CN107532734A - 棒状构件和阀装置 - Google Patents

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Abstract

能够被装入到阀装置(100)中的滑阀芯(10)包括：第1台肩部(11)和第2台肩部(12)，它们的外周面呈圆形；以及凹坑部(16)，其设于第1台肩部(11)的离开中心轴线的位置，用于规定第1台肩部(11)和第2台肩部(12)的周向上的基准位置。

Description

棒状构件和阀装置
技术领域
本发明涉及装入到流体压设备中的棒状构件和具有该棒状构件的阀装置。
背景技术
在日本JPH10—202401A中公开了一种制造滑阀芯等棒状构件的方法。在这种方法中，首先利用卡盘保持原材料。其次，通过在使原材料与卡盘一起旋转的同时使刀具抵接于原材料的表面，从而切削原材料，将棒状构件的外周面加工为圆形。然后，通过在使原材料与卡盘一起停止旋转的状态下使立铣刀靠近原材料，从而在原材料的外周面形成周向上的台阶部。
在日本JPH10—202401A所公开的方法中，检测卡盘的旋转角度。通过基于检测出的卡盘的旋转角度使卡盘停止旋转，在棒状构件的周向上的预定位置形成所述台阶部。
发明内容
滑阀芯等棒状构件要求较高的同轴度。因此，在棒状构件的加工过程中或者加工后测量棒状构件的弯曲量。在弯曲测量过程中，在棒状构件的周向上的多个部位利用移位传感器检测其外周面的移位。
但是，在滑阀芯等棒状构件的外周面形成有槽口这样的周向上的台阶部。在移位传感器检测了台阶部的移位的情况下，无法测量准确的弯曲量。因此，在弯曲测量过程中，需要确定台阶部在周向上的位置并避开台阶部地检测外周面的移位。
在日本JPH10—202401A所公开的方法中，台阶部的位置是基于卡盘的旋转角度进行确定的，因此，在弯曲测量结束之前无法自卡盘拆卸棒状构件。因此，必须使用于加工棒状构件的装置具有弯曲测量功能，装置复杂化。
此外，在准备多个用于加工棒状构件的装置的情况下，必须使各装置具有弯曲测量功能。因此，与相对于用于加工棒状构件的装置另外准备用于测量棒状构件的弯曲的装置的情况相比，成本增加。
本发明的目的在于提供一种即使被从卡盘上拆卸下来也能够确定外周面上的预定位置的棒状构件。
根据本发明的一个技术方案，棒状构件能够被装入到流体压设备中。棒状构件包括：圆形部，其外周面呈圆形；以及基准部，其设于离开圆形部的中心轴线的位置，用于规定圆形部的周向上的基准位置。
附图说明
图1是具有本发明的实施方式的滑阀芯的阀装置的剖视图，表示滑阀芯位于阻断位置的状态。
图2是具有本发明的实施方式的滑阀芯的阀装置的剖视图，表示滑阀芯位于连通位置的状态。
图3是本发明的实施方式的滑阀芯的侧视图。
图4是本发明的实施方式的滑阀芯的俯视图。
图5是用于说明使用了本发明的实施方式的滑阀芯的弯曲测量方法的图，表示测量滑阀芯的位于一个卡盘附近的部位的外周面的移位的状态。
图6是用于说明使用了本发明的实施方式的滑阀芯的弯曲测量方法的图，表示测量滑阀芯的位于轴向中央附近的部位的外周面的移位的状态。
图7是用于说明使用了本发明的实施方式的滑阀芯的弯曲测量方法的图，表示测量滑阀芯的位于另一个卡盘附近的部位的外周面的移位的状态。
图8是本发明的另一实施方式的滑阀芯的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在此，对棒状构件是能够被装入到容许或者阻断工作油的流动的阀装置100中的滑阀芯10的情况进行说明。本实施方式也能够应用于采用工作水等其他的液体作为工作流体的流体压设备的棒状构件。
如图1和图2所示，阀装置100包括滑阀芯10和阀体20，该阀体20具有用于滑动自如地收纳滑阀芯10的收纳孔21。阀体20上形成有与收纳孔21连通的第1通路22和第2通路23。第1通路22例如与泵(未图示)相连接，第2通路23例如与驱动器(未图示)相连接。
滑阀芯10具有阻断工作油从第1通路21向第2通路23流动的阻断位置(图1所示的位置)和容许工作油从第1通路22向第2通路23流动的连通位置(图2所示的位置)。通过向先导室24供给先导压力和阻断先导压力，在阻断位置和连通位置之间进行切换。
也可以是，第1通路22与储液罐(未图示)相连接，第2通路23与驱动器相连接。在该情况下，滑阀芯10在阻断位置阻断工作油从第2通路23向第1通路通路22流动，在连通位置容许工作油从第2通路23向第1通路22流动。
换言之，滑阀芯10具有阻断第1通路22和第2通路23之间连通的阻断位置和容许第1通路22和第2通路23之间连通的连通位置。
先导室24形成于收纳孔21的一端。收纳孔21的另一端部开口于阀体20的侧面，开口端被盖30所封闭。盖30划定用于收纳弹簧40的弹簧室31。弹簧室31通过泄油口32而与储液罐(未图示)相连通。
弹簧40对滑阀芯10向先导室24收缩的方向施力。在向先导室24供给先导压力时，滑阀芯10在先导压力的作用下克服弹簧40的施力而移动，切换到连通位置。在阻断向先导室24供给先导压力时，滑阀芯10在弹簧40的施力的作用下移动，切换到阻断位置。
参照图3和图4更详细地说明滑阀芯10。图3是滑阀芯10的主视图，图4是滑阀芯10的俯视图。在图3和图4中，滑阀芯10的一部分被表示为剖视图。
滑阀芯10具有第1台肩部11、第2台肩部12以及直径小于第1台肩部11和第2台肩部12的直径的小径部13。第1台肩部11和第2台肩部12是外周面呈圆形的圆形部。与第1台肩部11、第2台肩部12同样地，小径部13是外周面呈圆形的圆形部。
小径部13位于第1台肩部11和第2台肩部12之间，在第1台肩部11和第2台肩部12之间形成有环状槽13a。第1台肩部11和第2台肩部12的轴向尺寸长于环状槽13a的轴向尺寸。
第1台肩部11和第2台肩部12的外径与收纳孔21(参照图1和图2)的内径大致相等。第1台肩部11面向弹簧室31，第2台肩部12面向先导室24(参照图1和图2)。
在第1台肩部11和第2台肩部12的外周面形成有由多个环状槽形成的迷宫式密封部14。此外，在第1台肩部11的外周面形成有与环状槽13a相连通的作为节流部的多个槽口15。由于槽口15，在第1台肩部11的外周面形成有周向上的台阶部。
在第1台肩部11的外周面形成有用于规定第1台肩部11和第2台肩部12的周向上的基准位置的作为基准部的凹坑部16。通过预先规定槽口15相对于凹坑部16的位置，从而基于凹坑部16的位置来确定槽口15的周向上的位置。
槽口15和凹坑部16是例如利用立铣刀加工形成的。通过在将滑阀芯10安装在用于加工滑阀芯10的装置上的状态下形成槽口15和凹坑部16，槽口15相对于凹坑部16形成在预先规定好的位置。
再次参照图1和图2，说明阀装置100的工作。
在阻断了向先导室24供给先导压力的情况下，滑阀芯10位于阻断位置。具体而言，如图1所示，第1台肩部11阻断工作油从第1通路22向第2通路23流动。
在向先导室24供给先导压力时，滑阀芯10在先导压力的作用下克服弹簧40的施力而移动，切换到连通位置。具体而言，通过滑阀芯10的移动，第1通路22和第2通路23经由槽口15连通起来(参照图2)。
在向先导室24供给更高的先导压力时，滑阀芯10在先导压力的作用下克服弹簧40的施力而进一步移动。其结果，槽口15的开口面积增大，从第1通路22向第2通路23流动的工作油的流量增大。
在阻断向先导室24供给先导压力时，滑阀芯10在弹簧40的施力的作用下移动。其结果，从第1通路22向第2通路23的流动被第1台肩部11阻断(参照图1)。
这样，阀装置100与滑阀芯10的位置相应地容许或者阻断工作油的流动。此外，在滑阀芯10位于连通位置的情况下，阀装置100与滑阀芯10的移动量相应地控制工作油的流量。
不论在滑阀芯10位于阻断位置的情况下还是位于连通位置的情况下，凹坑部16都被收纳孔21的内壁封堵。因而，凹坑部16不会影响工作油的流动。
在本实施方式中，凹坑部16在阻断位置和连通位置这两处都被收纳孔21的内壁封堵。但是，凹坑部16形成于在滑阀芯10位于连通位置的情况下与第1通路22和第2通路23连通的位置、且是在滑阀芯10位于阻断位置的情况下被收纳孔21的内壁封堵的位置即可。通过封堵凹坑部16，能够防止工作油从第1通路22经由凹坑部16向第2通路23泄漏。
接着，参照图5至图7说明测量滑阀芯10的弯曲量的方法。利用用于控制马达51和移位传感器52的动作的控制器54和用于基于移位传感器52的检测结果计算弯曲量的计算器55，进行滑阀芯10的弯曲测量。移位传感器52例如是激光式移位传感器。
首先，如图5所示，利用销钉56、57保持滑阀芯10的两端的中心。销钉56与马达51相连结，销钉57支承于轴承58。通过马达51工作，滑阀芯10与销钉56、57一起绕滑阀芯10的轴线旋转。
在利用销钉56、57保持滑阀芯10之后，控制器54使马达51和移位传感器52工作，使滑阀芯10对准基准位置(0度位置)。
具体而言，控制器54在利用马达51使滑阀芯10旋转的同时利用移位传感器52检测第1台肩部11的外周面中的包含凹坑部16的环状区域的移位。在除凹坑部16之外的部分，外周面具有圆形，因此，即使滑阀芯10旋转，外周面的位置也几乎不变。在凹坑部16处，形成有周向上的台阶部，因此，外周面的位置随着滑阀芯10的旋转而较大程度地变化。在控制器54判定为利用移位传感器52检测到的滑阀芯10的外周面的位置较大程度地变化时(例如判定为变化了预先规定的值以上时)，将此时的旋转位置规定为基准位置(0度位置)。
接着，控制器54在利用马达51使滑阀芯10旋转的同时利用移位传感器52检测滑阀芯10的位于销钉56附近的部位的外周面(以下称作“一端部外周面”)的移位。这时，在滑阀芯10旋转一周的期间内进行多次(例如20次、每18度1次)移位检测。计算器55将移位传感器52的检测结果与检测移位时的滑阀芯10的旋转位置一起存储。
接着，如图6所示，控制器54使移位传感器52沿滑阀芯10的轴向移动，利用移位传感器52检测滑阀芯10的位于轴向中央附近的部位的外周面(以下称作“中央部外周面”)的移位。例如利用包括马达和导轨的未图示的移动机构，使移位传感器52移动。
与检测一端部外周面的移位的情况相同，在滑阀芯10旋转一周的期间内进行多次(例如20次、每18度1次)移位检测。计算器55将移位传感器52的检测结果与检测移位时的滑阀芯10的旋转位置一起存储。
优选的是，在检测中央部外周面的移位之前使滑阀芯10重新对准基准位置。通过使滑阀芯10重新对准基准位置，能够防止检测一端部外周面的移位的情况下的旋转位置和检测中央部外周面的移位的情况下的旋转位置之间的错位。
接着，如图7所示，控制器54使移位传感器52沿着滑阀芯10的轴向移动，利用移位传感器52检测滑阀芯10的位于销钉57附近的部位的外周面(以下称作“另一端部外周面”)的移位。与检测一端部外周面的移位的情况相同，在滑阀芯10旋转一周的期间内进行多次(例如20次、每18度1次)移位检测。计算器55将移位传感器52的检测结果与检测移位时的滑阀芯10的旋转位置一起存储。优选的是，在检测另一端部外周面的移位之前使滑阀芯10重新对准基准位置。
接着，计算器55根据检测到的一端部外周面、中央部外周面以及另一端部外周面的移位计算出滑阀芯10的弯曲量。通过对在滑阀芯10旋转一周的期间内在各旋转位置检测到的一端部外周面、中央部外周面以及另一端部外周面的移位进行比较，计算出滑阀芯10的弯曲量。
若移位传感器52检测到凹坑部16和槽口15的位置的移位，计算器55将该检测结果用于各旋转位置处的弯曲量的计算，则计算出的弯曲量的精度下降。因此，计算器55除去凹坑部16和槽口15的位置的移位检测结果而计算弯曲量。由于事先规定了移位传感器52的位置，因此，能够基于从基准位置起算的旋转角度确定凹坑部16和槽口15的位置的移位并除去该移位检测结果。
利用以上的方法测量滑阀芯10的弯曲量。
在本实施方式中，凹坑部16设于滑阀芯10的外周面，因此，第1台肩部11和第2台肩部12的外周面上的预定位置被确定为在台肩部11和12的周向上自凹坑部16离开预定距离的位置。因而，即使自用于加工滑阀芯10的装置的卡盘上将滑阀芯10拆卸下来，也能够确定槽口15的位置。
由于不必使用于加工滑阀芯10的装置具有弯曲测量功能，因此，能够防止加工装置复杂化。此外，在准备多个用于加工棒状构件的装置的情况下，通过相对于加工装置另外准备用于测量棒状构件的弯曲的装置，不必使各加工装置具有弯曲测量功能，因此，能够削减滑阀芯10的制造成本。
由于凹坑部16设于滑阀芯10的外周面，因此，在对滑阀芯10的外周面中的、凹坑部16以外的其它部分进行加工的情况下(例如在形成槽口15的情况下)，不必自用于在滑阀芯10上形成凹坑部16的装置(省略图示)拆卸滑阀芯10。因而，能够更加容易地制作滑阀芯10。
在本实施方式中，凹坑部16设于第1台肩部11的外周面，但也可以设于第2台肩部12的外周面或者小径部13的外周面(环转槽13a的底面)。此外，如图8所示，凹坑部16也可以设于滑阀芯10的端面中的、离开端面的中心C的位置。换言之，凹坑部16设于离开滑阀芯10的中心轴线D的位置即可。
第1台肩部11和第2台肩部12的轴向尺寸长于环状槽13a的轴向尺寸。因此，在第1台肩部11或者第2台肩部12上形成凹坑部16的情况下，能够容易地确保用于设置凹坑部16的区域。
在小径部13的外周面(环状槽13a的底面)形成凹坑部16的情况下，不必在第1台肩部11和第2台肩部12上设置凹坑部16。因而，能够防止凹坑部16对利用第1台肩部11和第2台肩部12控制工作油的流动产生影响。
在凹坑部16设于滑阀芯10的端面的情况下，在长度或者外径不同的滑阀芯10中也不必改变凹坑部16的自滑阀芯10的中心轴线D起算的位置。因而，能够更加容易地确定滑阀芯10的外周面上的预定位置。
此外，基准部并不限定于凹坑部16，也可以是没有起伏的标记。在基准部是标记的情况下，通过替代移位传感器52而采用作为图像识别装置的照相机，能够检测出标记的位置，能够确定滑阀芯10的外周面上的预定位置。
本实施方式不仅适合测量滑阀芯10的弯曲量的情况，也适合测量槽口15的深度、槽口15的长度以及滑阀芯10的圆度的情况。此外，本实施方式也适合除去在加工槽口15时产生的毛刺的情况和对滑阀芯10进一步实施加工的情况。
采用以上的实施方式，起到如下的效果。
由于凹坑部16设于第1台肩部11的离开中心轴线D的位置，因此，第1台肩部11的外周面上的槽口15的位置被确定为在第1台肩部11的周向上自凹坑部16离开预定距离的位置。因而，即使自用于加工滑阀芯10的装置的卡盘上将滑阀芯10拆卸下来，也能够确定第1台肩部11的外周面上的槽口15的位置。
此外，由于在滑阀芯10位于阻断位置时凹坑部16被收纳孔21的内壁封堵，因此，阻断了工作油从第1通路22经由凹坑部16向第2通路23的流动。因而，能够防止第1通路22内的工作油经由凹坑部16向第2通路23流动。
以下，归纳说明本发明的实施方式的结构、作用及效果。
能够被装入到阀装置100中的滑阀芯10包括：第1台肩部11、第2台肩部12和小径部13，它们的外周面呈圆形；以及凹坑部16，其设于第1台肩部11的离开中心轴线D的位置，用于规定第1台肩部11、第2台肩部12以及小径部13的周向上的基准位置。
在该结构中，凹坑部16设于第1台肩部11的离开中心轴线D的位置，因此，第1台肩部11的外周面上的槽口15的位置被确定为在第1台肩部11的周向上自凹坑部16离开预定距离的位置。因而，即使自用于加工滑阀芯10的装置的卡盘上将滑阀芯10拆卸下来，也能够确定第1台肩部11的外周面上的槽口15的位置。
此外，在滑阀芯10中，凹坑部16设于第1台肩部11的外周面、第2台肩部12的外周面或者小径部13的外周面。
在该结构中，凹坑部16设于第1台肩部11的外周面、第2台肩部12的外周面或者小径部13的外周面，因此，在对第1台肩部11、第2台肩部12或者小径部13的外周面中的、凹坑部16之外的其它部分进行加工的情况下，不必自用于在滑阀芯10上形成凹坑部16的装置拆卸滑阀芯10。因而，能够更加容易地制作滑阀芯10。
此外，在滑阀芯10中，凹坑部16设于第1台肩部11的端面或者第2台肩部12的端面。
在该结构中，凹坑部16设于第1台肩部11的端面或者第2台肩部12的端面，因此，在长度或外径不同的滑阀芯10中也不必改变凹坑部16的自第1台肩部11或者第2台肩部12的中心轴线D起算的位置。因而，能够更容易地确定滑阀芯10的外周面上的预定位置。
此外，滑阀芯10具有环状槽13a和第1台肩部11、第2台肩部12，第1台肩部11的轴向尺寸和第2台肩部12的轴向尺寸长于环状槽13a的轴向尺寸，外周面呈圆形的圆形部是第1台肩部11或者第2台肩部12。
在该结构中，将滑阀芯10的第1台肩部11或者第2台肩部12用作圆形部，因此，在轴向尺寸比环状槽13a的轴向尺寸长的第1台肩部11或者第2台肩部12上设置凹坑部16。因而，能够容易地确保用于设置凹坑部16的区域。
此外，滑阀芯10具有第1台肩部11、第2台肩部12以及小径部13，该小径部13的直径小于第1台肩部11的直径和第2台肩部12的直径，并在第1台肩部11和第2台肩部12之间形成环状槽13a，外周面呈圆形的圆形部是小径部13。
在该结构中，将形成环状槽13a的小径部13用作圆形部，因此，在小径部13上设有凹坑部16，不必在第1台肩部11和第2台肩部12上设置凹坑部16。因而，能够防止凹坑部16对利用第1台肩部11和第2台肩部12控制工作油的流动产生影响。
阀装置100包括：所述滑阀芯10；以及阀体20，其具有用于滑动自如地收纳滑阀芯10的收纳孔21以及与收纳孔21连通的第1通路22和第2通路23，滑阀芯10具有阻断第1通路22和第2通路23的连通的阻断位置，凹坑部16形成于滑阀芯10的外周面，凹坑部16位于在滑阀芯10位于阻断位置时该凹坑部16被收纳孔21的内壁封堵的位置。
在该结构中，在滑阀芯10位于阻断位置时凹坑部16被收纳孔21的内壁封堵，因此，第1通路22和第2通路23之间被可靠地阻断，而不会通过凹坑部16连通。因而，能够防止工作油经由凹坑部16在第1通路22和第2通路23之间流动。
本实施方式的棒状构件并不限定于滑阀芯10。棒状构件也可以是能够被装入到液压马达和液压泵中的轴以及能够被装入到提升阀中的提动头等。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是表示了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。
本申请基于2015年7月10日向日本国特许厅申请的日本特愿2015—138604主张优先权，将该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (6)

1.一种棒状构件，其能够被装入到流体压设备中，其中，
该棒状构件包括：
圆形部，其外周面呈圆形；以及
基准部，其设于所述圆形部的离开中心轴线的位置，用于规定所述圆形部的周向上的基准位置。
2.根据权利要求1所述的棒状构件，其中，
所述基准部设于所述圆形部的外周面。
3.根据权利要求1所述的棒状构件，其中，
所述基准部设于所述圆形部的端面。
4.根据权利要求1所述的棒状构件，其中，
所述棒状构件是具有环状槽和台肩部的滑阀芯，
所述台肩部形成为轴向尺寸长于所述环状槽的轴向尺寸，
所述圆形部是所述台肩部。
5.根据权利要求1所述的棒状构件，其中，
所述棒状构件是具有第1台肩部、第2台肩部以及小径部的滑阀芯，该小径部的直径小于所述第1台肩部的直径和所述第2台肩部的直径，在所述第1台肩部和所述第2台肩部之间形成环状槽，
所述圆形部是所述小径部。
6.一种阀装置，其中，
该阀装置包括：
滑阀芯，其为权利要求1所述的棒状构件；以及
阀体，其具有用于滑动自如地收纳所述滑阀芯的收纳孔以及与所述收纳孔连通的第1通路和第2通路，
所述滑阀芯具有阻断所述第1通路和所述第2通路之间的连通的阻断位置，
所述基准部是形成于所述滑阀芯的外周面的凹坑部，
所述凹坑部位于在所述滑阀芯位于所述阻断位置时该凹坑部被所述收纳孔的内壁封堵的位置。
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