JP3527803B2 - 減圧弁 - 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、一次側から供給さ
れた圧力流体を所望の圧力に減圧して二次側に導出する
減圧弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流体圧供給源から流体圧機器に
所望の設定圧力で圧力流体を供給する場合、前記流体圧
供給源と流体圧機器との間に減圧弁が介装される。この
減圧弁は、流体圧供給源から供給された一次側の圧力流
体を、二次側に接続される流体圧機器に対応するように
所望の圧力に減圧して二次側に供給するものである。

【０００３】例えば、従来技術に係る減圧弁としては、
一次側ポートと二次側ポートとが画成された本体部と、
前記本体部に一体的に連結されるボンネットとを有し、
前記ボンネットに設けられたハンドルの回動作用下に着
座部から主弁を離間させ、ダイヤフラムの調圧作用下に
減圧された一次側圧力を二次側に接続された流体圧機器
に供給する構成が知られている。

【０００４】そこで、本出願人は、このような減圧弁に
おいて、二次側の設定圧力を自在に規制することが可能
な減圧弁を提案している（実開平７−２５４０２号公
報、実開平７−４１６０５号公報参照）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記提案に
関連してなされたものであり、小型・軽量化して設置ス
ペースの有効利用を図るとともに、装置内を流通する圧
力流体の流路抵抗を減少させ、しかも、部品交換を簡便
に行うことにより、減圧される圧力流体が流通するポー
トを複数のポート中から自在に選択することが可能な減
圧弁を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、直方体状に形成され、複数の圧力流体
出入ポートを有するボデイと、前記ボデイの軸線方向に
沿った両端部に着脱自在に連結される第１連結部材およ
び第２連結部材と、前記ボデイの軸線方向に沿って装着
され、その変位作用下に所定の圧力流体出入ポート間を
連通させるスプール弁と、前記スプール弁の軸線方向に
沿って形成され、所定の圧力流体出入ポート間に連通す
るとともに、前記ボデイと第１連結部材との間に画成さ
れた第１の室および前記ボデイと第２連結部材との間に
画成された第２の室にそれぞれ連通する通路と、前記ボ
デイと第１連結部材との間および前記ボデイと第２連結
部材との間にそれぞれ配設される第１ばね部材および第
２ばね部材と、を備え、前記スプール弁の通路を介して
第１の室内および第２の室内にそれぞれ導入された圧力
流体の圧力と第１ばね部材の弾発力とを平衡させること
により、前記圧力流体の圧力が調圧されることを特徴と
する。

【０００７】この場合、好適には、ボデイから第２連結
部材を取り外すことにより、スプール弁が交換可能に形
成される。

【０００８】本発明によれば、ボデイを直方体状に形成
し、前記ボデイの軸線方向に沿ってスプール弁を装着す
る構成を採用することにより、小型・軽量化を図ること
ができる。

【０００９】また、前記スプール弁には、所定の圧力流
体出入ポート間に連通するとともに、前記ボデイと第１
連結部材および第２連結部材との間に画成された第１の
室および第２の室にそれぞれ連通する通路を形成するこ
とにより、圧力流体の流路抵抗を減少させることができ
る。

【００１０】さらに、第２連結部材をボデイから取り外
すことにより、簡便にスプール弁を交換することが可能
となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る減圧弁につい
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

【００１２】図１において、参照符号１０は本発明の実
施の形態に係る減圧弁を示す。

【００１３】この減圧弁は、略直方体状を呈するボデイ
１２と、前記ボデイ１２の軸線方向に沿った一端部に気
密に連結される第１カバー部材（第１連結部材）１４
と、前記ボデイ１２の他端部に気密に且つ着脱自在に連
結される第２カバー部材（第２連結部材）１６とを有す
る。なお、前記第１カバー部材１４には、ブリードポー
ト１８が画成されている。

【００１４】前記ボデイ１２の上面および下面には、そ
れぞれ対応する部位に一組の第１ポート２０ａ、２０
ｂ、第２ポート２２ａ、２２ｂ、第３ポート２４ａ、２
４ｂ、第４ポート２６ａ、２６ｂおよび第５ポート２８
ａ、２８ｂが相互に対向して画成され、さらに、該ボデ
イ１２の軸線方向には前記第１〜第５ポート２０ａ〜２
８ａ、２０ｂ〜２８ｂにそれぞれ連通する貫通孔３０が
画成される。前記貫通孔３０には長尺なスプール弁３２
が軸線方向に沿って摺動自在に挿入され、前記スプール
弁３２の外周面には環状溝を介して複数のシール部材３
４が嵌着される。

【００１５】この場合、第１ポート２０ａ、２０ｂを除
く第２〜第５ポート２２ａ〜２８ａ、２２ｂ〜２８ｂに
は、ボデイ１２の上面および下面のそれぞれ対応するポ
ート同士を連通させる第１〜第４連通路３６ａ〜３６ｄ
が画成され、前記第１〜第４連通路３６ａ〜３６ｄは、
スプール弁３２の外周側を囲繞するように環状に形成さ
れる。従って、第１ポート２０ａ、２０ｂを除く第２〜
第５ポート２２ａ〜２８ａ、２２ｂ〜２８ｂは、スプー
ル弁３２の弁位置に影響されることなく、対応する上面
側の第２〜第５ポート２２ａ〜２８ａと下面側の第２〜
第５ポート２２ｂ〜２８ｂとがそれぞれ連通するように
形成されている。なお、ボデイ上面の第１ポート２０ａ
とボデイ下面の第１ポート２０ｂとの間には、断面略Ｌ
字状を呈し着座部として機能する環状突起部３８が膨出
形成されている。

【００１６】スプール弁３２の略中央部には弁部４２が
膨出形成され、前記弁部４２が環状突起部３８に着座す
ることにより上面側の第１ポート２０ａと下面側の第１
ポート２０ｂとが非連通状態となり（図１参照）、一
方、スプール弁３２が矢印Ａ方向に変位して前記弁部４
２が環状突起部３８から離間することにより上面側と下
面側の第１ポート２０ａ、２０ｂが連通状態となる（図
２参照）。前記スプール弁３２の第２ポート２２ａ、２
２ｂに対応する部位には、軸線と略直交する方向に貫通
する第１通路４４が画成され、さらに、前記第１通路４
４に連通する第２通路４６が軸線方向に沿って画成され
る。なお、前記第２通路４６の一端部は、後述する第１
の室４８に連通するように形成され、他端部は後述する
第２の室５０に連通するように形成されている。

【００１７】前記貫通孔３０の一端部にはピストン５２
が摺動自在に変位する第１の室４８が画成され、前記第
１の室４８は第１カバー部材１４によって気密に閉塞さ
れる。なお、前記ピストン５２の外周面には第１の室４
８を画成する内壁面に当接するシール部材５４が嵌挿さ
れるとともに、軸線方向に沿って延在する貫通路が画成
される。前記貫通孔３０の他端部は第２カバー部材１６
によって気密に閉塞されるとともに、前記第２カバー部
材１６とボデイ１２との間に第２の室５０が画成され
る。

【００１８】第１カバー部材１４には軸線方向に沿って
凹部５６が画成され、前記凹部５６内に係止部材５８が
設けられる。前記係止部材５８とピストン５２との間に
は第１コイルスプリング（第１ばね部材）６０が介装さ
れ、前記第１コイルスプリング６０の弾発力によってピ
ストン５２が矢印Ａ方向に押圧される。従って、ピスト
ン５２は、常時、スプール弁３２の頭部に当接した状態
に保持されている。また、第１カバー部材１４には、ナ
ット６２を介して調整用ねじ６４が螺合され、前記調整
用ねじ６４の螺回作用下に係止部材５８を矢印Ａ方向に
押圧することにより、第１コイルスプリング６０の弾発
力を介してピストン５２を矢印Ａ方向に変位させる力が
作用する。

【００１９】第２カバー部材１６には第２の室５０に連
通する圧力取り出しポート６６が画成され、前記圧力取
り出しポート６６は栓部材６８によって閉塞される。こ
の場合、前記栓部材６８を圧力取り出しポート６６から
取り外し、前記圧力取り出しポート６６に図示しない圧
力ゲージを螺入することが可能となる。前記第２カバー
部材１６はボデイ１２の一端部に着脱自在に連結され、
ボデイ１２から第２カバー部材１６を離間させることに
より貫通孔３０内に装着されたスプール弁３２を外部に
取り出し、前記貫通孔３０内に他のスプール弁３２ａ、
３２ｂ（図５並びに図６参照）を装着することができ
る。このように、第２カバー部材１６を取り外すだけで
簡便にスプール弁３２を交換することができる。

【００２０】なお、前記第２の室５０には、一端部が第
２カバー部材１６に係着され他端部がボデイ１２に係着
される第２コイルスプリング（第２ばね部材）７０が配
設され、前記第２コイルスプリング７０の弾発力によっ
てスプール弁３２の弁部４２が環状突起部３８に着座し
た原位置に保持される。また、第２コイルスプリング７
０の弾発力は、第１コイルスプリング６０よりも小さく
設定されているものとする。

【００２１】本発明の実施の形態に係る減圧弁１０は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次にそ
の動作並びに作用効果について説明する。

【００２２】まず、図３に示されるように、ソレノイド
（図示せず）の付勢または滅勢作用下にオン状態とオフ
状態とに弁位置を切り換える切換弁７２と直方体状のマ
ニホールドブロック７４との間に減圧弁１０を介装す
る。この場合、図示しない連結手段を介して、減圧弁１
０のボデイ１２の上面に画成された第１〜第５ポート２
０ａ〜２８ａと切換弁７２の複数のポートとをそれぞれ
気密に接続するとともに、減圧弁１０の下面に画成され
た第１〜第５ポート２０ｂ〜２８ｂとマニホールドブロ
ック７４の複数のポートとをそれぞれ気密に接続する。

【００２３】なお、前記マニホールドブロック７４に
は、チューブ等を介して圧力流体供給源（図示せず）を
予め接続しておき、前記圧力流体供給源から供給された
圧力流体はマニホールドブロック内の図示しない流体通
路を介して減圧弁１０の第１ポート２０ｂに導入され
る。

【００２４】図１に示されるように減圧弁１０が原位置
にある場合、スプール弁３２の弁部４２が環状突起部３
８に着座して弁閉状態となっており、ボデイ１２の上面
側の第１ポート２０ａと下面側の第１ポート２０ｂとは
非連通状態にある。従って、マニホールドブロック７４
を介して供給された圧力流体は、ボデイ１２の下面の第
１ポート２０ｂに留まっている状態にある。

【００２５】このような状態において、作業者は、ドラ
イバ等によって調整用ねじ６４を所定方向に回動させ、
係止部材５８を矢印Ａ方向に押圧する。前記係止部材５
８が第１コイルスプリング６０を矢印Ａ方向に押圧する
ことにより、ピストン５２を介してスプール弁３２が矢
印Ａ方向に変位する。

【００２６】前記スプール弁３２が矢印Ａ方向に所定量
だけ変位することにより、弁部４２が環状突起部３８か
ら離間して上面側の第１ポート２０ａと下面側の第１ポ
ート２０ｂが連通状態となり、マニホールドブロック７
４を介して供給された圧力流体は、上下方向に連通する
第１ポート２０ａ、２０ｂを通過して切換弁７２に導入
される（図４参照）。前記切換弁７２に導入された圧力
流体は、該切換弁７２の弁切換作用下に減圧弁１０の上
面側の第２ポート２２ａに導出される。

【００２７】第２ポート２２ａに供給された圧力流体
は、環状の連通路３６ｂを介して下面側の第２ポート２
２ｂに導入されると同時に、スプール弁３２に画成され
た第１通路４４および第２通路４６を介して、第１の室
４８および第２の室５０に導入される。第１の室４８に
圧力流体が導入されることによりピストン５２を矢印Ｂ
方向に押圧する力が作用する。また、第２の室５０に圧
力流体が導入されることによりスプール弁３２を介して
ピストン５２を矢印Ｂ方向に押圧する力が作用する。こ
の場合、前記ピストン５２を矢印Ｂ方向に押圧する力と
ピストン５２を矢印Ａ方向に押圧しようとする第１コイ
ルスプリング６０の弾発力とが平衡し、その調圧作用下
に圧力流体が減圧される。

【００２８】前記減圧された圧力流体は、第１通路４４
を介して下面側の第２ポート２２ｂに導出され、第２連
通路３６ｂを介して供給された圧力流体と合流する。減
圧された圧力流体と供給圧に保持された圧力流体とが合
流することにより所望の圧力に減圧され、この合流した
圧力流体がマニホールドブロック７４を介して図示しな
い流体圧機器に供給される。

【００２９】なお、切換弁７２の弁切換作用下に、第２
ポート２２ａ以外の他のポートを流通させて圧力流体を
減圧弁１０に導入することも可能である。また、マニホ
ールドブロック上に複数の減圧弁１０を並設し、前記マ
ニホールドブロック７４に接続された複数の流体圧機器
に減圧された圧力流体を供給することも可能である。

【００３０】このように、本実施の形態では、ボデイ１
２を直方体状のブロック体に形成するとともに、前記ボ
デイ内にスプール弁３２を挿入する構成を採用すること
により、従来技術と比較して小型・軽量化を図ることが
できる。

【００３１】また、スプール弁３２に略直交して形成さ
れた第１通路４４および第２通路４６を介して第１の室
４８および第２の室５０に圧力流体を導入し、第１コイ
ルスプリング６０の弾発力と調圧することにより圧力流
体の圧力を制御している。従って、圧力流体が流通する
通路を屈折させることなく形成しているため、流路抵抗
による損失を減少させることができる。しかも、圧力流
体が流通する通路の有効断面積を大きくすることがで
き、二次側に供給される圧力流体の流量を大きく設定す
ることが可能となる。

【００３２】さらに、作業者は、前述したように、第２
カバー部材１６をボデイ１２から取り外して、他のスプ
ール弁３２ａ、３２ｂを貫通孔３０に装着することによ
り、減圧される圧力流体が流通するポートを自在に選択
することができる。

【００３３】例えば、図５に示されるように、第２通路
４６が第３ポート２４ａ、２４ｂ間に形成されたスプー
ル弁３２ａを用いることにより、減圧された圧力流体を
第３ポート２４ｂから取り出すことができる。

【００３４】また、図６に示されるように、第１通路４
４に略直交する第２通路４６が第１ポート間に形成され
たスプール弁３２ｂを用いることも可能である。この場
合、マニホールドブロック７４を介して第１ポート２０
ｂから供給された圧力流体は前記第１通路４４および第
２通路４６を流通する際に減圧され、前記減圧された圧
力流体を第１ポート２０ａから取り出して切換弁７２に
供給することができる。

【００３５】このように、スプール弁３２（３２ａ、３
２ｂ）のみを簡便に交換することにより、選択された所
望のポートから減圧された圧力流体を得ることが可能と
なる。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係る減圧弁によれば、以下の効
果が得られる。

【００３７】すなわち、ボデイを直方体状に形成し、前
記ボデイの軸線方向に沿ってスプール弁を装着する構成
を採用することにより、小型・軽量化を図ることができ
る。

【００３８】また、減圧された圧力流体は、前記スプー
ル弁に画成された通路を介して二次側に接続された流体
圧機器に供給されるため、流路抵抗を減少させることが
可能となる。

【００３９】また、簡便にスプール弁を交換することに
より、選択された所望のポートから減圧された圧力流体
を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る減圧弁の縦断面図で
ある。

【図２】図１に示す減圧弁において、スプール弁が変位
して弁開状態を示す縦断面図である。

【図３】図１に示す減圧弁を切換弁とマニホールドブロ
ックとの間に介装した状態の正面図である。

【図４】図３に示す減圧弁と切換弁およびマニホールド
ブロックとの圧力流体の供給経路を説明する概略構成図
である。

【図５】図１に示す減圧弁において、他のスプール弁を
装着した状態の縦断面図である。

【図６】図１に示す減圧弁において、他のスプール弁を
装着した状態の縦断面図である。

【符号の説明】

１０…減圧弁 １２…ボデイ １４、１６…カバー部材 １８…ブリード
ポート ２０ａ〜２８ａ、２０ｂ〜２８ｂ…ポート ３０…貫通孔 ３２、３２ａ、
３２ｂ…スプール弁 ３６ａ〜３６ｄ…連通路 ３８…環状突起
部 ４２…弁部 ４４、４６…通
路 ４８、５０…室 ５２…ピストン ５８…係止部材 ６０、７０…コ
イルスプリング ６４…調整用ねじ ６６…圧力取り
出しポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 克彰 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社 筑波技術セン ター内 (56)参考文献 実開 昭55−92967（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−73213（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−169679（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−8622（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 16/00 - 16/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直方体状に形成され、複数の圧力流体出入
   ポートを有するボデイと、 前記ボデイの軸線方向に沿った両端部に着脱自在に連結
   される第１連結部材および第２連結部材と、 前記ボデイの軸線方向に沿って装着され、その変位作用
   下に所定の圧力流体出入ポート間を連通させるスプール
   弁と、 前記スプール弁の軸線方向に沿って形成され、所定の圧
   力流体出入ポート間に連通するとともに、前記ボデイと
   第１連結部材との間に画成された第１の室および前記ボ
   デイと第２連結部材との間に画成された第２の室にそれ
   ぞれ連通する通路と、 前記ボデイと第１連結部材との間および前記ボデイと第
   ２連結部材との間にそれぞれ配設される第１ばね部材お
   よび第２ばね部材と、 を備え、前記スプール弁の通路を介して第１の室内およ
   び第２の室内にそれぞれ導入された圧力流体の圧力と第
   １ばね部材の弾発力とを平衡させることにより、前記圧
   力流体の圧力が調圧されることを特徴とする減圧弁。
2. 【請求項２】請求項１記載の減圧弁において、ボデイか
   ら第２連結部材を取り外すことにより、スプール弁が交
   換可能に形成されることを特徴とする減圧弁。