JP2006207693A - 圧力作動弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】 圧力作動弁において、簡単な構造で配管内液体の誘起振動による騒音の発生を防止し、球状弁体と弁座との片当たりを無くすことができる圧力作動弁を提供すること。
【解決手段】
入口孔と出口孔とを有する弁本体と、前記入口孔と前記出口孔との間で前記弁本体内に形成された弁室と、前記弁室内の前記入口孔側端に形成された弁座と、前記弁室内に前記弁座に着脱可能に配設され、前記入口孔の液圧により前記弁座から離脱し開弁する球状弁体と、前記球状弁体を前記弁座に押し付ける方向に前記球状弁体を付勢する弾性部材とを備える圧力作動弁において、前記弁本体に設けられ、前記球状弁体の開弁時に前記弁室内の液圧により前記球状弁体を流路方向と直交する方向に付勢する液圧付勢手段を備えたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、流路に形成された弁座孔に臨んで配置された球弁が弁座孔を開放することによって一方への流体の流れを許容し、球弁が弁座孔を閉塞することによって他方への流体の流れを阻止する圧力作動弁に関する。
本発明に関連する従来の圧力作動弁は、球弁をコイルスプリングにより所定の力で弁座に押圧していて、入口孔における液体の圧力がコイルスプリングによる押圧力に打ち勝つと開弁して、入口孔からの液体が弁室を通り出口孔から所望の箇所に供給されるものである。圧力作動弁の開弁時には球弁が浮遊状態となる。このような場合に弁座の形状誤差などに起因して、液体の流れがこの圧力作動弁を振動させ、この振動が配管全体の液柱を振動させ、騒音を生じさせる虞があった。この騒音を防止することを目的に、弁座の中心線とコイルスプリングの中心軸線を相互にずらすと共に、コイルスプリングによる球弁への押圧方向を弁座の中心線に対して斜交させているものがあった。（例えば、特許文献１参照）
上記のような圧力作動弁においては、球弁はコイルスプリングの押圧力により弁座あるいはこれにつらなる周壁の一側に押し付けられるから、球弁の開弁時にも球弁が浮遊状態とならず、配管内の液体の振動を誘起しないので騒音の発生が防止される。
しかし、閉弁時に球弁は常に斜め方向から力を受けることになるので、弁座と片当たりし良好なシール性を確保しにくいという問題があった。
特公平８−６５７５公報（第１図）
本発明は圧力作動弁において、簡単な構造で配管内液体の誘起振動による騒音の発生を防止し、球状弁体と弁座との片当たりを無くすことができる圧力作動弁を提供することを技術課題とする。
上記課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、
入口孔と出口孔とを有する弁本体と、
前記入口孔と前記出口孔との間で前記弁本体内に形成された弁室と、
前記弁室内の前記入口孔側端に形成された弁座と、
前記弁室内に前記弁座に着脱可能に配設され、前記入口孔の液圧により前記弁座から離脱し開弁する球状弁体と、
前記球状弁体を前記弁座に押し付ける方向に前記球状弁体を付勢する弾性部材とを備える圧力作動弁において、
前記弁本体に設けられ、前記球状弁体の開弁時に前記弁室内の液圧により前記球状弁体を流路方向と直交する方向に付勢する液圧付勢手段を備えたことである。
また、第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、
前記液圧付勢手段は、前記弁室の側壁に形成された凹部を有することを特徴としたことである。
第３の技術的手段は、第２の技術的手段において、
前記凹部は、前記球状弁体と対向するよう前記弁室の側壁に形成された単一の溝であることを特徴としたことである。
第４の技術的手段は、第２の技術的手段において、
前記凹部は、前記球状弁体と対向するよう前記弁室の側壁に形成された複数の溝であることを特徴としたことである。
第５の技術的手段は、第４の技術的手段において、
前記複数の溝は、前記弁室の側壁に非点対称の位置に形成されたことを特徴としたことである。
請求項１の発明によれば、球状弁体の開弁時に弁室内の液圧が球状弁体を流路方向と直交する方向に付勢するため、球状弁体の開弁時にも球状弁体が浮遊状態とならず、配管内の液体の振動を誘起しないので騒音の発生が防止できる。
また、閉弁時に弾性部材による球状弁体への押圧方向を弁座の中心線に対して斜交させる必要がなく、球状弁体は常にシール面と直交する方向から力を受けているので、弁座との片当たりも無く良好なシール性が確保できる。
尚、上記において、「流路方向と直行する方向に付勢する」とは、付勢力の合力が直行方向のみならず、付勢力の合力が流路方向と斜め方向であっても、直行方向成分を含むものであれば良いという意味である。
また、請求項２〜５の発明によれば、構成部品を追加することなく簡単な構造で、球状弁体を流路方向と直交する方向に付勢する液圧を発生することができる。
以下、本発明の一実施例を自動車用のエンジン潤滑系に適用し説明する。
まず、第３図により、この実施例の潤滑系の全体を説明すると、エンジンの潤滑オイル（以下、オイル）はオイルパン１に蓄えられており、オイルストレーナ２を経てオイルポンプ３に至る。
オイルポンプ３に吸入されたオイルは、オイルフィルタ４を経た後、オイルクーラ５で冷却されメインオイル通路６に吐出される。
そして、このメインオイル通路６に吐出されたオイルは、カム軸系Ｉ、クランク軸系ＩＩおよびピストン冷却系ＩＩＩの３系統に分配され、図示のごとくそれぞれ所要の部分を潤滑、冷却の後、オイルパン１に戻される。
本発明にかかる圧力作動弁１１は前記潤滑系のピストン冷却系ＩＩＩに配設されているピストン冷却装置１２の一部を構成している。
第２図に示すように、ピストン冷却装置１２はピストン１３の下死点の下方となるシリンダブロック１４にボルト１８を介して取付けられ、弁本体２１に圧入支持したノズル１５から吐出するオイルをピストン１３の裏面に吹きつけてその冷却を図るものである。なお、図中１６はシリンダを示す。
第１図により圧力作動弁１１の構造を説明する。すなわち、圧力作動弁１１は、入口孔２８と出口孔２６とを有する弁本体２１と、入口孔２８と出口孔２６との間で弁本体２１内に形成された弁室２２と、弁室２２内に圧入固定された弁座２３と、弁座２３に設けられた弁座孔２３ｂに着座される球状弁体２４と、球状弁体２４の背部を直接に押圧するコイルスプリング２５と、コイルスプリング２５のバネ受け２７とからなっている。なお、前記出口孔２６にはノズル１５が所定の姿勢に圧入支持され弁本体２１と一体化している。
そして、この圧力作動弁１１の入口孔２８は第２図に示すメインオイル通路６に連通されており、このメインオイル通路６内の油圧がコイルスプリング２５による球状弁体２４への押圧力に打ち勝つような圧力になると、この油圧により球状弁体２４が押し下げられて、第１図に矢印で示すようなオイルの流れが可能となる。
ところで、弁座２３の側壁の円周上軸方向には図４、図５に示す凹部２３ａが１箇所設けられている。
油圧により球状弁体２４が押し下げられると、押し下げられた球弁２４と弁座２３との隙間全周よりオイルが弁室２２へ流出する。凹部２３ａが設けられた部分は、他の部分に比べオイルの流路が広いため多量にオイルが流れることになる。その結果球状弁体２４は多量に流れるオイルの押圧力により凹部２３ａの反対方向に押されることになり、弁座２３の側壁に押し付けられる。
球状弁体２４は図７に示すように、オイルの押圧力により弁座２３の周壁の一側に押し付けられるから、開弁時に球状弁体２４は浮遊状態となることもなく、配管内のオイルの振動を誘起しないので騒音の発生が防止される。
また、閉弁時に弾性部材による球状弁体への押圧方向を弁座の中心線に対して斜交させる必要がなく、球状弁体は常にシール面と直交する方向から力を受けているので、弁座との片当たりも無く良好なシール性が確保できる。
なお、本実施例は凹部２３ａを設けた弁座２３を弁本体２１に圧入一体化しているが、弁本体２１に直接凹部２３ａを形成し、弁座２３の機能を持たせても良い。
また、凹部２３ａは図６に示すごとく２箇所、あるいは非点対称の位置に複数箇所設けても良い。
さらに、凹部２３ａはコの字形状である必要はなく、弁室２２の側壁の一部に円弧状の窪みを設けても同等の効果が得られることは言うまでもない。
本発明に係る圧力作動弁の断面図である。 エンジンの断面図である。 自動車用エンジンの潤滑系の全体説明ブロック図である。 図１のＢ視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 凹部２３ａを２箇所設けた場合のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る圧力作動弁の開弁時の部分図である。
符号の説明
１１・・・圧力作動弁
１５・・・ノズル
２１・・・弁本体
２２・・・弁室
２３・・・弁座
２４・・・球弁
２５・・・コイルスプリング
２６・・・出口孔
２７・・・バネ受け
２８・・・入口孔

Claims (5)

  1. 入口孔と出口孔とを有する弁本体と、
    前記入口孔と前記出口孔との間で前記弁本体内に形成された弁室と、
    前記弁室内の前記入口孔側端に形成された弁座と、
    前記弁室内に前記弁座に着脱可能に配設され、前記入口孔の液圧により前記弁座から離脱し開弁する球状弁体と、
    前記球状弁体を前記弁座に押し付ける方向に前記球状弁体を付勢する弾性部材とを備える圧力作動弁において、
    前記弁本体に設けられ、前記球状弁体の開弁時に前記弁室内の液圧により前記球状弁体を流路方向と直交する方向に付勢する液圧付勢手段を備えることを特徴とする圧力作動弁。
  2. 請求項１において、
    前記液圧付勢手段は、前記弁室の側壁に形成された凹部を有することを特徴とする圧力作動弁。
  3. 請求項２において、
    前記凹部は、前記球状弁体と対向するよう前記弁室の側壁に形成された単一の溝であることを特徴とする圧力作動弁。
  4. 請求項２において、
    前記凹部は、前記球状弁体と対向するよう前記弁室の側壁に形成された複数の溝であることを特徴とする圧力作動弁。
  5. 請求項４において、
    前記複数の溝は、前記弁室の側壁に非点対称の位置に形成されたことを特徴とする圧力作動弁。
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