JPH0635548A - Pressure control valve device - Google Patents

Pressure control valve device

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Publication number
JPH0635548A
JPH0635548A JP21454692A JP21454692A JPH0635548A JP H0635548 A JPH0635548 A JP H0635548A JP 21454692 A JP21454692 A JP 21454692A JP 21454692 A JP21454692 A JP 21454692A JP H0635548 A JPH0635548 A JP H0635548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve seat
pressure
closing member
valve
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21454692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhide Kimura
安秀 木村
Osamu Tsutsui
修 筒井
Kinya Arita
欽也 有田
Yoshinobu Uchimura
好信 内村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP21454692A priority Critical patent/JPH0635548A/en
Publication of JPH0635548A publication Critical patent/JPH0635548A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a compact and stable pressure control valve device which can reduce the hysteresis by providing a spring which energizes a movable closing member in the valve opening direction in order to make the spring affect the closing member at the opposite side to a valve seat in regard of the working point of the secondary pressure. CONSTITUTION:In the operation of a pressure control valve device 10, the lower end of a spring 42 applies to a flange 38 of a skirt part 36. Therefore the application point of the spring 42 is set at the flange 38 to a movable closing member 28. Meanwhile the force of the secondary pressure P2 generated in a variable capacity room 50 applies to the member 28 at the side closer to a valve seat 26 than the application point of the spring 42. Therefore the member 28 is moved toward the seat 26 from the application point of the spring 42 and at the same time operates in response to the pressure P2. As a result, the member 28 can be stably opened and closed and a seal member 34 of the member 28 is evenly engaged with the seat 26 in the circumferential direction. Then the pressure P2 is controlled at a stable level.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の目的】[Object of the Invention]

【産業上の利用分野】本発明は、水やガスなどの流体の
圧力を制御するための圧力制御弁装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure control valve device for controlling the pressure of a fluid such as water or gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術の典型的な減圧弁は、例えば、
実公昭57-27045号の第2図に記載されている。同図を参
照するに、一次側水路Aと二次側水路Bとの間には弁座
5が形成してあり、この弁座5は弁体6によって開閉さ
れる。この弁体6は弁棒8によってダイヤフラム11に
連結してあり、このダイヤフラム11は二次側水路Bの
圧力を受圧して弁体6を閉弁方向に付勢する。他方、ダ
イヤフラム11にはスプリング13が作用しており、こ
のスプリング13は弁体6を開弁方向に付勢するように
なっている。弁ハウジングの円筒部4にはOリング10
を備えたピストンが摺動自在に液密に嵌合してあり、弁
棒8の上下運動を許容しながらも円筒部4のところで一
次側水路Aから二次側水路Bへと流体が漏れるのを防止
するようになっている。
2. Description of the Related Art A typical pressure reducing valve of the prior art is, for example,
It is described in Fig. 2 of the Japanese Utility Model Publication No. 57-27045. Referring to the figure, a valve seat 5 is formed between the primary water passage A and the secondary water passage B, and the valve seat 5 is opened and closed by a valve body 6. This valve body 6 is connected to a diaphragm 11 by a valve rod 8, and this diaphragm 11 receives the pressure of the secondary side water passage B and urges the valve body 6 in the valve closing direction. On the other hand, a spring 13 acts on the diaphragm 11, and the spring 13 urges the valve body 6 in the valve opening direction. An O-ring 10 is provided on the cylindrical portion 4 of the valve housing.
The piston provided with is slidably fitted in a liquid-tight manner, and the fluid leaks from the primary side water passage A to the secondary side water passage B at the cylindrical portion 4 while allowing the vertical movement of the valve rod 8. It is designed to prevent

【0003】斯る従来技術の減圧弁の作動原理は次の通
りである。即ち、一次側水路Aの圧力により弁体6に作
用する力とOリング10付きピストンに作用する力と
は、互いに逆向きであるので、これらの力は互いに相殺
される。また、二次側水路Bの圧力により弁体6に作用
する力とピストンに作用する力も互いに逆向きであるの
で、互いに相殺される。従って、弁体6が受ける力は、
二次側水路Bの圧力によりダイヤフラム11に作用する
力と、スプリング13による力のみであり、これらの力
は逆方向に働く。二次側水路Bの圧力が低く、二次側水
路Bの圧力によりダイヤフラム11に作用する力がスプ
リング13の力よりも小さい間は、スプリング13の力
はダイヤフラム11に作用する力に打ち勝って弁体6を
開弁させるので、流体は弁座5を介して一次側水路Aか
ら二次側水路Bへと流れ、二次側水路Bの圧力が上昇す
るのを可能にする。二次側水路Bの圧力が上昇し、ダイ
ヤフラム11に作用する力がスプリング13の力に打ち
勝つと、弁体6は弁座5に係合し、二次側水路Bの圧力
が更に上昇するのを阻止する。従って、二次側水路Bの
圧力は基本的にスプリング13の力によって定まるので
あり、スプリング13の予荷重を調節することにより二
次側水路Bの圧力を設定することができる。
The operating principle of such a prior art pressure reducing valve is as follows. That is, the force acting on the valve body 6 by the pressure in the primary water passage A and the force acting on the piston with the O-ring 10 are opposite to each other, and therefore these forces cancel each other out. Further, the force acting on the valve element 6 and the force acting on the piston due to the pressure in the secondary water passage B are in opposite directions to each other, and therefore cancel each other out. Therefore, the force that the valve body 6 receives is
Only the force acting on the diaphragm 11 by the pressure of the secondary water passage B and the force by the spring 13 are applied, and these forces act in opposite directions. While the pressure of the secondary water channel B is low and the force acting on the diaphragm 11 by the pressure of the secondary water channel B is smaller than the force of the spring 13, the force of the spring 13 overcomes the force acting on the diaphragm 11 Since the body 6 is opened, the fluid flows from the primary channel A to the secondary channel B via the valve seat 5, allowing the pressure in the secondary channel B to rise. When the pressure in the secondary water passage B rises and the force acting on the diaphragm 11 overcomes the force of the spring 13, the valve body 6 engages with the valve seat 5, and the pressure in the secondary water passage B further rises. Prevent. Therefore, the pressure in the secondary water passage B is basically determined by the force of the spring 13, and the pressure in the secondary water passage B can be set by adjusting the preload of the spring 13.

【0004】このような従来の減圧弁の問題点は、ピス
トンのところで流体漏れが生じるのを防止するためOリ
ング10が使用してあるので、ピストンの摺動抵抗が大
きいということである。斯る大きな摺動抵抗に抗して弁
体6を開閉運動させるためには、ダイヤフラム11を充
分に大きくしなければならないので、減圧弁全体も大型
となる。また、ピストンの摺動抵抗が大きいので、減圧
弁のヒステリシスが大きいという不便がある。
The problem with such a conventional pressure reducing valve is that the piston has a large sliding resistance because the O-ring 10 is used to prevent fluid leakage at the piston. In order to open / close the valve body 6 against such a large sliding resistance, the diaphragm 11 must be made sufficiently large, so that the entire pressure reducing valve becomes large. Moreover, since the sliding resistance of the piston is large, there is the inconvenience that the hysteresis of the pressure reducing valve is large.

【0005】特開昭59-206911号には、他の形式の圧力
制御弁装置が開示されている。同公報の第1図に記載さ
れた構造においては、シリンダ22に対して液密に摺動
するシール部材34が設けてあるので、実公昭57-27045
号の構造と同様に摺動抵抗が大きいという難点がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-206911 discloses another type of pressure control valve device. In the structure shown in FIG. 1 of the publication, a seal member 34 that slides in a liquid-tight manner with respect to the cylinder 22 is provided.
Like the No. structure, it has the drawback of high sliding resistance.

【0006】また、特開昭59-206911号の第2図に記載
された構造においては、摺動シールはダイヤフラム76
に置換されているが、スプリング64およびそれを収容
する管体82が上方に突出しているので、装置が大型に
なるという難点がある。更に重要な問題点は、スプリン
グ64は弁軸30の上端に作用するようになっているの
で、ピストン70と弁軸30と弁体28との組立体が上
下運動する際に弁軸30がグラグラし、弁座26に体す
る弁体28の係合が不安定になるということである。そ
の結果、二次圧力が不安定となる。また、同公報第2図
の構造は、受圧ピストン70の外にダイヤフラム76を
要するので、構造が複雑となる。
In the structure shown in FIG. 2 of JP-A-59-206911, the sliding seal is a diaphragm 76.
However, since the spring 64 and the tubular body 82 that houses the spring 64 project upward, there is a drawback that the device becomes large. A more important problem is that the spring 64 acts on the upper end of the valve shaft 30, so that when the assembly of the piston 70, the valve shaft 30 and the valve body 28 moves up and down, the valve shaft 30 is swayed. However, the engagement of the valve body 28 on the valve seat 26 becomes unstable. As a result, the secondary pressure becomes unstable. The structure shown in FIG. 2 of the publication is complicated because the diaphragm 76 is required outside the pressure receiving piston 70.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
で、安定した動作を果し、ヒステリシスの小さな圧力制
御弁装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pressure control valve device which is small in size, performs stable operation, and has a small hysteresis.

【0008】[0008]

【発明の構成】[Constitution of the invention]

【課題を解決するための手段および作用】本発明の圧力
制御弁装置は、流体通路を有するハウジングと、前記通
路を横切って形成された弁座と、前記通路を流れる流体
を弁座と協動して制御するべく弁座の下流に配置され弁
座下流の二次圧力を受圧する可動閉鎖部材と、前記閉鎖
部材を開弁方向に付勢するスプリングと、弁座上流の一
次圧力を受圧して前記閉鎖部材を閉弁方向に付勢するダ
イヤフラムのような受圧部材とを有し、前記スプリング
は、弁座に関し受圧部材とは反対側において閉鎖部材に
作用するべく配置されている。
SUMMARY OF THE INVENTION A pressure control valve device of the present invention includes a housing having a fluid passage, a valve seat formed across the passage, and a fluid flowing through the passage cooperating with the valve seat. A movable closing member which is arranged downstream of the valve seat to control the secondary pressure downstream of the valve seat, a spring which biases the closing member in the valve opening direction, and a primary pressure upstream of the valve seat. And a pressure receiving member such as a diaphragm for urging the closing member in the valve closing direction, and the spring is arranged to act on the closing member on the side opposite to the pressure receiving member with respect to the valve seat.

【0009】弁座上流の一次圧力により可動閉鎖部材に
作用する力と該一次圧力により受圧部材に作用する力と
はほぼ相殺される。閉鎖部材には、弁座下流の二次圧力
による力が閉弁方向に作用すると共に、スプリングの力
が反対方向に作用する。従って、二次圧力は基本的にス
プリングの力によって定まり、弁座は二次圧力によって
閉鎖部材に作用する力によって閉鎖される。
The force acting on the movable closing member due to the primary pressure upstream of the valve seat and the force acting on the pressure receiving member due to the primary pressure cancel each other out. The force due to the secondary pressure downstream of the valve seat acts on the closing member in the valve closing direction, and the force of the spring acts on the closing member in the opposite direction. Therefore, the secondary pressure is basically determined by the force of the spring, and the valve seat is closed by the force acting on the closing member by the secondary pressure.

【0010】このように、受圧部材に作用する力は一次
圧力により閉鎖部材に作用する力と相殺されるので、受
圧部材に作用する力は閉鎖部材による弁座の閉め切りに
関与しない。また、本発明の圧力制御弁装置は摺動シー
ルを必要としない。従って、受圧部材(例えば、ダイヤ
フラム)を小さくすることができ、圧力制御弁装置をコ
ンパクトに形成することができる。
Since the force acting on the pressure receiving member is canceled by the force acting on the closing member by the primary pressure, the force acting on the pressure receiving member does not participate in closing the valve seat by the closing member. Also, the pressure control valve device of the present invention does not require a sliding seal. Therefore, the pressure receiving member (for example, diaphragm) can be made small, and the pressure control valve device can be made compact.

【0011】スプリングは閉鎖部材に対する該二次圧力
の作用点に関し弁座とは反対側において閉鎖部材に作用
するべく配置されているので、閉鎖部材に対するスプリ
ングの作用点と二次圧力の作用点との位置関係は、閉鎖
部材がスプリングの作用点から引きずられる所謂“トレ
ーリング”関係となる。その結果、閉鎖部材は安定した
開閉運動を行うので、二次圧力を安定した値に制御する
ことができる。
Since the spring is arranged to act on the closure member opposite the valve seat with respect to the point of action of the secondary pressure on the closure member, the point of action of the spring on the closure member and the point of action of the secondary pressure on the closure member. The positional relationship of is a so-called "trailing" relationship in which the closing member is dragged from the point of action of the spring. As a result, the closing member performs a stable opening / closing motion, so that the secondary pressure can be controlled to a stable value.

【0012】本発明の好ましい実施態様においては、可
動閉鎖部材は受圧部材とは反対方向に延長するスカート
部を有し、スプリングはこのスカート部に作用するよう
になっている。好ましくは、このスカート部は摺動自在
にハウジングに案内され、閉鎖部材とスカート部とハウ
ジングとは可変容積室を形成する。この可変容積室は絞
りを介して弁座下流の流体通路と連通している。閉鎖部
材が開閉運動を行う際には可変容積室にはこの絞りを介
して流体が出入りし、その際、流体の流れはこの絞りに
より制限されるので、閉鎖部材の運動が緩衝される。従
って、閉鎖部材が振動するおそれがない。
In a preferred embodiment of the present invention, the movable closing member has a skirt portion extending in the direction opposite to the pressure receiving member, and the spring acts on the skirt portion. Preferably, the skirt is slidably guided in the housing and the closure member, the skirt and the housing form a variable volume chamber. The variable volume chamber communicates with a fluid passage downstream of the valve seat via a throttle. When the closing member makes an opening and closing movement, the variable volume chamber is moved into and out of the variable volume chamber, and the movement of the closing member is damped because the flow of the fluid is restricted by the restriction. Therefore, there is no risk of the closing member vibrating.

【0013】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い更に明らかと
なろう。
The above-mentioned features and effects of the present invention, as well as other features and advantages, will be more apparent according to the following description of the embodiments.

【0014】[0014]

【実施例】図1の拡大図を参照するに、圧力制御弁装置
10はハウジング12を有し、このハウジング12には
流体入口14と流体出口16を連通する流体通路18が
形成されている。図示した実施例では、この流体通路1
8は、入口14に連通する環状通路20と、この開口通
路20に連通する中央開口22と、この中央開口22と
出口16とを連通する環状通路24とを有する。流体通
路18を横切ってハウジング12の中央開口22には環
状の弁座インサート26が圧入してある。この弁座イン
サート26は、入口14および出口16の軸線にほぼ垂
直な軸線を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to the enlarged view of FIG. 1, a pressure control valve device 10 has a housing 12 in which a fluid passage 18 is formed to connect a fluid inlet 14 and a fluid outlet 16. In the illustrated embodiment, this fluid passage 1
8 has an annular passage 20 communicating with the inlet 14, a central opening 22 communicating with the opening passage 20, and an annular passage 24 communicating the central opening 22 with the outlet 16. An annular valve seat insert 26 is press fit into the central opening 22 of the housing 12 across the fluid passage 18. The valve seat insert 26 has an axis that is substantially perpendicular to the axes of the inlet 14 and outlet 16.

【0015】流体通路18を流れる流体の流れは、弁座
26と協動する可動閉鎖部材28によって制御されるも
ので、この閉鎖部材28は弁座26の下流においてナッ
ト30を用いて弁軸32の下端に締結されている。閉鎖
部材28にはエラストマーからなる環状の弾性シール部
材34が設けてあり、シール部材34が弁座26に弾力
的に係合して弁座26を液密に閉め切るようになってい
る。
The flow of fluid through the fluid passageway 18 is controlled by a movable closure member 28 which cooperates with a valve seat 26, which closure member 28 is provided downstream of the valve seat 26 with a nut 30 and a valve stem 32. It is fastened to the lower end of. The closing member 28 is provided with an annular elastic seal member 34 made of an elastomer, and the seal member 34 elastically engages the valve seat 26 to close the valve seat 26 in a liquid-tight manner.

【0016】閉鎖部材28は下向きに延長する一体のス
カート部36を有し、このスカート部36は半径方向外
側に延長するフランジ38を有する。このフランジ38
は、弁座26と同軸的にハウジング12に形成されたボ
ア40によって摺動自在に支承されており、もって、弁
軸32の下端とそこに締結された閉鎖部材28を軸方向
に案内するようになっている。フランジ38の外径はボ
ア40の内径に対して若干小さく設定してあり、フラン
ジ38の外周とボア40との間に所定の半径方向クリア
ランスが介在するようになっている。この半径方向クリ
アランスの存在により、フランジ38はボア40による
摩擦抵抗を受けることなくボア40内で摺動することが
できる。また、この半径方向クリアランスは後述するよ
うに絞りとして作用するもので、フランジ38の外周と
ボア40との間を流体が通過するのを許容すると共に、
通過流体の量を制限する役割を果たす。
The closure member 28 has a downwardly extending integral skirt portion 36 having a flange 38 extending radially outwardly. This flange 38
Is slidably supported by a bore 40 formed in the housing 12 coaxially with the valve seat 26 so as to axially guide the lower end of the valve shaft 32 and the closing member 28 fastened thereto. It has become. The outer diameter of the flange 38 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the bore 40 so that a predetermined radial clearance is interposed between the outer periphery of the flange 38 and the bore 40. The presence of this radial clearance allows the flange 38 to slide within the bore 40 without the frictional resistance of the bore 40. Further, this radial clearance acts as a throttle as described later, and allows fluid to pass between the outer periphery of the flange 38 and the bore 40, and
It serves to limit the amount of fluid passing through.

【0017】閉鎖部材28はスプリング42によって開
弁方向に付勢されるもので、このスプリング42の上端
は弁座26の外側においてハウジング12に形成した溝
44内に支承されており、その下端はスカート部36の
フランジ38に支承されている。従って、スカート部3
6のフランジ38はばね受けとしても機能するもので、
スプリング42はフランジ38に作用する。
The closing member 28 is biased in the valve opening direction by a spring 42. The upper end of the spring 42 is supported outside the valve seat 26 in a groove 44 formed in the housing 12, and the lower end thereof is supported. It is supported on a flange 38 of the skirt portion 36. Therefore, the skirt portion 3
The flange 38 of 6 also functions as a spring receiver,
The spring 42 acts on the flange 38.

【0018】圧力制御弁10の組立に際しては、弁軸3
2と閉鎖部材28とスプリング42との組立体をハウジ
ング12のボア40内に挿入した後、Oリング46を介
して蓋48がハウジング12に液密にねじ止めされる。
これにより、閉鎖部材28とスカート部36と蓋48と
の間には、可変容積室50が形成される。前述したよう
にフランジ38の外周とボア40との間には所定の半径
方向クリアランスが設けてあり、流体出口16における
流体圧力(二次圧力)はこのクリアランスを介して可変
容積室50内に導入されるので、可変容積室50は二次
圧力を受圧する受圧室としても機能し、閉弁部材28は
可変容積室50内の二次圧力を受圧して閉弁方向に付勢
される。
When assembling the pressure control valve 10, the valve shaft 3
After inserting the assembly of 2, the closing member 28 and the spring 42 into the bore 40 of the housing 12, the lid 48 is liquid-tightly screwed to the housing 12 via the O-ring 46.
As a result, a variable volume chamber 50 is formed between the closing member 28, the skirt portion 36, and the lid 48. As described above, a predetermined radial clearance is provided between the outer periphery of the flange 38 and the bore 40, and the fluid pressure (secondary pressure) at the fluid outlet 16 is introduced into the variable volume chamber 50 via this clearance. Therefore, the variable volume chamber 50 also functions as a pressure receiving chamber that receives the secondary pressure, and the valve closing member 28 receives the secondary pressure in the variable volume chamber 50 and is biased in the valve closing direction.

【0019】弁座26の上流において、ハウジング12
には弁座28と同軸的な段付きボア52が形成してあ
り、このボア52の肩部には流体入口14における一次
圧力を受圧するためのダイアフラム54がリテーナ56
により固定してある。ダイアフラム54の有効受圧面積
は弁座26の有効面積に等しくなるように設定してあ
る。従って、入口14の一次圧力によって閉鎖部材28
が受ける下向きの力は、該一次圧力によってダイアフラ
ム54が上向きに受ける力に等しい。ダイアフラム54
の中央部は弁軸32の上端に螺合されたナット58によ
って弁軸32のフランジ60に締結されている。このナ
ット58は、リテーナ56の中央ボア62に摺動自在に
案内されており、弁軸32の上端を軸方向に案内する作
用を果たすと共に、弁軸32の移動に伴いダイアフラム
54が撓む時にダイアフラム54を案内してダイアフラ
ム54の損傷を防止する役割を果たす。
Upstream of the valve seat 26, the housing 12
A stepped bore 52 coaxial with the valve seat 28 is formed in the shoulder portion of the bore 52. A diaphragm 54 for receiving the primary pressure at the fluid inlet 14 is provided in the retainer 56.
Fixed by. The effective pressure receiving area of the diaphragm 54 is set to be equal to the effective area of the valve seat 26. Therefore, the primary pressure of the inlet 14 causes the closure member 28 to
The downward force exerted on the diaphragm 54 is equal to the upward force exerted on the diaphragm 54 by the primary pressure. Diaphragm 54
The central portion of the valve is fastened to the flange 60 of the valve shaft 32 by a nut 58 screwed onto the upper end of the valve shaft 32. The nut 58 is slidably guided in the central bore 62 of the retainer 56, serves to guide the upper end of the valve shaft 32 in the axial direction, and when the diaphragm 54 bends as the valve shaft 32 moves. It guides the diaphragm 54 and serves to prevent the diaphragm 54 from being damaged.

【0020】主として図2を参照してこの圧力制御弁装
置10の作動原理を説明するに、図2に示したように閉
鎖部材28の弾性シール部材34が弁座26に接触して
いる時には、流体入口14における一次圧力P1はダイ
アフラム54に上向きに作用すると共に、閉鎖部材28
に下向きに作用する。前述したように、ダイアフラム5
4の受圧面積と弁座26の有効面積とは等しいので、一
次圧力P1によってダイアフラム54が受ける力と閉鎖
部材28が受ける力とは等しく、弁軸32を介して逆方
向に作用するこれらの力は互いに相殺される。
To explain the operating principle of the pressure control valve device 10 mainly with reference to FIG. 2, when the elastic seal member 34 of the closing member 28 is in contact with the valve seat 26 as shown in FIG. The primary pressure P 1 at the fluid inlet 14 acts upwardly on the diaphragm 54 and causes the closure member 28 to
Acts downwards. As mentioned above, the diaphragm 5
4 is equal to the effective area of the valve seat 26, the force exerted on the diaphragm 54 by the primary pressure P 1 is equal to the force exerted on the closing member 28 and these acting in opposite directions via the valve shaft 32. The forces offset each other.

【0021】他方、流体出口16における二次圧力P2
は、フランジ38の外周とボア40との間の前述した半
径方向クリアランスを介して可変容積室50内に導入さ
れ、閉鎖部材28には、二次圧力P2が可変容積室50
から作用する。この二次圧力P2は弁座26の有効面積
について閉鎖部材28に作用し、閉鎖部材28に上向き
の力を作用させる。同時に、閉鎖部材28はスプリング
42により下向きの力を受ける。従って、一義的には、
閉鎖部材28の位置は、二次圧力P2による上向きの力
とスプリング42による下向きの力との釣り合いにより
定まる。図2に示したように閉鎖部材28の弾性シール
部材34が弁座26に丁度接触している時には、二次圧
力P2はスプリング42の付勢力のみにより定まる。二
次圧力P2がスプリング42により定まる設定値より低
い間は、スプリング42により閉鎖部材28に作用する
力は可変容積室50内の圧力により閉鎖部材28に作用
する力に打ち勝ち、閉鎖部材28を開弁方向(下向き)
に付勢するので、流体は弁座26の下流に流れ、二次圧
力P2の上昇を許容する。
On the other hand, the secondary pressure P 2 at the fluid outlet 16
Is introduced into the variable volume chamber 50 through the aforementioned radial clearance between the outer periphery of the flange 38 and the bore 40, and the secondary pressure P 2 is applied to the closing member 28.
Works from. This secondary pressure P 2 acts on the closing member 28 with respect to the effective area of the valve seat 26 and exerts an upward force on the closing member 28. At the same time, the closure member 28 is subjected to a downward force by the spring 42. Therefore, unequivocally,
The position of the closing member 28 is determined by the balance between the upward force of the secondary pressure P 2 and the downward force of the spring 42. As shown in FIG. 2, when the elastic sealing member 34 of the closing member 28 is just in contact with the valve seat 26, the secondary pressure P 2 is determined only by the biasing force of the spring 42. While the secondary pressure P 2 is lower than the set value determined by the spring 42, the force acting on the closing member 28 by the spring 42 overcomes the force acting on the closing member 28 by the pressure in the variable volume chamber 50, and the closing member 28 is closed. Valve opening direction (downward)
As a result, the fluid flows downstream of the valve seat 26, allowing the secondary pressure P 2 to rise.

【0022】この反対に、二次圧力P2がスプリング4
2により定まる設定値より高くなると、可変容積室50
内の二次圧力により閉鎖部材28に作用する力が増大
し、スプリング42の作用に打ち勝って閉鎖部材28を
より強く弁座26に押圧する。二次圧力P2が次第に高
くなるにつれて、閉鎖部材28は益々強く弁座26に押
圧され、図3に示したように弁座26はエラストマー製
シール部材34を弾性圧縮変形させながら次第に弾性シ
ール部材34に食い込むであろう。これに伴い、閉鎖部
材28は弾性シール部材34の弾性圧縮変形に応じた力
を受ける。最終的には、可変容積室50内の流体圧力に
より閉鎖部材28に作用する力が、スプリング42によ
る力とシール部材34の弾性変形による力との和に釣り
合った時点で、閉鎖部材28による弁座26の閉め切り
が行われる。このように、この圧力制御弁装置10の二
次圧力は若干のヒステリシスを示すが、弁座26の閉め
切りが行われた時には弁座26は図3に示したように十
分な力で弾性シール部材34に弾力的に食い込んでいる
ので、弁座における流体漏れを十分に防止することがで
きる。従って、この圧力制御弁装置10は、流体通路1
8を流体が流れている時の流動時圧力を制御するだけで
なく、閉鎖部材28によって弁座26の閉め切りが行わ
れた時にも、二次圧力を常に一定値に制限するべく作動
する。
On the contrary, the secondary pressure P 2 is
When it becomes higher than the set value determined by 2, the variable volume chamber 50
The secondary pressure within increases the force acting on the closure member 28, overcoming the action of the spring 42 and forcing the closure member 28 against the valve seat 26 more strongly. As the secondary pressure P 2 gradually increases, the closing member 28 is pressed against the valve seat 26 more and more strongly, and as shown in FIG. 3, the valve seat 26 gradually elastically deforms the elastic seal member 34 while elastically deforming the elastic seal member 34. Will cut into 34. Accordingly, the closing member 28 receives a force according to the elastic compression deformation of the elastic seal member 34. Finally, when the force acting on the closing member 28 due to the fluid pressure in the variable volume chamber 50 is balanced with the sum of the force of the spring 42 and the force of the elastic deformation of the seal member 34, the valve of the closing member 28 is closed. The seat 26 is shut off. As described above, the secondary pressure of the pressure control valve device 10 shows some hysteresis, but when the valve seat 26 is closed off, the valve seat 26 is elastically sealed with a sufficient force as shown in FIG. Since it elastically digs into 34, it is possible to sufficiently prevent fluid leakage at the valve seat. Therefore, the pressure control valve device 10 includes the fluid passage 1
In addition to controlling the flow pressure when the fluid is flowing through the valve 8, when the valve seat 26 is closed off by the closing member 28, the secondary pressure is always limited to a constant value.

【0023】以上に述べた圧力制御弁装置10の作動に
おいて、スプリング42の下端はスカート部36のフラ
ンジ38に作用し、従って、閉鎖部材28に対するスプ
リング42の作用点はフランジ38のところに位置す
る。他方、可変容積室50内の二次圧力による力は、こ
の作用点よりも弁座26側において閉鎖部材28に作用
する。従って、閉鎖部材28は、スプリング42の前記
作用点から弁座26側に引きずられながら、可変容積室
50内の二次圧力に応じて運動する格好になる。その結
果、閉鎖部材28は安定した開閉動作を行い、そのシー
ル部材34は円周方向に均一に弁座26に係合するの
で、二次圧力は安定した値に制御される。
In the operation of the pressure control valve device 10 described above, the lower end of the spring 42 acts on the flange 38 of the skirt portion 36, so that the point of action of the spring 42 on the closure member 28 is located at the flange 38. . On the other hand, the force due to the secondary pressure in the variable volume chamber 50 acts on the closing member 28 on the valve seat 26 side with respect to this point of action. Therefore, the closing member 28 is moved according to the secondary pressure in the variable volume chamber 50 while being dragged from the point of action of the spring 42 toward the valve seat 26. As a result, the closing member 28 performs a stable opening / closing operation, and the sealing member 34 thereof evenly engages the valve seat 26 in the circumferential direction, so that the secondary pressure is controlled to a stable value.

【0024】また、弁軸32の上端はリテーナ56の中
央ボア62に対して摺動するナット58によって軸方向
に案内されていると共に、弁軸32の下端はボア40に
対して摺動するフランジ38によって軸方向に案内され
ているので、一層円滑な閉鎖部材28の上下運動が確保
される。
The upper end of the valve shaft 32 is axially guided by a nut 58 that slides on the central bore 62 of the retainer 56, and the lower end of the valve shaft 32 slides on the bore 40. Since it is guided in the axial direction by 38, a smoother vertical movement of the closing member 28 is ensured.

【0025】閉鎖部材28の運動に伴い、可変容積室5
0の容積は増減し、流体はフランジ38の外周とボア4
0との間の前述の半径方向クリアランスを介して可変容
積室50に出入りするであろう。その際、この管理され
た半径方向クリアランスは可変容積室50に出入りする
流体に対して絞りとして作用し、流体の急激な流れを制
限するので、閉鎖部材28の運動は緩衝される。その結
果、閉鎖部材28の振動が防止される。なお、上記半径
方向クリアランスに代えて、或いは、半径方向クリアラ
ンスに加えて、図1に示したようにスカート部36に口
径決めされたオリフィス64を設けることにより、可変
容積室50に出入りする流体を計量し、もって、閉鎖部
材28の運動の緩衝を制御することもできる。
With the movement of the closing member 28, the variable volume chamber 5
The volume of 0 increases or decreases, and the fluid flows to the outer periphery of the flange 38 and the bore 4
The variable volume chamber 50 will enter and exit via the aforementioned radial clearance between 0 and 0. This controlled radial clearance then acts as a throttle for the fluid entering and exiting the variable volume chamber 50 and limits the abrupt flow of fluid, so that the movement of the closure member 28 is damped. As a result, vibration of the closing member 28 is prevented. Instead of the radial clearance or in addition to the radial clearance, a calibrated orifice 64 is provided in the skirt portion 36 as shown in FIG. It is also possible to meter and thus control the damping of the movement of the closure member 28.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明の
圧力制御弁装置10においては、一次圧力P1によりダ
イヤフラム54に上向きに作用する力と該一次圧力P1
により閉鎖部材28に下向きに作用する力とは互いに相
殺され、従って、一次圧力P1によりダイヤフラム54
に作用する力が閉鎖部材28による弁座26の閉め切り
に関与することがないと共に、本発明の圧力制御弁装置
10は従来技術の摺動シールを必要としないので、ダイ
ヤフラム54を極めて小さくすることができる。また、
スプリング42は流体通路18内に配置されているの
で、ハウジング12から突出することがない。これらの
結果、本発明の圧力制御弁装置10は極めてコンパクト
に形成することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the pressure control valve apparatus 10 of the present invention, the force and the primary pressure P 1 acting upward on the diaphragm 54 by the primary pressure P 1
The forces acting downwards on the closure member 28 due to each other cancel each other out, so that the primary pressure P 1 causes the diaphragm 54 to
The force acting on the valve does not contribute to the closing of the valve seat 26 by the closing member 28, and since the pressure control valve device 10 of the present invention does not require the sliding seal of the prior art, the diaphragm 54 should be extremely small. You can Also,
Since the spring 42 is arranged in the fluid passage 18, it does not project from the housing 12. As a result, the pressure control valve device 10 of the present invention can be made extremely compact.

【0027】また、本発明の圧力制御弁装置10には摺
動シールがないので、ヒステリシスは小さなものであ
る。
Further, since the pressure control valve device 10 of the present invention has no sliding seal, the hysteresis is small.

【0028】更に、スプリング42は、閉鎖部材28に
対する二次圧力の作用点に関し弁座26とは反対側にお
いて閉鎖部材28に作用するべく配置されているので、
閉鎖部材28の動作が安定し、二次圧力を安定した値に
制御することができる。
Furthermore, the spring 42 is arranged to act on the closure member 28 opposite the valve seat 26 with respect to the point of application of the secondary pressure on the closure member 28.
The operation of the closing member 28 is stable, and the secondary pressure can be controlled to a stable value.

【0029】本発明の好ましい実施態様に従い、閉鎖部
材28とスカート部36とハウジング12とで可変容積
室50を形成し、この可変容積室50を絞りを介して弁
座下流の流体通路と連通した場合には、閉鎖部材28の
運動を緩衝し、閉鎖部材28の振動を防止することがで
きる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the closing member 28, the skirt portion 36 and the housing 12 form a variable volume chamber 50, and the variable volume chamber 50 is connected to a fluid passage downstream of the valve seat via a throttle. In this case, the movement of the closing member 28 can be buffered and the vibration of the closing member 28 can be prevented.

【0030】更に、閉鎖部材28に弾性シール部分34
を設け、二次圧力により閉鎖部材28に閉弁方向に作用
する力がスプリング42の付勢力と弾性シール部分34
の弾性変形による力との和に釣り合うことにより弁座2
6における流体の閉め切りが行われるようにした場合に
は、流体の閉め切りを完全に行うことができる。従っ
て、圧力制御弁装置10の閉弁状態においても、弁座に
おける圧力の漏れを防止し、二次圧力を一定値に制限す
ることができる。
Further, the closure member 28 has an elastic seal portion 34.
The force acting on the closing member 28 in the valve closing direction by the secondary pressure is applied to the urging force of the spring 42 and the elastic seal portion 34.
Valve seat 2 by balancing the force with the elastic deformation of
If the fluid is shut off in 6, the fluid can be shut off completely. Therefore, even when the pressure control valve device 10 is closed, it is possible to prevent pressure leakage at the valve seat and limit the secondary pressure to a constant value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の圧力制御弁装置の拡大断面図
で、その全開位置を示す。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a pressure control valve device of the present invention, showing its fully open position.

【図2】図2は、図1同様の拡大断面図で、圧力制御弁
装置の閉鎖部材が弁座に接触したところを示す。
FIG. 2 is an enlarged sectional view similar to FIG. 1, showing a state where a closing member of the pressure control valve device comes into contact with a valve seat.

【図3】図3は、図1および図2に示した圧力制御弁装
置の閉鎖部材と弁座の拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a closing member and a valve seat of the pressure control valve device shown in FIGS. 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10: 圧力制御弁装置 12: 圧力制御弁装置のハウジング 18: 流体通路 26: 弁座 28: 可動閉鎖部材 36: 閉鎖部材のスカート部 42: スプリング 54: ダイヤフラム(受圧部材) 10: Pressure control valve device 12: Housing of pressure control valve device 18: Fluid passage 26: Valve seat 28: Movable closing member 36: Skirt part of closing member 42: Spring 54: Diaphragm (pressure receiving member)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有田 欽也 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 内村 好信 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kinya Arita 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Totoki Kikai Co., Ltd. (72) Yoshinobu Uchimura Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture 2-1, 1-1 Totoki Equipment Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体通路を有するハウジングと、前記通
路を横切って形成された弁座と、前記通路を流れる流体
を弁座と協動して制御するべく弁座の下流に配置され弁
座下流の二次圧力を受圧する可動閉鎖部材と、前記閉鎖
部材を開弁方向に付勢するスプリングと、弁座上流の一
次圧力を受圧して前記閉鎖部材を閉弁方向に付勢する受
圧部材、とを備えた圧力制御弁装置において:前記スプ
リングは、前記閉鎖部材に対する該二次圧力の作用点に
関し弁座とは反対側において前記閉鎖部材に作用するべ
く配置されていることを特徴とする圧力制御弁装置。
1. A housing having a fluid passage, a valve seat formed across the passage, and a valve seat disposed downstream of the valve seat to control fluid flowing through the passage in cooperation with the valve seat. A movable closing member for receiving the secondary pressure, a spring for urging the closing member in the valve opening direction, and a pressure receiving member for receiving the primary pressure upstream of the valve seat to urge the closing member in the valve closing direction, A pressure control valve device comprising: a pressure control device, wherein the spring is arranged to act on the closure member opposite the valve seat with respect to the point of action of the secondary pressure on the closure member. Control valve device.
【請求項2】 前記可動閉鎖部材は前記受圧部材とは反
対方向に延長するスカート部を有し、前記スプリングは
前記スカート部に作用することを特徴とする請求項1に
基づく圧力制御弁装置。
2. The pressure control valve device according to claim 1, wherein the movable closing member has a skirt portion extending in a direction opposite to the pressure receiving member, and the spring acts on the skirt portion.
【請求項3】 前記スカート部は摺動自在にハウジング
に案内されていることを特徴とする請求項2に基づく圧
力制御弁装置。
3. The pressure control valve device according to claim 2, wherein the skirt portion is slidably guided by the housing.
【請求項4】 前記可動閉鎖部材とスカート部とハウジ
ングとは可変容積室を形成し、前記可変容積室は絞りを
介して弁座下流の流体通路と連通し、前記絞りを介して
前記可変容積室に出入りする流体の流れが前記絞りによ
り制限されることにより可動閉鎖部材の運動が緩衝され
ることを特徴とする請求項3に基づく圧力制御弁装置。
4. The movable closing member, the skirt portion, and the housing form a variable volume chamber, the variable volume chamber communicates with a fluid passage downstream of a valve seat through a throttle, and the variable volume through the throttle. 4. The pressure control valve device according to claim 3, wherein the movement of the movable closing member is damped by restricting the flow of fluid to and from the chamber by the throttle.
【請求項5】 前記受圧部材と閉鎖部材は弁軸によって
互いに連結され、前記弁軸のうち受圧部材側の端部は軸
方向運動自在にハウジングに案内されることを特徴とす
る請求項2に基づく圧力制御弁装置。
5. The pressure receiving member and the closing member are connected to each other by a valve shaft, and an end of the valve shaft on the pressure receiving member side is guided to the housing so as to be axially movable. Based pressure control valve device.
【請求項6】 前記可動閉鎖部材は、更に、前記弁座に
係合するにつれて弾性的に圧縮変形する弾性シール部分
を有し、前記二次圧力により前記閉鎖部材に閉弁方向に
作用する力が前記スプリングの付勢力と前記弾性シール
部分の弾性変形による力との和に釣り合うことにより弁
座における流体の締め切りが行われ、もって、流体の締
め切りが行われた時には弾性シール部分は弾性的に弁座
に係合し、弁座における流体の漏れを阻止することを特
徴とする請求項1から5のいづれかに基づく圧力制御弁
装置。
6. The movable closing member further has an elastic seal portion that elastically compressively deforms as it engages with the valve seat, and a force that acts on the closing member in the valve closing direction by the secondary pressure. Is balanced by the sum of the urging force of the spring and the force due to the elastic deformation of the elastic seal portion, whereby the fluid is shut off at the valve seat. 6. A pressure control valve device according to claim 1, wherein the pressure control valve device engages with the valve seat to prevent leakage of fluid at the valve seat.
【請求項7】 流体通路を有するハウジングと、前記通
路を横切って形成された環状の弁座と、前記通路を流れ
る流体を前記弁座と協動して制御するべく弁座の下流に
配置され弁座下流の二次圧力を閉弁方向に受圧する可動
閉鎖部材と、弁座上流の一次圧力を受圧するべく前記弁
座と同軸的にハウジングに配置されたダイヤフラム部材
と、前記弁座と同軸的に配置され前記閉鎖部材とダイヤ
フラム部材とを作動的に連結する弁軸と、前記弁軸をハ
ウジングに対して案内する案内手段と、前記閉鎖部材に
対する該二次圧力の作用点に関し弁座とは反対側におい
て前記閉鎖部材に作用するべくハウジングに配置され前
記閉鎖部材を開弁方向に付勢するスプリング、とを備え
たことを特徴とする圧力制御弁装置。
7. A housing having a fluid passage, an annular valve seat formed across the passage, and disposed downstream of the valve seat to cooperate with and control fluid flowing through the passage. A movable closing member that receives the secondary pressure downstream of the valve seat in the valve closing direction, a diaphragm member that is coaxially arranged with the valve seat in the housing to receive the primary pressure upstream of the valve seat, and a coaxial with the valve seat. Valve shaft for operatively connecting the closing member and the diaphragm member, guide means for guiding the valve shaft to the housing, and a valve seat for the point of action of the secondary pressure on the closing member. A spring disposed on the housing on the opposite side to actuate the closing member to bias the closing member in a valve opening direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003507779A (en) * 1999-08-17 2003-02-25 エイ カールソン,ベングト Pressure independent control valve
JP2017102514A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 矢崎エナジーシステム株式会社 Pressure controller

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