專利名稱：流量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量控制閥，它能夠通過(guò)具有閥元件的桿的軸向 位移而控制在 一 對(duì)孔之間流過(guò)的壓力流體的流量。
技術(shù)背景目前，流量控制閥已知，其中，在內(nèi)周表面上有螺紋部分的內(nèi)部 柱體布置得可在閥殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在內(nèi)部柱體的內(nèi)部，閥體固定在它的 一端，且在外周表面上有螺紋部分的閥桿插入，其中，內(nèi)部柱體和閥 桿相互螺紋嚙合。在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2006-057663公開(kāi)的流量控制閥中，如本 申請(qǐng)的圖9中所示，提供了活塞l，該活塞1可在壓力流體的供給作 用下移動(dòng)，且控制側(cè)波紋管閥體3接合于滑動(dòng)軸2的下端，該滑動(dòng)軸 2與活塞1連接。而且，補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5通過(guò)連接桿4而與控制 側(cè)波紋管閥體3的下部連接。控制側(cè)波紋管閥體3包括柔性波紋管部 分3c，該柔性波紋管部分3c與固定安裝部件3a和柱狀部件3b連接， 而補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5包括柔性波紋管部分5c，該柔性波紋管部分5c 與固定安裝部件5a和柱狀部件5b連接。此外，當(dāng)波紋管部分3c、 5c 通過(guò)活塞1的移動(dòng)而引起膨脹和收縮時(shí)，控制側(cè)波紋管岡體3和補(bǔ)償 側(cè)波紋管閥體5移動(dòng)。通過(guò)前述普通技術(shù)，控制側(cè)波紋管閥體3和補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5 通過(guò)連接桿4而相互連接。連接桿4的一端抵靠在組成控制側(cè)波紋管 閥體3的柱狀部件3b的凹口中的半球形表面上，并由該半球形表面支 承，該連接桿4的另一端插入組成補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5的柱狀部件5b 的凹口內(nèi)并凈皮支承于該凹口中。不過(guò)，因?yàn)榭刂苽?cè)波紋管閥體3和補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5并不相對(duì) 于連接桿4完全連接，因此控制側(cè)波紋管閥體3、連接桿4和補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5將垂直偏離或移動(dòng)，并變得偏心。換句話說(shuō)，因?yàn)榭刂?側(cè)波紋管閥體3和連接桿4通過(guò)半球形表面相互抵靠(它簡(jiǎn)單地抵靠 在凹口中)，且根本不能調(diào)節(jié)與軸線垂直的方向上的位移，因此很難使 控制側(cè)波紋管閥體3和連接桿4保持布置在相同軸線上。因此，控制側(cè)波紋管閥體3和補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5將通過(guò)柔性波 紋管部分3c、 5c而沿與軸線垂直的方向相對(duì)移動(dòng)而不在一直線上，且 很難使控制側(cè)波紋管閥體3和補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5沿軸向方向在直線 上移動(dòng)。因此，由控制側(cè)波紋管閥體3和補(bǔ)償側(cè)波紋管閥體5進(jìn)行的 流量控制的精度將受損。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的總體目的是提供一種流量控制閥，它非常精確地進(jìn)行流 體的流量控制，且它的耐久性很好。通過(guò)下面結(jié)合附圖的說(shuō)明，將更清楚本發(fā)明的上述和其它目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中通過(guò)示例實(shí)例表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的流量控制閥的局部省略的示意結(jié) 構(gòu)圖；圖2是圖1的流量控制閥中的主要元件的放大垂直剖視圖； 圖3是組成圖2的流量控制閥的閥機(jī)構(gòu)的第一和第二波紋管的示 意垂直剖視圖；圖4是主要元件的放大垂直剖視圖，表示了圖2的流量控制閥的 閥打開(kāi)狀態(tài)；圖5是主要元件的放大垂直剖視圖，表示了圖2中所示的流量控 制閥的變化實(shí)例；圖6是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的流量控制閥的局部省略的示意結(jié) 構(gòu)圖；圖7是圖4的流量控制閥中的主要元件的放大垂直剖視圖； 圖8是主要元件的放大垂直剖視圖，表示了圖7中所示的流量控 制閥的變化實(shí)例；以及圖9是普通技術(shù)的流量控制閥的總體剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和2中所示，第一實(shí)施例的流量控制閥50包括殼體52; 促動(dòng)器54,該促動(dòng)器54布置在殼體52上，并例如由步進(jìn)馬達(dá)構(gòu)成； 閥機(jī)構(gòu)56，該閥機(jī)構(gòu)56由促動(dòng)器54的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng) 力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58，該驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58將促動(dòng)器54的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞 給閥才幾構(gòu)56。而且，流量控制閥50包括進(jìn)口孑L(孑L)60，該進(jìn)口孔60形成 于殼體52中，流體(例如凈化水)通過(guò)該進(jìn)口孔60引入；出口孔(孔) 62，流體通過(guò)該出口孔62排出，流體的流量由閥才幾構(gòu)56來(lái)控制；流 量傳感器64，該流量傳感器64布置在進(jìn)口孔60內(nèi)，該流量傳感器64 檢測(cè)引入流體的流量；以及溫度傳感器66，該溫度傳感器66布置在 流量傳感器64的下游并在進(jìn)口孔60內(nèi)，用于檢測(cè)流體溫度。垂直延伸(沿箭頭A和B的方向)的閥開(kāi)口 68形成于殼體52中 并在它的基本中心部分。閥開(kāi)口 68包括小直徑部分72，該小直徑 部分72有徑向向內(nèi)凸出的閥座70;以及第一和第二大直徑部分74、 76，該第一和第二大直徑部分74、 76布置在小直徑部分72的兩端， 且它們的直徑相對(duì)于該小直徑部分72徑向向外膨脹。而且，構(gòu)成閥機(jī) 構(gòu)56的桿78穿過(guò)閥開(kāi)口 68插入，以便可在該閥開(kāi)口 68內(nèi)移動(dòng)。在閥開(kāi)口 68中，柱形固定部件80布置在第一大直徑部分74中并 在小直徑部分72的上側(cè)(沿箭頭A的方向)。形成于固定部件80的 下端上的安裝部分82通過(guò)環(huán)形支座84而固定在殼體52上。盤(pán)形帽 86安裝在固定部件80的上部部分上，構(gòu)成閥機(jī)構(gòu)56的第一連接部件 (引導(dǎo)部件)88可移動(dòng)地保持在該盤(pán)形帽86中。而且，小球90沿支座84的內(nèi)周表面布置。小球90起到棘輪機(jī)構(gòu) 的作用，該小球卯相對(duì)于固定部件80的外周表面鎖定。另外，固定 部件80布置成能夠位于一定角度位置，可相對(duì)于支座84旋轉(zhuǎn)固定角 度(例如45。)。而且，螺紋92沿周向方向刻在固定部件80的外周表面上，該螺紋92與驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58的管形體94螺紋嚙合。另一方面，在閥開(kāi)口 68中，柱形端蓋96安裝在小直徑部分72 的下側(cè)(沿箭頭B的方 )的第二大直徑部分76中。包括第二大直 徑部分76的閥開(kāi)口 68由端蓋96封閉。而且，沿軸向方向(箭頭A 和B的方向)穿透的排氣孔98形成于端蓋96中。插入孔102通過(guò)排 氣孔98而與外部連通，第二連接部件(引導(dǎo)部件)100通過(guò)該插入孔 102插入。第二大直徑部分76形成而具有比第一大直徑部分74更小 的直徑。進(jìn)口孔60相對(duì)于殼體52沿基本水平的方向延伸，并在閥座70 的上側(cè)與小直徑部分72連接和連通。出口孔62沿進(jìn)口孔60的相對(duì)側(cè) 沿基本水平方向延伸，并在閥座70的下側(cè)與小直徑部分72連接和連 通。閥機(jī)構(gòu)56包括細(xì)長(zhǎng)桿78，該細(xì)長(zhǎng)桿78沿軸向方向縱向延伸； 第一連接部件88,該第一連接部件88與桿78的上端連接，并支承驅(qū) 動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58的主齒幹104;第二連接部件100，該第二連接部件 100與桿78的下端連接，該桿78可移動(dòng)地穿過(guò)端蓋96的內(nèi)部部分插 入；以及第一和第二波紋管106、 108，該第一和第二波紋管106、 108 分別支承在第一和第二連接部件88、 100以及桿78之間。桿78包括閥元件110，該閥元件110沿桿78的軸向方向布置在 基本中心?？芍糜陂y座70上的座部件112安裝在閥元件110上。而且， 座部件112由彈性材料例如橡膠而形成。而且，閥元件110形成為圓錐形狀，具有直徑向下(沿箭頭B的 方向)逐漸減小的漸縮表面114。更具體地說(shuō)，對(duì)于構(gòu)成閥元件110 的漸縮表面114,通過(guò)使桿78從與閥座70分離的狀態(tài)朝著閥座70(沿 箭頭B的方向)移動(dòng)，在漸縮表面114和閥座70之間的分離距離(間 隙)逐漸減小，最終，漸縮表面114與閥座70的內(nèi)周表面緊密接觸。 因此，座部件112抵靠閥座70,且獲得閥關(guān)閉狀態(tài)，其中，流體通過(guò) 在閥元件110和閥座70之間的間隙的流動(dòng)中斷。而且，桿78以基本相同直徑在中心布置的閥元件110周圍向相應(yīng)的兩端延伸。直徑膨脹的凸緣116布置在桿78的兩端部分上，且連接 軸118a、 118b形成于該凸緣116上，該連接軸118a、 118b相對(duì)于凸 緣U6凸出。密封環(huán)120安裝在環(huán)形槽中，該環(huán)形槽布置在連接軸118a、 118b的外周表面上，且連接軸118a、 118b分別插入第一和第二連接 部件88、 IOO的孔中。另外，形成于連接軸118a、 118b端部的螺紋部 分124螺紋連接在第一和第二連接部件88、 100中。因此，第一和第二連接部件88、 100與桿78的兩端連接。這時(shí)， 桿78以及第一和第二連接部件88、 100的軸線沿一直線同軸地連接在 一起。第一連接部件88通過(guò)連接軸118a而與桿78的上端連接，且它的 軸126(沿箭頭A的方向向上凸出)穿過(guò)帽86的孔插入，從而可旋轉(zhuǎn) 地支承構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)58的主齒輪104。而且，第一連接部件88 可移動(dòng)地穿過(guò)帽86的孔而插入，并沿軸向方向(箭頭A和B的方向) 被引導(dǎo)。第二連接部件IOO通過(guò)連接軸118b而與桿78的下端連接，并可 移動(dòng)地穿過(guò)端蓋96的插入^ 102而插入。而且，軸環(huán)128a、 128b布置在第一和第二連接部件88、 100的端 部部分上，各軸環(huán)128a、 128b以環(huán)形形狀朝著桿78凸出。第一和第 二波紋管106、 108的前端部分132插入和〗呆持在該軸環(huán)128a、 128b 和桿78的外周表面之間。第一和第二波紋管106、 108由樹(shù)脂材料例如聚丙烯(PP)等而 形成，且如圖3中所示，各波紋管包括波紋部分130，該波紋部分 130有管形形狀，它以波紋形狀彎曲；環(huán)形的前端部分132,該前端部 分形成于波紋部分130的一端上，且直徑沿徑向向內(nèi)方向減??；以及 環(huán)形的后端部分134,該后端部分134形成于波紋部分130的另一端 上，該后端部分134的直徑相對(duì)于波紋部分130沿徑向向外方向稍樹(shù): 膨脹。而且，第一和第二波紋管106、 108基本形成為相同形狀，且它們 的前端部分132和后端部分134開(kāi)口 。前端部分132直徑小于后端部分134。第一和第二波紋管106、 108大致通過(guò)吹制而形成，其中，將熔融 樹(shù)脂材料推入管形模具中，且通過(guò)將流體吹入模具內(nèi)部而使材料壓靠 內(nèi)壁表面和硬化。如圖3中所示，波紋部分130包括凸出部分136，該凸出部分 以基本三角形截面形狀徑向向外凸出；以及凹入部分138,該凹入部 分138鄰近凸出部分136,且該凹入部分以基本三角形截面形狀徑向 向內(nèi)凹入，這樣，多個(gè)凸出部分136和凹入部分138交替和連續(xù)布置。 因?yàn)榇抵菩纬傻奶卣?，引入波紋部分130內(nèi)部的材料部分通過(guò)壓力流 體而被沿徑向向外壓，而材料的其余部分保持沿徑向向內(nèi)。這時(shí)，與 徑向向外凸出部分136的壁厚Tl相比，徑向向內(nèi)布置的凹入部分138 的壁厚T2形成為稍微更大(即如圖3中所示，TKT2)。如圖2和4中所示，第一波紋管106的前端部分132布置在第一 連接部件88側(cè)，而它的后端部分134布置在閥開(kāi)口 68的第一大直徑 部分74中，以便處在閥座70側(cè)(沿箭頭B方向)。第二波紋管108 的前端部分132布置在第二連接部件100側(cè)，而它的后端部分134布 置在閥開(kāi)口 68的第二大直徑部分76中，以便處在閥座70的另 一側(cè)(沿 箭頭A的方向)。這時(shí)，第一和第二波紋管106、 108分別相對(duì)于布置在第一和第二 大直徑部分74、76中的固定部件80和端蓋96的內(nèi)周表面以非接觸方 式布置。另外，柱形前端部分132保持在第一和第二連接部件88、 100 的軸環(huán)128a、 128b以及連接軸118a、 118b的外周表面之間，密封環(huán) 120安裝在該柱形前端部分132中。而且，在笫一和第二波紋管106、 108中，在前端部分132和波紋 部分130之間的連接區(qū)域保持抵靠在桿78的凸緣116的端表面上。更 具體地說(shuō)，前述前端部分132的徑向向外移動(dòng)通過(guò)第一和第二連接部 件88、 100的軸環(huán)128a、 128b而被調(diào)節(jié)，而它的軸向移動(dòng)(沿箭頭A 和B的方向)通過(guò)凸緣116而凈皮調(diào)節(jié)。另一方面，如圖3中所示，第一和第二波紋管106、 108的后端部分134相對(duì)于波紋部分130的端部基本以直角沿軸向方向彎曲，且密 封環(huán)120布置在它的內(nèi)周側(cè)(見(jiàn)圖2)。另外，第一波紋管106的后端 部分134夾在殼體52和固定部件80的安裝部分82之間，且處于使得 密封環(huán)120容納于后端部分134內(nèi)部的狀態(tài)。另一方面，第二波紋管 108的后端部分134夾在殼體52和端蓋96的端部部分之間，且處于 使得密封環(huán)120容納于后端部分134內(nèi)部的狀態(tài)。更具體地說(shuō)，在第一和第二波紋管106、 108中，它們的前端部分 132通過(guò)第一和第二連接部件88、 100而保持在桿78上，而后端部分 134相對(duì)于殼體52固定。因此，隨著波紋部分130的膨脹和收縮移動(dòng)， 只有前端部分132與桿78 —起移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58由驅(qū)動(dòng)齒輪142、中間齒輪144和主齒輪104 組成，該驅(qū)動(dòng)齒輪固定在促動(dòng)器54的驅(qū)動(dòng)軸140上，該中間齒輪144 與驅(qū)動(dòng)齒輪142嚙合，而該主齒輪104與中間齒輪144嚙合，其將旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從促動(dòng)器54傳遞給包括桿78的閥機(jī)構(gòu)56。中間齒輪144包括與驅(qū)動(dòng)齒輪142嚙合的大直徑齒部分144a和與 主齒輪104嚙合的小直徑齒部分144b。中間齒輪144通過(guò)心軸145而 可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體52上。主齒輪104可旋轉(zhuǎn)地支承在第一連接部件88的軸126上，這樣， 環(huán)繞它的外周表面布置的齒部分與中間齒輪144的小直徑齒部分144b 嚙合。柱形管形體94通過(guò)螺栓146而與主齒輪104的下表面(該下表 面朝著殼體52)連接。管形體94穿過(guò)第T大直徑部分74的內(nèi)部插入，并有在它的內(nèi)周 表面上的螺紋部分，該螺紋部分與固定部件80的螺紋92螺紋嚙合。 另外，管形體94可在螺紋旋轉(zhuǎn)作用下沿軸向方向相對(duì)于固定部件80 移動(dòng)。更具體地說(shuō)，第一連接部件88、桿78、主齒輪104和管形體 94布置成處在相同軸線上。而且，向下凸出的止動(dòng)器銷150布置在管形體94的下部部分處。 當(dāng)管形體94通過(guò)促動(dòng)器54的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，布置在第一大直徑部分 74上的止動(dòng)器塊152與止動(dòng)器銷150接合并使其停止。因此，當(dāng)管形體94處于第一大直徑部夯74的最下側(cè)位置時(shí)，由止動(dòng)器銷150和止 動(dòng)器塊152組成的止動(dòng)器機(jī)構(gòu)防止管形體94旋轉(zhuǎn)，并防止該管形體 94從預(yù)定最下側(cè)位置進(jìn)一步向下移動(dòng)。這樣，通過(guò)驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器54而使主齒輪104旋轉(zhuǎn)，與固定部件80 螺紋嚙合的管形體94與主齒輪104 —起沿軸向方向(箭頭A和B的 方向)移動(dòng)，而保持該主齒輪104的第一連接部件88也沿軸向方向移 動(dòng)。因此，與第一連接部件88連接的桿78以及第二連接部件100在 殼體52內(nèi)部沿軸向方向移動(dòng)。本發(fā)明第 一 實(shí)施例的流量控制閥50基本如上述構(gòu)成。下面將介紹 流量控制閥50的操作和效果。這時(shí)，當(dāng)流量控制閥50處于閥關(guān)閉狀 態(tài)時(shí)，如圖2中所示，布置在桿78上的閥元件110置于閥座70上， 且通過(guò)阻止在進(jìn)口孔60 , $ 口孔62之間的連通而中斷流體流。從中斷在進(jìn)口孔60和出口孔62之間的連通的閥關(guān)閉狀態(tài)開(kāi)始， 當(dāng)流量控制閥50打開(kāi)時(shí)，首先促動(dòng)器54被驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，且在驅(qū)動(dòng)軸 140的旋轉(zhuǎn)作用下，驅(qū)動(dòng)齒輪142和中間齒輪144接連旋轉(zhuǎn)，因此旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給主齒輪104。另外，通過(guò)管形體94與主齒輪104—起 旋轉(zhuǎn)，管形體94沿固定部件80向上移動(dòng)(沿箭頭A的方向)，管形 體94與該固定部件80螺紋嚙合。因?yàn)橹鼾X輪104被支承而能夠相對(duì)于與桿78連接的第一連接部件 88移動(dòng)，因此即使當(dāng)主齒輪104和管形體94旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一連接部件 88并不旋轉(zhuǎn)，只是沿軸向方向移動(dòng)。另外，隨著管形體94的向上運(yùn)動(dòng)，桿78通過(guò)第一連接部件88 而升高，因此，通過(guò)閥it4件110與閥座70分離，進(jìn)口孔60通過(guò)形成■:: /于閥元件110和閥座70之間的間隙而與出口孔62連通(見(jiàn)圖4)。從 進(jìn)口孑L60引入的流體(例如凈化水)通過(guò)閥開(kāi)口 68的內(nèi)部，并從出 口孑L 62導(dǎo)出。這時(shí)，如圖4中所示，因?yàn)榈谝徊y管106的前端部分132與桿 78 —起向上移動(dòng)(沿箭頭A的方向)，第一波紋管106的形狀改變， 這樣，它相對(duì)于后端部分134膨脹，且流體被引入與組成閥開(kāi)口 68的小直徑部分72連通的第一波紋管106的內(nèi)部。另一方面，因?yàn)榈诙奂y管108的前端部分l32與桿78 —起向上 移動(dòng)(沿箭頭A方向)，周此第二波紋管108的形狀改變，以^使相對(duì) 于它的后端部分134收縮，同時(shí)流體被引入與小直徑部分72連通的第 二波紋管108的內(nèi)部。換句話說(shuō)，在第一和第二波紋管106、 108中， 流體壓力相對(duì)于它的內(nèi)壁表面沿徑向向外方向施加。而且，因?yàn)槊芊猸h(huán)120安裝在殼體52以及第一和第二波紋管106、 108的后端部分134之間，因此防止流體泄漏至第一和第二波紋管106、 108外部。此外，當(dāng)促動(dòng)器54進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)和被驅(qū)動(dòng)，從而使管形體94沿相 同方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)桿78的向上移動(dòng)(沿箭頭A的方向)，在閥元件 110和閥座70之間的間隙沿閥元件110的漸縮表面114而逐漸增加， 因此，更大量的流體通過(guò)該間隙而被引出至出口孔62。也就是，能夠 4艮容易地通過(guò)具有漸縮表面114的閥元件110來(lái)控制流體的流量。另一方面，當(dāng)流體的流量被限制或節(jié)流時(shí)，從閥元件110與閥座 70分離的閥打開(kāi)狀態(tài)開(kāi)始，給促動(dòng)器54的電信號(hào)特征(即極性)反 向，促動(dòng)器54沿與上述方向相反的方向被驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。另外，旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)力從促動(dòng)器54、驅(qū)動(dòng)齒輪142和中間齒輪144傳遞給主齒輪104， 因此，通過(guò)管形體94與主齒輪104—起旋轉(zhuǎn)，管形體94沿固定部件 80向下移動(dòng)(沿箭頭B方向)。另外，隨著管形體94的向下運(yùn)動(dòng)，桿78通過(guò)第一連接部件88 而降低，因?yàn)殚y元件110朝著閥座70接近，形成于閥元件110和閥座 70之間的間隙變小，且從進(jìn)口孔60流向出口孔62的流體流量降低。 這時(shí)，因?yàn)榈谝徊y管106的前端部分132與桿78 —起向下移動(dòng)(沿 箭頭B的方向)，第一波紋管106的形狀變化，同時(shí)相對(duì)于它的后端 部分134被壓縮。同時(shí)，因?yàn)榈诙y管108的前端部分132與桿78 一起向下移動(dòng)(沿箭頭B方向)，第二波紋管108改變形狀，同時(shí)相 對(duì)于它的后端部分134膨脹。最終，當(dāng)促動(dòng)器54進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)和被驅(qū)動(dòng)，從而使管形體94沿相同方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)桿78的向下移動(dòng)，閥元件110置于閥座70上， 且阻止在進(jìn)口孔60和出口孔62之間的連通，從而獲得閥關(guān)閉狀態(tài)， 其中，流體流動(dòng)中斷(見(jiàn)圖2)。如前所述，根據(jù)第一實(shí)施例，具有相應(yīng)波紋部分130的第一和第 二波紋管106、 108布置在構(gòu)成閥機(jī)構(gòu)56的桿78的兩端。它的前端部 分132由桿78支承和保持，而后端部分134固定在殼體52上。因此， 引入殼體52的閥開(kāi)口 68中的流體被依次引入第一和第二波紋管106、 108的內(nèi)部部分中，同時(shí)防止流體泄漏至閥開(kāi)口 68的外部。而且，因?yàn)榈谝缓偷诙y管106、 108布置成與殼體52的閥開(kāi) 口68不接觸的狀態(tài)，因此，即使當(dāng)?shù)谝缓偷诙y管106、 108通過(guò) 桿78的移動(dòng)而膨脹和收縮時(shí)，第一和第二波紋管106、 108也不會(huì)相 對(duì)于閥開(kāi)口 68的內(nèi)周表面以滑動(dòng)方式移動(dòng)，因此，桿78快速和平滑 地移動(dòng)，這樣，通過(guò)閥元件110能夠平滑地進(jìn)行流量控制。而且，因?yàn)槌蓪?duì)的第一和第二波紋管106、 108布置在桿78的兩 端，因此桿78能夠很容易地沿軸向方向(箭頭A和B的方向)在殼 體52內(nèi)部平衡。因此，當(dāng)桿78移動(dòng)時(shí)，促動(dòng)器54的驅(qū)動(dòng)力降低，同 時(shí)施加在管形體94和固定部件80上的負(fù)載減小，該管形體94和固定 部件80與桿78螺紋嚙合，并將驅(qū)動(dòng)力傳遞給桿78。而且，例如當(dāng)密封件(packing)布置在桿78的外周區(qū)域上(該 密封件抵靠殼體52的閥開(kāi)口 68，以便進(jìn)行密封)時(shí)，由于與閥開(kāi)口 68的滑動(dòng)阻力，密封件可以引起磨損和產(chǎn)生碎屑。與該問(wèn)題一起，當(dāng) 由于某種原因外來(lái)物質(zhì)混合在流體中時(shí)，該外來(lái)物質(zhì)將進(jìn)入密封件和 閥開(kāi)口 68之間，從而促使密封件磨損和降低它的密封能力。相反，在前述流量控制閥50中，布置成代替該密封件的第一和第 二波紋管106、 108不能相對(duì)于閥開(kāi)口 68滑動(dòng)移動(dòng)。因此能夠防止第 一和第二波紋管106、 108磨損，且防止產(chǎn)生碎屑等(該碎屑將伴隨著 該滑動(dòng)移動(dòng)而產(chǎn)生)。而且，即使當(dāng)外來(lái)物質(zhì)等混合至流過(guò)閥開(kāi)口 68 的流體中時(shí)，因?yàn)榈谝缓偷诙y管106、 108相對(duì)于閥開(kāi)口 68呈并 不接觸的狀態(tài)，因此將防止該外來(lái)物質(zhì)楔入笫一和第二波紋管106、108以及閥開(kāi)口 68之間。同時(shí)，第一和第二波紋管106、 108不會(huì)發(fā) 生磨損，因此第一和第二波紋管106、 108能夠合適地保持密封能力。 因此，不會(huì)損害包括第一和第二波紋管106、 108的閥機(jī)構(gòu)56的 耐久性，且它們的工作壽命能夠更長(zhǎng)。還避免了碎屑等進(jìn)入流體中的 問(wèn)題，該問(wèn)題將在使用前述密封件時(shí)產(chǎn)生。而且，即使在一些外來(lái)物 質(zhì)或碎屑混合至流體中的情況下，流體密封能力也能夠保持，而不會(huì) 降低。而且，通過(guò)第一和第二連接部件88、 100分別與具有閥元件110 的桿78的兩端進(jìn)行螺紋嚙合和連接，桿78能夠通過(guò)預(yù)先定心的第一 和第二連接部件88、 100而很容易地相對(duì)于殼體52的閥開(kāi)口 68布置 在相同軸線上。因此，殼體52的閥座70和桿78的軸向中心布置成相 互匹配狀態(tài)，且通過(guò)桿78的移動(dòng)，能夠非常精確地控制在閥元件110 和閥座70之間流動(dòng)的流體流量。換句話說(shuō)，桿78布置在殼體52的內(nèi)部，且通過(guò)連接第一和第二 連接部件88、 100，因?yàn)殚y元件110和閥座70同軸布置，因此不需要 進(jìn)行閥座70和桿78 (該桿78上包括閥元件110)的定位。因此，用 于裝配包括閥機(jī)構(gòu)56的流量控制閥50所需的裝配步驟數(shù)可以減少。而且，因?yàn)闂U78通過(guò)形,成于桿78上部部分處的連接軸118a而與 第一連接部件88 (該第一連接部件88支承驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58的主齒 輪104)連接，因此桿78能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)力而快速移動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)力通過(guò) 驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58來(lái)傳遞。因此，根據(jù)布置在桿78上的閥元件110 的位移，流量控制的響應(yīng)能夠提高。而且，當(dāng)引入殼體52的閥開(kāi)口 68中的流體^^皮引入第一和第二波 紋管106、 108的內(nèi)部時(shí)，流體的壓力施加在第一和第二波紋管106、 108的內(nèi)壁表面上，且該壓力能夠由構(gòu)成波紋部分130(該波紋部分 130通過(guò)吹制而形成)的凹形部分138 (該凹形部分138的壁厚比凸出 部分136的更大)合適地接收。這樣，因?yàn)槟軌蚍乐沟谝缓偷诙y 管106、 108的波紋部分130由于流體壓力而變形，且減輕在波紋部分 130上的負(fù)載，因此能夠提高第一和第二波紋管106、 108的耐久性。而且，在第一實(shí)施例的上述流量控制閥50中，已經(jīng)介紹了這樣的 結(jié)構(gòu)，其中，成對(duì)的第一和第二波紋管106、 108相對(duì)于桿78而布置 在沿中心布置的閥元件110的周圍。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于該結(jié)構(gòu)。 例如，在流量控制閥170中，如圖5中所示，還可以提供包括單個(gè)波 紋管174的結(jié)構(gòu)，該波紋管174布置在桿172的上端。這時(shí)，桿172 的下端被支承而可相對(duì)于布置在殼體176中的引導(dǎo)孔178沿軸向方向 移動(dòng)。通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)，包括波紋管174的閥機(jī)構(gòu)180將簡(jiǎn)化，且組成 閥機(jī)構(gòu)180的部件數(shù)目可以減少。還有，裝配閥機(jī)構(gòu)180所需的裝配 步驟數(shù)可以減少。下面，圖6和7中表示了第二實(shí)施例的流量控制閥200。與上述 第一實(shí)施例的流量控制閥50中相同的結(jié)構(gòu)元件將以相同參考標(biāo)號(hào)表 示，并將省略對(duì)該特征的詳細(xì)說(shuō)明。第二實(shí)施例的流量控制閥200與第 一實(shí)施例的流量控制閥50的區(qū) 別在于在支承于桿202上的第一和第二波紋管204、 206中，它的前 端部分208布置成在桿202的閥元件110側(cè)彼此相對(duì)，且它的后端部 分210布置成在閥開(kāi)口 212的兩端側(cè)相互分離。在流量控制閥200中，穿過(guò)殼體52的內(nèi)部插入的桿202由主桿 214、第一子桿216和第二子桿218組成，該主桿214包括閥元件110, 該第一子桿216與主桿214的上部部分連接，并支承構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)58的主齒輪104，該第二子桿218與主桿214的下部部分連接， 該第二子桿218支承在端蓋96的插入孔102中。直徑從閥元件110向下逐漸減小的漸縮表面114形成于主桿214 的外周表面上。在對(duì)著第一子桿216的主桿214的上部部分上形成連 接軸220,該連接軸220穿過(guò)直徑沿徑向向外方向膨脹的凸緣116而 凸出。第一子桿216與連接軸220連接。而且，在對(duì)著第二子桿218 的主桿214的下部部分上形成孔222，該孔朝著第二子桿218側(cè)開(kāi)口 (沿箭頭B的方向)。第一波紋管204的前端部分208插入和保持在凸緣116的端表面上。第一子桿216形成為具有基本均勾直徑的軸狀形狀。第一子桿216 的下端與主桿214的連接軸220連接，該連接軸螺紋擰入一孔中。這 樣，第一子桿216和主桿214同軸布置。而且，第一子桿216可移動(dòng) 地保持在帽224的孔中，該帽224安裝在固定部件80中，且軸126 形成于第一子桿216的上端，主齒輪104可旋轉(zhuǎn)地支承在該第一子桿 216上。第二子桿218也形成為具有基本均勻直徑的軸狀形狀，且第二子 桿218的上端包括在它上面的連接軸226，該連接軸226螺紋檸入主 桿214的孔222中。具體地說(shuō)，第二子桿218通過(guò)連接軸226而與主 桿214同軸連接，這樣，第一和第二子桿216、 218與主桿214同軸地 連接在一起。另一方面，閥開(kāi)口 212穿過(guò)殼體52，且具有基本均勻直徑，而柱 形引導(dǎo)體228裝入閥開(kāi)口 212中。引導(dǎo)體228包括閥座230，該閥 座230沿軸向方向(箭頭A和B的方向)在基本中心部分處沿徑向向 內(nèi)凸出；引入孔232，該引入孔232布置在閥座230的上側(cè)(沿箭頭 A的方向)，從進(jìn)口孔60引入的流體通過(guò)該引入孔232而,皮引入引導(dǎo) 體228的內(nèi)部；以及引出孔234,該引出孔234布置在閥座230的下 側(cè)(沿箭頭B的方向)，已經(jīng)引入引導(dǎo)體228中的流體通過(guò)該引出孔 234^皮向外引出。而且，沿軸向方向以給定間隔分離的多個(gè)密封部件236布置在引 導(dǎo)體228的外周表面上。逸過(guò)使密封部件236抵靠岡開(kāi)口 212的內(nèi)周 表面，將防止流體從引導(dǎo)體228和殼體52之間泄漏。更具體地說(shuō)，由 主桿214、第一和第二子桿216、 218組成的桿202布置成可在引導(dǎo)體 228的內(nèi)部沿軸向方向(箭頭A和B的方向)移動(dòng)，該引導(dǎo)體228布 置在殼體52內(nèi)。構(gòu)成閥機(jī)構(gòu)56的第一波紋管204布置在第一子桿216的外周側(cè)。 第一波紋管204的前端部分208由主桿214的連接軸220來(lái)保持，而 它的后端部分210夾在布置于殼體52的上部部分處的固定部件80的端部和布置于固定部件80內(nèi)部的帽224之間。第二波紋管206布置在第二子桿218的外周側(cè)上。第二子桿218 的連接軸226穿過(guò)第二波紋管206的前端部分208插入，而它的外周 側(cè)插入形成于主桿214的下端上的凸緣116中并由該凸緣116來(lái)保持。而且，第二波紋管206的后端部分210夾在安裝于殼體52的下部 部分中的端蓋96和引導(dǎo)體228的端部之間。通過(guò)這樣構(gòu)成的流量控制閥200，當(dāng)促動(dòng)器54被驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過(guò)使 主桿214的閥元件110與閥座230分離，從進(jìn)口孔60引入的流體通過(guò) 引入孔232而導(dǎo)入引導(dǎo)體228的內(nèi)部，然后，流體流過(guò)引出孔234， 同時(shí)經(jīng)過(guò)在閥元件110和閥座230之間的間隙。這時(shí)，流體在第一和第二波紋管204、 206的外周表面以及引導(dǎo)體 228的內(nèi)周表面之間流動(dòng)，，因此，流體的壓力相對(duì)于第一和第二波紋 管204、 206沿徑向向內(nèi)施加。此外，從引導(dǎo)體228的引出孔234引出 的流體通過(guò)出口孔62而蜂皮向外引導(dǎo)。而且，在上述流量控制閥200中，已經(jīng)介紹了這樣的結(jié)構(gòu)，其中， 成對(duì)的第一和第二波紋管204、206相對(duì)于桿202布置在中心布置的閥 元件110的周圍。不過(guò)，本發(fā)明并不局限于該結(jié)構(gòu)。例如，在流量控 制閥240中，如圖8中所示，還可以提供包括單個(gè)波紋管244的結(jié)構(gòu)， 該波紋管只布置在向上布置的子桿242側(cè)。這樣，與子桿242連接的 主桿246的下端被支承而可沿軸向方向相對(duì)于殼體248的引導(dǎo)孔250 移動(dòng)。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，包括波紋管244的岡機(jī)構(gòu)252進(jìn)行簡(jiǎn)化， 部件的數(shù)目能夠減少。還有，裝配流量控制閥240所需的裝配步驟數(shù) 可以減少。本發(fā)明的流量控制閥并不局限于上述實(shí)施例，當(dāng)然可以采用各種 其它結(jié)構(gòu)，它們并不偏離本發(fā)明的基本特征和精神。
權(quán)利要求
1.一種流量控制閥，包括殼體(52)，該殼體包括一對(duì)孔(60、62)，流體通過(guò)該對(duì)孔而被引入和排出；閥開(kāi)口(68)，該閥開(kāi)口(68)與所述孔(60、62)連通，且流體流過(guò)該閥開(kāi)口(68)；以及閥座(70)，該閥座對(duì)著所述閥開(kāi)口(68)；桿(78)，該桿布置成可沿所述閥開(kāi)口(68)移動(dòng)，并有閥元件(110)，所述閥元件(110)可置于所述閥座(70)上；引導(dǎo)部件(88、100)，該引導(dǎo)部件與所述桿(78)的一端部連接，并被支承而可相對(duì)于所述殼體(52)移動(dòng)同時(shí)朝著所述閥開(kāi)口(68)；以及波紋管(106、108)，該波紋管支承于所述殼體(52)和所述桿(78)之間，所述波紋管(106、108)可在所述桿(78)的移動(dòng)作用下沿軸向方向而膨脹和收縮；其中，所述引導(dǎo)部件(88、100)和包括所述閥座(70)的所述閥開(kāi)口(68)布置在相同軸線上，且所述波紋管(106、108)朝著在所述閥開(kāi)口(68)內(nèi)部的所述閥元件(110)和所述閥座(70)側(cè)而開(kāi)口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的流量控制閥，其中所述波紋管(106、 108)包括一對(duì)波紋管，該對(duì)波紋管布置在所述桿(78)的兩端，且所 述閥元件(110)在中心布置在它們之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量控制閥，其中所述引導(dǎo)部件(88、 100)包括布置在所述桿(78)的兩端上的一對(duì)引導(dǎo)部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量控制閥，其中所述波紋管(106、 108)的一端支承在所述桿(78)的一端部上，所述波紋管(106、 108) 的另一端支承在所述殼體(52)上，所述波紋管(106、 108)相對(duì)于 所述閥開(kāi)口 (68)的內(nèi)壁表面布置成非接觸狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量控制閥，其中所述引導(dǎo)部件(88、 100)包括在其一端上的軸環(huán)(128a、 128b),該軸環(huán)朝著所述桿(78)凸出，并支承所述波紋管(106、 108)的一端部部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的流量控制閥，其中所述波紋管(106、 108)包括波紋部分(130)，該波紋部分沿軸向方向以波紋形狀彎曲， 所述波紋部分(130)由凸出部分(136)和凹入部分(138)組成，該 凸出部分以三角形截面形狀沿徑向向外方向凸出，該凹形部分鄰近所 述凸出部分(136)，該凹入部分以三角形截面形狀沿徑向向內(nèi)方向凹 入。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量控制閥，其中所述凸出部分(136) 的壁厚T1小于所述凹入部分(138)的壁厚T2。
8. —種流量控制閥，包括殼體(52)，該殼體包括 一對(duì)孔(60、 62)，流體通過(guò)該對(duì)孔而 被引入和排出；閥開(kāi)口 (212)，該閥開(kāi)口 (212)與所述孔(60、 62) 連通，且流體流過(guò)該閥開(kāi)口 (212);以及閥座(230)，該閥座對(duì)著所 述閥開(kāi)口 (212);桿(202),該桿布置成可沿所述閥開(kāi)口 (212)移動(dòng)，并有閥元件 (110)，所述閥元件(110)可置于所述閥座(230)上；引導(dǎo)部件(216、 218),該引導(dǎo)部件與所述桿(202)的一端部連 接，并被支承而可相對(duì)于所述殼體(52)移動(dòng)同時(shí)朝著所述閥開(kāi)口 (212);以及波紋管(204、 206 )，該波紋管支承于所述殼體(52 )和所述桿(202 ) 之間，所述波紋管(204、 206)可在所述桿(202)的移動(dòng)作用下沿軸 向方向而膨脹和收縮；其中，所述引導(dǎo)部件(216、 218)和包括所述閥座(230)的閥開(kāi) 口 (212)布置在相同軸線上，且所述波紋管(204、 206)在所述閥開(kāi) 口 (212)內(nèi)部沿離開(kāi)所述閥元件(110)和所述閥座(230)的方向開(kāi) 口 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的流量控制閥，其中所述波紋管(204、 206)包括一對(duì)波紋管，該對(duì)波紋管布置在所述桿(202)的兩端，且 所述閥元件(110)在中心布置在它們之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的流量控制閥，其中所述引導(dǎo)部件(216、 218)包括布置在所述桿(202)的兩端上的一對(duì)引導(dǎo)部件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的流量控制閥，其中所述波紋管(204、 206)的一端支承在所述桿(202)的一端部上，所述波紋管(204、 206) 的另一端支承在所述殼體(52)上，所述波紋管(204、 206)相對(duì)于 所述閥開(kāi)口 Ul2)的內(nèi)聲表面布置成非接觸狀態(tài)。
全文摘要
在流量控制閥(50)中，桿(78)穿過(guò)殼體(52)的內(nèi)部插入，且第一和第二連接部件(88、100)與桿(78)的兩端同軸連接。各自有波紋部分(130)的第一波紋管(106)和第二波紋管(108)布置在桿(78)上，用于防止引入殼體(52)內(nèi)部的流體的泄漏。此外，第一波紋管(106)和第二波紋管(108)通過(guò)由驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器(54)引起的桿(78)沿軸向方向的移動(dòng)而膨脹和收縮，這樣，桿(78)的閥元件(110)相對(duì)于閥座接近和離開(kāi)，且在閥元件(110)和閥座(70)之間的間隙變化，從而控制流體流量。
文檔編號(hào)F16K31/04GK101240856SQ20081000484
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
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