壓力控制閥的製作方法
2023-09-11 17:03:55 3
專利名稱:壓力控制閥的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種壓力控制閥。
背景技術:
以往,在例如自動變速機的液壓迴路中,通過調節器閥調整液壓泵產生的油壓並作為調節器壓,將該調節器壓供給到液壓迴路的各處。而且,在上述液壓迴路中設有各種壓力控制閥,在該壓力控制閥中的、例如線性電磁閥,具有線性電磁部和調壓閥部,將利用調製器閥對上述調節器壓進行減壓所得的調製器壓作為輸入壓力接受,並通過向線性電磁部的線圈供應電流來操作調壓閥部,調整油壓,將調整後的油壓作為輸出壓力產生。
圖2表示了以往的液壓迴路的主要部分。
圖中,C為作為摩擦結合元件的離合器,91為具有線性電磁部92以及調壓閥部93的線性電磁閥,該線性電磁閥91,接受由未圖示的調節器閥調壓的調節器壓力、以及通過由調製器閥94減壓所得到的調製器壓力作為輸入壓力,通過向線性電磁部92的未圖示的線圈供給控制裝置95的電流,使調壓閥部93動作,調整油壓,並將調整後的油壓作為輸出壓力。
控制閥96,接受由液壓泵97產生的油壓作為輸入壓力(原始壓),同時接受從上述線性電磁閥91送出的輸出壓力作為信號油壓並產生控制壓力,供給到上述離合器C的未圖示的液壓伺服機構。此時,上述控制壓力向上述液壓伺服機構供給規定的液壓模型,離合器C根據上述液壓模型進行結合脫離(例如,參照專利文獻1)。而且,也可以採用制動器取代作為上述摩擦結合元件的離合器C,該制動器根據上述控制壓力的液壓模型進行結合脫離。
專利文獻1特開2003-74733號公報。
但是,在上述以往的液壓迴路中,為了產生控制壓力,需要線性電磁閥91、控制閥96等,不僅部件數量增多,而且液壓迴路也變得複雜。
這裡,也可以考慮只由線性電磁閥91來產生控制壓力,但此時當控制壓力為離合器C進行結合所需的最大油壓時,供給線圈的電流值會產生波動,從而不能產生穩定的控制壓力。
另外,為了提高控制壓力,線性電磁部92需要大的推力,因此線性電磁部92變得大型化,其結果是線性電磁閥91也變得大型化。
發明內容
本發明要解決上述以往液壓迴路的問題,其目的在於提供一種能夠簡化產生控制壓力的液壓迴路、能夠穩定地產生控制壓力並且能夠小型化的壓力控制閥。
因此,在本發明的壓力控制閥中,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管以及產生推力的線性電磁部。
還具有第1閥柱和第2閥柱,該第1閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將從所述輸入口輸入的輸入壓力經過調壓後、從輸出口輸出輸出壓力;該第2閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將所述輸出壓力作為反饋壓力,有選擇地作用在第1閥柱上。
在本發明的其他壓力控制閥中,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管以及產生推力的線性電磁部。
還具有設第1閥柱和第2閥柱,該第1閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將從所述輸入口輸入的輸入壓力經過調壓後、從輸出口輸出輸出壓力;該第2閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,改變與所述第1閥柱的相對位置,將所述輸出壓力作為反饋壓力,有選擇地作用在第1閥柱上。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述線性電磁部,由被供給電流、產生推力的被電流供給部以及被所述推力所移動的可動部組成。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述推力,從所述可動部直接傳遞到第2閥柱,並通過該第2閥柱以及對第2閥柱向與所述線性電磁部相反側加壓的加壓部件、傳遞到第1閥柱。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述推力,從所述可動部直接傳遞到第1閥柱。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述第2閥柱,具有在軸方向左右對稱的形狀。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,具有將所述第1閥柱向所述電磁部側加壓的加壓部件。
由該加壓部件產生的加壓力,與所述推力以及由所述反饋壓力產生的反饋力處於相對方向。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,還具有將所述第1閥柱向所述電磁部側加壓的加壓部件。並且,由該加壓部件產生的加壓力以及由所述反饋壓力產生的反饋力,與所述推力處於相對方向。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述第2閥柱,被配置在所述第1閥柱的徑方向內側。並且,第1、第2閥柱,相互之間可以自由相對移動。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,在所述套管上,形成有將反饋壓力作用在第1閥柱上的反饋壓力作用部。並且,在所述第1、第2閥柱之間形成的反饋油路與所述反饋壓力作用部連通。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,隨著由所述線性電磁部改變所述推力而改變所述第1、第2閥柱的相對位置,切換反饋油路的連通狀態。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,在所述套管的、與線性電磁部相反側,設置有加壓力調整部件,該加壓力調整部件,調整由對所述第1閥柱向所述電磁部側加壓的加壓部件施加的加壓力。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,在所述第1、第2閥柱之間,設置有其他的加壓部件,並且,在所述套管的與線性電磁部相反側的、所述加壓力調整部件的徑方向內側,設置有調整由所述其他加壓部件施加的加壓力的其他的加壓力調整部件。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管,和產生推力的線性電磁部,和設置在所述套管內並能夠進退自如、傳遞所述推力、在將從所述輸入口輸入的輸入壓力進行調壓後從輸出口輸出輸出壓力的閥柱、以及對該閥柱向線性電磁部側加壓的加壓部件;當所述輸出壓力作為反饋壓力作用在所述閥柱上時,使由所述加壓部件產生的加壓力、與所述推力以及所述反饋壓力的反饋力處於相對方向。
並且,在套管內設置有用於切換是否將所述反饋壓力作用到所述閥柱上的反饋壓力切換機構。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述反饋壓力切換機構由2個加壓部件組成。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述各加壓部件,被設置在所述套管的與線性電磁部相反側的端部。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述各加壓部件的彈性係數各不相同。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述各加壓部件,沿軸方向成串列設置。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述各加壓部件,沿軸方向成並列設置,長度各不相同。
(發明效果)根據本發明,在壓力控制閥中,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管、以及產生推力的線性電磁部。
還具有第1閥柱和第2閥柱,該第1閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將從所述輸入口輸入的輸入壓力經過調壓後、從輸出口輸出輸出壓力;該第2閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將所述輸出壓力作為反饋壓力,有選擇地作用在第1閥柱上。
此時,輸出壓力作為反饋壓力有選擇地作用在第1閥柱上,從而不需要控制閥。因此,可以減少液壓迴路的部件數量,簡化液壓迴路。
另外,由於可以在第1閥柱上不施加反饋壓力的狀態下產生輸出壓力,因此不需要過大的推力,可以使線性電磁部小型化,其結果使壓力控制閥小型化。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述線性電磁部,由被供給電流、產生推力的被電流供給部以及被所述推力所移動的可動部組成。
此時,由於可以在第1閥柱上不施加反饋壓力的狀態下產生輸出壓力,所以,當輸出壓力為最大油壓時,供給被電流供給部的電流值即使產生波動,也可以產生穩定的控制壓力。
在本發明的另外的其他壓力控制閥中,進而,所述第2閥柱,具有在軸方向左右對稱的形狀。
此時,由於所述第2閥柱具有在軸方向左右對稱的形狀,不僅可以防止第2閥柱的組裝錯誤,而且可以減少組裝工時。
圖1是表示本發明第1實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖2是表示以往的液壓迴路的主要部位的圖。
圖3是表示本發明第1實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖4是本發明第1實施方式的線性電磁閥的特性圖。
圖5是表示本發明第2實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖6是表示本發明第2實施方式的內閥柱的圖。
圖7是表示本發明第3實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖8是表示本發明第4實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖9是表示本發明第4實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖10是表示本發明第5實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖11是表示本發明第5實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖12是表示本發明第6實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖13是表示本發明第6實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖14是表示本發明第6實施方式的內閥柱的圖。
圖15是表示本發明第7實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖16是表示本發明第7實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖17是表示本發明第7實施方式的內閥柱的圖。
圖18是表示本發明第8實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖19是表示本發明第8實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖20是表示本發明第8實施方式的內閥柱的圖。
圖21是表示本發明第9實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖22是表示本發明第9實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖23是表示本發明第10實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖24是表示本發明第10實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖25是表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖26是表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖27是表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的輸出壓力特性的圖。
圖28是表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的吸引力特性的圖。
圖29是表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的彈簧特性的圖。
圖30是表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖31是表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖32是表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的輸出壓力特性的圖。
圖33是表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的吸引力特性的圖。
圖34是表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖35是表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖36是表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的輸出壓力特性的圖。
圖37是表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的吸引力特性的圖。
圖38是表示本發明第13實施方式的常閉式線性電磁閥的初始狀態的圖。
圖39是表示本發明第13實施方式的常閉式線性電磁閥的工作狀態的圖。
圖中10-線性電磁閥,11-線性電磁部,17-線圈,26、126-內閥柱,27、127-外閥柱,44、45、145、944、945-彈簧,54-可動鐵芯,62-套管,64-端板,83、210~203、283~285、883、933、983-反饋油路,164、165-第1、第2端板,354-柱塞,371-接觸杆,p1、p11-輸入口,p2、p12-輸出口,p3、p13-反饋口,p4~p6、P14~p16-排放口。
具體實施例方式
(第1實施方式)以下,參照附圖詳細說明本發明的實施方式。此時,針對壓力控制閥中的例如線性電磁閥進行說明。
圖1是表示本發明第1實施方式的線性電磁閥的工作狀態的圖。圖3是表示本發明第1實施方式的線性電磁閥的初始狀態的圖。圖4是本發明第1實施方式的線性電磁閥的特性圖。而且,在圖4中,橫軸為電流值,縱軸為輸出壓力。
圖中,10為線性電磁閥,該線性電磁閥10,通過未圖示的調節器閥與自動變速機的液壓迴路的管路壓的油路等連接,在液壓泵中的產生的油壓,通過調節器閥調壓後成為調節器壓,該調節器壓作為輸入壓力供給到線性電磁閥10。然後,線性電磁閥10,根據從控制裝置95(參照圖2)供給的電流工作,產生作為規定的輸出壓力(先導壓)的與電流對應的油壓,該輸出壓力作為控制壓力供給到未圖示的液壓伺服系統。該液壓伺服系統,用於使作為摩擦結合元件的離合器C進行結合脫離,上述控制壓力,向上述液壓伺服系統供給規定的液壓模型,離合器C根據上述液壓模型進行結合脫離。而且,在本實施方式中,採用離合器C作為上述摩擦結合元件,但也可以使用制動器取代該離合器C。另外,也可以利用調製器閥對上述調節器壓進行減壓,而產生調製器壓,將該調製器壓供給到線性電磁閥10。
11是作為構成電磁驅動裝置的電磁部的線性電磁部,12是作為通過驅動該線性電磁部11而動作的閥部的調壓閥部。上述線性電磁閥10,被安裝在未圖示的自動變速機殼體上,上方為線性電磁部11,下方為調壓閥部12。
上述線性電磁部11,具有環狀的芯15、被卷繞在該芯15上並在供給電流後產生推力的、作為被電流供給部的線圈17、相對該線圈17進退(向圖1以及圖3的左右方向移動)自如並被上述推力移動的、作為可動部的可動鐵芯54、向上述線圈17供給電流的接點21、以及作為筒狀筐體的軛鐵20。該軛鐵20包圍上述芯15、線圈17以及可動鐵芯54。
上述芯15,具有筒狀的本體16、和在該本體16的前端(圖1和圖3中左端)上向直徑方向外側突出形成的法蘭部28,在本體16上形成有貫通孔18。另外,上述本體16沿軸方向的長度大於線圈17,本體16的後端(圖1和圖3中右端)比線圈17的後端向後方只(圖1和圖3中右端)突出規定的量。
上述可動鐵芯54,具有環狀的柱塞31、和嵌入形成在該柱塞31的中央的孔34中被固定的軸32,通過對上述線圈17供給電流而產生移動。上述柱塞31,具有圓板狀部35、和在該圓板狀部35的外周緣向前方(圖1和圖3中左端)突出形成的筒狀部36。上述軸32,通過貫通上述貫通孔18而延伸並通過設置在本體16的前端及後端的軸套19而得到支撐,且可相對於芯15進退自如、滑動自如。另外,在上述圓板狀部35的前端面(圖1和圖3中左端)上,安裝有包圍軸32的環狀的板33,上述板33,由非磁性材料製成,以對芯15和柱塞31進行磁分離。
上述軛鐵20為有底筒狀體,具有筒狀部55和圓形形狀的底部56,在上述筒狀部55的前端的圓周方向上的規定部位,形成有缺口57,通過該缺口57安裝有接點21。
另外,在上述軛鐵20的筒狀部55的前端上,形成有鉚接部80,在於軛鐵20內嵌入芯15、線圈17及可動鐵芯54並設置調壓閥部12的套管62後,對鉚接部80和套管62的後端形成的法蘭部63進行鉚接,從而將線性電磁部11及調壓閥部12一體化組裝在一起。此時,在上述可動鐵芯54中,軸32的前端面與調壓閥部12的內閥柱26的後端接觸。
上述芯15、柱塞31及軛鐵20,均由強磁體製成,作為強磁體,可以採用例如電磁軟鐵。作為該電磁軟鐵,可以採用純度為95%以上、最好為約99%以上(在小數點第1位4舍5入後為99%以上)的純鐵,即實質上採用純鐵。另外,軸32由非磁性體製成,作為非磁性體,可以採用例如不鏽鋼。
上述可動鐵芯54,在圖1所示的工作狀態下位於前進限位置,在圖3所示的初始狀態下位於後退限位置。在工作狀態下,柱塞31通過板33與本體16的後端接觸,並包圍本體16的後端部(圖1和圖3中右端)。另外,在初始狀態下,柱塞31與軛鐵20接觸。
在上述筒狀部36的沿圓周方向的規定部位上,形成有沿軸方向貫通的孔30,通過該孔30連通柱塞31的前方和後方。因此,隨著可動鐵芯54的進退移動,柱塞31前方的油流向後方,或柱塞31後方的油流向前方。
另一方面,調壓閥部12,具有上述套管62、內閥柱26、外閥柱27、固定在上述套管62上並且前端以防止外閥柱27從套管62脫出的防脫用的端板64、設置在該端板64與外閥柱27的前端之間並利用作為第1加壓力的彈簧負荷f1將外閥柱27壓向線性電磁部11側施力且作為第1加壓部件的彈簧44、以及在上述外閥柱27內並利用作為第2加壓力的彈簧負荷f2將內閥柱26壓向線性電磁部11側施力且作為第2加壓部件的彈簧45。另外,上述端板64構成調整上述彈簧負荷f1的加壓力的調整部件。
上述內閥柱26,在外閥柱27的徑方向的內側進退自如、即可以相對於外閥柱27移動自如、且滑動自如。上述內閥柱26,具有在前端形成的、插入彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方相鄰形成的大徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的大徑的擋圈68、及與該擋圈68相鄰形成的小徑的可動鐵芯接觸部69。
另外,上述外閥柱27,在套管62的徑方向的內側進退自如、即可以相對於套管62移動自如、且滑動自如。上述外閥柱27,具有形成在前端並可插入彈簧44內的彈簧座70、與該彈簧座70的後方相鄰形成的大徑的擋圈71、與該擋圈71的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈75。在上述槽72內,插入彈簧45內的彈簧座76與擋圈71的後端面(圖1和圖3中右端)相鄰且與上述彈簧座60相向配置。另外,由彈簧座60、76構成內閥柱26用的停止部。
在上述彈簧座70、擋圈71及彈簧座76的軸心處,形成有在軸方向貫通的排放孔78。該排放孔78使在外閥柱27內在內閥柱26前方形成的室與套管62外連通。
另外,在外閥柱27的上述槽72、74的規定部位上,形成有沿徑方向貫通的第1、第2反饋孔81、82,在內閥柱26和外閥柱27之間,沿槽67的外周面形成有筒狀的反饋油路83。在擋圈75的徑方向內側,從後端部向前方加工有作為加工部的內周面,只在規定的距離內擴大內徑,沿擋圈68和套管62的外周面形成筒狀的排放油路84。
上述套管62,具有供給(IN)來自上述調節器閥的輸入壓力的輸入口p1、產生作為輸出壓力的控制壓力並對液壓伺服系統輸出(OUT)的輸出口p2、作為密閉的反饋壓力作用部的反饋口p3以及排放口p4~p6,上述反饋口p3,通過第1、第2反饋孔81、82以及反饋油路83,與上述輸出口p2連通,供給作為反饋壓力的輸出壓力,產生與擋圈73、75的面積差相對應的加壓力,利用該加壓力對外閥柱27向前方加壓。
因此,上述外閥柱27,受到在可動鐵芯54上產生並通過內閥柱26和彈簧45傳遞的推力、彈簧44的彈簧負荷f1以及反饋壓力的加壓力,在使可動鐵芯接觸部69與軸32接觸的狀態下,與可動鐵芯54一體地進退移動。
另外,上述內閥柱26受到在可動鐵芯54產生並直接傳遞的推力以及彈簧45的彈簧負荷f2,有選擇地將通過上述反饋油路83供給的上述輸出壓力反饋作用於外閥柱27。因此,隨著上述推力的變化,內閥柱26與外閥柱27發生相對移動,從而切換反饋油路83與輸入口p1及排放油路84的連通狀態。上述內閥柱26,在外閥柱27內,構成對是否將反饋壓力作用到上述外閥柱27上而進行切換的反饋壓力切換機構。
在本實施方式中,形成有作為反饋壓力作用部反饋口p3,但是也可以形成用於將反饋壓力作用到外閥柱27上的壓力室,以取代反饋口p3。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
此時,如果上述線性電磁部11處於初始狀態,在調壓閥部12中,開放輸入口p1和輸出口p2,線性電磁閥10具有常開式結構。
首先,在控制裝置95沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖3所示,在線性電磁部11,可動鐵芯54位於後退限位置,可動鐵芯54的後端面與底部56接觸。另一方面,在調壓閥部12中,由彈簧44的彈簧負荷f1使得外閥柱27處於後退限位置,彈簧45的彈簧負荷f2使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈71關閉。因此,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1的輸出壓力。另外,第1反饋孔81被擋圈66關閉,遮斷了輸出口p2與反饋油路83,同時連通了反饋油路83與排放油路84,反饋油路83內的油被送入排放油路84,並從排放口p6排放(EX)。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈17供給電流時,產生磁束,形成從軛鐵20順次通過柱塞31及芯15並回到軛鐵20的磁路,與此同時,在該磁路中的本體16的後端的外周緣與筒狀部36的前端的內周緣之間,形成吸引部S。
線圈17以規定的吸引力吸引可動鐵芯54,在可動鐵芯54上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2而向前移動(向圖1及圖3中左方向移動),使彈簧45收縮。此時,同一推力傳遞到外閥柱27,由於彈簧44的彈性係數與彈簧45的彈性係數相比足夠大,所以外閥柱27不向前移動,基本上仍位於相同的後退限位置,維持輸入口p1及輸出口p2開放、排放口p4被擋圈71關閉的狀態。
因此,在圖4中,如直線L-1所示,從輸出口p2輸出的輸出壓力的值P1沒有變化。
接著,電流值為i1,彈簧座60與彈簧座76接觸,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路83連通,而且反饋油路83與反饋口p3連通,反饋油路83與排放油路84被遮斷。與此同時,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路83及第2反饋孔82,供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前推進。
其結果,由擋圈73的前端而使得上述輸入口p1與輸出口p2之間變窄,輸出壓力如直線L-2所示迅速降低,當電流值為i2時,輸出壓力的值為P2。
然後,通過內閥柱26和彈簧45傳遞的來自可動鐵芯54的推力、反饋力及彈簧負荷f1施加在外閥柱27上,使外閥柱27位於推力、反饋力及彈簧負荷f1達到平衡的位置。
接著,電流值i2進一步增加,施加在外閥柱27上的推力增大,外閥柱27向前移動。與此同時,根據可動鐵芯54的行程量,外閥柱27和內閥柱26及可動鐵芯54整體前移,上述輸入口p1與輸出口p2之間,由擋圈73的前端而變窄了上述前移的部分,輸出壓力如直線L-3所示,與電流值成正比地降低。此時,輸出壓力變化量與電流變化量的比,由上述彈簧44、45的各自的彈性係數、擋圈73、75的面積差等決定。當電流值為i5時,施加在外閥柱27上的推力為最大,輸出壓力為最低值P3。
另一方面,在工作狀態下,當電流值從i5變小時,施加在外閥柱27上的推力變小,外閥柱27後退(向圖1及圖3中右方向移動),輸出壓力與電流值成正比增高。當電流值到達i2時,彈簧座60與彈簧座76分離,第1反饋孔81被擋圈66關閉,輸出口p2與反饋油路83被遮斷,而且反饋油路83與排放油路84連通。與此同時,輸出壓力不再供給到反饋口p3,反饋油路83內的油被排放,反饋力消失。
其結果,外閥柱27進一步後退,輸入口p1與輸出口p2開放,排放口p4被擋圈71關閉。然後,從輸出口p2輸出與輸入壓力相同值P1的輸出壓力。
因此,在線性電磁閥10中,可以按照如圖4的直線L-1、L-2所示的特性,在非調壓區域改變輸出壓力,按照直線L-3所示的特性,在調壓區域改變輸出壓力。另外,直線L-4表示沒有形成非調壓區域、並產生輸出壓力時的線性電磁閥10的特性。
這樣,由於輸出壓力可以有選擇地作為反饋壓力作用在外閥柱27上,從而通過只設置線性電磁閥10,就可以在非調壓區域和調壓區域產生作為控制壓力的輸出壓力。因此,不需要控制閥等。其結果,可以減少液壓迴路的部件數量,簡化液壓迴路。
另外,由於在非調壓區域產生最大輸出壓力,從而可以減小調壓區域的可動鐵芯54產生的推力。因此,可以實現線性電磁部11的小型化。而且,在非調壓區域,由於可以在反饋壓力不施加在外閥柱27的狀態下產生輸出壓力,所以不需要過大的推力,可以進一步實現線性電磁部11的小型化。其結果可以實現線性電磁閥10的小型化。
另外,在上述非調壓區域,由於反饋壓力不施加到外閥柱27上,當所以,當輸出壓力為最大油壓時,供給線圈17的電流值即使產生波動,也可以產生穩定的值P1的輸出壓力。
另外,在調壓區域,由於直線L-3的斜率小於直線L-4的斜率,從而可以減少相對於電流變化量的輸出壓力的變化量。因此,可以減少電流值出現波動時的輸出壓力的波動,從而穩定線性電磁閥10的特性。例如,當電流值為i3、i4時,在直線L4上,輸出壓力出現了值δ1的波動,而在直線L3上,輸出壓力出現了值δ2的波動。
另外,由於為了在調壓區域和非調壓區域改變輸出壓力,只需要使內閥柱26相對於外閥柱27進退自如地設置即可,從而簡化了線性電磁閥10的結構。
由於在上述外閥柱27內的內閥柱26的前方形成的室,通過排放孔78與套管62外連通,所以在內閥柱26上,只施加有可動鐵芯54的推力及彈簧負荷f2。因此,在第1反饋孔81開放、反饋油路83與排放油路84之間被遮斷時,和在關閉第1反饋孔81、使反饋油路83與排放油路84之間連通時,由於相對於電流值的輸出壓力值一致,從而可以防止直線L-2出現滯後現象。其結果可以穩定線性電磁閥10的特性。
另外,上述彈簧座60及可動鐵芯接觸部69的直徑和軸方向尺寸均相等,擋圈66、68的直徑和軸方向尺寸也均相等,內閥柱26具有在軸方向左右對稱的形狀。因此,不僅可以防止內閥柱26的組裝錯誤,還可以減少組裝工時。
(第2實施方式)接著,說明本發明的第2實施方式。對於與第1實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用同實施方式的效果。
圖5表示本發明第2實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖6表示本發明第2實施方式的內閥柱。圖6(a)為內閥柱26的主視圖。圖6(b)為內閥柱26的截面圖。
此時,作為第2閥柱且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26,具有在前端(圖5中左端)形成並插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方(圖5中右端)相鄰形成並作為第1支持部起作用的大徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的大徑的擋圈168、及與該擋圈168的後方相鄰形成的小徑的槽171、以及與該槽171的後方相鄰形成的作為第2支持部起作用的中徑的可動鐵芯接觸部169。在該可動鐵芯接觸部169的外周面的圓周方向上,形成由至少一處、在本實施方式中為2處、相互平行的作為加工部的平坦部173、174。
另外,作為第1閥柱的外閥柱27,具有在前端形成並插入作為第1加壓部件的彈簧44內的彈簧座70、與該彈簧座70的後方相鄰形成的大徑的擋圈71、與該擋圈71的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈175。
上述可動鐵芯接觸部169,隨著內閥柱26的進退(圖5中向左右移動),相對外閥柱27進行滑動。因此,上述可動鐵芯接觸部169的平坦部173、174以外的弧狀部分176、177的外徑,只比擋圈175的內周面的內徑小一點。另外,由上述弧狀部分176、177構成支持面。
在上述內閥柱26與外閥柱27之間,沿槽67的外周面形成筒狀的反饋油路83,沿槽171及可動鐵芯接觸部169的外周面,形成排放油路185。另外,在該排放油路185中,沿槽171的外周面的部分,具有筒狀形狀,沿可動鐵芯接觸部169的外周面的部分,具有被平坦部173、174的各外方部分分割成2部分的、由圓弧部分及弦部分組成的弓狀形狀。
另外,對作為擋圈175的加工部的內周面進行加工,只將內徑擴大規定距離,沿擋圈168的外周面形成筒狀的排放油路184。
此時,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,在作為閥部的調壓閥部12中,由彈簧44的作為第1加壓力的彈簧負荷f1,使得外閥柱27處於後退限位置,由彈簧45的作為第2加壓力的彈簧負荷f2,使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈71關閉。因此,從輸出口p2輸出與輸入壓力相同值P1(圖4)的輸出壓力。另外,第1反饋孔81被擋圈66關閉,遮斷了輸出口p2與反饋油路83,同時連通了反饋油路83與排放油路184、185,反饋油路83內的油被送入排放油路184、185,從排放口p6排放。
接著,當上述控制裝置95通過接點21向線圈17供給電流時,線圈17以規定的吸引力吸引可動鐵芯54,在可動鐵芯54上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖5中左方向移動),在彈簧座60與彈簧座76接觸後,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路83連通,而且反饋油路83與作為反饋壓力作用部的反饋口p3連通,反饋油路83與排放油路184被遮斷。由此,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路83及第2反饋孔82,供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前(圖5中左方)推進。另外,由彈簧座60、76構成內閥柱26用的停止部。
但是,在反饋油路83與排放油路184連通的狀態下,上述擋圈168,從外閥柱27的內周面被完全分離,得不到外閥柱27的支撐,而上述可動鐵芯接觸部169,在弧狀部分176、177被外閥柱27保持。因此,由於通過擋圈66及可動鐵芯接觸部169、由外閥柱27能可靠支撐內閥柱26,從而內閥柱26能夠平滑進退移動。
(第3實施方式)接著,說明本發明的第3實施方式。對於與第1實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖7表示本發明第3實施方式的線性電磁閥的初始狀態。
此時,作為第2閥柱且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26,具有在前端(圖中左端)形成並插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方(圖中右端)相鄰形成的中徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的小徑的槽267、與該槽267的後方相鄰形成的中徑的擋圈268、及與該擋圈268相鄰形成的中徑的槽269、與該槽269的後方相鄰形成的大徑的擋圈68、及與該擋圈68的後方相鄰形成的小徑的可動鐵芯接觸部69。從上述槽267到槽269,形成有傾斜貫通的反饋油路284。該反饋油路284的一端向槽267的外周面開口,另一端向槽269的外周面開口。
另外,作為第1閥柱的外閥柱27,具有插入作為第1加壓部件的彈簧44內的彈簧座70、與該彈簧座70的後方相鄰形成的大徑的擋圈71、與該擋圈71的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈75。
在上述內閥柱26與外閥柱27之間,沿槽267、269的外周面形成筒狀的反饋油路283、285。在擋圈75的徑方向內側,從後端面(圖中右端面)向前方(圖中左方),只將內徑擴大規定距離,沿擋圈68的外周面形成筒狀的排放油路84。
此時,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,在作為閥部的調壓閥部12中,彈簧44的作為第1加壓力的彈簧負荷f1,使得外閥柱27處於後退限位置,彈簧45的作為第2加壓力的彈簧負荷f2,使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈71關閉。因此,從輸出口p2輸出與輸入壓力相同值P1(圖4)的輸出壓力。另外,第1反饋孔81被擋圈66關閉,遮斷了輸出口p2與反饋油路283,同時連通了反饋油路283~285與排放油路84,反饋油路283~285內的油被送入排放油路84,從排放口p6排放。
接著,當上述控制裝置95通過接點21向線圈17供給電流時,線圈17以規定的吸引力吸引可動鐵芯54,在可動鐵芯54上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖中左方向移動),在彈簧座60與彈簧座76接觸後,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路283~285連通,而且反饋油路283~285與反饋口p3連通,反饋油路283~285與排放油路84被遮斷。與此同時,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路283~285及第2反饋孔82,供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前推進。另外,由彈簧座60、76構成內閥柱26用的停止部。
另外,上述彈簧座60及可動鐵芯接觸部69的直徑和軸方向尺寸均相等,擋圈66、68的直徑和軸方向尺寸也均相等,槽267、269的直徑和軸方向尺寸也均相等,內閥柱26具有在軸方向左右對稱的形狀。因此,可以防止內閥柱26的組裝錯誤。
但是,在反饋油路285與排放油路84連通的狀態下,上述擋圈68從外閥柱27的內周面被完全分離,得不到外閥柱27的支撐,而上述擋圈268被外閥柱27保持。因此,由於通過擋圈66、268,利用外閥柱27可以可靠支撐內閥柱26,從而內閥柱26能夠平滑進退移動(圖中向左右方向移動)。
但是,在上述第1實施方式中,在上述槽72內,插入彈簧45內的彈簧座76與擋圈71的後端面臨接、且與上述彈簧座60相對設置,所以外閥柱27的加工性低,線性電磁閥10的成本升高。
(第4實施方式)接著,說明能夠提高外閥柱27的加工性的本發明的第4實施方式。對於與第1實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖8表示本發明第4實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖9表示本發明第4實施方式的線性電磁閥的工作狀態。
這時,作為電磁部的線性電磁部11,具有線圈組件313、相對該線圈組件313能夠進退(圖中向左右方向移動)自如設置的柱塞354、及包圍上述線圈組件313設置的作為筒狀筐體的軛鐵320。另外,上述線圈組件313,具有通過在線軸315上卷繞卷線316形成的線圈317、與該線圈317的後端(圖中右端)相鄰設置的作為第1尾軛鐵的環狀的尾部358、與該線圈317的前端(圖中左端)相鄰設置的作為第2尾軛鐵的環狀的尾部359、以及向上述線圈317供給電流的接點21。
上述線圈組件313除上述接點21的部分外、形成為筒狀,在線圈組件313內(線軸315及尾部358、359的徑方向內側)形成有沿軸方向具有相同直徑的中空部322,上述柱塞354嵌入該中空部322內,並能夠滑動自如。因此柱塞354在嵌入中空部322的狀態下,被線圈組件313所支撐。
上述線軸315由非磁性材料製成,作為非磁性材料,例如可以採用不鏽鋼(SUS)等非磁性金屬,也可採用合成樹脂。上述線軸315,具有筒狀部351、在該筒狀部351的或端向徑方向外側形成的環狀的法蘭部352、及在該筒狀部351的前端向徑方向外側形成的環狀的法蘭部353,其截面為「コ」字形。上述線軸315與尾部358、359,通過焊接、釺焊、燒結或粘接等方法組裝在一起。
上述尾部358、359由磁性體、即強磁體製成,作為強磁體,可以採用例如電磁軟鐵等。作為該電磁軟鐵,可以採用純度為95%以上、最好為約99%以上(小數點第1位4舍5入以後為99%以上)的純鐵,即實質上採用純鐵。
另外,上述軛鐵320為有底筒狀體,具有筒狀部355和圓形形狀的底部356,通過深衝、冷鍛等塑性金屬加工而形成為一體。在上述筒狀部355的前端的圓周方向上的規定部位形成有缺口357,通過該缺口357把接點21安裝在線圈組件313上。
另外,上述軛鐵320由磁性體、即強磁體製成,作為強磁體,最好採用能夠容易進行塑性金屬加工的含碳量少的低碳鋼。例如,採用與上述尾部358、359相同的電磁軟鐵。
另外,在上述軛鐵320的筒狀部355的前端上形成有鉚接部80,在軛鐵320內嵌入線圈組件313,並在設置作為閥部的調壓閥部12的套管62後,對鉚接部80和套管62的後端形成的法蘭部63進行鉚接,從而將線性電磁部11及調壓閥部12一體化組裝在一起。
上述柱塞354的外軸面,在軸方向具有相同的直徑,軸方向的長度大於線圈317的長度。在上述柱塞354的前端面(圖中左端面)S1的中央,與柱塞354一體形成有向前方(圖中左方)突出的接觸杆371。上述接觸杆371的前端與作為第2閥柱的、且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26的後端接觸。另外,由上述柱塞354及接觸杆371形成可動鐵芯。
另外,在上述接觸杆371的前端附近的外周面上形成有環狀的溝槽,由彈性體組成的環狀的薄板材372的內周緣安裝在該溝槽中,該薄板材372的外周緣被夾持在法蘭部63和尾部359之間。上述薄板材372,將作為第1閥柱的外閥柱27內的空間與中空部322隔開,以防止在外閥柱27內產生的鐵粉等進入中空部322。
另外,在上述柱塞354的後端面(圖中右端面)S2上,一體形成有規定高度的球面狀的接觸部327。對該接觸部327的表面進行表面處理,以形成由非磁性體組成的外層。
另外,在上述柱塞354上,形成有沿軸方向貫通的具有規定直徑的油路330,通過該油路330將柱塞354的前端側與後端側連通。因此隨著柱塞354的進退移動,中空部322內的柱塞354的前端側的油流向後方(圖中右方),中空部322內的柱塞354的後端側的油流向前方。
這樣,由於柱塞354上形成接觸部327、且在接觸部327的表面形成由非磁性體組成的外層,所以在接觸部327與軛鐵320接觸的狀態下,可以抑制在軛鐵320與接觸部327之間產生磁束,可以分離磁性。
另外,在本實施方式中,上述接觸部327具有球面狀的形狀,但也可以具有圓柱狀、稜柱狀、環狀等各種形狀。另外,在本實施方式中,在柱塞354上形成有接觸部327,但也可以使柱塞354的後端面S2平坦化,在軛鐵320上形成向柱塞354側突出的接觸部,或在柱塞354及軛鐵320上形成接觸部。
但是,在上述法蘭部352、353中的設置在調壓閥部12側的法蘭部353厚度較大,且法蘭部353的內周面形成有坡度。即,法蘭部353的內徑在法蘭部353的前端處最大,並向後方逐漸減小,且在法蘭部353的後端處與筒狀部351的內徑相等。
在上述尾部359的內周緣附近,形成有與上述法蘭部353的內周面對應並具有坡度的外周面、截面為直角三角形的形狀、向後方突出的緣部361。因此,緣部361的外徑在卷線316的前端處最大,並向後方逐漸減小,與尾部359的內徑相等。此時,由於緣部361向後方逐漸變細,所以在緣部361形成磁飽和。
另外,在本實施方式中,在上述緣部361的外周面及法蘭部353的內周面形成有坡度,但也可以使外周面及內周面為凸狀或凹狀的彎曲形狀,或為不同傾斜角的多級傾斜面。
另外,上述柱塞354與尾部358、359及軛鐵320一樣,由強磁體製成,作為強磁體,可以採用例如電磁軟鐵等。
但是,在上述調壓閥部12中,內閥柱26具有在前端形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座360、與該彈簧座360的後方相鄰形成的大徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的大徑的擋圈68、及與該擋圈68的後方相鄰形成的小徑的可動鐵芯接觸部369。上述彈簧座360的外徑向前方逐漸變小,上述可動鐵芯接觸部369的外徑向後方逐漸變小,均具有坡度狀形狀。
另外,上述外閥柱27具有在前端形成的、插入作為第1加壓部件的彈簧44內的彈簧座70、與該彈簧座70的後方相鄰形成的大徑的擋圈71、與該擋圈71的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、及與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈75。
在上述擋圈71和彈簧座70的軸芯處,形成有沿軸方向貫通的排放口78,該排放孔78使外閥柱27內在內閥柱26前方形成的室與套管62外連通。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖8所示,接觸部327與底部356接觸。
另一方面,在調壓閥部12中,由彈簧44的彈簧負荷f1使得外閥柱27處於後退限位置,由彈簧45的彈簧負荷f2使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈71關閉。因此,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1(圖4)的輸出壓力。另外,第1反饋孔81被擋圈66關閉,遮斷了輸出口p2與反饋油路83,同時,連通了反饋油路83與排放油路84,反饋油路83內的油被送入排放油路84,從排放口p6排放(EX)。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈317供給電流時,產生磁束,由於線軸315由非磁性體製成,所以形成迂迴線軸315的、從軛鐵320順次通過尾部358、柱塞354及尾部359並回到軛鐵320的磁路,由此,在該磁路的緣部361與柱塞354之間形成吸引部S。
線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖中左方向移動),彈簧45收縮。此時,同一推力傳遞到外閥柱27,由於彈簧44的彈性係數與彈簧45的彈性係數相比足夠大,所以外閥柱27不向前移動,基本上仍位於相同的後退限位置,維持輸入口p1及輸出口p2開放、排放口p4被擋圈71關閉的狀態。
因此,與第1實施方式一樣,在圖4中,如直線L-1所示,從輸出口p2輸出的輸出壓力的值P1沒有變化。接著,電流值為i1,如圖9所示,彈簧座360與槽72的底部接觸後,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路83連通,而且反饋油路83與反饋口p3連通,反饋油路83與排放油路84被遮斷。由此,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路83及第2反饋孔82,供給到作為反饋壓力作用部的反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前推進。另外,由上述彈簧座360及槽72的底部構成內閥柱26用的停止部。
其結果,上述輸入口p1與輸出口p2之間,因擋圈73的前端而變窄,輸出壓力如直線L-2所示迅速降低,當電流值為i2時,溝輸出壓力的值為P2。
然後,通過內閥柱26和彈簧45傳遞的來自可動鐵芯54的推力、反饋力及彈簧負荷f1施加在外閥柱27上,外閥柱27位於推力、反饋力及彈簧負荷f1達到平衡的位置。
接著,當電流值i2進一步增加時,施加在外閥柱27上的推力增大,使外閥柱27向前移動。由此,根據柱塞354及接觸杆371的行程量,外閥柱27和內閥柱26、柱塞354及接觸杆371一體前移,上述輸入口p1與輸出口p2之間,因擋圈73的前端而變細,輸出壓力如直線L-3所示,與電流值成正比地降低。此時,輸出壓力變化量相對於電流變化量的比,由上述彈簧44、45的各自的彈性係數、擋圈73、75的面積差等決定。當電流值為i5時,施加在外閥柱27上的推力最大,輸出壓力為最低值P3。
這樣,在彈簧座360前進時,與槽72的底部接觸,在外閥柱27側不形成彈簧座,所以可以提高外閥柱27的加工性。因此,可以降低線性電磁閥10的成本。
另外,上述彈簧座360及可動鐵芯接觸部369的直徑和軸方向尺寸均相等,擋圈66、68的直徑和軸方向尺寸也均相等,內閥柱26具有在軸方向左右對稱的形狀。因此,可以防止內閥柱26的組裝錯誤。
(第5實施方式)接著,說明本發明的第5實施方式。對於與第3及第4實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖10表示本發明第5實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖11表示本發明第5實施方式的線性電磁閥的工作狀態。
此時,作為第2閥柱且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26,具有在前端(圖中左端)形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座360、與該彈簧座360的後方(圖中右端)相鄰形成的中徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的小徑的槽267、與該槽267的後方相鄰形成的中徑的擋圈268、與該擋圈268相鄰形成的中徑的槽269、與該槽269的後方相鄰形成的大徑的擋圈68、及與該擋圈68的後方相鄰形成的小徑的可動鐵芯接觸部369。從上述槽267到槽269,形成有傾斜貫通的反饋油路284。該反饋油路284的一端,向槽267的外周面開口,另一端向槽269的外周面開口。
另外,作為第1閥柱的外閥柱27,具有插入作為第1加壓部件的彈簧44內的彈簧座70、與該彈簧座70的後方相鄰形成的大徑的擋圈71、與該擋圈71的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈75。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖10所示,在作為閥部的調壓閥部12中,由彈簧44的、作為第1加壓力的彈簧負荷f1使得外閥柱27處於後退限位置,由彈簧45的、作為第2加壓力的彈簧負荷f2使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈71關閉。因此,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1(圖4)的輸出壓力。另外,第1反饋孔81被擋圈66關閉,遮斷了輸出口p2與反饋油路283,同時,連通了反饋油路283~285與排放油路84,反饋油路283~285內的油被送入排放油路84,從排放口p6排放(EX)。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈317供給電流時,線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖中左方向移動),如圖11所示,彈簧座360與槽72的底部接觸後,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路283~285連通,而且反饋油路283~285與作為反饋壓力作用部的反饋口p3連通,反饋油路283~285與排放油路84被遮斷。由此,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路283~285及第2反饋孔82,被供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前(圖中左方)推進。另外,由上述彈簧座360及槽72的底部構成內閥柱26用的停止部。
另外,上述彈簧座360及可動鐵芯接觸部369的直徑和軸方向尺寸均相等,擋圈66、68的直徑和軸方向尺寸也均相等,槽267、269的直徑和軸方向尺寸也均相等,內閥柱26具有在軸方向左右對稱的形狀。因此,可以防止內閥柱26的組裝錯誤。
但是,在上述第1~第3實施方式中,當內閥柱26向前移動、彈簧座60(圖1)與彈簧座76接觸時,以及在上述第4及第5實施方式中,當內閥柱26向前移動、彈簧座360與槽72的底部接觸時,調壓閥部12處於鎖止狀態,第1、第2反饋孔81、82開放。
但是,在上述第1~第3實施方式中,當彈簧座60與彈簧座76接觸、內閥柱26位於前進限位置時,排放孔78被遮斷。而隨著彈簧座60離開彈簧座76,排放孔78開放。另外,在上述第4及第5實施方式中,當彈簧座360與槽72的底部接觸、內閥柱26位於前進限位置時,排放孔78被遮斷。而隨著彈簧座360離開槽72的底部,排放孔78開放。
因此,隨著排放孔78的開閉,內閥柱26及外閥柱27的動作不穩定,從而降低了調壓閥部12的性能。
(第6實施方式)接著,說明能夠穩定內閥柱26及外閥柱27的動作的本發明的第6實施方式。對於與第1實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖12表示本發明第6實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖13表示本發明第6實施方式的線性電磁閥的工作狀態。圖14表示本發明第6實施方式的內閥柱。圖14(a)是作為第2閥柱、且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26的主視圖,(b)是內閥柱26的X-X截面圖。
此時,內閥柱26具有在前端(圖12及圖13中左端)形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方(圖12及圖13中右端)相鄰形成的作為第1支持部的大徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的大徑的擋圈468、及與該擋圈468相鄰形成的作為第2支持部的大徑的槽491、以及與該槽491的後方相鄰形成的內閥柱26用的且作為第1停止部起作用的最大徑的可動鐵芯接觸部469。在上述槽491及可動鐵芯接觸部469的外周面的圓周方向上,形成由至少一處、本實施方式中為2處、相互平行的、作為加工部的平坦部473、474。
另外,作為第1閥柱的外閥柱27,具有在前端形成的具有接收作為第1加壓部件的彈簧44的凹部470的大徑的擋圈471、與該擋圈471的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈475。
上述套管62,在後端(圖12及圖13中右端)附近具有向徑方向內側突出形成的、外閥柱27用的、且作為第2停止部起作用的環狀突起401,該突起401的內徑小於擋圈475的外徑。因此,在擋圈475的後端與突起401的前端發生接觸的位置,外閥柱27被停止,位於後退限位置。
上述槽491,隨著內閥柱26的進退(圖12及圖13中向左右移動),相對外閥柱27進行滑動。因此,上述槽491的平坦部473、474以外的弧狀部分477、478的外徑,只比擋圈475的內周面的內徑小一點。
上述可動鐵芯接觸部469的平坦部473、474以外的弧狀部分487、488的外徑,大於擋圈475的外徑。因此,在上述可動鐵芯接觸部469的前端與擋圈475的後端發生接觸的位置,內閥柱26相對於外閥柱27停止,位於前退限位置。
在上述內閥柱26與外閥柱27之間,沿槽67的外周面形成筒狀的反饋油路83,沿槽491及可動鐵芯接觸部469的平坦部473、474形成排放油路485。另外,在該排放油路485中,沿槽491及可動鐵芯接觸部469的外周面的部分,具有被平坦部473、474的各外方部分分割成2部分的、由圓弧部分及弦部分組成的弓狀形狀。
在擋圈475的徑方向內側,將內徑只擴大規定距離,沿擋圈468的外周面形成筒狀的排放油路484。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖12所示,在作為閥部的調壓閥部12中,由彈簧44的、作為第1加壓力的彈簧負荷f1使得外閥柱27處於後退限位置,由彈簧45的、作為第2加壓力的彈簧負荷f2使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈471關閉。因此,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1(圖4)的輸出壓力。另外,第1反饋孔81被擋圈66關閉,遮斷了輸出口p2與反饋油路83,同時,連通了反饋油路83與排放油路484、485,反饋油路83內的油被送入排放油路484、485,從排放口p6排放(EX)。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈317供給電流時,線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖12及圖13中左方向移動),如圖13所示,可動鐵芯接觸部469與擋圈475接觸後,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路83連通,而且反饋油路83與作為反饋壓力作用部的反饋口p3連通,反饋油路83與排放油路484被遮斷。由此,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路83及第2反饋孔82,被供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前(圖12及圖13中左方)推進。
但是,在反饋油路83與排放油路484連通的狀態下,上述擋圈468從外閥柱27的內周面被完全分離,得不到外閥柱27的支撐,而上述槽491,在弧狀部分477、478被外閥柱27保持。因此,由於內閥柱26、通過擋圈66及槽491可以可靠地由外閥柱27支撐,從而內閥柱26能夠平滑進退移動。
另外,隨著可動鐵芯接觸部469與擋圈475接觸而內閥柱26位於前進限位置,而在內閥柱26的前進限位置,在彈簧座60與槽72的底部之間形成空隙,所以,排放孔78可以保持常時開放狀態。因此,可以穩定內閥柱26和外閥柱27的動作,提高調壓閥部12的性能。
在第4、第5實施方式中,由於可動鐵芯接觸部369(圖11)具有坡度形狀,因此,可動鐵芯接觸部369的後端面的外徑變小,接觸杆371與可動鐵芯接觸部369的接觸面積相應減小。與此對應,在本實施方式中,由於可動鐵芯接觸部469的外徑大於槽491的外徑,從而可以相應增加接觸杆371與可動鐵芯接觸部469的接觸面積。因此,由於可以減少接觸杆371與可動鐵芯接觸部369的接觸面壓,從而可以提高調壓閥部12的耐久性。
但是,在本實施方式中,在可動鐵芯接觸部469不與擋圈475接觸的非調壓區域,維持外閥柱27位於後退限位置、擋圈475與突起401接觸的狀態,所以彈簧44的撓度不發生變化,彈簧44的彈簧負荷f1也不變。因此,在非調壓區域,在內閥柱26進退移動時,彈簧44的彈簧負荷f1不再對彈簧45的彈簧負荷f2發生影響,彈簧45收縮時的彈簧負荷f2與彈簧45伸長時的彈簧負荷f2相等。其結果,由可以防止直線L-2出現滯後現象,可以穩定線性電磁閥10的特性。
但是,端板64的作用是調整彈簧44的彈簧負荷f1的彈簧負荷調整部件。因此,在端板64的外周面上形成有陽螺紋,在槽62的前端的內周面上形成有陰螺紋,當通過使端板64朝正方向或逆方向旋轉、以改變端板64的旋入量時,可以調整上述彈簧44的彈簧負荷f1。本實施方式中,在外閥柱27位於後退限位置、擋圈475與突起401接觸的狀態下,能夠調整上述彈簧44的彈簧負荷f1,所以彈簧45不會隨著彈簧44的伸縮而伸縮。因此,可以提高調整上述彈簧44的彈簧負荷f1的精度。
另外,當線性電磁閥10從初始狀態變為工作狀態時,內閥柱26一邊使彈簧45收縮,一邊前進,在此期間,由於外閥柱27位於後退限位置,所以沒有必要收縮彈簧44。因此,可以縮短線性電磁閥10從初始狀態變為工作狀態的時間,從而可以提高線性電磁閥10的響應特性。
(第7實施方式)但是,在本實施方式中,在線性電磁閥10位於工作位置狀態下,遮斷反饋油路83與排放油路484,下面說明能夠提高遮斷反饋油路83與排放油路484時的密封性的第7實施方式。對於與第6實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖15表示本發明第7實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖16表示本發明第7實施方式的線性電磁閥的工作狀態。圖17表示本發明第7實施方式的內閥柱。圖17(a)是作為第2閥柱、且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26的主視圖,(b)是內閥柱26的Y-Y截面圖。
此時,內閥柱26,具有在前端(圖15及圖16中左端)形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方(圖15及圖16中右端)相鄰形成的作為第1支持部起作用的大徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的大徑的擋圈468、及與該擋圈468相鄰形成的作為第2支持部起作用的大徑的槽491、以及與該槽491的後方相鄰形成的內閥柱26用的且作為第1停止部的最大徑的可動鐵芯接觸部569。在上述槽491的外周面的圓周方向上的至少1處、在本實施方式中為2處,形成有相互平行的作為加工部的平坦部573、574。
上述槽62,在後端(圖15及圖16中右端)附近,具有向徑方向內側突出形成的、作為第1閥柱的外閥柱27用的、且作為第2停止部起作用的環狀突起401,該突起401的內徑小於擋圈475的外徑。因此,在擋圈475的後端與突起401的前端發生接觸的位置,外閥柱27被停止,位於後退限位置。
上述槽491,隨著內閥柱26的進退(圖15及圖16中向左右移動),相對外閥柱27進行滑動。因此,上述槽491的平坦部573、574以外的弧狀部分477、478的外徑只比擋圈475的內周面的內徑小一點。
上述可動鐵芯接觸部569的外徑大於擋圈475的內周面的內徑。因此,在上述可動鐵芯接觸部569的前端與擋圈475的後端發生接觸的位置,內閥柱26相對於外閥柱27停止,位於前進限位置。
在上述內閥柱26與外閥柱27之間,沿槽67的外周面形成筒狀的反饋油路83,沿槽491及可動鐵芯接觸部569的平坦部573、574,形成排放油路585。另外,在該排放油路585中,沿槽491及可動鐵芯接觸部569的外周面的部分,具有被平坦部573、574的各外方部分分割成2部分的、由圓弧部分及弦部分組成的弓狀形狀。
在擋圈475的徑方向內側,將內徑擴大為規定距離,沿擋圈468的外周面形成筒狀的排放油路484。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,當控制裝置95(參照圖2)通過接點21向線圈317供給電流時,線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖15及圖16中左方向移動),如圖16所示,可動鐵芯接觸部569與擋圈475接觸後,第1、第2反饋孔81、82開放,輸出口p2與反饋油路83連通,而且反饋油路83與作為反饋壓力作用部的反饋口p3連通,反饋油路83與排放油路484被遮斷。由此,輸出壓力通過第1反饋孔81、反饋油路83及第2反饋孔82,供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前(圖15及圖16中左方)推進。
此時,當反饋油路83與排放油路484被遮斷時,由於可動鐵芯接觸部569與擋圈475接觸,所以,排放油路585與排放口p6被遮斷。另外,可動鐵芯接觸部569與擋圈475構成密封部。
因此,由於可以提高遮斷反饋油路83與排放油路484時的密封性,從而可以穩定反饋壓力。
(第8實施方式)下面說明第8實施方式。對於與第7實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖18表示本發明第8實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖19表示本發明第8實施方式的線性電磁閥的工作狀態。圖20表示本發明第8實施方式的內閥柱。圖20(a)是作為第2閥柱、且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26的主視圖,(b)是內閥柱26的Z-Z截面圖。
此時,內閥柱26,具有在前端(圖18及圖19中左端)形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座660、與該彈簧座660的後方(圖18及圖19中右端)相鄰形成的作為第1支持部起作用的大徑的擋圈66、與該擋圈66的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的作為第2支持部的大徑的槽671、以及與該槽671的後方相鄰形成的作為密封部起作用的大徑的可動鐵芯接觸部669。在上述槽671的外周面上的圓周方向的至少1處、在本實施方式中為2處,形成有相互平行的作為加工部的平坦部673、674。
上述槽671,隨著內閥柱26的進退(圖18及圖19中向左右移動),相對作為第1閥柱的外閥柱27進行滑動。因此,上述槽671的平坦部673、674以外的弧狀部分677、678的外徑,只比擋圈675的內周面的內徑小一點。
在上述內閥柱26與外閥柱27之間,沿槽67的外周面形成筒狀的反饋油路83,沿槽671的平坦部673、674形成排放油路685。另外,在該排放油路685中,沿槽671的外周面的部分,具有被平坦部673、674的各外方部分分割成2部分的、由圓弧部分及弦部分組成的弓狀形狀。
上述可動鐵芯接觸部669的外徑比擋圈675的內周面的內徑小一點,由可動鐵芯接觸部669與擋圈675構成密封部。因此,當線性電磁閥10處於工作位置時,排放油路685與排放口p6被遮斷。
這樣,由於除平坦部673、674之外的槽671的外徑與可動鐵芯接觸部669的外徑相等,所以,可以提高外閥柱27的加工性。因此,可以降低線性電磁閥10的成本。
但是,上述彈簧座660,朝著前方(圖18及圖19中左方)外徑逐漸減小,具有坡度形狀。在上述擋圈71及槽72的外周緣附近,相對軸心處於偏心狀態,形成沿軸方向貫通的排放孔678。該排放孔678,使在外閥柱27內、在內閥柱26前方形成的室與套管62外連通。
此時,上述彈簧座660在內閥柱26的軸心處形成,而排放孔678相對於軸心處於偏心位置,因此,即使彈簧座660與槽72的底部接觸、內閥柱26處於前進限位置,排放孔678也不會被遮斷。因此,可以穩定內閥柱26和外閥柱27的動作,提高作為閥部的調壓閥部12的性能。另外,由彈簧座660及槽72的底部構成內閥柱26用的停止部。
(第9實施方式)下面說明第9實施方式。對於與第6實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖21表示本發明第9實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖22表示本發明第9實施方式的線性電磁閥的工作狀態。
此時,作為第2閥柱且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26,具有在前端(圖中左端)形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方(圖中右端)相鄰形成的作為第1支持部起作用的大徑的擋圈766、與該擋圈766的後方相鄰形成的中徑的槽67、與該槽67的後方相鄰形成的大徑的擋圈468、與該擋圈468的後方相鄰形成的作為第2支持部起作用的大徑的槽491、以及與該槽491的後方相鄰形成的內閥柱26用的、且作為第1停止部起作用的最大徑的可動鐵芯接觸部469。在上述槽491及可動鐵芯接觸部469的外周面上的圓周方向的至少1處、在本實施方式中為2處,形成有相互平行的作為加工部的平坦部473(圖14)、474。
另外,作為第1閥柱的外閥柱27,具有與作為第1加壓部件的彈簧44接觸的大徑的擋圈771、與該擋圈771的後方相鄰形成的小徑的槽72、與該槽72的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈475。
在上述擋圈771的側壁的軸方向的大致中央處,形成有沿徑方向貫通的多個孔,在本實施方式中,形成有第1、第2排放孔778、779,該第1、第2排放孔778、779使外閥柱27內的、在內閥柱26前方形成的室通過排放口p4與套管62外連通。另外,由於上述第1、第2排放孔778、779在以軸心為中心的點對稱位置上形成,所以在排放油時,可以防止內閥柱26受到徑方向的力。
此時,由於上述第1、第2排放孔778、779沿徑方向形成,所以,與內閥柱26的進退移動(圖中沿左右方向移動)無關,第1、第2排放孔778、779不會被遮斷。因此,可以穩定內閥柱26和外閥柱27的動作,提高作為閥部的調壓閥部12的性能。
(第10實施方式)下面說明第10實施方式。對於與第6實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖23表示本發明第10實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖24表示本發明第10實施方式的線性電磁閥的工作狀態。
此時,作為第2閥柱且作為反饋壓力切換機構的內閥柱26,具有在前端(圖中左端)形成的插入作為第2加壓部件的彈簧45內的彈簧座60、與該彈簧座60的後方(圖中右端)相鄰形成的作為第1支持部起作用的大徑的擋圈866、與該擋圈866的後方相鄰形成的中徑的槽867、與該槽867的後方相鄰形成的大徑的擋圈468、與該擋圈468的後方相鄰形成的作為第2支持部起作用的大徑的槽491、以及與該槽491的後方相鄰形成的內閥柱26用的、且作為第1停止部的最大徑的可動鐵芯接觸部469。在上述槽491及可動鐵芯接觸部469的外周面上的圓周方向的至少1處、在本實施方式中為2處,形成有相互平行的、作為加工部的平坦部473(圖14)、474。
另外,作為第1閥柱的外閥柱27,具有在前端形成的具有接收作為第1加壓部件的彈簧44的凹部870的大徑的擋圈871、與該擋圈871的後方相鄰形成的小徑的槽872、與該槽872的後方相鄰形成的大徑的擋圈73、與該擋圈73的後方相鄰形成的小徑的槽74、與該槽74的後方相鄰形成的中徑的擋圈475。
在上述擋圈871與槽872的軸心處,形成有在軸方向貫通的排放孔878。該排放孔878使在外閥柱27內的、在內閥柱26前方形成的室與套管62外連通。
另外,在上述套管62的外周面與未圖示的閥體之間,形成有從輸出口p2到作為反饋壓力作用部的反饋口p3的反饋油路883,同時,在上述槽74的規定部位形成有沿徑方向貫通的反饋孔882。
在上述內閥柱26與外閥柱27之間,沿槽491及可動鐵芯接觸部469的平坦部473、474形成排放油路485。另外,在該排放油路485中,沿槽491及可動鐵芯接觸部469的外周面的部分,具有被平坦部473、474的各外方部分分割成2部分的、由圓弧部分及弦部分組成的弓狀形狀。
在擋圈475的徑方向內側,將內徑擴大規定距離,沿擋圈468的外周面形成筒狀的排放油路484。
上述反饋口p3,通過上述反饋油路883與上述輸出口p2連通,供給作為反饋壓力的輸出壓力,產生與擋圈73、475的面積差相對應的加壓力,利用該加壓力對外閥柱27向前方(圖中左方)加壓。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖23所示,在作為電磁部的線性電磁部11,柱塞354位於後退限位置,住塞354的後端面(圖中右端面)與底部356接觸。另一方面,在作為閥部的調壓閥部12中,彈簧44的彈簧負荷f1使得外閥柱27處於後退限位置,彈簧45的彈簧負荷f2使得內閥柱26處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈871關閉。因此,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1(圖4)的輸出壓力。
另外,從輸出口p2排放的油,通過反饋油路883送到反饋口p3,該反饋口p3,通過反饋孔882、排放油路484、485與排放口p6連通,所以反饋口p3的油從排放口p6排放(EX)。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈317供給電流時,線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生與電流成正比的推力。其結果,推力直接傳遞到內閥柱26,內閥柱26反抗上述彈簧負荷f2向前移動(向圖中左方向移動),如圖24所示,可動鐵芯接觸部469與擋圈475接觸後,反饋口p3與排放油路484被擋圈468遮斷。又此,輸出壓力通過反饋油路883被供給到反饋口p3,利用反饋力將外閥柱27向前推進。
在本實施方式中,由於在上述套管62的外周面與未圖示的閥體之間形成有反饋油路883,因此不需要在內閥柱26內形成反饋油路,而只在外閥柱27內形成1個反饋孔882即可。因此,不僅可以減少內閥柱26及外閥柱27的加工量,而且也可以減小內閥柱26的軸向尺寸。
(第11實施方式)但是,上述各實施方式均使用內閥柱26和外閥柱27的2個閥柱,在非調壓區域和調壓區域改變輸出壓力。下面說明使用1個閥柱、在非調壓區域和調壓區域改變輸出壓力的第11實施方式。對於與第4實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖25表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的初始狀態。圖26表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的工作狀態。圖27表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的輸出壓力特性。圖28表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的吸引力特性。圖29表示本發明第11實施方式的線性電磁閥的彈簧特性。另外,在圖27中,橫軸為電流,縱軸為輸出壓力。在圖28中,橫軸為行程,縱軸為吸引力。在圖29中,橫軸為行程,縱軸為彈簧負荷。
此時,作為電磁部的線性電磁部11,具有線圈組件313、相對於該線圈組件313能夠進退(圖25及26中向左右方向移動)自如地設置的柱塞354、及包圍上述線圈組件313設置的作為筒狀筐體的軛鐵320。另外,上述線圈組件313,具有通過在線軸515上卷繞卷線316形成的線圈317、在該線圈317的徑方向內側且與線圈317相鄰設置的並在線圈317的規定部位、在本實施方式中為從中央附近向後方(圖25及26中右方)延伸的作為第1尾軛鐵的筒狀的尾部558、與上述線圈317的前端(圖25及26中左端)相鄰設置的作為第2尾軛鐵的環狀的尾部359、以及向上述線圈317供給電流的接點21。
另外,上述線軸515具有筒狀部501、及在該筒狀部501的前端向徑方向外側形成的環狀的法蘭部353、軛鐵320為有底筒狀體,具有筒狀部355、圓形形狀的底部356、及在筒狀部355和底部356的連接部分上形成的從筒狀部355向徑方向內側突出的環狀的連接部502。
另一方面,作為閥部的調壓閥部12,具有套管62、相對於該套管62進退自如設置的閥柱927、固定在上述套管62的前端以防止閥柱927從套管62脫出的防脫用的端板64、設置在該端板64與閥柱927的前端、即在與線性電磁部11相反側的端面之間的作為第1、第2加壓部件的彈簧944、945。該彈簧944、945相對於軸方向並列配置,彈性係數各不相同,同時長度各不相同。另外,2個彈簧也可以在軸方向串列配置。
另外,上述閥柱927,具有插入上述彈簧944內的彈簧座960、與該彈簧座960的後方相鄰形成的、與彈簧944選擇性接觸並與彈簧945保持接觸的大徑的擋圈971、與該擋圈971的後方相鄰形成的小徑的槽972、與該槽972的後方相鄰形成的大徑的擋圈973、及與該擋圈973的後方相鄰形成的小徑的槽974、與該槽974的後方相鄰形成的中徑的擋圈975、及與該擋圈975的後方相鄰形成的可動鐵芯接觸部901。
上述彈簧944,在未壓縮狀態下短於彈簧945,在線性電磁閥10的初始狀態和輸出壓力的非調壓區域,彈簧944的前端被固定在端板64上,後端離開上述擋圈971,上述彈簧945的前端被固定在端板64上,後端與上述擋圈971接觸。另外,在線性電磁閥10的工作狀態和輸出壓力的調壓區域,彈簧944、945的前端被固定在端板64上,後端與上述擋圈971接觸。
這樣,在上述輸出壓力的非調壓區域,上述彈簧944對閥柱927向線性電磁部11側施加作為第1加壓力的彈簧負荷f11。在上述輸出壓力的調壓區域,上述彈簧944、945對閥柱927向線性電磁部11側施加作為第2加壓力的彈簧負荷f12。
另外,在上述套管62的外周面與未圖示的閥體之間,形成有從輸出口p2到作為反饋壓力作用部的反饋口p3,形成反饋油路983,同時,在上述套管62的、與反饋口p3相鄰的部位,形成有沿徑方向貫通的反饋孔982。
此時,上述彈簧944、945,在閥柱927內構成反饋壓力切換機構,以切換是否將反饋壓力作用到上述閥柱927上。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,在控制裝置95沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖25所示,接觸部327與底部356接觸。
另一方面,在調壓閥部12中,彈簧944的彈簧負荷f11使得閥柱927處於後退限位置。此時,輸入口p1及輸出口p2開放,排放口p4被擋圈971關閉。因此,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1的輸出壓力。
另外,由於反饋口p3與排放口p6連通,所以反饋口p3的油從排放口p6排放(EX)。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈317供給電流時,產生磁束,由於線軸515由非磁性體製成,所以形成迂迴線軸515的、從軛鐵320順次通過尾部558、柱塞354及尾部359並回到軛鐵320的磁路,與此同時,在該磁路的緣部361與柱塞354之間形成吸引部S。
線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生推力。其結果,將推力直接傳遞到閥柱927,閥柱927反抗上述彈簧負荷f1向前移動(向圖25及圖26中左方向移動),彈簧945收縮。
因此,在圖27中,如直線L-11所示,從輸出口p2輸出的輸出壓力的值P1沒有變化。接著,如圖26所示,電流值為i11,彈簧945的前端與擋圈971接觸後,反饋孔982開放,輸出口p2與反饋口p3,通過反饋油路983及反饋孔982連通,且反饋口p3與排放口p6被遮斷。與此同時,輸出壓力通過反饋油路983及反饋孔982,被供給到反饋口p3,利用反饋力將閥柱927向前推進(向圖25及圖26中左方向移動)。
其結果,上述輸入口p1與輸出口p2之間,因擋圈973的前端而變窄,輸出壓力如直線L-12所示迅速降低,輸出壓力的值為P2。
然後,來自柱塞354的推力、反饋力及彈簧負荷f12施加在閥柱927上,閥柱927位於推力、反饋力及彈簧負荷f12達到平衡的位置。
接著,當電流值i2進一步增加時,施加在閥柱927上的推力增大,閥柱927向前移動。與此同時,根據柱塞354的行程量,閥柱927與柱塞354一體前移,上述輸入口p1與輸出口p2之間,因擋圈973的前端而變窄,輸出壓力如直線L-3所示,與電流值成正比地降低。此時,輸出壓力變化量相對於電流變化量的比,由上述彈簧944、945的各自的彈性係數、擋圈973、975的面積差等決定。當電流值為i12時,施加在閥柱927上的推力最大,輸出壓力為最低值P3。
在上述結構的線性電磁閥10中,當輸出壓力位於非調壓區域時,柱塞354的行程越大、柱塞354越靠近後退限位置,吸引力就越小。另外,當輸出壓力位於調壓區域時,與柱塞354的行程無關,吸引力保持一定值。另外,供給接觸杆371的電流越大,吸引力就越大;電流越小,吸引力就越小。直線L-21表示輸出壓力位於調壓區域時的閥柱927的行程。
另外,上述第1~第10實施方式的線性電磁閥10的輸出壓力特性及吸引力特性,與第11實施方式的線性電磁閥10的輸出壓力特性及吸引力特性相同。
另外,上述彈簧944、945的彈簧負荷,具有如圖29所示的彈簧負荷特性,當輸出壓力位於非調壓區域時,施加在閥柱927上的彈簧負荷f11的斜率小;而當輸出壓力位於調壓區域時,施加在閥柱927上的彈簧負荷f11的斜率大。
但是,在上述第11實施方式中,使用彈簧944、945在非調壓區域和調壓區域改變輸出壓力。下面說明根據線性電磁閥10的電流·行程特性、在非調壓區域和調壓區域改變輸出壓力的本發明的第12實施方式。對於與第11實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
(第12實施方式)圖30表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的初始狀態,圖31表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的工作狀態,圖32表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的輸出壓力特性,圖33表示本發明第12實施方式的常開式線性電磁閥的吸引力特性,圖34表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的初始狀態,圖35表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的工作狀態,圖36表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的輸出壓力特性,圖37表示本發明第12實施方式的常閉式線性電磁閥的吸引力特性。另外,在圖32及36中,橫軸為電流,縱軸為輸出壓力,圖33及37中,橫軸為行程,縱軸為吸引力。
此時,在常開式線性電磁閥10中,作為閥部的調壓閥部12,具有套管62、相對於該套管62進退(圖30、31、34及35中向左右方向移動)自如地設置的閥柱927、固定在上述套管62的前端(圖30、31、34及35中左端)以防止閥柱927從套管62脫出的防脫用的端板64、設置在該端板64與閥柱927的前端之間的作為加壓部件的彈簧911。
在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,輸入口p1及輸出口p2開放,從輸出口p2輸出具有與輸入壓力相同值P1的輸出壓力。
因此,在常開式線性電磁閥10中,以與第4實施方式相同的配列,形成有輸入口p1、輸出口p2、作為反饋壓力作用部的反饋口p3及排放口p4~p6。在常閉式線性電磁閥10中,形成有輸入口p11、輸出口p12、作為反饋壓力作用部的反饋口p13及排放口p14~p16。
另外,上述閥柱927,具有與上述彈簧911接觸形成的大徑的擋圈971、與該擋圈971的後方(圖30、31、34及35中右方)相鄰形成的小徑的槽972、與該槽972的後方相鄰形成的大徑的擋圈973、及與該擋圈973的後方相鄰形成的小徑的槽974、與該槽974的後方相鄰形成的中徑的擋圈975、及與該擋圈975的後方相鄰形成的可動鐵芯接觸部901。
另外,在上述套管62的外周面與未圖示的閥體之間,形成有從輸出口p2到反饋口p3的反饋油路983,同時,在上述套管62的、與反饋口p3相鄰的部位,形成有沿徑方向貫通的反饋孔982。
另一方面,在常閉式線性電磁閥10中,調壓閥部12,具有套管62、相對於該套管62進退自如設置的閥柱947、固定在上述套管62的前端以防止閥柱947從套管62脫出的防脫用的端板64、在該端板64與閥柱947的前端之間設置的、作為加壓部件的彈簧911。
此時,在控制裝置95向接點21供給電流的工作狀態下,輸入口p11及輸出口p12開放,從輸出口p12輸出具有與輸入壓力相同值P1的輸出壓力。
另外,上述閥柱947,具有與上述彈簧911接觸形成的中徑的擋圈921、與該擋圈921的後方相鄰形成的小徑的槽922、與該槽922的後方相鄰形成的大徑的擋圈923、及與該擋圈923的後方相鄰形成的小徑的槽924、與該槽924的後方相鄰形成的大徑的擋圈925、及與該擋圈925的後方相鄰形成的可動鐵芯接觸部901。
另外,在上述套管62的外周面與未圖示的閥體之間,形成有從輸出口p2到反饋口p13的反饋油路933,同時,在上述套管62的與反饋口p13相鄰的部位,形成有沿徑方向貫通的反饋孔932。
在上述結構的線性電磁閥10中,不論是常開式還是常閉式,當輸出壓力位於非調壓區域時,與柱塞354的行程無關,吸引力以規定的值保持一定,當輸出壓力位於調壓區域時,與柱塞354的行程無關,吸引力保持為大於上述值的一定值。另外,供給接觸杆371的電流越大,吸引力就越大;電流越小,吸引力就越小。另外,直線L-22、L-23,表示輸出壓力位於調壓區域時的閥柱927、947的行程。
(第13實施方式)下面說明本發明的第13實施方式。對於與第4實施方式相同的結構,採用相同的符號,並省略其說明,對於具有相同結構的發明效果,引用該實施方式的效果。
圖38表示本發明第13實施方式的常閉式線性電磁閥的初始狀態。圖39表示本發明第13實施方式的常閉式線性電磁閥的工作狀態。
此時,作為閥部的調壓閥部12,具有套管62、內閥柱126、外閥柱127、固定在上述套管62的前端(圖中左端)以防止外閥柱127從套管62脫出的防脫用的第1端板164、設置在該第1端板164與外閥柱127的前端之間、使外閥柱127朝向作為電磁部的線性電磁部11側並利用作為第1加壓力的彈簧負荷f1加壓的作為第1加壓部件的彈簧44、設置在上述外閥柱127內、使內閥柱126朝向與線性電磁部11相反側並利用作為第2加壓力的彈簧負荷f2加壓的作為第2加壓部件的調整中心用彈簧145、在上述第1端板164的徑方向內側的上述內閥柱126和外閥柱127之間設置的第2端板165。
另外,由上述外閥柱127構成第1閥柱,由內閥柱126構成第2閥柱。另外,上述第1端板164,構成調整上述彈簧負荷f1的加壓力調整部件,與套管62螺合。上述第2端板165具有螺紋部101、及直徑小於該螺紋部101的圓柱狀的接觸部102,該接觸部102的後端(圖中右端)與上述內閥柱126的前端接觸。另外,上述第2端板165,構成調整上述彈簧負荷f2的加壓力調整部件,同時,構成調整內閥柱126的位置的位置調整部件,並且第1端板164和在套管62的與線性電磁部11相反側的端部螺合。
上述內閥柱126,在外閥柱127的徑方向內側,被彈簧145的彈簧負荷f2壓向第2端板165,並總是位於規定位置。此時,上述內閥柱126,具有在前端形成的與上述接觸部102接觸的大徑的擋圈106、與該擋圈106的後方(圖中右方)相鄰形成的小徑的槽107、與該槽107的後方相鄰形成的大徑的擋圈108、與該擋圈108的後方相鄰形成的小徑的槽109、與該槽109的後方相鄰形成的大徑的擋圈110、以及與擋圈110的後方相鄰形成的插入彈簧145內的彈簧座111。另外,從上述槽107到槽109,形成有傾斜貫通的反饋油路201,該反饋油路201的一端向槽107的外周面開口,另一端向槽109的外周面開口。
另外,上述外閥柱127,在套管62的徑方向的內側進退(圖中向左右方向移動)自如、且相對於套管62移動自如、並滑動自如。上述外閥柱127,具有在前端形成的與彈簧44接觸形成的大徑的擋圈131、與該擋圈131的後方相鄰形成的小徑的槽132、與該槽132的後方相鄰形成的大徑的擋圈133、與該擋圈133的後方相鄰形成的小徑的槽134、與該槽134的後方相鄰形成的大徑的擋圈135、及與該擋圈135相鄰形成的小徑的可動鐵芯接觸部136。
另外,在外閥柱127的上述槽132、134的規定部位上,形成有沿徑方向貫通的第1、第2反饋孔141、142。
在上述內閥柱126和外閥柱127之間,沿槽107、109的外周面形成有筒狀的反饋油路202、203。另外,在擋圈131的徑方向內側,將內徑只擴大規定的距離,沿擋圈106的外周面形成筒狀的排放油路205。另外,在上述擋圈106的外周面上,自前端到規定距離,沿圓周方向至少1處、在本實施方式中為2處,形成有相互平行的、作為加工部的平坦部207,在上述擋圈131與上述平坦部207之間,沿各平坦部207形成有反饋油路208。另外,在上述擋圈106的平坦部207的後方部分,形成有圓形部209。
上述套管62,具有供給(IN)自上述調節器閥供給的輸入壓力的輸入口p11、產生作為控制壓力的輸出壓力並對液壓伺服系統輸出(OUT)的輸出口p12、作為密閉的反饋壓力作用部的反饋口p13以及排放口p14~p16,上述反饋口p13,通過第1、第2反饋孔141、142以及反饋油路201~203與上述輸出口p12連通,供給作為反饋壓力的輸出壓力,產生與擋圈131、133的面積差相對應的加壓力,利用該加壓力對外閥柱127向前方加壓。
因此,上述外閥柱127受到在柱塞354產生並直接傳遞的推力、由彈簧44的彈簧負荷f1的加壓力、彈簧145的彈簧負荷f2的加壓力以及反饋壓力的加壓力,在使可動鐵芯接觸部136處於與接觸杆371接觸的狀態下,與柱塞354一體進退移動。
另外,隨著上述推力的變化,內閥柱126與外閥柱127發生相對移動,從而切換反饋油路201~203與輸入口p11及排放油路205、208的連通狀態。上述內閥柱126,在外閥柱127內構成反饋壓力切換機構,以切換是否將反饋壓力作用到上述外閥柱127上。
在本實施方式中,形成有作為反饋壓力作用部的反饋口p13,但是也可以形成將反饋壓力作用到外閥柱127上的壓力室,以取代反饋口p13。
接著,說明上述結構的線性電磁閥10的動作。
首先,在控制裝置95(參照圖2)沒有向接點21供給電流的初始狀態下,如圖38所示,接觸部327與底部356接觸。
另一方面,在調壓閥部12中,由彈簧44的彈簧負荷f11使得外閥柱127處於後退限位置。此時,輸入口p11及輸出口p12被擋圈133關閉,排放油路205被上述擋圈106的圓形部209關閉。因此,輸出壓力為零,從輸出口p12沒有輸出。
接著,當控制裝置95通過接點21向線圈317供給電流時,線圈317以規定的吸引力吸引柱塞354,在柱塞354上產生推力。其結果,推力直接傳遞到外閥柱127,外閥柱127反抗上述彈簧負荷f1向前移動(向圖中左方向移動),彈簧44收縮。與此同時,彈簧145也收縮。
接著,當增加電流時,隨著外閥柱127的前移,輸入口p11與輸出口p12連通,輸出口p12與反饋口p13通過第1反饋孔141、反饋油路203、201、202及第2反饋孔142連通。在這期間,排放油路205被上述擋圈106的圓形部209關閉。
因此,輸出壓力,通過第1反饋孔141、反饋油路203、201、202及第2反饋孔142被供給到反饋口p13,利用反饋力向後方壓外閥柱127。其結果,上述輸入口p11與輸出口p12之間因擋圈133而變窄,輸出壓力為與電流值成正比的值,位於調壓區域。
然後,向外閥柱127施加來自柱塞354的推力、反饋力以及彈簧負荷f1,外閥柱127位於推力、反饋力以及彈簧負荷f1達到平衡的位置。
接著,電流值進一步增加,施加在外閥柱127上的推力增大,外閥柱127進一步向前移動。與此同時,根據柱塞354的行程量,外閥柱127和柱塞354一體前移,上述輸入口p11與輸出口p12之間,因擋圈133的前端而相應分離開來,輸出壓力與電流值成正比地升高。此時,輸出壓力變化量與電流變化量的比,由上述彈簧44的彈性係數、擋圈131、133的面積差等決定。
接著,電流值更進一步增加,施加在外閥柱127上的推力為最大,外閥柱127進一步向前移動。與此同時,第1反饋孔141被上述擋圈108關閉,反饋油路203被遮斷。因此,反饋壓力的加壓力消失,外閥柱127更進一步前進。此時,輸入口p11與上述擋圈133的空隙為最大,輸入到輸入口p11的輸入壓力不被減壓,而從輸出口p12輸出,輸出壓力位於非調壓區域。
另外,排放油路205與排放口p16,通過排放油路208連通,所以反饋口p13內的油通過排放油路205、208從排放口p16排放(EX)。
在上述各實施方式中,對套管62與未圖示的閥體分別形成的情況進行了說明,但各套管也可以與閥體一體形成。此時,在閥體上形成規定的套管孔,將閥柱插入該套管孔,然後,可以將線性電磁部11安裝在閥體上,利用銷等進行固定,以此形成線性電磁閥。
另外,本發明並不局限上述實施方式,可以根據本發明的精神,進行各種變形,這些變形不能從本發明的範圍中排除。
權利要求
1.一種壓力控制閥,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管以及產生推力的線性電磁部,其特徵在於具有第1閥柱和第2閥柱,該第1閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將從所述輸入口輸入的輸入壓力經過調壓後、從輸出口輸出輸出壓力;該第2閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將所述輸出壓力作為反饋壓力,有選擇地作用在第1閥柱上。
2.一種壓力控制閥,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管以及產生推力的線性電磁部,其特徵在於具有第1閥柱和第2閥柱,該第1閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,傳遞所述推力,將從所述輸入口輸入的輸入壓力經過調壓後、從輸出口輸出輸出壓力;該第2閥柱,被設置在所述套管內並能夠進退自如,改變與所述第1閥柱的相對位置,將所述輸出壓力作為反饋壓力,有選擇地作用在第1閥柱上。
3.根據權利要求1或2所述的壓力控制閥,其特徵在於所述線性電磁部,由被供給電流、產生推力的被電流供給部以及被所述推力所移動的可動部組成。
4.根據權利要求1或3所述的壓力控制閥,其特徵在於所述推力,從所述可動部直接傳遞到第2閥柱,並通過該第2閥柱以及對第2閥柱向與所述線性電磁部相反側加壓的加壓部件、傳遞到第1閥柱。
5.根據權利要求2或3所述的壓力控制閥,其特徵在於所述推力,從所述可動部直接傳遞到第1閥柱。
6.根據權利要求1、3或4中任意一項所述的壓力控制閥,其特徵在於所述第2閥柱,具有在軸方向左右對稱的形狀。
7.根據權利要求1、3、4或6中任意一項所述的壓力控制閥,其特徵在於具有將所述第1閥柱向所述電磁部側加壓的加壓部件,並且,由該加壓部件產生的加壓力,與所述推力以及由所述反饋壓力產生的反饋力處於相對方向。
8.根據權利要求2、3或5中任意一項所述的壓力控制閥,其特徵在於還具有將所述第1閥柱向所述電磁部側加壓的加壓部件,並且,由該加壓部件產生的加壓力以及由所述反饋壓力產生的反饋力,與所述推力處於相對方向。
9.根據權利要求1~8中任意一項所述的壓力控制閥,其特徵在於所述第2閥柱,被配置在所述第1閥柱的徑方向內側,第1、第2閥柱,相互之間可以自由相對移動。
10.根據權利要求9所述的壓力控制閥,其特徵在於在所述套管上,形成有將反饋壓力作用在第1閥柱上的反饋壓力作用部,在所述第1、第2閥柱之間形成的反饋油路與所述反饋壓力作用部連通。
11.根據權利要求10所述的壓力控制閥,其特徵在於隨著由所述線性電磁部改變所述推力而改變所述第1、第2閥柱的相對位置,切換反饋油路的連通狀態。
12.根據權利要求7或8所述的壓力控制閥,其特徵在於在所述套管的、與線性電磁部相反側,設置有加壓力調整部件,該加壓力調整部件,調整由對所述第1閥柱向所述電磁部側加壓的加壓部件施加的加壓力。
13.根據權利要求12所述的壓力控制閥,其特徵在於在所述第1、第2閥柱之間,設置有其他的加壓部件,並且,在所述套管的與線性電磁部相反側的、所述加壓力調整部件的徑方向內側,設置有調整由所述其他加壓部件施加的加壓力的其他的加壓力調整部件。
14.一種壓力控制閥,具有形成有輸入口、輸出口以及排放口的套管,和產生推力的線性電磁部,和設置在所述套管內並能夠進退自如、傳遞所述推力、在將從所述輸入口輸入的輸入壓力進行調壓後從輸出口輸出輸出壓力的閥柱、以及對該閥柱向線性電磁部側加壓的加壓部件;當所述輸出壓力作為反饋壓力作用在所述閥柱上時,使由所述加壓部件產生的加壓力、與所述推力以及所述反饋壓力的反饋力處於相對方向,其特徵在於在套管內設置有用於切換是否將所述反饋壓力作用到所述閥柱上的反饋壓力切換機構。
15.根據權利要求14所述的壓力控制閥,其特徵在於所述反饋壓力切換機構由2個加壓部件組成。
16.根據權利要求15所述的壓力控制閥,其特徵在於所述各加壓部件,被設置在所述套管的與線性電磁部相反側的端部。
17.根據權利要求15所述的壓力控制閥,其特徵在於所述各加壓部件的彈性係數各不相同。
18.根據權利要求15所述的壓力控制閥,其特徵在於所述各加壓部件,沿軸方向成串列設置。
19.根據權利要求15所述的壓力控制閥,其特徵在於所述各加壓部件,沿軸方向成並列設置,長度各不相同。
全文摘要
一種壓力控制閥,具備形成有輸入口(p1)、輸出口(p2)以及排放口(p4~p6)的套管(62)、以及產生推力的線性電磁部(11)。還具有設置在套管(62)內並能夠進退自如、傳遞推力、將從輸入口(p1)輸入的輸入壓力經過調壓後從輸出口(p2)輸出輸出壓力的第1閥柱,和設置在套管(62)內並能夠進退自如、傳遞推力、將輸出壓力作為反饋壓力有選擇地作用在第1閥柱上的第2閥柱。由於輸出壓力作為反饋壓力有選擇地作用在第1閥柱上,從而不需要控制閥等。這種壓力控制閥,能夠簡化產生控制壓力的液壓迴路,並能夠產生穩定的控制壓力,使壓力控制閥小型化。
文檔編號G05D16/20GK1603668SQ200410011788
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月29日 優先權日2003年9月29日
發明者山本晴樹, 石川和典, 國分隆弘 申請人:愛信艾達株式會社