JP2014167327A - Differential pressure valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作動流体の上流側圧力と下流側圧力の差圧に応じて開閉作動する差圧弁に関するものである。 The present invention relates to a differential pressure valve that opens and closes according to a differential pressure between an upstream pressure and a downstream pressure of a working fluid.
鉄道車両の空気バネ式懸架装置は、車軸を懸架する左右の第一空気バネ、第二空気バネと、第一空気バネ、第二空気バネに導かれる加圧エア(作動流体)の圧力を調整する高さ調整弁と、第一空気バネ、第二空気バネの圧力差に応じて両者を連通する第一差圧弁、第二差圧弁と、を備える。 The rail spring air spring suspension system adjusts the pressure of the pressurized air (working fluid) guided to the left and right first air springs, the second air spring, and the first air spring and the second air spring that suspend the axle. And a first differential pressure valve and a second differential pressure valve that communicate with each other according to a pressure difference between the first air spring and the second air spring.
車両の積載重量が増減する場合には、高さ調整弁によって第一空気バネ、第二空気バネに加圧エアが給排され、車重に応じて車高が自動的に調整される。 When the loading weight of the vehicle increases or decreases, pressurized air is supplied to and discharged from the first air spring and the second air spring by the height adjustment valve, and the vehicle height is automatically adjusted according to the vehicle weight.
第一空気バネ、第二空気バネの一方が車両の傾き等により高圧となる場合には、第一差圧弁、第二差圧弁の一方が開弁し、一方の空気バネの高い圧力が他方の空気バネへと導かれ、車体が大きく傾かないように自動的に調整される。 When one of the first air spring and the second air spring becomes high pressure due to the inclination of the vehicle, etc., one of the first differential pressure valve and the second differential pressure valve opens, and the high pressure of one air spring It is guided to the air spring and automatically adjusted so that the vehicle body does not tilt significantly.
ところで、レール(線路)が曲がるカーブでは、車両に遠心力が作用するため、カーブ外側のレールがカーブ内側のレールより高くなるようにレール高さを相違させるカント量が設定されている。これにより、車両はカーブ走行時に生じる内側と外側の荷重差が解消される。 By the way, in the curve where the rail (track) bends, a centrifugal force acts on the vehicle, and therefore, a cant amount is set to make the rail height different so that the rail outside the curve is higher than the rail inside the curve. This eliminates the load difference between the inside and the outside that occurs when the vehicle is traveling on a curve.
カント量が設定されたカーブを車両が低速で走行するか停車するような場合には、車両の遠心力が小さくなるのに伴ってカーブ内側の荷重が大きくなり、左右の第一空気バネ、第二空気バネの差圧が高まる。 When the vehicle runs at a low speed or stops on a curve with a cant amount set, the load on the inside of the curve increases as the centrifugal force of the vehicle decreases, and the left and right first air springs, The differential pressure of the two air springs increases.
このような場合に、差圧弁の開弁圧の設定値が低いと、第一差圧弁、第二差圧弁の一方が開弁し、車体の傾きが復元しなくなるカント負け現象が起きる。 In such a case, if the set value of the valve opening pressure of the differential pressure valve is low, one of the first differential pressure valve and the second differential pressure valve opens, and a cant loss phenomenon occurs in which the inclination of the vehicle body cannot be restored.
カント負け現象とは、例えば、車体の傾きにより第一空気バネが圧縮されるのに伴って、第一差圧弁が開弁し、第一空気バネのエアが第二空気バネに導かれる一方、伸びた状態にある第二空気バネのエアが高さ調整弁より排気される場合に、第一空気バネのエアが第一差圧弁を介して、第二空気バネから排出されることになるので、車体の傾きが復元しなくなる現象である。 The Kant defeat phenomenon is, for example, as the first air spring is compressed due to the inclination of the vehicle body, the first differential pressure valve opens, and the air of the first air spring is guided to the second air spring, When the air of the second air spring in the extended state is exhausted from the height adjustment valve, the air of the first air spring is exhausted from the second air spring via the first differential pressure valve. This is a phenomenon in which the tilt of the vehicle body cannot be restored.
カント負け現象を防止する対策として、特許文献1には、車重(空気バネの圧力)が上昇するのに伴って差圧弁の開弁圧が高められるようにした空気バネ式懸架装置が開示されている。 As a measure for preventing the Kant defeat phenomenon, Patent Document 1 discloses an air spring type suspension device in which the valve opening pressure of the differential pressure valve is increased as the vehicle weight (pressure of the air spring) increases. ing.
この差圧弁は、弁体とハウジングにわたって閉じ側ダイヤフラムと開き側ダイヤフラムがそれぞれ取り付けられ、両者の間に大気圧室が画成されており、弁体及び各ダイヤフラムのまわりに導かれる空気バネの圧力が上昇するのに伴って開弁圧が高められるようになっている。 In this differential pressure valve, a closed diaphragm and an open diaphragm are respectively attached to the valve body and the housing, and an atmospheric pressure chamber is defined between them. The pressure of the air spring guided around the valve body and each diaphragm As the valve rises, the valve opening pressure is increased.
これにより、空気バネ式懸架装置では、車重増大時に空気バネの圧力が上昇するのに伴って差圧弁の開弁圧が高められてカント負け現象が防止される。 As a result, in the air spring type suspension device, the valve opening pressure of the differential pressure valve is increased as the pressure of the air spring increases when the vehicle weight increases, and the cant loss phenomenon is prevented.
しかしながら、このような特許文献1の差圧弁にあっては、ハウジングと弁体にわたって2枚のダイヤフラムがそれぞれ取り付けられ、各ダイヤフラムの間に大気圧室が画成されるため、構造が複雑になるという問題点があった。 However, in such a differential pressure valve of Patent Document 1, two diaphragms are respectively attached across the housing and the valve body, and an atmospheric pressure chamber is defined between the diaphragms, so that the structure becomes complicated. There was a problem.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、導かれる作動流体の圧力が高まるのに伴って開弁圧を高められる差圧弁を簡便な構造で提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a differential pressure valve that can increase the valve opening pressure with a simple structure as the pressure of the guided working fluid increases.
本発明は、作動流体の上流側圧力と下流側圧力の差圧に応じて開閉作動する差圧弁において、作動流体の上流側圧力が導かれる上流側圧室と、作動流体の下流側圧力が導かれる下流側圧室と、上流側圧室と下流側圧室の間に設けられるシート部と、シート部に当接して上流側圧室と下流側圧室を仕切るバルブと、上流側圧室と外部圧(大気圧)が導かれる外部とを仕切るピストンと、バルブにピストンを連結するピストン連結部と、を備え、上流側圧力と外部圧の差圧によってピストンがバルブを閉じ側に付勢することを特徴とする。 In the differential pressure valve that opens and closes according to the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the working fluid, the present invention guides the upstream pressure chamber to which the upstream pressure of the working fluid is guided and the downstream pressure of the working fluid. A downstream pressure chamber, a seat portion provided between the upstream pressure chamber and the downstream pressure chamber, a valve that contacts the seat portion to partition the upstream pressure chamber and the downstream pressure chamber, an upstream pressure chamber, and an external pressure (atmospheric pressure) A piston for partitioning the outside to be guided and a piston connecting part for connecting the piston to the valve are provided, and the piston biases the valve toward the closing side by a differential pressure between the upstream pressure and the external pressure.
本発明の差圧弁は、作動流体の上流側圧力と外部圧の差圧によってピストンがバルブを閉じ側に付勢するため、作動流体の上流側圧力が上昇するのに伴ってバルブがシート部から離れる開弁圧が高められる。 In the differential pressure valve of the present invention, the piston urges the valve to close by the differential pressure between the upstream pressure of the working fluid and the external pressure, so that the valve is removed from the seat portion as the upstream pressure of the working fluid increases. The valve opening pressure which leaves is increased.
差圧弁は、ピストンによって上流側圧室と外部が仕切られる簡便な構造を持ち、特許文献1に記載された装置のようにハウジングの内部に2枚のダイヤフラムを介装して大気圧室を画成する必要がない。 The differential pressure valve has a simple structure in which the upstream pressure chamber and the outside are partitioned by a piston, and an atmospheric pressure chamber is defined by interposing two diaphragms inside the housing like the device described in Patent Document 1. There is no need to do.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1において、第一空気バネ21、第二空気バネ22は、鉄道車両の空気バネ式懸架装置に備えられるものであり、図示しない車体の左右で台車を介して車軸を懸架する。
(First embodiment)
In FIG. 1, a
差圧弁ユニット10は、空気バネ式懸架装置に備えられ、第一空気バネ21から導かれるエア(作動流体)の圧力P1と第二空気バネ22から導かれるエアの圧力P2との差圧ΔPを設定値以下に抑えるように作動するものである。
The differential
差圧弁ユニット10は、第一空気バネ21に連通する第一連通路3と、第二空気バネ22に連通する第二連通路4と、第一連通路3から第二連通路4へと向かうエアの流れを制御する第一差圧弁1と、第二連通路4から第一連通路3へと向かうエアの流れを制御する第二差圧弁2と、を備える。
The differential
車体の傾きにより第一空気バネ21が圧縮され、第一空気バネ21の圧力P1が第二空気バネ22の圧力P2より設定値を越えて上昇した場合には、第一差圧弁1が開弁し、第一空気バネ21からのエアが図中黒ぬりの矢印で示すように、第一連通路3と第二連通路4を通じて第二空気バネ22へと導かれる。一方、第二空気バネ22が圧縮され、第二空気バネ22の圧力P2が第一空気バネ21の圧力P1より設定値を越えて上昇した場合には、第二差圧弁2が開弁し、第二空気バネ22からのエアが図中白抜きの矢印で示すように、第二連通路4と第一連通路3を通じて第一空気バネ21へと導かれる。空気バネ式懸架装置では、差圧弁ユニット10の作動により第一空気バネ21の圧力P1と第二空気バネ22の圧力P2が自動的に調整され、車体が大きく傾かないようになっている。
When the
第一差圧弁1、第二差圧弁2は、互いに同じ基本構成を有する。以下、図2に基づいて第一差圧弁1(以下、単に「差圧弁1」と称する。)について説明する。
The first differential pressure valve 1 and the second
差圧弁1に設けられるハウジング20には、第一連通路3を開閉するバルブ6と、バルブ6が当接するバルブシート9と、バルブ6をバルブシート9に押し付けるスプリング5と、がそれぞれ収容される。
A
図2において、Oは、円筒状のバルブ6の中心軸である。ハウジング20には、軸方向に延びるガイド部25が形成される。バルブ6は、ガイド部25に摺動自在に挿入され、ハウジング20に軸方向について移動自在に収容される。なお、「軸方向」は、バルブ6の中心軸Oが延在する方向を意味する。
In FIG. 2, O is the central axis of the
バルブ6は、ハウジング20のガイド部25に摺接する環状の外周鍔部6A、6Bを有する。環状の外周鍔部6A、6Bには、複数の切り欠き6C、6Dがそれぞれ形成される。図においてバルブ6の上下に画成される空間が切り欠き6C、6Dを介して互いに連通している。
The
円筒状のバルブシート9は、ハウジング20内に介装され、環状に突出するシート部9Aを有する。なお、これに限らず、バルブシート9は、ハウジング20に一体で形成される構成としてもよい。
The
バルブ6にはシート部9Aに対向する部位にゴム材等の弾性材からなるパッキン18が介装される。バルブ6は、円盤状のパッキン18がバルブシート9のシート部9Aに当接することによって閉弁し、第一連通路3と第二連通路4の間を閉じる。一方、バルブ6は、パッキン18がバルブシート9のシート部9Aから離れることによって開弁し、第一連通路3と第二連通路4を連通する。
The
なお、上述した構成に限らず、バルブ6に介装されるパッキン18を廃止し、バルブ6の本体が直接シート部9Aに当接することによって、第一連通路3と第二連通路4の間を閉じる構成としてもよい。
In addition, it is not restricted to the structure mentioned above, the
ハウジング20の内部空間は、バルブシート9及びバルブ6によって上流側圧室13と下流側圧室14に仕切られる。上流側圧室13は第一連通路3を通じて第二空気バネ22に連通し、第二空気バネ22の圧力P2が導かれる。下流側圧室14は第二連通路4を通じて第一空気バネ21に連通し、第一空気バネ21の圧力P1が導かれる。
The internal space of the
バルブ6は、バルブシート9のシート部9Aの内側に対向して上流側圧室13に面する開き側受圧面6Gを有する。バルブ6は、開き側受圧面6Gに作用する第一空気バネ21の圧力P1によってシート部9Aから離れる開き方向に付勢される。
The
バルブ6は、下流側圧室14に面する閉じ側受圧面6Fを有する。閉じ側受圧面6Fと開き側受圧面6Gは、バルブシート9のシート部9Aに当接する部位によって分けられる。バルブ6は、閉じ側受圧面6Fに作用する第二空気バネ22の圧力P2によってシート部9Aに当接する閉じ方向に付勢される。
The
バルブ6は、閉じ側受圧面6Fにスプリング5のバネ力を受けるバネ受け部6Eを有する。バネ受け部6Eは、外周鍔部6Aの内側に凹状に窪むように形成される。
The
コイル状のスプリング5は、バネ受け部6Eとハウジング20に取り付けられるキャップ19の間に圧縮して介装される。スプリング5は、その端部が凹状に窪むバネ受け部6Eに挿入されることにより、バルブ6と同軸上に配置される。
The
車両の通常の運転時には、バルブ6に作用する第一空気バネ21の圧力P1と第二空気バネ22の圧力P2の差圧ΔP(=P1−P2)が開弁圧より低く保たれるように設定され、バルブ6がシート部9Aに当接して閉弁作動し、第一連通路3と第二連通路4の間が遮断されている。
During normal operation of the vehicle, the differential pressure ΔP (= P1−P2) between the pressure P1 of the
車体の傾きにより第一空気バネ21が圧縮された場合には、バルブ6に作用する第一空気バネ21と第二空気バネ22の差圧ΔPが生じる。差圧ΔPが開弁圧を越えて高まると、バルブ6がスプリング5を圧縮してシート部9Aから離れて開弁作動する。これにより、差圧弁1は、第一連通路3と第二連通路4が開通し、第一空気バネ21のエアが第二空気バネ22に送られる。
When the
差圧弁1は、車重(第一空気バネ21の圧力P1)が上昇するのに伴って開弁圧が高められる開弁圧調整機構を持つ。 The differential pressure valve 1 has a valve opening pressure adjustment mechanism that increases the valve opening pressure as the vehicle weight (pressure P1 of the first air spring 21) increases.
上記の開弁圧調整機構として、差圧弁1は、上流側圧室13と外部圧として大気圧が導かれる外部とを仕切るピストン8と、バルブ6にピストン8を連結するピストンロッド7と、を備える。
As the valve opening pressure adjusting mechanism, the differential pressure valve 1 includes a
ハウジング20には、ピストン8を収容するシリンダ部23が形成される。シリンダ部23は、中心軸Oを中心とする円筒面状の内壁を有し、その両端は上流側圧室13と外部にそれぞれ開口している。
A
ピストン8は、中心軸Oを中心とする円柱状に形成され、シリンダ部23に摺動自在に挿入される。シリンダ部23に摺接するピストン8によって上流側圧室13と外部とが仕切られる。
The
柱状のピストンロッド7は、バルブ6の上流側圧室13に面する開き側受圧面6Gから突出してピストン8へと延び、バルブ6にピストン8を連結するピストン連結部を構成する。ピストンロッド7は、バルブ6にピストン8を支持する梁として機能する。柱状のピストンロッド7がバルブ6とピストン8を連結することにより、バルブ6の姿勢がピストン8によって保たれ、開閉作動時にバルブ6が円滑に移動する。
The
シリンダ部23とピストン8の間には環状のシール部材26が設けられる。シリンダ部23の中程には、シール部材26が介装される環状溝24が形成される。ピストン8の外周面8Cがシール部材26に隙間なく摺接することにより、ピストン8とシリンダ部23の摺接部が密封される。シール部材26は、Oリングが用いられる。なお、シール部材26は、Oリングに限らず、適宜他の断面形状を持つシールリングを用いてもよい。
An
なお、上述した構成に限らず、ピストン8の外周に直接シール部材が取り付けられる構成としてもよい。また、シール部材を廃止し、ピストン8の外周が直接シリンダ部23の内壁に隙間なくに摺接する構成としてもよい。
In addition, not only the structure mentioned above but it is good also as a structure by which a sealing member is directly attached to the outer periphery of
バルブ6とピストンロッド7とピストン8は、それぞれ中心軸O上に並び、かつ中心軸Oについて対称的に形成される。バルブ6とピストンロッド7とピストン8は、互いに一体的に形成される。なお、これに限らず、バルブ6とピストンロッド7とピストン8が互いに別体で形成される構成としてもよい。
The
ピストン8は、その先端部にシリンダ部23から外部に露出して大気圧を受ける外部圧受圧面8Bを有する。外部圧受圧面8Bの受圧面積は、ピストン8の中心軸Oに直交するピストン8の断面積Bとして表される。
The
ピストンロッド7の中心軸Oに直交する断面積をCとすると、この断面積Cを断面積Bより小さく形成する。これにより、ピストン8の基端部にはバルブ6を閉じ側に付勢する閉じ側受圧面8Aが形成され、閉じ側受圧面8Aの受圧面積は(B−C)となる。
When the cross-sectional area perpendicular to the central axis O of the
閉じ側受圧面8Aが上流側圧室13の上流側圧力P1を受けることにより、上流側圧力P1と外部圧との差圧により、バルブ6を閉じ側に付勢する。ピストン8が上流側圧力P1を受けてバルブ6を閉じ側に付勢する力は、P1・(B−C)として表される。
When the closed
バルブ6のシート部9Aに当接する部位の内側領域のピストンロッド7の軸方向に直交する断面積をAとすると、バルブ6を開き側に付勢する開き側受圧面積は、A−Cとして表される。
Assuming that the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the
ここで、バルブ6が差圧ΔPを受けて開き側に付勢される力は、ΔP(=P1−P2)・(A−C)として表される。一方、バルブ6を閉じ側に付勢する力はスプリング5のバネ力Fとピストン8を閉じ側に付勢する力P1・(B−C)の和であり、差圧弁1に作用する力は次式の関係になる。
ΔP・(A−C)=P1・(B−C)+F …(1)
上記の(1)式から次式が得られる。
ΔP=P1・(B−C)/(A−C)+F/(A−C) …(2)
上記の(2)式において、(B−C)、(A−C)、Fは、それぞれ定数とみなせるので、差圧ΔPは、第一空気バネ21の圧力P1を変数とする一次関数である。したがって、圧力P1が上昇すると第一空気バネ21の圧力P1と第二空気バネ22の圧力P2の差圧ΔPが高くなる。
Here, the force with which the
ΔP · (A−C) = P1 · (B−C) + F (1)
From the above equation (1), the following equation is obtained.
ΔP = P1 · (BC) / (AC) + F / (AC) (2)
In the above equation (2), (B−C), (A−C), and F can be regarded as constants, so the differential pressure ΔP is a linear function with the pressure P1 of the
ピストン8が上流側圧室13と外部(大気圧)とを仕切るように構成されているので、バルブ6を閉じ側に付勢する力も大きくなり、バルブ6の開弁圧を高くすることができるため、車体が静的に傾いたときに差圧弁1が開弁作動しにくくなり、車体が大きく傾くカント負け現象を防止できる。
Since the
また、車重が小さいときには、第一空気バネ21の圧力P1が小さく、第一空気バネ21の圧力P1と大気圧との差圧が小さくなるため、ピストン8がバルブ6を閉じ側に付勢する力が小さくなる。よって、差圧弁1は第一空気バネ21と第二空気バネ22の差圧ΔPにより直ちに開弁して、車体が大きく傾くことを抑えられる。
Further, when the vehicle weight is small, the pressure P1 of the
なお、第二差圧弁2も第一差圧弁1と同様の構成を有しており、カント負け現象を防止することができる。
The second
以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above 1st Embodiment, there exists an effect shown below.
〔1〕作動流体の上流側圧力P1と下流側圧力P2の差圧ΔPに応じて開閉作動する差圧弁1において、作動流体の上流側圧力P1が導かれる上流側圧室13と、作動流体の下流側圧力P2が導かれる下流側圧室14と、上流側圧室13と下流側圧室14の間に設けられるシート部9Aと、シート部9Aに当接して上流側圧室13と下流側圧室14を仕切るバルブ6と、上流側圧室13と外部圧(大気圧)が導かれる外部とを仕切るピストン8と、バルブ6にピストン8を連結するピストンロッド7(ピストン連結部)と、を備え、上流側圧力P1と外部圧の差圧によってピストン8がバルブ6を閉じ側に付勢する構成とした。
[1] In the differential pressure valve 1 that opens and closes according to the differential pressure ΔP between the upstream pressure P1 and the downstream pressure P2 of the working fluid, the
上記構成によると、差圧弁1は、作動流体の上流側圧力P1と外部圧の差圧によってピストン8がバルブ6を閉じ側に付勢するため、上流側圧力P1が上昇するのに伴ってバルブ6がシート部9Aから離れる開弁圧が高められる。これにより、車重増大時にカント負け現象を防止することができる。
According to the above configuration, the differential pressure valve 1 is configured so that the
差圧弁1は、ピストン8によって上流側圧室13と外部が仕切られる簡便な構造を持ち、特許文献1に記載された装置のようにハウジングの内部に2枚のダイヤフラムを介して大気圧室を画成する必要がない。
The differential pressure valve 1 has a simple structure in which the upstream
〔2〕差圧弁1は、バルブ6の上流側圧室13に面する開き側受圧面6Gを備え、ピストンロッド7(ピストン連結部)が開き側受圧面6Gから突出する構成とした。
[2] The differential pressure valve 1 includes an open
上記構成によると、上流側圧室13の圧力P1と外部圧の差圧を受けるピストン8によってピストンロッド7(ピストン連結部)を介してバルブ6が閉じ側に付勢されるため、上流側圧力P1が上昇するのに伴ってバルブ6が連通路3、4を開通する開弁圧が高められる。
According to the above configuration, the
〔3〕差圧弁1は、ピストン8の断面積Bがピストンロッド7の断面積Cより大きく、かつバルブ6のシート部9Aに当接する部位の内側領域の断面積Aより小さく形成される構成とした。
[3] The differential pressure valve 1 has a configuration in which the cross-sectional area B of the
上記構成によると、バルブ6のシート部9Aに当接する部位の断面積Aがピストン8の断面積Bより大きいことにより、上流側圧室13の圧力P1によってバルブ8が開き側に付勢されるが、ピストン8の断面積Bがピストンロッド7の断面積Cより大きいことにより、上流側圧室13の圧力P1と外部圧の差圧によってピストン8がバルブ6を閉じ側に付勢されるため、上流側圧室13の圧力P1が上昇するのに伴い、圧力P1と外部圧の差圧も大きくなるので、差圧弁1は開弁作動しにくくなる。
According to the above configuration, the
差圧弁1は、ハウジング20とピストン8の間に介装されてピストン8に摺接するシール部材26を備える構成とした。
The differential pressure valve 1 includes a
上記構成によると、差圧弁1は、シール部材26によってシリンダ部23に対するピストン8の摺接部が密封され、上流側圧室13から外部にエア(作動流体)が洩れることが防止される。
According to the above configuration, in the differential pressure valve 1, the sliding contact portion of the
(第2実施形態)
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Below, it demonstrates centering on a different point from the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the said 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
上記第1実施形態に係る差圧弁1では、ハウジング20とピストン8の間にシール部材26が介装される構成であった。第2実施形態に係る差圧弁101では、ハウジング120とピストン108の間に膜状のダイヤフラム126が介装される構成が相違する。
In the differential pressure valve 1 according to the first embodiment, the
差圧弁101は、開弁圧調整機構として、上流側圧室13と外部圧が導かれる外部とを仕切るピストン108と、バルブ6にピストン108を連結する柱状のピストンロッド107と、を備える。
The
ハウジング120には、ピストン108が間隙をもって挿入される貫通孔123が形成される。環状のダイヤフラム126は、その外周端が貫通孔123の内壁に固着され、その内周端がピストン8の外周に固着され、貫通孔123とピストン108の間隙を密封するようになっている。ダイヤフラム126は、貫通孔123とピストン108の間に設けられる。
The
差圧弁101は、バルブ6の閉じ側受圧面6Fにかかる下流側圧力P2と、スプリング5のバネ力と、バルブ6の開き側受圧面6Gにかかる上流側圧力P1と、ピストン108にかかる上流側圧力P1とが釣り合うように、バルブ6が移動して開閉作動する。
The
ダイヤフラム126は、ゴム材等の弾性材によって膜状に形成され、貫通孔123に対してピストン108が移動するのに追従して弾性変形し、ピストン108の動きを拘束しないようになっている。
The
以上の第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に前記〔1〕〜〔4〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above 2nd Embodiment, while exhibiting the effect of said [1]-[4] similarly to 1st Embodiment, there exists an effect shown below.
〔4〕差圧弁101は、ピストン108を収容するハウジング120とピストン108の間に介装される膜状のダイヤフラム126を備える構成とした。
[4] The
上記構成によると、差圧弁101は、ダイヤフラム126によってハウジング120とピストン108の間が密封され、上流側圧室13から外部にエアが洩れることが防止される。ダイヤフラム126はピストン108及びハウジング120に対して摺接する部位を持たないため、ピストン108のフリクションを抑えられる。
According to the above configuration, the
(第3実施形態)
次に、図4を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Below, it demonstrates centering on a different point from the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the said 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
上記第1実施形態に係る差圧弁では、バルブ6とピストン8を結ぶピストン連結部として柱状のピストンロッド7を備える構成であった。第2実施形態に係る差圧弁201では、ピストン連結部としてワイヤロープ状(索状)のピストンワイヤ207を備える構成が相違する。
In the differential pressure valve according to the first embodiment, a
差圧弁201は、開弁圧調整機構として、上流側圧室13と大気圧が導かれる外部とを仕切るピストン208と、バルブ6にピストン208を連結するワイヤロープ状のピストンワイヤ207と、を備える。
The
ピストン208は、バルブ206と別体として円柱状に形成され、ハウジング20のシリンダ部23に摺動自在に挿入される。シリンダ部23とピストン8の間には、シール部材26が介装される。
The
ワイヤロープ状のピストンワイヤ207は、その一端がバルブ206の開き側受圧面206Gの中央部に結合され、その他端がピストン208の中央部に結合される。
One end of the wire rope-
バルブ206とピストンワイヤ207とピストン208は、それぞれ中心軸O上に並び、かつ中心軸Oについて対称的に形成される。
The
差圧弁201は、バルブ206の閉じ側受圧面206Fにかかる下流側圧力P2と、スプリング5のバネ力と、バルブ6の開き側受圧面206Gにかかる上流側圧力P1と、ピストン8にかかる上流側圧力P1とが釣り合うように、バルブ206が移動して開閉作動する。ピストンワイヤ207は、バルブ206からピストン208が離れる方向の引張荷重を支持する。
The
以上の第3実施形態によれば、第1実施形態と同様に前記〔1〕〜〔4〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above 3rd Embodiment, while exhibiting the effect of said [1]-[4] similarly to 1st Embodiment, there exists an effect shown below.
〔5〕差圧弁201は、ピストン連結部としてバルブ206とピストン208を結ぶワイヤロープ状のピストンワイヤ207を備える構成とした。
[5] The
上記構成によると、差圧弁201は、ピストンワイヤ207がバルブ206からピストン208が離れる方向の引張荷重を支持し、ピストン208がバルブ6を閉じ側に付勢する。ピストンワイヤ207がピストン208の径方向に弾性変形して撓むことにより、ピストン208とシリンダ部23に要求される同心度を低くし、ハウジング20に形成されるシリンダ部23の加工精度を低くすることができる。
According to the above configuration, in the
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本発明の差圧弁は、鉄道車両に搭載される差圧弁ユニットに限らず、他の機械、設備等に利用できる。 The differential pressure valve of the present invention is not limited to a differential pressure valve unit mounted on a railway vehicle, and can be used for other machines, facilities, and the like.
1、101、201 差圧弁
5 スプリング
6、206 バルブ
6E バネ受け部
6F 閉じ側受圧面
6G 開き側受圧面
7 ピストンロッド(ピストン連結部)
8、208 ピストン
9A シート部
13 上流側圧室
14 下流側圧室
20 ハウジング
21、22 空気バネ
20、120 ハウジング
126 ダイヤフラム
207 ピストンワイヤ(ピストン連結部)
DESCRIPTION OF
8, 208
Claims (5)
作動流体の上流側圧力が導かれる上流側圧室と、
作動流体の下流側圧力が導かれる下流側圧室と、
前記上流側圧室と前記下流側圧室の間に設けられるシート部と、
前記シート部に当接して前記上流側圧室と前記下流側圧室を仕切るバルブと、
前記上流側圧室と外部圧が導かれる外部とを仕切るピストンと、
前記バルブに前記ピストンを連結するピストン連結部と、を備え、
前記上流側圧力と外部圧の差圧によって前記ピストンが前記バルブを閉じ側に付勢することを特徴とする差圧弁。 In the differential pressure valve that opens and closes according to the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the working fluid,
An upstream pressure chamber into which the upstream pressure of the working fluid is guided;
A downstream pressure chamber into which the downstream pressure of the working fluid is guided;
A seat portion provided between the upstream pressure chamber and the downstream pressure chamber;
A valve that abuts against the seat portion and partitions the upstream pressure chamber and the downstream pressure chamber;
A piston that partitions the upstream pressure chamber and the outside from which external pressure is guided;
A piston connecting part for connecting the piston to the valve;
The differential pressure valve, wherein the piston urges the valve to close by a differential pressure between the upstream pressure and an external pressure.
前記ピストン連結部が前記開き側受圧面から突出することを特徴とする請求項1に記載の差圧弁。 An open pressure receiving surface facing the upstream pressure chamber of the valve;
The differential pressure valve according to claim 1, wherein the piston connecting portion protrudes from the opening-side pressure receiving surface.
前記ハウジングと前記ピストンの間に介装される膜状のダイヤフラムと、を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の差圧弁。 A housing that houses the piston;
The differential pressure valve according to any one of claims 1 to 3, further comprising a membrane-like diaphragm interposed between the housing and the piston.
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