專利名稱：具有位置檢測(cè)功能的換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可檢測(cè)閥塞等閥部件動(dòng)作位置的、具有位置檢測(cè)功能的換向閥。
日本實(shí)開平2-66784號(hào)公報(bào)揭示了可檢測(cè)閥塞動(dòng)作位置的換向閥。該公知的換向閥，在閥塞的外周安裝了磁性體，在閥殼上安裝了磁傳感器，當(dāng)閥塞移動(dòng)到一方切換位置時(shí)，磁性體接近磁傳感器，該磁傳感器開，當(dāng)移動(dòng)到另一方切換位置時(shí)，磁性體遠(yuǎn)離磁傳感器，該磁傳感器關(guān)，利用磁傳感器的開、關(guān)來檢測(cè)閥塞的切換。
但是，上述現(xiàn)有的換向閥，是將磁性體設(shè)在閥塞外周的作動(dòng)流體流路中，所以，該磁性體與作動(dòng)流體直接接觸，當(dāng)該作動(dòng)流體中含有水分、化學(xué)霧沫或金屬粉那樣的磁性體粒子等時(shí)，該磁性體與其接觸會(huì)生銹、腐蝕，或吸附微細(xì)粒子，使磁性減弱，從而導(dǎo)致檢測(cè)精度降低，或者因吸附微細(xì)粒子而導(dǎo)致閥部件的動(dòng)作不靈活等。
上述公知的換向閥，雖然通過檢測(cè)磁性體可檢測(cè)行程終端的閥塞位置，但是不能檢測(cè)行程中的閥塞位置。因此，當(dāng)閥塞在行程中因某種異常而不能靈活地規(guī)則動(dòng)作時(shí)，不能檢測(cè)其異常，從而不能在故障或事故發(fā)生前采取對(duì)策，在維護(hù)、管理方面存在問題。
而且，檢測(cè)磁性體的磁傳感器，通常在磁通密度超過一定值時(shí)開，在低于一定值時(shí)關(guān)，所以，在閥塞的驅(qū)動(dòng)行程中，當(dāng)因磁性體的接近使磁通密度大于一定值時(shí)，即使在閥塞到達(dá)行程終端前，磁傳感器也開；反之，在閥塞的復(fù)回行程中，因磁性體的遠(yuǎn)離使磁通密度低于一定值時(shí)，即使在閥塞到達(dá)復(fù)回行程終端前，磁傳感器也關(guān)。這樣，在磁傳感器開或關(guān)的瞬間當(dāng)閥塞因某種原因停止在該位置時(shí)，從磁傳感器也只能輸出告知“閥塞已完全切換”的開、關(guān)信號(hào)，不能檢測(cè)其異常。
本發(fā)明的目的是提供具有位置檢測(cè)功能的換向閥。該換向閥不采用已往那樣的磁性體和磁傳感器，能檢測(cè)閥部件在全行程中的動(dòng)作位置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的換向閥的特征在于具有多個(gè)孔口；上述各孔口開口的閥孔；具有上述孔口和閥孔的閥殼；可滑動(dòng)地收容在上述閥孔內(nèi)的、流體流路切換用閥部件；用于驅(qū)動(dòng)上述閥部件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；設(shè)置在上述閥殼上的產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的檢測(cè)線圈；與上述閥部件同步移動(dòng)、在交變磁場(chǎng)內(nèi)通過接近或遠(yuǎn)離上述檢測(cè)線圈使該檢測(cè)線圈的阻抗變化的檢測(cè)頭；對(duì)上述檢測(cè)線圈施加交變電壓、并從該檢測(cè)線圈的阻抗變化檢測(cè)閥部件動(dòng)作位置的信號(hào)處理電路。
在上述構(gòu)造的本發(fā)明換向閥中，與閥部件同步移動(dòng)的檢測(cè)頭接近或遠(yuǎn)離檢測(cè)線圈時(shí)，該檢測(cè)線圈的阻抗隨著與檢測(cè)頭的距離而變化，所以，從該阻抗的變化中可檢測(cè)閥部件的動(dòng)作位置。因此，從各動(dòng)作位置和動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系，可判斷閥部件是否正常動(dòng)作，可在故障或事故發(fā)生前采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。
另外，由于不必象已往那樣將磁性體設(shè)在閥塞外周的作動(dòng)流體流路中，所以，即使作動(dòng)流體成為高溫、或含有水分、化學(xué)霧沫或金屬粉那樣的磁性粒子，也不必對(duì)生銹、腐蝕、磁性粒子的吸附、磁力減弱、溫度變化等采取對(duì)策，可簡(jiǎn)單地得到高壽命、高可靠性的換向閥。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在上述閥部件的至少一端側(cè)，具有借助先導(dǎo)流體壓的作用而動(dòng)作并切換該閥部件的活塞，在一方活塞上設(shè)有上述檢測(cè)頭，在與該活塞相向的閥殼部分上，設(shè)置上述檢測(cè)線圈。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述檢測(cè)頭由磁性材料構(gòu)成，可出入于檢測(cè)線圈的中空部。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述檢測(cè)線圈，是產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)的高頻線圈，上述檢測(cè)頭由金屬構(gòu)成。
圖1是表示本發(fā)明換向閥第1實(shí)施例的斷面圖。
圖2是圖1的要部放大圖。
圖3是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的要部放大圖。
下面，參照


實(shí)施例。
圖1和圖2表示本發(fā)明換向閥的第1實(shí)施例。圖中所示的換向閥，是用2個(gè)先導(dǎo)閥2a、2b切換主閥1的雙先導(dǎo)式換向閥。
上述主閥1是5孔口閥，包含由非磁性體材料構(gòu)成的閥殼4。該閥殼4由長(zhǎng)方體形的第1部件4a、第2部件4b和第3部件4c構(gòu)成。第2部件4b連接在第1部件4a的一端，兼作集中安裝先導(dǎo)閥2a、2b用的連接器。第3部件4c連接在第1部件4a的另一端，起端蓋的作用。
在上述第1部件4a的上下任一面上，設(shè)有供給口P和2個(gè)排出口E1、E2，在另一面上設(shè)有2個(gè)輸出口A、B，在第1部件4a的內(nèi)部，設(shè)有這些各孔口沿軸線方向并排開口的閥孔5，在該閥孔5內(nèi)收容著可滑動(dòng)的流路切換用閥部件即閥塞6。
在上述閥塞6的外周設(shè)有若干個(gè)密封部件7，這些密封部件7把連接上述各孔口間的流路相互劃分開，在閥塞6的兩端部外周，分別設(shè)有端部密封部件8，該密封部件8將該閥塞6的端部所面臨的呼吸室9和一部分的流路之間阻斷。
在第2部件4b和第3部件4c上，在閥塞6的兩端面臨的位置，分別形成活塞室11a、11b。在各活塞室11a、11b內(nèi)分別收容著可滑動(dòng)的活塞12a、12b。這些活塞與閥塞6的兩端面相接。
在上述各活塞12a、12b的背面?zhèn)取⒓磁c閥塞6相接面的相反側(cè)的受壓面?zhèn)?，分別形成先導(dǎo)壓力室13a、13b，各活塞12a、12b與閥塞6的端面之間，分別形成向外部開放的呼吸室9、9，這些壓力室13a、13b與呼吸室9、9之間，被安裝在活塞12a、12b外周的活塞密封墊15、15氣密地阻斷。
位于第1活塞12a側(cè)的第1壓力室13a，借助先導(dǎo)流路16a、16b，通過第1先導(dǎo)閥2a和第1手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)17a與供給口P連通。位于第2活塞12b側(cè)的第2壓力室13b，借助先導(dǎo)流路16a、16c，通過第2先導(dǎo)閥2b和第2手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)17b與供給口P連通。
在第1先導(dǎo)閥2a關(guān)閉且第2先導(dǎo)閥2b開放的狀態(tài)，第1壓力室13a的先導(dǎo)流體排出，先導(dǎo)流體供給到第2壓力室13b，所以閥塞6被第2活塞12b推壓，如圖所示地成為移動(dòng)到左側(cè)的第1切換位置。從該狀態(tài)上述第1先導(dǎo)閥2a開放且第2先導(dǎo)閥2b關(guān)閉時(shí)，第2壓力室13b的先導(dǎo)流體排出，先導(dǎo)流體供給到第1壓力室13a，所以，閥塞6被該第1活塞12a推壓，成為移動(dòng)到右側(cè)的第2切換位置。
上述手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)17a、17b，通過壓下操作子18使先導(dǎo)流路16a、16b彼此或16a、16c彼此直接連接，使各壓力室13a、13b與供給口P連通，該操作狀態(tài)與先導(dǎo)閥2a、2b開放時(shí)相同。
上述先導(dǎo)閥2a、2b，是通過向螺線管通電而開閉先導(dǎo)流路的電磁操作式先導(dǎo)閥，其構(gòu)造和作用與公知的先導(dǎo)閾相同，其具體說明從略。
在上述換向閥上，設(shè)有用于檢測(cè)閥塞6的動(dòng)作位置的位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)20。該位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)20設(shè)置在閥殼4的、安裝著2個(gè)先導(dǎo)閥2a、2b側(cè)的相反側(cè)端部。該位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)20由設(shè)置在閥殼4的第3部件4c上的、產(chǎn)生交變磁場(chǎng)用的檢測(cè)線圈21和信號(hào)處理電路22以及形成在第2活塞12b上的檢測(cè)頭23構(gòu)成。
上述檢測(cè)線圈21，設(shè)在形成于第3部件4c外側(cè)面的收容部25內(nèi)、與第2活塞12b同軸的位置，用于向活塞室11b內(nèi)產(chǎn)生高頻的交變磁場(chǎng)。
檢測(cè)頭23由金屬部件形成，安裝在第2活塞12b受壓面的中央部。在上述交變磁場(chǎng)內(nèi)，借助于接近或遠(yuǎn)離測(cè)線圈21，使該檢測(cè)頭21的阻抗變化。當(dāng)上述第2活塞12b是用金屬形成的時(shí)，該第2活塞12b本身具有檢測(cè)頭的功能，就不必另外再安裝該金屬部件。
上述信號(hào)處理電路22，對(duì)上述檢測(cè)線圈21賦予交變電壓，并且，從該檢測(cè)線圈21的阻抗變化檢測(cè)活塞12b(閥塞6)的動(dòng)作位置，將該檢測(cè)信號(hào)輸出到圖未示的控制器。因此，內(nèi)藏著所需的振蕩電路、檢測(cè)電路或輸出電路等。該信號(hào)處理電路22雖然也可以設(shè)置在與換向閥不同的場(chǎng)所，但如圖所示，最好與上述檢測(cè)線圈21一起設(shè)置在換向閥閥殼4上的適當(dāng)位置。
在上述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)20中，當(dāng)?shù)?活塞12b從圖示位置向右側(cè)的第2切換位置移動(dòng)時(shí)，檢測(cè)頭23漸漸接近檢測(cè)線圈21，該檢測(cè)線圈21的阻抗與檢測(cè)頭23的距離相應(yīng)地漸漸增大。反之，當(dāng)?shù)?活塞12b向第1切換位置復(fù)回時(shí)，檢測(cè)頭23漸漸遠(yuǎn)離檢測(cè)線圈21，該檢測(cè)線圈21的阻抗?jié)u漸減少。因此，從該檢測(cè)線圈21的阻抗變化，在信號(hào)處理電路22中，可在全行程檢測(cè)上述第2活塞12b的動(dòng)作位置即閥塞6的動(dòng)作位置。把閥塞6的正常動(dòng)作位置和動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系、移動(dòng)到特定位置所需的動(dòng)作時(shí)間的容許范圍等預(yù)先輸入該信號(hào)處理電路22，將檢測(cè)結(jié)果與它們相比較，可以判斷閥塞的動(dòng)作是正常還是異常，可在故障或事故發(fā)生前采取適當(dāng)對(duì)策。
把上述檢測(cè)線圈21和信號(hào)處理電路22設(shè)置在閥殼4的第3部件4c上，故障時(shí)的修理和更換等容易，也可以與連同第3部件4c一起更換，提高維修性。
另外，檢測(cè)出的閥塞6的動(dòng)作位置和動(dòng)作時(shí)間等，可以在顯示裝置上用數(shù)值或曲線等顯示。
圖3表示本發(fā)明換向閥第2實(shí)施例的要部。該換向閥中，位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)20備有檢測(cè)線圈21a、檢測(cè)頭23a和信號(hào)處理電路22a。檢測(cè)線圈21a用于產(chǎn)生低頻的交變磁場(chǎng)。檢測(cè)頭23a由磁性材料構(gòu)成，用于使檢測(cè)線圈21a的阻抗變化。信號(hào)處理電路22a對(duì)檢測(cè)線圈21a賦予低頻的交變電壓，并且從該檢測(cè)線圈21a的阻抗變化中檢測(cè)閥塞6的動(dòng)作位置。
上述檢測(cè)線圈21a設(shè)在由非磁性材料構(gòu)成的閥殼4的第3部件4c上，在檢測(cè)線圈21a中形成與活塞室11b相連的中空部26。檢測(cè)頭23a由直徑小于活塞12b的桿狀材料構(gòu)成，在活塞12b的受壓面中央部沿軸線方向突出，隨著該活塞12b的移動(dòng)可出入于上述中空部26。這樣，使檢測(cè)線圈21a的阻抗增減。
上述以外的構(gòu)造和作用效果等以及變形例，基本上與第1實(shí)施例相同，其說明從略。
上述各實(shí)施例中，對(duì)備有2個(gè)先導(dǎo)閥的雙先導(dǎo)式換向閥作了說明，但也可以是備有1個(gè)先導(dǎo)閥的單先導(dǎo)式換向閥。
上述各實(shí)施例中，以閥塞作為閥部件作了說明。但閥部件并不限于該閥塞。例如也可以是提升式的閥部件。
或者也可以是由電磁或機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)閥塞等閥部件的直動(dòng)形換向閥，這時(shí)，在閥部件的端部安裝另外形成的檢測(cè)頭，或者用閥部件的端部直接形成檢測(cè)頭。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，使檢測(cè)頭接近或遠(yuǎn)離產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的檢測(cè)線圈，利用該檢測(cè)線圈的阻抗變化這一特性，不采用已往那樣的磁性體和磁傳感器，就可以檢測(cè)閥部件全行程中的動(dòng)作位置。這樣，從閥部件的動(dòng)作位置和動(dòng)作時(shí)間的關(guān)系，可判斷閥部件是否正常動(dòng)作，可在故障或事故發(fā)生前采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。
權(quán)利要求
1．具有位置檢測(cè)功能的換向閥，其特征在于具有多個(gè)孔口；上述各孔口開口的閥孔；具有上述孔口和閥孔的閥殼；可滑動(dòng)地收容在上述閥孔內(nèi)的流體流路切換用閥部件；用于驅(qū)動(dòng)上述閥部件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；設(shè)置在上述閥殼的非磁性材料形成的部分上、產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的檢測(cè)線圈；在上述閥殼內(nèi)與閥部件同步移動(dòng)的、通過接近或遠(yuǎn)離上述檢測(cè)線圈使該檢測(cè)線圈的阻抗變化的檢測(cè)頭；對(duì)上述檢測(cè)線圈施加交變電壓、并從該檢測(cè)線圈的阻抗變化檢測(cè)閥部件動(dòng)作位置的信號(hào)處理電路。
2．如權(quán)利要求1所述的換向閥，其特征在于，該換向閥中，在上述閥部件的至少一端側(cè)，具有借助先導(dǎo)流體壓的作用動(dòng)作并切換該閥部件的活塞，在一方活塞上設(shè)有上述檢測(cè)頭，在與該活塞相向的閥殼部分上，設(shè)置上述檢測(cè)線圈。
3．如權(quán)利要求2所述的換向閥，其特征在于，上述檢測(cè)線圈，是產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)的高頻線圈，與上述活塞同軸地設(shè)置在形成于上述閥殼端面的凹部?jī)?nèi)，上述檢測(cè)頭是安裝在上述活塞受壓面中央部分的金屬部件。
4．如權(quán)利要求2所述的換向閥，其特征在于，上述檢測(cè)線圈是產(chǎn)生低頻交變磁場(chǎng)的低頻線圈，與活塞同軸地設(shè)置在上述閥殼的端部；上述檢測(cè)頭由磁性材料形成為桿狀，在上述活塞受壓面的中央從該活塞同軸狀地伸出，該檢測(cè)頭借助活塞的動(dòng)作可出入于上述檢測(cè)線圈的中空部。
5．如權(quán)利要求2所述的換向閥，其特征在于，該換向閥是具有2個(gè)活塞和2個(gè)先導(dǎo)閥的雙先導(dǎo)式換向閥，在閥殼的靠第1活塞側(cè)的端部，集中地安裝著2個(gè)先導(dǎo)閥，在閥殼的靠第2活塞側(cè)，設(shè)置著上述檢測(cè)線圈，在第2活塞上設(shè)置著上述檢測(cè)頭。
全文摘要
本發(fā)明提供具有位置檢測(cè)功能的換向閥,該換向閥中不采用磁性體和磁傳感器,就可以檢測(cè)閥部件全行程中的動(dòng)作位置。檢測(cè)閥塞6的動(dòng)作位置的位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)20,由檢測(cè)線圈21、檢測(cè)頭23和信號(hào)處理電路22構(gòu)成。檢測(cè)線圈21設(shè)置在閥殼4上,用于產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。檢測(cè)頭23安裝在活塞12b上,通過接近或遠(yuǎn)離檢測(cè)線圈21,使該檢測(cè)線圈21的阻抗變化。信號(hào)處理電路22對(duì)上述檢測(cè)線圈21施加交變電壓,并從檢測(cè)線圈21的阻抗變化中檢測(cè)閥塞6的動(dòng)作位置。
文檔編號(hào)F16K37/00GK1281112SQ0012048
公開日2001年1月24日 申請(qǐng)日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月14日
發(fā)明者林文也, 石川誠(chéng) 申請(qǐng)人:速睦喜股份有限公司