CN115087827A

CN115087827A - 滑阀

Info

Publication number: CN115087827A
Application number: CN202180014682.XA
Authority: CN
Inventors: 川户惟宽; 西村直己; 星政辉
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2022-09-20
Also published as: JPWO2021166969A1; US12055224B2; JP7427349B2; US20230059732A1; WO2021166969A1; EP4108963A4; EP4108963A1

Abstract

本发明提供一种能够使滑柱顺利地动作的滑阀。滑阀(1)具备：滑柱(22)，其具有台肩部(22b、22d、22f)；以及套筒(21)，滑柱(22)能够沿轴向移动地配置在其内部，形成有输入口(11)和输出口(12)，并在内部具有小径部(210a～210e)，通过滑柱(22)的移动来调整通过台肩部(22b、22d、22f)与小径部(210a～210e)之间的流体的压力、流量，其中，形成有调整部(P1～P5)，该调整部(P1～P5)是套筒(21)的小径部(210a～210e)与滑柱(22)的台肩部(22b、22d、22f)在径向上重叠的部位之间的空间，并且，划分出截面积比在输入口(11)的轴向两侧相邻的两个调整部(P3、P4)的截面积小的调整部(P5)的小径部(210e)和台肩部(22f)构成引导部(G)。

Description

滑阀

技术领域

本发明涉及一种用在汽车等设备中控制流体回路中的控制流体的压力、流量的滑阀。

背景技术

滑阀使用例如通过使用空气、液压、马达、螺线管等的驱动部的驱动而沿轴向移动的滑柱，来控制流体回路中的控制流体的压力、流量。已知一种现有的滑阀，其具备：滑柱，其收纳在套筒内；以及驱动部，其配置在滑柱的一端侧，且通过螺线管产生轴向的驱动力，该滑阀配置在泵、储压器等压力源与负载之间，将通过滑柱的移动调整了压力、流量的控制流体供给至负载(参照专利文献1)。

这样的滑阀配置有朝向驱动部对滑柱施力的弹簧，通过驱动部使滑柱克服弹簧的作用力而沿轴向移动，以滑柱相对于套筒的相对位置为目标位置，由此，能够将连通输入口与输出口的流路调整为目标通过面积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-263529号公报(第3页、图1)

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1那样的滑阀中，有时在滑阀的起动时滑柱的滑动性会变差。这一点在使用高压的流体的情况下较显著，其原因被认为是，积存在滑柱的外周面与套筒的内周面之间的狭窄的间隙中的流体容易由于长时间的停止状态、温度降低而变质，或者，高压的流体会使滑柱偏向周向地按压套筒的内表面。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够使滑柱顺利地动作的滑阀。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，在本发明的滑阀具备：

滑柱，其具有多个台肩部；以及

套筒，所述滑柱能够沿轴向移动地配置在其内部，形成有输入口和输出口，并在内部具有小径部，

通过所述滑柱的移动来调整通过所述台肩部与所述小径部之间的流体的压力、流量，

其中，形成有多个调整部，该调整部是所述套筒的小径部与所述滑柱的台肩部在径向上重叠的部位之间的空间，并且，划分出截面积比在所述输入口的轴向两侧相邻的两个所述调整部的截面积小的所述调整部的所述小径部和所述台肩部构成引导部。

由此，在起动时，能够将流体从在输入口的轴向两侧相邻的调整部放出，并且能够通过引导部沿轴向引导滑柱，因此能够使滑柱顺利地动作。

也可以是，由所述引导部构成的调整部与所述输入口的轴向两侧的至少一方的调整部在轴向上相邻地设置。

由此，流体流入的输入口与引导部的轴向距离较短，因此能够抑制滑柱的倾斜，使滑柱顺利地动作。

也可以是，在所述调整部中，由所述引导部构成的调整部的截面积最小。

由此，能够抑制滑柱的倾斜，使滑柱顺利地动作。

也可以是，所述台肩部中构成所述引导部的台肩部配置在最靠对所述滑柱施力的弹簧侧。

由此，能够进一步抑制滑柱的倾斜，使滑柱顺利地动作。

也可以是，由所述引导部构成的调整部被设置为夹着所述输入口和所述输出口的轴向两侧的调整部。

由此，滑柱在沿轴向分离的两个部位处被引导部支承，因此能够防止滑柱的倾斜，使滑柱顺利地动作。

也可以是，所述台肩部中构成所述引导部的台肩部的轴向尺寸最长。

由此，能够增大构成引导部的台肩部与小径部的接触面积，因此能够使台肩部对小径部的按压力分散，使滑柱顺利地动作。

附图说明

图1是示出本发明的实施例1中的滑阀的局部剖视图；

图2是示出本发明的实施例1中的滑阀的关闭状态下的阀部的放大剖视图；

图3是示出本发明的实施例1中的滑阀的打开状态下的阀部的放大剖视图；

图4是示出本发明的实施例2中的滑阀的关闭状态下的阀部的放大剖视图。

具体实施方式

以下，根据实施例对用于实施本发明的滑阀的方式进行说明。

实施例1

参照图1至图3对实施例1的滑阀进行说明。以下，将从图1的正面侧观察时的左右侧作为滑阀的左右侧进行说明。

滑阀1用于例如车辆的自动变速器等由液压控制的设备，控制流体回路中的工作油等控制流体的压力、流量。

如图1所示，滑阀1构成为，作为阀来调整流体的流量的阀部2一体地安装在使用螺线管的驱动部3上。此外，本实施例的驱动部3是一般的螺线管的结构，因此省略其详细的说明。

如图1和图2所示，本实施例的滑阀1是常闭型滑阀，在不对未图示的螺线管的线圈通电的关闭状态下，输入口11与输出口12之间的流路被封闭。

如图1所示，阀部2主要由以下部分构成：圆筒状的套筒21；滑柱22，其液密地收容在套筒21的内部且能够沿轴向移动；螺旋状的弹簧23，其安装于滑柱22的轴向右端部且向轴向左方对滑柱22施力；以及保持器24，其铆接固定于套筒21的轴向右端部且保持弹簧23。此外，套筒21、滑柱22、保持器24由铝、铁、不锈钢、树脂等材料形成。

如图1至图3所示，套筒21形成为轴向两端开放的圆筒状，分别设置有沿径向贯通的输入口11、输出口12、反馈口13、排出口14和呼吸口15。

如图2和图3所示，在套筒21上设置有能够沿轴向移动地收容滑柱22的贯通孔21a。此外，套筒21的内周面、即贯通孔21a的内周面形成为截面圆形。

在贯通孔21a的内周面上，从轴向左侧朝向轴向右侧依次设置有呼吸口15开口的第一环状凹部21b、排出口14开口的第二环状凹部21c、输出口12开口的第三环状凹部21d、输入口11开口的第四环状凹部21e、以及反馈口13开口的第五环状凹部21f。此外，反馈口13在套筒21的外周部上经由未图示的节流孔与输出口12连通。

另外，在贯通孔21a的内周面上设置有以下部分：第一小径部210a，其形成于第一环状凹部21b与第二环状凹部21c之间；第二小径部210b，其形成于第二环状凹部21c与第三环状凹部21d之间；第三小径部210c，其形成于第三环状凹部21d与第四环状凹部21e之间；第四小径部210d，其形成于第四环状凹部21e与第五环状凹部21f之间；以及第五小径部210e，其形成于第五环状凹部21f的轴向右侧。各小径部与后述的滑柱22的各台肩部对应地配置。

此外，在本实施例中，调整部P(P1、P2、P3、P4、P5)是指套筒的小径部与滑柱的台肩部在径向上重叠的部位(以下，也将“在径向上与小径部重叠的台肩部”称为“对应于小径部的台肩部”)之间的空间，该调整部P的内外周由滑柱的台肩部和套筒的小径部划分，对于划分出该调整部P的套筒的小径部的内径截面积与在径向上与该小径部重叠的部位的台肩部的外径截面积的面积差ΔS(ΔS1、ΔS2、ΔS3、ΔS4、ΔS5)、即调整部P的截面积，将在下文中提及。

例如，在本实施例中，划分出输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的小径部是第三小径部210c和第四小径部210d。

另外，在本实施例中，划分出调整部P5的小径部是第五小径部210e，且构成引导部G。此外，引导部G由划分出调整部P中面积差ΔS最小的调整部的小径部和台肩部构成。换言之，引导部G划分出面积差ΔS最小的调整部。

另外，在本实施例中，第一小径部210a、第二小径部210b、第三小径部210c和第四小径部210d的内径分别构成为大致相同直径，第五小径部210e的内径构成为比前述的各小径部的内径小。

如图2和图3所示，滑柱22形成为截面圆形的圆柱状，从轴向左侧朝向轴向右侧依次主要由以下部分构成：第一台肩部22b，其具有滑柱22的轴向左端面22a；第一小径部22c，其形成为直径比第一台肩部22b小；第二台肩部22d，其形成为直径比第一小径部22c大；以及第三台肩部22f，其形成为直径比第二台肩部22d小。

另外，在本实施例中，划分出输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的台肩部是第二台肩部22d。

另外，在本实施例中，划分出引导部G处的调整部P5的台肩部是第三台肩部22f。即，引导部G由套筒21的第五小径部210e和滑柱22的第三台肩部22f构成。

此外，在实施例1中，第一台肩部22b的外径和第二台肩部22d的外径构成为大致相同直径，第三台肩部22f的外径构成为比第一台肩部22b和第二台肩部22d的外径小。

在滑柱22的轴向左端面22a上抵接着构成驱动部3的杆5的轴向右端面。此外，如图3所示，在滑阀1的打开状态下，滑柱22能够与杆5一起沿轴向移动。

在形成于滑柱22的第三台肩部22f的轴向右端面的环状面部22g上抵接着向轴向左方对滑柱22施力的螺旋状的弹簧23的一端。弹簧23被压缩保持在第三台肩部22f的环状面部22g与铆接固定于套筒21的轴向右端部的保持器24之间。

在套筒21的第一小径部210a、第二小径部210b、第三小径部210c、第四小径部210d和第五小径部210e的内周面与滑柱22的第一台肩部22b、第二台肩部22d和第三台肩部22f的外周面之间，分别在径向上设置有微小的间隙，滑柱22能够沿轴向顺利地移动。

详细而言，在图2所示的滑阀1的关闭状态下，划分出输入口11的轴向左侧的调整部P3的第三小径部210c的内径截面积ID₃与对应于第三小径部210c的第二台肩部22d的外径截面积OD₂的面积差ΔS3(＝ID₃-OD₂)和划分出输入口11的轴向右侧的调整部P4的第四小径部210d的内径截面积ID₄与对应于第四小径部210d的第二台肩部22d的外径截面积OD₂的面积差ΔS4(＝ID₄-OD₂)构成为大致相同(ΔS3＝ΔS4)。

另外，划分出引导部G处的调整部P5的第五小径部210e的内径截面积ID₅与对应于第五小径部210e的第三台肩部22f的外径截面积OD₃的面积差ΔS5(＝ID₅-OD₃)构成为比上述输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的面积差ΔS3、ΔS4小(ΔS3＝ΔS4＞ΔS5)。

此外，在滑阀1的关闭状态下，划分出调整部P1的第一小径部210a的内径截面积ID₁与对应于第一小径部210a的第一台肩部22b的外径截面积OD₁的面积差ΔS1(＝ID₁-OD₁)构成为与输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的面积差ΔS3、ΔS4大致相同(ΔS1＝ΔS3＝ΔS4)。

即，在实施例1的滑阀1的关闭状态下，引导部G处的调整部P5的面积差ΔS5构成为最小。

此外，在图3所示的滑阀1的打开状态下，划分出调整部P2的第二小径部210b的内径截面积ID₂与对应于第二小径部210b的第一台肩部22b的外径截面积OD₁的面积差ΔS2(＝ID₂-OD₁)构成为与调整部P1的面积差ΔS1大致相同(ΔS1＝ΔS2)。

即，实施例1的滑阀1中的所有调整部P中、引导部G处的调整部P5的面积差ΔS5构成为最小。

由此，第三台肩部22f的外周面在被套筒21的第五小径部210e的内周面支承的状态下沿轴向被引导，滑柱22能够顺利地移动。

另外，输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的面积差ΔS3、ΔS4构成为比引导部G处的调整部P5的面积差ΔS5大。由此，在滑阀1的关闭状态下，即使在输入口11与输出口12之间的流路被第二台肩部22d封闭的状态下，输入口11开口的第四环状凹部21e内的流体的一部分也能够经由输入口11的轴向两侧的间隙向在轴向上相邻的第三环状凹部21d和第五环状凹部21f流出(参照图2的黑色箭头)。

此外，在滑阀1的关闭状态和运转状态下，从第四环状凹部21e向第三环状凹部21d和第五环状凹部21f流出的流体的量被设定为不会对流体回路中的控制流体的压力、流量的控制造成影响的程度。

由此，在滑阀1起动时，能够将第四环状凹部21e内的流体从输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4、即套筒21的第三小径部210c和第四小径部210d的内周面与对应于第三小径部210c和第四小径部210d的滑柱22的第二台肩部22d的外周面之间的间隙放出，并且划分出引导部G处的调整部P5的滑柱22的第三台肩部22f的外周面能够被套筒21的第五小径部210e的内周面支承并沿轴向被引导，因此能够使滑柱22顺利地动作。

另外，滑阀1是常闭型，是在滑阀1起动时容易受到积存在输入口11的轴向两侧的间隙内的流体的影响的结构，但如上所述，在起动时能够将流体从第四环状凹部21e内向第三环状凹部21d和第五环状凹部21f放出，因此能够有效提高滑阀1的响应性。

另外，在滑阀1起动时，即使在高压的流体从输入口11流入到套筒21内的第四环状凹部21e中的情况下，也能够通过将高压的流体的一部分经由输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的间隙从第四环状凹部21e内向第三环状凹部21d和第五环状凹部21f放出，抑制第四小径部210d内的压力的过度上升，使划分出引导部G处的调整部P5的第五小径部210e的内周面对所支承的第三台肩部22f的外周面的按压力减弱，因此容易使滑柱22顺利地动作。

另外，滑柱22的外周面与套筒21的内周面均为截面圆形。由此，滑柱22的外周面与套筒21的内周面之间的间隙在周向上均衡地形成，因此滑柱22不易受到套筒21内的流体的影响，能够使滑柱22的动作稳定。

另外，引导部G处的调整部P5与输入口11的轴向右侧的调整部P4在轴向上相邻地设置。由此，能够缩短高压的流体流入的输入口11开口的第四环状凹部21e与划分出引导部G处的调整部P5的第五小径部210e的轴向距离，因此能够抑制滑柱22的倾斜，使滑柱22顺利地动作。

另外，在滑阀1中，引导部G处的调整部P5的面积差ΔS5最小。由此，引导部G处的调整部P5的间隙最小，通过滑柱22的倾斜，第三台肩部22f的外周面立即与第五小径部210e的内周面抵接，因此能够抑制滑柱22的倾斜，使滑柱22顺利地动作。

另外，划分出引导部G处的调整部P5的第三台肩部22f在形成于其轴向右端面的环状面部22g上抵接着对滑柱22施力的弹簧23的一端。即，形成于滑柱22的台肩部中，第三台肩部22f配置在最靠近弹簧23的位置上。由此，在引导部G处的调整部P5中，由弹簧23产生的调芯性能高的第三台肩部22f的外周面被第五小径部210e的内周面引导，因此能够进一步抑制滑柱22的倾斜，使滑柱22顺利地动作。

另外，形成于滑柱22的台肩部中，划分出引导部G处的调整部P5的第三台肩部22f构成为轴向尺寸最长。由此，能够增大划分出引导部G处的调整部P5的第三台肩部22f的外周面与第五小径部210e的内周面之间的接触面积，因此能够使从输入口11流入的高压的流体引起的第三台肩部22f对第五小径部210e的按压力分散，使滑柱22顺利地动作。

此外，在将滑阀1安装于设备时，供未图示的防脱销插入的槽30被设置于套筒21的外周部分，该套筒21的外周部分对应于构成为轴向尺寸最长的、划分出引导部G处的调整部P5的第五小径部210e的一部分。由此，能够将阀部2的轴向尺寸构成得紧凑。

另外，将套筒21的内周面的第一小径部210a、第二小径部210b、第三小径部210c和第四小径部210d的内径分别构成为大致相同直径，并变更滑柱22的第一台肩部22b、第二台肩部22d和第三台肩部22f的外径，由此，容易进行滑阀1的制造时的套筒21和滑柱22的加工。

实施例2

接着，参照图4对实施例2的滑阀进行说明。此外，针对与上述实施例1相同的结构，省略重复的说明。

如图4所示，在实施例2的滑阀101中，滑柱122的第一台肩部122b和第二台肩部122d的外径构成为大致相同直径，第三台肩部122f的外径构成为比第一台肩部122b和第二台肩部122d的外径小。

另外，第一小径部210a’的内径构成为比第二小径部210b、第三小径部210c、第四小径部210d的内径小且比第五小径部210e的内径大。

详细而言，在图4所示的滑阀101的关闭状态下，划分出调整部P1的第一小径部210a’的内径截面积ID₁₀₁与对应于第一小径部210a’的第一台肩部122b的外径截面积OD₁的面积差ΔS101(＝ID₁₀₁-OD₁)和划分出引导部G处的调整部P5的第五小径部210e的内径截面积ID₅与对应于第五小径部210e的第三台肩部122f的外径截面积OD₃的面积差ΔS5(＝ID₅-OD₃)构成为大致相同(ΔS101＝ΔS5)。

即，在实施例2的滑阀101中，面积差ΔS最小的调整部P1、P5被设置为夹着输入口11和输出口12的轴向两侧的调整部。

由此，滑柱122通过调整部P1、P5被在轴向上分离的两个部位的引导部G支承，因此能够防止滑柱122的倾斜，使滑柱122顺利地动作。

此外，调整部P1的面积差ΔS101不限于构成为与轴向右侧的引导部G处的调整部P5的面积差ΔS5大致相同，只要构成为比输入口11的轴向两侧的调整部P3、P4的面积差ΔS3、ΔS4小，也可以构成为比引导部G处的调整部P5的面积差ΔS5稍大。

以上，根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即便有在不脱离本发明主旨的范围内的变更、追加，也包含在本发明中。

例如，在上述实施例中，对使用作为滑阀的驱动部的螺线管的情况进行了说明，但不限于此，滑阀的驱动部也可以选择空气、液压、马达等。

另外，在上述实施例中，对在套筒的贯通孔的内周面上从轴向左侧朝向轴向右侧依次设置有呼吸口开口的第一环状凹部、排出口开口的第二环状凹部、输出口开口的第三环状凹部、输入口开口的第四环状凹部、以及反馈口开口的第五环状凹部的情况进行了说明，但不限于此，口与环状凹部的对应关系也可以根据设备的流体回路的结构等而适当变更。例如，在滑阀与上述实施例同样地为常闭型的情况下，也可以是，从轴向左侧朝向轴向右侧与各环状凹部对应地以呼吸口、反馈口、输入口、输出口、排出口的顺序形成。

另外，在滑阀为常开型的情况下，也可以是，从轴向左侧朝向轴向右侧与各环状凹部对应地以呼吸口、反馈口、排出口、输出口、输入口的顺序、或者呼吸口、输入口、输出口、排出口、反馈口的顺序形成。

另外，在上述实施例中，对在滑阀起动时将第四环状凹部内的流体从输入口的轴向两侧的调整部的间隙向第三环状凹部和第五环状凹部放出的方式进行了说明，但不限于此，只要能够将第四环状凹部内的流体从输入口的轴向两侧的调整部的间隙中的至少一方放出即可。

另外，在上述实施例中，对输入口的轴向两侧的调整部的面积差构成为大致相同大小的方式进行了说明，但只要比引导部处的调整部的面积差大，输入口的轴向两侧的调整部的面积差也可以不同。例如，将输入口的轴向右侧的调整部的面积差构成为比输入口的轴向左侧的调整部的面积差大，并将第四环状凹部内的流体向反馈口开口的第五环状凹部较多地放出，由此，能够抑制控制流体向输出口开口的第三环状凹部的泄漏。

另外，相反地，将输入口的轴向左侧的调整部的面积差构成为比输入口的轴向右侧的调整部的面积差大，并将第四环状凹部内的流体向输出口开口的第三环状凹部较多地放出，由此，在起动时能够容易地使在套筒内变质的流体通过输出口、排出口而向外部排出。

另外，滑柱的外周面和套筒的内周面不限于截面圆形，例如也可以是截面椭圆形、截面多边形等。

另外，面积差最小的引导部处的调整部也可以不与输入口的轴向两侧的调整部在轴向上相邻。

另外，划分出面积差最小的引导部处的调整部的台肩部不限于构成为轴向尺寸最长，也可以构成为轴向尺寸与其他台肩部大致相同，还可以构成为最短。

另外，在上述实施例中，对在套筒上形成有三个台肩部的情况进行了说明，但台肩部的数量只要是两个以上即可。

另外，小径部的内径也可以构成为不同的直径，小径部的多个也可以构成为相同直径。

符号说明

1：滑阀；2：阀部；3：驱动部；11：输入口；12：输出口；13：反馈口；14：排出口；15：呼吸口；21：套筒；21a：贯通孔；21b：第一环状凹部；21c：第二环状凹部；21d：第三环状凹部；21e：第四环状凹部；21f：第五环状凹部；22：滑柱；22b：第一台肩部；22c：第一小径部；22d：第二台肩部；22f：第三台肩部(构成引导部的台肩部)；23：弹簧；101：滑阀；122：滑柱；122b：第一台肩部；122d：第二台肩部；122f：第三台肩部(构成引导部的台肩部)；210a：第一小径部；210a’：第一小径部(构成引导部的小径部)；210b：第二小径部；210c：第三小径部；210d：第四小径部；210e：第五小径部(构成引导部的小径部)；G：引导部；P：调整部；ΔS：面积差。

Claims

1.一种滑阀，其具备：

滑柱，其具有多个台肩部；以及

2.根据权利要求1所述的滑阀，其中，

由所述引导部构成的调整部与所述输入口的轴向两侧的至少一方的调整部在轴向上相邻地设置。

3.根据权利要求1或2所述的滑阀，其中，

在所述调整部中，由所述引导部构成的调整部的截面积最小。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滑阀，其中，

所述台肩部中构成所述引导部的台肩部配置在最靠对所述滑柱施力的弹簧侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的滑阀，其中，

由所述引导部构成的调整部被设置为夹着所述输入口和所述输出口的轴向两侧的调整部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的滑阀，其中，

所述台肩部中构成所述引导部的台肩部的轴向尺寸最长。