JPH0381165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は減圧弁に関し、一層詳細には、一次側
圧力を所定値まで減圧するよう機能する弁体の着
座部に対するクラツキング圧力を低下させ、これ
によつてリリーフ感度を一層向上させるよう構成
した減圧弁に関する。

流体機器、例えば、空圧機器において、流量ま
たは入口側圧力に無関係に出口側圧力をそれより
も低い設定圧力にして取り出すために従来から減
圧弁が用いられている。

従来、この種の減圧弁では、円筒体の内部に一
方のコイルスプリングによつて付勢される弁体を
着座せしめ、この弁体を他方のコイルスプリング
によつて変位するロツドで押圧し、当該弁体と着
座部分との調整可能な間隙を介して二次側に導出
される流体の量を制御し、これによつて前記二次
側に一定の圧力に減圧した状態で当該圧力流体を
取り出すよう構成している。しかも、この場合、
二次側圧力が急激に増大しようとする際には、前
記弁体を着座部に着座せしめると共に、当該ロツ
ドを前記他方のコイルスプリングの弾発力に抗し
て前記弁体から離間させ、これによつて開成され
た通路を介してこの増大した圧力流体を逃出する
よう構成しているのが一般的である。

然しながら、この種の従来技術に係る減圧弁に
よれば、弁体と着座部との可変な離間距離は、弁
体を押圧する一方のコイルスプリングと、前記弁
体に対するロツドを含む摺動部材を変位させるた
めの他方のコイルスプリングとの弾発力の相違に
依存するものであり、従つて、当該弁体の着座部
に対するクラツキング圧力も前記一方のコイルス
プリングと他方のコイルスプリングの弾発力の選
択如何に該わつてくる。すなわち、弾発力の比較
的強いコイルスプリングを弁体を押圧するための
一方のコイルスプリングとして選択すれば、着座
部に対する弁体のクラツキング圧力が極めて増大
し、これに対応して着座部から前記弁体を離間さ
せる他方のコイルスプリングの弾発力も必然的に
強くなる。この結果、二次側圧力の変動に対応し
てリリーフ作用を営ませようとする時、他方の第
２コイルスプリングの強い弾発力によつて増大し
た二次側圧力流体を外部に逃出するための通路の
開成が困難となり、結局、リリーフ減度を悪化さ
せることになる。さらにまた、他方のコイルスプ
リングによつて移動する摺動部材と減圧弁の内周
壁との間の摺動抵抗が大きければ、さらに、一方
のコイルスプリングの弾発力が強めて他方のコイ
ルスプリング側を容易に応動させるよう構成しな
ければならず、これが一層クラツキング圧力を増
大させることになる。

本発明は前記の問題点を悉く克服するためにな
されたものであつて、第１コイルスプリングによ
り押圧されて着座部に着座するよう構成された弁
体からロツドを延在させ、前記ロツドに対向して
第２コイルスプリングの作用下に当該ロツドと係
合する摺動部材を配設し、しかも前記弁体を押圧
する第１コイルスプリングと同方向に前記摺動部
材を押圧するための第３のコイルスプリングを介
装し、第１コイルスプリングと第２コイルスプリ
ングとの弁体に対する相互の直接的弾発力が及ば
ないように構成し、これによつて弁体の着座部に
対するクラツキング圧力を低下させてリリーフ減
度を一層向上させ、しかも、第２コイルスプリン
グと第３コイルスプリングの作用下に弁体と一体
的に構成されているロツドから前記摺動部材を離
脱させ、それによつて開成される二次側流体圧逃
出用通路から前記増加した圧力流体を好適に減圧
弁本体の外部に逃出させることを可能とする減圧
弁を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明はロツド
を延在する弁体を着座部に指向させて押動する第
１のコイルスプリングと、摘み部材によつて弾発
力を調整されて前記弁体を着座部から離脱させる
第２のコイルスプリングと、前記第２コイルスプ
リングの一方の端部が弾発的に圧接して前記ロツ
ドと当接離間自在な摺動部材と、前記摺動部材を
二次側圧力変動の際、前記第２コイルスプリング
の弾発力に抗して前記ロツドから離脱させる第３
のコイルスプリングとからなり、前記摺動部材に
は前記ロツドが遊嵌し且つ前記ロツドから摺動部
材が離間する際、当該二次側圧力に係る流体を外
部に逃出させる通路を画成するよう構成すること
を特徴とする。

次に、本発明に係る減圧弁について好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。

第１図並びに第２図において、参照符号１０は
本発明に係る減圧弁を示し、前記減圧弁１０は減
圧弁本体１２と管継手１４とから構成されてい
る。管継手１４は図において垂直方向に延在して
減圧弁本体１２を構成する第１の円筒部１６に対
し水平方向に延在して実質的に管継手機構を構成
する第２の円筒部１８を含む。前記第１円筒部１
６と第２円筒部１８とは一体的に、例えば、比較
的固い合成樹脂体で構成されている。第１円筒部
１６の内部には貫通孔２０が画成される。そし
て、この貫通孔２０を利用して後述するコイルス
プリング等が組み込まれる。

すなわち、減圧弁本体１２は貫通孔２０の外部
に露呈する突出部２２を有し、この突出部２２は
第１の嵌合部材２４に係着される。前記第１嵌合
部材２４はその下方中央部に孔部２６を形成し、
この孔部２６に前記突出部２２が嵌合する。突出
部２２はその周囲に螺溝２８を有すると共に、軸
線中心に沿つて通路３０が画成され、前記通路３
０の終端部分において形成された凹部３２にコイ
ルスプリング３４が着座する。すなわち、第１嵌
合部材２４はその中央部に室３６を画成してい
る。

次に、前記室３６内にはコイルスプリング３４
の弾発力下に変位する弁体３８が配置される。図
において、弁体３８の下部には突起部４０が設け
られ、この突起部４０の形成によつて得られる周
回する段部に前記コイルスプリング３４の他端部
が係合する。この場合、弁体３８のテーパ状の上
部には弾性体、例えば、合成ゴム４２が包被さ
れ、第１嵌合部材２４の上部に形成された着座部
４４に対する気密な着座作用を確保する。

第１嵌合部材２４の着座部４４の上方に膨出部
４５が形成され、コイルスプリング４６の一端部
がこの膨出部４５の外周に着座する。前記膨出部
４５には通路４８が画成され、この通路４８は前
記弁体３８が着座部４４から離間する時、室３６
を介して通路３０と連通状態になるよう構成され
ている。一方、弁体３８の上端部からはロツド４
９が上方に指向して延在し、このロツド４９は前
記コイルスプリング４６の軸線上にある。コイル
スプリング４６の他端部は貫通孔２０の内部に摺
接するように配設された摺動部材５０に係着する
リング５２と係合する。実際、摺動部材５０はそ
の下端部に部厚な円筒部５４を膨出形成し、前記
円筒部５４の下端部に形成された周回する段部に
前記リング５２が嵌合固着される。円筒部５４に
は前記ロツド４９が遊嵌する通路５６が画成され
る。円筒部５４の周囲には前記摺動部材５０の内
部に指向する周溝５８が形成され、この周溝５８
にシールリング６０が嵌着される。このシールリ
ング６０を第３図にさらに詳細に説明する。

この図から容易に諒解されるように、シールリ
ング６０は円筒部５４の外周壁部に嵌合当接する
環状部６２と、前記環状部６２の上端部から水平
方向に延在して周回する水平部６４とこの水平部
６４から垂下して前記環状部６２と略平行な環状
部６６とさらに前記環状部６６からスカート状の
拡開する摺接部６８とから構成されている。この
場合、摺接部６８は、第２図に示すように、外側
隅角部６８ａが貫通孔２０を画成する第１円筒部
１６の内周壁部に密接するように組み込まれる。
なお、図中、参照符号７０は前記摺接部６８が前
記のような密接作用を好適に行うための鋭角状に
形成された環状溝を示し、また、参照符号７２は
摺動部材５０の外周端部に環状に突出して前記シ
ールリング６０を収装するための周溝５８を画成
する環状突部である。

前記のように、摺動部材５０の拡径する周壁部
は貫通孔２０を画成する第１円筒部１６の内周壁
と摺接自存であり、従つて、シールリング６０の
屈曲する摺接部は前記第１円筒部１６の内周壁に
圧接するよう構成されている。摺動部材５０は、
図から容易に諒解されるように、上端部がその軸
線に沿つて開口されており、当該開口孔部７４の
縮径する底部には合成樹脂製からなるパツキン７
６と、押え板７８とが重畳して配設されている。
前記パツキン７６と押え板７８には貫通孔８０が
画成され且つ当該押え板７８にはコイルスプリン
グ８２の一端部が着座する。第１円筒部１６の上
端部には通路８４を有するブツシユ８６が嵌合
し、このブツシユ８６の中空状の内部には摺動部
材８８が摺動自在に配設され、この摺動部材８８
の下面には前記コイルスプリング８２の他端部が
着座する。ブツシユ８６にはそれを貫通し且つ摘
み９０によつて螺回動作を行うロツド９２が螺入
する。ロツド９２の先端部には半球状の先端部９
４が形成され、この先端部９４は摺動部材８８の
中央部に設けられた湾曲凹部と係合する。

次に第２円筒部に関連して説明する。第２円筒
部１８は通路４８と連通する通路１００を有し、
この通路１００は孔部１０２と連通状態にある。
孔部１０２はさらに大きく拡開する孔部１０４と
連通状態にある。この孔部には管継手１０６が収
装される。

そこで、この管継手１０６の内部構造について
第４図に則して以下に説明する。孔部１０４の底
部には先ずリング状のシール部材１１０が着座す
る。シール部材１１０はシール効果を増大させる
ためにその周回する上端面部と下端面部に溝１１
２ａ，１１２ｂを刻設している。シール部材１１
０はその機能上、例えば、天然ゴム若しくは合成
ゴムのような弾性体で形成しておくと好適であ
る。

本発明では、さらにチヤツク部材１１４が好適
に用いられる。チヤツク部材１１４は一般的には
弾性力に富む金属製の平板をリング状に構成し、
その本体１１６には等間隔にスリツト１１８が複
数本画成される。そして、本体１１６の一端部に
はこれを内方に折曲して爪部１２０を形成する。
爪部１２０は、図から容易に諒解されるように、
鋭化させておくと好ましい。コレツト１２２は前
記チヤツク部材１１４に外嵌する。このコレツト
１２２も好ましくは合成樹脂製等の可撓性部材か
ら構成し、前記チヤツク部材１１４と同様にリン
グ状の本体１２４に等間隔にスリツト１２６が複
数本形成される。本体１２４の一方の端部には外
方に指向させて肉厚となる膨出部１２８が形成さ
れ、また、他方の端部にはリング状のフランジ１
３０が形成される。スリツト１２６が存在によつ
て、前記本体１２４は内方若しくは外方に撓曲可
能であることが容易に諒解されよう。

次に、本発明では、前記コレツト１２２の外側
に嵌合するガイド部材１３２が用意される。ガイ
ド部材１３２にはその上端部に内方に指向して延
在するフランジ１３４が形成され、一方、下端部
には周回して、しかも、内側に所定の角度を有す
る傾斜面１３６が形成される。さらに、この傾斜
面１３６の上部にあつて前記リング状のガイド部
材１３２には環状突部１３８が膨出形成されてい
る。

一方、参照符号１４０はリリースブツシユを示
す。リリースブツシユ１４０は円筒状に構成さ
れ、その上端部には外方に指向して延在するフラ
ンジ１４２が形成される。さらに、このリリース
ブツシユ１４０の下端部には前記チヤツク部材１
１４の爪部１２０より緩やかな傾斜角を有するエ
ツジ１４４が形成される。リリースブツシユ１４
０にはその円筒状の筒体の途上から前記エツジ１
４４に指向する複数個のスリツト１４６が形成さ
れると共に、このスリツト１４６とフランジ１４
２との間では前記リリースブツシユ１４０の肉厚
を薄くして段部１４８が形成される。

本発明に係る減圧弁は基本的には以上のような
構成されるものであり、次に、その作用並びに効
果について説明する。

先ず、摘み９０を螺回させることによりロツド
９２をブツシユ８６に対して変位させ、先端部９
４を摺動部材８８の湾曲する凹部に圧接する。こ
のロツド９２の変位は前記摺動部材８８を変位さ
せ、コイルスプリング８２の弾発力を強める機能
を達成する。従つて、摺動部材５０はその弾発力
に応じて下方へと変位し、リング５２に係着され
ているコイルスプリング４６を押圧すると共に、
パツキン７６はロツド４９の先端部に圧接してこ
れを図において下方へと変位させる。その際、貫
通孔８０は前記ロツド４９の先端部によつて閉塞
される。このように、ロツド４９が下方に移動す
る結果、弁体３８は着座部４４から離脱し、前記
コイルスプリング８２の弾発力に対応する開度で
通路４８と室３６とが連通状態を確保する。この
結果、通路３０は室３６、前記弁体３８と着座部
４４との離間部分、通路４８、通路１００、孔部
１０２を介して管継手１０６側と連通状態とな
る。

このような状態において、突出部２２の螺溝２
８を、例えば、一次側管路に螺入する。そして、
管継手１０６に第４図に示す管体２００を挿入す
ればよい。この場合、予め、管継手１０６を前記
第２円筒体１８の孔部１０４に嵌着しておく。す
なわち、孔部１０４にシール部材１１０、チヤツ
ク部材１１４、コレツト１２２にガイド部材１３
２およびリリースブツシユ１４０を組み込む。シ
ール部材１１０はこれによつて孔部１０４の終端
部分に着座せしめられ、このように、予めシール
部材１１０が載置固定された後、チヤツク部材１
１４にコレツト１２２を外嵌する。この結果、コ
レツト１２２のフランジ１３０は前記チヤツク部
材１１４の周回する上端部に当接する。このよう
にしてチヤツク部材１１４とコレツト１２２とは
一体的な構成においてシール部材１１０の上端部
に係合する。すなわち、内方に傾斜する爪部１２
０はシール部材１１０の湾曲する内部端部に係合
する。そこで、孔部１０４にガイド部材１３２が
係着される。金属製のガイド部材１３２は前記孔
部１０４の内部に導入され、第２円筒部１８を撓
ませた状態で環状突部１３８はこの孔部１０４を
画成する周壁部に係着される。

次いで、リリースブツシユ１４０が前記ガイド
部材１３２の内部に挿入される。先に説明したよ
うに、リリースブツシユ１４０は爪部１２０より
も緩やかな傾斜角を形成するエツジ１４４を有
し、このためにリリースブツシユ１４０がガイド
部材１３２を経てチヤツク部材１１４の内部に嵌
入すると、前記エツジ１４４は爪部１２０に対し
その先端部を接するに至る。このような組込状態
で準備段階を完了し、管体２００が前記リリース
ブツシユ１４０の内部に導入され、しつかりと係
着されてその組込作業を完了する。

そこで、一次側の通路３０から圧力流体、例え
ば、圧力空気が室３６に導入される。この空気は
前記弁体３８と着座部４４との狭隙な通路を通
り、通路４８を経て管継手１０６側へと送給され
る。この間、弁体３８と着座部４４との可変な間
隙は前記のように摘み９０を螺回させて弁体３８
と一体的なロツド４９に対するコイルスプリング
８２の弾発力の調整作用によつて調整されるため
に、ここで好適に減圧され、管継手１０６から一
定圧にその圧力を低められた空気が図示しないア
クチユエータに導入されることになる。この間、
コイルスプリング４６はリング５２を介して常時
摺動部材５０を上方へと押圧している。従つて、
実際上、弁体３８を押圧するコイルスプリング３
４の弾発力は小さくてすむ。すなわち、弁体３８
の着座部４４に対するクラツキング圧力は極めて
少なくすることが出来る。

ところで、二次側、すなわち、管継手１０６側
で急激な圧力の変動が起こり、この結果、二次側
圧力が増大する場合もある。この時、二次側圧力
は孔部１０２、通路１００を介して通路４８側に
と至る。然しながら、摺動部材５０は、この場
合、コイルスプリング４６の弾発力によつて常時
上方へと変位する圧力が加えられており、しか
も、リング５２、シールリング６０等によつてこ
の二次側流体圧力は受圧されて前記摺動部材５０
をコイルスプリング８２の弾発力に抗して上方へ
と引き上げる。このため、パツキン７６は弁体３
８と一体化されたロツド４９の先端部から離脱
し、この結果、貫通孔８０が開成されるに至る。
一方、前記のようにパツキン７６がロツド４９か
ら離間するとコイルスプリング３４はその弾発力
によつて弁体３８を着座部４４に着座させるよう
に作用し、これによつて、通路４８と室３６との
連通状態が遮断される。

そこで、前記の増加した二次側圧力に係る流体
は一部ロツド４９が相関する通路５６、貫通孔８
０、孔部７４を介して通路８４から外部へと導生
されることになる。なお、前記のように摺動部材
５０が上昇変位する際に、この摺動部材５０に嵌
合するシールリング６０はその隅角部６８ａが周
回線状に第１円筒部１６の内周壁部に接している
に過ぎない。すなわち、シールリング６０ではス
カート状の摺接部６８が環状溝７０の作用下にそ
の外側隅角部６８ａを線接触によつて前記内周壁
部に圧接させている。このため、摺動部材５０は
些程の摩擦抵抗を生ずることなく、変位動作を行
うことが出来る。

以上の作用効果から容易に諒解されるように、
コイルスプリング３４によつてもたらされる弁体
３８の着座部４４に対するクラツキング圧力は、
特に、コイルスプリング４６の存在によつて、コ
イルスプリング８２の弾発力に左右されることは
ない。すなわち、コイルスプリング４６はコイル
スプリング８２の弾発力に対抗するように機能す
るために、第１円筒部１６と摺動部材５０との間
に摺動抵抗が存在したとしても、コイルスプリン
グ３４が直接この摺動抵抗を考慮した弾発力を要
するように選択される必要性はない。結局、弁体
３８のクラツキング圧力が少なくて済むために、
この弁体３８の感度は一挙に向上する。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る
減圧弁は着座部に対して弁体の離間距離を調節す
るための一組のコイルスプリングの間にさらに弁
体を着座部から離間させるコイルスプリングの弾
発力に抗する弾発力を有する別異のコイルスプリ
ングを介装し、これによつて減圧弁の機能を達成
するリリース感度を向上させている。しかも、簡
単な構造であるために廉価に製造出来るという利
点があることは謂うまでもない。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る減圧弁の斜視説明図、第
２図は第１図に示す減圧弁の縦断説明図、第３図
は第１図に示す減圧弁の要部分解切断斜視図、第
４図は第１図並びに第２図に示す減圧弁の、特
に、管継手部分の分解斜視縦断説明図である。 １０…減圧弁、１２…減圧弁本体、１４…管継
手、３４…コイルスプリング、３８…弁体、４４
…着座部、４６…コイルスプリング、５０…摺動
部材、５２…リング、８２…コイルスプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロツドを延在する弁体を着座部に指向させて
   押動する第１のコイルスプリングと、摘み部材に
   よつて弾発力を調整されて前記弁体を着座部から
   離脱させる第２のコイルスプリングと、前記第２
   コイルスプリングの一方の端部が弾発的に圧接し
   て前記ロツドと当接離間自在な摺動部材と、前記
   摺動部材を二次側圧力変動の際、前記第２コイル
   スプリングの弾発力に抗して前記ロツドから離脱
   させる第３のコイルスプリングとからなり、前記
   摺動部材には前記ロツドが遊嵌し且つ前記ロツド
   から摺動部材が離間する際、当該二次側圧力に係
   る流体を外部に逃出させる通路を画成するよう構
   成することを特徴とする減圧弁。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の減圧弁におい
   て、摺動部材は減圧弁本体を形成する円筒部内周
   壁に周回線状に圧接するシールリングを有してな
   る減圧弁。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の減圧弁におい
   て、シールリングは環状溝によつて円筒部内周壁
   に指向して弾発力を付与されるスカート状に形成
   され、前記スカート状体の外側隅角部が周回線状
   に前記円筒部内周壁に圧接してなる減圧弁。