JP4294845B2 - 定量バルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑油などのオイルを一定量供給する定量バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、図３に示すような定量バルブＴが知られている。この定量バルブＴによれば、シリンダ１の供給口２からオイルが供給されると、供給されるオイルの圧力によって吐出口４へ連通したパイプ６の入口６ａを逆止弁１０が閉塞し、その笠型リップ１１が内側へ縮径してオイルを通過させる。通過したオイルは、パイプ６の外側に摺動可能に嵌合されかつシリンダ１の内壁に摺接するシール部としてのゴム製のオーリング（Ｏ−リング）７を中間に挟み常時供給口２側にスプリング８で付勢されるピストン９をこのスプリング８の付勢力に抗して押圧し、この押圧により形成される供給側シリンダ室１５に貯留されていく。また、このピストン９の押圧により、吐出側シリンダ室１６に貯留されたオイルがパイプ６の吐出口４側の貫通孔１７から押し出されて吐出口４から吐出されていく。
【０００３】
その後、供給口２からのオイルの供給が停止して油圧がなくなると、スプリング８の付勢力によりピストン９が供給口２側に押圧され、パイプ６の供給口２側に設けたストッパ１８に当接する。このピストン９の押圧により供給側シリンダ室１５に貯留されたオイルに圧力が作用し、これにより、逆止弁１０が供給口２側に移動して、リップ１１が拡開しシリンダ１の内壁に弾接してシールし供給口２側へのオイルの流入を抑止する。そして、供給側シリンダ室１５に貯留されたオイルがパイプ６の入口６ａから流入し、ピストン９の移動により吐出側シリンダ室１６が負圧になることから、パイプ６の吐出口４側の貫通孔１７から吐出側シリンダ室１６にオイルが流入し、次の吐出分のオイルとして貯留される。このような操作が反復されて、定量のオイルが吐出口４から吐出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の定量バルブＴにあっては、オイルの供給時に、加圧されてピストン９がストローク分移動し、オイルを吐出するが、ピストン９のゴム製のオーリング７が中間に挟まれていることから、このオーリング７が多少なりとも収縮するので、吐出量の精度が悪くなっているという問題があった。特に、ピストン９の断面積に比較してストロークが極端に短く、その吐出量が、例えば、０．１ＣＣ以下の０．０５ＣＣ，０．０３ＣＣ，０．０１ＣＣ，０．００５ＣＣと極めて微量の場合に、オーリング７の収縮の影響が無視できなくなる。
また、ピストン９のゴム製のオーリング７が変形して外側に膨出するので、摺動抵抗が増大し、この点でも、吐出に与える影響が生じる。特に、吐出圧が高い場合には影響が大になる。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、オイルが供給される加圧時に、ピストンのシール性を損なうことなく、収縮や変形を抑止し、吐出量の精度を向上させるとともに、余分な負荷が作用しないようにして吐出を円滑に行なわせる点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の技術的手段は、オイルの供給口が形成された供給口部及びオイルの吐出口が形成された吐出口部を有したシリンダと、該シリンダ内に同軸に設けられ入口が供給口側に臨み出口が吐出口部の内側に連設されて吐出口に連通するとともに出口近傍に貫通孔を有したパイプと、該パイプの入口と供給口部との間に介装されオイルの供給時にパイプの入口を閉じかつ外側からオイルの流通を許容しオイルの非供給時に供給口側を閉じパイプの入口を開く逆止弁と、上記シリンダの内壁及びパイプの外壁を摺動し吐出口側に移動するとき供給口側に流入するオイルを貯留する供給側シリンダ室を形成し供給口側に移動するとき供給側シリンダ室からパイプの入口及び貫通孔を通って流入するオイルを貯留する吐出側シリンダ室を形成するピストンと、該ピストン及び吐出口部間に介装され該ピストンを供給口側へ常時付勢するコイルスプリングとを備え、オイルの供給時にピストンの吐出口側への移動により吐出側シリンダ室に貯留されたオイルをパイプの貫通孔を通して吐出口へ吐出するようにした定量バルブにおいて、上記ピストンの外周に上記シリンダの内壁を摺動する外側オーリングが装着される外側溝を形成し、該外側溝に該外側オーリングを装着し、上記ピストンの内周に上記パイプの外壁を摺動する内側オーリングが装着される内側溝を形成し、該内側溝に該内側オーリングを装着した構成としている。
【０００７】
この構成からなる定量バルブによれば、シリンダの供給口からオイルが供給されると、供給されるオイルの圧力によって逆止弁が吐出口へ連通したパイプの入口を閉塞するとともに外側からオイルを通過させる。通過したオイルは、ピストンをスプリングの付勢力に抗して押圧し、この押圧により形成される供給側シリンダ室に貯留されていく。また、このピストンの押圧により、吐出側シリンダ室に貯留されたオイルがパイプの吐出口側の貫通孔から押し出されて吐出口から吐出していく。この場合、ピストンの外周及び内周に外側オーリング及び内側オーリングを夫々装着したので、ピストンが加圧されてもピストンの収縮がなく、そのため、吐出量の精度が悪くなる事態が防止される。
また、外側オーリング及び内側オーリングは外側と内側とに分かれて、シリンダの内壁及びパイプの外壁を摺動するので、吐出側シリンダ室と供給側シリンダ室との液密を図ることができる。また、外側オーリング及び内側オーリングに余分な負荷がほとんど作用することがなく、そのため、外側オーリング及び内側オーリングが変形して膨出する事態が抑止され、ピストンの移動がスムーズに行なわれる。
そして、供給口からのオイルの供給が停止して油圧がなくなると、スプリングの付勢力によりピストンが供給口側に押圧され、逆止弁が供給口側に移動して、供給口側を塞ぎ、これにより、供給側シリンダ室に貯留されたオイルがパイプの入口から流入し、ピストンの移動により吐出側シリンダ室が負圧になることから、パイプの貫通孔から吐出側シリンダ室にオイルが流入し、次の吐出分のオイルとして貯留される。
【０００８】
そして、上記内側溝を、上記ピストンの移動方向で吐出口側の端部のコーナー部を切り欠いて形成した構成としている。ピストンの内部に設けるのに比較して、コーナー部であることから加工を極めて容易に行なうことができ、製造効率が大幅に向上させられる。
更に、上記内側溝のあるピストンの端部側に上記シリンダの内壁及びパイプの外壁を摺動し上記内側溝に装着された内側オーリングを押えるカラーを設けた構成としている。内側オーリングがカラーで押えられるので、ピストンの移動によって外れる事態が防止される。また、カラーの寸法の異なるものを複数種類用意しておけば、カラーを変えるだけでピストンのストロークを変えることができ、逐一、ピストンの長さの異なるものを複数種類用意しなくても良いので、また、カラーは単なる管状部材であり製造が容易であることから、それだけ、製造効率が良くなる。
【０００９】
更にまた、必要に応じ、上記シリンダの内壁に上記ピストンの上記供給口側への移動時に該ピストンが当接する第一ストッパ段部を形成し、上記パイプの外壁に上記ピストンの上記吐出口側への移動時に上記カラーが当接する第二ストッパ段部を形成し、上記第一ストッパ段部及び第二ストッパ段部との間でピストンのストロークを規定する構成としている。ピストンのストロークを微小量に確実に設定できる。
また、必要に応じ、上記シリンダの吐出口部に吐出口を通るオイルとエアを混合する混合室を設け、上記混合室にエアを供給するエア管路を設けた構成にしている。オイルとエアの混合体を吐出するタイプでも、微小量の吐出精度を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る定量バルブについて説明する。
図１及び図２に示す実施の形態に係る定量バルブＴは、オイルを定量吐出するとともにこのオイルにエアを吹き込んで混合させてオイルとエアの混合体を吐出する所謂ミキシングバルブである。
実施の形態に係る定量バルブＴは、ブロック状に形成されたバルブ本体Ｔａを備え、バルブ本体Ｔａに複数のシリンダ２０が列設されて構成されている。シリンダ２０の一端側には、バルブ本体Ｔａに設けたオイル通路２１に連通するオイルの供給口２２が形成された供給口部２３を備えている。また、シリンダ２０の他端側にはネジ２５ａの螺合により着脱可能に設けられオイルの吐出口２４が形成された吐出口部２５を備えている。
２６はパイプであって、シリンダ２０内に同軸に設けられ入口２６ａが供給口２２側に臨み出口２６ｂが吐出口部２５の内側に連設されて吐出口２４に連通している。このパイプ２６の出口２６ｂ近傍には吐出口２４に連通する貫通孔２７が形成されている。
また、シリンダ２０の吐出口部２５には吐出口２４を通るオイルとエアを混合する混合室３０が設けられている。このシリンダ２０には、混合室３０にエアを供給するエア管路３１が設けられている。３２はエア管路３１の混合室３０の入口３３の間隙を可変にしてエアの流量を調整するニードル弁である。３４は混合室３０よりもパイプ２６側の吐出口２４内に設けられオイルの逆流を止めるスプリング３５で付勢された弁体である。
【００１１】
４０はパイプ２６の入口２６ａと供給口部２３との間に介装された逆止弁であって、ゴムで一体成形されており、一方側から他方側へ拡開しシリンダ２０の内壁に弾接する笠状のリップ４１を備えている。リップ４１の一方側の端面部にはリップ４１と同軸の供給口２２にガイドされるガイドロッド４２が設けられている。また、リップ４１の内側にはパイプ２６の入口２６ａを塞ぐ円柱状体４３が設けられている。４４は逆止弁４０をパイプ２６の入口２６ａ側に常時付勢するスプリングである。そして、この逆止弁４０は、オイルの供給時にパイプ２６の入口２６ａを閉じかつ外側からオイルの流通を許容し、オイルの非供給時に供給口２２側を閉じパイプ２６の入口２６ａを開くものである。
【００１２】
５０はピストンであって、シリンダ２０の内壁及びパイプ２６の外壁を摺動する管状に形成され、吐出口２４側に移動するとき供給口２２側に流入するオイルを貯留する供給側シリンダ室５１を形成する一方、供給口２２側に移動するとき供給側シリンダ室５１からパイプ２６の入口２６ａ及び貫通孔２７を通って流入するオイルを貯留する吐出側シリンダ室５２を形成するものである。
ピストン５０の外周には、シリンダ２０の内壁を摺動するゴム製の外側オーリング５３が装着される外側溝５４が形成され、この外側溝５４に外側オーリング５３が装着されている。また、ピストン５０の内周には、パイプ２６の外壁を摺動するゴム製の内側オーリング５５が装着される内側溝５６が形成され、この内側溝５６に内側オーリング５５が装着されている。この内側溝５６は、ピストン５０の移動方向で吐出口２４側の端部のコーナー部５７を切り欠いて形成されている。そのため、内部に設けるのに比較して、加工が極めて容易に行なわれる。
５８は内側溝５６の装着された内側オーリング５５を押えるカラーであって、シリンダ２０の内壁及びパイプ２６の外壁を摺動する管状に形成され、内側溝５６のあるピストン５０の端部側に設けられている。
５９はカラー５８及びパイプ２６の吐出口部２５側の段部２６ａ間に介装されピストン５０及びカラー５８を供給口２２側へ常時付勢するコイルスプリングである。
【００１３】
また、シリンダ２０の供給口２２側の内壁にピストン５０の供給口２２側への移動時にピストン５０が当接する第一ストッパ段部６０が形成されており、一方、パイプ２６の外壁にピストン５０の吐出口２４側への移動時にカラー５８が衝止する第二ストッパ段部６１が形成されている。この第一ストッパ段部６０及び第二ストッパ段部６１との間でピストン５０のストロークが規定される。
即ち、ピストン５０及びカラー５８が第一ストッパ段部６０及び第二ストッパ段部６１との間で移動可能になる。そのため、ピストン５０のストロークは、第一ストッパ段部６０及び第二ストッパ段部６１の間隔と、ピストン５０及びカラー５８の全長との差になる。そのため、カラー５８は単なる管状部材であり製造が容易であり、カラー５８の寸法の異なるものを複数種類用意しておけば、カラー５８を変えるだけでピストン５０のストロークを変えることができ、逐一、ピストン５０の長さの異なるものを複数種類用意しなくても良いので、それだけ、製造効率が良く、コストダウンを図ることができる。
【００１４】
従って、この実施の形態に係る定量バルブＴにおいては以下のように作用をする。先ず、図２（ａ）に示すように、シリンダ２０の供給口２２からオイルが供給されると、供給されるオイルの圧力によって逆止弁４０が吐出口２４へ連通したパイプ２６の入口２６ａを閉塞するとともに、リップ４１が内側へ縮径してオイルを通過させる。
通過したオイルは、ピストン５０をコイルスプリング５９の付勢力に抗して押圧し、この押圧により形成される供給側シリンダ室５１に貯留されていく。また、このピストン５０の押圧により、吐出側シリンダ室５２に貯留されたオイルがパイプ２６の吐出口２４側の貫通孔２７から押し出されて吐出口２４に送出される。送出されるオイルは、混合室３０に至るとエア管路３１からのエアに晒され、エアと混合される。そして、オイルとエアの混合体として吐出口部２５から吐出されて行く。そして、ピストン５０がカラー５８とともに第二ストッパ段部６１に当接して停止すると吐出が終了し、これにより、ピストン５０のストローク分のオイルが吐出される。
【００１５】
この場合、ピストン５０は、オイルの供給時に加圧されるが、ゴム製の外側オーリング５３及び内側オーリング５５は外側と内側とに分かれて、ピストン５０の外側溝５４及び内側溝５６に装着されているので、加圧による収縮がなく、そのため、吐出量の精度が悪くなる事態が防止される。特に、ピストン５０の断面積に比較してストロークが極端に短く、その吐出量が、例えば、０．１ＣＣ以下の０．０５ＣＣ，０．０３ＣＣ，０．０１ＣＣ，０．００５ＣＣと極めて微量の場合に、吐出量の精度が向上させられる。
また、この場合、ゴム製の外側オーリング５３及び内側オーリング５５は外側と内側とに分かれて、シリンダ２０の内壁及びパイプ２６の外壁を摺動するので、吐出側シリンダ室５２と供給側シリンダ室５１との液密が図られる。
【００１６】
そして、図２（ｂ）に示すように、オイルの供給が停止して油圧がなくなると、コイルスプリング５９の付勢力によりピストン５０が供給口２２側に押圧され、第一ストッパ段部６０に当接する。このピストン５０の押圧により供給側シリンダ室５１に貯留されたオイルに圧力が作用し、これにより、逆止弁４０が供給口２２側に移動するとともに、リップ４１が拡開しシリンダ２０の内壁に弾接してシールし供給口２２側へのオイルの流入を抑止する。そして、供給側シリンダ室５１に貯留されたオイルがパイプ２６の入口２６ａから流入し、ピストン５０の移動により吐出側シリンダ室５２が負圧になることから、パイプ２６の吐出口２４側の貫通孔２７から吐出側シリンダ室５２にオイルが流入し、次の吐出分のオイルとして貯留される。このような操作が反復されて、定量の潤滑油が吐出口２４から吐出される。
このようなピストン５０の往復動作中においては、外側オーリング５３及び内側オーリング５５にピストン５０の移動方向の余分な負荷がほとんど作用することがなく、外側オーリング５３及び内側オーリング５５が変形して膨出する事態を抑止することができ、そのため、シリンダ２０との摺動抵抗が増大しないので、ピストン５０の移動をスムーズに行なわせることができ、吐出を円滑に行なわせることができる。
また、内側オーリング５５はカラー５８で押えられているので、ピストン５０の移動によって外れることが防止される。
【００１７】
尚、上記実施の形態に係る定量バルブＴは、オイルとエアの混合体を吐出する所謂ミキシングバルブに本発明を適用したものであるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、図３に示す従来で説明したシリンダが単体でオイルのみを定量吐出するタイプの定量バルブＴに本発明を適用しても良く、適宜変更して差支えない。これによっても、同様の作用，効果を奏する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の定量バルブによれば、ピストンの外周及び内周に外側オーリング及び内側オーリングを夫々装着したので、ピストンが加圧されてもピストンの収縮がなく、そのため、吐出量の精度が悪くなる事態を防止することができる。そのため、特に、ピストンの断面積に比較してストロークが極端に短く、その吐出量が、例えば、０．１ＣＣ以下の０．０５ＣＣ，０．０３ＣＣ，０．０１ＣＣ，０．００５ＣＣと極めて微量の場合に、吐出量の精度を大幅に向上させることができる。
また、外側オーリング及び内側オーリングは外側と内側とに分かれて、シリンダの内壁及びパイプの外壁を摺動するので、吐出側シリンダ室と供給側シリンダ室との液密を図ることができる。
また、外側オーリング及び内側オーリングにピストンの移動方向の余分な負荷がほとんど作用することがなく、外側オーリング及び内側オーリングが変形して膨出する事態を抑止することができ、そのため、シリンダとの摺動抵抗が増大しないので、ピストンの移動をスムーズに行なわせることができ、吐出を円滑に行なわせることができる。
【００１９】
また、内側溝をピストンの移動方向端部のコーナー部を切り欠いて形成した場合には、ピストンの内部に設けるのに比較して、コーナー部であることから加工を極めて容易に行なうことができ、製造効率を大幅に向上させることができる。
更に、内側溝のあるピストンの端部側に内側オーリングを押えるカラーを設けた場合には、内側オーリングがカラーで押えられるので、ピストンの移動によって外れる事態を防止することができる。また、カラーの寸法の異なるものを複数種類用意しておけば、カラーを変えるだけでピストンのストロークを変えることができ、逐一、ピストンの長さの異なるものを複数種類用意しなくても良いので、また、カラーは単なる管状部材であり製造が容易であることから、それだけ、製造効率が良く、コストダウンを図ることができる。
更にまた、シリンダの内壁の第一ストッパ段部とパイプの外壁の第二ストッパ段部との間でピストンのストロークを規定する構成とした場合には、ピストンのストロークを微小量に確実に設定できる。
また、シリンダの吐出口部に吐出口を通るオイルとエアを混合する混合室を設け、混合室にエアを供給するエア管路を設けた場合には、オイルとエアの混合体を吐出するタイプでも、微小量の吐出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る定量バルブを示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定量バルブの作用を示す図であり、（ａ）は吐出時の状態を示す要部断面図、（ｂ）は非吐出時の状態を示す要部断面図である。
【図３】従来の定量バルブの一例をその作用とともに示す図である。
【符号の説明】
Ｔ 定量バルブ
Ｔａ バルブ本体
２０ シリンダ
２１ オイル通路
２２ 供給口
２３ 供給口部
２４ 吐出口
２５ 吐出口部
２６ パイプ
２７ 貫通孔
３０ 混合室
３１ エア管路
３２ ニードル弁
３４ 弁体
４０ 逆止弁
４１ リップ
４２ ガイドロッド
４３ 円柱状体
４４ スプリング
５０ ピストン
５１ 供給側シリンダ室
５２ 吐出側シリンダ室
５３ 外側オーリング
５４ 外側溝
５５ 内側オーリング
５６ 内側溝
５７ コーナー部
５８ カラー
５９ コイルスプリング
６０ 第一ストッパ段部
６１ 第二ストッパ段部

Claims (3)

1. オイルの供給口が形成された供給口部及びオイルの吐出口が形成された吐出口部を有したシリンダと、該シリンダ内に同軸に設けられ入口が供給口側に臨み出口が吐出口部の内側に連設されて吐出口に連通するとともに出口近傍に貫通孔を有したパイプと、該パイプの入口と供給口部との間に介装されオイルの供給時にパイプの入口を閉じかつ外側からオイルの流通を許容しオイルの非供給時に供給口側を閉じパイプの入口を開く逆止弁と、上記シリンダの内壁及びパイプの外壁を摺動し吐出口側に移動するとき供給口側に流入するオイルを貯留する供給側シリンダ室を形成し供給口側に移動するとき供給側シリンダ室からパイプの入口及び貫通孔を通って流入するオイルを貯留する吐出側シリンダ室を形成するピストンと、該ピストン及び吐出口部間に介装され該ピストンを供給口側へ常時付勢するコイルスプリングとを備え、オイルの供給時にピストンの吐出口側への移動により吐出側シリンダ室に貯留されたオイルをパイプの貫通孔を通して吐出口へ吐出するようにした定量バルブにおいて、
   上記ピストンの外周に上記シリンダの内壁を摺動する外側オーリングが装着される外側溝を形成し、該外側溝に該外側オーリングを装着し、上記ピストンの内周に上記パイプの外壁を摺動する内側オーリングが装着される内側溝を形成し、該内側溝に該内側オーリングを装着し、
   上記内側溝を、上記ピストンの移動方向で吐出口側の端部のコーナー部を切り欠いて形成し、上記内側溝のあるピストンの端部側に上記シリンダの内壁及びパイプの外壁を摺動し上記内側溝に装着された内側オーリングを押えるカラーを設けたことを特徴とする定量バルブ。
2. 上記シリンダの内壁に上記ピストンの上記供給口側への移動時に該ピストンが当接する第一ストッパ段部を形成し、上記パイプの外壁に上記ピストンの上記吐出口側への移動時に上記カラーが当接する第二ストッパ段部を形成し、上記第一ストッパ段部及び第二ストッパ段部との間でピストンのストロークを規定することを特徴とする請求項１記載の定量バルブ。
3. 上記シリンダの吐出口部に吐出口を通るオイルとエアを混合する混合室を設け、上記混合室にエアを供給するエア管路を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の定量バルブ。

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