JPH10268943A - 減圧弁 - Google Patents

減圧弁

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JPH10268943A
JPH10268943A JP9074040A JP7404097A JPH10268943A JP H10268943 A JPH10268943 A JP H10268943A JP 9074040 A JP9074040 A JP 9074040A JP 7404097 A JP7404097 A JP 7404097A JP H10268943 A JPH10268943 A JP H10268943A
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pressure
relief valve
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡素な構成でリリーフ弁機構のシール性を向上
させることにある。 【解決手段】リリーフ弁機構６８は、有底円筒体状に形
成されたリリーフ弁シート７４と、前記リリーフ弁シー
ト７４の内壁面に形成される着座部８２と、前記着座部
８２に着座し、または該着座部８２から離間することに
よりリリーフ通路７８を開閉するボール４８とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次側から供給さ
れる圧力流体を所定の圧力に調圧して二次側に導出する
ことが可能な減圧弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば、圧力流体供給源等か
ら供給される一次側圧力を所定の圧力に調圧して二次側
に設けられた流体圧機器に導出する減圧弁が知られてい
る。
【０００３】ここで、従来技術に係る減圧弁を図５に示
す。この減圧弁１は、リリーフタイプからなり、本体部
２およびボンネット３から基本的に構成されている。前
記本体部２およびボンネット３内に形成された空間部４
にはダイヤフラム５が張設され、前記ダイヤフラム５の
中央部にはリリーフ弁機構６が設けられる。
【０００４】このリリーフ弁機構６は、ダイヤフラム５
の底面部に設けられ、ステム７の一端部によってシール
されるリリーフ通路８が形成されたリリーフ弁シート９
を有する。前記リリーフ通路８は、実質的に貫通孔によ
って形成され、通常の場合、断面曲線状に形成されたス
テム７の一端部が前記貫通孔の開口に着座して該貫通孔
を閉塞することによりシールされている。
【０００５】また、ダイヤフラム５の上面部には、前記
リリーフ弁シート９との間で該ダイヤフラム５を保持す
るダイヤフラム受部材１０と、前記リリーフ弁シート９
とダイヤフラム受部材１０とを連結するナット部材１１
とが設けられる。
【０００６】前記リリーフ弁機構６の概略動作を説明す
ると、二次側圧力が設定圧力よりも上昇した場合、ダイ
ヤフラム５が上昇し、リリーフ弁シート９がステム７の
一端部から離間する。従って、設定圧力よりも上昇した
二次側の圧力流体は、前記リリーフ弁シート９のリリー
フ通路８を通過した後、ボンネット３に形成されたリリ
ーフポート１２から大気中に排気されて二次側圧力が設
定圧力に保持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術に係る減圧弁のリリーフ弁機構では、ステムの寸法精
度や製品の組み付け精度によってリリーフ弁シートとス
テムとの間に傾きあるいは芯ずれ等が発生するおそれが
ある。この場合、前記リリーフ通路のシール性が低下
し、該リリーフ通路である貫通孔を完全に閉塞すること
ができず、二次側の圧力流体の一部が前記貫通孔を介し
て漏出してしまうという不都合がある。
【０００８】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、簡素な構成でリリーフ弁機構のシ
ール性を向上させることが可能な減圧弁を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、圧力流体が供給される一次側ポート
と、圧力流体を排出する二次側ポートとを有する減圧弁
本体と、前記減圧弁本体内に変位自在に設けられ、第１
着座部から着座し、または前記第１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
開閉する弁体と、前記減圧弁本体内に形成されたダイヤ
フラム室に設けられ、一次側ポートから供給される圧力
流体の作用下に前記弁体を変位させるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに設けられ、二次側の余分な圧力流体
をリリーフポートを介して外部に排出するリリーフ弁機
構と、を備え、前記リリーフ弁機構は、有底円筒体状に
形成されたリリーフ弁シートと、前記リリーフ弁シート
の内壁面に形成される第２着座部と、前記第２着座部に
着座し、または該第２着座部から離間することによりリ
リーフ通路を開閉する球体とを有することを特徴とす
る。
【００１０】本発明によれば、有底円筒体状に形成され
たリリーフ弁シートの内壁面に第２着座部を形成し、こ
の第２着座部に着座し、または該第２着座部から離間す
る球体によってリリーフ通路を開閉している。
【００１１】その際、ステムの寸法精度や製品の組み付
け精度に起因してリリーフ弁シートとステムとの間に傾
きあるいは芯ずれ等が発生した場合であっても、前記傾
きあるいは芯ずれ等に影響されることがなく第２着座部
に着座する球体によってリリーフ通路を閉塞することが
できる。この結果、リリーフ通路のシール性を向上させ
ることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係る減圧弁について好適
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。
【００１３】図１において参照数字２０は、本発明の実
施の形態に係る減圧弁を示す。
【００１４】この減圧弁２０は、一次側ポート２２と二
次側ポート２４とを連通させる流体通路２６が形成され
た本体部２８と、前記本体部２８の上部に嵌合されるボ
ンネット３０と、前記ボンネット３０の上部に回動自在
に軸支されたハンドル３２とを有する。前記本体部２８
の底面部には、シール部材３４を介してバルブガイド３
６が気密に嵌合される。なお、本体部２８およびボンネ
ット３０は、減圧弁本体として機能するものである。
【００１５】本体部２８の内部には、弁ばね３８の弾発
力に抗して着座部（第１着座部）４０から離間すること
により弁開状態となり、一次側ポート２２と二次側ポー
ト２４とを連通させる弁体４２が配設され、前記弁体４
２にはステム４４の一端部が連結される。前記弁体４２
が着座部４０と接触する部位には、緩衝機能を有する弾
性体４６が環状溝内に装着されている。なお、前記ステ
ム４４は円柱状を呈し、その他端部には、後述するボー
ル（球体）４８の球面に対応する凹部５０（図３参照）
が形成されている。
【００１６】また、前記本体部２８とボンネット３０と
の間にはダイヤフラム５２が張設され、前記ダイヤフラ
ム５２と本体部２８の凹部とによってダイヤフラム室５
４が形成される。前記ダイヤフラム室５４は、通路５６
を介して二次側ポート２４と連通するように形成され
る。
【００１７】ダイヤフラム５２の上面側および底面側に
は、それぞれ該ダイヤフラム５２を保持する第１ダイヤ
フラム押さえ部材５８および第２ダイヤフラム押さえ部
材６０が設けられる。ダイヤフラム５２の底面側を保持
する第１ダイヤフラム押さえ部材５８には、ダイヤフラ
ム５２の中心孔に嵌着されて上方に向かって突出する円
筒部６２と前記円筒部６２の下端部から拡径しダイヤフ
ラム５２の底面部に係合するフランジ部６４とが一体的
に形成される。一方、ダイヤフラム５２の上面側を保持
する第２ダイヤフラム押さえ部材６０の中心部には孔部
が形成され、前記孔部を介して前記第１ダイヤフラム押
さえ部材５８の円筒部６２を嵌挿することにより、第１
ダイヤフラム押さえ部材５８と第２ダイヤフラム押さえ
部材６０とが連結される。
【００１８】前記第１ダイヤフラム押さえ部材５８の円
筒部６２の孔部６６には、リリーフ弁機構６８が装着さ
れる。
【００１９】このリリーフ弁機構６８は、図３、図４Ａ
並びに図４Ｂに示されるように、前記第１ダイヤフラム
押さえ部材５８の円筒部６２の内壁面に形成された環状
凸部７０に係合する一組の爪片７２ａ、７２ｂを有し、
前記第１ダイヤフラム押さえ部材５８の孔部６６内に係
止されるリリーフ弁シート７４と、前記リリーフ弁シー
ト７４の孔部内に配設されるばね部材７６と、前記ばね
部材７６の弾発力の作用下にリリーフ弁シート７４の軸
線方向に沿って変位自在に設けられたボール４８とから
構成される。なお、前記リリーフ弁シート７４の孔部
は、実質的に圧力流体を排出するリリーフ通路７８とし
て機能するものであり、また前記一組の爪片７２ａ、７
２ｂは、押圧されたときに原形状に復帰する弾性力を有
する。
【００２０】有底円筒体からなるリリーフ弁シート７４
の上面部には、前記リリーフ通路７８に連通する小孔８
０が形成される。また、前記リリーフ弁シート７４の内
壁面には、ボール４８の球面に対応する形状を有する着
座部（第２着座部）８２が形成され、前記着座部８２に
ボール４８が着座することにより前記リリーフ通路７８
が閉塞される。さらに、前記リリーフ弁シート７４の下
部側には、前記ボール４８の抜け止め機能を営む複数の
フック部８４が有底円筒体と一体的に形成されている。
複数のフック部８４は、スリット８６を介して分割して
形成されるとともに、ボール４８が軸線方向に沿って所
定間隔だけ変位可能なようにボール４８の直径よりも所
定長だけ下方側に延在して形成される。なお、リリーフ
弁シート７４を第１ダイヤフラム押さえ部材５８と一体
的に形成してもよい。
【００２１】ボンネット３０の内部には、一端部が第２
ダイヤフラム押さえ部材６０の上面部に係着され、他端
部が調圧ナット８８に係着された調圧ばね９０が配設さ
れ、前記調圧ばね９０は、その弾発力の作用下にダイヤ
フラム５２を下方側に向かって押圧する機能を営む。前
記調圧ナット８８はハンドル３２の中心部に固定された
調圧ねじ９２に螺合され、前記ハンドル３２と調圧ねじ
９２とを一体的に所定方向に回動させることにより、前
記調圧ナット８８を調圧ねじ９２の軸線方向に沿って変
位させることができる。
【００２２】なお、ボンネット３０の上面部とハンドル
３２との間には、圧力流体を外部に排出するリリーフポ
ート９４が形成されている。
【００２３】本発明の実施の形態に係る減圧弁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。
【００２４】まず、一次側ポート２２に図示しない圧力
流体供給源を接続し、二次側ポート２４に図示しない所
望の流体圧機器（例えば、シリンダ）を予め接続してお
く。
【００２５】また、ハンドル３２を所定方向に螺回して
流体圧機器に供給する二次側の設定圧力を予め設定して
おく。すなわち、図１に示す状態において、ハンドル３
２の回動作用下に調圧ねじ９２の軸線方向に沿って調圧
ばね９０を変位させ、調圧ナット８８によって圧縮され
た調圧ばね９０を介してダイヤフラム５２を下方側に向
かって押圧することにより、ステム４４および弁体４２
が一体的に下降する。従って、弁体４２が下方側に変位
して着座部４０から所定間隔だけ離間するに至り、一次
側ポート２２と二次側ポート２４とが連通した状態とな
る（図２参照）。
【００２６】一次側圧力に対して二次側圧力が低い時、
図示しない圧力流体供給源の付勢作用下に一次側ポート
２２から導入された圧力流体は、流体通路２６に沿って
流通し、二次側ポート２４を介して流体圧機器に供給さ
れる。この場合、一次側ポート２２から供給された圧力
流体の一部は、通路５６を介してダイヤフラム室５４に
導入され、ダイヤフラム５２を上方に向かって押圧する
力を発生させる。
【００２７】従って、一次側ポート２２から供給された
圧力流体によって発生するダイヤフラム５２を上方に向
かって押圧する力と調圧ばね９０の弾発力とが対抗する
ことにより、二次側ポート２４を介して流体圧機器に導
入される二次側圧力が調圧される。
【００２８】なお、二次側圧力が設定圧力に到達するま
での間、リリーフ弁シート７４のリリーフ通路７８は、
図４Ａに示されるように、ボール４８によって閉成され
た状態にある。すなわち、弁ばね３８の弾発力の作用下
にステム４４を上方に向かって押圧する力が該ステム４
４に付与され、ボール４８は、前記ステム４４の押圧作
用下にばね部材７６の弾発力に抗してリリーフ弁シート
７４の着座部８２に着座した状態にある。従って、ステ
ム４４の押圧作用下にボール４８がリリーフ弁シート７
４の着座部８２に押圧されているため、前記ボール４８
によってリリーフ通路７８が気密に閉塞された状態にあ
る。この結果、リリーフ通路７８は、確実にシールされ
ている。
【００２９】このように、二次側圧力が設定圧力よりも
低い間は、流体圧機器に対して圧力流体の流入が継続さ
れ、一次側圧力と二次側圧力との差が小さくなるにつれ
て、調圧ばね９０の弾発力に抗してダイヤフラム５２が
徐々に上昇し、前記ダイヤフラム５２と一体的にステム
４４および弁体４２が上昇することにより、前記弁体４
２が着座部４０に着座して設定圧力に到達する。このよ
うにして、所望の設定圧力に調圧された圧力流体が図示
しない流体圧機器に供給される。
【００３０】ところで、二次側圧力が設定圧力よりも上
昇した場合、前記設定圧力よりも上昇した二次側の圧力
流体は通路５６を介してダイヤフラム室５４に導入さ
れ、前記二次側の圧力流体の作用下にダイヤフラム５２
が上昇する。従って、ダイヤフラム５２が上昇すること
によりリリーフ弁シート７４のボール４８からステム４
４の一端部が離間し、ばね部材７６の弾発力およびボー
ル４８の自重によって該ボール４８が着座部８２から離
間して下方側に変位する（図４Ｂ参照）。この場合、ボ
ール４８は、リリーフ弁シート７４のフック部８４によ
って係止されることにより、前記リリーフ弁シート７４
からボール４８の抜脱が阻止される。なお、この場合、
ステム４４は、図１に示されるように着座部４０に着座
した状態にあるため、上方への変位が規制されている。
【００３１】従って、リリーフ弁シート７４の着座部８
２からボール４８が離間することによりリリーフ通路７
８が開成され、設定圧力よりも上昇した二次側の圧力流
体は、前記リリーフ弁シート７４のリリーフ通路７８を
通過し、さらに、ボンネット３０に形成されたリリーフ
ポート９４から大気中に排気される。
【００３２】このように、設定圧力よりも上昇した二次
側の圧力流体がリリーフ弁機構６８を介してリリーフポ
ート９４から大気中に円滑に排出されることにより、二
次側圧力が設定圧力に保持される。
【００３３】以上のように、本実施の形態では、リリー
フ弁シート７４の形状を略有底円筒体に形成し、前記略
有底円筒体内に形成されたリリーフ通路７８を、該リリ
ーフ弁シート７４の着座部８２に着座し、または着座部
８２から離間するボール４８によって開閉している。従
って、本実施の形態では、従来技術と異なって、リリー
フ弁シート７４とステム４４との間にボール４８を介在
させることにより、ステム４４の寸法精度や製品の組み
付け精度に起因してリリーフ弁シート７４とステム４４
との間に傾きあるいは芯ずれ等が発生した場合であって
も、前記傾きあるいは芯ずれ等に影響されることがなく
着座部８２に着座するボール４８によってリリーフ通路
７８が閉塞される。この結果、リリーフ通路７８のシー
ル性を向上させることが可能となる。このため、二次側
に接続された流体圧機器に対して安定した圧力流体を供
給することができる。
【００３４】また、本実施の形態では、ボール４８とい
う簡素な部材を用いてリリーフ通路７８のシール性を向
上させているため、製造コストの低減化を達成すること
が可能となる。
【００３５】さらに、本実施の形態では、従来技術と異
なり、ステム４４の組み付け精度並びに寸法精度が不要
となるため、該ステム４４を廉価に製造することによ
り、装置全体のコストダウンを図ることができる。
【００３６】さらにまた、本実施の形態では、リリーフ
弁シート７４に形成された弾性力を有する爪片７２ａ、
７２ｂを介して第１ダイヤフラム押さえ部材５８の孔部
６６に簡便に装着することができる。従って、組み付け
作業が簡便となる利点がある。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
【００３８】すなわち、従来技術と異なり、ステムの寸
法精度や製品の組み付け精度によってリリーフ弁シート
とステムとの間に傾きあるいは芯ずれが発生した場合で
あっても、リリーフ弁シートとステムとの間に介在され
た球体が該リリーフ弁シートの第２着座部に着座するよ
うに構成されている。
【００３９】従って、前記球体によってリリーフ通路が
気密に閉塞されることにより該リリーフ通路のシール性
を向上させることができる。このため、二次側に接続さ
れた流体圧機器に対して安定した圧力流体を供給するこ
とができる。
【００４０】また、球体という簡素な部材を用いてリリ
ーフ通路のシール性を向上させているため、製造コスト
の低減化を達成することが可能となる。
【００４１】さらに、従来技術と異なり、ステムの組み
付け精度並びに寸法精度が不要となるため、該ステムを
廉価に製造することにより、装置全体のコストダウンを
図ることができる。
【００４２】さらにまた、リリーフ弁シートに形成され
た弾性力を有する爪片を介して容易に組み付けることが
できる。従って、組み付け作業が簡便となる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る減圧弁の縦断面図で
ある。
【図２】図１の減圧弁において、弁体を下方側に変位さ
せた状態を示す動作説明図である。
【図３】図１の減圧弁を構成するリリーフ弁機構の分解
斜視図である。
【図４】図４Ａは、リリーフ弁機構を構成するリリーフ
弁シートのリリーフ通路が閉成した状態を示す縦断面
図、図４Ｂは、前記リリーフ通路が閉成した状態を示す
断面図である。
【図５】従来技術に係る減圧弁の縦断面図である。
【符号の説明】
２０…減圧弁 ２２、２４
…ポート ２６…流体通路 ２８…本体
部 ３０…ボンネット ３２…ハン
ドル ３８…弁ばね ４０、８２
…着座部 ４２…弁体 ４４…ステ
ム ４８…ボール ５２…ダイ
ヤフラム ５８、６０…ダイヤフラム押さえ部材 ６８…リリ
ーフ弁機構 ７２ａ、７２ｂ…爪片 ７４…リリ
ーフ弁シート ７６…ばね部材 ７８…リリ
ーフ通路 ８４…フック部 ８８…調圧
ナット ９０…調圧ばね ９２…調圧
ねじ ９４…リリーフポート

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧力流体が供給される一次側ポートと、圧
    力流体を排出する二次側ポートとを有する減圧弁本体
    と、 前記減圧弁本体内に変位自在に設けられ、第１着座部か
    ら着座し、または前記第１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
    弁体と、 前記減圧弁本体内に形成されたダイヤフラム室に設けら
    れ、一次側ポートから供給される圧力流体の作用下に前
    記弁体を変位させるダイヤフラムと、 前記ダイヤフラムに設けられ、二次側の余分な圧力流体
    をリリーフポートを介して外部に排出するリリーフ弁機
    構と、 を備え、前記リリーフ弁機構は、有底円筒体状に形成さ
    れたリリーフ弁シートと、前記リリーフ弁シートの内壁
    面に形成される第２着座部と、前記第２着座部に着座
    し、または該第２着座部から離間することによりリリー
    フ通路を開閉する球体とを有することを特徴とする減圧
    弁。
  2. 【請求項２】請求項１記載の減圧弁において、リリーフ
    弁シートには、球体の抜け止め機能を営む複数のフック
    部が形成されることを特徴とする減圧弁。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の減圧弁において、
    リリーフ弁機構には、第２着座部から離間する方向に球
    体を付勢するばね部材が設けられることを特徴とする減
    圧弁。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の減
    圧弁において、リリーフ弁シートには、弾性力を有する
    爪片が形成されることを特徴とする減圧弁。
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