JPH0756349B2 - インライン式ポペット弁 - Google Patents
インライン式ポペット弁Info
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- JPH0756349B2 JPH0756349B2 JP60291786A JP29178685A JPH0756349B2 JP H0756349 B2 JPH0756349 B2 JP H0756349B2 JP 60291786 A JP60291786 A JP 60291786A JP 29178685 A JP29178685 A JP 29178685A JP H0756349 B2 JPH0756349 B2 JP H0756349B2
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- JP
- Japan
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- valve seat
- poppet valve
- seat member
- poppet
- movable
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
- F16K11/044—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は全体として弁組立品、特に一つの作動軸に組み
付けられた複数のポペット弁部材を使用したインライン
式の2位置4方弁組立品に関する。
付けられた複数のポペット弁部材を使用したインライン
式の2位置4方弁組立品に関する。
従来は、インライン式の2位置4方弁組立品において、
ポペット型弁部材を使用することは非常に困難でまた高
価であった。この困難性の主な理由は、このような弁
(例えば実公昭44−1198号公報に開示された四方弁)は
一般的に1本の作動軸により動かされる複数の弁部材す
なわち弁要素を備えているという事実に存する。ポペッ
ト弁においては、弁部材は弁座に対しほゞ直角に移動す
るので、複数の弁部材を対応する各弁座にほゞ同時に流
体が漏らないように密閉的に係合するよう位置せしめる
必要があった。このことは単に量産を非常に困難にする
のみでなく製造コストの上昇を伴う極めてきびしい公差
を必要とした。またこのような2位置4方弁に関して
は、各位置において弁を安定的すなわち自己保持的に維
持できるように設計して、その位置に保つのに継続した
作動力を加える必要がないようにすることが極めて望ま
しい。
ポペット型弁部材を使用することは非常に困難でまた高
価であった。この困難性の主な理由は、このような弁
(例えば実公昭44−1198号公報に開示された四方弁)は
一般的に1本の作動軸により動かされる複数の弁部材す
なわち弁要素を備えているという事実に存する。ポペッ
ト弁においては、弁部材は弁座に対しほゞ直角に移動す
るので、複数の弁部材を対応する各弁座にほゞ同時に流
体が漏らないように密閉的に係合するよう位置せしめる
必要があった。このことは単に量産を非常に困難にする
のみでなく製造コストの上昇を伴う極めてきびしい公差
を必要とした。またこのような2位置4方弁に関して
は、各位置において弁を安定的すなわち自己保持的に維
持できるように設計して、その位置に保つのに継続した
作動力を加える必要がないようにすることが極めて望ま
しい。
これに対し実開昭50−115627号公報で開示された四方向
切換弁では、一部の弁座部材をケーシング内に軸方向に
移動可能に設けた1対の仕切り板とし、これに弁体の円
板部を押圧するようにして、きびしい公差の必要なしに
弁体の2個の円板部と対応する各弁座部材を同時に密封
接合することを可能としている。しかしながらこの技術
では、切換え後の密封接合状態において移動可能な一方
の仕切り板に作用する圧力が他方の弁体を固定弁座部材
から引き離すように作用するので、各弁体を各弁座部材
と密封接合させるために、各位置において各弁体に絶え
ず力を加えていなければならないという問題がある。
切換弁では、一部の弁座部材をケーシング内に軸方向に
移動可能に設けた1対の仕切り板とし、これに弁体の円
板部を押圧するようにして、きびしい公差の必要なしに
弁体の2個の円板部と対応する各弁座部材を同時に密封
接合することを可能としている。しかしながらこの技術
では、切換え後の密封接合状態において移動可能な一方
の仕切り板に作用する圧力が他方の弁体を固定弁座部材
から引き離すように作用するので、各弁体を各弁座部材
と密封接合させるために、各位置において各弁体に絶え
ず力を加えていなければならないという問題がある。
本発明はこのような各問題を同時に解決して、過度にき
びしく高価となる公差の必要性なしに、結果的に各弁部
材と弁座の間に確実な密封接合的な関係を備えるだけで
なく、切り換え後の各位置において自己保持的に停止さ
れるインライン式ポペット弁組立品、特に2位置4方弁
を提供しようとするものである。
びしく高価となる公差の必要性なしに、結果的に各弁部
材と弁座の間に確実な密封接合的な関係を備えるだけで
なく、切り換え後の各位置において自己保持的に停止さ
れるインライン式ポペット弁組立品、特に2位置4方弁
を提供しようとするものである。
このために、本発明によるインライン式ポペット弁は、
特許請求の範囲第1項に示すように、 内部に内孔218が形成され、またこの内孔の長手方向中
央部から軸線方向両外方に向かって対称的に順次配列さ
れて何れも同内孔に連通された1個の入口ポート220、
1対の出口ポート222,224及び1対の排出ポート226,228
を備えたハウジング202と、 前記入口ポート220と前記各出口ポート222,224の間の前
記内孔218に互いに同軸的にかつ所定距離だけ軸線方向
移動可能に外周面286が液密に嵌合支持された1対の可
動弁座部材208,210と、 前記各出口ポート222,224と前記各排出ポート226,228の
間の前記内孔218に前記各可動弁座部材208,210と同軸的
に前記ハウジング202と一体的に設けられた1対の固定
弁座部材204、206と、 前記各固定弁座部材204,206と前記各可動弁座部材208,2
10の間に位置する1対のポペット弁部材212,214と、 この両ポペット弁部材212,214を一体的にかつ同軸的に
支持して、一方のポペット弁部材212が一方の前記可動
弁座部材208から離れて一方の前記固定弁座部材204と密
封接合すると共に他方のポペット弁部材214が他方の前
記固定弁座部材206から離れ他方の前記可動弁座部材210
と密封接合して一方の前記出口ポート222を前記入口ポ
ート220に連通すると共に他方の前記出口ポート224を他
方の前記排出ポート228に連通する第1位置と、前記一
方のポペット弁部材212が前記一方の固定弁座部材か204
ら離れて前記一方の可動弁座部材208と密封接合すると
共に前記他方のポペット弁部材214が前記他方の可動弁
座部材210から離れ前記他方の固定弁座部材206と密封接
合して前記一方の出口ポート222を前記一方の排出ポー
ト226に連通すると共に前記他方の出口ポート224を前記
入口ポート220に連通する第2位置の間で、軸線方向に
移動させる作動部材216 を備えてなるインライン式ポペット弁において、 前記ハウジング202の内孔218に移動可能に支持される前
記各可動弁座部材208,210の前記外周面286の直径が前記
各ポペット弁部材212,214の外径よりも小であり、 前記内孔218に移動可能に支持される前記各可動弁座部
材208,210の前記外周面286の直径が、前記ポペット弁部
材212,214と前記固定弁座部材204,206のとの間の環状の
密封接合面の直径と、同ポペット弁部材と前記可動弁座
部材208,210との間の環状の密封接合面の直径の何れか
一方よりも大でかつ何れか他方よりも小であること を特徴とするものである。
特許請求の範囲第1項に示すように、 内部に内孔218が形成され、またこの内孔の長手方向中
央部から軸線方向両外方に向かって対称的に順次配列さ
れて何れも同内孔に連通された1個の入口ポート220、
1対の出口ポート222,224及び1対の排出ポート226,228
を備えたハウジング202と、 前記入口ポート220と前記各出口ポート222,224の間の前
記内孔218に互いに同軸的にかつ所定距離だけ軸線方向
移動可能に外周面286が液密に嵌合支持された1対の可
動弁座部材208,210と、 前記各出口ポート222,224と前記各排出ポート226,228の
間の前記内孔218に前記各可動弁座部材208,210と同軸的
に前記ハウジング202と一体的に設けられた1対の固定
弁座部材204、206と、 前記各固定弁座部材204,206と前記各可動弁座部材208,2
10の間に位置する1対のポペット弁部材212,214と、 この両ポペット弁部材212,214を一体的にかつ同軸的に
支持して、一方のポペット弁部材212が一方の前記可動
弁座部材208から離れて一方の前記固定弁座部材204と密
封接合すると共に他方のポペット弁部材214が他方の前
記固定弁座部材206から離れ他方の前記可動弁座部材210
と密封接合して一方の前記出口ポート222を前記入口ポ
ート220に連通すると共に他方の前記出口ポート224を他
方の前記排出ポート228に連通する第1位置と、前記一
方のポペット弁部材212が前記一方の固定弁座部材か204
ら離れて前記一方の可動弁座部材208と密封接合すると
共に前記他方のポペット弁部材214が前記他方の可動弁
座部材210から離れ前記他方の固定弁座部材206と密封接
合して前記一方の出口ポート222を前記一方の排出ポー
ト226に連通すると共に前記他方の出口ポート224を前記
入口ポート220に連通する第2位置の間で、軸線方向に
移動させる作動部材216 を備えてなるインライン式ポペット弁において、 前記ハウジング202の内孔218に移動可能に支持される前
記各可動弁座部材208,210の前記外周面286の直径が前記
各ポペット弁部材212,214の外径よりも小であり、 前記内孔218に移動可能に支持される前記各可動弁座部
材208,210の前記外周面286の直径が、前記ポペット弁部
材212,214と前記固定弁座部材204,206のとの間の環状の
密封接合面の直径と、同ポペット弁部材と前記可動弁座
部材208,210との間の環状の密封接合面の直径の何れか
一方よりも大でかつ何れか他方よりも小であること を特徴とするものである。
上記第1項のインライン式ポペット弁は、特許請求の範
囲第2項に示すように、前記ポペット弁部材212,214と
前記各弁座部材204,206,208,210の間の密封接合面が、
前記ポペット弁部材及び弁座部材の一方に形成された柔
軟弾性体よりなる環状突条266,268により形成されるこ
とが好ましい。
囲第2項に示すように、前記ポペット弁部材212,214と
前記各弁座部材204,206,208,210の間の密封接合面が、
前記ポペット弁部材及び弁座部材の一方に形成された柔
軟弾性体よりなる環状突条266,268により形成されるこ
とが好ましい。
また第1項のインライン式ポペット弁は、特許請求の範
囲第3項に示すように、前記可動弁座部材208,210が前
記内孔218に液密に摺動可能に支持された円筒部282とそ
の軸方向外側端部から半径外方に延びるフランジ部288
よりなり、このフランジ部288が前記ハウジング202に一
体的に設けられた部分に当接して前記可動弁座部材208,
210の所定位置を越える外向きの移動を拘束することが
好ましい。
囲第3項に示すように、前記可動弁座部材208,210が前
記内孔218に液密に摺動可能に支持された円筒部282とそ
の軸方向外側端部から半径外方に延びるフランジ部288
よりなり、このフランジ部288が前記ハウジング202に一
体的に設けられた部分に当接して前記可動弁座部材208,
210の所定位置を越える外向きの移動を拘束することが
好ましい。
また第3項のインライン式ポペット弁は、特許請求の範
囲第4項に示すように、前記固定弁座部材204,206が前
記内孔218に嵌合固定された円筒形部材よりなり、前記
出口ポート222,224側となる同固定弁座部材204,206の端
面が前記フランジ部288に当接して前記可動弁座部材20
8,210の所定位置を越える外向きの移動を拘束すること
が好ましい。
囲第4項に示すように、前記固定弁座部材204,206が前
記内孔218に嵌合固定された円筒形部材よりなり、前記
出口ポート222,224側となる同固定弁座部材204,206の端
面が前記フランジ部288に当接して前記可動弁座部材20
8,210の所定位置を越える外向きの移動を拘束すること
が好ましい。
第1項の発明は、各ポペット弁部材212,214が一方向に
移動すれば、先ず一方のポペット弁部材212が一方の固
定弁座部材204から離れ、他方の可動弁座部材210は最初
は他方のポペット弁部材214と共に移動するがその移動
はすぐに拘束されてポペット弁部材214から離れ、次い
でポペット弁部材212が一方の可動弁座部材208に密封接
合してこれを各ポペット弁部材212,214及び作動部材216
と共に移動し、最後にポペット弁部材214が他方の固定
弁座部材206に密封接合して両ポペット弁部材212,214及
び作動部材216は停止する。これによりインライン式ポ
ペット弁は切り換えられる。
移動すれば、先ず一方のポペット弁部材212が一方の固
定弁座部材204から離れ、他方の可動弁座部材210は最初
は他方のポペット弁部材214と共に移動するがその移動
はすぐに拘束されてポペット弁部材214から離れ、次い
でポペット弁部材212が一方の可動弁座部材208に密封接
合してこれを各ポペット弁部材212,214及び作動部材216
と共に移動し、最後にポペット弁部材214が他方の固定
弁座部材206に密封接合して両ポペット弁部材212,214及
び作動部材216は停止する。これによりインライン式ポ
ペット弁は切り換えられる。
作動部材216には、インライン式ポペット弁の入力側と
排出側の差圧と、他方のポペット弁部材214と他方の固
定弁座部材206の間の密封接合面に囲まれた面積から一
方の可動弁座部材208の外周面286に囲まれた面積を差し
引いた面積との積に応じて軸方向の力が加わる。入力側
圧力が排出側圧力より大きい場合は、外周面286の直径
を他方のポペット弁部材214と他方の固定弁座部材206の
間の密封接合面の直径よりも小さくすることにより、こ
の軸方向の力は作動部材216を移動後の状態に保持する
向きとなるので、各ポペット弁部材は前述の差圧により
切り換え後の位置に積極的に自己保持される。入力側圧
力が排出側圧力より小さい場合は、外周面286の直径を
他方のポペット弁部材214と他方の固定弁座部材206の間
の密封接合面の直径よりも大きくすることにより、各ポ
ペット弁部材は前述の差圧により切り換え後の位置に積
極的に自己保持される。
排出側の差圧と、他方のポペット弁部材214と他方の固
定弁座部材206の間の密封接合面に囲まれた面積から一
方の可動弁座部材208の外周面286に囲まれた面積を差し
引いた面積との積に応じて軸方向の力が加わる。入力側
圧力が排出側圧力より大きい場合は、外周面286の直径
を他方のポペット弁部材214と他方の固定弁座部材206の
間の密封接合面の直径よりも小さくすることにより、こ
の軸方向の力は作動部材216を移動後の状態に保持する
向きとなるので、各ポペット弁部材は前述の差圧により
切り換え後の位置に積極的に自己保持される。入力側圧
力が排出側圧力より小さい場合は、外周面286の直径を
他方のポペット弁部材214と他方の固定弁座部材206の間
の密封接合面の直径よりも大きくすることにより、各ポ
ペット弁部材は前述の差圧により切り換え後の位置に積
極的に自己保持される。
また一方の可動弁座部材208には、その座面に一方のポ
ペット弁部材212が密封接合した状態では、その外周面2
86に囲まれた面積からポペット弁部材212との間の密封
接合面に囲まれた面積を差し引いた面積と前記差圧の積
に応じて、可動弁座部材208を一方のポペット弁部材212
に押し付けまたは引き離す力が生じる。入力側圧力が排
出側圧力より大きい場合は、外周面286の直径を一方の
ポペット弁部材212と一方の可動弁座部材208の間の密封
接合面の直径よりも大きくすることにより、可動弁座部
材208はポペット弁部材212に押し付けられる。入力側圧
力が排出側圧力より小さい場合は、外周面286の直径を
一方のポペット弁部材212と一方の可動弁座部材208の間
の密封接合面の直径よりも小さくすることにより、可動
弁座部材208はポペット弁部材212に押し付けられる。
ペット弁部材212が密封接合した状態では、その外周面2
86に囲まれた面積からポペット弁部材212との間の密封
接合面に囲まれた面積を差し引いた面積と前記差圧の積
に応じて、可動弁座部材208を一方のポペット弁部材212
に押し付けまたは引き離す力が生じる。入力側圧力が排
出側圧力より大きい場合は、外周面286の直径を一方の
ポペット弁部材212と一方の可動弁座部材208の間の密封
接合面の直径よりも大きくすることにより、可動弁座部
材208はポペット弁部材212に押し付けられる。入力側圧
力が排出側圧力より小さい場合は、外周面286の直径を
一方のポペット弁部材212と一方の可動弁座部材208の間
の密封接合面の直径よりも小さくすることにより、可動
弁座部材208はポペット弁部材212に押し付けられる。
各ポペット弁部材214,216を他方向に移動した場合もイ
ンライン式ポペット弁は同様にして切り換えられ、入力
側圧力が排出側圧力より大きい場合は、外周面286の直
径を一方のポペット弁部材212と一方の固定弁座部材204
の間の密封接合面の直径よりも小さくし、かつ一方のポ
ペット弁部材212と一方の可動弁座部材208の間の密封接
合面の直径よりも大きくすることにより、各ポペット弁
部材は前述の差圧により切り換え後の位置に積極的に自
己保持され、また可動弁座部材208はポペット弁部材212
に押し付けられる。入力側圧力が排出側圧力より小さい
場合は、外周面286の直径を一方のポペット弁部材212と
一方の固定弁座部材204の間の密封接合面の直径よりも
大きくし、かつ一方のポペット弁部材212と一方の可動
弁座部材208の間の密封接合面の直径よりも小さくする
ことにより、各ポペット弁部材は前述の差圧により切り
換え後の位置に積極的に自己保持され、また可動弁座部
材208はポペット弁部材212に押し付けられる。
ンライン式ポペット弁は同様にして切り換えられ、入力
側圧力が排出側圧力より大きい場合は、外周面286の直
径を一方のポペット弁部材212と一方の固定弁座部材204
の間の密封接合面の直径よりも小さくし、かつ一方のポ
ペット弁部材212と一方の可動弁座部材208の間の密封接
合面の直径よりも大きくすることにより、各ポペット弁
部材は前述の差圧により切り換え後の位置に積極的に自
己保持され、また可動弁座部材208はポペット弁部材212
に押し付けられる。入力側圧力が排出側圧力より小さい
場合は、外周面286の直径を一方のポペット弁部材212と
一方の固定弁座部材204の間の密封接合面の直径よりも
大きくし、かつ一方のポペット弁部材212と一方の可動
弁座部材208の間の密封接合面の直径よりも小さくする
ことにより、各ポペット弁部材は前述の差圧により切り
換え後の位置に積極的に自己保持され、また可動弁座部
材208はポペット弁部材212に押し付けられる。
第2項の発明によれば、各ポペット弁部材212,214と各
弁座部材204,206,208,210の間の密封接合は、ポペット
弁部材及び弁座部材の一方に形成された柔軟弾性体より
なる環状突条266,268により行われる。
弁座部材204,206,208,210の間の密封接合は、ポペット
弁部材及び弁座部材の一方に形成された柔軟弾性体より
なる環状突条266,268により行われる。
また第3項の発明によれば、作動部材216の移動開始後
にフランジ部288が前記ハウジング202に一体的に設けら
れた部分に当接して、それまで対応するポペット弁部材
に密封接合していた可動弁座部材はそのポペット弁部材
から引き離される。
にフランジ部288が前記ハウジング202に一体的に設けら
れた部分に当接して、それまで対応するポペット弁部材
に密封接合していた可動弁座部材はそのポペット弁部材
から引き離される。
また第4項の発明によれば、フランジ部288が固定弁座
部材204,206の一部に当接してそれまで対応するポペッ
ト弁部材に密封接合していた可動弁座部材はそのポペッ
ト弁部材から引き離される。
部材204,206の一部に当接してそれまで対応するポペッ
ト弁部材に密封接合していた可動弁座部材はそのポペッ
ト弁部材から引き離される。
上述のように、第1項の発明によれば、切り換えの終了
直前に先ず何れか一方の可動弁座部材が対応するポペッ
ト弁部材に密封接合した状態で移動し、次いで他方のポ
ペット弁部材が対応する固定弁座部材と密封接合して停
止するので、コスト上昇の大きな原因となるきびしい公
差を必要とすることなく各ポペット弁を対応する各弁座
部材に確実に密封接合させることができ、しかも各ポペ
ット弁部材はインライン式ポペット弁の入力側と排出側
の差圧により移動後の各密封接合状態に自己保持的に安
定して保持され、また各可動弁座部材もこの差圧により
対応するポペット弁部材に押し付けられ、各ポペット弁
部材と弁座部材の間の密封接合は確実に保持される。
直前に先ず何れか一方の可動弁座部材が対応するポペッ
ト弁部材に密封接合した状態で移動し、次いで他方のポ
ペット弁部材が対応する固定弁座部材と密封接合して停
止するので、コスト上昇の大きな原因となるきびしい公
差を必要とすることなく各ポペット弁を対応する各弁座
部材に確実に密封接合させることができ、しかも各ポペ
ット弁部材はインライン式ポペット弁の入力側と排出側
の差圧により移動後の各密封接合状態に自己保持的に安
定して保持され、また各可動弁座部材もこの差圧により
対応するポペット弁部材に押し付けられ、各ポペット弁
部材と弁座部材の間の密封接合は確実に保持される。
第2項の発明によれば、柔軟弾性体よりなる環状突条に
より各ポペット弁部材と可動弁座部材の間の密封接合は
確実になる。
より各ポペット弁部材と可動弁座部材の間の密封接合は
確実になる。
また第3項の発明によれば、可動弁座部材は作動部材の
移動の初期にポペット弁部材から確実に引き離され、構
造も簡潔になる。
移動の初期にポペット弁部材から確実に引き離され、構
造も簡潔になる。
また第4項の発明によれば、ハウジング側に設ける可動
弁座部材のためのストッパを簡単に構成することができ
る。
弁座部材のためのストッパを簡単に構成することができ
る。
第1図には、本発明の一実施例の弁組立品200が示され
ている。弁組立品200は2位置4方弁である。弁組立品2
00は全体としてハウジング202、第1固定弁座部材204、
第2固定弁座部材206、第1可動弁座部材208、第2可動
弁座部材210、第1ポペット弁部材212、第2ポペット弁
部材214及び作動部材216から構成されている。
ている。弁組立品200は2位置4方弁である。弁組立品2
00は全体としてハウジング202、第1固定弁座部材204、
第2固定弁座部材206、第1可動弁座部材208、第2可動
弁座部材210、第1ポペット弁部材212、第2ポペット弁
部材214及び作動部材216から構成されている。
ハウジング202には全体が符号218で示された内孔218が
設けられている。第1図に示す如く、内孔218は流体の
流れのために適切な通路を形成するのは勿論のこと各弁
座部材の形状に適合するような輪郭形状をなしている。
また、ハウジング202には入口開口すなわちポート220、
第1出口ポート222、第2出口ポート224、第1排出ポー
ト226及び第2排出ポート228が形成されている。
設けられている。第1図に示す如く、内孔218は流体の
流れのために適切な通路を形成するのは勿論のこと各弁
座部材の形状に適合するような輪郭形状をなしている。
また、ハウジング202には入口開口すなわちポート220、
第1出口ポート222、第2出口ポート224、第1排出ポー
ト226及び第2排出ポート228が形成されている。
また、ハウジング202内には3個の室が設けられてい
る。第1室230はポペット弁部材212及び214の間にほぼ
位置している。第2室232はポペット弁212と符号234で
全体が示されたピストンの間にほぼ位置している。第3
室236はポペット弁214と符号238で全体が示されたピス
トンの間にほぼ位置している。
る。第1室230はポペット弁部材212及び214の間にほぼ
位置している。第2室232はポペット弁212と符号234で
全体が示されたピストンの間にほぼ位置している。第3
室236はポペット弁214と符号238で全体が示されたピス
トンの間にほぼ位置している。
作動部材216はポペット弁部材212及び214が取り付けら
れた中心軸すなわちロッド240を含んでいる。作動部材2
16は、また、ポペット弁部材212及び214を隔てるスプー
ル242を含んでいる。従って、ポペット弁部材212はスプ
ール242とピストン234の間に介装され、ポペット弁部材
214はスプール242とピストン238の間に介装されてい
る。スプール242とピストン234及び238の組合せ及び形
状は、また、ポペット弁部材212及び214を軸240とほぼ
直角に保つのに役立っている。
れた中心軸すなわちロッド240を含んでいる。作動部材2
16は、また、ポペット弁部材212及び214を隔てるスプー
ル242を含んでいる。従って、ポペット弁部材212はスプ
ール242とピストン234の間に介装され、ポペット弁部材
214はスプール242とピストン238の間に介装されてい
る。スプール242とピストン234及び238の組合せ及び形
状は、また、ポペット弁部材212及び214を軸240とほぼ
直角に保つのに役立っている。
作動部材216は、また、カップ形のシール部材248及び25
0を支持する一対のスペーサ244及び246を含んでいる。
ロックナット252及び254が軸240の両端に設けられて、
上述の各部材を軸240上の位置に保持している。この技
術に詳しい者ならばわかるであろうが、軸240の一端ま
たは両端は、作動部材216の作動を実際の方向に制御す
るために電磁弁に接続されてもよい。または、ハウジン
グ端部材256及び258の一つまたはそれ以上に通路を設
け、これを通して流体圧が印加されて作動部材216の軸
方向作動を生ぜしめるようにしてもよい。第1図に示し
た如く、或る状況においてはピストンの一方が他方より
も小径であるようなピストン構成とすることが望まし
い。この場合は、筒状のスリーブ260が小径の(戻り側
の)ピストン238と固定弁座部材206の間に介装されてい
る。
0を支持する一対のスペーサ244及び246を含んでいる。
ロックナット252及び254が軸240の両端に設けられて、
上述の各部材を軸240上の位置に保持している。この技
術に詳しい者ならばわかるであろうが、軸240の一端ま
たは両端は、作動部材216の作動を実際の方向に制御す
るために電磁弁に接続されてもよい。または、ハウジン
グ端部材256及び258の一つまたはそれ以上に通路を設
け、これを通して流体圧が印加されて作動部材216の軸
方向作動を生ぜしめるようにしてもよい。第1図に示し
た如く、或る状況においてはピストンの一方が他方より
も小径であるようなピストン構成とすることが望まし
い。この場合は、筒状のスリーブ260が小径の(戻り側
の)ピストン238と固定弁座部材206の間に介装されてい
る。
さて、ポペット弁部材212及び214の説明に移って、此等
のポペット弁部材が同一構造であることに注目すべきで
ある。従って、此等のポペット弁部材の一方のみを詳細
に説明する。ポペット弁部材212の拡大断面図が第2図
に示されている。ポペット弁部材212の平面図は第3図
に示されている。ポペット弁部材212は座金状の芯金262
とこの芯金262をほぼ取り囲む柔軟弾性体の被覆体264か
ら全体として構成されている。第4図及び第5図は芯金
262の平面図及び側面図である。被覆体264は第1シール
面266及び第2シール面268を備えた形状に成形されてい
る。各シール面266,268はほぼ半円形断面の連続した環
状突条を有している。第2図に最もよく示される如く、
シール面266,268はポペット弁部材212の両面に設けられ
ている。これに加えて、シール面266の直径Kがシール
面268の直径Lよりも大であることに注目することが重
要である。以下の記載からわかるように、シール面266,
268の非対称構成は弁組立品200の内部で好ましい圧力不
平衡をもたらすものである。第2図に示す特定のポペッ
ト弁の構造は本発明を限定するものではなく、前述の圧
力不平衡をもたらすその他の非対称シール面が適切な応
用に際して採用可能であることが認識されるべきであ
る。
のポペット弁部材が同一構造であることに注目すべきで
ある。従って、此等のポペット弁部材の一方のみを詳細
に説明する。ポペット弁部材212の拡大断面図が第2図
に示されている。ポペット弁部材212の平面図は第3図
に示されている。ポペット弁部材212は座金状の芯金262
とこの芯金262をほぼ取り囲む柔軟弾性体の被覆体264か
ら全体として構成されている。第4図及び第5図は芯金
262の平面図及び側面図である。被覆体264は第1シール
面266及び第2シール面268を備えた形状に成形されてい
る。各シール面266,268はほぼ半円形断面の連続した環
状突条を有している。第2図に最もよく示される如く、
シール面266,268はポペット弁部材212の両面に設けられ
ている。これに加えて、シール面266の直径Kがシール
面268の直径Lよりも大であることに注目することが重
要である。以下の記載からわかるように、シール面266,
268の非対称構成は弁組立品200の内部で好ましい圧力不
平衡をもたらすものである。第2図に示す特定のポペッ
ト弁の構造は本発明を限定するものではなく、前述の圧
力不平衡をもたらすその他の非対称シール面が適切な応
用に際して採用可能であることが認識されるべきであ
る。
第1図及び第6図に示す如く、固定弁座部材204及び206
はほぼ円筒形をなしている。ポペット弁部材の場合と同
様に、固定弁座部材204及び206は同一であり、従って固
定弁座部材206のみの説明をする。第2固定弁座部材206
は出口ポート224と排出ポート228の間に位置してほゞ半
径方向に延びる弁座面270を備えるよう形成されてい
る。弁座面270はポペット弁部材214の第1シール面26
6′により閉じられる。固定弁座部材206には、また、弁
座面270が開となったときに第2出口ポート224と第2排
出ポート228の間の流体の連通を可能とするように、複
数の開口272が設けられている。固定弁座部材206には、
また、同軸に設けられるスリーブ260と係合する軸方向
に延びる面274が形成されている。この面は、第1固定
弁座部材204に関してはカップ形のシール部材248と係合
することに注目すべきである。適当な環状の柔軟弾性体
のシールリング276及び278がハウジング202と固定弁座
部材206の間に液密シールを形成するために設けられて
いる。これに加えて、固定弁座部材206には、その一端
部に、円周方向に間をおいて軸方向に延びる複数の凹部
280が形成されていることに注目すべきである。
はほぼ円筒形をなしている。ポペット弁部材の場合と同
様に、固定弁座部材204及び206は同一であり、従って固
定弁座部材206のみの説明をする。第2固定弁座部材206
は出口ポート224と排出ポート228の間に位置してほゞ半
径方向に延びる弁座面270を備えるよう形成されてい
る。弁座面270はポペット弁部材214の第1シール面26
6′により閉じられる。固定弁座部材206には、また、弁
座面270が開となったときに第2出口ポート224と第2排
出ポート228の間の流体の連通を可能とするように、複
数の開口272が設けられている。固定弁座部材206には、
また、同軸に設けられるスリーブ260と係合する軸方向
に延びる面274が形成されている。この面は、第1固定
弁座部材204に関してはカップ形のシール部材248と係合
することに注目すべきである。適当な環状の柔軟弾性体
のシールリング276及び278がハウジング202と固定弁座
部材206の間に液密シールを形成するために設けられて
いる。これに加えて、固定弁座部材206には、その一端
部に、円周方向に間をおいて軸方向に延びる複数の凹部
280が形成されていることに注目すべきである。
さて、第1図、第7図及び第8図により、可動弁座部材
208及び210の説明をする。この場合にも両可動弁座部材
は構成が同一であるので、弁座部材210のみの説明をす
る。入口ポート220と出口ポート224の間に配置される可
動弁座部材210は、外周面に環状溝284が形成された円筒
部282を含んでいる。溝284内には、可動弁座部材210と
ハウジング202の間に液密シール形成するために、環状
シールリング276が設けられている。可動弁座部材210の
外周面286は、可動弁座部材がハウジング202に対し軸方
向に摺動するのを可能にするよう、ハウジングの内孔21
8に対する寸法決めがなされていることに注目すべきで
ある。外周面286の直径は第1シール面266の直径Kより
も小で、第2シール面268の直径Lよりも大である。可
動弁座部材210は、また、円筒部282の固定弁座部材206
側端部に半径外方に延びる環状フランジ部288を含んで
いる。フランジ部288はポペット弁部材214の第2シール
面268′により閉じられる弁座面289を備えている。フラ
ンジ部288には、円周方向に間をおいて外方に開いた複
数の凹部290が形成されている。可動弁座部材210のフラ
ンジ部288は弁座部材の軸方向移動を規制する止め具と
して作用する。すなわち、一方向においてはフランジ部
288はハウジング202と当接し、他方向においてはフラン
ジ部は固定弁座部材206に当接する。可動弁座部材210の
フランジ部288が固定弁座部材206に係合したときは、固
定弁座部材の凹部280と可動弁座部材の凹部290が協力し
て室236とハウジング202及びフランジ部288の間の空間
との間の流体の流通を可能として、室236と第2出口ポ
ート224の間の流体の流通を可能とすることに注目すべ
きである。
208及び210の説明をする。この場合にも両可動弁座部材
は構成が同一であるので、弁座部材210のみの説明をす
る。入口ポート220と出口ポート224の間に配置される可
動弁座部材210は、外周面に環状溝284が形成された円筒
部282を含んでいる。溝284内には、可動弁座部材210と
ハウジング202の間に液密シール形成するために、環状
シールリング276が設けられている。可動弁座部材210の
外周面286は、可動弁座部材がハウジング202に対し軸方
向に摺動するのを可能にするよう、ハウジングの内孔21
8に対する寸法決めがなされていることに注目すべきで
ある。外周面286の直径は第1シール面266の直径Kより
も小で、第2シール面268の直径Lよりも大である。可
動弁座部材210は、また、円筒部282の固定弁座部材206
側端部に半径外方に延びる環状フランジ部288を含んで
いる。フランジ部288はポペット弁部材214の第2シール
面268′により閉じられる弁座面289を備えている。フラ
ンジ部288には、円周方向に間をおいて外方に開いた複
数の凹部290が形成されている。可動弁座部材210のフラ
ンジ部288は弁座部材の軸方向移動を規制する止め具と
して作用する。すなわち、一方向においてはフランジ部
288はハウジング202と当接し、他方向においてはフラン
ジ部は固定弁座部材206に当接する。可動弁座部材210の
フランジ部288が固定弁座部材206に係合したときは、固
定弁座部材の凹部280と可動弁座部材の凹部290が協力し
て室236とハウジング202及びフランジ部288の間の空間
との間の流体の流通を可能として、室236と第2出口ポ
ート224の間の流体の流通を可能とすることに注目すべ
きである。
さて、弁組立品200の作動につき説明する。作動部材216
が第1図に示す位置にある状態では、ポペット弁部材21
2の第1シール面266は第1固定弁座部材204の弁座面を
閉じ、またポペット弁部材214の第2シール面268′は第
2可動弁座部材210の弁座面289を閉じている。可動弁座
部材210の弁座面は、固定弁座部材204の弁座面が閉じる
のと同時またはそれ以前に閉じる。この特徴は一部は、
ポペット弁部材212、214と可動弁座部材208、210の間の
距離Mがポペット弁部材と固定弁座部材の間の距離Nよ
りも小さくなるようにした固定弁座部材204及び206の寸
法によるものである。
が第1図に示す位置にある状態では、ポペット弁部材21
2の第1シール面266は第1固定弁座部材204の弁座面を
閉じ、またポペット弁部材214の第2シール面268′は第
2可動弁座部材210の弁座面289を閉じている。可動弁座
部材210の弁座面は、固定弁座部材204の弁座面が閉じる
のと同時またはそれ以前に閉じる。この特徴は一部は、
ポペット弁部材212、214と可動弁座部材208、210の間の
距離Mがポペット弁部材と固定弁座部材の間の距離Nよ
りも小さくなるようにした固定弁座部材204及び206の寸
法によるものである。
第1固定弁座部材204の弁座面が閉じられたときは、凹
部280及び290を通って入口ポート220と第1出口ポート2
22の間で流体の流通が可能となる。第1出口ポート222
と第1排出ポート226の間では流体の流通が阻止され
る。第2可動弁座部材210の弁座面289の閉鎖は第2出口
ポート224と第2排出ポート228の間の流体の流通を可能
とする。入口ポート220と第2出口ポート224の間では流
体の流通が阻止される。
部280及び290を通って入口ポート220と第1出口ポート2
22の間で流体の流通が可能となる。第1出口ポート222
と第1排出ポート226の間では流体の流通が阻止され
る。第2可動弁座部材210の弁座面289の閉鎖は第2出口
ポート224と第2排出ポート228の間の流体の流通を可能
とする。入口ポート220と第2出口ポート224の間では流
体の流通が阻止される。
作動部材216が右方に作動されたときは、先ず第2可動
弁座210はフランジ部288が第2固定弁座部材206と係合
するまでポペット弁部材214と共に引き寄せられること
に注目すべきである。第2ポペット弁部材214は、その
シール面266′が第2固定弁座部材206の弁座面270を閉
じるまで引き続き右方に移動する。ここでも、この弁座
面の閉鎖と同時またはそれ以前に、ポペット弁部材212
の第2シール面268は第1可動弁座部材208の弁座面を閉
じる。第1可動弁座部材208の弁座面の閉鎖は第1出口
ポート222と第1排出ポート226の間の流体の流通を可能
とする。入口ポート220と第1出口ポート222の間では流
体の流通が阻止される。弁座面270の閉鎖は入口ポート2
20と第2出口ポート224の間の流体の流通を可能とす
る。第2出口ポート224と第2排出ポート228の間では流
体の流通が阻止される。
弁座210はフランジ部288が第2固定弁座部材206と係合
するまでポペット弁部材214と共に引き寄せられること
に注目すべきである。第2ポペット弁部材214は、その
シール面266′が第2固定弁座部材206の弁座面270を閉
じるまで引き続き右方に移動する。ここでも、この弁座
面の閉鎖と同時またはそれ以前に、ポペット弁部材212
の第2シール面268は第1可動弁座部材208の弁座面を閉
じる。第1可動弁座部材208の弁座面の閉鎖は第1出口
ポート222と第1排出ポート226の間の流体の流通を可能
とする。入口ポート220と第1出口ポート222の間では流
体の流通が阻止される。弁座面270の閉鎖は入口ポート2
20と第2出口ポート224の間の流体の流通を可能とす
る。第2出口ポート224と第2排出ポート228の間では流
体の流通が阻止される。
以上の説明から、ポペット弁部材212,214の第1及び第
2シール面226,268はそれぞれ、ハウジング202の第1室
230内の圧力流体が軸方向に向かう力を及ぼす予め定め
られた面領域を規定していることが認識されるであろ
う。第1シール面266の直径Kは第2シール面268の直径
Lよりも大であるから、第1シール面により規定される
予め定められた面領域は第2シール面により規定される
ものよりも大である。かくして、第1図に示された位置
における弁組立品200では、第1室230内の流体圧はポペ
ット弁部材214に対するよりも大きな力をポペット弁部
材212に対して及ぼす。それゆえ、軸方向左向に作用す
る正味の力が存在し、ポペット弁部材212を図示の位置
に保持する。同様に、作動部材216が想像線に示す如く
右方に変位されれば、ポペット弁部材214に及ぼされる
圧力はポペット弁部材212に及ぼされる圧力よりも大と
なる。かくして、結果として生ずる圧力不平衡は、前進
方向の外力を加える必要なしに、2つの位置の何れにお
いても弁組立品200を安定状態に維持する。
2シール面226,268はそれぞれ、ハウジング202の第1室
230内の圧力流体が軸方向に向かう力を及ぼす予め定め
られた面領域を規定していることが認識されるであろ
う。第1シール面266の直径Kは第2シール面268の直径
Lよりも大であるから、第1シール面により規定される
予め定められた面領域は第2シール面により規定される
ものよりも大である。かくして、第1図に示された位置
における弁組立品200では、第1室230内の流体圧はポペ
ット弁部材214に対するよりも大きな力をポペット弁部
材212に対して及ぼす。それゆえ、軸方向左向に作用す
る正味の力が存在し、ポペット弁部材212を図示の位置
に保持する。同様に、作動部材216が想像線に示す如く
右方に変位されれば、ポペット弁部材214に及ぼされる
圧力はポペット弁部材212に及ぼされる圧力よりも大と
なる。かくして、結果として生ずる圧力不平衡は、前進
方向の外力を加える必要なしに、2つの位置の何れにお
いても弁組立品200を安定状態に維持する。
また第1図に示された位置における弁組立品200では、
可動弁座部材210には外周面286に囲まれた面積からポペ
ット弁部材212との間の第2シール面268(直径L<外周
面286の直径)に囲まれた面積を差し引いた面積と、第
1室230内の圧力に応じて、可動弁座部材210を軸方向右
方すなわちポペット弁部材214に押し付ける力が存在す
る。これにより可動弁座部材210はポペット弁部材214に
押し付けられて両部材210,214間の密封接合は確実に保
持される。
可動弁座部材210には外周面286に囲まれた面積からポペ
ット弁部材212との間の第2シール面268(直径L<外周
面286の直径)に囲まれた面積を差し引いた面積と、第
1室230内の圧力に応じて、可動弁座部材210を軸方向右
方すなわちポペット弁部材214に押し付ける力が存在す
る。これにより可動弁座部材210はポペット弁部材214に
押し付けられて両部材210,214間の密封接合は確実に保
持される。
なお、入口ポート220に与えられる圧力が負圧の場合
は、外周面286の直径を第1シール面266の直径Kよりも
大で、第2シール面268の直径Lよりも小さくすること
により、上記と同じ作用効果が得られる。
は、外周面286の直径を第1シール面266の直径Kよりも
大で、第2シール面268の直径Lよりも小さくすること
により、上記と同じ作用効果が得られる。
かくして、本発明によれば、作動部材に取り付けられて
固定及び可動弁座の組合せに着座するよう設けられたポ
ペット弁を採用した弁組立品が得られこれにより製作誤
差に容易に適応できるようになる。
固定及び可動弁座の組合せに着座するよう設けられたポ
ペット弁を採用した弁組立品が得られこれにより製作誤
差に容易に適応できるようになる。
開示された本発明の好ましい実施例は上述の利点及び特
徴を備えるように考慮されたものであることは明らかで
あるが、本発明は適切に範囲で又は特許請求の範囲の構
成な意義を離れることなく容易に改良や変形や変更が可
能であることは認識されるであろう。
徴を備えるように考慮されたものであることは明らかで
あるが、本発明は適切に範囲で又は特許請求の範囲の構
成な意義を離れることなく容易に改良や変形や変更が可
能であることは認識されるであろう。
第1図は本発明による2位置4方弁組立品の実施例の断
面図、第2図は第1図に示されたポペット弁部材の一つ
の拡大断面図、第3図は第2図に示されたポペット弁部
材の平面図、第4図及び第5図は第2図のポペット弁部
材の座金状の芯金の平面図及び側面図、第6図は第1図
に示された固定弁座の一つの拡大断面図、第7図は第1
図に示された可動弁座の一つの拡大断面図、第8図は第
7図に示された可動弁座の平面図である。 符号の説明 202…ハウジング、204,206…固定弁座部材(固定弁
座)、208,210…可動弁座部材(可動弁座)212,214…ポ
ペット弁部材、216…作動部材、218…内孔、220…入口
ポート(第1ポート)、222,224…出口ポート(第2ポ
ート)、226,228…排出ポート(第3ポート)、266,26
6′,268,268′…環状突条(第1突条、第2突条)、282
…円筒部、286…外周面、288…フランジ部。
面図、第2図は第1図に示されたポペット弁部材の一つ
の拡大断面図、第3図は第2図に示されたポペット弁部
材の平面図、第4図及び第5図は第2図のポペット弁部
材の座金状の芯金の平面図及び側面図、第6図は第1図
に示された固定弁座の一つの拡大断面図、第7図は第1
図に示された可動弁座の一つの拡大断面図、第8図は第
7図に示された可動弁座の平面図である。 符号の説明 202…ハウジング、204,206…固定弁座部材(固定弁
座)、208,210…可動弁座部材(可動弁座)212,214…ポ
ペット弁部材、216…作動部材、218…内孔、220…入口
ポート(第1ポート)、222,224…出口ポート(第2ポ
ート)、226,228…排出ポート(第3ポート)、266,26
6′,268,268′…環状突条(第1突条、第2突条)、282
…円筒部、286…外周面、288…フランジ部。
Claims (4)
- 【請求項1】内部に内孔が形成され、またこの内孔の長
手方向中央部から軸線方向両外方に向かって対称的に順
次配列されて何れも同内孔に連通された1個の入口ポー
ト、1対の出口ポート及び1対の排出ポートを備えたハ
ウジングと、 前記入口ポートと前記各出口ポートの間の前記内孔に互
いに同軸的にかつ所定距離だけ軸線方向移動可能に外周
面が液密に嵌合支持された1対の可動弁座部材と、 前記各出口ポートと前記各排出ポートの間の前記内孔に
前記各可動弁座部材と同軸的に前記ハウジングと一体的
に設けられた1対の固定弁座部材と、 前記各固定弁座部材と前記各可動弁座部材の間に位置す
る1対のポペット弁部材と、 この両ポペット弁部材を一体的にかつ同軸的に支持し
て、一方のポペット弁部材が一方の前記可動弁座部材か
ら離れて一方の前記固定弁座部材と密封接合すると共に
他方のポペット弁部材が他方の前記固定弁座部材から離
れ他方の前記可動弁座部材と密封接合して一方の前記出
口ポートを前記入口ポートに連通すると共に他方の前記
出口ポートを他方の前記排出ポートに連通する第1位置
と、前記一方のポペット弁部材が前記一方の固定弁座部
材から離れて前記一方の可動弁座部材と密封接合すると
共に前記他方のポペット弁部材が前記他方の可動弁座部
材から離れ前記他方の固定弁座部材と密封接合して前記
一方の出口ポートを前記一方の排出ポートに連通すると
共に前記他方の出口ポートを前記入口ポートに連通する
第2位置の間で、軸線方向に移動させる作動部材 を備えてなるインライン式ポペット弁において、 前記ハウジングの内孔に移動可能に支持される前記各可
動弁座部材の前記外周面の直径が前記各ポペット弁部材
の外径よりも小であり、 前記内孔に移動可能に支持される前記各可動弁座部材の
前記外周面の直径が、前記ポペット弁部材と前記固定弁
座部材のとの間の環状の密封接合面の直径と、同ポペッ
ト弁部材と前記可動弁座部材との間の環状の密封接合面
の直径の何れか一方よりも大でかつ何れか他方よりも小
であることを特徴とするインライン式ポペット弁。 - 【請求項2】前記ポペット弁部材と前記各弁座部材の間
の密封接合面が、前記ポペット弁部材及び弁座部材の一
方に形成された柔軟弾性体よりなる環状突条により形成
された第1項記載のインライン式ポペット弁。 - 【請求項3】前記可動弁座部材が前記内孔に液密に摺動
可能に支持された円筒部とその軸方向外側端部から半径
外方に延びるフランジ部よりなり、このフランジ部が前
記ハウジングに一体的に設けられた部分に当接して前記
可動弁座部材の所定位置を越える外向きの移動を拘束す
る第1項記載のインライン式ポペット弁。 - 【請求項4】前記固定弁座部材が前記内孔に嵌合固定さ
れた円筒形部材よりなり、前記出口ポート側となる同固
定弁座部材の端面が前記フランジ部に当接して前記可動
弁座部材の所定位置を越える外向きの移動を拘束する第
3項記載のインライン式ポペット弁。
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