JPH0616162Y2 - パイロット操作逆止め弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体の給排流路から流体アクチュエータに接
続する負荷流路へ流体の自由流れを得ると共に負荷流路
から給排流路へパイロットピストンでポペット弁体を押
圧して弁座から離座させて流体の制御流れを得るパイロ
ット操作逆止め弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のパイロット操作逆止め弁は、第３図に示
す如き、流体の給排流路１および給排流路２をともに低
圧側に切換連通する切換弁３の中立位置では、垂直配置
の流体アクチュエータ４のロッド室４Ａに接続する負荷
流路５からポペット弁体６背部の作用室７に導入の流体
圧力に基づく作用力とばね８力とがポペット弁体６背部
に作用してポペット弁体６を弁座９へ着座して負荷流路
５から給排流路１への流体の流通を阻止し流体アクチュ
エータ４を図示位置に停止している。この状態より、切
換弁３を切換操作して給排流路１を低圧側に給排流路２
を圧力源に切換連通すると、給排流路２、負荷流路１０
を流通して流体アクチュエータ４のヘッド室４Ｂに供給
される流体の一部がパイロット流体としてパイロットピ
ストン１１に作用し、パイロットピストン１１がパイロ
ット流体圧力に基づく作用力を受けて右方に軸方向摺動
し、ポペット弁体６を作用室７に導入の負荷流路５から
の流体圧力に基づく作用力とばね８力に抗し押圧して弁
座９から離座させる。このため、負荷流路５は弁座９を
介して給排流路１に連通して制御流れ状態が得られ、流
体アクチュエータ４を下降するようにしている。また、
図示状態より、切換弁３を切換操作して給排流路１を圧
力源に給排流路２を低圧側に切換連通すると、給排流路
１からの流体圧力に基づく作用力を頭部に受けてポペッ
ト弁体６は作用室７の流体圧力に基づく作用力とばね８
力に抗し弁座９から離座し、給排流路１から負荷流路５
への自由流れ状態が得られ、流体アクチュエータを上昇
するようにしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、パイロットピストン１１によりポペット弁体
６を押圧して弁座９から離座させる際に、パイロットピ
ストン１１はポペット弁体６背部に作用する作用室７の
流体圧力に基づく作用力とばね８力に抗しポペット弁体
６を押圧しなければならず、パイロットピストン１１に
作用室７の流体圧力に基づく作用力とばね８力とを上回
るパイロット流体圧力を基づく作用力を作用するようパ
イロット流体圧力が作用するパイロットピストン１１の
作用面積を大きく設けているため、パイロットピストン
１１が大型になり弁全体が大型化してしまう問題点があ
った。

本考案は、かかる問題点を解決するもので、パイロット
ピストンを小型にして弁全体を小型化し得るようにした
パイロット操作逆止め弁を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案は、流体アクチュエータに接続する負
荷流路と流体の給排流路とを軸方向に間隔を有して開口
し負荷流路開口個所と給排流路開口個所との間に弁座を
形成した弁孔を弁本体に設け、負荷流路からの流体圧力
に基づく作用力を背部に受けて弁座へ着座し流通を阻止
すると共に給排流路からの流体圧力に基づく作用力を頭
部に受けて弁座から離座し自由流れを得るようポペット
弁体を弁孔へ弁座より負荷流路開口個所側に軸方向摺動
自在に嵌挿して設け、パイロット流体圧力に基づく作用
力を受けて軸方向摺動しポペット弁体をポペット弁体の
背部に作用する負荷流路からの流体圧力に基づく作用力
に抗し押圧して弁座から離座させ負荷流路から給排流路
へ流通する制御流れを得るようパイロットピストンを弁
孔へ弁座より給排流路開口個所側に軸方向摺動自在に嵌
挿してポペット弁体頭部に当接自在に設け、ポペット弁
体背部には負荷流路からの流体圧力に基づく作用力がポ
ペット弁体背部に作用するために負荷流路の流体を導入
する作用室をポペット弁体と弁孔と弁本体とで区画形成
したパイロット操作逆止め弁であって、ポペット弁体背
部とこれに対向した弁本体の弁孔端部との一方に弁座径
より小径の凸部を、他方にこの凸部が嵌挿される凹部を
形成するとともに、ポペット弁体には頭部に開口させて
凹部内に通じた連通路を形成している。

〔作用〕

かかる本考案の構成において、凸部を嵌挿した凹部内
は、ポペット弁体の連通路により給排流路側へ通じるの
で、負荷流路からの流体圧力が着座方向へ押圧するよう
作用するポペット弁体の作用面積は、このような凹凸部
を設けない場合と比べると、嵌挿関係となった凹部、凸
部の断面積に相当する分が減少し、これに応じ、この流
体圧力の作用によってポペット弁体が着座方向に押圧さ
れる作用力が減少する。このため、ポペット弁体を小さ
い力で弁座から離座することが可能となるので、パイロ
ットピストンを作用面積の小さなものにできて小型化で
き、弁全体を小型化できる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１２は本体で、異径孔を連設して内部
を軸方向に貫通して両端に開口する弁孔１３を設け、弁
孔１３の両端開口をそれぞれ蓋部材１４Ａ、１４Ｂで密
封閉塞し弁本体Ｖを構成している。弁孔１３には垂直配
置の流体アクチュエータ１５のロッド室１５Ａに接続す
る負荷流路１６を大径孔に、切換弁１７に接続して切換
弁１７の操作により圧力源Ｐと低圧側Ｔとに切換連通す
る流体の給排流路１８を小径孔に開口するよう負荷流路
１６と給排流路１８を軸方向に間隔を有して開口して設
け、負荷流路１６開口個所と給排流路１８開口個所との
間の異径孔連設段部に弁座１９を形成している。２０は
弁孔１３へ弁座１９より負荷流路１６開口個所側に軸方
向摺動自在に嵌挿したポペット弁体で、負荷流路１６か
らの流体圧力に基づく作用力を背部に受けて弁座１９へ
の着座方向へ押圧され弁座１９へ着座することで負荷流
路１６から給排流路１８への流通を阻止すると共に給排
流路１８からの流体圧力に基づく作用力を頭部に受けて
弁座１９からの離座方向へ押圧され弁座１９から離座す
ることで給排流路１８から負荷流路１６への自由流れを
得るようにしている。２１はポペット弁体２０背部にポ
ペット弁体２０と弁孔１３と弁本体Ｖを構成する蓋部材
１４Ｂとで区画形成の作用室２１で、負荷流路１６から
の流体圧力に基づく作用力がポペット弁体２０背部に作
用するようポペット弁体２０に設けた連通路２２を介し
て負荷流路１６の流体を導入するようにしている。そし
て、ポペット弁体２０背部を窪ませて弁座１９径よりも
小径の凹部２３を形成すると共に、蓋部材１４Ｂの凹部
２３と対向する個所に突出して凹部２３と略同径の凸部
２４を形成し、凹部２３と凸部２４を相互に嵌挿してい
る。凹部２３と凸部２４の嵌挿で凹部２３内に形成され
る室２５は、ポペット弁体２０を弁座１９への着座方向
に押圧付勢するばね２６を収装すると共に、ポペット弁
体２０にその頭部へ開口するよう設けた連通路２７を介
して給排流路１８へ連通している。これにより、作用室
２１の流体圧力を受けるポペット弁体２０背部の作用面
積が嵌挿し合った凹部２３、凸部２４の断面積に相当し
た分だけ従来弁よりも減少し、負荷流路１６からの流体
圧力が着座方向へ押圧するよう作用するポペット弁体２
０の作用面積は、弁座１９の直径をＤ１、凹部２３およ
び凸部２４の直径をＤ２とすると、π（Ｄ１^２−Ｄ
２^２）／４となり、従来弁よりもπＤ２^２／４だけ減少
する。このためこの減少分だけ負荷流路１６からの流体
圧力の作用でポペット弁体２０を弁座１９への着座方向
に押圧する作用力が減少することになる。２８は弁孔１
３へ弁座１９より給排流路１８開口個所側に軸方向摺動
自在に嵌挿したパイロットピストンで、背部にパイロッ
ト流体圧力に基づく作用力を受けて軸方向摺動しポペッ
ト弁体２０に向けて突出形成の突出部２８Ａがポペット
弁体２０頭部に当接してポペット弁体２０を作用室２１
に導入の負荷流路１６からの流体圧力に基づく作用力と
ばね２６力とに抗し押圧して弁座１９から離座させ負荷
流路１６から給排流路１８への制御流れを得るようにし
ている。２８Ｂはパイロットピストン２８の突出部２８
Ａがポペット弁体２０頭部に当接した際連通路２７を閉
塞しないよう突出部２８Ａ先端に形成の切欠きである。
２９はパイロットピストン２８背部にパイロットピスト
ン２８と弁孔１３と弁本体Ｖを構成する蓋部材１４Ａと
で区画形成のパイロット室で、圧力源Ｐからの流体圧力
が切換弁１７を介して一部がパイロット流体圧力として
パイロットピストン２８背部に作用するよう切換弁１７
に接続する第２の給排流路３０を連通すると共に、流体
アクチュエータ１５のヘッド室１５Ｂに接続する第２の
負荷流路３１を連通している。そして、パイロットピス
トン２８は作用室２１のポペット弁体２０背部への作用
面積減少に伴う作用力の減少分だけパイロット流体圧力
に基づく作用力を減少できるので、従来弁に比しパイロ
ット室２９に面する背部のパイロット流体圧力の作用を
受ける受圧面積を小さくして径方向寸法を小さくしてい
る。

次にかかる構成の作動を説明する。

図示状態は、切換弁１７が中立位置にあり、給排流路１
８および給排流路３０がともに低圧側Ｔに切換連通さ
れ、ポペット弁体２０は作用室２１へ導入の負荷流路１
６からの流体圧力に基づく作用力とばね２６力とにより
弁座１９へ着座して負荷流路１６から給排流路１８への
流体の流通を阻止し、流体アクチュエータ１５が図示位
置に停止保持している。この状態より切換弁１７を図示
右位置に切換操作して給排流路１８を低圧側Ｔに給排流
路３０を圧力源Ｐに切換連通すると、圧力源Ｐから給排
流路３０、パイロット室２９、負荷流路３１を流通して
流体アクチュエータ１５のヘッド室１５Ｂに供給される
流体の一部がパイロット流体としてパイロットピストン
２８背部に作用し、パイロットピストン２８がパイロッ
ト流体圧力に基づく作用力を背部に受けて右方に軸方向
摺動してポペット弁体２０頭部に当接し、ポペット弁体
２０を作用室２１に導入の負荷流路１６からの流体圧力
に基づく作用力とばね２６力とに抗し押圧して弁座１９
から離座させる。このとき、室２５の流体は連通路２
７、切欠き２８Ｂ、給排流路１８を流通して切換弁１７
より低圧側Ｔに排出される。このため、負荷流路１６は
弁座１９を介して給排流路１８に連通して制御流れ状態
が得られ、流体アクチュエータ１５はロッド室１５Ａの
流体が負荷流路１６、弁座１９、給排流路１８を流通し
て切換弁１７より低圧側Ｔに排出され、下降する。再び
切換弁１７を中立位置にすると、給排流路１８および給
排流路３０がともに低圧側Ｔに切換連通され、ポペット
弁体２０は作用室２１の流体圧力に基づく作用力とばね
２６力とにより弁座１９へ着座し、流体アクチュエータ
１５が停止保持される。このとき、パイロットピストン
２８はポペット弁体２０とともに軸方向摺動される。こ
の状態より、切換弁１７を図示左位置に切換操作して給
排流路１８を圧力源Ｐに給排流路３０を低圧側Ｔに切換
連通すると、圧力源Ｐから給排流路１８へ流通する流体
圧力がポペット弁体２０頭部と連通路２７を介して頭部
裏側とに対向作用し、ポペット弁体２０は頭部と頭部裏
側との作用面積差による流体圧力に基づく作用力により
作用室２１の流体圧力に基づく作用力とばね２６力とに
抗し弁座１９から離座し、給排流路１８から負荷流路１
６への自由流れ状態が得られ、圧力源Ｐから給排流路１
８、弁座１９、負荷流路１６を流通して流体がロッド室
１５Ａに供給され流体アクチュエータ１５が上昇する。
このとき、パイロットピストン２８は給排流路１８の流
体圧力に基づく作用力を受けてポペット弁体２０頭部よ
り離脱して図示状態に復帰摺動する。そして、流体アク
チュエータ１５が図示状態まで上昇して切換弁１７を中
立位置に復帰操作すると、ポペット弁体２０は図示状態
に復帰摺動し、流体アクチュエータ１５が停止保持され
る。

かかる作動で、パイロットピストン２８が背部にパイロ
ット流体圧力に基づく作用力を受けて軸方向摺動してポ
ペット弁体２０を作用室２１に導入の負荷流路１６から
の流体圧力に基づく作用力とばね２６力とに抗し押圧し
て弁座１９から離座させる際に、前述のように従来弁よ
りも、嵌挿し合った凹部２３と凸部２４の断面積に相当
した分だけ作用面積が減少して、負荷流路１６からの流
体圧力によるポペット弁体２０を着座させる作用力が、
この作用面積減少に応じ減少するので、一層小さい力で
ポペット弁体２０を離座させることが可能となる。この
ため従来弁よりもパイロットピストン２８の作用面積を
小さくできてパイロットピストン２８を小型にでき、弁
全体を小型化することができる。

尚、一実施例では、室２５を連通路２７により給排流路
１８に連通したが、室２５を低圧側に連通しても良く、
また、ばね２６を室２５に収装したが、作用室２１に収
装しても良い。

第２図は本考案の他実施例を示したもので、一実施例と
同等部分には同符号を付し、異なった点について説明す
ると、ポペット弁体３２背部を突出して弁座１９径より
も小径の凸部３３を形成すると共に、弁本体Ｖを構成す
る蓋部材３４Ｂの凸部３３と対向する個所を窪ませて凸
部３３と略同径の凹部３５を形成している。そして、凸
部３３と凹部３５を相互に嵌挿することで室３６が区画
形成され、ポペット弁体３２に設けた連通路３７を介し
て給排流路１８に連通し、一実施例と同様の作用効果が
得られる。

〔考案の効果〕

このように本考案は、負荷流路からの流体圧力が着座方
向へ押圧するよう作用するポペット弁体の作用面積を減
少できてパイロットピストンを小型にでき、弁全体を小
型化することができる。

また、ポペット弁体に設けた連通路により凹部内を給排
流路側へ通じさせることができ、連通路を弁本体に設け
て凹部内を給排流路へ通じさせる場合と比較すると、連
通路が短くなって簡単に形成でき、弁の製作が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるパイロット操作逆止め弁の一実施
例を縦断面図にして示した流体回路図、第２図は本考案
の他実施例を示した図、第３図は従来例を示した図であ
る。 １３…弁孔、１５…流体アクチュエータ、１６…負荷流
路、１８…給排流路、１９…弁座、２０、３２…ポペッ
ト弁体、２１…作用室、２３、３５…凹部、２４、３３
…凸部、２８…パイロットピストン、Ｖ…弁本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体アクチュエータに接続する負荷流路と
   流体の給排流路とを軸方向に間隔を有して開口し負荷流
   路開口個所と給排流路開口個所との間に弁座を形成した
   弁孔を弁本体に設け、負荷流路からの流体圧力に基づく
   作用力を背部に受けて弁座へ着座し流通を阻止すると共
   に給排流路からの流体圧力に基づく作用力を頭部に受け
   て弁座から離座し自由流れを得るようポペット弁体を弁
   孔へ弁座より負荷流路開口個所側に軸方向摺動自在に嵌
   挿して設け、パイロット流体圧力に基づく作用力を受け
   て軸方向摺動しポペット弁体をポペット弁体の背部に作
   用する負荷流路からの流体圧力に基づく作用力に抗し押
   圧して弁座から離座させ負荷流路から給排流路へ流通す
   る制御流れを得るようパイロットピストンを弁孔へ弁座
   より給排流路開口個所側に軸方向摺動自在に嵌挿してポ
   ペット弁体頭部に当接自在に設け、ポペット弁体背部に
   は負荷流路からの流体圧力に基づく作用力がポペット弁
   体背部に作用するために負荷流路の流体を導入する作用
   室をポペット弁体と弁孔と弁本体とで区画形成したパイ
   ロット操作逆止め弁であって、ポペット弁体背部とこれ
   に対向した弁本体の弁孔端部との一方に弁座径より小径
   の凸部を、他方にこの凸部が嵌挿される凹部を形成する
   とともに、ポペット弁体には頭部に開口させて凹部内に
   通じた連通路を形成して成るパイロット操作逆止め弁。