JPH0330889Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧力制御弁の改良に関するものであ
る。

本考案の考案者は、先に実開昭58−36405号公
報によつて、大容量の減圧供給及びリリーフ排気
を行うことのできる３ポート圧力制御弁を提案し
た。しかしながら、上記圧力制御弁は、ロツドに
設けた均圧孔によつて、出力ポートとフイードバ
ツク室に開口している排気弁体の背室とが連通し
ているため、供給弁座が開口したときに流体の動
圧がフイードバツク室に作用して、フイードバツ
ク室内の流体圧が出力ポート側の静圧よりも比較
的高圧になり、このためピストンが充分に摺動さ
れず、供給弁座の開口量が不足して、最大流量の
不足と定圧性の悪化を生じて流量特性が悪いとい
う問題がある。

この問題を解決するものとして、実開昭58−
113107号公報に記載のものが提案されているが、
この圧力制御弁は、吹き抜けを防止するため、排
気弁体の背後に背室を形設すると共に、その背室
を排気弁体に穿設した動圧通孔によつて出力ポー
トに連通させ、また動圧によつて減圧供給弁の開
口変位が抑制されるのを防止するため、上記背室
と、減圧供給弁を駆動する受圧体により区画され
たフイードバツク室とを予め非連通状態に隔絶せ
しめている。従つて、上記制御弁は、吹き抜け及
び減圧供給弁の開口変位の抑制がそれぞれ防止さ
れるものの、弁の内部構造が複雑化して製造及び
組立てが著しく煩雑なものになるという難点があ
つた。

上記に鑑み、本考案は、減圧供給時において出
力ポートと排気ポートとが吹き抜けするのを防止
できると共に、その供給弁の開口変位が抑制され
ることのない大容量の３ポート形圧力制御弁を、
極めて簡単な構造のものとして提供しようとする
ものである。

上記目的を達成するため、本考案の圧力制御弁
は、供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備
えた弁本体内に供給弁座及び排気弁座を互いに背
向状態に形設し、これらの弁座を開閉する供給弁
体及び排気弁体をそれぞれスプリングで閉弁方向
に付勢し、それらの弁体に挿通したロツドにおけ
る上記一対の弁体の間の部分に、ロツドの軸方向
変位に伴つて一方の弁体に選択的に係合してそれ
を開弁させる突部を設け、上記ロツドの一端をパ
イロツト室及びフイードバツク室を区画する軸方
向に移動可能な受圧体に固定し、排気弁体の背後
において弁本体の摺動面に上記受圧体の小径ピス
トン部を軸方向に摺動可能に嵌挿して、フイード
バツク室と排気弁体背後の背室を遮断し、、該背
室を排気弁体に設けた動圧通孔を介して出力ポー
トに連通させ、上記フイードバツク室を静圧通孔
を介して出力ポートに連通させることにより構成
される。

上記構成の圧力制御弁においては、供給ポート
から出力ポートへの減圧供給時に、出力ポートの
動圧が排気弁体に穿設した動圧通孔から背室に抜
けて排気弁体に直接作用することはなく、そのた
め出力ポートから排気ポートに流体が吹き抜ける
ことはなく、また背室とフイードバツク室を受圧
体の小径ピストン部によつて遮断すると共に、フ
イードバツク室を静圧通孔によつて出力ポートに
連通させたので、出力ポートの動圧が受圧体に伝
わることはなく、その動圧が上記小径ピストン部
に作用するとしても、その面積は非常に小さいも
のであり、従つて供給弁体の開口変位が抑制され
ることはない。

このように、本考案の圧力制御弁によれば、大
容量の減圧供給を、出力ポートと排気ポートとの
吹き抜けを防止すると共に、供給弁体の開口変位
を抑制することなく行うことができるだけでな
く、排気弁体の背後に位置する背室を受圧体の小
径ピストン部の嵌挿によりフイードバツク室と遮
断するようにしたので、弁としての構成が単純化
して製造及び組立てが容易に行え、コストの低減
が可能であると共に、受圧体の摺動をその周囲及
び小径ピストン部において案内するようにしたの
で、該受圧体を安定的に動作させることができ
る。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１図において、１は圧力制御弁
で、弁本体２における供給ポート３に空気源５
を、出力ポート４にサージタンク６をそれぞれ接
続すると共に、図示しない排気ポートを大気に開
放し、また後述するパイロツト室７及びフイード
バツク室８を、必要に応じて弁本体２に内蔵され
るセレクタ弁９を介し、さらにパイロツト装置１
０を介して空気源１１に接続している。

上記圧力制御弁１は、供給弁部１４、排気弁部
１５及び駆動部１６を備えている。上記供給弁部
１４は、供給ポート３と出力ポート４を連通させ
る供給弁座１７を備え、該供給弁座１７の対向位
置に供給弁体１９の案内面１８を形設し、その案
内面１８に供給弁座１７を開閉する供給弁体１９
の筒部１９ａを摺動可能に挿嵌すると共に、供給
弁体１９のシート部１９ｂを供給弁座１７に押し
付けるスプリング２０を供給弁体１９の背室内に
縮設している。さらに、供給弁体１９は、それに
穿設した連通孔１９ｂにより背室を出力ポート４
に連通させ、供給弁体１９を圧力的にバランスさ
せている。

上記供給弁部１４と同軸上に形成された排気弁
部１５は、出力ポート４と排気ポート（図示せ
ず）を連通させる排気弁座２２を備え、その排気
弁座２２は上記供給弁座１７と背向状態に配設さ
れている。而して、該排気弁座２２と対向する位
置には、排気弁座２２と略同径の筒状案内面２３
を形設し、その案内面２３の両端に排気弁座２２
を開閉する排気弁体２５の筒部２５ａ及び後述す
るピストン２８の小径ピストン部２８ａをそれぞ
れ対向状態で摺動可能に密嵌して、両者の間に背
室２４を形設し、該背室２４を排気弁体２５に穿
設した動圧通孔２５ｂを介して出力ポート４に連
通させて、排気弁体２５を圧力的にバランスさせ
ている。上記動圧通孔２５ｂは、供給弁座１７を
通つて出力ポート４へ流れる圧力流体による動圧
を時間遅れなしに背室２４へ直接作用させるため
のもので、その総断面積を十分大きく設定するこ
とによつて、絞り作用を生じることなく動圧を背
室２４へ作用させるようにしている。また、排気
弁体２５とピストン２８との間には、排気弁シー
ト２５ｃを排気弁座２２に押し付けるスプリング
２６を縮設している。

上記供給弁部１４及び排気弁部１５を駆動する
駆動部１６は、パイロツト室７とフイードバツク
室８の圧力差に応じてピストン２８及びロツド２
９を上下動させ、それにより供給弁部１４及び排
気弁部１５をそれぞれ選択的に開放して調圧する
もので、ピストン２８によりパイロツト室７とフ
イードバツク室８を区画形成すると共に、それに
挿嵌固定したロツド２９を供給弁体１９及び排気
弁体２５のロツド挿通孔１９ｄ，２５ｄに挿通
し、該ロツド２９における供給弁体１９と排気弁
体２５との間の部分に一対の環状の突部２９ａ，
２９ｂを形設し、それらの外面間距離を一対の弁
座１７，２３間距離より若干小さいかあるいは等
しくすることにより、ロツド２９の軸方向移動で
上記突部２９ａ，２９ｂが一方の弁体に選択的に
係合してそれらの弁体を開弁させるように構成し
ている。

而して、上記パイロツト室７にはパイロツトポ
ート３０を開口させ、またフイードバツク室８は
フイードバツク路としての静圧通孔３１を介して
出力ポート４に連通させ、該静圧通孔３１の途中
に、その開口量を調整するためのニードル弁３２
を設けている。さらに、上記出力ポートは、静圧
通孔３１の一部を通じてフイードバツクポート３
３に開口させている。上記静圧通孔３１は、出力
ポート４側の流体圧力をフイードバツク室８に静
的に作用させるためのものである。

なお、受圧体としての上記ピストン２８に代え
てダイヤフラムを用いることができ、またパイロ
ツト室７にピストン２８を付勢する手段として調
圧スプリングを縮設することもできる。

上記パイロツト装置１０は、圧力制御弁１の出
力ポート４の出力圧を所期の設定圧に調圧するた
めのパイロツト圧を、セレクタ弁９を介してパイ
ロツト室７に一定時間だけ加えるもので、空気源
１１に接続した小形のリリーフ形減圧弁３４及び
それと並列の手動スプリングリターン形３ポート
弁３５を備え、減圧弁３４の出力側を上記セレク
タ弁９の一方の入力ポート９ａに接続すると共
に、３ポート弁３５の出力側を可変絞り３７とチ
エツク弁３８によつて構成した絞り機構３６を介
してセレクタ弁９のパイロツトポート９ｂに接続
し、さらにセレクタ弁９の他方の入力ポート９ｃ
を圧力制御弁１のフイードバツクポート３３に、
セレクタ弁９の出力ポート９ｄを同じく圧力制御
弁１のパイロツトポート３０にそれぞれ接続して
いる。

従つて、３ポート弁３５及びセレクタ弁９が共
にオフの図示した状態においては、フイードバツ
クポート３３とパイロツトポート３０がセレクタ
弁９を介して連通し、３ポート弁３５をオンとす
ればセレクタ弁９が直ちにオンに切換わり、減圧
弁３４がセレクタ弁９を介してパイロツトポート
３０に連通し、また３ポート弁３５をオフとすれ
ば導管３９の容積及び絞り３７の開口量により定
められる遅延時間後にセレクタ弁９がオフに復帰
して、フイードバツクポート３３とパイロツトポ
ート３０がセレクタ弁９を介して連通することに
なる。

なお、上記３ポート弁３５の排気ポートに可変
絞りを接続するか、あるいは３ポート弁３５の内
部に大気への排気流を制限する可変絞りを内蔵さ
せることにより、上記絞り機構３６を省略するこ
とができ、また３ポート弁３５とセレクタ弁９と
を結ぶ導管の途中にタンク等の容積部を付設する
こともできる。

次に、上記構成の圧力制御弁装置の作用につい
て説明する。

圧力制御弁１は、フイードバツク室８とパイロ
ツト室７の圧力差によつて作動し、フイードバツ
ク室８がパイロツト室７よりも低圧の場合には出
力ポート４を昇圧すべく減圧供給弁として機能
し、逆に高圧の場合には出力ポート４を降圧すべ
くリリーフ排気弁として機能する。

即ち、パイロツト装置１０の３ポート弁３５を
手動でオンとした後直ちに力を除けば、先ずその
オンと同時にセレクタ弁９がオンとなり、その後
３ポート弁３５よりも一定の遅延時間だけ遅れて
オフとなり、そのためセレクタ弁９がオンとなつ
ている間に圧力制御弁１のパイロツト室７の圧力
がパイロツト装置１０の減圧弁３４における設定
圧に調圧される。

而して、出力ポート４の圧力が低い場合には、
上記パイロツト室７に供給された圧力とフイード
バツク室７内の圧力の差によつてピストン２８及
びロツド２９が下降し、ロツド２９における下方
の突部２９ａが供給弁体１９に係合してそれをス
プリング２０の付勢力に抗して下動させ、供給弁
座１７を開口させる。

逆に、出力ポート４の圧力が高い場合には、ピ
ストン２８及びロツド２９が上動し、ロツド２９
における上方の突部２９ｂが排気弁体２５に係合
してそれをスプリング２６の付勢力に抗して上動
させ、排気弁座２２を開口させる。

このような調圧動作によつて出力ポート４の圧
力が所定圧に調圧された後、セレクタ弁９がオフ
に復帰し、フイードバツク室８及びパイロツト室
７がそれぞれ静圧通孔３１及びセレクタ弁９を介
して出力ポート４に連通すると、各室の圧力が出
力ポート４の圧力に等しくなり、そのためピスト
ン２８及びロツド２９が第１図に示す中立位置に
静止して、供給弁座１７及び排気弁座２２が同時
に閉鎖され、出力ポート４の圧力をロツクする。

なお、ピストン２８が下降して出力ポート４の
圧力を昇圧させる場合、ばね２６が圧縮されて排
気弁体２５を排気弁座２２に押付ける付勢力が増
大すると共に、供給弁座１７から流れる流体の動
圧が動圧通孔２５ｂを介して瞬時に背室２４へ導
入されるため、吹き抜け現象を生じるようなこと
がなく、またフイードバツク室８には出力ポート
４における流体圧力のみが静的に作用し、上記動
圧による影響を受けないため、ピストン２８が下
動するときにその動作が円滑に行われ、供給弁座
１７の十分な開口量が得られることになる。

なお、上記圧力制御弁装置は、第１図に示した
ように、出力ポート４の圧力をロツクした状態で
運転に供されるものであるが、その運転に伴つて
消費される空気を自動的に補給するため、同図に
鎖線で示すように、チエツク弁４２と絞り４３と
を備えたバイパス路４１をセレクタ弁９の一対の
入力ポート９ａ，９ｃ間に接続することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の構成図である。 ２……弁本体、３……供給ポート、４……出力
ポート、７……パイロツト室、８……フイードバ
ツク室、１７……供給弁座、１９……供給弁体、
２０……スプリング、２２……排気弁座、２４…
…背室、２５……排気弁体、２５ｂ……動圧通
孔、２６……スプリング、２８ａ……小径ピスト
ン部、２９……ロツド、２９ａ，２９ｂ……突
部、３１……静圧通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備え
   た弁本体内に供給弁座及び排気弁座を互いに背向
   状態に形設し、これらの弁座を開閉する供給弁体
   及び排気弁体をそれぞれスプリングで閉弁方向に
   付勢し、それらの弁体に挿通したロツドにおける
   上記一対の弁体の間の部分に、ロツドの軸方向変
   位に伴つて一方の弁体に選択的に係合してそれを
   開弁させる突部を設け、上記ロツドの一端をパイ
   ロツト室及びフイードバツク室を区画する軸方向
   に移動可能な受圧体に固定し、排気弁体の背後に
   おいて弁本体の摺動面に上記受圧体の小径ピスト
   ン部を軸方向に摺動可能に嵌挿して、フイードバ
   ツク室と排気弁体背後の背室を遮断し、該背室を
   排気弁体に設けた動圧通孔を介して出力ポートに
   連通させ、上記フイードバツク室を静圧通孔を介
   して出力ポートに連通させたことを特徴とする圧
   力制御弁。