CN115585287A - 方向切换阀 - Google Patents

方向切换阀 Download PDF

Info

Publication number
CN115585287A
CN115585287A CN202210786528.0A CN202210786528A CN115585287A CN 115585287 A CN115585287 A CN 115585287A CN 202210786528 A CN202210786528 A CN 202210786528A CN 115585287 A CN115585287 A CN 115585287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spool
flow path
pressure
fluid
end portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210786528.0A
Other languages
English (en)
Inventor
矢泽亮
中岛滋人
二瓶阳仁
木下浩一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of CN115585287A publication Critical patent/CN115585287A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0708Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides comprising means to avoid jamming of the slide or means to modify the flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0686Braking, pressure equilibration, shock absorbing
    • F16K31/0693Pressure equilibration of the armature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F15B13/0442Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with proportional solenoid allowing stable intermediate positions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0832Modular valves
    • F15B13/0839Stacked plate type valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0871Channels for fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/041Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves cylindrical slide valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/048Electromagnetically actuated valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/061Sliding valves
    • F16K31/0613Sliding valves with cylindrical slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • F16K31/0679Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor with more than one energising coil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K39/00Devices for relieving the pressure on the sealing faces
    • F16K39/04Devices for relieving the pressure on the sealing faces for sliding valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

提供能将由滑阀控制的流体的压力和流量设定得大且能防止滑阀动作不稳定而进行稳定的控制的方向切换阀。本发明的方向切换阀(1)具备:壳体(10),其具有与从外部供应源(2)使流体流入的流入端口(16)和使流体向工作缸(4)流出的流出端口(18A、18B)连通的筒状的滑阀孔(20);滑阀(22),其在滑阀孔内移动而使流体的流出量变化;第1螺线管驱动部(30A),其具有设置于滑阀的第1端部(22a)而驱动滑阀的第1可动元件(22A);以及第2螺线管驱动部(30B),其具有设置于滑阀的第2端部(22b)而驱动滑阀的第2可动元件(22B),设置有向滑阀的第1端部侧和第2端部侧均等地施加压力的压力均匀化回路。

Description

方向切换阀
技术领域
本发明涉及方向切换阀。
背景技术
叉车、建设机械等所例示的作业用车辆构成为具备通过压力流体(以下,有时简称为“流体”)驱动的叉、铲斗等作业装置。为了控制这样的作业装置的驱动,以往以来,使用了进行流体的流通方向的切换、停止的方向切换阀。
特别是,在具备产生大的输出的作业装置的作业用车辆中,将由方向切换阀控制的流体的压力和流量设定得相对大。开发了适合于这样的流体的控制的具备电磁比例式减压阀的先导式切换阀。
作为一例,专利文献1(特开2004-232764号公报)公开的先导式切换阀构成为具备生成先导压力的减压阀、控制该减压阀的比例螺线管、以及根据先导压力被驱动(移动)的滑阀(spool)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2004-232764号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据专利文献1所例示的具备电磁比例式减压阀的先导式切换阀,能将由滑阀控制的流体的压力和流量设定得大,因此在实现作业装置的大输出化时是适合的。然而,另一方面,为了具备电磁比例式减压阀,体格会大型化,重量增加并且结构复杂化。而且,需要始终产生滑阀驱动用的先导压力(待机压力),因此搭载车辆的燃料效率(包含电效率)性能会恶化。因此,实现一种无需依赖于将体格大型化的方法就能够将由滑阀控制的流体的压力和流量设定得大的切换阀成为问题。
例如可以想到,如果单纯地省略电磁比例式减压阀而设为由螺线管驱动部直接驱动(移动)滑阀的构成,则也能实现小型、轻量化以及结构的简化而不会将体格大型化。然而,另一方面,本申请的发明人经研究发现,在直接驱动的构成中,要控制的流体的压力和流量越大,滑阀就越不按照控制指令进行动作,产生流体控制变得不稳定的现象。
用于解决问题的方案
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种方向切换阀,在由螺线管驱动部直接驱动滑阀的构成中,能将由滑阀控制的流体的压力和流量设定得大,并且能防止滑阀的动作不稳定而进行稳定的流体控制。
作为一实施方式,通过以下公开的解决方案,解决上述问题。
公开的方向切换阀具备:壳体,其具有与使从外部供应源以规定压力送出的流体流入的流入端口和使上述流体向驱动外部作业装置的工作缸流出的流出端口连通的筒状的滑阀孔;滑阀,其设置为在上述滑阀孔内能在轴线方向上移动而使上述流体的流出量变化;第1螺线管驱动部,其具有与上述滑阀的第1端部连结或一体地形成而驱动上述滑阀的第1可动元件;以及第2螺线管驱动部,其具有与上述滑阀的第2端部连结或一体地形成而驱动上述滑阀的第2可动元件,上述方向切换阀的特征在于,设置有向上述滑阀的上述第1端部侧和上述第2端部侧均等地施加压力的压力均匀化回路。
另外,其特征在于,上述壳体具有第1排出流路和第2排出流路,上述第1排出流路和上述第2排出流路使通过上述工作缸中的活塞的移动排出的上述流体根据上述活塞的移动方向流通到上述第1排出流路和上述第2排出流路之中的任意一方,作为上述压力均匀化回路,在上述壳体和以层叠状态连结到上述壳体的出口之中的一方或双方,设置有将上述第1排出流路和上述第2排出流路连接的连接流路、以及与上述连接流路连通的第1压力均匀化流路和第2压力均匀化流路,并且,在上述滑阀孔中,设置有第1压力均匀化室和第2压力均匀化室,上述第1压力均匀化室配设在上述滑阀的上述第1端部侧并且与上述第1压力均匀化流路连通而将上述连接流路内的上述流体的压力施加到上述滑阀的上述第1端部侧,上述第2压力均匀化室配设在上述滑阀的上述第2端部侧并且与上述第2压力均匀化流路连通而将上述连接流路内的上述流体的压力施加到上述滑阀的上述第2端部侧。
另外,其特征在于,上述第1压力均匀化室和上述第2压力均匀化室具有在上述滑阀孔的内周面贯穿设置的周向槽作为与在形成上述滑阀孔的铸造工序中所使用的型芯的外周面突出设置的周向突起对应的形状。
另外,其特征在于,上述壳体具有:第1层叠用流路,其与上述第1压力均匀化室以及在上述壳体的与设置有成为上述第1压力均匀化流路的端部的开口部的面相反的一侧的面开口形成的第1层叠用开口部连通;以及第2层叠用流路,其与上述第2压力均匀化室以及在上述壳体的与设置有成为上述第2压力均匀化流路的端部的开口部的面相反的一侧的面开口形成的第2层叠用开口部连通。
另外,其特征在于,从上述外部供应源送出的上述流体设定为:最大压力为10MPa以上并且最大流量为60升/min以上。
发明效果
根据公开的方向切换阀,在由螺线管驱动部直接驱动滑阀的构成中,能将由滑阀控制的流体的压力和流量设定得大。而且,在驱动滑阀时,能防止滑阀的动作不稳定而进行稳定的流体控制。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的方向切换阀的例子的主视图。
图2是图1的II-II线截面图。
图3是图2的III部放大图。
图4是示出图1所示的方向切换阀的壳体的例子的立体图。
图5是图4的V部放大截面图。
图6是示出本发明的实施方式的方向切换阀的另一例的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的实施方式。图1是示出本实施方式的方向切换阀1的例子的主视图(正视图;概略图)。另外,图2是图1的II-II线截面图,但是为了说明而追加一部分周边设备和回路进行了图示。另外,图3是图2的III部放大图。另外,图4是壳体10的立体图(概略图),图5是图4的V部的放大截面图(与图4相同角度的立体图)。此外,在用于说明实施方式的所有附图中,对具有同一功能的构件标注同一附图标记,有时省略其重复的说明。
本实施方式的方向切换阀1进行驱动外部作业装置(作为一例,为作业用车辆的作业装置)的工作缸的工作控制即工作缸的工作所使用的流体的流通方向的切换、停止。
首先,本申请的发明人为了解决上述问题,对采用直动式切换阀、即具备使滑阀直接移动的螺线管驱动部的切换阀作为比较例的方向切换阀进行了研究。这是因为,根据这样的构成,能够省略减压阀及其控制用比例螺线管,因此能实现小型、轻量化以及结构的简化,此外,通过滑阀驱动用的先导压力(待机压力)的降低也能提高燃料效率性能。
通过试制、实验等进行研究的结果是,得到了如下见解:直动式切换阀在流体的压力和流量相对小的情况(流体的最大压力为10MPa程度以下、最大流量为50升/min程度以下的被称为所谓的小流量、中流量的情况)下,能稳定地进行滑阀的移动。然而,在流体的压力和流量相对大的情况(流体的最大压力为10MPa程度以上、最大流量为60升/min程度以上的被称为所谓的大流量的情况)下,滑阀的移动动作变得不稳定的问题就明显起来。
经进一步进行研究发现,上述问题起因于,在直动式切换阀的情况下,由于螺线管驱动部是使滑阀直接驱动(移动)的构成,因此与以往的电磁比例式减压阀相比较,能产生的驱动力大幅变小。即,发现了使滑阀驱动的力越小,就越无法忽视由滑阀控制而在滑阀孔内流通的流体的压力作为使滑阀移动的力起作用的影响,具体地说,即使是如从工作缸排出的流体的压力那样极低的压力(作为一例,为0.1MPa程度的低压),也无法忽视该压力作为使滑阀移动的力起作用的影响,其结果是,滑阀的动作不稳定(具体地说,产生未准确地进行遵照控制信号的动作等现象),这是流体控制变得不稳定的原因。
作为解决该问题的方法,如果将螺线管驱动部大型化(作为一例,设为直径80mm程度以上)来提高可动元件的推力,则能够忽视从工作缸排出的流体的压力作为使滑阀移动的力起作用的影响。然而,体格会大型化。
因此,本实施方式的方向切换阀1通过具备以下的构成而能解决至此描述的复杂的问题。
首先,说明本实施方式的方向切换阀1的整体构成。如图1、图2所示,方向切换阀1配设在作为规定压力的流体(在此为压力油)的外部供应源(在此为液压源)的主液压泵2与使叉、铲斗等作业装置工作的工作缸4之间,起到控制向工作缸4供应/从工作缸4排出的流体的流路和流量的作用。由此,设定作业装置的工作方向、工作量、工作速度。
方向切换阀1具备壳体10和设置在壳体10的左右侧面的螺线管驱动部30(以下,有时将壳体10与螺线管驱动部30的构成体称为“主体部100”)。此外,在本实施方式中,具备以层叠状态连结到壳体10的一面(为了方便,根据图1的配置作为“上表面”进行说明)的入口102和以层叠状态连结到壳体10的另一面(为了方便,根据图1的配置作为“下表面”进行说明)的出口104。作为一例,在入口102设置有使从外部供应源(主液压泵)2送出的流体流入的流入端口16。另外,在主体部100(在此为壳体10)设置有使流体向工作缸4流出的流出端口18A、18B。此外,该流出端口18A、18B也用作使从工作缸4排出的流体流入的端口。另外,在出口104设置有使从工作缸4排出的流体向罐3流出的罐端口19。但是,不限于该构成,也可以设为不具备入口、出口而在壳体10直接设置有流入端口、罐端口的构成(未图示)。
在本实施方式的壳体10,设置有作为与流入端口16、流出端口18A、18B以及罐端口19连通的筒状的空间部的滑阀孔20。另外,在滑阀孔20内收纳有滑阀22,滑阀22设置为能在轴线方向上移动,使流体的流出量变化、停止。作为一例,滑阀22和滑阀孔20形成为截面形状为圆形,滑阀孔20形成为从壳体10的一侧面贯通到另一侧面。
另外,螺线管驱动部30是起到驱动(移动)滑阀22的作用的构件,在本实施方式中,在壳体10的两侧面以成为对称的配置装配有2个(具体地说,为第1螺线管驱动部30A、第2螺线管驱动部30B)。作为工作例,当操作员对操作杆5进行了操作时,与操作相应的驱动信号会经由控制部6发送到对应的螺线管驱动部30,该螺线管驱动部30进行驱动而可动元件移动,从而滑阀22进行动作(移动)(工作原理的详细情况后述)。
另外,在壳体10设置有与流入端口16连通的供应流路11、与流出端口18A、18B分别连通的第1工作流路12A、第2工作流路12B、以及与罐端口19连通的第1排出流路13A和第2排出流路13B。这些流路分别为与滑阀孔20连通的构成,作为一例,供应流路11配置在第1工作流路12A与第2工作流路12B之间的位置。另外,第1工作流路12A配置在供应流路11与第1排出流路13A之间的位置。另外,第2工作流路12B配置在供应流路11与第2排出流路13B之间的位置。
在此,供应流路11是经由流入端口16与主液压泵2连接并用于供应从主液压泵2送出的规定压力(作为一例,为20MPa程度的高压)的流体的流路。另外,第1工作流路12A、第2工作流路12B是分别经由流出端口18A、18B与工作缸4连接并用于向工作缸4供应规定压力(作为一例,为20MPa程度的高压)的流体并且使从工作缸4排出的规定压力(作为一例,为2MPa程度的低压)的流体返回的流路。另外,第1排出流路13A和第2排出流路13B是经由罐端口19与罐3连接并用于将从工作缸4排出而流通的规定压力(作为一例,为0.1MPa程度的低压)的流体送出到罐3的流路。
此外,在本实施方式中,通过使用滑阀孔20和滑阀22来控制的回路构成,成为了通过工作缸4中的活塞4a的移动排出的流体根据该活塞4a的移动方向被送出到第1工作流路12A和第2工作流路12B之中的任意一方的构成(例如,在活塞4a向图2中的上方移动的情况下,流体从工作缸4向第1工作流路12A排出,相反地,在活塞4a向图2中的下方移动的情况下,流体从工作缸4向第2工作流路12B排出)。而且,成为了向第1工作流路12A送出的流体仅流通到第1排出流路13A(是不包含第2排出流路13B的意思)的构成。相反地,成为了向第2工作流路12B送出的流体仅流通到第2排出流路13B(是不包含第1排出流路13A的意思)的构成。
其次,滑阀22形成为截面形状为圆形,收纳于壳体10的滑阀孔20并能在轴线方向上移动(更详细地说,能以规定的嵌合公差滑动)。
虽然未特别图示,但是在滑阀22的外周面,设置有使供应流路11与第1工作流路12A、第2工作流路12B连通的切口、使第1工作流路12A与第1排出流路13A连通的切口、以及使第2工作流路12B与第2排出流路13B连通的切口等。
此外,在需要的各位置,配设有密封构件14(作为一例,由橡胶、弹性体等制成的O型圈)。
其次,在滑阀22的两端,分别设置有使滑阀22移动的螺线管驱动部30(第1螺线管驱动部30A、第2螺线管驱动部30B)。2个螺线管驱动部30A、30B的基本构成是相同的,因此举出一方螺线管驱动部30A(图2的III部)为例来详细说明。此外,在本实施方式中,作为螺线管驱动部30,举出所谓的“拉式比例螺线管”的构成为例进行说明。但是,也能采用“推式”、“推拉式”的构成(未图示)。而且,在不需要调整流量而仅切换方向就足够的情况下等,也能代替“比例螺线管”而采用“开关(on-off)螺线管”的构成(未图示)。
如图2、图3所示,本实施方式的螺线管驱动部30A在箱体32的内部具备:线圈36,其是将长条的导体构件绝缘并且卷绕到线圈架34而成的;固定铁芯38,其使由线圈36的励磁产生的磁通线穿过;以及可动元件22A(第1可动元件),其使由线圈36的励磁产生的磁通线穿过,利用起因于磁通线而产生的吸引力沿着线圈36的轴线方向(即,是沿着卷绕到线圈架34的线圈36的中心轴的方向,以下相同)移动。此外,本实施方式的可动元件22A为与滑阀22一体地形成(形成为由一个构件加工而成的一体结构)的构成。但是,不限于此,其也可以为分体地形成而连结到滑阀22的第1端部22a(螺线管驱动部30A侧的端部)的构成(未图示)。
箱体32是收纳线圈36、固定铁芯38以及可动元件22A等的筒状(在此为圆筒状,但是也能采用方筒状)的构件,作为一例,使用碳钢、易切削钢等软磁性材料来形成。该箱体32为使用螺栓等(未图示)固定到壳体10的侧面的构成。
线圈36具备将进行了绝缘包覆的长条的导体构件卷绕到线圈架34而成的构成。该导体构件作为一例是使用铜合金等而截面形成为圆形、正方形等的线材,但是也可以使用带材、片材等(未图示)。
固定铁芯38是通过由线圈36的励磁产生的磁通线而吸引可动元件22A的构件,作为一例,使用碳钢、易切削钢等软磁性材料来形成。在本实施方式中,作为固定铁芯38,具备以在线圈36的轴线方向上相互间隔开的方式配置的基座和定子38C。在此,作为该基座,具备在第1端部38a具有在径向上延伸设置的凸缘状部的形状的第1基座38A以及嵌设在第1基座38A内的第2基座38B,第1基座38A和第2基座38B均为圆筒状。另一方面,定子38C为圆筒状,并形成为在第1端部38c具有在径向上延伸设置的凸缘状部的形状。
在此,本实施方式的第1基座38A在该第1基座38A的第2端部38b具有外周面的直径朝向第1端部38a扩大的锥面38d。据此,能得到提高该第2端部38b的磁通密度并试图与可动元件22A的位置无关地使吸引力恒定的效果。
另外,在第2基座38B的内部,设置有经由衬套44被支撑为能在轴线方向上移动的传递构件(销)40以及对该传递构件40朝向可动元件22A施力的施力构件42。作为一例,传递构件40、衬套44均使用非磁性材料(不锈钢合金、树脂材料等)来形成。此外,施力构件42例如是具备线圈弹簧等而构成的所谓的复位弹簧,施加使可动元件22A在与可动元件22A在线圈36的励磁时被固定铁芯38吸引的方向相反的方向上移动的力。
可动元件22A是供线圈36被励磁时产生的磁通线通过并且利用起因于该磁通线而产生的朝向固定铁芯38的吸引力沿着线圈36的轴线方向移动的构件。作为一例,使用碳钢、易切削钢等软磁性材料来形成。
根据上述的构成,通过对本实施方式的螺线管驱动部30A的线圈36进行励磁,产生固定铁芯38吸引可动元件22A的力,产生使可动元件22A在规定方向(在该情况下,是从第1基座38A的第2端部38b去往第1端部38a的方向)上移动的作用。另外,通过对线圈36进行消磁,固定铁芯38吸引可动元件22A的力消失,通过施力构件42的作用力产生使可动元件22A在返回中立位置的方向上移动的作用。在本实施方式中,是施力构件42的作用力经由传递构件40传递到可动元件22A的构成。
此外,本实施方式的螺线管驱动部30A是“比例螺线管”,因此会产生与操作杆5的操作量相应的强度的磁场(即,对可动元件22A的吸引力)。因此,可动元件22A会移动到该吸引力与施力构件42的作用力平衡的位置而停止。即,会根据操作员的操作设定滑阀22的移动量,从而设定方向切换阀1的流体的流量,控制工作缸4的工作速度。
另一方面,关于具备可动元件22B(第2可动元件)的螺线管驱动部30B,由于是与具备上述的可动元件22A(第1可动元件)的螺线管驱动部30A同样的构成,因此省略重复的说明。此外,可动元件22B也与可动元件22A同样为与滑阀22一体地形成的构成。但是,作为变形例,也可以是与滑阀22的第2端部22b(螺线管驱动部30B侧的端部)连结的构成(未图示)。
如前所述,本实施方式的方向切换阀1是直动式切换阀,因此,可能会由于与以往的电磁比例式减压阀相比,能产生的驱动力大幅变小而产生滑阀22的动作不稳定,流体控制变得不稳定的问题。
针对该问题,在本实施方式的方向切换阀1中,设置有向滑阀22的第1端部22a侧和第2端部22b侧施加相同的压力(即,均等地施加压力)的压力均匀化回路。
在本实施方式中,作为压力均匀化回路,具备以下的构成。具体地说,在出口104中,设置有将第1排出流路13A和第2排出流路13B连接的连接流路15。另外,在出口104和壳体10双方连续地设置有与连接流路15连通的第1压力均匀化流路23A和第2压力均匀化流路23B。而且,在壳体10(滑阀孔20)中,设置有配设在滑阀22的第1端部22a侧并且与第1压力均匀化流路23A连通的第1压力均匀化室24A(参照图4等)。该第1压力均匀化室24A起到使连接流路15内的流体被送出到滑阀22的第1端部22a侧的作用。因此,连接流路内的流体的压力被施加到滑阀22的第1端部22a侧(即,在从第1端部22a去往第2端部22b的方向上施加到滑阀22)。同样地,设置有配设在滑阀22的第2端部22b侧并且与第2压力均匀化流路23B连通的第2压力均匀化室24B(是与图4等所示的第1压力均匀化室24A对称的同样构成)。该第2压力均匀化室24B起到使连接流路15内的流体被送出到滑阀22的第2端部22b侧的作用。因此,连接流路15内的流体的压力被施加到滑阀22的第2端部22b侧(即,在从第2端部22b去往第1端部22a的方向上施加到滑阀22)。此外,作为一例,第1压力均匀化流路23A作为在壳体10内不与第1排出流路13A直接连通的另外的独立的流路来设置,另外,第2压力均匀化流路23B作为在壳体10内不与第2排出流路13B直接连通的另外的独立的流路来设置。另外,第1压力均匀化流路23A与第2压力均匀化流路23B呈实质上相同的结构(在壳体10内,以滑阀孔20的轴向中心位置为基准而线对称的结构),第1压力均匀化室24A与第2压力均匀化室24B呈实质上相同的结构(在壳体10内,以滑阀孔20的轴向中心位置为基准而线对称的结构)。但是,不限于该构成。
根据上述的构成,能够向滑阀22的第1端部22a侧和第2端部22b侧均等地施加压力。更详细地说,由滑阀22控制而从工作缸4排出的流体在从第1工作流路12A经过滑阀孔20内流通到第1排出流路13A的时候作为使滑阀22(在从第1端部22a侧去往第2端部22b侧的方向上)移动的力起作用。同样地,由滑阀22控制而从工作缸4排出的流体在从第2工作流路12B经过滑阀孔20内流通到第2排出流路13B的时候作为使滑阀22(在从第2端部22b侧去往第1端部22a侧的方向上)移动的力起作用。在任何一个时候,该流体均能够将连接流路15内的流体所产生的压力同时施加到滑阀22的第1端部22a侧和第2端部22b侧这两侧。在此,该压力与从第1排出流路13A和第2排出流路13B流入到连接流路15内的流体的压力(作为一例,为0.1MPa程度的低压)相同(包含能够忽视的细微差异)。
由此,能够将该流体在滑阀孔20内流通时作为使滑阀22移动的力起作用的影响消除或降低到能够忽视的程度,因此能防止滑阀22的动作不稳定,使流体控制稳定化。
其结果是,即使在将流体的压力和流量设定为大流量(在此,设想流体的最大压力为10MPa以上,最大流量为60~160升/min程度)的情况下,也无需依赖于将螺线管驱动部30大型化的解决方法就能实现使滑阀22直接并且稳定地移动的构成。
此外,作为压力均匀化回路的变形例,也可以考虑连接流路15连续地设置在出口104和壳体10双方的构成、连接流路15、第1压力均匀化流路23A、第2压力均匀化流路23B设置于壳体10的构成等(未图示)。
而且,作为本实施方式的方向切换阀1的特征性构成,第1压力均匀化室24A和第2压力均匀化室24B具有在滑阀孔20的内周面贯穿设置的周向槽作为与在形成滑阀孔20的铸造工序中所使用的型芯(未图示)的外周面突出设置的周向突起对应的形状。
据此,在通过铸造形成滑阀孔20时,能同时形成第1压力均匀化室24A和第2压力均匀化室24B。即,不需要通过别的加工(切削)来形成,因此能实现加工工时的削减和节拍时间的缩短。
另外,壳体10具有:第1层叠用流路27A,其与第1压力均匀化室24A以及在壳体10的与设置有成为第1压力均匀化流路23A的端部的开口部(第1开口部25A)的面相反的一侧的面开口形成的第1层叠用开口部26A连通;以及第2层叠用流路27B,其与第2压力均匀化室24B以及在壳体10的与设置有成为第2压力均匀化流路23B的端部的开口部(第2开口部25B)的面相反的一侧的面开口形成的第2层叠用开口部26B连通。此时,在俯视时,第1开口部25A与第1层叠用开口部26A配设在同一位置,第2开口部25B与第2层叠用开口部26B配设在同一位置的构成是更优选的。
据此,如图6所示的另一实施例那样,能够实现在入口102与出口104之间层叠多个主体部100的构成。因此,能够容易地构筑根据成为控制对象的工作缸4的设置数量而增减了主体部100的层叠数量的方向切换阀1。此外,图6示出了具备100A、100B这2层的情况的构成作为一例,但是不限于2层,也可以根据工作缸4的设置数量,设为3层以上的构成(未图示)。
而且,能在1次钻孔加工中同时形成第1开口部25A、第1压力均匀化流路23A(壳体10内的构成部分)、第1层叠用流路27A以及第1层叠用开口部26A。同样地,能在1次钻孔加工中同时形成第2开口部25B、第2压力均匀化流路23B(壳体10内的构成部分)、第2层叠用流路27B以及第2层叠用开口部26B。因此,能实现加工工时的削减和节拍时间的缩短。
如以上说明所示,根据公开的方向切换阀,在由螺线管驱动部直接驱动滑阀的构成中,无需依赖于将螺线管驱动部大型化的方法就能将由滑阀控制的流体的压力和流量设定得大。此外,在驱动滑阀时,能防止滑阀的动作不稳定而进行稳定的流体控制。
另外,通过实现不具有电磁比例式减压阀的构成,不仅成为小型、轻量且简单的构成,而且不需要控制用的待机压力,能提高搭载车辆的燃料效率(包含电效率)性能。
此外,本发明不限于以上说明的实施方式,当然能在不脱离本发明的范围内进行各种变更。

Claims (5)

1.一种方向切换阀,具备:壳体,其具有与使从外部供应源以规定压力送出的流体流入的流入端口和使上述流体向驱动外部作业装置的工作缸流出的流出端口连通的筒状的滑阀孔;滑阀,其设置为在上述滑阀孔内能在轴线方向上移动而使上述流体的流出量变化;第1螺线管驱动部,其具有与上述滑阀的第1端部连结或一体地形成而驱动上述滑阀的第1可动元件;以及第2螺线管驱动部,其具有与上述滑阀的第2端部连结或一体地形成而驱动上述滑阀的第2可动元件,上述方向切换阀的特征在于,
设置有向上述滑阀的上述第1端部侧和上述第2端部侧均等地施加压力的压力均匀化回路。
2.根据权利要求1所述的方向切换阀,其特征在于,
上述壳体具有第1排出流路和第2排出流路,上述第1排出流路和上述第2排出流路使通过上述工作缸中的活塞的移动排出的上述流体根据上述活塞的移动方向流通到上述第1排出流路和上述第2排出流路之中的任意一方,
作为上述压力均匀化回路,在上述壳体和以层叠状态连结到上述壳体的出口之中的一方或双方,设置有将上述第1排出流路和上述第2排出流路连接的连接流路、以及与上述连接流路连通的第1压力均匀化流路和第2压力均匀化流路,并且,在上述滑阀孔中,设置有第1压力均匀化室和第2压力均匀化室,上述第1压力均匀化室配设在上述滑阀的上述第1端部侧并且与上述第1压力均匀化流路连通而将上述连接流路内的上述流体的压力施加到上述滑阀的上述第1端部侧,上述第2压力均匀化室配设在上述滑阀的上述第2端部侧并且与上述第2压力均匀化流路连通而将上述连接流路内的上述流体的压力施加到上述滑阀的上述第2端部侧。
3.根据权利要求2所述的方向切换阀,其特征在于,
上述第1压力均匀化室和上述第2压力均匀化室具有在上述滑阀孔的内周面贯穿设置的周向槽作为与在形成上述滑阀孔的铸造工序中所使用的型芯的外周面突出设置的周向突起对应的形状。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的方向切换阀,其特征在于,
上述壳体具有:第1层叠用流路,其与上述第1压力均匀化室以及在上述壳体的与设置有成为上述第1压力均匀化流路的端部的开口部的面相反的一侧的面开口形成的第1层叠用开口部连通;以及第2层叠用流路,其与上述第2压力均匀化室以及在上述壳体的与设置有成为上述第2压力均匀化流路的端部的开口部的面相反的一侧的面开口形成的第2层叠用开口部连通。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方向切换阀,其特征在于,
从上述外部供应源送出的上述流体设定为:最大压力为10MPa以上并且最大流量为60升/min以上。
CN202210786528.0A 2021-07-05 2022-07-04 方向切换阀 Pending CN115585287A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-111282 2021-07-05
JP2021111282A JP7543220B2 (ja) 2021-07-05 2021-07-05 方向切換弁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115585287A true CN115585287A (zh) 2023-01-10

Family

ID=82163522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210786528.0A Pending CN115585287A (zh) 2021-07-05 2022-07-04 方向切换阀

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11841091B2 (zh)
EP (1) EP4116592B1 (zh)
JP (1) JP7543220B2 (zh)
CN (1) CN115585287A (zh)
AU (1) AU2022204301B2 (zh)
CA (1) CA3164603A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406307A (en) * 1981-03-31 1983-09-27 Double A Products Company Directional valve with spool transfer loop
DE3540553A1 (de) * 1985-11-15 1987-05-27 Reinhard Ing Grad Kucharzyk Geraeuscharm steuerndes wegeventil
JPS63208911A (ja) * 1987-02-26 1988-08-30 Atsugi Motor Parts Co Ltd 圧力制御弁
US5284220A (en) * 1988-07-25 1994-02-08 Atsugi Unisia Corporation Pressure control valve assembly for hydraulic circuit and automotive rear wheel steering system utilizing the same
US5640987A (en) * 1994-04-05 1997-06-24 Sturman; Oded E. Digital two, three, and four way solenoid control valves
FR2784733B1 (fr) * 1998-10-20 2000-12-15 Mannesmann Rexroth Sa Dispositif hydraulique a actionnement electrique
JP2004232764A (ja) 2003-01-31 2004-08-19 Kayaba Ind Co Ltd パイロット式切換弁

Also Published As

Publication number Publication date
EP4116592A1 (en) 2023-01-11
JP2023008042A (ja) 2023-01-19
AU2022204301B2 (en) 2024-03-14
US11841091B2 (en) 2023-12-12
EP4116592B1 (en) 2024-10-16
US20230003313A1 (en) 2023-01-05
CA3164603A1 (en) 2023-01-05
JP7543220B2 (ja) 2024-09-02
AU2022204301A1 (en) 2023-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4643225A (en) Pressure regulating valve
KR940002640B1 (ko) 전자 유량 제어 장치
CA2942531C (en) Dual/variable gain oil pump control valve
US9115730B2 (en) Valve device
US5711347A (en) Double solenoid latching ball valve with a hollow ball
US8707994B2 (en) Solenoid valve and oil pressure control device
US8434516B2 (en) Three position solenoid valve
KR100476246B1 (ko) 비례압력 제어밸브
EP1434957B1 (en) Auto-relieving pressure modulating valve
CN115585287A (zh) 方向切换阀
JP7543219B2 (ja) 方向切換弁
EP3680530A1 (en) Cap with electromagnetic proportional valve
JP2020133695A (ja) 電磁弁及び作業機械
JP2024114155A (ja) 電磁比例リリーフ弁
JP5747744B2 (ja) ノーマルオープン型スプール弁
JP5470180B2 (ja) コントロールバルブ
JPS63231003A (ja) 電磁弁
JPS6227315B2 (zh)
JP2023135051A (ja) スプール式電磁弁
JPH0542294Y2 (zh)
JP2020101236A (ja) 電磁バルブ
JP3298899B2 (ja) 負荷感応形制御装置
JPS6054026A (ja) 液圧制御弁におけるフィ−ドバック機構
JP2000110961A (ja) 流体圧アクチュエータの制御装置
JP2008095813A (ja) ブリード式バルブ装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination