JP6774796B2

JP6774796B2 - Cylinder device

Info

Publication number: JP6774796B2
Application number: JP2016127918A
Authority: JP
Inventors: 公彦松尾; 龍彦石飛; 和男廣田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-06-28
Also published as: JP2018003881A

Description

本発明は、差圧式チェック弁及びシリンダ装置に関するものである。 The present invention relates to a differential pressure type check valve and a cylinder device.

従来、チェック弁（逆止弁）として、電磁ポンプに設けられる安全弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。この安全弁は、弁座側に球状の弁をばねで付勢した状態で弁座の開口部を開閉可能なように構成している。 Conventionally, a safety valve provided in an electromagnetic pump is known as a check valve (check valve) (see, for example, Patent Document 1). This safety valve is configured so that the opening of the valve seat can be opened and closed with a spherical valve urged by a spring on the valve seat side.

特開平１０−７８２１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-78216

ところで、特許文献１に記載のチェック弁は、その内部において流体が流通しており、ばねの付勢力に抗して、流体が流入側から流出側に向けて流通することにより、球状の弁が弁座から離れて開弁する。一方で、チェック弁は、流体が流出側から流入側に向けて流通しようとすると、ばねの付勢力により、球状の弁が弁座に当接して閉弁する。このようなチェック弁は、単一の系統から分岐する複数の分岐系統にそれぞれ配置される場合があり、この複数の分岐系統には、シリンダ等のアクチュエータがそれぞれ接続された状態となっている。 By the way, in the check valve described in Patent Document 1, a fluid circulates inside the check valve, and the fluid circulates from the inflow side to the outflow side against the urging force of the spring, so that a spherical valve is formed. Open the valve away from the valve seat. On the other hand, in the check valve, when the fluid tries to flow from the outflow side to the inflow side, the spherical valve abuts on the valve seat and closes due to the urging force of the spring. Such check valves may be arranged in a plurality of branch systems branching from a single system, and actuators such as cylinders are connected to the plurality of branch systems.

この場合、チェック弁が閉弁した後、チェック弁の流出側においてアクチュエータ内の流体の圧力が変動すると、この圧力の変動に応じてチェック弁が開弁または閉弁してしまい、アクチュエータの作動が不安定なものとなる。特に、アクチュエータとして、シリンダを適用した場合、振動等によりシリンダが振動すると、シリンダに設けられるピストンロッドの先端が、設置面に当接したり、離れたりすることで、アクチュエータ内の流体の圧力が変動してしまう。この場合、ピストンロッドの先端が離れたときに、ピストンロッドのストロークが伸びてしまう。 In this case, if the pressure of the fluid in the actuator fluctuates on the outflow side of the check valve after the check valve is closed, the check valve opens or closes according to the pressure fluctuation, and the actuator operates. It becomes unstable. In particular, when a cylinder is applied as an actuator, when the cylinder vibrates due to vibration or the like, the tip of the piston rod provided in the cylinder comes into contact with or separates from the installation surface, and the pressure of the fluid in the actuator fluctuates. Resulting in. In this case, when the tip of the piston rod is separated, the stroke of the piston rod is extended.

そこで、本発明は、閉弁した後に、流出側の圧力が変動する場合であっても、閉弁状態を維持することができる差圧式チェック弁及びシリンダ装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a differential pressure type check valve and a cylinder device capable of maintaining a valve closed state even when the pressure on the outflow side fluctuates after the valve is closed.

本発明の差圧式チェック弁は、内部において流入側から流出側へ向かって流体が流通する弁箱と、前記弁箱の内部に設けられ、前記弁箱に対して、開弁状態となる開弁位置と、閉弁状態となる閉弁位置との間で移動する弁棒と、を備え、前記弁棒は、流入側から流出側に移動することで前記閉弁位置に向かって作動する一方で、流出側から流入側に移動することで前記開弁位置に向かって作動する弁棒本体と、前記弁棒本体の流入側の端部から流出側の端部に向かって、前記流体が流通するように設けられる流体流路と、前記弁棒本体の流入側の端部に設けられ、流入側からの前記流体の圧力を受ける流入側受圧面と、前記弁棒本体の流出側の端部に設けられ、流出側からの前記流体の圧力を受けると共に、前記流入側受圧面に比して小さい面となる流出側受圧面と、を有することを特徴とする。 The differential pressure type check valve of the present invention is provided inside a valve box in which fluid flows from the inflow side to the outflow side and inside the valve box, and the valve is opened with respect to the valve box. A valve rod that moves between a position and a valve closing position that is in a valve closing state is provided, and the valve rod operates toward the valve closing position by moving from the inflow side to the outflow side. The fluid flows from the inflow side end to the outflow side end of the valve rod body, which operates toward the valve opening position by moving from the outflow side to the inflow side. On the inflow side pressure receiving surface provided at the inflow side end of the valve stem body and receiving the pressure of the fluid from the inflow side, and at the outflow side end of the valve stem body. It is characterized by having an outflow side pressure receiving surface which is provided and receives the pressure of the fluid from the outflow side and is smaller than the inflow side pressure receiving surface.

この構成によれば、弁箱の内部の圧力が高くなると、流入側受圧面における圧力が、流出側受圧面における圧力に比して大きくなるため、弁棒が流入側から流出側に向かって移動する。すると、弁棒が閉弁位置に作動することにより、流体の流通を遮断することができる。閉弁後は、流出側の圧力が変動する場合であっても、閉弁状態を維持することができる。一方で、流入側の流体の圧力を開放する等して、流入側受圧面の圧力を低下させると、流出側受圧面における圧力が、流入側受圧面における圧力に比して大きくなるため、弁棒が流出側から流入側に向かって移動する。すると、弁棒が開弁位置に作動することにより、流体の流通を許容することができる。このように、流入側における流体の圧力と、流出側における流体の圧力との差圧により、簡易な構成で開弁または閉弁を行うことができる。 According to this configuration, when the pressure inside the valve box becomes high, the pressure on the inflow side pressure receiving surface becomes larger than the pressure on the outflow side pressure receiving surface, so that the valve stem moves from the inflow side to the outflow side. To do. Then, the valve rod operates in the valve closed position, so that the flow of the fluid can be blocked. After the valve is closed, the valve closed state can be maintained even when the pressure on the outflow side fluctuates. On the other hand, if the pressure on the inflow side pressure receiving surface is reduced by releasing the pressure of the fluid on the inflow side, the pressure on the outflow side pressure receiving surface becomes larger than the pressure on the inflow side pressure receiving surface. The rod moves from the outflow side to the inflow side. Then, the valve rod operates at the valve opening position, so that the flow of the fluid can be allowed. In this way, the valve can be opened or closed with a simple configuration by the differential pressure between the pressure of the fluid on the inflow side and the pressure of the fluid on the outflow side.

また、前記弁棒本体は、円筒形状に形成され、前記流体流路は、前記弁棒本体の中心軸に沿って形成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the valve stem body is formed in a cylindrical shape and the fluid flow path is formed along the central axis of the valve stem body.

この構成によれば、弁棒本体の中心軸に沿って、流体流路を形成することができるため、流体流路を容易に形成することができ、弁棒本体及び流体流路を簡易な円筒形状とすることができる。 According to this configuration, since the fluid flow path can be formed along the central axis of the valve stem body, the fluid flow path can be easily formed, and the valve rod body and the fluid flow path can be formed into a simple cylinder. It can be shaped.

また、前記弁箱に対して、前記弁棒を前記流入側へ向けて付勢する弾性部材を、さらに備えることが好ましい。 Further, it is preferable that the valve box is further provided with an elastic member that urges the valve rod toward the inflow side.

この構成によれば、弾性部材の付勢力によって、弁箱に対して弁棒を流入側に移動させることができる。このため、流入側受圧面の圧力低下時において、弁棒を開弁位置に好適に移動させることができる。 According to this configuration, the valve stem can be moved to the inflow side with respect to the valve box by the urging force of the elastic member. Therefore, the valve stem can be suitably moved to the valve opening position when the pressure on the pressure receiving surface on the inflow side drops.

また、前記弁箱は、内部に形成される弁座面を有し、前記弁棒は、前記閉弁位置において前記弁座面と対向する弁体を、さらに有し、前記弁座面と前記弁体との間に設けられるシール部材を、さらに備えることが好ましい。 Further, the valve box has a valve seat surface formed inside, and the valve stem further has a valve body facing the valve seat surface at the valve closing position, and the valve seat surface and the valve seat surface are described. It is preferable to further provide a sealing member provided between the valve body and the valve body.

この構成によれば、シール部材により弁座面と弁体との間をシールすることができるため、閉弁時における流体の漏出を抑制することができる。特に、差圧式チェック弁が小さい場合、例えば、差圧式チェック弁が１０ｍｍ程度の配管の内部に収容可能な大きさである場合、弁座面と弁体との寸法精度を確保することが困難であるため、シール部材を設けることにより流体の流通を適切に遮断することができる。なお、シール部材としては、例えば、シートパッキンである。 According to this configuration, since the valve seat surface and the valve body can be sealed by the sealing member, leakage of fluid at the time of valve closing can be suppressed. In particular, when the differential pressure type check valve is small, for example, when the differential pressure type check valve is large enough to be accommodated inside a pipe of about 10 mm, it is difficult to ensure the dimensional accuracy of the valve seat surface and the valve body. Therefore, the flow of the fluid can be appropriately blocked by providing the sealing member. The seal member is, for example, a sheet packing.

本発明のシリンダ装置は、上記の差圧式チェック弁と、前記差圧式チェック弁の流入側に接続され、前記差圧式チェック弁に供給される前記流体が流通する流体供給系統と、前記差圧式チェック弁の流出側に接続されるシリンダと、を備えることを特徴とする。 The cylinder device of the present invention comprises the above-mentioned differential pressure type check valve, a fluid supply system connected to the inflow side of the said differential pressure type check valve and flowing the fluid supplied to the said differential pressure type check valve, and the said differential pressure type check. It is characterized by including a cylinder connected to the outflow side of the valve.

この構成によれば、流体供給系統から供給された流体は、差圧式チェック弁を流通した後、シリンダへ向けて供給される。シリンダに流体が流入する場合、差圧式チェック弁の弁箱の内部の圧力は低いことから、弁棒は作動せず、差圧式チェック弁は、開弁状態を維持する。この後、シリンダが反力を受けると、シリンダの内部の圧力が上昇し、これにより、差圧式チェック弁の弁箱の内部の圧力が上昇する。すると、弁棒が開弁位置から閉弁位置に作動することにより、流体の流通を遮断することができるため、シリンダの作動をすぐに停止して固定することができる。閉弁後は、差圧式チェック弁の流出側の圧力が変動する場合であっても、閉弁状態を維持することができる。この後、流体供給系統からの流体の供給が停止され、弁箱の流入側の流体の圧力が開放されると、シリンダ内の残圧により弁棒が流出側から流入側に向かって移動する。すると、弁棒が閉弁位置から開弁位置に作動することにより、流体の流通を許容することができるため、シリンダの固定をすぐに解除することができる。 According to this configuration, the fluid supplied from the fluid supply system is supplied to the cylinder after flowing through the differential pressure type check valve. When fluid flows into the cylinder, the pressure inside the valve box of the differential pressure check valve is low, so the valve stem does not operate and the differential pressure check valve maintains the valve open state. After that, when the cylinder receives a reaction force, the pressure inside the cylinder rises, and thereby the pressure inside the valve box of the differential pressure type check valve rises. Then, by operating the valve stem from the valve opening position to the valve closing position, the flow of fluid can be blocked, so that the operation of the cylinder can be immediately stopped and fixed. After the valve is closed, the valve closed state can be maintained even when the pressure on the outflow side of the differential pressure type check valve fluctuates. After that, when the supply of the fluid from the fluid supply system is stopped and the pressure of the fluid on the inflow side of the valve box is released, the valve stem moves from the outflow side to the inflow side due to the residual pressure in the cylinder. Then, the valve rod operates from the valve closed position to the valve open position, so that the fluid can flow, and the cylinder can be released immediately.

また、前記流体供給系統は、主供給系統と、前記主供給系統から分岐する複数の分岐供給系統と、を有し、前記差圧式チェック弁は、複数の前記分岐供給系統にそれぞれ設けられ、前記シリンダは、複数の前記差圧式チェック弁にそれぞれ接続されていることが好ましい。 Further, the fluid supply system includes a main supply system and a plurality of branch supply systems branching from the main supply system, and the differential pressure type check valve is provided in each of the plurality of branch supply systems. It is preferable that the cylinder is connected to each of the plurality of differential pressure type check valves.

この構成によれば、複数のシリンダのうち、１つのシリンダが先に反力を受け、他の１つのシリンダが後に反力を受けた場合、先のシリンダが、差圧式チェック弁が閉弁状態となった後、後のシリンダが反力を受ける。この場合、後のシリンダが設けられる分岐供給系統内の流体の圧力が上昇すると共に、先のシリンダが設けられる分岐供給系統内の流体の圧力も上昇する。このとき、先のシリンダは、差圧式チェック弁が閉弁状態となっているため、分岐供給系統内の流体の圧力が上昇しても、固定状態を維持することができる。このため、複数のシリンダが接続される複数の分岐供給系統のそれぞれに差圧式チェック弁を設けることで、反力を受ける位置に複数のシリンダを固定することができる。 According to this configuration, when one of the plurality of cylinders receives the reaction force first and the other cylinder receives the reaction force later, the first cylinder is in the differential pressure type check valve closed state. After that, the rear cylinder receives a reaction force. In this case, the pressure of the fluid in the branch supply system in which the rear cylinder is provided rises, and the pressure of the fluid in the branch supply system in which the front cylinder is provided also rises. At this time, since the differential pressure type check valve is closed in the cylinder, the fixed state can be maintained even if the pressure of the fluid in the branch supply system rises. Therefore, by providing a differential pressure type check valve in each of the plurality of branch supply systems to which the plurality of cylinders are connected, the plurality of cylinders can be fixed at the position where the reaction force is received.

図１は、本実施形態に係るシリンダ装置を概略的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a cylinder device according to the present embodiment. 図２は、本実施形態に係るシリンダ装置の系統に関する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram regarding a system of a cylinder device according to the present embodiment. 図３は、本実施形態に係る差圧式チェック弁を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a differential pressure type check valve according to the present embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same. Further, the components described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the respective embodiments can be combined.

［実施形態］
図１は、本実施形態に係るシリンダ装置を概略的に示す説明図である。図２は、本実施形態に係るシリンダ装置の系統に関する説明図である。図３は、本実施形態に係る差圧式チェック弁を示す断面図である。 [Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a cylinder device according to the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram regarding a system of a cylinder device according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a differential pressure type check valve according to the present embodiment.

図１に示すように、シリンダ装置１０は、所定の装置５を支持する支持装置として機能するものであり、例えば、配管６の内部において管軸方向に沿って設置される装置５を、配管６の中心に支持している。配管６は、例えば、管の直径（内径または外径）が１０ｍｍ程度となっており、この配管６内に、装置５及びシリンダ装置１０が設置される。 As shown in FIG. 1, the cylinder device 10 functions as a support device for supporting a predetermined device 5. For example, a device 5 installed inside the pipe 6 along the pipe axis direction is installed in the pipe 6 in the pipe axis direction. Supports the center of. The pipe 6 has, for example, a pipe diameter (inner diameter or outer diameter) of about 10 mm, and the device 5 and the cylinder device 10 are installed in the pipe 6.

図１及び図２に示すように、シリンダ装置１０は、流体供給系統１１と、複数の差圧式チェック弁１２と、複数のシリンダ１３と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder device 10 includes a fluid supply system 11, a plurality of differential pressure check valves 12, and a plurality of cylinders 13.

流体供給系統１１は、複数のシリンダ１３へ向けて作動流体（流体）を供給する系統となっており、主供給系統２１と、主供給系統２１から分岐する複数の分岐供給系統２２と、を有している。このため、作動流体は、主供給系統２１を流通した後、複数の分岐供給系統２２に分流する。ここで、作動流体は、非圧縮性流体であり、例えば、水、油等が適用される。なお、作動流体は、非圧縮性流体に限定されず、圧縮性流体を適用してもよい。 The fluid supply system 11 is a system that supplies a working fluid (fluid) to a plurality of cylinders 13, and includes a main supply system 21 and a plurality of branch supply systems 22 that branch from the main supply system 21. doing. Therefore, the working fluid flows through the main supply system 21 and then splits into the plurality of branch supply systems 22. Here, the working fluid is an incompressible fluid, and for example, water, oil, or the like is applied. The working fluid is not limited to the incompressible fluid, and a compressible fluid may be applied.

複数の差圧式チェック弁１２は、複数の分岐供給系統２２にそれぞれ設けられている。差圧式チェック弁１２は、その流入側が分岐供給系統２２に接続され、その流出側がシリンダ１３に接続されている。詳細は後述するが、差圧式チェック弁１２は、その内部の圧力が高まると閉弁する一方で、流入側の圧力が低下すると開弁する。なお、差圧式チェック弁１２については後述する。 The plurality of differential pressure type check valves 12 are provided in each of the plurality of branch supply systems 22. The inflow side of the differential pressure type check valve 12 is connected to the branch supply system 22, and the outflow side thereof is connected to the cylinder 13. Although the details will be described later, the differential pressure type check valve 12 closes when the pressure inside the check valve 12 increases, and opens when the pressure on the inflow side decreases. The differential pressure type check valve 12 will be described later.

シリンダ１３は、差圧式チェック弁１２を介して供給される作動流体によって伸縮動作するアクチュエータである。このシリンダ１３は、シリンダ本体２５と、ピストンロッド２６と、バネ２７と、差圧式チェック弁１２の流出側に接続される流体供給ポート２８と、支持プレート２９と、を有している。 The cylinder 13 is an actuator that expands and contracts by a working fluid supplied via a differential pressure type check valve 12. The cylinder 13 has a cylinder body 25, a piston rod 26, a spring 27, a fluid supply port 28 connected to the outflow side of the differential pressure check valve 12, and a support plate 29.

シリンダ１３は、シリンダ本体２５の内部にピストンロッド２６が収容されている。シリンダ１３は、流体供給ポート２８を介してシリンダ本体２５の内部に作動流体が供給されることで、シリンダ本体２５に対してピストンロッド２６が伸長動作し、ピストンロッド２６の先端に設けられる支持プレート２９が配管６の内周面に当接する。一方で、シリンダ１３は、流体供給ポート２８からの作動流体の供給が停止されると共に、作動流体によるシリンダ本体２５の内部の圧力が開放されると、シリンダ１３は、バネ２７の付勢力によりシリンダ本体２５に対してピストンロッド２６が収縮動作し、配管６の内周面から支持プレート２９が離れる。 In the cylinder 13, the piston rod 26 is housed inside the cylinder body 25. In the cylinder 13, the working fluid is supplied to the inside of the cylinder body 25 via the fluid supply port 28, so that the piston rod 26 extends with respect to the cylinder body 25 and the support plate provided at the tip of the piston rod 26 is provided. 29 comes into contact with the inner peripheral surface of the pipe 6. On the other hand, when the supply of the working fluid from the fluid supply port 28 is stopped and the pressure inside the cylinder body 25 by the working fluid is released, the cylinder 13 is cylinderd by the urging force of the spring 27. The piston rod 26 contracts with respect to the main body 25, and the support plate 29 separates from the inner peripheral surface of the pipe 6.

次に、図３を参照して、差圧式チェック弁１２について具体的に説明する。この差圧式チェック弁１２は、流入側における作動流体の圧力と、流出側における作動流体の圧力との差圧に応じて、開弁または閉弁するものとなっている。 Next, the differential pressure type check valve 12 will be specifically described with reference to FIG. The differential pressure type check valve 12 opens or closes according to the differential pressure between the pressure of the working fluid on the inflow side and the pressure of the working fluid on the outflow side.

差圧式チェック弁１２は、弁箱３１と、弁箱３１の内部に設けられる弁棒３２と、圧縮ばね（弾性部材）３３と、シートパッキン（シール部材）３４と、を有しており、弁箱３１に対して、弁棒３２が、開弁状態となる開弁位置と、閉弁状態となる閉弁位置との間で移動している。 The differential pressure type check valve 12 has a valve box 31, a valve rod 32 provided inside the valve box 31, a compression spring (elastic member) 33, and a seat packing (seal member) 34. The valve rod 32 moves with respect to the box 31 between the valve opening position in which the valve is opened and the valve closing position in which the valve is closed.

弁箱３１は、中心軸を有する円筒形状のシリンダとなっている。弁箱３１は、軸方向の一方の端部側が、作動流体が流入する流入側となっており、軸方向の他方の端部側が、作動流体が流出する流出側となっている。そして、弁箱３１は、その内部に弁棒３２、圧縮ばね３３及びシートパッキン３４を収容しており、その内部において作動流体を流入側から流出側へ向かって流通させている。 The valve box 31 is a cylindrical cylinder having a central axis. In the valve box 31, one end side in the axial direction is the inflow side into which the working fluid flows in, and the other end side in the axial direction is the outflow side through which the working fluid flows out. The valve box 31 houses a valve rod 32, a compression spring 33, and a seat packing 34 inside, and the working fluid is circulated from the inflow side to the outflow side inside the valve box 31.

弁箱３１は、流出側に設けられる流出側弁箱４１と、流入側に設けられる流入側弁箱４２とを含んで構成されている。 The valve box 31 includes an outflow side valve box 41 provided on the outflow side and an inflow side valve box 42 provided on the inflow side.

流出側弁箱４１には、流出側の端部に形成される流出口４５と、流出口４５に連通する流出側空間４６と、が設けられている。流出口４５及び流出側空間４６は、中心軸に沿って中空円柱形状に貫通形成されている。また、流出側空間４６は、流出口４５に比して大径となっており、弁棒３２の流出側の端部が収容されている。そして、流出口４５と流出側空間４６との間の段部に、弁座面４８が形成されている。すなわち、流出側空間４６の流出側において、中心軸に直交する円環状の端面が弁座面４８となっている。この弁座面４８には、弁棒３２の流出側に形成される後述する弁体６５が対向する。流出側弁箱４１は、流出側の外周に雄ねじが形成されており、シリンダ１３の流体供給ポート２８に締結可能となっている。また、流出側弁箱４１は、流入側の内周に雌ねじが形成されており、流入側弁箱４２に締結可能となっている。 The outflow side valve box 41 is provided with an outflow port 45 formed at the end on the outflow side and an outflow side space 46 communicating with the outflow port 45. The outflow port 45 and the outflow side space 46 are formed through a hollow cylindrical shape along the central axis. Further, the outflow side space 46 has a larger diameter than the outflow port 45, and the end portion of the valve rod 32 on the outflow side is accommodated. A valve seat surface 48 is formed at a step portion between the outflow port 45 and the outflow side space 46. That is, on the outflow side of the outflow side space 46, the annular end surface orthogonal to the central axis is the valve seat surface 48. A valve body 65, which will be described later, is opposed to the valve seat surface 48, which is formed on the outflow side of the valve rod 32. The outflow side valve box 41 has a male screw formed on the outer circumference on the outflow side, and can be fastened to the fluid supply port 28 of the cylinder 13. Further, the outflow side valve box 41 has a female screw formed on the inner circumference on the inflow side, and can be fastened to the inflow side valve box 42.

流入側弁箱４２は、流入側の端部に形成される流入口５１と、流入口５１に連通する流入側空間５２と、が設けられている。流入口５１及び流入側空間５２は、中心軸に沿って中空円柱形状に貫通形成されており、流出側空間４６に比して大径となっている。流入側空間５２には、弁棒３２の流入側の端部と、圧縮ばね３３とが収容されている。圧縮ばね３３は、その一方の端部が、流入側空間５２の流出側において、中心軸に直交する円環状の端面に当接しており、その他方の端部が、弁棒３２に設けられる後述するばね受け部６４に当接している。流入側弁箱４２は、流出側の外周に雄ねじが形成されており、流出側弁箱４１に締結可能となっている。また、流入側弁箱４２は、流入側の内周に雌ねじが形成されており、分岐供給系統２２の継手５５に締結可能となっている。 The inflow side valve box 42 is provided with an inflow port 51 formed at an end on the inflow side and an inflow side space 52 communicating with the inflow port 51. The inflow port 51 and the inflow side space 52 are formed through a hollow cylindrical shape along the central axis, and have a larger diameter than the outflow side space 46. The inflow side space 52 accommodates an end portion of the valve rod 32 on the inflow side and a compression spring 33. One end of the compression spring 33 is in contact with an annular end face orthogonal to the central axis on the outflow side of the inflow side space 52, and the other end is provided on the valve stem 32, which will be described later. It is in contact with the spring receiving portion 64. The inflow side valve box 42 has a male screw formed on the outer circumference on the outflow side, and can be fastened to the outflow side valve box 41. Further, the inflow side valve box 42 has a female thread formed on the inner circumference on the inflow side, and can be fastened to the joint 55 of the branch supply system 22.

弁棒３２は、弁箱３１の内部に設けられ、弁箱３１に対して、開弁状態となる開弁位置と、閉弁状態となる閉弁位置との間で移動する。弁棒３２は、弁棒本体６１と、流体流路６２と、流入側受圧部６３と、ばね受け部６４と、弁体６５と、を有している。 The valve rod 32 is provided inside the valve box 31 and moves with respect to the valve box 31 between the valve opening position in which the valve is opened and the valve closing position in which the valve is closed. The valve rod 32 has a valve rod main body 61, a fluid flow path 62, an inflow side pressure receiving portion 63, a spring receiving portion 64, and a valve body 65.

弁棒本体６１は、円筒形状に形成されており、弁箱３１の流入側空間５２及び流出側空間４６に亘って、中心軸に沿って設けられている。このため、弁棒本体６１は、その一方の端部が流入側の端部となっており、その他方の端部が流出側の端部となっている。 The valve rod main body 61 is formed in a cylindrical shape, and is provided along the central axis over the inflow side space 52 and the outflow side space 46 of the valve box 31. Therefore, one end of the valve stem main body 61 is an inflow side end, and the other end is an outflow side end.

流体流路６２は、弁棒本体６１の中心軸に沿って形成されることで、中空円柱形状に形成されている。また、流体流路６２は、その流入側が流入口５１に連通して、中心軸方向に延在して形成され、その流出側が流出側空間４６に連通して、中心軸方向に直交する径方向に延在して形成されている。つまり、流体流路６２を流通する作動流体は、流入口５１を介して流路内に流入し、流入側において中心軸方向に流通した後、流出側において径方向に流通して流出側空間４６に流入し、流出側空間４６から流出口４５へ流通する。 The fluid flow path 62 is formed in a hollow cylindrical shape by being formed along the central axis of the valve rod main body 61. Further, the fluid flow path 62 is formed so that its inflow side communicates with the inflow port 51 and extends in the central axis direction, and its outflow side communicates with the outflow side space 46 in the radial direction orthogonal to the central axis direction. It is formed extending to. That is, the working fluid flowing through the fluid flow path 62 flows into the flow path through the inflow port 51, flows in the central axis direction on the inflow side, and then flows in the radial direction on the outflow side to the outflow side space 46. And flows from the outflow side space 46 to the outflow port 45.

流入側受圧部６３は、弁棒本体６１の流入側の端部に設けられており、流入側からの作動流体の圧力を受ける流入側受圧面７１が形成されている。流入側受圧面７１は、中心軸に直交する面であり、円環形状となる流入側の端面である。流入側受圧面７１の直径は、流入口５１の直径とほぼ同じである。 The inflow side pressure receiving portion 63 is provided at the inflow side end portion of the valve rod main body 61, and an inflow side pressure receiving surface 71 that receives the pressure of the working fluid from the inflow side is formed. The inflow side pressure receiving surface 71 is a surface orthogonal to the central axis, and is an end surface on the inflow side having a ring shape. The diameter of the inflow side pressure receiving surface 71 is substantially the same as the diameter of the inflow port 51.

ばね受け部６４は、弁棒本体６１の外周に設けられており、流入側受圧部６３の流出側に設けられている。ばね受け部６４は、径方向に突出する円環形状のフランジである。ばね受け部６４は、流入側弁箱４２の流入側空間５２の流出側において、中心軸に直交する円環状の端面に対向して設けられている。 The spring receiving portion 64 is provided on the outer periphery of the valve rod main body 61, and is provided on the outflow side of the inflow side pressure receiving portion 63. The spring receiving portion 64 is a ring-shaped flange that protrudes in the radial direction. The spring receiving portion 64 is provided on the outflow side of the inflow side space 52 of the inflow side valve box 42 so as to face the end face of the annular shape orthogonal to the central axis.

弁体６５は、弁棒本体６１の流出側の端部に設けられており、流出側からの作動流体の圧力を受ける流出側受圧面７２が形成されている。弁体６５は、流出側に向かって先細りとなる円錐形状に形成されており、シートパッキン３４を挟んで、弁箱３１の弁座面４８に対向している。流出側受圧面７２は、円錐形状となる弁体６５の側面である。流出側受圧面７２は、流入側受圧面７１に比して小さい面積となっている。 The valve body 65 is provided at the end of the valve rod main body 61 on the outflow side, and an outflow side pressure receiving surface 72 that receives the pressure of the working fluid from the outflow side is formed. The valve body 65 is formed in a conical shape that tapers toward the outflow side, and faces the valve seat surface 48 of the valve box 31 with the seat packing 34 interposed therebetween. The outflow side pressure receiving surface 72 is a side surface of the valve body 65 having a conical shape. The outflow side pressure receiving surface 72 has a smaller area than the inflow side pressure receiving surface 71.

圧縮ばね３３は、弁棒本体６１の外周に設けられると共に、弁箱３１の流入側弁箱４２と弁棒３２のばね受け部６４との間に設けられ、弁箱３１に対して、弁棒３２を流入側へ向けて付勢している。 The compression spring 33 is provided on the outer periphery of the valve rod main body 61, and is provided between the inflow side valve box 42 of the valve box 31 and the spring receiving portion 64 of the valve rod 32. 32 is urged toward the inflow side.

シートパッキン３４は、弁箱３１の流出側弁箱４１の弁座面４８に設けられており、弁棒３２の弁体６５が弁座面４８に向かって移動することで、弁座面４８と弁体６５との間に挟まれる。 The seat packing 34 is provided on the valve seat surface 48 of the outflow side valve box 41 of the valve box 31, and the valve body 65 of the valve stem 32 moves toward the valve seat surface 48 to form a valve seat surface 48. It is sandwiched between the valve body 65 and the valve body 65.

次に、図１から図３を参照して、上記したシリンダ装置１０の作動について説明する。装置５及びシリンダ装置１０は、各シリンダ１３が収縮した状態で、配管６内に設置されている。 Next, the operation of the cylinder device 10 described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The device 5 and the cylinder device 10 are installed in the pipe 6 with each cylinder 13 contracted.

装置５をシリンダ装置１０によって支持する場合、先ず、主供給系統２１から各分岐供給系統２２を経て、各差圧式チェック弁１２に作動流体を供給する。各差圧式チェック弁１２に流入口５１を介して作動流体が供給されると、各差圧式チェック弁１２の弁箱３１の内部の圧力は低いことから、圧縮ばね３３により弁棒３２が流入側に付勢された状態となる。このときの弁棒３２の位置が開弁位置となる。各差圧式チェック弁１２の内部を流通する作動流体は、流出口４５から各シリンダ１３へ向けて流出する。 When the device 5 is supported by the cylinder device 10, the working fluid is first supplied from the main supply system 21 to each differential pressure type check valve 12 via each branch supply system 22. When the working fluid is supplied to each differential pressure type check valve 12 via the inflow port 51, the pressure inside the valve box 31 of each differential pressure type check valve 12 is low, so that the valve rod 32 is moved to the inflow side by the compression spring 33. It will be in a state of being urged to. The position of the valve stem 32 at this time is the valve opening position. The working fluid flowing through the inside of each differential pressure type check valve 12 flows out from the outflow port 45 toward each cylinder 13.

各シリンダ１３に、流体供給ポート２８を介して作動流体が供給されると、ピストンロッド２６が伸長する。この後、シリンダ１３の支持プレート２９が配管６の内周面に当接し、ピストンロッド２６が反力を受けると、シリンダ１３の内部の作動流体の圧力が上昇する。 When the working fluid is supplied to each cylinder 13 via the fluid supply port 28, the piston rod 26 extends. After that, when the support plate 29 of the cylinder 13 comes into contact with the inner peripheral surface of the pipe 6 and the piston rod 26 receives a reaction force, the pressure of the working fluid inside the cylinder 13 rises.

シリンダ１３の内部の作動流体の圧力が上昇すると、これに伴い、差圧式チェック弁１２の弁箱３１の内部の圧力が上昇する。弁箱３１の内部の圧力が高くなると、流入側受圧面７１における圧力が、流出側受圧面７２における圧力に比して大きくなる。このため、圧縮ばね３３の付勢力に抗して、弁棒３２が流入側から流出側に向かって移動する。すると、弁棒３２の弁体６５が、シートパッキン３４を挟んで弁箱３１の弁座面４８に押圧された状態となる。このときの弁棒３２の位置が閉弁位置となる。そして、弁棒３２が閉弁位置に作動することにより、作動流体の流通が遮断される。このように、差圧式チェック弁１２は、弁箱３１の内部の圧力が上昇することで、分岐供給系統２２を自己閉止している。作動流体の流通が遮断されると、シリンダ１３の伸長動作が停止し、この位置においてピストンロッド２６が固定される。 When the pressure of the working fluid inside the cylinder 13 rises, the pressure inside the valve box 31 of the differential pressure type check valve 12 rises accordingly. When the pressure inside the valve box 31 becomes high, the pressure on the inflow side pressure receiving surface 71 becomes larger than the pressure on the outflow side pressure receiving surface 72. Therefore, the valve rod 32 moves from the inflow side to the outflow side against the urging force of the compression spring 33. Then, the valve body 65 of the valve stem 32 is pressed against the valve seat surface 48 of the valve box 31 with the seat packing 34 interposed therebetween. The position of the valve stem 32 at this time is the valve closing position. Then, when the valve stem 32 operates at the valve closed position, the flow of the working fluid is cut off. As described above, the differential pressure type check valve 12 self-closes the branch supply system 22 by increasing the pressure inside the valve box 31. When the flow of the working fluid is cut off, the extension operation of the cylinder 13 is stopped, and the piston rod 26 is fixed at this position.

このように、複数のシリンダ１３は、配管６の内周面から反力を受けると、反力を受けた位置においてピストンロッド２６が固定される。これにより、装置５は、配管６内においてシリンダ装置１０により支持される。なお、複数のシリンダ１３のうち、１つのシリンダ１３が先に反力を受け、先のシリンダ１３に対応する差圧式チェック弁１２が閉弁状態となった後、他の１つのシリンダ１３が後に反力を受ける。この場合、後のシリンダ１３が設けられる分岐供給系統２２内の作動流体の圧力が上昇すると共に、先のシリンダ１３が設けられる分岐供給系統２２内の作動流体の圧力も上昇する。このとき、先のシリンダ１３は、差圧式チェック弁１２が閉弁状態となっているため、分岐供給系統２２内の作動流体の圧力が上昇しても、先のシリンダ１３の固定状態を維持することができる。つまり、複数の分岐供給系統２２において、圧力変動が生じる場合であっても、複数のシリンダ１３を、反力を受ける位置に固定することができる。 In this way, when the plurality of cylinders 13 receive the reaction force from the inner peripheral surface of the pipe 6, the piston rod 26 is fixed at the position where the reaction force is received. As a result, the device 5 is supported by the cylinder device 10 in the pipe 6. Of the plurality of cylinders 13, one cylinder 13 receives the reaction force first, the differential pressure type check valve 12 corresponding to the first cylinder 13 is closed, and then the other cylinder 13 is later. Receive reaction force. In this case, the pressure of the working fluid in the branch supply system 22 where the rear cylinder 13 is provided rises, and the pressure of the working fluid in the branch supply system 22 where the front cylinder 13 is provided also rises. At this time, since the differential pressure type check valve 12 of the previous cylinder 13 is in the closed state, the fixed state of the previous cylinder 13 is maintained even if the pressure of the working fluid in the branch supply system 22 rises. be able to. That is, in the plurality of branch supply systems 22, even when the pressure fluctuates, the plurality of cylinders 13 can be fixed at the positions where the reaction force is received.

次に、シリンダ装置１０による装置５の支持を解除する場合、先ず、流体供給系統１１による作動流体の供給を停止し、流体供給系統１１における圧力を開放する。 Next, when releasing the support of the device 5 by the cylinder device 10, first, the supply of the working fluid by the fluid supply system 11 is stopped, and the pressure in the fluid supply system 11 is released.

流体供給系統１１の圧力が開放されると、弁箱３１の流入口５１における作動流体の圧力が低下して、流入側受圧面７１の圧力が低下する。すると、圧縮ばね３３の付勢力と、流出側受圧面７２からの圧力（残圧）とによって、弁棒３２が流出側から流入側に向かって移動する。弁棒３２が流入側に移動すると、弁棒３２の弁体６５が、シートパッキン３４から離れ、圧縮ばね３３により弁棒３２が流入側に付勢された開弁状態となる。このため、弁棒３２が開弁位置に作動することにより、作動流体の流通が許容される。作動流体の流通が許容されると、シリンダ１３のピストンロッド２６の固定が解除される。 When the pressure of the fluid supply system 11 is released, the pressure of the working fluid at the inflow port 51 of the valve box 31 decreases, and the pressure of the inflow side pressure receiving surface 71 decreases. Then, the valve rod 32 moves from the outflow side to the inflow side due to the urging force of the compression spring 33 and the pressure (residual pressure) from the outflow side pressure receiving surface 72. When the valve rod 32 moves to the inflow side, the valve body 65 of the valve rod 32 is separated from the seat packing 34, and the valve rod 32 is urged to the inflow side by the compression spring 33 to be in a valve open state. Therefore, when the valve stem 32 operates at the valve opening position, the flow of the working fluid is allowed. When the flow of the working fluid is allowed, the fixing of the piston rod 26 of the cylinder 13 is released.

以上のように、本実施形態によれば、差圧式チェック弁１２は、流入側における作動流体の圧力と、流出側における作動流体の圧力との差圧により、簡易な構成で、開弁または閉弁を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the differential pressure type check valve 12 opens or closes with a simple configuration by the differential pressure between the pressure of the working fluid on the inflow side and the pressure of the working fluid on the outflow side. Can make a valve.

また、本実施形態によれば、弁棒本体６１の中心軸に沿って、流体流路６２を形成することができるため、流体流路６２を容易に形成することができ、弁棒本体６１及び流体流路６２を簡易な円筒形状とすることができる。 Further, according to the present embodiment, since the fluid flow path 62 can be formed along the central axis of the valve rod main body 61, the fluid flow path 62 can be easily formed, and the valve rod main body 61 and The fluid flow path 62 can have a simple cylindrical shape.

また、本実施形態によれば、圧縮ばね３３の付勢力によって、弁箱３１に対して弁棒３２を流入側に移動させることができる。このため、流入側受圧面７１の圧力低下時において、弁棒３２を開弁位置に好適に移動させることができる。 Further, according to the present embodiment, the valve rod 32 can be moved to the inflow side with respect to the valve box 31 by the urging force of the compression spring 33. Therefore, the valve rod 32 can be suitably moved to the valve opening position when the pressure of the inflow side pressure receiving surface 71 drops.

また、本実施形態によれば、シートパッキン３４により弁座面４８と弁体６５との間をシールすることができるため、閉弁時における作動流体の漏出を抑制することができる。特に、差圧式チェック弁１２が配管６の内部に設置される小さいものである場合、弁座面４８と弁体６５との寸法精度を確保することが困難であるため、シートパッキン３４を設けることにより作動流体の流通を適切に遮断することができる。 Further, according to the present embodiment, since the seat packing 34 can seal between the valve seat surface 48 and the valve body 65, leakage of the working fluid at the time of valve closing can be suppressed. In particular, when the differential pressure type check valve 12 is a small one installed inside the pipe 6, it is difficult to ensure the dimensional accuracy of the valve seat surface 48 and the valve body 65, so a seat packing 34 is provided. Therefore, the flow of the working fluid can be appropriately blocked.

また、本実施形態によれば、作動流体が非圧縮性流体であるため、圧力によって作動流体の体積が変化することを抑制でき、作動流体の差圧による閉弁動作及び開弁動作の応答性が、エアー等の圧縮性流体に比して高いものとなる。一方で、作動流体として、圧縮性流体を用いることも可能であることから、使用可能な作動流体は、特に限定されない。 Further, according to the present embodiment, since the working fluid is an incompressible fluid, it is possible to suppress the change in the volume of the working fluid due to the pressure, and the responsiveness of the valve closing operation and the valve opening operation due to the differential pressure of the working fluid. However, it is higher than that of a compressible fluid such as air. On the other hand, since it is also possible to use a compressible fluid as the working fluid, the working fluid that can be used is not particularly limited.

また、本実施形態によれば、差圧式チェック弁１２を用いることにより、シリンダ１３が反力を受けると、シリンダ１３の伸長作動をすぐに停止して固定することができる。また、差圧式チェック弁１２を用いることにより、流体供給系統１１の圧力を開放すると、シリンダ１３の固定をすぐに解除することできる。このとき、複数の分岐供給系統２２において、圧力変動が生じる場合であっても、複数のシリンダ１３を、反力を受ける位置に固定することができる。 Further, according to the present embodiment, by using the differential pressure type check valve 12, when the cylinder 13 receives a reaction force, the extension operation of the cylinder 13 can be immediately stopped and fixed. Further, by using the differential pressure type check valve 12, when the pressure of the fluid supply system 11 is released, the fixing of the cylinder 13 can be immediately released. At this time, even if the pressure fluctuates in the plurality of branch supply systems 22, the plurality of cylinders 13 can be fixed at positions that receive the reaction force.

５装置
６配管
１０シリンダ装置
１１流体供給系統
１２差圧式チェック弁
１３シリンダ
２１主供給系統
２２分岐供給系統
２５シリンダ本体
２６ピストンロッド
２７バネ
２８流体供給ポート
２９支持プレート
３１弁箱
３２弁棒
３３圧縮ばね（弾性部材）
３４シートパッキン（シール部材）
４１流出側弁箱
４２流入側弁箱
４５流出口
４６流出側空間
４８弁座面
５１流入口
５２流入側空間
５５継手
６１弁棒本体
６２流体流路
６３流入側受圧部
６４ばね受け部
６５弁体
７１流入側受圧面
７２流出側受圧面 5 Equipment 6 Piping 10 Cylinder device 11 Fluid supply system 12 Differential pressure type check valve 13 Cylinder 21 Main supply system 22 Branch supply system 25 Cylinder body 26 Piston rod 27 Spring 28 Fluid supply port 29 Support plate 31 Valve box 32 Valve rod 33 Compression spring (Elastic member)
34 Seat packing (seal member)
41 Outflow side valve box 42 Inflow side valve box 45 Outlet 46 Outflow side space 48 Valve seat surface 51 Inflow port 52 Inflow side space 55 Fitting 61 Valve rod body 62 Fluid flow path 63 Inflow side pressure receiving part 64 Spring receiving part 65 Valve body 71 Inflow side pressure receiving surface 72 Outflow side pressure receiving surface

Claims

A valve box in which fluid flows from the inflow side to the outflow side inside
A valve rod provided inside the valve box and moving between a valve opening position in which the valve is opened and a valve closing position in which the valve is closed is provided with respect to the valve box.
The valve stem
A valve rod body that operates toward the valve closing position by moving from the inflow side to the outflow side, and operates toward the valve opening position by moving from the outflow side to the inflow side.
A fluid flow path provided so that the fluid flows from the end on the inflow side to the end on the outflow side of the valve stem body, and
A ring-shaped inflow side pressure receiving surface provided at the inflow side end of the valve stem body and receiving the pressure of the fluid from the inflow side.
It has an outflow side pressure receiving surface which is provided at the end of the valve rod body on the outflow side and is a conical side surface which receives the pressure of the fluid from the outflow side.
A differential pressure type check valve characterized in that the outflow side pressure receiving surface has a smaller area than the inflow side pressure receiving surface .
A fluid supply system connected to the inflow side of the differential pressure type check valve and through which the fluid supplied to the differential pressure type check valve flows.
A cylinder connected to the outflow side of the differential pressure type check valve is provided.
The fluid supply system
Main supply system and
It has a plurality of branch supply systems that branch from the main supply system.
The differential pressure type check valve is provided in each of the plurality of branch supply systems.
The cylinder is connected to each of the plurality of differential pressure type check valves.
The plurality of differential pressure type check valves are supplied with fluid from the fluid supply system in the open state, and after the extension operation of the cylinder is stopped, they are sequentially closed, and in the closed state, the fluid in the branch supply system. A cylinder device characterized in that the closed state is maintained even when the pressure of the cylinder is increased, and when the pressure of the fluid supply system is released, the cylinder device is opened and the fluid of the cylinder flows into the fluid supply system.

The valve stem body is formed in a cylindrical shape.
The cylinder device according to claim 1, wherein the fluid flow path is formed along a central axis of the valve stem body.

The cylinder device according to claim 1 or 2, further comprising an elastic member that urges the valve rod toward the inflow side with respect to the valve box.

The valve box has a valve seat surface formed inside, and has a valve seat surface.
The valve stem further has a valve body facing the valve seat surface at the valve closing position.
The cylinder device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a seal member provided between the valve seat surface and the valve body.