JP2560523Y2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、圧力供給源から供給さ
れる高圧気体を所定圧力に減圧して出力する減圧弁に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、減圧弁として、例えば図３に示す
ようなものがある。同図に示すように、本体５１の下部
に取り付けられた下カバー５２には、気体の流路５３が
形成され、その流路５３の両端はそれぞれ給気ポート５
４及び出力ポート５５となっている。流路５３中にはそ
の流路５３を開閉する開閉部５６が設けられ、その開閉
部５６の弁体５７には上方へ延びるロッド５８が固定さ
れている。

【０００３】本体５１の上部には上カバー５９が取り付
けられ、両者５１，５９間に形成された圧力室６０内に
はダイヤフラム６１等よりなる受圧体６２が配置されて
いる。そして、この受圧体６２により、圧力室６０はパ
イロット室６３とフィードバック室６４とに区画され、
パイロット室６３内には所定の設定圧が付与されるとと
もに、フィードバック室６４内には前記流路５３の出力
ポート５５側の圧力が導入される。

【０００４】受圧体６２の中央には筒状体６５が固定配
置され、その内部には流路５３の出力ポート５５側と上
カバー５９に形成された排気ポート６６とを連通させる
排気路６７が形成されている。筒状体６５は、その上部
が上カバー５９に形成された挿通孔６８にシールリング
６９を介して嵌挿支持されるとともに、その下部が本体
５１に形成された挿通孔７０にシールリング７１を介し
て嵌挿支持され、筒状体６５は両挿通孔６８，７０に沿
って上下に摺動可能となっている。

【０００５】筒状体６５の下端開口縁は弁体７２となっ
ており、前記ロッド５８の上端にはその弁体７２に当接
可能な弁座７３が形成されている。そして、この弁体７
２と弁座７３とにより、排気路６７を開閉するための開
閉部７４が形成されている。

【０００６】そして、フィードバック室６４の圧力がパ
イロット室６３の圧力より低い場合は、その圧力差に応
じて受圧体６２が下動されるので、筒状体６５に押圧さ
れてロッド５８とともに弁体５７が下動されて、給気側
の開閉部５６が開放される。すると、給気ポート５４側
の圧力が出力ポート５５側に供給され、出力ポート５５
の圧力が設定圧まで昇圧される。

【０００７】又、フィードバック室６４の圧力がパイロ
ット室６３の圧力より高い場合は、その圧力差に応じて
受圧体６２が上動されるので、筒状体６５の下端の弁体
７２が弁座７３から離間して、排気側の開閉部７４が開
放される。すると、出力ポート側５５の圧力が排気路６
７を介して排気ポート６６から大気に放出され、出力ポ
ート５５の圧力が設定圧まで降圧される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
減圧弁においては、フィードバック室６４の圧力とパイ
ロット室６３の圧力との差に応じて上下動される受圧体
６２に、筒状体６５が固定されている。しかも、その筒
状体６５は、その上下両端側において、上カバー５９側
の挿通孔６８及び本体５１側の挿通孔７０にそれぞれシ
ールリング６９，７１を介して嵌挿支持されている。

【０００９】従って、受圧体６２が上下動されるとき、
その受圧体６２と一体移動される筒状体６５には２つの
シールリング６９，７１による摺動抵抗が付与され、受
圧体６２が前記圧力差に対して敏感に反応しなくなる。
特に、両室６３，６４の圧力差が小さい場合は、摺動抵
抗により受圧体６２が作動せず、高い精度で圧力制御を
行うことができないという問題があった。

【００１０】又、筒状体６５は、その上部が上カバー５
９側の挿通孔６８に嵌挿されるとともに、その下部が本
体５１側の挿通孔７０に嵌挿されて、両挿通孔６８，７
０に沿って上下に摺動される。従って、筒状体６５をス
ムーズに上下移動させるためには、上下の挿通孔６８，
７０を確実に同心軸上に設ける必要がある。しかし、そ
れら各挿通孔６８，７０は、上カバー５９と本体５１と
いうそれぞれ異なった部材に形成されているので、上カ
バー５９と本体５１とを結合したときに、両挿通孔６
８，７０が確実に同心軸上に配置されるようにすること
は非常に困難であった。そして、両挿通孔６８，７０を
同心軸上に配置できなかった場合には、筒状体６５の上
下動に際してこじれが生じ、筒状体６５がスムーズに上
下動されず、前述の場合と同じく、受圧体６２が前記圧
力差に対して敏感に反応しなくなるという問題がある。

【００１１】本考案は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、両室の圧力差に応じて
受圧体が確実に反応されるようにして、例え両室の圧力
差が小さい場合でも、確実に圧力制御を行うことがで
き、その圧力制御を高い精度で行うことができる減圧弁
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の考案では、両端にそれぞれポートを有する
気体の流路と、前記両ポート間において前記流路に設け
られ、その流路を開閉する弁体を有した給気側の開閉部
と、前記弁体と対応する位置において往復動可能に設け
られ、その往復動に伴い前記弁体を開閉動作させる開閉
作動体と、その開閉作動体上に設けられ、前記流路の一
方のポート側の圧力が導入される第１室と導入されない
第２室とを区画形成する受圧体と、前記第２室に設定圧
を付与する設定圧付与手段と、前記開閉作動体は、前記
第１室内の圧力と第２室内の圧力との差による受圧体の
一方向移動時にのみ同受圧体とともに移動して、前記弁
体を開放動作させることと、前記流路の一方のポート側
と連通され、その一方のポート側の圧力を外部に放出す
る排気路と、受圧体の一部を構成し、前記排気路を開閉
する弁体を有した排気側の開閉部と、前記第１室内の圧
力と第２室内の圧力との差による受圧体の他方向移動時
にのみ、排気側の弁体の他方向移動を阻止して、排気側
の開閉部を開放させる移動阻止手段とよりなるものであ
る。

【００１３】又、第２の考案では、本体とカバーとの間
に圧力室を設け、その圧力室内に前記受圧体を配置し
て、同受圧体により圧力室を第１室と第２室とに区画
し、受圧体、開閉作動体、及び排気側の弁体は、それぞ
れ本体とカバーとの何れか一方に対して移動可能に支持
されているものである。

【００１４】

【作用】従って、第１の考案によれば、開閉作動体は受
圧体の一方向移動時にのみ同受圧体とともに移動され
て、給気側の弁体を開放動作させる。又、排気側の弁体
は受圧体の他方向移動時にのみ移動阻止手段により他方
向移動を阻止され、これにより排気側の開閉部が開放さ
れる。即ち、受圧体、開閉作動体、及び排気側の弁体は
別体で設けられており、受圧体は他方向へ移動されると
きには、それ単体で移動される。従って、両室の圧力差
が小さくても、受圧体は他方向へ移動されるときには敏
感に反応する。

【００１５】又、第２の考案によれば、受圧体、開閉作
動体、及び排気側の弁体が、それぞれ本体とカバーとの
何れか一方に対して移動可能に支持されているので、受
圧体、開閉作動体、及び排気側の弁体の移動を案内する
案内部を同心軸上に設けなくても、それらの移動に支障
が生じることはない。

【００１６】

【実施例】以下、本考案を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。図１及び図２に示すように、本体と
してのバルブハウジング１には気体の流路２が形成さ
れ、その流路２の両端はそれぞれ給気ポート３及び出力
ポート４となっている。流路２を開閉するための開閉部
５は弁座６と弁体７とを有し、弁体７は弁座６の対向位
置において支持体８に形成された背室９にシールリング
１０を介して摺動可能に嵌挿されている。そして、弁体
７は常にはバネ１１により弁座６に押し付けられて、流
路２が閉鎖されている。

【００１７】ハウジングカバー１２は前記バルブハウジ
ング１の上面に取り付けられ、両者１，１２間には圧力
室１３が形成されるとともに、同圧力室１３内に位置す
るように、両者１，１２間には受圧体１４が配置されて
いる。この受圧体１４は、バルブハウジング１とハウジ
ングカバー１２との間に挟持固定されたダイヤフラム１
５と、そのダイヤフラム１５を両面から挟持する挟持体
１６及び挟持板１７と、挟持板１７の下面に取り付けら
れた弁座シート１８とより構成されている。受圧体１４
とバルブハウジング１との間には第１室としてのフィー
ドバック室１９が、受圧体１４とハウジングカバー１２
との間には第２室としてのパイロット室２０が形成され
るように、受圧体１４は圧力室１３を区画している。そ
して、フィードバック室１９は前記流路２の出力ポート
４側に連通され、その出力ポート４側の圧力がフィード
バック室１９内に導入される。

【００１８】排気路２１は前記フィードバック室１９と
連通するようにバルブハウジング１に形成され、その一
端は排気ポート２２となっている。リング状のガイド体
２３はバルブハウジング１に固定され、その内周面には
円筒状の弁体２４がシールリング２５を介して上下に摺
動可能に嵌挿されている。この弁体２４及び前記受圧体
１４の弁座シート１８は、排気路２１を開閉するための
開閉部２６を構成している。そして、弁体２４は常には
バネ２７により弁座シート１８に押し付けられて、排気
路２１が閉鎖されている。又、シールリング２５によ
り、ガイド体２３と弁体２４との間において、フィード
バック室１９と排気路２１との間の気密が保持されてい
る。

【００１９】前記弁体２４の下部外周には前記ガイド体
２３の下端面に係合可能なフランジ２４ａが形成され、
ガイド体２３の下端面は弁体２４の上方移動を規制する
ストッパー２３ａとなっている。そして、前記バネ２７
により上方へ向かって付勢されている弁体２４は、常に
はそのフランジ２４ａがストッパー２３ａに係合してお
り、それ以上上方へ移動されないようになっている。ス
トッパー２３ａとフランジ２４ａとにより移動阻止手段
が構成されている。

【００２０】前記受圧体１４の挟持体１６は、ハウジン
グカバー１２に形成された背室２８にシールリング２９
を介して上下に摺動可能に嵌挿され、その下端はダイヤ
フラム１５、挟持板１７、及び弁座シート１８を貫通し
て排気路２１内に露出している。そして、排気路２１内
において、挟持体１６の下端面とバルブハウジング１と
の間にはバネ３０が介装されている。又、シールリング
２９により、パイロット室２０と背室２８との間の気密
が保持されている。

【００２１】開閉作動体としてのロッド３１はバルブハ
ウジング１の挿通孔３２を通ってその下端の軸細部が前
記弁体７の透孔７ａに挿通され、その軸線方向に沿って
上下に往復移動可能となっている。そして、ロッド３１
の軸太部と軸細部との間の段差部３１ａが、弁体７の透
孔７ａの周縁に係合可能となっているとともに、同ロッ
ド３１の上端面が前記挟持体１６の下端面に当接可能と
なっている。又、バルブハウジング１の挿通孔３２の内
周面にはロッド３１を抱持するシールリング３３が配設
され、排気路２１と流路２の出力ポート４側との間の気
密が保持されている。

【００２２】そして、前記パイロット室２０の内部圧力
がフィードバック室１９の内部圧力より大きくなって、
受圧体１４がバネ３０の付勢力に抗して下動されたと
き、同受圧体１４の挟持体１６の下端面がロッド３１に
当接して同ロッド３１が下動されるとともに、弁座シー
ト１８に圧接されている弁体２４がバネ２７の付勢力に
抗して押し下げられる。即ち、受圧体１４は、排気側の
開閉部２６が閉鎖された状態で下動される。そして、ロ
ッド３１が下動されると、その段差部３１ａが弁体７に
係合して同弁体７がバネ１１の付勢力に抗して押し下げ
られ、給気側の開閉部５が開放される。

【００２３】又、フィードバック室１９の内部圧力がパ
イロット室２０の内部圧力より大きくなって、受圧体１
４が上動されたとき、ガイド体２３のストッパー２３ａ
に係合して上方移動を阻止されている弁体２４はその位
置を保持されて、弁座シート１８だけが上動されるの
で、排気側の開閉部２６が開放される。又、このとき、
受圧体１４と別体で設けられたロッド３１も、上動され
ることなくその位置を保持される。即ち、受圧体１４が
上動されるときは、それ単体で上動される。

【００２４】前記ロッド３１の下部には流路２の出力ポ
ート４側と背室９とを連通させる連通孔３４が形成さ
れ、この連通孔３４を介して弁体７の出力ポート４側と
背室９側との圧力を同一にすることにより、弁体７を圧
力的にバランスさせている。又、前記挟持体１６には排
気路２１と背室２８とを連通させる連通孔１６ａが形成
されるとともに、ロッド３１の上部には挟持体１６と当
接状態で、排気路２１と連通孔１６ａの一端とを連通さ
せる連通孔３５が形成されている。そして、これら連通
孔３５，１６ａを介して挟持体１６の排気路２１側と背
室２８側との圧力を同一にすることにより、挟持体１６
を圧力的にバランスさせている前記ハウジングカバー１
２にはパイロット室２０に連通するパイロットポート３
６が形成され、このパイロットポート３６には設定圧付
与手段としての制御弁３７を介して圧力供給源３８が接
続されている。そして、圧力供給源３８から供給される
高圧気体が制御弁３７にて所定の設定圧力に減圧され
て、パイロット室２０内に導入される。尚、３９は、フ
ィードバック室１９に連通するゲージポートであり、こ
のゲージポートを介して図示しない測定器によりフィー
ドバック室１９の内部圧力、即ち、フィードバック室１
９に連通する出力ポート４側の圧力を測定することがで
きる。

【００２５】次に前記のように構成された減圧弁の作用
を説明する。さて、図１及び図２は、パイロット室２０
とフィードバック室１９との圧力が釣り合っている状態
を示し、この状態では受圧体１４が中立位置にあって給
気側及び排気側の両開閉部５，２６が閉鎖されている。

【００２６】ここで、出力ポート４の圧力が制御弁３７
による設定圧より低い場合、即ち出力ポート４に通じる
フィードバック室１９の内部圧力がパイロット室２０の
内部圧力より小さい場合には、その圧力差に応じて、受
圧体１４が下動される。すると、その受圧体１４に押圧
されて、弁体２４及びロッド３１が押し下げられ、ロッ
ド３１の段差部３１ａが弁体７に係合して同弁体７が押
し下げられ、給気側の開閉部５が開放される。これによ
り、給気ポート３側の圧力気体が出力ポート４側に供給
され、出力ポート４の圧力が設定圧まで昇圧される。

【００２７】又、この受圧体１４の下動時には、同受圧
体１４の挟持体１６とシールリング２９との間、弁体２
４とシールリング２５との間、及びロッド３１とシール
リング３３との間等で摺動抵抗が発生する。

【００２８】又、出力ポート４の圧力が制御弁３７によ
る設定圧より高い場合、即ちフィードバック室１９の内
部圧力がパイロット室２０の内部圧力より大きい場合に
は、その圧力差に応じて、受圧体１４が上動される。す
ると、ガイド体２３のストッパー２３ａに係合して上方
移動を阻止されている弁体２４はその位置を保持される
とともに、受圧体１４と別体で設けられているロッド３
１も、上動されることなくその位置を保持される。従っ
て、受圧体１４はそれ単体で上動され、弁体２４が移動
されることなく、弁座シート１８だけが上動されるの
で、排気側の開閉部２６が開放される。これにより、出
力ポート４側の過剰な圧力気体がフィードバック室１９
及び排気路２１を介して排気ポート２２から大気に放出
され、出力ポート４の圧力が設定圧まで降圧される。

【００２９】又、この受圧体１４の上動時、即ち出力ポ
ート４側の圧力排出時には、同受圧体１４の挟持体１６
とシールリング２９との間のみで摺動抵抗が発生する。
従って、受圧体１４には１つのシールリング２９による
摺動抵抗が加わるのみであり、例えフィードバック室１
９の内部圧力とパイロット室２０の内部圧力との差が小
さくても、受圧体１４は敏感に反応して、出力ポート４
側の圧力を確実に排出することができる。

【００３０】このようにして、出力ポート４の圧力が昇
圧又は降圧された後に設定圧に達すると、フィードバッ
ク室１９の内部圧力がパイロット室２０の内部圧力と等
しくなるため、前述したように受圧体１４が図１及び図
２に示す中立位置に復帰して静止する。

【００３１】さて、この実施例の減圧弁においては、フ
ィードバック室１９の内部圧力とパイロット室２０の内
部圧力との差に基づいて上下動される受圧体１４と、そ
の受圧体１４の下動に伴って下動されるロッド３１及び
弁体２４とが、それぞれ別体で設けられている。そし
て、受圧体１４が上動されるときは、弁体２４はガイド
体２３のストッパー２３ａに係合して上方移動を阻止さ
れるとともに、受圧体１４と別体で設けられているロッ
ド３１も、上動されることなくその位置を保持される。
従って、受圧体１４の上動時、即ち出力ポート４側の圧
力排出時には、受圧体１４には挟持体１６とシールリン
グ２９との間における１つのシールリング２９による摺
動抵抗が加わるのみであるので、例えフィードバック室
１９の内部圧力とパイロット室２０の内部圧力との差が
小さくても、受圧体１４は敏感に反応して、出力ポート
４側の圧力を確実に排出することができる。

【００３２】又、受圧体１４はその挟持体１６が、ハウ
ジングカバー１２に形成された背室２８に上下に摺動可
能に嵌挿支持され、ロッド３１はバルブハウジング１に
形成された挿通孔３２に上下に摺動可能に嵌挿支持さ
れ、弁体２４はバルブハウジング１に固定されたガイド
体２３に上下に摺動可能に嵌挿支持されている。つま
り、受圧体１４、ロッド３１、及び弁体２４は、それぞ
れバルブハウジング１とハウジングカバー１２との２つ
の部材１，１２にまたがって支持されることなく、何れ
か一方の部材１，１２に対してのみ支持されている。そ
して、受圧体１４は、その上動時にはそれ単体で移動さ
れ、その下動時には単にロッド３１及び弁体２４を押圧
するのみであるので、受圧体１４、ロッド３１、及び弁
体２４の移動を案内する背室２８、挿通孔３２、及びガ
イド体２３を、必ずしも同心軸上に設ける必要がない。

【００３３】即ち、バルブハウジング１とハウジングカ
バー１２とを結合した際に、背室２８、挿通孔３２、及
びガイド体２３が同心軸上に配置されなくても、受圧体
１４、ロッド３１、及び弁体２４の移動に際してこじれ
が生じるおそれがなく、受圧体１４をスムーズに上下動
させることができる。従って、受圧体１４は前記両室１
９，２０の圧力差に対して敏感に反応されるので、例え
両室１９，２０の圧力差が小さい場合でも、正確な圧力
制御を行うことができ、高い精度を維持することができ
る。又、背室２８、挿通孔３２、及びガイド体２３をそ
れほど正確に同心軸上に配置する必要がないので、装置
の製作及び組立が容易となる。

【００３４】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、両
室の圧力差に応じて受圧体が確実に反応され、例え両室
の圧力差が小さい場合でも、確実に圧力制御を行うこと
ができて、その圧力制御を高い精度で行うことができ、
特に排気側の開閉部の開放動作がスムーズになるので、
一方のポート側の圧力の排出性能が良好となるという優
れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化した減圧弁の一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】従来の減圧弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１…本体としてのバルブハウジング、２…流路、３…給
気ポート、４…出力ポート、５…給気側の開閉部、７…
弁体、１２…ハウジングカバー、１３…圧力室、１４…
受圧体、１９…第１室としてのフィードバック室、２０
…第２室としてのパイロット室、２１…排気路、２３ａ
…移動阻止手段を構成するストッパー、２４…弁体、２
４ａ…移動阻止手段を構成するフランジ、２６…排気側
の開閉部、３１…開閉作動体としてのロッド、３７…設
定圧付与手段としての制御弁。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端にそれぞれポート（３，４）を有す
   る気体の流路（２）と、 前記両ポート（３，４）間において前記流路（２）に設
   けられ、その流路（２）を開閉する弁体（７）を有した
   給気側の開閉部（５）と、 前記弁体（７）と対応する位置において往復動可能に設
   けられ、その往復動に伴い前記弁体（７）を開閉動作さ
   せる開閉作動体（３１）と、 その開閉作動体（３１）上に設けられ、前記流路（２）
   の一方のポート（４）側の圧力が導入される第１室（１
   ９）と導入されない第２室（２０）とを区画形成する受
   圧体（１４）と、 前記第２室（２０）に設定圧を付与する設定圧付与手段
   （３７）と、 前記開閉作動体（３１）は、前記第１室（１９）内の圧
   力と第２室（２０）内の圧力との差による受圧体（１
   ４）の一方向移動時にのみ同受圧体（１４）とともに移
   動して、前記弁体（７）を開放動作させることと、 前記流路（２）の一方のポート（４）側と連通され、そ
   の一方のポート（４）側の圧力を外部に放出する排気路
   （２１）と、 受圧体（１４）の一部を構成し、前記排気路（２１）を
   開閉する弁体（２４）を有した排気側の開閉部（２６）
   と、 前記第１室（１９）内の圧力と第２室（２０）内の圧力
   との差による受圧体（１４）の他方向移動時にのみ、排
   気側の弁体（２４）の他方向移動を阻止して、排気側の
   開閉部（２６）を開放させる移動阻止手段（２３ａ，２
   ４ａ）とよりなることを特徴とする減圧弁。
2. 【請求項２】 本体（１）とカバー（１２）との間に圧
   力室（１３）を設け、その圧力室（１３）内に前記受圧
   体（１４）を配置して、同受圧体（１４）により圧力室
   （１３）を第１室（１９）と第２室（２０）とに区画
   し、受圧体（１４）、開閉作動体（３１）、及び排気側
   の弁体（２４）は、それぞれ本体（１）とカバー（１
   ２）との何れか一方に対して移動可能に支持されている
   請求項１に記載の減圧弁。