流体控制阀的制作方法

文档序号:16358368发布日期:2018-12-22 08:01阅读:199来源:国知局
流体控制阀的制作方法

本发明涉及对相对于流体压力缸等致动器供给或排出的压力流体的流量、压力等进行控制的流体控制阀。

背景技术

对于在驱动流体压力缸等致动器时对相对于该致动器供给或排出的压力流体的流量、压力等进行控制的流体控制阀而言,例如如专利文献1、专利文献2等公开的那样,已知具有各种结构的流体控制阀。

这种流体控制阀通常通过组合对流路进行节流而限制压力流体的流量或压力的针阀、利用流体压力与弹簧力的相互作用而对流路进行开闭的流量调整阀、或仅使压力流体在一个方向上流通的止回阀等,从而进行对供气时的流量进行限制而不对排气时的流量进行限制的入口节流式控制、进行不对供气时的流量进行限制而对排气时的流量进行限制的出口节流式控制、或在排气时进行快速排气并防止工作延迟等,构成为根据使用目的而具有各种功能。

但是,以往的所述流体控制阀由于在阀壳的内部分别组装有所述针阀、流量调整阀或止回阀等,所以大多为构造复杂且大型的流体控制阀,存在调整、处理不便且使用性差这样的问题,期待更加小型化且使用性好的流体控制阀的出现。

因此,本申请人如专利文献3公开的那样,提出了如下的流体控制阀,所述流体控制阀通过将针阀的功能和流量控制阀的功能集中为一个而在阀壳内呈同轴状地进行组装,与从前的流体控制阀相比,具有构造简单、小型化且使用性好的合理的设计构造。

但是,在将该流体控制阀用于要求流体压力致动器比通常更高的响应性的用途的情况下,需要进一步提高流体控制阀的流体控制能力,以防止该流体压力致动器产生动作延迟。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-320503号公报

专利文献2:日本特开2000-322128号公报

专利文献3:国际公开第2015/029866号



技术实现要素:

发明所要解决的课题

因此,本发明的目的在于提供一种在构造简单且小型化的基础上使连接于流体压力回路来使用时的流体控制能力更为出色的流体控制阀。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的,本发明的流体控制阀的特征在于,所述流体控制阀具有设置于阀主体的第一端口以及第二端口、和将所述第一端口与第二端口并列连结的第一流路以及第二流路,在所述第一流路设置有开闭阀机构,所述开闭阀机构在压力流体供给到所述第一端口时将该第一流路暂时开放,在所述第二流路设置有节流阀机构,所述节流阀机构将该第二流路限制性地开放,所述开闭阀机构具有:开闭阀部,所述开闭阀部由包围所述第一流路的开闭阀座及通过与该开闭阀座接近或远离而对所述第一流路进行开闭的开闭阀芯构成;开阀力产生部件,所述开阀力产生部件使所述开闭阀芯产生开阀力;以及延迟闭阀机构,所述延迟闭阀机构使开阀后的所述开闭阀芯在经过延迟时间之后闭阀,所述节流阀机构具有由节流孔和针部构成的节流阀部,所述节流孔形成所述第二流路的一部分,所述针部嵌合到该节流孔内,所述开闭阀部和节流阀部沿着通过所述阀主体的内部的轴线而配置在同轴上,

所述开闭阀部将所述第一流路暂时开放时的开口面积比所述节流阀部将所述第二流路限制性地开放时的开口面积大。

根据本发明的具体的结构形态,所述延迟闭阀机构构成为具有与所述开闭阀芯相连的第一活塞、该第一活塞面向的第一压力室、以及将该第一压力室与所述第一端口连结的延迟流路,在该延迟流路形成有节流部,当在通过所述延迟流路而导入到所述第一压力室的压力流体的作用下在所述第一活塞产生的闭阀力超过由所述开阀力产生部件在所述开闭阀芯产生的开阀力时,利用所述第一活塞的位移,将所述开闭阀芯压靠于所述开闭阀座而将所述第一流路封闭。

在本发明中,优选的是,在所述阀主体的内部以沿着所述轴线位移自如的方式收容有内部主体,在该内部主体形成有所述开闭阀芯和第一活塞,在所述阀主体形成有所述开闭阀座。

另外,也可以是,在所述内部主体的内部以沿着所述轴线位移自如的方式收容有阀杆,在该阀杆形成有所述针部,在所述内部主体形成有所述节流孔。

在该情况下,优选的是,在所述阀杆设置有第二活塞,该第二活塞面向形成于所述内部主体的内部的第二压力室,该第二压力室构成为经由形成于所述阀杆的内部的导通孔而与所述第二端口连通,在该第二端口的流体压力通过所述导通孔而导入到所述第二压力室时,利用该流体压力的作用使所述第二活塞位移,所述针部将所述节流孔封闭。

另外,优选的是,在所述内部主体与所述阀杆之间夹设有针部开放弹簧,该针部开放弹簧朝向所述针部使所述节流孔限制性地开口的位置始终对所述阀杆进行施力。

在本发明中,也可以是,所述流体控制阀还具有将所述第一端口与第二端口连结的第三流路,在该第三流路设置有第一止回阀,该第一止回阀构成为阻止压力流体从所述第一端口朝向第二端口的正向流动,并容许压力流体从所述第二端口朝向第一端口的反向流动。

根据本发明一个结构形态,所述开阀力产生部件为形成于所述开闭阀芯的开阀用受压面,该开阀用受压面承受供给到所述第一端口的压力流体的作用而产生所述开阀力。

根据本发明的另一个结构形态,所述开阀力产生部件为开阀弹簧,所述开阀弹簧夹设于所述阀主体与开闭阀芯之间,并向开阀方向对该开闭阀芯进行施力。

发明效果

本发明的流体控制阀通过将针阀、流量控制阀或止回阀等的功能合理地组装到一个阀主体的内部,从而能够实现构造的简化和小型化,另外,通过设置在压力流体供给到第一端口时将流路暂时开放的开闭阀机构,从而能够提高流体控制能力并提高响应性。

附图说明

图1是将本发明的第一实施方式的流体控制阀连接于流体压力回路的状态的剖视图,且是流体压力缸位于前进端的情况下的图。

图2是图1的主要部分放大图。

图3是图1的主要部分放大图。

图4是示出在所述流体压力回路中所述流体压力缸刚开始作业行程(后退行程)后的所述流体控制阀的动作状态的剖视图。

图5是示出在所述流体压力回路中所述流体压力缸移动到作业行程的中间点时的所述流体控制阀的动作状态的剖视图。

图6是示出在所述流体压力回路中所述流体压力缸到达作业行程端时的所述流体控制阀的动作状态的剖视图。

图7是将所述流体控制阀符号化了的情况下的回路图。

图8是示意性地示出所述流体压力缸进行作业行程的情况下的杆侧室以及阀头侧室的压力变化与活塞的动作的关系的线图。

图9是示出本发明的流体控制阀的第二实施方式的剖视图。

图10是示出本发明的流体控制阀的第三实施方式的剖视图。

具体实施方式

图1-图6是将本发明的第一实施方式的流体控制阀1a连接到流体压力回路的状态下的剖视图,图7是将所述流体控制阀1a符号化而示出的图。

所述流体控制阀1a为入口节流控制方式的流体控制阀,对从压力流体源4经由电磁阀3供给的压力流体进行流量控制并向流体压力致动器2供给。

在图1-7中,所述流体压力致动器2为流体压力缸,所述电磁阀3为五端口阀,所述压力流体为压缩空气。另外,附图标记5表示速度控制器,该速度控制器5由止回阀5a和可变节流阀5b构成。

如图1-图3所示,所述流体控制阀1a具有沿着轴线l延伸的实质上呈圆筒状的阀主体10。该阀主体10具有中空的第一主体部分10a、和与该第一主体部分10a的下端部连结的中空的第二主体部分10b。此外,在以下的说明中,将所述阀主体10的上下端中的上端侧称为第一端11a,将下端侧称为第二端11b。

在所述第一主体部分10a的侧面以向与所述轴线l正交的方向突出的方式形成有中空的端口形成部12,在该端口形成部12的前端形成有第一端口13a,在所述第二主体部分10b的下端、即第二端11b以沿所述轴线l方向开口的方式形成有第二端口13b。另外,在所述第二主体部分10b的内部的所述轴线l上的位置,以与该第二主体部分10b形成为同轴的方式配设有流路形成用的圆筒构件14。该圆筒构件14形成为所述第二主体部分10b的一部分,因此,为所述阀主体10的一部分。

在所述第一端口13a安装有简易连接式的管接头15。在将与流体压力缸2连接的配管6的一端插入到该管接头15的内部时,该管接头15的多个卡定片15a咬入该配管6的外周并卡定,由此使该配管6成为防脱状态,在将释放衬套15b压入到管接头15的内部时,该释放衬套15b的前端使所述卡定片15a向外侧扩展而使其从所述配管6分离,由此能够将该配管6拔出。

在所述第一主体部分10a的中空孔10c的内部,经由截面呈v字形的单向性的第一密封构件21以与所述第一主体部分10a呈同轴状且沿着所述轴线l滑动自如的方式收容有呈圆筒状的内部主体20。另外,在该内部主体20的内部,经由截面呈v字形的单向性的第二密封构件23以与该内部主体20呈同轴状且沿着所述轴线l滑动自如的方式收容有呈圆柱状的阀杆22。

另外,在所述第一主体部分10a的上端,即,在第一端11a侧的端部,在比所述内部主体20的端部靠外侧的位置以覆盖该内部主体20的端部的方式气密性地固定有端板24,所述阀杆22的上端经由密封构件25而气密性地贯通所述端板24,并向该端板24的外侧突出。

在所述阀主体10的内部形成有将所述第一端口13a与第二端口13b连结的流体流路26。该流体流路26在第一合流孔26a与第二合流孔26b之间分支为形成为相互并列的第一流路27、第二流路28及第三流路29,所述第一合流孔26a与所述第一端口13a相连,所述与所述第二端口13b相连。

所述第一流路27为如下的流路:从所述第一合流孔26a起,经由形成于所述第一主体部分10a的内周面与所述内部主体20的外周面之间的第一环状流路孔31、所述圆筒构件14的上端部的开闭孔32、以及与该开闭孔32连通的中央孔33,与所述第二合流孔26b连通。该第一流路27是用于在向所述流体压力缸2供给压力流体的初始阶段将所述流体流路26暂时开放成全开或接近于全开的状态的流路,因此,在该第一流路27设置有开闭阀机构34,并且,设置有延迟闭阀机构35,所述延迟闭阀机构35用于在经过延迟时间之后将开放了的所述第一流路27封闭。

另外,所述第二流路28为如下的流路:从所述第一环状流路孔31起,经由在所述内部主体20呈放射状地形成的多个分支孔38、该内部主体20的内部的杆插通孔39、与该杆插通孔39连通的节流孔40、以及所述圆筒构件14的内部的中央孔33,与所述第二合流孔26b连通。该第二流路28是用于通过限制性地向所述流体压力缸2供给压力流体来进行入口节流控制的流路,因此,在该第二流路28设置有节流阀机构41。

而且,所述第三流路29为如下的流路:从所述第一环状流路孔31起,经由形成于所述第二主体部分10b的内周面与所述圆筒构件14的外周面之间的第二环状流路孔43,与所述第二合流孔26b连通。该第三流路29是用于在向所述流体压力缸2供给压力流体时封闭并在从所述流体压力缸2排出压力流体时以自由流动的状态将该压力流体排出的流路,因此,在该第三流路29设置有第一止回阀44。

所述第一止回阀44由截面呈y字形的单向性的密封构件形成,通过使唇部44a朝向第一端口13a侧,从而阻止压力流体从该第一端口13a朝向第二端口13b的正向流动,容许压力流体从所述第二端口13b朝向第一端口13a的反向流动。

设置于所述第一流路27的所述开闭阀机构34具有:开闭阀部46,所述开闭阀部46由环状的开闭阀座46a以及开闭阀芯46b构成,所述环状的开闭阀座46a包围所述开闭孔32,所述开闭阀芯46b通过与该开闭阀座46a接近或远离而对所述开闭孔32、即第一流路27进行开闭;以及开阀力产生部件47,所述开阀力产生部件47使所述开闭阀芯46b产生开阀力。

所述开闭阀座46a形成于所述圆筒构件14,所述开闭阀芯46b形成于所述内部主体20的下端部。

在所述开闭阀芯46b安装有与所述开闭阀座46a接近或远离的开闭阀密封件46c。该开闭阀密封件46c与所述开闭阀座46a抵接时的密封直径比所述第一密封构件21与所述第一主体部分10a的内周面抵接的部分的密封直径小。利用这样的密封直径的关系,在所述开闭阀芯46b,在位于所述开闭阀密封件46c与所述第一密封构件21之间的部分的外周面形成基于所述密封直径的直径差的开阀用受压面49,在来自所述第一端口13a的压力流体作用于该开阀用受压面49时,在所述开闭阀芯46b产生朝向上方(开阀方向)的推力、即开阀力,利用该开阀力,使该开闭阀芯46b的所述开闭阀密封件46c从所述开闭阀座46a分离,将所述第一流路27开放。因此,在本实施方式中,所述开阀用受压面49实质上为所述开阀力产生部件47。

此外,实际上与所述开闭阀座46a接近或远离的是开闭阀芯46b的所述开闭阀密封件46c,但由于该开闭阀密封件46c为所述开闭阀芯46b的一部分,所以在以下的说明中,有时也以称为所述开闭阀芯46b与所述开闭阀座46a接近或远离的方式进行说明。

所述延迟闭阀机构35具有:形成于所述内部主体20的上端部的第一活塞52、在该第一活塞52与所述阀主体10的上端的所述端板24之间划分出的第一压力室53、以及将该第一压力室53与所述第一端口13a连接的延迟流路54。

所述第一活塞52是通过在形成为中空的所述内部主体20的上端部气密性地固定闭塞该上端部的闭塞板55而形成的,在该第一活塞52的外周与所述阀主体10的内周之间配设有对所述第一压力室53的下端侧的室端进行划定的活塞密封构件56。

所述第一活塞52具有面向所述第一压力室53的闭阀用受压面52a,通过使所述第一压力室53内的压力流体作用于该闭阀用受压面52a,从而产生朝向下方(闭阀方向)的作用力。所述闭阀用受压面52a的受压面积比所述开阀用受压面49的受压面积大。

在所述第一活塞52的活塞密封构件56与所述第一密封构件21之间形成的开放室57既可以通过开放孔57a而向大气开放,或者,也可以通过与该开放室57连通的其他通孔而向大气开放。

所述延迟流路54具有与所述第一端口13a连通的第一延迟流路孔54a、与所述第一压力室53连通的第二延迟流路孔54b、以及在该第一延迟流路孔54a与第二延迟流路孔54b之间形成的中继孔54c。

所述中继孔54c为与所述第一延迟流路孔54a的孔端54d呈同轴状地相连的细长孔,在该中继孔54c的内部收容有呈中空圆筒状的阀芯承受部62,通过形成于该阀芯承受部62的开放孔63,所述中继孔54c向大气开放。

在所述第一延迟流路孔54a的孔端54d与所述阀芯承受部62之间,球状的止回阀阀芯61被配设成在与所述孔端54d抵接并闭塞该孔端54d的闭阀位置(参照图1、图3)、和从所述孔端54d分离并将该孔端54d开放的开阀位置(参照图4)之间位移自如,在该止回阀阀芯61与所述阀芯承受部62之间夹设有压缩弹簧64,利用压缩弹簧64朝向与所述第一延迟流路孔54a的孔端54d抵接的方向对所述止回阀阀芯61始终施力。

另外,所述第二延迟流路孔54b与所述中继孔54c连通的位置为该中继孔54c的侧面的与所述阀芯承受部62嵌合的部分,在该阀芯承受部62的外周面与所述中继孔54c的内周面之间形成有由环状的间隙构成的节流部59。

因此,在所述止回阀阀芯61位于所述闭阀位置时,所述第一延迟流路孔54a封闭,并且所述第二延迟流路孔54b通过所述节流部59、中继孔54c以及阀芯承受部62的开放孔63而与大气连通,在所述止回阀阀芯61位于所述开阀位置时,所述开放孔63封闭,所述第一延迟流路孔54a和第二延迟流路孔54b通过所述中继孔54c以及节流部59而连通。

所述延迟闭阀机构35按如下方式进行动作。在所述开闭阀芯46b利用来自所述第一端口13a的压力流体将所述第一流路27开放(参照图4)之后,来自该第一端口13a的压力流体通过所述第一延迟流路孔54a并将所述止回阀阀芯61推开,在由节流部59进行流量限制的状态下逐渐地流入到所述第一压力室53内,伴随于此,该第一压力室53内的流体压力逐渐地上升。并且,当在该流体压力的作用下在所述第一活塞52产生的闭阀方向的作用力(闭阀力)变得比由所述开阀用受压面49产生的所述开闭阀芯46b的开阀力大时,所述内部主体20在图中下降,所述开闭阀芯46b与所述开闭阀座46a抵接并将所述第一流路27封闭(参照图5)。其结果是,所述开闭阀芯46b仅在向所述流体压力缸2供给压力流体的初始阶段将所述第一流路27暂时开放。

另外,在所述第一端口13a向大气开放并将压力流体排出时,由于该第一端口13a以及所述第一延迟流路孔54a的流体压力降低,所以所述止回阀阀芯61被压缩弹簧64推压而位移到闭阀位置,所述第二延迟流路孔54b通过止回阀室60以及开放孔63而与大气连通,因此,所述第一压力室53内的压力流体通过该开放孔63而向大气排出。

形成于所述第二流路28的所述节流阀机构41具有由所述节流孔40和针部68构成的节流阀部67,所述节流孔40形成于所述内部主体20,所述针部68嵌合到该节流孔40内并限制性地使该节流孔40开口。所述针部68形成于所述阀杆22的前端部。

在所述节流孔40的端部形成有节流阀座69,在所述针部68的外周安装有节流阀密封件70,所述节流阀密封件70通过与所述节流阀座69接近或远离而对所述第二流路28进行开闭。

在所述内部主体20以及阀杆22设置有对所述针部68进行开闭控制的开闭控制机构72、和调节所述针部68的开度的开度调节机构73。

所述开闭控制机构72具有形成于所述阀杆22的第二活塞75。该第二活塞75经由密封构件76沿轴线l方向滑动自如地收容在所述内部主体20的中空孔20a内,在该第二活塞75的受压面75a与所述闭塞板55之间划分第二压力室77,并且在该第二活塞75的背面与安装于所述内部主体20的弹簧收容筒78之间夹设有针部开放弹簧79,该针部开放弹簧79朝向所述针部68的节流阀密封件70远离所述节流阀座69的方向(开阀方向)始终对所述第二活塞75进行施力。另外,在所述阀杆22的内部形成有用于将所述第二端口13b的流体压力导入到所述第二压力室77的导通孔80,该导通孔80的一端80a向所述阀杆22的前端开口,另一端通过连通孔80b而与所述第二压力室77连通。

并且,通过使来自所述第一端口13a的压力流体通过所述节流阀部67而向所述第二端口13b限制性地供给,从而在该第二端口13b侧的流体压力上升时,该第二端口13b侧的流体压力通过所述导通孔80而导入到所述第二压力室77,当在该流体压力的作用下在第二活塞75产生的闭阀方向的作用力比由所述针部开放弹簧79产生的开阀方向上的弹簧力大时,所述针部68的节流阀密封件70与所述节流阀座69抵接并将所述节流阀部67封闭(参照图6)。

另外,所述开度调节机构73具有用于使所述阀杆22旋转的手柄84、和伴随着所述阀杆22的旋转而使该阀杆22在轴线l方向上位移的凸轮机构85。

所述手柄84为呈圆筒形的盖状构件,且以在覆盖该阀主体10的上端部、所述端板24及所述阀杆22的状态下以轴线l为中心旋转操作自如的方式安装于所述阀主体10的第一端11a,在形成于该手柄84的内部的卡定孔84a内嵌合有所述阀杆22的上端部。所述卡定孔84a为在其孔壁的一部分具有平坦部的非圆形的孔,所述阀杆22的上端部在其外周的一部分也具有平坦部,通过使这些平坦部彼此相互抵接并互相卡定,从而使所述手柄84与阀杆22在轴线l方向上相对移动自如,但在旋转方向上以相互固定的状态连结。

但是,也可以在所述卡定孔84a和阀杆22设置键和键槽来代替设置所述平坦部。

所述凸轮机构85具有固定于所述内部主体20的内部的筒状的凸轮构件87、以包围所述阀杆22的方式形成于该凸轮构件87的下表面的螺旋状的凸轮面88、以及形成于所述阀杆22的侧面的抵接件89,通过使该抵接件89的上端与所述凸轮面88的一部分抵接,从而对所述节流阀部67的流量限制时的开度(初始开度)进行设定。使所述抵接件89与所述凸轮面88抵接的力为所述针部开放弹簧79的弹簧力。

所述凸轮面88为具有未绕所述阀杆22一周的长度的面,且在顺时针方向上向其高度逐渐变低的方向倾斜,即向靠近所述节流孔40的方向倾斜。因此,在利用所述手柄84沿顺时针方向或逆时针方向对阀杆22进行旋转操作时,所述抵接件89沿着所述凸轮面88位移,由此使所述阀杆22沿轴线l方向进行进退移动,因此,所述针部68相对于所述节流孔40的插入度变化,对所述节流阀部67的初始开度进行调整。

能够使所述手柄84卡定于任意的旋转位置,根据该手柄84的旋转角度,能够将所述节流阀部67的初始开度任意地设定在所述最小开度与最大开度之间。

另外,在所述第一流路27的开闭阀部46中所述开闭阀芯46b将所述开闭阀座46a暂时开放时的开口面积比在所述第二流路28的节流阀部67中所述针部68限制性地将所述节流孔40开放时的开口面积(初始开度)大。

图中的附图标记90是将所述阀杆22与闭塞板55之间密封的密封构件。

接着,参照图1-6以及图8,对使用具有所述结构的流体控制阀1a对流体压力缸2进行速度控制的情况下的该流体控制阀1a以及流体压力缸2的动作的一例进行说明。

此外,在本实施方式中,流体压力缸2的作业活塞7以及活塞杆8(以下,仅称为“作业活塞7”)从前进端的位置后退的行程为作业行程,从后退端的位置前进的行程为恢复行程。

但是,当然也可以将所述作业活塞7的前进行程设为作业行程,将后退行程设为恢复行程。

图1-图3为电磁阀3由于非通电而切换到第一位置3a且流体压力缸2占据前进端的位置的情况。此时,通过速度控制器5向所述流体压力缸2的阀头侧室2a供给压力流体,杆侧室2b经由所述流体控制阀1a而向大气开放。另外,所述流体控制阀1a位于常态位置,在该流体控制阀1a的第一流路27中,通过使开闭阀芯46b的开闭阀密封件46c与开闭阀座46a抵接,从而将该第一流路27封闭,在第二流路28中,通过利用针部开放弹簧79沿开阀方向对阀杆22进行施力,从而使节流阀部67的针部68占据限制性地将所述节流孔40开放的初始位置。

从该状态起,如图4所示,所述电磁阀3通过通电而切换到第二位置3b,在向所述流体控制阀1a的第一端口13a供给压力流体且流体压力缸2的阀头侧室2a通过速度控制器5而向大气开放时,所述第一端口13a的压力流体作用于所述开闭阀芯46b的开阀用受压面49而产生开阀方向的推力、即开阀力,因此,利用该开阀力,所述内部主体20与阀杆22一体地朝向上方位移,所述开闭阀芯46b从开闭阀座46a远离并将第一流路27开放。因此,所述压力流体通过所述第一流路27而以大致自由流动的状态向第二端口13b流通,并向所述流体压力缸2的杆侧室2b供给。

其结果是,如图8所示,该杆侧室2b的压力从时刻t0开始快速地上升,由此,所述作业活塞7从所述杆侧室2b的压力接近于设定压力po的时刻t2开始高速地后退。与从最初在进行了流量限制的状态下供给压力流体的情况下的该作业活塞7的初始动作相比,该作业活塞7的初始动作非常迅速,因此,响应性出色。

另一方面,由于所述杆侧室2b的压力流体从第二端口13b通过中央孔33、导通孔80而流入第二压力室77,所以该第二压力室77内的流体压力上升,在该流体压力在时刻t1高于控制时压力pa时,作用于第二活塞75的闭阀方向上的作用力会超过由所述针部开放弹簧79产生的开阀方向上的作用力,因此,所述阀杆22抵抗针部开放弹簧79的弹簧力而被压下,所述针部68将节流孔40暂时封闭。

另外,来自所述第一端口13a的压力流体通过所述延迟闭阀机构35的延迟流路54而在由节流部59进行流量限制的状态下逐渐地向所述第一压力室53内供给,因此,该第一压力室53内的流体压力也会逐渐上升。并且,当在该流体压力的作用下在所述第一活塞52产生的朝向下方的闭阀力比作用于所述开闭阀芯46b的朝向上方的开阀力大时,如图5所示,所述内部主体20在图中下降,所述开闭阀芯46b与所述开闭阀座46a抵接而将所述第一流路27封闭。

在图8中,当所述第一流路27在时刻t3封闭时,所述活塞7利用封入到所述杆侧室2b的高压的流体压力(压缩空气)的膨胀力而继续前进,伴随于此,该杆侧室2b的流体压力开始快速且呈曲线地降低,与此同时,所述作业活塞7的速度也被减速。然后,当所述杆侧室2b的流体压力在时刻t4降低到比控制时压力pa低时,所述第二压力室77内的流体压力也会降低,因此,利用针部开放弹簧79的弹簧力将所述阀杆22上推,由此,所述针部68将节流孔40开放,来自所述第一端口13a的压力流体仅通过所述第二流路28而在进行了流量限制的状态下向所述第二端口13b流通,并逐渐地向所述流体压力缸2的杆侧室2b供给。因此,所述作业活塞7以缓慢且大致一定的速度朝向后退端移动,在时刻t5到达后退端,作业工序完成。稍后,所述杆侧室2b的流体压力成为所述控制时压力pa,所述阀头侧室2a的流体压力成为零。

这样,在所述作业活塞7的作业工序完成且所述杆侧室2b的压力成为控制时压力pa时,由于所述第二端口13b以及所述第二压力室77内的流体压力上升,所以如图6所示,所述阀杆22以及针部68下降,节流阀密封件70与节流阀座69抵接,所述第二流路28被封闭。

接着,从图6的状态起,当所述电磁阀3再次被切换到所述第一位置3a时,也参照图1,所述流体压力缸2的杆侧室2b经由流体控制阀1a而向大气开放,并且通过速度控制器5而向阀头侧室2a供给压力流体。此时,所述杆侧室2b内的压力流体从所述流体控制阀1a的第二端口13b流入到第三流路29内而将第一止回阀44推开,并以自由流动的状态从该第三流路29向所述第一端口13a流通,从该第一端口13a经由所述电磁阀3而向大气排出。伴随于此,所述流体压力缸2的作业活塞7以与经由所述速度控制器5供给的压力流体的流量相应的速度进行前进行程,并移动到前进端。

在所述作业活塞7移动到前进端而使得所述第二端口13b的流体压力降低时,所述第二压力室77内的流体压力也会降低,因此,所述阀杆22被所述针部开放弹簧79推压并上升,所述针部68的节流阀密封件70从节流阀座69远离,由此,所述第二流路28开放。另外,在所述延迟流路54中,所述止回阀阀芯61被压缩弹簧64推压而位移到所述闭阀位置,所述第一压力室53内的压力流体通过开放孔63而向大气排出。通过这一系列的动作,所述流体控制阀1a恢复到图1的常态位置。

此外,也可以考虑:在开始所述流体压力缸2的前进行程时,在该流体压力缸2的杆侧室2b的压力流体开始通过流体控制阀1a而被排出时,利用所述延迟流路54的节流部59的截面积将所述第一压力室53内的压力流体快速地排出,由此,所述开闭阀芯46b由流入到所述第二端口13b的压力流体(排出流体)上推,从开闭阀座46a分离而将第一流路27开放。

由于开阀后的所述开闭阀芯46b之后也不会自行地闭阀,所以为了避免这样的情形,也可以构成为在所述闭塞板55与端板24之间夹设沿闭阀方向对所述内部主体20进行施力的闭阀弹簧,所述开闭阀芯46b在常态时必然会占据闭阀位置。在该情况下,由于所述闭阀弹簧的弹簧力相对于所述开闭阀芯46b的开阀力而向相反方向进行作用,所以与未设置该闭阀弹簧的情况相比,虽然作业工序开始时的响应性会稍许降低,但与仅通过所述第二流路28而从最初在进行了流量限制的状态下向流体压力缸2供给压力流体的情况相比,响应性良好。

但是,即使在未设置所述闭阀弹簧的情况下,就算在常态时所述开闭阀芯46b保持着开阀的状态不变,在开始下一次的作业行程时,也会从所述开闭阀芯46b将第一流路27开放的状态开始,因此,不需要使该开闭阀芯46b开放的过程,反而会使得响应迅速。

图9示出本发明的流体控制阀的第二实施方式,该第二实施方式的流体控制阀1b与所述第一实施方式的流体控制阀1a的不同点在于:延迟流路54的第一延迟流路孔54a与第二延迟流路孔54b经由节流部59始终连通。即,在介于所述第一延迟流路孔54a与第二延迟流路孔54b之间的中继孔54c的内部安装有柱状的闭塞构件91,在该闭塞构件91的外周面与所述中继孔54c的内周面之间形成有所述节流部59。

因此,在该第二实施方式的流体控制阀1b中,供给到第一端口13a的压力流体通过所述第一延迟流路孔54a、节流部59以及第二延迟流路孔54b而流入第一压力室53,从该第一压力室53排出的压力流体通过所述第二延迟流路孔54b、节流部59以及第一延迟流路孔54a而从所述第一端口13a排出。

此外,也可以将所述节流部59设为能够对开口面积进行调整的可变节流部。这一点在所述第一实施方式的流体控制阀1a的节流部59的情况下也是同样的。

由于除了所述流体控制阀1b的上述结构及作用以外的结构及作用与所述第一实施方式的流体控制阀1a实质上相同,所以对两者的主要的相同构成部分标注与第一实施方式的流体控制阀1a相同的附图标记,并省略具体结构及作用的说明。

图10是示出本发明的流体控制阀的第三实施方式的图,该第三实施方式的流体控制阀1c与所述第一实施方式的流体控制阀1a的不同点在于:不具备该第一实施方式的流体控制阀1a所具有的第三流路29和该第三流路29中的第一止回阀44;以及构成为在开闭阀芯46b与阀主体10之间夹设开阀弹簧92且利用该开阀弹簧92沿从开闭阀座46a分离的方向(开阀方向)对所述开闭阀芯46b进行施力,由此在常态时使所述开闭阀芯46b占据开阀位置而使第一流路27开放。因此,在该第三实施方式中,所述开阀力产生部件47为所述开阀弹簧92。

在该流体控制阀1a中,在向第一端口13a供给压力流体时,该压力流体不用经由使所述开闭阀芯46b开阀的过程,从一开始就能够通过开放的所述第一流路27而向第二端口13b流通。因此,与所述第一实施方式的流体控制阀1a相比,响应性更出色。

另外,从流体压力缸排出的压力流体从第二端口13b通过开放的所述第一流路27而以自由流动的状态向第一端口13a流通。

但是,该流体控制阀1c也可以具备所述第一实施方式的流体控制阀1a所具有的第三流路29和第一止回阀44。在该情况下,从流体压力缸排出的压力流体从所述第二端口13b通过开放的所述第一流路27和所述第三流路的第一止回阀44这双方而向所述第一端口13a流通。

由于除了所述流体控制阀1c的上述结构及作用以外的结构及作用与所述第一实施方式的流体控制阀1a实质上相同,所以对两者的主要的相同构成部分标注与第一实施方式的流体控制阀1a相同的附图标记,并省略具体结构及作用的说明。

像这样,所述流体控制阀通过将针阀、流量控制阀或止回阀等的功能合理地组装到一个阀主体的内部,从而能够实现构造的简化和小型化,另外,通过设置在向第一端口供给压力流体时将流路暂时开放的开闭阀机构,从而能够提高流体控制能力并提高响应性。

附图标记说明

1a、1b、1c流体控制阀

10阀主体

13a第一端口

13b第二端口

20内部主体

22阀杆

27第一流路

28第二流路

29第三流路

34开闭阀机构

35延迟闭阀机构

40节流孔

41节流阀机构

44第一止回阀

46开闭阀部

46a开闭阀座

46b开闭阀芯

49受压面

52第一活塞

53第一压力室

54延迟流路

59节流部

67节流阀部

68针部

75第二活塞

77第二压力室

79针部开放弹簧

80导通孔

92开阀弹簧

l轴线l。

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