附帶磁傳感器的換向閥的製作方法
2023-06-08 02:38:41
專利名稱：附帶磁傳感器的換向閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用磁鐵和磁傳感器檢測閥柱的動作位置的、附帶磁傳感器的換向閥。
但是，由於上述現有的換向閥，將上述磁鐵安裝在於閥孔內滑動的閥柱的中央部分，同時，磁傳感器安裝在與上述磁鐵對應的閥箱的中央部分，所以，必須使用與不帶磁傳感器的換向閥不同的，構造複雜的專用閥柱及閥箱。特別是，由於上述閥箱通常形成為，將多個出入口、連結所述出入口與閥孔的多個閥路、或多個導流道等等複雜地擠在一起的狀態，所以，避開所述狀態重新設置安裝磁傳感器的安裝孔和配線用的導孔等等，在設計上非常困難。因而，為了尋求結構簡化，希望可以使用與不帶磁傳感器的普通換向閥通用的部件，特別是，希望尋求閥箱的通用化。
而且，為了精密地控制換向閥的動作，使故障的預知成為可能，希望上述磁鐵和磁傳感器，不僅僅檢測閥柱是否到達行程端部，還可以檢測出閥柱的全部動作位置。
本發明的從屬的其他技術課題是一種如上所述的磁傳感器的換向閥，可以檢測出閥柱全部行程的動作位置。
為了解決上述問題，本發明的換向閥的特徵在於包括具有多個口和所述口在其上開口的閥孔的閥箱；滑動自如地收納在上述閥孔內，一端從該閥孔向外部延伸出，用於切換閥路的閥柱；安裝在上述閥箱兩端的端塊；驅動上述閥柱的驅動機構；安裝於上述閥柱的一端從上述閥孔延伸出的部分，在該閥孔的外部與閥柱一同移動的磁鐵；圍攏安裝在上述閥柱上的磁鐵，而設置在上述閥箱的一端與一側的端塊之間的檢測塊；安裝在上述檢測塊上的至少一個磁傳感器，以檢測出上述磁鐵的磁力。
具有上述結構的本發明所述附帶磁傳感器的換向閥，在閥箱和端塊之間設置檢測塊並安裝磁傳感器，同時閥柱的端部延伸到上述檢測塊的內部，將磁鐵安裝在該部位，所以，與不具備磁傳感器的普通換向閥相比，新準備了上述檢測塊，並且，對閥柱進行了若干改進，無須對構造複雜的閥箱進行任何特別的加工，就可以使用普通換向閥通用的閥箱，簡單地構成附帶磁傳感器的換向閥。
按照本發明的較好的實施方式，上述檢測塊，具有夾在上述閥箱與端塊之間圍成上述磁鐵的移動區域的第1部分，和沿換向閥的外表面，跨在所述第1部分與上述端塊上的第2部分，在所述第2部分中，傳感器安裝槽以平行於閥柱的軸線的方向跨過上述磁鐵的移動區域，上述磁傳感器被嵌在所述傳感器安裝槽內。
上述磁傳感器安裝在上述傳感器安裝槽內，使磁鐵發出的磁力在閥柱全部行程中可以被檢測出，可以根據隨上述磁鐵的移動而產生的磁力線密度的變化，檢測出閥柱的全部動作位置。
因此，由於不僅可以知道閥柱的行程端的位置，也可以知道行程途中的位置，所以可以由行程開始到行程終了的閥柱位置和動作時間的關係，通過判別電路簡單地判別該閥柱是否正常動作，結果是，可以在故障之前施以預防措施，使故障、事故等導致的工作系統長時間停止運行等等防患於未然。
按照本發明所述其他的具體實施方式
，上述驅動機構由電磁操作式的導向閥構成，通過1個或2個導向閥對上述閥柱進行切換，全部導向閥都安裝在一側的端塊上，同時在沒有安裝導向閥的端塊一側設置上述磁鐵及磁傳感器。
圖2是
圖1的換向閥中央部的橫斷面圖。
圖3是圖1的換向閥中央部的縱斷面圖。
圖4是圖2的主要部位的斷面放大圖。
上述換向閥具有由非磁性體製成實際上呈立方體形狀的閥箱12、安裝在上述閥箱12的軸線方向兩端，由非磁性體製成的斷面呈矩形的端塊13、14，一方面將上述導向閥10安裝在第1端塊13上，另一方面將由非磁性體製成的檢測塊15設置在第2端塊14與閥箱12之間。
將供給口P與兩個排出口EA、EB設置在上述閥箱12的上下任一個表面，將兩個輸出口A、B設置在另一個表面，又，上述各個出入口沿軸線方向排列，在閥箱12的內部設置的閥孔17上開口，由非磁性體製成的閥路切換用的上述閥柱11，被滑動自如地收納在上述閥孔17內。
在上述閥柱11的外圍，設置將聯結上述各個出入口的閥路相互連通或遮斷用的多個密封部件18，同時，在閥柱11的兩端的外圍，分別設置著密封部件19，遮斷在該閥柱11的端部對著的呼吸室20a及20b與閥孔17內的上述閥路之間。又，該閥柱11的一端從上述閥孔17向外部延伸出來，位於檢測塊15的內部，磁鐵22被安裝在上述延伸出部分的外周，在閥孔17的外部與所述閥柱11一起移動。
上述磁鐵22為，在合成樹脂和合成橡膠那樣的軟的彈性材料中混合具有磁性的金屬粉末，形成圓周的一部分有缺口的環狀，上述磁鐵22，以直徑被彈性擴大的狀態嵌在閥柱11的端部外圍形成的安裝槽內，以此安裝在上述位置。或者，也可以將兩個製成半圓形的硬磁鐵片，以圓環連接形態嵌在上述安裝槽內。
這樣，由於安裝在閥孔17的外部的呼吸室20a內，閥柱11上的上述磁鐵22，從工作流體遮斷開來，所以，即使該工作流體中含有水分、化學煙霧或金屬粉末那樣的磁性顆粒等等時，該磁鐵22也不會與之接觸而生鏽腐蝕或吸附磁性顆粒，不會發生因磁鐵22的機能降低而導致位置檢測精度降低、因吸附細微顆粒而導致閥柱11的動作失常等情況。
一方面，上述檢測塊15具有夾在上述閥箱12與第2端塊14之間、圍成上述磁鐵22的移動區域的截面呈矩形的第1部分15a，和沿換向閥的外表面、跨在上述第1部分15a與上述第2端塊14上的第2部分15b，一方面，在所述第2部分15b中，槽的內部比開口部23a寬的傳感器安裝槽23，以平行於閥柱11的軸線的方向跨過上述磁鐵22的移動區域，磁傳感器24被嵌在所述傳感器安裝槽23內。上述第1部分15a與第2部分15b可以製成一體，也可以分別製成然後相互連接。
上述磁傳感器24，被其上設置的螺孔中擰著的止動螺釘25擰住，擰緊該止動螺釘25，上述止動螺釘25的頭部抵到安裝槽23的槽底，而被頂到開口部23a一側，被壓在該開口部23a的內面固定住，由此，該磁傳感器24被安裝成可以從伴隨上述磁鐵22的移動而發生的磁密度變化，檢測出閥柱11的全部行程的動作位置。上述情況中，當一個磁傳感器無法檢測出閥柱11的全部行程中的動作位置時，可以將2個磁傳感器相互間隔地安裝在上述傳感器安裝槽23內。或者，也可以安裝內藏2個傳感器機能的一個磁傳感器。
而上述磁傳感器24，通過導線26連接到未圖示的控制裝置的識別電路，將與磁密度相應的檢測信號輸出到上述識別電路。在上述識別電路中，預先輸入了，閥柱11正常動作時的各個動作位置與磁密度、動作時間、流體壓力的相互關係等等位置檢測所須的數據，輸入了來自磁傳感器24的檢測信號後，就可以根據上述數據測量閥柱11的兩個行程端的位置以及行程中的各個位置等等用於控制，同時，基於從行程開始到行程終了的閥柱11的位置與動作時間的關係，也可以就該閥柱11的動作是否正常進行判別。基於此，可以在故障發生之前測知其前兆而施以預防措施，將因發生故障、事故等而導致的機器長時間停止運行的事態防患於未然。
在上述第1端塊13及第2端塊14中，分別形成活塞室30a、30b。在第1端塊13中形成的第1活塞室30a的直徑大，大直徑的第1活塞31a被滑動自如地收納在其中，在第2端塊14中形成的第2活塞室30b的直徑與其相比相對較小，小直徑的第2活塞31b被滑動自如地收納在其中，上述的各個活塞31a、31b分別對接在閥柱11的端面。而且，在上述活塞31a、31b的背面一側，即與閥柱11和閥柱11對接面的相反一側的部分，分別形成第1壓力室32a和第2壓力室32b，在各個活塞31a、31b與閥柱11的端面之間，分別形成向外部開放的呼吸室20a、20b，在上述壓力室32a、32b與呼吸室20a、20b之間，由安裝在活塞31a、31b的外圍的活塞墊圈33遮斷以保持氣密性。
又，大直徑的第1活塞室30a一側的第1壓力室32a，藉助延伸在上述閥箱12及第1端塊13內的導流道35，通過上述導向閥10及手動操作機構36與供給口P連通，小直徑的第2活塞31b一側的第2壓力室32b，通過從閥箱12延伸到檢測塊15及第2端塊14內的導流道37與上述供給口P常連通。
再者，圖3中的39是沿各個活塞31a、31b的受壓面的中央部的軸線方向形成的導孔，40是各個端塊13、14中，從壓力室32a、32b的室壁突出、嵌入上述導孔39的導塊，用於引導活塞31a，31b平穩動作。
而且，當上述導向閥10處於關的狀態，第1壓力室32a中未供給導流體時，因為向第2壓力室32b供給的導流體的壓力將第2活塞31b推出，所以閥柱11如圖3所示，處於移動到右側的第1切換位置。如果從所述狀態將上述導向閥10切換到開而向第1壓力室32a供給導流體，則由2個活塞31a、31b的受壓面積差，使作用在第1活塞室30a上的流體壓力比作用在第2活塞31b上的流體壓力大，所以，閥柱11被所述第1活塞室30a推著向左側移動，佔據第2切換位置。
通過由磁傳感器24檢測與上述閥柱11一起移動的上述磁鐵22的磁力線，而檢測出所述閥柱11的切換動作的全部行程，其檢測信號被輸入判別電路，用於該換向閥和其他的相關機器的控制以及預知該換向閥的故障等等。
上述手動操作機構36為，按下操作塊36a使導流道與第1壓力室32a直接連通，從而以手動操作實現與導向閥10變成開時相同的切換狀態。
再者，上述導向閥10，是通過向線圈通電，來開閉導流道的電磁操作式的導向閥，因為其構成及作用與眾所周知的相同，所以省略其具體說明。
因此如上所述，由於在閥箱12與端塊14之間，藉助檢測塊15安裝磁傳感器24，同時，閥柱11的端部延伸到上述檢測塊15的內部，將磁鐵22安裝在該部位，所以，與不具備磁傳感器24的普通換向閥相比，新準備了上述檢測塊15，並且，對閥柱11進行了若干改進，無須對構造複雜的閥箱12進行任何特別的加工，就可以使用普通換向閥通用的閥箱12，簡單地構成附帶磁傳感器的換向閥。
上述實施方式中，檢測塊15的第2部分15b設置在換向閥的側面，所述設置的位置在換向閥的上面、下面都可以。
又，上述檢測塊15與磁鐵22及磁傳感器24，設置在未安裝導向閥10的第2端塊14的一側，也可以設置在安裝導向閥10的第1端塊13的一側。
進一步，關於換向閥的類型，不限於實施例中的單導向式，也可以是具有2個導向閥10的雙導向式的換向閥，或者，也可以是以電磁或機械驅動方式直接驅動閥柱11的直接驅動形的換向閥。
又，當上述換向閥為具有3個切換位置的3位置換向閥時，最好將上述磁鐵及磁傳感器設置為，可以將3個切換位置全部檢測出來。
如上所述，本發明的附帶磁傳感器的換向閥，可以使用與不帶磁傳感器的普通換向閥通用的閥箱，而簡單地構成，其結構簡單製作也容易。
權利要求
1.一種附帶磁傳感器的換向閥，其特徵在於，包括具有多個口和上述口在其上開口的閥孔的閥箱；滑動自如地收納在上述閥孔內，一端從該閥孔向外延伸出的閥路切換用閥柱；上述閥箱兩側的端塊；驅動上述閥柱的驅動機構；安裝於上述閥柱的一端從上述閥孔延伸出的部分，在該閥孔的外部與閥柱一同移動的磁鐵；圍攏安裝在上述閥柱上的磁鐵，而設置在上述閥箱的一端和一側的端塊之間的檢測塊；安裝在上述檢測塊上、以檢測出上述磁鐵的磁力的至少一個磁傳感器。
2.如權利要求1所述的換向閥，其特徵在於，上述檢測塊具有夾在上述閥箱與端塊之間，圍成上述磁鐵的移動區域的第1部分，和沿換向閥的外表面，跨在所述第1部分與上述端塊上的第2部分，在所述第2部分中，傳感器安裝槽以平行於閥柱11的軸線的方向跨過上述磁鐵的移動區域，上述磁傳感器被嵌在所述傳感器安裝槽內。
3.如權利要求2所述的換向閥，其特徵在於，上述磁傳感器安裝在上述傳感器安裝槽內，在閥柱全部行程中可以檢測出磁鐵發出的磁力，能夠根據隨上述磁鐵的移動而產生的磁力線密度的變化，檢測出閥柱的全部動作位置。
4.如權利要求1至3其中任一項所述的換向閥，其特徵在於，上述驅動機構為電磁操作式的導向閥，通過1個或2個導向閥可以對上述閥柱進行切換，全部導向閥都安裝在一側的端塊上，同時，在沒有安裝導向閥的端塊一側設置上述磁鐵及磁傳感器。
全文摘要
一種附帶磁傳感器的換向閥,該換向閥可以使用與不帶磁傳感器的普通換向閥通用的閥箱而簡單地構成。將磁鐵22安裝在閥柱11的一端從閥孔延伸出的部分,檢測塊15圍攏上述磁鐵,而設置在閥箱和端塊之間;由於,將磁傳感器24安裝在該檢測塊中,所以無須為了安裝磁傳感器而對上述閥箱12進行加工。
文檔編號F15B13/043GK1348071SQ0114094
公開日2002年5月8日 申請日期2001年9月27日 優先權日2000年10月6日
發明者宮添真司, 石川誠 申請人:速睦喜股份有限公司