WO2012056647A1 - 減圧弁 - Google Patents

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WO2012056647A1
WO2012056647A1 PCT/JP2011/005820 JP2011005820W WO2012056647A1 WO 2012056647 A1 WO2012056647 A1 WO 2012056647A1 JP 2011005820 W JP2011005820 W JP 2011005820W WO 2012056647 A1 WO2012056647 A1 WO 2012056647A1
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WO
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valve
valve body
pressure
housing
rolling bearing
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/005820
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English (en)
French (fr)
Inventor
二宮　誠
野道　薫
鈴木　豊
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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Publication date
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Priority to CA2815674A priority patent/CA2815674C/en
Priority to EP11835794.6A priority patent/EP2634662B1/en
Priority to CN201180031274.1A priority patent/CN102959485B/zh
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • G05D16/103—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger the sensing element placed between the inlet and outlet
    • G05D16/106—Sleeve-like sensing elements; Sensing elements surrounded by the flow path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F16K17/30—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only spring-loaded
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]

Definitions

  • the present invention relates to a pressure reducing valve that depressurizes the working fluid on the primary port side and supplies it to the secondary port side.
  • a pressure reducing valve for reducing the gas to a working pressure or the like is provided between the gas supply source and the device.
  • this pressure reducing valve there is a pressure reducing valve described in Patent Document 1, for example.
  • the pressure reducing valve described in Patent Document 1 includes a main body. An opening is formed in the body, and a valve body is provided.
  • the valve body is slidably supported by the main body, and can reciprocate between a closed position that closes the opening and an open position that opens the opening.
  • the valve body receives a secondary pressure toward the closed position and is biased toward the open position by the spring, and is located where the acting force of the secondary pressure and the biasing force of the spring balance. Therefore, the reduced secondary pressure is maintained at a substantially constant set pressure corresponding to the biasing force of the spring.
  • the clearance between the valve element and the cylinder may be increased.
  • the valve element is inclined or eccentric, The valve body and the cylinder are easily galvanized, and the durability of the pressure reducing valve is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a pressure reducing valve which is excellent in responsiveness, durability and reliability and which can obtain stable output characteristics.
  • the pressure reducing valve of the present invention has a housing having a valve passage connected to a primary port and a secondary port, and is provided in the housing, and moves between a closed position for closing the valve passage and an open position for opening the valve passage. Then, the opening of the valve passage is adjusted and the valve body is pushed toward the closed position by the secondary pressure, and the valve body is urged toward the open position against the secondary pressure. And a rolling bearing that is externally fitted to the valve body and movably supports the valve body.
  • the valve body since the valve body is supported by the point by the rolling bearing, the sliding resistance acting on the valve body is smaller than that of the conventional pressure reducing valve. Further, by fitting the rolling bearing to the valve body, the clearance between the rolling bearing and the valve body is reduced, and the inclination and eccentricity of the valve body can be reduced. Thereby, it can suppress that a valve body contacts a housing and sliding resistance increases partially, and can improve the reliability of a pressure-reduction valve. Thus, since the sliding resistance with respect to the valve body can be reduced, the valve body can quickly respond to the change in the secondary pressure and move, and the responsiveness to the change in the secondary pressure can be enhanced.
  • the durability of the pressure reducing valve can be improved by suppressing the galling between the valve body and the housing.
  • a clearance between the valve body and the housing is larger than a clearance between the valve body and the rolling bearing.
  • the contact between the housing and the valve body can be suppressed.
  • wear due to the valve body coming into contact with the housing can be prevented, and the durability of the pressure reducing valve can be further improved.
  • the rolling bearing is externally fitted to the valve body so as to cover the center of gravity of the valve body.
  • the rolling bearing in the vicinity of the center of gravity of the valve body, the inertial force applied to the valve body can be reduced, and a support mechanism that is not easily affected by disturbance can be realized.
  • a secondary pressure chamber into which the secondary pressure is guided from the valve passage and a bearing housing space for housing the rolling bearing are formed in the housing, and the bearing housing space is a seal. It is preferable that the member is isolated from the secondary pressure chamber and the valve passage.
  • the rolling bearing is not exposed to the working fluid in the valve passage and the secondary pressure chamber.
  • a corrosive fluid that corrodes the rolling bearing can be used as the working fluid, and the use of the pressure reducing valve increases.
  • Lubricants such as grease can be used.
  • the rolling bearing has a cylindrical bush fixed to the housing and sheathed by the valve body, and a plurality of balls accommodated in the bush, wherein the plurality of balls are And an inward flange is formed at both ends of the bush so that the ball does not jump out of the bush, and the bush has an outer side. It is preferable that a supply hole capable of supplying the lubricant is formed therein.
  • the lubricant can be supplied into the bush from the outside of the bush, it is possible to prevent the lubricant from being depleted in the bush and further improve the durability of the pressure reducing valve.
  • the pressure reducing valves 1, 1 ⁇ / b> A, 1 ⁇ / b> B according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings described above.
  • the concept of the up-and-down direction in embodiment is used for convenience of explanation, and suggests that the arrangement and direction of the configuration of the pressure reducing valves 1, 1A, 1B are limited to that direction. is not.
  • the pressure reducing valves 1, 1 ⁇ / b> A, 1 ⁇ / b> B described below are only one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment. Additions, deletions, and changes are made without departing from the spirit of the invention. Is possible.
  • the pressure reducing valve 1 is a valve used when the working fluid, mainly high pressure gas, is reduced to a working pressure or atmospheric pressure.
  • the pressure reducing valve 1 includes a housing 2, a valve body 3, a rolling bearing 4, and a spring member 5.
  • the housing 2 is composed of three members: a housing block 11, a support portion 12, and a cover 13.
  • the housing block 11 has an insertion hole 14 that is a bottomed hole.
  • a primary-side passage 15 is formed at the bottom that defines the insertion hole 14, and a secondary-side passage 16 is formed at the side surface that defines the insertion hole 14.
  • the primary side passage 15 is connected to the primary port 17, and the secondary side passage 16 is connected to the secondary port 18.
  • the primary side passage 15 and the secondary side passage 16 constitute a valve passage 19 together with a primary side region 23 and a secondary side region 24 (both regions included in the insertion hole 14), which will be described later. Further, the support portion 12 of the housing 2 is inserted into and screwed into the insertion hole 14.
  • the support portion 12 has a substantially cylindrical shape, and the distal end portion 12a is inserted into the insertion hole 14 and screwed in a state where a seal is achieved. Further, the support portion 12 has a flange 12 b that extends radially outward at an intermediate portion thereof, and the lower surface of the flange 12 b is in contact with the upper surface of the housing block 11.
  • the flange 12b has a spring receiving portion 12d at a portion other than the outer peripheral edge portion 12c that is thicker, and the cover 13 is screwed to the outer peripheral portion of the spring receiving portion 12d.
  • the cover 13 has a generally bottomed cylindrical shape, and is positioned so as to accommodate a portion of the support portion 12 that protrudes from the housing block 11 therein, and the open end of the cover 13 is located outside the flange 12b. It is in contact with the upper surface of the peripheral portion 12c.
  • the valve body 3 is provided so as to be capable of reciprocating in the vertical direction along the axis L1 of the support portion 12.
  • the valve body 3 is formed in a substantially cylindrical shape, and its base portion 3a protrudes outward in the radial direction from the remaining portion.
  • the remaining part of the valve body 3 is inserted into the support part 12, and the tip part 3 b projects downward from the tip part 12 a of the support part 12.
  • the distal end portion 3 b faces the opening of the primary side passage 15, and an annular projection piece 20 is formed around the opening of the primary side passage 15 so as to surround the opening.
  • the valve body 3 has a seat portion 21 at a position facing the protruding piece 20 of the distal end portion 3b, and the valve portion 3 is set at an open position (see FIG. 1) where the seat portion 21 and the protruding piece 20 are separated from each other.
  • the valve passage 19 is opened, and an orifice 22 is formed between the seat portion 21 and the protruding piece 20.
  • the insertion hole 14 is divided by the orifice 22 into a primary region 23 on the inside and a secondary region 24 on the outside, and the seat portion 21 is seated on the protruding piece 20 (that is, the valve body 3 is in the closed position).
  • the orifice 22 is closed and the valve element 3 closes the space between the primary side region 23 and the secondary side region 24 so that the valve passage 19 is closed.
  • the rolling bearing 4 is fitted on the valve body 3 that opens and closes the valve passage 19 in this way.
  • the rolling bearing 4 is a so-called linear motion type ball guide, and its detailed configuration will be described later, although it will be described later.
  • the rolling bearing 4 is accommodated in the bearing accommodating space 25.
  • the bearing housing space 25 is a cylindrical space formed between the support portion 12 and the valve body 3, and the inner peripheral portion on the base end portion 12 e side of the support portion 12 has a larger diameter than the remaining portion. There are formed there.
  • the rolling bearing 4 housed in the bearing housing space 25 is inserted into the inner peripheral part of the support part 12 and interposed between the support part 12 and the valve body 3, and the valve body 3 is vertically moved along the axis L1. It is supported so that it can reciprocate.
  • the rolling bearing 4 that supports the valve body 3 is positioned so as to cover the central portion of the valve body 3, specifically, the center of gravity G of the valve body 3 from the outside in the radial direction. That is, tilting outward (in the radial direction) is suppressed.
  • the specific structure of the rolling bearing 4 is demonstrated, referring FIG.
  • the rolling bearing 4 includes a bush 26, a retainer 27, and a plurality of balls 28.
  • the bush 26 is formed in a substantially cylindrical shape, and has inward flanges 26a and 26b at the opening ends on both sides thereof.
  • the inward flanges 26a and 26b are formed over the entire circumference in the circumferential direction of each opening end and extend inward in the radial direction.
  • a cylindrical retainer 27 is interposed between the two inward flanges 26a and 26b.
  • a plurality of holes are formed in the retainer 27, and a ball 28 is fitted into each hole so as to be able to roll.
  • the plurality of balls 28 are aligned and aligned in parallel with the axis L1, and the rows of the balls 28 are located at equal intervals over the entire circumference in the retainer 27 in the circumferential direction.
  • the bush 26 is fitted and fixed to the support portion 12.
  • the plurality of balls 28 are disposed so as to contact the inner peripheral surface of the bush 26 and the outer peripheral surface of the valve body 3, and roll when the valve body 3 moves in the vertical direction so that the valve body 3 moves in the vertical direction. To move smoothly.
  • the rolling bearing 4 is not limited to the structure described above.
  • a plurality of tubular grooves are formed on the inner peripheral surface of the retainer 27, and a plurality of balls 28 are provided in each annular groove so that the balls 28 can roll. It may be a linear guide such that 28 rolls along the annular groove.
  • the clearances t ⁇ b> 2 and t ⁇ b> 3 between the tip 3 b side and the base 3 a side of the valve body 3 and the housing 2 are larger than the clearance t ⁇ b> 1 between the rolling bearing 4 and the valve body 3. It has become. More specifically, the outer diameter of the portion 3c (hereinafter also simply referred to as “seal portion”) 3c from the central portion of the valve body 3 is smaller than the central portion on which the rolling bearing 4 is fitted. (See FIG. 1) and smaller than the inner diameter of the small-diameter portion 12f of the support portion 12. As shown in FIG.
  • a first seal groove 29 is formed on the outer periphery of the seal portion 3c over the entire circumference in the circumferential direction.
  • a first seal member 30 is fitted in the first seal groove 29, and the space between the seal portion 3 c and the support portion 12 is sealed by the first seal member 30.
  • the outer diameter of the base portion 3a of the valve body 3 is smaller than the inner diameter of the cover 13 as shown in FIG. 4, and the clearance t1 is provided between the outer peripheral portion of the base portion 3a and the inner peripheral portion of the cover 13. There is a large clearance t3. Thereby, it can prevent that the base 3a of the valve body 3 contacts the cover 13.
  • channel 31 is formed in the outer peripheral part of the base 3a over the perimeter of the circumferential direction. A second seal member 32 is fitted in the second seal groove 31, and the base 3 a and the cover 13 are sealed by the second seal member 32.
  • a recess 33 extending along the axis of the valve body 3 is formed in the base 3a of the valve body 3, and the base 3a of the valve body 3 and the cover 13 (specifically, the ceiling of the cover 13). ), A secondary pressure chamber 34 including the recess 33 is formed.
  • the secondary pressure chamber 34 is isolated from a spring accommodating chamber 37 described later by the second seal member 32.
  • the secondary pressure chamber 34 is connected to the secondary region 24 by a communication hole 35 and an annular passage 36 formed in the valve body 3.
  • the communication hole 35 has a communication part 35 a and a connection part 35 b, and the communication part 35 a extends from the bottom side of the recess 33 along the axis of the valve body 3. .
  • the distal end side of the communication hole 35 extends to the front side of the distal end portion 3b of the valve body 3, and the connecting portion 35b is connected to the distal end side portion.
  • the connecting portion 35b extends so as to penetrate the valve body 3 in the radial direction, and both ends thereof are the outer peripheral portion of the valve body 3 and open toward the distal end portion 3b side from the seal portion 3c.
  • the tip 3b side of the seal 3c of the valve body 3 is formed to have a small diameter, and an annular ring passage 36 is formed between the inner peripheral surface of the support portion 12.
  • the communication hole 35 is connected to the secondary region 24 via the annular passage 36, and the secondary region 24 and the secondary pressure chamber 34 communicate with each other through the annular passage 36 and the communication hole 35.
  • the base end of the valve element 3 faces the secondary pressure chamber 34.
  • the base end of the valve body 3 forms a pressure receiving surface 3d that receives the pressure of the working fluid guided to the secondary pressure chamber 34, and the valve body 3 by the pressure (that is, the pressing force) received by the pressure receiving surface 3d. Is pushed toward the closed position. On the other hand, the spring member 5 urges the valve body 3 toward the open position against the pressing force caused by the secondary pressure.
  • the spring member 5 is a so-called compression coil spring and is disposed in the housing 2.
  • an annular spring accommodating chamber 37 is formed between the outer peripheral surface of the support portion 12 and the inner peripheral surface of the cover 13, and the spring member 5 is compressed in the spring accommodating chamber 37.
  • the lower end and upper end of the spring member 5 are in contact with the upper surface of the spring receiving portion 12d of the support portion 12 and the lower surface of the base portion 3a, respectively, and urge the valve body 3 toward the open position.
  • the spring accommodating chamber 37 is opened to the atmosphere by an atmosphere communication hole 38 formed in the cover 13 and is connected to the bearing accommodating space 25 through a space between the base end portion 12e of the support portion 12 and the base portion 3a.
  • the spring housing chamber 37 and the bearing housing space 25 connected in this way are isolated from the secondary side region 24 (that is, the valve passage 19) by the first seal member 30, and the secondary pressure chamber 34 by the second seal member 32. And isolated. That is, the spring accommodating chamber 37 and the bearing accommodating space 25 are isolated from the region where the working fluid is guided and opened to the atmosphere.
  • a corrosive fluid for example, hydrogen gas or sulfur gas
  • the rolling bearing 4 has a structure in which the lubricant applied to the ball 28 is not easily depleted because the ball 28 is only rotating at the same place (that is, in the hole of the retainer 27). Reduces the amount of lubricant. Since the openings at both ends of the bush 26 are closed by the inward flanges 26 a and 26 b, it is difficult to supply the lubricant from these openings. However, the support portion 12 and the bush 26 include the spring accommodating chamber 37 and the bush 26. Supply holes 39 and 40 are formed so as to connect the inside, and the lubricant can be supplied into the bush 26 from there. As a result, the lubricant can be easily supplied into the bush 26 from the outside even after the assembly, and the ball 28 can be always lubricated.
  • the pressure reducing valve 1 is normally open because the valve body 3 is biased in the opening direction by the spring member 5, and the high-pressure gas guided to the primary port 17 passes through the orifice 22 and is secondary. Guided to the side region 24. When passing through the orifice 22, the high pressure gas is reduced from the primary pressure p 1 to the low secondary pressure p 2 and led to the secondary region 24, and further downstream through the secondary passage 16 and the secondary port 18. Supplied to equipment.
  • the decompressed low-pressure gas is guided not only to the secondary side passage 16 but also to the secondary pressure chamber 34 via the annular passage 36 and the communication hole 35.
  • secondary pressure p 2 acts on the pressure receiving surface 3d of the valve body 3
  • the secondary pressure p 2 is the valve body 3 pushed towards the closed position.
  • the valve body 3 moves in a direction to close the orifice 22, and the valve body is applied by the secondary pressure p 2 received by the pressure receiving surface 3 d, the urging force by the spring member 5, and other valve bodies 3. Move to a position where the forces acting on the balance are balanced.
  • the secondary pressure p 2 when the secondary pressure p 2 is reduced, the applied force is reduced which acts on the pressure receiving surface 3d, the urging force of the spring member 5 exceeds the acting force that acts on the pressure receiving surface 3d. Then, the valve body 3 moves toward the open position to open the orifice 22 so as to maintain a balance between the acting force acting on the pressure receiving surface 3d and the biasing force by the spring member 5. Thus, the secondary pressure p 2 is maintained at increased to the set pressure.
  • a rolling bearing 4 is employed, and clearances t ⁇ b> 2 and t ⁇ b> 3 are formed between the valve body 3 and the housing 2.
  • the ball 28 is in contact with the valve body 3, and the ball 28, the valve body 3, and the clearance t1 are substantially zero over the entire circumference. Therefore, the eccentricity and inclination of the valve body 3 can be made smaller than those of the conventional pressure reducing valve, and the valve body 3 can be prevented from contacting the housing 2. Thereby, it can suppress that sliding resistance increases and the reliability of the pressure-reduction valve 1 can be improved. Further, by decreasing the sliding resistance with respect to the valve body 3 can move to quickly react to changes in the secondary pressure p 2, it is possible to enhance the responsiveness to changes in the secondary pressure p 2.
  • the pressure reducing valve 1 can reduce the starting friction resistance at the start (starting time) to the conventional pressure reducing valve. Can be much smaller. Therefore, in the pressure reducing valve 1, by using the rolling bearing 4, it is possible to improve the responsiveness at the time of start-up (the movement of the valve body 3 starts).
  • the opening of the orifice 22 (that is, the opening of the valve passage 19) can be adjusted by moving the valve body 3, but the sliding resistance with respect to the valve body 3 is small. it can be accurately adjusted to the set pressure of the secondary pressure p 2 for. Therefore, and secondary pressure p 2 is stabilized, it is possible to obtain a stable output characteristics.
  • the pressure reducing valve 1 of the present embodiment since the inclination and eccentricity of the valve body 3 are small, it is possible to suppress variations in inclination and eccentricity of the valve body 3 for each product, and the first and second sealing members. 30 and 32 can be prevented from being unevenly worn and damaged, or the working fluid can be prevented from leaking into the bearing housing space 25. Thereby, the pressure reducing valve 1 having high reliability and excellent durability can be realized.
  • the rolling bearing 4 is provided so as to cover the center of gravity G of the valve body 3, the inclination and eccentricity of the valve body 3 can be suppressed, and further, the base 3a of the valve body 3 with respect to the axis L1. And the blur of the front-end
  • the clearances t3 and t2 are made larger than the clearance t1 between the valve body 3 and the rolling bearing 4 between the base part 3a and the front end part 3b of the valve body 3 and the housing 2, so that the valve body 3 is moved into the housing 2 during operation. Prevents contact and wear. Thereby, the durability of the pressure reducing valve 1 can be further improved.
  • the pressure reducing valve 1A according to the second embodiment of the present invention is similar in configuration to the pressure reducing valve 1 according to the first embodiment. Therefore, only the configuration different from the configuration of the pressure reducing valve 1 according to the first embodiment will be described for the configuration of the pressure reducing valve 1A according to the second embodiment, and the description of the same configuration will be omitted. The same applies to a pressure reducing valve 1B according to a third embodiment to be described later.
  • the rolling bearing 4A provided therein is shorter than the rolling bearing 4 of the first embodiment, and another rolling bearing 41A is provided in addition to the rolling bearing 4A.
  • the base side bearing 41 ⁇ / b> A which is another rolling bearing, is a so-called linear motion type ball guide and has substantially the same structure as the rolling bearing 4.
  • the base side bearing 41 ⁇ / b> A is housed in the bearing housing space 51, is fitted on the base 3 a of the valve body 3, and is fitted on the inner periphery of the cover 13.
  • the base-side bearing 41A arranged in this way is interposed between the cover 13 and the valve body 3, and supports the valve body 3 so as to be capable of reciprocating in the vertical direction along the axis L1.
  • the pressure reducing valve 1A has the same effects as the pressure reducing valve 1 of the first embodiment.
  • the pressure reducing valve 1B according to the third embodiment of the present invention is similar to the pressure reducing valve 1A according to the second embodiment as shown in FIG.
  • the cover 13B has a support portion 13a that extends downward along the axis L1 on the ceiling portion (that is, the bottom portion of the cylinder).
  • the support portion 13a extends to the recess 33 of the valve body 3, and a base side bearing 41B is fitted on the outer peripheral portion thereof.
  • the base-side bearing 41B is inserted into an inner peripheral portion that defines the recess 33 of the valve body 3, and is interposed between the cover 13B and the valve body 3 so that the valve body 3 is vertically moved along the axis L1. Supports reciprocation in the direction.
  • a bypass passage 42 is formed in the support portion 13a.
  • the bypass passage 42 has a communication part 42a and a through part 42b.
  • the communication portion 42a opens at the lower surface of the support portion 13a, and extends upward along the axis L1.
  • the through portion 42b is connected to the upper end of the communication portion 42a.
  • the penetration part 42b penetrates the support part 13a in the radial direction, and opens on the outer peripheral surface of the support part 13a above the base side bearing 41B.
  • the bypass passage 42 formed in this way connects the secondary pressure chambers 34 that are vertically divided by the base side bearings 41 ⁇ / b> B, and allows the secondary pressure guided by the communication holes 35 of the base 3 a above the base side bearing 41. The pressure can be guided to the pressure receiving surface 3d.
  • the pressure reducing valve 1B has the same effect as the pressure reducing valve 1A of the second embodiment.
  • the secondary side passage 16 is orthogonal to the primary side passage 15, but the secondary side passage 16 is formed in the ceiling portion of the cover 13 to form the primary side passage. 15 and the secondary passage 16 may be arranged in a straight line. Further, a back pressure chamber connected to the primary side region 23 may be formed in the valve body 3 in order to cancel the primary pressure p 1 received from the working fluid in the primary side region 23. Accordingly, it suppressed the influence of the primary pressure p 1, it is possible to reduce the pressure more accurately secondary pressure p 2.

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Abstract

応答性、耐久性及び信頼性に優れ、安定した出力特性を得ることができる減圧弁を提供する。減圧弁（１）は、ハウジング（２）を備え、このハウジング（２）は、一次ポート（１７）と二次ポート（１８）とに繋がる弁通路（１９）を有している。また、ハウジング（２）内には、弁体（３）が設けられており、この弁体（３）は、弁通路（１９）を閉じる閉位置と弁通路（１９）を開く開位置との間で移動して弁通路（１９）の開度を調整可能になっている。また、弁体（３）は、二次圧ｐ２により閉位置に向かって押されており、この二次圧ｐ２に抗して弁体（３）を開位置に向かって付勢するようにばね部材（５）が設けられている。更に、弁体（３）には、転がり軸受（４）が設けられ、この転がり軸受（４）によって弁体（３）が移動可能に支持されている。

Description

減圧弁
　本発明は、一次ポート側の作動流体を減圧して二次ポート側に供給する減圧弁に関する。
　圧縮天然ガスや水素ガス等のガスを使用する機器では、搬送効率や貯蔵量の観点から高圧のガス供給源から燃料ガスの供給を受け、これを使用圧や耐圧以下の圧力まで減圧して使用している。そのため、ガス供給源と機器との間には、ガスを使用圧等に減圧する減圧弁が設けられている。この減圧弁の一例として、例えば特許文献１に記載される減圧弁がある。
　特許文献１に記載の減圧弁は、本体を備えている。本体内には、開口が形成され、弁体が設けられている。弁体は、本体に摺動可能に支持されており、開口を閉じる閉位置と開口を開く開位置との間で往復運動できるようになっている。弁体は、閉位置に向かって二次圧を受け、スプリングにより開位置に向かって付勢されており、二次圧の作用力とスプリングの付勢力とが釣り合うところに位置する。そのため、減圧された二次圧は、スプリングの付勢力に応じた略一定の設定圧力で保たれている。
特開２００５－４５５３号公報
　特許文献１に記載の減圧弁では、弁体の先端部及び後端部がそれぞれ第一、第二シリンダに支持されており、弁体とシリンダとの接触が起こり得る。そのため、二次圧を調圧すべく弁体が往復運動を繰り返すことで、弁体とシリンダとの接触面で磨耗したり焼き付いたりするおそれがある。それ故、弁体の耐久性を十分に確保することができない。また、弁体とシリンダが接触するなどして、摺動時の摩擦抵抗（つまり、摺動抵抗）が大きくなると、弁体の動作方向に対向する力が大きくなり、弁体の応答性が低下し、二次圧の安定性及び調圧精度が悪くなる。
　そこで、弁体とシリンダの接触を回避する案として、弁体とシリンダとの間のクリアランスを大きくすることがあるが、そうすると、弁体が傾いたり偏芯したりしてＯリングの偏摩耗や弁体とシリンダのかじりが起こりやすくなり、減圧弁の耐久性が低下する。
　そこで本発明は、応答性、耐久性及び信頼性に優れ、安定した出力特性が得られる減圧弁を提供することを目的としている。
　本発明の減圧弁は、一次ポートと二次ポートとに繋がる弁通路を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して弁通路の開度を調整し、且つ二次圧により前記閉位置に向かって押されている弁体と、前記二次圧に抗して前記弁体を前記開位置に向かって付勢する付勢部材と、前記弁体に外嵌され、前記弁体を移動可能に支持する転がり軸受とを備えるものである。
　本発明に従えば、弁体が転がり軸受によって点で支持されているので、従来の技術の減圧弁よりも弁体に作用する摺動抵抗が小さい。また、転がり軸受を弁体に外嵌させることで、転がり軸受と弁体とのクリアランスが小さくなり、弁体の傾き及び偏芯を小さくすることができる。これにより、弁体がハウジングに接触して摺動抵抗が部分的に増大することを抑制することができ、減圧弁の信頼性を向上させることができる。このように弁体に対する摺動抵抗を小さくすることができるので、二次圧の変化に弁体が素早く反応して動くことができ、二次圧の変化に対する応答性を高めることができる。また、弁体の傾き・偏芯を抑えられることから、弁体とハウジングとのかじりを抑制して減圧弁の耐久性を向上させることができる。このように、応答性、耐久性及び信頼性に優れ、安定した出力特性が得られる減圧弁を提供することができる。
　上記発明において、前記弁体と前記ハウジングとのクリアランスは、前記弁体と前記転がり軸受とのクリアランスに比べて大きくなっていることが好ましい。
　上記構成に従えば、ハウジングと弁体とが接触することを抑制することができる。これにより、弁体がハウジングと接触することによる磨耗を防ぐことができ、減圧弁の耐久性を更に向上させることができる。
　上記発明において、前記転がり軸受は、前記弁体の重心を覆うように前記弁体に外嵌されていることが好ましい。
　上記構成に従えば、転がり軸受を弁体の重心付近に配置することで、弁体に加わる慣性力を小さくすることができ、外乱からの影響を受けにくい支持機構が実現できる。
　上記発明において、前記ハウジング内には、前記弁通路から前記二次圧が導かれる二次圧力室と、前記転がり軸受を収容する軸受収容空間とが形成されており、前記軸受収容空間は、シール部材によって前記二次圧力室及び前記弁通路から隔離されていることが好ましい。
　上記構成に従えば、弁通路や二次圧力室の作動流体に転がり軸受が曝されることがなくなる。これにより転がり軸受を腐食させる腐食性流体を作動流体として使用することができるようになり、減圧弁の使用用途が増える。また、軸受収容空間に存在するものが作動流体に混じって減圧弁の下流側に流れることを防ぐことができるので、例えば、下流で作動流体の洗浄度が求められる装置においても転がり軸受に対してグリス等の潤滑剤を使用することができる。
　上記発明において、前記転がり軸受は、前記ハウジングに固定されて前記弁体に外装されている筒状のブッシュと、前記ブッシュ内に収容されている複数のボールとを有し、前記複数のボールは、前記弁体に当接して転がるように配置されており、前記ブッシュの両端部には、前記ボールが前記ブッシュ外に飛び出さないように内向きフランジが形成され、前記ブッシュには、その外側からその中に潤滑剤を供給可能な供給孔が形成されていることが好ましい。
　上記構成に従えば、ブッシュの外側からブッシュ内に潤滑剤を供給することができるので、ブッシュ内で潤滑剤が枯渇することを防ぎ、減圧弁の耐久性を更に向上させることができる。
　本発明によれば、応答性、耐久性及び信頼性に優れ、安定した出力特性が得られる減圧弁を提供することができる。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
本発明の第１実施形態に係る減圧弁を示す断面図である。 図１に示す領域Ｘを拡大して示す拡大断面図である。 図１に示す領域Ｙを拡大して示す拡大断面図である。 図１に示す領域Ｚを拡大して示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る減圧弁を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る減圧弁を示す断面図である。
　以下では、前述する図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る減圧弁１，１Ａ，１Ｂを説明する。なお、実施形態における上下の方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、減圧弁１，１Ａ，１Ｂに関して、それらの構成の配置及び向き等をその方向に限定することを示唆するものではない。また、以下に説明する減圧弁１，１Ａ，１Ｂは、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、及び変更が可能である。
　＜第１実施形態＞
　［減圧弁の構成］
　減圧弁１は、作動流体、主に高圧ガスを使用圧や大気圧に減圧する場合に用いられる弁であり、高圧タンク等のガス供給源に繋がる供給流路や、大気に繋がる排出流路等に介在させて使用される。減圧弁１は、図１に示すように、ハウジング２と、弁体３と、転がり軸受４と、ばね部材５とを備えている。
　ハウジング２は、ハウジングブロック１１、支持部１２、及びカバー１３の３つの部材によって構成されている。ハウジングブロック１１には、有底の孔である挿入孔１４が形成されている。挿入孔１４を規定する底部には、一次側通路１５が形成されており、挿入孔１４を規定する側面部には、二次側通路１６が形成されている。一次側通路１５は、一次ポート１７に繋がっており、二次側通路１６は、二次ポート１８に繋がっている。一次側通路１５及び二次側通路１６は、後述する一次側領域２３と二次側領域２４（共に挿入孔１４に含まれる領域）と共に弁通路１９を構成している。また、挿入孔１４には、ハウジング２の支持部１２が挿入されて螺合されている。
　支持部１２は、大略円筒状になっており、その先端部分１２ａが挿入孔１４に挿入され、シールを達成した状態で螺合されている。また、支持部１２は、その中間部分に半径方向外方に延びるフランジ１２ｂを有しており、このフランジ１２ｂの下面がハウジングブロック１１の上面に当接している。フランジ１２ｂは、外周縁部分１２ｃに比べてそれ以外の部分のばね受け部１２ｄが厚めになっており、このばね受け部１２ｄの外周部にカバー１３が螺合されている。
　カバー１３は、大略有底円筒状になっており、その中に支持部１２のうちハウジングブロック１１から突出している部分を収容するように位置しており、カバー１３の開口端がフランジ１２ｂの外周縁部分１２ｃの上面に当接している。このように３つの部材により構成されるハウジング２内には、支持部１２の軸線Ｌ１に沿って上下方向に往復運動可能に弁体３が設けられている。
　弁体３は、大略円柱状に形成され、その基部３ａが残余の部分よりも半径方向外方に突出している。弁体３の残余の部分は、支持部１２に挿通されており、その先端部３ｂが支持部１２の先端部分１２ａから下側に突出している。先端部３ｂは、一次側通路１５の開口に対向しており、この一次側通路１５の開口の周りには、そこを外囲するように円環状の突起片２０が形成されている。また、弁体３は、先端部３ｂの突起片２０に対向する位置にシート部２１を有しており、このシート部２１と突起片２０とが互いに離間する開位置（図１参照）に弁体３が位置することで弁通路１９が開き、シート部２１と突起片２０との間にオリフィス２２が形成される。挿入孔１４は、このオリフィス２２によってその内側にある一次側領域２３と外側にある二次側領域２４とに分けられ、シート部２１が突起片２０に着座する（つまり弁体３が閉位置に位置する）ことでこのオリフィス２２が閉じられて弁体３によって一次側領域２３と二次側領域２４との間が塞がり、弁通路１９が閉じられるようになっている。このように弁通路１９を開閉する弁体３には、転がり軸受４が外嵌されている。
　転がり軸受４は、いわゆる直動型のボールガイドであり、その詳しい構成ついては後述するが大略円筒状に構成されている。転がり軸受４は、軸受収容空間２５に収容されている。軸受収容空間２５は、支持部１２と弁体３との間に形成される円筒状の空間であり、支持部１２の基端部１２ｅ側の内周部が残余部に比べて大径になっていることでそこに形成されている。軸受収容空間２５に収容される転がり軸受４は、支持部１２の内周部に嵌挿されて支持部１２と弁体３との間に介在し、弁体３を軸線Ｌ１に沿って上下方向に往復運動可能に支持している。このように弁体３を支持する転がり軸受４は、弁体３の中央部分、具体的には弁体３の重心点Ｇを半径方向外側から覆うように位置し、弁体３の左右前後（つまり半径方向外方）への傾動を抑制している。以下では、転がり軸受４の具体的な構成について図２を参照しながら説明する。
　転がり軸受４は、図２に示すように、ブッシュ２６と、リテーナ２７と、複数のボール２８とを備えている。ブッシュ２６は、大略円筒状に形成され、その両側の開口端部に内向きフランジ２６ａ，２６ｂを有している。内向きフランジ２６ａ，２６ｂは、各開口端部の周方向全周にわたって形成されており、半径方向内側に向かって延在している。これら２つの内向きフランジ２６ａ，２６ｂの間には、円筒状のリテーナ２７が介在している。リテーナ２７には、複数の孔が形成されており、各々の孔にボール２８が転動可能に嵌め込まれている。複数のボール２８は、軸線Ｌ１に平行に並べて整列され、ボール２８の列は、リテーナ２７において周方向全周にわたって等間隔に位置している。
　このようにして構成される転がり軸受４では、ブッシュ２６が支持部１２に嵌挿されて固定されている。複数のボール２８は、ブッシュ２６の内周面と弁体３の外周面とに当接するように配置されており、弁体３が上下方向に動く際に転動して弁体３が上下方向に円滑に移動するようになっている。なお、転がり軸受４は、上述するような構造に限定されず、例えばリテーナ２７の内周面に複数の管状溝が形成されて各環状溝に複数のボール２８が転動可能に設けられ、ボール２８がその環状溝に沿って転動するようなリニアガイドであってもよい。
　他方、図３及び図４に示すように、弁体３の先端部３ｂ側及び基部３ａ側とハウジング２との夫々のクリアランスｔ２，ｔ３が、転がり軸受４と弁体３とのクリアランスｔ１より大きくなっている。具体的に説明すると、弁体３の中央部分より先端部３ｂ側の部分（以下、単に「シール部分」ともいう）３ｃの外径は、転がり軸受４が外嵌されている中央部分よりも小径であり（図１参照）、且つ支持部１２の小径部分１２ｆの内径より小さくなっている。このシール部分３ｃの外周部と小径部分１２ｆとの間には、図３に示すようにクリアランスｔ１より大きいクリアランスｔ２があり、このクリアランスｔ２によりシール部分３ｃが支持部１２の小径部分１２ｆと接触することが防がれている。また、シール部分３ｃの外周部には、その周方向全周にわたって第１シール溝２９が形成されている。この第１シール溝２９には、第１シール部材３０が嵌め込まれており、第１シール部材３０によってシール部分３ｃと支持部１２との間が密閉されている。
　また、弁体３の基部３ａの外径は、図４に示すようにカバー１３の内径より小さくなっており、基部３ａの外周部とカバー１３の内周部との間には、クリアランスｔ１より大きいクリアランスｔ３がある。これにより、弁体３の基部３ａがカバー１３と接触することを防ぐことができる。また、基部３ａの外周部には、その周方向全周にわたって第２シール溝３１が形成されている。この第２シール溝３１には、第２シール部材３２が嵌め込まれおり、第２シール部材３２によって基部３ａとカバー１３との間が密閉されている。
　更に、弁体３の基部３ａには、弁体３の軸線に沿って延在する凹所３３が形成されており、弁体３の基部３ａとカバー１３（具体的には、カバー１３の天井）との間には、この凹所３３を含む二次圧力室３４が形成されている。この二次圧力室３４は、第２シール部材３２によって後述するばね収容室３７と隔離されている。また、二次圧力室３４は、弁体３に形成される連通孔３５及び円環通路３６によって二次側領域２４に繋がっている。
　連通孔３５は、図１に示すように連通部３５ａと接続部３５ｂとを有しており、連通部３５ａは、凹所３３の底側から弁体３の軸線に沿って延在している。連通孔３５の先端側は、弁体３の先端部３ｂの手前まで延在し、その先端側の部分に接続部３５ｂが繋がっている。接続部３５ｂは、弁体３を半径方向に貫通するように延在しており、その両端が弁体３の外周部であってシール部分３ｃより先端部３ｂ側で開口している。弁体３のシール部分３ｃより先端部３ｂ側は、小径に形成されており、支持部１２の内周面との間には、円環状の円環通路３６が形成されている。連通孔３５は、円環通路３６を介して二次側領域２４に繋がっており、円環通路３６及び連通孔３５によって二次側領域２４と二次圧力室３４とが連通している。そして、この二次圧力室３４には、弁体３の基端が臨んでいる。
　弁体３の基端は、二次圧力室３４に導かれた作動流体の圧力を受圧する受圧面３ｄを成しており、受圧面３ｄで受圧する圧力（即ち、押圧力）により弁体３が閉位置に向かって押される。他方、ばね部材５は、二次圧による押圧力に抗して弁体３を開位置に向かって付勢している。
　ばね部材５は、いわゆる圧縮コイルばねであり、ハウジング２内に配置されている。ハウジング２には、支持部１２の外周面とカバー１３の内周面との間に円環状のばね収容室３７が形成されており、ばね部材５は、このばね収容室３７に圧縮された状態で収容されている。ばね部材５は、その下端部及び上端部が支持部１２のばね受け部１２ｄの上面及び基部３ａの下面に夫々当接しており、弁体３を開位置に向かって付勢している。
　また、ばね収容室３７は、カバー１３に形成される大気連通孔３８により大気に開放され、支持部１２の基端部１２ｅと基部３ａとの間を介して軸受収容空間２５と繋がっている。このように繋がっているばね収容室３７及び軸受収容空間２５は、第１シール部材３０により二次側領域２４（つまり、弁通路１９）と隔離され、第２シール部材３２により二次圧力室３４と隔離されている。つまり、ばね収容室３７及び軸受収容空間２５は、作動流体が導かれる領域から隔離されて、大気に開放されている。これにより、転がり軸受４が作動流体に曝されることがなくなり、転がり軸受４を腐食させる腐食性流体（例えば、水素ガスや硫黄ガス）を作動流体として使用することができるようになって減圧弁１の使用用途が増える。また、軸受収容空間２５内に存在するものが二次圧力室３４や二次側領域２４に流れ出ることがなく、そのものが作動流体に混じって減圧弁１の下流側に流れることを防ぐことができる。これにより、例えば、下流で作動流体の洗浄度が求められる装置においても転がり軸受４に対してグリス等の潤滑剤を使用することができる。
　なお、転がり軸受４は、ボール２８が同じ場所（つまりリテーナ２７の孔内）で自転しているだけであるので、ボール２８に塗布された潤滑剤が枯渇しにくい構造であるものの、長期連続使用により潤滑剤が少なくなる。ブッシュ２６の両端部の開口が内向きフランジ２６ａ，２６ｂにより塞がれているため、それら開口からの潤滑剤の供給が難しいが、支持部１２及びブッシュ２６には、ばね収容室３７とブッシュ２６内とを繋ぐように供給孔３９，４０が形成されており、そこからブッシュ２６内に潤滑材を供給できるようになっている。これにより、組立てた後もブッシュ２６の外側からその内に潤滑剤を容易に供給することができ、ボール２８を常時潤滑することができる。
　［減圧弁の動作］
　以下では、一次ポート１７に導かれた作動流体、例えば高圧ガスを減圧するときの減圧弁１の動作について、図１を参照しながら説明する。なお、作動流体としては、硫黄ガス等の腐食性流体や高圧の空気などの非腐食性流体が用いられてもよい。
　減圧弁１は、弁体３がばね部材５により開方向に向かって付勢されているので、ノーマルオープンとなっており、一次ポート１７に導かれた高圧ガスは、オリフィス２２を通って二次側領域２４に導かれる。高圧ガスは、オリフィス２２を通る際に一次圧ｐ１から低圧の二次圧ｐ２に減圧されて二次側領域２４に導かれ、更に二次側通路１６及び二次ポート１８通って下流側の機器に供給される。
　減圧された低圧のガスは、二次側通路１６だけでなく円環通路３６及び連通孔３５を介して二次圧力室３４にも導かれる。これにより弁体３の受圧面３ｄに二次圧ｐ２が作用し、二次圧ｐ２により弁体３が閉位置に向かって押される。そうすることで、弁体３がオリフィス２２を閉じる方向に移動し、弁体は、受圧面３ｄで受圧する二次圧ｐ２による作用力、ばね部材５による付勢力、及びその他の弁体３に作用する力が釣り合う位置まで移動する。
　例えば、二次圧ｐ２が減少した場合、受圧面３ｄに作用する作用力が低下し、ばね部材５による付勢力が受圧面３ｄに作用する作用力を上回る。すると、弁体３は、受圧面３ｄに作用する作用力とばね部材５による付勢力との力の釣り合いを保つべく開位置に向かって移動してオリフィス２２を開く。これにより、二次圧ｐ２が増加して設定圧にて維持される。
　なお、減圧弁１では、転がり軸受４を採用し、また弁体３とハウジング２との間にクリアランスｔ２，ｔ３を形成している。他方、転がり軸受４では、ボール２８が弁体３と当接しており、周方向全周にわたってボール２８と弁体３とクリアランスｔ１が略０になっている。それ故、弁体３の偏芯及び傾きを従来の技術の減圧弁より小さくすることができ、更に弁体３がハウジング２に接触することを防げる。これにより、摺動抵抗が増大することを抑制でき、減圧弁１の信頼性を向上させることができる。また、弁体３に対する摺動抵抗を小さくすることで、二次圧ｐ２の変化に素早く反応して動くことができ、二次圧ｐ２の変化に対する応答性を高めることができる。
　特に、転がり軸受４は始動摩擦係数が小さく動摩擦係数との差が小さいという特性を有していることから、減圧弁１は起動時（始動時）における始動摩擦抵抗を、従来の技術の減圧弁よりも極めて小さくできる。そのため、減圧弁１では、転がり軸受４を用いることで、起動時（弁体３の動き始め）の応答性を向上させることができる。
　さらに、本実施形態の減圧弁１では、弁体３を移動させてオリフィス２２の開度（即ち、弁通路１９の開度）を調整することができるが、弁体３に対する摺動抵抗が小さいため二次圧ｐ２を設定圧に精度よく調整することができる。それ故、二次圧ｐ２が安定しており、安定した出力特性を得ることができる。
　また、本実施形態の減圧弁１では、弁体３の傾きや偏芯が小さいので、製品毎の弁体３の傾きや偏芯のバラツキを抑えることができ、また第１及び第２シール部材３０，３２が偏磨耗して破損したり、作動流体が軸受収容空間２５に漏れ出したりすることを抑えることができる。これにより、信頼性が高く耐久性に優れた減圧弁１を実現することができる。
　また減圧弁１では、転がり軸受４が弁体３の重心Ｇを覆うように設けられているので、弁体３の傾き及び偏芯を抑えることができ、更に軸線Ｌ１に対する弁体３の基部３ａ及び先端部３ｂのブレを抑えることができる。また、転がり軸受４を弁体３の重心Ｇ付近に配置することで、弁体３に加わる慣性力を小さくすることができ、外乱からの影響を受けにくい支持機構を実現することができる。更に、弁体３の基部３ａ及び先端部３ｂとハウジング２との間にクリアランスｔ３，ｔ２を弁体３と転がり軸受４のクリアランスｔ１より大きくすることで、作動中に弁体３がハウジング２に接触して磨耗することを防ぐことがでる。これにより、減圧弁１の耐久性を更に向上させることができる。
　＜第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態に係る減圧弁１Ａは、第１実施形態に係る減圧弁１と構成が類似している。そこで、第２実施形態に係る減圧弁１Ａの構成について、第１実施形態に係る減圧弁１の構成と異なる構成についてだけ説明し、同一の構成については説明を省略する。後述する第３実施形態に係る減圧弁１Ｂについても同様である。
　減圧弁１Ａでは、図５に示すように、そこに備わる転がり軸受４Ａが第１実施形態の転がり軸受４より短尺になっており、転がり軸受４Ａの他にもう１つ転がり軸受４１Ａが備わっている。もう１つの転がり軸受けである基部側軸受４１Ａは、いわゆる直動型のボールガイドであり、転がり軸受４と略同じ構造を有している。基部側軸受４１Ａは、軸受け収容空間５１に収容されており、弁体３の基部３ａに外嵌され、且つカバー１３の内周部に嵌挿されている。このように配置された基部側軸受４１Ａは、カバー１３と弁体３との間に介在し、弁体３を軸線Ｌ１に沿って上下方向に往復運動可能に支持している。
　このように２つの転がり軸受４Ａ，４１Ａによって弁体を支持することによって、転がり軸受４Ａ，４１Ａの長さを短くしつつ、弁体３の直動性を確保することができる。それ故、減圧弁１Ａの軸線方向の長さを短くすることができる。
　減圧弁１Ａは、その他、第１実施形態の減圧弁１と同様の作用効果を奏する。
　＜第３実施形態＞
　本発明の第３実施形態に係る減圧弁１Ｂは、図６に示すように第２実施形態に係る減圧弁１Ａに類似している。カバー１３Ｂは、その天井部（つまり、円筒の底部）に軸線Ｌ１に沿って下方に延びる支持部１３ａを有している。この支持部１３ａは、弁体３の凹所３３に延在しており、その外周部に基部側軸受４１Ｂが外嵌されている。基部側軸受４１Ｂは、弁体３の凹所３３を規定する内周部に嵌挿されており、カバー１３Ｂと弁体３との間に介在して、弁体３を軸線Ｌ１に沿って上下方向に往復運動可能に支持している。
　また、支持部１３ａには、バイパス通路４２が形成されている。バイパス通路４２は、連通部４２ａと貫通部４２ｂとを有している。連通部４２ａは、支持部１３ａの下面にて開口し、軸線Ｌ１に沿って上方に延在している。連通部４２ａの上端に貫通部４２ｂが繋がっている。貫通部４２ｂは、支持部１３ａを半径方向に貫通しており、支持部１３ａの外周面において基部側軸受４１Ｂより上側にて開口している。このように形成されるバイパス通路４２は、基部側軸受け４１Ｂにより上下分断されている二次圧力室３４を繋ぎ、連通孔３５により導かれる二次圧を基部側軸受４１より上側にある基部３ａの受圧面３ｄに導くことができるようになっている。
　減圧弁１Ｂは、第２実施形態の減圧弁１Ａと同様の作用効果を奏する。
　＜その他の実施形態＞
　第１乃至第３実施形態の減圧弁１では、二次側通路１６が一次側通路１５に対して直交しているが、二次側通路１６をカバー１３の天井部に形成して一次側通路１５と二次側通路１６とが一直線に並ぶようにしてもよい。また、一次側領域２３の作動流体から受ける一次圧ｐ１を相殺すべく、弁体３に前記一次側領域２３と繋がる背圧力室を形成してもよい。これにより、一次圧ｐ１の影響が抑えられ、二次圧ｐ２をより精度よく減圧することができるようになる。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　１　減圧弁
　２　ハウジング
　３　弁体
　４　転がり軸受
　５　ばね部材
　１７　一次ポート
　１８　二次ポート
　１９　弁通路
　２５　軸受収容空間
　２６　ブッシュ
　２６ａ　内向きフランジ
　２６ｂ　内向きフランジ
　２８　ボール
　３０　第１シール部材
　３２　第２シール部材
　３４　二次圧力室
　３７　ばね収容室
　３８　大気連通孔
　３９　供給孔
　４０　供給孔

Claims (5)

  1. 　一次ポートと二次ポートとに繋がる弁通路を有するハウジングと、
    　前記ハウジング内に設けられ、前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路の開度を調整し、且つ二次圧により前記閉位置に向かって押されている弁体と、
    　前記二次圧に抗して前記弁体を前記開位置に向かって付勢する付勢部材と、
    　前記弁体に外嵌され、前記弁体を移動可能に支持する転がり軸受とを備える、減圧弁。
  2. 　前記弁体と前記ハウジングとのクリアランスは、前記弁体と前記転がり軸受とのクリアランスに比べて大きくなっている、請求項１に記載の減圧弁。
  3. 　前記転がり軸受は、前記弁体の重心を覆うように前記弁体に外嵌されている、請求項１又は２に記載の減圧弁。
  4. 　前記ハウジング内には、前記弁通路から前記二次圧が導かれる二次圧力室と、前記転がり軸受を収容する軸受収容空間とが形成されており、
    　前記軸受収容空間は、シール部材によって前記二次圧力室及び前記弁通路から隔離されている、請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の減圧弁。
  5. 　前記転がり軸受は、前記弁体に外装されている筒状のブッシュと、前記ブッシュ内に収容されている複数のボールとを有し、
    　前記複数のボールは、前記弁体に当接して転がるように配置されており、
    　前記ブッシュの両端部には、前記ボールが前記ブッシュ外に飛び出さないように内向きフランジが形成され、
    　前記ブッシュには、その外側からその中に潤滑剤を供給可能な供給孔が形成されている、請求項１乃至４の何れか１つに記載の減圧弁。
PCT/JP2011/005820 2010-10-25 2011-10-18 減圧弁 WO2012056647A1 (ja)

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