JPS63135667A - 切換弁 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は仕切室を介し区分された２仕切部の−方へ圧縮
エヤ流を送り仕切部の残部が大気に連通される切換弁に
関する。本切換弁は仕切壁内に配設され、エヤ流が仕切
壁内の導管を経て切換弁へ送られるように設けられる。

本発明による切換弁は好ましくは２つの乾燥タワーから
なるエヤドライア等に対し使用され得る。

（従来の技術） 乾燥剤を内蔵した２つの乾燥タワーからなるエヤドライ
アにおいては、一方のタワーがシステム内のコンプレッ
サから放出されるエヤを乾燥するために用いられ、他方
のタワー内の乾燥剤が乾燥されたエヤの小量の一部を受
容することにより回生される。２つのタワー間の切換は
、システムが負荷から外されたいわゆるアンロード時毎
に即ちコンプレッサによりエヤドライアを介し供給され
るエヤタンク内の圧力が所定レベルに達する毎に切換機
能を行なう弁により行なわれるように設けられておシ、
この場合切換弁に対する信号は気圧信号を用いている。

この種の気圧制御による従来の切換弁は米国特許第４３
３４５７号および第４３９８９２９号に開示されている
。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の構成においては各々の動作時に切換弁の位置が切
シ換わシ気圧信号の強さに関係なく一方の乾燥タワーを
密封遮断し他方の乾燥タワーがコンプレッサからの導管
に連通ずる必要があるが、切換弁が中間位置に固定され
てしまってコンプレッサからのエヤがエヤタンクに達す
ることなくエヤドライアを経て大気中に放出される危惧
があつ九。

（問題点を解決するための手段） 本発明は弁の切換を最も確実に行なう力はコンプレッサ
からのエヤ圧である点に着目する。しかして本発明によ
れば、エヤ圧による力が切換弁の構成に利用され、弁の
胴部が仕切壁内の空胴部から仕切部への出口の一方を密
封閉鎖し他方の出口を開放維持する２つの位置間を空洞
部内において軸方向に移動可能に設けられ、胴部より大
の軸方向長を有する制御ピストンが胴部の開口部内を密
封遮断されて軸方向に移動可能に且つバネを介して仕切
壁に対し中立位置へ変位可能に設けられてなることを特
徴とする。

この構成によれば、制御ピストンの一端部に作用する圧
力により、制御ピストンが弁の胴部と共に端位置へ押圧
される。アンロード時にはバネによ多制御ピストンが中
立位置へ向って移動され、胴部が他方の端位置へ向って
移動されて他方の仕切部即ち乾燥用タワーへ切）換えら
れる。

また制御ピストンの両端部に胴部と当接するフランジが
具備される。これＫよ多制御ピストンは摩擦力によらず
、胴部への確実な力伝達にょシ端位置をとることができ
る。

制御ピストンを中立位置へ変位させるバネ装置は、制御
ピストンの両端部に具備されると共に仕切壁に支承され
る螺旋状の圧縮バネであることが好ましい。

制御ピストンを弁胴部内の開口部に対し密封する必要が
あシ、また制御力を制御ピストンから弁胴部へ伝達せし
める必要がある。これらの２機能は制御ピストンに制御
ピストン用の開口部と協働するよう２個の０りングを具
備させることにより達成される。

制御ピストンを確実且つ好適に切シ換えるには、切換中
制御ピストンをその一方の端位置へと押圧する過圧が減
少しても、弁胴部内の開口部の両端部には一方の０リン
グと協働可能な僅かに径が大の大径部が形成される。こ
の結果、切換動作が開始された後一方の０リングが一方
の大径部に導入きれ、過圧力により打ち消す必要のある
摩擦力が低減される。

弁胴部は端部に向って直径が小さくなるシリンダ部を有
し、弁胴部がシリンダ部により軸方向に案内移動され仕
切壁内の対応する穴と協働し、これらシリンダ部にはエ
ヤを通過させるノツチが形成される。

更に弁胴部の小径部を有するシリンダ部への各渡シ部に
は空胴部の円錐壁と密封協働する０リングが具備される
。

（作用） 上述のように構成された本発明においては、特に切換動
作部材が、仮に過圧が低減状態にあっても一方の切換位
置から他方の切換位置に確実に変位される等の顕著な作
用を得ることができる。

（実施例） 圧縮空気システム（通常大型車両に使用されるがこの用
途に限定されない）には第１図に示すように、コングレ
ソ？（１）と、エヤドライア（２）　ト、コングレツサ
＜１）とエヤドライア（２）とを連通する管路（３）と
、エヤドライア（２）とエヤタンク（図示せず）を連通
管路（４）とが包有される。エヤタンク内部いては管路
（４）内の圧力が所定レベルに達し維持されると、調速
弁（５）から、エヤドライア（２）内に一体に形成され
たアンローダ弁（６）へ信号が送られてアンローダ弁（
６）が開放されコンプレッサから供給されるエヤが大気
中に放出される。

また第２図に示すように、本発明のエヤドライア（２）
は、乾燥用の左タワー（７）と、乾燥用の右タワー（８
）と、弁等エヤドライアの所定機能に必要な他の装置を
内蔵した中央部材（９）とを備えている（第３図併照）
。左・右の各タワー（７）　、　（８）にはフィルタと
乾燥剤を入れたカートリッジとが内蔵される。

この場合、圧縮空気を左・右タワーの一方に通過させ（
第２図において右タワー（８）内に大きな矢印で示す）
て乾燥が行なわれる。同時に他方のタワーは回生される
、即ち内部の乾燥剤から、先行のエヤ乾燥サイクルで吸
収された湿気が除去される。回生け、エヤドライアから
供給される小量の乾燥エヤを、回生を必要とするタワー
に通過させ（第２図において左タワー（７）内に小さな
矢印で示す）、その後大気中に放出せしめることによっ
て実現される。

２つのタワー間の切換は調速弁（５）からアンローダ弁
（６）へ向って延びる管路内の所定過圧状態の各信号に
より自動的に行なわれることになる。このようにしてエ
ヤドライアは大量又は小量のエヤ処理用に構成され得る
。

第３図を参照するに中央部材（９）が示されており、こ
の場合、中央部材（９）は仕切壁αＱにより異な、る弁
およびフィルタを含む２つの部分に完全に分割される（
第４図および第５図併照）。エヤを導入する入口ダクト
ａυがコンプレッサ（１）から延びた管路（３）と連結
される。またエヤを導出する出口ダクトα２がエヤタン
ク（図示せず）へ向って延びる管路（４）と連結され、
バネにより変位される逆止め弁ａ３が内蔵されている。

逆止め弁（２）は内部圧がエヤタンク内の圧力より低い
ときエヤタンクからエヤドライアヘエヤが逆流すること
を防止するように機能する。入口ダクトα１）は仕切壁
α０内の円筒室の上部忙連通され、円筒室内には外部に
螺旋状のフランジ（イ）を具備した円筒状のスリーブα
勾が配設されてシシ、フランジα９が円ｆ！！Ｊ室の内
壁と密封状態で当接され且つスリーブα４の外側におい
て螺旋状に下方へ延びる流路が入口ダクトαυから導入
されるエヤ用に形成される。

浩該スリーブａ４内の下半部処は金属ウール材部等の材
料が、また上手部には発泡プラスチック材ａη等の材料
が夫々変換され、一種のフィルタが形成されている。ア
ンローダ弁（６）のハウジング（至）はスリーブ（１４
１の下部において円筒室と密封状態で当接されバネリン
グｄｌｌを介し適所に保持される。スリーブα４の底部
には穴ａ４が設けられ、穴α易を介しスリーブの外部に
形成される螺旋流路からのエヤがスリーブの内部へ導入
可能に設けられている。

更に中央部材（９）の底部に設けられるアンローダ弁（
６）はハウジング（至）内拡配設される密封リング勾と
密封当接するディスク（イ）と、ハウジング（ト）内を
軸方向に移動可能で且つディスク翰に付設されるスピン
ドル（イ）と、スピンドル（イ）に付設されるダイヤフ
ラム円板（イ）とを備える。螺旋状の圧縮バネ（財）が
ダイヤフラム円板（１）を密封リング３Ｄに密封状態で
当接させるべく作用する。ダイヤフラム■はハウジング
（至）内且りダイヤフラム円板υの下部に固設され、調
速弁（５）（第１図参照）からの管路における連結部員
の仕切スペースを密封する。ハウジング（至）上部には
開口部（財）が、またハウジング（至）の吸音材−を内
蔵する底部には通気孔（ハ）が夫々形成される。

アンローダ弁（６）がバネ＠の偏位により閉鎖（これは
正常状態であシエヤ乾燥が可能である）されると、エヤ
が螺旋状フランジ０！９に形成された螺旋流路を高速度
で流れる。螺旋流路により旋風が作られ、水滴等がエヤ
中から分離され、ディスク（イ）近傍の底領域に集めら
れる。この分離作牛は格別にエヤ流を抑制することなく
生じる。エヤは次に穴α４１を通シフィルタのスリーブ
α４内に導入された彼、金属ウール材（ト）を通シ上方
へ流動し、このときエヤに含まれる主としてオイル成分
等が取シ除かれ、更に発泡プラスチック材を通過して上
方へ移動する際エヤ中に含まれる異物粒子が取）除かれ
る。

アンローダ弁（６）が連結部（イ）の過圧を示す調速弁
からの信号により開放されると、ディスクυは密封リン
グ（財）から上動されるので、コンプレッサからのエヤ
が開口部勾、吸音材−および通気孔（ハ）を介し大きな
流路抵抗を受けることなく大気中へ流出され、エヤ・ド
ライア全体の過圧が大気圧レベルまで引下げられる。こ
れＫよりディスク（イ）に集められた水等が排出され、
エヤドライアから大気へのエヤ流は発泡プラスチック材
ａηおよび金属ウール材（ト）を通過してオイル分ある
いは異物粒子がエヤから取シ除かれる。エヤ流速は通過
する材料、特に発泡プラスチック材αηを好適に選択す
ることＫよ＃）調整できるので、乾燥用の各タワー（７
）　、　（８）内の乾燥剤が損なわれるようなことはな
い。

アンローダ弁（６）を開放することによりエヤドライア
の機能即ちエヤ乾燥タワーの切換が制御されるととＫな
る。

上述したスリーブα４，フランジ（至）、金属ウール材
Ｏ５および発泡プラスチック材αηからなるフィルタ分
離装置を通過した圧縮エヤは導管（１）を経て切換弁Ｏ
ｐへ送られる。切換弁０１）は導入エヤをアンローダ弁
（６）の機能と連係して２タワー（７）　＋　（ｓ）の
いずれか一方へ送るよう機能する。切換弁６１）は第４
図に、更に第５図には更に拡大して示しである。先ず第
４図を参照するに、中央部材（９）と左タワー（７）と
が示される。左タワーと同一構成の右タワー（第２図参
照）も中央部材（９）に付設されるが図には省略しであ
る。

ここで乾燥用のタワー（７）　、　（８）自体は本発明
の要部をなすものではないから、エヤドライア全体の理
解のため必要最小限の構成のみを説明する。

各タワー（７）　、　（８）のドーム状の容器に）はネ
ジ（至）を介し中央部材（９）に付設される。容器（至
）の内部には、乾燥剤（２）が充填されたプラスチック
製のカートリッジ■と開口端部が中央部材（９）と対向
するフィルタ（至）とが内蔵されている。またエヤ用の
貫通開口部を有するカバー（ロ）がカートリッジ（財）
に付設される。カートリッジ図にはこの内部を２分割す
る分割壁間が設けられておシ、２分割空間はカートリッ
ジ（至）のドーム状端部の近傍でエヤ流用に開放され、
分割壁端にも開口部が形成されている。この構成により
一方の分割空間を通過しタワーに導入したエヤは他方の
分割空間を通過し放出されるので、タワーの長さの２倍
のエヤ流路を形成できることになる。更にカートリッジ
■内部において分割壁を増設して更に分割室を増加させ
ればエヤ流路長が更に延長できる。

切換弁（ロ）はいわゆるクリップ７０ツブ弁として機能
し、弁の胴部船内を軸方向に移動可能な制御ピストン（
至）により２位置の一方の位置をとる。

更に第５図を参照するに、胴部帥は仕切壁αＱ内の空洞
部会つ内を軸方向に変位可能に設けられておシ、導管（
至）はこの空洞部０◇に連通されている。胴部■はほぼ
円筒形であシ、胴部に）の端部に向うに応じ円筒形の直
径が小さくなシ、端部の径は胴部帥を案内する仕切壁の
穴の直径に相応する程度に小径にされる。エヤを通すた
め胴部（ト）の小径円筒部にはノツチに）が形成される
。また胴部帥の各小径円筒端部への渡〕部には空洞部３
Ｎ）の円錐壁と気密に尚接するＱ　ＩＪング■が具備さ
れている。また制御ピストン（至）は胴部船内を軸方向
に移動可能であシ且つ２個のＯリング■により胴部帥と
密封状態で連係される。制御ピストン（至）の各端部に
はフランジ卿と、仕切壁α１に支承される螺旋状の圧縮
バネ■とが具備される。

切換弁ＣＩｐの機能は次の通りである。胴部帥が左端位
置にある第５図（および第４図）に示される状態から動
作が開始されるものとすると、導管（至）から圧縮エヤ
が右タワー（８）へ導入される。右タワ−（８）の過圧
を受けて制御ピストン（至）が左へ押圧され、右側のフ
ランジが胴部６０に当接される。これにより右側の圧縮
バネ■が圧縮され、一方左側の圧縮バネは延伸される。

一方アンローダ弁（６）が調速弁（５）からの信号を受
けて開放されると、仕切壁αＱ、延いては切換弁０ρの
両側の圧力が等しくなる。

即ち制御ピストン６２）が右側の圧縮バネθ呻のバネ力
により中立位置へ移動され、このとき胴部帥も右へ移動
されて右側の０リング（至）が空洞部θυの円錐壁と当
接される。

アンローダ弁（６）が再び閉鎖され、圧縮エヤが導管（
至）を経て空洞部に導入されると、エヤは更に左タワー
（７）へ導入され、内部に過圧が生じ、これにより左側
のフランジ＠Ｑが胴部（至）と当接するまで左側の圧縮
バネに）のバネ力に抗して制御ピストンが右へと押圧さ
れる。

次のアンロード動作時には上述の動作が反復され切換が
右タワー（８）へなされる。

第５図から明らかなように、胴部船内の制御ピストン（
至）用の開口部には各端部へ向って僅かに直径が増大さ
れた大径部（ロ）が形成され、大径部ｈｉの長さは一方
のＯリング■が制御ピストン（至）の各端位置にある一
方の大径部（ロ）内に位置決めされると共にフランジに
）が胴部（社）と当接されるよう設定される。大径部（
ロ）を設けることにより、制御ピストン（至）、延いて
は切換弁０η全体の適正な切換は、仮に切換動作中制御
ピストン（至）を一方の端位置へ押圧する過圧が減少し
ても確実に行なわれるように設けられている。これは、
０リング（財）が大径部（ロ）から離れ開口部の正常径
部に移される際にＱ　ＩＪング■は当初ある程度の抵抗
を示すがその後は移動に過圧による力をそれほど必要と
しないためである。更に他方の０リング■は移動が完了
すると大径部６７５に嵌入されるので、過圧力により打
ち消す必要のある摩擦力が更に減少される。

主なエヤ乾燥機能の他に同時に第２図に関して説明した
乾燥のために使用されなかったタワー内の乾燥剤を回生
ずるには、エヤドライア構成に更に２個の弁が必要であ
る。この回生は出口ダクトα２を通シエヤドライアから
離れようとしている乾燥されたエヤの一部により遂行さ
れ得る。

即ち、小さな貫通開口部を有する複動逆止め弁（財）（
第３図参照）が仕切壁ＱＱ内の出口ダクトａ’ｂの近傍
に配設される。この逆止め弁（７）は（圧力により）乾
燥用エヤタワーから主エヤ流を放出させ、同時に乾燥し
たエヤの一部を開口部を経て第２のタワー内へと案内し
て内部の乾燥剤を回生させるよう機能する。

第２の複動逆止めＴｍ（第４図および第５図参照）が仕
切壁ＱＯ内且つ切換弁０１）の近傍に配設される。この
逆止めＴｍは内部の過圧により乾燥を行なうタワーに対
し閉鎖され、且つ回生処理するタワーに対しては開放さ
れていて、湿気を帯びたエヤは仕切壁ａＱ内の出口導管
−（第３図参照）および出口装置６υを経て放出される
ことになる。

本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。

（発明の効果） 上述のように構成された本発明の切換弁によれば、切換
動作が確実に行なわれ得、誤動作を防いで信頼性を充分
に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮空気システムの簡略図、第２図は第１図の
システムのエヤドライアの側面図、第３図は第２図の６
ｍ−ｍに沿った切断図、第４図は第３図の線ＩＶ−■に
沿った断面図、第５図は第４図の弁部の拡大断面図であ
る。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）仕切壁により２仕切部が区分され、胴部が仕切壁
   内の空洞部から２仕切部への出口の一方を密封状態で閉
   鎖し且つ他方の出口を開放維持する２位置間を空胴部内
   において軸方向に移動可能であり、胴部より大の軸方向
   長を有する制御ピストンが胴部の開口部内を密封遮断さ
   れて軸方向に移動可能に且つバネ装置を介し仕切壁に対
   し中立位置へ変位され、仕切壁内に配設され、エヤ流を
   仕切壁内の導管を経て導入して２仕切部の一方へ圧縮エ
   ヤ流を送り仕切部の残部を大気に連通させることを特徴
   とする切換弁。
2. （２）制御ピストンの両端部に胴部と当接するフランジ
   が具備されてなる特許請求の範囲第１項記載の切換弁。
3. （３）制御ピストンの両端部に仕切壁に支承される螺旋
   状の圧縮バネが具備されてなる特許請求の範囲第１項記
   載の切換弁。
4. （４）制御ピストンには胴部の開口部と密封状態で摩擦
   を介在させて協働する２個のＯリングが具備されてなる
   特許請求の範囲第１項記載の切換弁。
5. （５）胴部の開口部の両端部には僅かに直径が大でＯリ
   ングの一方と協働する大径部が設けられてなる特許請求
   の範囲第４項記載の切換弁。
6. （６）胴部は端部に向つて径が小さくなるシリンダ部を
   有し、シリンダ部により軸方向に案内されて移動され胴
   部の両端部の小径部が仕切壁内の対応する穴と協働可能
   に設けられ、シリンダ部にエヤを通過させるノツチが具
   備されてなる特許請求の範囲第１項記載の切換弁。
7. （７）胴部の小径部を有するシリンダ部への各渡り部に
   は空洞部の円錐壁と密封状態で協働するＯリングが具備
   されてなる特許請求の範囲第６項記載の切換弁。