JPH0520763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主流路に設けられた制御弁用のパイ
ロツト弁、特に、通常時には流体が流動しない一
時流動停止型のパイロツト弁に関する。

（従来の技術） 一時流動停止型のパイロツト弁では、主流路に
設けられた制御弁が静止した状態である絞り動作
を行つている時には流体が流動しない。これによ
り、流体中に含まれている異物によつて引き起こ
されるオリフイスの目詰まりや、湿つたガスによ
る凍結等の諸問題の多くが解消される。作動中に
流体が弁内を通過するが、その量は極く少量であ
り無視することができる。

一時流動停止型パイロツト弁の特に優れた点は
検出した流体の圧力変化に対する感度にある。同
パイロツト弁の感度は流体圧の作動範囲内におい
て比較的一定しており、常時内部を流動する常時
流動型のパイロツト弁と異なりオリフイスの大き
さに影響されることがない。従つて、常時流動型
に比べて流体の圧力変化により敏感に反応する。

（発明が解決しようとする課題） 従来の一時流動停止型パイロツト弁は、例えば
米国特許第3572359号（1971年３月23日）に示さ
れるように、主流路の制御弁に付設され、制御弁
の下流側又は上流側を流れる流体の圧力を制御す
る。パイロツト弁が検出する流体の圧力は一時流
動停止型パイロツト弁で制御される圧力であり、
流体は制御弁のドーム内の圧力が変化した時に限
りパイロツト弁の弁内を通過する。しかし、同特
許の弁はそのシール構造や弁座構造に問題があ
り、流体の圧力変化に対し常時敏感に反応するこ
とができなかつた。

米国特許第2736337号（1956年２月28日発行）
の弁は背圧制御装置、減圧装置、或いは液面制御
装置等として利用される圧力制御弁で、流体の圧
力を制御する。同特許に示されているパイロツト
弁は主流路に設けられた制御弁を制御する。但
し、制御装置は所定の圧力と制御される圧力との
差圧に応じて制御される。制御弁のダイヤフラム
にはパイロツト弁から流れてくる流体の圧力が作
用して、制御弁が配設された主流路内を流れる流
体の圧力が制御される。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、主流路に設けられた制御弁の
上流側又は下流側の流体圧を制御する制御弁を駆
動制御する改良型のパイロツト弁を提供すること
にある。

本発明の別の目的は、制御弁一側の流体圧を第
一流体室に、制御弁の他側の流体圧を第二流体室
に、第一流体室と第二流体室の中間に位置する中
間流体室に制御弁内を流体圧応動部材を夫々連通
させた感度の高いパイロツト弁を提供することに
ある。

本発明の他の目的は、中間流体室を二つの流体
室に分割すると共に、両室の間に所定の大きさの
オリフイスを配設して流体に圧力変化が起きても
その変化を遅らせて主流路内の制御弁に通知する
改良型のパイロツト弁を提供することにある。

更に、本発明の目的は、摺動自在な弁部材に流
体の圧力を均衡に作用させると共に、一対のＯリ
ングを嵌着させて、流体室と流体室の間に形成し
た一対の弁座に当接時の摩擦が最小限となるよう
に着座させて、感度の高いパイロツト弁を提供す
ることにある。

本発明の一時流動停止型パイロツト弁は、制御
弁への出力であるドーム内の圧力が制御弁に内設
されたダイヤフラム等の流体圧応動部材に連通す
るパイロツト弁の中間流体室を介して変化した時
に限り流体の流動を許容して主流路に設けられた
制御弁を流れる流体の圧力を制御する。

本発明のパイロツト弁は弁体を備え、弁体には
第一流体室と、第二流体室と、中間流体室が画成
されている。中間流体室は第一流体室と第二流体
室の中間に位置する。第一流体室は制御弁一側の
主流路内を流れる流体に連通し、その内部には、
流体の圧力変化に応じて作動する流体圧応動部材
が配設されている。第一流体室と中間流体室の中
間には摺動自在な部材が配設されており、この摺
動自在な部材には第一弁座が設けられている。一
方、弁体には第二弁座が固設され、第二弁座は第
二流体室と中間流体室との間に延在する。第一弁
座と第二弁座近傍の中間流体室の室内には一対の
Ｏリングを備える弁部材が配設され、第一及び第
二弁座に密着する。第二流体室は制御弁他側の主
流路に、又、中間流体室は制御弁に設けられた流
体圧応動部材に夫々連通する。

検出する流体の圧力変化に敏感に反応するパイ
ロツト弁は、流体圧に変化が生じると直ちに移動
自在な弁部材を作動させて所望の数の流体室間を
流動する流体の流量を正確に制御するのがこの上
なく望ましい。

本発明の弁部材は移動自在なスプール弁で構成
され、その外周面に形成された環状溝に一対のＯ
リングが嵌着される。Ｏリングは弁座に選択的に
着座し、その結果、中間流体室と第一流体室およ
び第二流体室とが遮断される。このスプール弁に
は流体圧が均衡に作用しているので、第一流体室
内の流体の圧力変化が比較的小さくてもスプール
弁は敏感に反応して作動する。Ｏリングは、その
断面半径よりもかなり深い環状溝に嵌入し且つ、
弁座の比較的鋭意な縁部に着座しているので、着
座位置と非着座位置の間を移動中に発生する当接
摩擦を最小限に抑えられる。

本発明の別の特徴は、第一流体室の室内の流体
に圧力変化が生じても、制御弁に対する通知を遅
らせて反応を鈍らせる圧力信号にある。この動作
は、中間流体室を二つの室に分割するダイヤフラ
ムによつて行われる。二つに分割された中間流体
室の内、一方の流体室は第一流体室と第二流体室
に連通し、他方の流体室には流体圧が均衡に作用
する。分割された二つの流体室を連結する連結路
にはオリフイスが設けられ、中間流体室から制御
弁への連通量がこのオリフイスを介して低減する
ことにより、遅延圧力信号が制御弁に送られる。

本発明は作動圧力の範囲が広い場合に特に適し
ており、圧力範囲に応じてそれに適した実施例が
例示されている。本発明の好適実施例は圧力範囲
が中程度である30〜1500PSIの場合に用いられ、
同実施例では第一流体室にダイヤフラムが配設さ
れ、制御すべき流体の圧力を検出する。流体の圧
力が1500PSIを越える場合はダイヤフラムに代え
て第一流体室に金属製のピストンを使用した高圧
用のパイロツト弁が用いられる。一方、圧力が約
15PSIを切る低い場合は比較的体積の大きい流体
室を一対のダイヤフラム間に画成して圧力変化に
敏感に対応するように構成している。

（実施例） 以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。

第１図に示す装置は、本発明の使用に適した装
置の代表例であり、主流路Ｆと、主流路Ｆに配設
され、同流路を流れる流体の流量を制御する制御
弁Ｃとを備える。引用符号１０は主流路Ｆの上流
側、１２は下流側を示す。１４は制御弁Ｃのドー
ムで、ピストン又はダイヤフラム等の流体圧応動
部材がドーム１４内に通常配置され、制御弁Ｃ内
を流れる流体の流量を周知の方法に従つて制御す
る。

全体を１６で示す本発明のパイロツト弁は、主
流路Ｆの上流側１０に連結された流路１８を有す
る。そして、流路２０は主流路Ｆの下流側１２と
パイロツト弁１６を、流路２２はパイロツト弁１
６と制御弁Ｃのドーム１４を夫々連結する。

第２図に示すボンネツト２４は下部にフランジ
２６を有する。パイロツト弁１６の弁体は上部２
８と下部３０とから成り、フランジ２６と上部２
８との間にはスペーサ３２が挿置され、このスペ
ーサ３２はダイヤフラム３４に当接する。ダイヤ
フラム３４は、上部２８に形成された開口に螺合
する雄ネジ３５によつてスペーサ３２と上部２８
間に緊締されている。ダイヤフラム３４は摺動自
在な部材であるピストン本体４０に取付けられた
上下のダイヤフラムプレート３６，３８間に固着
され、ピストン本体４０は縮径された上部がナツ
ト４４によつてダイヤフラムプレート３６，３８
に固着されており、これによりピストン本体４０
はダイヤフラム３４とともに移動する。ばね受け
４６，５０間には圧縮力の調節自在なばね４８が
介設されており、ダイヤフラム３４とピストン本
体４０を第２図及び第３図に示すように下方に付
勢する。このばね４８は手動式の調節ネジ５２を
操作することによつて所望の圧力、例えば、約
230Kgの圧縮力に調節できる。尚、キヤツプ５４
は調節ネジ５２を保護する。

弁体４０の中心部には開孔が貫設されており、
この開孔は、拡径された上部開孔５６と、中間開
孔５８と、縮径された下部開孔６０とから成る。
概ねコツプの形をした下側の弁座部材６２は中間
開孔５８に挿置され、筒状の上部６３に形成され
た内側の肩部がシールに係合する下側の弁座を構
成する。弁座部材６２とピストン本体４０の間の
ピストン部材４０の周囲には圧縮ばね６６が介設
されており、ダイヤフラム３４とピストン本体４
０をばね４８の付勢力に抗して上方に付勢する。
弁座部材６２の筒状下部６８は、弁体の縮径され
た下部開孔６０に螺合され、その内部には内周面
７０が形成されている。プラグ７１は開孔の下端
を閉塞する。

大径の流入口（第一開口）７２は流路１８に、
流入路７４は拡径された弁体の上部開孔５６内に
画成された第一流体室７６に夫々接続する。中間
開孔５８に取り付けられたスリーブ７８にはピス
トン本体４０が挿入され、その内部を摺動する。
ピストン本体４０には軸方向と直交する方向に横
穴８０が形成されており、この横穴８０はピスト
ン本体４０の中心部に形成された開孔８２に連通
する。ピストン本体４０の下部に形成された開孔
８４には別のスリーブ８６が螺着されており、そ
の上部は上側の弁座８８を構成する。又、スリー
ブ８６にも横穴９０が形成されている。

ピストン本体４０の下部に形成された開孔８４
およびスリーブ８６内にはスプール弁９２が往復
動自在に挿入されており、その外周面には三個の
Ｏリングが嵌着されている。最も上側に位置する
Ｏリング９４は上側の弁座８８に、そして、中間
に位置するＯリングは下側の弁座６４に夫々選択
的に着座し、一方、最も下側に位置するＯリング
９８は弁座部材下部６８の内周面７０に常時着座
する。スプール弁９２の上端にはばね力の弱いば
ね１００が係合し、スプール弁９２を付勢して第
２図に示すように二個のＯリング９４，９６を弁
座８８，６４に着座させる。スプール弁９２の中
心部には通孔１０２が軸方向に貫設されており、
この通孔１０２は開口８２及び横穴８０を介して
第一流体室７６に常時連通する。斯かる構成とす
ることにより、スプール弁９２に作用する圧力が
均衡状態となる。

弁座６４と弁座８８との間には中間流体室１０
４が、弁座６４とＯリング９６との間には第二流
体室１０６が夫々画成されており、中間開口１０
８が流路２２を介して中間流体室１０４を制御弁
Ｃのドーム１４に連通させる。第６図に示す第二
開口１１０は第二流体室１０６と流路２０を連通
させる。この流路２０は主流路Ｆの下流側１２に
接続する。

第５図は、Ｏリング９４と弁座８８の着座およ
び密封状態を示す拡大図である。第一流体室７６
内の流体の圧力変化に応じてパイロツト弁を敏感
に反応させるには、着座状態を非常に軽いものに
して着座時の摩擦を最小限に抑え、第一流体室７
６内の流体の圧力変化が比較的小さくてもＯリン
グが弁座から離脱するのが望ましい。肩部に形成
された弁座８８はその縁部１１２が鋭く尖つてい
る。スプール弁９２の外周面に形成された溝１１
４はその深さＤがＯリング９４の断面半径よりも
かなり大きい。Ｏリング９４は、溝１１４内に引
き伸ばされた状態で嵌入されているので、縁部１
１２に着座してもその変形が最小限にくい止めら
れ、着座に要する荷重も最小限で済む。Ｏリング
が弁座から離脱すると直ちにスプール弁９２の外
周面と摺動自在な弁部材４０のスリーブとの間の
狭い〓間によつて流量が絞られると共に、第一流
体室７６と中間流体室１０４が連通する。別のＯ
リング９６も弁座６４に同様にして着座する。

次に作用を説明する。パイロツト弁は通常作動
時、スプール弁９２に嵌着したＯリング９４，９
６が弁座８８，６４の夫々着座しているので、流
体が第一流体室７６と、中間流体室１０４と、第
二流体室１０６との室間を流動することはない。
第１図において、制御の対象である第一流体室７
６内の流体の圧力は所定の圧力範囲内にある。こ
の状態から、主流路Ｆの上流側を流れる流体の圧
力がばね４８のばね力によつて決まる所定の圧力
を越えて上昇すると、ダイヤフラム３４とダイヤ
フラムに固着された摺動自在な弁部材４０が第３
図にに示す位置へ上昇し、Ｏリング９６が弁座６
４から離脱して中間流体室１０４と第二流体室１
０６が連通する。この時、Ｏリング９４が弁座８
８に係合しているので、スプール弁９２も一緒に
上昇し、その結果、両者の密封状態が保たれるの
で中間流体室１０４と第一流体室７６とは非連通
関係のままである。一方、Ｏリング９６は弁座６
４から離脱するので、ドーム１４内の流体圧が、
流路２２、中間流体室１０４を介して連通し、そ
の結果、ドーム１４内の圧力が下がり、制御弁Ｃ
の上流側１０を流れる流体の流量が増し、第一流
体室７６に連なる流路１８内の流体の圧力が低減
する。尚、Ｏリング９４が弁座から離れている時
にはＯリング９６が常時弁座に着座し、他方、Ｏ
リング９４が弁座から離れている時にはＯリング
９６が常時弁座に着座している。従つて、第一流
体室７６と第二流体室１０６が直接連通すること
はない。中間流体室１０４の室内の圧力は通常第
二流体室の室内の圧力を越えることはない。又、
中間流体室１０４の室内の流体圧は通常第一流体
室７６の室内の圧力と第二流体室の室内の圧力の
中間にある。ばね４８を調節してばね圧を約230
Kgに設定した場合、中間流体室１０４の室内の圧
力は第一流体室７６の室内の圧力より例えば約25
〜50PSI低く、第二流体室の室内の圧力より例え
ば約20〜30PSI高い。

流路１８内の圧力が下がると、第一流体室７６
の室内の圧力も下がる。第一流体室７６内の圧力
が下がると、ばね４８がダイヤフラム３４とピス
トン本体４０を押し下げ、その結果、Ｏリング９
６が弁座６４に着座して中間流体室１０４と第二
流体室１０６の連通が阻止される。そして、第一
流体室７６の室内の圧力が所定の圧力値以下に下
がると、ダイヤフラム３４がピストン本体４０が
更に押し下げられ、その結果、Ｏリング９４が弁
座８８から離れて第４図に示すように中間流体室
１０４と第一流体室７６が連通してドーム１４に
連結された流路２２と流路１８との間を流体が流
動する。この時、Ｏリング９６は弁座６４に着座
しているので、中間流体室１０４と第二流体室１
０６とは非連通状態にある。この後、第一流体室
７６から流体によつて中間流体室１０４の室内の
圧力が上昇すると、ダイヤフラム３４とピストン
本体４０が第２図に示す位置に戻り、Ｏリング９
４が弁座８８に着座して第一流体室７６と、中間
流体室１０４と、第二流体室１０６との各室間の
流体の連通が阻止される。この時、中間流体室の
室内の圧力は変化しない。第２図〜第４図に示す
位置がパイロツト弁１６開閉動作の一サイクルで
ある。

パイロツト弁１６は、第一流体室７６、中間流
体室１０４、第二流体室１０６の各室内の圧力変
化に所定の感度でもつてＯリング９４，９６を着
座させる。流路２２を介して低下するドーム１４
内の圧力の減圧量は流路１８を介して上昇する流
体の圧力に且つ、ダイヤフラム３４、ピストン本
体４０、Ｏリング９４，９６の面積の差に比例す
る。比Ｒは次式から求められる。

(1) Ｒ＝A2−A1＋A3／A1−A3、ここで、 (2) Ａ２は、第３図に示すスペーサ３２とプレー
ト３６との間に形成された間〓の平均値によつ
て実質的に決まるダイヤフラム３４の有効面
積。

(3) Ａ１はピストン本体４０の外周面に嵌着され
たＯリング１２０の直径により決まるピストン
本体４０の面積。

(4) Ａ３はＯリング９４又はＯリング９６の着座
時の直径により決まる面積。

感度は、比Ｒが大きい程良くなる。第１図〜第
６図に示す実施例の場合、比が20程度あれば満足
のいく結果が得られることが判つている。パイロ
ツト弁１６を必要に応じて設計変更すれば特定の
感度を得ることができる。感度を最大限上げる
と、遅い場合と異なり、躊躇することなく素早く
反応する。パイロツト弁の感度を左右する重要な
パラメータはＡ１、Ａ２、Ａ３と考えられるが、
ばね４８，６６，１００のばね力も同様に適宜変
えればパイロツト弁１６の感度を変えることがで
きる。

第７図は本発明の別実施例を示す図、図中、中
実のスプール弁９Ａは第一流体室７６Ａと、中間
流体室１０４Ａと、第二流体室１０６Ａを封止す
る位置にある。第一流体室７６Ａにはパイパス流
路１２２が連結されており、このバイス流路１２
２は流路１８とスプール弁９２Ａの下端付近と
を、スプール弁９２Ａ下端に取り付けられた筒状
の取付金具１２４を介して連通させる。第７図の
実施例は第１図〜第６図実施例と略々同様に作動
する。

次に、第８図及び第９図に示す本発明の別実施
例は流体の圧力が、例えば、０〜15PSI程度の低
い圧力の場合特に適している。本実施例のパイロ
ツト弁１０Ｃは上部２８Ｃと下部３０Ｃとから成
り、上下のカバープレート１２６Ｃ，１２８Ｃが
パイロツト弁の上部２８Ｃを構成する。第一流体
室７６Ｃは、環状のスペーサ１３４を介して上下
のカバープレート１２６Ｃ，１２８Ｃに挟着され
た上下のダイヤフラム３４Ｃ，１３０Ｃ間に画成
され、環状のスペーサ１３４に形成された開孔１
３６に流路１８Ｃが接続することにより主流路Ｆ
の上流側と第一流体室７６Ｃの室内が連通する。
第一流体室７６Ｃはピストン本体に形成された横
穴８０Ｃと開孔８２Ｃを介してスプール弁９２Ｃ
の下端に連通する。このスプール弁９２Ｃは中間
流体室１０４Ｃと第二流体室１０６Ｃを分離す
る。制御弁Ｃのドームと中間流体室１０４Ｃは第
１図〜第６図の実施例と同様に流路２２Ｃを介し
て連通する。

圧縮力の調節自在なばね４８Ｃはピストン本体
の周囲に配設されたばね６６Ｃのばね力に抗つて
ピストン本体４０及びダイヤフラム３４Ｃ，１３
０Ｃを付勢する。而して、上下のダイヤフラム３
４Ｃ，１３０Ｃ間に画成された比較的体積の大き
い第一流体室７６Ｃはパイロツト弁１０Ｃの感度
を高める。スプール弁９２は第１図〜第６図の実
施例の弁と構造が同じで、摺動時におけるシール
部材の接触摩擦を最小限に押さえてパイロツト弁
１０Ｃの感度を高めている。第９図に示すパイロ
ツト弁１０Ｃは第一流体室７６Ｃの室内の圧力が
上昇した状態にある。

第１０図は別実施例に係るパイロツト弁を示す
図で、同図のパイロツト弁１０Ｄは流体の圧力が
例えば1500PSIを越えるような高い圧力を使用す
る場合に特に適している。弁体の上部２８Ｄには
ボンネツト２４Ｄがボルト３４Ｄによつて固着さ
れており、主流路Ｆと、ピストン本体４０Ｄのピ
ストン１３８近傍に位置する第一流体室７６Ｄと
は流路７２Ｄと流入路７４Ｄを介して連通する。
ピストン１３８は弁体の上部２８Ｄ内に配設さ
れ、スプール弁９２Ｄは第一流体室７６Ｄ、中間
流体室１０４Ｄ、第二流体室１０６Ｄを密封する
ように配設されている。流路２２Ｄは中間流体室
１０４Ｄから制御弁のドームまで延在する。ピス
トン本体４０Ｄの上端は上側のスリーブ７８Ｄ内
に挿入され、圧縮力の調節自在なばね４８Ｄはピ
ストン本体４０Ｄを下方に付勢する。第１０図に
示す高圧流体用のパイロツト弁も第１図〜第６図
に示す実施例の弁と略々同様に作動する。本実施
例の第一流体室７６Ｄは、高圧用なので第１図〜
第６図の実施例に比べて体積が小さい。

第１１図に示す別実施例は検出する流体の圧力
変化に応じて遅延圧力信号を制御弁に送信する。
中間流体室は二つの室に分割され、分割された流
体室同士は所定の大きさのオリフイスを介して互
いに連通する。これにより、制御すべき流体に圧
力変化が生じてもその変化は制御弁に遅らせて通
知される。流路１８Ｅは主流路Ｆと第一流体室７
６Ｅとを連通させる。第一流体室７６Ｅはピスト
ン本体４０Ｅに固着されたダイヤフラム３４Ｅの
近傍に設けられており、同室からの流体の圧力は
ピストン本体４０Ｅに形成された横穴８０Ｅと開
孔８２Ｅを介してピストン本体側のスプール弁９
２Ｅの一端に連通する。第二開口である流出口１
１０Ｅは第二流体室１０６Ｅと主流路Ｆの下流側
とを流路２０Ｅを介して連通させる。

中間流体室は減衰用ダイヤフラム１４０によつ
て上下の流体室１４２，１４４に分割され、上側
の流体室１４２は中間開口１０８Ｅを介して流路
２２Ｅの一端に、その流路２２Ｅの他端は制御弁
Ｃのドーム１４まで延在する。下側の流体室１４
４には開口１４６が形成され、この開口１４６は
バイパス流路１４８を介して中間開口１０８Ｅと
流路２２Ｅに連結する。バイパス流路１４８には
オリフイス１５０が設けられ、オリフイス１５０
は分割された上下の流体室１４２，１４４間を流
れる流体の流量を計測する。流体圧を均衡に作用
させる流体圧として機能する上側の流体室１４２
は第一流体室７６Ｅ及び第二流体室１０６Ｅとは
連通しない。一方、下側の流体室１４４は第１図
〜第６図の実施例における中間流体室と同様に第
一流体室７６Ｅ及び第二流体室１０６Ｅに夫々連
通する。スプール弁９２Ｅの上下部にはＯリング
９４Ｅ，９６Ｅが夫々嵌着され、上側のＯリング
９４Ｅは流体が第一流体室７６Ｅと下側の中間流
体室１４４との間を流れるのを阻止し、下側のＯ
リング９６Ｅは流体が第二流体室１０６Ｅと下側
の中間流体室１４４との間を流れるのを阻止す
る。第一流体室７６Ｅの室内の圧力が上昇する
と、Ｏリング９６Ｅが弁座から離れて第二流体室
１０６Ｅと下側の中間流体室１４４が連通する。
一方、第一流体室７６Ｅの室内の圧力が下がると
Ｏリング９４Ｅが弁座から離れて、第一流体室７
６Ｅと下側の中間流体室１４４とが連通する。ド
ーム１４に連結された流路２２Ｅは下側の中間流
体室１４４にオリフイス１５０を介して常時連通
しており、スプール弁９２Ｅの位置とは無関係に
反応が遅れるように構成されている。斯かるオリ
フイス１５０は減衰用ダイヤフラム１４０と協働
して下側の中間流体室１４４内の流体圧を安定さ
せ且つ、流体の圧力が一時的に異常に変化しても
その変化によつて制御弁が過度に応答するのを最
小限に食い止める役目をする。圧力変化による作
動を遅らせる構成は、第一流体室と第二流体室と
の間に中間流体室をもつ他のパイロツト弁にも必
要に応じて組み込むことが可能である。

以上の実施例において、主流路Ｆはパイプライ
ン等から構成されているが、流路１８，１８Ｅを
適当な燃料タンクに接続して、第１図〜第６図に
例示したように機能させることも可能である。

（発明の効果） 請求項１，７，１２，２０に夫々記載の発明で
は何れも、第一流体室と第二流体室の中間に中間
流体室を画成すると共に、中間流体室の室内にス
プール弁を配設して、通常作動時には流体が各流
体室間を流れないようにしたので、常時流体が流
れる従来のパイロツト弁の欠点であつた流体中の
異物によるオリフイスの目詰まりや、湿潤ガスを
使用した時に発生する凍結等を防ぐことができ
る。

又、請求項１２及び１７に記載の発明では、中
間流体室を二つに分割すると共に、分割した二つ
の流体室を接続管（バイパス流路））で連結し、
更に、連結管にオリフイスを設けて、第一流体室
の室内の流体圧に変化が生じても、その変化を遅
らせて制御弁に知らせるようにしたので、圧力が
一時的に異常に変化してもその変化によつて制御
弁が過度に反応することがない。従つて、より正
確な制御が行える。

そして、請求項２０に記載の発明では、スプー
ル弁に形成した環状溝の深さをＯリングの半径よ
りもかなり深くして、Ｏリングが弁座に非常に軽
く接触（摩擦が非常に小さい）するようにしたの
で、スプール弁が流体の小さな圧力変化にも敏感
に反応する。即ち、感度に優れたパイロツト弁を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は主流路に設けられた制御弁を制御する
本発明に係るパイロツト弁の略図、第２図は第１
図に示すパイロツト弁を拡大して示した縦断面図
で、図中、パイロツト弁は通常作動時にあり流体
は第一流体室、第二流体室、中間流体室の各室間
を流動不能な状態にある、第３図は第２図の一部
を拡大して示した図で、同図には、第一流体室の
室内の流体圧が上昇してスプール弁が中間流体室
と第二流体室の間に設けられた弁座から離脱して
流体が両室の間を流動し、一方、第一流体室と中
間流体室との間に設けられた弁座に着座して流体
が両室の間を流動するのを阻止する状態が示され
ている、第４図は第一流体室の流体圧が下降した
時の各弁の位置を示す第３図のパイロツト弁の一
部を更に拡大した拡大図で、図中、スプール弁は
第一流体室と中間流体室の間に設けられた弁座か
ら離脱して流体が両室間を流動するのを許容する
一方、中間流体室と第二流体室との間に設けられ
た弁座に着座して流体が両室間を流動するのを阻
止する位置にある、第５図は弁座と、スプール弁
に嵌着され、弁座に比較的鋭敏に当接するＯリン
グを示す拡大図、第６図は第３図の６−６線断面
図、第７図は第一流路から延出するバイパス流路
がスプール弁の一端に連通して流体圧が均衡に作
用するようにした本発明の別実施例に係るパイロ
ツト弁の一部を示す断面図、第８図及び第９図は
流体の圧力が０〜15PSIと比較的低い圧力の場合
に特に適した本発明の更に別の実施例に示す断面
図で、第一流体室の容積が比較的大きく、その内
部に一対のダイヤフラムを備える、尚、第８図の
弁部材は弁座から離脱した状態にある、第１０図
は流体の圧力が例えば1500PSIと高い圧力の場合
特に適した本発明の別実施例を示す断面図で、ピ
ストンは第一流体室において流体圧応動手段の役
目をする、第１１図は本発明の別実施例の一部を
概略的に示した拡大断面図で、中間流体室を二つ
の流体室に分割すると共にバイパス流路によつて
分割した室同士を連結し、更に、バイパス流路に
オリフイスを設けて流体の圧力変化を遅らせて制
御弁に知らせるように構成してある。 Ｃ…制御弁、Ｆ…主流路、１６…パイロツト
弁、２７…弁体、２８…弁体上部、３０…弁体下
部、３４…ダイヤフラム、４０…ピストン本体
（摺動自在な部材）、４８…ばね、６４…第二弁
座、６６…圧縮ばね、７２…流入口（第一開口）、
７６…第一流体室、８２…開孔、８８…第一弁
座、９２…スプール弁、９４，９６…シール（Ｏ
リング）、１００…ばね、１０２…通孔、１０４
…中間流体室、１０６…第二流体室、１０８…中
間開口（第三開口）、１１４…環状溝、１１０…
流出口（第二開口）、１４０…ダイヤフラム、１
４８…バイパス流路（連結管）、１５０…オリフ
イス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主流路に配設された制御弁用のパイロツト弁
   であつて、 弁体２７の内部に第一流体室７６と、第二流体
   室１０６と、該第一流体室と該第二流体室との間
   に中間流体室１０４とを画成し、 前記第一流体室に制御弁Ｃの一側１０に位置す
   る主流路内において制御される流体を連通させる
   と共に、流体の圧力変化に応じて作動する流体圧
   応動手段を内設し、該流体圧応動手段は前記中間
   流体室の室内に配設された摺動部材４０を含んで
   成り、該摺動部材の中心に開孔８２を形成して前
   記第一流体室に連通させ、 前記開孔８２の周囲で且つ前記第一流体室と前
   記中間流体室の中間に延在する第１弁座を前記摺
   動部材４０の面上に設け、 前記第二流体室と前記中間流体室の中間に延在
   する第二弁座６４を前記弁体２７内に固設し、 前記第一弁座付近の前記開孔内に、前記第一弁
   座と前記第二弁座に夫々密着するシール９４，９
   ６を有するスプール弁９２を移動自在に配設し、 前記第二流体室に制御弁Ｃの他側１２に位置す
   る前記主流路を連通させ、 前記中間流体室に、前記制御弁の弁内に設けら
   れ、流体の圧力変化に応じて作動する流体圧応動
   部材１４を連通させ、 前記第一弁座８８と前記第二弁座６４に前記ス
   プール弁を通常着座させて、流体が前記第一流体
   室と前記第二流体室と、前記中間流体室との間を
   流動するのを阻止し、 前記第一流体室７６の室内の流体圧が所定の値
   上昇すると、前記流体圧応動手段を移動させて前
   記スプール弁を前記第二弁座から離脱させて前記
   中間流体室と前記第二流体室を連通させる一方、
   第一弁座には着座させた状態を維持して流体が前
   記第一流体室と前記中間流体室との間を流動する
   のを阻止し、 該第一流体室の室内の流体圧が所定の値下降す
   ると、前記流体圧応動手段を移動させて前記スプ
   ール弁を前記第一弁座から離脱させて該第一流体
   室と前記中間流体室を連通させる一方、前記第二
   弁座には着座させた状態を維持して流体が前記第
   二流体室と前記中間流体室との間を流動するのを
   阻止する、制御弁用パイロツト弁。 ２ 前記スプール弁９２は細長で、その両端を前
   記第一流体室からの流体に接触させて流体圧が均
   衡に作用するようにした請求項１に記載の制御弁
   用パイロツト弁。 ３ 前記シールはスプール弁の外周面にその長手
   方向に離間させて嵌着した一対のＯリング９４，
   ９６であつて、該Ｏリングを前記第一弁座８８と
   前記第二弁座６４に選択的に密着させる請求項２
   に記載の制御弁用パイロツト弁。 ４ 前記流体圧応動手段は前記制御弁の上流側を
   流れる流体の圧力変化に応じて作動するダイヤフ
   ラム３４を含んで成り、前記スプール弁の中心に
   通孔１０２を形成して流体圧が均衡に作用するよ
   うにした請求項１に記載の制御弁用パイロツト
   弁。 ５ 該スプール弁を弾性手段１００によつて連続
   的に付勢して前記第一弁座と前記第二弁座に着座
   させ、流体が前記第一流体室と、前記第二流体室
   と、前記中間流体室との間を流れるのを阻止する
   請求項３に記載の制御弁用パイロツト弁。 ６ 前記流体圧応動手段はピストン１３８を含ん
   で成り、該ピストンから前記中間流体室の室内へ
   ピストン本体４０Ｄを延出させると共にその下端
   の中心に開孔を形成し、該開孔に前記スプール弁
   ９２Ｄを往復動自在に挿入した請求項１に記載の
   制御弁用パイロツト弁。 ７ 主流路に設けられた制御弁を流れる流体の圧
   力を制御するパイロツト弁であつて、 弁体２７を上部２８と下部３０とから構成し、
   該上部に第一流体室７６を、該下部に第二流体室
   １０６と、該第一流体室と該第二流体室との間に
   中間流体室１０４とを夫々画成し、 前記第一流体室の室内にダイヤフラム３４と、
   該ダイヤフラムに取り付けられて連動する長尺の
   ピストン本体４０を配設し、 前記第一流体室７６に制御弁Ｃの一側１０に位
   置する主流路において制御される流体を、前記第
   二流体室１０６に前記制御弁の他側１２に位置す
   る主流路を、前記中間流体室１０４に前記制御弁
   に設けられた流体圧応動手段１４を夫々連通さ
   せ、 前記中間流体室の室内に前記ピストン本体４０
   を配置し、 前記第一流体室と前記第二流体室の中間に延在
   する第一弁座８８を前記ピストン本体に設け、 前記第二流体室と前記中間流体室の中間に延在
   する第二弁座６４を前記ピストン本体の内部に固
   設し、 前記第一弁座と前記第二弁座の近傍に弁部材９
   ２を設けると共に、該弁部材に一対の環状シール
   ９４，９６を嵌着して両シールを前記第一及び第
   二弁座に選択的に密着させ、流体の圧力が所定の
   範囲内にある時は、前記弁部材を前記第一及び第
   二弁座に着座させて流体が前記第一流体室と、前
   記第二流体室と、前記中間流体室との間を流動す
   るのを阻止し、 前記第一流体室の室内の流体圧が所定の値上昇
   すると前記ダイヤフラム３４と前記ピストン本体
   ４０を移動させて前記弁部材を前記第二弁座から
   離脱させ、もつて、前記中間流体室と前記第二流
   体室を連通させる一方、前記第一弁座への着座状
   態は維持して流体が前記第一流体室と前記中間流
   体室との間を流動するのを阻止し、 前記第一流体室の室内の流体圧が所定の値下降
   すると、前記ダイヤフラムと前記ピストン本体を
   移動させて前記弁部材を前記第一弁座から離脱さ
   せ、もつて、前記第一流体室と前記中間流体室を
   連通させる一方、前記第二弁座への着座状態は維
   持して流体が前記第二流体室と前記中間流体室と
   の間を流動するのを阻止する、制御弁用パイロツ
   ト弁。 ８ 前記ピストン本体の下端中心部に大径の開孔
   ８４を形成し、前記弁部材をスプール弁とし、前
   記開孔８４内に該スプール弁の上端部を挿入した
   請求項７に記載の制御弁用パイロツト弁。 ９ 前記ダイヤフラム３４と前記ピストン本体４
   ０を圧縮力の調節自在な圧縮ばね６６によつて一
   方向に連続的に付勢し、前記弁本体の内部に第二
   の圧縮ばね１００を配設すると共に、該第二の圧
   縮ばねを前記ピストン本体に係合させ且つ前記調
   節自在な圧縮ばね６６の付勢力に抗して前記ピス
   トン本体４０と前記ダイヤフラム３４を連続的に
   付勢する請求項７に記載の制御弁用パイロツト
   弁。 １０ 前記弁部材は流体圧が均衡に作用するスプ
   ール弁、前記シールは該スプール弁の外周面に離
   間させて嵌着した一対のＯリング９４，９６であ
   つて、該一対のＯリングを前記第一弁座及び第二
   弁座に選択的に密着させる請求項７に記載の制御
   弁用パイロツト弁。 １１ 前記スプール弁の外周環状溝１１４を形成
   すると共に、該環状溝の内部に前記Ｏリングを
   夫々嵌入し、該環状溝の深さを該Ｏリングの横断
   面における半径よりもかなり深くした請求項１０
   に記載の制御弁用パイロツト弁。 １２ 主流路に設けられた制御弁に流体圧信号を
   送信するパイロツト弁であつて、 弁体２７を上部２８と下部３０とから構成し、 前記弁体の上部２８に、制御弁Ｃの一側に１０
   位置する主流路Ｆにおいて制御される流体圧に連
   通する第一流体室７６Ｅを画成すると共に、該第
   一流体室に第一開口７２を連通させて流体圧を検
   出し、 前記弁体の下部３０に、前記制御弁の他側１２
   に位置する前記主流路に連通する第二流体室１０
   ６Ｅを画成すると共に、該第二流体室に第二開口
   １１０Ｅを連通させ、 前記第一流体室を前記第二流体室との間の前記
   弁体の下部に中間流体室を画成すると共に、該中
   間流体室に第三開口１０８Ｅ及び前記制御弁に設
   けられた流体圧応動部材１４を連通させ、 前記第一流体室７６Ｅの一側における前記弁体
   の上部２８内に、前記第一流路を流れる流体の圧
   力変化に応じて作動する流体圧応動手段を設け、 該中間流体室に室内に流体圧応動手段１４０を
   設けて該中間室を分割し、一方の室１４４を前記
   第一流体室と前記第二流体室に選択的に連通させ
   ると共に他方の室１４２を前記中間流体室に常時
   連通させ、 前記中間流体室１４２，１４４を互いに連結す
   る連結管１４８を設けると共に、該連結管に所定
   の大きさのオリフイス１５０を配設して前記中間
   流体室１４２，１４４間を流れる流体の流量を計
   測し、前記第一流体室の室内の流体に圧力変化が
   あつても、その通知を遅らせる遅延圧力信号を前
   記制御弁に送信する、制御弁用パイロツト弁。 １３ 前記第一流体室一側の前記弁体上部に設け
   られた前記流体圧応動手段はダイヤフラム３４Ｅ
   を、前記中間流体室に設けられた前記流体圧応動
   手段は前記中間流体室を分割するダイヤフラム１
   ４０を夫々含んで成る請求項１２に記載の制御弁
   用パイロツト弁。 １４ 前記第一流体室７６Ｅと分割された前記中
   間流体室の内の一方の室１４４との間に第一弁座
   を形成し、前記第二流体室１０６Ｅと該方の中間
   流体室１４４との間に第二弁座を形成し、前記中
   間流体室にスプール弁９２Ｅを配設すると共に、
   該スプール弁を移動させて前記第一及び第二弁座
   に着座或いは同弁座から離脱させ、前記一方の中
   間流体室１４４と前記第一及び第二流体室との間
   を流体が流動するのを阻止或いは許容する請求項
   １２に記載の制御弁用パイロツト弁。 １５ 前記スプール弁９２Ｅに流体圧を均衡に作
   用させると共に、該スプール弁の外周面に一対の
   Ｏリング９４Ｅ，９６Ｅを長手方向に離間させて
   嵌着し、該Ｏリングを前記第一弁座と前記第二弁
   座に選択的に密着させる請求項１４に記載の制御
   弁用パイロツト弁。 １６ 前記スプール弁９２Ｅの軸方向に通孔を貫
   設し、前記第一流体室に該通孔を連通させ、前記
   スプール弁に流体圧を均衡に作用させる請求項１
   ４に記載の制御弁用パイロツト弁。 １７ 主流路に設けられた制御弁用のパイロツト
   弁であつて、 弁体２７に第一流体室７６Ｅと、第二流体室１
   ０６Ｅと、前記第一及び第二流体室との間に中間
   流体室とを画成し、 前記第一流体室に主流路Ｆで検出される流体を
   連通させると共に、流体の圧力に応じて作動する
   流体圧応動手段を設け、該流体圧応動手段は流体
   圧応動部材３４Ｅと、前記中間流体室の室内に延
   在する摺動自在な部材４０Ｅとを含んで成り、 前記中間流体室に、制御弁Ｃに設けられた流体
   圧応動手段１４に連通する流路１０８Ｅを形成
   し、 前記第一流体室と前記中間流体室の中間に延在
   する第一弁座を前記弁体の内部に設け、 前記第二流体室と前記中間流体室の中間に延在
   する第二弁座を前記弁体の内部に設け、 前記第一弁座近傍の前記中間流体室の室内に弁
   部材９２Ｅを設け、該弁部材に前記第一弁座と前
   記第二弁座に密着するシール９４Ｅ，９６Ｅを取
   り付け、 該中間流体室に流体圧応動手段１４０を設けて
   分割し、一方の室１４４に前記第一流体室と前記
   第二流体室を選択的に連通させると共に、他方の
   室１４２に前記中間流体室を常時連通させ、 分割された二つの室１４２，１４４を互いに連
   通する連結管１４８を設け、該連結管に所定の大
   きさのオリフイス１５０を配設して前記室１４
   ２，１４４の間を流れる流体の流量を計測し、も
   つて、前記第一流体室内の流体圧に変化が生じて
   も、その変化を遅らせて知らせる遅延圧力信号を
   前記制御弁に送信する、制御弁用パイロツト弁。 １８ 前記弁部材９２Ｅは移動式のスプール弁か
   ら成り、前記シールは該スプール弁の外周面に離
   間させて嵌着した一対のＯリング９４Ｅ，９６Ｅ
   から成り、該Ｏリングを前記第一弁座と前記第二
   弁座に夫々係合させる請求項１７に記載の制御弁
   用パイロツト弁。 １９ 前記中間流体室に設けられた前記流体圧応
   動手段はダイヤフラム１４０を含み、前記第一流
   体室に設けられた前記流体圧応動手段はダイヤフ
   ラム３４Ｅから成り、前記摺動自在な部材４０の
   中心に開孔８２Ｅを形成して前記第一流体室に連
   通させた請求項１７に記載の制御弁用パイロツト
   弁。 ２０ 主流路に設けられた制御弁用のパイロツト
   弁であつて、 弁体２７に第一流体室７６と、第二流体室１０
   ６と、該第一流体室と第二流体との間に中間流体
   室１０４とを画成し、 該第一流体室に、制御弁Ｃの一側１０に位置す
   る主流路Ｆにおいて制御される流体を連通させる
   と共に、該第一流体室の室内に流体圧応動手段を
   設け、前記流体圧応動手段は前記中間流体室の室
   内を延在する摺動自在な部材４０を含んで成り、 前記第一流体室と前記中間流体室の中間に延在
   する第一弁座８８を前記摺動自在な部材４０の表
   面に設け、 前記第一流体室と前記中間流体室の中間に延在
   する第二弁座６４を前記弁体の内部に設け、 前記中間流体室に別体の移動式スプール弁９２
   を挿入配置し、 該スプール弁の外周面に環状溝１１４を形成す
   ると共に、該環状溝に対応する一対のＯリング９
   ４，９６を夫々嵌着し、該環状溝の深さをＯリン
   グの半径よりもかなり深くなるように設定し、流
   体の圧力が所定の範囲内にある時は前記Ｏリング
   を両弁座６４，８８に着座させて流体が前記第一
   流体室と、前記第二流体室と、前記中間流体室と
   の間を流動するのを阻止する、制御弁用パイロツ
   ト弁。 ２１ 前記摺動自在な部材４０の中心に開孔８２
   を形成し、前記中間流体室の位置に対応する該開
   孔の一部を拡径して大径部８４を設け、該大径部
   に前記スプール弁を往復動自在に挿入し、該スプ
   ール弁をばね手段１００によつて付勢して前記第
   一弁座と前記第二弁座に着座させる請求項２０に
   記載の制御弁用パイロツト弁。 ２２ 前記スプール弁の軸方向に通孔１０２を形
   成して該スプール弁に作用する流体の圧力が均衡
   するようにした請求項２１に記載の制御弁用パイ
   ロツト弁。 ２３ 前記流体圧応動手段は前記第一流体室に設
   けられたピストン１３８を含んで成り、前記摺動
   自在な部材は前記ピストンから伸長して前記中間
   流体室の室内に延入するピストン本体４０Ｄであ
   る請求項２１に記載の制御弁用パイロツト弁。