JPS62194520A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は減圧弁に関し、一層詳細には、−次側圧力を所
定値まで減圧するよう機能する弁体の着座部に対するク
ランキング圧力を低下させ、これによってリリーフ感度
を一層向上させるよう構成した減圧弁に関する。

流体機器、例えば、空圧機器において、流量または入口
側圧力に無関係に出口側圧力をそれよりも低い設定圧力
にして取り出すために従来から減圧弁が用いられている
。

従来、この種の減圧弁では、円筒体の内部に一方のコイ
ルスプリングによって付勢される弁体を着座せしめ、こ
の弁体を他方のコイルスプリングによって変位するロッ
ドで押圧し、当該弁体と着座部分との調整可能な間隙を
介して二次側に導出される流体の量を制御し、これによ
って前記二次側に一定の圧力に減圧した状態で当該圧力
流体を取り出すよう構成している。しかも、この場合、
二次側圧力が急激に増大しようとする際には、前記弁体
を着座部に着座せしめると共に、当該ロッドを前記他方
のコイルスプリングの弾発力に抗して前記弁体から離間
させ、これによって開成された通路を介してこの増大し
た圧力流体を逃出するよう構成しているのが一般的であ
る。

然しなから、この種の従来技術に係る減圧弁によれば、
弁体と着座部との可変な離間距離は、弁体を押圧する一
方のコイルスプリングと、前記弁体に対するロッドを含
む摺動部材を変位させるための他方のコイルスプリング
との弾発力の相違に依存するものであり、従って、当該
弁体の着座部に対するクランキング圧力も前記一方のコ
イルスプリングと他方のコイルスプリングの弾発力の選
択如何に該わってくる。すなわち、弾発力の比較的強い
コイルスプリングを弁体を押圧するための一方のコイル
スプリングとして選択すれば、着座部に対する弁体のク
ラッキング圧力が極めて増大し、これに対応して着座部
から前記弁体を離間させる他方のコイルスプリングの弾
発力も必然的に強くなる。この結果、二次側圧力の変動
に対応してリリーフ作用を営ませようとする時、他方の
第２コイルスプリングの強い弾発力によって増大した二
次側圧力流体を外部に逃出するための通路の開成が困難
となり、結局、リリーフ感度を悪化させることになる。

さらにまた、他方のコイルスプリングによって移動する
摺動部材と減圧弁の内周壁との間の摺動抵抗が大きけれ
ば、さらに、一方のコイルスプリングの弾発力を強めて
他方のコイルスプリング側を容易に応動させるよう構成
しなければならず、これが一層クランキング圧力を増大
させることになる。

本発明は前記の問題点を悉く克服するためになされたも
のであって、第１コイルスプリングにより押圧されて着
座部に着座するよう構成された弁体からロッドを延在さ
せ、前記ロッドに対向して第２コイルスプリングの作用
下に当該ロッドと係合する摺動部材を配設し、しかも前
記弁体を押圧する第１コイルスプリングと同方向に前記
摺動部材を押圧するための第３のコイルスプリングを介
装し、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングと
の弁体に対する相互の直接的弾発力が及ばないように構
成し、これによって弁体の着座部に対するクラッキング
圧力を低下させてリリーフ感度を一層向上させ、しかも
、第２コイルスプリングと第３コイルスプリングの作用
下に弁体と一体的に構成されているロッドから前記摺動
部材を離脱させ、それによって開成される二次側流体圧
逃出用通路から前記増加した圧力流体を好適に減圧弁本
体の外部に逃出させることを可能とする減圧弁を提供す
ることを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明はロッドを延在す
る弁体を着座部に指向させて押動する第１のコイルスプ
リングと、摘み部材によって弾発力を調整されて前記弁
体を着座部から離脱させる第２のコイルスプリングと、
前記第２コイルスプリングの一方の端部が弾発的に圧接
して前記ロッドと当接離間自在な摺動部材と、前記摺動
部材を二次側圧力変動の際、前記第２コイルスプリング
の弾発力に抗して前記ロッドから離脱させる第３のコイ
ルスプリングとからなり、前記摺動部材には前記ロッド
が遊嵌し且つ前記ロッドから摺動部材が離間する際、当
該二次側圧力に係る流体を外部に逃出させる通路を画成
するよう構成することを特徴とする。

次に、本発明に係る減圧弁について好適な実施例を挙げ
、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図並びに第２図において、参照符号１ｏは本発明に
係る減圧弁を示し、前記減圧弁１ｏは減圧弁本体１２と
管継手１４とから構成されている。

管継手１４は図において垂直方向に延在して減圧弁本体
１２を構成する第１の円筒部１６に対し水平方向に延在
して実質的に管継手機構を構成する第２の円筒部１８を
含む。前記第１円筒部１６と第２円筒部１８とは一体的
に、例えば、比較的固い合成樹脂体で構成されている。

第１円筒部１６の内部には貫通孔２０が画成される。そ
して、この貫通孔２０を利用して後述するコイルスプリ
ング等が組み込まれる。

すなわち、減圧弁本体１２は貫通孔２０の外部に露呈す
る突出部２２を有し、この突出部２２は第１の嵌合部材
２４に係着される。前記第１嵌合部材２４はその下方中
央部に孔部２６を形成し、この孔部２６に前記突出部２
２が嵌合する。突出部２２はその周囲に螺溝２８を有す
ると共に、軸線中心に沿って通路３０が画成され、前記
通路３０の終端部分において形成された凹部３２にコイ
ルスプリング３４が着座する。すなわち、第１嵌合部材
２４はその中央部に室３６を画成している。

次に、前記室３６内にはコイルスプリング３４の弾発力
下に変位する弁体３８が配置される。図において、弁体
３８の下部には突起部４０が設けられ、この突起部４０
の形成によって得られる周回する段部に前記コイルスプ
リング３４の他端部が係合する。この場合、弁体３８の
テーパ状の上部には弾性体、例えば、合成ゴム４２が包
被され、第１嵌合部材２４の上部に形成された着座部４
４に対する気密な着座作用を確保する。

第１嵌合部材２４の着座部４４の上方に膨出部４５が形
成され、コイルスプリング４６の一端部がこの膨出部４
５の外周に着座する。前記膨出部４５には通路４８が画
成され、この通路４８は前記弁体３８が着座部４４から
離間する時、室３６を介して通路３０と連通状態になる
よう構成されている。一方、弁体３８の上端部からはロ
ッド４９が上方に指向して延在し、このロッド４９は前
記コイルスプリング４６の軸線上にある。コイルスプリ
ング４６の他端部は貫通孔２０の内部に摺接するように
配設された摺動部材５０に係着するリング５２と係合す
る。

実際、摺動部材５０はその下端部に部厚な円筒部５４を
膨出形成し、前記円筒部５４の下端部に形成された周回
する段部に前記リング５２が嵌合固着される。円筒部５
４には前記ロッド４９が遊嵌する通路５６が画成される
。円筒部５４の周囲には前記摺動部材５０の内部に指向
する周溝５８が形成され、この周溝５８にシールリング
６０が嵌着される。このシールリング６０を第３図にさ
らに詳細に説明する。

この図から容易に諒解されるように、シールリング６０
は円筒部５４の外周壁部に嵌合当接する環状部６２と、
前記環状部６２の上端部から水平方向に延在して周回す
る水平部６４とこの水平部６４から垂下して前記環状部
６２と略平行な環状部６６とさらに前記環状部６６から
スカート状の拡開する摺接部６８とから構成されている
。この場合、摺接部６８は、第２図に示すように、外側
隅角部６８ａが貫通孔２０を画成する第１円筒部１６の
内周壁部に密接するように組み込ま°れる。なお、図中
、参照符号７０は前記摺接部６８が前記のような密接作
用を好適に行うための鋭角状に形成された環状溝を示し
、また、参照符号７２は摺動部材５０の外周端部に環状
に突出して前記シールリング６０を収装するための周溝
５８を画成する環状突部である。

前記のように、摺動部材５０の拡径する周壁部は貫通孔
２０を画成する第１円筒部１６の内周壁と摺接自在であ
り、従って、シールリング６０の屈曲する摺接部は前記
第１円筒部１６の内周壁に圧接するよう構成されている
。摺動部材５０は、図から容易に諒解されるように、上
端部がその軸線に沿って開口されており、当該開口孔部
７４の縮径する底部には合成樹脂製からなるパツキン７
６と、押え板７８とが重畳して配設されている。

前記パツキン７６と押え板７８には貫通孔８０が画成さ
れ且つ当該押え板７８にはコイルスプリング８２の一端
部が着座する。第１円筒部１６の上端部には通路８４を
有するブツシュ８６が嵌合し、このブッシュ８６の中空
状の内部には摺動部材８８が摺動自在に配設され、この
摺動部材８８の下面には前記コイルスプリング８２の他
端部が着座する。ブツシュ８６にはこれを貫通し且つ摘
み９０によって螺入動作を行うロッド９２が螺入する。

ロッド９２の先端部には半球状の先端部９４が形成され
、この先端部９４は摺動部材８８の中央部に設けられた
湾曲凹部と係合する。

次に第２円筒部に関連して説明する。第２円筒部１８は
通路４８と連通する通路１００を有し、この通路１００
は孔部１０２と連通状態にある。孔部１０２はさらに大
きく拡開する孔部１０４と連通状態にある。この孔部に
は管継手１０６が収装される。

そこで、この管継手１０６の内部構造について第４図に
則して以下に説明する。孔部１０４の底部には先ずリン
グ状のシール部材１）０が着座する。シール部材１）０
はシール効果を増大させるためにその周回する上端面部
と下端面部に溝１）２ａ、　１）２ｂを刻設している。

シール部材１）０はその機能上、例えば、天然ゴム若し
くは合成ゴムのような弾性体で形成してお（と好適であ
る。

本発明では、さらにチャック部材１）４が好適に用いら
れる。チャック部材１）４は一般的には弾性力に富む金
属製の平板をリング状に構成し、その本体１）６には等
間隔にスリット１）８が複数本画成される。そして、本
体１）６の一端部にはこれを内方に折曲して爪部１２０
を形成する。爪部１２０は、図から容易に諒解されるよ
うに、鋭化させておくと好ましい。コレット１２２は前
記チャック部材１）４に外嵌する。このコレット１２２
も好ましくは合成樹脂製等の可撓性部材から構成し、前
記チャック部材１）４と同様にリング状の本体１２４に
等間隔にスリット１２６が複数本形成される。本体１２
４の一方の端部には外方に指向させて肉厚となる膨出部
１２８が形成され、また、他方の端部にはリング状のフ
ランジ１３０が形成される。スリット１２６の存在によ
って、前記本体１２４は内方若しくは外方に撓曲可能で
あることが容易に諒解されよう。

次に、本発明では、前記コレット１２２の外側に嵌合す
るガイド部材１３２が用意される。ガイド部材１３２に
はその上端部に内方に指向して延在するフランジ１３４
が形成され、一方、下端部には周回して、しかも、内側
に所定の角度を有する傾斜面１３６が形成される。さら
に、この傾斜面１３６の上部にあって前記リング状のガ
イド部材１３２には環状突部１３８が膨出形成されてい
る。

一方、参照符号１４０はリリースブツシュを示す。リリ
ースブツシュ１４０は円筒状に構成され、その上端部に
は外方に指向して延在するフランジ１４２が形成される
。さらに、このリリースブツシュ１４０の下端部には前
記チャック部材１）４の爪部１２０より緩やかな傾斜角
を有するエツジ１４４が形成される。リリースブツシュ
１４０にはその円筒状の筒体の途上から前記エツジ１４
４に指向する複数個のスリット１４６が形成されると共
に、このスリット１４６とフランジ１４２との間では前
記リリースブツシュ１４０の肉厚を薄くして段部１４８
が形成される。

本発明に係る減圧弁は基本的には以上のように構成され
るものであり、次に、その作用並びに効果について説明
する。

先ず、摘み９０を螺入させることによりロッド９２をブ
ツシュ８６に対して変位させ、先端部９４を摺動部材８
８の湾曲する凹部に圧接する。このロフト９２の変位は
前記摺動部材８８を変位させ、コイルスプリング８２の
弾発力を強める機能を達成する。従って、摺動部材５０
はその弾発力に応じて下方へと変位し、リング５２に係
着されているコイルスプリング４６を押圧すると共に、
パツキン７６はロッド４９の先端部に圧接してこれを図
において下方へと変位させる。その際、貫通孔８０は前
記ロッド４９の先端部によって閉塞される。

このように、ロフト４９が下方に移動する結果、弁体３
８は着座部４４から離脱し、前記コイルスプリング８２
の弾発力に対応する開度で通路４８と室３６とが連通状
態を確保する。この結果、通路３０は室３６、前記弁体
３８と着座部４４との離間部分、通路４８、通路１００
、孔部１０２を介して管継手１０６側と連通状態となる
。

このような状態において、突出部２２の螺溝２８を、例
えば、−次側管路に螺入する。そして、管継手１０６に
第４図に示す管体２００を挿入すればよい。この場合、
予め、管継手１０６を前記第２円筒体１８の孔部１０４
に嵌着しておく。すなわち、孔部１０４にシール部材１
）０、チャック部材１）４、コレット１２２にガイド部
材１３２およびリリースブツシュ１４０を組み込む。シ
ール部材１）０はこれによって孔部１０４の終端部分に
着座せしめられ、このように、予めシール部材１）０が
載置固定された後、チャック部材１）４にコレット１２
２を外嵌する。この結果、コレット１２２のフランジ１
３０は前記チャック部材１）４の周回する上端部に当接
する。このようにしてチャック部材１）４とコレット１
２２とは一体的な構成においてシール部材１）０の上端
部に係合する。すなわち、内方に傾斜する爪部１２０は
シール部材１）０の湾曲する内部端部に係合する。そこ
で、孔部１０４にガイド部材１３２が係着される。金属
製のガイド部材１３２は前記孔部１０４の内部に導入さ
れ、第２円筒部１８を撓ませた状態で環状突部１３８は
この孔部１０４を画成する周壁部に係着される。

次いで、リリースブツシュ１４０が前記ガイド部材１３
２の内部に挿入される。先に説明したように、リリース
ブツシュ１４０は爪部１２０よりも緩やかな傾斜角を形
成するエツジ１４４を有し、このためにリリースブツシ
ュ１４０がガイド部材１３２を経てチャック部材１）４
の内部に嵌入すると、前記エツジ１４４は爪部１２０に
対しその先端部を接するに至る。このような組込状態で
準備段階を完了し、管体２００が前記リリースブツシュ
１４０の内部に導入され、しっかりと係着されてその組
込作業を完了する。

そこで、−次側の通路３０から圧力流体、例えば、圧力
空気が室３６に導入される。この空気は前記弁体３８と
着座部４４との狭隙な通路を通り、通路４８を経て管継
手１０６側へと送給される。この間、弁体３８と着座部
４４との可変な間隙は前記のように摘み９０を螺入させ
て弁体３８と一体的なロッド４９に対するコイルスプリ
ング８２の弾発力の調整作用によって調整されるために
、ここで好適に減圧され、管継手１０６から一定圧にそ
の圧力を低められた空気が図示しないアクチュエータに
導入されることになる。この間、コイルスプリング４６
はリング５２を介して常時摺動部材５０を上方へと押圧
している。従って、実際上、弁体３８を押圧するコイル
スプリング３４の弾発力は小さくてすむ。すなわち、弁
体３８の着座部４４に対するタラソキング圧力は極めて
少なくすることが出来る。

ところで、二次側、すなわち、管継手１０６側で急激な
圧力の変動が起こり、この結果、二次側圧力が増大する
場合もある。この時、二次側圧力は孔部１０２、通路１
００を介して通路４８側にと至る。然しなから、摺動部
材５０は、この場合、コイルスプリング４６の弾発力に
よって常時上方へと変位する圧力が加えられており、し
かも、リング５２、シールリング６０等によってこの二
次側流体圧力は受圧されて前記摺動部材５０をコイルス
プリング８２の弾発力に抗して上方へと引き上げる。こ
のため、パツキン７６は弁体３８と一体化されたロッド
４９の先端部から離脱し、この結果、貫通孔８０が開成
されるに至る。一方、前記のようにパツキン７６がロッ
ド４９から離間するとコイルスプリング３４はその弾発
力によって弁体３８を着座部４４に着座させるように作
用し、これによって、通路４８と室３６との連通状態が
遮断される。

そこで、前記の増加した二次側圧力に係る流体は一部ロ
ッド４９が相関する通路５６、貫通孔８０、孔部７４を
介して通路８４から外部へと導出されることになる。な
お、前記のように摺動部材５０が上昇変位する際に、こ
の摺動部材５０に嵌合するシールリング６０はその隅角
部６８ａが周回線状に第１円筒部１６の内周壁部に接し
ているに過ぎない。すなわち、シールリング６０ではス
カート状の摺接部６８が環状溝７０の作用下にその外側
隅角部６８ａを線接触によって前記内周壁部に圧接させ
ている。このため、摺動部材５０は些程の摩擦抵抗を生
ずることなく、変位動作を行うことが出来る。

以上の作用効果から容易に諒解されるように、コイルス
プリング３４によってもたらされる弁体３８の着座部４
４に対するクランキング圧力は、特に、コイルスプリン
グ４６の存在によって、コイルスプリング８２の弾発力
に左右されることはない。すなわち、コイルスプリング
４６はコイルスプリング８２の弾発力に対抗するように
機能するために、第１円筒部１６と摺動部材５０との間
に摺動抵抗が存在したとしても、コイルスプリング３４
が直接この摺動抵抗を考慮した弾発力を要するように選
択される必要性はない。結局、弁体３８のクラッキング
圧力が少なくて済むために、この弁体３８の感度は一挙
に向上する。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る減圧弁は
着座部に対して弁体の離間距離を調節するための一組の
コイルスプリングの間にさらに弁体を着座部から離間さ
せるコイルスプリングの弾発力に抗する弾発力を有する
別異のコイルスプリングを介装し、これによって減圧弁
の機能を達成するリリーフ感度を向上させている。しか
も、簡単な構造であるために廉価に製造出来るという利
点があることは謂うまでもない。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る減圧弁の斜視説明図、第２図は第
１図に示す減圧弁の縦断説明図、第３図は第１図に示す
減圧弁の要部分解切断斜視図、 第４図は第１図並びに第２図に示す減圧弁の、特に、管
継手部分の分解斜視縦断説明図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロッドを延在する弁体を着座部に指向させて押動
   する第１のコイルスプリングと、摘み部材によって弾発
   力を調整されて前記弁体を着座部から離脱させる第２の
   コイルスプリングと、前記第２コイルスプリングの一方
   の端部が弾発的に圧接して前記ロッドと当接離間自在な
   摺動部材と、前記摺動部材を二次側圧力変動の際、前記
   第２コイルスプリングの弾発力に抗して前記ロッドから
   離脱させる第３のコイルスプリングとからなり、前記摺
   動部材には前記ロッドが遊嵌し且つ前記ロッドから摺動
   部材が離間する際、当該二次側圧力に係る流体を外部に
   逃出させる通路を画成するよう構成することを特徴とす
   る減圧弁。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の減圧弁において、摺
   動部材は減圧弁本体を形成する円筒部内周壁に周回線状
   に圧接するシールリングを有してなる減圧弁。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の減圧弁において、シ
   ールリングは環状溝によって円筒部内周壁に指向して弾
   発力を付与されるスカート状に形成され、前記スカート
   状体の外側隅角部が周回線状に前記円筒部内周壁に圧接
   してなる減圧弁。