JP2011064240A - Check valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両ブレーキ用液圧制御装置などに採用する逆止弁に関する。 The present invention relates to a check valve employed in a vehicle brake hydraulic pressure control device or the like.
例えば、前掲の車両ブレーキ用液圧制御装置は、動力駆動の液圧ポンプを有しており、その液圧ポンプには、吐出液の逆流を防止する目的で吐出口に逆止弁が組み込まれている。その逆止弁の従来例として、例えば、下記特許文献1に開示されたものがある。
For example, the vehicle brake hydraulic pressure control apparatus described above has a power-driven hydraulic pump, and the hydraulic pump incorporates a check valve at the discharge port for the purpose of preventing the backflow of the discharged liquid. ing. As a conventional example of the check valve, for example, there is one disclosed in
その特許文献1に開示された流体弁(チェック弁)は、弁室に収納された球状の弁体に、伝達部材を経由してコイルばねの力を加え、その力で弁体を弁座に着座させている。また、弁体が弁座の座面から離れたときに弁室に連通する流入路に対して、弁室に流入した流体を下流に送り出す流出路を直角向き(流入路の軸線に対して流出路の軸線が直角をなす向き)に形成している。そしてさらに、伝達部材経由で弁体に加えるコイルばねの力の印加点を、流入路の軸線の延長線上から流出路が形成される側とは反対側に偏らせている。
The fluid valve (check valve) disclosed in
特許文献1のチェック弁は、上記の構造により、受圧面に働く圧力差を受けて開弁位置に動いた弁体が前記コイルばねの力で弁室の流出路形成側の壁面に押し付けられる。このときの弁体は、弁座と、弁室の壁面と、コイルばねの力を受けた伝達部材に3点で接触する。そのような接触状態を作り出すことで弁体の脈動による振動を抑制するようにしている。
In the check valve of
上記特許文献1のチェック弁は、弁体が、流出路の軸線と平行な面上において、弁座、弁室の壁面及び伝達部材に接触する。加えて、伝達部材はボールなどを用いた可動部材であり、弁室に導入される流体圧が急激に変動するとその可動部材が変位するなどの虞もある。そのために、開弁位置での弁体の固定が安定せず、弁体の振動抑制が不十分になる虞がある。
In the check valve of
特許文献1のチェック弁は、上記の理由により、ピストンポンプの脈動に対しても不安が残る。また、ポンプの吐出量が増加し、チェック弁を通過する流体の量が増加することで、弁体の周りの流体の流れが乱れ、弁体が振動する可能性が高くなる。その振動が激しいと、弁体や弁座に打痕(傷)がつき、弁部のシール性が失われることがある。
The check valve of
この発明は、弁体の振動が効果的に抑制されてポンプの吐出弁として用いたときに脈動を増幅することがなく、また、振動に起因した騒音も防止されるようにするために、チェック弁を通過する流体の量が増加するに伴い、弁体の周りの流体の流れが乱れやすくなる場合でも弁体の開弁位置での支持が安定してなされるようにすることを課題としている。 In order to prevent the vibration of the valve body from being effectively suppressed and to amplify the pulsation when used as a pump discharge valve, and to prevent noise caused by the vibration. As the amount of fluid passing through the valve increases, even if the flow of fluid around the valve body is likely to be disturbed, it is an object to stably support the valve body at the valve opening position. .
上記の課題を解決するため、この発明においては、逆止弁を、
球状の弁体と、その弁体を収納する弁室と、前記弁体を接離させる前記弁室に対面した弁座と、
前記弁体が前記弁座の座面から離れたときに前記弁室に連通する流入路と、前記流入路から前記弁室に流入した流体を下流に送り出す複数の流出路と、前記複数の流出路を合流させる合流路と、前記弁座に対向させて前記弁室に形成される弁体当接部を有し、
前記複数の流出路は第1流出路と1乃至複数の第2流出路とで構成され、
前記第1流出路の流路抵抗が前記第2流出路の流路抵抗よりも小さく、
前記弁体は、前記流入路から前記弁室に流入する流体によって前記弁座から押し離されて前記弁体当接部に当接し、その当接状態で前記弁体と前記弁体当接部との間に形成される流出側弁室内流路が縮小して(絞られて)前記第1流出路への流体の流れが停止又は減少するように構成され、さらに、
前記弁体が前記弁体当接部に当接した位置で前記弁体と前記弁座との間に形成される流入側弁室内流路の流路抵抗よりも前記第2流出路の総流路抵抗が大に設定されたものにした。
In order to solve the above problems, in the present invention, a check valve is
A spherical valve body, a valve chamber for housing the valve body, a valve seat facing the valve chamber for contacting and separating the valve body, and
An inflow passage that communicates with the valve chamber when the valve body is separated from a seating surface of the valve seat; a plurality of outflow passages that send the fluid that has flowed into the valve chamber from the inflow passage; and the plurality of outflow passages A joint flow path for joining the passages, and a valve body abutting portion formed in the valve chamber so as to face the valve seat,
The plurality of outflow paths are composed of a first outflow path and one or more second outflow paths,
The flow resistance of the first outflow path is smaller than the flow resistance of the second outflow path,
The valve body is pushed away from the valve seat by the fluid flowing into the valve chamber from the inflow path and comes into contact with the valve body contact portion, and in the contact state, the valve body and the valve body contact portion The outflow side valve chamber flow path formed between the first outflow path and the fluid flow to the first outflow path is stopped or reduced.
The total flow of the second outflow path is greater than the flow resistance of the inflow side valve chamber flow path formed between the valve body and the valve seat at a position where the valve body abuts on the valve body abutting portion. The road resistance was set to be large.
なお、弁体と弁座との間に形成される流入側弁室内流路の流路抵抗よりも第2流出路の流路抵抗を大きくすることは、前記流入側弁室内流路の流路面積よりも第2流出路の総流路面積を小さくするなどの方法で実現することができる。 Note that the flow resistance of the second outflow passage is larger than the flow passage resistance of the inflow side valve chamber formed between the valve body and the valve seat. It can be realized by a method such as making the total flow area of the second outflow path smaller than the area.
この逆止弁の好ましい形態を以下に列挙する。
(1)前記第1流出路の流路抵抗を前記流入側弁室内流路の流路抵抗よりも小さくしたもの。
(2)前記第1流出路の流路抵抗を前記第2流出路の総流路抵抗よりも小さくしたもの。(3)前記弁体当接部が、前記弁体を着座させて前記流出側弁室内流路を閉鎖する座面を有しているもの。
(4)前記第1流出路が前記流入路と同軸上に形成されたもの。
(5)前記第2流出路が、前記第1流出路の軸線に対して交差角を有するもの。
(6)前記第2流出路が、前記第1流出路の軸線に対して直角をなすもの。
Preferred forms of this check valve are listed below.
(1) The flow path resistance of the first outflow path is made smaller than the flow path resistance of the inflow side valve chamber flow path.
(2) The flow path resistance of the first outflow path is made smaller than the total flow path resistance of the second outflow path. (3) The valve body abutting portion has a seat surface on which the valve body is seated to close the outflow side valve chamber flow path.
(4) The first outflow path is formed coaxially with the inflow path.
(5) The second outflow passage has an intersection angle with respect to the axis of the first outflow passage.
(6) The second outflow path is perpendicular to the axis of the first outflow path.
この発明は、上述した逆止弁を吐出弁として吐出口に備えた液圧ポンプも併せて提供する。 The present invention also provides a hydraulic pump provided with a discharge valve using the above-described check valve as a discharge valve.
この発明の逆止弁は、弁体が流入路から弁室に流入する流体に押し動かされて弁座の座面から離れ、弁体と弁座とで構成される弁部が開く(開弁する)。開弁の初期には、弁体と弁体当接部との間に形成される流出側弁室内流路が十分に開いており、弁室に流入した流体は多くが流路抵抗の小さい第1流出路に流れる。その流れに弁体が押し流され、その弁体が弁体当接部に押し付けられる。 In the check valve according to the present invention, the valve body is pushed and moved by the fluid flowing into the valve chamber from the inflow passage to leave the seat surface of the valve seat, and the valve portion configured by the valve body and the valve seat opens (valve opening). Do). In the initial stage of valve opening, the outflow side valve chamber flow path formed between the valve body and the valve body abutting portion is sufficiently open, and a large amount of fluid flowing into the valve chamber has a small flow path resistance. It flows into 1 outflow channel. The valve body is pushed away by the flow, and the valve body is pressed against the valve body abutting portion.
この状態では、前記流出側弁室内流路が縮小し、そのために、弁室に流入した流体は第2流出路から流出する。このとき、第2流出路の総流路抵抗が流入側弁室内流路の流路抵抗よりも大きいため、弁室の圧力と前記合流路の圧力に差が生じる(弁室の圧力が大きい)。そして、その圧力差で弁体が弁体当接部に安定して押し付けられる。これにより、開弁位置での弁体の支持が安定し、弁体の振動が効果的に抑制される。そのために、弁体の振動による脈動の増幅や、騒音の発生が防止される。 In this state, the outflow side valve chamber flow path is contracted, so that the fluid flowing into the valve chamber flows out from the second outflow path. At this time, since the total flow path resistance of the second outflow path is larger than the flow path resistance of the inflow side valve chamber flow path, a difference occurs between the pressure in the valve chamber and the pressure in the combined flow path (the pressure in the valve chamber is large). . Then, the valve body is stably pressed against the valve body abutting portion by the pressure difference. Thereby, the support of the valve body at the valve opening position is stabilized, and the vibration of the valve body is effectively suppressed. Therefore, pulsation amplification and noise generation due to vibration of the valve body are prevented.
なお、上記において好ましいとした形態の作用・効果は後に説明する。 The operation and effect of the preferred embodiment will be described later.
以下、添付図面の図1〜図4に基づいて、この発明の逆止弁とそれを用いた液圧ポンプの実施の形態を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a check valve of the present invention and a hydraulic pump using the check valve will be described below with reference to FIGS.
図1は、この発明の逆止弁の第1の形態を示している。この逆止弁20は、球状の弁体1と、その弁体1を収納する弁室2と、弁体1を接離させる弁座3と、弁体1が弁座3の座面3aから離れたときに弁室2に連通する流入路4と、座面3aから離れた弁体1を当接させる弁体当接部5と、流入路4から弁室2に流入した流体を下流に送り出す第1流出路6及び第2流出路7と、それ等の流出路の出口につながってそれ等の流出路を合流させる合流路8とで構成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the check valve of the present invention. The
例示の逆止弁20は、弁室2に対面させる弁座3をハウジング9に一体形成したが、別体の弁座をハウジング9に取り付けることも可能である。また、ハウジング9にケース10を固定し、そのケース10とハウジング9の一部とで弁室2を作り出したが、弁室2はハウジング9に一体に形成されたものであってもよい。
In the illustrated
流入路4から弁室2に流入した流体を合流路8に流す流出路は、上記第1流出路6と第2流出路7の2者で構成されている。第2流出路7の設置数は1に限定されない。その第2流出路7は複数あってもよい。
The outflow path for flowing the fluid flowing into the
例示の逆止弁20は、第1流出路6が、弁室2を間に挟んで流入路4の延長上(流入路4の軸線L1と同軸上)に配置されている。そして、その第1流出路6の弁室2に対する開口端に弁体当接部5を設けている。図示の弁体当接部5は、弁体1を着座させる座面5a(これは必須ではない)を有しており、その座面5aに弁体1が着座することで、弁体1と弁体当接部5との間に形成される流出側弁室内流路11が閉鎖される。
In the illustrated
第1流出路6の流路抵抗は、第2流出路7の流路抵抗よりも小さい。第2流出路7が複数ある場合には、各第2流出路7の流路抵抗を全部合わせた総流路抵抗と比較してその総流路抵抗よりも第1流出路6の流路抵抗を小さくする。流路面積に差をつけることでそのようにすることが可能である。
The flow path resistance of the
第2流出路7の流路抵抗は、弁体当接部5に当接した(座面5aに着座した)弁体1、すなわち、図1の鎖線位置にある弁体1と弁座3との間に形成される流入側弁室内流路12の流路抵抗よりも大に設定されている。この場合も、第2流出路7が複数あるときには、各第2流出路7の流路抵抗を全部合わせた総流路抵抗を流入側弁室内流路12の流路抵抗と比較してそれぞれの流路の流路抵抗の大小関係を設定する。流路面積に差をつけることでその設定を行える。
The flow resistance of the
このように構成した逆止弁20は、流入路4から弁室2に流入する流体に弁体1が押し動かされ、その弁体1が弁座3の座面3aから離れて開弁する。その開弁の初期には、既に述べたように、流出側弁室内流路11が十分に開いており、弁室2に流入した流体は多くが流路抵抗の小さい第1流出路6に流れる。その流れに弁体1が押し流され、弁体当接部5に押し付けられる。
In the
その動作で、流出側弁室内流路11が縮小し、そのために、弁室2に流入した流体は第2流出路7から流出する。このとき、第2流出路7と流入側弁室内流路12の流路抵抗の差によって弁室2と合流路8に圧力差が生じ、その圧力差で弁体1が弁体当接部5に安定して押し付けられる。そのために、開弁位置での弁体1の支持が安定し、弁体1の振動が効果的に抑制される。
As a result, the outflow side valve
なお、例示の逆止弁は、好ましい構成として、第1流出路6の流路抵抗を流入側弁室内流路12の流路抵抗よりも小さくしている。これにより、開弁初期の弁体当接部5への弁体1の押し付けが円滑になる。
As a preferred configuration, the illustrated check valve has a flow resistance of the
また、第1流出路6の流路抵抗を第2流出路7の流路抵抗(第2流出路が複数あるときは総流路抵抗)よりも小さくしており、これにより、開弁初期の流体は第1流出路6側に流れ易くなり、弁体当接部5への弁体1の押し付けを円滑化するのに役立つ。
Further, the flow resistance of the
さらに、第2流出路7を第1流出路6の軸線L2に対して直角をなすものにしており、これも開弁初期の流体を第1流出路6側に流れ易くして、弁体当接部5への弁体1の押し付けを円滑化する効果がある。
Further, the
第2流出路7は、図2に示すように、第1流出路6の軸線L2に対して斜めに交わる線上に配置してもよい。図2の逆止弁20の第2流出路7は、流入路4側から見て出口が手前側に戻る方向に傾けており、弁室2に流入した流体が第2流出路7を通るときに流れが反転するような状況が作り出される。従って、図1の第2流出路や、傾きの方向が図2とは逆になった第2流出路に比べると流体の流れに抵抗が加わりやすく、開弁初期に第1流出路6側に流体を流れやすくする効果がある。
As shown in FIG. 2, the
なお、図4に示すように、この発明の逆止弁には、弁体を閉弁方向に付勢して弁座の座面に押し付ける付勢手段13が含まれていてもよい。その付勢手段13は開弁圧の設定に自由度を生じさせる。
付勢手段13がばねの場合、その手段の付勢力(ばね荷重)は、弁体1の閉弁位置から弁体当接部5までの移動の過程で増加する。この付勢力の増加分より、流入側弁室内流路12と第1流出路6および第2流出路7の流路抵抗の差による圧力差により弁体1に働く力が大きくなるように各部の流路抵抗が設定されている。このため、弁体1は、弁体当接部5へスムーズに移動する。
本発明の逆止弁の構成によれば、流路径を大きくして、流路面積を増やすことで、乱流の発生を防止する方法を採らなくても、弁体の周りの流体の流れが乱流となった場合においても、開弁時の弁体位置を安定させて振動による音の発生、脈動の増幅の低減を、流体弁その他の体格を大きくすることなく、実現できる。
As shown in FIG. 4, the check valve of the present invention may include a biasing means 13 that biases the valve body in the valve closing direction and presses it against the seat surface of the valve seat. The biasing means 13 gives a degree of freedom in setting the valve opening pressure.
When the urging means 13 is a spring, the urging force (spring load) of the means increases in the course of movement from the valve closing position of the
According to the configuration of the check valve of the present invention, the flow of the fluid around the valve body can be increased without increasing the flow path diameter and increasing the flow path area without using a method for preventing the occurrence of turbulent flow. Even in the case of turbulent flow, it is possible to stabilize the position of the valve body when the valve is opened and to generate sound due to vibration and reduce pulsation amplification without increasing the size of the fluid valve or the like.
以上説明したこの発明の逆止弁は、液圧ポンプにおいて吐出した液体のポンプ室への逆流を阻止する吐出弁や液圧回路内に組み込む逆止弁として使用することができる。 The check valve of the present invention described above can be used as a discharge valve for preventing the backflow of liquid discharged from the hydraulic pump to the pump chamber or a check valve incorporated in the hydraulic circuit.
図3は、動力で駆動されて液体を吸入・吐出する液圧ポンプであり、吐出口に上述した逆止弁20を吐出弁として備えている。この液圧ポンプ21は、ピストンポンプでもよいが、歯車ポンプなどの定量ポンプであるとこの発明の効果が顕著に発揮される。
FIG. 3 shows a hydraulic pump that is driven by power and sucks and discharges liquid. The above-described
脈動が敬遠される用途では、液圧ポンプとして、ギヤポンプ、ベーンポンプ、スクリューポンプなどの定量ポンプが用いられる。その定量ポンプを使用しても、流量の増加により乱流域に達すると、乱流による流れの渦化が発生し、さらに流れが増えることで、渦が細かくなり、弁体が微振動し、それが増幅されて弁体が激しく振動することがある。これでは、弁部の耐久性に対する悪影響や騒音の発生が避けられず、高価な定量ポンプを使用する意味が薄れる。この発明の流体弁を吐出弁として備えることで、定量ポンプの利点が生かされる。 In applications where pulsation is avoided, metering pumps such as gear pumps, vane pumps, and screw pumps are used as hydraulic pumps. Even when the metering pump is used, when the turbulent flow region is reached due to an increase in flow rate, vortexing of the flow due to turbulence occurs, and the flow further increases, resulting in finer vortices and slight vibration of the valve body. May be amplified and the valve body may vibrate violently. As a result, adverse effects on the durability of the valve section and the generation of noise are unavoidable, and the meaning of using an expensive metering pump is lost. By providing the fluid valve of the present invention as a discharge valve, the advantages of the metering pump can be utilized.
この発明の流体弁は、ABS(アンチロックブレーキシステム)、ESC(Electronic Stability Control)などの電子制御機能を備えた車両用ブレーキ液圧制御装置の回路構成部品やブレーキ液圧制御装置以外の液圧装置の回路構成部品として有効に利用することができる。 The fluid valve according to the present invention includes circuit components of a vehicle brake fluid pressure control device having an electronic control function such as ABS (anti-lock brake system), ESC (Electronic Stability Control), and fluid pressures other than the brake fluid pressure control device. It can be effectively used as a circuit component of the apparatus.
1 弁体
2 弁室
3 弁座
3a 座面
4 流入路
5 弁体当接部
5a 座面
6 第1流出路
7 第2流出路
8 合流路
9 ハウジング
10 ケース
11 流出側弁室内流路
12 流入側弁室内流路
13 付勢手段
20 逆止弁
21 液圧ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
その弁体(1)を収納する弁室(2)と、
前記弁体(1)を接離させる前記弁室(2)に対面した弁座(3)と、
前記弁体(1)が前記弁座(3)の座面(3a)から離れたときに前記弁室(2)に連通する流入路(4)と、
前記流入路(4)から前記弁室(2)に流入した流体を下流に送り出す複数の流出路と、
前記複数の流出路を合流させる合流路(8)と、
前記弁座(3)に対向させて前記弁室(2)に形成される弁体当接部(5)を有し、
前記複数の流出路は、第1流出路(6)と1乃至複数の第2流出路(7)とで構成され、
前記第1流出路(6)は、その流路抵抗が前記第2流出路(7)の流路抵抗よりも小さく、
前記弁体(1)が前記弁体当接部(5)に当接し、その当接状態で前記弁体(1)と前記弁体当接部(5)との間に形成される流出側弁室内流路(11)が縮小して前記第1流出路(6)への流体の流れが停止又は減少するように構成されており、さらに、
前記弁体(1)が前記弁体当接部(5)に当接した位置で前記弁体(1)と前記弁座(3)との間に形成される流入側弁室内流路(12)の流路抵抗よりも前記第2流出路(7)の総流路抵抗を大きくした逆止弁。 A spherical valve body (1);
A valve chamber (2) for accommodating the valve body (1);
A valve seat (3) facing the valve chamber (2) for contacting and separating the valve body (1);
An inflow path (4) communicating with the valve chamber (2) when the valve body (1) is separated from the seat surface (3a) of the valve seat (3);
A plurality of outflow passages for sending the fluid flowing into the valve chamber (2) from the inflow passage (4) downstream;
A merge channel (8) for merging the plurality of outflow channels;
A valve body contact portion (5) formed in the valve chamber (2) so as to face the valve seat (3);
The plurality of outflow paths are constituted by a first outflow path (6) and one or more second outflow paths (7),
The first outflow passage (6) has a flow passage resistance smaller than that of the second outflow passage (7),
The valve body (1) contacts the valve body contact portion (5), and the outflow side formed between the valve body (1) and the valve body contact portion (5) in the contact state. The valve chamber flow path (11) is reduced so that the flow of fluid to the first outflow path (6) is stopped or reduced.
An inflow side valve chamber flow path (12) formed between the valve body (1) and the valve seat (3) at a position where the valve body (1) is in contact with the valve body contact portion (5). A check valve in which the total flow path resistance of the second outflow path (7) is made larger than the flow path resistance of.
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