JP2007179374A - 減圧弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1次側流体の流入口21と、2次側流体の流出口31と、流入口21との接続部28に弁座29が設けられた弁室2と、前記弁座29を押圧するシール部材48を有し前記弁室2内に移動自在に配置され、前記2次側流体の圧力により前記シール部材48を前記弁座29に押圧する弁体40と、前記シール部材48を前記弁座29から離間する方向に付勢する付勢部材とを備え、前記2次側流体の圧力が所定圧になることで前記接続部を閉塞されるとともに、前記2次側流体の圧力が所定圧未満となることで前記接続部28が開放される減圧弁1であって、前記シール部材48が弁座29を開閉する際の移動速度を小さくする緩衝手段を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、オーバーシュートが発生して、1次側流体が必要以上に流出口側に移動すると、過度に高くなった2次側流体の圧力によって、弁体が流入口側に強く押圧され、この動作が繰り返されることによって、2次側流体の圧力が大きく振動する、いわゆるチャタリングが発生する場合がある。
請求項1記載の発明は、1次側流体の流入口と、2次側流体の流出口と、前記流入口と流出口とを連通するとともに流入口との接続部に弁座が設けられた弁室と、前記弁座を押圧するシール部材を有するとともに、前記弁室内に移動自在に配置され、前記2次側流体の圧力により前記シール部材を前記弁座に押圧する弁体と、前記シール部材を前記弁座から離間する方向に付勢する付勢部材とを備え、前記2次側流体の圧力が所定圧になることで前記シール部材が前記弁座に押圧して前記接続部を閉塞されるとともに、前記2次側流体の圧力が所定圧未満となることで前記シール部材が前記弁座から離間して、前記接続部が開放される減圧弁であって、前記シール部材が弁座を開閉する際の移動速度を小さくする緩衝手段を備えることを特徴とする。
かかる接続部を開閉する際の弁体の移動に対して、弁体の移動速度を小さくする緩衝手段を備えていて、弁体の慣性によって弁体が過度に移動してシール部材が弁座から過度に離間するのが抑制され、その結果、接続部の開度が過大になって2次側流体の圧力のオーバーシュートとチャタリングが抑制される。
減圧弁1は、減圧弁本体10と、弁体40と、コイルスプリング(付勢部材)50とを備えており、減圧弁本体10は、流入側部材20と、流出側部材30とが組み合わされることによって構成されている。
減圧弁本体10は、流入側部材20の凹部22の内周面に形成された雌ネジ27と、流出側部材30の外周面36に形成された雄ネジ36とが係合されることによって、減圧弁本体10と、流入側部材20と、流出側部材30とが同軸に一体化されていて、流入側部材20の内面と、流出側部材30の内面とによって、弁室2が画成され、流通路24が弁室2と接続される接続部28には弁座29が設けられている。
この場合、2次側流体の圧力によって、弁体40に発生する押圧力は、概ね、
2次側流体の圧力×(第1の圧力室側の軸線O方向の投影面積−第2の圧力室側の軸線O方向の投影面積)で表される。
また、弁体40の中央部には、小径部42の先端近傍から、大径部41、ロッド部49にわたって軸線O方向に流通路43が形成され、小径部42の先端近傍の補助流路43aを通じることで接続部28を介して流入口21側に通じており、流体が流入口21側から流出口31側に流通可能とされている(図1、流通ロ43内の矢印)。
弁体40のロッド部49は、流出口31の流出口絞部32に間隙Gを以て挿入され、流出口絞部32の内周面との間に、オリフィス6を形成するようになっている。
まず、流出口31側の2次側流体と同圧とされる第1の圧力室3内の2次側流体によって、弁体40の受圧面41bが加圧されて、コイルスプリング50の付勢力に抗して弁体40を流入口21側に押圧する。
2次側流体の圧力が所定値以上の場合には、シール部材48が弁座29に押圧されて接続部28が閉塞されることによって、流入口21から流出口31への流体の流れが停止される。
図1において2点鎖線で示した弁体40の大径部41は、弁体40が2次側流体の圧力によって流入口21側に押圧された状態を表したものであり、この状態において、第1の圧力室3の容積は最大となり、軸線O方向の長さがLとされる。また、Xは、弁体40の移動量を示したものであり、通常は、コイルスプリング50の付勢力、2次側流体の圧力、弁体40の移動に伴う慣性力等により決定されるものであって、弁体40の前進端の中間位置に位置する。図1に示した例は、弁体40の流出口31側への移動量Xが最大とされるに前進端に位置する場合を示している。
その結果、接続部28が開放される際に、接続部28の開放方向への弁体40の移動速度が小さくなるため、接続部28の開度が過大になることによる流入口21から流出口31への流体の流れを抑制して、2次側流体の圧力が上昇しすぎるいわゆるオーバーシュートを抑制することができる。
このように弁体40が、流入口21側に移動して第1の圧力室3内は容積が拡大されることで第1の圧力室3内の圧力は低下し、それにともなって、第1の圧力室3内の圧力が2次側流体の圧力よりも低くならないようにオリフィス6を通じて第1の圧力室3内に2次側流体が流入する。
また、2次側流体の消費等が停止された場合、2次側流体の圧力が所定の値まで上昇した場合にも、オリフィス6を通じて第1の圧力室3内に2次側流体が流入する。
また、シール部材48が弁座29に当接する際の速度が小さくなることにより、シール部材48が弁座29に当接した後に跳ね返ることが抑制されるので、接続部28の閉塞を確実に行なうことができる。
その結果、2次側流体の圧力にチャタリングが発生するのを抑制することができる。
上記実施の形態においては、緩衝手段が、流出口31の流出口絞部32と、流出口絞部32に挿入されたロッド部49とにより形成されるオリフィス6の場合について説明したが、他の緩衝手段、例えば、弁室の2次側に形成された圧力室に限らず、他の構成の圧力室や、オイルダンパー等の油圧式緩衝手段、電磁式の緩衝手段、又は弾性体等を用いてもよい。
2 弁室
3 第1の圧力室
6 オリフィス(緩衝手段)
10 減圧弁本体
21 流入口
28 接続部
29 弁座
31 流出口
40 弁体
43 流通路
43a 補助流通路
48 シール部材
49 ロッド部
50 コイルバネ(付勢部材)
G 間隙
Claims (3)
- 1次側流体の流入口と、
2次側流体の流出口と、
前記流入口と流出口とを連通するとともに流入口との接続部に弁座が設けられた弁室と、
前記弁座を押圧するシール部材を有するとともに、前記弁室内に移動自在に配置され、前記2次側流体の圧力により前記シール部材を前記弁座に押圧する弁体と、
前記シール部材を前記弁座から離間する方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記2次側流体の圧力が所定圧になることで前記シール部材が前記弁座に押圧して前記接続部を閉塞されるとともに、前記2次側流体の圧力が所定圧未満となることで前記シール部材が前記弁座から離間して、前記接続部が開放される減圧弁であって、
前記シール部材が弁座を開閉する際の移動速度を小さくする緩衝手段を備えることを特徴とする減圧弁。 - 請求項1記載の減圧弁であって、
前記緩衝手段は、前記弁室の2次側に形成される第1の圧力室と流出口の間にオリフィスを設けることを特徴とする減圧弁。 - 請求項2記載の減圧弁であって、
前記オリフィスは、前記弁体から延在するロッド部と流出口の間に形成される間隙によって形成され、前記弁体には、前記接続部が開放された場合に、前記流入口から前記流出口に流体が流通可能な流通路が形成されていることを特徴とする減圧弁。
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