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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein integriertes Rückschlag-Entlastungsventil, und insbesondere eine Verbesserung des Aufbaus desselben.
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Hintergrund
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Das Dokument
JP-A-10-306857 offenbart einen Spanner, der mit einem Rückschlagventil versehen ist, das eine Funktion eines Entlastungsventils ausübt. Das Rückschlagventil weist ein Ventilgehäuse auf, ein Ventilelement, das an der Innenseite desselben auf bewegliche Weise eingebettet ist, ein erstes Ventilsitzelement, in dem das Ventilelement sitzt, ein zweites Ventilsitzelement, das an der Innenseite des Ventilgehäuses fixiert ist, eine Rückschlagfeder, die das Ventilelement zur Seite des ersten Ventilsitzelements drängt, und eine Entlastungsfeder, die das erste Ventilsitzelement zur Seite des zweiten Ventilsitzelements drängt (siehe Absätze [0060] bis und
1 bis
3,
5 und
6 in
JP-A-10-306857 ).
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In dem in PTL 1 offenbarten Spanner wird das Rückschlagventil geöffnet, wenn ein Kolben sich nach außen bewegt und der Druck innerhalb einer Kammer niedriger als ein vorbestimmter Minimalwert wird, da das Ventilelement sich auf eine Seite bewegt, die es von dem ersten Ventilsitzelement gegen die Federkraft der Rückschlagfeder wirkend trennt. Dementsprechend strömt ein Fluid von einer externen druckbeaufschlagten Fluidquelle über eine Fluideinlassöffnung eines Spannergehäuses, das durch das Rückschlagventil verläuft, in die Kammer (siehe Absatz [0072] und
5 in
JP-A-10-306857 ).
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Wenn sich der Kolben nach innen bewegt und der Druck innerhalb der Kammer während des Betriebs höher als ein vorbestimmter maximaler Wert wird, wird das Entlastungsventil geöffnet, da das erste Ventilsitzelement sich auf eine Seite bewegt, die es von dem zweiten Ventilsitzelement gegen die Wirkung der Federkraft der Entlastungsfeder trennt. Dementsprechend strömt ein Hochdruckfluid in der Kammer durch das Entlastungsventil über die Fluideinlassöffnung des Spannergehäuses heraus (siehe Absatz [0078] und
6 in
JP-A-10-306857 ).
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In dem Spanner mit der oben beschriebenen Konfiguration wird, wenn der Druck innerhalb der Kammer während des Betriebs zu hoch wird, ein Bewegungsumfang (Rückzugsausmaß) des ersten Ventilsitzelements zu hoch. Als Ergebnis desselben neigt sich das erste Ventilsitzelement innerhalb des Ventilgehäuses, wodurch die Möglichkeit entsteht, dass das erste Ventilsitzelement innerhalb des Ventilgehäuses stecken bleibt. Wenn der Bewegungsumfang des ersten Ventilsitzelements (Rückzugsausmaß) zu hoch wird, wird auch der Bewegungsumfang des Ventilelements, das sich zusammen mit dem ersten Ventilsitzelement bewegt, zu hoch. Als Ergebnis entsteht die Möglichkeit, dass die Rückschlagfeder, die das Ventilelement verdrängt, einen Kontraktionszustand überschreitet, und sich in einem Zustand freier Länge befindet, so dass die Verdrängungskraft, die gegen das Ventilelement wirkt, nicht mehr vorhanden ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der Umstände in der verwandten Technik entwickelt. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein integriertes Rückschlag-Entlastungsventil bereitzustellen, welches das Rückzugsausmaß eines Ventilsitzelements regeln kann, wenn ein Entlastungsventil sich in Betrieb befindet. Darüber hinaus verwirklicht die vorliegende Erfindung ein solches integriertes Rückschlag-Entlastungsventil mit einem einfachen Aufbau.
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Lösung des Problems
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Um das beschriebene Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein integriertes Rückschlag-Entlastungsventil mit einem rohrförmigen Ventilgehäuse bereitgestellt, dessen beide Enden offen sind. Innerhalb des Ventilgehäuses sind ein Ventilelement und ein Ventilsitzelement, mit dem das Ventilelement in Kontakt gelangen kann, vorgesehen, um in einer axialen Richtung beweglich zu sein, ferner eine Rückstellfeder, die das Ventilelement auf die Seite des Ventilsitzelements drängt, und eine Entlastungsfeder, die das Ventilsitzelement auf die Seite des Ventilelements drängt, und ein Regelungsabschnitt, der einen Bewegungsumfang des Ventilsitzelements in Bezug auf eine Seite regelt, auf die sich die Entlastungsfeder zusammenzieht, auf einer inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses vorgesehen ist, um sich in einer Richtung zu erstrecken, die von der inneren Wandoberfläche radial nach innen wegragt (siehe Anspruch 1).
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Wenn das Rückschlagventil während des Betriebs geöffnet wird, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Spalt zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitzelement gebildet, und somit das Rückschlagventil geöffnet, wenn sich das Ventilelement auf eine Seite bewegt, in der es von dem Ventilsitzelement getrennt ist, das gegen die Federkraft der Rückschlagfeder wirkt. Wenn das Entlastungsventil während des Betriebs geöffnet ist, wird ein Spalt am Umfang des Ventilsitzelements, und somit das Entlastungsventil geöffnet, wenn sich das Ventilsitzelement auf eine Seite bewegt, wo die Entlastungsfeder sich zusammenzieht und gegen die Federkraft der Entlastungsfeder wirkt.
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In einem Fall, in dem der Bewegungsumfang des Ventilsitzelements beträchtlich wird, regelt der Regelungsabschnitt, der an der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses vorgesehen ist, den Bewegungsumfang des Ventilsitzelements (Rückzugsausmaß). Dementsprechend kann der Rückzug des Ventilsitzelements geregelt werden, wenn das Entlastungsventil im Betrieb ist, bevor das Rückzugsausmaß des Ventilsitzelements zu hoch wird. Daher ist es möglich, zuverlässig die Möglichkeit zu verhindern, dass das Ventilsitzelement sich innerhalb des Ventilgehäuses neigt und stecken bleibt, und die Rückschlagfeder den Kontraktionszustand überschreitet und sich in einem Zustand freier Länge befindet. Darüber hinaus ist in diesem Fall der Regelungsabschnitt an der inneren Wandoberfläche so vorgesehen, dass er sich von der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses in einer Richtung erstreckt, die radial nach innen wegragt. Daher ist es möglich, das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil in einem simplen Aufbau zu verwirklichen, in dem das Rückzugsausmaß des Ventilsitzelements geregelt werden kann.
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In der vorliegenden Erfindung ist der Regelungsabschnitt ein abgestufter Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser, der an der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses ausgebildet ist (siehe Anspruch 2). In diesem Fall kann das Rückzugsausmaß des Ventilsitzelements in einem extrem einfachen Aufbau geregelt werden, ohne ein eigenes Element zu benötigen.
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In der vorliegenden Erfindung ist der Regelungsabschnitt ein Anschlagsring, der an der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses gehalten wird (siehe Anspruch 3). In diesem Fall kann ein kommerziell verfügbarer Anschlagsring verwendet werden. Daher ist es möglich, die Kosten zu verringern und einen einfachen Austausch zum Zeitpunkt der Wartung vorzunehmen.
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In der vorliegenden Erfindung ist das Ventilelement eine Rückschlagkugel (siehe Anspruch 4).
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In der vorliegenden Erfindung sind ein Strömungskanal oder eine Vielzahl von Strömungskanälen an einer äußeren umlaufenden Oberfläche des Ventilsitzelements (siehe Anspruch 5) ausgebildet. In diesem Fall, wenn das Entlastungsventil in Betrieb ist, strömt das Fluid durch das Entlastungsventil nicht nur über den Spalt am Umfang des Ventilsitzelements, sondern auch durch die Strömungskanäle desselben. Daher ist es möglich, das Fluid zu veranlassen, sich gleichmäßig zu bewegen, und die Menge des sich bewegenden Fluids durch den Strömungskanal einzustellen.
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In der vorliegenden Erfindung sind die Strömungskanäle an zumindest zwei radial zueinander weisenden Positionen an der äußeren umlaufenden Oberfläche des Ventilsitzelements vorgesehen (siehe Anspruch 6).
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In der vorliegenden Erfindung ist ein Flanschabschnitt, der von der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses radial nach innen ragt und ein offenes Loch in seinem Zentrum aufweist, einteilig mit dem Ventilgehäuse in einem Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses an einem Seitenende ausgebildet, und ein Ende der Entlastungsfeder gelangt in Kontakt mit dem Flanschabschnitt (siehe Anspruch 7).
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In der vorliegenden Erfindung ist eine Halterung, die das Ventilelement und die Rückschlagfeder aufnimmt, in den Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses auf dem anderen Seitenende eingepresst, und das Ventilsitzelement, das von der Entlastungsfeder verdrängt wird, kann mit der Halterung in Kontakt gelangen (siehe Anspruch 8).
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Ein Flüssigkeitsdruck-Spanner gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil, das in Anspruch 1 offenbart ist (siehe Anspruch 9).
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In der vorliegenden Erfindung sind ein Spannergehäuse, das ein Loch aufweist, das in zumindest einem Ende offen ist, ein Kolben, der verschiebbar in dem Loch aufgenommen ist und eine Kammer in Bezug auf das Loch definiert, und eine Kolbenfeder enthalten, der in dem Loch vorgesehen ist und den Kolben in eine Richtung verdrängt, in der er aus dem Loch wegragt. Das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil ist innerhalb der Kammer vorgesehen und ein Öffnungsabschnitt eines Ventilgehäuses an einem Seitenende kommuniziert mit einer Fluideinlassöffnung, die in dem Spannergehäuse vorgesehen ist (siehe Anspruch 10).
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In der vorliegenden Erfindung bewegt sich das Ventilelement, wenn der Kolben ausgefahren wird, wenn der Druck eines Fluids innerhalb der Kammer niedriger als ein vorbestimmter minimaler Druck wird, zu einer Seite, wo die Rückschlagfeder kontrahiert, um so einen Spalt zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitzelement zu bilden, und das Fluid innerhalb des Ventilgehäuses wird durch den Spalt in das Kammerinnere eingeleitet. Wenn der Kolben einfährt, wenn der Druck des Fluids innerhalb der Kammer den vorbestimmten maximalen Druck überschreitet, bewegt sich das Ventilsitzelement auf eine Seite, wo die Entlastungsfeder kontrahiert, um so einen Spalt an dem Umfang des Ventilsitzelements zu bilden, und das Fluid innerhalb der Kammer strömt durch den Spalt in das Ventilgehäuse und strömt aus dem Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses an dem einen Seitenende aus, und wenn der Druck des Fluids innerhalb der Kammer höher wird, wird die zusätzliche Bewegung des Ventilsitzelements durch den Regelungsabschnitt geregelt (siehe Anspruch 11).
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Wie oben beschrieben wird gemäß einem integrierten Rückschlag-Entlastungsventil der vorliegenden Erfindung ein Regelungsabschnitt, der einen Bewegungsumfang eines Ventilsitzelements in Bezug auf eine Seite reguliert, auf der eine Entlastungsfeder kontrahiert, an einer inneren Wandoberfläche eines Ventilgehäuses vorgesehen, um sich von der inneren Wandoberfläche in einer Richtung zu erstrecken, die radial nach innen wegragt. Daher kann in einem Fall, wo der Bewegungsumfang des Ventilsitzelements beträchtlich wird, wenn ein Entlastungsventil geöffnet wird, der Bewegungsumfang des Ventilsitzelements (Rückzugsausmaß) durch den Regelungsabschnitt geregelt werden. Dementsprechend kann der Rückzug des Ventilsitzelements geregelt werden, bevor das Rückzugsausmaß des Ventilsitzelements zu hoch wird. Daher ist es möglich, zuverlässig die Möglichkeit zu verhindern, dass das Ventilsitzelement sich innerhalb des Ventilgehäuses neigt und stecken bleibt, sowie die Möglichkeit, dass die Rückschlagfeder den Kontraktionszustand überschreitet und sich in einem Zustand freier Länge befindet. Darüber hinaus ist in diesem Fall der Regelungsabschnitt an der inneren Wandoberfläche so vorgesehen, dass er sich von der inneren Wandoberfläche des Ventilgehäuses in einer Richtung erstreckt, die radial nach innen wegragt. Daher ist es möglich, das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil in einem simplen Aufbau zu verwirklichen, in dem das Rückzugsausmaß des Ventilsitzelements geregelt werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein schematisches Diagramm einer Längsschnittansicht eines Kettenspanners, der ein integriertes Rückschlag-Entlastungsventil einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, in der sich ein Kolben in einem maximal eingefahrenen Zustand befindet.
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2 ist eine Längsschnittansicht, die eine Konfiguration des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (1) veranschaulicht.
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3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (2).
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4 ist eine Unteransicht einer Halterung, die das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil (2) konfiguriert.
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5 ist eine Unteransicht eines Ventilsitzelements, welches das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil (2) konfiguriert.
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6 ist ein Diagramm und beschreibt einen Zustand des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (3), wenn ein Rückschlagventil geöffnet ist.
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7 ist ein Diagramm und beschreibt einen Zustand des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (3), wenn ein Entlastungsventil geöffnet ist.
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8 ist ein Diagramm und beschreibt eine Funktion eines Regelungsabschnitts, wenn das Entlastungsventil des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (3) geöffnet ist.
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9 ist eine Längsschnittansicht und veranschaulicht eine Konfiguration des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils in einem Modifikationsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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10 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (9).
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11 ist ein Diagramm und beschreibt eine Funktion des Regelungsabschnitts, wenn das Entlastungsventil des integrierten Rückschlag-Entlastungsventils (10) geöffnet ist.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 bis 8 sind Diagramme, die ein integriertes Rückschlag-Entlastungsventil (im Folgenden einfach das ”Rückschlag-Entlastungsventil”) der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben. Hier ist ein Beispiel veranschaulicht, bei dem das Rückschlag-Entlastungsventil auf einen Flüssigkeitsdruck-Spanner ist. In der folgenden Beschreibung werden zur einfacheren Beschreibung in jedem der Längsschnitte des Flüssigkeitsdruck-Spanners und des Rückschlag-Entlastungsventils, bei denen ein distales Ende eines Kolbens so veranschaulicht ist, dass es nach oben orientiert ist, die Aufwärtsrichtung (obere Seite) und die Abwärtsrichtung (untere Seite) in jedem Diagramm jeweils als die Aufwärtsrichtung (obere Seite) und die Abwärtsrichtung (untere Seite, Bodenseite, und Bodenflächenseite) des Flüssigkeitsdruck-Spanners und des Rückschlag-Entlastungsventils bezeichnet.
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Wie in 1 veranschaulicht umfasst ein Flüssigkeitsdruck-Spanner 100 ein Spannergehäuse 101, das ein Loch 101a aufweist, das an einem Ende offen ist, einen hohlen Kolben 102, der verschiebbar in dem Loch 101a aufgenommen ist, eine Kolbenfeder 103, die in dem Loch 101a angeordnet ist und den Kolben 102 in eine Richtung drängt, die aus dem Loch 101a herausragt, und ein Rückschlag-Entlastungsventil 1, das in dem Bodenabschnitt des Lochs 101a vorgesehen ist. Zum Beispiel gelangt ein distaler Endabschnitt 102a des Kolbens 102 in Kontakt mit einer Kette (nicht veranschaulicht), und wird verwendet, um eine Spannkraft auf die Kette auszuüben. Eine Fluideinlassöffnung 102a 1 ist in dem distalen Endabschnitt 102a ausgebildet. 1 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Kolben 102 maximal kontrahiert (das heißt, der Kolben 102 bewegt sich in eine Rückzugsrichtung).
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An der Bodenwand des Lochs 101a des Spannergehäuses 101 ist eine durchgehende Fluideinlassöffnung (Ölzufuhrloch) 101b angeordnet, und ein von einer externen druckbeaufschlagten Fluidquelle (nicht veranschaulicht) geliefertes Fluid wird durch die Fluideinlassöffnung (Ölzufuhrloch) 101b eingeleitet. Der Innenraum des Kolbens 102 und das Loch 101a definieren eine Kammer 104, die das Fluid sammelt, und die Fluideinlassöffnung 101b kommuniziert mit der Kammer 104. Innerhalb der Kammer 104 ist eine Entlüftungsscheibe 105 zur Abgabe von Luft, die in der Kammer 104 enthalten ist, durch die Fluideinlassöffnung 102a 1 in dem distalen Endabschnitt 102a des Kolbens 102 zusammen mit dem Fluid angeordnet. Die Entlüftungsscheibe 105 weist einen Kopfabschnitt 105a auf, der einen großen Durchmesser aufweist, und in dem ein Strömungskanal 105a 1 ausgebildet ist, und einen Wellenabschnitt 105b, der einen kleinen Durchmesser aufweist und sich von einer unteren Oberfläche des Kopfabschnitts 105a nach unten erstreckt. Eine obere Oberfläche des Kopfabschnitts 105a gelangt in Kontakt mit einer inneren Wandoberfläche des distalen Endabschnitts 102a des Kolbens 102, und das obere Ende der Kolbenfeder 103 gelangt in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Kopfabschnitts 105a. Der Wellenabschnitt 105b ist in den Innenraum der Kolbenfeder 103 eingesetzt. Außerdem weist das Spannergehäuse 101 einen Flansch 110 auf, der nach außen wegragt. In dem Flansch 110 ist ein Schraubeneinführloch 110a auf durchgehende Weise angeordnet, und eine Befestigungsschraube zur Befestigung des Flüssigkeitsdruck-Spanners 100 an einer externen Installationswand (zum Beispiel einem Motorblock od. dgl.) ist in das Schraubeneinführloch 110a eingesetzt.
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Wie in 2 veranschaulicht weist das Rückschlag-Entlastungsventil 1 ein zylindrisches Ventilgehäuse 2 auf, dessen beide Enden, das obere und das untere, offen sind. Innerhalb des Ventilgehäuses 2 sind eine Rückschlagkugel (Ventilelement) 3, die als feste Kugel ausgestaltet ist, und eine Ventilscheibe (Ventilsitzelement) 4, mit welcher die Rückschlagkugel 3 in Kontakt gelangt, um dort einen Sitz zu finden, auf in axialer Richtung bewegliche Weise vorgesehen. Außerdem sind innerhalb des Ventilgehäuses 2 eine Rückschlagfeder 5, welche die Rückschlagkugel 3 zur Seite der Ventilscheibe 4 drängt, und eine Entlastungsfeder 6, welche die Ventilscheibe 4 zur Seite der Rückschlagkugel 3 drängt, vorgesehen.
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In einem oberseitigen Öffnungsabschnitt 2a des Ventilgehäuses 2 ist eine im Wesentlichen zylindrische Halterung 7 fest angebracht, etwa durch Einpressen oder dergleichen. Wie in 3 und 4 veranschaulicht sind in der Halterung 7, an der Seite von deren Bodenoberfläche, ein Sackloch 7a, das im Zentrum angeordnet ist, und drei Durchgangslöcher 7b, die das Sackloch 7a zum Teil überlappen und in gleichen Intervallen um den Umfang angeordnet sind, ausgebildet. Die Rückschlagkugel 3 und die Rückschlagfeder 5 sind in dem Sackloch 7a der Halterung 7 aufgenommen. Jedes der Durchgangslöcher 7b kommuniziert mit der Kammer 104 des Flüssigkeitsdruck-Spanners 100 (siehe 1). Eine obere Oberfläche 4a der Ventilscheibe 4 gelangt in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 7c der Halterung 7, und die untere Oberfläche 7c der Halterung 7 dient als Sitzoberfläche der Ventilscheibe 4. Als Ventilgehäuse 2 wird ein zylindrisches Element, das sich im Wesentlichen gerade in der axialen Richtung erstreckt, vorgesehen, und die Halterung 7 ist in den oberseitigen Öffnungsabschnitt 2a des Ventilgehäuses 2 von hinten eingepresst. Daher kann jede der Komponenten, die innerhalb des Ventilgehäuses 2 aufgenommen sind, in das Innere des Ventilgehäuses 2 von dem oberseitigen Öffnungsabschnitt 2a des Ventilgehäuses 2 her eingesetzt werden.
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Wie in 3 und 5 veranschaulicht ist die Ventilscheibe 4 ein im Wesentlichen scheibenförmiges Element, und eine äußere umlaufende Oberfläche 4b ist so ausgelegt, dass sie eine Größe aufweist, die einen geringfügigen Spalt in Bezug auf eine innere umlaufende Oberfläche (die innere Wandoberfläche) 2b des Ventilgehäuses 2 aufweist. An der Seite der Bodenoberfläche der Ventilscheibe 4 sind eine oder eine Vielzahl von (in diesem Beispiel vier) Entlüftungsnuten (Strömungskanäle) 4c ausgebildet, die an der äußeren umlaufenden Oberfläche 4b offen sind. Vorzugsweise sind Entlüftungsnuten 4c in der Ventilscheibe 4 an zumindest zwei Positionen vorgesehen, die radial zueinander weisen. Die Anzahl der Entlüftungsnuten 4c wird jedoch je nach der Anwendung, in der das Rückschlag-Entlastungsventil 1 verwendet wird, entsprechend eingestellt. Ein Durchgangsloch 4d ist im Zentrum der Ventilscheibe 4 ausgebildet. Die Rückschlagkugel 3 gelangt in Kontakt mit einem oberseitig offenen Kantenabschnitt des Durchgangslochs 4d, und der oberseitig offene Kantenabschnitt des Durchgangslochs 4d dient als Sitzfläche der Rückschlagkugel 3. Außerdem ist ein äußerer umlaufender Kantenabschnitt an einer unteren Oberfläche 4e der Ventilscheibe 4 über den gesamten Umfang abgeschrägt und weist einen abgeschrägten Abschnitt 4f auf.
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In der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses 2 ist, wie in 3 veranschaulicht, ein abgestufter Abschnitt (Regelungsabschnitt) 20 ausgebildet, der sich in einer Richtung erstreckt, die von der inneren umlaufenden Oberfläche 2b radial nach innen wegragt. In diesem Beispiel ist der abgestufte Abschnitt 20 über den gesamten Umfang der inneren umlaufenden Oberfläche 2b vorgesehen. Der abgestufte Abschnitt 20 ist an einer Grenzlinie zwischen der inneren umlaufenden Oberfläche 2b und einer inneren umlaufenden Oberfläche 2c ausgebildet, die unter der inneren umlaufenden Oberfläche 2b angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als die innere umlaufende Oberfläche 2b aufweist. Der abgestufte Abschnitt 20 dient als Anschlag, der einen Bewegungsumfang (Rückzugsausmaß) der Ventilscheibe 4 regelt, wenn die Ventilscheibe 4 sich zu sehr nach unten bewegt.
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In einen unterseitigen Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses 2 ist, wie in 2 veranschaulicht, ein Flanschabschnitt 21, der von der inneren umlaufenden Oberfläche 2c des Ventilgehäuses 2 radial nach innen wegragt und ein offenes Loch 21a im Zentrum aufweist, einteilig mit dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet. Ein unteres Ende der Entlastungsfeder 6 gelangt in Kontakt mit dem Flanschabschnitt 21. Das offene Loch 21a des Flanschabschnitts 21 kommuniziert mit der Fluideinlassöffnung 101b des Spannergehäuses 101 des Flüssigkeitsdruck-Spanners 100 (siehe 1). Außerdem ist in einem unterseitigen, äußeren Umfangsabschnitt des Ventilgehäuses 2 ein Vorsprungsabschnitt 22 mit einem großen Durchmesser ausgebildet. Wie in 1 veranschaulicht ist der Vorsprungsabschnitt 22 dazu ausgestaltet, an dem Bodenabschnitt des Lochs 101a des Spannergehäuses 101 über ein Dichtungselement 106 fixiert zu werden.
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Im Folgenden wird nun die Auswirkung des Betriebs der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
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Während des Betriebs des Flüssigkeitsdruck-Spanners 100 wird das Fluid von der externen druckbeaufschlagten Fluidquelle in die Kammer 104 durch die Fluideinlassöffnung 101b des Spannergehäuses 101 eingeleitet; die Kammer 104 wird mit dem Fluid gefüllt, und die nach außen drückende Kraft in Bezug auf den Kolben 102, die durch den durch das Fluid innerhalb der Kammer 104 ausgeübten Flüssigkeitsdruck verursacht wird, und die Verdrängungskraft der Kolbenfeder 103 werden mit der Druckkraft der Kette ausgeglichen, die mit dem distalen Endabschnitt 102a des Kolbens 102 in Kontakt gelangt.
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Wird die Kette während des Betriebs gedehnt, wird der Kolben 102 verlängert (d. h., bewegt sich in die wegragende Richtung), und der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 104 wird gesenkt. Wenn der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 104 jedoch niedriger wird als ein vorbestimmter minimaler Druck, bewegt sich in diesem Fall die Rückschlagkugel 3 nach oben und wirkt der Federkraft der Rückschlagfeder 5 entgegen. Als Ergebnis davon wird ein Spalt zwischen der Rückschlagkugel 3 und der Ventilscheibe 4 gebildet, und somit das Rückschlagventil geöffnet (siehe 6). Dementsprechend bewegt sich das Fluid innerhalb des Ventilgehäuses 2 nach oben durch den Spalt (siehe den Pfeil in 6), und das Fluid wird in die Kammer 104 durch das Durchgangsloch 7b der Halterung 7 eingeleitet. Wenn dann die Anpresskraft von dem Kolben 102 in Bezug auf die Kette, die durch die aus dem Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 104 resultierende Kraft ausgeübt wird, und die Verdrängungskraft der Kolbenfeder 103 durch die Anpresskraft von der Kette, gegen die der Kolben 102 wirkt, ausgeglichen wird, bewegt sich die Rückschlagkugel 3 nach unten und gelangt in Kontakt mit der Ventilscheibe 4, und das Rückschlagventil wird geschlossen.
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Wenn während des Betriebs die Anpresskraft von der Kette, gegen die der Kolben 102 wirkt, erhöht wird, neigt der Kolben 102 dazu, sich in eine Kontraktionsrichtung (Rückzugsrichtung) zu bewegen, und der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 104 steigt. Wenn der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 104 einen vorbestimmten maximalen Druck überschreitet, bewegt sich jedoch in diesem Fall die Ventilscheibe 4 nach unten (zieht sich zurück), und wirkt gegen die Federkraft der Entlastungsfeder 6. Als Ergebnis wird ein Spalt zwischen der oberen Oberfläche 4a der Ventilscheibe 4 und der unteren Oberfläche 7c der Halterung 7 gebildet, und das Entlastungsventil somit geöffnet (siehe 7). Dementsprechend bewegt sich das Fluid innerhalb der Kammer 104 nach unten durch den Spalt, die Entlüftungsnuten 4c der Ventilscheibe 4 über die Durchgangslöcher 7b der Halterung 7 (siehe den Pfeil in 7), und strömt durch das offene Loch 21a an dem unterseitigen Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses 2 aus.
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In einem Fall, in dem der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer 104 höher wird, wenn ein Bewegungsumfang der Ventilscheibe 4 einen vorbestimmten Bewegungsumfang erreicht, gelangt in der Folge der abgeschrägte Abschnitt 4f, der in dem äußeren umlaufenden Kantenabschnitt an der unteren Oberfläche 4e der Ventilscheibe 4 ausgebildet ist, von oben in Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 20 der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses 2 (siehe 8). Dementsprechend wird die Bewegung der Ventilscheibe 4 geregelt. In diesem Fall ist der Spalt zwischen der oberen Oberfläche 4a der Ventilscheibe 4 und der unteren Oberfläche 7c der Halterung 7 breiter. Daher steigt die Menge des Fluids, das durch den Spalt in das Ventilgehäuse 2 strömt.
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Wenn das Entlastungsventil in Betrieb ist, wird auf diese Weise der Rückzug der Ventilscheibe 4 geregelt, bevor das Rückzugsausmaß der Ventilscheibe 4 zu groß wird. Daher ist es möglich, zuverlässig die Möglichkeit zu verhindern, dass die Ventilscheibe 4 innerhalb des Ventilgehäuses 2 kippt und stecken bleibt, oder dass die Rückschlagfeder 5 den Kontraktionszustand überschreitet und sich in einem Zustand freier Länge befindet. Darüber hinaus ist in diesem Fall der Regelungsabschnitt an der inneren Umfangsoberfläche 2b so vorgesehen, dass er sich von der inneren Umfangsoberfläche 2b des Ventilgehäuses 2 in einer Richtung erstreckt, die radial nach innen wegragt. Daher ist es möglich, das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil in einem simplen Aufbau zu verwirklichen, in dem das Rückzugsausmaß der Ventilscheibe 4 geregelt werden kann. Da außerdem der Regelungsabschnitt dazu ausgestaltet ist, an dem abgestuften Abschnitt 20 ausgebildet zu sein, der an der inneren umlaufenden Oberfläche 2 des Ventilgehäuses 2 ausgebildet ist, und einen kleinen Durchmesser aufweist, kann das Rückzugsausmaß der Ventilscheibe 4 mit einem extrem einfachen Aufbau geregelt werden, ohne ein separates Element zu benötigen.
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Vorstehend wurde hierin eine bevorzugte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt, und die vorliegende Erfindung umfasst verschiedene Modifikationsbeispiele. Im Folgenden werden mehrere Modifikationsbeispiele vorgestellt.
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<Erstes Modifikationsbeispiel>
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Die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform hat ein Beispiel vorgestellt, bei dem der Regelungsabschnitt, der das Rückzugsausmaß der Ventilscheibe 4 regelt, dazu ausgestaltet ist, aus dem abgestuften Abschnitt 20 gebildet zu werden, der an der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses 2 ausgebildet ist und einen geringeren Durchmesser aufweist. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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9 bis 11 veranschaulichen das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil eines ersten Modifikationsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In 9 bis 11 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie jene in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform dieselben oder ähnliche Teile.
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Wie in 9 und 10 veranschaulicht, ist eine umlaufende Nut 20b an der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses 2 ausgebildet, und ein Anschlagsring 8, der in der umlaufenden Nut 20b montiert ist und dort gehalten wird. In diesem Beispiel wird als Anschlagsring 8 ein Ring mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt. Außerdem gibt es in diesem Beispiel keine Abstufungsdifferenz zwischen den inneren umlaufenden Oberflächen 2b und 2c des Ventilgehäuses 2, und ein innerer umlaufender Oberflächenbereich unterhalb der inneren umlaufenden Oberfläche 2a bildet ein gerades Loch, das den Bereich der umlaufenden Nut 20b ausschließt.
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Während des Betriebs des Flüssigkeitsdruck-Spanners 100 ist der Vorgang, der ausgeführt wird, wenn das Rückschlagventil durch das Ausfahren des Kolbens 102 geöffnet wird, ungefähr gleich wie in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, und ein Vorgang, der ausgeführt wird, wenn das Entlastungsventil durch die Kontraktion des Kolbens 102 geöffnet wird, ist ebenfalls ähnlich jenem in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform. Wenn das Entlastungsventil geöffnet wird, unterscheidet sich jedoch der Vorgang in einem Fall, in dem der Bewegungsumfang der Ventilscheibe 4 einen vorbestimmten Bewegungsumfang erreicht, von jenem in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform.
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Wie in 11 veranschaulicht kommt, wenn der Bewegungsumfang der Ventilscheibe 4 einen vorbestimmten Bewegungsumfang erreicht, der abgeschrägte Abschnitt 4f, der in dem äußeren umlaufenden Kantenabschnitt an der unteren Oberfläche 4e der Ventilscheibe 4 ausgebildet ist, von oben in Kontakt mit dem Anschlagsring 8, der in der umlaufenden Nut 20b an der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses 2 montiert. Dementsprechend wird die Bewegung der Ventilscheibe 4 geregelt. In diesem Fall ist, ähnlich wie bei der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, der Spalt zwischen der oberen Oberfläche 4a der Ventilscheibe 4 und der unteren Oberfläche 7c der Halterung 7 breiter. Daher steigt die Menge des Fluids, das durch den Spalt in das Ventilgehäuse 2 strömt.
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Wenn das Entlastungsventil in Betrieb ist, kann auf diese Weise, ähnlich wie bei der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, der Rückzug der Ventilscheibe 4 geregelt werden, bevor das Rückzugsausmaß der Ventilscheibe 4 zu groß wird. Daher ist es möglich, zuverlässig die Möglichkeit zu verhindern, dass die Ventilscheibe 4 innerhalb des Ventilgehäuses 2 kippt und stecken bleibt, oder dass die Rückschlagfeder 5 den Kontraktionszustand überschreitet und sich in einem Zustand freier Länge befindet. Außerdem kann in diesem Fall ein auf dem Markt verfügbarer Anschlagsring eingesetzt werden. Daher ist es möglich, die Kosten zu verringern und im Zuge der Wartung einen einfachen Austausch vorzunehmen.
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<Zweites Modifikationsbeispiel>
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In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wurde ein Beispiel des Ventilgehäuses 2 als Element beschrieben, das eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist. Es können jedoch auch andere rohrförmige Gestalten eingesetzt werden.
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<Drittes Modifikationsbeispiel>
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In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wurde als ein bevorzugtes Beispiel des Ventilelements eine Rückschlagkugel 3 vorgestellt, die dazu ausgestaltet, eine feste Kugel zu sein. Die geometrische Gestalt des Ventilelements kann jedoch auf geeignete Weise in Übereinstimmung mit den erforderlichen Ansprecheigenschaften bestimmt werden. Zum Beispiel können eine Hohlkugel, ein scheibenförmiges Element oder ein konisches Element eingesetzt werden.
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<Viertes Modifikationsbeispiel>
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In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wurde als ein Beispiel des Ventilsitzelements die scheibenförmige Ventilscheibe 4 beschrieben. Die Gestalt des Ventilsitzelements ist jedoch nicht auf jene in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Gestalten können eingesetzt werden. Zum Beispiel können die Dicke des Ventilsitzelements, die Größe des offenen Lochs, die Anzahl und die Tiefe der Strömungskanäle, und dergleichen mehr auf geeignete Weise verändert werden. Zusätzlich hat die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform ein Beispiel vorgestellt, bei dem der äußere umlaufende Kantenabschnitt der Ventilscheibe 4 abgeschrägt ist, und der abgeschrägte Abschnitt 4f in Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt 20 der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses gebracht wird. In diesem Fall gelangt, wenn eine Längsschnittgestalt betrachtet wird, der flache abgeschrägte Abschnitt 4f des äußeren umlaufenden Kantenabschnitts der Ventilscheibe 4 in Kontakt mit dem flachen abgestuften Abschnitt 20 an der inneren umlaufenden Oberfläche 2b des Ventilgehäuses. Jedoch kann einer von abgeschrägtem Abschnitt 4f und abgestuftem Abschnitt 20 beliebig eine gekrümmte Oberflächengestalt (konvex gekrümmte Oberfläche oder konkav gekrümmte Oberfläche) aufweisen.
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<Fünftes Modifikationsbeispiel>
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Als ein bevorzugtes Beispiel des Ventilgehäuses 2 hat die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform ein Beispiel vorgestellt, in dem der radial nach innen ragende Flanschabschnitt 21 einteilig mit dem Ventilgehäuse 2 in dem unterseitigen Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses 2 ausgebildet ist. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein dem Flanschabschnitt 21 entsprechendes Element kann als separates Element hergestellt sein, und das separate Element kann fest innerhalb des unterseitigen Öffnungsabschnitts des Ventilgehäuses 2 durch Einpressen oder dergleichen fest angebracht sein.
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<Sechstes Modifikationsbeispiel>
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In dem fünften Modifikationsbeispiel kann jedes der Elemente die innerhalb des Ventilgehäuses 2 eingebettet sind, in das Ventilgehäuse 2 von dem unterseitigen Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses 2 her eingesetzt werden. In diesem Fall kann jedoch die Halterung 7, die in den oberseitigen Öffnungsabschnitt des Ventilgehäuses 2 eingepresst ist, einteilig mit dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet sein.
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<Siebentes Modifikationsbeispiel>
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Die beschriebene beispielhafte Ausführungsform hat ein Beispiel vorgestellt, in der drei offene Löcher, die in der Halterung 7 innerhalb des Ventilgehäuses 2 ausgebildet sind, in gleichen Intervallen an dem Umfang angeordnet sind. Anzahl, Anordnung, Größe und dergleichen der offenen Löcher können auf geeignete Weise verändert werden.
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<Achtes Modifikationsbeispiel>
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Die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform hat ein Beispiel vorgestellt, in dem die Querschnittsgestalt des Anschlagsrings 8 ein Kreis ist. Die Querschnittsgestalt des Anschlagsrings ist jedoch nicht darauf beschränkt, und verschiedene Gestalten, etwa eine rechteckige, trapezförmige Gestalt und dergleichen können eingesetzt werden. In Fällen, in denen eine vieleckige Gestalt eingesetzt wird, etwa eine rechteckige Gestalt, eine trapezförmige Gestalt und dergleichen, kann ein Eckabschnitt an einer Seite, die zu der Ventilscheibe 4 weist, einer Abschrägung unterzogen werden, und der abgeschrägte Abschnitt 4f der Ventilscheibe 4 kann in Kontakt mit dem abgeschrägten Abschnitt gelangen.
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<Weitere Modifikationsbeispiele>
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Die beispielhafte Ausführungsform und jedes der Modifikationsbeispiele, die oben beschrieben wurden, sind in allen Aspekten als rein beispielhaft zu betrachten und keinesfalls als Einschränkung. Wenn der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, die oben beschriebenen Anweisungen in Betracht zieht, ist es ihm möglich, auch ohne spezifische Offenbarung in dieser Beschreibung, ohne vom Wesentlichen und den essenziellen Merkmalabschnitten abzuweichen, verschiedene Modifikationsbeispiele und weitere beispielhafte Ausführungsformen zu finden, die das Prinzip der vorliegenden Erfindung einsetzen.
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<Alternatives Anwendungsbeispiel>
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In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem das integrierte Rückschlag-Entlastungsventil der vorliegenden Erfindung auf einen Flüssigkeitsdruck-Spanner angewendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf andere Flüssigkeitsdruck-Vorrichtungen (Hydraulikvorrichtungen) angewendet werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung ist nützlich für ein integriertes Rückschlag-Entlastungsventil, und ist insbesondere geeignet für ein Element, in dem ein Rückzugsausmaß eines Ventilsitzelements geregelt werden muss, wenn ein Entlastungsventil in Betrieb ist.
