CN104412015B - 阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀装置，所述阀装置能够在打开位置与关闭位置之间切换，所述打开位置是指使油从阀芯的小径部经由大径部的缺口而在阀芯孔的两个端口之间通过的位置，所述切断位置是指通过大径部隔断两个端口之间的油的通过的位置，所述阀装置中，大径部的缺口在位于阀芯的中心部侧的部位具有内底面，且向小径部的外周空间及大径部的外周面开口，该大径部的缺口以外周面的开口部的开口宽度比内底面的尺寸大的方式形成，通过大径部的缺口所具有的主缺口部上的调整用槽与阀装置中的迂回通路共同作用实现油的流动。

Description

阀装置

技术领域

本发明涉及阀装置，尤其是涉及通过使阀芯相对于阀主体移动，由此在打开位置与关闭位置之间切换的阀装置的改良，其中，所述打开位置是指使油从阀芯的小径部经由大径部的缺口而在阀主体的两个端口之间通过的位置，所述关闭位置是指通过大径部来隔断两个端口之间的油的通过的位置。

背景技术

已知有构成为通过使阀芯相对于设置在阀主体上的阀芯孔移动，由此在打开位置与关闭位置之间切换的阀装置，其中，所述打开位置是指使油从阀芯的小径部经由大径部的缺口而在阀芯孔的两个端口之间通过的位置，所述关闭位置是指通过大径部来隔断两个端口之间的油的通过的位置。在这种阀装置中，当在阀芯配置于打开位置的状态下油通过设于阀芯孔的两个端口之间时，对阀芯作用有要使其返回到关闭位置的力(流体力)，产生油的流量未如预想那样增加的问题。

因此，目前提出了构成为使经由阀芯的缺口而流向阀芯孔的端口的油偏向的阀装置。根据该阀装置，由于油的流动相对于阀芯的中心轴线偏向，因此能够减少起使阀芯返回到关闭位置的作用的流体力(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-61521号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述的阀装置中，必须使阀芯的缺口相对于端口始终以预先设定好的朝向开口，因此需要用于防止阀芯相对于阀主体旋转的机构。具体而言，在将阀芯配设于阀主体之后，在阀主体与阀芯之间夹设部件来防止阀芯相对于阀主体的旋转。就这样的阀装置而言，会随着部件件数的增加而导致制造成本的增多。另外，在向阀主体配设阀芯时，必须在规定了阀芯相对于阀芯孔的旋转位置的状态下进行，因此成为导致制造作业复杂化的主要原因。

本发明是鉴于上述实际情况而做成的，其目的在于提供一种能够在不导致制造成本的增多或制造作业的复杂化的情况下使期望量的油通过的阀装置。

用于解决课题的方案

为了达到上述目的，本发明涉及的阀装置的特征在于，该阀装置将沿着轴向并排设有小径部及大径部的阀芯配设于在阀主体上形成的阀芯孔中，使所述阀芯相对于所述阀主体沿着轴向移动，由此在打开位置与关闭位置之间切换，所述打开位置是指使油从所述小径部的外周空间经由设于所述大径部的缺口而在所述阀芯孔的两个端口之间通过的位置，所述关闭位置是指通过所述大径部隔断所述两个端口之间的油的通过的位置，所述大径部的缺口在位于所述阀芯的中心部侧的部位具有内底面，且向所述小径部的外周空间及所述大径部的外周面开口，所述大径部的缺口以所述外周面的开口部的开口宽度比所述内底面的尺寸大的方式形成。

另外，在上述的阀装置的基础上，本发明涉及的阀装置还具有如下特征：所述大径部的缺口具有：主缺口部，其通过沿着所述阀芯的径向的矩形的开口部向所述小径部的外周空间开口；扩宽缺口部，其具有比所述主缺口部大的尺寸，且在所述大径部的外周面开口。

另外，在上述的阀装置的基础上，本发明涉及的阀装置还具有如下特征：所述大径部的缺口设置在多处。

另外，在上述的阀装置的基础上，本发明涉及的阀装置还具有如下特征：该阀装置形成有迂回通路，所述迂回通路从所述缺口的内底面通过所述阀芯的内部而在所述大径部的外周面开口，在将所述阀芯配置于所述打开位置的情况下，使所述缺口的油从所述大径部的外周面喷出。

另外，在上述的阀装置的基础上，本发明涉及的阀装置还具有如下特征：所述大径部的缺口具有：主缺口部，其通过沿着所述阀芯的径向的矩形的开口部而向所述小径部的外周空间开口，以内底面沿着所述阀芯的中心轴线与所述阀芯的中心轴线平行且与所述阀芯的径向正交的方式设置；扩宽缺口部，其具有比所述主缺口部大的尺寸且在所述大径部的外周面开口，所述大径部的缺口以所述阀芯的中心轴线为中心而彼此等间隔地设置在四处，而且，所述阀装置形成有迂回通路，所述迂回通路从所述缺口的内底面通过所述阀芯的内部而在所述大径部的外周面开口，在将所述阀芯配置于所述打开位置的情况下，使所述缺口的油从所述大径部的外周面喷出。

【发明效果】

根据本发明，以外周面的开口部的开口宽度比内底面的尺寸大的方式形成大径部的缺口，因此，在阀装置配置于打开位置的情况下，供油通过的开口面积增加，流速变缓，由此流体力减小。并且，只要在加工阶段以外周面的开口部具有比内底面大的尺寸的方式形成缺口即可，因此，不需要另外的部件，不会对制造成本或制造作业造成影响。

附图说明

图1-1是表示本发明的实施方式1的阀装置处于关闭位置的状态的主要部分剖视俯视图。

图1-2是表示图1-1所示的阀装置处于关闭位置的状态的主要部分剖视侧视图。

图2-1是表示图1-1所示的阀装置处于打开位置的状态的主要部分剖视俯视图。

图2-2是表示图1-1所示的阀装置处于打开位置的状态的主要部分剖视侧视图。

图3是表示将并排设多个图1-1所示的阀装置而构成的阀单元的一部分剖切的俯视图。

图4是适用于图1-1所示的阀装置的阀芯的立体图。

图5是图4所示的阀芯的俯视图。

图6是图5中的A-A线剖视图。

图7是图5中的B-B线剖视图。

图8是图5中的C-C线剖视图。

图9-1是示意性地表示图1-1所示的阀装置处于打开位置时的油的流动的主要部分横向剖视图。

图9-2是示意性地表示图1-1所示的阀装置处于打开位置时的油的流动的主要部分剖视侧视图。

图10-1是适用于本发明的实施方式2的阀装置的阀芯的俯视图。

图10-2是图10-1中的D-D线剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明涉及的阀装置的优选的实施方式详细地进行说明。

图1-1～图2-2表示本发明的实施方式1的阀装置。这里例示的阀装置1配置在液压泵P与液压缸(液压致动器)C之间的油通路L中，用于控制相对于液压缸C的油的流量。尤其是，在本实施方式1中，如图3所示，例示出通过并排设多个具有同样结构的阀装置1而构成阀单元Y的阀装置1。虽然未明确图示，该阀单元Y通过各个阀装置1的驱动而能够独立地控制相对于多个液压缸的油的流量，例如可以适用于通过多个液压缸的协同动作来进行所期望的作业的建筑机械。

(阀装置1的结构)

该实施方式1的阀装置1具备呈长方体状的阀主体10和配设于在阀主体10上形成的阀芯孔11中的阀芯20。

阀主体10的阀芯孔11为横截面呈圆形形状的开口。如图1-1～图2-2所示，在该阀芯孔11中设有分别位于成为轴向的中间部的位置及图1-1、图1-2中成为右侧的端部的位置的端口12、13。这两个端口12、13与阀芯孔11位于同一轴线上，且形成为外径比阀芯孔11大的空穴。在阀芯孔11的中间位置处设置的端口12与供给侧油通路Li连接，该供给侧油通路Li将端口12与液压泵P的喷出口之间连接起来。虽未明确图示，阀主体10的端口12以在相邻的阀装置1中彼此连通的方式设置。在阀芯孔11的端部设置的端口13与喷出侧油通路Lo连接，该喷出侧油通路Lo将端口13与液压缸C的压力室之间连接起来。

需要说明的是，以下，为了方便区分，将设置在阀芯孔11的中间部的端口称作“泵端口12”，将设置在阀芯孔11的端部的端口称作“致动器端口13”。另外，图中的符号14表示对阀芯孔11的开口端部进行封闭的闭塞件。

阀芯20是外径形成为能够以能滑动的方式插入阀主体10的阀芯孔11中的圆柱状构件。如图4～图6所示，在阀芯20的成为轴向的中间部的位置设有小径部21。小径部21是构成为与位于两侧的大径部22、23相比外径缩小的部分，在两个大径部22、23之间的外周构成环状的空间(外周空间21a)。如图1-1～图2-2所示，该阀芯20通过将两端部的大径部22、23向阀主体10的阀芯孔11插入，能够以大径部22、23为引导件而相对于阀主体10沿着自身的轴向进行移动。在本实施方式1中，例示了在阀芯20的端面23a上连结有杆r，通过该杆r使阀芯20相对于阀主体10沿着轴向移动的阀装置1。

如图1-1～图2-2所示，在阀芯20的位于右侧的大径部23，以向小径部21的外周空间21a及大径部23的外周面开口的方式在与大径部23的端面23a确保有规定距离的位置处设置四个缺口30。如图4及图7所示，各个缺口30以阀芯20的中心轴线为中心而彼此等间隔地设置，具有主缺口部31及扩宽缺口部32。

如图4～图7所示，主缺口部31为沿着阀芯20的轴向及径向形成的长方体状的空穴，以通过沿着阀芯20的径向的长方形的开口部向小径部21的外周空间21a开口的方式设置。主缺口部31的位于阀芯20的中心部侧的内底面31a为以沿着阀芯20的中心轴线与阀芯20的中心轴线平行且与阀芯20的径向正交的方式设置的平坦面。主缺口部31的与小径部21的外周空间21a对置的内端面31b以与阀芯20的中心轴线正交的方式设置。该主缺口部31以开口部的开口宽度W0、即沿着与阀芯20的中心轴线正交的方向的尺寸W0在整个区域中相同的方式形成。

如图4～图7所示，扩宽缺口部32在主缺口部31的开口缘部以向大径部23的外周面及小径部21的外周空间21a开口的方式设置，在主缺口部31的开口缘部构成平坦面32a。该扩宽缺口部32以开口部的开口宽度W1比主缺口部31的开口宽度大且沿着阀芯20的中心轴线的尺寸D与主缺口部31相同的方式形成。即，缺口30的扩宽缺口部32在主缺口部31的开口缘部以开口部的开口宽度W1比主缺口部31的内底面31a的尺寸增大的方式设置在大径部23的外周面。在相邻的扩宽缺口部32的彼此之间确保有规定的间隔，以使大径部23的外周面位于相邻的扩宽缺口部32的彼此之间。

需要说明的是，图中的符号33表示设于各个缺口30的内端面31b的调整用槽。调整用槽33为沿着阀芯20的径向设置的半圆柱状的槽。

另外，如图4～图8所示，在阀装置1的阀芯20上，在缺口30的内底面31a与大径部23的外周面之间设有迂回通路40。迂回通路40包括在阀芯20的中心轴线部分形成的唯一的中心孔41、从缺口30的各内底面31a朝向中心孔41形成的四个导入孔42、从大径部23的外周面朝向中心孔41形成的四个导出孔43。导出孔43沿着阀芯20的轴向与大径部23的端面23a相距的距离和调整用槽33沿着阀芯20的轴向与大径部23的端面23a相距的距离大致相同，且导出孔43设置在大径部23的周向上的与两个调整用槽33等距离的位置处。需要说明的是，图中的符号44表示对形成于阀芯20的中心孔41的开口端部进行封闭的闭塞件。

(阀装置1的动作)

以下，适当参照图1-1～图2-2，对阀装置1的动作进行说明。在该阀装置1中，如图1-1及图1-2所示，借助杆r使阀芯20相对于阀主体10的阀芯孔11移动到最左侧时，大径部23的端面23a侧确保的外周面位于阀芯孔11中，形成于大径部23的缺口30仅向泵端口12开口，并且，迂回通路40的导出孔43由阀芯孔11封闭。因而，成为泵端口12与致动器端口13之间被阀芯20隔断的状态，例如液压缸C也成为停止的状态(关闭位置)。

从该状态借助杆r使阀芯20相对于阀主体10的阀芯孔11向右侧逐渐移动时，如图2-1及图2-2所示，调整用槽33及迂回通路40的导出孔43向致动器端口13开口，之后大径部23的缺口30通过扩宽缺口部32向致动器端口13开口。因而，泵端口12的油经由小径部21的外周空间21a及大径部23的缺口30向致动器端口13流动，并且缺口30的油通过迂回通路40而向致动器端口13流动。由此，致动器端口13的油经由喷出侧油通路Lo向液压缸C的压力室供给，使得例如液压缸C的活塞杆进行伸长动作(打开位置)。

这里，在本实施方式1的阀装置1中，通过在主缺口部31的开口缘部设置扩宽缺口部32，由此以外周面的开口部的开口宽度W1比主缺口部31的开口部的开口宽度W0大的方式在大径部23形成四个缺口30。因而，从泵端口12经由小径部21的外周空间21a到达了主缺口部31的油如图9-1示意地那样，在开口面积扩大了的扩宽缺口部32流速降低，且从四处缺口30遍及大径部23的外周区域地流动。

此外，由于构成为使缺口30的油的一部分经由迂回通路40向致动器端口13流动，因此能够减少通过缺口30的油的流量，并且油相对于致动器端口13的喷出角度与阀芯20的中心轴线大致呈直角。

其结果是，下式所示的流体力得以降低，使油从泵端口12向致动器端口13通过时阀芯20返回关闭位置的现象受到抑制，因此能够使期望流量的油从泵端口12向致动器端口13通过。

流体力：F=C×Q×v×cosθ

(C：常数、Q：流量、v：流速、θ：喷出角度)

并且，上述的效果只要在加工阶段以开口部的开口宽度W1比主缺口部31的内底面31a的尺寸大的方式形成扩宽缺口部32即可获得，不需要另外的部件，不会导致制造成本增多或制造作业复杂化等问题。

需要说明的是，在上述的实施方式1中，例示了通过并排设有多个来构成阀单元Y的阀装置1，但本发明涉及的阀装置不一定非要并排多个。

另外，在上述的实施方式1中，通过在主缺口部31的开口缘部设置扩宽缺口部32，由此以开口部的开口宽度W1比主缺口部31的内底面31a的尺寸大的方式形成缺口30，但本发明不一定局限于此。例如可以像图10-1及图10-2所示的实施方式2那样，将阀芯120的缺口130从位于中心侧的内底面131a朝向外周以开口部的开口宽度W2从内底面131a的宽度W3逐渐变大的方式形成为梯形形状，也能起到同样的作用效果。需要说明的是，在实施方式2中，对与实施方式1同样的结构标注同一符号，而省略了详细说明。

【符号说明】

1阀装置

10阀主体

11阀芯孔

12泵端口

13致动器端口

20阀芯

21小径部

21a外周空间

22、23大径部

30缺口

31主缺口部

31a内底面

32扩宽缺口部

40迂回通路

41中心孔

42导入孔

43导出孔

Claims (1)

1.一种阀装置，其特征在于，

将沿着轴向并排设有小径部及大径部的阀芯配设于在阀主体上形成的阀芯孔中，通过使所述阀芯相对于所述阀主体沿着轴向移动，由此所述阀装置在打开位置与关闭位置之间切换，所述打开位置是指使油从所述小径部的外周空间经由设于所述大径部的缺口而在所述阀芯孔的两个端口之间通过的位置，所述关闭位置是指通过所述大径部隔断所述两个端口之间的油的通过的位置，

所述大径部的缺口具有：

主缺口部，其通过沿着所述阀芯的径向的矩形的开口部而向所述小径部的外周空间开口，在位于所述阀芯的中心部侧的部位，以沿着所述阀芯的中心轴线与所述阀芯的中心轴线平行且与所述阀芯的径向正交的方式设有内底面；

扩宽缺口部，其具有比所述主缺口部大的尺寸，且在所述大径部的外周面开口，

所述主缺口部在与所述小径部的外周空间对置的内端面具有沿着所述阀芯的径向延伸、向所述大径部的外周面开口的调整用槽，

而且，所述阀装置形成有迂回通路，所述迂回通路从所述缺口的内底面的导入孔通过所述阀芯的内部的中心孔而在所述大径部的外周面以导出孔的形式开口，在将所述阀芯配置于所述打开位置的情况下，使所述缺口的油从所述大径部的外周面喷出。