专利名称：定向控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定向控制阀，所述控制阀可用来控制压力流体的流向。
至今所用的定向控制阀是为了控制压力流体的流向。这种定向控制阀包括如利用螺线管来操纵阀塞的三通口螺线管操纵阀。
三通口螺线管操纵阀具有三个通口，包括压力流体供应口、输出口和排放口。压力流体供应口和输出口通过位于壳体的相对侧表面部分上的连接通道而同轴布置。排放口形成于与压力流体供应口和输出口相连接而得到的轴线基本垂直的方向上。根据阀塞的移动作用而开启或关闭连接通道的阀塞配置在压力流体供应口和输出口之间。当阀塞与阀座部分相分离而开启连接通道时，压力流体供应口就与输出口相连。
在这种结构布置中，在螺线管操纵阀处于正常关闭的情况下，当阀塞安置在阀座部分上而成为阀关闭状态时输出口就与排放口相连。相反，与电力施加到螺线管上吸引阀塞，阀塞与阀座部分相分离而成为阀开启状态，此时压力流体供应口与输出口相通。如上所述，在螺线管操纵阀处于正常的关闭状态下，状态的转换是在无电力施加到螺线管的输出口和排放口相通的状态和将电力施加到螺线管的压力流体供应口和输出口相通的状态二者之间进行的。
但是，在三通口螺线管操纵阀涉及上述传统技术的情况下，必须将阀塞和吸引阀塞的螺线管布置在压力流体供应口和输出口之间。这两个口相对地布置。这样就产生了下述的不便，即不可能抑制沿压力流体供应口和输出口的连接方向上的横向尺寸。
本发明的总的目的是提供一种定向控制阀，通过抑制所述控制阀在与主阀体的轴线基本垂直的横向上的尺寸而实现整个装置的较小尺寸和较小重量。
通过下面的描述连同本申请所给出的附图，本发明的上述目的、特点和优点及其他的目的、特点和优点将变得更明确，在附图中显示了作为例证的本发明的优选实施例。
图1所示为沿着根据本发明的实施例的三通阀的轴向所作的纵向剖视图；图2所示为三通阀的部分放大纵向剖视图，图中显示了三通阀的初始状态；图3所示为三通阀的部分放大纵向剖视图，图中显示的是从图2所示的初始状态变换而来的一种状态；图4所示为三通阀的部分放大纵向剖视图，图中显示了布置在阀体的内部的膜板的结构；图5所示为沿图1中所示的线V-V所作的截面视图；图6所示为根据本发明的另一个实施例中的三通阀在部分省略的情况下的侧视图；图7所示为沿图6中所示的线VII-VII所作的纵向剖视图；图8所示为沿图6中所示的线VIII-VIII所作的截面视图；参考图1，参考数字10指示的是根据本发明的实施例的一个三通阀。
三通阀10具有壳体12，壳体12的底部为中空的矩形平行六面体形结构，三通阀10还具有阀体14，阀体14与壳体12整体式相连。壳体12和阀体14作为主阀体。在壳体12和阀体14的内部形成有密闭的空间16。在空间16中装配有相互靠紧同轴线布置的螺线管部分18和阀机构部分20。
如图2和图3所示，阀体14包括块形部件24，所述块形部件24具有基本为矩形平行六面体的结构，所述矩形平行六面体结构具有孔22(见图5)，孔22具有在中心部分形成的椭圆形截面部分；阀体14还包括固定到块形部件24的底部表面部分上的盘形部件26。膜板28边部介于块形部件24和盘形部件26之间的连接处。如图4所示，膜板28具有平面薄壁部分30，该部分基本形成于膜板28的中心部位，膜板28还具有第一扩展部分32a和第二扩展部分32b，第一扩展部分32a和第二扩展部分32b为半球形结构，二者以预定的间距相互分离。所设计的第一扩展部分32a和第二扩展部分32b各自位于形成于盘形部件26上的第一阀座部分34a和第二阀座部分34b上。第一阀座部分34a和第二阀座部分34b之间形成的区域基本为平面形。在膜板28和盘形部件26之间形成有腔体36。
如图4所示，第一阀座部分34a和第二阀座部分34b均是由锥形表面形成的，所述锥形表面的直径在向下的方向上(箭头B所示的方向上)逐渐减小。但是，第一阀座部分34a和第二阀座部分34b均可以平面代替锥形表面。
如图2所示，第一突出部分38a、第二突出部分38b和第三突出部分38c形成于盘形部件26的底部，所述三个突出部分均具有圆柱形结构且在壳体12的轴向上外伸。第一通口40a、第二通口40b和第三通口40c通过各自与腔体36相连的连接孔而并置在第一突出部分38a、第二突出部分38b和第三突出部分38c上。膜板28最好是用如硅胶或乙烯丙烯二烯烃的三元共聚物(EPDM)来制成。
如图1所示，螺线管部分18包括下述部件布置于壳体12内部的夹持装置42；具有基本为圆柱形结构且安装到夹持装置42的上表面部分上的固定铁芯44；电磁线圈48，所述电磁线圈以多匝线圈形成的一组线圈通过绕线管46而外装于固定铁芯44上；可移动铁芯50，所述可移动铁芯50可移动性地布置在绕线管46中形成的孔中，可移动铁芯50在轴向上相对于固定铁芯44的第一端以预定的间隙布置。电力通过与图中未显示的电源相连的输入线52而施加到电磁线圈48上。线路板54配置在输入线52和电磁线圈48之间。
如图2和图3所示，阀机构部分20包括移动部件58，所述移动部件58通过耦合部件56而与可移动铁芯50的第一端同轴线相连，所述移动部件58沿着具有椭圆形截面部分的孔22与可移动铁芯50整体地移动；第一弹簧部件62，所述弹簧部件62紧固在耦合部件56和接收部件60之间，所述弹簧部件根据弹力的作用而迫使移动部件58向下(图中箭头B所示的方向)运动。
一对具有不同直径的孔64a和64b形成于移动部件58上，所述孔以预定的空间距离相互分离且二者在轴向上延伸。基本为圆柱形的第一加压部件66a插入并装配到具有较小直径的第一孔64a中。基本为圆柱形的第二加压部件66b通过间隙而松散地装配到具有较大直径的第二孔64b中。第一加压部件66a和第二加压部件66b的各自的轴线与可移动铁芯50和移动部件58的轴线基本平行，且第一加压部件66a和第二加压部件66b的各自的轴线离开可移动铁芯50和移动部件58二者共同的轴线相等的距离。基本为半球形的扩展部分67a和67b各自形成于第一加压部件66a和第二加压部件66b从移动部件58的孔64a和64b中伸出的第一端。
上述间隙形成于第二加压部件66b的外圆周表面和孔64b的壁面之间。向下(图中箭头B所示的方向)挤压第二加压部件66b的第二弹簧部件68配置在所述间隙中。第二弹簧部件68的弹力(弹簧作用力)设定约为第一弹簧部件62的弹力的一半。
摆动部件72围绕轴部件70的支点以预定的角度作摆动运动，轴部件70由块形部件24支撑而进行转动，所述摆动部件72布置在移动部件58下面。轴部件70安装在具有平面盘式形状的摆动部件72的中心部位而进行转动。第一加压部件66a和第二加压部件66b的扩展部分67a和67b以预定的空间距离相互分离，所述扩展部分67a和67b分别与摆动部件72的基本为平面的上表面点接触。起阀塞作用的膜板28被固定到摆动部件72的底部表面上。
在如图2所示的布置结构中，摆动部件72相应于第一加压部件66a的挤压作用而围绕轴部件70的支撑点向左下方倾斜，这样第一扩展部分32a就座落在第一阀座部分34a上。这样，第一通口40a被关闭而使第二通口40b和第三通口40c之间处于相连通的状态。相反，如图3所示，摆动部件72相应于第二加压部件66b的挤压作用而围绕轴部件70的支撑点向右下方倾斜，这样第二扩展部分32b就被置于第二阀座部分34b上。这样第三通口40c被关闭而使第一通口40a和第二通口40b之间处于相连通的状态。如上所述，第二通口40b和第三通口40c之间的连通状态与第一通口40a和第二通口40b之间的连通状态可根据摆动部件72的摆动作用而相互转换。
根据本发明的实施例的三通阀10的基本结构如上所述。下面将对三通阀10的运行、作用和效果进行描述。
例如，将一根图中未示管子预先安装到第一突出部分38a上而使第一通口40a和图中未示的洗涤溶液供应源相连通。将一根图中未示的管子预先安装到第三突出部分38c上而使第三通口40c和图中未示的液体供应源相连通。将一根图中未示的管子预先安装到第二突出部分38b上而使第二通口40b和图中未示的液体压力操纵装置相连通。
如图1所示，在电力未施加到电磁线圈48上时，固定铁芯44可移动铁芯50分离而在二者之间形成预定的间隙74。摆动部件72向左下方倾斜，这样第一扩展部分32a就置于到第一阀座部分34a上。相应地，第一通口40a关闭，第二通口40b和第三通口40c处于相连通的状态。下面所作的描述是假定上述状态为初始状态。
在图2所示的初始状态下，图中未示的液体从第三通口40c输入，然后通过腔体36而从第二通口40b排出，这样就产生了将液体供应到图中未示的液体压力操纵装置中的状态。
激发图中未示的电源使电流流过电磁线圈48。因此，电磁线圈48受到激励。与电磁线圈48的激励作用所产生的吸引力相适应，可移动铁芯50被吸向固定铁芯44(箭头A所示的方向)移动。因此，移动部件58克服第一弹簧部件62的弹力而与可移动铁芯50整体地向上(图中箭头A所示的方向)移动一段预定的空间距离。这样，第一加压部件66a对摆动部件72的第一端侧的压力减小。同时紧固在第二加压部件66b上的第二弹簧部件68对摆动部件72的第二端侧的压力增加。
在这个过程中，摆动部件72围绕轴部件70的支撑点进行摆动，而从向左下方倾斜的状态转换至向右下方倾斜的状态。第二扩展部分32b被置于第二阀座部分34b上而关闭第三通口40c，这样就产生了第一通口40a与第二通口40b相连通的状态。因此，供应液体的第三通口40c被关闭。通过第一通口40a而供应的洗涤溶液通过腔体36和第二通口40b而被引入到液体压力操纵装置中。
下面将解释停止供应洗涤溶液及将液体输送到液体压力操纵装置中这两种情况的运行。
在停止向电磁线圈48施加电力时，吸引可移动铁芯50的吸引力消失。与第一弹簧部件62的弹力相适应，可移动铁芯50和移动部件58向下(图中箭头B所示的方向)移动。在这个过程中，在箭头B所示的方向上施加到可移动铁芯50和移动部件58上的第一弹簧部件62的弹力基本被等分，上述作用力施加到配置在移动部件58中的第一加压部件66a和第二加压部件66b上。由第一加压部件66a施加而挤压摆动部件72的第一端侧的力克服紧固到第二加压部件66b上的第二弹簧部件68的弹力。因此，摆动部件72围绕轴部件70的中心以预定的角度进行摆动而回复至初始状态。
在本发明的实施例中，第一通口40a、第二通口40b和第三通口40c并列布置在阀体14的具有较窄宽度的第一侧表面上。可移动铁芯50、移动部件58和摆动部件72同轴线地布置。这样就可能抑制横向上的尺寸而实现整个装置的较小的尺寸。
其他构成元件除了如固定铁芯44和可移动铁芯50以外均是由树脂材料制成的。这样就可实现整个装置的较轻的重量。
此外，半球形第一扩展部分和第二扩展部分32a、32b形成于膜板28上。第一扩展部分32a和第二扩展部分32b各自相应地置于第一阀座部分34a和第二阀座部分34b上。因此，这种布置提高了密封特性，这样就能以可靠的方式进行密封。
第一阀座部分34a和第二阀座部分34b均是由锥形表面形成的或均是由基本为平面的表面形成的。这样就可能避免在阀座部分的邻近的区域形成液池。
另外，根据本发明的另一个实施例的三通阀80如图6至图9所示。
根据本发明的另一个实施例的三通阀80具有下列特点。即设置一个操纵杆82，所述操纵杆在与轴线基本垂直的方向上延伸。在操纵杆受手工推压时，摆动部件72可成功地作摆动运动而转换阀位置。
换句话说，当操纵杆82受手工推压而克服弹簧部件84的弹力时，操纵杆82在与销子86相配合的长孔88的协助下而在箭头C所示的方向上移动。在此过程中，操纵杆82的倾斜表面90向上推动突出部位92。与突出部位92整体形成的移动部件58a向上(箭头A所示的方向)移动。相应地，摆动部件72作摆动运动，这样就转换了阀位置。
如上所述，在根据本发明的另一个实施例的三通阀80中，阀位置可根据手工操作而进行转换。因此，根据本发明的另一个实施例的三通阀80的优点在于在由于电力中断或类似情况下而引起电磁线圈48中的电流中断时或在进行保养维修时使用这种三通阀特别便利。
根据本发明的另一个实施例的其他作用和效果与上述第一个实施例的作用和效果相同，在此不再进行详细解释。
此外，本申请利用了三通阀10和80对本发明的实施例进行了描述，但是，本发明并不仅限于此。本发明可适用于各种各样的定向控制阀。
权利要求
1.一种定向控制阀，包括主阀体(12，14)，在所述主阀体(12，14)的第一侧表面上具有多个通口(40a至40c)；布置在所述主阀体(12，14)内部的螺线管部分(18)，螺线管部分(18)包括固定铁芯(44)，可移动铁芯(50)和线圈(48)；具有阀塞(28)且在所述主阀体(12，14)的内部与所述螺线管部分(18)共轴线布置的阀机构部分(20)，所述阀机构部分(20)通过根据所述线圈(48)上的激励作用而进行移动从而转换所述多个通口(40a至40c)的连通状态，其特征在于；所述阀机构部分(20)包括与所述可移动铁芯(50)的第一端相连的移动部件(58)；用来朝着所述多个通口(40a至40c)的方向挤压所述移动部件(58)的第一弹簧部件(62)；与所述移动部件(58)的轴线基本平行的第一加压部件(66a)和第二加压部件(66b)；紧固到所述第二加压部件(66b)上第二弹簧部件(68)；在第一端侧与所述第一加压部件(66a)相结合而在第二端侧与所述第二加压部件(66b)相结合的摆动部件(72)，所述摆动部件(72)围绕安装在中间部位轴部件(70)支点作摆动运动。
2.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，所述固定铁芯(44)、所述移动部件(58)和所述摆动部件(72)分别相应地同轴线布置。
3.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，所述第一加压部件(66a)和第二加压部件(66b)均在与所述移动部件(58)的轴线平行的方向上延伸，所述第一加压部件(66a)和第二加压部件(66b)均按照与置于其间的所述移动部件(58)的轴线等距离相分离布置。
4.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，所述第二弹簧部件(68)的弹力应设定约为所述第一弹簧部件(62)的弹力的一半。
5.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，所述多个通口(40a至40c)在所述主阀体(12，14)的具有较窄宽度的第一侧表面上以相等的空间距离相互分离成线性布置。
6.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，半球形扩展部分(67a，67b)形成于所述第一加压部件(66a)和第二加压部件(66b)的轴向上的第一端，上述扩展部分(67a，67b)与所述摆动部件(72)的平坦表面部分点接触。
7.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，所述第一加压部件(66a)装配到所述移动部件(58)的孔中而整体地进行移动，所述第二加压部件(66b)通过第二弹簧部件(68)而可松动地安装到所述移动部件(58)的孔(64b)中。
8.根据权利要求5所述的定向控制阀，其特征在于，所述多个通口包括布置在所述第一表面的第一端侧的第一通口(40a)，基本位于中间部分的第二通口(40b)，布置在第二端侧的第三通口(40c)，所述第一通口(40a)和所述第二通口(40b)之间的连通状态与所述第二通口(40b)和所述第三通口(40c)之间的连通状态可根据所述阀机构部分(20)的推动作用而相互转换。
9.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，在所述主阀体(14)上布置有以手工操作方式来转换所述阀塞(28)的阀位置的转换机构。
10.根据权利要求9所述的定向控制阀，其特征在于，所述转换机构包括在与所述主阀体(14)的轴线基本垂直的方向上可移动性布置的操纵杆(82)；突出部位(92)，所述突出部位(92)通过与形成于所述操纵杆(82)上的倾斜表面(90)相配合而推动所述可移动铁芯(50)向所述固定铁芯(44)移动；销子(86)，所述销子作为轴而用来支撑所述操纵杆(82)。
11.根据权利要求1所述的定向控制阀，其特征在于，所述阀塞由膜板(28)构成，所述膜板(28)固定到所述摆动部件(72)上并同所述摆动部件(72)整体地作摆动运动，所述膜板(28)具有第一扩展部分(32a)和第二扩展部分(32b)，所述第一扩展部分(32a)和第二扩展部分(32b)均为半球形，且各自安置在第一阀座部分(34a)和第二阀座部分(34b)上。
全文摘要
一种三通阀(10)包括:阀体(14),阀体(14)有矩形的平行六面体形状,所述阀体(14)有并置在较窄宽度第一侧表面上的多个通口(40a至40c);螺线管部分(18),所述螺线管部分(18)布置在壳体(12)的内部并包括固定铁芯(44)、可移动铁芯(50)和电磁线圈(48);布置有膜板(28)的阀机构部分(20),所述阀机构部分(20)与螺线管部分(18)同轴线布置,并可根据电磁线圈(48)上的激励作用而移动,从而转换第一通口至第三通口(40a至40c)之间的连通状态。
文档编号F16K31/06GK1270289SQ0010658
公开日2000年10月18日 申请日期2000年4月14日 优先权日1999年4月14日
发明者深野喜弘, 马门正一 申请人:Smc株式会社