CN110273874A - 流量调整阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供流量调整阀,能使设于为了补偿压力而移动的活塞的贯通孔作为供工作用的流体流通的通路适当地发挥功能,能与负载的变化无关地将流体的流量维持为恒定且提高流体压力回路的稳定性。在配设为能调整外壳(11)的入口部(11a)与出口部(11b)间的连通的开度的活塞(12)设置第一贯通孔(12e)和第二贯通孔(12f),在活塞欲封闭入口部与出口部之间的流路的状态下,流体能经过面对入口部的第二贯通孔和与出口部连通的第一贯通孔从入口部向出口部侧流通,从而在封闭之前不久,流体流通的方向与活塞的移动方向不同,活塞的行为难以受到流体的影响,提高流体压力回路的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及用于流体压力回路的带压力补偿的流量调整阀。
背景技术
在液压促动器、尤其作为液压挖掘机、绞车等的驱动源来使用的液压马达中,一般通过由具备方向切换阀等的液压回路使相对于液压马达的液压供给状态变化来实现其正反转的切换、向停止状态的过渡。
在具备这样的液压马达用的液压回路的装置中,在将从产生液压的压力源(泵)供给的工作油保持原样地导入至方向切换阀来控制液压马达的工作的情况下,因液压马达的负载的变动,朝向液压马达的工作油的压力也变化,从而向液压马达供给工作油的工作油供给量变化,例如在高负载状态下,随着工作油的压力变高,工作油的流量变少,从而有液压马达的工作速度降低的问题。
因此,在方向切换阀的前段侧设置带压力补偿的流量调整阀,从而构成为即使液压马达的负载变化,向液压马达供给的工作油的流量也不会从方向切换阀(操作阀)的设定值变化而恒定。
作为这样的带压力补偿的流量调整阀的一例,有日本特开平11-63250号公报所公开的装置。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平11-63250号公报
现有的带压力补偿的流量调整阀如上构成,能够与负载的变化无关,使向后段侧的促动器等供给的工作油的流量不从设定值变化而恒定。但是,阀柱(活塞)通过移动来调整阀装置中的工作油流路的入口部分与出口部分之间的流路面积,在上述阀柱与流入的工作油压力的相对上升对应地移动以封闭流路的情况下,阀柱的大径部分成为使阀柱周围的圆环截面形状的流路快速变窄的状态,从而流路的入口部分与出口部分的压力差的变化程度变大,有成为产生噪声、在设于后段侧的其它阀装置处产生振荡的原因的担忧。
因此,一直以来采用如下阀构造:通过在阀柱的从大径部分向小径部分变化的部位中的多处设置切口,工作油能够从入口部分通过切口部分向出口部分流通,来缓和阀柱封闭流路之前不久的阀柱周围的流路截面积的狭窄化,从而缓和流路的入口部分与出口部分的压力差的变化。
然而,在这样的切口设于阀柱的情况下,在阀柱封闭流路之前不久,当工作油从入口部分通过阀柱的切口部分向出口部分流通时,工作油在切口部分处的流动方向与阀柱的移动方向相同,从而阀柱受到切口部分处的工作油的流动的影响而突然过渡至封闭状态等,阀柱的行为变得不稳定,或者对后段侧的其它阀装置产生振荡等影响,或者阀柱的移动无法适当地追随负载变动等所引起的工作油压力的变化,有使本来应该调整为恒定的工作油的流量变化的课题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种流量调整阀,当为了进行压力补偿而移动的活塞欲封闭流路时,使设于活塞的贯通孔作为供工作用的流体从入口部向出口部流通的通路而适当地发挥功能,从而能够与负载的变化无关而恒定地维持流体的流量,并且不会对后段侧的其它阀装置产生振荡等负面影响,提高流体压力回路的稳定性。
本发明的流量调整阀是带压力补偿的流量调整阀,具备:具有流体的入口部和出口部的外壳;以及能够滑动地嵌插在该外壳内并调整上述入口部与出口部间的连通的开度的活塞,在外壳设有面对上述活塞的一端部的第一受压部和面对活塞的另一端部的第二受压部,将与外壳的出口部相通的节流机构的前段侧的流体压力导入至上述第一受压部,并且将上述节流机构的后段侧的流体压力导入至上述第二受压部,基于节流机构前后的压力差使活塞移动,来调整入口部与出口部间的连通的开度,上述流量调整阀的特征在于,上述活塞具有:第一大径部,其位于一端部侧并面对上述入口部且与外壳滑动接触;第二大径部,其位于靠另一端部并与外壳滑动接触;以及小径部,其位于第一大径部与第二大径部的中间,比大径部小,且面对上述出口部,并且上述活塞配置为在由活塞缩小上述入口部与出口部间的连通的开度的方向上从上述第一受压部受到按压力,并且在由活塞增大入口部与出口部间的连通的开度的方向上从上述第二受压部受到按压力,在活塞的第一大径部与小径部之间,形成有直径从大径部朝向小径部呈前端尖细状地变化的曲面状的锥形部,在活塞的至少上述锥形部,在与活塞的长度方向正交的方向上贯穿设有第一贯通孔,在活塞的至少上述第一大径部,在与活塞的长度方向正交的方向上且比上述第一贯通孔靠活塞的一端部贯穿设有第二贯通孔,该第二贯通孔与第一贯通孔的一部分交叉地连通。
这样,根据本发明,以能够调整入口部与出口部间的连通的开度的方式配置于外壳中的活塞具有两个大径部以及夹在它们之间的小径部、锥形部,在该活塞的至少包括锥形部的预定范围内设有第一贯通孔,并且在至少包括第一大径部的预定范围内设置第二贯通孔,比第一贯通孔靠活塞一端部的第二贯通孔与第一贯通孔交叉地连通,在活塞欲封闭入口部与出口部之间的流路的状态下,流体能够经过面对入口部的第一大径部的第二贯通孔、和面对同出口部相通的小径部与外壳之间的缝隙的第一贯通孔从入口部向出口部侧流通,该能够流通的状态在第二贯通孔面对入口部的期间持续存在,由此在封闭之前不久,流体从入口部向出口部侧流通的方向与活塞的移动方向不同,活塞的行为难以受到流体的影响,以能够正确地执行压力补偿的方式使活塞移动,从而能够与伴随负载变动产生的流体压力的变化无关而正确地发挥使流体的流量恒定的本来的调整功能,并且能够抑制活塞的不稳定的行为,防止导致后段侧的振荡等异常的流体压力的突然变化,从而能够提高流体压力回路的稳定性。
并且,仅在活塞的预定部位设置两个贯通孔,在活塞欲封闭入口部与出口部之间的流路的状态下,能够在入口部与出口部之间形成使工作用流体流通的适当的通路,从而能够容易地获得最佳特性的阀装置。
并且,在本发明的流量调整阀中,根据需要,上述活塞中的第二贯通孔的截面积比第一贯通孔的截面积小。
这样,根据本发明,将贯穿设置于活塞的第二贯通孔设为比第一贯通孔小的孔,在活塞欲封闭入口部与出口部之间的状态下,在流体从面对入口部的第二贯通孔经由第一贯通孔而朝向出口部侧的流动中,对于流体,第二贯通孔作为节流部发挥作用,使流体的压力降低,从而将经过第二贯通孔和第一贯通孔而到达出口部的流体的压力设为适当的大小,能够将出口部侧的流体的流动维持为稳定的状态,并且利用第二贯通孔的节流来限制流体的流通,能够抑制流体过量地到达出口部而使流动产生突然变化的情况,从而能够更可靠地防止后段侧的阀装置中的振荡等负面影响。
并且,在本发明的流量调整阀中,根据需要,上述活塞中的第二贯通孔配置为遍及第一大径部和锥形部,并且以使孔中位于第一大径部的孔部分比位于锥形部的孔部分大的方式偏向第一大径部侧地贯穿设置。
这样,根据本发明,第二贯通孔贯穿设置于横跨活塞的第一大径部和锥形部的预定范围,该第二贯通孔的设于第一大径部的孔部分比设于锥形部的孔部分大,并配置为偏向第一大径部侧,将出现于锥形部的孔部分设为必要最小限度,由此在活塞欲封闭入口部与出口部之间且活塞的第一大径部与锥形部的边界部分到达入口部的端部的状态下,在第二贯通孔的开口部分,流体的一部分从第二贯通孔的靠第一大径部侧的区域流入,之后从靠锥形部侧的区域流出,产生沿小径部与外壳之间的缝隙前进而到达出口部的流动、即方向与活塞的移动方向相同的流动,在该期间,将该流体的向与活塞移动方向相同的方向流动的流量与流体经过第二贯通孔和第一贯通孔而朝向出口侧的流量的比率限制为很小,能够使这样的流体的流动基本不影响活塞,将活塞的行为限定为压力补偿,从而能够确保流体压力回路的稳定性。
并且,在本发明的流量调整阀中,根据需要,上述活塞中的第一贯通孔和第二贯通孔以相互正交的配置的方式贯穿设置。
这样,根据本发明,将设于活塞的第一贯通孔和第二贯通孔设为相互正交的位置关系,来使第一贯通孔的开口部分与第二贯通孔的开口部分在活塞表面上最大限度地分离,从而在活塞欲封闭入口部与出口部之间的状态下,入口部的流体向第二贯通孔流入的流动与流体从第一贯通孔流出而朝向出口部的流动不会相互影响,分别顺利地进行流体向第二贯通孔的流入以及从第一贯通孔的流出,因此难以产生压力的突变等异常,并且能够防止流体的流动影响活塞的行为,进而能够维持流体压力回路的稳定性。
附图说明
图1是使用了本发明的一个实施方式的流量调整阀的阀装置的简要结构的说明图。
图2是包括本发明的一个实施方式的流量调整阀在内的液压马达驱动用液压回路的简要结构图。
图3是使用了本发明的一个实施方式的流量调整阀的阀装置中的方向切换阀处的压力端口与一个负载侧端口的连通状态的说明图。
图4是使用了本发明的一个实施方式的流量调整阀的阀装置中的方向切换阀处的压力端口与另一个负载侧端口的连通状态的说明图。
图5是本发明的一个实施方式的流量调整阀的工作油流通允许状态的说明图。
图6是本发明的一个实施方式的流量调整阀中的活塞向开度增大侧的移动状态的说明图。
图7是示出本发明的一个实施方式的流量调整阀的活塞中的第一大径部相对于通路部侧内周面开始滑动接触的状态下的第一贯通孔纵截面的说明图。
图8是示出本发明的一个实施方式的流量调整阀的活塞中的第一大径部相对于通路部侧内周面开始滑动接触的状态下的第二贯通孔纵截面的说明图。
图9是示出本发明的一个实施方式的流量调整阀的活塞中的第一贯通孔到达入口部外侧位置的状态下的第一贯通孔纵截面的说明图。
图10是示出本发明的一个实施方式的流量调整阀的活塞中的第一贯通孔到达入口部外侧位置的状态下的第二贯通孔纵截面的说明图。
图11是示出本发明的一个实施方式的流量调整阀的活塞中的第二贯通孔到达入口部外侧位置的状态的说明图。
图中:
10—流量调整阀,11—外壳,11a—入口部,11b—出口部,11c—第一受压部,11d—第二受压部,11e—二次压力通路,11f—通路部,12—活塞,12a—第一大径部,12b—第二大径部,12c—小径部,12d—锥形部,12e—第一贯通孔,12f—第二贯通孔,13—弹簧,20—方向切换阀,21—阀柱,21c、21d—节流部,23—压力端口,24、25—低压端口,26、27—负载侧端口,30—压力源,40—低压部,50—液压马达,61、62—流路,65—背压阀,90—阀装置。
具体实施方式
以下,基于上述图1至图11对本发明的一个实施方式的流量调整阀进行说明。在本实施方式中,对如下带压力补偿的流量调整阀的例子进行说明:其设置在使工作油流通来驱动作为促动器的液压马达的液压回路中,并适用于主要以切换或调整工作油向液压马达的流通状态的方向切换阀为主的阀装置。
上述各图中,本实施方式的流量调整阀10与方向切换阀20组合而作为一体的阀装置90来使用,并且构成为具备与方向切换阀20共用的外壳11、组装在该外壳11内的活塞12、以及利用弹性对该活塞12进行位置调整的弹簧13。
在该流量调整阀10中,利用后段的节流机构的前后的工作油的压力和弹簧13的弹性对组装在外壳11内的活塞12进行位置调整,改变工作油流路的开度来自动地控制工作油的压力,能够由后置的方向切换阀20以不会受到负载、压力源的影响的方式将根据阀柱21位置而决定的流量的工作油供给至负载侧,上述压力补偿的基本构造与公知的带压力补偿的流量调整阀相同,从而省略详细的说明。
上述阀装置90是将方向切换阀20与流量调整阀10的组形成为一体而成的结构,同其它液压设备例如背压阀65等一起使用来构成液压回路,并与液压马达50、压力源30以及低压部40连接,进行作为促动器的液压马达50的工作控制。
并且,与流量调整阀10组合来使用的方向切换阀20是公知的阀,其具备大致呈圆筒状的阀柱21,该阀柱21沿长度方向移动自如地装配在与流量调整阀10共用的外壳11内,通过利用基于操纵杆的阀柱位置的手动切换对设于外壳11的压力端口23以及低压端口24、25与两个负载侧端口26、27的连接状态进行切换,来对工作油相对于负载侧的液压马达50的供排进行切换。
方向切换阀20的压力端口23与流量调整阀10连接,低压端口24、25与低压部40分别连接,另一方面,负载侧端口26、27与液压马达侧回路的正转侧和反转侧的两个流路61、62分别连接。
该方向切换阀20是在阀柱位置的切换中能够切换成如下三种状态的三种位置类型的结构:两个负载侧端口26、27均不与压力端口23以及低压端口24、25连接的中立状态;压力端口23与一个负载侧端口26连通、低压端口25与另一个负载侧端口27连通并使液压马达50向正转方向旋转工作的状态;以及压力端口23与另一个负载侧端口27连通、低压端口24与一个负载侧端口26连通并使液压马达50向反转方向旋转工作的状态。
阀柱21中,在以中立状态与压力端口23相对的大径部位的两端部分贯穿设有成为节流部21c、21d的凹部,并在方向切换阀20使压力端口23与负载侧端口26、27中任一个连通的状态下,工作油从压力端口23经由节流部21c而到达负载侧端口26,或者经由节流部21d而到达负载侧端口27。
上述外壳11是与方向切换阀20共用的部件,并且作为与流量调整阀10对应的结构而具有与泵等压力源30连接来导入工作油的入口部11a、和与方向切换阀20的压力端口23连接的出口部11b。
并且,在外壳11设有面对活塞12的一端部的第一受压部11c、和面对活塞12的另一端部的第二受压部11d。第一受压部11c与出口部11b连通,并且第二受压部11d与设于外壳11的二次压力通路11e连通。
由此构成为,与外壳11的出口部11b相通的作为节流机构的方向切换阀20的节流部21c、21d前段侧的工作油压力通过出口部11b被导入至第一受压部11c,并且方向切换阀20的节流部21c、21d后段侧的工作油压力经由能够与节流部21c、21d连通的二次压力通路11e被导入至第二受压部11d。而且,在被导入了比节流部21c、21d靠前段侧的压力的第一受压部11c与被导入了比节流部21c、21d靠后段侧的压力的第二受压部11d之间存在压力差,以将该压力差与弹簧13的弹性的关系维持为恒定的方式使活塞12移动。
上述活塞12构成为具有:位于靠近上述第一受压部11c侧的一端部的位置并相对于外壳11滑动接触的第一大径部12a;位于靠近上述第二受压部11d侧的另一端部的位置并相对于外壳11滑动接触的第二大径部12b;位于第一大径部12a与第二大径部12b的中间且比大径部小的小径部12c;以及位于第一大径部12a与小径部12c之间并形成为直径从大径部12a朝向小径部12c呈前端尖细状地变化的曲面状部分的锥形部12d。
活塞12能够滑动地嵌插在外壳11内,基于被导入至第一受压部11c的工作油压力与被导入至第二受压部11d的工作油压力以及弹簧13的作用力之间的力的差而移动,来调整入口部11a与出口部11b间的连通的开度,执行压力补偿,这一点与公知的带压力补偿的流量调整阀相同,从而省略详细的说明。
活塞12构成为相对于外壳11沿活塞长度方向滑动,通过使第一大径部12a相对于外壳11的入口部11a与出口部11b之间的狭窄的通路部11f接近、滑动接触或者分离,来缩小或者增大入口部11a与出口部11b间的连通的开度。该活塞12在由活塞缩小入口部11a与出口部11b间的连通的开度的方向上从第一受压部11c受到按压力,并在由活塞增大入口部11a与出口部11b间的连通的开度的方向上从第二受压部11d和弹簧13受到按压力。
在该活塞12贯穿设有在活塞中心部处正交并相互连通的两个贯通孔(第一贯通孔12e和第二贯通孔12f)。
上述第一贯通孔12e在与活塞12的长度方向正交的方向上贯穿设置于以活塞12的长度方向上的锥形部12d为中心而直至小径部12c和第一大径部12a的预定范围。
并且,第二贯通孔12f在与活塞12的长度方向正交的方向上贯穿设置于在活塞12的长度方向上遍及第一大径部12a和锥形部12d而且与第一贯通孔12e所存在的上述预定范围一部分重叠的其它预定范围。
该第二贯通孔12f以使该孔中位于第一大径部12a的孔部分比位于锥形部12d的孔部分大的方式偏向第一大径部12a侧地贯穿设置,并且位于比第一贯通孔12e靠活塞12的一端部的位置。而且,该第二贯通孔12f的截面积比第一贯通孔12e的截面积小。
接下来,对基于上述结构的流量调整阀中的涉及压力补偿的活塞的移动状态进行说明。作为前提,在流量调整阀10中,适当地设定弹簧13的作用力,从而在方向切换阀20的中立状态下,处于允许流量调整阀10的入口部11a与出口部11b之间的连通的状态。
若从因方向切换阀20的压力端口23与同液压马达侧回路相通的两个负载侧端口26、27不连通且不供给工作油而液压马达50停止的中立状态起,基于手动操作进行阀柱21的位置切换,阀柱21向一个方向(图1中下侧)偏移,成为压力端口23与一个负载侧端口26连通且低压端口25与另一个负载侧端口27连通的状态(参照图3),则来自压力源30的高压的工作油经过允许入口部11a与出口部11b之间的连通的状态下的流量调整阀10向方向切换阀20的压力端口23前进,并且经由节流部21c而到达一个负载侧端口26。而且,工作油通过从一个负载侧端口16经过包括背压阀65的一个流路61被供给至液压马达50,从而向正转方向驱动液压马达50。
在该状态下,方向切换阀20的节流部21c前段侧的工作油压力经过压力端口23和出口部11b被导入至流量调整阀10的第一受压部11c,并且方向切换阀20的节流部21c后段侧的工作油压力经由一个负载侧端口26和二次压力通路11e被导入至第二受压部11d。在流量调整阀10中,在第一受压部11c与第二受压部11d之间存在压力差,以将该压力差与弹簧13的弹性的关系维持为恒定的方式使活塞12移动,来调整入口部11a与出口部11b间的连通的开度。
并且,在方向切换阀20中,从中立状态基于手动操作进行阀柱21的位置切换,阀柱21向另一个方向(图1中上侧)偏移,压力端口23与另一个负载侧端口27连通,并且低压端口24与一个负载侧端口26连通,在该状态(参照图3)下,来自压力源30的高压的工作油经过流量调整阀10向方向切换阀20的压力端口23前进,并经由节流部21d而到达另一个负载侧端口27。而且,通过经过另一个流路62向液压马达50供给从负载侧端口27流出的工作油,来向反转方向驱动液压马达50。
在该状态下,方向切换阀20的节流部21d前段侧的工作油压力经过压力端口23和出口部11b被导入至流量调整阀10的第一受压部11c,并且方向切换阀20的节流部21d后段侧的工作油压力经由另一个负载侧端口27和二次压力通路11e被导入至第二受压部11d。在流量调整阀10中,与液压马达50的上述正转的情况相同,在第一受压部11c与第二受压部11d之间存在压力差,以将该压力差与弹簧13的弹性的关系维持为恒定的方式使活塞12移动,来调整入口部11a与出口部11b间的连通的开度。
在流量调整阀10中,在允许入口部11a与出口部11b之间的连通的状态下,流入至入口部11a的工作油通过面对入口部11a的活塞12的锥形部12d周围的缝隙部分和小径部12c周围的缝隙部分而到达出口部11b(参照图5)。
假设若液压马达50的负载增大,成为液压马达50的供给侧的流路中的工作油的压力突然变大,则与方向切换阀20的压力端口23连通的节流部的后段侧的工作油压力也相对于该节流部的前段侧的工作油压力增大。而且,利用被导入至第二受压部11d的工作油压力和弹簧13的弹性来按压活塞12另一端部的力超过利用被导入至第一受压部11c的工作油压力来按压活塞12一端部的力,从而活塞12向增大入口部11a与出口部11b间的连通的开度的方向(图5中左侧)移动。具体地,活塞12以使第一大径部12a从外壳11中的入口部11a与出口部11b之间的狭窄的通路部11f离开的方式移动,与此相伴随地,增大锥形部12d周围的缝隙部分,从而增大入口部11a与出口部11b间的连通的开度(参照图6)。
这样,由活塞12增大入口部11a与出口部11b间的连通的开度,与此相应地减小流量调整阀10的入口部11a与出口部11b间的流通的压力损失,从而能够增大到达出口部11b和压力端口23的工作油的压力,利用被导入至第一受压部11c的工作油压力来按压活塞12一端部的力也变大。最终,成为按压活塞12另一端部的力与按压活塞12一端部的力平衡而活塞12停止的平衡状态,通过将节流部的前段侧与后段侧的压力差保持为恒定,能够使从流量调整阀10向方向切换阀20流入的工作油的流量恒定,由此能够与负载增大无关地使经过方向切换阀20而供给至液压马达50的工作油的流量恒定。
另一方面,在液压马达50的负载突然减少时、液压马达50的起动时等,在流入至流量调整阀10的入口部11a的工作油的压力相对变大的情况下,与流量调整阀10的出口部11b连通的方向切换阀20的节流部的前段侧的工作油压力相对于该节流部的后段侧的工作油压力增大。而且,与上述的负载增大的情况相反,利用被导入至第一受压部11c的工作油压力来按压活塞12一端部的力超过利用被导入至第二受压部11d的工作油压力和弹簧13的弹性来按压活塞12另一端部的力,从而活塞12向缩小入口部11a与出口部11b间的连通的开度的方向(图5中右侧)移动。具体地,活塞12以使第一大径部12a向外壳11中的入口部11a与出口部11b之间的狭窄的通路部11f接近的方式移动,与此相伴随地,减少锥形部12d周围的缝隙部分,从而缩小入口部11a与出口部11b间的连通的开度。
这样,由活塞12缩小入口部11a与出口部11b间的连通的开度,与此相应地增大流量调整阀10的入口部11a与出口部11b间的流通的压力损失,从而能够减小到达出口部11b和压力端口23的工作油的压力,利用被导入至第一受压部11c的工作油压力来按压活塞12一端部的力也变小。最终,成为按压活塞12另一端部的力与按压活塞12一端部的力平衡而活塞12停止的平衡状态,通过将节流部的前段侧与后段侧的压力差保持为恒定,能够使工作油从流量调整阀10向方向切换阀20流入的流量恒定,由此能够使经过方向切换阀20而供给至液压马达50的工作油的流量恒定。
此外,在液压马达50的起动时等,流入至流量调整阀10的入口部11a的工作油的压力突然增大,节流部的前段侧的工作油压力相对于后段侧的工作油压力显著变大,在第一受压部11c中按压活塞12一端部的力较大地超过在第二受压部11d中按压活塞12另一端部的力,在该情况下,活塞12成为欲封闭入口部11a与出口部11b之间的流路的状态。
在该情况下,活塞12以使第一大径部12a向外壳11中的入口部11a与出口部11b之间的狭窄的通路部11f接近、并且使第一大径部12a与成为上述通路部11f的外壳内周面滑动接触的方式移动。
在该过程中,在活塞12的第一大径部12a与锥形部12d的边界部分到达入口部11a的端部之前,处于工作油经过面对入口部11a的活塞12的锥形部12d周围的缝隙部分和小径部12c周围的缝隙部分而到达出口部11b的流动状态,但若活塞12的上述边界部分到达入口部11a的端部且第一大径部12a开始与成为通路部11f的外壳内周面滑动接触(参照图7、图8),则过渡至工作油经过面对入口部11a的第一大径部12a的第二贯通孔12f、和面对锥形部12d以及小径部12c与外壳11之间的缝隙部分的第一贯通孔12e从入口部11a向出口部11b流通的状态。
但是,在第一大径部12a与成为通路部11f的外壳内周面滑动接触的状态下,在第一贯通孔12e和第二贯通孔12f分别面对入口部11a的期间,工作油的一部分能够经过因第一贯通孔12e、第二贯通孔12f的各开口部分在外壳11附近产生的微小的缝隙部分从入口部11a向出口部11b流通。
最终,因活塞12的移动,第二贯通孔12f到达未面对入口部11a的位置,与此相伴随地,成为入口部11a与出口部11b间完全不连通而工作油不流通的状态(参照图11)。
在通过活塞12使入口部11a与出口部11b间的连通的开度为0之前不久,工作油经过第二贯通孔12f和第一贯通孔12e流通的状态在第二贯通孔12f面对入口部11a的期间持续存在(参照图7至图10),从而在封闭流路之前不久,关于大多数工作油,工作油从入口部11a向出口部11b侧流通的方向与活塞12的移动方向不同。由此,活塞12的行为难以受到工作油的流动的影响,以能够正确地执行压力补偿的方式使活塞12移动,从而能够与伴随负载变动产生的工作油压力的变化无关而正确地发挥使工作油的流量恒定的本来的调整功能。并且,能够抑制活塞12的不稳定的行为,防止导致后段侧的振荡等异常的工作油压力的突然变化,从而能够提高液压回路的稳定性。
并且,将活塞12中的第二贯通孔12f设为比第一贯通孔12e小的孔,在活塞12欲封闭入口部11a与出口部11b之间的状态下,在工作油从面对入口部11a的第二贯通孔12f经由第一贯通孔12e而朝向出口部11b侧的流动中,对于工作油,第二贯通孔12f作为节流部发挥作用,使工作油的压力降低,从而将经过第二贯通孔12f和第一贯通孔12e而到达出口部11b的工作油的压力设为适当的大小,能够将出口部11b侧的工作油的流动维持为稳定的状态,并且利用第二贯通孔12f的节流来限制工作油的流通,能够抑制工作油过量地到达出口部11b而使流动产生突然变化的情况,从而能够更可靠地防止后段侧的阀装置中的振荡等负面影响。
除此之外,第二贯通孔12f配置为使设于第一大径部12a的孔部分比设于锥形部12d的孔部分大且偏向第一大径部12a侧,将出现于锥形部12d的孔部分设为必要最小限度。由此,在活塞12的第一大径部12a与锥形部12d的边界部分到达入口部11a的端部的状态下,在第二贯通孔12f的开口部分,工作油的一部分从第二贯通孔12f的靠第一大径部侧的区域流入,之后从靠锥形部侧的区域流出,有产生沿小径部12c与外壳11之间的缝隙部分前进而到达出口部11b的流动、即方向与活塞12的移动方向相同的流动的情况,但将该工作油的向与活塞移动方向相同的方向流动的流量与工作油经过第二贯通孔12f和第一贯通孔12e而朝向出口部11b侧的流量的比率限制为很小,能够使这样的方向与活塞移动方向相同的工作油的流动基本不影响活塞12。
另外,将活塞12中的第一贯通孔12e和第二贯通孔12f设为相互正交的位置关系,来使第一贯通孔12e的开口部分与第二贯通孔12f的开口部分在活塞表面上最大限度地分离,从而在活塞12欲封闭入口部11a与出口部11b之间的状态下,入口部11a的工作油向第二贯通孔12f流入的流动与工作油从第一贯通孔12e流出而朝向出口部11b的流动不会相互影响,分别顺利地进行工作油向第二贯通孔12f的流入以及从第一贯通孔12e的流出,因此难以产生压力的突变等异常,并且能够防止工作油的流动影响活塞12的行为。
若伴随活塞12的第一大径部12a与成为上述通路部分的外壳内周面滑动接触后的活塞12更进一步的移动,第二贯通孔12f成为不面对入口部11a的状态,入口部11a与出口部11b间的连通断开,则工作油从入口部11a向出口部11b的流通停止(参照图11)。
这样,没有工作油向出口部11b的流通,从而在与出口部11b相通的第一受压部11c中按压活塞12一端部的力也与上述相同地变小,在第二受压部11d中按压活塞12另一端部的力相对地超过该力。由此,活塞12再一次向增大入口部11a与出口部11b间的连通的开度的方向(图5中左侧)移动,使第一大径部12a从外壳11中的入口部11a与出口部11b之间的狭窄的通路部分离开,从而再开始入口部11a与出口部11b间的连通。
之后,与上述相同,成为按压活塞12另一端部的力与按压活塞12一端部的力平衡而活塞12停止的平衡状态,通过将节流部的前段侧与后段侧的压力差保持为恒定,能够使工作油从流量调整阀10向方向切换阀20流入的流量恒定,同时,能够使供给至液压马达50的工作油的流量恒定。
这样,本实施方式的流量调整阀中,以能够调整入口部11a与出口部11b间的连通的开度的方式配设于外壳11的活塞12具有两个大径部12a、12b以及夹在它们之间的小径部12c、锥形部12d,在该活塞12的以锥形部12d为中心的预定范围内设有第一贯通孔12e,并且在以第一大径部12a为中心的另一预定范围内设有第二贯通孔12f,比第一贯通孔12e靠活塞一端部的第二贯通孔12f与第一贯通孔12e交叉地连通,在活塞12欲封闭入口部11a与出口部11b之间的流路的状态下,工作油能够经过面对入口部11a的第二贯通孔12f、和面对小径部12c以及锥形部12d与外壳11之间的缝隙的第一贯通孔12e从入口部11a向出口部11b侧流通,该能够流通的状态在第二贯通孔12f面对入口部11a的期间持续存在,因此在封闭之前不久,工作油从入口部11a向出口部11b侧流通的方向与活塞12的移动方向不同,活塞12的行为难以受到工作油的流动的影响,以能够正确地执行压力补偿的方式使活塞12移动,从而能够与伴随负载变动产生的工作油压力的变化无关而正确地发挥使工作油的流量恒定的本来的调整功能,并且能够抑制活塞12的不稳定的行为,防止工作油压力的突然变化,从而能够提高液压回路的稳定性。
并且,仅在活塞12的预定部位设置两个贯通孔,在活塞12欲封闭入口部11a与出口部11b之间的流路的状态下,就能够在入口部11a与出口部11b之间形成使工作油流通的适当的通路,从而能够容易地获得最佳特性的阀装置。
Claims (4)
1.一种流量调整阀,其是带压力补偿的流量调整阀,
具备:具有流体的入口部和出口部的外壳;以及能够滑动地嵌插在该外壳内并调整上述入口部与出口部间的连通的开度的活塞,
在外壳设有面对上述活塞的一端部的第一受压部和面对活塞的另一端部的第二受压部,将与外壳的出口部相通的节流机构的前段侧的流体压力导入至上述第一受压部,并且将上述节流机构的后段侧的流体压力导入至上述第二受压部,基于节流机构前后的压力差使活塞移动,来调整入口部与出口部间的连通的开度,
上述流量调整阀的特征在于,
上述活塞具有:
第一大径部,其位于一端部侧并面对上述入口部且与外壳滑动接触;
第二大径部,其位于靠另一端部并与外壳滑动接触;以及
小径部,其位于第一大径部与第二大径部的中间,比大径部小,且面对上述出口部,
上述活塞配置为在由活塞缩小上述入口部与出口部间的连通的开度的方向上从上述第一受压部受到按压力,并且在由活塞增大入口部与出口部间的连通的开度的方向上从上述第二受压部受到按压力,
在活塞的第一大径部与小径部之间,形成有直径从大径部朝向小径部呈前端尖细状地变化的曲面状的锥形部,
在活塞的至少上述锥形部,在与活塞的长度方向正交的方向上贯穿设有第一贯通孔,
在活塞的至少上述第一大径部,在与活塞的长度方向正交的方向上且比上述第一贯通孔靠活塞的一端部贯穿设有第二贯通孔,
该第二贯通孔与第一贯通孔的一部分交叉地连通。
2.根据权利要求1所述的流量调整阀,其特征在于,
上述活塞中的第二贯通孔的截面积比第一贯通孔的截面积小。
3.根据权利要求1或2所述的流量调整阀,其特征在于,
上述活塞中的第二贯通孔配置为遍及第一大径部和锥形部,并且以使孔中位于第一大径部的孔部分比位于锥形部的孔部分大的方式偏向第一大径部侧地贯穿设置。
4.根据权利要求1~3任一项中所述的流量调整阀,其特征在于,
上述活塞中的第一贯通孔和第二贯通孔作为相互正交的配置而贯穿设置。
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