JPH09229213A - ポペット弁 - Google Patents
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Abstract
を向上させることにある。 【解決手段】ボンネット28の内部に変位自在に設けら
れ、着座部52から離間しまたは着座部52に着座する
ことにより前記一次側ポートと二次側ポートとの連通路
48を開閉するダイヤフラム弁50と、前記ダイヤフラ
ム弁50によって形成されるダイヤフラム室80に設け
られ、弾性変形することにより該ダイヤフラム弁50の
薄肉部58に付与される負荷を緩衝する弾性部材82と
を備える。
Description
開閉作用下に一次側ポートと二次側ポートとを連通また
は遮断するポペット弁に関する。
ット弁を図4に示す。
び二次側ポート3が形成された弁本体4と、前記弁本体
4の上部に連結されるボンネット5とを有する。前記弁
本体4の内部には、一次側ポート2と二次側ポート3と
を連通させる連通路6が形成されるとともに、前記連通
路6を開閉するダイヤフラム弁7が設けられる。前記ボ
ンネット5には、図示しない圧力流体供給源に接続さ
れ、切換弁の切換作用下に圧力流体を供給する第1圧力
流体出入ポート8および第2圧力流体出入ポート9が形
成される。
嵌合され、前記ピストン10およびダイヤフラム弁7
は、第1圧力流体出入ポート8または第2圧力流体出入
ポート9から供給される圧力流体の作用下に上下方向に
沿って一体的に変位する。
イヤフラム弁7が着座部11から所定間隔だけ離間する
ことにより連通路6が開成されて一次側ポート2と二次
側ポート3とが連通し、あるいは、前記ダイヤフラム弁
7が着座部11に着座することにより連通路6が閉成さ
れて一次側ポート2と二次側ポート3とが非連通状態と
なる。なお、参照符号12は、ピストン10を下方側に
押圧するばね部材を示す。
従来技術に係るポペット弁1では、二次側ポート3に供
給された圧力流体の背圧(back pressure )によってダ
イヤフラム弁7の薄肉部13に過度の負荷がかかって撓
曲し(二点鎖線参照)、長期間の使用によって前記ダイ
ヤフラム弁7の耐久性が劣化するという不都合がある。
なされたものであり、ポペット弁を構成するダイヤフラ
ム弁の耐久性を向上させることが可能なポペット弁を提
供することを目的とする。
めに、本発明は、圧力流体が入出する一次側ポートおよ
び二次側ポートが形成された弁ボデイと、前記弁ボデイ
の内部に変位自在に設けられ、着座部から離間しまたは
着座部に着座することにより前記一次側ポートと二次側
ポートとの連通路を開閉するダイヤフラム弁と、前記ダ
イヤフラム弁によって形成されるダイヤフラム室に設け
られ、弾性変形することにより該ダイヤフラム弁の薄肉
部に付与される負荷を緩衝する弾性部材と、を備えるこ
とを特徴とする。
た圧力流体の背圧によってダイヤフラム弁の薄肉部に過
度の負荷が付与された場合、弾性部材が弾性変形するこ
とにより前記負荷が緩衝される。従って、前記ダイヤフ
ラム弁の耐久性が向上する。
好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
は、本発明の実施の形態に係るポペット弁が適用された
二方弁を示し、この二方弁20は、基本的には、同一軸
線状に相互に対向する一次側ポート22および二次側ポ
ート24が形成された弁本体26と、前記弁本体26の
上部に気密に連結されるボンネット28と、前記ボンネ
ット28の内部に形成されたシリンダ室30に沿って摺
動変位するピストン32を有するシリンダ機構34と、
シール部材36を介して前記ボンネット28の上部に連
結され、前記シリンダ室30を閉塞するカバー部材38
とから構成される。なお、弁本体26およびボンネット
28は、弁ボデイとして機能するものである。
38の環状突部40には、円周状に所定角度離間する複
数のスリット42が形成される。なお、前記二方弁20
は、一組のボルト44a、44bによる緊締作用下にベ
ース部材46に固定される。
22と二次側ポート24とを連通させる連通路48が形
成されるとともに、該弁本体26の略中央部には後述す
るダイヤフラム弁50が着座する着座部52が突出形成
される。なお、一次側ポート22に近接する部位から直
線状に形成された連通路48の直径dと、前記連通路4
8から略直交する方向に立ち上がって着座部52に至る
連通路48の直径Dとを、直径d<直径Dという関係に
形成することにより、前記連通路48を一次側ポート2
2から二次側ポート24へと流通する圧力流体の圧力損
失を減少させることができる。
状の溝部54が形成され、前記溝部54には、前記着座
部52から所定間隔離間し、または着座することにより
前記連通路48を開閉するダイヤフラム弁50が装着さ
れる。前記ダイヤフラム弁50は、着座部52に接触す
る厚肉部56と、圧力流体の作用下に撓曲自在に形成さ
れた薄肉部58と、前記溝部54に挟持される周縁部6
0とから構成される。なお、弁本体26には、前記周縁
部60を押圧して液漏れを防止するための環状突起部6
2が形成される。前記厚肉部56と、薄肉部58と、周
縁部60とは一体的に形成され、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン等の合成樹脂、または、天然ゴムあるい
は合成ゴムを含む弾性体で形成される。
にはシリンダ機構34を構成するピストン32が嵌合さ
れ、前記ピストン32は、シリンダ室30に沿って矢印
X1またはX2 方向に変位自在に設けられる。前記ピス
トン32は、前記厚肉部56に形成された環状の凹部に
嵌着する爪片64を有する連結部66と、環状溝を介し
て外周面にシール部材68が嵌着されたピストン本体7
0とから構成される。このように、弾性的に折曲自在な
爪片64を介してピストン32とダイヤフラム弁50と
を一体的に連結することにより、組み付けを簡便に行う
ことができるとともに、ねじ込み方式によるゆるみを防
止することが可能となる。
してリング状のウェアリング72およびシール部材74
が装着される。なお、ボンネット28には、前記ピスト
ン32の連結部66を案内する環状のガイド部76が軸
線方向に沿って形成され、前記ガイド部76の上面部に
は、前記ピストン32の変位量を規制するとともに、ピ
ストン本体70が当接した際の衝撃を緩和するダンパ部
材78が設けられる。
との間にはダイヤフラム室80が形成され、前記ダイヤ
フラム室80には、ピストン32の厚肉部56を囲繞す
るとともに、底面部が薄肉部58に面接触するリング状
の弾性部材82が設けられる。前記弾性部材82の内周
部には、ピストン32を組み付ける際に折曲する爪片6
4の逃げとして機能するテーパ面84が形成されるとと
もに、略水平面に沿って内周部から外周側に所定長だけ
切り欠かれた環状のスリット86が形成される。
装着される断面略L字状の保持部材88とダイヤフラム
弁50の薄肉部58との間に挟み込まれて保持され、ピ
ストン32およびダイヤフラム弁50と一体的に変位自
在に設けられる。また、前記弾性部材82は、例えば、
NBR(acrylonitrile-butadiene rubber)、ウレタン
ゴム等の合成ゴムまたは天然ゴム等によって形成され
る。さらに、前記弾性部材82は、図1並びに図2に示
されるように一体的に形成され、または同一の硬度ある
いは異なる硬度を有する二つの部材(図示せず)を固着
して形成してもよい。
して前記ダイヤフラム室80に連通するポート92が形
成され、前記ダイヤフラム室80は、ポート92を通じ
て大気開放状態となっているとともに、前記シール部材
74を介してシリンダ室30と非連通状態となってい
る。
aおよび下部側シリンダ室30bからなり、前記上部側
シリンダ室30aは、スリット42および孔部94を介
してボンネット28に形成された第1圧力流体出入ポー
ト96と連通するように形成され、一方、前記下部側シ
リンダ室30bは、孔部98を介して第2圧力流体出入
ポート100と連通するように形成される。従って、図
示しない切換弁の切換作用下に第1圧力流体出入ポート
96または第2圧力流体出入ポート100のいずれか一
方から供給される圧力流体によって前記ピストン32お
よびダイヤフラム弁50を矢印X1 またはX2 方向に一
体的に変位させることができる。この場合、圧力流体が
供給されない他方のポートは大気開放状態とする。
ダイヤフラム弁50が着座部52から所定間隔だけ離間
して連通路48を開成することにより一次側ポート22
と二次側ポート24とが連通し、あるいは、前記ダイヤ
フラム弁50が着座部52に着座して連通路48が遮断
されることにより一次側ポート22と二次側ポート24
とが非連通状態となる。
ン32とカバー部材38との間には、ばね部材102
a、102bが介装される。前記ばね部材102a、1
02bの弾発力を介してピストン32を矢印X1 方向に
常時押圧することにより、初期位置においてダイヤフラ
ム弁50が着座部52に着座したノーマルクローズタイ
プの二方弁20として用いることができる。
たばね部材102a、102bを取り除き、下部側シリ
ンダ室30bに他のばね部材104を周回するように配
設してこのばね部材104の弾発力を介してピストンを
常時矢印X2 方向に押圧することにより、初期位置にお
いてダイヤフラム弁50が着座部52から離間したノー
マルオープンタイプの二方弁20として用いることが可
能となる。
下部側シリンダ室30bのいずれにもばね部材を配設す
ることなく、図示しない切換弁の切換作用下に第1圧力
流体出入ポート96または第2圧力流体出入ポート10
0から供給される圧力流体の押圧力によってピストン3
2を矢印X1 またはX2 方向に変位させることも可能で
ある。
た二方弁20は、基本的には以上のように構成されるも
のであり、次にその動作並びに作用効果について説明す
る。
体供給源に接続するとともに、二次側ポート24を図示
しない流体圧機器に接続し、第2圧力流体出入ポート1
00を図示しない第2圧力流体供給源に接続しておく。
なお、第1圧力流体出入ポート96は、大気開放状態と
する。
ね部材102a、102bの弾発力によってピストン3
2が矢印X1 方向に押圧され、ダイヤフラム弁50が着
座部52に着座したノーマルクローズの状態にあり、一
次側ポート22と二次側ポート24は非連通状態にあ
る。
圧力流体供給源の駆動作用下に第2圧力流体出入ポート
100を介して下部側シリンダ室30bに圧力流体を供
給する。ピストン32は、下部側シリンダ室30bに供
給された圧力流体の作用下に前記ばね部材102a、1
02bの弾発力に打ち勝って矢印X2 方向に変位する。
6と前記厚肉部56を囲繞する弾性部材82とが一体的
に矢印X2 方向に変位することにより、前記ダイヤフラ
ム弁50が所定間隔だけ着座部52から離間し、図2に
示されるように、一次側ポート22と二次側ポート24
とが連通する弁開状態となる。従って、第1圧力流体供
給源の駆動作用下に一次側ポート22から供給された圧
力流体は、連通路48および二次側ポート24を介して
流体圧機器に導入される。なお、ダイヤフラム弁50が
矢印X2 方向に変位することにより薄肉部58と弾性部
材82とが一体的に変位し、前記弾性部材82は弾性変
形してスリット86が閉じた状態となる。この結果、連
通路48を流通する圧力流体によってダイヤフラム弁5
0の薄肉部58に付与される負荷は弾性部材82を介し
て吸収されるため、前記薄肉部58が保護される。
流体出入ポート100を大気開放状態とすることによ
り、ばね部材102a、102bの弾発力を介してピス
トン32、ダイヤフラム弁50および弾性部材82が矢
印X1 方向に変位し、ダイヤフラム弁50が着座部52
に着座する初期位置の状態に復帰する(図1参照)。従
って、ピストン32の変位作用下にダイヤフラム弁50
を開閉することにより、一次側ポート22と二次側ポー
ト24とを連通させ、あるいは非連通状態とすることが
可能となる。
下に二次側ポート24に供給された圧力流体の作用によ
って背圧が発生し、図3に示されるように、前記背圧に
よって過度の負荷がダイヤフラム弁50に付与されるこ
とにより薄肉部58が撓曲する。この場合、前記薄肉部
58の撓曲作用下にスリット86が閉じて弾性部材82
が弾性変形することにより、ダイヤフラム弁50の薄肉
部58に対する負荷が緩衝される。すなわち、弾性部材
82によって、それ以上の負荷によるダイヤフラム弁5
0の薄肉部58の撓曲が阻止される。従って、二方弁2
0を長期間使用してもダイヤフラム弁50の薄肉部58
が劣化することがなく、前記ダイヤフラム弁50の耐久
性を向上させることが可能となる。
ペット弁を二方弁20に適用しているがこれに限定され
るものではなく、例えば、三方弁等の各種の弁にも適用
することができることは勿論である。
る。
流体の背圧がダイヤフラム弁の薄肉部に作用した場合、
弾性部材が弾性変形することにより前記ダイヤフラム弁
の薄肉部に付与される過度の負荷が緩衝される。この結
果、前記ダイヤフラム弁の薄肉部が劣化することがな
く、該ダイヤフラム弁の耐久性を向上させることができ
る。
れた二方弁の縦断面図である。
開成した状態の縦断面図である。
背圧が付与された状態の要部拡大断面図である。
を示す縦断面図である。
2…ポート 26…弁本体 28…ボンネッ
ト 30、30a、30b…シリンダ室 32…ピストン 34…シリンダ機構 38…カバー部
材 48…連通路 50…ダイヤフ
ラム弁 52…着座部 54…溝部 56…厚肉部 58…薄肉部 60…周縁部 62…環状突起
部 64…爪片 66…連結部 70…ピストン本体 76…ガイド部 78…ダンパ部材 80…ダイヤフ
ラム室 86…スリット 96、100…
圧力流体出入ポート 102a、102b…ばね部材
Claims (7)
- 【請求項1】圧力流体が入出する一次側ポートおよび二
次側ポートが形成された弁ボデイと、 前記弁ボデイの内部に変位自在に設けられ、着座部から
離間しまたは着座部に着座することにより前記一次側ポ
ートと二次側ポートとの連通路を開閉するダイヤフラム
弁と、 前記ダイヤフラム弁によって形成されるダイヤフラム室
に設けられ、弾性変形することにより該ダイヤフラム弁
の薄肉部に付与される負荷を緩衝する弾性部材と、 を備えることを特徴とするポペット弁。 - 【請求項2】請求項1記載のポペット弁において、弾性
部材には環状のスリットが形成され、ダイヤフラム弁の
薄肉部に付与される負荷によって前記スリットが閉じら
れることを特徴とするポペット弁。 - 【請求項3】請求項1記載のポペット弁において、ダイ
ヤフラム弁にはピストンが連結され、弾性部材は、前記
ピストンの外周部に嵌合する保持部材とダイヤフラム弁
の薄肉部との間に挟持されることを特徴とするポペット
弁。 - 【請求項4】請求項1記載のポペット弁において、弾性
部材は、ブタジエンアクリロニトリルゴム、またはウレ
タンゴムを含む合成ゴムあるいは天然ゴムの材料によっ
て形成され、ダイヤフラム弁は、ポリテトラフルオロエ
チレンを含む合成樹脂の材料、または合成ゴムあるいは
天然ゴムを含む弾性体によって形成されることを特徴と
するポペット弁。 - 【請求項5】請求項3記載のポペット弁において、ピス
トンとダイヤフラム弁とが一体的に変位自在に連結さ
れ、弁ボデイの内部には、前記ピストンに当接して緩衝
機能を発揮するダンパ部材が設けられることを特徴とす
るポペット弁。 - 【請求項6】請求項3記載のポペット弁において、弾性
部材とダイヤフラム弁の薄肉部とは面接触した状態で当
接することを特徴とするポペット弁。 - 【請求項7】請求項1記載のポペット弁において、弾性
部材は一体的に形成され、または、同一の硬度あるいは
異なる硬度を有する二つの部材が固着されて形成される
ことを特徴とするポペット弁。
Priority Applications (6)
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Publications (2)
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