JP2719653B2 - 圧力制御弁及びそれを使用した増圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流路の開閉機能を有する圧力制御弁、及び
それを使用した増圧装置に関するものである。

［従来の技術］ 調圧ハンドルの回動により調整される調圧ばねの付勢
力と、出力圧の作用力とを対抗させて減圧する減圧弁
は、既に知られている。

しかしながら、上記公知の減圧弁は、出力圧が低下す
ると供給弁部が供給弁座を開放するために、流路を遮断
することができない。

したがって、流体流路に設置するに際しては、第８図
Ａに示すように、ノンリリーフ式の減圧弁１に圧力流体
を供給する流体流路２の一次側に手動の開閉弁３を設置
するか、或は同図Ｂに示すように、リリーフ式減圧弁４
に圧力流体を供給する流路２の一次側に手動の開閉弁３
を、二次側に手動の３方弁５をそれぞれ設置して、流体
流路２を遮断できるようにする必要がある。

しかしながら、流体流路中に複数個の弁を直列に設置
することは、コストが高くなる、流路の抵抗が大きくな
る、配管に手数を要する、全体の重量が大きくなる等の
問題があるので、好ましくない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明が解決しようとする課題は、流路の開閉機能を
有する圧力制御弁、及びそれを使用した増圧装置を提供
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、本発明の圧力制御弁は、圧
力流体の入力ポート及び出力ポートと、これらのポート
間の流路中の供給弁座と、該供給弁座を開閉する供給弁
部と、調圧部材で区画されたフィードバック室及び調圧
室と、該調圧室に縮設された調圧ばねと、該調圧ばねの
調圧力を調整する調圧ハンドルとを備え、調圧部材に対
抗して作用する出力圧の作用力と、調圧ハンドルの回転
による調圧ばねの設定調圧力との大小により供給弁部が
供給弁座を開閉して出力ポートの流体圧を制御する圧力
制御弁において、上記圧力制御が、上記調圧ハンドルと
は別個に操作可能で、調圧部材に調圧ばねの調圧力が作
用する調圧状態と、上記調圧力が解除されるリリース状
態とに切り換えるための切換機構を備え、調圧部材のリ
リース状態への切り換えによって供給弁部が供給弁座を
閉鎖することを特徴としている。

また同様の課題を解決するため、本発明の圧力制御弁
は、圧力流体入力ポート、出力ポート及び排出ポート
と、入力ポートと出力ポート間の流路中の供給弁座と、
出力ポートと排出ポート間の流路中の排出弁座と、上記
供給弁座を開閉する供給弁部と、該供給弁部と一体に駆
動して上記排出弁座を開閉する排出弁部と、調圧部材で
区画されたフィードバック室及び調圧室と、該調圧室に
縮設された調圧ばねと、該調圧ばねの調圧力を調整する
調圧ハンドルとを備え、調圧部材に対抗して作用する出
力圧の作用力と、調圧ハンドルの回転による調圧ばねの
設定調圧力との大小により供給弁部と排出弁部が供給弁
座と排出弁座を開閉して出力ポートの流体圧を制御する
圧力制御弁において、上記圧力制御弁が、上記調圧ハン
ドルとは別個に操作可能で、調圧部材を調圧ばねの調圧
力が作用する調圧状態と、上記調圧力が解除されるリリ
ース状態とに切り換えるための切換機構を備え、調圧部
材のリリース状態への切り換えによって供給弁部が供給
弁座を閉鎖することを特徴と開いている。

さらに同様の課題を解決するため、増圧装置の駆動室
に圧縮空気を供給するための弁を、上記いずれかの構成
を有する圧力制御弁としたことを特徴としている。

［作用］ 切換機構によって、調圧部材が、供給弁部に調圧ばね
の調圧力が作用する調圧状態にあるときは、調圧ばねの
設定調圧力と出力圧の作用力との対抗により、出力ポー
トの流体圧が調圧ばねの調圧力によって定まる圧力に設
定される。

切換機構によって、調圧部材を、供給弁部への調圧ば
ねの調圧力が解除されるリリース状態に切換えると、供
給弁部が供給弁座を閉鎖して供給ポートと出力ポート間
の流路が閉鎖される。また、圧力制御弁が、排出ポート
と、排出弁座及び排出弁部とを備えているときは、供給
弁体が供給弁座を閉鎖するとともに排出弁部が排出弁座
を開放するので、出力ポートの流体が排出ポートから外
部に排出される。

切換機構によって、調圧部材を、供給弁部に調圧ばね
の調圧力が作用する調圧状態に復帰させると、調圧ばね
の調圧力によって供給弁部が供給弁座を開放するので、
供給ポートと出力ポートの間の流路が開放されて、出力
ポートの流体圧が元の圧力と同じ圧力に復帰する。ま
た、圧力制御弁が、排出ポートと、排出弁座及び排出弁
体とを備えているときは、供給弁部が供給弁座を開放す
るとともに排出弁部が排出弁部を閉鎖するので、出力ポ
ートの流体圧の復帰に支障はない。

したがって、出力ポートの流体圧が低下した場合であ
っても、切換機構によって供給ポートと出力ポートの間
の流路を閉鎖することができる。

また、これらの圧力制御弁のいずれかを、増圧装置の
駆動室に圧縮空気を供給する弁として、切換機構の作動
によって増圧装置の運転を停止及び開始することができ
る。

［実施例］ 第１図及び第２図は、圧力制御弁をノンリリーフ式と
した本発明の第１実施例を示し、この圧力制御弁10は、
後記する調圧部材の切換機構11を備えている。

上記圧力制御弁10の弁本体13は、圧縮空気の入力ポー
トＰ、出力ポートＡ、ポートＰとＡとを連通させる流路
中の供給弁座14を備え、供給弁座14を開閉する供給弁部
15を形設した弁棒16は、リティナとの間に縮設したばね
17によって供給弁座14を閉鎖する方向に付勢されてい
る。

弁本体13に螺着したボンネット19は、基部外周の雄ね
じに螺合するナット20によって適宜の部材（図示省略）
に取付可能とされ、先端部分に後記する手動ハンドル21
が遊嵌する周溝を備え、調圧部材22によって弁本体側の
フィードバック室23と反対側の調圧室24とに区画され、
フィードバック室23は出力ポートＡに連通し、調圧室24
はポート25によって外部に連通している。

出力圧を調整するための調圧ハンドル27は、ハンドル
27a、調圧室24内に突出するステム28、ステム先端の調
圧ねじ29、及びステム28と調圧ねじ29間のフランジ30を
備え、調圧ねじ29に螺着した調圧ナット31は、ボンネッ
ト19に進退のみ可能に装着され、調圧ナット31と調圧部
材22との間に調圧ばね32が縮設されている。

上記フランジ30に載置した位置出しディスク33は、ス
テム28に対して相対回動可能で、かつボンネット19に進
退のみ可能に装着され、Ｖ形の切欠部34と頂面によって
カムが形成されており、手動ハンドル21と位置出しディ
スク33を有する上記切換機構11は、手動ハンドル21の一
対のピン36,36が位置出しディスク33の頂面に当接する
と、調圧部材22が、調圧ばね32の調圧力が弁棒16に作用
する調圧状態となり（第１図参照）、ピン36,36が切欠
部34の底部に当接すると（第２図参照）、調圧部材22
は、弁棒16に作用する調圧ばね32の調圧力が解除される
リリース状態に切換わる。

次に、上記第１実施例の動作を述べる。

第１図は手動ハンドル21のピン36,36が位置出しディ
スク33の頂面に当接し、調圧部材22は、調圧ばね32の調
圧力が弁棒16に作用している調圧状態にある。この場合
の設定圧の調整及び出力圧の制御動作は、公知の圧力制
御弁と同じであるが、設定圧の調整のために調圧ハンド
ル27を回動しても、位置出しディスク33は回動しない。

手動ハンドル21の回動によりピン36,36が位置出しデ
ィスク33の切欠部34に嵌入すると、調圧部材22が、弁棒
16に作用する調圧ばね32の調圧力が解除されるリリース
状態に切換わるので、供給弁部15が入力ポート側の空気
圧とばね17の付勢力により供給弁座14を閉鎖して、ポー
トＰとＡ間の流路が遮断される。

手動ハンドル21を上記と反対方向、或いはさらに同方
向に回動すると、ピン36,36が位置出しディスク33の頂
面に当接し、調圧部材22が、弁棒16に調圧ばね32の調圧
力が作用する調圧状態に切換わるので、調圧部材22が弁
棒16を押圧して供給弁部15が供給弁座14を開放し、ボー
ドＰとＡ間の流路が連通する。

したがって、切換機構11によって流路を通断すること
ができる。また、切換機構11によって調圧部材22を調圧
状態とリリース状態とに切換えても、調圧ハンドル27は
回動しないので、切換機構11のド動作によって、切換前
に設定した出力圧が変ることはない。

第３図及び第４図は、切換機構に直接カムを設けた第
１実施例の変形例を示し、この圧力制御弁40は、調圧部
材22の切換機構41を備えている。

上記圧力制御弁40のボンネット43は、対向して形設し
た一対の支持部43a,43aを備え、該支持部43a,43aに設け
たピン44,44にＬ字形の切換機構41の屈曲部が枢着さ
れ、切換機構41の押圧部41a,41aにフランジ30を押圧し
て調圧ハンドル27を下降させるカム45,45が形設されて
いる。

上記変形例は、切換機構41が第３図に示す状態のとき
は、切換機構41のカム45,45がフランジ30を押圧して調
圧ハンドル27を下降させるので、調圧部材22が調圧状態
となり、切換機構41を同図の点線で示すように回動させ
ると、カム45,45によるフランジ30の押圧力が解除され
て、調圧部材22がリリース状態に切換わる。

上記変形例の他の構成及び作用は、第１実施例と同じ
であるから、図中主要な部分に同一の符号を付して、詳
細な説明は省略する。

なお、上記切換機構は、フランジ30に代えて駆動部材
22を直接変位させて調圧状態とリリース状態とに切換え
るものでもよく、また、ボンネットに調圧部材で区画さ
れたパイロット室を設けて、調圧部材に作用するパイロ
ット流体圧の作用力を調圧力とすることもできる。

第５図は、圧力制御弁をリリーフ式とした本発明の第
２実施例を示し、この圧力制御弁50における調圧部材51
は、排出ポートＲと、出力ポートＡと排出ポートＲを連
通させる通路中の排出弁座52とを備え、弁棒53に、供給
弁座14を開閉する供給弁部15と、排出弁座52を開閉する
排出弁部54が形設されている。

第２実施例の他の構成は第１実施例と同じであるか
ら、図中主要な部分に同一の符号を付して、詳細な説明
は省略する。

上記第２実施例は、手動ハンドル21の回動により調圧
部材51をリリース状態にすると、供給弁部15が供給弁座
14を閉鎖してポートＰとＡ間の流路を遮断するととも
に、排出弁部54が排出弁座52を開放してポートＡとＲの
間の流路が連通するので、出力側の流体が排出ポートＲ
及びポート25から外部に排出される。また、手動ハンド
ル21により調圧部材51を調圧状態に切換えると、調圧ば
ね32の調圧力により供給弁部15が供給弁座14を開放して
ポートＰとＡ間の流路が連通するとともに、排出弁部54
が排出弁座52を閉鎖してポートＡとＲの間の流路を遮断
する。

第２実施例の他の動作は、第１実施例と同じである。

なお、上記第２実施例も、切換機構41により、或いは
調圧部材51を直接変位させることによって、調圧部材51
を調圧状態とリリース状態とに切換えることができる。

第６図及び第７図は、増圧装置60に設けた後記する弁
を上記圧力制御弁10とした本発明の第３実施例を示し、
圧力制御弁10の切換機構11によって、増圧装置60の運転
を停止及び開始することができる。

上記増圧装置60の本体61は、入口ポート62と出口ポー
ト63を備え、入口ポート62に供給された工場におけるラ
インエアが、昇圧されて出口ポート63から出力される。

上記本体61は、隔壁64を介して連設した一対のシリン
ダ65a,65bと、隔壁64を気密に貫通して各シリンダにお
けるピストン66a,66bを連結するロッド67を備え、各シ
リンダ65a,65bは、ピストン66a,66bによって隔壁側の増
圧室69a,69bと、外側の駆動室70a,70bとに区画されてい
る。

入口ポート62は、隔壁64内に設けた一対の入口チェッ
ク弁71a,71bを介して増圧室69a,69bに連通し、ラインエ
アが入口ポート62から増圧室69a,69bに流入するのを許
容するとともにその逆流を阻止し、また、該増圧室69a,
69bは、隔壁64内に設けた一対の出口チェック弁72a,72b
を介して出口ポート63に連通させて、増圧室において昇
圧させた空気が出口ポート63に流出するのを許容すると
ともにその逆流を阻止している。

さらに本体61は、隔壁64に、駆動室70a,70bに圧縮空
気を供給してピストン66a,66bを往復動させるための上
記圧力制御弁10と切換弁73を備え、圧力制御弁10の入力
ポートＰはラインエアの入口ポート62に、出力ポートＡ
は切換弁73に、フィードバック室23はフィードバック通
路75によって出口ポート63に、それぞれ連通している。
上記切換弁73は、駆動室70a,70bを、圧力制御弁10の出
力ポートＡと増圧装置60の排気ポート68とに切換えて連
通させるもので、ピストン66a,66bがストローク終端に
おいてブッヒュロッド74a,74bを押圧することにより、
流路が切換えられる。

上記増圧装置60は、ピストンの往復動により切換弁73
の流路を切換えて駆動室70a,70bに入口ポートのライン
エアを給排し、これによって増圧室69a,69bの空気を昇
圧して、出口ポート63から流出させる。増圧装置60の上
記動作において、切換機構11により調圧部材22をリリー
ス状態にすると、ポートＰとＡ間の流路が閉鎖されて駆
動室70a,70bへのラインエアの供給が遮断されるので、
増圧装置60が停止する。切換機構11によって調圧部材22
を調圧状態に切換えると、ポートＰとＡ間の流路が開放
されて駆動室70a,70bにラインエアが供給されるので、
増圧装置60の運転が開始される。

したがって、切換機構11によって、増圧装置60の運転
を開始及び停止することができる。

また、従来の増圧装置においては、異物の混入等によ
って再起動できないことがあるが、上記実施例は、切換
機構11により駆動室70a,70bにラインエアを給排して、
起動のリセット状態にすることができる。

なお、上記圧力制御弁は、圧力制御弁40,50等を使用
することもできる。

［発明の効果］ 本発明の圧力制御弁は、切換機構によって、調圧部材
を調圧状態とリリース状態とに切換りることにより、ポ
ート間の流路を開閉できるので、流路開閉のための別個
の開閉弁を設置する必要がなく、これによって、コスト
が安く、流路抵抗が小さく、配管作業を簡単にすること
ができ、かつ全体の重量を軽減させることができる。

また、圧力制御弁に、排出弁座と、供給弁部と一体に
駆動する排出弁体とを設けたので、流路の遮断時に出力
側の流体を外部に排出することができる。

さらに、増圧装置の駆動室に圧縮空気を供給する弁を
上記圧力制御弁として、切換機構により増圧装置の運転
を開始及び停止できるばかりでなく、起動のリセット状
態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の縦断正面図、第２図は同
上調圧部材のリリース状態を示す要部縦断側面図、第３
図は第１実施例の変形例の縦断正面図、第４図は同上要
部縦断側面図、第５図は第２実施例の縦断正面図、第６
図は第３実施例の模式的断面図、第７図は同上要部を示
す断面図、第８図A,Bは公知の流体流路の構成図であ
る。10,40,50……圧力制御弁、11,41……切換機構、14
……供給弁座、15……供給弁部、22,51……調圧部材、2
3……フィードバック室、24……調圧室、52……排出弁
座、54……排出弁部、60……増圧装置、66a,66b……ピ
ストン、69a,69b……増圧室、70a,70b……駆動室、P,A,
R……ポート。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力流体の入力ポート及び出力ポートと、
   これらのポート間の流路中の供給弁座と、該供給弁座を
   開閉する供給弁部と、調圧部材で区画されたフィードバ
   ック室及び調圧室と、該調圧室に縮設された調圧ばね
   と、該調圧ばねの調圧力を調整する調圧ハンドルとを備
   え、調圧部材に対抗して作用する出力圧の作用力と、調
   圧ハンドルの回転による調圧ばねの設定調圧力との大小
   により供給弁部が供給弁座を開閉して出力ポートの流体
   圧を制御する圧力制御弁において、 上記圧力制御弁が、上記調圧ハンドルとは別個に操作可
   能で、調圧部材に調圧ばねの調圧力が作用する調圧状態
   と、上記調圧力が解除されるリリース状態とに切り換え
   るための切換機構を備え、 調圧部材のリリース状態への切り換えによって供給弁部
   が供給弁座を閉鎖する、 ことを特徴とする圧力制御弁。
2. 【請求項２】圧力流体入力ポート、出力ポート及び排出
   ポートと、入力ポートと出力ポート間の流路中の供給弁
   座と、出力ポートと排出ポート間の流路中の排出弁座
   と、上記供給弁座を開閉する供給弁部と、該供給弁部と
   一体に駆動して上記排出弁座を開閉する排出弁部と、調
   圧部材で区画されたフィードバック室及び調圧室と、該
   調圧室に縮設された調圧ばねと、該調圧ばねの調圧力を
   調整する調圧ハンドルとを備え、調圧部材に対抗して作
   用する出力圧の作用力と、調圧ハンドルの回転による調
   圧ばねの設定調圧力との大小により供給弁部と排出弁部
   が供給弁座と排出弁座を開閉して出力ポートの流体圧を
   制御する圧力制御弁において、 上記圧力制御弁が、上記調圧ハンドルとは別個に操作可
   能で、調圧部材に調圧ばねの調圧力が作用する調圧状態
   と、上記調圧力が解除されるリリース状態とに切り換え
   るための切換機構を備え、 調圧部材のリリース状態への切り換えによって供給弁部
   が供給弁座を閉鎖する、 ことを特徴とする圧力制御弁。
3. 【請求項３】増圧室に供給する空気を、駆動室に供給す
   る空気により駆動するピストンで昇圧させて出力する増
   圧装置において、上記駆動室に空気を供給する弁を、請
   求項１または２に記載した圧力制御弁としたことを特徴
   とする増圧装置。