JP2000170927A - 弁ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁座のみの交換が可能なメンテナンス性に優
れ、安価に、又は小型に形成された弁ユニットを提供す
るこ。 【解決手段】 本発明の弁ユニット１は、弁座１６ｃに
対する弁体１５の当接及び離間作用により流体装置２１
内の流体の流れを制御する流体装置２１に取り付け可能
なものであって、弁ユニット本体２に形成された所定の
ポート１４と流体装置本体２１に形成された流路２３と
を連通する弁孔１６ａ及び弁座１６ｂが、弁ユニット本
体２に対して緩嵌された弁座ブロック１６に形成され、
弁ユニット１を流体装置２１へ取り付ける際に、弁ユニ
ット本体２から突設された弁座ブロック１６を流体装置
２側に形成され流路２３の開設された凹部２２に嵌挿す
ることで、弁座ブロック１６がユニット本体２に押圧さ
れることで緩嵌された弁座ブロック１６と弁ユニット本
体２とのガタをなくし、弁座１６ｂに対して付勢された
弁体１５の正規のストロークを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁座が弁本体から
取り外し可能な弁ユニットに関し、特に弁体のストロー
クが弁ユニットを装置本体に取り付けた際に調節される
ことを特徴とする弁ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】流体装置に装着した流体制御弁は、通過
流体の汚染に起因する弁体などのメンテナンスやパイロ
ットポートの位置変更などのために、利用者が装置本体
から取り外す場合が多々ある。そのような場合、流体制
御弁の駆動部側に装填された弁体を弁座に対し付勢する
ためのスプリングによってピストンなどが急に飛び出す
危険があるため、従来から弁体などの弁部とその弁部の
駆動を操作する駆動部とを仮止めしたものが発案されて
いる。例えば、その第１従来例として実公平６―３６３
７４号公報に開示されたものを挙げることができる。図
３は、当該公報に開示された流体制御弁を示した断面図
である。

【０００３】本従来例の流体制御弁５１は、弁本体５２
と駆動部５３で構成され、弁本体５２を不図示の流体装
置へ配管するものである。その弁本体５２は、流体装置
へ配管するための入力ポート５４、出力ポート５５及び
ポート５４，５５間の流路中には弁座５６が形成され、
弁座５６に対向する開口部が仕切板５７によって閉鎖さ
れる。そして、仕切板５７のフランジ部が、駆動部５３
が不図示のボルトによって弁本体５２に組み付けられた
場合に弁本体５２と駆動部５３のカバー５８間に挟持固
定される。カバー５８によって形成されたシリンダは、
内部を摺動するピストン５９によって弁本体側の圧力室
６０と反対側の呼吸室６１に区画され、圧力室６０には
パイロットポート６２が、呼吸室６１には呼吸ポート６
３が連通するよう開設されている。

【０００４】また、一端がピストン５９に固定されたロ
ッド６４は、仕切板５７を気密に貫通した他端に弁体６
５が固着され、その弁体６５が呼吸室６１内に縮設され
たスプリング６６によって弁座５６に付勢されている。
そして、カバー５８内壁には、仕切板５７上部の円周上
の凹溝６７に止め輪６８が取り外し可能に嵌着されてい
る。従って、カバー５８に嵌着された止め輪６８によっ
て駆動部５３は仮止めされ、メンテナンスなどによって
駆動部５３を弁本体５２から取り外した場合にも、スプ
リング６６によって付勢されたピストン５９が止め輪６
８によって係止され飛び出しが防止される。

【０００５】一方、第２従来例として図４に示す流体制
御弁を挙げることができる。これは、流体装置へ連通す
る流路の形成されたサブプレート１０１へユニット化し
た流体制御弁１０２を固設させたものである。弁ユニッ
ト１０２は、シリンダバルブによって構成されたもので
あり、上部にシリンダ部、下部に弁部を有している。そ
のシリンダ部は、シリンダカバー１０４内にピストン１
０５が摺動可能に嵌挿されている。そのピストン１０５
は、その軸心部には下方に延設された円柱状の案内部１
０５ａが形成され、その下端に弁体１０６が挟持されて
いる。案内部１０５ａは、シリンダカバー１０４内に嵌
装された円筒状のアダプタ１０７内に摺動可能に嵌挿さ
れ、ピストン１０５の安定した摺動が図られている。

【０００６】また、ピストン１０５は、上面にスプリン
グ１０８が当接し常に下方へ付勢された状態にある。そ
して、シリンダカバー１０４は、内装されたピストン１
０５によって上下の圧力室に区切られ、下方の圧力室に
パイロットエアを供給する供給ポート１０９、及びスプ
リング１０８が装填された上方の圧力室には排気ポート
１１０が形成されている。一方、弁ユニット１０２下方
の弁部は、流路の形成されたボディ１１１がシリンダカ
バー１０４に一体に固定され構成されている。そのボデ
ィ１１１内にはピストン１０５の案内部１０５ａ下端の
弁体１０６が位置し、その直下にボディ１１１に形成さ
れた弁座１１２が配置されている。そして、その弁座１
１２の弁孔１１３を介してサブプレート１０１に形成さ
れた入力孔１３１及び出力ポート１３２が連通されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成をなす第１及び第２従来例のものは、次のよう
な問題点を有するものであった。例えば、第１従来例の
ものは、止め輪６８によって駆動部５３とともに弁体６
５を一つのものとして取り外すことができるが、摩耗が
激しく取り換え頻度の高い弁座５６は流体装置へ配管さ
れた弁本体５２に一体に構成されているため、その弁座
５６を取り換えるには弁本体５２の配管を取り外す必要
があるため非常に手間のかかるものであった。また、第
１従来例のものは、弁本体５２を管形状にして流体装置
への配管を行うよう構成されたものであるため、その流
体制御弁５１を流体装置へ取り付けるのに作業性の悪い
ものであった。更に、第１従来例のものは、弁本体５２
に弁座５６を構成したため、流体制御弁５１自体が大型
化するものであった。

【０００８】一方、第２従来例のものは、弁座１１２が
ボディ１１１に一体に形成されたものである。そのた
め、最も耐食性及び耐摩耗性に優れた部材を使用する必
要のある弁座１１２に従って、ボディ１１１全体に当該
部材が使用される。その結果、弁全体が高価なものとな
ってしまう。具体的には、ステンレス鋼等が使用され
る。また、このような材料の選択から弁全体の重量を増
加させる原因となるものでもあった。また、弁座１１２
をボディ１１１に一体化させたことによって、摩耗し易
い弁座１１２の交換にはボディ１１１全体を取り換える
必要があり、メンテナンス性が悪いことに加えコストア
ップにつながるものであった。

【０００９】そこで。本発明は、かかる課題を解消すべ
く、弁座のみの交換が可能なメンテナンス性に優れ、安
価に、又は小型に形成された弁ユニットを提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の弁ユニットは、
弁座に対する弁体の当接及び離間作用により流体装置の
流体の流れを制御する当該流体装置に取り付け可能なも
のであって、弁ユニット本体に形成された所定のポート
と前記流体装置に形成された流路とを連通する弁孔及び
弁座が、弁ユニット本体に対して着脱可能に緩嵌され一
体化した弁座ブロックに形成され、前記弁ユニットを前
記流体装置へ取り付ける際に、前記弁ユニット本体から
突設された前記弁座ブロックを前記流体装置に形成され
た流路に連通する凹部に嵌挿することで、前記弁座ブロ
ックが前記ユニット本体に押圧されることで緩嵌された
弁座ブロックと弁ユニット本体とのガタをなくし、当該
弁座に対して付勢された弁体の正規のストロークを得る
ことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の弁ユニットは、前記弁座ブ
ロックを前記弁ユニット本体に対してスナップリングに
よって緩嵌したものであることが望ましい。また、本発
明の弁ユニットは、前記弁座ブロックをステンレスで形
成し、前記弁ユニット本体をアルミで形成したものであ
ることが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる弁ユニット
の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１
は、弁ユニットの一実施の形態を示した断面図である。
また、図２は、その弁ユニットを流体装置側のサブプレ
ートに固定した状態を示した断面図である。本実施の形
態の弁ユニット１は、シリンダバルブによって構成され
たものである。そして、その上部にはシリンダ部１Ａ、
下部には弁部１Ｂが構成されたものであり、流路及びピ
ストン摺動部の形成されたボディ２にカバー３が一体に
固定されている。本実施の形態のボディ２及びカバー３
は、アルミによって形成されたものである。シリンダ部
１Ａは、ボディ２内にピストン４が摺動可能に嵌挿さ
れ、その上面にはスプリング５が当接し、ピストン４が
常に下方へ付勢された状態にある。そして、ピストン４
が摺動するボディ２のピストン摺動部は、内装されたピ
ストン４によって下方の圧力室２Ａと上方の呼吸室２Ｂ
に区画され、下方の圧力室２Ａにパイロットエアを給排
気するポート６がボディ２に、スプリング５が装填され
た上方の呼吸室２Ｂには大気に連通したポート７がカバ
ー３に形成されている。

【００１３】弁ユニット１下方の弁部１Ｂは、ボディ２
の下部に形成されている。弁部１Ｂには、ピストン４に
固定された円柱状の弁棒１１が延設されている。その弁
棒１１は、ボディ２に形成された案内孔１２内壁に摺接
して嵌挿され、下方の弁室１３内に突設されている。そ
して、その弁室１３には、ボディ２の側部に穿設された
出力ポート１４が連通されている。弁室１３内に延設さ
れた弁棒１１の下端には弁体１５が固着されている。ま
た、弁室１３は下方に開設され、そこへ本発明の特徴的
な構成である弁座ブロック１６が緩嵌されて一体化され
ている。この弁座ブロック１６は、弁体１５との繰り返
し行われる当接・離間作用を考慮し、耐摩耗性に優れた
ステンレスによって形成されている。

【００１４】弁座ブロック１６は、円盤形状の軸心部を
貫く弁孔１６ａが穿設され、その上面には弁座１６ｂが
形成され、更に上端円周部に外側に張り出した張出部１
６ｃが形成されたものである。そして、弁座ブロック１
６は、ボディ２下端に形成された段差の取付部２ａに下
方から当接し、その張出部１６ｃ下部を円周溝２ｂには
め込んだＣ形止め輪１７で支持することによって、ボデ
ィ２に対して簡易的に取り付けられる。従って、弁座ブ
ロック１６はボディ２に対して強固に固定されるわけで
はなく、図面上下方向にガタが生じた状態（図には表れ
ていない）で取り付けられている。そのため、スプリン
グ５によって下方へ付勢された弁体１５を介して弁座ブ
ロック１６も下方へガタ分だけ付勢されるため、弁体１
５の正規のストロークは得られずにずれた状態になって
いる。

【００１５】一方、このような弁ユニット１を装着させ
るサブプレート２１には、弁座ブロック１６が嵌挿可能
な円筒状の凹部２２が形成され、その底面にはサブプレ
ート２１に形成された流路孔２３に連通する出力ポート
２４が穿設されている。出力ポート２４は凹部２２底面
の中心部に形成され、その凹部２２内に嵌挿される弁座
ブロック１６の弁孔１６ａに一致するよう構成されてい
る。円盤形状の弁座ブロック１６とサブプレート２１に
形成され凹部２２とはほぼ同径であり、流体漏れを防止
すべく弁座ブロック１６が凹部２２に摺接して嵌合され
るよう構成されている。そして、凹部２２の深さは、図
２に示すように弁ユニット１がサブプレート２１へ固定
された際、取付部２ａの段差深さとの加算長さが、弁座
ブロック１６の下端面から張出部１６ｃ上端面までの長
さに等しい関係にある。従って、弁ユニット１がフリー
な非固定時には、凹部２２の深さが、ボディ２下端面か
ら弁座ブロック１６下端面までの距離よりもＣ形止め輪
１７によるガタ分だけ浅い関係にある。

【００１６】そこで、このような構成からなる弁ユニッ
ト１をサブプレート２１に固定する場合には、下方に突
設した弁座ブロック１６がサブプレート２１の凹部２２
に嵌挿されて押し込まれる。そして、弁座ブロック１６
の下端面が凹部２２の底面に当接し、ボディ２の下端面
がサブプレート２１上端面に当接した状態でボディ２を
サブプレート２１へネジ止めする等して固定する。そう
した場合、そのボディ２とサブプレート２１とに上下か
ら挟み込まれ、ボディ２に対する弁座ブロック１６のガ
タが消去され、弁座ブロック１６とボディ２との間が気
密に当接することとなる。そして、弁体１５の本来のス
トロークが得られることとなる。

【００１７】よって、このような構成からなる本実施の
形態の弁ユニット１は、ボディ２及びカバー３をアルミ
で形成し、弁座ブロック１６のみをステンレスによって
形成したため、コストのかかるステンレス部分の大幅な
削減により非常に安価なものとなり、軽量なアルミを大
部分に使用したため全体が軽量化された。また、消耗部
品である弁座１６ｂを弁座ブロック１６に形成したこと
によって、その部分のみの交換で済ますことができる点
からも弁ユニット１の価格低下を図ることができた。弁
座１６ｂを有する容積の小さい弁座ブロック１６を一体
化した弁ユニット１を構成したことにより、弁ユニット
１自体を小型化させることが可能となった。また、その
弁座ブロック１６をＣ形止め輪１７によって簡易に取り
付けるだけで良く、弁体１５のストロークを厳密に設定
する必要がないため、その取り扱いが非常に簡単になっ
た。

【００１８】なお、本発明は、前記実施の形態のものに
限定される訳ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様
々な変更が可能である。例えば、前記実施の形態ではボ
ディ２に対してＣ形止め輪１７を使用して弁座ブロック
１６を取り付けたが、Ｃ形止め輪１７などのようなスナ
ップリングを使用することなく、取付部２ａの円周側面
に係合突起を形成し、そこへはめ込んだ弁座ブロック１
６の落下を止める働きをなすものであればよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、弁座に対する弁体の当接及び
離間作用により流体装置の流体の流れを制御する当該流
体装置に取り付け可能なものであって、弁ユニット本体
に形成された所定のポートと流体装置に形成された流路
とを連通する弁孔及び弁座を、弁ユニット本体に対して
取り外し可能に緩嵌された弁座ブロックに形成し、弁ユ
ニットを流体装置へ取り付ける際に、その弁ユニット本
体から突設された弁座ブロックを流体装置側に形成され
流路の開設された凹部に嵌挿することで、弁座ブロック
がユニット本体に押圧されることで緩嵌された弁座ブロ
ックと弁ユニット本体とのガタをなくし、弁座に対して
付勢された弁体の正規のストロークを得ることができる
ので、弁座のみの交換が可能なメンテナンス性に優れ、
安価に、又は小型に形成された弁ユニットを提供するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる弁ユニットの一実施の形態を示
した断面図である。

【図２】弁ユニットを流体装置側のサブプレートに固定
した状態を示した断面図である。

【図３】第１従来例の流体制御弁を示した断面図であ
る。

【図４】第２従来例の弁ユニットを示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 弁ユニット ２ ボディ ３ カバー ４ ピストン １４ 入力ポート １５ 弁体 １６ 弁座ブロック １６ａ 弁孔 １６ｂ 弁座 １６ｃ 張出部 １７ Ｃ形止め輪 ２１ サブプレート ２２ 凹部 ２３ 流路孔 ２４ 出力ポート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁座に対する弁体の当接及び離間作用に
   より流体装置の流体の流れを制御する当該流体装置に取
   り付け可能な弁ユニットにおいて、 弁ユニット本体に形成された所定のポートと前記流体装
   置に形成された流路とを連通する弁孔及び弁座が、弁ユ
   ニット本体に対して着脱可能に緩嵌され一体化した弁座
   ブロックに形成されたものであって、 前記弁ユニットを前記流体装置へ取り付ける際に、前記
   弁ユニット本体から突設された前記弁座ブロックを前記
   流体装置に形成された流路に連通する凹部に嵌挿するこ
   とで、前記弁座ブロックが前記ユニット本体に押圧され
   ることで緩嵌された弁座ブロックと弁ユニット本体との
   ガタをなくし、当該弁座に対して付勢された弁体の正規
   のストロークを得ることを特徴とする弁ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の弁ユニットにおいて、 前記弁座ブロックを前記弁ユニット本体に対してスナッ
   プリングによって緩嵌したことを特徴とする弁ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の弁ユニッ
   トにおいて、 前記弁座ブロックをステンレスで形成し、前記弁ユニッ
   ト本体をアルミで形成したことを特徴とする弁ユニッ
   ト。