專利名稱：帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜式電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過4吏隔膜4妻觸或離開閥座來開啟或關(guān)閉流路 的隔膜式電》茲閥，更詳細而言，涉及這樣一種隔膜式電》茲閥，其具 有用于增強所述隔膜產(chǎn)生的閥關(guān)閉力的機構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般而言，隔膜式電磁閥，象例如日本特開2001-304436號公報 所公開的那樣，具有二通閥的閥結(jié)構(gòu)，并以如下方式構(gòu)成，即，4吏 隔膜接觸或離開設(shè)在連結(jié)供給接口和輸出接口的流路中的閥座而開 啟或關(guān)閉該流路，且以內(nèi)部先導(dǎo)式的電磁操作式先導(dǎo)閥對該隔膜進 行開閉操作。這種隔膜式電磁閥的用途之一在于氧氣濃縮。例如圖7中符號所 示，在具有總供給用流路3、總排出用流路4以及兩個輸出用流路 5a、 5b的歧管底座2上，搭載第1 ~第4隔膜式電磁閥la、 lb、 lc、 ld而形成電；茲閥總成，所述兩個輸出用流路5a、 5b上分別連接有作 為氮氣吸收用容器的第1及第2容器6a、 6b,通過選擇性并關(guān)聯(lián)性 地4吏所述四個電^茲閥la、 lb、 lc、 ld動作將壓縮空氣供入或排出所 述容器6a、 6b而進行氧氣濃縮。然而，在例如第1電磁閥la從圖示的閥門關(guān)閉位置切換到閥門 開啟位置而將壓縮空氣供給填充到第1容器6a后，再將第1電磁閥 la切換到圖示的閥門關(guān)閉位置而保持填充狀態(tài)，該狀態(tài)下，將第2 電磁閥1 b從圖示的閥門關(guān)閉位置切換到閥門開啟位置而將壓縮空氣 供給到第2容器6b時，所述總供給用流路3中的氣壓暫時下降，所 以在來自第1容器6a的逆壓的作用下第1電^茲閥la的隔膜^皮暫時 推開。在以第2電磁閥lb將壓縮空氣填充到第2容器6b并保持填
充狀態(tài)的狀態(tài)下，以第1電磁閥la將壓縮空氣供給到第1容器6a 的情況也是相同的。像這樣，隔膜式電磁閥存在其某些用法中因來自負載的逆壓的作 用而進行不穩(wěn)定動作的情況，這會導(dǎo)致作為流體控制機器的可靠性 或精度下降，所以要求立即改善。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種隔膜式電磁閥即使來自 負載的流體壓作為逆壓對隔膜發(fā)生作用，該隔膜也不會開啟閥座， 且閥關(guān)閉力較大，動作穩(wěn)定性優(yōu)越。為達到所述目的，本發(fā)明提供 一 種帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜式電 磁閥，所述電磁閥包括隔膜閥部和電》茲操作式先導(dǎo)閥部。所述隔膜 閥部在具有用于將電磁閥安裝到歧管底座上的安裝面的閥門殼體內(nèi) 設(shè)置有在所述安裝面上開口的主流體用的供給接口和輸出接口 ； 位于連結(jié)該兩接口的主流^各中的主閥座；4妄觸或離開該主閥座而開 啟或關(guān)閉所述主流路的主隔膜；使在該主隔膜上產(chǎn)生使其與所述主 閥座相抵接方向的作用力的主先導(dǎo)壓力室。所述先導(dǎo)閥部將先導(dǎo)流 體供給到或排出所述主先導(dǎo)壓力室。其中，所述隔膜閥部還具有輔 助閥體、輔助先導(dǎo)壓力室、以及傳遞桿。所述輔助閥體用于增強所 述主隔膜的閥關(guān)閉力；所述輔助先導(dǎo)壓力室使來自所述先導(dǎo)閥部的 先導(dǎo)流體作用到該輔助閥體上；所述傳遞桿通過與所述輔助閥體聯(lián) 動位移而將該輔助閥體的作用力傳遞到所述主隔膜上。本發(fā)明中優(yōu)選如下技術(shù)方案所述輔助閥體和傳遞桿在與所述主 隔膜同心的位置上相對于該主隔膜串聯(lián)配設(shè)，且所述主先導(dǎo)壓力室 和輔助先導(dǎo)壓力室相互連通。本發(fā)明中，優(yōu)選通過使所述輔助閥體的行程可能范圍比主隔膜的 動作行程大，在先導(dǎo)流體被供給到所述兩個先導(dǎo)壓力室而主隔膜與 主閥座相抵接時，該輔助閥體位于行程終端近前的位置。本發(fā)明中，可用活塞形成所述輔助閥體，也可用與所述主隔膜相 同形狀及大小的隔膜形成所述輔助閥體。 在用活塞形成所述輔助閥體的情況下，優(yōu)選將所述傳遞桿與該活 塞一體形成，通過貫穿這些活塞和傳遞桿的內(nèi)部的通孔，所述輔助 先導(dǎo)壓力室和主先導(dǎo)壓力室相互連通。此外，本發(fā)明中優(yōu)選如下技術(shù)方案所述閥門殼體包括具有所述 安裝面的第1區(qū)段(block)、結(jié)合在該第1區(qū)段上的第2區(qū)段、以 及結(jié)合在該第2區(qū)段上的第3區(qū)段，在所述第1區(qū)段和第2區(qū)段之 間配設(shè)有所述主隔膜，同時在該第2區(qū)段和第3區(qū)段之間配設(shè)有所 述輔助閥體，且該第2區(qū)段上設(shè)置有所述傳遞桿，通過卸下所述第2 區(qū)段、輔助閥體以及傳遞桿，使主隔膜介于所述第1區(qū)段和第3區(qū) 段之間而將該兩區(qū)段相互結(jié)合，可形成不帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜 式電i茲閥。采用本發(fā)明，通過輔助閥體主隔膜的閥關(guān)閉力得到增強，即使來 自負載的流體壓作為逆壓對隔膜發(fā)生作用，該主隔膜也不會開啟主 閥座，且動作穩(wěn)定性優(yōu)越。


圖l是本發(fā)明帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜式電磁閥的第1實施方式的剖面圖。圖2是圖1的局部放大圖。圖3是本發(fā)明電磁閥的第2實施方式的剖面圖。圖4是本發(fā)明電磁閥的第3實施方式的剖面圖。圖5是本發(fā)明電磁閥的第4實施方式的剖面圖。圖6是以符號表示用第1實施方式的電磁閥構(gòu)成的電磁閥總成的氣壓回路圖。圖7是以符號表示現(xiàn)有技術(shù)的電磁閥總成的氣壓回路圖。
具體實施方式
圖1和圖2是表示本發(fā)明的帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜式電磁閥 (下面有時僅稱為"電磁閥，，)第1實施方式的圖。該第1實施方
式的電》茲閥10A包括隔膜閥部11和電^茲才喿作式先導(dǎo)閥部12，所述 隔膜閥部11以讓主隔膜14接觸或離開主閥座16而開啟或關(guān)閉主流 ;洛15的方式構(gòu)成，所述主閥座16位于連結(jié)供給4妄口 P和輸出4妻口 A的主流路15中，所述先導(dǎo)閥部12通過先導(dǎo)流體的供給、排出而 對所述主隔膜14進行開閉操作，所述隔膜閥部11還具有由隔膜17a 構(gòu)成的輔助閥體17作為用于增強所述主隔膜14的閥關(guān)閉力的機構(gòu)。 下面的說明中，將形成所述輔助閥體17的隔膜17a稱為"輔助 隔膜"。所述隔膜閥部11具有俯^見形狀大致為矩形的閥門殼體13。該閥 門殼體13的下表面為大致平坦的安裝面18,用于將電磁閥安裝到歧 管底座的閥承載面上，該安裝面18上設(shè)置有所述供給接口 P、輸出 接口 A、先導(dǎo)供給接口 PP和先導(dǎo)排出接口 PE，并安裝有圍繞在如 上各接口周圍的密封部件19。所述各4妄口 P、 A、 PP、 PE的位置關(guān)系如下所述安裝面18的 中央配設(shè)有圓形的輸出接口 A，以圍繞在該輸出接口 A周圍的方式 同心狀地配設(shè)有圓環(huán)狀的供給接口 P,該供給接口 P的外側(cè)，在隔 著所述輸出接口 A的中心軸線L相向的位置上配設(shè)有先導(dǎo)供給接口 PP和先導(dǎo)排出接口 PE。在所述閥門殼體13的內(nèi)部，與所述供給4妄口 P相通的供給側(cè)主 流路15P、與所述輸出接口 A相通的輸出側(cè)主流路15A、與所述先 導(dǎo)供給接口 PP相通的先導(dǎo)供給流路22、以及與所述先導(dǎo)排出接口 P E相通的先導(dǎo)排出流路2 3 ，以與所述中心軸線L平行的方式向上延 伸。其中，供給側(cè)主流路15P與輸出側(cè)主流3各15A構(gòu)成所述主流^各 15的一部分，分別與收容所述主隔膜14的主閥室24相連通并經(jīng)由 該主閥室24相互連通，該主閥室24內(nèi)，所迷主閥座16以圍繞在向 該主閥室24開口的所述l貧出側(cè)主流-各15A的周圍的方式形成。關(guān)于環(huán)狀的所述供給側(cè)主流路15P,其外周壁和區(qū)劃出輸出側(cè)主 流路15A的內(nèi)周側(cè)壁通過徑向上的多個結(jié)合壁相互結(jié)合，這樣，其 被區(qū)劃為多個圓弧狀的孔部分。 此外，所述先導(dǎo)供給流路22和先導(dǎo)排出流路23經(jīng)過在所述兩個 隔膜14、 17a端部形成的通孔25并進一步延伸，分別與所述先導(dǎo)閥 部12的先導(dǎo)供給口 PI和先導(dǎo)排出口 PR相連通。所述主隔膜14采用具有橡膠彈性的材料形成為圓盤形，并通過 將其外周部氣密保持在閥門殼體13上，將其以其中央部分可在與所 述主閥座16接觸離開的方向(上下方向)上位移的方式配置在與所 述輸出接口 A同心狀的位置。通過該主隔膜14，所述主岡室24被 區(qū)劃為所述主閥座16所在側(cè)的主流^^側(cè)部分24a和相反側(cè)的主先導(dǎo) 壓力室24b，該主先導(dǎo)壓力室24b通過通孔26a、 26b與所述先導(dǎo)閥 部12的先導(dǎo)輸出口 PA相連通。所述主隔膜14的下表面形成有圓環(huán)狀的閥密封部14a,該閥密封部14a 通過與所述主閥座16抵接而關(guān)閉該主閥座16，在該下表面相反側(cè)的上表面 的中央部安裝有由金屬或合成樹月旨等石M材料構(gòu)成的突起形的罩27。此外，在閥門殼體13內(nèi)部，在所述主隔膜14的與安裝面18相 反一側(cè)的位置上形成有輔助閥室30，在該輔助閥室30內(nèi)，所述輔助 隔膜17a以相對于所述主隔膜14同心狀且與之串聯(lián)的方式配設(shè)。該 輔助隔膜17a采用與所述主隔膜14相同的材料形成為與該主隔膜14 相同的形狀、相同的大小，通過該輔助隔膜17a，所述輔助閥室30 ^L區(qū)劃為一側(cè)的傳遞室30a和與該側(cè)相反一側(cè)的輔助先導(dǎo)壓力室 30b。其中，傳遞室30a通過傳遞孔31與上述主先導(dǎo)壓力室24b相 連通，所述輔助先導(dǎo)壓力室30b通過所述通孔26b與先導(dǎo)輸出口 PA 相連通。因此，所述主先導(dǎo)壓力室24b與輔助先導(dǎo)壓力室30b相互連通， 先導(dǎo)流體從所述先導(dǎo)輸出口 PA通過所述通孔26b、 26a同時供給到 所述輔助先導(dǎo)壓力室30b和主先導(dǎo)壓力室24b，當先導(dǎo)流體供給到這 些先導(dǎo)壓力室24b、 30b時，所述主隔膜14和輔助隔膜17a同時動 作。所述傳遞室30a通過通氣通孔32與所述先導(dǎo)排出流路23相連 通，所述傳遞孔31沿所述中心軸線L延伸，并在所述傳遞室30a和 主先導(dǎo)壓力室24b的中央部位置將其相互連通。所述輔助隔膜17a和主隔膜14之間設(shè)置有圓柱狀的傳遞桿33, 用于進行該兩隔膜間的作用力傳遞。該傳遞桿33以可在所述傳遞孔 31內(nèi)沿軸線L滑動的方式配置，其平坦的基端部33a與輔助隔膜17a 的下表面相抵接，同時，其頂端部的凹處33b內(nèi)嵌合4氐接有所述主 隔膜14上表面的罩27。因此，該傳遞桿33也相對于所述兩個隔膜 14和17a同心狀配置，并與這些隔月菱的位移聯(lián)動而沿相同方向一起 位移。此外，也可使所述傳遞桿33的頂端部形成為無凹處33b的平坦 表面，并使該平坦的頂端部與主隔膜14上表面的罩27抵接。在所述傳遞桿33外周形成的環(huán)狀凹槽內(nèi)安裝有密封部件34,用 于密封該傳遞桿33外周和所述傳遞孔31內(nèi)周之間。圖示的例中， 為減小滑動阻力，唇型的單向密封部件34按照阻止空氣從主先導(dǎo)壓 力室24b向傳遞室30a流動的朝向配置，但該密封部件34也可為0 型環(huán)或具有其他適宜的剖面形狀的部件。因此，由于所述傳遞桿33介于兩個隔膜14、 17a之間，在先導(dǎo) 流體供給到主先導(dǎo)壓力室24b而主隔膜14被向主閥座16推壓時， 通過同時也供給到輔助先導(dǎo)壓力室30b的先導(dǎo)流體，輔助隔膜17a 向主隔膜14側(cè)位移，經(jīng)由所述傳遞桿33將該主隔膜14向主閥座16 推壓，所以該主隔膜14的閥關(guān)閉力會增加一個由該輔助隔膜17a產(chǎn) 生的作用力的量。此外，當所述兩個先導(dǎo)壓力室24b、 30b的先導(dǎo)流體被排出時， 向閥座關(guān)閉方向推壓所述兩隔膜14、 17a的力消失，所以主隔膜14 被來自供給接口 P的主流體的作用力推上去，從而開啟主閥座16。 該主隔膜14的開啟動作經(jīng)由所述傳遞桿33傳遞到輔助隔膜17a,該 輔助隔膜17a也朝圖中的上方一起位移。這里，由圖l和圖2可知，所述輔助隔膜17a的行程可能范圍被 設(shè)定為比主隔膜14的動作行程大，該輔助隔膜17a以如下方式構(gòu)成， 即，在先導(dǎo)流體供給到所述兩先導(dǎo)壓力室24b、 30b而主隔膜14被
推壓到主閥座16上時，該輔助隔膜17a停止在接近行程終端的位置， 與座30c之間相距些許間隔。通過^f象這樣來構(gòu)成該輔助隔膜17a，橫: 得在所述主隔膜14與主閥座16相抵接時，輔助隔膜17a所產(chǎn)生的 作用力經(jīng)由所述傳遞桿33充分傳遞到該主隔膜14上。所述閥門殼體13包括具有所述安裝面18的第1區(qū)段13a，與 該第1區(qū)段13a結(jié)合的第2區(qū)段13b,以及與該第2區(qū)段13b結(jié)合的 第3區(qū)段13c。所述第1區(qū)段13a和第2區(qū)段13b之間區(qū)劃形成有所 述主閥室24并配設(shè)有所述主隔膜14,該主隔膜14的外周部分被夾 在該兩個區(qū)段13a、 13b之間而得以固定。所述第2區(qū)段13b和第3 區(qū)段13c之間區(qū)劃形成有所述輔助閥室30并配設(shè)有所述輔助隔膜 17a，該輔助隔膜17a的外周部分被夾在該兩個區(qū)段13b、 13c之間而 得以固定。此外，所述第2區(qū)段13b內(nèi)設(shè)置有所述傳遞桿33。所述 先導(dǎo)供給流路22和先導(dǎo)排出流路23以跨越該各區(qū)段的方式延伸。采用這種閥門殼體13的結(jié)構(gòu)，通過卸下所述第2區(qū)段13b和輔 助隔膜17a以及傳遞桿33，將所述第1區(qū)段13a和第3區(qū)段13c經(jīng) 由主隔膜14相互連結(jié)，可形成不帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的普通型隔膜式 電》茲閥。此外，所述各區(qū)段13a、 13b、 13c中相互接合的面上形成有突起 和孔，在使這些突起和孔相互卡合而定位的狀態(tài)下，各區(qū)段13a、 13b、 13c被相互結(jié)合，其圖示被省略。所述先導(dǎo)閥部12安裝于所述第3區(qū)段13c上表面所形成的凹臺 階部36內(nèi)并相對其可拆裝。該先導(dǎo)閥部12具有常開形三通電》茲閥 的結(jié)構(gòu)并包括流路切換部41和電》茲纟喿作部42，所述流路切換部41 以先導(dǎo)閥部件43切換先導(dǎo)流路的連通狀態(tài)，所述電磁操作部42操 作所述先導(dǎo)閥部件43。所述流路切換部41中，閥主體45的側(cè)面具有與所述先導(dǎo)供給 流路22相連通的所述先導(dǎo)供^^口 PI;通過所述通孔26a、 26b與所 述兩個先導(dǎo)壓力室24b、 30b連通的先導(dǎo)輸出口 PA;以及與所述先 導(dǎo)排出流路23相連通的所述先導(dǎo)排出口 PR。此外，所述閥主體45 的內(nèi)部具有所述各口與之連通的先導(dǎo)閥室，該先導(dǎo)閥室內(nèi)收容有所述先導(dǎo)閥部件43，該先導(dǎo)閥部件43交替開啟、關(guān)閉先導(dǎo)供給閥座 50和先導(dǎo)排出閥座51，其中，所述先導(dǎo)供給閥座50圍繞在所述先 導(dǎo)供給口 PI的周圍，所述先導(dǎo)排出閥座51圍繞在所述先導(dǎo)排出口 PR的周圍。另一方面，所述電磁操作部42具有繞在繞線管52上的勵磁線圏 53、收容在該繞線管52的中心孔內(nèi)的固定鐵芯54和活動鐵芯55、 以及使該活動鐵芯55返回起始位置的鐵芯復(fù)位彈簧56，所述活動鐵 芯55通過連接桿58與所述先導(dǎo)閥部件43相連接。在所述勵磁線圈53未通電的狀態(tài)下，如圖1中活動鐵芯55的下 半部所示,所述活動鐵芯55通過鐵芯復(fù)位彈簧56的彈力前進到起 始位置，經(jīng)由連接桿58將先導(dǎo)閥部件43推壓到先導(dǎo)排出閥座51上， 這樣，該先導(dǎo)排出閥座51關(guān)閉而先導(dǎo)供給岡座50開啟，先導(dǎo)排出 口 PR被隔斷而先導(dǎo)供給口 PI和先導(dǎo)輸出口 PA連通。該狀態(tài)下， 來自所述先導(dǎo)供給接口 PP的先導(dǎo)流體經(jīng)過所述先導(dǎo)供給口 PI和先 導(dǎo)輸出口 PA供給到所述主隔膜14背后的先導(dǎo)壓力室24b,同時也 供給到輔助隔膜17a背后的輔助先導(dǎo)壓力室30b。另一方面，當所述勵^磁線圏53通電時，如閨1中活動鐵芯55 的上半部所示，所述活動鐵芯55被固定鐵芯54吸附而后退到動作 位置，所以先導(dǎo)閥部件43由閥復(fù)位彈簧57推動而從所述先導(dǎo)排出 閥座51離開并被推壓在先導(dǎo)供給閥座50上。因此，所述先導(dǎo)排出 閥座51開啟而先導(dǎo)輸出口 PA和先導(dǎo)排出口 PR連通，同時先導(dǎo)供 給閥座50關(guān)閉而先導(dǎo)供給口 PI被隔斷。該狀態(tài)下，所述兩個先導(dǎo) 壓力室24b、 30b向外部開方文，先導(dǎo)流體被排出。圖中的fff 59為接電用連接器，用于連接來自控制裝置的供電用連接器。具有所述結(jié)構(gòu)的隔膜式電磁閥IOA在如圖1所示的狀態(tài)下使用。 在該狀態(tài)下，供給接口 P和先導(dǎo)供給接口 PP通過歧管底座連接到共 用的壓力流體源(壓縮空氣源)60，同時先導(dǎo)排出接口 PE向外部開 放，此外，輸出接口 A連接到負載(例如容器)61上。
在所述先導(dǎo)閥部12的勵磁線圏53為非通電狀態(tài)下，如上所述， 先導(dǎo)供給閥座50開啟而先導(dǎo)供給口 PI和先導(dǎo)輸出口 PA連通，所以 來自先導(dǎo)供給接口 PP的先導(dǎo)流體供給到所述主先導(dǎo)壓力室24b和輔 助先導(dǎo)壓力室30b。因此，主隔膜14通過該先導(dǎo)流體的作用力被推 壓到主閥座16上，從供給4妄口 P到輸出4妄口 A的主流^各15^皮隔斷。 同時，通過供給到輔助先導(dǎo)壓力室30b的先導(dǎo)流體，所述輔助隔膜 17a向主隔膜14側(cè)位移，經(jīng)由所述傳遞桿33將主隔膜14向主閥座 16推壓，所以該主隔膜14的閥關(guān)閉力會增加一個由該輔助隔膜17a 產(chǎn)生的作用力的量。當所述勵磁線圏53通電時，先導(dǎo)供給口PI被隔斷，先導(dǎo)輸出口 PA和先導(dǎo)排出口 PR相連通，所以所述兩個先導(dǎo)壓力室24b、 30b內(nèi) 的先導(dǎo)流體從先導(dǎo)排出接口 PE向外排出。因此，由于來自供給接口 P的主流體的作用力，主隔膜14被向上推壓而從主閥座16離開，主 流路15中的供給側(cè)主流路15P和輸出側(cè)主流路15A相連通，因此， 主流體向輸出接口 A流動而供給所述負載61。此時，所述主隔膜14的位移經(jīng)由所述傳遞桿33傳遞給輔助隔膜 17a,該輔助隔膜17a也與之一起向圖中的上方位移。所述負載61上供給填充需要量的主流體后，使所述勵磁線圏53 處于非通電狀態(tài)，則先導(dǎo)流體供給所述兩先導(dǎo)壓力室24b、 30b，所 以如上所述，在主隔膜14^皮推壓到主閥座16上而關(guān)閉主流^各15的 同時，輔助隔膜17a經(jīng)由傳遞桿33向關(guān)閉方向推壓該主隔膜14，從 而主流體的對負載61的填充狀態(tài)被保持。在所述填充保持狀態(tài)中，當例如與所述電^ 茲閥10A并列連接于 所述壓力流體源60的未圖示的其他電磁閥動作，主流體供給到其他 負載時，所述先導(dǎo)供給接口 PP的流體壓暫時下降，與此對應(yīng)，兩個 先導(dǎo)壓力室24b、 30b內(nèi)的先導(dǎo)流體壓也下降。此時，在不具備所述輔助閥體17的普通型隔膜電磁閥中存在如 下情況由于經(jīng)過輸出接口 A作用的負載61側(cè)的壓力即逆壓，主隔 膜14暫時從主閥座16離開，填充保持狀態(tài)不穩(wěn)定。 然而，所述實施方式的電》茲閥中，主隔膜14的閥關(guān)閉力通過輔 助閥體17得到增強，所以即使負載61側(cè)的流體壓作為逆壓通過輸 出接口 A對該主隔膜14向開啟方向發(fā)生作用，該主隔膜14也不會 從主閥座16離開，所述填充保持狀態(tài)被穩(wěn)定保持。圖3表示本發(fā)明的第2實施方式，該第2實施方式的電》茲閥10B 與所述第1實施方式的電磁閥10A的不同之處在于如下方面輔助 隔膜17a總是以加壓彈簧63對其向主隔膜14側(cè)加載。即，所述輔 助隔膜17a背面(上表面)的罩27與輔助先導(dǎo)壓力室30b中央部上 形成的凹部30d的底壁之間夾設(shè)有所述加壓彈簧63，以該加壓彈簧 63將輔助隔膜17a向主隔膜14側(cè)推壓。因此，與所述第1實施方式 的電^f茲閥IOA相比，該第2實施方式的電^茲閥10B中主隔膜14的 閥關(guān)閉力會增加一個所述加壓彈簧63的加載力的量。關(guān)于該第2實施方式的電》茲閥10B的除上述i^明之外的結(jié)構(gòu)和 作用，由于其基本上與所述第1實施方式的電》茲閥IOA相同，所以 這些主要的相同結(jié)構(gòu)部分采用與第1實施方式中所用的符號相同的 符號并省略其說明。圖4表示本發(fā)明的第3實施方式，該第3實施方式的電^茲閥10C 與所述第2實施方式的電》茲閥10B的不同點在于如下方面輔助閥 體17不是隔膜，而是以活塞17b形成。即，閥門殼體13中所形成 的輔助閥室30內(nèi)以可滑動的方式收容有圓盤形的所述活塞17b，通 過該活塞17b,該輔助閥室30^皮區(qū)劃為輔助先導(dǎo)壓力室30b和傳遞 室30a。所述活塞17b的外周上形成有環(huán)狀的凹槽64,該凹槽64內(nèi)， 唇型的單向密封部件65按照阻止空氣從輔助先導(dǎo)壓力室30b向傳遞 室30a流動的朝向配置。但該密封部件65也可為O型環(huán)或具有其他 適宜的剖面形狀的部件。此外，所述活塞17b的上表面中央部形成有軸部66,該軸部66 與所述輔助先導(dǎo)壓力室30b的中央部的凹部30d嵌合，該軸部66外 周的臺階部和凹部30d的底壁之間夾設(shè)有將所述活塞17b向主隔膜 14側(cè)加載的加壓彈簧63。
此外，所述活塞17b和傳遞桿33 —體形成，在該傳遞桿33的下 端(頂端)形成的凹處33b內(nèi)嵌合有所述主隔膜14上表面的罩27, 在罩27與凹處33b之間存在間隙，傳遞桿33頂端的圍繞著所述凹 處33b的環(huán)狀部分與罩27的肩部相抵接。通過貫穿該活塞17b和傳 遞桿33內(nèi)部的通孔68,所述輔助先導(dǎo)壓力室30b和主先導(dǎo)壓力室 24b相互連通。該通孔68中位于傳遞桿33側(cè)的端部在所述凹處33b 內(nèi)開口，并通過該凹處33b與所述主先導(dǎo)壓力室24b相連通，在所 述傳遞桿33頂端的環(huán)狀部分上沿徑向上形成有流體流通用的槽33c。關(guān)于該第3實施方式的電磁閥10C的除上述說明之外的結(jié)構(gòu)和 作用，由于其基本上與所述第2實施方式的電^ 茲閥10B相同，所以 這些主要的相同結(jié)構(gòu)部分采用與第2實施方式相同的符號并省略其 說明。圖5表示本發(fā)明的第4實施方式，該第4實施方式的電^茲閥10D 與所述第3實施方式的電》茲閥10C的不同點在于如下方面?zhèn)鬟f桿 33的頂端部^^皮形成為無與罩27嵌合的凹處的大致平坦的面J吏該頂 端部與主隔膜14上表面的罩27的上表面抵接。該頂端部上沿徑向 上形成有槽33c，用于將來自通孔68的壓力流體順暢地導(dǎo)向主先導(dǎo) 壓力室24b。關(guān)于該第4實施方式的電i茲閥10D的除上述說明之外的的結(jié)構(gòu) 和作用，由于其基本上與所述第3實施方式的電》茲閥IOC相同，所 以這些主要的相同結(jié)構(gòu)部分采用與第3實施方式相同的符號并省略 其說明。所述第3和第4實施方式的電石茲閥10C以及10D中，活塞17b 和傳遞桿33 —體形成，但其也可分體形成。此外，主先導(dǎo)壓力室24b 和輔助先導(dǎo)壓力室30b通過貫穿所述活塞17b和傳遞桿33的內(nèi)部的 通孔68相互連通，但也可象所述第1實施方式的電》茲閥IOA那樣， 通過閥門殼體13內(nèi)部形成的通孔26a相互連通。此外，圖示的各實施方式的電》茲閥10A~ 10D中<又設(shè)置了 1組輔 助閥體17和傳遞桿33， ^旦也可設(shè)置兩組以上。該情況下，多個輔助 閥體17和傳遞桿33被配i殳為順次串聯(lián)連接的狀態(tài)。
圖6中，用符號表示了使用所述第1實施方式的電磁閥10A而 構(gòu)成的用于氧氣濃縮的電磁閥總成的結(jié)構(gòu)。該電磁閥總成通過將4 個電磁閥10A1~10A4搭載在歧管底座70上而形成，第1電磁閥 10A1和第2電磁閥10A2的供給接口 P與第1 ~第4電磁閥10A1 ~ 10A4的先導(dǎo)供給接口 PP分別與歧管底座70的總供給用流路71連 接，并通過該總供給用流路71與壓縮空氣源60相連接。第3電》茲 閥10A3和第4電磁閥10A4的供給接口 P與第1 ~第4電磁閥10A1 ~ 10A4的先導(dǎo)排出接口 (未圖示)分別與歧管底座70的總排出用流 路72相連接，并通過該總排出用流路72向外部開放。此外，所述第1電磁閥10A1和第3電磁閥10A3的輸出接口 A 分別與歧管底座70的第l輸出用流路73連接，且通過該第l輸出 用流路73與作為用于氧氣濃縮的容器的第1負載61a相連接。第2 電磁閥10A2和第4電磁閥10A4的輸出接口 A分別與歧管底座70 的第2輸出用流路74連接，且通過該第2輸出用流路74與作為用 于氧氣濃縮的容器的第2負載61b相連接。所述電磁閥總成中，對第1負載61a和第2負載61b的壓縮空氣 的供給通過第1電磁閥10A1和第2電磁閥10A2進行，來自所述負 載61a、 61b的壓縮空氣的排出通過第3電》茲閥10A3和第4電^茲閥 10A4進行。即，對第1負載61a的壓縮空氣的供給是通過對第1電 磁閥IOAI通電而將該第1電磁閥10A1切換到與圖6相反的閥門開 啟位置而進行的，供給后的填充狀態(tài)的保持是通過不給該第1電磁 閥10A1通電而將其切換到圖6的閥門關(guān)閉位置而進行的。此時，第 3電磁閥10A3由于未通電而處于圖6的閥門關(guān)閉位置。來自該第1負載61a的壓縮空氣的排出通過對所述第3電磁閥 10A3通電而將該第3電磁閥10A3切換到與圖6相反的閥門開啟位 置來進行。此時，上述第1電磁閥10A1由于未通電而處于圖6的閥 門關(guān)閉位置。對第2負載61b的壓縮空氣的供給和排出也通過對第2電磁閥 10A2和第4電磁閥10A4進行與上述相同的切換才喿作而進行。這里，對所述第1負載61a供給壓縮空氣后，第1電磁閥10A1關(guān)閉而保持填充狀態(tài)，該狀態(tài)下，即使由于第2電磁閥10A2動作而 將壓縮空氣供給到第2負載61b，總供給用流路71中的氣壓暫時下 降，如上所述，所述第1電磁閥10A1中主隔膜14的閥關(guān)閉力也會 通過輔助閥體17得到增強，所以即使第1負載61a側(cè)的流體壓作為 逆壓通過輸出接口 A對該主隔膜14向開啟方向發(fā)生作用，該主隔膜 14也不會暫時開啟主閥座16。在以第2電》茲閥10A2將壓縮空氣填 充到第2負載61b并保持的狀態(tài)下，以第1電磁閥10A1將壓縮空氣 供給第l負載61a時，情況是相同的。本發(fā)明還可采用所述第2~第4實施方式的電^茲閥10B 10D形 成同樣的電^茲閥總成，但此時排出用第3電^茲閥和第4電^茲閥中， 優(yōu)選使用不帶有將輔助閥體17向主隔膜14側(cè)推壓的所述加壓彈簧 63的電磁閥。其原因在于，如果帶有加壓彈簧63,則在排出負載61 的壓縮空氣時，負栽61內(nèi)會留下該加壓彈簧63的加載力程度的殘 留壓力。此外，作為排出用的所述第3電磁閥和第4電磁岡，也可使用不 帶所述輔助閥體17的普通型的隔膜式電磁閥。
權(quán)利要求
1.一種帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜式電磁閥，包括隔膜閥部和電磁操作式先導(dǎo)閥部，其中，所述隔膜閥部在具有用于將電磁閥安裝到歧管底座上的安裝面的閥門殼體內(nèi)設(shè)置有在所述安裝面上開口的主流體用的供給接口和輸出接口、位于連接該兩接口的主流路中的主閥座、接觸或離開該主閥座而開啟或關(guān)閉所述主流路的主隔膜、以及使在該主隔膜上產(chǎn)生與所述主閥座相抵接的方向的作用力的主先導(dǎo)壓力室，所述先導(dǎo)閥部將先導(dǎo)流體供給到或排出所述主先導(dǎo)壓力室，其特征在于，所述隔膜閥部還具有輔助閥體、輔助先導(dǎo)壓力室、以及傳遞桿，其中，所述輔助閥體用于增強所述主隔膜的閥關(guān)閉力；所述輔助先導(dǎo)壓力室使來自所述先導(dǎo)閥部的先導(dǎo)流體作用到該輔助閥體上；所述傳遞桿通過與所述輔助閥體聯(lián)動位移而將該輔助閥體的作用力傳遞到所述主隔膜上。
2. 如權(quán)利要求1中所述的電磁閥，其特征在于，在與所述主隔 膜同心的位置上，所述輔助閥體和傳遞桿相對于該主隔膜串聯(lián)配設(shè)， 且所述主先導(dǎo)壓力室和輔助先導(dǎo)壓力室相互連通。
3. 如權(quán)利要求1或2中所述的電磁閥，其特征在于，通過使所 述輔助閥體的行程可能范圍比主隔膜的動作行程大，在先導(dǎo)流體被 供給到所述兩個先導(dǎo)壓力室而主隔膜與主閥座相抵接時，該輔助閥 體位于行程終端近前的位置。
4. 如權(quán)利要求1或2中所述的電》茲閥，其特征在于，所述輔助 閥體由隔膜構(gòu)成，且形成為與所述主隔膜相同的形狀和大小。
5. 如權(quán)利要求1或2中所述的電^茲閥，其特征在于，所述輔助 閥體為活塞。
6. 如外又利要求2中所述的電i茲閥，其特征在于，所述輔助閥體 由活塞形成，所述傳遞桿與該活塞一體形成，通過貫穿這些活塞和 傳遞桿的內(nèi)部的通孔，所述輔助先導(dǎo)壓力室和主先導(dǎo)壓力室相互連通。
7.如權(quán)利要求1或2中所述的電磁閥，其特征在于，所述閥門 殼體包括具有所述安裝面的第1區(qū)段、結(jié)合在該第1區(qū)段上的第2 區(qū)段以及結(jié)合在該第2區(qū)段上的第3區(qū)段，在所述第1區(qū)段和第2 區(qū)段之間配設(shè)有所述主隔膜，同時在該第2區(qū)段和第3區(qū)段之間配 設(shè)有所述輔助閥體，且該第2區(qū)段上設(shè)置有所述傳遞桿，通過卸下 所述第2區(qū)段、輔助閥體以及傳遞桿，使主隔膜介于所述第1區(qū)段 和第3區(qū)段之間而將該兩區(qū)段相互結(jié)合，可形成不帶有關(guān)閉力增強 機構(gòu)的隔膜式電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶關(guān)閉力增強機構(gòu)的隔膜式電磁閥。在隔膜閥部，除了通過先導(dǎo)流體壓的作用而動作進而與主閥座接觸或離開的主隔膜之外，還設(shè)置有作為用于增強該主隔膜的閥關(guān)閉力的機構(gòu)，該機構(gòu)包括輔助閥體；使先導(dǎo)流體壓作用在該輔助閥體上的輔助先導(dǎo)壓力室；以及將所述輔助閥體的作用力傳遞給所述主隔膜的傳遞桿。即使來自負載的流體壓作為逆壓對所述主隔膜發(fā)生作用，該主隔膜也不會從所述閥座離開。
文檔編號F16K7/17GK101153668SQ20071014313
公開日2008年4月2日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者伊東喜彥, 高田英幸 申請人:Smc株式會社