CN100406794C - 流体控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流体控制器。在流体控制器(1)内，在活塞(10)的上表面和上部壳体(8)的顶壁(8a)下表面之间形成有上部空间(S1)，在活塞(10)的下表面与下部壳体(7)的底壁(7a)上表面之间形成有下部空间(S2)。在上部空间(S1)和下部空间(S2)中的任一空间内配置有对活塞(10)施加作用力的压缩螺旋弹簧(11)，另一空间连接着压缩空气导入通道(15)。

Description

流体控制器
技术领域
本发明涉及一种流体控制器，特别是涉及一种由弹簧所施加作用力的方向决定是常开型还是常闭型，并且通过压缩空气的导入·排出来开、闭通道的流体控制器。
背景技术
过去，作为常闭型流体控制器，人们已经知道其具有：设置有流体通道的阀箱；阀体按压件，其可以上下移动，用于按压开、闭流体通道的阀体；安装在阀帽上的下部壳体，该阀帽设置在阀箱上部；与下部壳体相连接的上部壳体；配置在由上、下壳体形成的空间内，且下端与阀体按压件抵接的阀杆；由止动环固定在阀杆上的活塞；和压缩螺旋弹簧，其被承接在阀帽的顶壁与位于该顶壁下方且设置在阀杆上的法兰之间，该常闭型流体控制器，通过向下部空间，即形成于活塞的下表面与下部壳体的底壁上表面之间的空间导入压缩空气来打开通道(例如，参见日本《特开平11-256578号公报)》的0002～0003段及图3)。
在上述常闭型流体控制器中，将压缩螺旋弹簧承接在阀帽的下部与位于该部分的上方且设置在阀杆上的法兰之间，并且向形成于活塞的上表面与上部壳体顶壁的下表面之间的上部空间导入压缩空气，则可使其变成常开型流体控制器。
在上述现有的流体控制器中，常闭型与常开型是作为不同的流体控制器来进行处理的，在设计一种类型的流体控制器之际，不会考虑另一种类型的内部构造，在同一管路中使用的常开型和常闭型流体控制器的总的部件数非常多。
本发明的目的在于，提供一种可以减少常闭型和常开型流体控制器部件数量的流体控制器。
发明内容
本发明的流体控制器具有：设有流体通道的阀箱；阀体按压件，其可以上下移动，用于按压开、闭流体通道的阀体；设置在阀箱上部的下部壳体；与下部壳体相连接的上部壳体；配置在由上、下壳体形成的空间内，且下端与阀体按压件抵接的阀杆；和被固定在阀杆上的活塞，在活塞的上表面与上部壳体的顶壁下表面之间形成有上部空间，在活塞的下表面与下部壳体的底壁上表面之间形成有下部空间，其中，在上部空间和下部空间中的任一空间内配置有对活塞施加作用力的压缩螺旋弹簧，而将另一空间与压缩空气导入通道连接。
根据本发明的流体控制器，若将对活塞施加作用力的压缩螺旋弹簧配置在上部空间，将压缩空气导入通道与下部空间连接，则这种流体控制器是常闭型流体控制器，其活塞被向轴向下方施加了作用力；而若将对活塞施加作用力的压缩螺旋弹簧配置在下部空间，将压缩空气导入通道与上部空间连接，则这种流体控制器是常开型流体控制器，其活塞被向轴向上方施加了作用力。因此，可以获得这样的常闭型流体控制器和常开型流体控制器，即，将阀箱、阀体、阀体按压件、下部壳体、上部壳体、阀杆以及活塞通用化，从而可以减少常闭型和常开型流体控制器的总的部件数量。
阀杆和活塞可以在分体形成后进行结合，但是优选使它们一体形成。这样，就不需要通过止动环来将活塞固定在阀杆上，从而可以减少部件数量，并且也可以提高耐压性。
另外，优选在上部壳体的顶壁下表面和下部壳体的底壁上表面分别形成用于接受弹簧的环状凹部。这样，在常闭型流体控制器中，压缩螺旋弹簧被上部壳体顶壁的用于接受弹簧的环状凹部所承接；而在常开型流体控制器中，受压缩弹簧被下部壳体底壁的用于接受弹簧的环状凹部所承接，所以即使在仅得到常闭型和常开型中的任一型的情况下，也都可以很容易地使该型所需要的压缩螺旋弹簧得到保持。
优选在上部壳体的顶壁上，形成向上开口的用于与压缩空气导入管连接的内螺纹部、和与此内螺纹部的下端相连且向上部空间开口的导入压缩空气用的向下通道。这样，就可以使得压缩空气的导入部分在常闭型流体控制器和常开型流体控制器中通用。在常闭型中向下部空间导入压缩空气的情况下，在活塞上形成使压缩空气导入用的向下通道与下部空间相连通的压缩空气通道。
作为上述流体控制器的一个优选的实施方式，当流体控制器为常开型时，压缩螺旋弹簧被活塞的下表面与下部壳体上表面的用于接受弹簧的环状凹部所承接；当流体控制器为常闭型时，在活塞的上表面形成用于接受弹簧的环状凹部，压缩螺旋弹簧被该环状凹部与上部壳体下表面的用于接受弹簧的环状凹部所承接，并且活塞具有被嵌入在上部壳体的压缩空气导入用的向下通道内的上小直径部，在活塞上形成有压缩空气通道，该压缩空气通道的上端与上部壳体的顶壁的压缩空气导入用的向下通道相通、下端与下部空间的压缩空气通道相通。
附图说明
图1是表示本发明的流体控制器的第1实施方式(常开型流体控制器)的剖面图。
图2是表示本发明的流体控制器的第2实施方式(常闭型流体控制器)的剖面图。
具体实施方式
下表面参照附图说明本发明的实施方式。
在以下的说明中，左、右是指图的左、右。
图1表示本发明的流体控制器的第1实施方式。
本实施方式的流体控制器(1)为常开型，其具有：设置了流体流入通道(2a)和流体流出通道(2b)的阀箱(2)；设置在流体流入通道(2a)的周缘的环状阀座(3)；被向环状阀座(3)按压或离开环状阀座(3)而开、闭流体通道(2a)的隔膜(阀体)(4)；按住隔膜(4)且可以上下移动的阀瓣(阀体按压件)(5)；嵌在阀瓣(5)外面的阀帽(6)；设置在阀箱(2)上部的下部壳体(7)；与下部壳体(7)相连接的上部壳体(8)；配置在由上、下壳体(7)、(8)形成的空间内，且下端与阀体按压件(5)抵接的阀杆(9)；固定在阀杆(9)上的活塞(10)；和对活塞(10)向上施加作用力的压缩螺旋弹簧(11)。
阀箱(2)具有朝向上方开口的凹部(2c)；流体流入通道(2a)之一端朝向左方开口，另一端朝向凹部(2c)的底面中央部开口；流体流出通道(2b)之一端朝向右方开口，另一端朝向凹部(2c)的底面右部开口。
阀瓣(5)形成为圆柱状，并在下端具有法兰部(5a)。阀帽(6)形成为圆筒状，在其下端部内周形成有大口径部(6a)，该大口径部(6a)具有比阀瓣(5)的法兰部(5a)的外径大一些的内径。
阀帽(6)较紧地嵌入在阀箱(2)的凹部(2c)内而将隔膜(4)的外周部固定在阀箱(2)上。阀瓣(5)从下方较松地嵌入在阀帽(6)内，在图中所示的状态(通道开着的状态)下，其不能向上方移动，但是可以向下方(将通道关闭的方向)移动。
下部壳体(7)包括：底壁(7a)；在底壁(7a)上设置成直立状并在外周面上形成有外螺纹的圆筒状周壁(7b)；和从底壁(7a)下表面向下方延伸且在内周面上形成有内螺纹部的小直径圆筒状下方凸出部(7c)。下部壳体(7)通过其下部凸出部(7c)的内螺纹部与设置在阀箱(2)的凹部(2c)的外周面上的外螺纹部螺合而被固定在阀箱(2)上。在阀帽(6)的上表面上，设有在紧固下部壳体(7)时作为止动部件起作用的环状的凸出部(6b)。
在下部壳体(7)的底壁(7a)的上表面上，形成有承接压缩螺旋弹簧(11)的环状凹部(12)。另外，在下部壳体(7)的底壁(7a)中央，设有可以使阀杆(9)上下移动而对其进行导向的贯通孔(13)。
上部壳体(8)包括顶壁(8a)和圆筒状周壁(8b)。在周壁(8b)的下部内周面上形成有内螺纹部，并且通过使此内螺纹部与下部壳体(7)的周壁(7b)的外螺纹部螺合，将上部壳体(8)和下部壳体(7)一体化，并且在其内部形成空间。在上部壳体(8)的顶壁(8a)上，在其中央部形成有向上开口的用于连接压缩空气导入管的内螺纹部(14)、和与该内螺纹部(14)的下端相连的导入压缩空气用的向下通道(15)。上部壳体(8)的顶壁(8a)，其中央部形成得比其它部分稍微向下方凸出，而在顶壁(8a)下表面上形成有环状的接受弹簧用的凹部(16)，该凹部(16)围住该中央部。此凹部(16)在后叙的常闭型流体控制器(21)中使用。
阀杆(9)作为活塞(10)中央部的下方凸出部与活塞(10)一体形成，活塞(10)包括：作为可自由滑动地嵌入在上部壳体(8)内的活塞主体的大直径部(10a)；可自由滑动地嵌入在下部壳体(7)的中央贯通孔(13)内的小直径部(在上文中作为阀杆进行了说明)(9)；和直径介于大直径部(10a)、小直径部(9)中间、并将大直径部(10a)、小直径部(9)连接的连接部(10b)。在活塞(10)的大直径部(10a)与上部壳体(8)之间夹设有O型圈(17)；在活塞(10)的小直径部、即阀杆(9)与下部壳体(7)的中央贯通孔(13)的周面之间也夹设有O型圈(18)。
在活塞(10)的大直径部(10a)下表面与下部壳体(7)的底壁(7a)上表面之间，形成有作为压缩螺旋弹簧配置空间的下部空间(S2)，压缩螺旋弹簧(11)被嵌套在活塞(10)的连接部(10b)上，其上端被活塞(10)的大直径部(10a)下表面所承接，其下端被下部壳体(7)的用于接受弹簧的环状凹部(12)承接。在上部壳体(8)上，设有通向下部空间(S2)的排气孔(19)，该排气孔(19)位于较之下部壳体(7)上端稍微偏上的部位。
在图中所示的通道开着的状态下，压缩螺旋弹簧(11)所施加的作用力使活塞(10)的大直径部(10a)上表面与上部壳体(8)的顶壁(8a)下表面抵接。在活塞(10)的大直径部(10a)上表面与上部壳体(8)的顶壁(8a)下表面之间，形成有作为压缩空气导入用的空间的上部空间(S1)，用于使活塞(10)向下方移动的压缩空气，经上部壳体(8)的顶壁(8a)的压缩空气导入管连接用的内螺纹部(14)和与此相连的压缩空气导入用的向下通道(15)而被导入到此上部空间(S1)。
图2表示本发明的流体控制器的第2实施方式。在以下的说明中对于与第1实施方式同样的构成，附加相同的符号而省略其说明。
此实施方式的流体控制器(21)为常闭型，其具有：设置有流体流入通道(2a)及流体流出通道(2b)的阀箱(2)；设置在流体通道(2a)的周缘的环状阀座(3)；被向环状阀座(3)按压或者离开环状阀座(3)而开、闭流体通道(2a)的隔膜(阀体)(4)；按住隔膜且可以上下移动的阀瓣(阀体按压件)(5)；嵌在阀瓣(5)外面的阀帽(6)；设置在阀箱(2)上部的下部壳体(7)；与下部壳体(7)相连接的上部壳体(8)；配置在由上、下壳体(7)、(8)形成的空间内，且下端与阀体按压件(5)抵接的阀杆(29)；固定在阀杆(29)上的活塞(30)；和对活塞(30)向下施加作用力的压缩螺旋弹簧(31)。
阀杆(29)作为活塞(30)中央部的下方凸出部与活塞(30)一体形成。活塞(30)包括：可自由滑动地嵌入在下部壳体(7)内的、作为活塞主体的大直径部(30a)；可自由滑动地嵌入在下部壳体(7)的中央贯通孔(13)内的下小直径部(在上文中作为阀杆进行了说明)(29)；可自由滑动地嵌入在上部壳体(8)的顶壁(8a)的压缩空气导入用的向下通道(15)内的上小直径部(30b)；和直径介于上小直径部(30b)与大直径部(30a)的中间、并连接大直径部(30a)和上小直径部(30b)的连接部(30c)。在大直径部(30a)的上表面上设有环状接受弹簧用的凹部(32)，该凹部(32)与设置在上部壳体(8)的顶壁(8a)的环状接受弹簧用的凹部(16)相对。
在这种实施方式中，在活塞(30)的大直径部(30a)上表面与上部壳体(8)的顶壁(8a)上表面之间所形成的上部空间(S2)被作为压缩螺旋弹簧配置空间，在活塞(30)的大直径部(30a)下表面与下部壳体(7)的底壁(7a)上表面之间所形成的下部空间(S4)被作为压缩空气导入用的空间。
在上部壳体(8)上，设有通向上部空间(S3)的排气孔(19)，该排气孔(19)位于较之下部壳体(7)上端稍微偏上的部位。此排气孔(19)的形成位置与第1实施方式中被设置成通向下部空间(S2)的位置相同。由此，尽管空间(S2)、(S3)的作用不同，但是可以使常开型和常闭型的上部壳体(8)通用化。
在活塞(30)的大直径部(30a)与下部壳体(7)之间夹设有O型圈(17)，在活塞(30)的下小直径部、即阀杆(29)与下部壳体(7)的中央贯通孔(13)的周面之间夹设有O型圈(18)。此外，在活塞(30)的上小直径部(30b)与上部壳体(8)的压缩空气导入用的向下通道(15)内周面之间，也夹设有O型圈(33)，由此，防止了导入到压缩空气导入用的向下通道(15)的压缩空气流向上部空间(S3)。
压缩螺旋弹簧(31)被嵌套在活塞(30)的连接部(30c)上，其下端被活塞(30)的大直径部(30a)上表面的接受弹簧用的环状凹部(32)承接，其上端被上部壳体(8)的环状凹部(16)所承接。
在活塞(30)内，形成有压缩空气通道(34)，该压缩空气通道(34)的上端与上部壳体(8)的顶壁(8a)的压缩空气导入用的向下通道(15)相通，其下端与下部空间(S4)相通。压缩空气通道(34)贯通活塞(30)的上小直径部(30b)、连接部(30c)和大直径部(30a)而沿着轴向延伸，其轴向通道部分的下端部位于下小直径部、即阀杆(29)内，并通过从轴向通道部分的下端部沿径向在下小直径部(29)内延伸的径向通道(34a)与下部空间相通。由此，用于使活塞(30)向上方移动的压缩空气，被导入到上部壳体(8)的顶壁(8a)的用于连接压缩空气导入管的内螺纹部(14)以及与此相连的导入压缩空气用的向下通道(15)，并经过活塞(30)内的压缩空气通道(34)以及其下端部的径向通道(34a)而被导入到下部空间(S2)。
本发明的流体控制器，由弹簧所施加的作用力的方向决定其是常开型还是常闭型，并通过压缩空气的导入·排出来开、闭通道，这种流体控制器可以减少常闭型和常开型的总的部件数量。

Claims (5)

1.一种流体控制器，具有：设有流体通道的阀箱；阀体按压件，可以上下移动，用于按压开、闭流体通道的阀体；设置在阀箱上部的下部壳体；与下部壳体相连接的上部壳体；配置在由上部壳体、下部壳体形成的空间内，且下端与阀体按压件抵接的阀杆；和被固定在阀杆上的活塞，在活塞的上表面与上部壳体的顶壁下表面之间形成有上部空间，在活塞的下表面与下部壳体的底壁上表面之间形成有下部空间，其特征在于，在上部空间和下部空间中一空间内配置了对活塞施加作用力的压缩螺旋弹簧，并且将另一空间与压缩空气导入通道连接；
在上部壳体的顶壁下表面和下部壳体的底壁上表面上分别形成有接受弹簧用的环状凹部；
使阀箱、阀体、阀体按压件、下部壳体以及上部壳体通用，得到常闭型流体控制器和常开型流体控制器；
通过尽可能兼用部件，而得到部件数量减少了的常闭型流体控制器和常开型流体控制器。
2.如权利要求1的流体控制器，其特征在于，阀杆与活塞一体形成。
3.如权利要求1或2的流体控制器，其特征在于，在上部壳体的顶壁上形成有向上开口的、压缩空气导入管连接用的内螺纹部和与该内螺纹部的下端相连且向上部空间开口的、导入压缩空气用的向下通道。
4.如权利要求3的流体控制器，其特征在于，流体控制器为常开型，压缩螺旋弹簧被在活塞的下表面和下部壳体上表面上的接受弹簧用的环状凹部承接。
5.如权利要求3的流体控制器，其特征在于，流体控制器为常闭型，在活塞的上表面形成有用于接受弹簧的环状凹部，压缩螺旋弹簧被该环状凹部和上部壳体下表面上的用于接受弹簧的环状凹部所承接，而活塞具有嵌入在上部壳体的导入压缩空气用的向下通道内的上小直径部，在活塞内形成有上端与上部壳体的顶壁的导入压缩空气用的向下通道相通、下端与下部空间相通的压缩空气通道。
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