WO2010035323A1 - 減圧弁 - Google Patents

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WO2010035323A1
WO2010035323A1 PCT/JP2008/067314 JP2008067314W WO2010035323A1 WO 2010035323 A1 WO2010035323 A1 WO 2010035323A1 JP 2008067314 W JP2008067314 W JP 2008067314W WO 2010035323 A1 WO2010035323 A1 WO 2010035323A1
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pressure
valve
diaphragm
spring
pressure reducing
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PCT/JP2008/067314
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武志 山内
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株式会社コガネイ
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Definitions

  • the present invention relates to a pressure reducing valve that adjusts a pressure fluid supplied from a fluid supply source to a predetermined pressure and supplies the pressure fluid to a fluid pressure operating device.
  • a pressure reducing valve is used to adjust compressed air supplied from a pneumatic source, which is a fluid supply source, to a predetermined pressure and supply it to a pneumatic operating device such as a pneumatic cylinder.
  • This pressure reducing valve has, for example, a primary side port to which compressed air is supplied and a secondary side port to which a pneumatic actuator is connected, as described in Patent Document 1, and a communication hole for communicating these ports.
  • the opening end of the valve is opened and closed by a valve body, and a spring force is applied to the valve body in a direction to close the valve seat of the opening end by a valve spring.
  • the pressure reducing valve has a diaphragm that is elastically deformed by a differential pressure between the set pressure of the secondary port and the atmospheric pressure, and the diaphragm is formed with a relief hole for discharging the secondary air to the outside.
  • the tip of the stem attached to the valve body abuts on the diaphragm so as to close the relief hole, and the diaphragm is applied with spring force in the direction of opening the valve seat via the stem by the pressure regulating spring. ing.
  • the diaphragm when the secondary pressure rises above the set pressure, the diaphragm is displaced in a direction away from the valve body, the diaphragm is separated from the tip of the stem, the relief hole is opened, and the secondary pressure is discharged to the outside. .
  • the pressure on the secondary side decreases, the diaphragm comes into contact with the stem and the relief hole is closed. Therefore, for example, when the pressure used in the pneumatic circuit having the pneumatic operating device is reduced, when the compressed air supplied to the pneumatic operating device is reduced, the pressure on the secondary side is newly set lower. Thereby, the compressed air in the secondary side pipe is exhausted to the outside through the relief hole up to a newly set pressure.
  • the compressed air in the secondary side piping is relieved to keep the set pressure constant. It is exhausted to the outside through the hole.
  • a dynamic vibration absorber is known as a vibration damper that suppresses vibration of a vibrating body.
  • the dynamic vibration absorber includes a mass body, a spring, and a damper, and the mass body is attached to the object to be controlled via the spring and the damper.
  • the vibration suppression target vibrates
  • the mass body of the dynamic vibration absorber vibrates, and a part of the vibration energy of the vibration suppression target is converted into the vibration energy of the mass body, thereby suppressing the vibration of the vibration suppression target.
  • Patent Document 2 describes a dynamic vibration absorber for absorbing vibration of a substrate of an electric device
  • Patent Document 3 describes a dynamic vibration absorber for suppressing vibration generated from an electric mechanism incorporated in a microscope. ing.
  • Dynamic vibration absorbers are said to be dynamic vibration absorbers or dynamic vibration reducers.
  • the pressure of the compressed air supplied to the secondary port is set and the pneumatic operation device such as a pneumatic cylinder operates intermittently, the secondary air is consumed and the pressure also fluctuates intermittently.
  • the valve seat is frequently opened and closed by the body, the frequency of the compressed air flowing pulsating from the primary port to the secondary port matches the natural frequency of the movable part including the valve body. Resonates.
  • the opening of the valve seat does not become a predetermined opening corresponding to the set pressure on the secondary side, so the pressure on the secondary side fluctuates and deviates from the set pressure, and the pressure regulation stability of the pressure reducing valve Will be reduced.
  • a sliding resistance such as an O-ring attached to the valve body or the stem is used as a damping element. It was necessary to design with consideration.
  • a method of reducing the mobility of the diaphragm by designing a large elastic coefficient of the diaphragm, a rubber material, etc.
  • a method of attaching to a valve body or a stem as a damping element is employed. As described above, providing the damping element in each of the valve body and the diaphragm is a factor that hinders the opening and closing movement of the valve body, and remarkably impairs the pressure regulation response performance of the pressure reducing valve.
  • the vibration system in the pressure reducing valve is different between the pressure adjustment when the valve element operates and the exhaust time when the air at the secondary side port is exhausted to the outside.
  • the vibration system of the valve body vibrates at the time of pressure adjustment
  • the diaphragm vibration system vibrates because the diaphragm separates from the valve body at the time of exhaust.
  • the dynamic vibration absorbers are attached to the respective vibration systems, and it is difficult to attach a plurality of dynamic vibration absorbers in a limited space.
  • an air flow path is formed in the pressure reducing valve, and mounting a dynamic vibration absorber in a portion that does not impede the flow of air degrades the pressure regulation characteristics.
  • An object of the present invention is to improve the pressure regulation stability of the pressure reducing valve.
  • An object of the present invention is to improve the pressure regulation stability of the pressure reducing valve by suppressing the vibration of the valve body and the diaphragm without inhibiting the air flow.
  • An object of the present invention is to improve the durability of the pressure reducing valve by suppressing the vibration of the valve body and the diaphragm.
  • the pressure reducing valve includes a primary side port to which pressure fluid is supplied, a housing having a secondary side port that communicates with the primary side port through a communication hole and flows out the pressure fluid, and an opening of the communication hole.
  • a valve assembly having a valve body that opens and closes a valve seat formed on the side, a valve spring that biases a spring force in a direction to close the valve seat relative to the valve body, and opposed to the valve body
  • a pressure adjusting diaphragm mounted on the housing and defining a pressure adjusting chamber communicating with the secondary port and a spring chamber communicating with the outside, a retainer provided on the pressure adjusting diaphragm, and the retainer facing the retainer
  • a diaphragm assembly having a pressure regulating spring mounted between a spring receiving member arranged in a spring chamber and biasing a spring force in a direction to open the valve body from the valve seat to the valve body, and formed in the retainer A stem that constitutes the valve assembly by applying a spring force of the pressure
  • the dynamic vibration absorber includes an annular damper that is fixed to a tip of a support rod that is provided on the retainer so as to protrude toward the spring receiving member, and an annular mass body that is provided on the annular damper. And a spring member mounted between the diaphragm and the annular mass body.
  • the retainer has a disk portion provided with the support rod and abutted against the diaphragm, and is mounted between the disk portion and the spring receiving member.
  • the dynamic vibration absorber is mounted on the inner side of the support rod while being positioned at the tip of the support rod.
  • the pressure reducing valve according to the present invention includes a natural vibration frequency of the dynamic vibration absorber, a natural frequency of a diaphragm vibration system constituted by the diaphragm assembly, and a composite vibration system composed of the valve assembly and the diaphragm assembly. It is characterized by being different from the natural frequency.
  • a seal member that seals communication between the secondary port and the pressure regulating chamber is provided at the distal end portion of the stem through a through hole that slidably supports the distal end portion of the stem. It is characterized by that.
  • a diaphragm for supporting the stem movably in the opening and closing direction of the relief hole and sealing the communication between the secondary side port and the pressure regulating chamber is provided at the distal end portion of the stem.
  • the pressure reducing valve of the present invention is characterized by having a pressure balance sealing material that seals between the valve body and a guide hole that is formed in the housing and incorporates the valve body.
  • the pressure reducing valve of the present invention includes a pressure balance diaphragm that seals between the valve body and a guide hole that is formed in the housing and incorporates the valve body.
  • the dynamic vibration absorber attached to the diaphragm assembly causes the valve assembly and the diaphragm assembly to Vibration generation is prevented.
  • the vibration of the diaphragm assembly is prevented from being generated by the dynamic vibration absorber attached to the diaphragm assembly.
  • vibrations of the valve assembly and the diaphragm assembly can be suppressed, deterioration and wear of the valve body and the diaphragm can be reduced, and the durability of the pressure reducing valve can be improved. At the same time, generation of vibration noise is prevented and the work environment can be improved.
  • the dynamic vibration absorber can prevent synchronized vibration between the valve assembly and the diaphragm assembly, and can also prevent vibration of the diaphragm assembly. Therefore, one dynamic vibration absorber can be used during operation of the pressure reducing valve. Vibration generation can be prevented.
  • the dynamic vibration absorber is incorporated in the pressure regulating spring of the diaphragm assembly, the dynamic vibration absorber is prevented from obstructing the air flow in the pressure reducing valve without increasing the size of the pressure reducing valve.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of the pressure-reduction valve which is one embodiment of this invention.
  • A is sectional drawing which shows the valve assembly and diaphragm assembly of a pressure-reduction valve at the time of pressure regulation
  • B is sectional drawing which shows the valve assembly and diaphragm assembly at the time of exhaust_gas
  • A) is a vibration model of the composite vibration system at the time of pressure adjustment
  • B) is a vibration model of the diaphragm vibration system at the time of exhaust.
  • the pressure reducing valve includes a housing 11.
  • the housing 11 includes a housing body 12, a cap 13 attached to the housing body 12, and a bonnet 14 attached to the housing body 12 so as to face the cap 13. It is comprised by.
  • the housing body 12 has a primary port 15 communicated with a compressed air supply source as a fluid pressure supply source, and a secondary port 16 communicated with a pneumatic operation device as a fluid pressure operation device such as a pneumatic cylinder.
  • a compressed air supply source as a fluid pressure supply source
  • a secondary port 16 communicated with a pneumatic operation device as a fluid pressure operation device such as a pneumatic cylinder.
  • the housing is formed so as to be coaxial, and the communication hole 17 for communicating the primary side port 15 and the secondary side port 16 is oriented in a direction perpendicular to the central axis of both the ports 15, 16.
  • the main body 12 is formed.
  • the communication hole 17 has an opening facing the cap 13, and a valve seat 18 is formed on the housing body 12 on the opening side of the communication hole 17.
  • a valve body 21 is mounted in the cap 13 so as to be capable of reciprocating in the axial direction.
  • the valve body 21 is in contact with the valve seat 18 to close it, and is separated from the valve seat 18 to open it. Operate.
  • the valve body 21 is incorporated into a guide hole 22 formed in the cap 13 and is slidably fitted into a shaft portion 21a.
  • a flange portion 21b that is integrally provided at the tip of the shaft body 21 and faces the valve seat 18 have.
  • a rubber seal member 23 that contacts the valve seat 18 is provided on the front surface of the flange portion 21b.
  • the shaft portion 21 a is provided with a pressure balancing seal member 24 that contacts the inner peripheral surface of the guide hole 22 and seals the communication between the shaft portion 21 a of the valve body 21 and the primary port 15 and the secondary port 16. ing.
  • a pressure reducing valve of a type in which the seal member 24 is not provided on the shaft portion 21a of the valve body 21 may be used.
  • the cap 13 has a cylindrical mounting portion 13 a provided with a male screw that is screwed to a female screw formed in the housing body 12, and a guide cylinder portion 13 b that is integrated with the cap 13 and has a guide hole 22.
  • a compression coil spring is incorporated as a valve spring 25 in the space between the mounting portion 13a and the guide tube portion 13b.
  • One end surface of the valve spring 25 is in contact with the outer surface of the flange portion 21 b of the valve body 21, and the other end surface is in contact with the inner surface of the cap 13.
  • the valve spring 21 closes the valve seat 18 on the valve body 21.
  • Directional spring force is applied.
  • the valve body 21 and the valve spring 25 constitute a valve assembly 26.
  • a rubber pressure adjusting diaphragm 27 is sandwiched between the housing body 12 and a bonnet 14 screwed to the housing main body 12, and a reinforcing disk 28 is attached to the pressure adjusting diaphragm 27. .
  • the pressure regulating diaphragm 27 divides the spring chamber 31 inside the bonnet 14 and the pressure regulating chamber 32 on the housing body 12 side.
  • An aspirator 33 made of a pipe member is attached to the housing body 12. One end of the aspirator 33 opens into the pressure adjusting chamber 32, and the other end opens into the secondary side port 16, and the pressure adjusting chamber 32 communicates with the secondary side port 16 through the pilot hole 34 of the aspirator 33. Yes.
  • the spring chamber 31 is communicated to the outside by a bleed port 35 formed in the bonnet 14, and the spring chamber 31 is in an atmospheric pressure state.
  • a retainer 36 is attached to the pressure regulating diaphragm 27 on the spring chamber 31 side via a reinforcing disk 28, and the retainer 36 has a disk portion 36 a that is abutted against the pressure regulating diaphragm 27 via the reinforcing disk 28 and this. And a support rod portion 36b protruding in the axial direction.
  • Relief holes 37 for communicating the pressure regulating chamber 32 and the spring chamber 31 are formed in the shaft centers of the pressure regulating diaphragm 27, the reinforcing disk 28, and the retainer 36.
  • a diaphragm assembly 38 is formed by the pressure regulating diaphragm 27, the reinforcing disk 28, the retainer 36 and the pressure regulating spring 43.
  • the bonnet 14 has a cylindrical portion 14b in which an end wall portion 14a is integrated, and a male screw that is screwed to a female screw formed in the housing body 12 is formed at the open end of the cylindrical portion 14b. Is screwed to the housing body 12.
  • An adjustment screw shaft 39 is rotatably mounted on the end wall portion 14 a, and a male screw 40 of the adjustment screw shaft 39 is screwed to a spring receiving member 42 disposed in the spring chamber 31.
  • a compression coil spring is mounted as a pressure regulating spring 43 between the spring receiving member 42 and the disk portion 36 a of the retainer 36 fixed to the pressure regulating diaphragm 27, and the valve body is attached to the pressure regulating diaphragm 27 by the pressure regulating spring 43.
  • a spring force in the direction of opening the valve body 21 from the valve seat 18 toward the valve 21 is applied.
  • an operation handle 44 is attached to the adjustment screw shaft 39.
  • the spring receiving member 42 is moved in the axial direction by rotating the adjustment screw shaft 39 via the operation handle 44, the expansion / contraction amount of the pressure adjusting spring 43 is adjusted.
  • the spring force applied to the pressure adjusting diaphragm 27 is adjusted according to the amount of expansion and contraction.
  • a lock cover 45 is attached to the operation handle 44, and the operation handle 44 is operated by the lock cover 45. When the lock cover 45 is moved in the axial direction, the rotation of the operation handle 44 is restricted.
  • a stem 46 made of, for example, a metal rod-like member is attached to the valve body 21, and the stem 46 constitutes a part of the valve assembly 26.
  • the base end portion of the stem 46 is fitted in an attachment hole formed in the valve body 21, and the stem 46 is fixed to the valve body 21 by a locking portion formed in the base end portion.
  • the distal end portion of the stem 46 passes through a through hole 47 formed in the housing main body 12, and the distal end surface 49 is hemispherical.
  • An O-ring 48 that is in sliding contact with the inner surface of the through hole 47 is attached to the distal end portion of the stem 46, and the distal end portion of the stem 46 is supported by the housing body 12, and the pressure adjustment with the communication hole 17 is performed by the O-ring 48.
  • the space between the chambers 32 is sealed.
  • the stem 46 can reciprocate in the axial direction together with the valve body 21.
  • the relief hole 37 is closed, and when the pressure adjusting diaphragm 27 moves away from the stem 46.
  • the relief hole 37 is opened.
  • the pressure of the pressure adjusting chamber 32 decreases due to the pilot hole 34 of the aspirator 33 communicating with the pressure adjusting chamber 32, and as shown in FIG.
  • the valve element 21 is driven by the pressure adjusting spring 43 through the pressure adjusting diaphragm 27 and the stem 46 in the direction away from the valve seat 18, and the valve element 21 is opened. become.
  • the opening degree of the valve body 21 at this time varies according to the pressure in the pressure regulating chamber 32, and the pressure in the secondary port 16 is regulated to the set pressure.
  • the pressure of the secondary side port 16 becomes lower than the pressure set by the spring force of the pressure regulating spring 43, the compressed air flows from the primary side port 15 to the secondary side port 16 through the communication hole 17.
  • the pressure of the compressed air supplied to the secondary port 16 is adjusted to a set value.
  • the pressure of the compressed air that flows into the spring chamber 31 and is discharged from the bleed port 35 and supplied to the secondary port 16 is adjusted to a set value. For example, when reducing the pressure used in a pneumatic circuit provided with a pneumatic actuator, the pressure on the secondary side is newly set lower when the compressed air supplied to the pneumatic actuator is reduced. . As a result, the compressed air in the secondary port 16 is exhausted to the outside through the relief hole 37 up to the newly set pressure. Further, when the set pressure on the secondary side rises due to the external load acting in the direction opposite to the rod operating direction, such as a pneumatic cylinder, the compressed air in the secondary side port 16 is relieved to keep the set pressure constant. It is exhausted to the outside through the hole 37.
  • the pressure reducing valve includes a valve assembly 26 constituted by a valve body 21, a stem 46 and a valve spring 25, and a diaphragm assembly 38 constituted by a pressure regulating diaphragm 27, a reinforcing disk 28, a retainer 36 and a pressure regulating spring 43. Each of them vibrates in accordance with the pressure state in the flow path. Focusing on the vibration phenomenon, the valve assembly 26 constitutes a valve body vibration system, and the diaphragm assembly 38 constitutes a diaphragm vibration system.
  • valve assembly 26 and the diaphragm assembly 38 operate in synchronism during pressure regulation when the valve body 21 is opened and closed, the frequency due to the pulsation of the air flowing from the primary side port 15 to the secondary side port 16 is determined by the valve assembly.
  • the composite natural frequency of the composite vibration system formed by 26 and the diaphragm assembly 38 is approached, vibration noise is generated due to resonance and pressure adjustment stability is reduced.
  • the valve assembly 26 when exhausting the air in the secondary side port 16 to the outside through the relief hole 37, the valve assembly 26 is restricted from moving because the valve body 21 abuts against the valve seat 18, and the diaphragm assembly 38 is Since the operation state is separated from the valve assembly 26, the vibration frequency due to the pulsation of the air discharged from the secondary side port 16 through the relief hole 37 is the characteristic of the diaphragm vibration system formed by the diaphragm assembly 38. When approaching the frequency, resonating causes vibration noise and lowers pressure regulation stability.
  • a dynamic vibration absorber 50 is mounted on the support rod portion 36b of the retainer 36 in order to suppress the above-described vibrations.
  • the dynamic vibration absorber 50 includes a coil spring 51 as a spring member, a rubber-made annular damper 52 as a damping member, and an annular weight member, that is, an annular mass body 53.
  • One end surface of the annular damper 52 is fixed to a mounting plate 54 fixed to the tip of the support rod portion 36b, and an annular mass body 53 is fixed to the other end surface.
  • a coil spring 51 is mounted between the annular mass 53 and the disk portion 36a of the retainer 36.
  • the dynamic vibration absorber 50 is incorporated in the retainer 36 by being positioned inside the pressure regulating spring 43 mounted in the spring chamber 31 using the space inside the pressure regulating spring 43.
  • the support rod portion 36b of the retainer 36 is concentric with the central axis of the pressure adjusting diaphragm 27, and a dynamic vibration absorber 50 having a generally cylindrical shape is attached to the outside of the support rod portion 36b.
  • the dynamic vibration absorber 50 is disposed outside the support rod portion 36b, the flow of air flowing into the spring chamber 31 from the relief hole 37 in the support rod portion 36b is obstructed by the dynamic vibration absorber 50. There is nothing.
  • the dynamic vibration absorber 50 is mounted concentrically with the central axis of the support rod portion 36b, the direction in which the valve element 21 and the pressure adjusting diaphragm 27 are inclined even if they move in the axial direction. No load is applied to the.
  • FIG. 3A is a vibration model of a composite vibration system during pressure adjustment
  • FIG. 3B is a vibration model of a diaphragm vibration system during exhaust.
  • m is the mass of the annular mass 53
  • c is the damping coefficient of the annular damper 52
  • k is the spring constant of the coil spring 51
  • K1 is the spring constant of the pressure regulating spring 43
  • K2 is the valve spring 25
  • M1 is the mass of the diaphragm assembly 38
  • M2 is the mass of the valve assembly 26.
  • the natural frequency ⁇ of the dynamic vibration absorber 50 is the natural frequency.
  • the number is different from ⁇ 1 and the composite natural frequency ⁇ c.
  • the opening degree of the valve body 21 is prevented from greatly deviating from a predetermined opening degree corresponding to the pressure of the pressure regulating chamber 32, and the pressure of the secondary side port 16 can be stabilized to the set pressure with high accuracy. it can.
  • the pressure adjusting diaphragm 27 moves away from the stem 46 during exhaust.
  • the vibration is moved to the vibration suppression target composed of the mass M1 fixed to the spring member having the spring constant K1.
  • This is a vibration model of a diaphragm vibration system to which the vibration absorber 50 is attached. Since the natural frequency ⁇ 1 of the diaphragm vibration system at this time is different from the natural frequency ⁇ of the dynamic vibration absorber 50, the vibration of the diaphragm assembly 38 is quickly suppressed by the dynamic vibration absorber 50. Thereby, the air in the secondary side port 16 is discharged
  • the dynamic vibration absorber 50 is mounted in the spring chamber 31 of the pressure regulating diaphragm 27 of the pressure reducing valve, the diaphragm assembly 38 and the diaphragm assembly 38 are not affected during the pressure regulation without affecting the opening and closing of the valve seat 18 and the relief hole 37.
  • the vibration of the valve assembly 26 is quickly suppressed, and the vibration of the diaphragm assembly 38 is quickly suppressed during exhaust.
  • the occurrence of each resonance phenomenon is prevented, it is possible to suppress the wear of the O-ring 48 and the deterioration of the pressure adjusting diaphragm 27 and improve the durability of the pressure reducing valve.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a pressure reducing valve according to another embodiment of the present invention.
  • a seal member 24 is attached to the shaft portion 21 a of the valve body 21 to support the valve body 21 slidably in the axial direction, and an O-ring 48 is attached to the distal end portion of the stem 46.
  • the stem 46 is slidably supported in the axial direction.
  • a pressure balancing diaphragm 55 is provided in the guide hole 22 of the cap 13 that constitutes the housing 11 and in which the valve body 21 is incorporated.
  • valve body 21 is supported by the housing 11 so as to be movable back and forth in the axial direction.
  • a diaphragm 56 is provided at the distal end portion of the stem 46 so as to support the stem 46 so as to be movable in the opening and closing direction of the relief hole 37 and to shut off and seal the communication between the secondary side port 16 and the pressure regulating chamber 32. Yes.
  • the valve body 21 and the stem 46 do not slide on the housing 11, so that the guide hole 22 and the seal member are secured in order to ensure the slidability between the valve body 21 and the stem 46 as shown in FIG.
  • the pressure reducing valve shown in FIG. 4 can also be used for pneumatically operated equipment of oil-prohibited specifications that needs to prevent oil from being mixed into the air. As described above, even in the pressure reducing valve corresponding to the oil-free pneumatic operating device, the same effect as that of the above embodiment can be obtained by attaching the dynamic vibration absorber 50 to the pressure regulating diaphragm 27 on the spring chamber 31 side.
  • the cap 13 includes a flange-shaped attachment portion 13a that is fixed to the housing body 12 by a fastening member such as a screw, and a guide tube portion that is integrated with the cap 13 and has a guide hole 22 formed therein. 13b.
  • the valve spring 25 is attached to the end of the shaft portion 21 a of the valve body 21 and is disposed inside the guide hole 22.
  • the retainer 36 has a disk portion 36 a that is abutted against the pressure adjusting diaphragm 27, and a support rod portion 36 b that penetrates the central portion in the radial direction of the pressure adjusting diaphragm 27.
  • a relief hole 37 is formed in the shaft center of the support rod portion 36b.
  • a pressure adjusting spring 43 and a coil spring 51 are mounted on the disk portion 36 a via spring receiving members 57 and 58, and an operation handle 44 for adjusting the amount of expansion and contraction of the pressure adjusting spring 43 includes a lock cover 45. There is no type.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
  • the mass body may be attached to the pressure adjusting diaphragm 27 so as to be movable relative to the pressure adjusting diaphragm by a spring member and a damping member.
  • a spring member and a damping member may be attached to the pressure adjusting diaphragm 27 so as to be movable relative to the pressure adjusting diaphragm by a spring member and a damping member.
  • the pressure reducing valve is used in a pneumatic circuit for adjusting the compressed air supplied from the compressor to a predetermined set pressure and supplying it to a pneumatic actuator such as a pneumatic cylinder.

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Abstract

　一次側ポート１５と二次側ポート１６とを連通する連通孔１７は、弁座１８に接触する弁体２１により開閉され、弁体２１には弁座１８に接触する方向のばね力が弁ばね２５により加えられている。弁体２１に対向して調圧ダイヤフラム２７がハウジング１１に装着されており、調圧ダイヤフラム２７には調圧ばね４３により弁体２１を開く方向のばね力が付勢されている。リリーフ孔３７を開閉する先端面４９が設けられ、調圧ダイヤフラム２７の弁体２１に向かう移動を弁体２１に伝達するステム４６が弁体２１に設けられている。調圧ダイヤフラム２７には、リリーフ孔３７から排気する排気時に調圧ダイヤフラム２７の振動を抑制するとともに、調圧時にダイヤフラム組立体３８とともに弁組立体２６の振動を抑制する動吸振器５０が設けられている。

Description

減圧弁
　本発明は流体供給源から供給される圧力流体を所定の圧力に調圧して流体圧作動機器に供給する減圧弁に関する。
　流体供給源である空気圧源から供給される圧縮空気を所定の圧力に調圧して空気圧シリンダ等の空気圧作動機器に供給するために減圧弁が使用されている。この減圧弁は、例えば、特許文献１に記載されるように、圧縮空気が供給される一次側ポートと、空気圧作動機器が接続される二次側ポートとを有し、これらを連通する連通孔の開口端部は弁体により開閉されるようになっており、弁体には弁ばねにより開口端部の弁座を閉じる方向のばね力が加えられている。減圧弁は二次側ポートの設定圧力と大気圧との差圧により弾性変形するダイヤフラムを有し、ダイヤフラムには二次側空気を外部に排出するリリーフ孔が形成されている。弁体に取り付けられたステムの先端はダイヤフラムに当接してリリーフ孔を閉じるようになっており、ダイヤフラムには調圧ばねによりステムを介して弁座を開く方向のばね力が加えられるようになっている。
　このような減圧弁においては、二次側の圧力が設定圧よりも低いときには調圧ばねのばね力によりダイヤフラムがステムを介して弁座を開き、二次側ポートに一次側の圧縮空気が供給される。二次側ポートの圧縮空気の圧力が設定圧力となると、ダイヤフラムに加わる空気圧によってダイヤフラムは弁体から離れる方向に変位して弁体が弁座に接触してこれを閉じ、一次側ポートと二次側ポートの連通が遮断されることになる。
　一方、二次側圧力が設定圧力よりも上昇すると、ダイヤフラムが弁体から離れる方向に変位し、ダイヤフラムはステムの先端から離れてリリーフ孔が開放されて二次側の圧力が外部に排出される。二次側の圧力が低下すると、ダイヤフラムがステムに接触してリリーフ孔は閉じられることになる。したがって、例えば、空気圧作動機器を有する空気圧回路にて使用されている圧力を下げる場合に空気圧作動機器に供給された圧縮空気を減圧する際には、新しく二次側の圧力が低く設定される。これにより、二次側配管内の圧縮空気は新しく設定された設定圧力までリリーフ孔を介して外部に排気される。また、空気圧シリンダ等のロッド作動方向とは反対方向の負荷が外部から作用することにより二次側の設定圧力が上昇すると、設定圧力を一定にするために二次側配管内の圧縮空気はリリーフ孔を介して外部に排気される。
　二次側ポートに供給される圧縮空気の圧力が設定されて空気圧シリンダ等の空気圧作動機器が断続的に作動すると、二次側空気が消費され圧力も断続的に変動するため弁体により弁座が頻繁に開閉されることになる。このため、一次側ポートから二次側ポートに流れる圧縮空気が断続的な流れになることによって弁体が振動することになり、振動音が発生するとともに二次側圧力が絶えず変動し安定性が低下することになる。一方、リリーフ孔を介して二次側配管内の空気を排気する際には、二次側ポートからリリーフ孔に逆流する空気の流れによってダイヤフラムが振動することになり、振動音が発生するとともに二次側圧力が絶えず変動し安定性が低下することになる。弁体やダイヤフラムが振動すると、弁体に設けられたシール材の摩耗が促進され、またダイヤフラムの劣化が促進されることになり、減圧弁の耐久性を低下させることになる。さらに同時に発生する振動音は作業環境をも悪化させることにもなる。
　振動体の振動を抑制する制振器としては動吸振器が知られている。動吸振器は、質量体、ばね、ダンパから構成されており、制振対象にばねやダンパを介して質量体が取り付けられる。制振対象が振動すると動吸振器の質量体が振動し、制振対象の持つ振動エネルギーの一部が質量体の振動エネルギーに転換され、制振対象の振動が抑制されることとなる。特許文献２には電気機器の基板の振動を吸収するための動吸振器が記載され、特許文献３には顕微鏡に組み込まれた電動機構から発生する振動を抑制するための動吸振器が記載されている。動吸振器は、ダイナミック　バイブレーション　アブソーバまたはダイナミック　バイブレーション　レデューサと言われている。
特開平１０－２６８９４３号公報 特開２００７－２８５３２０号公報 特許第３９１１３７２号公報
　上述のように、二次側ポートに供給される圧縮空気の圧力が設定され空気圧シリンダ等の空気圧作動機器が断続的に作動すると、二次側空気が消費され圧力も断続的に変動するため弁体により弁座が頻繁に開閉されることになり、一次側ポートから二次側ポートに脈動して流れる圧縮空気の振動数が弁体を含めた可動部の固有振動数と一致すると、弁体が共振する。弁体が振動すると、弁座の開度が二次側の設定圧力に応じた所定の開度とならないので、二次側の圧力が変動し設定圧からずれて減圧弁の調圧安定性が低下することとなる。一方、リリーフ孔を介して二次側配管内の空気を排気する際には、二次側ポートからリリーフ孔に逆流する空気の流れによってダイヤフラムが振動し、二次側の圧力が変動し設定圧からずれて減圧弁の調圧安定性が低下することになる。さらに同時に発生する振動音は作業環境をも悪化させることにもなる。
　そこで、従来の減圧弁においては、弁体が弁座を開閉させて調圧しているときの共振現象を回避するために、弁体やステムに取り付けられるＯリング等の摺動抵抗を減衰要素として加味して設計する必要があった。一方、リリーフ孔を開放して二次側空気を排気する際のダイヤフラムの共振現象を回避するために、ダイヤフラムの弾性係数を大きく設計することでダイヤフラムの可動性を落とす方法や、ゴム材等を減衰要素として弁体やステムに取り付ける方法などが採用されている。このように、弁体とダイヤフラムとにそれぞれ減衰要素を設けるようにすることは、弁体の開閉運動を妨げる要因であり、減圧弁の調圧応答性能を著しく損なうこととなる。
　減圧弁における振動系は、上述のように、弁体が作動する調圧時と二次側ポートの空気を外部に排気させる排気時とでは相違している。つまり、調圧時においては弁体の振動系が振動し、排気時にはダイヤフラムが弁体から離れるのでダイヤフラムの振動系が振動することになる。これらの振動系の振動を動吸振器により抑制するには、それぞれの振動系に動吸振器を装着することになり、限られたスペースに複数の動吸振器を装着することは困難である。しかも、減圧弁内には空気の流路が形成されており、空気の流れを阻害しない部位に動吸振器を装着することは、調圧特性を低下させることになる。
　本発明の目的は、減圧弁の調圧安定性を高めることにある。
　本発明の目的は、空気の流れを阻害することなく、弁体やダイヤフラムの振動発生を抑制して減圧弁の調圧安定性を高めることにある。
　本発明の目的は、弁体やダイヤフラムの振動発生を抑制して減圧弁の耐久性を向上することにある。
　本発明の減圧弁は、圧力流体が供給される一次側ポート、および当該一次側ポートに連通孔を介して連通するとともに圧力流体を流出する二次側ポートを有するハウジングと、前記連通孔の開口部側に形成された弁座を開閉する弁体、および当該弁体に対して前記弁座を閉じる方向にばね力を付勢する弁ばねを有する弁組立体と、前記弁体に対向して前記ハウジングに装着され前記二次側ポートに連通する調圧室と外部に連通するばね室とを区画形成する調圧ダイヤフラム、および当該調圧ダイヤフラムに設けられたリテーナと当該リテーナに対向して前記ばね室内に配置されたばね受け部材との間に装着され前記弁座から前記弁体を開放する方向のばね力を前記弁体に付勢する調圧ばねを有するダイヤフラム組立体と、前記リテーナに形成され前記調圧室と前記ばね室とを連通させるリリーフ孔を開閉する先端面を有し、前記調圧ばねのばね力を前記弁体に加え、前記弁組立体を構成するステムと、前記リテーナに取り付けられて前記ばね室内に配置され、前記ダイヤフラムが前記ステムから離れたときには前記ダイヤフラム組立体の振動を抑制し、前記弁組立体が前記ダイヤフラム組立体とともに前記弁座を開閉移動して前記二次側ポートの圧力を調整するときには前記ダイヤフラム組立体と前記弁組立体の振動を抑制する動吸振器とを有することを特徴とする。
　本発明の減圧弁においては、前記動吸振器は、前記リテーナに前記ばね受け部材に向けて突出して設けられた支持ロッドの先端に固定される環状ダンパと、当該環状ダンパに設けられる環状質量体と、前記ダイヤフラムと前記環状質量体との間に装着されるばね部材とを有することを特徴とする。本発明の減圧弁においては、前記リテーナは、前記支持ロッドが設けられるとともに前記ダイヤフラムに突き当てられるディスク部を有し、当該ディスク部と前記ばね受け部材との間に装着される前記調圧ばねの内側に前記動吸振器を前記支持ロッドの先端に位置させて装着することを特徴とする。本発明の減圧弁は、前記動吸振器の固有振動数を、前記ダイヤフラム組立体により構成されるダイヤフラム振動系の固有振動数と、前記弁組立体および前記ダイヤフラム組立体からなる複合振動系の複合固有振動数とに相違させることを特徴とする。
　本発明の減圧弁は、前記ステムの先端部を摺動自在に支持する貫通孔を介して前記二次側ポートと前記調圧室との連通をシールするシール材を前記ステムの先端部に設けることを特徴とする。本発明の減圧弁は、前記ステムを前記リリーフ孔の開閉方向に移動自在に支持するとともに前記二次側ポートと前記調圧室との連通をシールするダイヤフラムを前記ステムの先端部に設けることを特徴とする。本発明の減圧弁は、前記ハウジングに形成され前記弁体が組み込まれるガイド孔と前記弁体との間をシールする圧力バランス用のシール材を有することを特徴とする。本発明の減圧弁は、前記ハウジングに形成され前記弁体が組み込まれるガイド孔と前記弁体との間をシールする圧力バランス用のダイヤフラムを有することを特徴とする。
　本発明によれば、弁体が開閉して二次側ポートに供給される空気の圧力を調整する調圧時には、ダイヤフラム組立体に装着された動吸振器により弁組立体とダイヤフラム組立体との振動発生が防止される。二次側ポートの圧縮空気をリリーフ孔を介して外部に排出する排気時には、ダイヤフラム組立体に装着された動吸振器によりダイヤフラム組立体の振動発生が防止される。これにより、二次側ポートに供給される圧縮空気の調圧安定性を高めることができる。
　弁組立体とダイヤフラム組立体の振動発生を抑制することができるので、弁体やダイヤフラムの劣化や摩耗を低減することができ、減圧弁の耐久性を向上することができる。さらに同時に振動音の発生も防止され作業環境の改善も可能となる。
　動吸振器によって弁組立体とダイヤフラム組立体との同期した振動を防止することができるとともに、ダイヤフラム組立体の振動をも防止することができるので、１つの動吸振器によって減圧弁の作動時における振動発生を防止することができる。
　動吸振器はダイヤフラム組立体の調圧ばねの内部に組み込まれているので、減圧弁を大型化することなく、動吸振器が減圧弁内における空気の流れを阻害することが防止される。
本発明の一実施の形態である減圧弁の断面図である。 （Ａ）は調圧時における減圧弁の弁組立体とダイヤフラム組立体を示す断面図であり、（Ｂ）は排気時における弁組立体とダイヤフラム組立体を示す断面図である。 （Ａ）は調圧時における複合振動系の振動モデルであり、（Ｂ）は排気時におけるダイヤフラム振動系の振動モデルである。 本発明の他の実施形態である減圧弁を示す断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示されるように、減圧弁はハウジング１１を有しており、ハウジング１１はハウジング本体１２と、これに取り付けられるキャップ１３と、キャップ１３に対向してハウジング本体１２に取り付けられるボンネット１４とにより構成されている。ハウジング本体１２には流体圧供給源としての圧縮空気供給源に連通される一次側ポート１５と、空気圧シリンダ等の流体圧作動機器としての空気圧作動機器に連通される二次側ポート１６とが図１に示すように同軸状となって形成されており、一次側ポート１５と二次側ポート１６とを連通させる連通孔１７が両ポート１５，１６の中心軸に対して直角方向を向いてハウジング本体１２に形成されている。連通孔１７はキャップ１３に対向する開口部を有しており、ハウジング本体１２には連通孔１７の開口部側に弁座１８が形成されている。
　キャップ１３内には弁体２１が軸方向に往復動自在に装着されており、弁体２１は弁座１８に接触してこれを閉じる状態と、弁座１８から離れてこれを開く状態とに作動する。弁体２１はキャップ１３に形成されたガイド孔２２に組み込まれて摺動自在に嵌合される軸部２１ａと、これの先端部に一体に設けられて弁座１８に対向するフランジ部２１ｂとを有している。フランジ部２１ｂの前面には弁座１８に接触するゴム製のシール部材２３が設けられている。軸部２１ａにはガイド孔２２の内周面に接触して弁体２１の軸部２１ａと一次側ポート１５および二次側ポート１６との連通をシールする圧力バランス用のシール部材２４が設けられている。ただし、弁体２１の軸部２１ａにシール部材２４を設けないタイプの減圧弁を用いてもよい。
　キャップ１３はハウジング本体１２に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじが設けられた円筒形状の取付部１３ａと、キャップ１３と一体になりガイド孔２２が形成されたガイド筒部１３ｂとを有しており、取付部１３ａとガイド筒部１３ｂとの間のスペースには圧縮コイルばねが弁ばね２５として組み込まれている。この弁ばね２５は一方の端面が弁体２１のフランジ部２１ｂの外面に当接し、他方の端面がキャップ１３の内面に当接しており、弁ばね２５により弁体２１には弁座１８を閉じる方向のばね力が加えられている。弁体２１と弁ばね２５は弁組立体２６を構成している。
　ハウジング本体１２とこれにねじ結合されるボンネット１４とによりゴム製の調圧ダイヤフラム２７が挟み付けられた状態となって装着されており、調圧ダイヤフラム２７には補強用ディスク２８が取り付けられている。調圧ダイヤフラム２７によりボンネット１４内部のばね室３１とハウジング本体１２側の調圧室３２とに区画されている。ハウジング本体１２には管部材からなるアスピレーター３３が取り付けられている。アスピレーター３３は一端部が調圧室３２に開口し、他端部は二次側ポート１６に開口しており、調圧室３２はアスピレーター３３のパイロット孔３４により二次側ポート１６に連通している。ばね室３１はボンネット１４に形成されたブリードポート３５により外部に連通され、ばね室３１は大気圧状態となっている。
　調圧ダイヤフラム２７のばね室３１側には補強用ディスク２８を介してリテーナ３６が取り付けられており、リテーナ３６は補強用ディスク２８を介して調圧ダイヤフラム２７に突き当てられるディスク部３６ａとこれと一体となって軸方向に突出する支持ロッド部３６ｂとを有している。これら調圧ダイヤフラム２７、補強用ディスク２８、およびリテーナ３６の軸心には、調圧室３２とばね室３１とを連通させるリリーフ孔３７が形成されている。調圧ダイヤフラム２７、補強用ディスク２８、リテーナ３６および調圧ばね４３によってダイヤフラム組立体３８が形成されている。
　ボンネット１４は端壁部１４ａが一体となった円筒部１４ｂを有し、円筒部１４ｂの開口端部には、ハウジング本体１２に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじが形成されており、ボンネット１４はハウジング本体１２にねじ結合されるようになっている。端壁部１４ａには調整ねじ軸３９が回転自在に装着されており、この調整ねじ軸３９の雄ねじ４０がばね室３１内に配置されたばね受け部材４２にねじ結合されている。ばね受け部材４２と調圧ダイヤフラム２７に固定されたリテーナ３６のディスク部３６ａとの間には圧縮コイルばねが調圧ばね４３として装着され、この調圧ばね４３により調圧ダイヤフラム２７には弁体２１に向かい弁体２１を弁座１８から開放する方向のばね力が加えられるようになっている。このばね力を調整するために、調整ねじ軸３９に操作ハンドル４４が取り付けられている。この操作ハンドル４４を介して調整ねじ軸３９を回動することにより、ばね受け部材４２を軸方向に移動させると、調圧ばね４３の伸縮量が調整されることになる。これにより、この伸縮量に応じて調圧ダイヤフラム２７に加えられるばね力が調整される。操作ハンドル４４にはロックカバー４５が取り付けられており、このロックカバー４５により操作ハンドル４４が操作され、ロックカバー４５を軸方向に移動させると操作ハンドル４４の回転が規制される。
　弁体２１には例えば金属製の棒状部材からなるステム４６が取り付けられており、ステム４６は弁組立体２６の一部を構成している。ステム４６の基端部は弁体２１に形成された取付孔に嵌合しており、基端部に形成された係止部によりステム４６は弁体２１に固定されている。ステム４６の先端部はハウジング本体１２に形成された貫通孔４７を貫通しており、先端面４９は半球状となっている。ステム４６の先端部には貫通孔４７の内面に摺動接触するＯリング４８が取り付けられており、ステム４６の先端部がハウジング本体１２に支持されて、Ｏリング４８により連通孔１７と調圧室３２との間をシールしている。ステム４６は弁体２１とともに軸方向に往復動自在であり、ステム４６の半球状の先端面４９が調圧ダイヤフラム２７に接触するとリリーフ孔３７は閉塞され、調圧ダイヤフラム２７がステム４６から離れるとリリーフ孔３７は開放される。
　二次側ポート１６の圧力が低下すると調圧室３２に連通するアスピレーター３３のパイロット孔３４により調圧室３２の圧力が低下するため、図２（Ａ）に示すように、ステム４６の先端面４９がリリーフ孔３７を閉塞した状態のもとで、調圧ばね４３によって調圧ダイヤフラム２７およびステム４６を介して弁体２１が弁座１８から離れる方向に駆動されて弁体２１は開いた状態になる。このときの弁体２１の開度は調圧室３２の圧力に応じて可変し、二次側ポート１６の圧力が設定圧に調圧される。したがって、二次側ポート１６の圧力が調圧ばね４３のばね力により設定される圧力よりも低い圧力となると、連通孔１７を介して一次側ポート１５から二次側ポート１６に圧縮空気が流れて二次側ポート１６に供給される圧縮空気の圧力は設定値に調圧される。
　一方、二次側ポート１６に供給される圧縮空気の圧力が設定圧よりも高くなると、図２（Ｂ）に示すように、弁体２１が弁座１８に当接して弁体２１の軸方向移動が規制された状態のもとで、調圧室３２の圧力により調圧ばね４３が収縮して調圧ダイヤフラム２７がステム４６の先端面４９から離れ、リリーフ孔３７は開いた排気状態になる。したがって、二次側ポート１６の圧力が調圧ばね４３のばね力により設定される圧力よりも高い圧力となると、二次側ポート１６に供給された圧縮空気は調圧室３２からリリーフ孔３７を介してばね室３１内に流入しブリードポート３５から排出されて、二次側ポート１６に供給される圧縮空気の圧力は設定値に調圧される。例えば、空気圧作動機器が設けられた空気圧回路にて使用されている圧力を下げる際に空気圧作動機器に供給されている圧縮空気を減圧する際には、新しく二次側の圧力が低く設定される。これにより、二次側ポート１６の圧縮空気は新しく設定された設定圧力までリリーフ孔３７を介して外部に排気される。また、空気圧シリンダ等のロッド作動方向とは反対方向の負荷が外部から作用することにより二次側の設定圧力が上昇すると、設定圧力を一定にするために二次側ポート１６の圧縮空気はリリーフ孔３７を介して外部に排気される。
　減圧弁は、弁体２１、ステム４６および弁ばね２５により構成される弁組立体２６と、調圧ダイヤフラム２７、補強用ディスク２８、リテーナ３６および調圧ばね４３により構成されるダイヤフラム組立体３８とを有しており、それぞれは流路内の圧力状況に応じて振動することになる。振動現象に着目すると、弁組立体２６は弁体振動系を構成し、ダイヤフラム組立体３８はダイヤフラム振動系を構成している。弁体２１が開閉される調圧時には弁組立体２６とダイヤフラム組立体３８とが同期して作動するので、一次側ポート１５から二次側ポート１６へ流れる空気の脈動による振動数が弁組立体２６とダイヤフラム組立体３８とにより形成される複合振動系の複合固有振動数に近づくと、共振することによって振動音が発生するとともに圧力調整安定性が低下することになる。
　一方、二次側ポート１６内の空気をリリーフ孔３７から外部に排出させる排気時には、弁組立体２６は弁体２１が弁座１８に当接して移動が規制されており、ダイヤフラム組立体３８は弁組立体２６から離れた作動状態となるので、二次側ポート１６からリリーフ孔３７を介して外部に排出される空気の脈動による振動数がダイヤフラム組立体３８により形成されるダイヤフラム振動系の固有振動数に近づくと、共振することによって振動音が発生するとともに圧力調整安定性が低下することになる。
　リテーナ３６の支持ロッド部３６ｂには、上述したそれぞれの振動を抑制するために動吸振器５０が装着されている。動吸振器５０は、ばね部材としてのコイルばね５１と、減衰部材としてのゴム製の環状ダンパ５２と、環状の錘部材つまり環状質量体５３とを有している。環状ダンパ５２の一方の端面は、支持ロッド部３６ｂの先端に固定された取付板５４に固定され、他方の端面には環状質量体５３が固定されている。この環状質量体５３とリテーナ３６のディスク部３６ａとの間にコイルばね５１が装着されている。
　動吸振器５０はばね室３１内に装着された調圧ばね４３の内部のスペースを利用してその内部に位置させてリテーナ３６に組み込まれている。リテーナ３６の支持ロッド部３６ｂは調圧ダイヤフラム２７の中心軸と同心状となっており、支持ロッド部３６ｂの外側に全体的に円筒形状となった動吸振器５０が装着されている。このように動吸振器５０は支持ロッド部３６ｂの外側に配置されているので、支持ロッド部３６ｂ内のリリーフ孔３７からばね室３１内に流入した空気の流れが動吸振器５０によって邪魔されることはない。しかも、動吸振器５０は支持ロッド部３６ｂに対してこれの中心軸と同心状となって装着されているので、弁体２１や調圧ダイヤフラム２７が軸方向に移動してもそれぞれを傾ける方向に負荷が加えられることはない。
　図３（Ａ）は調圧時における複合振動系の振動モデルであり、図３（Ｂ）は排気時におけるダイヤフラム振動系の振動モデルである。ただし、図３において、ｍは環状質量体５３の質量、ｃは環状ダンパ５２の減衰係数、ｋはコイルばね５１のばね定数であり、Ｋ１は調圧ばね４３のばね定数、Ｋ２は弁ばね２５のばね定数、Ｍ１はダイヤフラム組立体３８の質量、Ｍ２は弁組立体２６の質量である。
　ダイヤフラム振動系の固有振動数をΩ１とし、弁体振動系の固有振動数をΩ２とし、両方の振動系の複合固有振動数をΩｃとすると、動吸振器５０の固有振動数ωは、固有振動数をΩ１に相違するとともに複合固有振動数Ωｃに相違している。
　図２（Ａ）に示すように、調圧時には弁組立体２６とダイヤフラム組立体３８とが組み合わされた状態となって同期して移動することになる。このときに、圧縮空気からこれらに振動が加えられると、図３（Ａ）に示すように、ばね定数（Ｋ１＋Ｋ２）のばね部材に固定された質量体（Ｍ１＋Ｍ２）からなる制振対象に動吸振器５０が取り付けられた複合振動系の振動モデルとなる。このときの複合固有振動数Ωｃは動吸振器５０の固有振動数ωと相違しているので、弁組立体２６とダイヤフラム組立体３８の振動は動吸振器５０により速やかに抑制される。これにより、弁体２１の開度が調圧室３２の圧力に応じた所定の開度から大きくずれることが防止され、二次側ポート１６の圧力を設定圧に高精度に安定化させることができる。
　一方、図２（Ｂ）に示すように、排気時には調圧ダイヤフラム２７はステム４６から離れて移動することになる。このときに、排気される圧縮空気から振動がダイヤフラム組立体３８に加えられると、図３（Ｂ）に示すように、ばね定数Ｋ１のばね部材に固定された質量Ｍ１からなる制振対象に動吸振器５０が取り付けられたダイヤフラム振動系の振動モデルとなる。このときのダイヤフラム振動系の固有振動数Ω１は動吸振器５０の固有振動数ωと相違しているので、ダイヤフラム組立体３８の振動は、動吸振器５０により速やかに抑制される。これにより、ダイヤフラム組立体３８から振動音が発生することなく、二次側ポート１６内の空気は外部に排出される。
　このように、減圧弁の調圧ダイヤフラム２７のばね室３１内に動吸振器５０を取り付けたので、弁座１８およびリリーフ孔３７の開閉に影響を与えることなく、調圧時にはダイヤフラム組立体３８とともに弁組立体２６の振動が速やかに抑制され、排気時にはダイヤフラム組立体３８の振動が速やかに抑制される。これにより、調圧時において弁体２１の共振現象の発生が防止され、排気時には調圧ダイヤフラム２７の共振現象の発生が防止され、二次側ポート１６に供給される空気の圧力を高精度に設定することができる。しかも、それぞれの共振現象の発生が防止されるので、Ｏリング４８の摩耗や調圧ダイヤフラム２７の劣化を抑制し、減圧弁の耐久性を向上させることが可能となる。
　図４は本発明の他の実施形態である減圧弁を示す断面図である。図１に示す減圧弁においては、弁体２１の軸部２１ａにシール部材２４を取り付けて弁体２１をその軸方向に摺動自在に支持するとともに、ステム４６の先端部にＯリング４８を取り付けてステム４６をその軸方向に摺動自在に支持するようにしている。一方、図４に示す減圧弁においては、ハウジング１１を構成するとともに弁体２１が組み込まれるキャップ１３のガイド孔２２に圧力バランス用のダイヤフラム５５が設けられている。このダイヤフラム５５により、弁体２１はその軸方向に進退移動自在にハウジング１１に支持される。さらに、ステム４６の先端部にはステム４６をリリーフ孔３７の開閉方向に移動自在に支持するとともに二次側ポート１６と調圧室３２との連通を遮断してシールするダイヤフラム５６が設けられている。これにより、弁体２１とステム４６とはハウジング１１に摺動することがないので、図１に示すように弁体２１とステム４６との摺動性を確保するためにガイド孔２２とシール部材２４との間および貫通孔４７とＯリング４８との間に潤滑油を塗布する必要がなく、減圧弁内を流れる圧縮空気に潤滑油が混入することがない。したがって、図４に示す減圧弁は、空気中への油分の混入を防止する必要がある禁油仕様の空気圧作動機器に対しても使用可能である。このように禁油仕様の空気圧作動機器に対応する減圧弁においても、調圧ダイヤフラム２７のばね室３１側に動吸振器５０を取り付けることで、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。
　なお、他の実施形態においては、キャップ１３は、ねじ等の締結部材によりハウジング本体１２に固定されるフランジ形状の取付部１３ａと、キャップ１３と一体になりガイド孔２２が形成されたガイド筒部１３ｂとを有している。弁ばね２５は弁体２１の軸部２１ａの端部に取り付けられて、ガイド孔２２の内部に配置されている。
　また、リテーナ３６は、調圧ダイヤフラム２７に突き当てられるディスク部３６ａと、調圧ダイヤフラム２７の径方向中心部を貫通する支持ロッド部３６ｂとを有している。支持ロッド部３６ｂの軸心にはリリーフ孔３７が形成されており、ステム４６の半球状の先端面４９が支持ロッド部３６ｂに接触するとリリーフ孔３７は閉塞され、支持ロッド部３６ｂがステム４６から離れるとリリーフ孔３７は開放される。ディスク部３６ａには調圧ばね４３およびコイルばね５１がばね受け部材５７，５８を介して装着されており、調圧ばね４３の伸縮量を調整するための操作ハンドル４４はロックカバー４５を備えていないタイプとなっている。
　本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、調圧ダイヤフラム２７への動吸振器５０の取付構造としては、ばね部材と減衰部材とにより質量体を調圧ダイヤフラムに２７に対して相対移動自在に取り付けるようにすれば良く、前記実施形態に限定されないのはもちろんである。
　減圧弁は、圧縮機から供給される圧縮空気を所定の設定圧力に調圧して空気圧シリンダ等の空気圧作動機器に供給するための空気圧回路に使用される。

Claims (8)

  1. 　圧力流体が供給される一次側ポート、および当該一次側ポートに連通孔を介して連通するとともに圧力流体を流出する二次側ポートを有するハウジングと、
    　前記連通孔の開口部側に形成された弁座を開閉する弁体、および当該弁体に対して前記弁座を閉じる方向にばね力を付勢する弁ばねを有する弁組立体と、
    　前記弁体に対向して前記ハウジングに装着され前記二次側ポートに連通する調圧室と外部に連通するばね室とを区画形成する調圧ダイヤフラム、および当該調圧ダイヤフラムに設けられたリテーナと当該リテーナに対向して前記ばね室内に配置されたばね受け部材との間に装着され前記弁座から前記弁体を開放する方向のばね力を前記弁体に付勢する調圧ばねを有するダイヤフラム組立体と、
    　前記リテーナに形成され前記調圧室と前記ばね室とを連通させるリリーフ孔を開閉する先端面を有し、前記調圧ばねのばね力を前記弁体に加え、前記弁組立体を構成するステムと、
    　前記リテーナに取り付けられて前記ばね室内に配置され、前記ダイヤフラムが前記ステムから離れたときには前記ダイヤフラム組立体の振動を抑制し、前記弁組立体が前記ダイヤフラム組立体とともに前記弁座を開閉移動して前記二次側ポートの圧力を調整するときには前記ダイヤフラム組立体と前記弁組立体の振動を抑制する動吸振器とを有することを特徴とする減圧弁。
  2. 　請求項１記載の減圧弁において、前記動吸振器は、前記リテーナに前記ばね受け部材に向けて突出して設けられた支持ロッドの先端に固定される環状ダンパと、当該環状ダンパに設けられる環状質量体と、前記ダイヤフラムと前記環状質量体との間に装着されるばね部材とを有することを特徴とする減圧弁。
  3. 　請求項２記載の減圧弁において、前記リテーナは、前記支持ロッドが設けられるとともに前記ダイヤフラムに突き当てられるディスク部を有し、当該ディスク部と前記ばね受け部材との間に装着される前記調圧ばねの内側に前記動吸振器を前記支持ロッドの先端に位置させて装着することを特徴とする減圧弁。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の減圧弁において、前記動吸振器の固有振動数を、前記ダイヤフラム組立体により構成されるダイヤフラム振動系の固有振動数と、前記弁組立体および前記ダイヤフラム組立体からなる複合振動系の複合固有振動数とに相違させることを特徴とする減圧弁。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の減圧弁において、前記ステムの先端部を摺動自在に支持する貫通孔を介して前記二次側ポートと前記調圧室との連通をシールするシール材を前記ステムの先端部に設けることを特徴とする減圧弁。
  6. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の減圧弁において、前記ステムを前記リリーフ孔の開閉方向に移動自在に支持するとともに前記二次側ポートと前記調圧室との連通をシールするダイヤフラムを前記ステムの先端部に設けることを特徴とする減圧弁。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の減圧弁において、前記ハウジングに形成され前記弁体が組み込まれるガイド孔と前記弁体との間をシールする圧力バランス用のシール材を有することを特徴とする減圧弁。
  8. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の減圧弁において、前記ハウジングに形成され前記弁体が組み込まれるガイド孔と前記弁体との間をシールする圧力バランス用のダイヤフラムを有することを特徴とする減圧弁。
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