JP2557015Y2 - 高圧３ポートクーラント弁 - Google Patents
高圧３ポートクーラント弁Info
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- JP2557015Y2 JP2557015Y2 JP1992067539U JP6753992U JP2557015Y2 JP 2557015 Y2 JP2557015 Y2 JP 2557015Y2 JP 1992067539 U JP1992067539 U JP 1992067539U JP 6753992 U JP6753992 U JP 6753992U JP 2557015 Y2 JP2557015 Y2 JP 2557015Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、クーラント（冷却液）
等の流体を工作機械の切削箇所等又はタンク等のいずれ
かに流すための高圧３ポートクーラント弁に関する。
等の流体を工作機械の切削箇所等又はタンク等のいずれ
かに流すための高圧３ポートクーラント弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すポペット式の３ポート弁が従
来から存在し、３ポートクーラント弁として使用するこ
とができる。図４に示す状態においては、ピストン55の
上面は大気に連通され、スプリング54の弾発力により弁
体ユニット51は上方位置にあり、クーラントはP'ポート
からA'ポートに流れ、P'ポートからB'ポートへの流路は
弁体53により遮断されている。ピストン55の上面にパイ
ロット圧が作用すると、ピストン55が下降して、弁体ユ
ニット51がスプリング54の弾発力に抗して下方位置へ移
動する。弁体ユニット51が下方位置にあるとき、クーラ
ントはP'ポートからB'ポートに流れ、P'ポートからA'ポ
ートへの流路は弁体52により遮断されている。
来から存在し、３ポートクーラント弁として使用するこ
とができる。図４に示す状態においては、ピストン55の
上面は大気に連通され、スプリング54の弾発力により弁
体ユニット51は上方位置にあり、クーラントはP'ポート
からA'ポートに流れ、P'ポートからB'ポートへの流路は
弁体53により遮断されている。ピストン55の上面にパイ
ロット圧が作用すると、ピストン55が下降して、弁体ユ
ニット51がスプリング54の弾発力に抗して下方位置へ移
動する。弁体ユニット51が下方位置にあるとき、クーラ
ントはP'ポートからB'ポートに流れ、P'ポートからA'ポ
ートへの流路は弁体52により遮断されている。
【０００３】従来の３ポート弁においては、クーラント
の圧力によって、弁体52、53のうち、遮断位置にある弁
体の側面（P'ポートに近い側）には相当大きな力が作用
し、遮断位置にない弁体の側面（P'ポートに遠い側）に
も同一方向の小さな力が作用する。そして、図４に示す
状態のとき、スプリング54の弾発力は、クーラントの圧
力により発生する力より大きくなければならず、弁体ユ
ニット51を操作する力は〔（スプリング54の弾発力）＋
（クーラントの圧力により発生する力）〕（弁体ユニッ
ト51を切り換えた状態のとき）よりも大きくなければな
らない。また、メンテナンスのためにバルブステムを取
り外すことが困難であり、弁体と弁座が磨耗した場合
は、弁体ユニット及び弁本体を交換しなければならず、
弁体ユニットが傾斜した場合には弁体と弁座との接触が
不完全となる。
の圧力によって、弁体52、53のうち、遮断位置にある弁
体の側面（P'ポートに近い側）には相当大きな力が作用
し、遮断位置にない弁体の側面（P'ポートに遠い側）に
も同一方向の小さな力が作用する。そして、図４に示す
状態のとき、スプリング54の弾発力は、クーラントの圧
力により発生する力より大きくなければならず、弁体ユ
ニット51を操作する力は〔（スプリング54の弾発力）＋
（クーラントの圧力により発生する力）〕（弁体ユニッ
ト51を切り換えた状態のとき）よりも大きくなければな
らない。また、メンテナンスのためにバルブステムを取
り外すことが困難であり、弁体と弁座が磨耗した場合
は、弁体ユニット及び弁本体を交換しなければならず、
弁体ユニットが傾斜した場合には弁体と弁座との接触が
不完全となる。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】本考案は、従来の前記
欠点を解消するものであって、ポペット式の高圧３ポー
トクーラント弁において、流体（クーラント）の圧力に
よって弁の軸線方向に作用する力を小さくし、小さな力
によって弁を操作できるようになし、弁体と弁座との接
触が完全に行われ、バルブステムの取り外しが容易であ
り、かつ磨耗した部品の交換を容易にすることを課題と
する。
欠点を解消するものであって、ポペット式の高圧３ポー
トクーラント弁において、流体（クーラント）の圧力に
よって弁の軸線方向に作用する力を小さくし、小さな力
によって弁を操作できるようになし、弁体と弁座との接
触が完全に行われ、バルブステムの取り外しが容易であ
り、かつ磨耗した部品の交換を容易にすることを課題と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は、高圧３ポート
クーラント弁において、ボディ内に第１弁室、中間弁室
及び第２弁室が順次隣接して配設され、第１弁室がボデ
ィの一端側に開口されて開口端にプレートが配置され、
第２弁室がボディの他端側に開口されて開口端 にアンダ
ーカバーが配置され、ボディに開口されたＡポート及び
Ｐポートが第１弁室及び中間弁室にそれぞれ連通され、
アンダーカバーの中央に開口されたＢポートに第２弁室
が連通され、第１弁室と中間弁室との境界部及び中間弁
室と第２弁室との境界部に環状の第１弁座及び第２弁座
がそれぞれ着脱可能に配設され、弁体ユニットのバルブ
ステムが第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通さ
れ、第１弁体がバルブステムの一端に一体に形成されて
第１弁室内に配置され、第２弁体がバルブステムの他端
の小径部に嵌合されナットで固定されて第２弁室内に配
置され、弁体ユニット操作用のロッドが前記プレートに
摺動自在に挿通され、第１弁体の端部に形成された孔部
にロッドの先端が挿入され、ロッドと第１弁体との連結
が平行ピンを用いて行われ、ロッドの直径が第１弁座・
第２弁座の内径と同一にされ、第１弁室の開口端の直径
を第１弁体の直径よりも大きくされ、第１弁体・第２弁
体と第１弁座・第２弁座との当接する部分が球面とされ
たことを構成とする。なお、本考案の解釈に当たって
は、次の事項を考慮しなければならない。 Ａポートは例えば工作機械の切削箇所に連通され、
Ｂポートは例えばタンクに連通され、Ｐポートは例えば
ポンプに連通されるが、それ以外の使い方ができるのは
当然である。 本考案において、高圧３ポートクーラント弁という
用語を用いたが、高圧とは大気圧以上であることを意味
し、クーラント弁とは各種の流体を通したり制御したり
する弁という意味である。
クーラント弁において、ボディ内に第１弁室、中間弁室
及び第２弁室が順次隣接して配設され、第１弁室がボデ
ィの一端側に開口されて開口端にプレートが配置され、
第２弁室がボディの他端側に開口されて開口端 にアンダ
ーカバーが配置され、ボディに開口されたＡポート及び
Ｐポートが第１弁室及び中間弁室にそれぞれ連通され、
アンダーカバーの中央に開口されたＢポートに第２弁室
が連通され、第１弁室と中間弁室との境界部及び中間弁
室と第２弁室との境界部に環状の第１弁座及び第２弁座
がそれぞれ着脱可能に配設され、弁体ユニットのバルブ
ステムが第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通さ
れ、第１弁体がバルブステムの一端に一体に形成されて
第１弁室内に配置され、第２弁体がバルブステムの他端
の小径部に嵌合されナットで固定されて第２弁室内に配
置され、弁体ユニット操作用のロッドが前記プレートに
摺動自在に挿通され、第１弁体の端部に形成された孔部
にロッドの先端が挿入され、ロッドと第１弁体との連結
が平行ピンを用いて行われ、ロッドの直径が第１弁座・
第２弁座の内径と同一にされ、第１弁室の開口端の直径
を第１弁体の直径よりも大きくされ、第１弁体・第２弁
体と第１弁座・第２弁座との当接する部分が球面とされ
たことを構成とする。なお、本考案の解釈に当たって
は、次の事項を考慮しなければならない。 Ａポートは例えば工作機械の切削箇所に連通され、
Ｂポートは例えばタンクに連通され、Ｐポートは例えば
ポンプに連通されるが、それ以外の使い方ができるのは
当然である。 本考案において、高圧３ポートクーラント弁という
用語を用いたが、高圧とは大気圧以上であることを意味
し、クーラント弁とは各種の流体を通したり制御したり
する弁という意味である。
【０００６】
【作用】弁体ユニットはロッドを介して操作され、弁体
ユニットが第１位置にあるとき、Ｐポートに供給された
流体（クーラント）は中間弁室、第１弁室を通ってＡポ
ートに流れ、ＢポートとＰポート・Ａポートとの間は遮
断される。弁体ユニットが第２位置に切り換えられる
と、Ｐポートに供給された流体（クーラント）は中間弁
室、第２弁室を通ってＢポートに流れ、ＡポートとＰポ
ート・Ｂポートとの間は遮断される。
ユニットが第１位置にあるとき、Ｐポートに供給された
流体（クーラント）は中間弁室、第１弁室を通ってＡポ
ートに流れ、ＢポートとＰポート・Ａポートとの間は遮
断される。弁体ユニットが第２位置に切り換えられる
と、Ｐポートに供給された流体（クーラント）は中間弁
室、第２弁室を通ってＢポートに流れ、ＡポートとＰポ
ート・Ｂポートとの間は遮断される。
【０００７】
【実施例】図１・図２は本考案の実施例の高圧３ポート
クーラント弁の一部縦断側面図であり、図１は弁体ユニ
ット14が上方位置（第１位置）にあるときの状態を示
し、図２は弁体ユニット14が下方位置（第２位置）にあ
るときの状態を示す。上下左右の方向については、図１
及び図２を基準にして説明するが、高圧３ポートクーラ
ント弁の使用状態によっては上下左右の方向が異なるの
は当然である。ボディ１の上側及び下側にカバー３及び
アンダーカバー２がそれぞれ連結され、プレート４のフ
ランジ部がカバー３とボディ１との間で挟持される。ボ
ディ１の左側にはＡポートが、同じく右側にはＰポート
が、アンダーカバー２の下側にはＢポートがそれぞれ開
口され、これら各ポートは内部の流路・弁室によって相
互に連通されている。即ち、ボディ１の中心部には、円
筒状の中間弁室38が軸線方向に向けて形成され、中間弁
室38の上方部は第１弁室36を介してＡポートに連通さ
れ、中間弁室38の下方部は第２弁室37を介してアンダー
カバー２のＢポートに連通され、中間弁室38の側方部は
流路35を介してＰポートに連通される。中間弁室38の上
下端部、すなわち第１弁室36と中間弁室38との境界部及
び中間弁室38と第２弁室37との境界部に、環状の第１弁
座23及び第２弁座24がそれぞれ上方及び下方から螺合さ
れ、第１弁座23，第２弁座24と中間弁室38の内壁との間
がＯリング15によって密封されている。弁体ユニット14
のバルブステム９が中間弁室38及び第１弁座23、第２弁
座24内に挿通され、弁体ユニット14の第１弁体がバルブ
ステムの一端に一体に形成されて第１弁室内に配置さ
れ、第２弁体がバルブステムの他端に着脱可能に連結さ
れて第２弁室内に配置される。即ち、第１弁体５と一体
のバルブステム９が、第１弁座23、中間弁室38及び第２
弁座24内に上方から挿通され、バルブステム９の下方の
小径部に第２弁体６の中央孔、座金29が順次に下方から
嵌合され、次いで六角ナット28が螺合されて、第１弁体
５と第２弁体６・座金29・六角ナット28が連結される。
バルブステム９下方の小径部と第１弁体６との間にＯリ
ング16が圧入されて密封され、中間弁室38の周壁とバル
ブステム９との間に流路が形成される。ボディ１の上方
部中央に段付孔40（第１弁室の開口端）が形成され、段
付孔40の小径部は第１弁室36に連通され、段付孔40の大
径部にはプレート４の下側突出部が嵌合され、段付孔40
の大径部と下側突出部との間はＯリング18によって密封
される。なお、第１弁体５・第２弁体６の第１弁座23・
第２弁座24と当接する部分を、円錐面又は図３に示すと
おり球面となす。球面となす場合、バルブステム９が傾
斜しても、第１弁体５・第２弁体６の真円部と第１弁座
23・第２弁座24との接触が完全であり、第１弁体５・第
２弁体６の第１弁座23・第２弁座24への着座が確実とな
る。
クーラント弁の一部縦断側面図であり、図１は弁体ユニ
ット14が上方位置（第１位置）にあるときの状態を示
し、図２は弁体ユニット14が下方位置（第２位置）にあ
るときの状態を示す。上下左右の方向については、図１
及び図２を基準にして説明するが、高圧３ポートクーラ
ント弁の使用状態によっては上下左右の方向が異なるの
は当然である。ボディ１の上側及び下側にカバー３及び
アンダーカバー２がそれぞれ連結され、プレート４のフ
ランジ部がカバー３とボディ１との間で挟持される。ボ
ディ１の左側にはＡポートが、同じく右側にはＰポート
が、アンダーカバー２の下側にはＢポートがそれぞれ開
口され、これら各ポートは内部の流路・弁室によって相
互に連通されている。即ち、ボディ１の中心部には、円
筒状の中間弁室38が軸線方向に向けて形成され、中間弁
室38の上方部は第１弁室36を介してＡポートに連通さ
れ、中間弁室38の下方部は第２弁室37を介してアンダー
カバー２のＢポートに連通され、中間弁室38の側方部は
流路35を介してＰポートに連通される。中間弁室38の上
下端部、すなわち第１弁室36と中間弁室38との境界部及
び中間弁室38と第２弁室37との境界部に、環状の第１弁
座23及び第２弁座24がそれぞれ上方及び下方から螺合さ
れ、第１弁座23，第２弁座24と中間弁室38の内壁との間
がＯリング15によって密封されている。弁体ユニット14
のバルブステム９が中間弁室38及び第１弁座23、第２弁
座24内に挿通され、弁体ユニット14の第１弁体がバルブ
ステムの一端に一体に形成されて第１弁室内に配置さ
れ、第２弁体がバルブステムの他端に着脱可能に連結さ
れて第２弁室内に配置される。即ち、第１弁体５と一体
のバルブステム９が、第１弁座23、中間弁室38及び第２
弁座24内に上方から挿通され、バルブステム９の下方の
小径部に第２弁体６の中央孔、座金29が順次に下方から
嵌合され、次いで六角ナット28が螺合されて、第１弁体
５と第２弁体６・座金29・六角ナット28が連結される。
バルブステム９下方の小径部と第１弁体６との間にＯリ
ング16が圧入されて密封され、中間弁室38の周壁とバル
ブステム９との間に流路が形成される。ボディ１の上方
部中央に段付孔40（第１弁室の開口端）が形成され、段
付孔40の小径部は第１弁室36に連通され、段付孔40の大
径部にはプレート４の下側突出部が嵌合され、段付孔40
の大径部と下側突出部との間はＯリング18によって密封
される。なお、第１弁体５・第２弁体６の第１弁座23・
第２弁座24と当接する部分を、円錐面又は図３に示すと
おり球面となす。球面となす場合、バルブステム９が傾
斜しても、第１弁体５・第２弁体６の真円部と第１弁座
23・第２弁座24との接触が完全であり、第１弁体５・第
２弁体６の第１弁座23・第２弁座24への着座が確実とな
る。
【０００８】カバー３の内部には、下側が開放された段
付室34が形成され、段付室34の大径部にはプレート４の
上側大径部が嵌合され、段付室34の大径部とプレート４
の上側大径部との間はＯリング19によって密封される。
プレート４の中央部に軸線方向に延びる中央孔41が形成
され、中央孔41内にロッド７が摺動自在に挿通され、中
央孔41内面の４個の環状溝には、ドライベアリング22、
Ｏリング17、ロッドパッキン20及びスクレーパ33が上方
から順次に挿入され、それぞれロッド７表面に当接され
る。第１弁体５の内部には、上方が開放された孔部25が
形成され、孔部25の筒状側壁に２個の横孔30が形成さ
れ、２個の横孔30の中心軸は、孔部25の中央部を通る。
ロッド７の下端部に横孔30と同径の横孔32が形成され、
平行ピン13が第１弁体５の２個の横孔30及びロッド７の
横孔32に挿通され、平行ピン13は、横孔から抜けないよ
うにクランプリング12により保持される。なお、段付孔
40（第１弁室の開口端）の小径部の直径は、第１弁体５
の直径よりも大きくされ、第１弁体５・バルブステム９
が段付孔40の小径部を通して挿入され取り出される。カ
バー３の段付室34の大径部には、ピストン８が往復動自
在に嵌合され、ピストン８と段付室34の大径部との間
は、ピストンパッキン21によって密封される。ピストン
８の中央孔にはロッド７先端（上端）の小径部が下方か
ら挿入され、ロッド７先端の小径部に座金26が嵌合さ
れ、六角ナット27が螺合され、ロッド７とピストン８と
が連結される。ピストン８上面の環状溝と段付室34上壁
の環状溝との間に、リターンスプリング10，11が介装さ
れ、リターンスプリング10，11によりピストン８が下方
に付勢される。なお、段付室34の大径部の下方部の環状
溝に、Ｃ形止め輪31が嵌合されており、カバー３をボデ
ィ１から外したときに、Ｃ形止め輪31がピストン８に係
合して、ピストン８の脱出を防止する。また、ピストン
８の上側の室は、段付室34の上壁のポート42を介して大
気に連通され、ピストン８の下側の室は、図示しない流
路・制御弁を介してパイロット圧源に連通される。
付室34が形成され、段付室34の大径部にはプレート４の
上側大径部が嵌合され、段付室34の大径部とプレート４
の上側大径部との間はＯリング19によって密封される。
プレート４の中央部に軸線方向に延びる中央孔41が形成
され、中央孔41内にロッド７が摺動自在に挿通され、中
央孔41内面の４個の環状溝には、ドライベアリング22、
Ｏリング17、ロッドパッキン20及びスクレーパ33が上方
から順次に挿入され、それぞれロッド７表面に当接され
る。第１弁体５の内部には、上方が開放された孔部25が
形成され、孔部25の筒状側壁に２個の横孔30が形成さ
れ、２個の横孔30の中心軸は、孔部25の中央部を通る。
ロッド７の下端部に横孔30と同径の横孔32が形成され、
平行ピン13が第１弁体５の２個の横孔30及びロッド７の
横孔32に挿通され、平行ピン13は、横孔から抜けないよ
うにクランプリング12により保持される。なお、段付孔
40（第１弁室の開口端）の小径部の直径は、第１弁体５
の直径よりも大きくされ、第１弁体５・バルブステム９
が段付孔40の小径部を通して挿入され取り出される。カ
バー３の段付室34の大径部には、ピストン８が往復動自
在に嵌合され、ピストン８と段付室34の大径部との間
は、ピストンパッキン21によって密封される。ピストン
８の中央孔にはロッド７先端（上端）の小径部が下方か
ら挿入され、ロッド７先端の小径部に座金26が嵌合さ
れ、六角ナット27が螺合され、ロッド７とピストン８と
が連結される。ピストン８上面の環状溝と段付室34上壁
の環状溝との間に、リターンスプリング10，11が介装さ
れ、リターンスプリング10，11によりピストン８が下方
に付勢される。なお、段付室34の大径部の下方部の環状
溝に、Ｃ形止め輪31が嵌合されており、カバー３をボデ
ィ１から外したときに、Ｃ形止め輪31がピストン８に係
合して、ピストン８の脱出を防止する。また、ピストン
８の上側の室は、段付室34の上壁のポート42を介して大
気に連通され、ピストン８の下側の室は、図示しない流
路・制御弁を介してパイロット圧源に連通される。
【０００９】本考案の実施例の高圧３ポートクーラント
弁の機能について説明する。例えば、高圧３ポートクー
ラント弁を工作機械に適用した場合について考える。Ｐ
ポートをポンプ（図示せず。最大圧力は35kg／cm2 又は
70kg／cm2 ）に連通させ、Ａポートを切削箇所に連通さ
せ、Ｂポートをベッド下のタンクに連通させる。制御弁
を操作してピストン８の下側にパイロット流体を流入さ
せると、弁体ユニット14がリターンスプリング10・11の
弾発力に抗して図１に示す上方位置に移動し、ポンプか
ら吐出されるクーラントが、Ｐポートから流路35、中間
弁室38内の流路、第１弁室36、Ａポートを通って切削箇
所に供給される。このとき、第２弁体６の円錐状部が第
２弁座24の傾斜面に当接して、中間弁室38内の流路と第
２弁室37との間が遮断される。制御弁を操作してピスト
ン８の下側のパイロット流体を流出させると、弁体ユニ
ット14がリターンスプリング10・11の弾発力によって図
２に示す下方位置に移動し、ポンプから吐出されるクー
ラントが、Ｐポートから流路35、中間弁室38内の流路、
第２弁室37、Ｂポートを通ってタンクに戻される。この
とき、第１弁体５の円錐状部が第１弁座23の傾斜面に当
接して、中間弁室38内の流路と第１弁室36との間が遮断
される。弁体ユニット14が移動しているときは、第１弁
体５と第１弁座23の間及び第２弁体６と第２弁座24との
間が離れているので、クーラントはＰポートからＡポー
ト及びＢポートの両方に流れる。このように、弁体ユニ
ット14がどの位置にあっても、クーラントはＰポートか
らＡポート、Ｂポートの一方又は双方に流れるので、ポ
ンプとＰポートとを連通させる配管が、ウオータハンマ
の発生により損傷を受けることがない。
弁の機能について説明する。例えば、高圧３ポートクー
ラント弁を工作機械に適用した場合について考える。Ｐ
ポートをポンプ（図示せず。最大圧力は35kg／cm2 又は
70kg／cm2 ）に連通させ、Ａポートを切削箇所に連通さ
せ、Ｂポートをベッド下のタンクに連通させる。制御弁
を操作してピストン８の下側にパイロット流体を流入さ
せると、弁体ユニット14がリターンスプリング10・11の
弾発力に抗して図１に示す上方位置に移動し、ポンプか
ら吐出されるクーラントが、Ｐポートから流路35、中間
弁室38内の流路、第１弁室36、Ａポートを通って切削箇
所に供給される。このとき、第２弁体６の円錐状部が第
２弁座24の傾斜面に当接して、中間弁室38内の流路と第
２弁室37との間が遮断される。制御弁を操作してピスト
ン８の下側のパイロット流体を流出させると、弁体ユニ
ット14がリターンスプリング10・11の弾発力によって図
２に示す下方位置に移動し、ポンプから吐出されるクー
ラントが、Ｐポートから流路35、中間弁室38内の流路、
第２弁室37、Ｂポートを通ってタンクに戻される。この
とき、第１弁体５の円錐状部が第１弁座23の傾斜面に当
接して、中間弁室38内の流路と第１弁室36との間が遮断
される。弁体ユニット14が移動しているときは、第１弁
体５と第１弁座23の間及び第２弁体６と第２弁座24との
間が離れているので、クーラントはＰポートからＡポー
ト及びＢポートの両方に流れる。このように、弁体ユニ
ット14がどの位置にあっても、クーラントはＰポートか
らＡポート、Ｂポートの一方又は双方に流れるので、ポ
ンプとＰポートとを連通させる配管が、ウオータハンマ
の発生により損傷を受けることがない。
【００１０】本考案の実施例の高圧３ポートクーラント
弁において、ロッド７の外径と第１弁座23・第２弁座24
の内径とを同一にする。ロッド７の断面積（第１弁座23
・第２弁座24の内面の断面積）をＳ1 とし、バルブステ
ム９の断面積をＳ2 とし、第 １弁体５・第２弁体６外周
内の面積をＳ3 とし、供給されるクーラントの圧力をＰ
1 とする。この圧力Ｐ1 が弁体ユニット14に作用する力
について考える。弁体ユニット14が図１に示す上方位置
にあるとき、下向きの力は、〔Ｐ1 （Ｓ1 −Ｓ2 ）（第
２弁体６の上面に働く）＋Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ1 ）（第１弁
体５の上面に働く）〕＝Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ2 ）であり、上
向きの力は、Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ2 ）（第１弁体５の下面に
働く）である。従って、弁体ユニット14が上方位置にあ
るとき、下向きの力と上向きの力とが同一となり、流体
的にバランスしていることが明らかである。弁体ユニッ
ト14が図２に示す下方位置にあるとき、下向きの力は、
Ｐ1 （Ｓ3−Ｓ2 ）（第２弁体６の上面に働く）であ
り、上向きの力は、〔Ｐ1 Ｓ3 （第２弁体６の下面に働
く）＋Ｐ1 （Ｓ1 −Ｓ2 ）（第１弁体５の下面に働
く）〕＝Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ2 ＋Ｓ1 ）である。従って、こ
のときも、流体的にほぼバランスしており、（上向きの
力）−（下向きの力）＝Ｐ1 Ｓ1 であり、リターンスプ
リング10・11は力Ｐ1 Ｓ1 に打ち勝つ大きさであればよ
く、従来のスプリングより相当小さいものでよい。ピス
トン８をリターンスプリング10・11の弾発力に抗して移
動させるについても、パイロット流体の圧力は相当低い
ものでよい。なお、Ａポートにクーラントが供給される
場合にも、Ｐポートから供給される場合と同様に流体的
にバランスする。
弁において、ロッド７の外径と第１弁座23・第２弁座24
の内径とを同一にする。ロッド７の断面積（第１弁座23
・第２弁座24の内面の断面積）をＳ1 とし、バルブステ
ム９の断面積をＳ2 とし、第 １弁体５・第２弁体６外周
内の面積をＳ3 とし、供給されるクーラントの圧力をＰ
1 とする。この圧力Ｐ1 が弁体ユニット14に作用する力
について考える。弁体ユニット14が図１に示す上方位置
にあるとき、下向きの力は、〔Ｐ1 （Ｓ1 −Ｓ2 ）（第
２弁体６の上面に働く）＋Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ1 ）（第１弁
体５の上面に働く）〕＝Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ2 ）であり、上
向きの力は、Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ2 ）（第１弁体５の下面に
働く）である。従って、弁体ユニット14が上方位置にあ
るとき、下向きの力と上向きの力とが同一となり、流体
的にバランスしていることが明らかである。弁体ユニッ
ト14が図２に示す下方位置にあるとき、下向きの力は、
Ｐ1 （Ｓ3−Ｓ2 ）（第２弁体６の上面に働く）であ
り、上向きの力は、〔Ｐ1 Ｓ3 （第２弁体６の下面に働
く）＋Ｐ1 （Ｓ1 −Ｓ2 ）（第１弁体５の下面に働
く）〕＝Ｐ1 （Ｓ3 −Ｓ2 ＋Ｓ1 ）である。従って、こ
のときも、流体的にほぼバランスしており、（上向きの
力）−（下向きの力）＝Ｐ1 Ｓ1 であり、リターンスプ
リング10・11は力Ｐ1 Ｓ1 に打ち勝つ大きさであればよ
く、従来のスプリングより相当小さいものでよい。ピス
トン８をリターンスプリング10・11の弾発力に抗して移
動させるについても、パイロット流体の圧力は相当低い
ものでよい。なお、Ａポートにクーラントが供給される
場合にも、Ｐポートから供給される場合と同様に流体的
にバランスする。
【００１１】前記のとおり、ロッド７と第１弁体５との
連結は、横孔30・32に平行ピン13を挿通して行われてい
るので、バルブステム９の軸心とロッド７の軸心とが一
致する必要がなく、第１弁体５・第２弁体６に自由度が
もたされている。従って、第１弁体５・第２弁体６の第
１弁座23・第２弁座24への着座が確実に行われる。高圧
３ポートクーラント弁を点検整備等のため分解する場
合、アンダーカバー２をボディ１から外し、六角ナット
28の螺合を解除して、第２弁体６、座金29を外し、第２
弁座24をの螺合を解除して外す。次に、カバー３、ピス
トン８、リターンスプリング10・11、プレート４、ロッ
ド７、平行ピン13、第１弁体５を一体としてボディ１か
ら外し、クランプリング12を外して第１弁体５、平行ピ
ン13を外し、第１弁座23の螺合を解除して外す。弁体及
び弁座の分解が簡単に行われ、弁体及び弁座の組み付け
も簡単に行われる。
連結は、横孔30・32に平行ピン13を挿通して行われてい
るので、バルブステム９の軸心とロッド７の軸心とが一
致する必要がなく、第１弁体５・第２弁体６に自由度が
もたされている。従って、第１弁体５・第２弁体６の第
１弁座23・第２弁座24への着座が確実に行われる。高圧
３ポートクーラント弁を点検整備等のため分解する場
合、アンダーカバー２をボディ１から外し、六角ナット
28の螺合を解除して、第２弁体６、座金29を外し、第２
弁座24をの螺合を解除して外す。次に、カバー３、ピス
トン８、リターンスプリング10・11、プレート４、ロッ
ド７、平行ピン13、第１弁体５を一体としてボディ１か
ら外し、クランプリング12を外して第１弁体５、平行ピ
ン13を外し、第１弁座23の螺合を解除して外す。弁体及
び弁座の分解が簡単に行われ、弁体及び弁座の組み付け
も簡単に行われる。
【００１２】
【考案の効果】本考案においては、第１弁室と中間弁室
との境界部及び中間弁室と第２弁室との境界部に環状の
第１弁座及び第２弁座がそれぞれ配設され、弁体ユニッ
トのバルブステムが第１弁座、中間弁室及び第２弁座内
に挿通され、第１弁体がバルブステムの一端に一体に形
成されて第１弁室内に配置され、第２弁体がバルブステ
ムの他端に固定されて第２弁室内に配置され、弁体ユニ
ット操作用のロッドと第１弁体との連結が行われ、ロッ
ドの直径が第１弁座・第２弁座の内径と同一にされてい
る。従って、弁体ユニットが第１位置（第２弁体が第２
弁座に着座した位置）にあるとき、中間弁室に流入する
流体圧力が弁体ユニットに作用して発生する力は、第１
方向の力（上向きの力）と第２方向の力（下向きの力）
とが同一となり、流体的にバランスしている。また、弁
体ユニットが第２位置（第１弁体が第１弁座に着座した
位置）にあるとき、第１方向（上向き）に〔流体圧〕×
〔ロッドの断面積〕の力が作用するだけであり、流体的
に略バランスしている。このように流体（クーラント）
の圧力によって弁の軸線方向に作用する力が小さいの
で、小さな力によって弁を操作することができる。ま
た、本考案においては、弁体ユニットのバルブステムが
第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通され、第１弁
体がバルブステムの一端に形成されて第１弁室内に配置
され、第２弁体がバルブステムの他端に固定されて第２
弁室内に配置され、弁体ユニット操作用のロッドが前記
プレートに摺動自在に挿通され、第１弁体の端部に形成
された孔部にロッドの先端が挿入され、ロッドと第１弁
体との連結が平行ピンを用いて行われている。従って、
弁体ユニットのバルブステムの軸心とロッドの軸心とを
一致させる必要がなく、弁体ユニットに自由度がもたさ
れ、弁体ユニットに無理な力が作用しない。しかも、第
１弁体・第２弁体と第１弁座・第２弁座との当接する部
分が球面とされているので、バルブステムが傾斜しても
第１弁体・第２弁体と第１弁座・第２弁座との接触が均
一な力により完全に行われ、第１弁体・第２弁体と第１
弁座・第２弁座との間から流体が漏洩することがない。
本考案においては、ボディ内に第１弁室、中間弁室及び
第２弁室が順次隣接して配設され、第１弁室がボディの
一端側に開口されて開口端にプレートが配置され、第２
弁室がボディの他端側に開口されて開口端にアンダーカ
バーが配置され、アンダーカバーの中央にＢポートが開
口され、第１弁室と中間弁室との境界部及び中間弁室と
第２弁室との境界部に環状の第１弁座及び第２弁座がそ
れぞれ着脱可能に配設され、弁体ユニットのバルブステ
ムが第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通され、第
１弁体がバルブステムの一端に一体に形成されて第１弁
室内に配置され、第２弁体がバルブステムの他端の小径
部に嵌合されナットで固定されて第２弁室内に配置さ
れ、弁体ユニット操作用のロッドが前記プレートに摺動
自在に挿通され、第１弁体の端部に形成された孔部にロ
ッドの先端が挿入され、ロッドと第１弁体との連結が平
行ピンを用いて行われ、第１弁室の開口端の直径を第１
弁体の直径よりも大きくされる。従って、アンダーカバ
ーのＢポートから工具を挿入して、ナットを緩めて第２
弁体とバルブステムの他端の小径部との嵌合を外すと、
アンダーカバー２を取り外さなくても、バルブステム、
第１弁体、平行ピン、ロッドをプレートと共に第１弁室
の開口端を通して取り外したり挿入したりすることがで
き、容易に保守管理や修理を行うことができる。また、
弁体、弁座、ロッド等の部品が磨耗した場合には、磨耗
した部品だけを取り外して簡単に交換することができ
る。
との境界部及び中間弁室と第２弁室との境界部に環状の
第１弁座及び第２弁座がそれぞれ配設され、弁体ユニッ
トのバルブステムが第１弁座、中間弁室及び第２弁座内
に挿通され、第１弁体がバルブステムの一端に一体に形
成されて第１弁室内に配置され、第２弁体がバルブステ
ムの他端に固定されて第２弁室内に配置され、弁体ユニ
ット操作用のロッドと第１弁体との連結が行われ、ロッ
ドの直径が第１弁座・第２弁座の内径と同一にされてい
る。従って、弁体ユニットが第１位置（第２弁体が第２
弁座に着座した位置）にあるとき、中間弁室に流入する
流体圧力が弁体ユニットに作用して発生する力は、第１
方向の力（上向きの力）と第２方向の力（下向きの力）
とが同一となり、流体的にバランスしている。また、弁
体ユニットが第２位置（第１弁体が第１弁座に着座した
位置）にあるとき、第１方向（上向き）に〔流体圧〕×
〔ロッドの断面積〕の力が作用するだけであり、流体的
に略バランスしている。このように流体（クーラント）
の圧力によって弁の軸線方向に作用する力が小さいの
で、小さな力によって弁を操作することができる。ま
た、本考案においては、弁体ユニットのバルブステムが
第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通され、第１弁
体がバルブステムの一端に形成されて第１弁室内に配置
され、第２弁体がバルブステムの他端に固定されて第２
弁室内に配置され、弁体ユニット操作用のロッドが前記
プレートに摺動自在に挿通され、第１弁体の端部に形成
された孔部にロッドの先端が挿入され、ロッドと第１弁
体との連結が平行ピンを用いて行われている。従って、
弁体ユニットのバルブステムの軸心とロッドの軸心とを
一致させる必要がなく、弁体ユニットに自由度がもたさ
れ、弁体ユニットに無理な力が作用しない。しかも、第
１弁体・第２弁体と第１弁座・第２弁座との当接する部
分が球面とされているので、バルブステムが傾斜しても
第１弁体・第２弁体と第１弁座・第２弁座との接触が均
一な力により完全に行われ、第１弁体・第２弁体と第１
弁座・第２弁座との間から流体が漏洩することがない。
本考案においては、ボディ内に第１弁室、中間弁室及び
第２弁室が順次隣接して配設され、第１弁室がボディの
一端側に開口されて開口端にプレートが配置され、第２
弁室がボディの他端側に開口されて開口端にアンダーカ
バーが配置され、アンダーカバーの中央にＢポートが開
口され、第１弁室と中間弁室との境界部及び中間弁室と
第２弁室との境界部に環状の第１弁座及び第２弁座がそ
れぞれ着脱可能に配設され、弁体ユニットのバルブステ
ムが第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通され、第
１弁体がバルブステムの一端に一体に形成されて第１弁
室内に配置され、第２弁体がバルブステムの他端の小径
部に嵌合されナットで固定されて第２弁室内に配置さ
れ、弁体ユニット操作用のロッドが前記プレートに摺動
自在に挿通され、第１弁体の端部に形成された孔部にロ
ッドの先端が挿入され、ロッドと第１弁体との連結が平
行ピンを用いて行われ、第１弁室の開口端の直径を第１
弁体の直径よりも大きくされる。従って、アンダーカバ
ーのＢポートから工具を挿入して、ナットを緩めて第２
弁体とバルブステムの他端の小径部との嵌合を外すと、
アンダーカバー２を取り外さなくても、バルブステム、
第１弁体、平行ピン、ロッドをプレートと共に第１弁室
の開口端を通して取り外したり挿入したりすることがで
き、容易に保守管理や修理を行うことができる。また、
弁体、弁座、ロッド等の部品が磨耗した場合には、磨耗
した部品だけを取り外して簡単に交換することができ
る。
【図１】本考案の実施例の高圧クーラント弁が第１位置
にあるときの一部縦断側面図である。
にあるときの一部縦断側面図である。
【図２】本考案の実施例の高圧クーラント弁が第２位置
にあるときの一部縦側断面図である。
にあるときの一部縦側断面図である。
【図３】本考案の実施例の高圧クーラント弁における弁
体ユニットの変形例を示す図である。
体ユニットの変形例を示す図である。
【図４】従来の３ポート弁の一部縦断側面図である。
【符号の説明】１ ボディ ２ アンダーカバー ４ プレート ５ 第１弁体 ６ 第２弁体 ７ ロッド13 平行ピン 14 弁体ユニット 23 第１弁座 24 第２弁座28 ナット 36 第１弁室 37 第２弁室 38 中間弁室
Claims (1)
- 【請求項１】 ボディ内に第１弁室、中間弁室及び第２
弁室が順次隣接して配設され、第１弁室がボディの一端
側に開口されて開口端にプレートが配置され、第２弁室
がボディの他端側に開口されて開口端にアンダーカバー
が配置され、ボディに開口されたＡポート及びＰポート
が第１弁室及び中間弁室にそれぞれ連通され、アンダー
カバーの中央に開口されたＢポートに第２弁室が連通さ
れ、第１弁室と中間弁室との境界部及び中間弁室と第２
弁室との境界部に環状の第１弁座及び第２弁座がそれぞ
れ着脱可能に配設され、弁体ユニットのバルブステムが
第１弁座、中間弁室及び第２弁座内に挿通され、第１弁
体がバルブステムの一端に一体に形成されて第１弁室内
に配置され、第２弁体がバルブステムの他端の小径部に
嵌合されナットで固定されて第２弁室内に配置され、弁
体ユニット操作用のロッドが前記プレートに摺動自在に
挿通され、第１弁体の端部に形成された孔部にロッドの
先端が挿入され、ロッドと第１弁体との連結が平行ピン
を用いて行われ、ロッドの直径が第１弁座・第２弁座の
内径と同一にされ、第１弁室の開口端の直径を第１弁体
の直径よりも大きくされ、第１弁体・第２弁体と第１弁
座・第２弁座との当接する部分が球面とされた高圧３ポ
ートクーラント弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992067539U JP2557015Y2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 高圧３ポートクーラント弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992067539U JP2557015Y2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 高圧３ポートクーラント弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0625674U JPH0625674U (ja) | 1994-04-08 |
| JP2557015Y2 true JP2557015Y2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=13347885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992067539U Expired - Lifetime JP2557015Y2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 高圧３ポートクーラント弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557015Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH025167Y2 (ja) * | 1984-09-20 | 1990-02-07 | ||
| JP3088073U (ja) * | 2002-02-19 | 2002-08-30 | 株式会社ジャパンアート | 台 紙 |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP1992067539U patent/JP2557015Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0625674U (ja) | 1994-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |