JP3357624B2 - 開閉弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイロット弁の操
作により主弁体を開閉作動する開閉弁に関し、特に、地
震や風などによる振動外力を減衰させる構造物のための
油圧ダンパに用いられる開閉弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の開閉弁として図４に
示すようなものが知られている。図４では、共通の弁本
体１００に２台の開閉弁１０２，１０４が組み込まれて
いる。両開閉弁１０２，１０４は同一構成であるので、
一方の開閉弁１０２について説明する。

【０００３】弁本体１００内に挿入された栓部材１０５
に、小径孔１０６と大径孔１０８とか弁座１１０を介し
て連設されている。大径孔１０８内には円錐形状の着座
面１１３を有する主弁体１１２が摺動自在に嵌挿されて
おり、主弁体１１２が摺動して弁座１１０に着座するよ
うに構成されている。

【０００４】主弁体１１２の背部には作用室１１４が区
画形成されており、作用室１１４と低圧側とが連通遮断
可能なパイロット弁１１６を介して接続されている。ま
た、主弁体１１２には小径孔１０６と作用室１１４とを
接続する接続路１１８を設け、接続路１１８には作動油
を絞り制御する絞り１２０が設けられている。

【０００５】一方の主流路１２２が小径孔１０６に連通
され、他方の主流路１２４が大径孔１０８に連通されて
いる。一方の主流路１２２の作動油は、小径孔１０６に
流入し、この作動油圧力が主弁体１１２を弁座１１０か
ら離座する方向に作用する。小径孔１０６の作動油圧力
は、接続路１１８、絞り１２０を介して作用室１１４に
導入され、主弁体１１２を弁座１１０に着座させる方向
に作用する。

【０００６】小径孔１０６側の作動油圧力は、弁座１１
０の大きさに対応した小受圧面積に作用し、作用室１１
４側の作動油圧力は、大径孔１０８の大きさに対応した
大受圧面積に作用する。大受圧面積の方が小受圧面積よ
りも大きいので、主弁体１１２には大受圧面積と小受圧
面積との面積差に応じた作用力が主弁体１１２を弁座１
１０に着座させる方向に作用する。また、コイルばね１
２６の付勢力も主弁体１１２を弁座１１０に着座させる
方向に作用する。

【０００７】この状態で、パイロット弁１１６を開弁す
ると、作用室１１４内の作動油は低圧側に逃されるの
で、主弁体１１２には小径孔１０６側の小受圧面積に応
じた作用力が作用する。よって、主弁体１１２はコイル
ばね１２６の付勢力に抗して弁座１１０から離座し、両
主流路１２２，１２４が連通される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは、主弁体１１２が弁座１１０に着座し
て小径孔１０６と大径孔１０８間を閉じた状態で、大径
孔１０８側の作動油の圧力が小径孔１０６側の作動油の
圧力より高くなった場合、主弁体１１２に大径孔１０８
側の作動油圧力が離座方向に作用する。

【０００９】この作用力の大きさは、主弁体１１２の着
座面１１３が大径孔１０８に露呈する箇所に大径孔１０
８側の作動油圧力が作用し、この作用力の大きさは着座
面１１３が大径孔１０８に露呈する面積に対応する。こ
の離座方向の作用力が、小受圧面と大受圧面との差面積
に作用する作動油圧力に基づく作用力とばね力とを上回
ると、主弁体１１２は離座方向に付勢され、作用室１１
４の作動油が接続路１１８を介して小径孔１０６へ排出
されて、主弁体１１２が弁座１１０から離座して小径孔
１０６と大径孔１０８とを連通してしまうという問題が
あった。

【００１０】本発明の課題は、閉弁状態で、大径孔側の
作動油の圧力が小径孔側の作動油の圧力より高くなった
場合でも主弁体が開作動しないようにした開閉弁を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、弁本体内に小径孔と大径孔とを弁座を介して連設
し、該弁座に着座する円錐形状の着座面を有する主弁体
を前記大径孔へ摺動自在に嵌挿し、前記主弁体の背部に
作用室を形成し、該作用室と低圧側とを連通遮断可能な
パイロット弁を介して接続し、前記主弁体には前記小径
孔と前記作用室とを接続する第１接続路及び前記大径孔
と前記作用室とを接続する第２接続路を設け、前記第１
接続路には絞りと前記小径孔から前記作用室への作動油
の流入を許容する第１逆止め弁とを配設し、前記第２接
続路には前記大径孔から前記作用室への作動油の流入を
許容する第２逆止め弁を配設したことを特徴とする開閉
弁がそれである。

【００１２】また、前記第１接続路は一端を前記主弁体
の頭部に開口した小孔と一端を前記主弁体の背部に開口
した大孔とを備えると共に、前記小孔と前記大孔とを前
記大孔に移動自在に収装した第１逆止め弁体が着座する
弁座を介して連設し、前記第２接続路は一端を前記主弁
体の着座面より前記大径孔側の外周面に開口した小孔と
一端を前記主弁体の背部に開口した大孔とを備えると共
に、前記小孔と前記大孔とを前記大孔に移動自在に収装
した第２逆止め弁体が着座する弁座を介して連設し、前
記主弁体の背部には前記第１逆止め弁体と前記第２逆止
め弁体との離座方向の移動を規制する規制部材を設けた
構成としてもよい。

【００１３】更に、シリンダ本体内を摺動するピストン
の両側に形成された第１及び第２作動室間での作動油の
給排により振動を減衰させる油圧ダンパの前記第１及び
第２作動室に前記小径孔及び前記大径孔を連通した構成
でもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１は弁本
体で、本実施形態では、弁本体１に２台の開閉弁２，４
が組み込まれている。両開閉弁２，４は同一構造である
ので、一方の開閉弁２について詳細に説明する。

【００１５】弁本体１には、第１、第２主流路６，８が
形成されており、弁本体１には栓部材１０が装着されて
いる。栓部材１０には小径孔１２と大径孔１４とが弁座
１６を介して連設されており、小径孔１２は第２主流路
８と接続流路１８を介して連通されている。また、大径
孔１４は、大径孔１４と直交して栓部材１０に穿設され
た貫通孔２０、及び弁本体１に形成された環状溝２１、
接続流路２２を介して第１主流路６に連通されている。

【００１６】大径孔１４には主弁体２４が摺動自在に嵌
挿されており、図２に示すように、主弁体２４はその頭
部側に円錐形状の着座面２４ａが大径孔１４側から小径
孔１２側に順次縮径して形成されている。着座面２４ａ
が弁座１６に着座して小径孔１２と大径孔１４との連通
を遮断できるように構成されている。着座面２４ａは、
弁座１６よりも小径孔１２側に延出形成されている。

【００１７】主弁体２４の背部側には、栓部材１０と主
弁体２４により区画されて作用室２６が形成されてい
る。作用室２６は、貫通孔２８、環状室３０、パイロッ
ト流路３２を介してパイロット弁３４に接続されてい
る。パイロット弁３４は、パイロット流路３６、逆止め
弁３８を介して低圧側としての第１主流路６に接続され
ている。パイロット弁３４は励磁・非励磁に応じて、パ
イロット流路３２，３６を連通・遮断する構成の電磁弁
である。尚、逆止め弁３８は、パイロット流路３６側か
ら主流路６側への作動油の流入を許容するように配置さ
れている。

【００１８】主弁体２４には、作用室２６側から有底孔
４０が穿設されており、更に、有底孔４０と小径孔１２
とを連通する第１接続路４２が形成されている。第１接
続路４２は、一端を主弁体２４の頭部側で開口して小径
孔１２に連通した小孔４４と、一端を有底孔４０に開口
した大孔４６とを備えている。

【００１９】大孔４６には第１逆止め弁体４８が移動可
能に収装されており、小孔４４と大孔４６とは第１逆止
め弁体４８が着座する弁座５０を介して連設されてい
る。また、小孔４４には、絞り５２が形成された絞り部
材５４が挿入されている。尚、本実施形態では、第１逆
止め弁体４８と弁座５０とにより第１逆止め弁５１を構
成している。

【００２０】一方、有底孔４０と大径孔１４とを連通す
る第２接続路５６が設けられている。第２接続路５６
は、一端を主弁体２４の着座面２４ａより大径孔１４側
の外周面に開口した小孔５８と、一端を主弁体２４の背
部の有底孔４０に開口した大孔６０とを備えている。

【００２１】大孔６０には、第２逆止め弁体６２が移動
可能に収装されており、小孔５８と大孔６０とは第２逆
止め弁体６２が着座する弁座６４を介して連設されてい
る。尚、本実施形態では、第２逆止め弁体６２と弁座６
４とにより第２逆止め弁６５を構成している。

【００２２】有底孔４０には、中央に貫通孔６６が形成
された規制部材６８が圧入・固定されており、この規制
部材６８により第１逆止め弁体４８と第２逆止め弁体６
２との移動が規制されて、それぞれ大孔４６，６０から
抜け出ないように構成されている。規制部材６８と栓部
材１０との間には、コイルばね７０が介装されており、
主弁体２４を弁座１６の方向に付勢している。

【００２３】両第１、第２主流路６，８は、図３に示す
ように、それぞれ油圧ダンパー７２の第１作用室７４及
び第２作用室７６に接続されている。他方の開閉弁４
は、前述した開閉弁２に対して、逆向きに接続されてい
る。また、第１、第２主流路６，８にはそれぞれ圧力セ
ンサ９４，９６が接続されている。油圧ダンパー７２
は、例えば、制振対象物と基台との間に設けられ、圧力
センサ９４，９６により検出される圧力に基づいて、第
１作用室７４と第２作用室７６との間の作動油の給排を
制御して、制振対象物の適切な減衰を図るものである。

【００２４】両第１、第２主流路６，８は、絞り７８，
８０、逆止め弁８２，８４を介してアキュムレータ８６
に接続されており、また、両第１、第２主流路６，８
は、一対のリリーフ弁８８，９０を介して接続されてい
る。尚、開閉弁２，４、油圧ダンパー７２、絞り７８，
８０、逆止め弁８２，８４、アキュムレータ８６、リリ
ーフ弁８８，９０により制振装置９２が構成されてい
る。

【００２５】次に、前述した本実施形態の開閉弁２の作
動について説明する。第２主流路８の作動油圧力は、接
続流路１８を介して小径孔１２に導入される。主弁体２
４はこの作動油圧力を弁座１６から離座する方向に受け
る。また、小径孔１２の作動油圧力は、絞り５２、第１
逆止め弁５１を介して第１接続路４２から作用室２６に
導入される。よって、主弁体２４は、作動室２６内の作
動油圧力により、弁座１６に着座する方向の作用力を受
ける。

【００２６】小径孔１２側の作動油圧力は弁座１６の大
きさに対応した小受圧面に作用し、作用室２６側の作動
油圧力は大径孔１４の大きさに対応した大受圧面に作用
する。従って、作用室２６側の作用力が上回るので、コ
イルばね７０の付勢力と共に、主弁体２４は弁座１６に
着座する。

【００２７】この閉弁状態のときに、パイロット弁３４
に励磁信号を出力して、パイロット弁３４を開弁させる
と、作用室２６は、パイロット流路３２，３６、逆止め
弁３８を介して低圧側としての第１主流路６に連通され
る。従って、作用室２６の作動油圧力は低下し、主弁体
２４は小径孔１２の作動油圧力を受けて、弁座１６から
離座して開弁する。

【００２８】よって、第２主流路８の作動油は、接続流
路１８、小径孔１２、大径孔１４、環状溝２１、接続流
路２２を介して、第１主流路６に流出しピストン７２ａ
が摺動する。油圧ダンパー７２では、第２作用室７６か
ら第１作用室７４に作動油が流出する。パイロット弁３
４によるパイロット流路３２，３６の連通・遮断を繰り
返すことにより、油圧ダンパー７２の減衰特性を制御す
ることができる。

【００２９】一方、閉弁状態で第１主流路６の作動油圧
力が上昇すると、接続流路２２、環状溝２１を介して大
径孔１４の作動油圧力も上昇する。主弁体２４は、大径
孔１４に露呈する着座面２４ａに、大径孔１４内の作動
油圧力による弁座１６から離座する方向の作用力を受け
る。

【００３０】また、大径孔１４は、第２接続路５６、第
２逆止め弁６５、有底孔４０を介して作用室２６に接続
されており、第２逆止め弁体６２は小孔５８を介して導
入される作動油圧力を受けて、弁座６４から離座する。
よって、作用室２６と第１主流路６とが接続流路２２、
環状溝２１、貫通孔２０、第２接続路５６、第２逆止め
弁６５、有底孔４０を介して連通され、作用室２６に第
１主流路６からの作動油圧力が導入される。作用室２６
の作動油圧力が上昇すると、第１逆止め弁体４８は弁座
６４に着座し、第１逆止め弁５１は第１接続路４２を介
した小径孔１２と作用室２６との連通を阻止する。

【００３１】作用室２６に導入される作動油圧力が、大
径孔１４の大きさに対応した大受圧面に作用し、主弁体
２４に弁座１６に着座する方向の作用力が働く。この大
受圧面に作用する着座方向の作用力は、大径孔１４に露
呈する着座面２４ａに作用する離座方向の作用力より大
きいので、主弁体２４は着座した閉弁状態を維持する。
従って、閉弁状態で第１主流路６の作動油圧力が上昇し
ても開閉弁２が開弁することはない。

【００３２】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の開閉弁は、
閉弁状態で大径孔側の作動油圧力が小径孔側の作動油圧
力より高くなっても、大径孔側の作動油圧力が第２接続
路、第２逆止め弁を介して作用室に導入され、また、第
１逆止め弁により作動室から小径孔への導入が阻止され
るので、閉弁状態を維持し、閉弁状態で大径孔側の作動
油圧力が上昇しても開弁することはないという効果を奏
する。主弁体に第１、第２接続路を設けると共に、第
１、第２逆止め弁を設けたので、弁本体を小型化でき
る。

【００３４】更に、共通の規制部材により、第１逆止め
弁体と第２逆止め弁体との移動を規制するように構成す
ると、部品点数を低減でき、構成を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての一対の開閉弁の横
断面図である。

【図２】本実施形態の開閉弁の要部拡大断面図である。

【図３】本実施形態の開閉弁を用いた制振装置の油圧回
路図である。

【図４】従来の一対の開閉弁の横断面図である。

【符号の説明】

１，１００…弁本体 ２，４，１０２，１０４…開閉弁 ６…第１主流路 ８…第２主流路 １０，１０５…栓部材 １２，１０６…小径孔 １４，１０８…大径孔 １６，１１０…弁座 ２４，１１２…主弁体 ２４ａ，１１３…着座面 ２６，１１４…作用室 ３２，３６…パイロット流路 ３４，１１６…パイロット弁 ４２…第１接続路 ４４…小孔 ４６…大孔 ４８…第１逆止め弁体 ５０…弁座 ５１…第１逆止め弁 ５２，１２０…絞り ５６…第２接続路 ５８…小孔 ６０…大孔 ６２…第２逆止め弁体 ６４…弁座 ６５…第２逆止め弁 ６８…規制部材 ７２…油圧ダンパー ７４…第１作用室 ７６…第２作用室 ９２…制振装置 １２２，１２４…主流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 賢一 愛知県岡崎市鉢地町字開山45番地 豊興 工業株式会社内 (72)発明者 坂井 光雄 愛知県岡崎市鉢地町字開山45番地 豊興 工業株式会社内 (72)発明者 小竹 祐治 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立 機材株式会社内 (72)発明者 銭 志偉 東京都江東区東陽二丁目４番２号 日立 機材株式会社内 (72)発明者 栗野 治彦 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 清水 幹 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−16922（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−163383（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 17/10 F16K 31/12 F16F 9/34

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体内に小径孔と大径孔とを弁座を介
   して連設し、該弁座に着座する円錐形状の着座面を有す
   る主弁体を前記大径孔へ摺動自在に嵌挿し、前記主弁体
   の背部に作用室を形成し、該作用室と低圧側とを連通遮
   断可能なパイロット弁を介して接続し、前記主弁体には
   前記小径孔と前記作用室とを接続する第１接続路及び前
   記大径孔と前記作用室とを接続する第２接続路を設け、
   前記第１接続路には絞りと前記小径孔から前記作用室へ
   の作動油の流入を許容する第１逆止め弁とを配設し、前
   記第２接続路には前記大径孔から前記作用室への作動油
   の流入を許容する第２逆止め弁を配設したことを特徴と
   する開閉弁。
2. 【請求項２】 前記第１接続路は一端を前記主弁体の頭
   部に開口した小孔と一端を前記主弁体の背部に開口した
   大孔とを備えると共に、前記小孔と前記大孔とを前記大
   孔に移動自在に収装した第１逆止め弁体が着座する弁座
   を介して連設し、前記第２接続路は一端を前記主弁体の
   着座面より前記大径孔側の外周面に開口した小孔と一端
   を前記主弁体の背部に開口した大孔とを備えると共に、
   前記小孔と前記大孔とを前記大孔に移動自在に収装した
   第２逆止め弁体が着座する弁座を介して連設し、前記主
   弁体の背部には前記第１逆止め弁体と前記第２逆止め弁
   体との離座方向の移動を規制する規制部材を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の開閉弁。
3. 【請求項３】 シリンダ本体内を摺動するピストンの両
   側に形成された第１及び第２作動室間での作動油の給排
   により振動を減衰させる油圧ダンパの前記第１及び第２
   作動室に前記小径孔及び前記大径孔を連通したことを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載の開閉弁。