JPH1130348A - 逆止め弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流入口の圧力が急激に低下したり、流出口の
圧力が急激に上昇したりしても、耳ざわりな金属音が発
生したりしないようにする。 【解決手段】 流体は流入口３からスプール５内の逆止
め弁機構２０を通って第１の部屋１１へ自由に流入し、
その第１の部屋１１からの流体の流出は逆止め弁機構２
０により阻止されて、可変絞り７から行なわれる。圧力
の変化によりスプール５が高速で図１で右方に移動する
と、第１の部屋１１内の流体は、可変絞り７の開口面積
が所定の面積になるときから通過流量が規制されるよう
になり、スプール５の一端面５ａがボディ１０の内面１
０ａに当接する前にその開口面積がゼロになるので、高
速で移動するスプール５が減速されて停止する。したが
って、それがボディ１０に高速のまま激しく衝突するよ
うなことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、流体の流れを一
方向にのみ許容し、それと逆の方向に対しては流れを阻
止する逆止め弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の逆止め弁としては、例え
ば図４に示すようなものがある。この逆止め弁は、ボデ
ィ４１内に摺動穴４５を形成し、その摺動穴４５にポペ
ット４２を摺動自在に嵌入させ、そのポペット４２をス
プリング室４８に設けたスプリング４３により同図で下
方に付勢し、ポペット４２の下部をシート４４に当接さ
せている。そして、ボディ４１には、流入口４６と流出
口４７をそれぞれ形成している。

【０００３】この逆止め弁は、流入口４６の圧力が流出
口４７の圧力よりも高いと、スプリング４３の付勢力に
抗してそれが圧縮されるので、ポペット４２が上方へ押
し上げられる。それによって、流入口４６にある流体が
ポペット４２とシート４４との間の隙間を通って流出口
４７へ流れる。逆に、流入口４６の圧力が流出口４７の
圧力よりも低いと、ポペット４２はスプリング４３の付
勢力と、流入口４６と流出口４７との圧力差によりシー
ト４４に押し付けられた状態になるため、流入口４６と
流出口４７との間は閉ざされて、その間で流体の移動は
行なわれない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の逆止め弁は、流入口４６の圧力が急激に低下
したり、流出口４７の圧力が急激に上昇すると、流出口
４７からスプリング室４８へ大流量の流体が流れ込むよ
うになるので、ポペット４２が高速でシート４４側に移
動し、それが高速状態のままシート４４に衝突するよう
になるということがあった。このようになると、そのポ
ペット４２がシート４４に当接した際に非常に大きな金
属音がするため、それが耳ざわりになるという問題点が
あった。

【０００５】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、流入口の圧力が急激に低下したり、流出口
の圧力が急激に上昇したりしても、耳ざわりな金属音が
発生したりしないようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、ボディ内に摺動孔と、その摺動孔から上
記ボディの外部にまでそれぞれ達する流入口と流出口と
を形成し、上記摺動孔にスプールを摺動可能に嵌入させ
ることによりそのスプールの一端面側に第１の部屋を、
他端面側に第２の部屋をそれぞれ形成し、上記スプール
内に流入口から第１の部屋への流体の流入を許容し、そ
の逆方向の流出を阻止する逆止め弁機構を設けると共
に、上記スプールとボディとの間にそのスプールが第１
の部屋側に移動しているときには閉じられていて第２の
部屋側に移動すると開かれて上記流入口を流出口に連通
させる開口を設け、上記スプールとボディとの間にその
スプールが第２の部屋側に移動すると開かれて第１の部
屋を上記流入口に連通させる可変絞りを形成し、その可
変絞りの開口面積をスプールの一端面が上記ボディに当
接する前にゼロになるようにして逆止め弁を構成する。

【０００７】このようにすれば、流体は流入口からスプ
ール内に設けられた逆止め弁機構により第１の部屋へ自
由に流入し、その第１の部屋からの流体の流出は、その
逆止め弁機構により阻止されるため、ボディとスプール
との間に形成されている可変絞りを介して行なわれる。
したがって、流入口の圧力が急激に低下したり、流出口
の圧力が急激に上昇したりすることによってスプールが
高速で第２の部屋から第１の部屋に向かう方向に移動し
ても、その際に第１の部屋にある流体は可変絞りから流
出する。

【０００８】そして、その第１の部屋内の流体は、可変
絞りの開口面積が所定の面積になるときからその可変絞
りにより通過流量が規制されるようになり、スプールの
第１の部屋側の一端面がボディに当接する前にその開口
面積がゼロになって外部に流出しなくなるので、その流
体は高速で移動するスプールにより圧縮され、そのスプ
ールの速度エネルギが圧力エネルギに変換されてスプー
ルが減速されるため、それがボディに高速のまま激しく
衝突するようなことがない。したがって、スプールが激
しく衝突した際に発生する耳ざわりな金属音の発生を防
止することができる。

【０００９】また、上記逆止め弁において、スプール内
に流出口から第２の部屋への流体の流入を許容し、その
逆方向の流出を阻止する逆止め弁機構を設けると共に、
スプールとボディとの間にそのスプールが第１の部屋側
に移動すると開かれて第２の部屋を流出口に連通させる
可変絞りを形成し、その可変絞りの開口面積をスプール
の他端面がボディに当接する前にゼロになるようにする
とよい。そうすれば、スプールが高速で第２の部屋から
第１の部屋に向かう方向に移動したり、その逆の方向に
高速で移動したときでも、共にスプールを減速させるこ
とができるため、それがボディに高速のまま激しく衝突
するのを防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明による逆止め弁
の構成を示す概略構成図、図２は同じくその逆止め弁の
スプールが流入口から流入させた流体を流出口から流出
させる位置にある状態を示す概略構成図である。この逆
止め弁１は、ボディ１０内に摺動孔２と、その摺動孔２
からボディ１０の外部にまでそれぞれ達する流入口３と
流出口４とを形成している。そして、摺動孔２にスプー
ル５を摺動可能に嵌入させることにより、そのスプール
５の図１で右方の一端面５ａ側に第１の部屋１１を、左
方の他端面５ｂ側に第２の部屋１２をそれぞれ形成して
いる。

【００１１】また、この逆止め弁１は、スプール５内に
流入口３から第１の部屋１１への流体の流入を許容し、
その逆方向の流出を阻止する逆止め弁機構２０を設ける
と共に、スプール５とボディ１０との間にそのスプール
５が第１の部屋１１側に移動しているときには閉じられ
ていて、図２に示すように第２の部屋１２側に移動する
と開かれて流入口３を流出口４に連通させる開口６を設
けている。

【００１２】さらに、この逆止め弁１は、スプール５と
ボディ１０との間に、そのスプール５が第２の部屋１２
側に移動すると開かれて第１の部屋１１を流入口３に連
通させる可変絞り７を形成し、その可変絞り７の開口面
積をスプール５の一端面５ａがボディ１０の内面１０ａ
に当接する前にゼロになるようにしている。同様に、ス
プール５とボディ１０との間に、図１に示すようにスプ
ール５が第１の部屋１１側に移動すると開かれて第２の
部屋１２を流出口４に連通させる可変絞り８を形成し、
その可変絞り８の開口面積をスプール５の他端面５ｂが
ボディ１０の内面１０ｂに当接する前にゼロになるよう
にしている。

【００１３】スプール５は、第２の部屋１２内に設けら
れているスプリング１３により図１で右方に付勢されて
いる。そして、そのスプリング１３によって決まるクラ
ッキング圧力をＰｃとすると、流入口３の圧力Ｐａと流
出口４の圧力ＰｂがＰａ＜Ｐｂ＋Ｐｃの関係にあるとき
には、スプール５が図１で右方に移動していて開口６を
閉じた位置にあるため、流入口３は流出口４に連通しな
い。逆に、Ｐａ＞Ｐｂ＋Ｐｃの関係にあるときには、ス
プール５が図２に示したように左方へその時の圧力に応
じて移動するため、開口６が開いて流入口３が流出口４
に連通する。

【００１４】逆止め弁機構２０は、スプール５内の図２
で右方に形成したほぼＨ字状の通路２１の途中に形成さ
れている段差部に鋼球２２を鋼球付勢スプリング２３に
より押し当てるようにしたものであり、その通路２１の
鋼球付勢スプリング２３側を第１の部屋１１へ連通させ
ている。また、スプール５内の図２で左方側にも逆止め
弁機構３０が設けられていて、同様にスプール５内に形
成したほぼＨ字状の通路３１の途中に形成されている段
差部に鋼球３２を鋼球付勢スプリング３３により押し当
てるようにしている。そして、その通路３１の鋼球付勢
スプリング３３側を、第２の部屋１２へ連通させてい
る。

【００１５】この逆止め弁１は、図１に示したように、
開口６が閉じられている状態から流入口３の圧力Ｐａが
上昇するか、あるいは流出口４の圧力Ｐｂが低下する
と、第１の部屋１１の圧力が第２の部屋１２の圧力より
も高くなる。そして、それらの圧力の関係が、前述した
ようにＰａ＞Ｐｂ＋Ｐｃになると、スプール５にはそれ
を図１で左方に移動させようとする力が作用するため、
スプール５が同図に示す位置から左方に移動を始める。

【００１６】そのスプール５の移動により、第２の部屋
１２の容積が減少するため、その第２の部屋１２内の流
体は可変絞り８を通って流出口４に流出する。なお、こ
の際に第２の部屋１２内の流体は、通路３１は逆止め弁
機構３０により流出口４への流出が阻止されているの
で、そこからの流出はない。

【００１７】このようにして、スプール５が図１で左方
に移動し、それが図２に示すように予め設定された位置
まで移動すると、開口６が開くことによって流入口３が
流出口４に連通する。したがって、流入口３と流出口４
とが開口６を介して自由流れの状態になる。そのスプー
ル５の左方への移動に伴って、可変絞り８の開口面積は
次第に減少していく。そのため、第２の部屋１２の圧力
が次第に上昇していくため、スプール５は減速されてい
く。

【００１８】そして、そのスプール５の他端面(左端面)
５ｂがボディ１０の内面１０ｂに当接する前に、可変絞
り８の開口面積がゼロになるので、スプール５はその時
点で移動をほぼ停止する。したがって、スプール５は、
他端面５ｂがボディ１０の内面１０ｂに当接する前に停
止するので、それがボディ１０に高速のまま激しく衝突
したときに発生する耳ざわりな金属音がしない。また、
このようにスプール５が移動すると、第１の部屋１１の
容積が増大するので、可変絞り７と、通路２１に設けら
れている逆止め弁機構２０（鋼球２２を押し開く）の両
方を通って流体がその第１の部屋１１内に流入する。

【００１９】次に、逆止め弁１が開（流入口３と流出口
４が連通）になっている図２に示す状態から、流入口３
の圧力Ｐａが低下するか、あるいは流出口４の圧力Ｐｂ
が上昇すると、第２の部屋１２の圧力が第１の部屋１１
の圧力よりも高くなる。そして、それらの圧力の関係
が、Ｐａ＜Ｐｂ＋Ｐｃになると、スプール５には図２で
右方に移動させようとする力が作用するため、スプール
５が同図に示す位置から右方に移動を始める。

【００２０】そのスプール５の移動により、今度は第１
の部屋１１の容積が減少するため、その第１の部屋１１
内の流体は可変絞り７を通って流入口３に流出する。な
お、この際に第１の部屋１１内の流体は、通路２１は逆
止め弁機構２０により流入口３への流出が阻止されてい
るので、そこからは流出しない。

【００２１】このようにして、スプール５が図２で右方
に移動し、それが予め設定された位置まで移動すると、
開口６が閉じるため流出口４が流入口３に連通しなくな
る。したがって、流出口４から流入口３への流体の流れ
が停止される。また、スプール５の右方への移動に伴っ
て、可変絞り７の開口面積が次第に減少していく。その
ため、第１の部屋１１の圧力が上昇していくため、スプ
ール５は減速されていく。

【００２２】そして、そのスプール５の一端面(右端面)
５ａがボディ１０の内面１０ａに当接する前に、可変絞
り７の開口面積がゼロになるので、スプール５はその時
点で移動をほぼ停止する。したがって、スプール５は、
一端面５ａがボディ１０の内面１０ａに当接する前に停
止するので、それがボディ１０に高速のまま激しく衝突
したときに発生する耳ざわりな金属音がしない。また、
このようにスプール５が移動すると、第２の部屋１２の
容積が増大するので、可変絞り８と、通路３１に設けら
れている逆止め弁機構３０（鋼球３２を押し開く）の両
方を通って流体がその第２の部屋１２内に流入する。

【００２３】図３は流入口と流出口との間が開から閉に
なる方向にスプールが移動したときにのみスプールにダ
ンピング作用が働くようにした逆止め弁の実施の形態を
示す概略構成図であり、図１と対応する部分には同一の
符号を付してある。この逆止め弁は、図１及び図２で説
明した逆止め弁１に対して、第２の部屋１２側の逆止め
弁機構３０を廃止して、そこに単にＴ字形の通路３５を
設けるようにした点のみが異なる。

【００２４】このようにしても、流入口３と流出口４と
の間が開になっている状態から、流入口３の圧力Ｐａが
低下するか、あるいは流出口４の圧力Ｐｂが上昇すれ
ば、前述したようにＰａ＜Ｐｂ＋Ｐｃになると、スプー
ル５′が第１の部屋１１側（図３で右方）に移動を始
め、図１及び図２で説明したように、そのスプール５′
の右端側の一端面５ａがボディ１０′の内面１０ａに当
接する前に、可変絞り７の開口面積がゼロになるので、
スプール５′はその時点でほぼ移動を停止する。

【００２５】したがって、スプール５′は、一端面５ａ
がボディ１０′の内面１０ａに当接する前に停止するの
で、それがボディ１０′に高速のまま激しく衝突するよ
うなことがないので、それが激しく衝突した際に発生す
る耳ざわりな金属音の発生を防止することができる。こ
のように、流入口３と流出口４との間が開になっている
状態から閉の状態になるときにのみ、スプール５′にダ
ンピング作用が働けばよい場合には、図３に示したよう
な逆止め弁を使用すればよい。

【００２６】なお、図１乃至図３における逆止め弁機構
２０及び３０は、鋼球２２，３２を使用したものである
が、その鋼球２２，３２の代わりに、ポペットやスプー
ルを用いて逆止め弁機構を構成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、流入口と流出口の間に急激な圧力変化が生じても、
スプールが高速で移動してそのまま高速でボディに衝突
するようなことがないので、そのスプールがボディに衝
突した際に発生する耳ざわりな衝突音の発生を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による逆止め弁の構成を示す概略構成
図である。

【図２】同じくその逆止め弁のスプールが流入口から流
入させた流体を流出口から流出させる位置にある状態を
示す概略構成図である。

【図３】流入口と流出口との間が開から閉になる方向に
スプールが移動したときにのみスプールにダンピング作
用が働くようにした逆止め弁の実施の形態を示す概略構
成図である。

【図４】従来の逆止め弁の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１：逆止め弁 ２：摺動孔 ３：流入口 ４：流出口 ５，５′：スプール ５ａ：一端面 ５ｂ：他端面 ６：開口 ７，８：可変絞り １０，１０′：ボディ １１：第１の部屋 １２：第２の部屋 ２０，３０：逆止め弁機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディ内に摺動孔と、該摺動孔から前記
   ボディの外部にまでそれぞれ達する流入口と流出口とを
   形成し、前記摺動孔にスプールを摺動可能に嵌入させる
   ことにより該スプールの一端面側に第１の部屋を、他端
   面側に第２の部屋をそれぞれ形成し、 前記スプール内に前記流入口から前記第１の部屋への流
   体の流入を許容し、その逆方向の流出を阻止する逆止め
   弁機構を設けると共に、 前記スプールと前記ボディとの間に該スプールが前記第
   １の部屋側に移動しているときには閉じられていて前記
   第２の部屋側に移動すると開かれて前記流入口を前記流
   出口に連通させる開口を設け、 前記スプールと前記ボディとの間に前記スプールが前記
   第２の部屋側に移動すると開かれて前記第１の部屋を前
   記流入口に連通させる可変絞りを形成し、該可変絞りの
   開口面積を前記スプールの前記一端面が前記ボディに当
   接する前にゼロになるようにしたことを特徴とする逆止
   め弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の逆止め弁において、前記
   スプール内に前記流出口から前記第２の部屋への流体の
   流入を許容し、その逆方向の流出を阻止する逆止め弁機
   構を設けると共に、前記スプールと前記ボディとの間に
   前記スプールが前記第１の部屋側に移動すると開かれて
   前記第２の部屋を前記流出口に連通させる可変絞りを形
   成し、該可変絞りの開口面積を前記スプールの前記他端
   面が前記ボディに当接する前にゼロになるようにしたこ
   とを特徴とする逆止め弁。