伺服阀制造技术

一种伺服阀(10)设置有第一弹性部分(62)，第二弹性部分(64)和连接部分(58)。第一弹性部分(62)在阀体(12)内部在X方向上延伸并具有朝向X2方向施加在所述可移动元件(16)上的第一弹力。第二弹性部分(64)在阀体(12)内部在X方向上延伸，并具有朝向X1方向施加在可移动元件(16)上的第二弹力。连接部分(58)被连接至阀体(12)内部的第一弹性部分(62)和第二弹性部分(64)，并且在可移动元件(16)的中性位置处与阀体(12)的台阶部分(66)和可移动元件(16)的阀芯(54)抵接。

servo valve

A servo valve (10) is provided with a first elastic part (62), a second elastic part (64) and a connecting part (58). The first elastic part (62) extends in the X direction inside the valve body (12) and has the first elastic force applied to the movable element (16) in the direction of X2. The second elastic part (64) extends in the X direction inside the valve body (12) and has a second elastic force applied to the movable element (16) in the direction of X1. The connection section (58) is connected to the first elastic part (62) and the second elastic part (64) inside the valve body (12) and is connected to the step part (66) of the valve body (12) and the core (54) of the movable element (16) at the neutral position of the movable element (16).

【技术实现步骤摘要】
伺服阀
本专利技术涉及一种伺服阀，其通过基于来自外部的输入信号驱动驱动单元来切换设置在本体中的多个端口之间的流动通道的连接，从而使可移动元件在本体中滑动。
技术介绍
日本专利No.2859459(以下称为文献1)、日本专利No.4099749(以下称为文献2)、日本特开技术公报No.62-089584(以下称为文献3)、日本特开公报No.2006-207796(以下称为文献4)和中国公开专利No.101737525(以下称为文献5)分别公开了一种伺服阀，其用于通过基于来自外部的输入信号驱动驱动单元来切换设置在本体中的多个端口之间的流动通道的连接，从而使设置在本体中的可移动元件在本体的轴向方向上滑动。文献1公开了一种伺服阀，其中阀芯(可移动元件)被可滑动地容纳在被设置在本体中的套筒内。此外，文献2至4分别公开了一种伺服阀，其中通过使用机械弹簧使可移动元件返回到中性位置(当驱动单元的操作停止时可移动元件的位置)。文献5公开了一种伺服阀，其中可移动元件通过使用磁性弹簧而返回到中性位置。顺便提及，当可移动元件返回到中性位置时，该阀被置于闭合中心的所有端口都被闭合、排出中心的输出端口和排出端口保持连通或者压力中心的输出端口和供应端口保持连通的状态。
技术实现思路
然而，在文献1的伺服阀中，在发生诸如电力故障等异常的情况下，由于输入信号不能从外部供给到驱动单元，所以可移动元件的位置不固定。因此，存在根据伺服阀的安装姿势，伺服阀由于其可移动元件的自重而处于阀打开状态的担忧。此外，在文献2和3的伺服阀中，使可移动元件返回到中性位置的机械弹簧的恢复力与从中性位置的偏离量成比例。因此，在中性位置附近，恢复力变小，从而可移动元件被不稳定地定位。结果，可能由于来自外部的振动等而发生阀打开状态。此外，在文献4的伺服阀中，如果机械弹簧等具有游隙或松动，则难以进行用于多个端口的可移动元件的定位控制或开度控制。此外，在文献2至4的伺服阀中，在滑动可移动元件时，需要具有较大推力的马达(驱动单元)克服通过机械弹簧施加在处于中性位置的可移动元件上的初始载荷。此外，在文献2至4的伺服阀中，难以控制可移动元件的定位并且由于弹簧力的变化难以根据可移动元件的位置控制多个端口的开度。此外，在文献5的伺服阀中，使用被附接到可移动元件的永磁体的磁吸引力使可移动元件返回到中性位置。同样在这种情况下，由于用于使可移动元件返回到中性位置的恢复力与从中性位置的偏移量成比例，因此恢复力在中性位置附近变小，从而可移动元件被不稳定地定位。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够稳定地进行可移动元件的定位控制的伺服阀。根据本专利技术的一个方面，提供一种伺服阀，包括：管状的本体，其具有形成在其中的多个端口；可移动元件，其在本体的轴向方向上被布置在本体内部；和驱动单元，其在轴向方向上被连接至本体，并且被构造成使可移动元件在轴向方向上滑动，由此切换端口之间的流动通道的连接。该伺服阀进一步设置有第一弹性部分，第二弹性部分和连接部分。第一弹性部分在本体内部在轴向方向上延伸，并且具有第一弹力，以在轴向方向上朝向驱动单元侧按压可移动元件。第二弹性部分在本体内部在轴向方向上延伸，并且具有第二弹力，以沿着轴向方向在远离驱动单元的方向上按压可移动元件。连接部分至少被连接至本体内部的第二弹性部分，并且在驱动单元的驱动被停止的可移动元件的中性位置，抵接本体的面向驱动单元的一部分以及可移动元件的面向驱动单元的一部分。如上所述，第一弹性部分和第二弹性部分具有沿轴向方向在相互不同的方向上施加的弹力(第一弹力和第二弹力)。在这种情况下，在中性位置处，通过第二弹力，连接部分被按压抵靠在面对驱动单元的本体的一部分和面向驱动单元的可移动元件的一部分上。因此，由于连接部分被限制在远离驱动单元的方向上移动，所以第二弹性部分的位置在本体内部被限制在驱动单元侧和驱动单元的相对侧之间。结果，由于第二弹力不施加在可移动元件上，所以可移动元件被定位在可移动元件抵接连接部分的中性位置。接下来，当通过驱动单元的驱动使可移动元件朝向驱动单元滑动时，可移动元件与连接部分一起克服第二弹力在轴向方向上朝向驱动单元滑动。在这种情况下，当驱动单元的驱动中断时，第二弹力用作恢复力，以使得连接部分和可移动元件在轴向方向上返回到中性位置。另一方面，当通过驱动单元的驱动使可移动元件在远离驱动单元的方向上滑动时，可移动元件在连接部分抵接面向驱动单元的本体的一部分的状态下克服第一弹力在轴向方向的远离驱动单元的方向上滑动。在这种情况下，当驱动单元的驱动中断时，第一弹力用作恢复力，以使得可移动元件在轴向方向上返回到中性位置。因此，在本专利技术中，在可移动元件朝向驱动单元移动的情形和可移动元件远离驱动单元移动的情形中的任何一种情形下，可以稳定地进行可移动元件相对于中性位置的定位控制(即相应的端口的开口控制)。结果，可以实现具有闭合中心，排出中心或压力中心的良好功能的伺服阀。在这种情况下，第一弹性部分的一端可以被固定至可移动元件的驱动单元侧，第二弹性部分的一端可以被固定至本体的驱动单元侧，并且第一弹性部分的另一端和第二弹性部分的另一端可以被连接到连接部分。因此，通过简单的结构，能够改善将可移动元件相对于中性位置进行定位的可控性。这里，驱动单元具有：管状体，其包含磁体，并且在轴向方向上被连接到本体；以及可移动部分，其被设置在管状体内部，并且形成可移动元件的一部分，可移动部分包括可移动磁体、可移动线圈或可移动铁芯。利用这种结构，可移动部分在轴向方向上移动，从而使包括可移动部分的可移动元件可在轴向方向上滑动。因此，无论可移动部分的类型如何，即可移动磁体型，可移动线圈型和可移动铁芯型中的任何一种类型，都可以改善对可移动元件进行定位的可控性。此外，在伺服阀中，通过使从驱动单元施加在可移动元件上的力与第一弹力或第二弹力平衡，可以调节使可移动元件返回到中性位置的恢复力。因此，可以改善可移动元件的定位控制。顺便提及，通过调节恢复力使得恢复力恒定，而不管可移动元件在轴向方向上的位置如何，可以进一步改善可移动元件的定位控制。在这种情况下，如果施加在可移动元件上的力是在可移动部分处产生的磁吸引力，则可以通过平衡磁吸引力与第一弹力或第二弹力来使得恢复力恒定。这里，将描述可移动部分是可移动磁体型的伺服阀的构造。驱动单元具有：第一轭部，其用作管状体，在轴向方向上被连接至本体；线圈，其卷绕在第一轭部上；和磁体部分，其用作可移动部分，被设置在第一轭部内部，以便面向线圈。在这种情况下，通过由于对线圈的激励而施加在磁体部分上的磁吸引力，可移动元件在轴向方向上滑动。即，通过对线圈的激励而在磁体部分周围产生磁通量，并且因此通过磁通量引起的磁吸引力，能够使包含磁体部分的可移动元件在轴向方向上抵抗第一弹性部分或第二弹性部分的弹力滑动。即，驱动单元用作使磁体部分在轴向方向上移动的线性马达。因此，由于可以容易地进行可移动元件的定位控制，所以能够改善伺服阀对从外部向线圈供给的输入信号的响应性。此外，也可以在第一轭部在轴向方向上的一端侧和另一端侧分别设置向第一轭部的内侧突出的突出部分。在这种情况下，在对线圈的激励停止的中性位置处，磁体部分被定位在两个突出部分之间。采用这种结构，由于当线圈被激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伺服阀(10)，其特征在于，所述伺服阀(10)包括：管状的本体(12)，所述本体(12)包括形成在其中的多个端口(24)；可移动元件(16)，所述可移动元件(16)在所述本体(12)的轴向方向(X)上被布置在所述本体(12)内部；和驱动单元(18)，所述驱动单元(18)在所述轴向方向(X)上被连接至所述本体(12)，并且被构造成使所述可移动元件(16)在所述轴向方向(X)上滑动，由此切换所述端口(24)之间的流动通道的连接；所述伺服阀(10)进一步包括：第一弹性部分(62)，所述第一弹性部分(62)在所述本体(12)内部在所述轴向方向(X)上延伸，并且具有第一弹力，以在所述轴向方向(X)上朝向所述驱动单元(18)侧按压所述可移动元件(16)；第二弹性部分(64)，所述第二弹性部分(64)在所述本体(12)内部在所述轴向方向(X)上延伸，并且具有第二弹力，以沿着所述轴向方向(X)在远离所述驱动单元(18)的方向上按压所述可移动元件(16)；和连接部分(58)，所述连接部分(58)至少被连接至所述本体(12)内部的所述第二弹性部分(64)，其中在所述可移动元件(16)的中性位置，所述连接部分(58)抵接所述本体(12)的面向所述驱动单元(18)的一部分以及所述可移动元件(16)的面向所述驱动单元(18)的一部分，所述驱动单元(18)的驱动在所述中性位置处被停止。...

【技术特征摘要】
2017.12.08 JP 2017-2356671.一种伺服阀(10)，其特征在于，所述伺服阀(10)包括：管状的本体(12)，所述本体(12)包括形成在其中的多个端口(24)；可移动元件(16)，所述可移动元件(16)在所述本体(12)的轴向方向(X)上被布置在所述本体(12)内部；和驱动单元(18)，所述驱动单元(18)在所述轴向方向(X)上被连接至所述本体(12)，并且被构造成使所述可移动元件(16)在所述轴向方向(X)上滑动，由此切换所述端口(24)之间的流动通道的连接；所述伺服阀(10)进一步包括：第一弹性部分(62)，所述第一弹性部分(62)在所述本体(12)内部在所述轴向方向(X)上延伸，并且具有第一弹力，以在所述轴向方向(X)上朝向所述驱动单元(18)侧按压所述可移动元件(16)；第二弹性部分(64)，所述第二弹性部分(64)在所述本体(12)内部在所述轴向方向(X)上延伸，并且具有第二弹力，以沿着所述轴向方向(X)在远离所述驱动单元(18)的方向上按压所述可移动元件(16)；和连接部分(58)，所述连接部分(58)至少被连接至所述本体(12)内部的所述第二弹性部分(64)，其中在所述可移动元件(16)的中性位置，所述连接部分(58)抵接所述本体(12)的面向所述驱动单元(18)的一部分以及所述可移动元件(16)的面向所述驱动单元(18)的一部分，所述驱动单元(18)的驱动在所述中性位置处被停止。2.如权利要求1所述的伺服阀(10)，其特征在于：所述第一弹性部分(62)的一端被固定至所述可移动元件(16)的所述驱动单元(18)侧；所述第二弹性部分(64)的一端被固定至所述本体(12)的所述驱动单元(18)侧；并且所述第一弹性部分(62)的另一端和所述第二弹性部分(64)的另一端被连接到所述连接部分(58)。3.如权利要求2所述的伺服阀(10)，其特征在于：所述驱动单元(18)包括管状体(32，84，92)以及可移动部分(36，80，82)，所述管状体(32，84，92)包括磁体，并且在所述轴向方向(X)上被连接到所述本体(12)，所述可移动部分(36，80，82)被设置在所述管状体(32，84，92)内部，并且形成所述可移动元件(16)的一部分，所述可移动部分(36，80，82)包括可移动磁体、可移动线圈或可移动铁芯；并且通过在所述轴向方向(X)上移动所述可移动部分(36，80，82)，包括所述可移动部分(36，80，82)的可移动元件(16)在所述轴向方向(X)上滑动。4.如权利要求3所述的伺服阀(10)，其特征在于：所述驱动单元(18)具有第一轭部、线圈(34)和磁体部分，所述第一轭部用作所述管状体(32)，所述第一轭部在所述轴向方向(X)上被连接至所述本体(12)，所述线圈(34)卷绕在所述第一轭部(32)上，所述磁体部分用作所述可移动部分(36)，所述磁体部分被设置在所述第一轭部(32)内部，以便面向所述线圈(34)；并且由于对所述线圈(34)的激励而被施加在所述磁体部分(36)上的磁吸引力使得所述可移动元件(16)在所述轴向方向(X)上滑动。5.如权利要求4所述的伺服阀(10)，其特征在于：在所述第一轭部(32)在所述轴向方向(X)上的一端侧和另一端侧分别设置向所述第一轭部(32)的内侧突出的突出部分(40a，40b)；并且在所述中性位置处，所述磁体部分(36)被定位在两个突出部分(40a，40b)之间，对所述线圈(34)的激励在所述中性位置处被停止。6.如权利要求5所述的伺服阀(10)，其特征在于：所述线圈(34)被设置在所述第一轭部(32)内部的所述两个突出部分(40a，40b)之间；并且当所述可移动元件(16)位于所述中性位置时，所述磁体部分(36)和所述线圈(34)在所述轴向方向(X)上被定位在实质上相同的位置。7.如权利要求4所述的伺服阀(10)，其特征在于：所述第一轭部(32)被连接至所述本体(12)，以在移动范围内覆盖所述磁体部分(36)，通过所述可移动元件(16)的滑动，所述磁体部分(36)在所述轴向方向(X)上在所述移动范围内移动。8.如权利要求4所述的伺服阀(10)，其特征在于：所述第一轭部(32)包括两个轭部(32a，32b)，所述两个轭部(32a，32b)被布置成使所述线圈(34)在所述轴向方向(X)上介于所述两个轭部之间。9.如权利要求4所述的伺服阀(10)，其特征在于，所述磁体部分(36)包括：两个永磁体(36a，36b)，所述两个永磁体(36a，36b)被布置在所述轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂下顺二，井上要，矢岛久志，石川真之，伊藤哲，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP