JPH0366985A - 中空ステム及び4ポート式本体を具えた四方向弁 - Google Patents

中空ステム及び4ポート式本体を具えた四方向弁

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JPH0366985A
JPH0366985A JP2198056A JP19805690A JPH0366985A JP H0366985 A JPH0366985 A JP H0366985A JP 2198056 A JP2198056 A JP 2198056A JP 19805690 A JP19805690 A JP 19805690A JP H0366985 A JPH0366985 A JP H0366985A
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bore
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poppet
stem
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Thomas Tinholt
トーマス・チンホルト
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HUMPHREY PROD CO
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0405Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
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    • F15B13/044Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電磁ソレノイドによる直線運動に特に有用な
改良されたポペット式単一ステム小型化四方向弁組立体
に関する。
従  来  技  術 液体及び気体を制御するために、種々の四方向弁組立体
が研究されてきた。このような組立体は、構造的かつ機
能的な特徴を多く含むものである。
このような四方向弁組立体は長年に亘りかなりの大きさ
を有するものであり、流体の流れを適切に制御するため
に、しばしば、多くの移動可能な弁を含むものであった
。しかし、近年の技術革新によって、このような弁組立
体を、特に制御用回路において使用するために非常に小
さく一製造したいという需要が多くなってきた。また、
このような組立体は、所定の応答時間及び/又は流動性
を減じることなく、非常に小さい力で弁の移動を行わな
ければならない。
公知の多くの四方向弁に関し、特にポペット式の移動可
能な弁を利用する場合に共通する1つの問題は、それら
の組立体が、構造的かつ機能的に所望の関係を有するた
めには、しばしば、移動可能なポペット式弁ステムが少
なくとも2つ必要になることである。これにより、弁組
立体の構造が非常に複雑になり、そのサイズも大きくな
るとともに、シールの数置や摩耗する部分も多くなって
しまう。
公知の組立体に関する他の問題は、それらを制御用シス
テムへの使用に適するように非常に小さなサイズとした
場合、単一ステム上の炭数のポペットの軸方向の関係と
軸方向に離れたバルブシートに対するポペットの軸方向
位置関係とで適切な公差を維持することが困難なことで
ある。必要な公差を実現するために製造上で要求される
精度は、しばしば、このような製造を行うことは困難で
あるという点と、妥当な製造コストでそのような精度を
得ることは不可能であるという点において犠牲にされて
きた。
米国特許第4,823,842号及び第4.842.0
20号は小型化された四方向ポペット弁を組立てる二と
の改良を試みているが、これらは従来の製造方法を使用
して作り出された高い技術精度の弁のような性能特性を
備えていない。
高精度の小型化された四方向ポペット弁を得ようとする
他の試みによって、次のようなバルブが得られた。その
バルブとは、バルブステムの両端近傍に設けられた2以
上の排出ポートを含む5つのポートを具えたハウジング
を有し、バルブステムとソレノイド電機子の隣合う端部
とが非シール関係であるバルブであって、移動中の排出
流及び供給流がコイル電機子領域に進入するようになっ
ている。このバルブは、1つのバルブハウジング中にお
いて、1つの排出ポートへの遮断された排出を提供する
ものではない、また、このバルブは、バルブステム上で
半径方向に延びる支持フランジを具えたポペット構造を
有し、この支持フランジが、軸方向の両側で、対応する
バルブシートと接触するようなポペットとして機能する
分離した弾性環状インサートを具えたものである。この
構造では、弾性材料の量が制限されるという限界があり
、効率的な製造ができず、バルブに必要な性能が損なわ
れると考えられる。
他の公知のバルブは、バルブボアの両端に連通ずる分離
型の広い間隔をおいた排出ポートを含む5つのポートを
具えた主バルブ本体を有し、このものでは、分離したマ
ニホルド本体、ときには大きなマニホルド本体が、分離
した排出ポートを独立して制御できるように、バルブ本
体に取付けられなければならない、他のバルブでは、1
つのステムに対し3つものポペットが使用されたり、流
れをMilAするためにステムとハウジングとの間にか
なり多くのシールリングが使用されたりする。
これらの溝底の全ては、このようなバルブの製造及び操
作と関連して、精度及び経済性を阻害するものである。
従って、本発明の目的は、1つのステム上にポペットを
具え、ソレノイドによって直接作動する改良された小型
化四方向弁を提供することである。
また、本発明の目的は、改良されたポペット構造を提供
することである。
この発明の改良された弁組立体では、ステムは、1つの
バルブ本体中に形成されたボア中に摺動自在に支持され
ており、バルブ本体は単独で4つのポートを有するもの
であり、ステムが2つの負荷ポートからバルブ本体の軸
方向に一端のそこに構成された排出構造、好ましくはl
っの排出ポートへ排出を行い得るような中空のものであ
る。望ましくは、この排出構造は、各々の負荷ポートか
ら独立して排出を制御し得る一対の流れ制御を具えてい
る。
改良された上記の弁組立体では、バルブの製造及び組立
を容易にするため、ポペットがバルブステム上、特に、
直径が僅かに異なるバルブステム上に好適には軸方向に
圧入されており、良好な公差及び正確な作動が得られる
ように、個々のポペットが互いにかつバルブシートに対
して正確に軸方向で位置決めされる。
改良された上記の弁組立体では、弾性シールリングのよ
うな摺動シール接触の数が少なくなり、バルブステムの
効率のよい作動を得るために必要な抵抗力の減少が得ら
れている。これにより、ソレノイドに要求されるパワー
が少なくてすみ、弁組立体の応答性が向上する。
また、上記の弁組立体は、1つの弾性ポペットリングが
バルブステム上に取付けられた半径方向に突出する剛性
のある支持フランジの周囲でモールドされている改良さ
れたポペット構造を含んでおり、かくして、弾性ポペッ
トリングはその軸方向の反対側でポペットシール面を一
体的に形成し、ポペットリングは充分な量の弾性材料を
持つことになる。かくして、対向するバルブシートに対
するポペットのシール性能は充分に改良されることにな
る。
実   施   例 第1図は、ソレノイド作動部12に接続された四方向弁
組立体11により形成された弁ユニツト10を示してい
る。弁組立体11は、1つの移動可能な弁13を具えた
ハウジング構造体14を有してなる。移動可能な弁13
は、ハウジング構造体14の中に同軸で摺動が自在であ
りかつシール関係で配置されている。
ハウジング構造体14は、内部を貫通するボア16を具
えた一部材である一体型の弁本体15を有する。このボ
ア16は、中心ボア部分17を有し、このボア部分エフ
に隣合う両側には、拡径した端部ボア部分18.19が
続いている。端部ボア部分18.19は弁本体15の両
端面まで貫通して外側に通じている。端部ボア部分18
.19は、それぞれ、その長手方向の一部に形成された
雌ねじ21.22を有する。
また、ハウジング構造体14は、端部ボア部分18に螺
合する端部キャップ23を有し、ボア16の外側端部を
シール関係で閉鎖している。この端部キャップ23はそ
の内側同軸上でボア部分18中に突出するスリーブ部分
24を有し、このスリーブ部分24はその自由端近傍に
おいてボア部分18の内周壁にシール関係で接する弾性
シールリング25を外周に具えている。このスリーブ部
分24はその内端で外側に開口する円筒状ボア26を有
し、このボア26は中心ボアト7と同軸で一致し、中心
ボア17と実質的に同じ内径である。
他のキャップ27が、ハウジング構造体14と関連し、
他の端部ボア部分19中にねじ関係で螺合している。こ
のキャップ27は貫通する同軸上に延びるボア28を有
し、このボア28はキャップの外端から内部に向って開
口しており、その内端はキャップ27の内端に突出する
拡径ボア部分29で終わっている。この円筒状ボア29
は中心ボア17と同軸で一致し、中心ボア17と実質的
に同じ内径である。
弁本体15はその中にボア16と通じる4つのポートを
形成している。4つのポートとは、中心ボア部分17と
直接連通する本体15の横方向に延びる入口すなわち供
給ポート31と、拡径端部ボア部分19と連通ずる本体
の横方向に延びる第1負荷ポート32と、他の拡径端部
ボア部分18と連通する本体の横方向に延びる第2負荷
ポート33と、1つの出口すなわち排出ポート34のこ
とである。供給ポート31は、ボア16の軸方向から見
たときに負荷ポート32.33の反対側に位置するよう
に構成されている。一方、排出ポー6と連通しており、
かくして、この排出ポート34は隣合う負荷ポート33
に対して軸方向外側に離間している。
複数の環状バルブシートがハウジング構造中に形成され
ている。このバルブシートは、ボア部分17.19の間
の交点でバルブ本体15上に形成された第1環状バルブ
シート36と、端部キャップ27の軸方向の内端に形成
された他の環状バルブシート37を含む、これらのバル
ブシート36゜37のそれぞれは、中心ボア部分17の
直径と同じか僅かに大きな直径を有する。バルブシート
36.37は、それらの間にボア16と負荷ポート32
との通路を与える環状通路を形成するように対向、且つ
、軸方向に離間した関係で配置されている。
さらに、同様に、軸方向で対向する一対バルブシート3
8.39のそれぞれが本体15及び端部キャップ23に
形成されている。これらの対応するバルブシート38.
39の間に形成された環状の隙間は、ボア16と他の負
荷ポート33との通路を与える。2対の対向するバルブ
シート36−37及び3g−39は、互いに等しい軸間
隔を有し、同じ直径である。
移動可能なバルブ13は、中空の細長い円筒状ロッド4
1によって実質的に形成された1つのバルブステムを具
え、このロッド41はそれと同軸上に延びる開口すなわ
ちボア42を有する。このロッド41はその軸方向で外
部において段部構造を有し、最も外径の小さい第1端部
部分43を具えている。その部分43は軸方向に摺動自
在であす非シール間係で円筒状ボア28中に支持されて
いる。この端部ロッド部分43は僅かに外径の大きくな
った第1中間ロッド部分44に連なっており、次いでこ
の第1中間ロッド部分44はさらに僅かに外径の大きく
なった第2中間ロッド部分45に連なっている0次いで
、部分45はさらに外径の大きくなった第3中間ロッド
部分4Bに連なっており、この部分46は次いで、より
外径が大きくなりボア26の盲端部分26a中で軸方向
に摺動自在に支持された端部ロッド部分47に連なって
いる。このボア部分26aはボア2Bより僅かに直径が
小さい、端部ボア部分47とボア26の間の軸方向摺動
接触は、本実施例では、非シール関係である。小さな段
部、すなわち、肩部48が部分43と部分44との間の
遷移部においてロッドの外周に形成されており、同じよ
うな小さな外部肩部すなわち段部49がロッド部分44
とロッド部分45との間の遷移部において形成されてい
る。さらなる段部すなわち肩部51がロッド部分45と
ロッド部分46との間の遷移部において形成されている
バルブ13は、ロッド41上を囲繞するように固定され
、互いに軸方向に離間した関係の一対のポペット52.
53を有する。ポペット52.53は、それぞれが対向
する2対のバルブシート36−37及び38−39と協
働するように配置されている。
ポペット52は適当に剛性のある支持リング54を有し
、この支持リング54は、その第1部分として、ロッド
部分44の外径より僅かに小さい内径を有する軸方向の
細長いスリーブ部分55を含んでいる。そして支持リン
グ54とロッド部分44の間は軽圧入となっている。し
かし、このスリーブ部分55の内径はロッド部分43の
外径より大きく、ポペットがロッド部分43の上を自由
に軸方向に移動できるようになっている。また、支持リ
ング54は環状のフランジすなわちリブ5Bを有する。
このリブ56は、スリーブ部分55の略々中心に位置し
、スリーブ部分55から半径方向外側へ突出しており、
かくして支持リング54は軸方向断面で見たときには略
々下字状の輪郭をしている。
また、ポペット52は、モールド等によって支持リング
54を囲繞する関係で、これの上に固定された弾性材料
すなわちゴムのような材料からなる一体物のポペットリ
ング57を有する。このポペットリング57は中心ボア
部分17の直径よりかなり大きい外径を有し、対向する
一対のバルブシート36−37の間に形成された環状の
隙間を半径方向外側に突出している。ポペットリング5
7はその上で一対の外表面すなわち略々軸方向反対側に
向いているシール面58.59を形成しており、このシ
ール面58.59は、第1図においては、互いに略々直
角の関係で延びている。このことは、バルブシート58
.59がそれぞれシフト可能なバルブの長手方向軸61
に対しておおよそ45°の角度で半径方向外側へ傾斜し
ていることを意味する。かくして、ポペットは、頂点が
半径方向外側に突出する三角形状をしている。
第1図に示されるシール面58.59の各々には、軸方
向断面で見たときに、略々三角形状の弾性材料の固まり
が形成され、従って、シール面58.59と各々のバル
ブシート36.37との保合は、弾性材料のかなりの固
まりによって肉付けされた位置においての接触となる。
さらに、2つの三角形状の弾性材料の固まりは、互いに
独立して機能するように支持リング56の反対側に設け
られているのであるが、フランジ56の半径方向外側を
取り囲んでポペットリング57の部分をモールドするこ
とによって一体的にモールドされ、且つ、互いに結合し
ている。このことはポペットのモールドを容易にし、モ
ールド精度及びポペット耐久性を向上させる。特に、支
持リング54に対する弾性ポペットリング57の結合性
及び固定性を向上させる。ポペットリング57はニトリ
ルゴムのような弾性体によってモールドされていること
が好ましい。ポペットリング57は、約60から80の
範囲のショアAデュロメータの硬度を備えていることが
好ましい。
スリーブ部分55の軸方向先端(第1図では右端)は、
ロッド部分44上へのポペットの摺動可能な圧入を容易
にするため、その内側ボアにおいて小さなテーバすなわ
ち逃げ角を具えていることが好ましい。
ポペットリング53は、スリーブ部分を貫通する内側ボ
アがロッド部分44の直径より大きな直径を有し、ロッ
ド部分45の外径より僅かに小さな・直径を有すること
を除いて、ポペットリング52と同形である。かくして
、ポペット53のスリーブ部分はロッド部分45と軽圧
入となるが、肩部49に接するまでロッド51上を自由
に軸方向に延ばすことができる。ポペット53と関連す
るスリーブ部分の軸方向端部は、ポペット53が肩部5
1に接するまでロッド部分45上で軸方向に軽圧入され
る。
ロッド41はそれ2を軸方向に延びる通路62を有し、
通路62はその一端で、チューブの壁を半径方向に貫通
して形成されロッド端部部分43を囲繞する環状室64
と連通する貫通63と通じている。室64は負荷ポート
32と連通するようになっている0通路62の他端は、
端部キャップ23を横方向に延び排出ポート34と直接
通じる通路65に連通している。
ロッド部分46とスリーブ部分24との間には他の環状
室66が形成され、この環状室66は半径方向ポート6
7を介してスリーブ部分24を囲繞する環状室68に連
通している。この室68は排出ポート34に直接連通し
ている。
供給ポート31は、ロッド41を囲繞する関係で形成さ
れポペット52.53の間で軸方向に設けられた環状室
69に直接連通しているにの室69は負荷ポート32及
び負荷ポート33のいずれか一方と選択的に連通ずるよ
うになっている。
バルブ13は、通常は、ばね71によって第1図の位置
を維持する。このばねは、端部キャップ23及びロッド
41に形成された対向する肩部に当接する両端を有する
。これにより、バルブ13は、常時、図の位置から左方
向に付勢される。
バルブシート13はソレノイド作動部12によって右方
向に移動される。ソレノイド作動部12は従来の構造で
あり、ソレノイド巻線73を内部に具えたハウジング7
2を有してなる。ハウジング72はバルブ組立体のボア
と実質的に一致するボア75を形成する内側ハウジング
スリーブ74を囲繞している。ソレノイドプランジャ電
機子76はボア75中で摺動自在に支持されており、そ
れと同輪上で摺動自在に支持されたプランジャロッド7
7を有している。そして、このロッドの一端は端部プレ
ート78と整列して外側へ突出しこの端部プレート78
に接触している。端部プレート78はバルブロッドの端
部に嵌め込まれている。
プランジャロッド77は、プランジャ電機子76に調節
自在にねじ式に固定されたストッパ79と突き当て接触
するような他端を宥する。ソレノイドが励磁されると、
プランジャスリーブ76及びロッド77は軸方向内側に
移動させられ(第1図の右側)、バルブ13を左端位置
から右端位置へ移動させる。
ソレノイドハウジングはバルブ本体15に対して固定さ
れており、ボア28中へ同軸で突出する環状案内部分8
1を具えている0弾性シールリング82はボア28中に
配置されており、ボア28の内壁とプランジャ77の外
側環状壁との間にシール関係を構成する。このシールリ
ングは、バルブ組立体中の圧縮空気がソレノイド作動部
の内側へ流入することを防止する。さらに、リング82
の右側の圧縮空気はまた、このリング82を案内部分8
1の外側端部と接触するように維持する。
リング82は、4つの均一な縁部、すなわち一対の軸方
向に離間した外側縁部と一対の軸方向に離間した内側縁
部が形成され、全体がX字状断面となっているようなも
のが好ましい、このようなリングは従来から「クアド(
quad)」リングとして知られている。
作        動 ソレノイド12が励磁されていないときは、ばね71は
移動可能なバルブ13を第1図の位置に維持し、かくし
て、ポペット52.53はバルブシート37.38の各
々にシール関係で接触する。
このとき、ポート31に供給される流体、すなわち、空
気は、環状通路69に通じ、そこから負荷ポート32に
流れ込む、このとき、他の負荷ポート33は供給ポート
31から遮断される。しかし、負荷ポート33は室66
と連通し、そこから開口67を通じて排出ポート34と
直接連通することになる。
ソレノイド12が励磁されると、プランジャ77及びバ
ルブ13は右方向にシフトし、ポペット52.53の各
々はバルブシート36.39とシール間係で接触するよ
うに右方向ヘシフトする。
このとき、負荷ポート32は排出ポートから遮断され、
その替わりに供給ポート31と遅過する位置になる。こ
のとき、他の負荷ポート32は供給ポート31から遮断
され、その替わりに環状室64と遅通し、そこから孔8
3を通じてバルブロッドの長手方向に延びる通路62に
連通し、次いで、通路65に通じ、排出ポート34に直
接連通することになる。
従って、バルブロッド41中を軸方向に延びる通路を連
通通路の1つとして構成することにより、2つの負荷ポ
ート32.33は1つの排出ポート34へ直接排出を行
いつる。このとき、バルブ本体の内部は、シールリング
82によってソレノイドの内部からシール関係で遮断さ
れている。このシールリング82は、協働する部分の間
に相対的な軸方向への摺動を提供するとともに、シール
関係も提供する唯一のシールリングを構威し、このシー
ルは、バルブのシフトに悪影響を与えるような摩擦抵抗
力をかなり小さくする。2つの負荷ポートから共通の排
出ポート34へ排出が行われるので、バルブステムの右
端で協働したりスリーブ部分24を囲繞する環状部分を
遮断したりするためのシールリングを余分に設ける必要
がない。
ポペット53は、ロッド部分45上へは軽圧入ではある
が、肩部51に当接するようにして、まずバルブロッド
41上へ摺動自在に挿入され得るので、この移動可能な
バルブの構造は特に望ましいものである。その後、他の
ポペット52がロッド部分44上に圧入されるまで、ロ
ッド上へ滑らせて挿入される。この後者のポペット52
は、それがバルブロッドへ取付けられているときに、2
つのポペットの位置に関して互いに高い寸法精度が得ら
れるように、他のポペット53対して軸方向へ正確に位
置決めされる。このとき、端部キャップ23.27の各
々はボアに沿うようにバルブ本体15に対して軸方向に
適切に螺合され得る。その結果、バルブ本体に対して移
動可能なバルブを非常に高精度で位置決めできるような
バルブステムの調節機能が得られる。
他  の  実  施  例 第2図乃至第4図の変更例は、第1図によって表わされ
た構造的及び機能的関係の全てを含んでおり、異なる点
は、この他の実施例が、各々の負荷ポート32.33か
らの排出流量を独立して制御できるような1つの排出ポ
ートに特に関連して改良がなされていることである。
この第2図乃至第4図において、lっの排出ポート34
′はボア部分18と直接連通しておらず、第2図に示さ
れるようにその手前で途切れている。
バルブ本体15は、その内部に形成され、互いに軸方向
に離間した関係で端部ボア部分18と接線方向に交差す
る一対のボア86.87を有し、これらの各々のボア8
6.87は第3図及び第4図に示されるように排出ポー
ト34°の底部と実質的に交差するまで続いている。ボ
ア86は環状室67と接線方向に交差して連通しており
、他のボア87は環状室88と接線方向に交差して連通
している。後者の室88はスリーブ部分24を囲繞する
関係で設けられており、その半径方向に延びる通路65
に連通している。スリーブ部分24はOリングのような
環状弾性シールリング89を具えており、このシールリ
ング89はスリーブ部分24の周囲に係合してボア部分
18の内壁とシール関係で接触するように配置されてい
る。このシールリング89は環状室67と環状室88と
を互いにシール関係で効果的に遮断している。
他の弾性シールリング91.すなわちOリングは、ロッ
ド41の右端部を外周に係合し、ボア26の内壁と摺動
自在にシール関係で接触している。
ボア86はその中で軸方向に螺合してシール関係で接触
する流量制御素子92を有し、この制御素子はボア部分
18と排出ポート34°との間の位置でバルブ本体に形
成された環状肩部94と協働する円錐状の突起部93を
有する0部材92を適切に軸方向に調節することによっ
て、円錐状部部93と肩部94との間の環状開口は完全
に閉じたり僅かに開いたりし得る。そして、これにより
、室67からボア86によって形成された排出通路を通
じて排出ポート34°への空気の排出量が調節される。
他の制御ボアすなわちポート87は、その中に、構造面
及び機能面で部材92と同様に協働する流量制御部材9
2′を具えている。そして、環状室88からボア87に
よって形成された排出通路を通じ排出ポート34゛への
排出量は独立して制御され得る。
このようにして、第2図乃至第4図のバルブユニットは
、負荷ポート32.33の各々からの排出が独立して制
御されることを除いて、第1図のバルブユニットと同じ
ように作動する。制御部材92を適切に調節することに
よって、ポート33から室67を通じそこからポート3
4′への排出が独立して制御及び調節され得る。同様に
、排出は制御部材92゛を通過した後に排出ポート34
“へなされるので、他の制御部材92゛を適切に調節す
ることによって、ポート32から通路62゜65を通じ
る環状室88への排出は、調節制御され得る。
この構成により、非常に小さな四方向弁であってもは、
それ1つで流量を制御す4つのポートを具えさせること
ができ、1つの排出ポートで2つの異なる負荷ポートの
各々からの排出を独立して制御及び調節できる2つの調
節可能な流量制御を行うことができる。2つの負荷ポー
トからの排出を分離して制御するにあたっては、単に、
わずか2つのシールリング、すなわち、シールリング8
2(第1図)及びシールリング91(第2図)を使用す
るだけで達成される。
第5図には、第4図の変更例と実質的に対応する、さら
なる変更例が示されている。異なる点は、分離した排出
通路、すなわち、ボア86.87が互いに分離してはい
るが、1つの排出ポートには連通しておらず、これらが
互いに隣合って設けられた分離排出ポート34a、34
bを形成するようにバルブ本体を通じて続いていること
である。
これらの排出ポート34 a、 34 bの両方は、互
いに隣合う関係で設けられており、それぞれがバルブ本
体の一端のそこで隣合い、その一方の軸端部に隣合うバ
ルブボアとそこで連通するように形成されている。従っ
て、弁組立体全体がマニホルドと協働するように使用さ
れた場合、排出ポート34a、34bがバルブ本体の一
端に隣合いそこで互いに近寄って設けられているので、
マニホルド自体を非常に小さくコンパクトにすることが
できる。これにより、マニホルド及び弁組立体において
構造のサイズ、構造の複雑性、及び所要スペースを非常
に小さくすることができる。
第5図の実施例は排出ポートの各々がこれらと関連する
分離した調節可能な流量制御を有するものを示している
が、バルブはこれと関連する流量制御がなくとも利用可
能であることも明らかである。この場合、ポート34a
、34b及び各々のボアすなわち通路86.87は単独
でバルブボアと連通ずることになり、ボア88.87の
他端(第5図中の上部)はドリルで孔を開けたり適当な
シールで閉鎖したりすることも不要になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による弁組立体の軸方向断面図、第2図
は排出ポートが分離した負荷ポートからの排出を独立し
て制御できるように分離型制御をするようになっている
第1図に示された弁の排出端部の拡大断面図、第3図は
第2図の■−■線断面図、第4図は第3yJのIV−I
V線断面図、第5図は本発明の他の実施例を示し第4図
に対応する図である。 FIG、 2 f−IG、3 ト1に、 t+ FIG、 5

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも一端面において外側へ貫通して開口す
    る円筒状ボア手段(16)を内部に形成したハウジング
    手段(14)と; 前記ハウジング手段に形成され前記ボア手段の中央部と
    常時連通するように構成された供給ポート(31)と; 前記供給ポートの軸方向の一方の側の位置において配置
    され前記ボア手段と連通するように前記ハウジング手段
    に形成された第1負荷ポート(32)とを有し、該第1
    負荷ポートと前記ボア手段とが連通する位置において前
    記ハウジング手段が軸方向で対向し軸方向に離間した一
    対の第1環状バルブシート(36、37)を形成してお
    り; 前記第1負荷ポートの軸方向反対側で前記供給ポートか
    ら軸方向に離間する位置において前記ボア手段と連通す
    るように前記ハウジング手段に形成された第2負荷ポー
    ト(33)とを有し、該第2負荷ポートと前記ボア手段
    とが連通する位置において前記ハウジング手段が軸方向
    に離間して軸方向で対応する一対の第2環状バルブシー
    ト(38、39)を形成しており; 前記ハウジング手段が、内部に形成され隣合う前記負荷
    ポートから軸方向外側に離間する位置において前記ボア
    手段とその軸方向の一端近傍においてのみ連通する排出
    ポート手段(34)を有し;前記ポート間の流体の流れ
    を制御するために前記ボア手段の内部で摺動自在に支持
    され、前記ボア手段中に配置され前記ボア手段に沿って
    実質的に同軸で延びる単一の軸方向に細長いロッド状ス
    テム(41)と、前記ステム上において軸方向に離間し
    た関係で前記ステムを固定的に囲繞しそれぞれが第1バ
    ルブシート対及び第2バルブシート対の間で半径方向外
    側へ突出してそれぞれが第1バルブシート対及び第2バ
    ルブシート対と選択的にシール関係で接触するように軸
    方向に移動可能となっている第1及び第2の環状ポペッ
    トバルブ(52、53)とを有する単一の細長い軸方向
    に移動可能なバルブユニットとを有し、 前記ステム(41)が第1の直径と第2の直径の軸方向
    に隣合う第1及び第2円筒状部分(44、45)を有し
    、第2の直径は第1の直径より僅かに大きくなつており
    、前記第2円筒状部分(45)がその一端近傍において
    半径方向外側に突出する肩部(51)で途切れており、
    第2のポペットバルブ(53)が前記第2円筒状部分(
    45)と圧入となるように第2円筒状部分に取付けられ
    前記肩部(51)に当接して配置されており、前記第1
    ポペットバルブ(52)が前記第1円筒状部分(44)
    と軽圧入となるように第1円筒状部分に取付けられてお
    り、前記第1ポペットバルブ(52)が前記第2ポペッ
    トバルブ(53)に対して軸方向に位置決め可能に調節
    されるように前記ステム(41)で軸方向の制限を受け
    る当接から解放されていることを特徴とする、 ポペット式単一四方向弁組立体。
  2. (2)各々のポペットバルブは、前記各々の円筒状部分
    に圧入される軸方向に細長い剛性のあるスリーブ部分(
    55)と、前記スリーブ部分と一体である半径方向外側
    に延びるフランジ部分(56)と、前記フランジと前記
    スリーブ部分の外表面とを完全に外側において囲繞する
    ように一体にモールドされた弾性ポペットリング(57
    )とを有し、前記ポペットリングが各々のバルブシート
    と接触可能な軸方向の反対側に面する弾性バルブ面(5
    8、59)を形成するように前記フランジの軸方向反対
    側に構成された肉厚弾性部分を有する、請求項1記載の
    弁組立体。
  3. (3)内部にボアを有するハウジングと、前記ボア内に
    摺動自在に支持されたバルブステムと、前記ハウジング
    に形成され軸方向に離間した位置で前記ボアと連通する
    複数のポートとを有し、前記ポートの少なくとも1つは
    前記バルブハウジングに形成され前記ボアを同軸で囲繞
    する軸方向に離間する一対の環状バルブシートの間に形
    成された環状の隙間を通じて前記ボアと連通しており、
    前記バルブステムがその上を囲繞する関係で固定的に取
    付けられたポペット式バルブ部材を有しており、前記ポ
    ペット式バルブ部材が前記環状の隙間を半径方向外側へ
    突出し前記バルブステムの軸方向の移動に応答して前記
    バルブシートの一方又は他方と選択的にシール関係で接
    触可能なポペット式弁組立体において、 前記ポペット式バルブ部材(52又は53)が、前記バ
    ルブステム(41)に圧入される軸方向に細長い剛性の
    あるスリーブ部分(55)と、前記スリーブ部分と一体
    である半径方向外側に延びるフランジ部分(56)と、
    前記フランジ(56)と前記スリーブ部分(55)の外
    表面とを完全に外側において囲繞するように一体にモー
    ルドされた弾性ポペットリング(57)とを有し、前記
    ポペットリング(57)が各々のバルブシートとシール
    関係で接触可能な軸方向の反対側に面する弾性バルブ面
    (58、59)を形成するように前記フランジ(56)
    の軸方向反対側に構成された肉厚弾性部分を有すること
    を特徴とする、ポペット式弁組立体。
  4. (4)前記バルブ部材の軸方向反対側に形成された前記
    シール面(58、59)が略々円錐台形状であり互いに
    背面合わせになつて延びている、請求項3記載の弁組立
    体。
  5. (5)内部を貫通し第1及び第2端部ボア部分(18、
    19)と同軸で整列し該第1及び第2端部ボア部分との
    間を延び該端部ボア部分の直径より小さい直径の中心ボ
    ア部分(17)を含む円筒状ボア手段(16)を有する
    一体ものバルブ本体(15)を具えたハウジング(11
    )を有してなり; 前記ハウジングが前記第1端部ボア部分(19)中にシ
    ール関係で固定的に取付けられ前記円筒状ボア手段(1
    6)と同軸で連通するように貫通して延びる円筒状開口
    (18)を具えた第1端部キャップ(27)を有し; 前記ハウジング手段が前記第2端部ボア部分(18)中
    に固定的に配置され前記第2端部ボア部分を閉鎖する第
    2端部キャップ(23)を有し、該第2段部キャップが
    前記第2端部ボア部分(18)内へ同軸内側に突出し内
    部に前記円筒状ボア手段と同軸で連通する円筒状案内ボ
    ア(26)を形成しているスリーブ部分(24)を有し
    ; 前記バルブ本体に形成されその実質的中央部近傍で前記
    ボア手段と連通する供給ポート(31)と;前記バルブ
    本体に形成され前記供給ポートの軸方向両側で前記ボア
    手段と連通する第1及び第2負荷ポート(32、33)
    と; 前記バルブ本体に形成され前記第2負荷ポート(33)
    から軸方向外側に離間する位置において前記第2端部ボ
    ア部分と連通する1つの排出ポート(34)を有し、前
    記第2負荷ポートが前記供給ポートと前記排出ポートの
    軸方向の間に位置付けられており; 前記ポート間の流体の流れを制御するように前記円筒状
    ボア部分の内部に配置され、前記中心ボア部分を実質的
    に同軸で貫通して延び前記円筒状開口と前記案内ボアの
    それぞれの内部で軸方向に摺動自在に支持された第1及
    び第2端部部分を有する細長いロッド状ステムを具えた
    1つの細長い軸方向にシフト可能なバルブ(13)と; 前記ハウジングが、前記ボア手段と同軸で互いに対向し
    かつ互いに離間した関係で配置された一対の第1環状バ
    ルブシート(36、37)と有し、前記第1負荷ポート
    (32)が前記第1対バルブシートの間で前記ボア手段
    と連通しており、前記バルブシートの一方(36)が実
    質的に前記中心ボア部分の端部において前記バルブ本体
    (15)に形成されており、前記バルブシートの他方(
    37)が前記第1端部キャップ(27)に形成されてお
    り; 前記ハウジングが、前記ボア手段と同軸で互いに対向し
    かつ互いに離間した関係で配置された一対の第2環状バ
    ルブシート(38、39)と有し、前記第2負荷ポート
    (32)が前記第2対バルブシートの間で前記ボア手段
    と連通しており、前記バルブシートの一方(38)が実
    質的に前記中心ボア部分の端部において前記バルブ本体
    (15)に形成されており、前記バルブシートの他方(
    39)が前記第2端部キャップ(23)に形成されてお
    り; 前記バルブが前記ステムを囲繞する関係で前記ステムに
    固定的に取付けられ前記ステムに沿つて軸方向に離間す
    る第1及び第2環状ポペット式バルブ部材(52、53
    )を有し、前記第1ポペット式バルブ部材(52)が前
    記第1対バルブシート間の環状空間内で半径方向外側へ
    突出し前記第1対バルブシートと選択的にシール関係で
    接触するように前記第1対バルブシートの間を軸方向に
    移動可能であり、前記第2ポペット式バルブ部材(52
    )が前記第2対バルブシート間の環状空間内で半径方向
    外側へ突出し前記第2対バルブシートと選択的にシール
    関係で接触するように前記第2対バルブシートの間を軸
    方向に移動可能であり; 前記第1及び第2のバルブ部材が前記一方のバルブシー
    トのそれぞれにシール関係で接触している第1端部位置
    に前記バルブがあるとき前記第1負荷ポートと前記排出
    ポートとを連通させるように、前記ステムを同軸で貫通
    して延び前記第1端部キャップに形成された前記他方の
    バルブシート(37)から軸方向外側に離間した位置に
    おいて前記ステムの一端で前記円筒状開口(64)と連
    通する主排出通路からなる第1排出通路を有し、前記主
    排出通路(62)がその他端で前記第2端部キャップに
    形成された中間通路(65)に連通しており、前記中間
    通路が次いで前記排出ポート(34)と連通しており; 前記第1及び第2のバルブ部材が前記他方のバルブシー
    トのそれぞれにシール関係で接触している第2端部位置
    に前記バルブがあるとき前記第2負荷ポートと前記排出
    ポートとを連通させるように、前記ステムの前記第2端
    部部分と前記第2端部キャップに形成された前記一方の
    バルブシート(39)から同軸外側に延びる前記スリー
    ブ部分(24)との間に形成された環状排出室(66)
    からなる第2排出通路を有し、前記環状排出室が連続的
    に前記排出ポートと連通しており; さらに、前記第1及び第2端部位置の間で前記開の軸方
    向移動を行うように、前記バルブの一端と係合するよう
    に同軸で突出しているプランジャ式アクチュエータから
    なる電磁式ソレノイド手段(12)とを有することを特
    徴とする、 ソレノイド作動式単一ステム四方向弁組立体。
JP2198056A 1989-07-27 1990-07-27 中空ステム及び4ポート式本体を具えた四方向弁 Pending JPH0366985A (ja)

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