JP4517355B2

JP4517355B2 - 減圧弁

Info

Publication number: JP4517355B2
Application number: JP2004327463A
Authority: JP
Inventors: 一宏篠原; 堅二塚本; 正司根本; 照雄上原
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-11-11
Also published as: JP2006139451A

Description

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であって、より詳細には、ダイヤフラム室に配設されたフラッパのノズルに対する離間及び閉塞動作によって、前記一次側から前記ノズルを介して前記ダイヤフラム室に導入される前記圧力流体の流通を制御することで、前記圧力流体を所望の圧力に減圧して前記二次側に導出する減圧弁に関する。

従来より、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前記流体圧機器との間に減圧弁が介装される。この減圧弁は、前記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前記流体圧機器に対応した所望の圧力に減圧して前記二次側に供給するものである。

図４は、本出願人が案出した従来技術に係る減圧弁２００であり（特許文献１参照）、ばね部材２０２の弾発力を作用させることなくノズル２０４と球体２０７を含むフラッパ２０６とが離間した状態において、一次側ポート２０８から供給された圧力流体は、図示しない第１通路を介してノズル背圧室２１０に導入され、前記ノズル２０４と前記球体２０７との間隙を通過して第１ダイヤフラム室２１２に導入される。前記第１ダイヤフラム室２１２に導入された圧力流体は、ブリードポート２１４を経由して大気中に放出される。

このようなブリード状態において、ハンドル２１６を回動させると、ばね部材２０２の弾発力によりフラッパ２０６が下方側に押圧され、ノズル２０４のノズル孔が該フラッパ２０６の球体２０７により閉塞される。これにより、ノズル背圧室２１０内の圧力（ノズル背圧）が上昇し、このノズル背圧の作用下に第１ダイヤフラム２１８、第２ダイヤフラム２２０及び該第２ダイヤフラム２２０に保持部材２２２を介して係合する弁体２２４が一体的に下方に変位し、前記弁体２２４が着座部２２６から離間することにより一次側ポート２０８と二次側ポート２２８とが連通する。この結果、前記一次側ポート２０８から導入された圧力流体が前記第２ダイヤフラム２２０の調圧作用下に減圧され、前記減圧された圧力流体が前記二次側ポート２２８に接続された流体圧機器に供給される。

前記減圧された圧力流体の圧力が設定圧力以上に上昇した場合、前記圧力が上昇した圧力流体は、第２ダイヤフラム２２０を上方に押圧すると共に、図示しない第２通路を介して第２ダイヤフラム室２３０に導入され、第３ダイヤフラム２３２をばね部材２０２の弾発力に抗して上方に押圧する。これにより、フラッパ２０６が前記ばね部材２０２による押圧状態から開放されて、該フラッパ２０６の球体２０７がノズル２０４から離間する。

この結果、ノズル背圧室２１０内の圧力流体が、前記ノズル孔を介してノズル２０４と球体２０７との間隙を通過し、ブリードポート２１４を介して大気中に放出されるので、該ノズル背圧室２１０のノズル背圧が瞬時に低下して、第１ダイヤフラム２１８及び第２ダイヤフラム２２０が上昇する。これにより、保持部材２２２が弁体２２４の頭部から離間すると共に、前記弁体２２４に対するダンパ部材２３４の弾性力によって該弁体２２４が上方に変位して着座部２２６に着座する。従って、前記弁体２２４の頭部によって閉塞されていた前記保持部材２２２の貫通孔２３６が開口し、前記二次側ポート２２８の圧力流体は、該貫通孔２３６から排気ポート２３８を経由して大気中に放出される。

上述した従来技術に係る減圧弁２００において、図４から容易に諒解されるように、球体２０７は、フラッパ２０６を構成する板ばね部材２４０を介して第１ダイヤフラム室２１２内に保持されている。

特開平１０−１９８４３３号公報

本発明は、前述した従来技術に係る減圧弁をさらに改良したものであり、ノズル背圧室からノズルを経由して圧力流体がダイヤフラム室に流通する際に、該圧力流体によってフラッパに発生する振動及び該振動による前記フラッパの変位を確実に抑制することが可能な減圧弁を提供することを目的とする。

本発明に係る減圧弁は、圧力流体が導入されるノズル背圧室と、前記ノズル背圧室にノズルを介して連通するダイヤフラム室と、前記ダイヤフラム室に配置され且つ前記ノズルに対する離間及び閉塞動作によって、前記ノズル背圧室から前記ノズルを経由して前記ダイヤフラム室に導入される圧力流体の流通を制御するフラッパとを備え、一次側から供給された前記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おいて、前記フラッパは、前記ノズルに対して離間及び閉塞動作を行う球体と、該球体の動作方向に対する該球体の側部を支持する球体支持機構とから構成されると共に、前記球体及び前記球体支持機構を支持するフラッパ支持機構により前記ノズルに対して変位自在であり、前記フラッパ支持機構の先端部には、前記球体及び前記球体支持機構を囲繞し且つ前記ノズルに向かう突出部が形成され、前記フラッパ支持機構の前記突出部は前記球体支持機構を面接触の状態で支持する一方で、前記先端部は前記球体支持機構から離間し且つ前記球体を点接触の状態で支持することを特徴とする。

前記フラッパ支持機構が前記球体を点接触の状態で支持し、前記球体支持機構が前記球体の側部を支持し、前記フラッパ支持機構の前記突出部が前記球体支持機構を面接触の状態で支持している。

これにより、前記球体支持機構と前記突出部との接触面における摩擦力と、前記フラッパ支持機構と前記球体との接触点とで前記球体が確実に支持される。この結果、前記ノズルに対して前記球体が離間及び閉塞動作を行う際に、前記ノズル背圧室から前記ノズルを経由して前記ダイヤフラム室に前記圧力流体が導入された場合、この圧力流体によって前記フラッパに発生する振動は、前記フラッパ支持機構による前記球体の支持及び前記突出部による前記球体支持機構の支持によって抑制されると共に、前記球体支持機構と前記突出部との接触面における摩擦力によって抑制される。従って、前記振動による前記フラッパの変位を確実に抑制することができる。

また、前記球体は、前記球体支持機構及び前記フラッパ支持機構によって支持された状態で回転自在であり、前記球体支持機構は、前記フラッパの変位方向と直交する方向に移動自在であることが好ましい。

これにより、前記フラッパ及び前記ノズルが同軸ではない状態で、前記球体が前記ノズルの端部に当接した場合、該球体が前記端部上で回動しながら前記球体支持機構と共に前記ノズルの軸方向に移動し、前記球体及び前記球体支持機構と前記ノズルとが同軸となった状態で、前記球体が前記ノズルを閉塞させる。従って、前記ノズルに対する前記球体支持機構及び前記球体の軸合わせが容易となり、前記ノズルに対する前記球体の離間及び閉塞動作を正確に行うことができる。

また、前記球体が回転自在となることにより、該球体における前記圧力流体の当接面を適宜変化させることが可能となり、該球体の長寿命化が可能となる。

さらに、前記球体支持機構における前記球体との接触面は、前記ノズルに向かい縮径するテーパとされることが好ましい。

これにより、前記球体が前記ノズルを閉塞する際に、該球体が前記テーパに沿って回転するので、前記ノズルに対する前記球体支持機構及び前記球体の軸合わせがさらに容易となり、前記ノズルに対する前記球体の離間及び閉塞動作をより正確に行うことができる。また、前記テーパを介して前記球体を支持することにより、該球体が前記球体支持機構から前記ノズル側に飛び出ることを防止することが可能となる。

さらにまた、前記フラッパ支持機構の先端部のうち前記球体を点接触の状態で支持する部分には、前記球体と同じ硬度又は該球体よりも高い硬度を有する受圧部材が配設されていることが好ましい。これにより、前記球体に前記圧力流体が当接した際に、該圧力流体から前記球体に対する押圧力による前記フラッパ支持機構の前記先端部における磨耗を防止することが可能となる。

さらにまた、前記突出部と、前記ダイヤフラム室を形成する前記ノズル側の壁部との間には、前記球体の動作方向に沿って弾性部材が介挿されていることが好ましい。これにより、前記フラッパ支持機構によって前記動作方向に前記球体及び前記球体支持機構を進退させる際に、前記弾性部材の弾性力で前記ノズルに対する前記球体の離間及び閉塞動作をより確実に行うことが可能となる。

本発明に係る減圧弁によれば、フラッパ支持機構が球体を点接触の状態で支持し、球体支持機構が前記球体の側部を支持し、前記フラッパ支持機構の突出部が前記球体支持機構を面接触の状態で支持している。

これにより、前記球体支持機構と前記突出部との接触面における摩擦力と、前記フラッパ支持機構と前記球体との接触点とで前記球体が確実に支持される。この結果、ノズルに対して前記球体が離間及び閉塞動作を行う際に、ノズル背圧室から前記ノズルを経由してダイヤフラム室に前記圧力流体が導入された場合、この圧力流体によって前記フラッパに発生する振動は、前記フラッパ支持機構による前記球体の支持及び前記突出部による前記球体支持機構の支持によって抑制されると共に、前記球体支持機構と前記突出部との接触面における摩擦力によって抑制される。従って、前記振動による前記フラッパの変位を確実に抑制することができる。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る減圧弁１０（以下、本実施形態に係る減圧弁１０と呼称する。）を示す縦断面図であり、図２は、フラッパ１２を構成する球体１３がノズル１４に対して離間した状態を示すダイヤフラム室（第１ダイヤフラム室）１６周辺の拡大縦断面図であり、図３は、前記球体１３が前記ノズル１４を閉塞した状態を示す前記第１ダイヤフラム室１６周辺の拡大縦断面図である。

本実施形態に係る減圧弁１０は、図１に示すように、基本的には、ボディ部１８と、前記ボディ部１８の下部と気密に連結されるカバー部２０と、前記ボディ部１８の上部と一体的に連結されるボンネット部２２と、前記ボンネット部２２の上部に回動自在に設けられる操作部２４とから構成される。

前記カバー部２０は、Ｏリング２６を介してボディ部１８の下部に形成された孔を気密に閉塞する閉塞部材２８と、前記閉塞部材２８の上部に形成された孔に嵌合支持される弁体３０と、該閉塞部材２８の上部に形成された溝３２に嵌合支持され且つ前記弁体３０に外嵌されるダンパ部材３４と、前記ダンパ部材３４の上部で前記弁体３０に外嵌される座金３６と、前記座金３６の上部で前記弁体３０に外嵌される弾性体のシール３８とを有する。ここで、前記弁体３０は、ゴム材料で構成された前記ダンパ部材３４の弾性力によって上下方向（矢印Ａ１方向及びＡ２方向）に沿って変位可能である。

ボディ部１８は、カバー部２０に係合する第１ボディ４０、前記第１ボディ４０の上部に配置される第２ボディ４２及び前記第２ボディ４２の上部に配置される第３ボディ４４からなり、前記第１ボディ４０、前記第２ボディ４２及び前記第３ボディ４４は、図示しないねじによって一体的に組み付けられる。また、前記第２ボディ４２には排気ポート４６が形成され、前記第３ボディ４４には第１ダイヤフラム室１６と外部とを連通するブリードポート４８が形成されている。

第１ボディ４０の相互に対向する両側面には、図示しない流体圧供給源に接続される一次側ポート５０と、図示しない流体圧機器に接続される二次側ポート５２とが所定間隔離間して略同軸に形成され、前記一次側ポート５０と前記二次側ポート５２との間には、該一次側ポート５０と該二次側ポート５２とを連通させる連通路５４が形成される。

ここで、連通路５４を形成する矢印Ａ１方向側の壁部としての着座部５６に、弁体３０がシール３８を介して着座することにより、一次側ポート５０と二次側ポート５２との連通状態が遮断される。一方、前記シール３８を介して前記弁体３０が着座部５６から下方（矢印Ａ２方向）に離間することにより、前記一次側ポート５０と前記二次側ポート５２とが連通状態となる。

第１ボディ４０と第２ボディ４２との間には、第１ばね部材５８及び第１保持部材６０を介して第１ダイヤフラム６２が介装されている。また、前記第２ボディ４２と第３ボディ４４との間には、第２保持部材６３を介して第２ダイヤフラム６４が介装されている。

そして、第１ダイヤフラム６２の下部には、二次側ポート５２に連通する第２ダイヤフラム室６６が設けられ、前記第１ダイヤフラム６２と第２ダイヤフラム６４との間には排気ポート４６に連通する第３ダイヤフラム室６８が設けられる。また、前記第１ダイヤフラム６２の中心部には、弁体３０の頭部に係合する前述した第１保持部材６０が設けられ、前記第１保持部材６０には前記第２ダイヤフラム室６６と第３ダイヤフラム室６８とを連通させる貫通孔７０が形成される。さらに、前記第２ダイヤフラム室６６には、前述した第１ばね部材５８が設けられ、前記第１ダイヤフラム６２は、該第１ばね部材５８の弾発力によって前記第１保持部材６０を介して上方に押圧される。さらにまた、前記第１ばね部材５８の内方には、前記第１保持部材６０の変位を規制するストッパ部７２が着座部５６の上面から矢印Ａ１方向に向かい突出形成されている。

第３ボディ４４とボンネット部２２との間には、ダイヤフラム押さえ部材７４と、ディスク部材７６及び押圧部材７８とによって所定間隔離間して挟持された第３ダイヤフラム８０及び第４ダイヤフラム８２とが配置されている。この場合、前記ディスク部材７６の上面には第２ばね部材８４が配置され、前記第３ダイヤフラム８０及び前記第４ダイヤフラム８２は、該第２ばね部材８４の弾発力によって下方（矢印Ａ２方向）に向かって押圧される。

第２ボディ４２と第３ボディ４４との間には、第２ダイヤフラム６４と前記第３ボディ４４とによってノズル背圧室８６が設けられ、前記第３ボディ４４の中心部には、前述した第１ダイヤフラム室１６が設けられている。前記第１ダイヤフラム室１６の下方にはノズル孔８８が形成されたノズル１４が配設され、前記第３ボディ４４の下部に形成された孔及び該孔に連通する前記ノズル孔８８を介して、前記ノズル背圧室８６と前記第１ダイヤフラム室１６とが連通している。

また、第１ダイヤフラム室１６の内部には、図１〜図３に示すように、フラッパ１２及びフラッパ支持機構９６がノズル１４の上方に各々設けられる。前記フラッパ１２は、球体１３と、上下方向（矢印Ａ１方向及び矢印Ａ２方向）と直交する方向における前記球体１３の側部を支持する球体支持機構９０とから構成されている。一方、前記フラッパ支持機構９６は、押圧部材７８、第３保持部材９２及び受圧部材９４から構成され、前記球体支持機構９０及び前記球体１３を支持している。前記押圧部材７８は、その下端部に大きく凹部を有し、前記凹部に前記第３保持部材９２が収容固着され、前記凹部に臨むように前記受圧部材９４が埋設されている。また、前記受圧部材９４と前記球体１３とは点接触している。

真鍮、アルミニウム等の金属材料からなる球体支持機構９０は、側部外方へと環状に突出する第１膨出部１００を有している。ここで、金属材料からなる第３保持部材９２は押圧部材７８に嵌合し、前記第１膨出部１００は、内方へと突出する前記第３保持部材９２の縁部との間で面接触の状態で支持されている。以上のように構成される前記球体支持機構９０は、球体１３の側部を囲曉すると共に、該球体支持機構９０における前記球体１３との接触面は、ノズル１４に向かう方向（矢印Ａ２方向）に縮径するテーパ９８とされている。この場合、前記球体支持機構９０は、前記テーパ９８によって前記球体１３を面接触の状態で支持すると共に、該球体１３がノズル１４の方向（矢印Ａ２方向）に落下することを防止している。

また、押圧部材７８は、その先端部１０２から矢印Ａ２方向に向かって膨出形成された第２膨出部１０４を有し、第３保持部材９２は、前記第２膨出部１０４及び前記先端部１０２に嵌合支持されている。そして、フラッパ支持機構９６では、前記第３保持部材９２と前記第２膨出部１０４とで、球体１３及び前記球体支持機構９０を囲繞する突出部１０６を構成する。

受圧部材９４は、鋼球からなる球体１３と同じ硬度又は該球体１３よりも高い硬度を有する材料（例えば、鋼）で構成される一方で、球体支持機構９０と前記押圧部材７８の先端部１０２とは離間した状態とされている。この場合、前記先端部１０２と第３保持部材９２とによって形成される空間の幅は、第１膨出部１００の幅よりも大きい。そのため、前記球体支持機構９０は、テーパ９８によって前記球体１３を面接触で支持した状態で、前記第３保持部材９２に沿って矢印Ａ１方向及び矢印Ａ２方向と直交する方向に移動自在である。

そして、第２膨出部１０４の先端と、第１ダイヤフラム室１６を形成する第３ボディ４４の壁部１０８との間には、第３ばね部材（弾性部材）１１０が介挿されている。この場合、球体支持機構９０及びフラッパ支持機構９６で球体１３を支持した状態において、第２ばね部材８４の弾発力によって押圧部材７８を下方（矢印Ａ２方向）に移動させると、前記球体１３はノズル１４に向かって進行してノズル孔８８を閉塞する。一方、前記第２ばね部材８４による押圧部材７８の押圧状態が解除されると、前記第３ばね部材１１０の上方への弾性力によって、前記球体支持機構９０及び前記フラッパ支持機構９６は矢印Ａ１方向に変位し、前記球体１３は前記ノズル１４から離間する。

図１に示すノズル背圧室８６は、図示しない第１通路を介して一次側ポート５０と連通する一方で、第３ダイヤフラム８０と第４ダイヤフラム８２との間に形成された第４ダイヤフラム室１１２は、図示しない第２通路を介して二次側ポート５２と連通している。

操作部２４は、ボンネット部２２の上部に回動自在に設けられたハンドル１１４と、前記ハンドル１１４を固定するロックナット１１６と、図示しないブラケットを挟持するナット１１８及びワッシャ１２０とを有する。前記ハンドル１１４の一端部には、第２ばね部材８４に係合して該第２ばね部材８４を矢印Ａ２方向側に押圧する受け部材１２２が設けられる。

本実施形態に係る減圧弁１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について、図１〜図３を参照しながら説明する。

まず、図示しないチューブ等を介して一次側ポート５０に圧力流体供給源（図示せず）を接続する一方で、二次側ポート５２に、例えば、シリンダ等の所望の流体圧機器を接続する。

このような準備作業を終了した後、ハンドル１１４を回動させることなくノズル１４とフラッパ１２を構成する球体１３との間で間隙を形成した状態に設定する。すなわち、第２ばね部材８４の弾発力を作用させないと共に、第３ばね部材１１０の弾性力を作用させることによって、前記ノズル１４と前記球体１３とが所定間隔離間した状態になる（図２参照）。この場合、一次側ポート５０から供給された圧力流体は、前記第１通路を介してノズル背圧室８６に導入され、前記ノズル１４と前記球体１３との間隙を通過して第１ダイヤフラム室１６に導入される。前記第１ダイヤフラム室１６に導入された圧力流体は、ブリードポート４８から大気中に放出される。

このようなブリード状態において、ハンドル１１４を所定方向に回動させ、第２ばね部材８４の弾発力によってディスク部材７６を介して押圧部材７８が下方側（矢印Ａ２方向側）に押圧されると、球体支持機構９０とフラッパ支持機構９６とによって支持された球体１３が矢印Ａ２方向に進行し、ノズル１４（ノズル孔８８）を閉塞する（図３参照）。

ここで、球体１３とノズル１４とが所定間隔離間した状態（図２参照）で、前記球体１３と前記ノズル１４とが同軸ではない場合、前記球体１３が矢印Ａ２方向に進行すると、該球体１３の下端部がノズル１４の上端部に当接し、前記球体１３は、テーパ９８に沿って回転しながら該ノズル１４の中心軸方向に向かって該上端部上で移動する。この場合、第１膨出部１００を含む前記球体支持機構９０と第３保持部材９２との間には、矢印Ａ２方向と直交する方向にクリアランスが存在するので、前記球体支持機構９０は、前記第３保持部材９２と第１膨出部１００との接触面に沿って、前記クリアランスの範囲内で前記球体１３と共に移動可能である。そして、前記球体１３と前記ノズル１４とが同軸となった状態において、該球体１３はノズル孔８８を閉塞する。

この結果、前記ノズル背圧室８６の圧力（ノズル背圧）が上昇し、前記ノズル背圧の作用下に第２ダイヤフラム６４が矢印Ａ２方向に押圧され、前記第２ダイヤフラム６４、第１ダイヤフラム６２及び弁体３０が一体的に矢印Ａ２方向側に変位して、前記弁体３０が着座部５６から離間する。

これにより、連通路５４が開成され、前記一次側ポート５０と前記二次側ポート５２とが連通する。従って、第２ダイヤフラム室６６では、前記連通路５４を介して導入された圧力流体を、前記第１ダイヤフラム６２の調圧作用下で所望の圧力に減圧させて、前記減圧された圧力流体を前記二次側ポート５２に接続された流体圧機器に安定して供給することができる。

一方、二次側ポート５２における圧力流体の圧力が設定圧力以上に上昇すると、前記圧力が上昇した圧力流体は、第１ダイヤフラム６２を上方（矢印Ａ１方向）に押圧すると共に、前記第２通路を介して第４ダイヤフラム室１１２に導入されて、第４ダイヤフラム８２を第２ばね部材８４の弾発力に抗して矢印Ａ１方向に押圧する。これによりディスク部材７６が矢印Ａ１方向に変位するので、押圧部材７８は、前記ディスク部材７６の矢印Ａ１方向への変位と前記第３ばね部材１１０の弾性力とによって前記矢印Ａ１方向に変位する。

その際、球体支持機構９０及びフラッパ支持機構９６によって支持される球体１３も矢印Ａ１方向に変位するので、該フラッパ１２を構成する前記球体１３はノズル１４から離間する（図２参照）。これにより、ノズル背圧室８６内の圧力流体は、前記ノズル１４と前記球体１３との間隙を通過し、ブリードポート４８を介して大気中に放出される。この結果、前記ノズル背圧室８６内におけるノズル背圧が瞬時に低下する。

前記ノズル背圧が瞬時に低下することにより、第１ダイヤフラム６２及び第２ダイヤフラム６４が矢印Ａ１方向に上昇し、弁体３０の頭部が第１保持部材６０から離間する。そして、ダンパ部材３４の弾性力によって前記弁体３０が矢印Ａ１方向に変位して着座部５６に着座する。従って、前記弁体３０の頭部によって閉塞されていた前記第１保持部材６０の貫通孔７０が開口し、二次側ポート５２において圧力が上昇した圧力流体は、前記貫通孔７０を介して第３ダイヤフラム室６８に導入され、最終的には排気ポート４６から大気中に放出される。

このように、本実施形態に係る減圧弁１０では、フラッパ支持機構９６を構成する押圧部材７８の先端部１０２が、フラッパ１２を構成する球体１３を点接触の状態で支持し、前記フラッパ１２を構成する球体支持機構９０が前記球体１３の側部を面接触で支持し、前記フラッパ支持機構９６の突出部１０６を構成する第３保持部材９２が前記球体支持機構９０の第１膨出部１００を面接触の状態で支持している。

これにより、前記第１膨出部１００と前記第３保持部材９２との接触面における摩擦力と、前記先端部１０２と前記球体１３との接触点とで前記球体１３が確実に支持される。この結果、ノズル１４に対して前記球体１３が離間及び閉塞動作を行う際に、ノズル背圧室８６から前記ノズル１４を経由して第１ダイヤフラム室１６に圧力流体が導入された場合、この圧力流体によって前記フラッパ１２に発生する振動は、先端部１０２による前記球体１３の支持及び前記第３保持部材９２による前記第１膨出部１００の支持によって抑制されると共に、前記第１膨出部１００と前記第３保持部材９２との接触面における摩擦力によって抑制される。従って、前記振動による前記フラッパ１２の変位を確実に抑制することができる。

また、球体１３を球体支持機構９０及びフラッパ支持機構９６によって支持された状態で回転自在とすることにより、フラッパ１２及びノズル１４が同軸ではない状態で、前記球体１３が前記ノズル１４の上端部に当接した場合、該球体１３が前記上端部上で回動しながら前記球体支持機構９０と共に前記ノズル１４の中心軸方向に移動し、前記球体１３及び前記球体支持機構９０と前記ノズル１４とが同軸となった状態で、前記球体１３が前記ノズル１４を閉塞させる。従って、前記ノズル１４に対する前記球体支持機構９０及び前記球体１３の軸合わせが容易となり、前記ノズル１４に対する前記球体１３の離間及び閉塞動作を正確に行うことができる。また、前記球体１３が回転自在となることにより、該球体１３における前記圧力流体の当接面を適宜変化させることが可能となり、該球体１３の長寿命化が可能となる。

さらに、フラッパ１２を球体１３を含む構成とし、球体支持機構９０における該球体１３との接触面を、ノズル１４に向って縮径するテーパ９８とすれば、該球体１３が前記ノズル１４を閉塞する際に、該球体１３が前記テーパ９８に沿って回転するので、前記ノズル１４に対する前記球体支持機構９０及び前記球体１３の軸合わせがさらに容易となり、前記ノズル１４に対する前記球体１３の離間及び閉塞動作をより正確に行うことができる。また、前記テーパ９８を介して前記球体１３を支持することにより、該球体１３が前記球体支持機構９０から前記ノズル１４側に飛び出ることを防止することが可能となる。

さらにまた、球体１３と同じ硬度又は該球体１３よりも高い硬度を有する受圧部材９４によって、該球体１３を点接触の状態で支持しているので、前記球体１３に前記圧力流体が当接した際に、該圧力流体から前記球体１３に対する押圧力による押圧部材７８の先端部１０２での磨耗を防止することが可能となる。

さらにまた、突出部１０６を構成する第２膨出部１０４と、第１ダイヤフラム室１６を形成する壁部１０８との間に第３ばね部材１１０を介挿することにより、前記第３ばね部材１１０の弾性力でノズル１４に対する球体１３の離間及び閉塞動作をより確実に行うことが可能となる。

なお、本発明に係る減圧弁は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

本実施形態に係る減圧弁の縦断面図である。図１の減圧弁において、フラッパを構成する球体がノズルに対して離間した状態を示す要部縦断面図である。図１の減圧弁において、フラッパを構成する球体がノズルを閉塞した状態を示す要部縦断面図である。本出願人が案出した従来技術に係る減圧弁の断面図である。

符号の説明

１０…減圧弁１２…フラッパ
１３…球体１４…ノズル
１６、６６、６８、１１２…ダイヤフラム室
１８…ボディ部２０…カバー部
２２…ボンネット部２４…操作部
２８…閉塞部材３０…弁体
３４…ダンパ部材４０、４２、４４…ボディ
４６…排気ポート４８…ブリードポート
５０…一次側ポート５２…二次側ポート
５４…連通路５６…着座部
５８、８４、１１０…ばね部材６０、６３、９２…保持部材
６２、６４、８０、８２…ダイヤフラム
７４…ダイヤフラム押さえ部材７６…ディスク部材
７８…押圧部材８６…ノズル背圧室
８８…ノズル孔９０…球体支持機構
９４…受圧部材９６…フラッパ支持機構
９８…テーパ１００、１０４…膨出部
１０２…先端部１０６…突出部
１０８…壁部１１４…ハンドル
１２２…受け部材

Claims

圧力流体が導入されるノズル背圧室と、
前記ノズル背圧室にノズルを介して連通するダイヤフラム室と、
前記ダイヤフラム室に配置され、前記ノズルに対する離間及び閉塞動作によって、前記ノズル背圧室から前記ノズルを経由して前記ダイヤフラム室に導入される圧力流体の流通を制御するフラッパと、
を備え、
一次側から供給された前記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おいて、
前記フラッパは、前記ノズルに対して離間及び閉塞動作を行う球体と、該球体の動作方向に対する該球体の側部を支持する球体支持機構とから構成されると共に、前記球体及び前記球体支持機構を支持するフラッパ支持機構により前記ノズルに対して変位自在であり、
前記フラッパ支持機構の先端部には、前記ノズルとの間で前記球体を挟むように位置し、且つ前記球体支持機構から離間した状態で前記球体に点接触する接触面と、前記球体支持機構を囲繞すると共に前記ノズルに向かい、且つ前記球体支持機構を面接触の状態で支持する突出部とが形成され、
前記突出部と、前記ダイヤフラム室を形成する前記ノズル側の壁部との間には、前記球体の動作方向に沿って弾性部材が介挿されている
ことを特徴とする減圧弁。
請求項１記載の減圧弁において、
前記球体は、前記球体支持機構及び前記フラッパ支持機構によって支持された状態で回転自在であり、
前記球体支持機構は、前記フラッパの変位方向と直交する方向に移動自在である
ことを特徴とする減圧弁。
請求項１又は２記載の減圧弁において、
前記球体支持機構における前記球体との接触面は、前記ノズルに向かい縮径するテーパとされる
ことを特徴とする減圧弁。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の減圧弁において、
前記フラッパ支持機構の先端部のうち前記球体を点接触の状態で支持する部分には、前記球体と同じ硬度又は該球体よりも高い硬度を有する受圧部材が配設されている
ことを特徴とする減圧弁。
請求項４記載の減圧弁において、
前記球体は、鋼で構成されており、
前記受圧部材は、前記球体と同じ硬度又は該球体よりも高い硬度を有する材料で構成されている
ことを特徴とする減圧弁。