提动式流量控制阀的制作方法

文档序号:23014142发布日期:2020-11-20 12:17阅读:220来源:国知局
提动式流量控制阀的制作方法

本发明涉及提动(poppet)式的流量控制阀。



背景技术:

以往,开发了多种通过阀芯相对于阀座进行进退来控制该阀芯和阀座之间通过的流体的流量的所谓的提动式的流量控制阀。

例如专利文献1中公开了通过控制相对于阀芯设于阀座相反侧的控制室(controlchamber)的压力,而有选择地控制第一及第二端口间的流量的先导动作型的提动式流量控制阀。该提动式流量控制阀具有连通控制室和第二端口的先导通路、及开闭先导通路地动作的先导阀元件。在先导阀元件由电磁执行器(solenoidactuator)动作时,先导通路的开口部受到调整。在先导通路的开口部到达规定的大小时,阀芯从阀座分离。

现有技术文献:

专利文献:

专利文献1:日本特开2007-239996号公报。



技术实现要素:

发明要解决的问题:

上述的提动式流量控制阀中,为了进行通过阀芯和阀座之间的流体的流量控制,而进行通过先导通路的流体的流量控制,即、小流量域的流量控制,从而控制控制室的压力。然而,小流量域的流量控制,容易由微小的流量变动而使控制室内的压力变动,难以高精度控制。为了进行阀芯的高精度的定位,理想是采用代替控制室的压力控制的其他方法的提动式流量控制阀。

因此,本发明的目的在于,提供一种能够更高精度地进行阀芯的定位的提动式流量控制阀。

解决问题的手段:

为了解决上述问题,本发明的提动式流量控制阀具备:具有入口流路、出口流路、设于所述入口流路和所述出口流路之间的阀室及设于所述阀室的阀座的阀壳体;容纳于所述阀壳体内,相对于所述阀座进退的阀芯;在所述阀芯进退的进退方向上与所述阀芯一体地移动的移动构件;电动马达;检测所述电动马达的输出轴的旋转角度的位置检测器;使所述电动马达的输出轴的旋转量转换为所述移动构件的所述进退方向的直动位移量的直动转换机构;以及以使由所述位置检测器检测的所述输出轴的旋转角度为所述阀座和所述阀芯之间的规定的目标间隔所对应的旋转角度的形式反馈控制所述电动马达的控制器。

根据上述结构,由电动马达的反馈控制进行阀芯的定位,因而能高精度地进行阀芯相对于阀座的定位。

又,也可以是,上述的提动式流量控制阀具备形成于所述阀壳体内的所述阀芯的所述后退方向侧,并由所述阀芯而与所述阀室隔开的背压室;以及连通所述入口流路和所述背压室,使所述入口流路和所述背压室的流体压相等的连通路。根据该结构,能够使与对阀芯向后退方向作用的力进行抵抗的力通过与入口流路内的流体压相等的背压室内的流体压而向前进方向作用。因此,能够减小对阀芯向前进方向作用所需的电动马达的推力。

又,也可以是,上述的提动式流量控制阀中,所述阀座设置在所述入口流路相对于所述阀室的开口的周围;所述阀壳体及所述阀芯形成为所述背压室侧的所述阀芯的受压面积大于所述入口流路侧的所述阀芯的受压面积。根据该结构,能使由背压室内的流体压而向前进方向作用于阀芯的力大于由入口流路内的流体压而向后退方向作用于阀芯的力。由此,即使在阀座设置在入口流路相对于阀室的开口周围的情况下,也能由背压室内的流体压将阀芯向前进方向作用。又,在维持阀芯抵接于阀座的闭阀状态的情况下,不需要电动马达的推力,因而能使消費电力几乎为零。

又,也可以是,上述的提动式流量控制阀中,所述连通路形成于所述阀芯。根据该结构,能够简化阀壳体的结构,防止提动式流量控制阀整体的大型化。

又,也可以是,上述的提动式流量控制阀具备对所述阀芯向所述前进方向施加施加力的施力构件;所述阀芯在所述入口流路内的流体压低于所述出口流路内的流体压,并且对所述阀芯向所述后退方向作用的力超过对所述阀芯向所述前进方向作用的力的情况下,所述阀芯相对于所述移动构件向所述后退方向相对移动。

在例如对挖掘机(shovel)的动臂(boom)等附带自重的部件进行驱动的油压汽缸的控制中使用流量控制阀的情况下,若向油压汽缸的供给流量不足,可能会使流量控制阀的入口压和出口压的高低反转,入口压变得比出口压低压。根据上述结构,向油压汽缸的供给流量不足时入口压比出口压低压,从而在对阀芯向后退方向作用的力超过对阀芯向前进方向作用的力的情况下,能使阀芯向后退方向移动而从阀座分离,使出口流路的流体补给至入口流路。

也可以是,所述阀芯相对于所述移动构件向所述后退方向相对移动的上述的提动式流量控制阀中,所述移动构件具有用于与所述阀芯卡合的卡合部,所述阀芯具有从所述前进方向侧抵接于所述卡合部的抵接部,在所述入口流路内的流体压高于所述出口流路内的流体压的情况下,维持所述卡合部抵接于所述抵接部的状态,在所述入口流路内的流体压低于所述出口流路内的流体压,对所述阀芯向所述后退方向作用的力超过对所述阀芯向所述前进方向作用的力的情况下,所述抵接部从所述卡合部分离,所述阀芯相对于所述移动构件向所述后退方向相对移动。

发明效果:

根据本发明,能够提供一种能更高精度地进行阀芯的定位的提动式流量控制阀。

附图说明

图1为示出本发明的第一实施形态的提动式流量控制阀的概略结构的图;

图2a为图1所示的阀壳体及阀芯的放大图,是示出流量控制阀的闭阀状态的图;

图2b为图1所示的阀壳体及阀芯的放大图,是示出流量控制阀的开阀状态的图;

图3为用于对图1所示的提动式流量控制阀的抗气蚀(anti-cavitation)功能进行说明的图;

图4为示出本发明的第二实施形态的提动式流量控制阀的概略结构的图;

图5为示出本发明的第三实施形态的提动式流量控制阀的概略结构的图;

图6为示出本发明的第四实施形态的提动式流量控制阀的概略结构的图;

图7为示出本发明的第五实施形态的提动式流量控制阀的概略结构的图。

具体实施方式

接着,参照附图对本发明的实施形态的提动式流量控制阀的概略结构进行说明。

<第一实施形态>

图1为示出第一实施形态的提动式流量控制阀(以下称为“流量控制阀”)1的概略结构的图。流量控制阀1a具备阀壳体10、提动式的阀芯20以及阀芯驱动装置30。

阀壳体10具有作为入口端口的流路的入口流路11、作为出口端口的流路的出口流路12以及介于入口流路11和出口流路12之间的阀室13。阀室13中设有阀座s,阀壳体10内容纳有相对于该阀座s进退的大致圆柱状的阀芯20。阀芯20在相对于阀座s正交的方向上进退。入口流路11从阀室13向阀芯20朝向阀座s的方向延伸,出口流路12从阀室13向相对于阀芯20朝向阀座s的方向正交的方向延伸。阀座s设于入口流路11相对于阀室13的开口周围。本实施形态中,阀壳体10内形成有能够在阀芯20的进退方向d上滑动地支持该阀芯20的圆筒状的滑动面14。

以下说明中,将阀芯20的进退方向d中,阀芯20朝向阀座s的方向称为“前进方向d1”,与前进方向d1相对的方向称为“后退方向d2”。

流量控制阀1a中,稳态时的阀芯20处于如图1所示的着座(抵接)于阀座s的闭阀状态。本实施形态中,阀芯20的前进方向d1侧的端部形成为随着向前进方向d1行进而直径缩小的锥状。该阀芯20的锥面20a抵接于阀座s,从而入口流路11相对于阀室13被封闭,其结果是从入口流路11向出口流路12的流体的流动被禁止。

又,阀壳体10内的阀芯20的后退方向d2侧形成有因阀芯20而与阀室13隔开的背压室15。即,阀芯20处于阀室13和背压室15之间。流体从入口流路11被导向至背压室15的内部。更详细地,阀芯20在阀芯20抵接于阀座s的情况下形成有连通入口流路11和背压室15的连通路21。

连通路21连通入口流路11和背压室15,将流体从入口流路11供给至背压室15。由此,连通路21使入口流路11和背压室15的流体压相等。

本实施形态中,阀壳体10及阀芯20形成为使背压室15侧的阀芯20的受压面积s1大于在阀芯20抵接于阀座s的情况下的入口流路11侧的阀芯20的受压面积s2。

更详细地,阀壳体10及阀芯20在阀芯20抵接于阀座s的情况下,形成为使受背压室15内的流体压而被施加作用于前进方向d1的荷载的阀芯20的受压面积s1大于受入口流路11内的流体压而被施加作用于后退方向d2的荷载的阀芯20的受压面积s2。换言之,从垂直于阀芯20的进退方向d地切断的背压室15的截面积减去后述的轴部42的截面积的值大于垂直于阀芯20的进退方向d地切断的入口流路11的截面积。因此,在阀芯20抵接于阀座s时,由背压室15内的流体压而朝前进方向d1作用于阀芯20的力大于由入口流路11内的流体压而朝后退方向d2作用于阀芯20的力。

另外,不仅在阀芯20抵接于阀座s的情况下,在阀芯20从阀座s分离的距离是微小的情况下,由流体压而朝前进方向d1作用于阀芯20的力也大于由流体压朝后退方向d2作用于阀芯20的力。这是因为,阀芯20从阀座s分离的距离是微小的情况下,入口流路11和出口流路12之间存在压力差,作为结果,阀芯20的作用于前进方向d1侧的受压面积s1大于阀芯20的后退方向d2侧的受压面积s2。

又,背压室15内设有对阀芯20朝前进方向d1施加施加力的施力构件16。施力构件16例如是压缩螺旋弹簧。

阀芯驱动装置30向后退方向d2驱动处于抵接于阀座s的状态的阀芯20,从而控制阀芯20的位置。在处于抵接于阀座s的状态的阀芯20朝后退方向d2移动而从阀座s分离时,流体以与阀芯20和阀座s的间隔相应的流量从入口流路11经阀室13流向出口流路12。

阀芯驱动装置30具备电动马达31,对电动马达31的输出轴32的旋转角度进行检测的位置检测器33,及基于从位置检测器33输出的检测值而对电动马达31进行伺服控制的控制器34。也就是说,电动马达31是伺服马达。位置检测器33例如是分解器(resolver)。不过,位置检测器33不限于分解器,也可以是例如编码器或霍尔元件等。

此外,阀芯驱动装置30具备与阀芯20一体地朝进退方向d移动的活塞(相当于本发明的“移动构件”)40,及将电动马达31的输出轴32的旋转量转换为活塞40的进退方向d的直动位移量的直动转换机构50。

活塞40整体上呈与进退方向d平行地延伸的圆柱形状,并与设于后退方向d2侧的筒部41及设于前进方向d1侧的轴部42一体地形成。

活塞40的筒部41形成为朝后退方向d2侧开口的大致有底筒状。筒部41内插于与阀壳体10结合的大致圆筒状的汽缸43。具体地,汽缸43结合于封闭背压室15的后退方向d2侧的壁部10a。另外,汽缸43的内周面和活塞40的外周面也可以不抵接,汽缸43的内周面和活塞40的外周面之间也可以设有缝隙。

汽缸43的后退方向d2侧的端部与电动马达31的凸缘结合。电动马达31的输出轴32朝进退方向d延伸,并内插于活塞40的筒部41。输出轴32是外周面形成有外螺纹51的螺纹轴。又,活塞40的筒部41的内周壁固定有螺母52。输出轴32的外螺纹51螺入形成在螺母52内壁的内螺纹53。

又,直动转换机构50具备防止活塞40相对于汽缸43绕轴旋转的省略图示的旋转防止机构。具体地,在筒部41的外周面形成有朝径方向突设的突起部,又,在汽缸43的内周面形成有与进退方向d平行的槽部(均附图省略)。旋转防止机构由这些突起部及槽部构成,通过使筒部41的外周面的突起部嵌入至汽缸43的内周面的槽部,从而防止活塞40相对于汽缸43的绕输出轴32的旋转。不过,旋转防止机构不限于这样的结构,例如也可以是,在筒部41的外周面形成有槽部,在汽缸43的内周面形成有嵌于该槽部的突起部。

像这样,由于防止了活塞40相对于汽缸43的旋转,所以电动马达31的输出轴32转动时,通过外螺纹51相对于内螺纹53的相对的转动,螺母52及活塞40一体地沿输出轴32直动。也就是说,直动转换机构50是具有输出轴32的外螺纹51和螺母52的滚珠丝杆机构。不过,能够适用于本发明的直动转换机构不限定于此。直动转换机构例如也可以是,梯形螺丝、滑动螺丝或齿轮齿条(rackandpinion)等。

活塞40的轴部42从筒部41朝前进方向d1延伸,插通阀壳体10的壁部10a上形成的孔10b。轴部42在前进方向d1的端部与阀芯20卡合。以下,参照图2a及图2b并对本实施形态的活塞40的轴部42和阀芯20的卡合形态进行说明。

图2a及图2b为图1所示阀芯20及阀壳体10的放大图。图2a与图1相同地示出流量控制阀1a的闭阀状态。图2b示出流量控制阀1a的阀芯20从阀座s分离的开阀状态。

在活塞40的轴部42的前进方向d1的稍端部设有用于使活塞40与阀芯20卡合的卡合部42a。本实施形态中,卡合部42a从轴部42向径方向外方突出,呈比轴部42的直径扩径的大致圆柱状。阀芯20中形成有容纳卡合部42a的容纳室22。容纳室22由形成于阀芯20并在进退方向d上延伸的通孔23而与背压室15连接,轴部42插通该通孔23。该通孔23的直径小于卡合部42a的直径,因而卡合部42a不能从容纳室22中脱离。

本实施形态中,阀芯20能够相对于活塞40在进退方向d上在规定的范围内相对移动。具体地,容纳室22的后退方向d2侧的壁部22a和前进方向d1侧的壁部22b之间的间隔大于呈大致圆柱状的卡合部42a的进退方向d的长度,容纳室22形成为卡合部42a能够在该容纳室22的壁部22a和壁部22b之间在进退方向d上滑动。

本实施形态中,阀芯20至少被施力构件16的施加力向前进方向d1推压,因而容纳室22的壁部22a被推向卡合部42a,卡合部42a和容纳室22的壁部22b之间形成有间隙g。容纳室22的壁部22a相当于从前进方向d1侧(换言之,向后退方向d2侧)与卡合部42a抵接的本发明的抵接部。

像这样,基本上容纳室22的壁部22a处于由施力构件16抵接于卡合部42a的状态,因而阀芯20和活塞40在进退方向d上一体地移动。另外,如后述,在满足规定的条件的情况下,阀芯20相对于活塞40向后退方向d2相对移动。

另外,如图2a及图2b所示,上述的连通路21从阀芯20的前进方向d1侧的端面20b向后退方向d2延伸并与容纳室22连接。具体地,连通路21具有第一流路21a和第二流路21b。第一流路21a从阀芯20的端面20b向容纳室22的壁部22b延伸。第二流路21b从第一流路21a的后退方向d2侧的端部向阀芯20的后退方向d2侧的端面20c延伸。第二流路21b是在包围容纳室22的壁部及通孔23的内周面上形成的槽。

接着,对流量控制阀1a的阀芯20的位置控制进行说明。本实施形态中,控制器34以由位置检测器33检测到的输出轴32的旋转角度为与阀座s和阀芯20之间的规定的目标间隔(即,规定的目标流量)对应的旋转角度的形式对电动马达31进行反馈控制。

更详细地,本实施形态中,直动转换机构50为了使输出轴32的旋转量转换为活塞40的进退方向d的直动位移量,活塞40的位置为与输出轴32的旋转角度对应的位置。又,如上所述,阀芯20和活塞40在进退方向d上一体地移动。因此,阀芯20在进退方向d上仅移动与输出轴32的旋转量对应的直动位移量。

因此,本实施形态中,能够通过由控制器34进行的电动马达31的输出轴32旋转角度的反馈控制而进行阀芯20的定位。控制器34将活塞40中规定的某个点(例如活塞40的前进方向d1稍端)作为基准点,以使该基准点的位置到达与规定的目标流量对应的目标位置的形式,对电动马达31进行反馈控制。

本实施形态中,在使流量控制阀1a为闭阀状态的情况下,如图2a所示,控制器34控制活塞40的位置至成为阀芯20抵接于阀座s且壁部22a抵接于卡合部42a的状态的位置。

又,如图2b所示,在使流量控制阀1a开阀并将从出口流路12流出的流量控制至规定的流量的情况下,控制器34以使活塞40到达阀座s和阀芯20之间的规定的目标间隔(即,规定的目标流量)所对应的位置的形式,对电动马达31进行反馈控制。

此外,本实施形态的流量控制阀1a在图2a所示的闭阀状态中,在入口流路11的流体压低于出口流路12的流体压的情况下,具备使阀芯20从阀座s分离,从出口流路12补给入口流路11的作动液,从而防止入口流路11的流体压变为负压的抗气蚀功能。

参照图2a及图3对流量控制阀1a的抗气蚀功能进行说明。

图2a所示闭阀状态中,阀芯20处于被由流体压向前进方向d1侧作用的力与向后退方向d2侧作用的力的差而作用于阀芯20的力和施力构件16的施加力向阀座s推压的状态。稳态时,入口流路11内的流体压高于出口流路12内的流体压,该情况下,卡合部42a维持抵接于壁部22a的抵接的状态。

然而,在例如驱动挖掘机的动臂下降等附带自重的要素的油压汽缸的控制中使用流量控制阀1a的情况下,若向油压汽缸的供给流量不足,可能会使流量控制阀1a的入口压和出口压的高低反转,入口压变得比出口压低压。该情况下,在作用于阀芯20的力之中,阀芯20的锥面20a受到出口流路12的流体压而对阀芯20向后退方向d2侧作用的力相对较大。

像这样,入口流路11内的流体压低于出口流路12内的流体压,在对阀芯20向后退方向d2作用的力超过对阀芯20向前进方向d1作用的力的情况下,如图3所示,壁部22a从卡合部42a分离,阀芯20相对于活塞40向后退方向d2相对移动。像这样,能使出口流路12的流体补给至入口流路11。

另外,本实施形态中,阀芯20的锥面20a受到出口流路12的流体压并使力向后退方向d2侧作用于阀芯20,但阀芯20不限于具有锥面20a。即,阀芯20构成为承受出口流路12的流体压,综合并使力向后退方向d2侧作用于阀芯20即可。

如以上说明,根据本实施形态的流量控制阀1a,由电动马达31的反馈控制进行阀芯20的定位,因而能高精度地进行阀芯20相对于阀座s的定位。尤其,本实施形态的流量控制阀1a中,即使在容易受到流动力(flowforce)的影响的高压且大流量的条件下,也能更高精度且高相应地进行阀芯s的定位。例如,即使在如建筑机械(主要是油压挖掘机)的主控阀那样的高压且大流量的用途下,也能高精度地控制流量。

然而,作为以电动马达定位阀芯的方法,可以考虑使用步进马达通过输入脉冲数而定位阀芯的方法。但是,步进马达具有由定子及转子的机械精度或定子绕组电阻的偏差等引起的静止角度误差,因而难以如本实施形态一样进行阀芯的高精度的定位。此外,本实施形态中,作为伺服马达的电动马达31的旋转控制所使用的位置检测器33也兼用于阀芯20的定位。因此,能够以简单的结构实现使阀芯20的定位。

又,本实施形态中,通过连通路21使入口流路11和背压室15的流体压相等,因而对于阀芯20,能够使对由入口流路11内的流体压作用于后退方向d2的力进行抵抗的力,通过与入口流路11内的流体压相等的背压室15内的流体压而作用于前进方向。因此,能够减小为了对阀芯20作用于前进方向d1所需要的电动马达31的推力,例如为了使阀芯20抵接于阀座s所需要的电动马达31的推力。

又,阀壳体10及阀芯20形成为使背压室15侧的阀芯20的受压面积s1大于在阀芯20抵接于阀座s的情况下的入口流路11侧的阀芯20的受压面积s2。因此,在阀芯20抵接于阀座s的情况下,能使由背压室15内的流体压而向前进方向d1作用于阀芯20的力大于由入口流路11内的流体压而向后退方向d2作用于阀芯20的力。由此,即使是阀座s设于入口流路11相对于阀室13的开口周围的情况下,也能通过背压室15内的流体压将阀芯20向前进方向d1作用。因此,不驱动电动马达31,就能够由背压室15内的流体压维持闭阀状态,其结果是对闭阀状态的维持不需要电动马达31的推力,因而能减小消费电力。又,流量控制阀1a与背压室侧的阀芯的受压面积等于阀芯抵接于阀座时入口流路侧的阀芯的受压面积的流量控制阀相比,还能使施力构件16的施加力变小。

又,本实施形态中,连通路21形成于阀芯20,因而能简化阀壳体10的结构,并防止流量控制阀1a整体的大型化。

<第二实施形态>

接着,参照图4对第二实施形态的流量控制阀1b进行说明。另外,本实施形态及后述的实施形态中,对与第一实施形态相同的构成要素附上相同符号,并省略重复的说明。又,以下的图4~图7中,省略了控制器34的图示。

本实施形态的流量控制阀1b中,卡合部42a的进退方向d的两侧不形成和轴部42的间隙,阀芯20和活塞40不能相互相对移动,一直一体地移动。

又,本实施形态中,连通路21的一部分还形成于活塞40的轴部42。具体地,本实施形态中,连通路21具有形成于阀芯20的阀芯侧流路21c和形成于轴部42并与该阀芯侧流路21c连接的轴部侧流路21d。阀芯侧流路21c从阀芯20的端面20b向轴部42的前进方向d1侧端部延伸。轴部侧流路21d从轴部42的前进方向d1侧端部在轴部42内向后退方向d2延伸并在中途沿径方向朝轴部42面对背压室15的外周面延伸。

本实施形态也与第一实施形态同样地,由电动马达31的反馈控制进行阀芯20的定位,因而能够高精度地进行阀芯20相对于阀座s的定位。

另外,本实施形态中,连通入口流路11和背压室15的连通路21具有轴部侧流路21d,但连通路21并不限于此。例如,连通路21也可以仅形成于阀芯20。具体地,也可以是在自阀芯20的中心轴偏移的位置设置连通路21,由此不在轴部42设置通路地连通入口流路11和背压室15。

另外,本实施形态中,阀芯20和活塞40无法相互相对移动,但即使是如此的结构,也能通过对直动转换机构50使用在进退的两个方向上低阻力的机构,从而具备带来和第一实施形态相同效果的抗气蚀功能。即,在流量控制阀1b闭阀时,该流量控制阀1b的入口压和出口压的高低反转,使入口压比出口压低压,在向后退方向d2侧作用的力相对较大的情况下,阀芯20、活塞40成为一体并向后退方向d2相对移动。像这样,能够对入口流路11补给出口流路12的流体。

<第三实施形态>

接着,参照图5对第三实施形态的流量控制阀1c进行说明。

本实施形态的流量控制阀1c除连通入口流路11和背压室15的方法以外与第二实施形态相同。但,本实施形态的流量控制阀1c在阀芯20抵接于阀座s的情况下,连通入口流路11和背压室15的连通路61形成于阀壳体10内而非阀芯20的这一点不同于第二实施形态。

本实施形态也和第一实施形态同样地,由电动马达31的反馈控制进行阀芯20的定位,因而能高精度地进行阀芯20相对于阀座s的定位。

<第四实施形态>

接着,参照图6对第四实施形态的流量控制阀1d进行说明。

本实施形态和上述实施形态的流量控制阀1a~1c在阀壳体10的入口流路11的位置及出口流路12的位置上不同。更详细地,入口流路11从阀室13在相对于阀芯20的前进方向d1正交的方向延伸,出口流路12从阀室13向阀芯20的前进方向d1延伸。而且,阀座s设于出口流路12相对于阀室13的开口的周围,以代替设于入口流路11相对于阀室13的开口的周围。因此,阀芯20抵接于阀座s,由此相对于阀室13封闭出口流路12。

又,本实施形态和上述实施形态的流量控制阀1a~1c不同,阀芯20不支持于阀壳体10内的滑动面14,而是在阀芯20的径方向的外周面和阀壳体10的内壁之间设有间隙。因此,本实施形态中,阀壳体10内不存在与阀室13隔开的背压室15,阀室13形成为容纳阀芯20整体。

本实施形态也和第一实施形态同样地,由电动马达31的反馈控制进行阀芯20的定位,因而能高精度地进行阀芯20相对于阀座s的定位。

<第五实施形态>

接着,参照图7对第五实施形态的流量控制阀1e进行说明。

本实施形态中,阀壳体10的入口流路11的位置及出口流路12的位置和第四实施形态相同。

又,阀壳体10中形成有连通背压室15和外部的储罐71的连通路72。通过连通路72,使出口流路12和背压室15的流体压大致相等。但,入口流路12的流体压向后退方向d2作用于阀芯20(本实施形态中为锥面20a),因而为了维持闭阀状态,需要将施力构件16的施加力设定为克服该流体压的力。或,也可通过常时驱动电动马达31来维持闭阀状态。

本实施形态也和第一实施形态同样地,由电动马达31的反馈控制进行阀芯20的定位,因而能高精度地相进行阀芯20对于阀座s的定位。

<其他的实施形态>

本发明并不限于上述的实施形态及变形例,在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种变形。

例如,第一~第五实施形态的结构可适当地组合。

例如,第一~第三实施形态的流量控制阀1a~1c中,阀壳体10的入口流路11的位置和出口流路12的位置可对调。即,第一~第三实施形态的流量控制阀1a~1c中,入口流路11可从阀室13在相对于阀芯20的前进方向d1正交的方向上延伸,出口流路12可从阀室13向阀芯20的前进方向d1延伸。又,第四及第五实施形态的流量控制阀1d、1e中,阀壳体10的入口流路11的位置和出口流路12的位置也可对调。即,第四及第五实施形态的流量控制阀1d、1e中,入口流路11可从阀室13向阀芯20的前进方向d1延伸,出口流路12可从阀室13在相对于阀芯20的前进方向d1正交的方向上延伸。例如,第一实施形态的流量控制阀1a中,也可以是入口流路11在相对于前进方向d1正交的方向上延伸,出口流路12向前进方向d1延伸的情况下,例如连通路21的一端部以在阀芯20抵接于阀座s的情况下该连通路21连通入口流路11和背压室15的形式,设于阀芯20的外周面而非端面20b。

又,上述第一~第三实施形态中,形成为背压室15侧的阀芯20的受压面积s1大于在阀芯20抵接于阀座s的情况下的入口流路11侧的阀芯20的受压面积s2,但本发明不限于此。例如,受压面积s1、s2也可以彼此相等。该情况下,可以例如通过施力构件16的施加力,维持闭阀状态。又,例如,像第二~第五实施形态,阀芯20相对于活塞40不能相对移动地卡合,且在不需要抗气蚀功能不要的情况下,可以除了或代替施力构件16的施加力地,通过驱动电动马达31来维持闭阀状态。

又,第一实施形态中,形成于阀芯20的连通路21连接于容纳室22,但本发明的连通路不限于此,例如,连通路可以形成为不与容纳室22连接,而在容纳室22的径方向外方侧向进退方向d直线状地延伸。

又,第三实施形态中,用于使背压室15的流体压等于入口流路11内的流体压的连通路61形成于阀壳体10,但也可以在阀壳体10的外部另设使背压室15的流体压等于入口流路11内的流体压的流路。

又,第一实施形态中用以具备抗气蚀功能的结构,并不限定于图1~图3所示的结构。例如,设于活塞40的轴部42的卡合部可以向径方向内方突设的形式形成。

又,第一实施形态中,阀芯20从阀座s分离时,能通过例如使背压室15高于阀室13的压力等其他手段,维持卡合部42a抵接于壁部22a(抵接部)的状态的情况下,则可以没有施力构件16。又,第二~第五的实施形态中,也可以没有施力构件16。

又,上述第一~第五实施形态中,施力构件16设于背压室15,但施力构件16的位置不限于此。例如,可以在汽缸43的内周面和活塞40的外周面之间设置间隙,并在该间隙以相对于活塞40向前进方向d1施加施加力的形式设置施力构件16。

符号说明:

1a~1e 流量控制阀

10 阀壳体

11 入口流路

12 出口流路

13 阀室

15 背压室

16 施力构件

20 阀芯

21 连通路

22a 壁部(抵接部)

31 电动马达

32 输出轴

33 位置检测器

34 控制器

40 活塞(移动构件)

42 轴部

42a 卡合部

50 直动转换机构

d 进退方向

d1 前进方向

d2 后退方向

s 阀座

s1 受压面积

s2 受压面积

g 间隙。

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