JPH0366986A - 中空ステムの具えた３方向ポペットバルブ - Google Patents
中空ステムの具えた３方向ポペットバルブInfo
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- JPH0366986A JPH0366986A JP2198057A JP19805790A JPH0366986A JP H0366986 A JPH0366986 A JP H0366986A JP 2198057 A JP2198057 A JP 2198057A JP 19805790 A JP19805790 A JP 19805790A JP H0366986 A JPH0366986 A JP H0366986A
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Classifications
-
- 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
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
- F16K11/044—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
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- 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
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86622—Motor-operated
-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Multiple-Way Valves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、電気式ソレノイドによる直接的な作動に望
ましい、改良された、小型化されたポペット”式３方向
バルブ組立体に関する。
ましい、改良された、小型化されたポペット”式３方向
バルブ組立体に関する。
従来技術及びその課題
気体やガスを制御するために、これまでに数多くのスプ
ールタイプのバルブ組立体が開発されてきた。そして、
そのような組立体は多岐にわたる構造的、機能的な特徴
をもっている。そのような組立体は大きなサイズのもの
であった。しかしながら、現代の技術では、そのような
バルブ組立体は、特に、コントロールサーキットにおけ
る使用のためには、ますます、小型化する必要がある。
ールタイプのバルブ組立体が開発されてきた。そして、
そのような組立体は多岐にわたる構造的、機能的な特徴
をもっている。そのような組立体は大きなサイズのもの
であった。しかしながら、現代の技術では、そのような
バルブ組立体は、特に、コントロールサーキットにおけ
る使用のためには、ますます、小型化する必要がある。
また、同様に、このような組立体は極端に小さな力で、
所望の反応時間と流量を損なうことなく位置移動しなく
てはならない。
所望の反応時間と流量を損なうことなく位置移動しなく
てはならない。
周知のバルブ組立体、特に位置移動可能なスプール、す
なわち、ステムを使用した３方向バルブに関連した一つ
の問題は、位置移動可能バルブスプールを小型化し、摺
動するシールの接触点を減らし、それによって、移動し
ている間、バルブスプールの転向を可能にするために克
服されねばならない摩擦力の最小化ができないことであ
った。
なわち、ステムを使用した３方向バルブに関連した一つ
の問題は、位置移動可能バルブスプールを小型化し、摺
動するシールの接触点を減らし、それによって、移動し
ている間、バルブスプールの転向を可能にするために克
服されねばならない摩擦力の最小化ができないことであ
った。
さらに、この−殻内なタイプのこれまでのバルブは、ポ
ート間をシールするために、炭数の摺動シールに依存し
てきた。そして、幾つかの周知のバルブはポペットに依
存してきたが、ポペットそのものは、期待される以上に
複雑な構造を持ち、機能的にも最適とはいえなかった。
ート間をシールするために、炭数の摺動シールに依存し
てきた。そして、幾つかの周知のバルブはポペットに依
存してきたが、ポペットそのものは、期待される以上に
複雑な構造を持ち、機能的にも最適とはいえなかった。
従って、この発明の目的は、改良されたポペット型の３
方向バルブ組立体を提供することである。
方向バルブ組立体を提供することである。
この組立体は、従来のものに比べて、生産コスト、サイ
ズ、そして機能の点で優れている。
ズ、そして機能の点で優れている。
本発明のバルブ組立体では、軸方向に間隔を置いた位置
でボアと連通する３個のポートを備えた一体物からなる
バルブ内に摺動可能に、１個のステムが支持されている
。軸方向中央部のポートは負荷ポートとして機能し、バ
ルブステムはそこを取り囲む関係で取り付けられた１個
のバルブポペットを具備している。そのバルブポペット
は、負荷ポートとボア間の連通を制御するために、バル
ブ体上に形成された一対の向かい合うバルブシート間を
軸方向に移動することができる。ステムは軸方向に、そ
れを貫くように伸長する通路を具備し、それにより、バ
ルブステムの軸方向の圧力の均衡を保つことができる。
でボアと連通する３個のポートを備えた一体物からなる
バルブ内に摺動可能に、１個のステムが支持されている
。軸方向中央部のポートは負荷ポートとして機能し、バ
ルブステムはそこを取り囲む関係で取り付けられた１個
のバルブポペットを具備している。そのバルブポペット
は、負荷ポートとボア間の連通を制御するために、バル
ブ体上に形成された一対の向かい合うバルブシート間を
軸方向に移動することができる。ステムは軸方向に、そ
れを貫くように伸長する通路を具備し、それにより、バ
ルブステムの軸方向の圧力の均衡を保つことができる。
バルブ組立体は、前述のように、ステム上に取り付けら
れた改良型のポペットバルブを具えており、そのポペッ
トバルブは、軸方向に延びる支持スリーブ上に取り付け
られた同心円上に広がる剛体の支持フランジの周りには
めっけられた、１個の弾性体のポペットリングを有して
いる。その支持スリーブはバルブステムに圧入されてい
る１弾性体のポペットリングは、その軸方向に相対する
側にポペットシール面を一体的に形成し、ポペットシー
ルは各ポペットシール面の背後に多量に弾性材料を有し
ている。そのことによって、対向するバルブシートに対
するシール効果は大幅に改善される。
れた改良型のポペットバルブを具えており、そのポペッ
トバルブは、軸方向に延びる支持スリーブ上に取り付け
られた同心円上に広がる剛体の支持フランジの周りには
めっけられた、１個の弾性体のポペットリングを有して
いる。その支持スリーブはバルブステムに圧入されてい
る１弾性体のポペットリングは、その軸方向に相対する
側にポペットシール面を一体的に形成し、ポペットシー
ルは各ポペットシール面の背後に多量に弾性材料を有し
ている。そのことによって、対向するバルブシートに対
するシール効果は大幅に改善される。
課題を解決するための手段
本発明は、特許請求の範囲第１項に記載した構成により
、上記課題を解決したものである。
、上記課題を解決したものである。
実 施 例
第１図はソレノイド作動部１２に連結された３方向バル
ブ組立体１１によって形成されるバルブユニット１０を
示している。バルブ組立体１１は、内部に同軸上を摺動
し、シールするように配置された、１個の可動バルブ構
造体１４を具備するハウジング構造体１３を含んでいる
。
ブ組立体１１によって形成されるバルブユニット１０を
示している。バルブ組立体１１は、内部に同軸上を摺動
し、シールするように配置された、１個の可動バルブ構
造体１４を具備するハウジング構造体１３を含んでいる
。
ハウジング構造体１３は、その中を延びる段部を有する
ボアを持つ、全体が、一対物からなるバルブ体１５を含
んでいる０段部を有するボアは、バルブ体の厚さのほぼ
半分まで、バルブ体の一端の面から内部に向けて延びる
第１のボア１６を含んでいる。このボア１６は、実質的
にバルブ体の略々中間で、より大きな直径を持つボア１
７と同軸方向に連通している。そのボア１７は、バルブ
体のもう一方の端の面を貫いて、外側に開いている。ボ
ア１７の外側端部分には雌ねじが形成されている。
ボアを持つ、全体が、一対物からなるバルブ体１５を含
んでいる０段部を有するボアは、バルブ体の厚さのほぼ
半分まで、バルブ体の一端の面から内部に向けて延びる
第１のボア１６を含んでいる。このボア１６は、実質的
にバルブ体の略々中間で、より大きな直径を持つボア１
７と同軸方向に連通している。そのボア１７は、バルブ
体のもう一方の端の面を貫いて、外側に開いている。ボ
ア１７の外側端部分には雌ねじが形成されている。
ハウジング構造体１３は、また、ボア１７外端をシール
するため、ボア１７の外側端部にねじ込まれたエンドキ
ャップ１８を含んでいる。従来の弾性体０リング１９は
、外側からエンドキャップ１８を取り囲み、ボア１７の
壁をシールするように係合している。エンドキャップ１
８は、また、ポア１フ内部に同軸方向に突出している円
筒状のスリーブ部分２１を有し、その自由端に隣接する
スリーブ部分２１には、その周囲を取り囲むように弾性
０リング２２が設けられている。０リング２２もボア１
７の壁をシールするように係合する。
するため、ボア１７の外側端部にねじ込まれたエンドキ
ャップ１８を含んでいる。従来の弾性体０リング１９は
、外側からエンドキャップ１８を取り囲み、ボア１７の
壁をシールするように係合している。エンドキャップ１
８は、また、ポア１フ内部に同軸方向に突出している円
筒状のスリーブ部分２１を有し、その自由端に隣接する
スリーブ部分２１には、その周囲を取り囲むように弾性
０リング２２が設けられている。０リング２２もボア１
７の壁をシールするように係合する。
このスリーブ部分２１は、軸方向の内側の端から外方に
向けて開いた円筒状のボア２３を持っている。そのボア
２３は、ボア１６と同軸であり、略々同じ内径である。
向けて開いた円筒状のボア２３を持っている。そのボア
２３は、ボア１６と同軸であり、略々同じ内径である。
スリーブ２１の自由端は、環状の肩部２４から、ボア１
６と１７間のインターフェイスで規定される、予め決め
られた距離だけ軸方向に離れている。
６と１７間のインターフェイスで規定される、予め決め
られた距離だけ軸方向に離れている。
この肩部２４とスリーブ部分２１の軸方向に反対側の端
の面が、その間で環状の室２５を形成し、そしてその室
２５はポート２６と連通する。このポート２６はハウジ
ングを貫くように側面に向かって開き、負荷ポートとし
て機能する。ポート２６は、段部を有するボア１６と１
７の概ね中間点で、環状の室２５と連通ずることによっ
て軸方向に整列したボア１６と２３に選択的に連通する
ようになっている。
の面が、その間で環状の室２５を形成し、そしてその室
２５はポート２６と連通する。このポート２６はハウジ
ングを貫くように側面に向かって開き、負荷ポートとし
て機能する。ポート２６は、段部を有するボア１６と１
７の概ね中間点で、環状の室２５と連通ずることによっ
て軸方向に整列したボア１６と２３に選択的に連通する
ようになっている。
肩部２４は、実質的にボア１６の直径で、その上に環状
のバルブシート２７を形成し、そのバルブシートは、ス
リーブ部分２１の自由端の上部に形成された、同様のバ
ルブシート２８に対して、同軸方向に向いている。後者
のバルブシート２８は、実質的に、ボア２３の直径で形
成される。かくに、軸方向に向かい合うバルブシート２
７と２８は、同じ直径となる。
のバルブシート２７を形成し、そのバルブシートは、ス
リーブ部分２１の自由端の上部に形成された、同様のバ
ルブシート２８に対して、同軸方向に向いている。後者
のバルブシート２８は、実質的に、ボア２３の直径で形
成される。かくに、軸方向に向かい合うバルブシート２
７と２８は、同じ直径となる。
バルブ本体１５は、ポート２６の軸方向の反対側位置で
、段部を有するボア１６と１７と連通するように、その
内部に付加的的なポート３１と３２を具備している。ポ
ート３１はボア１６と直接連通するように配置されてい
る。もう一方のポート３２は、環状の室３３と直接的に
連通し、この室は、スリーブ部分２１を取り囲むように
ボア１７内に形成されており、この環状の室３３はＯリ
ング１９及び２０によって、軸の両端でシールされる。
、段部を有するボア１６と１７と連通するように、その
内部に付加的的なポート３１と３２を具備している。ポ
ート３１はボア１６と直接連通するように配置されてい
る。もう一方のポート３２は、環状の室３３と直接的に
連通し、この室は、スリーブ部分２１を取り囲むように
ボア１７内に形成されており、この環状の室３３はＯリ
ング１９及び２０によって、軸の両端でシールされる。
室３３は、スリーブ部分２１を貫くように放射状に形成
されるポート、すなわち、開口部３４によって、ボア２
３の内部と連続的に連通するようになっている。
されるポート、すなわち、開口部３４によって、ボア２
３の内部と連続的に連通するようになっている。
バルブユニット１０が、通常閉じられた（ノーマリ−ク
ローズド）バルブとして機能するとき、ポート３１は、
導入部、すなわち、供給部として、ポート３２は排出部
として機能する０反対に、バルブユニットが通常は開い
た（ノーマリ−オーブン）バルブとして機能するとき、
ポート３２は供給部として、ポート３１は排出部として
機能することになる。
ローズド）バルブとして機能するとき、ポート３１は、
導入部、すなわち、供給部として、ポート３２は排出部
として機能する０反対に、バルブユニットが通常は開い
た（ノーマリ−オーブン）バルブとして機能するとき、
ポート３２は供給部として、ポート３１は排出部として
機能することになる。
次に、可動バルブ配置１４について説明すると、これは
、その中を同軸方向に伸長する開口部、すなわち、ボア
３７を具備する中空の円筒状のロッド３６によって形成
される、−個の部品バルブステムを含んでいる。このロ
ッド３６は、その輪全長を通して、外面的に段のついた
形状をしており、若干大きな外径のロッド内部３９と連
結された最小径のロッド先端部３８を有する。そして、
ロッド３９は、より大きな外径のロッド先端部４１と連
結している。
、その中を同軸方向に伸長する開口部、すなわち、ボア
３７を具備する中空の円筒状のロッド３６によって形成
される、−個の部品バルブステムを含んでいる。このロ
ッド３６は、その輪全長を通して、外面的に段のついた
形状をしており、若干大きな外径のロッド内部３９と連
結された最小径のロッド先端部３８を有する。そして、
ロッド３９は、より大きな外径のロッド先端部４１と連
結している。
第１図に示されているように、ロッドの先端部分３８は
、エンドキャップ１８の中に向かって同軸方向に形成さ
れる盲孔４２の内側に、ゆるく摺動可能なように、しか
し、シールはしないように支えられている。この盲孔４
２はボア２３よりも小さな直径である。もう一方のロッ
ド先端部４１は、ポート３１から軸方向外側に、ボア１
６内部で摺動可能なような大きさになっている。このロ
ッド部分４１は、その周囲に環状の溝４３を持っており
、その溝には弾性体のシールリング４４が埋め込まれて
いる。このシーリング４４は、同形の４つのビーズ、す
なわち、軸方向に区切られた放射状の内外それぞれ一対
ずつのビーズによって定められるＸ形の交差部分を持つ
ように造られている。これらのビーズは、全体が１つの
輪をなすように全体的に結合されている。このようなリ
ングは、従来から「ロッド」リング（ｑｕａｄ ｒｉｎ
ｇ）として周知のものである。
、エンドキャップ１８の中に向かって同軸方向に形成さ
れる盲孔４２の内側に、ゆるく摺動可能なように、しか
し、シールはしないように支えられている。この盲孔４
２はボア２３よりも小さな直径である。もう一方のロッ
ド先端部４１は、ポート３１から軸方向外側に、ボア１
６内部で摺動可能なような大きさになっている。このロ
ッド部分４１は、その周囲に環状の溝４３を持っており
、その溝には弾性体のシールリング４４が埋め込まれて
いる。このシーリング４４は、同形の４つのビーズ、す
なわち、軸方向に区切られた放射状の内外それぞれ一対
ずつのビーズによって定められるＸ形の交差部分を持つ
ように造られている。これらのビーズは、全体が１つの
輪をなすように全体的に結合されている。このようなリ
ングは、従来から「ロッド」リング（ｑｕａｄ ｒｉｎ
ｇ）として周知のものである。
望ましいシール関係を造り出し、同時に、ハウジングに
対してバルブ配置の相対的な摺動を妨害する傾向のある
摩擦力を最少化するために、溝４３の底が、好ましくは
、第１、第２の環状の支持壁４５と４６を合わせ持ち、
段のある壁構造体を備えている（第２図）、支持壁４５
と４６は軸方向に隣接しており、僅かに異なる直径を持
っている。そして、その直径の相違は、０．００９から
０．０１５インチ以内が好ましい、この壁装置により、
シールリング４４の径方向の内部の丸い突出部（ｌｏｂ
ｅ）の１つ４７は、より大きな直径の面４６と接し、か
くして、内部の丸い突出部４７とそれに隣接する外側の
丸い突出部４８は、面４６とボア壁１６の間で径方向に
充分に圧縮され、環状のシールされた保合領域を作り出
す。より小さな直径の面４５との係合のために配置され
ている別の径方向外側の丸い突出部５１は、面４５とボ
ア壁■６のそれぞれと接触するが、それらとは密接なシ
ール的接触は持たない、よって、突出部４９と５１との
接触領域で生み出される摩擦力は大幅に減少される。そ
れでも、グツドリング４４を使用すると、このタイプの
弾性体のシールリングを使うことによって、遠戚される
支持性能と安定性がもたらされる。（モールドのパーテ
ィングラインが原因である問題のように）従来の標準的
○リングと関連した問題を排除しつつ、この固定配置に
よって、径方向内外の単一のシール接触領域においての
みシール効果はおこり、それにより、相対的な摺動運動
を妨害する傾向のある摩擦力は大幅に減少される。
対してバルブ配置の相対的な摺動を妨害する傾向のある
摩擦力を最少化するために、溝４３の底が、好ましくは
、第１、第２の環状の支持壁４５と４６を合わせ持ち、
段のある壁構造体を備えている（第２図）、支持壁４５
と４６は軸方向に隣接しており、僅かに異なる直径を持
っている。そして、その直径の相違は、０．００９から
０．０１５インチ以内が好ましい、この壁装置により、
シールリング４４の径方向の内部の丸い突出部（ｌｏｂ
ｅ）の１つ４７は、より大きな直径の面４６と接し、か
くして、内部の丸い突出部４７とそれに隣接する外側の
丸い突出部４８は、面４６とボア壁１６の間で径方向に
充分に圧縮され、環状のシールされた保合領域を作り出
す。より小さな直径の面４５との係合のために配置され
ている別の径方向外側の丸い突出部５１は、面４５とボ
ア壁■６のそれぞれと接触するが、それらとは密接なシ
ール的接触は持たない、よって、突出部４９と５１との
接触領域で生み出される摩擦力は大幅に減少される。そ
れでも、グツドリング４４を使用すると、このタイプの
弾性体のシールリングを使うことによって、遠戚される
支持性能と安定性がもたらされる。（モールドのパーテ
ィングラインが原因である問題のように）従来の標準的
○リングと関連した問題を排除しつつ、この固定配置に
よって、径方向内外の単一のシール接触領域においての
みシール効果はおこり、それにより、相対的な摺動運動
を妨害する傾向のある摩擦力は大幅に減少される。
バルブ構造体１４は、略々軸方向中間において、ロッド
３６に取り囲むように固定的に装着されたーＳのポペッ
トバルブを具備しているにのポペットバルブ５５は、軸
方向に対向するバルブシート２７−２８間で作用するよ
うに配置される。
３６に取り囲むように固定的に装着されたーＳのポペッ
トバルブを具備しているにのポペットバルブ５５は、軸
方向に対向するバルブシート２７−２８間で作用するよ
うに配置される。
第３図に示すように、ポペットバルブ５５は、全体的に
剛体であるサポートリング５６を主要な部分として含み
、軸方向に延びたスリーブ部分５７は、圧入となるよう
に、ロッド中間部分３９の外径より僅かに小さい内径を
有する。しかしながら、スリーブ部分の内径は、ポペッ
トバルブがロッド部分３８の上を軸方向に自由に通るよ
うにロッド部分３８の外径より大きい、サポートリング
５６もまた、環状のフランジ、すなわち、リブ５８を具
備しており、それは、全体的にスリーブ部分５７のほぼ
中央部に位置し、そこからそれは、外に対して径方向に
突出し、それによって、支持リング５６は全体的に、軸
方向断面図で見たときＴ形状をなす。
剛体であるサポートリング５６を主要な部分として含み
、軸方向に延びたスリーブ部分５７は、圧入となるよう
に、ロッド中間部分３９の外径より僅かに小さい内径を
有する。しかしながら、スリーブ部分の内径は、ポペッ
トバルブがロッド部分３８の上を軸方向に自由に通るよ
うにロッド部分３８の外径より大きい、サポートリング
５６もまた、環状のフランジ、すなわち、リブ５８を具
備しており、それは、全体的にスリーブ部分５７のほぼ
中央部に位置し、そこからそれは、外に対して径方向に
突出し、それによって、支持リング５６は全体的に、軸
方向断面図で見たときＴ形状をなす。
ポペットバルブ５５にもまた、支持リング５６の外周上
に、それを取り囲むように、一体内な、環状の弾性体、
又は、ゴム材料のポペットリング５９が、例えば、モー
ルディングによって固定されている。このポペットリン
グ５９は、対向し合う一対のバルブシート２７−２８間
に形成される環状の隙間２５の中で径方向外部に広がる
ように、ボア１６及び２３の直径よりかなり大きい外径
を有している。ポペットリング５９は一対のシール面を
外側に形成しており、これらは、全体的には軸方向反対
側にあるシール面６１と６２とからなり、このシール面
６１と６２は、それぞれ、他方に対して略々直角に傾斜
している。シール面６１と６２は、可動バルブ構成の縦
の軸線６３とおよそ４５°の角度を以て個々に外側に末
広がりに傾斜しており、それによって、ポペットバルブ
５５は、外側に末広がる３角形の外形の頂点を有し全体
的に３角形状をなす。
に、それを取り囲むように、一体内な、環状の弾性体、
又は、ゴム材料のポペットリング５９が、例えば、モー
ルディングによって固定されている。このポペットリン
グ５９は、対向し合う一対のバルブシート２７−２８間
に形成される環状の隙間２５の中で径方向外部に広がる
ように、ボア１６及び２３の直径よりかなり大きい外径
を有している。ポペットリング５９は一対のシール面を
外側に形成しており、これらは、全体的には軸方向反対
側にあるシール面６１と６２とからなり、このシール面
６１と６２は、それぞれ、他方に対して略々直角に傾斜
している。シール面６１と６２は、可動バルブ構成の縦
の軸線６３とおよそ４５°の角度を以て個々に外側に末
広がりに傾斜しており、それによって、ポペットバルブ
５５は、外側に末広がる３角形の外形の頂点を有し全体
的に３角形状をなす。
それぞれのシール面６１と６２とは、弾性物質で形成さ
れ、軸方向断面で見ると、全体的に三角形状をしており
、シール面６１．６２がそれぞれのバルブシート２７．
２８と接触したとき、その接触位置の背後に相当量の弾
性材料が存在がするようになっている。さらに、シール
面６１と６２を形成するように２つの三角形状をなして
いる弾性物質のＷｆｆｉは、たとえそれらの何れもが個
々に効果的に作動するように支持リプ５８の反対側に配
置されてはいるが、それでも一体内に構成されており、
フランジ５８の外壁面周囲に形成されているポペットリ
ング５９の部分によって接合されている。これは、ポペ
ットリングの成形を容易にするものであり、また、成形
精度の向上及びポペットの耐久性を提供し、このことは
、弾性体のポペットリング５９から支持リング５６への
接着、すなわち、固定に関して顕著である。ポペットリ
ング５９はニトリルゴムのような弾性体から形成したも
のが望ましく、また、デューロメーターで６０乃至８０
の範囲内のショアＡ硬度を有するものが好ましい。
れ、軸方向断面で見ると、全体的に三角形状をしており
、シール面６１．６２がそれぞれのバルブシート２７．
２８と接触したとき、その接触位置の背後に相当量の弾
性材料が存在がするようになっている。さらに、シール
面６１と６２を形成するように２つの三角形状をなして
いる弾性物質のＷｆｆｉは、たとえそれらの何れもが個
々に効果的に作動するように支持リプ５８の反対側に配
置されてはいるが、それでも一体内に構成されており、
フランジ５８の外壁面周囲に形成されているポペットリ
ング５９の部分によって接合されている。これは、ポペ
ットリングの成形を容易にするものであり、また、成形
精度の向上及びポペットの耐久性を提供し、このことは
、弾性体のポペットリング５９から支持リング５６への
接着、すなわち、固定に関して顕著である。ポペットリ
ング５９はニトリルゴムのような弾性体から形成したも
のが望ましく、また、デューロメーターで６０乃至８０
の範囲内のショアＡ硬度を有するものが好ましい。
図解された具体例におけるバルブ構造体１４は、通常は
、ポペットバルブ５５がバルブシート２７と係合する第
一の先端位置に維持される。これは、いわゆる付勢構造
によって目的を達成されるのであり、実際には、コイル
スばね６４で実現され、このばねは、ロッド３６内の空
間に同軸に延びている。コイルばね６４の先端は、エン
ドキャップ１８の対向面に当たり、他の先端は、バルブ
構造体１４がバルブシート２７とポペット５５が係合す
る位置に絶えず付勢されるようにロッド３６に形成され
た対向する肩部に当たっている。
、ポペットバルブ５５がバルブシート２７と係合する第
一の先端位置に維持される。これは、いわゆる付勢構造
によって目的を達成されるのであり、実際には、コイル
スばね６４で実現され、このばねは、ロッド３６内の空
間に同軸に延びている。コイルばね６４の先端は、エン
ドキャップ１８の対向面に当たり、他の先端は、バルブ
構造体１４がバルブシート２７とポペット５５が係合す
る位置に絶えず付勢されるようにロッド３６に形成され
た対向する肩部に当たっている。
バルブ構造体１４は、ソレノイド作動部１２によって、
ばね６４が動くことで反対位置の、右の方向へ方向転換
可能である。このツレノイド作動部１２は、従来の構造
であり、また、ハウジング７１を含み、そしてそのなか
に、従来のソレノイド巻き７２の中に装備され、後者は
、バルブ耐立体の中のポアに位置調整されたポア７４に
形成されるスリーブ７３をハウジングの中で取り囲んで
いる。ソレノイドプランジャーの電機子７５はポア７４
の中に摺動可能に支持され、付加的に、同軸上で摺動可
能なプランジャーロッド７６を含み、このロッド７６が
プレート７７を押し、プレート７７がバルブロッド３６
を押すことになる。プランジャーロッド７６は、その外
側端部に当たる栓７８を具え、この栓７８は、プランジ
ャーの電機子７５に位置調整できるように周定される。
ばね６４が動くことで反対位置の、右の方向へ方向転換
可能である。このツレノイド作動部１２は、従来の構造
であり、また、ハウジング７１を含み、そしてそのなか
に、従来のソレノイド巻き７２の中に装備され、後者は
、バルブ耐立体の中のポアに位置調整されたポア７４に
形成されるスリーブ７３をハウジングの中で取り囲んで
いる。ソレノイドプランジャーの電機子７５はポア７４
の中に摺動可能に支持され、付加的に、同軸上で摺動可
能なプランジャーロッド７６を含み、このロッド７６が
プレート７７を押し、プレート７７がバルブロッド３６
を押すことになる。プランジャーロッド７６は、その外
側端部に当たる栓７８を具え、この栓７８は、プランジ
ャーの電機子７５に位置調整できるように周定される。
ソレノイドが励磁された場合、プランジャースリーブ７
５及びロッド７６は、軸方向内部（第１図における右方
向）に移動し、シールリングによってバルブシート２８
と係合するポペットバルブ５５の左方向最端部から右方
向最端部へとバルブ構造体１４を移動させる。
５及びロッド７６は、軸方向内部（第１図における右方
向）に移動し、シールリングによってバルブシート２８
と係合するポペットバルブ５５の左方向最端部から右方
向最端部へとバルブ構造体１４を移動させる。
ソレノイドハウジングは、バルブ本体１３に関して、適
切に固定され、同軸でポア１６の自由端部に突出する環
状のガイド部８１を包含している。
切に固定され、同軸でポア１６の自由端部に突出する環
状のガイド部８１を包含している。
バルブとソレノイド組立体の間におけるシール関係をも
たらすために、弾性体のシールリング８２をポア１６内
に配置され、ポア１６の内壁と環状のプランジャー７６
の外壁とのシール関係が造られている。このシールリン
グは、ソレノイド作動部の内部へ、バルブ組立体の圧力
空気が侵入しないように阻止する。リング８２は、−殻
内に４つのビーズ形状で形成されて、断面図がＸ形状を
なすように構成されており、すなわち、同軸上で外部方
向へ放射線状にスペースを入れられたビーズ部分の一対
及び同軸上で内部方向へ放射線状にスペースを入れられ
たビーズ部分の一対を有し、そのようなリングは”クワ
ド”リングとして周知のものである。
たらすために、弾性体のシールリング８２をポア１６内
に配置され、ポア１６の内壁と環状のプランジャー７６
の外壁とのシール関係が造られている。このシールリン
グは、ソレノイド作動部の内部へ、バルブ組立体の圧力
空気が侵入しないように阻止する。リング８２は、−殻
内に４つのビーズ形状で形成されて、断面図がＸ形状を
なすように構成されており、すなわち、同軸上で外部方
向へ放射線状にスペースを入れられたビーズ部分の一対
及び同軸上で内部方向へ放射線状にスペースを入れられ
たビーズ部分の一対を有し、そのようなリングは”クワ
ド”リングとして周知のものである。
作 用
バルブの作動は、「ノーマリ−・クローズド」の場合に
ついてまず説明される。
ついてまず説明される。
ソレノイド・オペレータ１２に電圧が加えられていない
場合、スプリング６４はバルブ構成体１４を左端位置に
維持し、それによって、入口ポート３１に供給される圧
力流体は隔離されている。
場合、スプリング６４はバルブ構成体１４を左端位置に
維持し、それによって、入口ポート３１に供給される圧
力流体は隔離されている。
バルブのロッド部分３９を取り囲む加圧された環状の室
が、各端部における同一直径（シール・リング４４及び
バルブ・シート２７に係合するポペット・リング５９と
によって形成される）のシールを有するため、入口ポー
ト３１からバルブ構成体１４に加えられる力は、軸方向
にバランスしている。それと同時に、負荷ポート２６が
開いて排出ポート３２と連通する。同様に、シールリン
グ４４と８２との間にある室６５は、ロッド３６内を軸
方向に延びる通路３７の存在により、排出ポート３２と
連通することになる。
が、各端部における同一直径（シール・リング４４及び
バルブ・シート２７に係合するポペット・リング５９と
によって形成される）のシールを有するため、入口ポー
ト３１からバルブ構成体１４に加えられる力は、軸方向
にバランスしている。それと同時に、負荷ポート２６が
開いて排出ポート３２と連通する。同様に、シールリン
グ４４と８２との間にある室６５は、ロッド３６内を軸
方向に延びる通路３７の存在により、排出ポート３２と
連通することになる。
ソレノイドに電圧が加えられた場合、ポペットリング５
９がバルブシート２８とシール係合して排出ポート３２
かも負荷ポート２６を遮断するように、バルブ構成体１
４が右方向に移動される。
９がバルブシート２８とシール係合して排出ポート３２
かも負荷ポート２６を遮断するように、バルブ構成体１
４が右方向に移動される。
その後、供給ポート３１から負荷ポート２６に圧力流体
が流入する。このオーブン状態においても、バルブ構成
体１４に作用する圧力流体は軸方向にバランスする。何
故なら、流体圧は、シール４４に対して左方向に作用し
、バルブシート２８かも外方向に配置されているポペッ
ト面６２の部分にも左方向に作用し、そしてこれらの合
計圧力は、ポペットバルブ５９の面６１の軸方向全面に
作用する圧力と均衡するからである。
が流入する。このオーブン状態においても、バルブ構成
体１４に作用する圧力流体は軸方向にバランスする。何
故なら、流体圧は、シール４４に対して左方向に作用し
、バルブシート２８かも外方向に配置されているポペッ
ト面６２の部分にも左方向に作用し、そしてこれらの合
計圧力は、ポペットバルブ５９の面６１の軸方向全面に
作用する圧力と均衡するからである。
移動中、シールリング４４の外側のふくらみ４８とボア
１６の内壁との間で主要な摩擦力が存在するが、この小
さな摩擦力も克服されなければならない。プランジャー
ロッド７６とシールリング８２の内径との間でも摺動は
生じるが、この点における面積は大いに減少されている
。何故なら、ロンバフ６は、シール８２とは内径側で保
合し、かくして、バルブ構成体１４の軸方向移動を許容
するために克服されなければならない摩擦力を大幅に減
少させるからである。
１６の内壁との間で主要な摩擦力が存在するが、この小
さな摩擦力も克服されなければならない。プランジャー
ロッド７６とシールリング８２の内径との間でも摺動は
生じるが、この点における面積は大いに減少されている
。何故なら、ロンバフ６は、シール８２とは内径側で保
合し、かくして、バルブ構成体１４の軸方向移動を許容
するために克服されなければならない摩擦力を大幅に減
少させるからである。
バルブユニットが、いわゆる「ノーマリ−・オーブン」
タイプとして連結される場合には、圧力流体はポート３
２に連通され、ポート３１は排出口として機能する。ソ
レノイドに電圧が与えられない場合、ポート３２からの
圧力流体が直接的に負荷ポート２６へ供給され、そして
、排出ポート３１は通常は閉じている。ポート３２へ供
給された圧力流体は、ポペットバルブ５５に作用し、そ
して、バルブシート２７の直径の内側に位置する面積に
基づく左方向の力を造り出す。しかしながら、ポート３
２からの圧力流体は、ロッド内通路３７を軸方向に通っ
て室６５にも到り、ボア１６の直径内の面積に対してバ
ルブ構成体１４に右方向の力を及ぼし、前記直径は、バ
ルブシート２７の直径と対応する。従って、この「ノー
マリ−・オーブン」状態においてバルブ構成体１４内に
作用する圧力流体は、やはり、実質上、軸方向にバラン
スする。バルブ構成体１４を右側方向に移動させるため
にソレノイド１２に電圧を加えた場合には、供給ポート
３２は負荷ポート２６から遮断され、一方、負荷ポート
２６は排出ポート３１と連通ずるが、バルブ構造体１４
に作用する力は、バランスを保ち続ける。何故なら、ボ
ア２３内に存在する圧力による力がポペットバルブ５５
に左方向に作用するとともに、これが、バルブ構成体に
右方向に作用する室６５の中の圧力による力とバランス
するからである。
タイプとして連結される場合には、圧力流体はポート３
２に連通され、ポート３１は排出口として機能する。ソ
レノイドに電圧が与えられない場合、ポート３２からの
圧力流体が直接的に負荷ポート２６へ供給され、そして
、排出ポート３１は通常は閉じている。ポート３２へ供
給された圧力流体は、ポペットバルブ５５に作用し、そ
して、バルブシート２７の直径の内側に位置する面積に
基づく左方向の力を造り出す。しかしながら、ポート３
２からの圧力流体は、ロッド内通路３７を軸方向に通っ
て室６５にも到り、ボア１６の直径内の面積に対してバ
ルブ構成体１４に右方向の力を及ぼし、前記直径は、バ
ルブシート２７の直径と対応する。従って、この「ノー
マリ−・オーブン」状態においてバルブ構成体１４内に
作用する圧力流体は、やはり、実質上、軸方向にバラン
スする。バルブ構成体１４を右側方向に移動させるため
にソレノイド１２に電圧を加えた場合には、供給ポート
３２は負荷ポート２６から遮断され、一方、負荷ポート
２６は排出ポート３１と連通ずるが、バルブ構造体１４
に作用する力は、バランスを保ち続ける。何故なら、ボ
ア２３内に存在する圧力による力がポペットバルブ５５
に左方向に作用するとともに、これが、バルブ構成体に
右方向に作用する室６５の中の圧力による力とバランス
するからである。
第１図は、この発明によるバルブ組立体の中心断面図、
第２図と第３図は、第１図の部分的拡大断面図である。
第２図と第３図は、第１図の部分的拡大断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ソレノイドで操作される、単一ステムの３方向バル
ブ組立体であって、 段部を有しその両端面の間を貫通する円筒状ボア手段を
具えたバルブ本体１５を含むハウジング手段（１３）を
有し、該円筒状ボア手段は、一端面から内側に延びる第
１の円筒状ボア１６と該第１の円筒状ボアと同軸に連通
しそれより大きな直径で他端面に開口する第２のボア（
１７）とを含み、前記第１、第２の円筒状ボア（１６、
１７）は、その連結点において、前記バルブ本体に形成
された環状の肩部（２４）を有し、前記環状肩部（２４
）は、その上に第１の円筒状ボア（１６）を取り囲む関
係で位置する第１のバルブシートを形成しており前記ハ
ウジング手段（１３）は、第２の円筒状ボア（１７）の
外側端部内に固定的に、且つ、シールするように着座さ
せられたエンドキャップ（１８）を含み、前記エンドキ
ャップ（１８）は、第２の円筒状ボア内に内方向に突出
し、第１の円筒状ボア（１６）と略々等しい直径の第３
の円筒状ボア（２３）を形成するようなスリーブ部分（
２１）を有し、前記スリーブ部分（２１）は、前記ショ
ルダー（２４）と対向し且つ軸方向に間隔が置かれると
ともに前記第３の円筒状ボアを取り囲むような関係で第
２の環状バルブシートを形成する軸方向自由端で終わっ
ており； 前記バルブ本体の中に形成され、第１、第２のバルブシ
ート間に形成される環状のギャップ（２５）を通じて前
記段部を有するボアと連通する負荷ポート（２６）を具
え： バルブ本体（１５）の中に形成され、且つ、第１、第２
のバルブシートの軸方向の１つの側の位置において第１
の円筒状ボアと直接的に連通する第１のポート（３１）
を有し； バルブ本体（１５）の中に形成され、且つ、第１、第２
のバルブシートの軸方向の反対の側の位置において第２
の円筒状ボアと直接的に連通する第２のポート（３２）
を有し； 前記ポート間の流体の流れを制御するために前記円筒状
ボア手段内に配置された、単一の細長い軸方向に移動可
能なバルブ（１４）を有し、該バルブ（１４）は前記円
筒状ボア手段内にそれと略々同軸に配置されており、前
記ステム（３６）は、前記第１ポート（３１）から軸方
向外側に離れた位置で前記第１円筒状ボア（１６）内に
軸方向に摺動可能に支持された第１の端部分（４１）を
具えているとともに、前記エンドキャップ（１８）内に
軸方向に摺動可能に支持された第２の端部分を有し； 前記バルブ（１４）は、前記ステム（３６）にこれをを
取り囲むように固定された単一の環状ポペットタイプの
バルブ部材（５５）を含み、該ポペットタイプバルブ部
材（５５）は、前記第１、第２のバルブシート間におけ
る環状の隙間（２５）に径方向外側に突き出していると
ともに、前記バルブシートを交互にシールするように、
その間で軸方向に移動可能となつており； 前記第１の端部分（４１）にそれを取り囲むように取付
けられるとともに、前記第１の円筒状ボア（１６）を形
成する壁に対して摺動、且つ、シール係合するように配
置されている第１の弾性シールリング手段（４４）を有
し； 第１端位置から第２端位置に前記バルブ（１４）を軸方
向に移動させる電気式ソレノイド手段（１２）を有し、
該ソレノイド手段は、前記ステムの一端部分（４１）と
係合するように同軸で突出するプランジャータイプのア
クチュエータ（７６）を含み；前記アクチュエータ（７
６）及び第１の円筒状ボア（１６）を取り囲む仕切り壁
との間で協働してシーリングする第２の弾性シールリン
グ手段（８２）を有し、該第２のシールリング（８２）
は、前記第１のシールリング手段（４４）から軸方向外
側に、且つ、それとの間で環状の室６５を形成するよう
に配置されており； 前記ステム（３６）を通じて延び、前記環状室（６５）
と連続して連通する一端を有するとともに、前記第２の
ポート（３２）と連続して連通する他端部を具えた圧力
均衡通路（３７）を有する、 バルブ組立体。 ２、前記エンドキャップ（１８）が、その中に第３の円
筒状ボア（２３）と同軸に連通する盲孔（４２）を有し
、該盲孔（４２）は第３の円筒状ボアより小さな直径で
あり、前記ステム（３６）の第２先端部分は前記盲孔（
４２）内にゆるく、シールしないように摺動可能に支持
されており、さらに、前記スリーブ部分（２１）は、第
２ポート（３２）と直接連通するように、径方向に延び
る開口手段（３４）を有している、請求項１記載のバル
ブ組立体。 ３、前記ポペットタイプのバルブ部材（５５）が、その
周りにモールドされた弾性ポペットリング（５９）を具
えた支持リング（５６）を含み、前記支持リングは前記
ステム（３６）にそれを取り囲むように圧入された軸方
向に長いスリーブ部分（５７）を含むとともに、両端間
の中間位置において前記スリーブ部分（５７）に固定さ
れ径方向外側に突出する環状のフランジ（５８）を含み
、さらに、前記フランジ（５８）及びスリーブ部分（５
７）を囲む環状の一個のリングからなり前記径方向フラ
ンジ（５８）の軸方向反対側に拡張された弾性材料部分
を含む弾性ポペットリング（５９）を有し、該弾性材料
部分は、各バルブシートにシール接触するようになって
いる外部シール面（６１、６２）を形成しており、該シ
ール面（６１、６２）は、互いに対して横方向に延びて
いる、請求項１又は２記載のバルブ組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US386,871 | 1989-07-27 | ||
| US07/386,871 US4915134A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Three-way poppet valve with hollow stem |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366986A true JPH0366986A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=23527414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198057A Pending JPH0366986A (ja) | 1989-07-27 | 1990-07-27 | 中空ステムの具えた３方向ポペットバルブ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4915134A (ja) |
| JP (1) | JPH0366986A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006097900A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Mac Valves Inc | 加圧された流体の制御バルブ、制御バルブアセンブリ、及び制御バルブアセンブリの機能制御方法 |
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