閥裝置和提動頭的制作方法

閥裝置和提動頭的制作方法
【專利摘要】本發明提供閥裝置和提動頭。閥裝置包括：提動頭(84)，提動頭除了前端之外以中空軸形狀形成，具有在前端處的漸縮閉合部(91)和穿過中空軸形部的壁的側孔(95)，并且在打開和關閉動作期間圍繞其軸中心旋轉；和閥座(83)，具有傾斜座表面(83a)，當關閉閥裝置時提動頭(84)的閉合部(91)與傾斜座表面(83a)形成接觸。提動頭(84)的閉合部(91)或者閥座(83)的座表面(83a)無論哪一個具有較高的硬度，所述一個具有與在閥關閉動作期間發生的提動頭(84)圍繞軸中心的旋轉方向反方向的切削痕。
【專利說明】
閥裝置和提動頭
技術領域
[0001]本發明涉及閥裝置和提動頭。
【背景技術】
[0002]傳統上，安設在燃料電池車輛等中的氣罐設有控制在罐內存儲的高壓氫氣的供應和排放的閥裝置。這種閥裝置包括:本體，本體中形成有氣體流動通道，氣體流動通道在氣罐的內側和外側之間提供連通;和閥機構，閥機構控制氫氣通過氣體流動通道的流動。從外部設備(例如，氫氣供應源)延伸的管道通過安裝在本體上的接頭聯接到氣體流動通道(例如，日本專利申請公開特開2013-29161)。
[0003]具體地，如在圖9中所示，在JP 2013-29161A中描述的閥裝置的本體121具有在其上安裝接頭122的安裝孔123。本體121進一步具有填充通道124，填充通道124在安裝孔123的底表面處與安裝孔123連通并且用作通過其利用氫氣填充氣罐的氣體流動通道。在管道(未示出)聯接到接頭122時，該管道連接到填充通道124。
[0004]填充通道124設有防止通過安裝孔123向外側釋放氫氣的止回閥132。在安裝孔123一側上的端部處，填充通道124具有與安裝孔123連通的擴大部133和鄰近于擴大部133的閥罩部134。閥罩部134的內徑小于擴大部133的內徑并且大于填充通道124的其它部分的內徑。止回閥132包括:閥座136，閥座136帶有在中心處形成的閥端口 135;提動頭137，提動頭137能夠通過與閥座136形成接觸而關閉閥端口 135(填充通道124)并且通過與閥座136脫離接觸而打開閥端口 135 (填充通道124)；和推進部件138，推進部件138朝向閥座136推進提動頭 137。
[0005]當未在利用氫氣填充罐時，在罐內側存儲的氫氣的壓力和推進部件138的彈簧負荷的作用下，提動頭137保持與閥座136密切接觸，以由此保持閥端口 135關閉并且防止通過填充通道124釋放氫氣。
[0006]為了利用氫氣填充罐，通過在氫氣的負荷作用下向下推動提動頭137，止回閥打開。因為該填充過程利用填充壓力和罐內部壓力之間的差壓，所以隨著差壓降低，氣體流率降低。
[0007]因為近年來氫氣罐被設計用于越來越高的壓力(例如，70MPa)以增加氫氣存儲容量，所以要求止回閥具有更高的可靠性。如在圖10中所示，止回閥在前端處包括與閥座136形成接觸和脫離接觸的閉合部141，并且除了前端之外的止回閥的部分以帶有內部空腔143的圓筒形形狀形成。止回閥進一步具有與內部空腔143(即，止回閥的軸中心)成直角的多個氫通路孔142(即，側孔)。
[0008]當氫氣罐的內側達到高壓時，隨著氫氣經過氫通路孔142，這種類型的閥體經歷噪聲現象。用于減小噪聲的一個方案是，替代相對于止回閥的軸中心以直角形成氫通路孔142，如在圖11和圖12中所示，形成相對于止回閥的軸中心傾斜的側孔144。然而，在此情形中，作為能夠抑制噪聲的代價，可能出現止回閥的耐久性問題。具體地，已經發現一種現象，即，在閥關閉動作期間，在閥體圍繞其軸中心(在它自身的軸線上)旋轉時，閥座的座表面異常地磨損。
[0009]雖然以上是其中側孔144相對于內部空腔143傾斜的示例，但是即便側孔不相對于內部空腔傾斜，即，即便側孔相對于閥體的軸中心以直角形成，當閥體自身圍繞其軸中心(在它自身的軸線上)旋轉時，仍然出現了類似的閥裝置的耐久性問題。

【發明內容】

[0010]本發明提供一種即使當提動頭圍繞軸中心旋轉時仍然能夠確保其耐久性的閥裝置。本發明還提供一種提動頭，該提動頭允許即使當提動頭圍繞其軸中心旋轉時仍然確保閥裝置的耐久性。
[0011]本發明的第一方面是一種閥裝置，包括:提動頭，所述提動頭除了前端之外被以中空軸形狀形成，所述提動頭具有在所述前端處的漸縮閉合部和穿過所述中空軸形部的壁的側孔，并且當打開和關閉所述閥裝置時，所述提動頭圍繞所述提動頭的軸中心旋轉；以及閥座，所述閥座具有傾斜座表面，在閥關閉動作期間，所述提動頭的所述閉合部與所述傾斜座表面形成接觸。所述提動頭的所述閉合部或者所述閥座的所述座表面無論哪一個具有較高的硬度，所述一個具有與在閥關閉動作期間發生的所述提動頭圍繞所述軸中心的旋轉方向反方向的切削痕。
[0012]由于這種構造，即使當提動頭圍繞其軸中心旋轉時，與旋轉方向反方向的切削痕仍然與閥座的座表面形成接觸。因此，具有較低的硬度的閥座的座表面的磨損減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0013]側孔可以是垂直于所述軸中心的直角側孔(right side hole)或者相對于所述軸中心傾斜的傾斜孔。由于這種構造，無論提動頭具有的側孔是垂直于提動頭的軸中心的直角側孔還是相對于提動頭的軸中心傾斜的傾斜孔，提動頭的閉合部和閥座的座表面中的具有較低硬度的一個的磨損被減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0014]提動頭可以具有兩個所述側孔，并且可以被構造使得由流動通過所述兩個側孔的流體施加力偶。由于這種構造，即使當提動頭被構造成使得由流動通過所述兩個側孔的流體施加力偶時，提動頭的閉合部和閥座的座表面中具有較低硬度的一個的磨損仍然被減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0015]本發明的第二方面是一種提動頭，所述提動頭除了前端之外以中空軸形狀形成，所述提動頭具有在所述前端處的漸縮表面和穿過所述中空軸形部的壁的側孔，并且當存在流動通過所述側孔的流體時，所述提動頭圍繞所述提動頭的軸中心旋轉。所述提動頭在漸縮表面中具有:與當所述提動頭在朝向所述前端的方向上移動時發生的所述提動頭圍繞所述軸中心的旋轉方向反方向的切削痕。
[0016]由于這種構造，即使當提動頭圍繞其軸中心旋轉時，與旋轉方向反方向的切削痕仍然與閥座的座表面形成接觸。因此，具有較低硬度的閥座的座表面的磨損減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0017]在提動頭中，側孔可以相對于軸中心傾斜地形成，或者可以是垂直于軸中心的直角側孔。由于這種構造，當提動頭具有的側孔是垂直于提動頭的軸中心的直角側孔或者相對于提動頭的軸中心傾斜的傾斜孔時，具有較低硬度的閥座的座表面的磨損減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0018]所述提動頭可以在其中形成有兩個所述側孔，并且可以被構造使得由流動通過所述兩個側孔的流體施加力偶。由于這種構造，當提動頭中形成有所述兩個側孔并且由流動通過所述兩個側孔的流體施加力偶時，具有較低硬度的閥座的座表面的磨損被減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0019]根據本發明的這些方面，實現了即使當提動頭圍繞其軸中心旋轉時仍然能夠確保閥裝置的耐久性的效果。
【附圖說明】
[0020]將在下面參考附圖描述本發明的示例性實施例的特征、優點以及技術和工業意義，其中同樣的數字表示同樣的元件，并且其中:
[0021]圖1是閥裝置的概略構造圖；
[0022]圖2是示出在一個實施例中在本體和供應側接頭之間的聯接部的局部截面視圖；
[0023]圖3是示出止回閥的工作方式的放大截面視圖；
[0024]圖4是止回閥(提動頭)的透視圖；
[0025]圖5是圖示當力偶作用于止回閥(提動頭)上時止回閥(提動頭)沿其旋轉方向的視圖；
[0026]圖6A是圖示在初始使用階段中閥裝置的關閉狀態的視圖；
[0027]圖6B是圖示當閥座的座表面已經磨損時閥裝置的關閉狀態的視圖；
[0028]圖7是示出止回閥的打開和關閉次數與閥座磨損寬度之間的關系的特性圖；
[0029]圖8是示出止回閥的打開和關閉次數與閥座磨損比率之間的關系的特性圖；
[0030]圖9是傳統閥裝置的截面視圖；
[0031]圖1O是圖9的閥裝置中的止回閥的截面視圖；
[0032]圖11是另一個傳統止回閥的截面視圖；并且
[0033]圖12是圖11的止回閥的透視圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，將根據繪圖描述閥裝置的一個實施例。圖1所示閥裝置I安裝在其中存儲高壓(例如，70MPa)氫氣的氣罐2的安裝端口 3上。閥裝置I包括:鋁合金本體4 (閥主體)；供應側接頭6，供應側接頭6用作通過其將從氫氣供應源延伸的供應管道(管道)5連接到本體4的接頭;和配送側接頭8，通過配送側接頭8將延伸到諸如燃料電池的配送目標的配送管道7連接到本體4。本體4具有布置在氣罐2的外側上的扁平盒形主體11和插入安裝端口 3中的安裝部
12。安裝部12以沿著大體上垂直于主體11的底表面Ila的方向延伸(從圖1中的中心向下延伸)的圓柱狀形狀形成。
[0035]主體11在其中形成有填充通道13和配送通道14，利用從供應管道5流入的氫氣通過填充通道13填充氣罐2，通過配送通道14經由配送管道7向諸如燃料電池的配送目標配送氫氣。連接到填充通道13和配送通道14的每一個并且通向氣罐2的內側的連接通道15在安裝部12中形成。即，在該實施例中，填充通道13和連接通道15構成在氣罐2的內側和外側之間提供連通的氣體流動通道。填充通道13設有防止向本體4(閥裝置I)的外側釋放填充氣罐2的氫氣的止回閥16，并且配送通道14設有控制氫氣向配送目標的供應的螺線管操作閥17。在閥裝置I中，在供應管道5被聯接到供應側接頭6時，供應管道5被連接到填充通道13，并且在配送管道7被聯接到配送側接頭8時，配送管道7被連接到配送通道14。
[0036]接著，將描述在本體4和供應側接頭6之間的聯接部及其附近的構造。如在圖2中所示，主體11的側表面11b，即，外表面具有沿著大體上垂直于側表面Ilb的方向(圖2中的左右方向)延伸的圓形安裝孔21。安裝孔21具有在側表面Ilb—側上敞開的第一安裝孔22和共軸地鄰近于第一安裝孔22的第二安裝孔23。第一安裝孔22的內徑大于第二安裝孔23的內徑。在第一安裝孔22和第二安裝孔23的每一個的內周表面中形成陰螺紋。通過將其旋擰于第一安裝孔22，供應側接頭6被安裝在第一安裝孔22上。通過將其旋擰于第二安裝孔23，將在后面描述的定位部件86被安裝在第二安裝孔23上。
[0037]在主體11的側表面IIb的附近，填充通道13以與第一安裝孔22和第二安裝孔23共軸地延伸的線形形狀形成。安裝孔21通過設置在第二安裝孔23的底表面中的開口與填充通道13連通。填充通道13設有止回閥16。
[0038]首先，將描述供應側接頭6的構造。供應側接頭6具有圓筒形形狀，并且構造有布置在沿著軸向方向穿過供應側接頭6的通孔32內側的節流閥等(未示出)ο通孔32被形成為當供應側接頭6被安裝在第一安裝孔22上時與填充通道13共軸。供應側接頭6的一端被旋擰到第一安裝孔22，并且供應管道5被旋擰到另一端(未示出)。
[0039]接著，將詳細描述止回閥的構造。如在圖2中所示，在填充通道13在安裝孔21—側上的端部處，形成擴大部81和閥罩部82，擴大部81通過設置在第二安裝孔23的底表面中的開口與第二安裝孔23連通，閥罩部82鄰近于擴大部81并且容納止回閥16。閥罩部82的內徑小于擴大部81的內徑并且大于填充通道13的內徑。閥罩部82的內周表面被陽極化處理。
[0040]止回閥16包括:止回閥座83，其是閥座的一個示例；提動頭84，其設置成能夠與止回閥座83形成接觸和脫離接觸；和朝向止回閥座83推進提動頭84的推進部件85，諸如螺旋彈簧。該實施例的止回閥16進一步包括定位部件86，定位部件86限定止回閥座83在填充通道13，S卩，氣體流動通道中的位置。止回閥座83由彈性材料諸如聚酰亞胺樹脂形成為環形形狀，并且被裝配在擴大部81中。止回閥座83的材料具有比提動頭84的材料更低的硬度。沿著軸向方向穿過止回閥座83的止回閥端口 87在止回閥座83的中心處形成。止回閥端口 87形成為當止回閥座83被裝配在擴大部81中時與填充通道13共軸地布置。提動頭84由不銹鋼形成，并且從止回閥座83—側(圖2中的右側)按照該次序設有在前端處的閉合部91、小直徑管狀部92、大直徑管狀部93和支撐部94。閉合部91具有從小直徑管狀部92朝向前端漸縮的漸縮表面。漸縮表面具有與在閥關閉動作期間，即，當閥從打開狀態轉變到關閉狀態時提動頭84圍繞提動頭的軸中心(在它自身的軸線上)旋轉方向反方向的切削痕。稍后將描述提動頭84旋轉的原因和用于形成切削痕的方法。
[0041 ]當被組合時，小直徑管狀部92、大直徑管狀部93和支撐部94作為整體具有中空軸形狀從而形成圓筒形形狀，并且具有沿著中心軸線O延伸的內部空腔96。閉合部91在最大部分處的外徑比閥罩部82的內徑更短并且比止回閥座83的止回閥端口 87的內徑更長。閉合部91在最小部分處的外徑比止回閥端口 87的內徑更短。提動頭84通過使其自身坐置于設置在止回閥座83 (見圖6B)中的傾斜座表面83a上(其中閉合部91的前端插入止回閥端口 87中)而關閉止回閥端口87(關閉閥)，并且通過將其自身與止回閥座83分離而打開止回閥端口87(打開閥)。即，在提動頭84與止回閥座83形成接觸時，填充通道13(氣體流動通道)關閉，在提動頭84與止回閥座83脫離接觸時，填充通道13 (氣體流動通道)打開。
[0042]小直徑管狀部92的外徑比閥罩部82的內徑短。小直徑管狀部92具有穿過小直徑管狀部92的壁的多個側孔95。在側孔95中，首先鉆出垂直于提動頭84的中心軸線(軸線)0的孔，并且通過后續加工鉆出與垂直孔交叉并且朝向閉合部91傾斜的傾斜孔。即，通過如此加工，側孔95相對于提動頭84的中心軸線O傾斜地形成從而沿著在閥打開動作期間提動頭84沿其移動并且氣體沿其流動的方向延伸。側孔95起相對于中心軸線0(即，提動頭84的軸中心)傾斜的傾斜孔的作用。換言之，傾斜孔(側孔95)由垂直于軸中心的第一孔和與第一孔交叉并且在朝向提動頭84的外周延伸時朝向閉合部91(前端)傾斜的第二傾斜孔構成。圖2中的附圖標記01表示通過后續加工形成的傾斜孔的中心軸線。優選的是:在該后續加工中，傾斜孔被形成使得其中心軸線01與中心軸線O交叉。傾斜孔的中心軸線01與中心軸線O交叉的角度Θ例如是40°，但是該角度不限于該值。交叉角度Θ應該在0°〈θ〈90°的范圍中，并且優選地在20° < Θ <60°的范圍中。
[0043]大直徑管狀部93的外徑大體上等于閥罩部82的內徑使得大直徑管狀部93與閥罩部82形成滑動接觸。支撐部94的外徑比大直徑管狀部93的外徑稍短。推進部件85被裝配在提動頭84的支撐部94的外周上，其中其一端和另一端分別接合在閥罩部82的底表面上和大直徑管狀部93的端面上，并且在沿著自然長度(在自然長度下，推進部件85無任何備用力)的軸向方向上壓縮時連同提動頭84—起被容納在閥罩部82內側。因此，提動頭84被推進部件85朝向止回閥座83推進。
[0044]如在圖2中所示，定位部件86以環形形狀形成、具有在外周上形成的陽螺紋，并且被旋擰到第二安裝孔23的陰螺紋。沿著軸向方向穿過定位部件86的連通孔97在定位部件86中形成。在定位部件86被安裝在第二安裝孔23中時，連通孔97與填充通道13共軸布置。填充通道13和供應側接頭6的通孔32通過連通孔97彼此連通。定位部件86被以這樣的尺寸形成以便當被安裝在第二安裝孔23中時不突出到第一安裝孔22中。安裝在第二安裝孔23中的定位部件86將裝配在擴大部81中的止回閥座83壓靠擴大部81和閥罩部82之間的臺階表面98，并且由此限定(固定)止回閥座83在填充通道13(氣體流動通道)中的位置。
[0045]將描述在閥關閉動作期間提動頭84旋轉(在它自身的軸線上)的原因的一個示例。如上所述，提動頭84在其中形成有多個側孔95。為了描述側孔95的孔加工，應該理解，在圖5中，提動頭84的中心軸線O被布置成垂直于紙面從而與以十字形形狀布置的單點鏈線的交叉點一致，并且提動頭84是從前端側觀察的。
[0046]在這種狀態下，通過鉆孔在提動頭84中形成側孔95。圖5示出其中形成四個側孔95的示例。如由圖5中的箭頭al圖示地，假設當首先在提動頭84中形成側孔95時，孔加工的位置在公差的范圍內從十字形的縱向線偏移。在此情形中，在沿著箭頭al的方向完成鉆孔時，提動頭84轉動90度并且鉆出下一個側孔95，從而如在圖5中所示，由在如箭頭al那樣的公差的范圍內偏移的箭頭a3圖示的位置處執行孔加工。隨后，在每次將提動頭84轉動90度之后以相同的方式形成其它側孔95，從而由在也在公差的范圍內偏移的箭頭a2，a4圖示的位置處執行孔加工。
[0047]因此，當沿著周向方向在物體的周表面中形成多個孔時，習慣做法是在形成每一個孔之前以預定角度轉動該物體。當帶有如此在其中形成的孔的提動頭84進行閥關閉動作時，在由箭頭al、a3、a2、a4圖示的位置處加工的每一個側孔95中發生在公差的范圍內的偏移。
[0048]相應地，在閥關閉動作期間(在閥關閉動作期間，流體沿著與由箭頭al到a4圖示的方向反向180度的方向流動)，由流過側孔95的流體施加具有平行的作用線和相等的幅值并且沿著相反的方向作用的兩個力(力偶)，這引起提動頭84旋轉。在圖5的示例中，當從前端側觀察時，提動頭84沿著順時針方向旋轉。
[0049]雖然以上已經描述了四個側孔95的示例，但是相同的描述也適用于其它數目的側孔，例如兩個側孔95。已經示出了其中力偶歸因于在側孔95的孔加工中的公差的示例，但是存在除了力偶之外的使提動頭旋轉的其它原因。即，即使當不存在任何力偶時，由于提動頭的形狀或者提動頭周圍的環境，提動頭仍然可以在閥關閉動作期間旋轉。在這種情形中，也能夠通過形成以下描述的切削痕提供允許確保閥裝置的耐久性的閥裝置和提動頭。
[0050]雖然已經描述了其中在閥關閉動作期間提動頭84旋轉的示例，但是由于相同的原因，提動頭84在閥打開動作期間沿著相同方向旋轉。然而，該情形與閥裝置的耐久性無關。
[0051]接著，將描述一種用于形成切削痕的方法。通過燒結工藝形成提動頭84，并且與止回閥座83的座表面83a形成壓力接觸的閉合部的漸縮表面經歷切削加工以確保要求的尺寸精度。在該實施例中術語切削痕是在切削加工期間形成的痕跡。
[0052]為了切削提動頭84的閉合部91的漸縮表面，預先檢查在閥關閉動作期間提動頭84的旋轉方向。存在用于這種檢查的各種方法并且方法不受限制，但是一個示例是，在提動頭84被置于管道內側時通過將諸如空氣的流體輸送到透明管道(例如，丙烯酸樹脂透明管道)中來確認提動頭84的旋轉方向。
[0053]在確認提動頭84的旋轉方向之后，利用切削工具(單刃工具)諸如車床沿著與所確認的旋轉方向相反的方向以螺旋形形狀在閉合部91的漸縮表面中形成切削痕。切削痕的方向指的是其中從中心朝向外側螺旋延伸的方向。
[0054]在圖5的示例中，因為當從前端側觀察時提動頭84沿著順時針方向旋轉，所以切削痕K應該沿著圖5所示螺旋形箭頭Y的方向形成。即，利用橫越閉合部91的傾斜表面的類型的切削工具(單刃工具)，使用車床等在閉合部91的漸縮表面中形成切削痕K。為了以螺旋形形狀形成切削痕K，提動頭84被附接到車床的主軸，并且提動頭84沿著與圖4所示旋轉方向相反的逆向旋轉方向旋轉，在橫越漸縮表面時，切削工具沿著提動頭84的軸長度方向從與前端相對的一側朝向前端移動。
[0055]當提動頭84沿著與以上示例中的方向相反的方向旋轉時，切削痕應該沿著與以上說明中的方向相反的方向形成。接著，將描述如以上已經描述地那樣構造的該實施例的閥裝置I的工作方式。
[0056]為了利用氫氣填充氣罐2，供應管道5被連接到供應側接頭6并且通過供應管道5輸送氫氣。在該過程中，供應側接頭6的內置節流閥在氫氣的壓力下打開，使得大量的氫氣通過定位部件86的連通孔97流入填充通道13中。
[0057]然后，如在圖3中所示，在氫氣的壓力下，止回閥16的提動頭84抵抗推進部件85的推進力而朝向填充通道13的內側移動并且與止回閥座83分離。在圖3中，箭頭指示氫氣的流動方向。
[0058]因此，氫氣流入閥罩部82中并且通過提動頭84的側孔95引入提動頭84中。因為側孔95相對于提動頭84的中心軸線O傾斜地形成以便沿著在閥打開動作期間提動頭84沿其移動并且氣體沿其流動的方向延伸，所以通過相應的側孔95引入提動頭84中的氣體流平穩地融合。結果，與其中側孔95的中心軸線垂直于中心軸線O的情形相比較，提動頭84內側的動態壓力的損失減小，并且提動頭84內側的氣體流的波動受到抑制。已經經過提動頭84的內側的氫氣通過填充通道13和連接通道15填充氣罐2。
[0059]即使當向下推動提動頭84的負荷隨著氣體流率降低而降低并且在負荷和推進部件85的恢復力之間的平衡受到破壞時，通過相應的側孔95引入提動頭84中的氣體流仍然平穩地融合。因此，提動頭84內側的氣體流的波動受到抑制，使得提動頭84的顫動受到抑制。
[0060]另一方面，當氣罐2將不被氫氣填充時，通過被氣罐2(填充通道13)內側的氫氣的壓力和推進部件85的推進力朝向止回閥座83推進，提動頭84使其自身坐置在止回閥座83上。因此，止回閥座83的止回閥端口87關閉，并且防止了向本體4的外側釋放氣罐2內側的氫氣。供應側接頭6的節流閥(未示出)也被關閉。
[0061]即使在關閉狀態下，節流閥仍然不完全地切斷氫氣的流動，并且起允許少量的氫氣通過的溢流閥的作用。因此，當止回閥16的提動頭84被損壞時，例如，少量的氫氣通過節流閥被釋放到外側，這允許工人檢測閥裝置1(止回閥16)的異常。
[0062]即使當在閥關閉動作期間旋轉的同時提動頭84使其自身坐置在止回閥座83的座表面83a上時(見圖6B)，沿著與旋轉方向相反的方向切削的切削痕仍然與止回閥座83的座表面83a形成接觸。因此，具有比閉合部91的材料更低的硬度的止回閥座83的磨損的進展能夠受到抑制。
[0063]傳統上，漸縮表面是在不對提動頭84的旋轉方向加以考慮時切削的。相應地，如在圖12中所示，當提動頭84的旋轉方向和在漸縮表面中的切削痕的切削方向相同時，在提動頭84在使其自身坐置的同時旋轉時，座表面被切削痕切除。因此，通過與利用螺絲攻切削螺紋相同的原理而促進磨損。
[0064]根據該實施例，能夠避免這種情況。圖7是示出在止回閥的打開和關閉次數和閥座磨損寬度之間的關系的特性圖。如在圖6A中所示，在當已經組裝了提動頭84時的初始階段，當閥關閉時，漸縮表面與止回閥座83的座表面83a形成線接觸。當座表面83a的磨損發展時，如在圖6B中所示，由于磨損，與漸縮表面表面接觸的座表面83a的區域83b增加。沿著提動頭84的軸長度方向的接觸長度(寬度)被稱作閥座磨損寬度D。
[0065]在圖7中，“傳統產品”代表其中僅僅沿著垂直于中心軸線01的方向形成側孔的提動頭。“抗噪產品(傾斜孔)”代表其中沿著不同于該實施例的切削方向并且與旋轉方向相同的方向在漸縮表面中形成切削痕的提動頭。即，“抗噪產品(傾斜孔)”是具有與該實施例的那些側孔相同的側孔95并且與該實施例不同之處僅僅在于切削痕的切削方向的提動頭的一個示例。“切削方向改變的抗噪產品(傾斜孔)”是該實施例的一個示例。
[0066]如在圖7中所示，在該實施例的示例的情形中，閥座磨損寬度增加到恒定值，但是在達到恒定值之后，即使當止回閥的打開和關閉次數增加時，仍然維持該值。作為對比，在僅僅其切削方向不同于該實施例的“抗噪產品(傾斜孔)”的情形中，即使在超過恒定值之后，隨著止回閥的打開和關閉的次數增加，閥座磨損寬度仍然增加。雖然即使當止回閥的打開和關閉次數增加時，“傳統產品”的閥座磨損寬度維持小于“切削方向改變的抗噪產品(傾斜孔)”的恒定值的值，但是傳統產品存在未針對噪聲采取任何措施的問題。
[0067]圖8是閥座磨損比率和止回閥的打開和關閉次數的特性圖。使用與圖7相同的數據，圖8參考“傳統產品”的閥座磨損寬度在其處變得恒定的值示出“抗噪產品(傾斜孔)”和“切削方向改變的抗噪產品(傾斜孔)”的閥座磨損寬度的比率作為閥座磨損比率。
[0068]如在圖8中所示，在“抗噪產品(傾斜孔)”的情形中，當打開和關閉次數增加時，該比率增加至大約250%。作為對比，在作為該實施例的示例的“切削方向改變的抗噪產品(傾斜孔)”的情形中，該比率維持高于150%的恒定比率。
[0069]接著，將描述該實施例的效果。(I)在該實施例的閥裝置I和提動頭84中，提動頭84的閉合部91的硬度高于止回閥座83的硬度，并且與圍繞軸中心的旋轉方向反方向的切削痕被設置在閉合部91的周表面中。因此，實現了即使當提動頭圍繞其軸中心旋轉時仍然能夠確保閥裝置的耐久性的效果。
[0070]S卩，即使當提動頭圍繞其軸中心旋轉時，與旋轉方向反方向的切削痕仍然與閥座的座表面形成接觸。因此，具有更低的硬度的止回閥座的磨損減輕，并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0071](2)在該實施例的閥裝置I和提動頭中，提動頭84的側孔95是相對于中心軸線(軸中心)0傾斜的傾斜孔。因此，即使當提動頭具有相對于提動頭的軸中心傾斜的側孔時，具有較低的硬度的止回閥座的磨損仍然減輕并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0072](3)該實施例的閥裝置I的提動頭84具有多個側孔95，并且被構造使得由流動通過側孔95的流體施加力偶。因此，即使當提動頭被構造成使得由通過多個側孔流動的流體施加力偶時，具有較低的硬度的止回閥座的磨損仍然減輕并且能夠確保閥裝置的耐久性。
[0073]本發明的實施例不限于以上實施例而是可以如下地修改。在以上實施例中，通過首先在提動頭84的小直徑管狀部92中鉆出垂直于提動頭84的中心軸線O的孔，并且然后鉆出與垂直孔交叉的傾斜孔而形成提動頭84的側孔95。
[0074]作為這種雙重鉆孔的替代，S卩，通過省略垂直孔的鉆孔，其中心軸線01傾斜地與提動頭84的中心軸線O交叉的傾斜孔可以在提動頭84的小直徑管狀部92中形成以形成側孔95ο
[0075]可替代地，側孔95可以是垂直于提動頭84的中心軸線O的直角側孔。在此情形中，雖然提動頭84不是抗噪產品，但是止回閥座83的磨損程度能夠減小。
[0076]在以上實施例中提動頭84的閉合部91的硬度高于止回閥座83的硬度，但是止回閥座83的硬度可以高于閉合部91的硬度。在此情形中，如果當沿著從圖2的左側觀察時的圖5的箭頭Y的方向在止回閥座83的座表面83a中形成切削痕K并且如果提動頭84沿著箭頭Y的方向旋轉，則具有較低的硬度的提動頭84的閉合部91的磨損減輕。
[0077]S卩，當提動頭84沿著在如圖4中所示的前端側觀察時的順時針方向旋轉時，應該沿著圖5的箭頭Y的方向，S卩，當從放大側觀察時的逆時針方向，在止回閥座83的座表面83a中形成切削痕K。
【主權項】
1.一種閥裝置，其特征在于包括: 提動頭(84)，所述提動頭(84)除了前端之外被以中空軸形狀形成，所述提動頭(84)具有在所述前端處的漸縮閉合部(91)和穿過所述中空軸形部的壁的側孔(95)，并且在打開和關閉動作期間，所述提動頭(84)圍繞所述提動頭的軸中心旋轉；以及 閥座(83)，所述閥座(83)具有傾斜座表面(83a)，當關閉所述閥裝置時，所述提動頭(84)的所述閉合部(91)與所述傾斜座表面(83a)形成接觸，其中 所述提動頭(84)的所述閉合部(91)或者所述閥座(83)的所述座表面(83a)無論哪一個具有較高的硬度，所述一個具有與在閥關閉動作期間發生的所述提動頭(84)圍繞所述軸中心的旋轉方向反方向的切削痕。2.根據權利要求1所述的閥裝置，其中所述側孔(95)是垂直于所述軸中心的直角側孔或者相對于所述軸中心傾斜的傾斜孔。3.根據權利要求2所述的閥裝置，其中所述傾斜孔由第一孔和第二傾斜孔構成，所述第一孔垂直于所述軸中心，所述第二傾斜孔與所述第一孔相交叉，并且所述第二傾斜孔在朝向所述提動頭(84)的外周延伸的同時朝向所述閉合部(91)傾斜。4.根據權利要求1至3中任一項所述的閥裝置，其中所述提動頭(84)具有兩個所述側孔(95)，并且被構造使得由流動通過所述兩個側孔的流體施加力偶。5.—種提動頭，所述提動頭除了前端之外以中空軸形狀形成，所述提動頭具有在所述前端處的傾斜表面和穿過所述中空軸形部的壁的側孔(95)，并且當存在流動通過所述側孔的流體時，所述提動頭圍繞所述提動頭的軸中心旋轉，所述提動頭的特征在于在所述傾斜表面中包括:與當所述提動頭在朝向所述前端的方向上移動時發生的所述提動頭圍繞所述軸中心的旋轉方向反方向的切削痕。6.根據權利要求5所述的提動頭，其中所述側孔(95)是垂直于所述軸中心的直角側孔或者相對于所述軸中心傾斜的傾斜孔。7.根據權利要求6所述的提動頭，其中所述傾斜孔由第一孔和第二傾斜孔構成，所述第一孔垂直于所述軸中心，所述第二傾斜孔與所述第一孔相交叉，并且所述第二傾斜孔在朝向所述提動頭的外周延伸的同時朝向所述前端傾斜。8.根據權利要求5至7中任一項所述的提動頭，其中所述提動頭中形成有兩個所述側孔(95)，并且被構造使得由流動通過所述兩個側孔(95)的流體施加力偶。
【文檔編號】F16K15/06GK106090349SQ201610258505
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月22日 公開號201610258505.7, CN 106090349 A, CN 106090349A, CN 201610258505, CN-A-106090349, CN106090349 A, CN106090349A, CN201610258505, CN201610258505.7
【發明人】三宅順也, 西幸二, 杉山和久, 三尾巧美, 久保田祥子, 大川內榮治, 山下顯, 竹下直宏
【申請人】株式會社捷太格特, 豐田自動車株式會社