TWI644047B

TWI644047B - Electronically controlled supercharged slow start valve

Info

Publication number: TWI644047B
Application number: TW107100408A
Authority: TW
Inventors: 游平政; 鄭志聖
Original assignee: 台灣氣立股份有限公司
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2018-12-11
Also published as: TW201930767A

Abstract

一種電控增壓型慢啟閥，內部設置具有主通道的閥室，能用以連結該閥室兩側的一次側壓力與二次側壓力，此閥室內還設有第一滑軸室和第二滑軸室，其中第一滑軸室內配設第一滑軸，且第一滑軸室的側壁設有通連至該第一滑軸室於頂端的一嚮導孔，而第二滑軸室內配設第二滑軸，該第二滑軸於頂、底兩端，分別設有第一活塞與第二活塞，且兩活塞之間還設有第三活塞，該第一活塞配合第二滑軸室的頂端，分別於第一活塞的上端面及下端面，各自形成有氣室及增壓室，該增壓室內設有通連該嚮導孔的一增壓通孔，當一次側壓力的壓縮氣體由主通道流入至第二滑軸產生向上緩速位移時，能將該嚮導孔流通之壓縮氣體經該增壓通孔輸入，推動第一活塞，使該第二滑軸得以再次向上加速位移。

Description

電控增壓型慢啟閥

本創作係關於一種電控增壓型慢啟閥，主要係針對氣壓缸於逐漸增加流量與壓力的過程中，透過第一滑軸來配合關閉溢流口達成節能外，更以增壓通孔輔助控制第二滑軸，在第二滑軸產生向上緩速位移時，能將該嚮導孔流通之壓縮氣體經該增壓通孔輸入，使第二滑軸快速位移，而二次側壓力得以安全且快速建立。

氣壓系統主要係利用壓縮氣體來傳遞壓力和控制能量的一種系統，而為了控制系統的運作狀態，通常會將閥類組件設於氣壓缸與氣壓源之間；

例如第5圖所示，此控制閥(90)具有供輸入壓縮氣體(97)的輸入端(92)、輸出氣體的輸出端(93)、以及供排氣用的排氣端(94)之外，該控制閥(90)的內部還設有A滑軸(95)與B滑軸(96)，用以配合電磁閥(91)驅動產生作動，藉此達成控制輸出端(93)之壓力；

當該電磁閥(91)驅動打開A滑軸(95)，該輸入端(93)的壓縮氣體(97)將流入A滑軸(95)內，讓A滑軸(95)產生位移向下至排氣端(94)的作動，藉以關閉該排氣端(94)，此時的氣體會沿著內部通路至B滑軸(96)，而當壓縮氣體(97)壓力達到預設目標時，則會使B滑軸(96)位移向下呈開啟狀態，讓壓縮氣體(97)通過輸出端(93)，達成輸出之目的；

然而，再請參閱如第6圖所示，其為前述控制閥(90)的實際結構，可見其過程中，當A滑軸(95)位移向下至排氣端(94)時，因A滑軸(95) 無法有順序的先關閉排氣端(94)，再打開輸入端(92) ，使輸入端(92)的氣體同時流通至B滑軸(96)與排氣端(94)，將導致壓縮氣體(97)產生溢流情況，且附帶著高分貝的尖銳噪音；

再者，如日本特許第6076880號說明書所揭露的一種控制閥，其記載透過於該控制閥內設置有供輸入氣壓源的一次側埠、輸出至供給構件的二次側埠、以及通連該一次側埠與二次側埠的連通孔，且該閥室內設有汽缸孔，能供活塞於其中進行滑動，另將一具有錐形部與嵌合部的閥軸配合該活塞設置，當壓縮空氣由一次側埠進入後，則能驅動該閥軸進行位移，透過錐形部及嵌合部，進一步配合該連通孔，使該控制閥能達到緩慢啟動控制該被供給構件，且簡化習用結構過於複雜之問題；

前述控制閥位於閥座內部所設置的閥軸與活塞、或是於外部的節流結構，並未看見有能將壓縮空氣快速引導排出的相關流路、或是另有其它特殊結構能輔助排氣，故若是針對控制閥於多次重覆進行使用時，將會造成閥座內部的空氣壓力無法排出，導致內部壓力充飽到最大壓力，將使該氣壓缸產生無法作動的情況。

本創作係為一種電控增壓型慢啟閥，其主要技術性目的，係利用第一滑軸作動的順序先關閉溢流口達成節能外，再打開一次側壓力進入主通道，更以增壓通孔輔助控制第二滑軸，在第二滑軸產生向上緩速位移時，能將該嚮導孔流通之壓縮氣體經該增壓通孔輸入，使第二滑軸快速位移，而二次側壓力得以安全且快速建立。

本創作之電控增壓型慢啟閥，能將氣壓源供給之壓縮氣體供給至氣壓缸，其係由：一閥室，其設置有連接該氣壓源的一次側壓力與連接氣壓缸的二次側壓力，以及與一次側壓力和二次側壓力相通連的主通道，該閥室更設置有第一滑軸室與第二滑軸室，且第一滑軸室內設有第一滑軸，該第一滑軸室的側壁設有通連至第一滑軸之頂端的嚮導孔，而第一滑軸室的底端則設有溢流口，且此溢流口通連該主通道，而該第二滑軸室內設有第二滑軸，並於該第二滑軸於垂直軸向設有貫通孔，該第二滑軸的頂、底兩端設有第一活塞與第二活塞，並於此兩活塞之間設有第三活塞，而該第一活塞配合第二滑軸室的頂端，分別於第一活塞的上端面及下端面，各自形成有一氣室和一增壓室，該增壓室內更設有一增壓通孔且相通連該嚮導孔，當壓縮氣體由主通道流入第二滑軸產生向上緩速位移時，能將嚮導孔流通之壓縮氣體經由該增壓通孔輸入，推動第一活塞，使第二滑軸得以再次向上加速位移。

透過電磁閥將壓縮氣體配合增壓通孔輸入至第二滑軸室內的增壓室，能加速驅動第二滑軸於向上位移的速度，使進行切換所耗的時間得以更為快速的縮短。

通常根據本創作，該最佳之可行之實施例，並配合圖式第1〜3B圖詳細說明後，俾增加對本創作之瞭解；

本創作係一種電控增壓型慢啟閥(10)，能將氣壓源(T)供給之壓縮氣體(TC)供給至氣壓缸(K)，該電控增壓型慢啟閥(10)的結構包含有：一閥室(11)，其兩側具有連接該氣壓源(T)的一次側壓力(P1)和連接該氣壓缸(K)的二次側壓力(P2)、以及與該一次側壓力(P1)與該二次側壓力(P2)相通連的主通道(12)，此閥室(11)的上方還設有一電磁閥(101)；

一第一滑軸(131)，設於前述第一滑軸室(13)內，而位於第一滑軸室(13)的側壁(132)設有一嚮導孔(133)，此嚮導孔(133)通連至第一滑軸室(13)的頂端，而第一滑軸室(13)的底端另設置有一溢流口(134)，該溢流口(134)與主通道(12)相通連，當第一滑軸(131)以垂直軸向位移時，能使該溢流口(134)進行開啟或關閉的作動，讓主通道(12)內的壓縮氣體(TC)得以由該溢流口(134)進行排放控制；

一第二滑軸(141)，設於前述的第二滑軸室(14)內，此第二滑軸(141)於垂直軸向設置有一貫通孔(142)，並分別於該第二滑軸(141)的頂、底兩端設有一第一活塞(143)與一第二活塞(146)，且第一活塞(143)與第二活塞(146)之間更設有一第三活塞(147)，而該第二滑軸室(14)的底端更設有一針閥(15)，該針閥(15)係與該第二滑軸(141)呈同軸設置，較先前習用之慢啟閥結構，如此更能簡化加工步驟與成本，更有助於結構內的空間優化應用，且以順、逆時針方向進行旋轉調整針閥(15)時，藉由針閥(15)與第二活塞(146)的孔徑存有部份間隙(1421)，也能同步控制該第二滑軸(141)的位移開啟與關閉，使壓縮氣體(TC)通過該第二滑軸室(14)的流量與壓力得以進行控制；

該第一活塞(143)配合第二滑軸室(14)的頂端，分別於第一活塞(143)的上端面(1431)及下端面(1432)，各自形成有一氣室(144)和一增壓室(145)，此增壓室(145)內更設置有一增壓通孔(1451)且相通連該嚮導孔(133)，當壓縮氣體(TC)由主通道(12)流入第二滑軸室(14)，使第二滑軸(141)產生向上緩速位移時，透過嚮導孔(133)流通之壓縮氣體(TC)經該增壓通孔(1451)輸入，推動第一活塞(143)，使該第二滑軸(141)受其驅動再次產生向上加速位移。

其中，前述氣壓源(T)輸入壓縮氣體(TC)由第一次側壓力(P1)進入至主通道(12)時，會有部份壓縮氣體(TC)利用嚮導孔(133)流向至第一滑軸室(13)的頂端，更詳細而言：該嚮導孔(133)係從側壁(132)通連直至該閥室(11)上方銜接電磁閥(101)的輸入口(102)、以及由該電磁閥(101)的輸出口(103)銜接至該第一滑軸室(13)的頂端，藉驅動該電磁閥(101)來控制輸入至第一滑軸室(13)內的壓縮氣體(TC)流量，而該輸入口(102)與該輸出口(103)係採不同平面設置，且位於該輸出口(103)至第一滑軸室(13)頂端這一段的嚮導孔(133)還設有一增壓通孔(1451)，該增壓通孔(1451)相通連至該增壓室(145)內；而該增壓室(145)內的底端更設有一密封墊片(1452)，能密封該第一活塞(143)與增壓通孔(1451)，在電磁閥(101)排氣後，第一活塞(143)可順利密封增壓通孔(1451)，使第二滑軸(141)回到原來的位置。

當第一滑軸(131)受壓縮氣體(TC)推動向下時，使該溢流口(134)呈關閉狀態，此壓縮氣體(TC)則順沿著主通道(12)往第二滑軸室(14)流通，其前述針閥(15)與第二活塞(141)的孔徑存有部份間隙(1421)，當壓縮氣體(TC)由貫通孔(142)進入氣室(144)後，須待針閥(15)通過間隙(1421)的壓縮氣體(TC)達到一定流量與壓力時，將會推動第三活塞(147)，使第二滑軸(141)緩慢向上位移；

而第二滑軸(141)的位移作動，為使本發明之前述記載特徵能被能詳細理解，故假設第二滑軸(141)整段位移行程為5單位，當初始0單位至2單位時，當為最緩慢速度行進；而當超過2單位後，則是開始加速至5單位來完程行程；然而，習用結構容易因輸出的氣體流量與壓力不足，而導致0單位至2單位進行更為緩慢、或是已經超過2單位，仍而無法順利驅動第二滑軸(141)進行後續的位移行程。

再請參閱第4〜4B圖所示，當電磁閥(101)從輸出口(103)輸出得以推動該第一滑軸(131)的壓縮氣體(TC)流量時，也將同時透過該增壓通孔(1451)輸送部份壓縮氣體(TC)至該增壓室(145)內，且以面積而言，第三活塞(147) ＞第一活塞(143) ＞第二活塞(146)，故而，該壓縮氣體(TC)通過前述間隙(1421)至二次側壓力(P2)累積至一定流量與壓力時，將使第三活塞(147)被推動向上，進而帶動第二滑軸(141)於第二滑軸室(14)內緩慢向上位移，此時，增壓通孔(1451)也將由第一活塞(143)的下端面(1432)供給前述壓縮氣體(TC)來推動第一活塞(143)，使第二滑軸(141)向上位移速率得以加快，藉此讓緩慢位移的行程能更為快速完成，藉此解決習用結構因流量與壓力不足，而造成第二滑軸(141)位移緩慢與無法順利驅動的問題。

綜上所述，本創作電控增壓型慢啟閥(10)，針對氣壓缸(K)於逐漸增加輸入壓縮氣體(TC)的過程中，能藉第一滑軸(131)開關該溢流口(134)的結構，進而解決習用結構的溢流和噪音問題，且利用前述嚮導孔(133)相通連的增壓通孔(1451)，讓輸入的壓縮氣體(TC)得以加速輔助第二滑軸(141)的位移速率，使整體結構能更加順暢的進行運作。

(10)‧‧‧電控增壓型慢啟閥

(101)‧‧‧電磁閥

(102)‧‧‧輸入口

(103)‧‧‧輸出口

(11)‧‧‧閥室

(12)‧‧‧主通道

(13)‧‧‧第一滑軸室

(131)‧‧‧第一滑軸

(132)‧‧‧側壁

(133)‧‧‧嚮導孔

(134)‧‧‧溢流口

(14)‧‧‧第二滑軸室

(141)‧‧‧第二滑軸

(142)‧‧‧貫通孔

(1421)‧‧‧間隙

(143)‧‧‧第一活塞

(1431)‧‧‧上端面

(1432)‧‧‧下端面

(144)‧‧‧氣室

(145)‧‧‧增壓室

(1451)‧‧‧增壓通孔

(1452)‧‧‧密封墊片

(146)‧‧‧第二活塞

(147)‧‧‧第三活塞

(15)‧‧‧針閥

(P1)‧‧‧一次側壓力

(P2)‧‧‧二次側壓力

(T)‧‧‧氣壓源

(TC)‧‧‧壓縮氣體

(K)‧‧‧氣壓缸

習用結構之符號說明

(90)‧‧‧控制閥

(91)‧‧‧電磁閥

(92)‧‧‧輸入端

(93)‧‧‧輸出端

(94)‧‧‧排氣端

(95)‧‧‧A滑軸

(96)‧‧‧B滑軸

(97)‧‧‧壓縮氣體

[第1圖]係為本創作較佳實施例之結構示意圖。 [第1A圖]係為本創作較佳實施例之第一圖的局部放大示意圖。 [第2圖]係為本創作較佳實施例之第一滑軸連續作動於關閉狀態示意圖。 [第2A圖]係為本創作較佳實施例之第一滑軸連續作動於開啟中的狀態示意圖。 [第2B圖]係為本創作較佳實施例之第一滑軸連續作動於開啟後的狀態示意圖。 [第3圖]係為本創作較佳實施例之開始作動的示意圖。 [第3A圖]係為本創作較佳實施例之第二滑軸連續作動於關閉狀態示意圖。 [第3B圖]係為本創作較佳實施例之第二滑軸連續作動於開啟後的狀態示意圖。 [第4圖]係為本創作較佳實施例之控制迴路於準備狀態的示意圖。 [第4A圖]係為本創作較佳實施例之控制迴路於慢啟狀態的示意圖。 [第4B圖]係為本創作較佳實施例之控制迴路於工作狀態的示意圖。 [第5圖] 係為習知結構的示意圖。 [第6圖] 係為習知結構的結構示意圖。

Claims

一種電控增壓型慢啟閥，能將氣壓源供給之壓縮氣體供給至氣壓缸，包含有：一閥室，具有連接該氣壓源的一次側壓力、連接該氣壓缸的二次側壓力、及與該一次側壓力與該二次側壓力相通連的一主通道，該閥室更設有一第一滑軸室和一第二滑軸室；一第一滑軸，設於該第一滑軸室內，該第一滑軸室的側壁設有一嚮導孔，該嚮導孔通連至該第一滑軸室的頂端，並於該第一滑軸室的底端設有一溢流口，該溢流口和該主通道相通連，當第一滑軸以垂直軸向位移時，能使該溢流口進行開關作動；一第二滑軸，設於該第二滑軸室內，該第二滑軸於垂直軸向設有一貫通孔，並分別於該第二滑軸的頂、底兩端設有一第一活塞與一第二活塞，且該第一活塞與該第二活塞之間更設有一第三活塞，而該第二滑軸室的底端更設有一針閥，該第一活塞配合該第二滑軸室的頂端，分別於該第一活塞的上端面及下端面各自形成有一氣室和一增壓室；其特徵在於：該增壓室內更設有相通連該嚮導孔的一增壓通孔，當該壓縮氣體由該主通道流入該第二滑軸產生向上緩速位移時，能藉該嚮導孔流通之壓縮氣體經該增壓通孔輸入，推動第一活塞，使該第二滑軸得以再次向上加速位移。
依據申請專利範圍第1項所述之電控增壓型慢啟閥，其中該第三活塞的面積大於該第一活塞的面積，且該第一活塞的面積大於該第二活塞的面積，當該第三活塞受該壓縮氣體驅動，得以使該第二滑軸受其驅動產生向上位移之作動。
依據申請專利範圍第1項所述之電控增壓型慢啟閥，其中該第一滑軸受驅動向上位移時，則同步開啟該溢流口；而當該第一滑軸受驅動向下位移時，則同步關閉該溢流口，藉由第一滑軸先後順序來控制該溢流口之開關，來阻隔該壓縮氣體同時流通及排出。
依據申請專利範圍第1項所述之電控增壓型慢啟閥，其中該針閥係與該第二滑軸呈同軸設置，能以旋轉調整該針閥控制針閥與第二活塞的間隙大小，使通過該間隙的壓縮氣體達到一定流量與壓力後，該第三活塞才有足夠的作用力，讓該第二滑軸進行位移，而開啟與關閉第二側壓力，使針閥可進行控制該壓縮氣體通過該第二滑軸室的流量與壓力。
依據申請專利範圍第1項所述之電控增壓型慢啟閥，其中該增壓室，更包含有：一密封墊片，其設於該增壓室的底端，能密封該第一活塞與增壓通孔，當電磁閥排氣後，該第一活塞可順利密封該增壓通孔，使該第二滑軸回到原來的位置。