性及滑動(dòng)性優(yōu)良等特性。因此，通過(guò)采用含有PTFE的鍍覆，利用PTFE的功能及由柱塞的動(dòng)作引起的控制流體的流動(dòng)，附著于中心支柱-柱塞間的受吸引力作用的部分的污垢容易剝落，在防止污垢的附著及聚集方面能起到較好的效果。
此外適宜的是，本發(fā)明的電磁閥的特征在于，上述復(fù)合非電解鍍鎳-磷層是含有20 26X容量的PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹(shù)脂)的層。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥中，由于能形成含有適量PTFE的鍍覆層，因此附著在中心支柱上的污垢變得更容易剝落，在防止污垢的附著及聚集方面能起到更好的效果此外適宜的是，本發(fā)明的電磁閥的特征在于，上述非磁性體層的層厚形成
為lOpm以下。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥中，將非磁性體層的層厚設(shè)為10pm以下。電磁閥中形 成于中心支柱的磁場(chǎng)的強(qiáng)度在從中心支柱的表面稍離開(kāi)處會(huì)急劇減弱。B卩，通 過(guò)使污垢所在的位置稍遠(yuǎn)離中心支柱的表面，使作用于污垢的吸附力大幅度減 小。因此，形成于中心支柱的非磁性體層的層厚可以非常薄。具體來(lái)說(shuō)，只要 是表面不露出的程度就能發(fā)揮效果，實(shí)際上適宜的是幾pm程度、更具體來(lái)說(shuō) 是^iin左右的厚度。
形成于中心支柱表面的非磁性體層的層厚比上述厚度大時(shí)也能獲得同樣 的效果。但是，非磁性體層變厚時(shí)會(huì)產(chǎn)生層厚(膜厚)不均一的新問(wèn)題，并且 在成本和生產(chǎn)性方面也不理想。因此，通過(guò)像本發(fā)明那樣將非磁性體層的層厚 設(shè)為l(Vni以下，能提供一種在防止磁性污垢附著的作用效果、層厚的均一化、 成本的降低及生產(chǎn)性的提高這所有的方面平衡性好、效果好、廉價(jià)且高性能的 電磁閥。
此外，本發(fā)明的電磁閥的制造方法中，電磁閥具有開(kāi)閉控制流體的流路 的閥芯、與上述閥芯可一體移動(dòng)地連接的柱塞、與上述柱塞間形成通過(guò)上述控 制流體的流路連續(xù)的磁回路并使磁吸引力對(duì)上述柱塞作用的中心支柱、產(chǎn)生磁 通以在上述中心支柱與上述柱塞間形成連續(xù)的磁回路的磁通產(chǎn)生裝置，并在上 述中心支柱的表面上形成有非磁性體層，上述制造方法的特征在于，在上述中 心支柱的表面上通過(guò)非電解鍍鎳-磷形成作為上述非磁性體層的鍍覆層，上述 鍍覆后不進(jìn)行會(huì)使上述鍍覆層產(chǎn)生磁性的熱處理。
此種本發(fā)明的電磁閥的制造方法中，由于鍍覆后不進(jìn)行會(huì)使中心支柱表面 的鍍覆層產(chǎn)生磁性的熱處理，因此能提供一種制造使作為非磁性體層的鍍覆層 合適地形成于中心支柱表面的電磁閥的方法。
適宜的是，本發(fā)明的電磁閥的制造方法的特征在于，上述鍍覆后，不進(jìn)行
會(huì)使上述鍍覆層達(dá)到30(TC以上的熱處理。
此種本發(fā)明的電磁閥的制造方法中，由于鍍覆后不進(jìn)行會(huì)使中心支柱表面 的鍍覆層達(dá)到30(TC以上的熱處理，因此可提供一種制造能防止中心支柱表面的鍍覆層帶有磁性、使作為非磁性體層的鍍覆層合適地形成于中心支柱表面的 電磁閥的方法。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的電磁閥的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。 圖2是表示現(xiàn)有的電磁閥的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式的電磁閥進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的電磁閥是通過(guò)調(diào)整對(duì)線圈的通電量來(lái)控制從輸出端流出 的流體的流量和壓力的線性電磁閥。
圖1是表示電磁閥1的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
如圖1所示，電磁閥1具有線圈20、柱塞30、中心支柱40、桿50、 閥芯55、閥座60、邊環(huán)70、閥體80及殼體90。
線圈20從未圖示的控制回路被附加上控制電流，從而以所期望的強(qiáng)度 產(chǎn)生所期望的方向的磁場(chǎng)。通過(guò)此磁場(chǎng)，如后所述移動(dòng)柱塞30，控制與柱 塞30 —體構(gòu)成的閥芯55的位置，使閥門(mén)開(kāi)閉成所期望的狀態(tài)。
柱塞30是構(gòu)成為可與桿50及閥芯55 —體移動(dòng)的構(gòu)件，收納在邊環(huán) 70內(nèi)。柱塞30設(shè)置成由彈簧10向殼體90的底面(上表面)方向拉拽，在 線圈20產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)出的磁吸引力在與中心支柱40間不作用時(shí)，柱塞30 配置在殼體90的底面(上表面)側(cè)的規(guī)定位置。此外，對(duì)線圈20通電、 在與中心支柱40間磁吸引力作用時(shí)，柱塞30克服彈簧10的彈簧力被中心 支柱40吸引，移動(dòng)至與磁吸引力對(duì)應(yīng)的位置。
此外，在柱塞30的表面上不形成非磁性體層。
中心支柱40是固定設(shè)置于由磁性材料形成的閥體80的內(nèi)周的構(gòu)件， 利用線圈20產(chǎn)生的磁場(chǎng)形成磁回路，使對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度的吸引力作用于柱 塞30。
本實(shí)施方式中，對(duì)中心支柱40的表面實(shí)施非電解鍍鎳-磷，由此在表面上形成非磁性體的薄膜(非磁性體層)41。
非磁性體層41至少形成于中心支柱40的表面上構(gòu)成與柱塞30連接的 磁回路的路徑處，形成于使磁吸引力對(duì)柱塞30作用處的周邊。此范圍之外， 非磁性體層41形成于中心支柱40的表面的哪個(gè)范圍是任意的。例如，可 采用在進(jìn)入電磁線圈95內(nèi)(閥體80內(nèi)的比閥座60更靠近柱塞30側(cè)的空 間區(qū)域)的控制流體所接觸的面的整個(gè)范圍內(nèi)形成的結(jié)構(gòu)，也可采用在中 心支柱40周?chē)恼麄€(gè)面上形成的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中，采用在中心支柱40 周?chē)恼麄€(gè)面上形成的結(jié)構(gòu)。
此外，非磁性體層41只要是中心支柱40的表面不露出的程度即可， 例如最大也只需IO艸左右，更適宜的是4網(wǎng)。
此非磁性體層在制造中心支柱40時(shí)通過(guò)非電解鍍鎳-磷形成，在進(jìn)行 鍍覆時(shí)以及在非磁性體鍍覆層形成后的制造工序中， 一概不進(jìn)行非磁性體 層41會(huì)達(dá)到300'C以上的熱處理。因?yàn)槿绻M(jìn)行溫度會(huì)達(dá)到30(TC以上的 熱處理，則鍍覆層很可能會(huì)帶上磁性，從而不會(huì)形成非磁性體層。非電解 鍍鎳-磷中，磷的含有率為2 15%，更適宜的是8 10%。
桿50是將柱塞30與閥芯55連接的棒狀構(gòu)件，隨著柱塞30的移動(dòng)與 柱塞30及閥芯55—體移動(dòng)。
閥芯55設(shè)置于桿50的前端，隨著柱塞30的移動(dòng)與柱塞30及桿50 — 體移動(dòng)。此外，閥芯55通過(guò)落座于閥座60關(guān)閉閥門(mén)，通過(guò)從閥座60脫離， 以對(duì)應(yīng)脫離狀態(tài)的狀態(tài)打開(kāi)閥門(mén)。閥芯55可采用與桿50 —體形成的結(jié)構(gòu)， 也可采用作為一個(gè)單獨(dú)零件安裝于桿50的前端的結(jié)構(gòu)。
閥座60是中央部設(shè)有通孔61并以闊芯55與通孔61抵接的形態(tài)設(shè)置 在閥體80內(nèi)的構(gòu)件。柱塞30移動(dòng)、閥芯55落座于閥座60時(shí)，閥座60的 通孔61被堵塞，閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。此外，當(dāng)閥芯55隨著柱塞30的移動(dòng) 從閥座60脫離時(shí)，通孔61被打開(kāi)，在對(duì)應(yīng)此脫離狀態(tài)的狀態(tài)下閥門(mén)處于 打開(kāi)狀態(tài)。
邊環(huán)70是設(shè)置成環(huán)繞柱塞30周?chē)耐矤畲判詷?gòu)件，構(gòu)成由線圈20產(chǎn) 生的磁場(chǎng)所形成的磁回路的一部分。邊環(huán)70的一側(cè)的端部作為凸緣部72而形成，邊環(huán)70設(shè)置于殼體90以使其凸緣部72與殼體90的底面抵接。
在凸緣部72的與殼體90的底面抵接的面上，槽73輻射狀地形成以使 邊環(huán)70的內(nèi)部側(cè)與外部側(cè)連接。槽73在凸緣部72的全周上以均等的間隔 形成于例如4處或8處等多處。利用此槽73，在凸緣部72與殼體90之間 形成連通電磁線圈內(nèi)部與外部的孔(有時(shí)也稱呼吸孔73)。呼吸孔73作為 使流入電磁線圈內(nèi)部95的控制流體向外部排出的排出端起作用，或者作為 向電磁線圈內(nèi)部供給氣體或從電磁線圈內(nèi)部排出氣體用的開(kāi)口起作用。 閥體80是與繞線管81和筒狀部82 —體構(gòu)成的構(gòu)件。 繞線管81中，其周?chē)湓O(shè)有線圈20，其內(nèi)周面上固定設(shè)置有中心支 柱40和邊環(huán)70等，此外其內(nèi)部收納有由柱塞30、桿50及閥芯55構(gòu)成的 移動(dòng)體。
筒狀部82是為使控制流體通過(guò)內(nèi)部而形成的圓筒狀構(gòu)件。
在圓筒部82的繞線管81側(cè)設(shè)置有閥座60。此外，在筒狀部82的閥 座60的兩側(cè)分別形成有連通筒狀部82的內(nèi)部與外部的第一連通孔83及第 二連通孔84。即，第一連通孔83位于筒狀部82的閥座60的前端側(cè)，連通 筒狀部82的內(nèi)部與外部，第二連通孔84位于筒狀部82的閥座60的繞線 管81偵lJ，連通筒狀部82的內(nèi)部與外部。
因此，在閥芯55作上述移動(dòng)而落座于閥座60并堵塞閥座60的通孔 61時(shí)，閥體80的筒狀部82的第一連通孔83側(cè)與第二連通孔84側(cè)被隔離， 閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。此外，當(dāng)閥芯55隨著柱塞30的移動(dòng)從閥座60脫離時(shí)， 通孔61被打開(kāi)，閥體80的筒狀部82的第一連通孔83側(cè)與第二連通孔84 側(cè)處于連通狀態(tài)，閥門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)。
殼體90是內(nèi)部用于收納線圈20和閥體80等并以一側(cè)的端面(圖1中 為上表面)作為底面的閉塞形狀的筒狀構(gòu)件。
電磁閥l還具有彈簧IO，邊環(huán)ll、 12，隔板13，托架14及密封環(huán) 15、 16。
彈簧10將柱塞30向殼體90的底面?zhèn)壤Р⒓s束其位置。
邊環(huán)11將柱塞30支承成在電磁閥1的軸向上自由移動(dòng)，邊環(huán)12將桿50支承成在電磁閥1的軸向上自由移動(dòng)。
隔板13是由磁性體材料形成的、在中心支柱40與邊環(huán)70間如圖所示 設(shè)置并具有圖示截面形狀的構(gòu)件。隔板13配置于中心支柱40與邊環(huán)70間， 以防止將中心支柱40與邊環(huán)70彼此直接連接的磁回路的形成，并形成由 線圈20產(chǎn)生的磁場(chǎng)所形成的經(jīng)由柱塞30的磁回路。
托架14是構(gòu)成磁回路的一部分并用于將電磁閥l安裝于所期望的安裝 位置的構(gòu)件。
封閉環(huán)15、 16是為使控制流體不從規(guī)定的流路泄漏而安裝于閥體80 周?chē)囊?guī)定處的O形環(huán)。
此種結(jié)構(gòu)的電磁閥l中，柱塞30、中心支柱40、托架14、殼體90及 邊環(huán)70分別由磁性體材料構(gòu)成。此外，在對(duì)線圈20進(jìn)行通電時(shí)，利用線 圈20產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在上述順序的方向上或與其相反的方向上形成磁回路。
其結(jié)果是，磁力在中心支柱40與柱塞30間作用，柱塞被向中心支柱 40的方向吸引，移動(dòng)至與作用的磁力吸引力對(duì)應(yīng)的位置。相應(yīng)地，閥芯55 相對(duì)于閥座60的通孔61被配置在規(guī)定的位置上，閥門(mén)對(duì)應(yīng)于閥芯55的位 置處于打開(kāi)或關(guān)閉狀態(tài)。
因此，電磁閥1中，通過(guò)控制附加在線圈20上的電流值，能控制閥芯 55相對(duì)于閥座60的通孔61的位置，并能將閥門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)控制成所期望 的狀態(tài)。
對(duì)這種電磁閥1的動(dòng)作進(jìn)行具體說(shuō)明。
在此，將形成于比閥體80的筒狀部82的閥座60更靠近前端側(cè)的第一 連通孔83作為控制流體的輸入端，將筒狀部82的更前端的開(kāi)口 85作為輸 出端，控制從輸出端85輸出的流體的流量或流出的流體的壓力。此時(shí)，設(shè) 置于比閥體80的筒狀部82的閥座60更靠近內(nèi)側(cè)的位置的第二連通孔84 以及設(shè)置于邊環(huán)70的凸緣部72與殼體90間的呼吸孔73作為用于排出在 控制中不起作用的流體的排出端起作用。
首先，在沒(méi)有對(duì)線圈20通電時(shí)，柱塞30通過(guò)彈簧IO的彈簧力被維持 在從中心支柱40拉開(kāi)的位置上，閥芯55位于從閥座60脫離的位置。此時(shí)，由于閥門(mén)處于完全打開(kāi)的狀態(tài)，因此從第一連通孔83 (輸入端)流入的流 體在流向筒狀部82的輸出端85的同時(shí)通過(guò)閥座60的通孔61從作為排出 端的第二連通孔84排出。此外， 一部分的流體通過(guò)中心支柱40與桿50及 柱塞30間以及柱塞30與邊環(huán)70間流向殼體90的底面方向，從呼吸孔73 排出。
在此狀態(tài)下，從輸出端85流出的流體的流量(控制流量)較少，從輸 出端流出的流體的壓力(控制壓力)也較低。
對(duì)線圈20通電時(shí)，線圈20產(chǎn)生的磁場(chǎng)在柱塞30、中心支柱40、托架 14、殼體90及邊環(huán)70中形成磁回路。這樣一來(lái)，磁吸引力在柱塞30與中 心支柱40間作用，柱塞30克服彈簧10的彈簧力被向中心支柱40的方向 吸引。即，柱塞30及與其形成一體的桿50及閥芯55朝閥座60方向移動(dòng)。
此時(shí)，在線圈20內(nèi)流動(dòng)的電流低至某種程度時(shí)，柱塞30向中心支柱 40方向移動(dòng)但不會(huì)到達(dá)閥芯55與閥座60抵接的位置，閥芯55處于維持在 閥座60的通孔61附近的狀態(tài)。此狀態(tài)是閥門(mén)稍微打開(kāi)的狀態(tài)，從輸入端 (第一連通孔)83流入的流體在流向輸出端85的同時(shí)，通過(guò)閥座60的通 孔61與閥芯55間處于打開(kāi)狀態(tài)的間隙從第二連通孔84排出。此外， 一部 分的流體與閥門(mén)完全打開(kāi)時(shí)相同，通過(guò)中心支柱40與桿50及柱塞30間以 及柱塞30與邊環(huán)70間流向殼體90的底面方向，從呼吸孔73排出。
此狀態(tài)與沒(méi)有對(duì)線圈通電的上述狀態(tài)相比較，從輸出端流出的流體的 流量(控制流量)增多，從輸出端流出的流體的壓力(控制壓力)也升高。
此外，線圈20內(nèi)流動(dòng)的電流成為一定大小以上的值時(shí)，柱塞30被中 心支柱40完全吸引，閥芯55移動(dòng)至與閥座60抵接的位置。即，閥芯55 落座于閥座60的通孔61部分。此狀態(tài)是閥門(mén)完全關(guān)閉的狀態(tài)，從輸入端 (第一連通孔)83流入的流體全部流向輸出端85。因此，從輸出端85流 出的流體的流量與從輸入端83流入的流體的流量(控制流量)相等，從輸 出端85流出的流體的壓力(控制壓力)與從輸入端83流入的流體的壓力 (初壓)相等。即，輸入流體的流量及初壓為一定值時(shí)，控制流量及控制 壓力處于最大的狀態(tài)。
13如上，本實(shí)施方式涉及的電磁閥1中，通過(guò)控制流向線圈20的通電量， 能線性地控制柱塞30相對(duì)于中心支柱40的磁吸引力。其結(jié)果是，柱塞30 移動(dòng)至從輸入端83流入的流體的壓力、朝向中心支柱40方向的磁吸引力 和彈簧10的彈簧力平衡的位置并被保持于此位置。因此，通過(guò)調(diào)整流向線 圈20的通電量，對(duì)柱塞30的移動(dòng)距離進(jìn)行控制，即對(duì)位置進(jìn)行控制，能 控制流向輸出端85的流體的流量(控制流量)和壓力(控制壓力)。
此外，尤其是本實(shí)施方式的電磁閥1中，在中心支柱40的表面上通過(guò) 非電解鍍鎳-磷形成有數(shù)pra厚的非磁性體層。如上所述，在控制中沒(méi)有起 作用便被排出的流體的一部分通過(guò)中心支柱40與桿50及柱塞30間流向殼 體90的底面方向并從呼吸孔73排出。因此，現(xiàn)有的電磁閥9 (參照?qǐng)D2) 中，此時(shí)在中心支柱40b的表面上的尤其是對(duì)柱塞30的吸附力的作用處會(huì) 附著污垢，對(duì)電磁閥9的控制特性(控制壓力特性)產(chǎn)生負(fù)面影響。
但是，本實(shí)施方式的電磁閥l中，由于在中心支柱40的表面上通過(guò)非 電解鍍鎳-磷形成有非磁性體層，因此能減小中心支柱40對(duì)污垢的吸附力。 其結(jié)果是，磁性污垢不容易附著在中心支柱40的表面上，能防止由于磁性 污垢的附著使電磁閥1的控制特性(控制壓力特性)受到負(fù)面影響。
此外，本實(shí)施方式的電磁閥1中，采用柱塞30的表面上毫不形成非磁 性體層的結(jié)構(gòu)。通過(guò)采用此種結(jié)構(gòu)，就中心支柱40的表面對(duì)污垢的吸附力 和柱塞30的表面對(duì)污垢的吸附力的相對(duì)大小而言，與在柱塞30的表面和 中心支柱40的表面都形成有非磁性體層時(shí)以及在兩處都不形成非磁性體層 時(shí)相比較，中心支柱40的表面對(duì)污垢的吸附力變?nèi)?。利用此種作用，本實(shí) 施方式的電磁閥1中也能減少附著堆積于中心支柱40表面的污垢量，并能 防止由于磁性污垢的附著使電磁閥1的控制特性(控制壓力特性)受到負(fù) 面影響。
通過(guò)采用此結(jié)構(gòu)，柱塞30的表面對(duì)污垢的吸附力相對(duì)地增大，附著于 柱塞30表面的污垢的數(shù)量可能會(huì)增多。但由于柱塞30—直移動(dòng)，附著于 柱塞30表面的污垢會(huì)隨著柱塞30的移動(dòng)立即脫落，因此至少不會(huì)堆積在 柱塞30的表面上。此外，暫時(shí)附著于柱塞30表面的污垢不會(huì)對(duì)磁回路的特性產(chǎn)生特別大的影響。
此外，本實(shí)施方式的電磁閥1中，采用中心支柱40與隔板13緊貼(不 壓入)設(shè)置的結(jié)構(gòu)，在組裝時(shí)，中心支柱40與隔板13會(huì)相互摩擦。此時(shí)， 當(dāng)形成于中心支柱40表面的層是通過(guò)涂覆形成的膜時(shí)，可能會(huì)因與隔板13 相互摩擦而剝落。中心支柱40的表面的膜被剝落時(shí)，中心支柱40的表面 露出，磁性污垢會(huì)附著其上，結(jié)果不令人滿意。
對(duì)此，本實(shí)施方式的電磁閥1中，通過(guò)接合力比涂覆的接合力強(qiáng)的鍍 覆在中心支柱40的整個(gè)表面上形成非磁性體層。因此，即便與隔板13相 互摩擦，非磁性體層剝落的可能性也大幅度降低?；诖它c(diǎn)，本實(shí)施方式 的電磁閥1中，能合適地防止磁性污垢向中心支柱40表面的附著，防止電 磁閥1的控制特性(控制壓力特性)的惡化。
此外，非電解鍍鎳一磷的一個(gè)特征在于能使層厚(膜厚)非常均勻。 因此，通過(guò)利用非電解鍍鎳一磷形成非磁性體層，能形成均勻厚度的層 (膜)，不會(huì)出現(xiàn)由于層厚的不均勻性而在例如中心支柱40與隔板13等 其他接合零件間產(chǎn)生間隙或間隙增大的問(wèn)題。其結(jié)果是，能降低污垢進(jìn)入 或堆積于此間隙而對(duì)控制特性造成影響的可能性。
此外，本實(shí)施方式的電磁閥l中，在中心支柱40的表面上以10nm以 下的層厚、作為具體的一優(yōu)選例以4pm的厚度形成非磁性體層。非磁性體 層的厚度較厚時(shí)對(duì)磁場(chǎng)的影響減小，對(duì)污垢作用的吸附力也下降。但是， 即便是中心支柱40的表面上磁場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)(磁通密度最高)的吸引柱塞30 處的磁場(chǎng)，只要從吸引部稍離開(kāi)，其強(qiáng)度也會(huì)急劇減弱。同樣，關(guān)于中心 支柱40的其他表面，只要從表面稍離開(kāi)，磁場(chǎng)的強(qiáng)度也會(huì)減弱很多。此外， 由于磁場(chǎng)的強(qiáng)度減弱，對(duì)磁性污垢作用的吸附力也變小。即，從中心支柱 40的表面稍離開(kāi)時(shí)，對(duì)磁性污垢作用的吸附力會(huì)大幅度降低。因此，形成 于中心支柱40表面的非磁性體層的厚度是能遮住表面的程度即可，例如最 大也只需lOpm左右，具有這樣的厚度就能充分地發(fā)揮非磁性體層的作用效 果。
相反，層厚(膜厚)變厚時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生層厚的均勻化變難、成本 高、或生產(chǎn)性下降等問(wèn)題。因此，綜合考慮作用、成本、生產(chǎn)性等，形成l(Him 以下的層厚的非磁性體層是非常合適的，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)是非常有效的層 厚。
此外，此種結(jié)構(gòu)的電磁閥1中，由于上述的種種因素能使污垢向中心 支柱40的附著量大幅度減少，因此能提高電磁閥1的耐久性。
此外，由于本發(fā)明涉及的上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可在不大幅度改變電磁閥1 的結(jié)構(gòu)、不對(duì)形成于柱塞30與中心支柱40間的磁通造成影響的情況下發(fā) 揮上述顯著的作用效果，因此是非常有效的。
上述實(shí)施方式是為使本發(fā)明易于理解而記述的述文，并不對(duì)本發(fā)明作 任何限定。本實(shí)施方式中公開(kāi)的各要素包括屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍的全部 設(shè)計(jì)變更和等效物，此外也可進(jìn)行任何適宜的種種改變。
例如，形成于中心支柱40或上述柱塞30的非磁性體層也可以通過(guò)實(shí) 施含有PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹(shù)脂)的復(fù)合非電解鍍鎳-磷形成。PTFE 具有低摩擦、斥油性及滑動(dòng)性優(yōu)良等特性。因此，如果使形成于中心支柱 40表面的鍍覆層中含有PTFE，則在柱塞30的移動(dòng)引起的油的流動(dòng)及PTFE 的上述特性的影響下，可產(chǎn)生附著于中心支柱40及柱塞30的吸引部的污 塘容易剝落的效果。其結(jié)果是，能進(jìn)一步減少污垢向中心支柱40表面的附 著，進(jìn)一步減少由于附著的污垢而導(dǎo)致電磁閥1的控制特性(控制壓力特 性)受到負(fù)面影響的可能性。
PTFE的含量最好設(shè)為20 26容量％。
此外，本實(shí)施方式中以常開(kāi)式的電磁閥為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但 本發(fā)明對(duì)常閉式的電磁閥也可同樣適用并能獲得同樣的效果。 工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明涉及的電磁閥及其制造方法能利用于預(yù)壓控制、管路壓力控制、 離合器壓力控制等，作為更具體的例子，能適宜地利用于電子控制的汽車(chē) 用自動(dòng)變速箱的離合器油壓控制。
權(quán)利要求
1.一種電磁閥，具有閥芯，該閥芯開(kāi)閉控制流體的流路；柱塞，該柱塞與所述閥芯可一體移動(dòng)地連接；中心支柱，該中心支柱與所述柱塞間形成通過(guò)所述控制流體的流路連續(xù)的磁回路，并使磁吸引力對(duì)所述柱塞作用；以及磁通產(chǎn)生裝置，該磁通產(chǎn)生裝置產(chǎn)生磁通，以在所述中心支柱與所述柱塞間形成連續(xù)的磁回路，所述電磁閥的特征在于，在所述中心支柱的表面上形成有非電解鍍鎳-磷層即非磁性體層。
2. 如權(quán)利要求l所述的電磁閥，其特征在于，在所述柱塞的表面上沒(méi) 有形成非磁性體層。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的電磁闊，其特征在于，所述非磁性體層至 少形成于所述中心支柱的使所述磁吸引力對(duì)所述柱塞作用的部位的周邊。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于，所述非磁 性體層是含有PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹(shù)脂)的復(fù)合非電解鍍鎳-磷層。
5. 如權(quán)利要求4所述的電磁閥，其特征在于，所述復(fù)合非電解鍍鎳-磷層是含有20 26X容量的PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹(shù)脂)的層。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電磁閥，其特征在于，所述非磁 性體層的層厚為10pm以下。
7. —種電磁閥的制造方法，電磁閥具有閥芯，該閥芯開(kāi)閉控制流體 的流路；柱塞，該柱塞與所述閥芯可一體移動(dòng)地連接；中心支柱，該中心 支柱與所述柱塞間形成通過(guò)所述控制流體的流路連續(xù)的磁回路，并使磁吸 引力對(duì)所述柱塞作用；以及磁通產(chǎn)生裝置，該磁通產(chǎn)生裝置產(chǎn)生磁通，以 在所述中心支柱與所述柱塞間形成連續(xù)的磁回路，所述電磁閥在所述中心 支柱的表面上形成有非磁性體層，所述電磁閥的制造方法的特征在于，在所述中心支柱的表面上通過(guò)非電解鍍鎳-磷形成作為所述非磁性體層的鍍覆層，所述鍍覆后不進(jìn)行使所述鍍覆層產(chǎn)生磁性的熱處理。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁閥的制造方法，其特征在于，所述鍍覆后，不進(jìn)行使所述鍍覆層達(dá)到30(TC以上的熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電磁閥，能防止污垢附著在中心支柱上、磁回路的磁特性發(fā)生變化、控制特性惡化，并能長(zhǎng)期維持所期望的控制特性。本發(fā)明的電磁閥中，在中心支柱(40)的表面上通過(guò)非電解鍍鎳-磷或含有PTFE的復(fù)合非電解鍍鎳-磷形成非磁性體層(41)。由此，能大幅度地抑制污垢向中心支柱(40)的附著，防止由于柱塞(30)及中心支柱(40)間的導(dǎo)磁率變化而使利用磁力吸引柱塞(30)移動(dòng)的磁回路的特性發(fā)生變化，使柱塞(30)及與其一體形成的閥芯(55)對(duì)應(yīng)附加在線圈(20)上的電流合適地移動(dòng)、開(kāi)閉閥門(mén)。
文檔編號(hào)F16K31/06GK101641540SQ20088000920
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者小川秀生 申請(qǐng)人:伊格爾工業(yè)股份有限公司