自保持型電磁閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁閥(自保持型電磁閥)，該電磁閥即使在向電磁線圈通電并切換開閉狀態(tài)后停止通電，也能夠維持切換后的開閉狀態(tài)。
【背景技術】
[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)時向電磁線圈通電，但是具有切換結束后即使不使電流繼續(xù)流動也能夠保持其狀態(tài)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行動作的電磁閥。
[0003]該自保持型電磁閥基于以下原理進行動作。首先，當向形成為中空形狀的電磁線圈通電時,一直被閉閥彈簧施力的可動鐵心被拉入到電磁線圈，設置在可動鐵心的端部的閥芯開閥。另外，此時，可動鐵心的相反側的端部與設置在電磁線圈的中心軸線上的固定鐵心接觸，經由固定鐵心被永磁鐵磁力吸附。因此，即使之后停止向電磁線圈通電，也能夠保持可動鐵心被拉入到電磁線圈的狀態(tài)(開閥狀態(tài))。
[0004]另一方面，若在保持開閥狀態(tài)的狀態(tài)下向電磁線圈通入與上述的開閥時通入電流的方向相反方向的電流，則電磁線圈產生克服永磁鐵的磁力的方向的磁力。因此，永磁鐵對可動鐵心進行磁力吸附的力減弱，與固定鐵心接觸著的可動鐵心的端部因閉閥彈簧的作用力而剝離，設置在可動鐵心的另一端側的閥芯被按壓于閥座，自保持型電磁閥閉閥。之后，即使停止電磁線圈的通電，也利用閉閥彈簧的作用力保持閥芯被按壓于閥座的狀態(tài)(閉閥狀態(tài))。
[0005]在自保持型電磁閥基于以上原理進行動作的關系方面，若閉閥時磁線圈產生的磁力過大，則電磁線圈想要以抵消永磁鐵的磁力后剩余的磁力拉近可動鐵心。并且，當該剩余的磁力超過閉閥彈簧的作用力時，隨即會形成可動鐵心的端部因電磁線圈的磁力而一直磁力吸附于固定鐵心的狀態(tài)，變得無法使電磁閥閉閥。因此，提出了為了使電磁閥可靠地閉閥而將閉閥時施加于電磁線圈的電壓設定為規(guī)定的上限電壓以下的自保持型電磁閥(專利文獻1)。
[0006]專利文獻1:日本特開2009 - 63060號公報
[0007]但是，以上提出的自保持型電磁閥在閉閥時施加于電磁線圈的電壓設定為較低的關系方面，存在如下問題:若電池逐漸消耗，則閉閥時施加于電磁線圈的電壓降低，難以使電磁閥閉閥。

【發(fā)明內容】

_8] 發(fā)明要解決的問題
[0009]本發(fā)明是為了應對現(xiàn)有技術中的上述問題而完成的，其目的在于提供一種自保持型電磁閥，該自保持型電磁閥無論電池是否正在消耗都能夠閉閥。
[0010]用于解決問題的方案
[0011 ] 為了解決上述問題，本發(fā)明的自保持型電磁閥采用以下結構。艮P，
[0012]一種自保持型電磁閥，其具有:可動鐵心，使流路開閉的閥芯形成在該可動鐵心的一端側，且該可動鐵心設置為能夠在軸向上移動；閉閥彈簧，其用于沿該閥芯關閉該流路的方向對上述可動鐵心施力；電磁線圈，其用于沿該閥芯打開該流路的方向拉入上述可動鐵心；永磁鐵，其用于保持利用該電磁線圈拉入的上述可動鐵心；以及電壓施加部，其用于向上述電磁線圈施加驅動電壓，其特征在于，
[0013]上述驅動電壓的電壓波形具有:
[0014]在規(guī)定期間內維持電壓的第1波形部；以及
[0015]使維持上述第1波形部的電壓的高電壓狀態(tài)和電壓比該高電壓狀態(tài)的電壓低的低電壓狀態(tài)以比上述規(guī)定期間短的周期反復的第2波形部。
[0016]在本發(fā)明的自保持型電磁閥中，在第1波形部中，在規(guī)定期間內維持電壓，因此在電壓被維持的期間，與所施加的電壓相應地在電磁線圈中流動較大的電流。與此相對，在第2波形部中，高電壓狀態(tài)與低電壓狀態(tài)以比規(guī)定期間短的周期反復，因此在電磁線圈中流動的電流反復增減，第1波形部的較大的電流不會在電磁線圈中流動。并且，由于電磁線圈所產生的磁力與在電磁線圈中流動的電流成正比，因此在第1波形部中產生較大的磁力，在第2波形部中產生比在第1波形部中產生的磁力小的磁力。因此，若在電池沒有消耗的情況下，以產生較小的磁力的第2波形部使本發(fā)明的自保持型電磁閥閉閥，在電池進一步消耗而驅動電壓降低的情況下，也能夠以產生較大磁的力的第1波形部使自保持型電磁閥閉閥。
[0017]另外，在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以是，驅動電壓的第2波形部設置在第1波形部之前。
[0018]自保持型電磁閥的可動鐵心在使用中有時因異物等的附著而難以移動。但是，在第2波形部中，高電壓狀態(tài)與低電壓狀態(tài)以較短的周期反復，因此可動鐵心連續(xù)地振動，其結果，能夠使可動鐵心恢復到容易移動的狀態(tài)。由此，若在施加第2波形部后施加第1波形部，即使可動鐵心因異物附著等難以移動的情況下，也能夠以第2波形部改善可動鐵心的移動，因此能夠以第1波形部使自保持型電磁閥可靠地閉閥。
[0019]此外，與上述的自保持型電磁閥相反，在將驅動電壓的第1波形部設置在第2波形部之前的情況下，還能夠得到以下效果。即，當電池進一步消耗時，會發(fā)生電壓在施加一次的驅動電壓的期間降低的情況。既然在這樣的情況下，若將電池進一步消耗時使自保持型電磁閥閉閥的第1波形部設置在第2波形部之前，則能夠在驅動電壓降低之前以第1波形部使自保持型電磁閥閉閥。另外，在電池沒有消耗的情況下，即使在第2波形部之前設置有第1波形部，也不會發(fā)生驅動電壓在第1波形部中降低的情況，能夠以第2波形部可靠地使自保持型電磁閥閉閥。
[0020]另外，在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，在第1波形部中被維持的電壓也可以是以下這樣的電壓。即，也可以將第1波形部的電壓設定為如下電壓:以電磁線圈所產生的磁力抵消永磁鐵的磁力后剩余的磁力是比對利用永磁鐵保持的可動鐵心施力的閉閥彈簧的作用力大的磁力。
[0021]若如此，在電池沒有消耗的期間，以在第1波形部中電磁線圈所產生的磁力拉近可動鐵心，因此無法以第1波形部使自保持型電磁閥閉閥，但在之后的第2波形部中，由于電磁線圈的磁力變小，因此能夠以閉閥彈簧的作用力使自保持型電磁閥閉閥。另外，在電池進一步消耗的情況下，在第1波形部中施加的電壓降低，電磁線圈的磁力降低，因此能夠以第1波形部使自保持型電磁閥閉閥。因此，無論電池的消耗程度如何，都能夠使自保持型電磁閥閉閥。
[0022]另外，在上述的本發(fā)明的自保持型電磁閥中，也可以將在第2波形部中處于低電壓狀態(tài)時的電壓設定為接地電壓。
[0023]若如此，只要在第1波形部中生成所施加的電壓，就能夠產生第2波形部的高電壓狀態(tài)與低電壓狀態(tài)。因此，能夠簡化向電磁線圈施加驅動電壓的電壓施加部的電路結構。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實施例的鎖定閥(5 ^■弁)100的內部構造以及動作原理的說明圖。
[0025]圖2是示出用于使鎖定閥100閉閥的電壓限制在規(guī)定的電壓范圍內的理由的說明圖。
[0026]圖3是示出施加于電磁線圈102的驅動電壓的電壓波形的說明圖。
[0027]圖4是示出如果使用本實施例的電壓波形、則無論電池的消耗程度如何都能夠使鎖定閥100閉閥的理由的說明圖。
[0028]圖5是例示第1變形例的驅動電壓的電壓波形的說明圖。
[0029]圖6是例示第2變形例的驅動電壓的電壓波形的說明圖。
[0030]圖7是例示第3變形例的驅動電壓的電壓波形的說明圖。
【具體實施方式】
[0031]圖1是示出本實施例的自保持型電磁閥(以下稱作鎖定閥)100的內部構造以及動作原理的說明圖。在圖1(a)中示出閉閥狀態(tài)的鎖定閥100的剖視圖，在圖1(b)中示出開閥狀態(tài)的鎖定閥100的剖視圖。首先，參照圖1(a)對鎖定閥100的大體內部構造進行說明。
[0032]如圖1(a)所示，鎖定閥100具有: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；可動鐵心104，其以能夠滑動的狀態(tài)插入到電磁線圈102的中心軸內；固定鐵心106，其在電磁線圈102的中心軸內固定在比可動鐵心104靠上方的位置；永磁鐵108，其為圓板形狀，其設置為與固定鐵心106的上端接觸；閥芯110，其安裝在可動鐵心104的下端；閉閥彈簧112，其沿從電磁線圈