專利名稱：液壓控制式二通換向閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及進行空氣、油、水、蒸氣等流體通斷的液壓控制式二通換向閥。
以液壓控制閥的切換而向活塞或隔膜等受壓體的一面側的壓力作用室給排壓力流體，借此使受壓體和通過閥桿與該受壓體相連結的閥構件上下運動來開閉閥座，由此閥座開閉來實施壓力流體的入口與出口的通斷的液壓控制式二通換向閥，已為公知。
作為一例，如圖3所示，這種已為公知的液壓控制式二通換向閥100具有主閥101與控制閥102。其中主閥101具有從入口導入壓力流體的入口室103、出口104、與入口出口相連通的流路中的閥座105、開閉該閥座105的閥構件106。前述主閥101通過閥桿107使前述閥構件106上下移動來開閉上述閥座105；在前述閥桿107上固定著受壓體(本例中為隔膜)108，平時由復位彈簧109對其向閉閥方向推壓，前述受壓體108借由前述控制閥102向壓力作用室110給、排壓力流體而上下移動。
在上述公知的液壓控制式二通換向閥100中，在閥桿107端部設置具有陽螺紋部的臺階部，在將受壓體108插入前述臺階部之后，用螺母124旋入陽螺紋部123來固緊，由此將受壓體108固定于閥桿107上，另外，在主閥101閥體111的上部開口125中嵌裝著具有貫穿孔127的軸支承構件126，在該貫穿孔127內附設著密封件128，同時由前述貫穿孔127對固定于前述受壓體108上的閥桿107導向。
通過在主閥101閥體111上設置的供給流路112向壓力作用室供給壓力流體。
但是，這種液壓控制式二通換向閥100由于由設在軸支承構件(該軸支承構件配合于閥體111上部開口125)126的貫穿孔127對固定著受壓體108的閥桿107導向，并通過設在主閥101的閥體111上的供給流路112向壓力作用室110供給壓力流體，它有著如下三方面的問題
(1)由于在閥構件上作用著由流過流路中的壓力流體產生的偏斜力，而閥桿在懸臂狀態下由設于軸支承構件上的貫穿孔導向，故閥桿對抗前述偏斜力的抵抗力不足；因此，閥桿的移動不平滑，密封件與活塞密封的磨損增大，密封性變壞，液壓控制式二通換向閥壽命變短。
(2)由于一般是以旋緊螺母將受壓體安裝到閥桿上，而這時必須采取防止螺母松開的措施，使得構成主閥的零件之組裝、分解性能變壞。
(3)向壓力作用室供給控制用壓力流體的構造也較復雜。
本發明就是要解決上述課題，其目的在于提供安裝了閥構件的軸移動平滑、密封件與活塞密封磨損少、密封性能優良、組裝分解容易、向壓力作用室給排壓力流體的構造也簡單的液壓控制式二通換向閥。
為解決前述課題，本發明的液壓控制式二通換向閥具有主閥與控制閥，其中主閥具有入口、出口、連結出入口的流路中的閥座、開閉該閥座的閥構件、在軸向可自由進退并在其前端具有前述閥構件的軸、連結于該軸的活塞、以及由該活塞隔成的壓力作用室；控制閥用于向前述壓力作用室供給控制流體，其特征在于，上述軸和活塞由在軸的中間部外周上形成的陽螺紋與在活塞中心孔內周形成的陰螺紋在軸中間位置相互螺紋結合起來；在軸與活塞之間夾裝著密封件，在軸外周上安裝著通過與前述活塞外端部結合而防止該活塞脫落的止動環；前述軸具有沿前述活塞兩側延出的前端側部分與基端側部分，以軸承分別可自由滑動地支承該兩部分。
如按本發明的具體實施例，前述主閥具有有著前述入口與出口及閥座的閥體、安裝于該閥體的蓋、氣密性間隔該蓋內部與前述閥體內部間的隔板；前述蓋內部具有由前述隔板隔成的空間部，在該空間部內收容前述活塞；前述軸的前端側部分貫穿前述隔板延伸于閥體內；同時軸基端側部分嵌入形成于閥體上的圓筒狀導向部內，在該導向部與前述隔板中分別設有前述軸承。
在本發明中，上述閥體在前述導向部內具有用于收容從前述控制閥供給的控制流體的控制室；在前述軸的基端側部分內部設有用于連通該控制室與前述壓力作用室的通孔。
另外，在本發明中，在前述活塞一方端面與前述隔板之間形成著前述壓力作用室；在前述活塞另一方端面與前述蓋之間形成著彈簧室，在該彈簧室內收容著對前述活塞向閉閥方向彈壓的復位彈簧。
在具有上述構成的本發明液壓控制式二通換向閥中，由于安裝了閥構件的軸其前端側部分與基端側部分隔開距離的2處由軸承支承著，前述閥構件即使受到流過流路的壓力流體產生的偏斜方向力，前述軸也可以產生克服這種力的足夠的抵抗力。
由于可將收容于蓋內的各零件從蓋內空間部開口側插入組裝，故可使得收容于蓋內的零件容易組裝分解，可實施高精度組裝。
另一方面，由于前述軸與活塞的結合，是在軸與活塞間夾裝密封件，將設于軸上的陽螺紋部旋入設在活塞上的陰螺紋部，而后在前述軸上裝上止動環，以防止活塞脫落，因此可以確實鎖定活塞，也可以不必像使用螺母的現有用例那樣專門設置防松裝置，并且也可以很容易進行分解。
另外，由于前述活塞的驅動，借由控制閥將控制流體供給壓力作用室來實施，而供給該壓力作用室的控制流體要通過軸的延長部內的通孔，因此，流路成直線狀態，簡單；控制用壓力流體流動通暢，響應性能好。
附圖簡要說明

圖1是本發明實施例要部縱剖面圖；圖2是軸與活塞連結部的放大剖面圖；圖3是現已公知的液壓控制式二通換向閥的要部縱剖面圖。
圖1是表示本發明液壓控制式二通換向閥的實施例的要部縱剖面圖；中心線左側閥構件表示開閥狀態，中心線右側的閥構件表示閉閥狀態。
該液壓控制式二通換向閥1具有主閥2與控制閥3。而主閥2具有閥體4、氣密性安裝于該閥體4上面的蓋5、氣密性地間隔閥體4內部與蓋5內部之間的隔板16、在前述蓋5內滑動的活塞18、連結于該活塞18的軸15、以及安裝于該軸15前端的閥構件25。
前述閥體4具有流入壓力流體的流入口6與流出壓力流體的流出口7、設于將流入流出口連結起來的流路中的環狀閥座8、安裝該閥座8的安裝部9、在與前述閥座8相對的位置形成并與前述流出口7連通的閥室10；在該閥室10內配置著前述閥構件25。
前述蓋5的內部具有由前述隔板16隔出的空間部17，在該蓋5上端部附近設有控制孔11與通氣孔12。前述活塞18可自由滑動地收容于前述空間部17內，該空間部17的內部由活塞18分隔成活塞18上方的彈簧室17a和活塞18下方的壓力作用室17b。
前述彈簧室17a的上端部具有比前述空間部17的直徑小的小直徑部19，在該小直徑部19內收容著位于前述活塞18與蓋5之間的復位彈簧20，平時由該復位彈簧20對活塞18向閉閥方向彈壓。另外，在前述小直徑部19與空間部17之間有臺階部60，由該臺階部60限制前述活塞18的上升位置。在前述小直徑部19中央上部位置設有從蓋5延伸出來的中空圓筒狀導向部22，在該導向部22內可自由滑動地嵌入前述軸15基端側延長部15b，該延長部15b由設于導向部22上的密封件23與軸承24氣密性且可自由滑動地支承著。在該導向部22內部形成控制室21，由控制閥3向該控制室21供給控制流體。
前述隔板16為中央有貫通孔的圓筒狀，其上方與下方端部附近有小直徑部16a、16b，兩小直徑部之間有大直徑部16c。下方小直徑部16b插入前述閥體的閥室10，大直徑部16c的下端面由前述閥室10周圍的閥體壁支承，并由裝在圍著閥室10設置的閥體壁上的環形溝中的密封件31來封著。而該大直徑部16c的上端面，由裝于前述口部14上部的環狀溝部的止動環26來定位。在前述大直徑部16c上部外周面上設有用于安裝密封件27的環狀溝。在前述軸15的前端側部分15c所穿過的貫穿孔的周壁上端附近安裝著對前述前端側部分15c導向的軸承50，在貫穿孔周壁下端與軸承50之間分別設有用于安裝密封件28、29、30的環狀溝，在各環狀溝中分別安裝著密封件28、29、30。
前述密封件27是隔斷壓力作用室17b與外氣的密封件；密封件28是擦除附著于軸上的灰塵等的密封件(刮板作用)；密封件29是防止流體從閥體側侵入的密封件；密封件30是封堵著壓力作用室17b的壓力的密封件。
前述軸15的延出于活塞18上方的前述基端側部分15b比延出于活塞18下方的前端側部分15c直徑小，在該基端側部分15b內部設有連通前述控制室21與壓力作用室17b的通孔15a。另一方面，貫通隔板16地延伸到閥體4的閥室10內的前述前端側部分15c，在其前端的小直徑部上由密封件34氣密性地安裝著前述閥構件25。
在前述活塞18的周圍安裝著活塞密封33，活塞18上方的彈簧室17a與前述通氣孔12連通。
設在蓋5上的控制閥3，如圖所示，由它的切換可使前述控制室21與控制孔11與通氣孔12連通。
在由前述控制閥3的切換使控制室21與控制孔11連通時，控制流體即從控制孔11通過通孔15a供向壓力作用室17b，由此，活塞18克服復位彈簧20的彈力而被上推。從而，由于由軸15使閥構件25向上方移動而打開閥座8，入口6的壓力流體流向出口7。
另一方面，如前述控制閥3被切換成為圖示位置，前述控制室21與通氣孔12相連的話，由于壓力作用室17b內的控制流體通過通孔15a和控制室21而從通氣孔12流出，活塞18與軸15被復位彈簧20的彈力推壓，前述閥構件25關閉前述閥座8，入口壓力流體不再流向出口。
在本實施例中，由于將控制閥3設于蓋5上，可使前述控制室21連通控制孔11，也可使其連通通氣孔12，但該液壓控制式二通換向閥也不限于這種形式。
例如，也可以通過圖中未示出的3孔閥從外部向控制孔11導入控制流體，在這種情況下，僅使前述控制室21與控制孔11相連通即可，可省去圖示的控制閥3。另外，在這種情況下，通過切換3孔閥進行對控制室21的壓力流體的供給、排出，就沒有必要使控制室21與通氣孔12連通。
圖2示出了關于前述軸15與活塞18的連結構造的實施例。
前述軸15，在大直徑的前述前端側部分15c與小直徑的基端側部分15b之間設有用于止動活塞18的環狀臺階部15d，在前述基端側部分15b的接近該臺階部15d的位置加工出陽螺紋15e，在該陽螺紋15e的臺階部15d側的端部形成密封用溝部61，在與臺階部15d相反側端部形成收容止動環用溝部62。
另一方面，前述活塞18形成為其中央有貫穿孔18a的圓板狀，在其外周面具有用于收容前述活塞密封33的環狀凹溝18b，在其上面與前述空間部19a相對的位置具有形成復位彈簧20的座的環狀凹部18c，在前述貫穿孔18a的內周面上形成陰螺紋18d。
在旋裝有前述活塞18的前述軸15的前述溝部61、62中分別安裝著密封件63與止動環64。
軸15與活塞18的組裝順序如下在軸15的密封溝部61裝入密封構件63，而后從軸15的延長部15b側插入活塞18，再后一邊將活塞18滑接于密封件63，一邊將活塞18的陰螺紋18d旋入軸15的陽螺紋15e。
在活塞18的下端部壓靠至軸15的臺階部15d上的狀態下，將止動環64裝入溝部62。
由此，由于活塞被鎖定住，也可以不在螺紋部設置止松裝置，同時也能分解。
在上述實施例中，由于將安裝了閥構件25的軸15由設于蓋5內的隔板16的第一軸承50與設于導向部22中的第二軸承24導向，該軸15的動作即為在軸向隔開距離的2處軸承24、50所導向。因此，即使在流路中流動的流體對閥構件25作用偏斜的力，前述軸15也可產生克服這種偏斜力的足夠的抵抗力。
另外，由于只需將前述蓋5內的各零件從敞開的該蓋5的空間部側順序插入即可很簡單的組裝起來，這些零件的組裝、分解變得很容易，可高精度地組裝起二通換向閥。
由于在裝著活塞18的軸15之陽螺紋15e端形成溝部62，在該溝部62裝上止動環64，由此鎖住活塞18，可以不必專設防松裝置，同時也可以分解。
另外，由于由切換控制閥3來實施壓力流體對壓力作用室17b的給、排，使活塞18上下移動，來開閉閥座8，而對該壓力作用室17b的壓力流體的給、排，通過連通于控制閥3的控制室21與軸15內的通孔15a來進行，故可將軸15的延長部15b兼用作壓力流體給、排通路，收容并導向軸15的延長部15b的部分兼用作控制室，因此使得用于向壓力作用室17給、排壓力流體的構造變得簡單，而且由于通路為直線狀，故通路的連接容易保證。并且，控制壓力流體的流動通暢，響應性能高。
如上所述，本發明，由于安裝閥構件的軸移動平滑，故可提供密封件與活塞密封磨耗少、密封性能良好、組裝分解容易、壓力流體向壓力作用室的給、排簡單的液壓控制式二通換向閥。
權利要求
1．一種液壓控制式二通換向閥，這種閥具有主閥與控制閥，其中主閥具有入口、出口、將該兩口相互連結的流路中的閥座、開閉該閥座的閥構件、可沿軸向自由進退的配設并在前端部安裝了前述閥構件的軸、連結于該軸上的活塞、由該活塞隔成的壓力作用室；控制閥用于向前述壓力作用室供給控制流體；其特征在于，前述軸與活塞，由在該軸中間部外周形成的陽螺紋與形成于活塞中心孔內周上的陰螺紋在軸中間位置相互螺紋結合起來，在該軸與活塞之間夾裝密封件，在軸的外周上安裝著止動環，該止動環通過與前述活塞的外端部結合而防止活塞的脫落；前述軸具有延伸到前述活塞兩側的前端側部分與基端側部分，該兩部分分別由軸承可自由滑動地支承著。
2．如權利要求1所記述的液壓控制式二通換向閥，其特征在于，前述主閥具有具有入口與出口及閥座的閥體，安裝于該閥體上的蓋，氣密性地間隔蓋內部與前述閥體內部之間的隔板；前述蓋內部具有由前述隔板間隔開的空間部，在該空間部內收容著前述活塞，前述軸的前端部分貫穿前述隔板并延出到閥體內，而軸的基端側部分則配入形成于閥體內的圓筒狀導向部內，在該導向部與前述隔板中分別設置有前述軸承。
3．按權利要求2所記述的液壓控制式二通換向閥，其特征在于，上述閥體在前述導向部內具有用于收容從前述控制閥供給的控制流體的控制室，在前述軸基端側部分內部設有用于連通該控制室與前述壓力作用室的通孔。
4．按權利要求2所記述的液壓控制式二通換向閥，其特征在于，在前述活塞的一方端面與前述隔板之間形成著前述壓力作用室；同時在活塞另一方端面與前述蓋之間形成彈簧室，在該彈簧室內收容著對前述活塞向閉閥方向彈壓的復位彈簧。
5．按權利要求3所記述的液壓控制式二通換向閥，其特征在于，在前述活塞一方端面與前述隔板之間形成前述壓力作用室；同時在活塞另一方端面與前述蓋間形成彈簧室，在該彈簧室內收容著對前述活塞向閉閥方向彈壓的復位彈簧。
全文摘要
以形成在軸中間部外周上的陽螺紋與形成在活塞的中心孔內周上的陰螺紋在軸的中間位置將軸與活塞相互螺紋結合起來,在軸與活塞之間夾設密封件,同時在軸外周安裝用于防止活塞脫落的止動環,由軸承可自由滑動地支承從前述活塞兩側延出的前端側部分與基端側部分而將軸支承起來。
文檔編號F16K11/06GK1302966SQ0013708
公開日2001年7月11日 申請日期2000年12月29日 優先權日2000年1月6日
發明者德田哲朗, 櫻井豐信, 鈴木寬明 申請人:速睦喜股份有限公司