TWI294499B - Switching valve with position detecting mechanism - Google Patents

Description

1294499 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種使用磁鐵與磁性感測器，用來偵知 閥構件之閥座的開關位置的位置偵知機構切換閥。 【先前技術】 例如，專利文獻1或專利文獻2所記載，以往週知有 ® —種控制操作形的切換閥，係藉由控制流體壓的作用，使 開關流路中的閥座之閥構件動作的活塞驅動而構成。在這 種切換閥中，於上述文獻中雖未特別記載，但爲了偵知上 述閥構件的動作位置，而使用磁鐵與磁性感測器，藉由偵 知上述活塞的動作位置，間接地偵知閥構件的動作位置。 亦即’將上述磁鐵安裝於活塞，將磁性感測器安裝於切換 閥的外殼，利用此等的磁鐵與磁性感測器偵知上述活塞的 動作位置。 B 然後，作爲將上述磁性感測器安裝於外殻的方法，通 常如第7圖所示，在該外殻1 〇 〇的側面並列形成兩條安裝 溝101、101，在此等安裝溝101、101彼此軸線方向不同 的位置上，安裝磁性感測器 102a、102b，利用一方的磁 性感測器1 〇2a偵知該活塞已到達閥關閉位置，利用另一 方的磁性感測器1 〇2b偵知該活塞已到達閥開放位置。此 等位置檢測信號輸入到控制裝置，利用作爲控制用信號。 [專利文獻1]日本特開2001-193845號公報 [專利文獻2]日本特開2001-193846號公報 -5- (2) 1294499 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 然而，在以往的切換閥中，將上述的兩條安裝溝 _ 1 0 1、1 0 1在外殼的側面全長上形成相同長度，雖然在此 等的內部，進行閥關閉位置的偵知、和閥開放位置的偵 m 知，以使得上述磁性感測器102a、102b彼此的位置偏移 φ 而安裝，但由於位置定位的目標難以分辨，故不容易進行 安裝作業，相當麻煩，而且容易產生所謂將閥關閉位置偵 知用的磁性感測器、和閥開放位置偵知用的磁性感測器， 安裝在相反的位置之錯誤。 因此，本發明之目的，係可以簡單且位置無誤地，將 閥關閉位置偵知用、和閥開放位置偵知用的兩個磁性感測 器，確實安裝在形成於閥外殼的兩條安裝溝的特定位置 上，提供作業性與安全性優良的切換閥。 [用以解決課題之手段] 爲了達成上述目的，根據本發明，係提供一種附位置 " 偵知機構之切換閥，係在閥外殻的內部具備有··開關流路 中的閥座之閥構件、和藉由控制流體壓的作用而動作且驅 動上述閥構件之活塞的切換閥，其特徵在於，於上述活塞 安裝位置偵知用的磁鐵，並且於上述閥外殼的側面朝上述 活塞的動作方向延伸，且因應該活塞的動作位置，並列形 成彼此溝長不同的兩條感測器用安裝溝，在靠近各安裝溝 -6 - (3) (3)1294499 的深端壁的位置上，分別安裝磁性感測器。 在本發明中，期望上述兩條安裝溝的長度之差與上述 活塞的動作衝程大略等長。 又，在本發明中，上述閥外殼係由具有上述閥構件的 第1外殼部、和具有上述活塞的第2外殼部所構成，上述 兩條安裝溝從切換閥的軸線方向的一端側朝向另一端側形 成在該第2外殻部的側面，長度較長的安裝溝係延伸至上 述閥構件與閉鎖閥座時的活塞位置對應的位置爲止，長度 較短的安裝溝，係延伸至上述閥構件與全開閥座時的活塞 位置對應的位置爲止。 在本發明中，以於上述閥外殼的相對之兩側面，分別 形成有上述兩條的安裝溝較爲理想。 又，在本發明的其他形態中，上述兩條安裝溝的長 度，係依據安裝與上述閥外殼另外形成的阻擋部而決定。 [發明之效果] 根據本發明，由於使兩條安裝溝的長度與活塞的動作 位置對準彼此不同，因此在各安裝溝安裝磁性感測器時， 藉由以該安裝溝的深端壁作爲目標進行位置定位，可容易 且位置關係無誤地，將兩個磁性感測器確實安裝在特定的 位置，使作業性與安全性優良。 【貫施方式】 第1圖至第3圖係本發明之切換閥的第1實施形態。 (4) (4)1294499 該切換閥1 A係控制式的2通道切換閥，藉由利用控制流 體壓的作用，使用來關閉兩個第1主要通道6a、第2主 要通道6 b間的流路之閥構件7動作的活塞8，加以驅動 而構成。 上述切換閥的閥外殼4係由：介由隔壁構件4 c，與 該切換閥1 A的軸線L方向結合的第1外殼部4 a及第2 外殼部4 B所構成。位於軸線L方向的第1端L1側的上 述第1外殼部4A，設置有具備上述閥構件7的閥開關部 2，位於相反側的第2端L 2側位置的第2外殼部4 B，係 設置有具備上述活塞8的汽缸操作部3，上述閥構件7與 活塞8同時位於上述軸線L上。 上述閥開關部2係具備有：形成於上述第1外殼部 4 A的相對兩側面，且彼此開口於丨8 〇度不同方向的第1 主要通道6a及第2主要通道6b;設置於結合此等兩主要 通道6a、6b的流路中的圓環狀之閥座1〇;以及在與第2 主要通道6b連通的閥室11內，開關該閥座1〇之提升式 的上述閥構件7。 上述閥座10係形成於由金屬或合成樹脂等硬質素材 所構成的圓筒形構件1 0 a之上端部，該圓筒形構件1 〇 a係 嵌合於上述第1外殼部4A的內部之流路孔12內。 上述閥構件7係由設爲圓盤形的橡膠製或合成樹脂製 或金屬製等的構件所構成者，在其下面外周上具有與上述 閥座10接離之環狀的密封部7a，安裝於從上述汽缸操作 部3的活塞8貫通上述隔壁構件4C，延伸至閥室1 1的桿 -8- (5) (5)1294499 部9之前端。該安裝，係將嵌著橡膠製或合成樹脂製的彈 性間隙1 4的上述該桿部9的前端，嵌合於閥構件7的背 面中央部所形成的安裝孔1 5內，並介由以插銷1 6使此等 桿部9與閥構件7彼此卡止而進行。 圖中17a、17b、17c係密封上述隔壁構件4C的內周 與桿部9的外周之間的密封構件。 上述汽缸操作部3係具備：形成具有略矩形狀的剖面 形狀的上述第2外殼部4B的內部之圓形的汽缸孔20 ;以 及在該汽缸孔2 0的內部介由密封構件2 1滑動自如地配設 於軸線L方向之上述活塞8，在該活塞8的中央部連結有 上述桿部9的基端部。 在上述活塞8與隔壁構件4C之間形成有控制壓力室 22，該控制壓力室22係通過：延伸第2外殼部4B的內部 至頂面爲止的第1控制流路23a、安裝於該第2外殼部4B 的頂面之板25的內部的輔助流路24、延伸上述第2外殼 部4B的內部至頂面爲止的第2控制流路23b，並與開口 於該第2外殻部4B的側面之控制通道26連接。然後，如 第1圖所示’在閥構件7閉鎖閥座1 〇的狀態，亦即從上 述控制通道26對控制壓力室22供給氣體等的控制流體 時，使上述活塞8向上動作，使閥構件7從閥座1 〇離 開，使該閥座10開放。此時，上述活塞8係變移到與覆 蓋第2外殼部4B的上端之蓋壁28的下端之抵接部28a抵 接的位置（第2位置），並停止在該位置，使閥座1 〇成爲 全開狀態。因而，該活塞8的第2位置爲閥開放位置。 -9 - (6) 1294499 形成於上述活塞8的背面側的室2 9，亦即形成於該 活塞8與第2外殼部4B的蓋壁2 8之間的室，係通過呼吸 通道3 0，以使外部空氣自由出入的呼吸室，在該呼吸室 2 9內設置有線圈狀的復原彈簧3 2。該復原彈簧3 2係由大 _ 直徑彈簧32a與小直徑彈簧32b所構成，此等彈簧32a、 32b係同軸狀地配設於上述活塞8的背面與蓋壁28之 間。然後，在上述活塞8佔據第2位置的狀態下，當控制 φ 壓力室2 2內的控制流體排出時，藉由該復原彈簧3 2的彈 簧力，使朝向閥關閉位置的上述第1位置復原。 在上述活塞8的復原動作時，爲使上述閥構件7緩衝 地就位於閥座1 〇而設置有緩衝機構。該緩衝機構係由： 形成於上述活塞8的凹部3 4、形成於上述隔壁構件4 C且 i 嵌合於該凹部34的凸壁部35、設置於上述凹部34之內 周的一方向性的密封構件3 6、迂迴該密封構件3 6的外周 側，使該密封構件3 6的軸線方向兩側的空間連通的迂迴 φ 流路3 7所構成。該迂迴流路3 7的剖面積小於上述控制流 路23a的剖面積。 ^ 然後，在上述活塞8從閥開放位置即第2位置開始復 ^ 原衝程之後，上述凸壁部3 5至嵌合於密封構件3 6的內部 爲止之期間，上述控制壓力室22內的控制流體雖通過上 述第1控制流路23a而排出’但當上述凸壁部35嵌合於 密封構件3 6的內部時，藉由此等凸壁部3 5與密封構件 36，在凹部34的深處區劃形成緩衝室34a，該緩衝室34& 內的流體，從剖面積小的上述迂迴流路3 7 一邊接受流量 -10- (7) (7)1294499 限制，一邊流出至控制壓力室2 2內。因此，活塞8的復 原速度降低，且閥構件7慢慢緩衝地就位於閥座1 〇。 上述密封構件3 6係在此與上述凸壁部3 5接觸的狀態 下，從上述3 4 a側僅遮斷朝向控制壓力室2 2的控制流體 之流動，而容許其相反側的流動。 又’在該切換閥1 A設置有偵知當上述閥構件7關閉 閥座1 〇時的活塞8的動作位置的位置偵知機構。該位置 偵知機構係/使用磁鐵4 1與兩個磁性感測器42a、42b，偵 知活塞8的動作位置，構成以下的構成。 亦即，在上述活塞8的外周比上述密封構件2 1的裝 設位置更靠近呼吸室29側的位置形成有凹溝44，在該凹 溝44內安裝有環狀的上述磁鐵41。 相對於此，在上述閥外殼4，於第2外殼部4B的相 對之兩側面45a、45b的一方或兩方，朝向上述活塞8的 動作方向即切換閥的爾<線L方向延伸爲直線狀的兩條感測 器用安裝溝46a、46b，係彼此平行地形成。此等安裝溝 46a、46b係沿著上述側面45a、45b的軸線L，從第2端 L2側的端部，朝向其相反側的第1端l 1側而形成，換言 之’從上述側面45a、45b的上端，朝向第1外殻4A側向 T形成’此等溝長係因應上述活塞8的動作位置而彼此互 異。亦即，溝長較長的第丨安裝溝46a，係當上述閥構件 7閉鎖閥座1〇時，延伸至與活塞8的位置（第1位置）對應 的位置，溝長較短的第2安裝溝46b，係當上述閥構件7 全開閥座10時，延伸至與活塞8的位置（第2位置）對應 -11 - (9) (9)1294499 比溝底側的溝寬度窄的剖面形狀，與此相對，上述磁性感 測器4 2設爲比該安裝溝4 6的溝口的寬度更大直徑的棒 狀，從其上端部側插入各安裝溝46內，藉由將螺固於該 磁性感測器42的上述固定螺絲5 0螺入前端與安裝溝46 的溝底抵接的位置爲止，按壓於該安裝溝46的溝口測而 加以固定。因而，上述磁性感測器42藉由鬆開上述固定 螺絲5 0，可沿著安裝溝46調整其安裝位置。 上述磁性感測器42的位置調整，係以安裝溝46的深 端壁49爲目標而進行。此時，兩條安裝溝46a、46b的長 度與活塞8的動作位置相合而不同，藉由在每一條安裝溝 46a、46b，以該深端部49爲目標進行位置定位，可容易 且彼此的位置關係無誤地，將兩個磁性感測器42a及42b 確實安裝在特定的位置，使作業性與安全性優良。 此外，在第2外殼部4B的相對兩側面45a、45b分別 設置安裝溝46時，例如圖示，將長度較長的第1安裝溝 4 6a配置於左側，將長度較短的第2安裝溝46b配置於右 側’期望在兩側面4 5 a、4 5 b使兩條安裝溝4 6的配置爲相 同。 第4圖係本發明的第2實施形態，爲上述第1實施形 態的切換閥1A時，對於將兩條安裝溝46a、46b從其上端 部至軸線L方向之途中的位置爲止，形成於第2外殼部 4B的側面45，在該第2實施形態的切換閥1B中，在第2 外殻部4B的側面45的軸線L方向的全長上，形成兩條 安裝溝46a、46b，在此等兩條安裝溝46a、46b內彼此互 -13- (10) (10)1294499 異的位置上，藉由安裝與閥外殼4另外形成的阻擋部 5 4a、5 4b，將兩條安裝溝46a、46b的溝長設定爲彼此互 異的長度。因而，此時，成爲位置定位磁性感測器42時 的目標的深端壁49，藉由上述阻擋部54a、54b形成。 上述阻擋部54a、54b係與上述磁性感測器42相同， 構成從安裝溝46往溝口方向無法拔出之粗細的棒狀，將 該阻擋部54a、54b分別從該溝的上端部側插入至上述各 安裝溝46內，使螺固在各阻擋部54a、54b之固定螺絲 5 5螺入至前端與安裝溝46的溝底抵接的位置爲止，將該 阻擋部54a、54b按壓在安裝溝46的溝口側而加以固定。 因而，該阻擋部54a、54b藉由鬆開上述固定螺絲55，可 調整其之位置。 此時，兩個阻擋部54a、54b的長度即使彼此相同或 不同亦可，當長度不同時，此等一端以與第1外殻部4A 的上端抵接的狀態固定亦可。 第5圖係本發明的第3實施形態，該第3實施形態的 切換閥1 C與上述第2實施形態的切換閥1B相同，使用 阻擋部56a、56b，並設定雨條安裝溝46a、46b的長度。 但是，上述阻擋部56a、56b的構成與第2實施形態的阻 擋部54a、5 4b不同。亦即，該第3實施形態的切換閥1C 的阻擋部56a、56b，如第6圖所示，係由：插入至安裝 溝4 6內的細長軸部5 7 ;和比該軸部5 7更大直徑的突緣 形之頭部58所構成，使該頭部58在安裝溝46的下端部 上，與形成於第1外殼部4A與第2外殼部4B之間的凹 -14- (11) 1294499 部59內嵌合、扣止的狀態下，安裝於各安裝溝46內。因 而’在該第3實施形態中，不需要以固定螺絲固定上述阻 擋部 56a、56b。 上述兩個阻擋部5 6 a、5 6 b係軸部5 7的長度彼此不 ·、 同’形成：設定溝長較長的第1安裝溝46a的長度之第1 ： 阻擋部56a的軸部57的長度較短，設定溝長較短的第2 安裝溝4 6 b的長度之第2阻擋部5 6 b的軸部5 7的長度較 長。 對於上述第2及第3實施形態的上述以外的構成，由 於實質上與第1實施形態之情況相同，故此等構成中與第 1實施形態相同的主要的構成部分，附加與該第1實施形 態相同的符號。而省略其說明。 【圖式簡要說明】 第1圖係本發明之切換閥的第1實施形態的側面圖。 Φ 第2圖係第1圖的平面圖。 弟3圖係第1圖的剖面圖。 第4圖係本發明的切換閥之第2實施形態的側面圖。 第5圖係本發明的切換閥之第3實施形態的側面圖。 第6圖係阻擋部的斜視圖。 第7圖係以往的切換閥的側面圖。 【主要元件符號說明】 ΙΑ、IB、1C:切換閥 -15- (12) (12)1294499 4 :閥外殼 4A :第1外殼部 4B :第2外殼部 7 :閥構件 8 :活塞 1 〇 :閥座 4 1 :磁鐵 42a、42b :磁性感測器 45a、 45b:側面 46a ' 46b ：安裝溝 49 :深端壁 54a、54b、56a、56b ：阻擋部

-16-

Claims (1)

1294499 ' 厂一一_______ pw月（阳修(更)正替換頁 十、申請專利範圍 第95 1 0 1 23 9號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96年1 1月14日修正 1 · 一種附位置偵知機構之切換閥，係在閥外殼的內 部具備有：開關流路中的閥座之閥構件、和藉由控制流體 壓的作用而動作且驅動上述閥構件之活塞的切換閥，其特 徵在於： 於上述活塞安裝位置偵知用的磁鐵，並且於上述閥外 殻的側面朝上述活塞的動作方向延伸，且因應該活塞的動 作位置，並列形成彼此溝長不同的兩條感測器用安裝溝， 在靠近各安裝溝的深端壁的位置上，分別安裝磁性感測 器。 2. 如申請專利範圍第1項的附位置偵知機構之切換 閥，其中，上述兩條安裝溝的長度之差與上述活塞的動作 衝程大略等長。 3. 如申請專利範圍第1或2項的附位置偵知機構之 切換閥，其中，上述閥外殻係由具有上述閥構件的第1外 殼部、和具有上述活塞的第2外殼部所構成，上述兩條安 裝溝從切換閥的軸線方向的一端側朝向另一端側形成在該 第2外殻部的側面，長度較長的安裝溝係延伸至上述閥構 件與閉鎖閥座時的活塞位置對應的位置爲止’長度較短的 安裝溝，係延伸至上述閥構件與全開閥座時的活塞位置對 應的位置爲止。 c S》 私年/丨月β日修(更)正替換頁 1294499 4. 如申請專利範圍第1或2項的附位置偵知機構之 切換閥，其中，於上述閥外殼的相對之兩側面，分別形成 有上述兩條的安裝溝。 5. 如申請專利範圍第1或2項的附位置偵知機構之 切換閥’其中’上述兩條女裝溝的長度’係依據安裝與上 述閥外殻另外形成的阻擋部而決定。