CN103119530A - 减压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能抑制因增加过大的按压力而导致的减压活塞或阀座部分的变形,可靠性和持久性优越的减压阀。减压阀(1)具备外壳(2),外壳(2)具有连接一次侧端口(14)与二次侧端口(15)的阀通路(18)和突起片(25)。又,在外壳(2)内设有减压活塞(3)和驱动活塞(4)。减压活塞(3)就座于外壳(2)的突起片(25)上在关闭阀通路(18)的关闭位置与打开阀通路(18)的打开位置之间移动。驱动活塞(4)与减压活塞(3)分开设置,抵抗第二弹簧构件(8)的施加力向着减压活塞(3)接受二次侧压(P2)。又,驱动活塞(4)与减压活塞(3)之间设有可弹性变形的缓冲弹簧(10),利用该缓冲弹簧(10)将驱动活塞(4)接受的二次侧压作为按压力传递至减压活塞(3)。
Description
技术领域
本发明涉及将一次侧压减压至比其更低压的二次侧压的减压阀。
背景技术
一直以来,将一次侧压减压至比其更低压的二次侧压的减压阀就已被人们所熟知。减压阀具备外壳和活塞,在外壳上形成有连接一次侧端口和二次侧端口的阀通路。又,在外壳内,活塞设置为可移动,通过使该活塞移动调节阀通路的开度。
活塞配置为可接受二次侧压,通过接受二次侧压在关闭阀通路的关闭方向上移动。又,在活塞上设有弹簧构件。弹簧构件对活塞在抵抗二次侧压的方向、即打开阀通路的打开方向上施力,活塞移动至弹簧构件的施加力与二次侧压平衡的位置来调节阀通路的开度,从而将二次侧压设定为一定的压力。(例如参照专利文献1)。
又,专利文件1所记载的减压阀,活塞被分割为两部分,通过作为减压活塞的一活塞的调节阀通路的开度,通过作为驱动活塞的另一活塞接受二次侧压。减压活塞与驱动活塞相互抵接,根据驱动活塞接受的二次侧压按压(推动)减压活塞从而调节阀通路的开度。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2006-146776号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在专利文件1所记载的减压阀中,在减压活塞的稍端部上设有座构件(seat member),又在与外壳的座构件相对的位置上设有突起片,通过座构件就座于突起片上关闭阀通路。驱动活塞与减压活塞相互抵接,该减压阀将驱动活塞接受的二次侧压直接传递至减压活塞。因此,产生峰值压力(surge pressure)这样较大的冲击压而二次侧压突然上升时,根据该二次侧压的预想不到的过大的驱动力从驱动活塞作用至减压活塞。这样的驱动力作用时,位于减压活塞的稍端部的座构件以较大的按压力按住突起片,突起片陷入座构件而使座构件较大地变形。这样的话,减压活塞的位置与阀通路的开度之间的关系发生变化,失去控制平衡,二次侧压变化而偏离了当初设定的数值。因此,减压阀上负荷有过大的二次侧压时,其可靠性和持久性较低。
因此本发明的目的在于提供能够抑制由于增加过大的按压力而导致的减压活塞或阀座部分的变形,可靠性和持久性优越的减压阀。
解决问题的手段
本发明的减压阀具备:具有连接一次侧端口与二次侧端口的阀通路和阀座的外壳;设置于所述外壳内,就座于所述阀座上在关闭所述阀通路的关闭位置与打开所述阀通路的打开位置之间移动从而调节阀通路的开度的减压活塞;在所述外壳内可移动且与所述减压活塞分开设置,在向着所述减压活塞的方向上接受二次侧压的驱动活塞;将抵抗所述二次侧压的施加力施加给所述驱动活塞的施力构件;配置于所述减压活塞与所述驱动活塞之间,将作用于所述驱动活塞的所述二次侧压的驱动力传递至所述减压活塞从而将所述减压活塞从所述打开位置推向所述关闭位置的可弹性变形的按压构件。
根据本发明,驱动活塞在接受的二次侧压上升时,抵抗施加力向着减压活塞移动,通过按压构件以根据二次侧压的驱动力和施加力的力将减压活塞推向关闭位置。借助于此,能够将阀通路的开度调节为根据二次侧压的开度,即能够将二次侧压调压为根据施加力的设定压力。
又,在本发明中,峰值压力等的冲击压导入二次侧端口侧而使二次侧压变高时,被驱动活塞按住的减压活塞就座于阀座上,其后按压构件开始弹性变形。通过如上所述按压构件发生弹性变形,能够将传递至减压活塞的按压力抑制为按压构件的弹性恢复力(用于恢复至原有形状的力),从而能够将按压力抑制为比所述冲击压的作用力更低的力。借助于此,能够抑制减压活塞和阀座部分的按压力,从而能够抑制减压活塞和阀座部分的变形。通过如上所述抑制减压活塞和阀座的变形,能够抑制失去控制平衡,从而能够实现可靠性和持久性优越的减压阀。
在上述发明中,优选的是,所述按压构件具有比所述施力构件的弹性模量更大的弹性模量。
根据本发明,由于施力构件比按压构件先变形,因此能够抑制过大的二次侧压没有发挥作用的通常状态下的按压构件的弹性变形量。借助于此,由于能够将作用于驱动活塞的力原封不动地传递至减压活塞,因此能够实现调压时响应性优越的减压阀。
在上述发明中,优选的是,所述减压活塞和阀座中的一方具有环状的突起片,所述减压活塞和阀座中的另一方具有所述减压活塞移动至关闭位置时抵接所述突起板从而关闭所述阀通路的座构件,所述按压构件具有比所述座构件的弹性模量更小的弹性模量。
根据上述结构,与座构件相比,按压构件通过较小的力发生较大变形。因此,按压构件能够吸收就座后的按压力,能够将减压活塞的移动量减小为极小,从而能够防止座构件的变形。
在上述发明中,优选的是,具有设置于所述外壳上、限制所述驱动活塞向着所述减压活塞的方向的移动的止动件(stopper),所述止动件在所述减压活塞位于关闭位置时允许所述按压构件的变形,同时停止所述驱动活塞的移动以使所述驱动活塞不抵接所述减压活塞。
根据上述结构,能够防止减压活塞就座于阀座上后驱动活塞直接抵接减压活塞。借助于此,能够抑制比按压构件的弹性恢复力更大的力作用于减压活塞,从而能够防止座构件的变形。又,通过将按压构件的弹性变形限制为预定的规定量,能够限制按压构件的弹性恢复力(即传递至减压活塞的按压力),从而能够防止座构件的变形。
在上述发明中,优选的是,在所述外壳上设有贯通所述驱动活塞且插入所述减压活塞的插入构件,所述阀通路分为利用所述减压活塞连接于所述一次测端口的一次侧压力室和连接于所述二次侧端口的二次侧压力室,所述减压活塞具有被所述插入构件阻塞的背压室和连接所述背压室与所述一次侧压力室的连接通路,所述背压室形成为被导入于此的一次侧压在抵抗所述一次侧压力室的一次侧压的方向上作用于所述减压活塞。
根据上述结构,利用背压室的一次侧压,能够抵消减压活塞接受的一次侧压力室的一次侧压,从而能够抑制一次侧压的压力变动的影响。借助于此,不论一次侧压的压力变动,都能够将二次侧压大致正确地调压至一定的压力。借助于此,能够提高减压阀的调压精度。
在上述发明中,优选的是,所述插入构件具有基杆(base rod)和杆(rod),所述基杆固定于所述外壳,且插通所述驱动活塞,所述杆被弹簧构件施力从而抵接所述基杆,且插入所述减压活塞。
在杆与基杆一体地构成时,为了抑制由于插入构件与减压活塞之间的轴偏差或倾斜而导致的接触、部分接触,要求较高的加工精度、组装精度。与此相比,根据上述结构,不需较高的加工精度、组装精度也能够抑制部分接触。借助于此,能够抑制零部件的加工成本且能够降低减压活塞的滑动摩擦,从而能够提高减压活塞的响应性。
发明效果
根据本发明,能够抑制由于增加过大的按压力而导致的减压活塞或阀座部分的变形,能够提供持久性和可靠性优越的减压阀。
本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点,可以从参照附图、下述的优选的实施形态的详细说明中了解到。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施形态的减压阀的剖面图;
图2是示出作用于图1所示的减压阀的各结构的力与二次侧压之间的关系的图表;
图3是示出图1所示的减压阀的各结构的位移量与二次侧压之间的关系的图表;
图4是示出根据本发明的第二实施形态的减压阀的剖面图;
图5是示出根据本发明的第三实施形态的减压阀的剖面图。
具体实施方式
以下参照上述附图说明根据本发明的实施形态的减压阀1、1A、1B。另外,实施形态中的上下的方向的概念是为了便于说明而使用的,而不是暗示关于减压阀1、1A、1B,将其结构的配置和朝向等限定于该方向。又,以下说明的减压阀1、1A、1B都只是本发明的一个实施形态,本发明并不限于这些实施形态,在不脱离发明的宗旨的范围内可以进行增加、删除、变更。
<第一实施形态>
[减压阀的结构]
减压阀1是在将工作流体、主要是高压气体减压至使用压力或大气压的情况下使用的阀,其在与高压罐等气体供给源连接的供给流路或与大气连通的排出流路等当中使用。该减压阀1包含外壳2、减压活塞3、驱动活塞4、杆5、基杆6、第一弹簧构件7、第二弹簧构件8、第三弹簧构件9和缓冲弹簧10而构成。
外壳2由第一外壳部11和第二外壳部12构成。在第一外壳部11上形成有插入孔13、一次侧端口14和二次侧端口15。插入孔13是在上方开口的剖面为圆形的孔。在界定该插入孔13的底部上形成有一次侧通路16,通过该一次侧通路16连接插入孔13与一次侧端口14。又,在界定插入孔13的侧面部上形成有二次侧通路17,通过该二次侧通路17连接插入孔13与二次侧端口15。如上所述构成的一次侧通路16和二次侧通路17与后述的一次侧区域28和二次侧区域29(都是包含于插入孔13的区域)一起构成阀通路18,通过该阀通路18连接一次侧端口14与二次侧端口15。又,在插入孔13上从上方插入有第二外壳部12,以封闭其开口。
第二外壳部12大致形成为有底圆筒状,其稍端部分21相对于作为剩余部分的主体部分22形成为小直径。第二外壳部12通过将该稍端部分21螺纹结合于插入孔13以达到密封的状态,而安装于第一外壳部11上。又,在稍端部分21的上部一体地形成有大致圆筒状的密封部23。密封部23位于主体部分22内,设置为包围稍端部分21的内侧开口。又,在稍端部分21的内周面上形成有导向部24。导向部24形成为比其他的剩余部分的直径更小而位于稍端侧,在上下方向上可移动地将减压活塞3插入于此。
减压活塞3形成为有底圆筒状,其中间部分3a在上下方向上可移动地插入导向部24。作为减压活塞3的稍端部分的座部3b形成为比中间部分3a的直径更小,从导向部24向下方突出从而与一次侧通路16的开口相对。在一次侧通路16的开口的周围形成有圆环状的突起片25以从外部将其包围。另一方面,座部3b在与突起片25相对的位置上形成有圆环状的座构件26。该座构件26由比橡胶或合成树脂、软金属等的突起片25更柔软的材料制成,通过座构件26就座于作为阀座的突起片25上(即,减压活塞3位于关闭位置),阀通路18关闭。又,通过减压活塞3移动至上方而使座构件26位于远离突起片25的打开位置而打开阀通路18,在座构件26与突起片25之间形成有孔口(orifice)27。通过该孔口27,插入孔13被分为位于孔口27的内侧的一次侧区域28和位于外侧的二次侧区域29。
如上所述开闭阀通路18的减压活塞3的基端部分3c在其外周面上具有法兰部3d。该法兰部3d在基端部分3c的周向的整个圆周上延伸,向半径方向突出从而向着稍端部分21的内周面伸出。该法兰部3d位于离开导向部24且更上方的位置,在导向部24与法兰部3d之间形成有圆筒状的第一弹簧容纳空间30。在该第一弹簧容纳空间30上容纳有第一弹簧构件7。
作为压缩卷簧的第一弹簧构件7外装于减压活塞3,其下端支持于导向部24,上端支持于法兰部3d。如上所述配置的第一弹簧构件7被压缩,为了打开阀通路18使减压活塞3在打开位置的方向、即向上方施力。在该减压活塞3的上方,隔着间隔设有驱动活塞4以使后述的缓冲弹簧10介于其间。
驱动活塞4大致形成为圆筒状,上下方向上可移动地设置于第二外壳部12的主体部分22内。具体来说,驱动活塞4将其稍端侧部分(即,下端侧的部分)31插通密封部23内以达到密封的状态,并配置为在密封部23内在上下方向上可移动。
又,从驱动活塞4的中间部分32至基端部33侧(即上端侧)的部分从密封部23突出,其中间部分32比密封部23的内孔更向半径方向外侧伸出。因此,驱动活塞4向着减压活塞3(即,向下方)移动时,中间部分32碰到密封部23的上端部从而限制驱动活塞4的移动。此时,调节密封部23的长度以使驱动活塞4的稍端不会碰到位于关闭位置的减压活塞3。如上所述密封部23发挥为了使驱动活塞4部不碰到减压活塞3的止动件的作用。
此外,在驱动活塞4的基端部33的外周部上形成有在周向的整个圆周上延伸的法兰部34。法兰部34向半径方向外方突出,其外周部达到至主体部分22的内周部。在法兰部34上设有密封构件35,通过该密封构件35密封主体部分22的内周部与法兰部34的间隙。
又,第二外壳部12在与该法兰部34相对的位置上具有圆环状的弹簧接收部36。该弹簧接收部36位于在上下方向上与法兰部34远离的位置。因此,在法兰部34与弹簧接收部36之间形成有圆筒状的第二弹簧容纳空间37,第二弹簧容纳空间37中容纳有第二弹簧构件8。作为压缩卷簧的第二弹簧构件8在被压缩的状态下外装于密封部23,其下端支持于弹簧接收部36,上端支持于法兰部34。因此,驱动活塞4被第二弹簧构件8向上方施力,以使其从减压活塞3离开。在如上所述被向上方施力的驱动活塞4的内孔上从上方插通有基杆6。
基杆6大致形成为圆柱状,其基端部6a固定于第二外壳部12的天花板部分。又,基杆6的基端部6a发挥驱动活塞4的止动件的作用,以使驱动活塞4的基端部33不碰到第二外壳部12的天花板部分。相对于如上所述构成的基端部6a,稍端侧部分6b形成小直径,向着驱动活塞4突出,之后插入驱动活塞4的内孔的基端部33侧。基杆6的稍端形成为部分球面状,设置杆5以抵接其稍端面。
杆5大致形成为圆柱状,形成为比基杆6的直径更小。杆5位于基杆6的下方,杆5的基端侧部分插通驱动活塞4的稍端侧部分31内。杆5的基端部具有法兰部5a。法兰部5a在所述基端部的周向的整个圆周上延伸,向半径方向外方突出。在该法兰部5a的下方形成有第三弹簧容纳空间38。第三弹簧容纳空间38形成为约圆筒状以包围杆5的基端侧部分,在该第三弹簧容纳空间38上容纳有第三弹簧构件9。第三弹簧构件9外装于杆5的基端侧部分,向上方对法兰部5a施力。借助于此,杆5的基端部按压于基杆6的稍端,杆5与基杆6抵接。
另一方面,杆5的稍端侧部分从驱动活塞4向下方突出,插入减压活塞3内。在减压活塞3的内周部上设有密封构件39,通过该密封构件39密封插入的杆5与减压活塞3的间隙。又,在减压活塞3的内周部上,在杆5的稍端、减压活塞3内的底面之间形成有背压室40。该背压室40形成为剖面是圆形,其孔径与突起片25的稍端直径(即,孔口直径)大约一致。又,在减压活塞3的座部3b上形成有连接通路41,通过该连接通路41连接背压室40和一次侧区域28。
如上所述构成的减压活塞3和驱动活塞4形成如下位置:在上下方向上分开,且减压活塞3的基端部和驱动活塞4的稍端部相对。又,在减压活塞3的基端部和驱动活塞4的稍端部上分别形成有凹部42、43,凹部42、43位于相互相对的位置。具体来说,凹部42在减压活塞3的内孔周围形成为圆筒状,凹部43在驱动活塞4的内孔周围形成为圆筒状。通过这些凹部42、43,在杆5的周围形成有圆筒状的缓冲弹簧容纳空间44,在该缓冲弹簧容纳空间44中容纳有缓冲弹簧10。
作为按压构件的缓冲弹簧10形成为可弹性变形,例如由使压缩卷簧或使多个盘簧(disc spring)在上下方向上重叠的弹簧构件构成。该缓冲弹簧10通过其下端和上端在凹部42、43的上下相互相对的面、即弹簧接收座45、46支持,配置于减压活塞3与驱动活塞4之间。如上所述配置的缓冲弹簧10通过被第一弹簧构件7施力的减压活塞3按压于驱动活塞4上,将作用于驱动活塞4的向着下方的驱动力传递至减压活塞3。
又,缓冲弹簧10的弹簧常数(相当于关于弹簧伸缩的弹性模量)形成为比第二弹簧构件8的弹簧常数(相当于关于弹簧伸缩的弹性模量)更大,又比座构件26的弹性模量(相当于弹簧常数)更小。即,缓冲弹簧10的每单位负荷的变形量形成为比第二弹簧构件8更小,比座构件26更大。因此,缓冲构件10在驱动活塞4上产生较大的驱动力时自发变形而吸收座构件26的变形,从而防止座构件26的变形。
在如上所述构成的减压阀1中,驱动活塞4的基端部33与第二外壳部12的天花板部分之间空着,其间的空间形成二次侧压力室50。二次侧压力室50通过形成于基杆6上的连接孔51,即使在驱动活塞4的基端部33抵接基杆6时也连接于第三弹簧容纳空间38,该第三弹簧容纳空间38连接于通路52。通路52是形成于杆5与驱动活塞4的稍端侧部分的内周部之间的圆筒状的流路,通过使杆5的外径比驱动活塞4的稍端侧的内径稍微变小而形成。该通路52从第三弹簧容纳空间38延伸至凹部43,通过该通路52连接第三弹簧容纳空间38和缓冲弹簧容纳空间44。又,缓冲弹簧容纳空间44连接于通路53。
通路53是形成于杆5与减压活塞3的内周部分之间的圆筒状的通路,通过使杆5的外径比减压活塞3的基端部侧的内径稍微变小而形成。该通路53从凹部42向着下方延伸,其下端部分位于比密封构件39更上方,其下端部分上连接有插通孔54。插通孔54形成于减压活塞3,在半径方向外方上延伸而连接于第一弹簧容纳空间30。此外,在第二外壳部12的稍端部分21上形成有连通孔55,通过该连通孔55连接第一弹簧容纳空间30和二次侧区域29。
如上所述形成的连通孔55、插通孔54、通路53、通路52和连接孔51与第一弹簧容纳空间30、缓冲弹簧容纳空间44和第三弹簧容纳空间38一起构成连接通路56,通过该连接通路56连接二次侧压力室50和二次侧区域29。借助于此,二次侧压P2导入二次侧压力室50,在作为驱动活塞4面对基端部33的二次侧压力室50的面的二次侧压受压面57上接受被导入二次侧压力室50的二次侧压P2。借助于此,利用根据该二次侧压P2的驱动力将驱动活塞4推向下方。
[减压阀的动作]
以下参照图1至图3说明对被导入一次侧端口14的工作流体、例如高压气体进行减压时的减压阀1的动作。另外,图2的图表示出作用于各结构(驱动活塞4、第二弹簧构件8和缓冲弹簧10)的力与二次侧压P2之间的关系,纵轴表示作用于各结构的力的绝对值,横轴表示二次侧压P2的绝对值。又,图3的图表示出各结构(驱动活塞4、减压活塞3和缓冲弹簧10)的位移量(对于缓冲弹簧10,为变形量)与二次侧压P2之间的关系,纵轴表示各结构的位移量的绝对值,横轴表示二次侧压P2的绝对值。
由于减压阀1利用第一弹簧构件7将减压活塞3向打开位置的方向施力,且利用第二弹簧构件8将驱动活塞4向打开位置的方向施力,因此减压阀1为常开。向一次侧端口14导入高压气体时,被导入一次侧端口14的高压气体通过孔口27导入至二次侧区域29。此时,高压气体从一次侧压P1减压至低压的二次侧压P2,进一步减压后的低压的二次侧压P2通过二次侧通路17和二次侧端口15供给至下游侧的机器或从排出口排出。
减压后的低压气体不仅通过二次侧通路17,还通过连接通路56被导入二次侧压力室50。借助于此,将二次侧压P2作用于驱动活塞4的二次侧压受压面57,利用二次侧压P2将驱动活塞4推向减压活塞3(即,下方)。二次侧压P2超过最低驱动压p1而二次侧压P2的驱动力超过第二弹簧构件8的施加力时,驱动活塞4向着减压活塞3移动,作用于驱动活塞4的向下方的按压力通过缓冲弹簧10传递至减压活塞3。伴随于此减压活塞3在关闭孔口27的方向、即关闭位置的方向上移动。借助于此,阀通路18的开度变小,二次侧压P2降低。于是减压活塞3和驱动活塞4移动至二次侧压P2的驱动力、第一弹簧构件7和第二弹簧构件8的施加力、及其他的作用于减压活塞3和驱动活塞4的力相互平衡的位置上。
例如,二次侧压P2减小而使驱动力降低,第二弹簧构件8的施加力超过二次侧压P2的驱动力时,驱动活塞4在离开减压活塞3的方向(即,上方)上移动。利用第一弹簧构件7向驱动活塞4(即,向上方)施力的减压活塞3,与驱动活塞4联动而在打开位置的方向上移动。借助于此,打开孔口27,二次侧压P2上升而保持于根据第一弹簧构件7和第二弹簧构件8的施加力的设定压力。
在像这样将二次侧压P2维持于设定压力的减压阀1中,由于下游侧的机器故障或系统状态不佳等,有可能在二次侧端口15上产生过大的峰值压力而使二次侧压P2急剧且过剩地变高。在减压阀1中,二次侧压P2到达规定压力p2时,被驱动活塞4按住的减压活塞3移动至关闭位置,座构件26就座于突起片25。二次侧压P2比规定压力p2(﹥p1)更高压时,缓冲弹簧10开始弹性变形。通过如上所述缓冲弹簧10自发弹性变形,能够将通过缓冲弹簧10传递至减压活塞3的按压力抑制为作为来自缓冲弹簧10的反作用力的回弹力,从而将所述按压力抑制为比所述峰值压力的驱动力更低的极其低的力。因此,能够抑制作用于座构件26与突起片25之间的按压力,从而能够抑制座构件26的变形。换言之,通过缓冲弹簧10的自发弹性变形,利用缓冲弹簧10吸收伴随二次侧压P2的按压力的驱动活塞4的位移,从而能够抑制就座的减压活塞3的移动量。借助于此,能够抑制座构件26的变形。
特别是,在本实施形态中,由于缓冲弹簧10的弹簧常数比座构件26的弹性模模量更小,因此相对于座构件26,缓冲弹簧10以较小的力发生较大的变形。因而,由于二次侧压P2即使比规定压力p2更高压,驱动活塞4的位移也被缓冲弹簧10所吸收,因此能够将减压活塞3的移动量减小为极小,从而能够防止座构件26的变形。
另一方面,由于缓冲弹簧10的弹簧常数设定为比第二弹簧构件8的弹簧常数更大,因此通常状态(即,过大的二次侧压没有作用于二次侧端口15的状态)下,缓冲弹簧10几乎不发生弹性变形。因此,能够将作用于驱动活塞4的向下方的驱动力原封不动地传递至减压活塞3,从而即使设置缓冲弹簧10也能维持调压时的响应性。借助于此,能够实现响应性优越的调压阀1。
此外,二次侧压P2比允许驱动压p3(﹥p2)更高压时,缓冲弹簧10的变形量成为规定量,驱动活塞4的中间部分32碰到密封构件23从而限制驱动活塞4向下方的移动。借助于此,能够防止驱动活塞4直接抵接减压活塞3。不进行如上所述限制驱动活塞4的移动而使驱动活塞4与减压活塞3相碰时,由于无法再利用缓冲弹簧10吸收按压力,因此作用于驱动活塞4的力全部作用于减压活塞3。因此,座构件26接受来自突起片25的较大按压力,座构件26发生较大变形,该变形量变大时发生塑性变形从而无法恢复至原有形状。但是,在减压阀1中,通过限制驱动活塞4的移动防止驱动活塞4直接抵接减压活塞3而不存在这样的状态不佳,能够防止座构件26的变形。又,通过预先设定驱动活塞4的移动量限制值来限制缓冲弹簧10的变形量。借助于此,能够限制缓冲弹簧10的弹性恢复力(即传递至减压活塞3的按压力),从而能够进一步防止座构件26的变形。
另外,不设置缓冲弹簧10而仅设置密封部23的止动件时,难以维持减压活塞3就座时的驱动活塞4的位置与限制驱动活塞4的位置之间的平衡。这是由于例如两者的位置的间隔较大时座构件26的变形量变大,两者的位置的间隔缩短时为了使减压活塞3确实地就座于突起片25上而有必要提高加工精度。因此,通过设置缓冲弹簧10且设置密封部23,从而能够首次达成上述的功能。
又,在减压阀1中,通过将杆5插入减压活塞3,在减压活塞3内形成有背压室40。在该背压室40上,通过连接通路41从一次侧区域28导入一次侧压P1,通过该一次侧压P1抵消减压活塞3接受的一次侧区域28的一次侧压P1。因此,关于二次侧压P2的调压能够大致消除一次侧压P1的压力变动的影响,不论一次侧压P1的压力变动都能将二次侧压P2大致正确地调压至一定压力。借助于此,能够提高减压阀1的调压精度。
杆5和基杆6一体地构成时,相对于这些杆5和基杆6,为了抑制由于减压活塞3的轴偏差或倾斜而导致的接触、部分抵接,要求较高的加工精度、组装精度。与此相比,通过使杆5和基杆6分开设置,不需要较高的加工精度、组装精度就能够抑制部分抵接。借助于此,能够抑制零部件的加工成本且降低减压活塞3的滑动摩擦,从而能够提高减压活塞3的响应性。
<第二实施形态>
根据本发明的第二实施形态的减压阀1A与根据第一实施形态的减压阀1结构类似。因此对根据第二实施形态的减压阀1A的结构,只说明与根据第一实施形态的减压阀1结构不同的地方,对相同的结构则省略其说明。对下述根据第三实施形态的减压阀1B也是一样。
减压阀1A在如图4所示的一次侧通路16的开口周围形成有圆环状的座构件26A以从外部包围该开口,作为减压活塞3A的稍端部分的座部3b在与该座构件26A相对的位置上具有突起片25A。通过作为阀座的座构件26A就座于突起片25A,关闭阀通路18。
减压阀1A代替缓冲弹簧10具备缓冲构件10A。作为按压构件的缓冲构件10A是由橡胶或合成树脂等的可弹性变形的构件组成的圆筒状的构件,以外装于杆5的状态设置于凹部42、43之间。缓冲构件10A具有比座构件26A更小的弹性模量,且具有比第二弹簧构件8的弹簧常数更大的弹性模量。
如上所述构成的第二实施形态的减压阀1A发挥与第一实施形态的减压阀1相同的作用效果。
<第三实施形态>
根据第三实施形态的减压阀1B,如图5所示不具备杆5和基杆6,减压活塞3B不具有背压室40和连接通路41。又,连接于二次侧端口15B的二次侧通路17B形成于第二外壳部12的天花板部分,一次侧通路16与二次侧通路17B形成于同一轴上;
由于根据第三实施形态的减压阀1B不具备背压室40,因此无法抵消导入一次侧区域28的一次侧压P1而容易受其影响,但除该方面以外,发挥与第一实施形态的减压阀1相同的作用效果。
<其他实施形态>
第一至第三实施形态的减压阀1、1A、1B,作为按压构件的缓冲弹簧10或缓冲构件10A内装于驱动活塞4的稍端侧部分31,但也可以外装这些构件10、10A而将其配置于驱动活塞4与减压活塞3之间。即使在该情况下,也能发挥与第一实施形态的减压阀1相同的作用效果。另外,所谓按压构件配置于驱动活塞4与减压活塞3之间,不限于被挟持在驱动活塞4与减压活塞3之间,而是为了使至少按压构件的一部分分离驱动活塞4与减压活塞3而介于其间即可。
在第一、第二实施形态中,也可以与第三实施形态一样使一次侧通路16与二次侧通路17形成于同一轴上,在第一、第三实施形态中,也可以与第二实施形态一样将缓冲弹簧10替换成由橡胶或合成树脂制成的缓冲构件10A,交换座构件26与突起片25的位置。又,反之也同样成立。
根据上述说明,对于本领域技术人员来说,本发明的许多改良和其他实施形态是显而易见的。因此,上述说明仅仅作为示例解释,并以向本领域技术人员教导实施本发明的最优选的形态为目的而提供。在不脱离本发明的精神的条件下,其结构和/或功能的细节可以有实质性变更。
符号说明
1、1A、1B 减压阀;
2 外壳;
3、3A、3B 减压活塞;
4 驱动活塞;
5 杆;
6 基杆;
8 第二弹簧构件;
10 缓冲弹簧;
10A 缓冲构件;
14 一次侧端口;
15 二次侧端口;
18 阀通路;
23 密封部;
25、25A 突起片;
26、26A 座构件;
40 背压室;
41 连接通路;
57 二次侧压受压面。
Claims (6)
1.一种减压阀,具备:
具有连结一次侧端口与二次侧端口的阀通路和阀座的外壳;
设置于所述外壳内,就座于所述阀座上在关闭所述阀通路的关闭位置与打开所述阀通路的打开位置之间移动从而调节阀通路的开度的减压活塞;
在所述外壳内可移动且与所述减压活塞分开设置,在向着所述减压活塞的方向上接受二次侧压的驱动活塞;
将抵抗所述二次侧压的施加力施加给所述驱动活塞的施力构件;
配置于所述减压活塞与所述驱动活塞之间,将作用于所述驱动活塞的所述二次侧压的驱动力传递至所述减压活塞从而将所述减压活塞从所述打开位置推向所述关闭位置的可弹性变形的按压构件。
2.根据权利要求1所述的减压阀,其特征在于,
所述按压构件具有比所述施力构件的弹性模量更大的弹性模量。
3.根据权利要求1或2所述的减压阀,其特征在于,
所述减压活塞和阀座中的一方具有环状的突起片,
所述减压活塞和阀座中的另一方具有所述减压活塞移动至关闭位置时抵接所述突起板从而关闭所述阀通路的座构件,
所述按压构件具有比所述座构件的弹性模量更小的弹性模量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的减压阀,其特征在于,
具有在所述外壳上、限制所述驱动活塞向着所述减压活塞的方向的移动的止动件,
所述止动件在所述减压活塞位于关闭位置时允许所述按压构件的变形,同时停止所述驱动活塞的移动以使所述驱动活塞不抵接所述减压活塞。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的减压阀,其特征在于,
在所述外壳上设有贯通所述驱动活塞且插入所述减压活塞的插入构件,
所述阀通路分为利用所述减压活塞连接于所述一次测端口的一次侧压力室和连接于所述二次侧端口的二次侧压力室,
所述减压活塞具有被所述插入构件阻塞的背压室和连接所述背压室与所述一次侧压力室的连接通路,
所述背压室形成为被导入于此的一次侧压在抵抗所述一次侧压力室的一次侧压的方向上作用于所述减压活塞。
6.根据权利要求5所述的减压阀,其特征在于,
所述插入构件具有基杆和杆,
所述基杆固定于所述外壳,且插通所述驱动活塞,
所述杆被弹簧构件施力从而抵接所述基杆,且插入所述减压活塞。
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