TWI603002B - 流體控制閥 - Google Patents

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TWI603002B
TWI603002B TW103129707A TW103129707A TWI603002B TW I603002 B TWI603002 B TW I603002B TW 103129707 A TW103129707 A TW 103129707A TW 103129707 A TW103129707 A TW 103129707A TW I603002 B TWI603002 B TW I603002B
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宍戶賢司
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Ｓｍｃ股份有限公司
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Description

流體控制閥
本發明係關於一種流體控制閥，用以控制對流體壓力缸等之致動器供應或排出的壓力流體之流量或壓力等。
在驅動流體壓力缸等之致動器時，用以控制對該致動器供應或排出的壓力流體之流量或壓力等的流體控制閥，係例如專利文獻1或專利文獻2等所揭示般，已知的有具有各種構成的流體控制閥。
此種的流體控制閥，係以按照使用目的而具有各種之功能的方式所構成，通常是藉由組合針閥、或流量調整閥、或是止回閥等來完成以下的使用目的：進行限制供氣時之流量而不限制排氣時之流量的入口制流(meter-in)式控制、或進行不限制供氣時之流量而限制排氣時之流量的出口制流(meter-out)式控制、或是在排氣時進行急速排氣以防止動作延遲等，該針閥係調節流路以限制壓力流體之流量或壓力，該流量調整閥係藉由流體壓力與彈簧 力之相互作用來開閉流路，該止回閥係僅使壓力流體朝向單方向流通。
但是，因以往的前述流體控制閥，係在閥外殼(valve housing)之內部個別地組入前述針閥或流量調整閥或是止回閥等，故而有結構多為複雜又大型、調整或處理不便且使用方便性差的問題，而被期望出現一種更小型化之使用方便性佳的流體控制閥。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2000-320503號公報
專利文獻2：日本特開2000-322128號公報
本發明之目的係在於提供一種具有合理設計結構的流體控制閥，藉由將針閥或流量調整閥或是止回閥等以合理的組合及配置來組入閥外殼內，而使結構簡單且更小型化。
為了達成前述目的，本發明之流體控制閥，係在具有可供壓力流體輸入之第1埠口及可供壓力流體輸 出之第2埠口的閥外殼之內部，具有：將前述第1埠口和前述第2埠口予以並聯連結的第1流路及第2流路；及開閉前述第1流路的針閥部；及開閉前述第2流路的止回閥部；以及開閉控制前述針閥部的開閉控制部。
前述針閥部和開閉控制部和止回閥部，係沿著一條軸線配置成同軸狀，前述針閥部，係具有：形成前述第1流路之一部分的節流孔；以及開閉該節流孔的針閥體，該針閥體，係形成於沿著前述軸線而直線延伸的桿之前端，並與該桿一起朝向前述軸線方向位移自如，前述止回閥部，係以阻止從前述第1埠口朝向第2埠口的流體之流動，而容許從前述第2埠口朝向第1埠口的流體之流動的方式所構成，前述開閉控制部，係具有：設置於前述桿的活塞；及形成於該活塞之一側的壓力室；以及設置於該活塞之另一側之用以設定該活塞之動作壓力的壓縮彈簧，在前述桿及針閥體之內部，係形成有將前述節流孔和前述壓力室予以連結的導通孔，該導通孔之一端係開口於前述針閥體之前端，該導通孔之另一端係與前述壓力室連通。
在本發明中，前述針閥體，係構成為：在前述第2埠口之流體壓力比藉由前述壓縮彈簧所設定的設定壓力還低的期間佔據限制性地開放前述節流孔的初期位置，而當前述第2埠口之流體壓力比藉由前述壓縮彈簧所設定的設定壓力還高時，就與前述活塞及桿一起位移以使前述節流孔全開或全閉。
依據本發明之具體的構成態樣，則在前述閥 外殼，係形成有用以劃分前述針閥部和前述開閉控制部的分隔壁，前述桿是透過密封構件而氣密且滑動自如地貫通該分隔壁，在比該桿之前述密封構件還靠近前端側的部分一體地形成有前述針閥體，在比該桿之前述密封構件還靠近後端側的部分設置有前述活塞。
在此情況下，前述桿之氣密地滑動於前述分隔壁內的滑動部分之直徑，係比前述針閥體之直徑還大。
在本發明中，較佳為具有：開啟度調整機構，其係用以調整前述針閥部之初期開啟度。
依據本發明之一個具體的構成態樣，則前述開啟度調整機構，係藉由將前述桿和活塞依螺紋結合而連結成能夠朝向軸線方向相對地位移所形成，且藉由桿對前述活塞之位置調整使前述針閥體位移而調整初期開啟度。
依據本發明之另一個具體的構成態樣，則前述開啟度調整機構，係具有：用以旋轉操作前述桿的手柄；以及藉由該桿之旋轉使該桿朝向軸線方向位移的凸輪機構。前述凸輪機構，較佳是構成為具有：以包圍前述桿之方式形成於前述閥外殼的螺旋狀之凸輪面；以及形成於前述桿並與前述凸輪面接觸的移動體，且構成為：利用前述手柄來旋轉操作桿以使前述移動體沿著前述凸輪面移動，藉此使前述桿及針閥體朝向軸線方向位移而調整前述初期開啟度。
依據本發明之更另一個具體的構成態樣，則前述開啟度調整機構，係構成為具有：與前述桿連結的調 整桿；以及使該調整桿進退移動的調整構件，且構成為：該調整構件係進退移動自如地螺紋結合於前述閥外殼，並利用該調整構件透過前述調整桿使前述桿進退移動，藉此使前述針閥體進退移動而調整前述初期開啟度。
又，在本發明中，前述開閉控制部，係構成為：利用前述壓縮彈簧將前述活塞朝向前述針閥體閉閥的方向彈壓，且利用被導入前述壓力室的流體壓力將前述活塞朝向前述針閥體開閥的方向按壓，或是構成為：利用前述壓縮彈簧將前述活塞朝向前述針閥體開閥的方向彈壓，且利用被導入前述壓力室的流體壓力將前述活塞朝向前述針閥體閉閥的方向按壓。
依據本發明，則在將公知的流體控制閥中之針閥的功能和流體控制閥的功能歸納成一個的狀態下呈同軸狀組入閥外殼內，藉此就可以獲得一種與公知的流體控制閥相較，構成簡單且小型化之具有合理之設計結構的流體控制閥。
1A、1B、1C‧‧‧流體控制閥
1B-1‧‧‧第1流體控制閥
1B-2‧‧‧第2流體控制閥
2‧‧‧閥外殼
3‧‧‧主塊體
3a‧‧‧第1端
3b‧‧‧第2端
3c‧‧‧嵌合部
3d‧‧‧卡止部
4‧‧‧埠口塊體
4a‧‧‧筒部(外筒部)
4b‧‧‧內筒部
4c‧‧‧上端部
4d‧‧‧小徑部
5‧‧‧第1埠口
6‧‧‧第2埠口
7‧‧‧O環
8‧‧‧管接頭
8a‧‧‧卡止片
8b‧‧‧脫扣套筒
10‧‧‧第1流路
11‧‧‧第2流路
12‧‧‧針閥部
13‧‧‧止回閥部
13a‧‧‧唇部
14‧‧‧開閉控制部
15‧‧‧圓筒構件
15a‧‧‧小徑部
15b‧‧‧內徑端
15c‧‧‧凸緣部
16‧‧‧連通孔
17‧‧‧閥室
18‧‧‧第1流路孔
19‧‧‧環狀流路
20‧‧‧第2流路孔
21‧‧‧節流孔
22‧‧‧針閥體
22a‧‧‧閥頭部
22b‧‧‧圓錐部
22c‧‧‧圓錐部
22d‧‧‧圓柱部
22e‧‧‧段差部
23‧‧‧桿
23a‧‧‧滑動部分
23b‧‧‧公螺紋部
23c‧‧‧操作槽
25‧‧‧分隔壁
26‧‧‧滑動孔
27‧‧‧密封構件
28‧‧‧活塞
28a‧‧‧第1面(下面)
28b‧‧‧第2面(上面)
29‧‧‧活塞室
30‧‧‧密封構件
31‧‧‧中心孔
31a‧‧‧螺孔
32‧‧‧開啟度調整機構
33‧‧‧密封構件
34‧‧‧端帽
35‧‧‧導引孔
35a‧‧‧平坦部
36‧‧‧導引部
38‧‧‧壓力室
38a‧‧‧停止部
39‧‧‧壓縮彈簧
40‧‧‧導通孔
40a‧‧‧第1端部
40b‧‧‧第2端部
41‧‧‧間隙
50‧‧‧調整構件
51‧‧‧調整桿
52‧‧‧公螺紋部
53‧‧‧母螺紋部
54‧‧‧密封構件
55‧‧‧止動件
57‧‧‧密封構件
58‧‧‧導件
59‧‧‧流路孔
60‧‧‧連通路
61‧‧‧端蓋
61a‧‧‧蓋部
62‧‧‧手柄
62a‧‧‧卡止孔
63‧‧‧凸輪機構
63a‧‧‧凸輪面
63b‧‧‧移動體
63c‧‧‧止動件
70‧‧‧流體壓力缸
70a‧‧‧頭側壓力缸室
70b‧‧‧桿側壓力缸室
71‧‧‧電磁閥
72a‧‧‧頭側埠口
72b‧‧‧桿側埠口
73‧‧‧速度控制閥
73a‧‧‧止回閥
73b‧‧‧節流閥
74‧‧‧壓力缸活塞
L‧‧‧軸線
第1圖係顯示本發明的流體控制閥之第1實施形態的初期狀態之剖視圖。
第2圖係第1圖之主要部分放大圖。
第3圖係第1圖之俯視圖。
第4圖係顯示第1圖之流體控制閥在全開狀態下的剖視圖。
第5圖係顯示使用第1圖之流體控制閥來控制流體壓力缸的控制迴路之一例的迴路圖。
第6圖係顯示本發明的流體控制閥之第2實施形態的初期狀態之剖視圖。
第7圖係第6圖之流體控制閥在全閉狀態下的剖視圖。
第8圖係顯示使用第6圖之流體控制閥來控制流體壓力缸的控制迴路之一例的迴路圖。
第9圖係顯示本發明的流體控制閥之第3實施形態的剖視圖；且為將針閥部之初期開啟度調整成最小開啟度的情況之示意圖。
第10圖係將閥外殼予以破斷而顯示螺旋狀之凸輪面的部分破斷立體圖。
第11圖係針閥體之立體圖。
第12圖係將第9圖的流體控制閥之針閥部的初期開啟度調整成最大開啟度的情況之剖視圖。
第1圖至第4圖係顯示本發明的流體控制閥之第1實施形態，該流體控制閥1A，為用以控制被供應至流體壓力缸等之流體壓力致動器的壓力流體(例如壓縮 空氣)之流量的入口制流控制方式之流體控制閥。
前述流體控制閥1A，係具有閥外殼2，該閥外殼2係具有可供壓力流體輸入的第1埠口和可供壓力流體輸出的第2埠口。該閥外體2係由圓筒狀之主塊體3和埠口塊體4所構成，該主塊體3係在作為中心孔之軸線L方向之一端的第1端3a側具有前述第2埠口6，該埠口塊體4係在前端具有前述第1埠口5；在形成於該埠口塊體4之後端部的筒部4a之內部，嵌合有能夠以前述軸線L為中心而相對轉動的前述主塊體3之嵌合部3c；在前述筒部4a之上端部內周面及下端部內周面、與前述嵌合部3c之上端部外周面及下端部外周面之間，分別夾介設置有O環7。
在前述第1埠口5，係安裝有簡易連接式的管接頭8。該管接頭8係當將連接於流體壓力缸等的配管之一端插入該管接頭8之內部時，就會藉由複數個卡止片8a咬入該配管之外周並予以卡止而使該配管呈止脫狀態，而當將脫扣套筒(release bush)8b壓入管接頭8之內部時，該脫扣套筒8b之前端就會將前述卡止片8a朝向外側擴展並使其從前述配管離開，藉此可以將該配管拔除。
在前述主塊體3之內部，係設置有：第1流路10及第2流路11，其係將前述第1埠口5和前述第2埠口6予以並聯連結；及針閥部12，其係用以開閉前述第1流路10；及止回閥部13，其係用以開閉前述第2流路11；以及開閉控制部14，其係用以開閉控制前述針閥 部12。前述針閥部12、止回閥部13、開閉控制部14及第2埠口6，係沿著一條前述軸線L配置成同軸狀。
為了形成前述第1流路10及第2流路11，而在前述主塊體3之第1端3a側，插入有直徑呈複數個階段變化的帶有段差之圓筒構件15，該圓筒構件15之小徑側係朝向前述主塊體3之內側插入；在該圓筒構件15之外側端部(圖之下端部)形成有前述第2埠口6；在該圓筒構件15之內部，形成有其一端與該第2埠口6相通的前述第1流路10；在該圓筒構件15之外周與前述主塊體3之內周之間，形成有前述第2流路11；該第2流路11之一端和前述第2埠口6，是通過形成於前述圓筒構件15之側面的複數個連通孔16來連通。
又，前述第1流路10和第2流路11，係在前述圓筒構件15之內側端部(圖之上端部)所位處的閥室17內匯流而成為一個統一流路之後，通過形成於前述主塊體3之側面的第1流路孔18、和形成於前述筒部4a之內周與前述嵌合部3c之外周之間的環狀流路19、和形成於前述埠口塊體4的第2流路孔20，來與前述第1埠口5連通。因而，前述統一流路，可為前述第1流路10之一部分，也可為前述第2流路11之一部分。
在前述圓筒構件15之內側端側之直徑最小的小徑部15a之內部係形成有構成前述針閥部12之一部分的節流孔21。該節流孔21，係形成前述第1流路10之一部分，在該節流孔21內，嵌合有從前述閥室17側朝向針 閥體22之前端逐漸成為頭尖狀的圓錐狀之閥頭部22a，藉由該針閥體22和前述節流孔21可構成前述針閥部12。
前述針閥體22，係形成於圓柱狀之桿23的前端，而該桿23之後端部，係沿著前述軸線L而直線延伸至前述開閉控制部14。前述針閥體22和桿23，係藉由呈一根棒狀的金屬材料而形成為一體。
前述圓筒構件15之小徑部15a的內側端(圖之上端)，係在朝向該小徑部15a之直徑方向外側一度折彎之後，朝向該小徑部15a之直徑方向內側翻折，而使其內徑端15b與圓錐部22b面對面，該圓錐部22b係與前述針閥體22之閥頭部22a的上端相連。
前述止回閥部13，係由具有V字形之剖面形狀的唇型(lip type)之密封構件所形成，並在包圍前述圓筒構件15之小徑部15a之外周的位置，配設有唇部13a，該唇部13a係以阻止從前述第1埠口5朝向第2埠口6的流體之流動，而容許從前述第2埠口6朝向第1埠口5的流體之流動為對象。
在前述主塊體3，係形成有用以劃分前述針閥部12和前述開閉控制部14的分隔壁25，前述桿23是透過安裝於該桿23之外周的密封構件27而氣密且滑動自如地貫通形成於該分隔壁25的滑動孔26之內部。然後，在前述桿23，係在比前述密封構件27還靠近前端側之位於前述針閥部12側的部分，形成有前述針閥體22，在比前 述密封構件27還靠近後端側之位於前述開閉控制部14側的部分，安裝有活塞28。
前述密封構件27，為唇型之密封構件，以阻止從前述閥室17朝向開閉控制部14的壓力流體之流動，而容許從前述開閉控制部14朝向前述閥室17的壓力流體之流動為對象所配設。
前述桿23之氣密地滑動於前述滑動孔26內的部分(滑動部分)23a之直徑，係比前述針閥體22之直徑、即透過圓錐部22c而與前述滑動部分23a相連的圓柱部22d以及透過前述圓錐部22b而與該圓柱部22d相連的前述閥頭部22a之直徑還大，當藉由此等滑動部分23a與針閥體22之徑差，使流體壓力作用於該針閥體22時，圖的向上方向之力即開閥方向之力就會在該針閥體22起作用。
前述活塞28，係透過安裝於該活塞28之外周的密封構件30而滑動自如地收容於活塞室29內，該活塞室29係形成於前述主塊體3之第2端3b側之內部，且藉由螺紋結合來連結於前述桿23。亦即，在形成於該活塞28之中心孔31之一部分的螺孔31a內，螺入形成於前述桿23之一部分的公螺紋部23b，而使該活塞28和前述桿23相互地螺紋結合，且使該桿23旋轉以將該桿23對前述活塞28之位置調整成軸線L方向，藉此可以任意地調整前述針閥體22之閥頭部22a進入前述節流孔21內的程度、即藉由前述針閥體22所設定的前述節流孔21之初期 開啟度。因而，將前述活塞28和桿23予以螺紋結合後的前述構成，係可謂為用以調整前述節流孔21之初期開啟度的開啟度調整機構32。
圖中之符號23c，為用以在使前述桿23旋轉時使螺絲起子之前端卡止的操作槽，符號33，為將前述桿23之外周與活塞28之內周之間予以密封的密封構件。
在前述活塞室29之前述第2端3b側的端部，係固定有端帽(end cap)34；也如根據第3圖所明白般，在該端帽34，係形成有在內周之一部分具有一對平行之平坦部35a的非圓形之導引孔35；在該導引孔35內，嵌合有非圓形之導引部36，該導引部36係以在前述活塞28之上端部具有與該導引孔35同樣之外形形狀的方式所形成；在該導引部36內，前述桿23之上端部，是朝向前述端帽34之外部露出。前述導引部36和前述導引孔35，係用以在旋轉操作前述桿23時，防止該活塞28旋轉，且構成活塞28之旋轉防止機構。
在前述活塞室29內，在前述活塞28之第1面(下面)28a與前述分隔壁25之間，係形成有用以導入壓力流體的壓力室38；在前述活塞28之第2面(上面)28b與前述端帽34之間，係夾介設置有壓縮彈簧39。
為了將壓力流體導入前述壓力室38，而在前述桿23及針閥體32之內部，係形成有用以連結前述第1流路10(第2埠口6)和前述壓力室38的導通孔40，該導通孔40之第1端部40a，係開口於前述針閥體22之前 端，該導通孔40之相反側的第2端40b，係開口於前述桿23之側面之比前述密封構件27更偏靠於壓力室38側的位置，且通過該桿23之外周與前述滑動孔26之內周之間的間隙41來與前述壓力室38連通。
然後，利用藉由往圖之向上方向(開閥方向)作用於前述針閥體22的壓力流體而產生的作用力、及藉由在前述壓力室38內往圖之向上方向作用於前述活塞28的壓力流體而產生的作用力、與往圖之向下方向(閉閥方向)作用於前述活塞28的壓縮彈簧39之彈簧力的相互作用，使前述桿23朝向軸線L方向進退移動以開閉控制前述針閥體22。
在具有前述構成的流體控制閥1A中，如第1圖所示，當流體壓力並未作用於前述針閥體22和活塞28時，前述活塞28可利用前述壓縮彈簧39之彈簧力，往下推至下降端之位置，且抵接於壓力室38之停止部38a，藉此，前述桿23及針閥體22係佔據初期位置，且處於前述節流孔21依該針閥體22之前述閥頭部22a而被限制性地開放的狀態。此時的該節流孔21之開啟度為初期開啟度。
當從該狀態，對前述第1埠口5供應壓力流體時，該壓力流體，就從限制性地開放的前述節流孔21，在被減壓或流量受限的狀態下通過第1流路10而朝向第2埠口6流動。此時，雖然流體壓力，在往圖之向上方向作用於前述針閥體22的同時，會通過前述導通孔40 而流入壓力室38內，藉此也會向上作用於前述活塞28，但是因該壓力較低，故而前述桿23及針閥體22會依前述壓縮彈簧39之彈簧力而維持初期位置。
當前述第2埠口6之流體壓力上升時，該流體壓力，係通過導通孔40而導入壓力室38並向上作用於活塞28，當該作用力超過前述壓縮彈簧39之彈簧力時、即超過藉由前述壓縮彈簧39所設定的設定壓力時，就如第4圖所示，前述活塞28及桿23會上升使前述針閥體22之閥頭部22a從前述節流孔21完全地脫離，而前述針閥部21係成為全開。
因而，前述針閥部12和開閉控制部14之構成，係可謂將公知之流體控制閥1A中的針閥之功能和流量控制閥之功能歸納成一個的構成。如此，將公知之流體控制閥中的針閥之功能和流量控制閥之功能歸納成一個，並且將此呈同軸狀組入閥外殼內，藉此，流體控制閥1A之構成就比公知的流體壓控制閥更為簡化，而能夠獲得小型且具有合力設計結構的流體控制閥1A。
前述流體控制閥1A，係例如第5圖所示之流體迴路般，被使用於流體壓力缸70之控制。在此例中，流體控制閥1A之第1埠口5是連接於5埠口式的電磁閥71，而第2埠口6是連接於流體壓力缸70之頭側埠口72a。又，在前述流體壓力缸70之桿側埠口72b與前述電磁閥71之間，係連接有由止回閥73a和節流閥73b所構成的速度控制閥73。
在前述流體迴路中，在第5圖之狀態下，因在流體控制閥1A之第1埠口5並未供應壓力流體(例如壓縮空氣)，故而如第1圖及第2圖所示，該流體控制閥1A之針閥體22係佔據初期位置，且處於限制性地開放節流孔21的狀態。
當從該狀態切換前述電磁閥71，且對前述流體控制閥1A之第1埠口5供應壓力流體時，該壓力流體，就從前述節流孔21通過第1流路10而在流量受限之狀態下流動至第2埠口6，且從該第2埠口6流入前述流體壓力缸70之頭側壓力缸室70a，進而使壓力缸活塞74依入口制流控制而慢慢地移動。此時，雖然前述壓力流體，也是通過前述導通孔40而流入壓力室38，但是因壓力缸活塞74之移動中的前述頭側壓力缸室70a之壓力較低，故而前述針閥體22，係依前述壓縮彈簧39之彈簧力而維持作為限制開放位置的初期位置。
另一方面，從前述第1埠口5到達第2流路11內之止回閥部13的前述壓力流體，係藉由該止回閥部13而遮斷。
當前述壓力缸活塞74到達衝程終端(stroke end)時，前述頭側壓力缸室70a內的壓力就會上升，而在該壓力超過藉由前述壓縮彈簧39所設定的設定壓力時，如第4圖所示，前述針閥體22，係藉由作用於該針閥體22的流體壓力作用力、與作用於前述活塞28的流體壓力作用力之合成力而被往上推，且使前述節流孔21全開。 因此，壓力流體可急速地供應至前述頭側壓力缸室70a內。
其次，當將前述電磁閥71切換成第5圖之狀態時，前述頭側壓力缸室70a內的壓力流體，係在該頭側壓缸室70a內之壓力較高的排氣初期之階段，從處於全開狀態的前述針閥部12之節流孔21與止回閥部13的雙方，通過前述第1埠口5及電磁閥71而急速地排氣。然後，當前述頭側壓力缸室70a內之壓力變低時，前述針閥體22就依前述壓縮彈簧39之彈簧力而復位至前述初期位置，雖然前述節流孔21係成為限制開放狀態，但是前述頭側壓力缸室70a內的壓力流體，會推開前述止回閥部13，且通過第2流路11而在自由流動之狀態下排出。
另外，前述流體控制閥1A，係在第1圖及第2圖中，藉由前述開啟度調整機構32而旋轉操作前述桿23，使該桿23對前述活塞28之位置朝向圖之下方位移，而使針閥體22之圓錐部22b抵接於圓筒構件15之內徑端15b，藉此也可以變更為在正常時前述針閥體22處於閉合位置的常閉式(normally closed type)之流體控制閥。在此情況下，在供應至第1埠口5的壓力流體作用於前述針閥體22時，該針閥體22會壓縮前述壓縮彈簧39而上升若干，且以限制性地開放前述節流孔21的方式，設定前述壓縮彈簧39之彈簧力。
第6圖係顯示本發明的流體控制閥之第2實施形態，該第2實施形態之流體控制閥1B，係與前述第1 實施形態之流體控制閥1A相較，差異點在於：針閥部12之構成；以及用以開閉控制該針閥部12的開閉控制部14之構成，而其他的構成則實質上為相同。因此，在以下之說明中，雖然主要是針對針閥部12和開閉控制部之構成加以說明，但是該時，有關與前述第1實施形態之流體控制閥1A相同的構成要素，係使用與在該第1實施形態使用之符號相同的符號來說明。
在前述第2實施形態之流體控制閥1B中，前述針閥部12，係在正常時使前述針閥體22之閥頭部22a稍微嵌入節流孔21內，藉此限制性地開放該節流孔21。此時的前述針閥體22之開啟度(初期開啟度)，係可依兼作端帽之由調整構件50和調整桿51所構成的開啟度調整機構32而決定。有關該開啟度調整機構32將於後述。
另外，在前述針閥體22，係在桿23與前述閥頭部22a之間，以與軸線L正交之方式形成有基於其等之徑差而得的環狀之段差部22e，而在圓筒構件15之小徑部15a的上端部，係以與軸線L正交為對象而形成有與前述段差部22e對向的環狀之凸緣部15c。
又，在前述開閉控制部14中，桿23和活塞28是形成為一體，並在該活塞28之下面的第1面28a與分隔壁25之間夾介設置有壓縮彈簧39，且在前述活塞28之上面的第2面28b與前述調整構件50之間，形成有用以導入壓力流體的壓力室38。因而，前述壓縮彈簧39，係朝向前述針閥體22開放節流孔21的方向彈壓前述活塞 28，而被導入前述壓力室38內的壓力流體，係朝向前述針閥體22閉鎖節流孔21的方向按壓前述活塞28。
連結前述壓力室38和第1流路10的導通孔40，係貫通前述桿23之中心部，該導通孔40之第1端部40a，係開口於前述針閥體22之前端，該導通孔40之相反側的第2端40b，係經由被固定於前述桿23(或活塞28)之端部的前述調整桿51內之導通孔40，而在該調整桿51之側面開口於前述壓力室38。
形成前述開啟度調整機構32之一部分的前述調整構件50，係完成以下的任務：作為前述端帽的任務，該端帽係氣密地覆蓋前述主塊體3之開放的第2端3b並用以劃分前述壓力室38；以及按壓前述調整桿51並調整藉由前述針閥體22所設定的節流孔21之初期開啟度的任務，且該調整構件50，係使形成於該端帽34之內周面的母螺紋部53，與形成於前述主塊體3之端部外周的公螺紋部52螺合，藉此可朝向軸線L方向進退移動自如地螺紋結合於前述主塊體3，而使前述調整桿51之端部抵接於該調整構件50之頂壁50a的內面。
然後，當使前述調整構件50旋轉並朝向第2埠口6側前進時，因前述活塞28和桿23透過前述調整桿51而在圖中朝向下方推動，故而前述針閥體22之閥頭部22a會加深地進入節流孔21內而使該節流孔21之開啟度變窄，當使前述調整構件50後退時，因前述活塞28和桿23在圖中會朝向上方位移，故而藉由前述針閥體22所設 定的節流孔21之開啟度會變寬。
圖中之符號54，為氣密地密封前述主塊體3之外周面與前述調整構件50之內周面之間的密封構件，又符號55，為決定前述調整構件50之前進端之位置的止動件，在使前述調整構件50前進至該止動件55卡止於前述主塊體3之內部之卡止部3d的位置為止，前述針閥體22之開啟度係成為最小或全閉。
如第6圖所示，前述流體控制閥1B，係在流體壓力並未作用於前述針閥體22和活塞28的正常時，前述針閥體22會藉由前述壓縮彈簧39之彈簧力而上升，且閥頭部22a會稍微嵌入前述節流孔21內以限制性地開放該節流孔21。
然後，如第7圖所示，在流體壓力從前述導通孔40導入前述壓力室38內，且對活塞28的流體壓力作用力超過前述壓縮彈簧39之彈簧力時，前述針閥體22之閥頭部22a會完全地嵌合於前述節流孔21內，而段差部22e會抵接於圓筒構件15之上端的凸緣部15c並閉鎖該節流孔21。
例如第8圖所示之流體迴路般，前述第2實施形態之流體控制閥1B，係連接於流體壓力缸70之頭側壓力缸室70a及桿側壓力缸室70b的雙方、與5埠口式電磁閥71之間來使用。
當從第8圖之狀態切換前述電磁閥71，且壓力流體供應至與前述頭側壓力缸室70a連接的第1流體控 制閥1B-1之第1埠口5時，該壓力流體，就會從限制性地開放的前述節流孔21通過第1流路10而在流量受限之狀態下流動至第2埠口6，且從該第2埠口6，通過前述流體壓力缸70之頭側埠口72a而流入頭側壓力缸室70a，進而使壓力缸活塞74依入口制流控制而慢慢地移動。此時，雖然前述壓力流體，也會通過前述導通孔40而流入壓力室38內，但是因壓力缸活塞74之移動中的前述頭側壓力缸室70a之壓力較低，故而前述針閥體22，係依前述壓縮彈簧39之彈簧力而維持限制開放狀態。
另一方面，從前述第1埠口5到達第2流路11內之止回閥部13的前述壓力流體，係依該止回閥部13而遮斷。
又，在連接於桿側壓力缸室70b的第2流體控制閥1B-2中，來自該桿側壓力缸室70b之排氣，是從桿側埠口72b及第2埠口6，通過第2流路11之止回閥部13並在自由流動之狀態下從第1埠口5通過電磁閥71而排出。
當前述壓力缸活塞74到達衝程終端時，前述頭側壓力缸室70a內之壓力就會上升。然後，當該壓力，在前述第1流體控制閥1B-1中，超過藉由前述壓縮彈簧39所設定的設定壓力時，會如第7圖所示，因前述活塞28可依被導入前述壓力室38內的壓力流體之作用而往下推，故而前述針閥體22也被往下推，而使閥頭部22a完全地嵌入節流孔21內，並且藉由段差部22e抵接於凸緣 部15c，而使前述節流孔21成為全閉並維持前述頭側壓力缸室70a內之壓力。
相對於此，在前述第2流體控制閥1B-2中，前述針閥體22，是佔據處於限制開放狀態的正常位置。
其次，當將前述電磁閥71切換成第8圖之狀態時，因前述頭側壓力缸室70a內之壓力流體，會推開前述第1流體控制閥1B-1之第2流路11內的止回閥部13並在自由流動之狀態下被排出，故而該頭側壓力缸室70a內之壓力會降低，而前述針閥體22會開放前述節流孔21。之後，前述頭側壓力缸室70a內之壓力流體，係通過已開放的節流孔21和前述止回閥部13而被排出。
相對於此，前述第2流體控制閥1B-2，係進行與前述第1流體控制閥1B-1使前述活塞28前進時之動作同樣的動作。
第9圖至第12圖係顯示本發明的流體控制閥之第3實施形態。該第3實施形態之流體控制閥1C和前述第1實施形態之流體控制閥1A的主要差異點係在於：閥外殼2之構成；以及用以調整針閥部12之初期開啟度的開啟度調整機構32之構成。以下，雖然是就該第3實施形態之流體控制閥1C加以說明，但是該時，有關該流體控制閥1C之構成要素當中前述第1實施形態的流體控制閥1A之構成要素和形態雖然有所不同但是具有相同功能的構成要素，係使用與該流體控制閥1A中所使用之符號相同的符號來進行其說明，而有關前述流體控制閥1A 之構成要素和形態或功能實質為相同的構成要素，係在該部分附記與前述流體控制閥1A中所使用之符號相同的符號並省略其詳細說明。
如第9圖所示，前述流體控制閥1C之閥外殼2，係具有：具有第1埠口5的埠口塊體4；以及具有第2埠口6的主塊體3，且在該流體控制閥1C中，如根據以下之說明所明白般，前述埠口塊體4保有著在前述第1實施形態之流體控制閥1A中主塊體3和圓筒構件15所保有的功能之大半。
在前述埠口塊體4之筒部4a(以下，為了方便起見稱為「外筒部4a」)的內部，係形成有沿著軸線L而延伸的圓筒狀之內筒部4b，在前述外筒部4a之上端部藉由與該外筒部4a一體化而與該外筒部4a形成為同心狀，且在該內筒部4b之外周和前述外筒部4a之內周之間，形成有與前述第1埠口5相通的環狀流路19。前述內筒部4b之上端部4c，係比前述外筒部4a之上端還朝向上方突出，該內筒部4b之下部，係比前述外筒部4a之下方還朝向下方突出，前述主塊體3是以包圍從該內筒部4b之下端部的前述外筒部4a突出之部分的方式，透過密封構件57而連結於前述外筒部4a之下端部外周。
在前述內筒部4b之下端部，係一體地形成有小徑部4d，在該小徑部4d之內部，形成有第1流路10和節流孔21，在小徑部4d之外周，設置有第2流路11和止回閥部13。前述第1流路10，係從前述節流孔21， 通過形成於前述閥室17、前述內筒部4b之側面的流路孔59而連通至前述環狀流路19，前述第2流路11，係通過形成於前述內筒部4b之下端部外周與前述主塊體3之內周之間的環狀之連通路60而連通至前述環狀流路19。
又，在前述內筒部4b之內部，係透過分隔壁25而形成有前述閥室17和活塞室29，在該分隔壁25之內部，係氣密且固定地嵌裝有黃銅製之呈筒狀的導件58，而桿23是透過密封構件27滑動自如地支撐於該導件58。在該桿23之前端(下端)，係一體地形成有針閥體22，該針閥體22之呈圓錐狀的閥頭部22a是嵌入前述節流孔21內，而在位於前述桿23之前述活塞室29內的部分，係一體地形成有活塞28。
另外，因前述導件58，係與前述分隔壁25一體化並完成用以劃分前述閥室17和活塞室29的任務，故而可謂是形成該分隔壁25之一部分。
在前述內筒部4b之上端部4c，係安裝有呈筒狀的黃銅製之端蓋61，前述桿23之上端部23d，是貫通該端蓋61之蓋部61a而朝向該端蓋61之上方突出，且在該端蓋61之蓋部61a的下面與前述活塞28之上面之間夾介設置有壓縮彈簧39。
前述開啟度調整機構32，係具有：手柄62，其係用以旋轉操作前述桿23；以及凸輪機構63，其係伴隨前述桿23之旋轉而使該桿23朝向軸向L方向位移。
前述手柄62，為呈圓筒形的蓋狀之構件，在 覆蓋前述內筒部4b之上端部4c和前述端蓋61和前述桿23之上端部23d的狀態下以旋轉操作自如之方式安裝於前述內筒部4b之上端部4c，且在形成於該手柄62之內部的卡止孔62a內，嵌合有前述桿23之上端部4c。前述卡止孔62a，為在其孔壁之相對的位置具有一對平坦部的非圓形之孔，前述桿23之上端部23d也在其外周之相反的位置具有一對平坦部，藉由此等平坦部彼此相互地抵接並相互卡止，可使前述手柄62和桿23固定於旋轉方向。
前述凸輪機構63，係在前述埠口塊體4之內筒部4b之內部的前述分隔壁25之上方位置，具有：以包圍前述桿23之方式所形成的螺旋狀之凸輪面63a；以及形成於前述桿23的移動體63b。
如根據第10圖所明白般，前述凸輪面63a，係朝向其高度在順時針方向逐漸變低的方向、即靠近前述節流孔21的方向傾斜，且在該凸輪面63a之最低的部分與最高的部分之交界處，形成有供前述移動體63b抵接的止動件63c。
另一方面，如根據第11圖所明白般，前述移動體63b，係從與前述桿23一體的活塞28之下面，沿著該桿23之側面朝向軸線L方向延伸，使移動體63b之下端面63d接觸於前述凸輪面63a。
然後，當利用前述手柄62使前述桿23朝向順時針方向或逆時針方向旋轉操作時，就藉由前述移動體63b沿著傾斜的前述凸輪面63a位移，而使前述桿23朝 向軸線L方向進退移動，且使前述針閥體22之閥頭部22a對前述節流孔21的進入程度產生變化，而可調整前述節流閥21之初期開啟度。
第9圖係處於以下的狀態：藉由前述移動體63b接觸於凸輪面63a之最低的部分，而使前述桿23即針閥體22佔據前進最大限後的位置，且藉由該針閥體22所設定的前述節流孔21之初期開啟度已變成最小開啟度的狀態。當從該狀態，利用前述手柄62使前述桿23朝向逆時針方向旋轉約1圈時，就藉由前述移動體63b沿著凸輪面63a朝向逆時針方向移動，而使前述桿23即針閥體22一邊旋轉一邊朝向軸線L方向後退，在前述移動體63b移動至前述凸輪面63a之最高的部分並抵接於前述止動件63c時，會如第12圖所示，前述針閥體22佔據後退最大限後的位置，且藉由該針閥體22所設定的節流孔21之初期開啟度變成最大開啟度。
前述手柄62，係能夠卡止於任意的旋轉位置，且可以按照該手柄62之旋轉角度，將前述節流孔21之初期開啟度，在前述最小開啟度與最大開啟度之間任意地設定。
另外，因前述第3實施形態的流體控制閥1C之前述以外的構成及動作，係與前述第1實施形態之流體控制閥1A實質為相同，故而省略其說明。
1A‧‧‧流體控制閥
2‧‧‧閥外殼
3‧‧‧主塊體
3a‧‧‧第1端
3b‧‧‧第2端
3c‧‧‧嵌合部
4‧‧‧埠口塊體
4a‧‧‧筒部
5‧‧‧第1埠口
6‧‧‧第2埠口
7‧‧‧O環
8‧‧‧管接頭
8a‧‧‧卡止片
8b‧‧‧脫扣套筒
10‧‧‧第1流路
11‧‧‧第2流路
12‧‧‧針閥部
13‧‧‧止回閥部
14‧‧‧開閉控制部
15‧‧‧圓筒構件
15a‧‧‧小徑部
16‧‧‧連通孔
17‧‧‧閥室
18‧‧‧第1流路孔
19‧‧‧環狀流路
20‧‧‧第2流路孔
21‧‧‧節流孔
22‧‧‧針閥體
22a‧‧‧閥頭部
23‧‧‧桿
23c‧‧‧操作槽
25‧‧‧分隔壁
26‧‧‧滑動孔
27‧‧‧密封構件
28‧‧‧活塞
29‧‧‧活塞室
30‧‧‧密封構件
33‧‧‧密封構件
34‧‧‧端帽
35‧‧‧導引孔
36‧‧‧導引部
38‧‧‧壓力室
38a‧‧‧停止部
39‧‧‧壓縮彈簧
40‧‧‧導通孔
40a‧‧‧第1端部
40b‧‧‧第2端部
41‧‧‧間隙
L‧‧‧軸線

Claims (11)

  1. 一種流體控制閥，其特徵為：在具有可供壓力流體輸入之第1埠口及可供壓力流體輸出之第2埠口的閥外殼之內部，具有：將前述第1埠口和前述第2埠口予以並聯連結的第1流路及第2流路；及開閉前述第1流路的針閥部；及開閉前述第2流路的止回閥部；以及開閉控制前述針閥部的開閉控制部，前述針閥部和開閉控制部和止回閥部，係沿著一條軸線配置成同軸狀，前述針閥部，係具有：形成前述第1流路之一部分的節流孔；以及開閉該節流孔的針閥體，該針閥體，係形成於沿著前述軸線而直線延伸的桿之前端，並與該桿一起朝向前述軸線方向位移自如，前述止回閥部，係以阻止從前述第1埠口朝向第2埠口的流體之流動，而容許從前述第2埠口朝向第1埠口的流體之流動的方式所構成，前述開閉控制部，係具有：設置於前述桿的活塞；及形成於該活塞之一側的壓力室；以及設置於該活塞之另一側之用以設定該活塞之動作壓力的壓縮彈簧，在前述桿及針閥體之內部，係形成有將前述節流孔和前述壓力室予以連結的導通孔，該導通孔之一端係開口於前述針閥體之前端，該導通孔之另一端係與前述壓力室連通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的流體控制閥，其中， 前述針閥體，係在前述第2埠口之流體壓力比藉由前述壓縮彈簧所設定的設定壓力還低的期間佔據限制性地開放前述節流孔的初期位置，而當前述第2埠口之流體壓力比藉由前述壓縮彈簧所設定的設定壓力還高時，就與前述活塞及桿一起位移以使前述節流孔全開或全閉。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的流體控制閥，其中，在前述閥外殼，係形成有用以劃分前述針閥部和前述開閉控制部的分隔壁，前述桿是透過密封構件而氣密且滑動自如地貫通該分隔壁，在比該桿之前述密封構件還靠近前端側的部分一體地形成有前述針閥體，在比該桿之前述密封構件還靠近後端側的部分設置有前述活塞。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的流體控制閥，其中，前述桿之氣密地滑動於前述分隔壁內的滑動部分之直徑，係比前述針閥體之直徑還大。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的流體控制閥，其中，並具有：開啟度調整機構，其係用以調整藉由前述針閥體所設定的前述節流孔之初期開啟度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的流體控制閥，其中，前述開啟度調整機構，係藉由將前述桿和活塞依螺紋結合而連結成能夠朝向軸線方向相對地位移所形成，且藉由桿對前述活塞之位置調整使前述針閥體位移而調整初期開啟度。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的流體控制閥，其中，前述開啟度調整機構，係具有：用以旋轉操作前述桿的手 柄；以及藉由該桿之旋轉使該桿朝向軸線方向位移的凸輪機構。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的流體控制閥，其中，前述凸輪機構，係具有：以包圍前述桿之方式形成於前述閥外殼的螺旋狀之凸輪面；以及形成於前述桿並與前述凸輪面接觸的移動體，且構成為：利用前述手柄來旋轉操作桿以使前述移動體沿著前述凸輪面移動，藉此使前述桿及針閥體朝向軸線方向位移而調整前述初期開啟度。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的流體控制閥，其中，前述開啟度調整機構，係具有：與前述桿連結的調整桿；以及使該調整桿進退移動的調整構件，且構成為：該調整構件係進退移動自如地螺紋結合於前述閥外殼，並利用該調整構件透過前述調整桿使前述桿進退移動，藉此使前述針閥體進退移動而調整前述初期開啟度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的流體控制閥，其中，前述開閉控制部，係構成為：利用前述壓縮彈簧將前述活塞朝向前述針閥體閉閥的方向彈壓，且利用被導入前述壓力室的流體壓力將前述活塞朝向前述針閥體開閥的方向按壓。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的流體控制閥，其中，前述開閉控制部，係構成為：利用前述壓縮彈簧將前述活塞朝向前述針閥體開閥的方向彈壓，且利用被導入前述壓力室的流體壓力將前述活塞朝向前述針閥體閉閥的方向按壓。
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