JP2537170Y2 - ポペット形２ポート減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧利用の産業機械に使用するポペット
形２ポート減圧弁に関するものである。

［従来の技術］ 産業機械、例えば、織糸の搬送を多数のノズルから噴
射させる圧縮空気によって行うようにした織物機械にお
いては、各ノズルからの圧縮空気の噴射を、ノズル毎に
接続された電磁弁によって制御している。したがって、
上記電磁弁は単位時間当りの切換え頻度が高く、また、
出力圧を高頻度で切換えることが要求される場合があ
る。

第２図に概略構成を示す流体流路は、上記高頻度での
開閉及び出力圧の切換えが要求される機械に圧縮空気を
供給するための流路を示し、この流路中の弁は、鉄心間
の吸引力が通電量に比例する比例ソレノイドを有する電
磁比例制御部１によって出力圧が制御される減圧弁２
（一例として実開昭56-41309号公報参照）と、これに直
列に接続した高頻度で開閉する電磁切換弁３（一例とし
て実開昭61-57282号公報）とで構成されている。

しかしながら、例えば上記織物機械等においては、毎
秒数十サイクルという非常に高頻度での切換えが要求さ
れるが、上記減圧弁２は設定圧の切換速度が遅いため
に、その設定圧の切換が、上述のような高頻度で開閉す
る電磁切換弁３の開閉に対応できないという問題があ
る。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、設定圧の切換え
が、切換弁の高頻度での開閉に対応できる減圧弁を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のポペット形２ポー
ト減圧弁は、圧力流体の入力ポート、出力ポート、及び
これらのポートを連通させる通路中の弁座を有する弁部
と；励磁コイル、固定鉄心、可動鉄心、及び該可動鉄心
を弁座の閉鎖方向に付勢する復帰ばねを有するソレノイ
ド部とを備えた２ポート弁において、上記弁部が弁座と
反対側に入力ポートに連通する凹部を備え、上記ソレノ
イド部を、鉄心間の吸引力が励磁コイルへの通電量に比
例する比例ソレノイド部で構成し、上記可動鉄心が、ソ
レノイド部を摺動する円筒状の摺動部と、該摺動部の弁
部側に取付けられ上記弁座を出力ポート側から開閉する
ポペット形の弁部材と、上記凹部内を気密に摺動する受
圧体と、出力ポート側の流体を固定鉄心と可動鉄心間の
受圧室に流入させるフィードバック流路とを備え、上記
可動鉄心の摺動部及び受圧体の外径を弁座のシール径と
ほぼ等しくするとともに摺動部の外周面をシール部材で
シールしたことを特徴としている。

［作用］ 弁座のシール径と受圧体の外径がほぼ等しいので、弁
部材が弁座を閉鎖しているときは可動鉄心に作用する入
力側の流体圧の作用力がバランスしている。したがっ
て、入力側の流体圧が変動しても弁部材は確実に弁座を
閉鎖している。

励磁コイルに通電すると、鉄心間に通電量に比例する
吸引力が生じ、可動鉄心がこの吸引力により復帰ばねの
付勢力に抗して駆動して弁部材が弁座を開放するので、
入力ポートの流体が出力ポートに流出し、これと同時に
フィードバック流路を通って鉄心間の受圧室に流入する
出力側の流体圧の作用力が、可動鉄心を固定鉄心から離
間させる方向に作用する。

出力側の流体圧の上昇により、復帰ばねの付勢力と鉄
心間の受圧室に作用する出力側の流体圧の作用力との和
が鉄心間の吸引力に等しくなると、可動鉄心が復帰して
弁部材が弁座を閉鎖するので、出力ポートの流体圧が励
磁コイルへの通電量に比例した圧力に設定され、この圧
力は励磁コイルへの通電量によって任意に設定すること
ができる。

この場合、鉄心間の空間を出力側の流体圧を減圧させ
るための受圧室としたことによってその受圧面積が小さ
く、かつ可動鉄心に設けたフィードバック流路によって
受圧室に流入するフィードバック流体の流量が多くて安
定するために、受圧室における出力側の流体圧の作用力
が速やかに、しかも安定した早さで大きくなる。

したがって、弁部材をポペット形として可動鉄心のス
トロークが小さくても弁座を流れる流体の流量を多くし
たことと相まって、流体圧切換えの応答性が早いので、
高頻度で開閉する弁の切換えに対応することができる。

また、可動鉄心が、ほぼ同径の受圧体とシール部材と
によって２箇所で支持されるために、移動時における傾
きが防止されるので、比例ソレノイド部の摩耗が少なく
てその寿命を長くすることができる。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例を示し、このポペット形２ポ
ート減圧弁は、弁部11と比例ソレノイド部12とからな
り、弁部11における弁ボディ14は、入力ポート15、出力
ポート16、これらのポートを連通させる通路中の弁座1
7、該弁座を出力ポート側から開閉するポペット形の弁
部材18、及び上記通路の入力ポート側の凹部19を備えて
いる。

上記比例ソレノイド部12は、励磁コイル21が巻回され
たボビン22に断面コ字状の磁気枠23,23が嵌着され、ボ
ビン22の中心孔と磁気枠23,23の孔との一側に嵌着させ
た固定鉄心24は、ボルト25によって磁気枠外周のモール
ド部に固定されており、固定鉄心24は、励磁コイル21へ
の通電量に比例する吸引力で後記する可動鉄心を吸引す
るものとして構成されている。

一端が上記固定鉄心24に固定された非磁性材料製の案
内管26は、ボビン22の中心孔を通る他端が磁気枠23,23
から突出してセットナット27の中心孔まで延長されてい
る。

可動鉄心28は、円筒状の摺動部28aと、弁座17を通っ
て凹部19内に延長する先端の受圧ピストン39と、一端が
通路34によって出力ポート側に連通し他端が鉄心24,28
間の受圧室36に開口するフィードバック流路33とを備
え、摺動部28aの弁部11側に上記ポペット形の弁部材18
が取付けられており、円筒状の摺動部28aがその外周面
に設けたウエアリング29,29によって案内管26に摺動可
能に挿入されている。また、上記摺動部28aと受圧ピス
トン39は弁座17のシール径とほぼ等しい外径を有し、摺
動部28aは外周面がセットナット27と環状のホルダ30と
の間に設けたキャップシール等のシール部材31によって
シールされ、受圧ピストン39は、凹部19内を気密に摺動
可能とされている。

上記可動鉄心28は、ホルダ30との間に縮設した復帰ば
ね35によって固定鉄心24から離間する方向に付勢されて
おり、固定鉄心24の受圧室36側に、可動鉄心28のストロ
ークを規制するとともにその衝突を緩和するクッション
37が設けられている。

図１中の符号41は凹部19に設けた呼吸孔、42はフィル
タである。

上記実施例は、弁部材18が弁座17を閉鎖している図示
の状態のときは、弁座17のシール径と受圧ピストン39の
外径がほぼ等しいので、可動鉄心28に作用する入力ポー
ト15側の空気圧の作用力がバランスしている。

励磁コイル21に通電すると、鉄心24,28間にコイル21
への通電量に比例する吸引力が生じ、固定鉄心24が復帰
ばね35の付勢力に抗して可動鉄心28を吸引するので、弁
部材18が弁座17を開放して入力ポート15の圧縮空気が出
力ポート16に流出し、この圧縮空気はポート34及びフィ
ードバック流路33を通って受圧室36に流入する。

この場合、受圧室36を鉄心24,28間の空間としたこと
により受圧室36の受圧面積が小さく、かつ可動鉄心28に
設けたフィードバック流路33によって受圧室36に流入す
るフィードバック流体の流量が多くて安定するので、受
圧室36における出力側の空気圧が速やかにしかも安定し
た早さで上昇する。

上記鉄心24,28間の吸引力が、復帰ばね35の付勢力と
受圧室36に作用する空気圧の作用力との和より大きいと
きは弁部材18が弁座17を開放し、出力ポート16の空気圧
の上昇により上記力の和が吸引力より大きくなると弁部
材18が弁座17を閉鎖するので、出力ポート16の空気圧が
鉄心間の吸引力、換言すれば励磁コイル21への通電量に
比例した圧力に制御される。

したがって、受圧室36における出力側の流体圧が速や
かに上昇することと、弁部材18をポペット形として可動
鉄心28のストロークが小さくても弁座17を流れる流体の
流量が多いこととが相まって、流体圧切換の応答性が早
いので、高頻度で開閉する弁の切換に対応することがで
きる。

また、可動鉄心28が、ほぼ同径の受圧ピストン39とシ
ール部材31とによって支持されるので、摺動時の傾きを
防止することができ、これによって摺動部分の摩耗が減
少して比例ソレノイド部12の寿命を長くすることができ
る。

さらに、鉄心24,28間の空間を受圧室36としたことに
より、出力側の流体圧を減圧させるための別個の室を設
ける必要がないので、減圧弁の構成が極めて簡単で小形
かつ安価なものとすることができる。

［考案の効果］ 本考案のポペット形２ポート減圧弁は、鉄心間の空間
を出力側の流体圧の受圧室としたことと、可動鉄心に出
力側の流体を受圧室に流入させるフィードバック流路を
設けたこととによって、受圧室の出力側の流体圧が速や
かに上昇し、かつ弁部材をポペット形としてそのストロ
ーク量が小さくても多量の流体が速やかに流出できるの
で、減圧弁の応答性を向上させることができ、しかも出
力側の流体圧を励磁コイルへの通電量に比例した圧力に
設定できるので設定圧の変更が容易である。

また、可動鉄心がシール部材と受圧体とによって支持
されるために、摺動時における可動鉄心の傾きが防止さ
れるので、比例ソレノイド部の寿命を長くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断正面図、第２図は従来の
高頻度切換用の流体回路の概略構成図である。 11……弁部、12……比例ソレノイド部、15……入力ポー
ト、16……出力ポート、17……弁座、18……弁部材、19
……凹部、22……ボビン、21……励磁コイル、24……固
定鉄心、28……可動鉄心、28a……摺動部、31……シー
ル部材、33……フィードバック流路、35……復帰ばね、
36……受圧室、39……受圧ピストン。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力流体の入力ポート、出力ポート、及び
   これらのポートを連通させる通路中の弁座を有する弁部
   と；励磁コイル、固定鉄心、可動鉄心、及び該可動鉄心
   を弁座の閉鎖方向に付勢する復帰ばねを有するソレノイ
   ド部とを備えた２ポート弁において、 上記弁部が弁座と反対側に入力ポートに連通する凹部を
   備え、 上記ソレノイド部を、鉄心間の吸引力が励磁コイルへの
   通電量に比例する比例ソレノイド部で構成し、 上記可動鉄心が、ソレノイド部を摺動する円筒状の摺動
   部と、該摺動部の弁部側に取付けられ上記弁座を出力ポ
   ート側から開閉するポペット形の弁部材と、上記凹部内
   を気密に摺動する受圧体と、出力ポート側の流体を固定
   鉄心と可動鉄心間の受圧室に流入させるフィードバック
   流路とを備え、 上記可動鉄心の摺動部及び受圧体の外径を弁座のシール
   径とほぼ等しくするとともに摺動部の外周面をシール部
   材でシールした、 ことを特徴とするポペット形２ポート減圧弁。