JPS6213552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアンローダ兼逆止弁に関し、特に空気
コンプレツサに用いるためのアンローダ兼逆止弁
に関する。

本発明は特に空気コンプレツサの吐出弁の開閉
に同期する脈動を防止するべくダンピングが与え
られた米国特許第3358705号明細書に開示された
形式のアンローダ兼逆止弁の改良に関する。

前記米国特許明細書に開示された構造のダンピ
ングが与えられたアンローダ兼逆止弁は長期間に
亙つて満足すべき作動を行うが時によつて或る問
題が生ずる場合がある。例えばバルブの下流端側
のねじを過度に締付けるとバルブのピストンが膠
着する場合がある。これは、バルブが閉じられて
いるときには、ピストンの上流側端がバルブの上
流側端から突出しそのためにニスや湿気の侵入を
許す場合があり、またこの部分がバルブを取付け
る際に傷付けられ易いからである。更にバルブハ
ウジングが二つのの互に螺合されるべき部分から
なるために組立のコストが比較的高くしかも整合
が正しく行われない場合がある。

このような点に鑑み、本発明の主な目的は空気
コンプレツサのためのダンピングが与えられた改
良されたアンローダ兼逆止弁を提供することにあ
る。このアンローダ兼逆止弁は組立を容易にする
ために一体的なバルブハウジングを有し、取付け
に際した傷付けられ難く、湿気やニス
（varnish）その他の異物の蓄積を防止すべく自己
清浄化機能を有し、且内部の滑動部材の摩耗が小
さいこと等を特徴としている。

一般に本発明に基くアンローダ兼逆止弁は入口
をなす一端から出口をなす他端に向けて穿通され
た孔を有する長寸の一体的なバルブハウジングを
有している。バルブハウジングはその孔の内部に
一体的な弁座を有している。孔は、入口端から延
在する第一の内孔と、第一の内孔から下流側に向
け延在し且前記第一の内孔よりも小さな内径を有
する第二の内孔と、前記第二の内孔から下流側に
向けて延在し且それよりも小さな内径を有する第
三の内孔を有している。また、第四の内孔が前記
出口端から上流側に向けて前記弁座まで延在して
おり、前記弁座は全ての前記内孔よりも小さな内
径を有する中央孔を有している。このような訳で
孔の内部に於て、前記第一の内孔の下流側端には
上流側を向く第一の環状段が形成されており且前
記第二の内孔の下流端には上流側向く第二の環状
段が設けられている。更に内孔には、前記第二の
内孔から前記第一の環状段から下流側の部分の外
側に連通する空気抜き孔が設けられている。前記
孔の内部で軸線方向に滑動自在に取付けられてい
る弁体は前記第二の内孔内で滑動可能な環状ピス
トンと該ピストンから下流側に向けて突出する管
状軸部とを有している。軸部はその下流側端部が
閉じられており前記弁体が没入位置にあるときに
は前記弁座の中央孔を閉じるようになつている。
前記第一の内孔内で前記第一の還状段に支承され
た環状頭部と前記弁体内で前記頭部から下流側に
向けて突出する管状の中央突出部とを有するダツ
シユポツトシリンダが設けられ且前記頭部を前記
第一の環状段に保持するための部材が設けられて
いる。前記第二の内孔と前記管状の突出部と前記
環状の頭部とによりダツシユポツト室が郭定され
ており、該ダツシユポツト室内で管状突出部に沿
つてピストンが滑動自在に取付けられている。前
記弁座と前記ピストンとの間に挟設されたばねが
前記弁体をその投入位置に向けて付勢しておりそ
の没入位置にあつてはピストンが前記空気抜き通
路を開いている。弁体の管状軸部、弁体がその没
入位置にあるときは、前記弁体の軸部を通過して
前記孔の出口端に達する空気の流れを阻止すべく
前記弁座の上流側であつてしかも前記管状軸部の
下流側端に隣接する位置に少なくとも一つのポー
トが穿設されている。前記弁体は前記ばねの力に
抗してその没入位置から下流側に向けて移動可能
であり前記ピストンと前記第二の環状段との係合
により定まる全開位置をとることができる。開か
れた位置にあつては、前記軸部及び前記ポートを
通過し前記孔の出口端に達する空気の流れを許す
べく前記軸部のポートが弁座の下流側に位置し、
前記ピストンがその没入位置から移動するに伴い
前記空気抜き通路を開くようになつている。

本発明の主な特徴は以上の説明により明らかで
あるが、以下の好適実施例の説明により一層明ら
かになるものと思う。

図面には空気コンプレツサと空気タンクとを接
続するために特に適する本発明に基くアンローダ
兼逆止弁の全体が符号１により示されている。こ
のアンローダ兼逆止弁の第一の役目はタンクから
空気コンプレツサに空気が逆流するのを防止する
ことであり、その第二の役目は空気コンプレツサ
を始動するに際して空気コンプレツサのモータに
対する始動荷重を軽減するために空気を抜出す即
ちアンロードすることである。

図示されているように弁体１は例えば黄銅から
なる一体的な長寸のバルブハウジングを有してい
る。このバルブハウジングには、入口端７をなす
一端から出口端９をなす他端に向けて穿通された
円形断面の孔５を有している。このアンローダ兼
逆止弁の使用に際してバルブハウジングは第１図
と第２図とに示されているように入口端が上側に
なるように取付けられる。

バルブハウジングの入口端には外ねじ部１１
が、その出口端にはやはり外ねじ部１３がそれぞ
れ設けられている。またバルブハウジングの出口
に近い側の部分に環状の弁座１５が一体的に設け
られている。この弁座は円形の孔５と同心をなす
円形の中央孔１７を有している。バルブハウジン
グの円形孔５は、入口端７から延在する第一の内
孔１９と、第一の内孔から下流側に向けて延在し
且それよりも小さな内径を有する同心をなす第二
の内孔２１と、第二の内孔から下流側に向けて弁
座１５まで延在し且第二の内孔よりも小さな内径
を有する同心をなす第三の内孔２３とを有してい
る。第四の同心的な内孔２５は出口端９から上流
側に向けて弁座１５まで延在している。従つてこ
れらの内孔は、第一の内孔の１９の下流側端部に
設けられた上流側を向く第一の環状段２７と、第
二の内孔２１の下流側端部に設けられた上流側を
向く第二の環状段２９とを形成している。弁座１
５の中央孔１７は全ての内孔よりも小さな内径を
有している。またバルブハウジングには、第二の
内孔から第一の段２７の少し下流の外側の位置に
連通する空気抜き孔３１が設けられている。

全体が符号３３により示されている弁体は孔５
内部で軸線方向に沿つて滑動可能である。この弁
体３３は符号３５により示されるピストンとその
下流側に向けて突出する管状軸部３７とを有して
いる。ピストンは更に管状軸部の上流側端部に一
体的な環状フランジ３９と環状フランジの下流側
の軸部に緩装されたスリーブ４１とからなつてい
る。

スリーブはグラスフアイバにより強化されたポ
リ４弗化エチレン（テフロン）等の耐摩耗性の比
較的柔軟な合成樹脂からなり、そしてバルブハウ
ジング、軸部及びフランジは黄銅などの金属から
なるのが好ましい。圧力が加えられていない状態
にあつては、スリーブは管状の軸部３７の外径よ
りも大きな内径を有し、第二の内孔２１の内径よ
りも小さな外径を有しているため、スリーブは第
１図と第３図とに示されているように軸部上で
「浮動」することができる。

軸部はその環状フランジ３９の少し下流側に下
流側を向く段４３をその外周に有している。ピス
トン３５は浮動スリーブ４１を固定するべく軸部
上にスラストワツシヤ４５を有し、スリーブはそ
の長さがフランジ３９の下流側面とスラストワツ
シヤ４５の上流側面との間の距離よりも幾分小さ
いために、スリーブはフランジとスラストワツシ
ヤにより定められる範囲内で軸線方向に沿つて自
由に移動することができる。下流側端４７が閉じ
られている軸部は弁座の中央孔１７の内部で滑動
自在であつて、下流側端４７の近傍に少なくとも
一つの半径方向ポート４９を有している。このポ
ートは複数あるのが好ましい。弁体３３が第１図
に示されている後退位置にあるときにはこれらの
ポートは弁座の上流側に位置している。

弁体は第２図に示されているようにピストンの
スラストワツシヤ４５と第二の段２９との係合に
より定められる全開位置をとるべく下流側に向け
て移動可能である。この開いた位置にあつて、ポ
ート４９は軸部３７とポートとを経過しバルブハ
ウジングの出口端に達するような空気の流れを許
すべく弁座１５の下流側に位置している。軸部の
下流側端部には半径方向外側に向けて突出する適
当なエラストマ材料からなる円板でできたシール
５１が取付けられており、第１図に示されている
ように弁体が後退した位置に於て弁座１５の下流
側面に密接に当接してそれをシールするようにな
つている。

弁座１５の上流側面とピストンのスラストワツ
シヤ４５との間にコイルばね５３が挟設され、弁
体３３とを第１図に示されている後退位置に向け
て付勢している。弁体が後退位置にあるとき、空
気抜き孔３１は開かれ、弁体がばねの付勢力に抗
して後退位置から離れ第２図に示されている全開
位置に向けて移動したとき、スリーブ４１が空気
抜き孔を閉じるようになつている。

全体が符号５５により示されているダツシユポ
ツトシリンダは前記第一の内孔内で第一の段２７
に当接する環状頭部５７と、該頭部の半径方向内
側端部から下流側に向けて弁体内部に突入する管
状の中央突出部５９とを有している。ダツシユポ
ツトシリンダは環状頭部の上流側のバルブハウジ
ングに刻設された溝内に嵌入されたスナツプリン
グ６１により固定されており、このスナツプリン
グ６１が頭部を第一の段２７に保持するための部
材をなしている。第二の内孔２１と管状の突出部
５９と環状頭部５７とによりダツシユポツト室６
３が郭定されており、このダツシユポツト室内で
管状突出部に沿つてピストン３５が滑動可能にさ
れている。

第１図に示されているような弁体の後退位置
は、弁体の上流側端部に位置する環状ピストンフ
ランジ３９とダツシユポツトシリンダの環状頭部
５７との係合により定められている。環状ピスト
ンフランジの内径は管状突出部５９の外径よりも
若干大きく、アンローダ兼逆止弁が第１図と第２
図とに示されているように入口端部７が上側にく
るように垂直に取付けられたときダツシユポツト
室６３から水分を排出するための空隙が設けられ
ている。

使用に際してアンローダ兼逆止弁１は図示され
ていない空気コンプレツサとやはり図示されてい
ない空気タンクとの間を連結する管路に取付けら
れ、第１図と第２図とに示されているように入口
端部７が上側にくるように垂直に取付けられる。
空気コンプレツサからの管路がアンローダ兼逆止
弁の入口端部に接続され、その出口端部が、例え
ばタンクの上部に設けられたねじ孔にバルブハウ
ジングの外ねじ部１３を螺合するなどしてタンク
と連結される。空気コンプレツサが停止している
とき、弁体３３はコイルばね５３により第１図に
示されているその後退位置に向けて付勢される。
このとき空気タンクから空気が逃出さないように
シール５１が弁座１５をシールしている。バルブ
ハウジング３の内部は空気抜き孔３１により大気
と連通している。

空気コンプレツサが始動されると、空気コンプ
レツサによりバルブ内に圧送された空気の一部は
軸部３７の内部、ポート４９及び空気抜き孔３１
を通過して逃出す。しかしバルブ内に圧送された
空気の全てが逃出す訳ではないので空気コンプレ
ツサが所定の回転速度に達したとき、バルブハウ
ジング内の圧力が高まつてくる。バルブ内部の圧
力がばね５３の付勢力に打ち勝つのに十分なだけ
空気タンクの圧力を越えると、弁体３３がその開
位置に向けて滑り落ち、第２図に示されているよ
うに軸部のポート４９が弁座の下流側に位置する
ようになる。このように弁体が開かれると、スリ
ーブ４１が降りてきて空気抜き孔３１を閉じしか
も第１図と第３図とに示されているように概ね軸
部と同心をなしている位置から若干横向きに移動
し第２図と第４図とに示されているように空気抜
き孔をしつかりとシールするようになる。

空気コンプレツサを継続して使用すると、バル
ブ内の圧力が空気コンプレツサの吐出弁の開閉に
伴い増大したり減少したりすることにより弁体３
３がそれぞれ不完全な開位置と閉位置との間を往
復することがある。しかしながらダツシユポツト
室６３内の空気が弁体の脈動を減衰させる働きを
有する。浮動スリーブ４１が空気抜き孔が穿設さ
れているバルブハウジングの内面にしつかりと当
接してそれをシールするために弁体３３の内外面
の圧力は概ね等しく、滑動面の摩耗を引起こしが
ちな弁体の運動が防止される。

本発明に基くアンローダ兼逆止弁の内部にはニ
スなどの異物が侵入したり蓄積したりする虞れが
小さい。即ちピストンの裏側には空気が流入する
ことがないために異物が侵入することもないため
にバルブの内側が自動的に清浄化されるからであ
る。ダツシユポツト室６３に水分が侵入したとし
ても、環状フランジ３９と管状の突出部５９との
間の空隙から排出される。空気コンプレツサが停
止しバルブ内の圧力が空気タンクの圧力以下に下
がつたとき、弁体３３はばね５３の力により後退
し弁座１５を閉じ空気抜き孔３１を開く。アンロ
ーダ兼逆止弁１は一体的なバルブハウジングを有
することもあつて、組立が大変容易である。また
傷み易い部分が出口端或いは入口端から突出する
ことがないためにバルブを取付けるに際して内部
の部品が損傷を受ける虞れが小さい。

以上の説明から、本発明によれば、所期の目的
が全て達成されるばかりでなく、他にも種々の利
点が得られることが分ると思う。

以上本発明をその好適実施例について説明した
が当業者であれば本発明の概念から逸脱すること
なく種々の変形変更が可能であることは明らかで
あると思う。従つて本発明の概念は以上説明した
好適実施例に限定されるものではなく添付の特許
請求の範囲によつてのみ限定されるものであるこ
とを了解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁体がその没入位置即ち閉位置にある
場合の本発明に基くアンローダ兼逆止弁の縦断面
図である。第２図は弁体がその開位置にあり浮動
スリーブをが空気抜き孔を閉じている場合の第１
図と同様な図である。第３図は浮動スリーブ示す
ために第１図の３―３線について見た横断面図で
ある。第４図は浮動スリーブが空気抜き孔を閉じ
る様子を示すための第２図の４―４について見た
横断面図である。 １…アンローダ兼逆止弁、３…バルブハウジン
グ、５…孔、７…入口端、９…出口端、１１，１
３…外ねじ部、１５…弁座、１７…中央孔、１
９，２１，２３，２５…内孔、２７，２９…段、
３１…空気抜き孔、３３…弁体、３５…ピスト
ン、３７…軸部、３９…フランジ、４１…スリー
ブ、４３…段、４５…スラストワツシヤ、４７…
端部、４９…ポート、５１…シール、５３…ば
ね、５５…ダツシユポツトシリンダ、５７…頭
部、５９…突出部、６１…スナツプリング、６３
…ダツシユポツト室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 貫通した孔５を有し該孔の入口端と出口端の
   間に環状の弁座１５と前記入口端より出口端へ向
   かう流れの方向に見て前記弁座より上流側に位置
   し上流側へ向いた第一の段部と第二の段部２９と
   を有する細長いハウジング３と、前記孔５内にて
   軸線方向に移動可能な弁体３３とを有し、前記弁
   体は環状のピストン３５と一端にて前記弁座１５
   内に案内された管状の軸部３７とを有し、前記管
   状の軸部には少なくとも一つの横方向のポート４
   ９が設けられており、更に前記ピストン３５と前
   記第一の段部の間にはばね５３が設けられてお
   り、前記ピストン３５は前記孔５内に案内された
   環状のフランジ３９を有しており、前記軸部の周
   りには前記フランジ３９より隔置された位置にス
   ラストワツシヤ４５が設けられており、前記軸部
   ３７の周りには前記フランジ３９と前記スラスト
   ワツシヤ４５の間にスリーブ４１が設けられてお
   り、前記弁体３３はそれに上流側より作用する流
   体圧により前記ポート４９が前記弁座１５の下流
   側にくる開位置へ向けて移動されるようになつて
   おり、前記弁体３３が前記開位置にある時には前
   記ハウジング３の側壁に明けられた孔３１が前記
   弁体３３の周りに設けられたスリーブ４１により
   閉じられるようになつており、前記弁体３３は前
   記ばね５３により前記ポート４９が前記弁座１５
   の上流側にあつて前記ハウジング３の側方に明け
   られた前記孔３１と連通する閉位置へ向けて駆動
   されるようになつており、前記スラストワツシヤ
   ４５は前記孔５の前記第二の段部２９と共働して
   前記弁体３３の前記開位置へ向かう方向の移動を
   制限するようになつており、前記スリーブ４１は
   可撓性材料よりなり、該スリーブ４１の内径はそ
   れが設けられている部分の前記軸部の外径より大
   きくまた該スリーブ４１の外径は前記ピストン３
   ５が設けられている部分に於ける前記孔５の内径
   より小さくされており、前記スリーブ４１は前記
   ハウジング３の側部に明けられた前記孔３１を閉
   じるために前記弁体３３及び前記ハウジング３に
   対し半径方向に変位可能であることを特徴とする
   アンローダ兼逆止弁。