CN111561586A - 电磁阀和作业机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电磁阀和作业机械，该电磁阀能够紧凑地加入梭形滑阀所具有的流体选择功能。电磁阀(1)包括：阀主体(11)，在该阀主体(11)设有阀柱孔(21)和合流室(22)，该阀柱孔(21)具有第1输入端口(31)，该合流室(22)与阀柱孔(21)连接，具有第2输入端口(32)；阀柱(12)，其配置于阀柱孔(21)的内部；驱动部(13)，其用于使阀柱(12)沿轴向移动；以及移动体(14)，其配置于合流室(22)的内部，在自阀柱孔(21)朝向合流室(22)的流体的压力高于自第2输入端口(32)朝向合流室(22)的流体的压力的情况下，关闭第2输入端口(32)。

Description

电磁阀和作业机械
技术领域
本发明涉及电磁阀和包括该电磁阀的作业机械，该电磁阀具备选择性地供给根据励磁电流供给的流体和来自其他路径的流体的梭形滑阀的功能。
背景技术
梭形滑阀是这样的阀：包括两个输入端口和一个输出端口，选择性地使向两个输入端口流入的流体中的高压的流体自输出端口流出。例如专利文献1公开了一种包括梭形滑阀和电磁比例阀的液压回路，在该液压回路中，从电磁比例阀的两个输出端口延伸的两个油路与梭形滑阀连接。由此，向压力油供给对象(主控制部)选择性地供给来自两个油路的压力油中的压力较高的压力油。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-39884号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于专利文献1的技术，内置有梭形滑阀的组件配置于阀柱式电磁比例阀的径向外侧，组件与电磁比例阀一体化。以往大多使用这样的构造，但是包括电磁比例阀和梭形滑阀的构造体的尺寸大型化，因此在提高配置自由度、操作性的方面具有改善的余地。
本发明是考虑到上述实际情况而做成的，其目的在于提供能够保持根据励磁电流来控制流体的供给的基本功能并且紧凑地加入梭形滑阀所具有的流体选择功能的电磁阀和作业机械。
用于解决问题的方案
本发明的电磁阀包括：
阀主体，在该阀主体设有阀柱孔和合流室，该阀柱孔具有第1输入端口，该合流室与所述阀柱孔连接，具有第2输入端口；
阀柱，其配置于所述阀柱孔的内部；
驱动部，其用于使所述阀柱沿轴向移动；以及
移动体，其配置于所述合流室的内部，在自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力高于自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力的情况下，关闭所述第2输入端口。
也可以是，在自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力高于自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力的情况下，所述移动体阻断所述阀柱孔与所述合流室之间的连接。
也可以是，所述阀柱具有朝向所述合流室开口的中空孔和开口于所述中空孔的入口孔及出口孔，该阀柱能够移动至所述入口孔与所述第1输入端口连接并且阻断所述出口孔的位置和阻断所述入口孔的位置。
也可以是，所述第2输入端口沿着所述轴向开口于所述合流室并且开口于所述阀主体的外部。
也可以是，所述阀主体具有：第1阀箱部，其具有所述阀柱孔；以及第2阀箱部，其具有所述合流室，所述第2阀箱部安装于所述第1阀箱部。
也可以是，本发明的电磁阀构成为电磁比例阀。
另外，本发明的电磁阀包括：
阀主体，在该阀主体设有阀柱孔和合流室，该阀柱孔具有第1输入端口，该合流室与所述阀柱孔连接，具有第2输入端口；
阀柱，其配置于所述阀柱孔的内部；
驱动部，其用于使所述阀柱沿轴向移动；以及
移动体，其配置于所述合流室的内部，在自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力高于自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力的情况下，关闭所述第2输入端口，
在自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力高于自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力的情况下，所述移动体阻断所述阀柱孔与所述合流室之间的连接，
所述阀柱具有朝向所述合流室开口的中空孔和开口于所述中空孔的入口孔及出口孔，该阀柱能够移动至所述入口孔与所述第1输入端口连接并且阻断所述出口孔的位置和阻断所述入口孔的位置，
所述第2输入端口沿着所述轴向开口于所述合流室并且开口于所述阀主体的外部，
所述阀主体具有：第1阀箱部，其具有所述阀柱孔；以及第2阀箱部，其具有所述合流室，所述第2阀箱部安装于所述第1阀箱部，
该电磁阀构成为电磁比例阀。
另外，本发明的作业机械包括所述的电磁阀。
发明的效果
采用本发明的电磁阀，能够保持根据励磁电流来控制流体的供给的基本功能并且紧凑地加入梭形滑阀所具有的流体选择功能。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的电磁阀的概略剖视图。
附图标记说明
1、电磁阀；11、阀主体；111、第1阀箱部；112、第2阀箱部；12、阀柱；13、驱动部；14、移动体；15、阀座构件；15A、连络孔；16、弹性构件；21、阀柱孔；22、合流室；31、第1输入端口；32、第2输入端口；33、排出端口；34、输出端口；40、中空孔；41、入口孔；43、出口孔；51、柱塞；C1、阀柱孔的轴向。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的一实施方式的电磁阀1进行说明。图1所示的电磁阀1是根据励磁电流控制作为流体的压力油的供给和该压力油的供给压力的电磁比例阀，通过与例如液压致动器等液压设备连接，从而能够向液压设备供给期望压力的压力油。电磁阀1也可以组装于作业车辆等作业机械。作业车辆是挖掘机、装载机、推土机、自卸卡车等。
电磁比例阀存在正型电磁比例阀和负型电磁比例阀。随着励磁电流增大而输出的流体的压力增大的电磁比例阀被分类为正型电磁比例阀，随着励磁电流增大而输出的流体的压力下降的电磁比例阀被分类为负型电磁比例阀。本发明能够适用于正型电磁比例阀和负型电磁比例阀中的任一者，电磁阀1构成为正型阀柱式电磁比例阀。
本实施方式的电磁阀1包括：阀主体11，其具有阀柱孔21和合流室22；阀柱12，其是能够滑动地配置于阀柱孔21的内部的轴状构件；驱动部13，其利用电磁力使阀柱12沿着阀柱孔21的轴向C1移动；以及移动体14，其配置于合流室22的内部。在阀主体11中，合流室22自轴向C1的一侧(附图中的下侧)与阀柱孔21流体地连接。阀主体11具有：第1阀箱部111，其为圆筒状，具有阀柱孔21；以及第2阀箱部112，其具有合流室22，第2阀箱部112安装于第1阀箱部111。
第1阀箱部111的轴向C1的一侧的端部是圆筒状，使该端部的外周面与设于第2阀箱部112的嵌入筒部112A嵌合，从而使第2阀箱部112与第1阀箱部111一体化。合流室22在嵌入筒部112A的内侧开放，经由该开放部分与阀柱孔21流体地连接。
在上述的第1阀箱部111的轴向C1的一侧的端部的内周面以压入状态设有圆环状的阀座构件15，在该圆环状的阀座构件15的中央具有连络孔15A，详细而言，合流室22经由阀座构件15的连络孔15A与阀柱孔21内连接。在此，合流室22内的移动体14是球体，该移动体14能够与连络孔15A嵌合，从而阻断阀柱孔21与合流室22之间的连接。
在阀座构件15的朝向与合流室22侧相反的一侧的面和阀柱12之间设有由螺旋弹簧构成的弹性构件16，阀座构件15也作为弹簧座面发挥作用。驱动部13在轴向C1上配置于相对于阀柱12而言与合流室22侧相反的一侧，并能够根据励磁电流使阀柱12向合流室22侧移动。在阀柱12向合流室22侧移动时，弹性构件16压缩，用于向驱动部13侧推回阀柱12的作用力蓄积于弹性构件16。
在阀主体11除上述的阀柱孔21和合流室22之外，还设有开口于阀柱孔21的第1输入端口31及排出端口33和开口于合流室22的第2输入端口32及输出端口34。换言之，阀柱孔21具有第1输入端口31和排出端口33，合流室22具有第2输入端口32和输出端口34。第1输入端口31和排出端口33设于第1阀箱部111，分别沿着阀柱孔21的径向开口于阀柱孔21并且自第1阀箱部111的外周面向外部开口。在本实施方式中，第1输入端口31配置于在轴向C1上比排出端口33靠近合流室22位置，但也可以是相反的配置形态。
另一方面，第2输入端口32和输出端口34设于第2阀箱部112。输出端口34沿着阀柱孔21的径向开口于合流室22并且自第2阀箱部112的外周面向外部开口。第2输入端口32设于第2阀箱部112的与朝向阀柱孔21的一侧相反的一侧的壁部，沿着轴向C1开口于合流室22并且自第2阀箱部112的外周面向外部开口。
第1输入端口31与用于供给压力油的液压源P连接，排出端口33与用于排出压力油的排液部T连接。另外，输出端口34与作为压力油的供给对象的例如液压设备A1连接，另一方面，第2输入端口32与例如与液压源P不同的液压源、加压输送压力油的油路连接。
在阀柱12设有沿轴向C1延伸并且轴向C1的一侧的端部朝向合流室22侧开口的中空孔40以及开口于中空孔40的入口孔41及出口孔43。入口孔41和出口孔43分别沿着阀柱孔21的径向开口于中空孔40并且自阀柱12的外周面向外部开口。
入口孔41根据阀柱12的轴向C1上的移动位置而与第1输入端口31连接、或者与阀主体11的内周面相对、或者与第1输入端口31连接且与阀主体11的内周面相对。在入口孔41与第1输入端口31连接时，流入到第1输入端口31的压力油能够经由入口孔41、中空孔40、阀柱孔21以及连络孔15A向合流室22流入。另一方面，出口孔43根据阀柱12的轴向C1上的移动位置而与排出端口33连接、或者与阀主体11的内周面相对、或者与排出端口33连接且与阀主体11的内周面相对。在出口孔43与排出端口33连接时，成为阀柱孔21和中空孔40内的压力油能够向排液部T流出的状态。
在本实施方式中，在入口孔41与第1输入端口31连接时，为出口孔43与阀主体11的内周面相对的状态，在出口孔43与排出端口33连接时，为入口孔41与阀主体11的内周面相对的状态。因此，阀柱12能够根据其在驱动部13的作用下在轴向C1上移动的位置(移动位置)切换为入口孔41与第1输入端口31连接并且出口孔43与排出端口33之间的连接被阻断的状态和出口孔43与排出端口33连接并且入口孔41与第1输入端口31之间的连接被阻断的状态。
图1表示在由螺线管致动器构成的驱动部13中未流动有励磁电流的非励磁状态，没有利用驱动部13使阀柱12向合流室22侧移动。此时，阀柱12的出口孔43与排出端口33连接并且阻断入口孔41。从该状态开始，阀柱12向合流室22侧移动，从而转变为入口孔41与第1输入端口31连接并且出口孔43被遮断的状态。
驱动部13向轴向C1的一侧、即合流室22侧推压阀柱12，对阀柱12施加的推压力能够与施加的电流(即励磁电流)相应地变化。本实施方式的驱动部13由组合有电磁体(图示省略)和柱塞51的螺线管致动器构成。但是，该螺线管致动器的具体的结构并不限定，驱动部13能够由根据励磁电流的大小来决定自柱塞51向阀柱12施加的推压力的任意的螺线管致动器构成。
另外，如上所述，在第2输入端口32连接有例如与液压源P不同的液压源、加压输送压力油的油路。在该情况下，可能出现如下状况：在流入到第1输入端口31的压力油向合流室22流入的同时，流入到第2输入端口32的压力油向合流室22流入，但此时，在本实施方式中，合流室22和移动体14发挥梭形滑阀的功能。
即，当在入口孔41与第1输入端口31连接时自第1输入端口31经由中空孔40和阀柱孔21朝向合流室22的压力油的压力(液压)高于自第2输入端口32朝向合流室22的压力油的压力的情况下，移动体14关闭第2输入端口32。另一方面，在自第2输入端口32朝向合流室22的压力油的压力高于在入口孔41与第1输入端口31连接时自第1输入端口31经由中空孔40和阀柱孔21朝向合流室22的压力油的压力的情况下，移动体14落座于阀座构件15，阻断阀柱孔21与合流室22之间的连接。
接着，对电磁阀1的动作进行说明。
在未对驱动部13施加电流的情况或者对驱动部13施加第1电流的情况下，阀柱12配置于图1所示的初始位置。在该情况下，阀柱孔21经由出口孔43与排出端口33连接，入口孔41不与第1输入端口31连接，来自第1输入端口31的压力油不向阀柱孔21流入。
若从上述的状态起对驱动部13施加大于第1电流的第2电流，则阀柱12在轴向C1上被驱动部13的柱塞51向合流室22侧推压，入口孔41与第1输入端口31连接，来自第1输入端口31的压力油向阀柱孔21流入。
在此，当在第2输入端口32也供给朝向合流室22的压力油时，在自第1输入端口31经由中空孔40和阀柱孔21朝向合流室22的压力油的压力高于自第2输入端口32朝向合流室22的压力油的压力的情况下，移动体14关闭第2输入端口32。另一方面，在自第2输入端口32朝向合流室22的压力油的压力高于自第1输入端口31经由中空孔40和阀柱孔21朝向合流室22的压力油的压力的情况下，移动体14落座于阀座构件15，阻断阀柱孔21与合流室22之间的连接。由此，来自第1输入端口31的压力油和来自第2输入端口32的压力油中的压力较高的压力油从输出端口34输出。
在以上说明的本实施方式中，能够通过根据励磁电流控制阀柱12的位置来切换来自第1输入端口31的压力油的供给和阻断，并且在朝向合流室22供给来自第1输入端口31的压力油的状态下在第2输入端口32也供给朝向合流室22的压力油时，合流室22和其内部的移动体14作为梭形滑阀发挥功能。由此，能够从输出端口34选择性地输出来自第1输入端口31的压力油和来自第2输入端口32的压力油中的压力较高的压力油。
在此，发挥梭形滑阀的功能的合流室22和其内部的移动体14在阀主体11中与阀主体11和阀柱12在轴向C1上排列设置，由此抑制合流室22和其内部的移动体14的径向的突出。由此，采用本实施方式，能够保持根据励磁电流来控制流体的供给的基本功能并且紧凑地加入梭形滑阀所具有的流体选择功能。
另外，第2输入端口32沿着轴向C1开口于合流室22并且开口于阀主体11的外部、具体而言开口于第2阀箱部112的外部。在该情况下，自第2输入端口32朝向合流室22的压力油能够经过直线的简单的油路向合流室22流入，能够使该压力油隔着移动体14与来自第1输入端口31的压力油相对。由此，不使压力油(流体)的路径复杂化，就能够实现梭形滑阀的功能。
另外，阀主体11具有：第1阀箱部111，其具有阀柱孔21；以及第2阀箱部112，其具有合流室22，第2阀箱部112安装于第1阀箱部111。由此，第2阀箱部112的输出端口34和第2输入端口32的形成变得容易，因此能够提高电磁阀1的制作效率。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式，在上述的实施方式中，也可以进行各种变更。
例如，上述实施方式的阀主体11具有：第1阀箱部111，其设有第1输入端口31和排出端口33；以及第2阀箱部112，其设有第2输入端口32和输出端口34，第1阀箱部111和第2阀箱部112为彼此独立的构件，但阀主体11也可以具有在一个构件设有第1输入端口31、排出端口33、第2输入端口32以及输出端口34的结构。

Claims (9)

1.一种电磁阀，其包括：
阀主体，在该阀主体设有阀柱孔和合流室，该阀柱孔具有第1输入端口，该合流室与所述阀柱孔连接，具有第2输入端口；
阀柱，其配置于所述阀柱孔的内部；
驱动部，其用于使所述阀柱沿轴向移动；以及
移动体，其配置于所述合流室的内部，在自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力高于自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力的情况下，关闭所述第2输入端口。
2.根据权利要求1所述的电磁阀，其中，
在自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力高于自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力的情况下，所述移动体阻断所述阀柱孔与所述合流室之间的连接。
3.根据权利要求2所述的电磁阀，其中，
所述阀柱具有朝向所述合流室开口的中空孔和开口于所述中空孔的入口孔及出口孔，该阀柱能够移动至所述入口孔与所述第1输入端口连接并且阻断所述出口孔的位置和阻断所述入口孔的位置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电磁阀，其中，
所述第2输入端口沿着所述轴向开口于所述合流室并且开口于所述阀主体的外部。
5.根据权利要求1所述的电磁阀，其中，
所述阀主体具有：第1阀箱部，其具有所述阀柱孔；以及第2阀箱部，其具有所述合流室，所述第2阀箱部安装于所述第1阀箱部。
6.根据权利要求1所述的电磁阀，其中，
该电磁阀构成为电磁比例阀。
7.一种电磁阀，其包括：
阀主体，在该阀主体设有阀柱孔和合流室，该阀柱孔具有第1输入端口，该合流室与所述阀柱孔连接，具有第2输入端口；
阀柱，其配置于所述阀柱孔的内部；
驱动部，其用于使所述阀柱沿轴向移动；以及
移动体，其配置于所述合流室的内部，在自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力高于自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力的情况下，关闭所述第2输入端口，
在自所述第2输入端口朝向所述合流室的流体的压力高于自所述阀柱孔朝向所述合流室的流体的压力的情况下，所述移动体阻断所述阀柱孔与所述合流室之间的连接，
所述阀柱具有朝向所述合流室开口的中空孔和开口于所述中空孔的入口孔及出口孔，该阀柱能够移动至所述入口孔与所述第1输入端口连接并且阻断所述出口孔的位置和阻断所述入口孔的位置，
所述第2输入端口沿着所述轴向开口于所述合流室并且开口于所述阀主体的外部，
所述阀主体具有：第1阀箱部，其具有所述阀柱孔；以及第2阀箱部，其具有所述合流室，所述第2阀箱部安装于所述第1阀箱部，
该电磁阀构成为电磁比例阀。
8.一种作业机械，其中，
该作业机械包括权利要求1所述的电磁阀。
9.一种作业机械，其中，
该作业机械包括权利要求7所述的电磁阀。
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