JP6496538B2 - 減圧弁 - Google Patents
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Description
弁ケース内部の出口室に受圧ピストンが挿入される。弁ケース内部の入口室に減圧部材を挿入し、その減圧部材に形成された収容孔に可動子弁体が挿入される。出口室の圧力の上昇によって減圧部材が閉弁して、入口室の圧力流体が、可動子弁体の外周に形成された絞り通路を通って出口室へ流出する。その出口室の圧力がさらに上昇して設定圧力に達すると、可動子弁体が閉弁される。
本発明の目的は、減圧部材や受圧ピストンに発生する振動現象を確実に抑制する減圧弁を提供することにある。
弁ケース1の内部に、入口室8と減圧弁座9と出口室10とが一端側から他端側へ直列状に形成される。前記入口室8に減圧部材14が進退可能に挿入される共に、その減圧部材14が閉弁バネ15によって他端側へ付勢される。前記出口室10にピストン孔18が形成される。前記ピストン孔18に受圧ピストン21が進退可能に挿入されると共に、その受圧ピストン21が圧力設定バネ44によって一端側へ付勢される。前記ピストン孔18と前記受圧ピストン21とによって流体室28が区画形成される。その流体室28の容積は、前記受圧ピストン21の一端側への進出に応じて減少され、前記受圧ピストン21の他端側への後退に応じて増加される。その流体室28と前記出口室10とを連通するように第1通路29と第2通路30とが並列に設けられる。前記第1通路29に逆止弁34が設けられ、その逆止弁34が前記流体室28から前記出口室10への流れを遮断すると共にその逆の流れを許容する。前記第2通路30に絞り部41が設けられる。
前記受圧ピストンが他端側へ後退して流体室の容積が増加するときには、その流体室の圧力が低下して逆止弁が開弁すると共に、出口室の圧力流体が第1通路を通って流体室へ流入する。これにより、その出口室の圧力と流体室の圧力によって受圧ピストンが圧力設定バネの付勢力に抗して他端側へ速やかに後退される。
これに対し、受圧ピストンが一端側へ進出して流体室の容積が減少するときには、その流体室の圧力が上昇して逆止弁が閉弁すると共に、流体室の圧力流体が第2通路の絞り部を通って出口室へ緩やかに流出する。これにより、流体室が加圧されて出口室の圧力よりも高圧力となり、その流体室の高圧力と出口室の圧力とが受圧ピストンを一端側へ進出させる圧力設定バネの付勢力に対する抵抗力として他端側へ作用する。このため、その他端側へ作用する抵抗力が、受圧ピストンの一端側への進出速度を緩やかにする。
ここで、従来の減圧弁では、出口室の圧力が設定圧力に調整されているときに、その出口室の圧力が急に低下すると、減圧部材や受圧ピストンがハンチングやチャタリング等の振動現象を発生することがある。しかしながら、本発明によれば、上記抵抗力が受圧ピストンの一端側への進出速度を緩やかにするので、減圧部材が急に開弁して出口室の圧力が急に上昇するのを防止でき、その結果、受圧ピストン及び減圧部材の振動が抑制される。
(1) 例えば、図1〜図2C又は図3に示すように、前記ピストン孔18と前記受圧ピストン21との間の嵌合隙間に前記絞り部41が設けられる。
この場合、減圧弁を簡素な構成とすることができる。
この場合、減圧弁を簡素な構成とすることができる。
この場合、弁ケースに逆止弁を設ける場合に比べて、その逆止弁の弁室や弁座を容易に加工できるので、減圧弁を能率良く製作できる。
この場合、逆止弁を簡素な構成とすることができる。
弁ケース1の内部に、入口室8と減圧弁座9と出口室10とが一端側から他端側へ直列状に形成される。前記入口室8に収容孔13が形成される。前記出口室10に受圧ピストン21が進退可能に挿入されると共に、その受圧ピストン21が圧力設定バネ44によって一端側へ付勢される。前記収容孔13に減圧部材14が進退可能に挿入されると共に、その減圧部材14が閉弁バネ15によって他端側へ付勢される。前記収容孔13と前記減圧部材14とによって流体室28が区画形成される。その流体室28の容積は、前記減圧部材14の一端側への移動に応じて減少され、前記減圧部材14の他端側への移動に応じて増加される。その流体室28と前記入口室8とを連通するように第1通路29と第2通路30とが並列に設けられる。前記第1通路29に逆止弁34が設けられ、その逆止弁34が前記流体室28から前記入口室8への流れを遮断すると共にその逆の流れを許容する。前記第2通路30に絞り部41が設けられる。
これに対し、減圧部材が一端側へ進出して流体室の容積が減少するときには、その流体室の圧力が上昇して逆止弁が閉弁すると共に、流体室の圧力流体が第2通路の絞り部を通って入口室へ緩やかに流出する。これにより、流体室が加圧されて入口室の圧力より高圧力となり、その流体室の高圧力と閉弁バネの付勢力とが、減圧部材および受圧ピストンを一端側へ進出させる圧力設定バネの付勢力に対する抵抗力として他端側へ作用する。このため、その他端側へ作用する抵抗力が、減圧部材の一端側への進出速度を緩やかにするので、減圧部材が急に開弁して出口室の圧力が急に上昇するのを防止でき、その結果、受圧ピストン及び減圧部材の振動が抑制される。
(5) 例えば、図5に示すように、前記収容孔13と前記減圧部材14の外周壁との間の嵌合隙間によって前記絞り部41が構成される。
この場合、減圧弁を簡素な構成とすることができる。
この場合、弁ケースに逆止弁を設ける場合に比べて、その逆止弁の弁室や弁座を容易に加工できるので、減圧弁を能率良く製作できる。
この場合、逆止弁を簡素な構成とすることができる。
弁ケース1の下部に圧油の入口孔3及び出口孔4が設けられる。入口孔3に油圧源が連通されると共に、出口孔4に油圧シリンダが連通される(いずれも図示せず)。弁ケース1の内部に、入口室8と減圧弁座9と出口室10とが右端壁1a側(一端側)から左端壁1b側(他端側)へ直列状に形成される。
なお、絞り部41は、嵌合隙間の全体によって構成されるのに代えて、その嵌合隙間の一部に形成されるようにしてもよい。
図2Aの初期状態では、入口室8と出口室10と流体室28とに油が充満されているが、入口孔3に油圧力を作用させていない。このため、圧力設定バネ44が受圧ピストン21を右方へ進出させると共に、受圧ピストン21が前記操作ロッド32を介して減圧部材14を減圧弁座9から離間させ、これらの両者間に大きな隙間が形成されている。また、流体室28の容積が最小となっている。
また、前記の受圧ピストン21が左方へ後退したときには、それに応じて流体室28の容積が増加され、流体室28の圧力が出口室10に比べて低くなる。その出口室10の圧力が前記のバネ38に抗して逆止弁34を開弁させて、出口室10の圧油が前記の弁室35を通って流体室28へ速やかに流入する。これにより、受圧ピストン21は、左方へ速やかに後退し、減圧部材14が速やかに閉弁する。
これに対し、本発明の減圧弁では、出口孔4の圧力が急に低下しても、前述した抵抗力によって受圧ピストン21が緩やかに右方へ進出して減圧部材14が緩やかに開弁されるので、出口室10の圧力は緩やかに上昇する。このため、受圧ピストン21及び減圧部材14のチャタリングが抑制される。
これに対し、本発明の減圧弁では、前記の抵抗力が受圧ピストン21に作用して、その受圧ピストン21が緩やかに右方へ進出する。これにより、出口室10の圧力を緩やかに上昇させることができる。即ち、出口室10の圧力がオーバーシュートしてハンチングが発生するのを確実に防止できる。
弁ケース1の上部に第1通路29が設けられ、その第1通路29に逆止弁34が設けられる。
より詳しくは、上記弁ケース1の上部にキャップ部材47がネジ止めされ、そのキャップ部材47の下側に前記弁室35が設けられる。キャップ部材47の下端壁に設けた弁座36にボール37がバネ38によって付勢される。弁座36の中央に入口路39を介して出口室10が連通される。また、弁室35は、出口路40を介して流体室28に連通される。入口路39と弁室35と出口室40とによって前記の第1通路29が構成される。
弁ケース1の出口室10内に筒部材55が保密状に装着される。その筒部材55の内周孔にピストン孔18が形成され、そのピストン孔18の小径孔19と受圧ピストン21の小径部分22との間に第1通路29が設けられる。その第1通路29に、ゴム製のUパッキン(弾性シール部材)50を備える逆止弁34を設ける。そのUパッキン50は、その基部50aが出口室10側となるように受圧ピストン21の溝21aに装着され、Uパッキン50の先端部50bの外周部が小径孔19の周壁と接触することで小径孔19と小径部分22との間を封止している。これにより、逆止弁34を簡素な構成とすることができる。
また、前記筒部材55の外周壁の右部と出口室10の内周壁との間に絞り部41が形成され、その絞り部41と流体室28とを連通させる通路56が筒部材51に形成される。前記通路56と絞り部41とによって第2通路30が構成される。即ち、第2通路30は弁ケース1の内部に設けられ、その第2通路30に絞り部41が設けられる。
これに対し、受圧ピストン21の右方への進出に応じて、流体室28の容積が減少されると、流体室28の圧力が上昇して逆止弁34が閉弁され、流体室28の圧油が第2通路30の絞り部41を通って出口室10へ緩やかに流出する。これにより、流体室28が加圧されて出口室10の圧力よりも高圧力となり、その流体室28の高圧力と出口室10の圧力とが、受圧ピストン21を右方へ進出させる圧力設定バネ44の付勢力に対する抵抗力として左方へ作用する。このため、その左方へ作用する抵抗力が、受圧ピストン21の右方への進出速度を緩やかにするので、減圧部材14が急に開弁して出口室10の圧力が急に上昇するのを防止でき、その結果、受圧ピストン21及び減圧部材14に発生するハンチングやチャタリング等の振動現象が抑制される。
なお、上記の弾性シール部材は、例示したゴム製のUパッキン50に代えて、形状の異なるOリング等であってもよく、また、材質の異なる樹脂製等であってもよい。
弁ケース1の右端壁1aに形成された収容孔13と、減圧部材14の右端部とによって流体室28が形成され、減圧部材14の内部に第1通路29が設けられ、収容孔13と減圧部材14の外周壁との間の嵌合隙間によって第2通路30が構成される。
この場合、減圧部材14の左方への移動に応じて、流体室28の容積が増加されると、入口室8の圧力よりも流体室28の圧力が低下して逆止弁34が開弁され、入口室8の圧油が弁室35を通って流体室28へ流入する。
これに対し、減圧部材14の右方への移動に応じて、流体室28の容積が減少されると、流体室28の圧力が上昇して逆止弁34が閉弁され、流体室28の圧油が第2通路30の絞り部41を通って入口室8へ緩やかに流出する。これにより、流体室28が加圧されて入口室8の圧力より高圧力となる。その流体室28の高圧力と閉弁バネ15の付勢力とが、減圧部材14および受圧ピストン21を右方へ進出させる圧力設定バネ44の付勢力に対する抵抗力として左方へ作用する。このため、その左方へ作用する抵抗力が、減圧部材14の右方への進出速度を緩やかにするので、減圧部材14が急に開弁して出口室10の圧力が急に上昇するのを防止でき、その結果、受圧ピストン21及び減圧部材14の振動が抑制される。
弁ケース1の右端部に蓋部材59がネジ止めされ、その蓋部材59の左端部に収容孔13が形成される。その収容孔13に減圧部材14が挿入される。前記収容孔13と減圧部材14の右端部とによって流体室28が区画形成される。収容孔13と減圧部材14の外周面との隙間に、ゴム製のUパッキン(弾性シール部材)50を備える逆止弁34が設けられる。そのUパッキン50は、その基部50aが入口室8側となるように減圧部材14の溝14bに装着され、Uパッキン50の先端部50bの外周部が収容孔13の周壁と接触することで減圧部材14の外周面と収容孔13との間を封止している。収容孔13と減圧部材14の外周面との隙間が第1通路29を構成する。
また、前記蓋部材59は、左方へ順に大径部60と小径部61とを有する。小径部61の外周面と弁ケース1との間の隙間に絞り部41が形成される。その絞り部41と収容孔13とを連通させる通路62が蓋部材59に設けられる。その絞り部41と通路62が第2通路30を構成する。
これに対し、減圧部材14の右方への移動に応じて、流体室28の容積が減少されると、流体室28の圧力が上昇して逆止弁34が閉弁され、流体室28の圧油が第2通路30の絞り部41を通って入口室8へ緩やかに流出する。これにより、流体室28が加圧されて入口室8の圧力より高圧力となる。その流体室28の高圧力と閉弁バネ15の付勢力とが、減圧部材14および受圧ピストン21を右方へ進出させる圧力設定バネ44の付勢力に対する抵抗力として左方へ作用する。このため、上記抵抗力が受圧ピストン21の右方への進出速度を緩やかにするので、減圧部材14が急に開弁して出口室10の圧力が急に上昇するのを防止でき、その結果、受圧ピストン21及び減圧部材14に生じるハンチングやチャタリング等の振動現象が抑制される。
圧力流体は、例示した圧油に代えて、他の液体または圧縮空気等の気体であってもよい。
上記の逆止弁34は、例示したポペット式やパッキン式の逆止弁に限定されるものではない。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
Claims (9)
- 弁ケース(1)の内部に一端側から他端側へ直列状に形成された入口室(8)と減圧弁座(9)と出口室(10)と、
前記入口室(8)に進退可能に挿入されると共に閉弁バネ(15)によって他端側へ付勢された減圧部材(14)と、
前記出口室(10)に形成されたピストン孔(18)と、
前記ピストン孔(18)に進退可能に挿入されると共に圧力設定バネ(44)によって一端側へ付勢された受圧ピストン(21)と、
前記ピストン孔(18)と前記受圧ピストン(21)とによって区画形成される流体室(28)であって、前記受圧ピストン(21)の一端側への進出及び他端側への後退に応じて容積が減少及び増加される流体室(28)と、
その流体室(28)と前記出口室(10)とを連通するように並列に設けられた第1通路(29)と第2通路(30)と、
前記第1通路(29)に設けられた逆止弁(34)であって、前記流体室(28)から前記出口室(10)への流れを遮断すると共にその逆の流れを許容する逆止弁(34)と、
前記第2通路(30)に設けられた絞り部(41)と、
を備える、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項1に記載の減圧弁において、
前記ピストン孔(18)と前記受圧ピストン(21)との間の嵌合隙間によって前記絞り部(41)が構成される、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項1に記載の減圧弁において、
前記ピストン孔(18)は、前記出口室(10)の他端側の端壁に他端方向へ順に形成された小径孔(19)と大径孔(20)とを有し、
前記受圧ピストン(21)は、前記小径孔(19)に嵌合された小径部分(22)と前記大径孔(20)に保密状に挿入された大径部分(23)とを有し、
前記流体室(28)は、前記大径孔(20)と前記小径部分(22)との間に形成され、
前記絞り部(41)は、前記小径孔(19)と前記小径部分(22)との間に設けられる、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項1から3のいずれかに記載の減圧弁において、
前記受圧ピストン(21)の内部に前記逆止弁(34)を設ける、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項1に記載の減圧弁において、
前記第1通路(29)が、前記ピストン孔(18)と前記受圧ピストン(21)の外周面との間に形成され、
前記第2通路(30)が、前記弁ケース(1)に設けられ、
前記逆止弁(34)が、前記ピストン孔(18)と前記受圧ピストン(21)との間に装着される弾性シール部材(50)を有し、
その弾性シール部材(50)は、前記流体室(28)から前記出口室(10)への流れを遮断すると共にその逆の流れを許容する、
ことを特徴とする減圧弁。 - 弁ケース(1)の内部に一端側から他端側へ直列状に形成された入口室(8)と減圧弁座(9)と出口室(10)と、
前記入口室(8)に形成された収容孔(13)と、
前記出口室(10)に進退可能に挿入されると共に圧力設定バネ(44)によって一端側へ付勢された受圧ピストン(21)と、
前記収容孔(13)に進退可能に挿入されると共に閉弁バネ(15)によって他端側へ付勢された減圧部材(14)と、
前記収容孔(13)と前記減圧部材(14)とによって区画形成される流体室(28)であって、前記減圧部材(14)の一端側への移動及び他端側への移動に応じて容積が減少及び増加される流体室(28)と、
その流体室(28)と前記入口室(8)とを連通するように並列に設けられた第1通路(29)と第2通路(30)と、
前記第1通路(29)に設けられた逆止弁(34)であって、前記流体室(28)から前記入口室(8)への流れを遮断すると共にその逆の流れを許容する逆止弁(34)と、
前記第2通路(30)に設けられた絞り部(41)と、
を備える、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項6に記載の減圧弁において、
前記収容孔(13)と前記減圧部材(14)の外周壁との間の嵌合隙間によって前記絞り部(41)が構成される、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項6に記載の減圧弁において、
前記減圧部材(14)の内部に前記逆止弁(34)を設ける、
ことを特徴とする減圧弁。 - 請求項6に記載の減圧弁において、
前記第1通路(29)が、前記収容孔(13)と前記減圧部材(14)の外周面との間に形成され、
前記第2通路(30)が、前記弁ケース(1)に設けられ、
前記逆止弁(34)が、前記収容孔(13)と前記減圧部材(14)との間に装着される弾性シール部材(50)を有し、
その弾性シール部材(50)は、前記流体室(28)から前記入口室(8)への流れを遮断すると共にその逆の流れを許容する、
ことを特徴とする減圧弁。
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