JPS635044Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧力制御弁に関するものであり、さ
らに詳しくは大容量の減圧供給及びリリーフ排気
作用を行う３ポート圧力制御弁に関するものであ
る。

本考案者は、先に実願昭56−109650号によつ
て、主にプレス機械のダイクツシヨンやダイバラ
ンサのタンク内の圧力制御を行う制御弁を提案し
ている。しかるに、この圧力制御弁においては、
供給ポートからの圧力流体をタンクに通じる出力
ポートへ減圧供給する減圧供給弁部と、出力ポー
トにおける流体圧力を一定に保持するリリーフ弁
部とを、単一のスプールによつて形設しているた
め、二つの弁部が相互に干渉し合うことになり、
それらの弁部における各弁座の開口径も相互に依
存することとなり、それらの弁座を相互に独立な
大きさに設定することができず、そのため大容量
で供給及び排気を行うことができず且つ用途も制
限される等の難点があつた。

本考案は、上記に鑑みてなされたもので、弁本
体内に背向状態に形設した一対の供給弁座及び排
気弁座を、別体に構成した供給弁体及び排気弁体
をそれぞれスプリングで付勢することにより閉鎖
し、それらの弁体に出力ポートの圧力に応じて軸
方向に変位するロツドを遊挿すると共に、ロツド
における一対の弁体に挾まれた内側に突部を設
け、ロツドが軸方向の一方に変位する際には、一
方の弁体はロツドの挿通を許容して閉弁状態を維
持し、他方の弁体はロツドの突部によつてスプリ
ングの付勢力に抗して開弁変位し、ロツドが軸方
向の他方に変位する際には上記とは逆に一対の弁
体が動作するようにして、２つの弁を互いに不干
渉なものに構成し、それにより供給弁座及び排気
弁座の開口径を相互に無関係な大きさに設定可能
とすると共に、それにより大容量で供給及び排気
を可能としたことを特徴とするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１図において、供給ポート２、出
力ポート３及び排気ポート４を備えた弁本体１の
内部には、供給弁部５、排気弁部６及び駆動部７
が設けられている。

供給弁部５は、供給ポート２と出力ポート３を
連通させる供給弁座８を備え、供給弁座８の対向
位置にはそれと略同径のシリンダ状の背室９を形
設し、その背室９に供給弁座８を開閉する供給弁
体１０のバランスピストン部１０ａを摺動可能に
挿嵌すると共に、供給弁体１０の供給弁シート１
０ｂを供給弁座８に押し付けるスプリング１１
を、供給弁体１０と背室９の端面との間に縮設し
ている。さらに、供給弁体１０に穿設した連通孔
１０ｃ及びロツド挿通孔１０ｄにより背室９と出
力ポート３を連通させて、供給弁体１０を圧力的
にバランスさせている。なお、上記ロツド挿通孔
１０ｄの内表面は摺動軸受部として構成してい
る。

上記供給弁部５と同軸上に形成された排気弁部
６は、出力ポート３と排気ポート４を連通させる
排気弁座１３を備え、その排気弁座１３は上記供
給弁座８と背向状態に且つそれよりやや大口径に
構成されている。弁本体１における排気弁座１３
と対向する位置には、排気弁座１３と略同径のシ
リンダ状の背室１４が形設され、その背室１４に
排気弁座１３を開閉する排気弁体１５のバランス
ピストン部１５ａを摺動可能に挿嵌すると共に、
排気弁体１５の排気弁シート１５ｂを排気弁座１
３に押し付けるスプリング１６を、排気弁体１５
と背室１４の端面との間に縮設している。なお、
排気弁体におけるロツド挿通孔１５ｄの内表面は
摺動軸受部として構成している。

上記供給弁部５及び排気弁部６を駆動する駆動
部７は、出力ポート３の圧力がパイロツト流体の
それよりも低い場合には供給弁部５を開放し、ま
た高い場合には排気弁部６をそれぞれ選択的に開
放して調圧するもので、供給弁体１０及び排気弁
体１５のロツド挿通孔１０ｄ，１５ｄに挿通した
ロツド１８を備え、該ロツド１８における供給弁
体１０と排気弁体１５との間の部分に一対の環状
の突部１８ａ，１８ｂを形設し、それらの外面間
距離を一対の弁座８，１３間距離より若干小さい
かあるいは等しくしてある。従つて、第１図の状
態においては、供給弁部５及び排気弁部６の両方
が閉鎖した状態にあり、またロツド１８が下動し
た状態にあつては、排気弁体１５がロツド１８の
下動を許容しながら閉弁状態を維持すると共に、
供給弁体１０が下方の突部１８ａによりスプリン
グ１１の付勢力に抗して下動開弁され、さらにロ
ツド１８の上動位置にあつては、上記とは逆に、
供給弁部５が閉弁し、排気弁部６が開放する。上
記ロツド１８が固定された受圧体としてのピスト
ン１９は、弁本体１内に基準圧力室を構成するパ
イロツト室２０と主フイードバツク室２１を区画
形成し、それらにおける圧力バランスにより軸方
向に駆動されるもので、パイロツト室２０にはパ
イロツトポート２２を介して予め圧力を設定した
パイロツト流体を導入可能に構成し、主フイード
バツク室２１はフイードバツク通孔２３により出
力ポート３に連通させると共に、そのフイードバ
ツク室２１をさらに背室通孔２４によつて背室１
４に連通させている。これにより、主フイードバ
ツク室２１及び前記背室９において出力ポート３
の圧力がピストン１９の下面とロツド１８の端面
とに加わることになり、それらの受圧面積の合計
はパイロツト室２０におけるピストン１９の受圧
面積と等しくなる。従つて、ピストン１９及びロ
ツド１８は、主フイードバツク室等の圧力がパイ
ロツト室２０のそれより大きいときには上動し、
小さいときには下動する。なお、受圧体としての
上記ピストン１９に代えてダイヤフラムを用いる
ことができ、またパイロツト室２０にピストン１
９を付勢する手段として調圧スプリングを縮設す
ることもできる。

図中２５，２６，２７はそれぞれＯリングを示
す。

次に、上記構成の圧力制御弁の作用について説
明する。

先ず、出力ポート３の圧力が設定圧より低い場
合には、出力ポート３を昇圧すべく減圧供給弁と
して作用する。即ち、この場合には、出力ポート
３に通じる主フイードバツク室等の圧力がパイロ
ツト室２０の圧力より小さいため、第２図右半に
示すように、その圧力差に応じてピストン１９が
下動する。それに伴い、ロツド１８が排気弁体１
５中を摺動し、下方の突部１８ａが供給弁体１０
に当接してそれをスプリング１１の付勢力に抗し
て下動させ、供給弁座８を開口させる。これによ
り、供給ポート２の圧力流体が供給弁座８を通し
て出力ポート３に供給され、出力ポート３は徐々
に昇圧する。

また、出力ポート３の圧力が設定圧より高い場
合には、出力ポート３を降圧させるべくリリーフ
排気弁として作用する。即ち、この場合には、主
フイードバツク室等の圧力がパイロツト室２０中
の圧力より大きいため、第２図左半に示すよう
に、その力の差に応じてピストン１９が上動す
る。それに伴い、上記の場合とは逆に、ロツド１
８が供給弁体１０中を摺動し、上方の突部１８ｂ
が排気弁体１５に当接してそれをスプリング１６
の付勢力に抗して上動させ、排気弁座１３を開口
させる。これにより、出力ポート３の過剰の圧力
流体は排気弁座１３を通して排気ポート４から大
気に放出され、出力ポート３は徐々に降圧する。

このようにして出力ポート３が昇圧または降圧
した後、設定圧に達すれば、主フイードバツク室
２１中の圧力とパイロツト室２０中の圧力が等し
くなるため、ピストン１９は第１図に示す中立位
置に静止する。この位置においては、供給弁座８
及び排気弁座１３がそれぞれの弁体１０，１５に
よつて同時に閉鎖された状態にある。

なお、出力ポート３の設定圧を変えるには、パ
イロツト室２０に導入する圧力流体の圧力を変化
させればよい。また調圧スプリングを用いた場合
には、その付勢力を調節すればよい。

第３図は、本考案の他の実施例を示すもので、
排気弁体１５を排気弁座１３に押圧するスプリン
グ１６を、排気弁体１５とピストン１９との間に
縮設すると共に、ピストン１９に固定したロツド
１８に均圧孔１８ｃを穿設して、出力ポート３と
一対の背室９，１４とを連通させたものである。
その他の構成は第１図及び第２図のものと同様で
ある。

上記のようにスプリング１６を排気弁体１５と
ピストン１９との間に縮設した場合には、ピスト
ン１９の中立位置において、排気弁体１５の排気
弁座１３に対するシート力が、ピストン１９にお
ける圧力バランスの僅小アンバランスにより得ら
れることになり、また弁本体１にスプリング１６
を係止する座を形設する必要がなくなり、よつて
弁本体１の構造を単純で加工の容易なものとする
ことができる。さらに、ピストン１９及びそれに
固定したロツド１８を下動させて供給弁座８を開
放した場合には、ピストン１９がスプリング１６
を圧縮しつつ排気弁座１３に係止した排気弁体１
５に近接し、それにより排気弁体１５はスプリン
グ１６により大きな付勢力で排気弁座１３に押し
付けられるため、排気弁体１５が供給弁座８の開
放に伴う動圧により開弁するのを確実に防止する
ことができる。

このような本考案の圧力制御弁によれば、以下
のような特徴がある。

(1) 供給弁座及び排気弁座を開閉する供給弁体及
び排気弁体をそれぞれ別体に構成すると共に、
それらの弁体の開弁方向を互いに離反する方向
とし、且つ一方の弁体が開弁する際に他方の弁
体が閉弁状態を維持し、相互に干渉し合わない
構成としたので、供給弁座及び排気弁座を相互
に無関係に大口径として、減圧供給及びリリー
フ排気をそれぞれ大容量で行うことができる。

(2) 供給弁座及び排気弁座を開閉するロツドを基
準圧力室及び主フイードバツク室を区画形成す
る変位可能なピストン等の受圧体に固定し、基
準圧力室に受圧体を所期の設定力で付勢する手
段を設けると共に、主フイードバツク室を出力
ポートに連通させて、受圧体を上記両室の圧力
バランスで変位する構成としたので、受圧体の
受圧面積を広くすることにより、出力ポートの
圧力変化に対応して高精度な圧力制御が可能で
ある。

(3) 供給弁体及び排気弁体は、上記のように相互
に不干渉なものとして構成したので、それぞれ
確実に作動して信頼性の高い供給弁作用及び排
気弁作用を営ませることができる。

(4) 供給弁体及び排気弁体は互いに別体に構成さ
れ、且つそれらの動作も相互に独立に行われる
ため、それらの弁体によつて開閉される供給弁
座及び排気弁座のそれぞれの開口径は相互依存
性が低く、それらの開口径の寸法には大きな自
由度があり、そのため用途に応じていずれの弁
座の開口径を他のものより大きくするか、ある
いは等しくするか等を決定でき、広範囲の用途
に適用することができる。例えば、出力ポート
に接続する負荷として蓄圧容器等を用いた場合
において、供給弁座を排気弁座を同径とすれ
ば、充填時間より放出の応答時間が遅い特性を
示すが、排気弁座の開口径を供給弁座のそれよ
り大きくして排気容量を増大すれば、放出時間
を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の断面図、第２図は左
半及び右半においてそれぞれ異なる切換状態を示
す断面図、第３図は他の実施例の断面図である。 １……弁本体、２……供給ポート、３……出力
ポート、４……排気ポート、８……供給弁座、１
０……供給弁体、１１，１６……スプリング、１
３……排気弁座、１５……排気弁体、１８……ロ
ツド、１８ａ，１８ｂ……突部、２１……主フイ
ードバツク室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備え
   た弁本体内に供給弁座及び排気弁座を互いに背向
   状態に形設し、これらの弁座を開閉する供給弁体
   及び排気弁体をそれぞれスプリングで閉弁方向に
   付勢し、それらの弁体に挿通したロツドにおける
   一対の弁体の間の部分に、ロツドの軸方向変位に
   伴つて一方の弁体に係合してそれを開弁させる突
   部を設け、上記ロツドの一端を基準圧力室及び主
   フイードバツク室を区画する軸方向変位可能な受
   圧体に固定し、基準圧力室に受圧体を設定力で付
   勢する手段を設けると共に、主フイードバツク室
   を出力ポートに連通させたことを特徴とする圧力
   制御弁。