JPH0247816Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体の流れを通断するポペツト弁に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、入力ポート、出力ポート、両ポートを連
通させる通路、該通路中の弁座、及び該弁座と反
対側に位置するパイロツト室を備えた弁本体と、
上記弁座を出力側で開閉する弁部材を備えて上記
パイロツト室の流体圧で摺動する弁棒よりなり、
上記弁棒を、入力側から分岐したパイロツト流体
の流体圧によつて開弁方向に摺動させ、パイロツ
ト流体圧に対向して作用する復帰スプリングの付
勢力によつて閉弁方向に摺動させるポペツト弁
は、既に知られている。

しかしながら、上記公知のポペツト弁は、弁棒
にパイロツト室のパイロツト流体圧と復帰スプリ
ングの付勢力とが対向して作用しているために、
以下に述べるように、開弁時に弁棒が振動して、
弁機能を喪失する場合があつた。

上記弁棒が振動する理由を、第４図を参照して
説明すると、同図における実線は、弁棒に作用す
るパイロツト流体圧の押出力を、一点鎖線は復帰
スプリングの付勢力を示し、これらの力は、弁棒
に対向して作用しているので、弁棒の押出力が復
帰スプリングの付勢力よりも大きいと、弁棒は開
弁方向に押出され、小さくなると閉弁方向に押戻
されることになる。

今、開弁のためにパイロツト室にパイロツト流
体の供給を開始すると、パイロツト流体圧による
押出力によつて弁棒が開弁方向に押出され、弁部
材が弁座を開放するが、この開弁によつて入力ポ
ートの圧力流体が出力ポートに流出を開始する
と、入力ポートの圧力が降下し、これに伴つて入
力側から分岐しているパイロツト流体の流体圧力
も降下する（参照）。

このパイロツト流体圧力の降下によつて、弁棒
に作用する押出力が復帰スプリングの付勢力より
も小さくなると（参照）、復帰スプリングの付
勢力によつて、弁棒が閉弁方向に押戻され、それ
に伴つて弁座の開口量が小さくなると、入力ポー
トの圧力が再び上昇するので、パイロツト室の流
体圧力も上昇する（参照）。このため、弁棒が
再び開弁方向に押出されて弁座の開口量が大きく
なり、流量が増加して入力ポート及びパイロツト
室の流体圧力が再度降下し（参照）、以下この
現象を繰返すので、弁棒に振動を生ずることにな
る。

上述のように、従来のポペツト弁は、弁座の開
口量の変動によつてパイロツト流体の流体圧が降
下、上昇を繰返し、弁棒の押出力が復帰スプリン
グの付勢力よりも大きくなつたり小さくなつたり
するために、弁棒に振動を生じ、振動が著しい場
合には、弁機能を喪失する欠点があつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、開弁時の弁棒の振動を防止して弁の
信頼性を向上させることを、解決すべき問題点と
するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、入力ポート、出力ポート、両ポート
を連通させる通路、該通路中の弁座及び該弁座と
反対側に位置するパイロツト室を備えた弁本体
と、上記弁座を出力側で開閉する弁部材を備えて
上記パイロツト室の流体圧で摺動する弁棒よりな
り、上記弁棒を、パイロツト流体の流体圧によつ
て開弁方向に摺動させるポペツト弁において、上
記弁棒の周囲に、弁座の開口面積より大きく、か
つパイロツト室における圧力作用面積よりも小さ
い圧力作用面積をパイロツト室に対向させた作用
室を設けて、この作用室を入力ポートに連通さ
せ、弁棒に復帰スプリングを設けることなく、そ
の閉弁方向への復帰力を、上記作用室に加わる入
力ポートの流体圧のみとすることによつて、上記
問題点を解決したものである。

［作用］ パイロツト室にパイロツト流体が供給されてい
ないときは、作用室の圧力作用面積が弁座の開口
面積より大きいので、作用室に加わる入力ポート
からの流体圧によつて、弁棒は閉弁方向に押戻さ
れ、流体の流れは遮断されている。

この状態で、パイロツト室に入力側からのパイ
ロツト流体を供給すると、パイロツト室の圧力作
用面積は作用室の圧力作用面積より大きいため、
弁棒はパイロツト流体の流体圧によつて押出さ
れ、弁部材が弁座を開放して、入力ポートの圧力
流体が出力ポートに流出する。

圧力流体の流出によつて入力ポートの圧力が一
時的に降下し、これに伴つてパイロツト流体の流
体圧も降下して弁棒の押出力が小さくなるが、作
用室に加わる閉弁方向の力も入力ポートの圧力降
下によつて小さくなるので、弁棒が閉弁方向に押
戻されることがない。

圧力流体の出力ポートへの流出によつて、出力
ポートの流体圧が上昇し、それが入力ポート及び
パイロツト室の流体圧に等しくなると、弁棒に対
向して作用する流体圧が等しくなるので、弁座が
開放状態に保持される。

パイロツト流体を排出すると、作用室に加わる
入力ポートからの流体圧によつて弁棒が閉弁方向
に押戻されるので、弁座は閉鎖される。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、弁本体１
を構成する弁ボデイ２とカバー３は、図示を省略
しているボルト等の適宜の手段によつて、一体に
結合されている。

上記弁本体１は、入力ポート５、出力ポート
６、ポート５，６を連通させる通路７及び該通路
７に向けて開いた弁棒摺動孔８とを備え、通路７
の入力ポートが開口する拡径部には、弁金具１０
がシールリングによつて気密に装着されている。

弁金具１０の軸線方向に貫設された弁棒孔１１
は、上記弁棒摺動孔８より小径にされており、そ
の出力ポート側端面には、弁棒孔１１より小径の
弁座１２が形成されている。また、弁金具１０
は、外周に形成された凹溝と弁棒孔１１とを連通
させる複数の通孔を有し、これらによつて、弁棒
孔１１は入力ポート５の連通されている。

弁棒１４は、上記弁棒摺動孔８内を摺動する第
１部分１４ａ、弁棒孔１１に流体流路を介して挿
入した第２部分１４ｂ、上記第２部分よりもさら
に小径の第３部分１４ｃ、及び弁座１２を通つて
出力側に延長された第４部分１４ｄよりなり、上
記弁棒摺動孔８内は、第１部分の外周に嵌着され
たシール部材１５によつて、カバー３側のパイロ
ツト室１６とその反対側の作用室１７とに区画さ
れており、作用室１７は、弁棒孔１１と弁棒１４
の第２部分１４ｂとの間隙を通して入力ポート５
に連通され、また弁棒１４の第４部分１４ｄに
は、上記弁座１２を出力側から開閉する弁部材１
８が取付けられている。

而して、作用室１７の圧力作用面積、即ちパイ
ロツト室１６の圧力に抗して作用室１７側から流
体圧が作用する面積は、弁座１２の開口面積より
も閉弁力を得るために必要な面積だけ大きく、ま
たパイロツト室１６の圧力作用面積よりも弁座１
２の開口面積だけ小さく形成されている。

一方、カバー３にはパイロツト室１６に開口す
るパイロツトポート１９が開設され、入力ポート
５から分岐した流路に連通されている。

次に、上記第１実施例の作動を説明する。

第１図は、パイロツト室１６のパイロツト流体
が排出された状態を示し、作用室１７に加わる入
力ポート５の流体圧によつて弁棒１４が押戻され
ているので、弁部材１８が弁座１２を閉鎖して流
体の流れを遮断している。

この状態において、パイロツト室１６に入力側
から分岐したパイロツト流体を供給すると、パイ
ロツト室１６の圧力作用面積は作用室１７の圧力
作用面積よりも大きいので、弁棒１４はパイロツ
ト流体圧によつて開弁方向に摺動し、入力ポート
５の圧力流体が出力ポート６に流出する。

圧力流体の流出によつて入力ポート５の流体圧
力が降下し、これに伴つてパイロツト流体の圧力
が降下しても、弁棒１４にはパイロツト流体圧に
対向して作用する復帰スプリングの付勢力が付加
されていないため、第３図に示すように、開弁に
際して弁棒１４を押出す力が弁棒を押戻す力より
小さくなることがないので、弁棒１４が振動する
ようなことはない。

入力ポート５から出力ポート６に流出する流体
によつて、出力側の圧力と入力側の圧力及びパイ
ロツト流体圧力が等しくなると、弁棒１４に加わ
る押圧力とこれを押戻す力とがバランスするの
で、弁座１２は一定の開度に保持されて、流体は
入力ポート５から出力ポート６に流れる。

パイロツト室１６に供給されたパイロツト流体
を排出すると、弁棒１４に作用する押出力がなく
なるため、作用室１７に加わる入力ポート５から
の流体圧によつて弁棒１４がパイロツト室１６側
に押戻され、復帰スプリングを使用しなくても、
弁部材１８が弁座１２を閉鎖して、入力ポート５
からの流体の流れが遮断される。

第２図は本考案の第２実施例を示し、弁本体２
１の弁ボデイ２２に開設された弁金具装着孔２３
に弁金具２４がシールリングによつて気密に装着
され、この弁金具２４における弁棒孔２５のカバ
ー側を拡径することにより弁棒摺動孔２６が形成
されている。

上記弁棒摺動孔２６は、弁棒２７の第１部分２
７ａに嵌着したシール部材２８によつて、パイロ
ツト室２９と作用室３０とに区画されており、パ
イロツト室２９は、パイロツトポート３２が開設
されたカバー３１によつて閉鎖されている。

第２実施例の他の構成及び作用は第１実施例と
同じなので、その詳細な説明を省略する。

［考案の効果］ 本考案は、ポペツト弁をパイロツト室への流体
圧力の供給、排出により開閉し、弁棒の復帰に復
帰スプリングを使用しないために、弁棒が振動す
るようなことがなく、弁の信頼性を向上させるこ
とができる。

また、一般に弁棒にコイルスプリングを作用さ
せる場合には、弁の摺動部が偏心力を受けること
になるが、本考案においては、上記のように復帰
スプリングを使用しないので、弁の摺動部が偏心
力を受けることがなく、弁本体の損耗が減少して
弁の寿命を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第
２図は本考案の第２実施例の要部縦断正面図、第
３図は本考案の実施例における開弁時に弁棒に作
用する力を示す線図、第４図は従来のポペツト弁
において開弁時に弁棒に作用する力を示す線図で
ある。 １，２１……弁本体、５……入力ポート、６…
…出力ポート、７……通路、１２……弁座、１
４，２７……弁棒、１６，２９……パイロツト
室、１７，３０……作用室、１８……弁部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力ポート、出力ポート、両ポートを連通させ
   る通路、該通路中の弁座及び該弁座と反対側に位
   置するパイロツト室を備えた弁本体と、上記弁座
   を出力側で開閉する弁部材を備えて上記パイロツ
   ト室の流体圧で摺動する弁棒よりなり、上記弁棒
   を、パイロツト流体の流体圧によつて開弁方向に
   摺動させるポペツト弁において、 上記弁棒の周囲に、弁座の開口面積より大き
   く、かつパイロツト室における圧力作用面積より
   も小さい圧力作用面積をパイロツト室に対向させ
   た作用室を設けて、この作用室を入力ポートに連
   通させ、 弁棒に復帰スプリングを設けることなく、その
   閉弁方向への復帰力を、上記作用室に加わる入力
   ポートの流体圧のみとした、 ことを特徴とするポペツト弁。