JPS63158370A - 差圧弁 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は特許請求の範囲第１項の前提部に記載された
差圧弁に関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ この種の弁は、入口圧と出口圧との間で、一定の圧力勾
配を得るために用いられるものである。

このような差圧弁は、西ドイツ特許出願（出願番号第３
６３６４０９．６号〉により公知である。

この出願では、大径側の圧力面に出口圧が作用する差圧
ピストンは、予荷重がかけられているばねのばね力に抗
して移動され、ばね力で付勢されたボールシートバルブ
が遮断位置となるものである。

この種の弁の構造は、生産コストの高い多数の構成部材
からなるものであり、全長が長く且つ重量のかさむもの
となっている。弁の切換圧は出口側の圧力によって決め
られ、従ってその結果として、圧力減少の場合には、差
圧ピストンが再び原位置に戻って、入口側から出口側に
向かって自由に通流できるようになるまでに、多量の流
体がオ−バー７０−カップを介して流れなければならな
い。

［発明の目的］ 従って、この発明は始めに述べられた種の差圧弁であっ
て、生産コストが低く、全長の短い、且つ切換圧の低い
特徴を有するものを提供することを目的としている。

［発明の概要及びその効果］ この目的は特許請求の範囲第１項の特徴部によって達成
される。

この発明による差圧弁では、切換圧の決定にダイアフラ
ムを利用したことにより、摩擦が少なく大きな圧力作用
面が得られるという利点があるため、非常に低い切換圧
が達成されている。ダイアフラムは、これに作用する制
御力と協働して、加圧されている場合には弁装置を閉じ
るため、また減圧されている場合には弁装置を開くため
にその双方で作用を為す。

減圧されている場合にできるだけ早急に圧力流体が戻る
ための自由な通流を確保するため、ダイアフラムには入
口圧が作用していることが好ましい。ダイアフラムに入
口圧を作用させるようにすることにより、入口圧が非常
に早く減少する際に、出口側から入口側への非常に早い
流れも可能になるため、ヒステリシスを非常に小さくす
ることができる。従って、出口側の領域での圧力はより
早く減ぜられる。

感圧の制御要素として、ダイアフラムを利用したことに
より、少ない構成部品で、且つ組立てが簡単なコンパク
トな弁の設計とできる利点を有している。

［発明の実施例］ 図を参照して説明する。各図を通じて、同様の部分には
同符号が付されている。

第１図に示されている差圧弁は、段付きのハウジング６
を備えており、従ってこのねじ込み式の弁内体も同様に
段付き形状をなしている。ハウジング６は出口部分２の
範囲に雄ねじを備えている。

入口部分１は雌ねじが設けられた盲穴となっており、閉
止部材７内に配設されている。入口部分１は、斜め方向
の孔５を介して、一本の半径方向への切込み溝４と連通
しており、溝４は切欠形状をなしている。閉止部材７の
外周には、切欠形状をなす別の環状の溝３も配されてお
り、この溝３は軸方向に入口部分１への向きに離間して
いる。これら２つの溝３と４との間には、０−リング２
２が配されており、０−リング２２は公知の方法によっ
て別の溝に装着されて、閉止部材７とハウジング６との
間におけるシールを形成している。

閉止部材７における入口部分１の反対側の端部には、段
付き穴が設けられており、この段付き穴は斜めの孔２５
を介して環状の溝３と連通している。閉止部材７の段付
き穴には、その小径穴内に、制御力を発するダイアフラ
ムばね１３と、このばねの一部を収容しているダイアフ
ラムピストン１７とが配されている。段付き穴の大径穴
内には、ダイアフラム１４が配されており、ダイアフラ
ム１４は閉止部材７にカシメられた介挿円板１５によっ
て大径穴の底面２６に圧接されている。ダイアフラム１
４は、その外周縁部に玉縁４０を具備しており、玉縁４
０は介挿円板１５の一方の端面に形成されたこれに対応
する周溝内に装着されている。従って、ダイアフラム１
４は確実に固着されている。

段付きの介挿円板１５はタペット１８を案内するための
中央孔を有しており、中央孔のダイアフラム１４に面す
る端部は拡径され、この拡径部内にタペットシュー１６
が突出している。タペットシュー１６には、タペット１
８が固着されており、タペットシュー１６はダイアフラ
ム１４に当接している。

介挿円板１５はプラスチック製で、そのほぼ同心円上に
複数の連通孔２７を備えている。ダイアフラム１４とは
反対側の介挿円板１５の端部は、弁装置収容部材８の軸
方向の段付き孔内に突出している。弁装置収容部材８は
ハウジング６の穴内で、円板９と閉止部材７との間に挟
持されており。

弁装置収容部材８はハウジング６内でカシメられた閉止
部材７により押圧され、円板９はハウジング６の穴の底
面３ｏに当接して押圧されている。

弁装置収容部材８は、閉止部材７の軸方向の突片２８で
あって、介挿円板１５のカシメ用に内側に折曲げられて
いないものにより押圧される。弁装置収容部材８は、段
付き形状の外形と、同じく段付き形状の孔を有している
。弁装置収容部材８の最小外径部は、出口部分２に面し
ている。弁装置収容部材８の最小外径部を囲んでいる円
板９は、その外径がハウジング６の穴径となっている。

最小外径部に隣接する中径部には、オーバーフローカッ
プ１つと支持リング１０が配されている。オーバーフロ
ーカップ１９は半径方向外側のシール部でハウジング６
と接している。溝付きのリング形状をなしたオーバーフ
ローカップ１９は、その一部に支持リング１０を備えて
なり、支持リング１０はＵ字形状の断面形状を有してい
る。

弁装置収容部材８の段付き孔における最大径部には、弁
装置を構成する弁プレート２１が圧力密にして公知の方
法によりカシメられている。タペット１８が貫通してい
る弁プレート２１の通流孔３１は、介挿円板１５に向か
って末広がりの形状を有し、その出口部分２に面する側
の領域が、球形状をなした弁体２０に対する弁座を形成
している。弁装置を構成する弁体２０は、その殆どの部
分がプラスチック材製のボールガイド１１により包囲さ
れている。圧力の掛かつていない状態では、タペット１
８により作用されるボールガイド１１は弁装置収容部材
８の中央の孔の段差面３２に当接している。また、ボー
ルガイド１１はその外表面に通流溝３３を具備している
。ボールガイド１１の出口部分２に面する側には、弁装
置の負荷力を発する弁スプリング１２が作用しており、
この弁スプリング１２の他端は弁装置収容部材の中央の
孔の別の段差面を押圧して支持されいる。

円板９の両端面のそれぞれは、半径方向に延びている複
数の溝３５を備えており（底面３０に面する溝は図示さ
れていない）、これらの溝は厳密に互いに対向するもの
ではなく、互いに対して半径方向の面における特定の角
度だけずれている。

前端面の各？ｉ！３５は、８面の対応する溝と、円弧状
の凹所３６を介して接続している。円板９のこの設計形
状により、円板９は取付けられる際の特別な位置決めを
必要としない。

圧力の作用していない際には、この差圧弁は図示された
位置関係になっている。このとき、弁体２０はダイアフ
ラムスプリング１３によりタペット１８を介して、その
弁座から離されており、また、弁スプリング１２は圧縮
されている。

加圧されている際には、圧力流体は入口部分１、斜め方
向の孔５、弁プレート２１の通流孔３１及びボールガイ
ド１１の通流溝３３を介して出口部分２に流れる。始め
、入口部分１の入口圧は出口部分２での出口圧に等しい
。圧力がある一定の圧力、つまり切換圧力に達した時点
で、連通孔２７を介して圧力が作用しているダイアフラ
ム１４、及びダイアフラムピストン１７はダイアフラム
スプリング１３のばね力に抗して移動され、タペットシ
ュー１６及びタペット１８も同様に移動される。苗３７
内の空気が圧縮されるのを避けるため、室３７は孔２５
を介して外気に連絡されている。

（しかしながら、試験では、孔２５が閉じていても、こ
の差圧弁は適切に機能することが示さ札でいる。このこ
とは、孔２５と溝３を共になくすことができるかもしれ
ないことを意味し、更に、このような外気との連通を排
除することは、ダイアフラムが浸透性を有する場合に、
差圧弁から圧力流体が少しも漏れることがないという利
点を有することになる。） タペット１８が前述した動きをなすことから、弁体２０
は、弁スプリング１２の作用により、この時点で弁プレ
ート２１の通流孔３１と接触してシールを為すことにな
る。流れのエネルギに起因する弁体２０の撮動を防止す
るため、ボールガイド１１が弁スプリング１２と弁体２
０との間に介挿されている。

弁体２０が弁プレート２１と接触状態となった模、入口
部分１の入口圧と出口部分２の出口圧との間には、差圧
が生みだされる。この差圧は弁スプリング１２のばね力
により決定される。即ち、切換圧に達した後、入口圧が
更に増加する場合、入口部分の圧力が差圧Δｐだけ高く
なる時点まで、出口部分２の圧力は切換圧の圧力値を維
持する。この差圧Δｐは弁スプリング１２のばね力に抗
して、弁体２０を弁プレート２１の弁座から離すのに必
要な圧力である。さらに加圧された場合には、弁体２０
はいわゆるチャタリング動作（ｂｒｅａｔｈｅｒｉｎｆ
Ｊ　　ｌ０Ｖｅ４１ｅｎｔ　）を為し、つまり非常に短
い間隔で常に流路を開閉して、圧力流体が出口部分２に
向かって流れられるようにし、このとき通流する圧力流
体の量は、差圧Δｐが常に維持されるような量である。

入口圧力が減少する際には、入口室内かの検圧力に達す
るまで通流孔３１は閉じたままである。

出口圧と入口圧との間での圧力補償は、圧力流体が凹所
３６と、溝３５とを介してオーバーフローカップ１９の
ハウジング壁の部分から流出するようにして為される。

入口部分の圧力が切換圧に達した侵、ダイアフラムピス
トン１７、ダイアフラム１４、及びタペット１８はそれ
らの原位置に戻り、弁体２０は、従って弁プレート２１
から離れて保持される。これ以降、通流孔３１を介して
の圧力減少が始まる。

第２図は組込み式の弁としての差圧弁が示されており、
この差圧弁の機能は第１図に示された管路内に使用され
る差圧弁と同様である。大きな相違点は、入口部分１用
の導入孔と、外気との連通用の孔２５とである。

入口部分１用の圧力流体の導入孔はハウジング６の段付
き穴と垂直にしてハウジング６に設けられており、外気
との連通用の孔２５はハウジングの段付き穴と同心にし
て閉止部材７に設けられている。これにより、溝４と環
状の溝３は省略され、閉止部材７および、従ってこの差
圧弁全体の設計形状がより強固なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による差圧弁であって、管路中に使用
される型式のものの縦断面図、第２図はこの発明による
差圧弁であって、組込み型式のもののｌｌｉ断面図。 １・・・入口部分、２・・・出口部分、６・・・ハウジ
ング、８・・・弁装置収容部材、１２・・・負荷力を発
する弁スプリング、１３・・・ＩＩＪＩ御力を発するダ
イアフラムスプリング、１４・・・ダイアフラム、１８
・・・タペット、２０．２１・・・弁装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジングと、負荷力により予圧されており、入口
   と出口との連通を制御する弁装置とを備えてなる差圧弁
   であって、前記予圧の負荷力は入口圧と出口圧との間の
   圧力勾配を決めるものである差圧弁において、 弁装置（２０、２１）はダイアフラム（１４）の位置に
   よって移動可能なタペット（１８）により作動可能であ
   ることを特徴とする差圧弁。 ２、ダイアフラム（１４）には制御力が作用し、制御力
   は弁装置（２０、２１）が開く向きにタペット（１８）
   が作用され得るような向きであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の差圧弁。 ３、ダイアフラム（１４）は入口圧により作用され得る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の差圧弁。