JP2557657Y2

JP2557657Y2 - ２ポート弁

Info

Publication number: JP2557657Y2
Application number: JP1991110475U
Authority: JP
Inventors: 光雄増田; 伸広藤原
Original assignee: エスエムシー株式会社
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2006-12-18
Also published as: JPH0552470U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、各種機械・装置に連通
する配管に接続され、流体を供給し又は供給を停止する
ために用いられ、ウォータハンマの緩和，スロースター
ト等の機能を有する２ポート弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のウォータハンマ緩和形の２
ポート弁を示す。ボディ１の上部にカバー２が接合さ
れ、カバー２の下部には大径シリンダ19が開口し、大径
シリンダ19の上部には小径シリンダ20が連設されてい
る。ボディ１の上端部には段付きの内孔が形設され、段
部において、プレート３のフランジがボディ１とカバー
２により挟持されている。プレート３のフランジの上下
の各外周面の環状溝にガスケット７，８がそれぞれ装着
され、各ガスケット７，８はプレート３と前記大径シリ
ンダ19の内周面及び前記ボディ１の内孔との間をそれぞ
れ密封する。ボディ１の一側（図１では左側）にＡポー
ト14が開口され、ボディ１の他側（図１では右側）にＢ
ポート15が開口される。Ａポート14とＢポート15との中
間部に弁座13が配設され、弁座13の下部はＡポート14に
連通し、弁座13の上部はＢポート15に連通する。プレー
ト３の中央部に中央孔18が形成され、中央孔18にロッド
12が挿通され、中央孔18に面した２つの環状孔に軸シー
ル９，10がそれぞれ装着される。ロッド12の先端部（下
端部）に弁体４が連結され、弁体４の下面が弁座13に当
接可能とされる。カバー２の大径シリンダ19にピストン
５が摺動自在に嵌合され、ピストン５の中央孔にロッド
12の基端部（上端部）が挿入され固定されている。ピス
トン５外周面の環状溝にはピストンパッキン11が装着さ
れ、ピストン５上面と小径シリンダ20の上端との間に２
本のスプリング６が取着される。カバー２の一側（図１
では左側）に P₁ ポート16が開口され、カバー２の他側
（図１では右側）に P₂ ポート17が開口され、 P₁ ポー
ト16は連通路（図示せず）を介して大径シリンダ19内の
下端部に連通され、 P₂ ポート17は連通路（図示せず）
を介して小径シリンダ20内の上端部に連通される。

【０００３】従来のウォータハンマ緩和形の２ポート弁
において、 P₁ ポート16にパイロット流体を供給し、 P
₂ ポート17からパイロット流体を排出すると、パイロッ
ト流体は P₁ ポート16から連通路（図示せず）を介して
大径シリンダ19内の下端部に流れ、大径シリンダ19内の
ピストン５より上部のパイロット流体は P₂ ポート17を
通って排出され、ピストン５を上昇させる。このとき弁
体４が上昇し、弁体４と弁座13との間の開口が開いて、
Ａポート14とＢポート15との間が連通される。反対に P
₂ ポート17にパイロット流体を供給し、 P₁ ポート16か
らパイロット流体を排出すると、ピストン５が下降し、
Ａポート14とＢポート15との間が遮断される。従来の２
ポート弁において、作動流体をＡポート14から入れ、Ｂ
ポート15から流出させるように接続すると、流体圧とス
プリング６の力とが対向し、弁体４を閉鎖するときに、
サージ圧をＢポート15に流すことができ、ウオータハン
マが一応緩和される。しかし、ウオータハンマの緩和が
充分ではなかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、２ポート弁
において、弁体閉口の終期及び弁体開口の初期において
弁体の移動を他の行程のときよりも遅くして、通過流量
の変化を低減させ、ウォータハンマを従来のものよりも
更に緩和させたり、弁体開口初期の流量を少なく（スロ
ースタート）したりすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、前記課題を達
成するために、２ポート弁において、ボディとカバーと
によりプレートが挟持され、プレートの中央孔にロッド
が挿通され、ロッドの基端部にピストンが連結され、ロ
ッドの先端部に弁体が連結され、ピストンは外周面の環
状溝にピストンパッキンが装着されてカバーのシリンダ
に摺動自在に嵌合され、更に直線溝部と螺旋溝部とを有
するガイド溝がロッド表面に形成され、プレートのネジ
孔にガイドピンがねじ込まれ、ガイドピンがガイド溝に
係合され、ロッドの先端部に小径部が形設され、前記小
径部に弁体の中央孔が回転自在に嵌合され、弁体の中央
孔と前記小径部との間が回転シールにより密封され、前
記小径部の下端部の環状溝に止め輪が装着されている。

【０００６】

【作用】ピストンの前後にパイロット流体を給排する
と、ピストン及び弁体が前後に移動する。プレートのネ
ジ孔にねじ込まれたガイドピンが、ロッド表面に形成さ
れたガイド溝に係合されているので、ガイドピンがガイ
ド溝の直線溝部と係合しているときには、ピストン・弁
体の移動には影響を与えないが、ガイドピンがガイド溝
の螺旋溝部と係合しているときには、ピストン・弁体の
移動が拘束され、ガイドピンと螺旋溝部との間で生ずる
摩擦力、及びピストンパッキンとシリンダとの摺動抵抗
に打ち勝ちつつ移動するので、移動速度が低減する。螺
旋溝部の位置を所望の位置に設定することにより、弁体
閉口の終期及び弁体開口の初期において弁体の移動を他
の行程のときよりも遅くすることができる。

【０００７】

【実施例】図１を用いて、本考案の実施例の２ポート弁
について説明する。本考案の実施例は、プレート３・ロ
ッド12の構造及びスプリングの存在しないことを除き、
図５に示した従来の２ポート弁と同様である。そこで、
従来の２ポート弁と同一の部分には、図５と同一の符号
を付し、原則としてその符号の説明は省略する。本考案
の実施例においては、プレート３は円盤状部31と円筒状
部32とが一体に構成されており、円筒状部32の上方部に
ネジ孔22が形設される。ロッド12がプレート３の中央孔
18に挿通され、ロッド12の上方部の表面の所定の箇所に
ガイド溝24が形成され、図１(b) に示されるようにガイ
ド溝24には螺旋溝部25と直線溝部26とがある。なお、図
１(a) においては、ガイド溝24が簡略に表示されてい
る。ガイドピン23がプレート３の円筒状部32のネジ孔22
にねじ込まれ、ガイドピン23の先端部がロッド12のガイ
ド溝24に係合されている。弁体４のまわりにシール部34
が固定されている。

【０００８】図１(a) に示した弁体４が閉鎖した状態に
おいて、 P₁ ポート16にパイロット流体を供給し、 P₂
ポート17からパイロット流体を排出すると、パイロット
流体は P₁ ポート16から連通路28を介して大径シリンダ
19内の下端部に流れ、大径シリンダ19内のピストン５上
部の流体は連通路27， P₂ ポート17を通って排出され、
ピストン５の上昇が開始される。移動開始当初はガイド
ピン23がガイド溝24の螺旋溝部25と係合するので、ピス
トン５・弁体４・ロッド12は回転しながら上昇する。こ
のとき、螺旋溝部25の螺旋角αは相当小さく設定され、
ロッド12の移動がガイドピン23とガイド溝24とにより拘
束され、ガイドピンと螺旋溝部との間で生ずる摩擦力、
及びピストンパッキン11と大径シリンダ19との摺動抵抗
に打ち勝ちつつ移動するので、弁体４の移動速度は相当
小さい。図１(b) ・図４に示されるとおり、螺旋溝スト
ローク l₁ を経過すると、弁体４は所定の少量だけ開口
し、ガイドピン23がガイド溝24の直線溝部26と係合し、
ピストン５・弁体４・ロッド12は回転することなく上昇
する。このとき、ロッド12の移動がガイドピン23とガイ
ド溝24とにより拘束されることがないので、弁体４の移
動速度は相当速い。このように弁体４が上昇すると、弁
体４と弁座13との間が開口して、Ａポート14とＢポート
15との間が連通され、作動流体はＡポート14から入り、
Ｂポート15から流出する。直線溝ストローク l₂ を経過
すると、弁体４の口は全開状態となる。Ｂポート15をア
クチュエータに連通させておくと、アクチュエータのス
ロースタートが実現する。反対に P₂ ポート17にパイロ
ット流体を供給し、 P₁ ポート16からパイロット流体を
排出すると、ピストン５が下降し、Ａポート14とＢポー
ト15との間が遮断される。直線溝ストローク l₂ の間は
相当速く移動し、弁体閉口終期の螺旋溝ストローク l₁
の行程での移動速度は小さい。このとき、ウオータハン
マが緩和される。

【０００９】図２に示す本考案の実施例の変形例は、前
記実施例の弁体４とロッド12との連結手段を、回転自在
の連結手段にしたものである。ロッド12の先端部（図２
では下端部）に小径部33が形設され、小径部33に弁体４
の中央孔が回転自在に嵌合される。小径部33の下端部の
環状溝に止め輪29が装着されて、弁体４が連結され、弁
体４の下面と止め輪29の上面とのあいだに隙間 l₃ が設
けられている。弁体４の中央孔に面した環状溝には回転
シール30が装着されて、弁体４の中央孔とロッド12の小
径部33との間が密封される。実施例の変形例では、弁体
４が弁座13から離れる時及び弁体４が弁座13に着座する
時に、ロッド12が回転しても弁体４は回転しないので、
弁体４のシール部34の耐久性が向上する。

【００１０】図３を用いて、参考例について説明する。
参考例は、ピストン５とロッド12との連結手段及びシー
トスプリング36の存在を除き、図１に示した本考案の実
施例と同様であり、実施例と同一の部分には、図１と同
一の符号を付し、原則としてその符号の説明は省略す
る。ロッド12の基端部（図２では上端部）に小径部43が
形設され、小径部43がピストン５の中央孔41に回転自在
に嵌合される。小径部33の上端部の環状溝に止め輪39が
装着されて、ピストン５の脱落が防止され、ピストン５
の上面と止め輪39の下面とのあいだに隙間が設けられて
いる。ピストン５の中央孔に面した環状溝には回転シー
ル40が装着されて、ピストン５の中央孔とロッド12の小
径部43との間が密封される。ピストン５上面と小径シリ
ンダ20の上端との間に２本のシートスプリング36が取着
されている。参考例では、ロッド12の回転運動がピスト
ン５には伝わらないので、シートスプリング36に捩じり
が加わらず、またピストンパッキン11は上下方向にのみ
移動し回転は行わないので、ピストンパッキン11の寿命
が伸びる。

【００１１】

【考案の効果】本考案では、ピストンは外周面の環状溝
にピストンパッキンが装着されてカバーのシリンダに摺
動自在に嵌合され、直線溝部と螺旋溝部とを有するガイ
ド溝がロッド表面に形成され、プレートのネジ孔にガイ
ドピンがねじ込まれ、ガイドピンがガイド溝に係合され
ている。ガイドピンがガイド溝の直線溝部と係合してピ
ストン・弁体が直線方向にのみ移動するときは、移動に
対する抵抗は少ない。しかし、ガイドピンがガイド溝の
螺旋溝部と係合し、ピストン・弁体が回転しながら直線
方向に移動するときは、ガイドピンと螺旋溝部との間で
生ずる摩擦力に打ち勝ち、かつピストンパッキンがシリ
ンダに対して回転移動及び直線移動をするために生ずる
摺動抵抗に打ち勝たなければならないので、ピストン・
弁体の直線方向の移動速度は確実に低減する。従って、
螺旋溝部の位置を所望の位置に設定することにより、弁
体閉口の終期及び弁体開口の初期において弁体の移動を
他の行程のときよりも遅くし、流量の変化を低減させる
ことができる。この作用を応用して、ウォータハンマを
従来のものよりも更に緩和させたり、弁体開口初期の流
量を少なく（スロースタート）したりすることができ
る。また、本考案では、ロッドの先端部に小径部が形設
され、前記小径部に弁体の中央孔が回転自在に嵌合さ
れ、弁体の中央孔と前記小径部との間が回転シールによ
り密封され、前記小径部の下端部の環状溝に止め輪が装
着されている。従って、弁体が弁座から離れる時及び弁
体が弁座に着座する時に、ロッドが回転しても弁体は回
転しないので、弁体のシール部の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の２ポート弁の図面であり、図
１(a) は縦断断面図であり、図１(b) は図１(a) の要部
Ａの拡大側面図である。

【図２】本考案の実施例の変形例の主要部を示す部分断
面図である。

【図３】参考例の縦断断面図である。

【図４】本考案の実施例におけるガイド溝のストローク
と弁体の開口量を示す図面である。

【図５】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ボディ２カバー３プレート４弁体５ピストン 12 ロッド 18 中央孔 23 ガイドピン 24 ガイド溝 25 螺旋溝部 26 直線溝部29 止め輪 30 回転シール 33 小径部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ボディとカバーとによりプレートが挟持
され、プレートの中央孔にロッドが挿通され、ロッドの
基端部にピストンが連結され、ロッドの先端部に弁体が
連結された２ポート弁において、ピストンは外周面の環
状溝にピストンパッキンが装着されてカバーのシリンダ
に摺動自在に嵌合され、直線溝部と螺旋溝部とを有する
ガイド溝がロッド表面に形成され、プレートのネジ孔に
ガイドピンがねじ込まれ、ガイドピンがガイド溝に係合
され、ロッドの先端部に小径部が形設され、前記小径部
に弁体の中央孔が回転自在に嵌合され、弁体の中央孔と
前記小径部との間が回転シールにより密封され、前記小
径部の下端部の環状溝に止め輪が装着されたことを特徴
とする２ポート弁。