JP2580237Y2 - 制御弁及び減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は耐食性等に優れた減圧弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示すように、減圧弁５１の
ボディ５２には、流入口５３及流出口５４が形成されて
いる。このボディ５２には、流入口５３に連通する一次
圧室５５、一次圧室５５及び流出口５４に連通する二次
圧室５６及びピストン収容室５７が形成されている。こ
のピストン収容室５７内にはピストン５８が当該ピスト
ン収容室５７の内周面を摺動可能に設けられている。ピ
ストン５８の底面部略中央部には棒状のステム５９が延
出形成されている。

【０００３】又、前記一次圧室５５内には弁体６０が設
けられ、弁バネ６１により上方に付勢されている。この
とき、弁体６０は前記ピストン５８のステム５９の先端
に当接するようになっている。ボディ５２に設けられた
先細状の弁座６２と当接可能になっている。又、このボ
ディ５２の底面には、一次圧室５５へ貫通する穴部６３
が形成され、当該穴部６３から弁座６２を加工するよう
になっている。この穴部６３はゴム等からなる蓋部６４
にて閉塞されている。又、この蓋部６４にはパッキン６
４ａが設けられ、穴部６３と蓋部６４との間をシールす
るようになっている。

【０００４】更に、前記ボディ５２の上部にはカバー６
５が固着され、カバー６５には調整ネジ６６が螺着され
ている。そして、調整ネジ６６の先端部はカバー６５内
に突出されている。この先端部とピストン５８との間に
は、バネ抑え６７を介して調圧バネ６８が配設されてい
る。即ち、この減圧弁５１は流入口５３から流入した流
体の圧力を、ピストン５８を押す調圧バネ６８の押圧力
によって減圧するようになっている。

【０００５】このように構成された減圧弁５１をコンプ
レッサ等の圧力供給源から供給される高圧気体を所定の
圧力に減圧する場合、そのボディ５２は配管ネジ強度を
保つ必要からアルミダイカスト等の金属材料で形成され
ている。又、減圧弁５１のボディ５２は腐食しないよう
に減圧弁５１の流入口５３、流出口５４、一次圧室５
５、二次圧室５６及びピストン収容室５７の内周面に
は、クロム酸処理等の酸処理による低コスト耐食処理を
施している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、コンプ
レッサ等の圧力供給源から供給される高圧気体が高温多
湿である場合、上記の減圧弁５１の流入口５３、流出口
５４、一次圧室５５、二次圧室５６及びピストン収容室
５７の内周面や弁座等の腐食は著しく圧力調整不良の原
因となっていた。

【０００７】又、ボディ５２はアルミダイカストにて成
形されているため、例えば設計図通りに正確な部品に仕
上げるためには後加工が必要となる。そして、この後加
工により、後加工を施した各面には当該ボディ内に形成
された巣が露出することとなり加工面の面粗度の悪化を
招いていた。特に、ピストン収容室５７の摺動部や弁座
に前記巣が露出し、面粗度が悪化した場合にはピストン
５８や弁体６０の動作時に前記巣から流体が漏れる現象
（巣漏れ）が発生し、シール性を悪化させるという問題
がある。

【０００８】本考案は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はピストンとの摺動部、弁
座等における後加工が無く、しかも耐食性に優れた減圧
弁を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本考案は、弁本体において、流入口と連通する一次
圧室と、流出口と連通する二次圧室との間に、ピストン
収容室を形成し、当該ピストン収容室内にピストンを摺
動可能に収納するとともに、ピストンを一次圧室の流体
圧力にて変位させ、そのピストン収容室と一次圧室との
間に設けた弁体と弁座との間隔をピストンの変位にて調
整するようにした減圧弁において、弁本体に、当該弁本
体とは別個にピストンを摺動可能に収納するピストンガ
イドを設け、当該ピストンガイドと弁座を耐食性を有す
る合成樹脂にて一体形成するとともに、弁体を耐食性を
有する合成樹脂にて形成したことをその要旨とする。

【００１０】

【００１１】

【作用】従って、本考案によれば、ピストンガイドとピ
ストンとで形成されるピストン収容室内を当該ピストン
は一次圧室の流体圧力に基づいて変位する。そして、ピ
ストン収容室と一次圧室との間に設けた弁体と弁座との
間隔を前記ピストンの変位にて調整することにより、減
圧弁は流入口から流入した流体の圧力を減圧し、減圧し
た流体を流出口から排出する。このとき、ピストンガイ
ドと弁座を耐食性を有する合成樹脂にて一体形成したた
め、弁座を形成するための後加工が不要となり、弁座を
加工した場合に生じる巣の露出による面粗度の悪化が防
止される。従って、弁座の面粗度が向上するため、弁体
と弁座との間の開度の調整が正確に行われ、正確に流体
を減圧することができる。又、弁体を耐食性を有する合
成樹脂にて形成したため、耐食処理を施すことなく、容
易に弁体の腐食を防止することができる。

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、本考案を具体化した一実施例を図１〜
図３に従って説明する。図１は、制御弁としての減圧弁
１の断面図を示している。

【００１４】この減圧弁１には、アルミダイカスト等の
金属材料からなるとともに、その内面をクロム酸処理等
の低コスト表面処理により耐食処理を施した弁本体とし
てのボディ２が設けられている。このボディ２には流入
口３及び流出口４が形成されている。このボディ２に
は、流入口３と連通する一次圧室５が形成されるととも
に、当該一次圧室５はボディ２上部に形成された断面略
円形状の収納凹部６に連通されている。この凹部６の底
面一側は、前記流出口４と連通する連通路７が形成され
ている。そして、前記収納凹部６には、高温高湿等の腐
食性環境下においても、耐食性に優れた例えばポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂製の断面円形状のピ
ストンガイド８が装着されている。そして、このピスト
ンガイド８の外周部の角部には、当該ピストンガイド８
と収納凹部６とをシールするためのＯリング９が嵌着さ
れている。

【００１５】図１〜図３に示すように、ピストンガイド
８には、断面円形状に形成された凹状のピストン収容室
１０が設けられている。ピストン収容室１０における底
面１１の略中央部には、当該底面１１から一次圧室５側
に貫通される貫通孔１２が形成されている。この貫通孔
１２の底面１１側には、貫通孔１２よりも大径の溝部１
３が形成されるとともに、当該溝部１３と貫通孔１２を
結ぶテーパ部１４が形成されている。又、貫通孔１２の
一次圧室５側には、当該貫通孔１２よりも小径の弁口１
５が形成されるとともに、当該弁口１５と貫通孔１２と
を結ぶテーパ部１６が形成されている。そして、この弁
口１５の先端部には当該弁口１５に沿って弁座１７が形
成されている。即ち、弁座１７はピストンガイド８と一
体成形されている。更に、この弁座１７を覆うように、
弁座１７の外周縁に沿って複数個（本実施例では、四
個）の弁体ガイド１８が等間隔に一次圧室５側に向かっ
て延びている。これら各弁体ガイド１８の内周面は貫通
孔１２の軸線を中心とする同一の円弧が形成されてい
る。

【００１６】又、前記ピストンガイド８の底面１１の一
側には、前記連通路７と連通する円弧状の長孔１９が形
成されている。この長孔１９は、底面１１において、切
欠凹部２０により前記貫通孔１２（溝部１３）と連通さ
れている。

【００１７】前記一次圧室５に延びる弁体ガイド１８間
には、耐食性に優れた断面円形状のゴム等の各種合成樹
脂からなる弁体２１が、当該弁体ガイド１８に沿って移
動可能に設けられている。この弁体２１は一次圧室５内
に設けられた弁バネ２２によって、弁座１７側に付勢さ
れ、この弁バネ２２の付勢力により弁体２１と弁座１７
とが当接可能となっている。

【００１８】又、前記ピストン収容室１０内には、耐食
性に優れた断面円形状のポリアセタール樹脂等からなる
ピストン２３が摺動可能に収容されている。このピスト
ン２３の外周面にはピストンパッキン２４が嵌着され、
当該ピストン２３の外周面とピストン収容室１０の内周
面とをシールするようになっている。

【００１９】ピストン２３の底面部２５の略中央部に
は、断面円形状に形成された棒状のステム２６が前記弁
体２１と当接可能に設けられている。又、ピストン２３
の上面にはバネ収容凹部２７が形成され、当該バネ収容
凹部２７の底面略中央部からステム２６の先端部へと貫
通する挿通孔２８が形成されている。尚、長孔１９、切
欠凹部２０及び連通路７等の流出口４へ連通する空間部
によって二次圧室２９が形成されている。

【００２０】図１に示すように、前記ボディ２の上面に
はカバー３０が固着され、カバー３０には調整ネジ３１
が螺着されている。そして、調整ネジ３１の先端部はカ
バー３０内に突出されている。この先端部と接触するよ
うに収容されたバネ抑え３２とピストン２３に形成され
たバネ収容凹部２７との間には調圧バネ３３が介在され
ており、調整ネジ３１の螺合位置に応じた調圧バネ３３
の付勢力がピストン２３に作用する。このバネ作用によ
るピストン２３の変位はステム２６を介して弁体２１へ
と伝達される。又、前記カバー３０には貫孔３４が形成
されている。

【００２１】このように構成された減圧弁１を使用し
て、流入口３から減圧弁１内に流入した流体としてのエ
ア等の高圧気体を所定の圧力に減圧して流出口４から流
出する場合について簡単に説明する。

【００２２】まず、予め調整ネジ３１を回転させ、調圧
バネ３３にてピストン２３に、前記所定の付勢力をかけ
る。このとき、ピストン２３は調圧バネ３３にて押し下
げられることによって、弁体２１はステム２６により押
し下げられ、弁座１７との当接状態が解除される。即
ち、一次圧室５と二次圧室２９とが連通される。

【００２３】この状態において、流入口３から一次圧室
５に流入した流体としての高圧気体はピストン収容室１
０内へと流入し、ピストン２３の底面部２５を前記調圧
バネ３３の付勢力に抗して押して、当該ピストン２３を
押し上げる。すると、弁体２１の開度が小さくなり、ピ
ストン収容室１０内に流入する高圧気体の流量が減少す
る。そして、前記弁体１７の開度はピストン収容室１０
内の気体の圧力と調圧バネ３３の前記所定の圧力とが釣
り合った状態に調整される。即ち、弁体２１の開度は一
次圧室５からピストン収容室１０に流入する高圧気体の
圧力に応じて設定され、所定の圧力に減圧され、流出口
４から流出される。

【００２４】又、逆に、二次圧室２９内が高圧になった
場合には、弁体２１が弁座１７と当接するとともに、ピ
ストン２３の底面部２５が更に押し上げられ、ステム２
６と弁体２１との当接状態が解除される。そして、前記
二次圧室２９内に充満した気体の一部がステム２６に形
成された挿通孔２８から二次圧室２９外に抜け、貫孔３
４から大気中に放出されることにより、速やかに二次圧
室２９内の気体の圧力を所定の圧力まで減圧する。

【００２５】次に、上記のように構成した減圧弁１の作
用及び効果について説明する。例えば、エアドライヤ等
の除湿機を設置することなく、コンプレッサ等に直接減
圧弁１の流入口３を接続すると、当該減圧弁１内には高
温高湿の高圧気体が流入する。すると、一次圧室５及び
二次圧室２９等に気体が充満し、前記ピストンガイド８
及びピストン１５等は高温高湿の前記気体にさらされ
る。しかしながら、これらピストンガイド８及びピスト
ン１５等は耐食性に優れた樹脂より形成されているた
め、この高温高湿の腐食性環境下であっても、腐食等の
発生を防止することができる。特に、ピストンガイド８
及びピストン１５の各摺動面の腐食が抑えられるため、
ピストンガイド８とピストン１５との間からの気体の漏
れ及びピストン１５の摺動不良等を防止できるため、当
該減圧弁１の性能の低下、更に圧力調整不良等を防止す
ることができる。

【００２６】又、耐食性の樹脂にてピストンガイド８及
びピストン１５等を構成することにより、従来技術に示
すアルミダイカスト品を使用した場合に比して、クロム
酸処理等の耐食処理を行う必要がなく、当該処理コスト
の低減を図ることが可能となる。

【００２７】更に、ピストンガイド８及びピストン１５
は、それぞれ樹脂を金型等により成形した成形品を後加
工することなく使用している。このため、後加工時に巣
等が加工面に露出することにより生じる当該加工面の面
粗度の悪化を防止できる。特にピストンガイド８とピス
トン１５の各摺動面の面粗度の悪化を防止できるため、
摺動時において巣等から流体が漏れる現象（巣漏れ）を
防止でき、各摺動面の面粗度を向上させ、摺動性及びシ
ール性を向上できるとともに、後加工の加工コスト及び
巣漏れ等の不良コストを節減することができる。

【００２８】同様に、前記ピストンガイド８において、
弁座１７を当該ピストンガイド８と一体成形したことに
より、弁座１７の後加工が不要となり、この弁座１７の
巣漏れ等を防止することができる。又、弁座１７を当該
ピストンガイド８と一体成形したことにより、部品点数
を低減することができる。更に、弁座１７の後加工が不
要なことから、従来技術に示すように、ボディ５２底面
に穴部６３を形成し、その穴部６３から弁座６２を加工
する必要がないため、穴部６３及び蓋部６４等を形成す
るための加工にかかるコスト、手間及び時間等を節減で
きる。

【００２９】加えて、強度が必要な流入口３及び流出口
４を有するボディ２を金属製とし、低コストの耐食処理
を施し、耐食性を必要とするピストンガイド８及びピス
トン１５を樹脂製としたことにより、強度及び耐食性に
優れた減圧弁１を提供することができる。

【００３０】尚、本考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部を
適宜に変更して次のように実施してもよい。

【００３１】

【００３２】

【００３３】（１） 上記実施例では、ボディ２を形成する金属材料と
してアルミダイカストを使用したが、ステンレス等の各
種金属材料を使用してもよい。（２） 上記実施例において、ボディ２の内面として流出
口、一次圧室、流入口のみに耐食処理を施してもよい。

【００３４】（３） 上記実施例では流体としてエア等の気体を制御す
る減圧弁に適用したが、オイル等の液体を制御する減圧
弁に応用してもよい。（４） 上記実施例において、弁体ガイド１８を二個又は
三個使用して形成してもよい。勿論、五個以上使用して
もよい。

【００３５】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、ピ
ストンとの摺動部、弁座等における後加工が無く、しか
も耐食性に優れた減圧弁を提供することができる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化した一実施例における減圧弁の
断面図である。

【図２】一実施例において、ピストンガイドを示す斜視
図である。

【図３】一実施例において、ピストンガイドを示す斜視
図である。

【図４】従来例における減圧弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１…制御弁としての減圧弁、２…弁本体としてのボデ
ィ、３…流入口、４…流出口、５…一次圧室、８…ピス
トンガイド、１０…ピストン収容室、１７…弁座、２１
…弁体、２３…ピストン、２９…二次圧室。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体（２）において、流入口（３）と
   連通する一次圧室（５）と、流出口（４）と連通する二
   次圧室（２９）との間に、ピストン収容室（１０）を形
   成し、当該ピストン収容室（１０）内にピストン（２
   ３）を摺動可能に収納するとともに、ピストン（２３）
   を一次圧室（５）の流体圧力にて変位させ、そのピスト
   ン収容室（１０）と一次圧室（５）との間に設けた弁体
   （２１）と弁座（１７）との間隔をピストン（２３）の
   変位にて調整するようにした減圧弁において、弁本体
   （２）に、当該弁本体（２）とは別個にピストン（２
   ３）を摺動可能に収納するピストンガイド（８）を設
   け、当該ピストンガイド（８）と弁座（１７）を耐食性
   を有する合成樹脂にて一体形成するとともに、弁体（２
   １）を耐食性を有する合成樹脂にて形成したことを特徴
   とする減圧弁。