電磁閥及其製造方法
2023-05-20 07:27:31
專利名稱：電磁閥及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車的自動變速箱等的電磁閥及其製造方法，尤其涉及通過合適的控制特性進行控制的電磁閥及其製造方法。
背景技術：
電磁閥在流體的流量和壓力的控制中被廣泛應用。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表示此種現有的電磁閥的結構例。
圖2所示的電磁閥9具有通過通電產生磁場的線圈20、利用線圈20產生的磁場形成磁迴路的中心支柱40b、被中心支柱40b磁力吸引的柱塞30、具有與柱塞30設置成一體的杆50及閥芯55的閥門59、具有與閥芯55抵接實現開閉的通孔61的閥座60、設成圍繞柱塞30周圍的邊環70、繞線管81及筒狀部82設成一體的閥體80、有底筒狀的殼體90、以及將柱塞30向殼體90的底面拉拽並約束其位置的彈簧10。
此外，電磁閥9具有支承柱塞30的軸承11、以及支承杆50的軸承12。
此外，閥體80的筒狀部82的閥座60的兩側分別形成有連通閥體80的內部與外部的第一連通孔83及第二連通孔84。
通過這種結構，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的前端開口 85作為輸出端，將第二連通孔84作為排出端，使閥門59的閥芯55相對於閥座60的通孔61開閉，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59的位置由閥門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，通過控制閥門59的位置，對從輸出端85輸出的控制流體的壓力進行調整。但是，當閥門59是可動的時，油等控制流體從閥門59-軸承12間及柱塞30-軸承ll間的間隙流入電磁線圈內部95，由於電磁線圈內部的控制流體(油)對空氣比率的波動或溫度的影響等，有時會存在上述的力以外的力作用於閥門59、對其控制位置產生影響的情形。
因此，現有的電磁閥中，雖然在圖2中沒有圖示，但是有時在殼體90的底面(上表面)設置通孔並使其作為排出端作用，通過此孔使流入電磁線圈內部95的流體和空氣流入、流出。
此外，例如日本特許申請公開2005-299919號公報(專利文獻1)所公開的電磁閥中，提出了這樣的方案如圖2所示，在邊環70的凸緣部72的與殼體90的底面抵接的面上形成槽73，通過此槽73形成使電磁線圈內部95與電磁閥的外部連通的通氣孔，並將其作為所謂的呼吸孔(以下有時也稱呼吸孔73)來減少上述影響。
但是，油等控制流體中含有某些汙垢，這些流入電磁線圈內後有時會附著在電磁線圈內部。
尤其是使用在自動變速箱中的電磁閥，閥門的磨損等使油中的磁性汙垢的濃度升高，此外，為了進行管路壓力控制，必須一直使電磁閥動作，調整壓力，因此，電磁閥內會有更多的汙垢流入、流出。此外，如上所述，在殼體上部設有排出端和呼吸孔73的電磁閥中，由於設有上述的孔，因此油等控制流體會主動流入電磁線圈內。
此外，流入電磁線圈內部的汙坭受形成於電磁線圈內的磁場的影響而附著在電磁線圈內。上述結構的電磁閥中，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汙垢。汙垢附著在形成磁迴路的柱塞和中心支柱兩者上，但由於柱塞頻繁地移動，因此磁性汙垢很難附著，由於中心支柱不移動，因此磁性汙垢容易聚集堆積。
此外，如果汙垢聚集堆積在中心支柱的進行磁通傳遞的部位及其周邊，則有時會產生磁迴路的導磁率變化，吸引部的軸向及徑向的間隙長度不均一，對電磁閥的控制特性(控制壓力特性)產生負面影響。為解決上述問題，例如在日本特許第3666246號公報(專利文獻2)所公開的電磁閥中提出了這樣的方案在柱塞上塗覆非磁性體，藉此避免汙垢的附著。但是，如上所述，磁性汙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並不能完全避免上述的問題。此外，在柱塞表面上塗覆非磁性體的結構中，非磁性體的接合力不充分，組裝時有時會存在塗層剝落的情形，即便是對於柱塞，也很可能無法合適地防止磁性汙垢的附著。因此，需要一種能更有效地防止磁性汙街的附著的方法。
專利文獻1:日本特許申請公開2005-299919號公報
專利文獻2:日本特許第3666246號公報
發明的公開
發明所要解決的技術問題
本發明根據上述技術問題而作，其目的在於提供一種能防止中心支柱-柱塞間的磁性汙垢的附著、聚集，避免導磁率的變化，並長期維持所希望的控制壓力特性的電磁閥及其製造方法。
解決技術問題所採用的技術方案
為解決上述技術問題，本發明的電磁閥具有開閉控制流體的流路的閥芯、與上述閥芯可一體移動地連接的柱塞、與上述柱塞間形成通過上述控制流體的流路連續的磁迴路並使磁吸引力對上述柱塞作用的中心支柱、產生磁通以在上述中心支柱與上述柱塞之間形成連續的磁迴路的磁通產生裝置，其特徵在於，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。
此種結構的電磁閥中，由於在中心支柱的表面上通過非電解鍍鎳-磷形成非磁性體層，因此磁性汙垢不易附著於中心支柱，能防止磁性汙垢聚集、磁通率變化，對控制特性產生負面影響。其結果是，可提供一種能長期維持所期望的控制壓力特性的電磁閥。
適宜的是，本發明的電磁閥的特徵在於，在上述柱塞的表面上沒有形成非磁性體層。
此種結構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，能減少汙垢向中心支柱的堆積量，進一步降低磁性汙垢對磁迴路的影響。乍看之下，會認為在構成磁迴路一部分的柱塞的表面上也形成有非磁性體層時能進一步減少汙垢向中心支柱-柱塞間的附著量，適合將磁迴路的特性維持在所期望的狀態。但實際中，在柱塞表面上也形成有非磁性體層會使柱塞表面和中心支柱表面對汙垢的相對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的狀態接近，其結果是，汙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，則汙垢容易附著在柱塞的表面，但由於附著在柱塞上的汙垢常常會隨著柱塞的移動而剝落，因此多數情況下不會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是最適宜的，通過形成這種狀態，能合適地防止汙垢的堆積對磁迴路的影響。
更適宜的是，本發明的電磁閥的特徵在於，上述非磁性體層至少形成於上述中心支柱的使上述磁吸引力對上述柱塞作用的部位的周邊。
此種結構的電磁閥中，汙垢容易附著堆積，此汙垢堆積容易對磁迴路的迴路特性造成影響，由於在中心支柱的使磁吸引力對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汙垢堆積對磁迴路的影響。
適宜的是，本發明的電磁閥的特徵在於，上述非磁性體層是含有PTFE(聚四氟乙烯(4氟化)樹脂)的複合非電解鍍鎳-磷層。
此種結構的電磁閥中，利用含有PTFE的複合非電解鍍鎳-磷在中心支柱的表面形成非磁性體層。PTFE具有低摩擦、斥油性及滑動性優良等特性。因此，通過採用含有PTFE的鍍覆，利用PTFE的功能及由柱塞的動作引起的控制流體的流動，附著於中心支柱-柱塞間的受吸引力作用的部分的汙垢容易剝落，在防止汙垢的附著及聚集方面能起到較好的效果。
此外適宜的是，本發明的電磁閥的特徵在於，上述複合非電解鍍鎳-磷層是含有20 26X容量的PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹脂)的層。
此種結構的電磁閥中，由於能形成含有適量PTFE的鍍覆層，因此附著在中心支柱上的汙垢變得更容易剝落，在防止汙垢的附著及聚集方面能起到更好的效果此外適宜的是，本發明的電磁閥的特徵在於，上述非磁性體層的層厚形成
為lOpm以下。
此種結構的電磁閥中，將非磁性體層的層厚設為10pm以下。電磁閥中形 成於中心支柱的磁場的強度在從中心支柱的表面稍離開處會急劇減弱。B卩，通 過使汙垢所在的位置稍遠離中心支柱的表面，使作用於汙垢的吸附力大幅度減 小。因此，形成於中心支柱的非磁性體層的層厚可以非常薄。具體來說，只要 是表面不露出的程度就能發揮效果，實際上適宜的是幾pm程度、更具體來說 是^iin左右的厚度。
形成於中心支柱表面的非磁性體層的層厚比上述厚度大時也能獲得同樣 的效果。但是，非磁性體層變厚時會產生層厚(膜厚)不均一的新問題，並且 在成本和生產性方面也不理想。因此，通過像本發明那樣將非磁性體層的層厚 設為l(Vni以下，能提供一種在防止磁性汙垢附著的作用效果、層厚的均一化、 成本的降低及生產性的提高這所有的方面平衡性好、效果好、廉價且高性能的 電磁閥。
此外，本發明的電磁閥的製造方法中，電磁閥具有開閉控制流體的流路 的閥芯、與上述閥芯可一體移動地連接的柱塞、與上述柱塞間形成通過上述控 制流體的流路連續的磁迴路並使磁吸引力對上述柱塞作用的中心支柱、產生磁 通以在上述中心支柱與上述柱塞間形成連續的磁迴路的磁通產生裝置，並在上 述中心支柱的表面上形成有非磁性體層，上述製造方法的特徵在於，在上述中 心支柱的表面上通過非電解鍍鎳-磷形成作為上述非磁性體層的鍍覆層，上述 鍍覆後不進行會使上述鍍覆層產生磁性的熱處理。
此種本發明的電磁閥的製造方法中，由於鍍覆後不進行會使中心支柱表面 的鍍覆層產生磁性的熱處理，因此能提供一種製造使作為非磁性體層的鍍覆層 合適地形成於中心支柱表面的電磁閥的方法。
適宜的是，本發明的電磁閥的製造方法的特徵在於，上述鍍覆後，不進行
會使上述鍍覆層達到30(TC以上的熱處理。
此種本發明的電磁閥的製造方法中，由於鍍覆後不進行會使中心支柱表面 的鍍覆層達到30(TC以上的熱處理，因此可提供一種製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於中心支柱表面的 電磁閥的方法。
圖1是表示本發明一實施方式的電磁閥的結構的示意剖視圖。 圖2是表示現有的電磁閥的結構的示意剖視圖。
具體實施例方式
參照圖l對本發明一實施方式的電磁閥進行說明。
本實施方式的電磁閥是通過調整對線圈的通電量來控制從輸出端流出 的流體的流量和壓力的線性電磁閥。
圖1是表示電磁閥1的結構的示意剖視圖。
如圖1所示，電磁閥1具有線圈20、柱塞30、中心支柱40、杆50、 閥芯55、閥座60、邊環70、閥體80及殼體90。
線圈20從未圖示的控制迴路被附加上控制電流，從而以所期望的強度 產生所期望的方向的磁場。通過此磁場，如後所述移動柱塞30，控制與柱 塞30 —體構成的閥芯55的位置，使閥門開閉成所期望的狀態。
柱塞30是構成為可與杆50及閥芯55 —體移動的構件，收納在邊環 70內。柱塞30設置成由彈簧10向殼體90的底面(上表面)方向拉拽，在 線圈20產生的磁場發出的磁吸引力在與中心支柱40間不作用時，柱塞30 配置在殼體90的底面(上表面)側的規定位置。此外，對線圈20通電、 在與中心支柱40間磁吸引力作用時，柱塞30克服彈簧10的彈簧力被中心 支柱40吸引，移動至與磁吸引力對應的位置。
此外，在柱塞30的表面上不形成非磁性體層。
中心支柱40是固定設置於由磁性材料形成的閥體80的內周的構件， 利用線圈20產生的磁場形成磁迴路，使對應磁場的強度的吸引力作用於柱 塞30。
本實施方式中，對中心支柱40的表面實施非電解鍍鎳-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至少形成於中心支柱40的表面上構成與柱塞30連接的 磁迴路的路徑處，形成於使磁吸引力對柱塞30作用處的周邊。此範圍之外， 非磁性體層41形成於中心支柱40的表面的哪個範圍是任意的。例如，可 採用在進入電磁線圈95內(閥體80內的比閥座60更靠近柱塞30側的空 間區域)的控制流體所接觸的面的整個範圍內形成的結構，也可採用在中 心支柱40周圍的整個面上形成的結構。本實施方式中，採用在中心支柱40 周圍的整個面上形成的結構。
此外，非磁性體層41隻要是中心支柱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。
此非磁性體層在製造中心支柱40時通過非電解鍍鎳-磷形成，在進行 鍍覆時以及在非磁性體鍍覆層形成後的製造工序中， 一概不進行非磁性體 層41會達到300'C以上的熱處理。因為如果進行溫度會達到30(TC以上的 熱處理，則鍍覆層很可能會帶上磁性，從而不會形成非磁性體層。非電解 鍍鎳-磷中，磷的含有率為2 15%，更適宜的是8 10%。
杆50是將柱塞30與閥芯55連接的棒狀構件，隨著柱塞30的移動與 柱塞30及閥芯55—體移動。
閥芯55設置於杆50的前端，隨著柱塞30的移動與柱塞30及杆50 — 體移動。此外，閥芯55通過落座於閥座60關閉閥門，通過從閥座60脫離， 以對應脫離狀態的狀態打開閥門。閥芯55可採用與杆50 —體形成的結構， 也可採用作為一個單獨零件安裝於杆50的前端的結構。
閥座60是中央部設有通孔61並以闊芯55與通孔61抵接的形態設置 在閥體80內的構件。柱塞30移動、閥芯55落座於閥座60時，閥座60的 通孔61被堵塞，閥門處於關閉狀態。此外，當閥芯55隨著柱塞30的移動 從閥座60脫離時，通孔61被打開，在對應此脫離狀態的狀態下閥門處於 打開狀態。
邊環70是設置成環繞柱塞30周圍的筒狀磁性構件，構成由線圈20產 生的磁場所形成的磁迴路的一部分。邊環70的一側的端部作為凸緣部72而形成，邊環70設置於殼體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70的內部側與外部側連接。槽73在凸緣部72的全周上以均等的間隔 形成於例如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部與外部的孔(有時也稱呼吸孔73)。呼吸孔73作為 使流入電磁線圈內部95的控制流體向外部排出的排出端起作用，或者作為 向電磁線圈內部供給氣體或從電磁線圈內部排出氣體用的開口起作用。 閥體80是與繞線管81和筒狀部82 —體構成的構件。 繞線管81中，其周圍配設有線圈20，其內周面上固定設置有中心支 柱40和邊環70等，此外其內部收納有由柱塞30、杆50及閥芯55構成的 移動體。
筒狀部82是為使控制流體通過內部而形成的圓筒狀構件。
在圓筒部82的繞線管81側設置有閥座60。此外，在筒狀部82的閥 座60的兩側分別形成有連通筒狀部82的內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位於筒狀部82的閥座60的前端側，連通 筒狀部82的內部與外部，第二連通孔84位於筒狀部82的閥座60的繞線 管81偵lJ，連通筒狀部82的內部與外部。
因此，在閥芯55作上述移動而落座於閥座60並堵塞閥座60的通孔 61時，閥體80的筒狀部82的第一連通孔83側與第二連通孔84側被隔離， 閥門處於關閉狀態。此外，當閥芯55隨著柱塞30的移動從閥座60脫離時， 通孔61被打開，閥體80的筒狀部82的第一連通孔83側與第二連通孔84 側處於連通狀態，閥門處於打開狀態。
殼體90是內部用於收納線圈20和閥體80等並以一側的端面(圖1中 為上表面)作為底面的閉塞形狀的筒狀構件。
電磁閥l還具有彈簧IO，邊環ll、 12，隔板13，託架14及密封環 15、 16。
彈簧10將柱塞30向殼體90的底面側拉拽並約束其位置。
邊環11將柱塞30支承成在電磁閥1的軸向上自由移動，邊環12將杆50支承成在電磁閥1的軸向上自由移動。
隔板13是由磁性體材料形成的、在中心支柱40與邊環70間如圖所示 設置並具有圖示截面形狀的構件。隔板13配置於中心支柱40與邊環70間， 以防止將中心支柱40與邊環70彼此直接連接的磁迴路的形成，並形成由 線圈20產生的磁場所形成的經由柱塞30的磁迴路。
託架14是構成磁迴路的一部分並用於將電磁閥l安裝於所期望的安裝 位置的構件。
封閉環15、 16是為使控制流體不從規定的流路洩漏而安裝於閥體80 周圍的規定處的O形環。
此種結構的電磁閥l中，柱塞30、中心支柱40、託架14、殼體90及 邊環70分別由磁性體材料構成。此外，在對線圈20進行通電時，利用線 圈20產生的磁場，在上述順序的方向上或與其相反的方向上形成磁迴路。
其結果是，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，移動至與作用的磁力吸引力對應的位置。相應地，閥芯55 相對於閥座60的通孔61被配置在規定的位置上，閥門對應於閥芯55的位 置處於打開或關閉狀態。
因此，電磁閥1中，通過控制附加在線圈20上的電流值，能控制閥芯 55相對於閥座60的通孔61的位置，並能將閥門的開閉狀態控制成所期望 的狀態。
對這種電磁閥1的動作進行具體說明。
在此，將形成於比閥體80的筒狀部82的閥座60更靠近前端側的第一 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，設 置於比閥體80的筒狀部82的閥座60更靠近內側的位置的第二連通孔84 以及設置於邊環70的凸緣部72與殼體90間的呼吸孔73作為用於排出在 控制中不起作用的流體的排出端起作用。
首先，在沒有對線圈20通電時，柱塞30通過彈簧IO的彈簧力被維持 在從中心支柱40拉開的位置上，閥芯55位於從閥座60脫離的位置。此時，由於閥門處於完全打開的狀態，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的同時通過閥座60的通孔61從作為排出 端的第二連通孔84排出。此外， 一部分的流體通過中心支柱40與杆50及 柱塞30間以及柱塞30與邊環70間流向殼體90的底面方向，從呼吸孔73 排出。
在此狀態下，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。
對線圈20通電時，線圈20產生的磁場在柱塞30、中心支柱40、託架 14、殼體90及邊環70中形成磁迴路。這樣一來，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及與其形成一體的杆50及閥芯55朝閥座60方向移動。
此時，在線圈20內流動的電流低至某種程度時，柱塞30向中心支柱 40方向移動但不會到達閥芯55與閥座60抵接的位置，閥芯55處於維持在 閥座60的通孔61附近的狀態。此狀態是閥門稍微打開的狀態，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，通過閥座60的通 孔61與閥芯55間處於打開狀態的間隙從第二連通孔84排出。此外， 一部 分的流體與閥門完全打開時相同，通過中心支柱40與杆50及柱塞30間以 及柱塞30與邊環70間流向殼體90的底面方向，從呼吸孔73排出。
此狀態與沒有對線圈通電的上述狀態相比較，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內流動的電流成為一定大小以上的值時，柱塞30被中 心支柱40完全吸引，閥芯55移動至與閥座60抵接的位置。即，閥芯55 落座於閥座60的通孔61部分。此狀態是閥門完全關閉的狀態，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，控制流量及控制 壓力處於最大的狀態。
13如上，本實施方式涉及的電磁閥1中，通過控制流向線圈20的通電量， 能線性地控制柱塞30相對於中心支柱40的磁吸引力。其結果是，柱塞30 移動至從輸入端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並被保持於此位置。因此，通過調整流向線 圈20的通電量，對柱塞30的移動距離進行控制，即對位置進行控制，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，尤其是本實施方式的電磁閥1中，在中心支柱40的表面上通過 非電解鍍鎳-磷形成有數pra厚的非磁性體層。如上所述，在控制中沒有起 作用便被排出的流體的一部分通過中心支柱40與杆50及柱塞30間流向殼 體90的底面方向並從呼吸孔73排出。因此，現有的電磁閥9 (參照圖2) 中，此時在中心支柱40b的表面上的尤其是對柱塞30的吸附力的作用處會 附著汙垢，對電磁閥9的控制特性(控制壓力特性)產生負面影響。
但是，本實施方式的電磁閥l中，由於在中心支柱40的表面上通過非 電解鍍鎳-磷形成有非磁性體層，因此能減小中心支柱40對汙垢的吸附力。 其結果是，磁性汙垢不容易附著在中心支柱40的表面上，能防止由於磁性 汙垢的附著使電磁閥1的控制特性(控制壓力特性)受到負面影響。
此外，本實施方式的電磁閥1中，採用柱塞30的表面上毫不形成非磁 性體層的結構。通過採用此種結構，就中心支柱40的表面對汙垢的吸附力 和柱塞30的表面對汙垢的吸附力的相對大小而言，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以及在兩處都不形成非磁性體層 時相比較，中心支柱40的表面對汙垢的吸附力變弱。利用此種作用，本實 施方式的電磁閥1中也能減少附著堆積於中心支柱40表面的汙垢量，並能 防止由於磁性汙垢的附著使電磁閥1的控制特性(控制壓力特性)受到負 面影響。
通過採用此結構，柱塞30的表面對汙垢的吸附力相對地增大，附著於 柱塞30表面的汙垢的數量可能會增多。但由於柱塞30—直移動，附著於 柱塞30表面的汙垢會隨著柱塞30的移動立即脫落，因此至少不會堆積在 柱塞30的表面上。此外，暫時附著於柱塞30表面的汙垢不會對磁迴路的特性產生特別大的影響。
此外，本實施方式的電磁閥1中，採用中心支柱40與隔板13緊貼(不 壓入)設置的結構，在組裝時，中心支柱40與隔板13會相互摩擦。此時， 當形成於中心支柱40表面的層是通過塗覆形成的膜時，可能會因與隔板13 相互摩擦而剝落。中心支柱40的表面的膜被剝落時，中心支柱40的表面 露出，磁性汙垢會附著其上，結果不令人滿意。
對此，本實施方式的電磁閥1中，通過接合力比塗覆的接合力強的鍍 覆在中心支柱40的整個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。基於此點，本實施方式 的電磁閥1中，能合適地防止磁性汙垢向中心支柱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特徵在於能使層厚(膜厚)非常均勻。 因此，通過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)，不會出現由於層厚的不均勻性而在例如中心支柱40與隔板13等 其他接合零件間產生間隙或間隙增大的問題。其結果是，能降低汙垢進入 或堆積於此間隙而對控制特性造成影響的可能性。
此外，本實施方式的電磁閥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 層的厚度較厚時對磁場的影響減小，對汙垢作用的吸附力也下降。但是， 即便是中心支柱40的表面上磁場強度最強(磁通密度最高)的吸引柱塞30 處的磁場，只要從吸引部稍離開，其強度也會急劇減弱。同樣，關於中心 支柱40的其他表面，只要從表面稍離開，磁場的強度也會減弱很多。此外， 由於磁場的強度減弱，對磁性汙垢作用的吸附力也變小。即，從中心支柱 40的表面稍離開時，對磁性汙垢作用的吸附力會大幅度降低。因此，形成 於中心支柱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揮非磁性體層的作用效 果。
相反，層厚(膜厚)變厚時，也會產生層厚的均勻化變難、成本 高、或生產性下降等問題。因此，綜合考慮作用、成本、生產性等，形成l(Him 以下的層厚的非磁性體層是非常合適的，在實施本發明時是非常有效的層 厚。
此外，此種結構的電磁閥1中，由於上述的種種因素能使汙垢向中心 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，由於本發明涉及的上述結構設計成可在不大幅度改變電磁閥1 的結構、不對形成於柱塞30與中心支柱40間的磁通造成影響的情況下發 揮上述顯著的作用效果，因此是非常有效的。
上述實施方式是為使本發明易於理解而記述的述文，並不對本發明作 任何限定。本實施方式中公開的各要素包括屬於本發明的技術範圍的全部 設計變更和等效物，此外也可進行任何適宜的種種改變。
例如，形成於中心支柱40或上述柱塞30的非磁性體層也可以通過實 施含有PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹脂)的複合非電解鍍鎳-磷形成。PTFE 具有低摩擦、斥油性及滑動性優良等特性。因此，如果使形成於中心支柱 40表面的鍍覆層中含有PTFE，則在柱塞30的移動引起的油的流動及PTFE 的上述特性的影響下，可產生附著於中心支柱40及柱塞30的吸引部的汙 塘容易剝落的效果。其結果是，能進一步減少汙垢向中心支柱40表面的附 著，進一步減少由於附著的汙垢而導致電磁閥1的控制特性(控制壓力特 性)受到負面影響的可能性。
PTFE的含量最好設為20 26容量％。
此外，本實施方式中以常開式的電磁閥為例對本發明進行了說明，但 本發明對常閉式的電磁閥也可同樣適用並能獲得同樣的效果。 工業上的可利用性
本發明涉及的電磁閥及其製造方法能利用於預壓控制、管路壓力控制、 離合器壓力控制等，作為更具體的例子，能適宜地利用於電子控制的汽車 用自動變速箱的離合器油壓控制。
權利要求
1.一種電磁閥，具有閥芯，該閥芯開閉控制流體的流路；柱塞，該柱塞與所述閥芯可一體移動地連接；中心支柱，該中心支柱與所述柱塞間形成通過所述控制流體的流路連續的磁迴路，並使磁吸引力對所述柱塞作用；以及磁通產生裝置，該磁通產生裝置產生磁通，以在所述中心支柱與所述柱塞間形成連續的磁迴路，所述電磁閥的特徵在於，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. 如權利要求l所述的電磁閥，其特徵在於，在所述柱塞的表面上沒 有形成非磁性體層。
3. 如權利要求l或2所述的電磁闊，其特徵在於，所述非磁性體層至 少形成於所述中心支柱的使所述磁吸引力對所述柱塞作用的部位的周邊。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的電磁閥，其特徵在於，所述非磁 性體層是含有PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹脂)的複合非電解鍍鎳-磷層。
5. 如權利要求4所述的電磁閥，其特徵在於，所述複合非電解鍍鎳-磷層是含有20 26X容量的PTFE (聚四氟乙烯(4氟化)樹脂)的層。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的電磁閥，其特徵在於，所述非磁 性體層的層厚為10pm以下。
7. —種電磁閥的製造方法，電磁閥具有閥芯，該閥芯開閉控制流體 的流路；柱塞，該柱塞與所述閥芯可一體移動地連接；中心支柱，該中心 支柱與所述柱塞間形成通過所述控制流體的流路連續的磁迴路，並使磁吸 引力對所述柱塞作用；以及磁通產生裝置，該磁通產生裝置產生磁通，以 在所述中心支柱與所述柱塞間形成連續的磁迴路，所述電磁閥在所述中心 支柱的表面上形成有非磁性體層，所述電磁閥的製造方法的特徵在於，在所述中心支柱的表面上通過非電解鍍鎳-磷形成作為所述非磁性體層的鍍覆層，所述鍍覆後不進行使所述鍍覆層產生磁性的熱處理。
8.如權利要求7所述的電磁閥的製造方法，其特徵在於，所述鍍覆後，不進行使所述鍍覆層達到30(TC以上的熱處理。
全文摘要
本發明提供一種電磁閥，能防止汙垢附著在中心支柱上、磁迴路的磁特性發生變化、控制特性惡化，並能長期維持所期望的控制特性。本發明的電磁閥中，在中心支柱(40)的表面上通過非電解鍍鎳-磷或含有PTFE的複合非電解鍍鎳-磷形成非磁性體層(41)。由此，能大幅度地抑制汙垢向中心支柱(40)的附著，防止由於柱塞(30)及中心支柱(40)間的導磁率變化而使利用磁力吸引柱塞(30)移動的磁迴路的特性發生變化，使柱塞(30)及與其一體形成的閥芯(55)對應附加在線圈(20)上的電流合適地移動、開閉閥門。
文檔編號F16K31/06GK101641540SQ20088000920
公開日2010年2月3日 申請日期2008年3月19日 優先權日2007年3月23日
發明者小川秀生 申請人:伊格爾工業股份有限公司