CN104508344B - 缓冲阀 - Google Patents

Abstract

缓冲阀（1）具备具有一对一次室（25A、25B）以及一对二次室（26A、26B）的外壳（2）。在外壳（2）内配置有第一阀芯（3）以及一对第二阀芯（4A、4B），在它们之间配置有施力构件（6）。在第一阀芯（3）上形成有与罐端口（23）连通的第一内部通路（35）。各第二阀芯具有开闭形成于一次室和二次室之间的开口（27A或27B）的平坦部（43），在各第二阀芯上形成有具有节流部（46）的第二内部通路（45）。当一个第二阀芯向第一阀芯（3）移动时，第一内部通路（35）与另一个第二阀芯侧的二次室连通。

Description

缓冲阀

技术领域

本发明涉及在控制向执行器的工作油的供给的控制阀、和驱动该控制阀的先导操作阀之间配设的缓冲阀。

背景技术

以往，例如在建筑机械的油压回路中，为了缓冲由操作者进行急操作时的冲击，而使用先导缓冲阀。该先导缓冲阀在例如通过作业员的杆操作而直接驱动的先导操作阀、和被供给来自于先导操作阀的与杆操作相对应的压力的先导油且控制向执行器的工作油供给的控制阀之间配设。

先导缓冲阀具有在急操作时限制向控制阀的先导油的供给的进口节流（meter-in）型、和在急操作时限制从控制阀的先导油的排出的出口节流（meter-out）型。例如，专利文献1公开了限出型的先导缓冲阀配设在连接先导操作阀和控制阀的两个先导管路的双方上的油压回路。另外，该先导缓冲阀形成为在从先导操作阀向控制阀供给先导油时，根据一次侧和二次侧的压力差产生响应延迟的结构。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本实开昭62-44105号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在使用两个先导缓冲阀构成油压回路的情况下，需要确保它们的设置空间，且在它们的安装上花费时间和劳力。因此，优选的是将两个先导缓冲阀形成为单个装置。

又，在先导操作阀的杆被操作时，在非操作侧的先导管路上，先导油通过包括先导管路以及先导操作阀的先导回路排出至罐中或者从罐补给。然而，通常先导回路其压力损失较高，因此优选的是在非操作侧的先导管路上与罐短接。

在这里，本发明的目的是提供能够组装在两个先导管路上、且能够与罐直接连接的缓冲阀。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本发明的缓冲阀具备：具有与一对一次端口连通的一对一次室、以及在所述一对一次室的内侧与一对二次端口连通的一对二次室，且在所述一对二次室之间形成有罐端口的外壳；作为横跨所述一对二次室地延伸的第一阀芯，且形成有与所述罐端口连通的第一内部通路的第一阀芯；作为配置在所述第一阀芯的两侧且每个具有开闭形成于所述一次室与所述二次室之间的开口的平坦部的一对第二阀芯，且在每个中以连接所述一次室和所述二次室的形式形成有具有节流部的第二内部通路的第二阀芯；和配置在所述第一阀芯与所述一对第二阀芯的每个之间且向使它们相互隔开的方向施力的施力构件；在所述一对第二阀芯中的一个向所述第一阀芯移动时，所述第一阀芯从中立位置向所述一对第二阀芯中的另一个移动，从而所述第一内部通路与所述一对第二阀芯中的另一个侧的所述二次室连通。

根据上述结构，在缓冲阀的一次端口与例如带有杆的先导操作阀连接，且缓冲阀的二次端口与控制向执行器的工作油的供给的控制阀连接的状态下，通过施力构件的施力使第二阀芯位于待机位置且第一阀芯位于中立位置。然后，在先导操作阀的杆倾倒而一个第二阀芯侧的一次室的压力增高时，通过第二阀芯的移动而其一次室通过开口与二次室连通，并且通过第一阀芯的移动而在另一个第二阀芯侧上第一内部通路与另一个二次室连通。因此，从一次端口通过二次端口向控制阀供给先导油，并且从控制阀通过二次端口向罐端口排出先导油。另一方面，在先导操作阀的杆返回至中立位置时，一个第二阀芯被施力构件的施力推回而首先开口被关闭，接着第二阀芯返回至待机位置。在开口被关闭后，从控制阀排出的先导油通过具有节流部的第二内部通路后被排出至罐中。在先导操作阀的杆相反地被操作的情况下，缓冲阀仅通过一个第二阀芯与另一个第二阀芯的互换即可以相同的方式工作。

即，在杆从倾倒状态被急操作至中立位置时产生的冲击是通过使先导油流过第二内部通路的节流部以此进行缓冲。而且，缓冲阀具有一对一次端口、一对二次端口以及罐端口，因此可以组装在两个先导管路上，且可以与罐直接连接。

也可以是在从所述第一阀芯以及所述一对第二阀芯所排列的方向上观察时，所述平坦部的投影面积大于所述第一阀芯的投影面积。根据该结构，即使通过先导操作阀进行切回操作以使执行器的动作逆转，也可以得到良好的响应性。

例如，也可以是所述开口被圆筒面限定，所述平坦部是与所述开口滑动接触的圆盘状；所述第一阀芯是截面圆形状的棒状；所述平坦部的直径大于所述第一阀芯的最大径。

也可以是所述第一阀芯由在其轴方向上分割的两个阀芯体形成。根据该结构，可以容易制造第一阀芯，可以容易实现高响应的缓冲阀。

发明效果：

根据本发明，可以提供能够组装在两个管路上且结构简单的缓冲阀。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施形态的缓冲阀的剖视图；

图2是先导阀的结构图；

图3中的图3A以及图3B是示出图1所示的缓冲阀的动作的图；

图4中的图4A以及图4B是示出图1所示的缓冲阀的动作的图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一种实施形态的缓冲阀1。该缓冲阀1能够组装在两个先导管路上、且能够与罐直接连接，并且例如使用于建筑机械的油压回路中。具体而言，缓冲阀1配设在控制向执行器（未图示）的工作油的供给的控制阀8、和先导操作阀7之间。

先导操作阀7例如是带有杆的先导操作阀，通过作业员的杆操作直接驱动。然而，先导操作阀7也可以具有代替杆的直动式或旋转式的把手等的其他操作件。更详细而言，先导操作阀7如图2所示具有与油压源11以及罐12连接的一对阀机构7a、和从一对阀机构7a延伸的一对给排通路7b。一对阀机构7a通过作业员的杆操作选择性地驱动其中的任意一个。阀机构7a在未通过杆操作被驱动时，维持给排通路7b与罐12连通的状态，在通过杆操作被驱动时，将与杆操作相对应的压力的先导油供给至给排通路7b。

缓冲阀1如图1所示具有相对该缓冲阀1的中心对称的结构。具体而言，缓冲阀1具备形成有一次端口21A、21B、二次端口22A、22B以及罐端口23的外壳2。在外壳2内配置有第一阀芯3，并且在其两侧配置有一对第二阀芯4A、4B。一次端口21A、21B通过一次先导管路71、72与先导操作阀7的给排通路7b连接。二次端口22A、22B通过二次先导管路81、82与控制阀8的先导端口连接。罐端口23通过罐管路15与罐12连接。

外壳2是中空的筒状体，其两侧的开口被盖5堵住。另外，在外壳2的两端面与盖5之间配置有密封构件51。以下，为了便于说明，而将外壳2的轴方向中的一侧称为右方，另一侧称为左方。

外壳2在中央具有将第一阀芯可滑动地保持的第一滑动室2a，在其两侧具有将第二阀芯4A、4B可滑动地保持的一对第二滑动室2b。第二滑动室2b在外壳2的端面开口。又，在第一滑动室2a和各第二滑动室2b之间，在内侧形成有二次室（26A或26B），在外侧形成有一次室（25A或25B）。换而言之，第一滑动室2a、二次室（26A或26B）、一次室（25A或25B）以及第二滑动室2b从中心侧沿着外壳2的轴方向依次排列。此外，在二次室（26A或26B）和一次室（25A或25B）之间形成有连接它们的开口（27A或27B）。

在第一阀芯3和第二阀芯（4A或4B）之间配置有以使它们相隔开的方向施力的施力构件6。在本实施形态中，将弹簧作为施力构件6使用。在被后述的平坦部43分隔的一次室25A、25B与二次室26A、26B之间无压力差时，通过施力构件6的施力，第二阀芯4A、4B维持在与盖5抵接的待机位置，并且第一阀芯3维持在该第一阀芯3的中央与外壳2的中央一致的中立位置。

在本实施形态中，第一阀芯3以及第二阀芯4A、4B分别是截面圆形状的棒状，上述的各室的形状为在外壳2的轴方向上延伸的圆筒状。又，开口27A、27B也是截面圆形状，被圆筒面限定。

在第一滑动室2a的中央设置有扩径部24，该扩径部24与罐端口23连通。又，各二次室（26A或26B）与二次端口（22A或22B）连通，各一次室（25A或25B）与一次端口（21A或21B）连通。

在本实施形态中，第一阀芯3的直径在整个长度上没有变化。第一阀芯3的长度设定为与第一滑动室2a的轴长相比长，第一阀芯3横跨二次室26A、26B地延伸。在第一阀芯3上形成有通过扩径部24与罐端口23连通的第一内部通路35。又，在第一阀芯3的两端面上形成有用于容纳施力构件6的端部的凹部33。

在本实施形态中，第一阀芯3由在其轴方向上分割的两个阀芯体31形成。借助于此，可以容易制造第一阀芯3。然而，第一阀芯3也可以是单一的部件。在各阀芯体31上，以留有凹部33的底壁的形式设置有在中心侧的端面上开口的轴孔32，并且在中心侧的端部上设置有从轴孔32向径方向延伸的多个（图中例示四个）的贯通孔36。此外，在各阀芯体31的凹部33侧的端部上设置有从轴孔32向径方向延伸的多个（图中例示四个）的贯通孔37，并且设置有连接这些贯通孔37的环状槽38。而且，通过双方的阀芯体31的环状槽38、贯通孔37、轴孔32以及贯通孔36构成第一内部通路35。

双方的阀芯体31的环状槽38形成为在第一阀芯3位于中立位置时被第一滑动室2a的壁面堵住。即，在第一阀芯3位于中立位置时，第一内部通路35与双方的二次室26A、26B隔断。而且，在第一阀芯3从中立位置稍微向右侧或左侧移动时，该移动方向的环状槽38与二次室（26A或26B）连通。

然而，第一内部通路35只要在中央具有与罐端口23连通的至少一个开口，同时具有被第一滑动室2a堵住且能够与二次室26A、26B连通的两个开口即可。只要满足这些，便可适当地变更第一内部通路35以及其周围的结构。例如，也可以是省略大径部24而使罐端口23延伸至第一阀芯3，并且在各阀芯体31的中心侧的端面上设置从轴孔32向径方向延伸的一个缺口，通过双方的阀芯体31的缺口形成一个贯通孔，以此代替中心侧的多个贯通孔36。

各第二阀芯（4A或4B）具有与开口（27A或27B）滑动接触的圆盘状的平坦部43、与第二滑动室2b滑动接触的大径部、和平坦部与大径部之间的小径部。上述施力构件6由平坦部43的与第一阀芯3对置的表面支承。在本实施形态中，平坦部43的直径与大径部的直径相等，但是它们也可以不相等。然而，优选的是平坦部43的直径大于小径部的直径，它们之间形成有阶梯部。

在各第二阀芯（4A或4B）位于待机位置时，平坦部43与开口（27A或27B）仅重叠规定距离ΔD。该规定距离ΔD是开口被平坦部43打开所需的第二阀芯的移动距离。

在本实施形态中，从外壳2的轴方向观察时，平坦部43的投影面积设定为大于第一阀芯3的投影面积。具体而言，平坦部43的直径D1大于第一阀芯3的最大径D2（本实施形态中，第一阀芯3的直径在整个长度上不变，因此是其直径）。

在各第二阀芯（4A或4B）上以连接一次室（25A或25B）与二次室（26A或26B）的形式形成有具有节流部46的第二内部通路45。

在本实施形态中，各第二阀芯（4A或4B）包括主体41和节流构件42。然而，各第二阀芯也可以是单一的部件。在主体41上设置有从平坦部43的第一阀芯3侧的表面凹入至逼近小径部的位置的凹部，在该凹部内嵌入节流构件42。又，在主体41上设置有在其中心线上贯通该主体41的轴孔47，并且设置有从轴孔47向径方向延伸且在小径部的外周面开口的多个（图中例示4个）贯通孔48。

节流构件42是管状的构件。节流构件42的内径在二次室侧上相对较大，在轴孔47侧上相对较小而限定节流部46。即，节流构件42的内部、贯通孔48、以及轴孔47中的从贯通孔48至节流构件42侧的部分构成第二内部通路45。

此外，周壁44从平坦部43的中心侧的表面周缘部以形成容纳施力构件6的端部的凹部的形式向第一阀芯3突出。在该周壁44上设置有即使在该周壁44与第一阀芯3抵接时也能够使先导油在周壁44的内侧与外侧之间流通的多个贯通孔44a。

接着，说明缓冲阀1的动作。首先，将使先导操作阀7的杆向右侧倾倒时的动作作为一个示例参照图3A以及图3B进行说明。然而，在杆向左侧倾倒时，只要右侧与左侧互换即可使缓冲阀1进行相同的动作是不言而喻的。

在先导操作阀7的杆未被操作的状态下，二次室27A、27B通过第二内部通路45、一次室26A、26B以及一次先导管路71、72以及先导操作阀7向罐12开放。因此，缓冲阀1内的所有室的压力以表压计为零。

在杆向右侧倾倒时，从先导操作阀7通过右侧的一次先导管路72以及右侧的一次端口21B向右侧的一次室25B供给与杆操作相对应的压力的先导油。

因先导油被供给至一次室25B而一次室25B的压力与二次室26B的压力相比高出规定压力以上时，右侧的第二阀芯4B从待机位置向第一阀芯3移动。该规定压力是与施力构件6的施力相对应的压力。第二阀芯4B在保持平坦部43与开口27B仅重叠上述的规定距离ΔD的状态下，即在保持通过平坦部43关闭开口27B的状态下移动。此外，通过使第二阀芯4B移动，以此如图3A所示，平坦部43打开开口27B。借助于此，进行从一次端口21B通过一次室25B、开口27B、二次室26B以及二次端口22B向控制阀8的先导油的供给。

在第二阀芯4B开始向左侧移动时，第二阀芯4B通过施力构件按压第一阀芯3而使其向左侧的第二阀芯4A移动。此时，左侧的二次室26A内的先导油通过第二阀芯4B的第二内部通路45从二次室26A被导入至一次室25A。而且，在第一阀芯3稍微向左侧移动时，第一内部通路35与左侧的二次室26A连通。借助于此，进行从控制阀8通过二次端口22A、二次室26A以及第一内部通路35向罐端口23的先导油的排出。

另外，因右侧的二次室26B与左侧的二次室26A的压力差而通常是首先第一阀芯3与左侧的第二阀芯4A抵接，之后右侧的第二阀芯4B与第一阀芯3抵接。

另一方面，如图3B所示，在杆从倾倒的状态返回至中立位置时，首先，右侧的一次室25B的压力立刻降低，第二阀芯4B被施力构件6的施力向右侧推回。借助于此，开口27B被平坦部43立刻关闭，之后第二阀芯4B返回至待机位置。在开口27B被关闭后，来自于控制阀8的先导油通过第二内部通路45从二次室26B被导入至一次室25B。即，先导油通过第二内部通路45的节流部46后被排出至罐12中。另外，在左侧，通过罐端口23、第一内部通路35、二次室26A以及二次端口22A，从罐12向操作阀8补给先导油。在右侧的二次室26B的压力与左侧的二次室26A的压力相等时，第一阀芯3返回至中立位置。

像这样，在本实施形态的缓冲阀1中，在排出来自于控制阀8的先导油时，先导油通过第二内部通路45的节流部46。即，杆从倾倒状态被急操作至中立位置时产生的冲击是通过使先导油流过第二内部通路45的节流部46以此进行缓冲。

接着，说明在进行从图3A所示的将杆向右侧倾倒的状态切换为图4A所示的将杆向左侧倾倒的状态的切回操作的情况下的缓冲阀1的动作。

在执行了切回操作的情况下，图3B所示的状态在瞬时间发生，因此右侧的二次室26B内的先导油不完全排出，而存在在二次室26B内的压力充分降低之前先导油被供给至左侧的一次室25A的情况。此时，第一阀芯3位于与中立位置相比靠近左侧的位置上，因此如图4A所示，存在左侧的第二阀芯4A在左侧的开口27A（参照图4B）被打开之前与第一阀芯3抵接的情况。对此，在本实施形态中，平坦部43的直径D1设定为与第一阀芯3的最大径D2相比大，因此即使在开口27A被打开之前左侧的第二阀芯4A与第一阀芯3抵接，也可以如图4B所示使第一阀芯3强制地向右侧移动。即，根据本实施形态的缓冲阀1，即使通过先导操作阀8进行切回操作以使执行器的动作逆转，也可以得到良好的响应性。

另外，根据规定距离ΔD的设定，也可以使平坦部43的直径D1与第一阀芯3的最大径D2相等。

（变形例）

本发明不限于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。

例如，第一阀芯3以及第二阀芯4A、4B的截面形状不需要一定是圆形状，也可以是多角形状或花键状等。

工业应用性：

本发明的缓冲阀可以有效地使用于不仅建筑机械而且各种机械的油压回路中。

符号说明：

1 缓冲阀；

2 外壳；

21A、21B 一次端口；

22A、22B 二次端口；

23 罐端口；

25A、25B 一次室；

26A、26B 二次室；

27A、27B 连通路；

3 第一阀芯；

35 第一内部通路；

4A、4B 第二阀芯；

43 平坦部；

45 第二内部通路；

46 节流部；

6 施力构件。

Claims (4)

1.一种缓冲阀，具备：

具有一对一次室、以及在所述一对一次室的内侧的一对二次室，所述一对一次室中的一个与一对一次端口中的一个连通，所述一对一次室中的另一个与所述一对一次端口中的另一个连通，所述一对二次室中的一个与一对二次端口中的一个连通，所述一对二次室中的另一个与所述一对二次端口中的另一个连通，且在所述一对二次室之间形成有罐端口的外壳；

横跨所述一对二次室延伸的、且形成有与所述罐端口连通的第一内部通路的第一阀芯；

配置在所述第一阀芯的两侧且每个具有开闭形成于所述一次室与所述二次室之间的开口的平坦部的一对第二阀芯，且所述一对第二阀芯在每个中以连接所述一次室和所述二次室的形式形成有具有节流部的第二内部通路；和

配置在所述第一阀芯与所述一对第二阀芯的每个之间且向使它们相互隔开的方向施力的施力构件；

在所述一对第二阀芯中的一个向所述第一阀芯移动时，所述第一阀芯从中立位置向所述一对第二阀芯中的另一个移动，从而所述第一内部通路与所述一对第二阀芯中的另一个侧的所述二次室连通。

2.根据权利要求1所述的缓冲阀，其特征在于，在从所述第一阀芯以及所述一对第二阀芯所排列的方向上观察时，所述平坦部的投影面积大于所述第一阀芯的投影面积。

3.根据权利要求2所述的缓冲阀，其特征在于，

所述开口被圆筒面限定，所述平坦部是与所述开口滑动接触的圆盘状；

所述第一阀芯是截面圆形状的棒状；

所述平坦部的直径大于所述第一阀芯的最大径。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的缓冲阀，其特征在于，所述第一阀芯由在其轴方向上分割的两个阀芯体形成。