JPH04120112U - 圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁部と調圧部間の受圧体に対する動圧の影響
をできるだけ小さくした圧力制御弁を提供する。 【構成】 弁部１に、ダイアフラム３等の受圧体で閉鎖
され、フィードバック通路１１と排出流路１２によって
出力ポートＡに連通する圧力室６と、ダイアフラム等の
変位によって開閉される排出弁座１６を有する弁体１３
を設け、ダイアフラム３に設けた区画部材３２によっ
て、圧力室６を、フィードバック通路１１に連通する静
圧室６ａと、排出流路１２に連通する動圧室６ｂとに区
画する。 【効果】 ダイアフラム等の受圧体と、この受圧体によ
って動作する弁体の動圧による振動を防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体圧を所望の圧力に調圧して出力する圧力制御弁に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

圧力流体の供給ポート、出力ポート及び排出ポート、並びに供給ポートと出力 ポート間の供給弁座を有する弁部と、設定圧が調節可能な調圧部と、上記弁部と 調圧部間の、出力ポートに連通する圧力室を区画するダイアフラムと、上記供給 弁座を開閉する供給弁部材、圧力室と排出ポートとを連通させる排出通路、及び 該排出通路の圧力室側に排出弁座を有する弁体とを備え、ダイアフラムの変位に より上記弁体を駆動して出力ポートの流体圧をダイアフラムに作用する設定圧に 調圧する圧力制御弁は、実願平１ー１４１６７３号によって提案されている。 しかしながら、この既提案の圧力制御弁は、流体の動圧についての配慮に欠け るところがある。 即ち、供給ポートから出力ポートに圧力流体を供給するときに、分岐して圧力 室に流入する流体の動圧によってダイアフラムや弁体が振動するとともに、流量 特性が低下する。また、出力ポートの流体が圧力室を通って排出されるときも、 圧力室を通る流体の動圧によって同じ問題を生ずる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案が解決しようとする課題は、受圧体に作用する動圧の影響を可及的に小 さくした圧力制御弁を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は、圧力流体の供給ポート、出力ポート及び 排出ポートを有する弁部と、設定圧が調節可能な調圧部と、これらの間の受圧体 とを備え、出力ポートの流体圧を上記受圧体に作用する設定圧に調圧する圧力制 御弁において、上記弁部が、受圧体側の圧力室と、該圧力室と出力ポートを連通 させるフィードバック通路及び排出流路と、一端が上記圧力室に連通し中間に供 給ポートと出力ポート間の供給弁座を有する流路と、該流路に移動可能に挿入さ れた弁体とを備え、上記弁体が、圧力室と排出ポートを連通させる排出通路と、 該排出通路一端の上記受圧体の変位により開閉する排出弁座と、上記供給弁座を 開閉する供給弁部材とを備え、上記受圧体が、上記圧力室をフィードバック通路 に連通する静圧室と排出流路に連通する動圧室とに区画するための、弾性を有す る素材で形成した区画部材を備えていることを特徴としている。

【０００５】 また、同様の課題を解決するため、圧力室が、受圧体と別体の区画部材を備え ているとよい。

【０００６】 さらに、同様の課題を解決するため、弁体の上方を覆う区画部材を備えている とよい。

【０００７】 また、同様の課題を解決するため、区画部材を弾性を有する素材でリング状に 形成し、或いはベローズにするとよい。

【０００８】

【作用】

出力ポートの流体圧が受圧体に作用する調圧部の設定圧より小さいときは、受 圧体が弁部側に変位して排出弁座を閉鎖するとともに供給弁座を開放するので、 供給ポートの流体が出力ポートに流出して出力ポートの流体圧が上昇する。 出力ポートの流体圧が調圧部の設定圧より大きいときは、受圧体が調圧部側に 変位して排出弁座を開放するとともに供給弁部材が供給弁座を閉鎖するので、出 力ポートの流体が排出流路を通って排出ポートから流出して出力ポートの流体圧 が降下する。 この場合、区画部材によって、圧力室を、フィードバック通路に連通する静圧 室と排出流路に連通する動圧室とに区画したために、受圧体に作用する圧力流体 の動圧の影響を可及的に小さくできるので、動圧による受圧体や弁体の振動をな くすとともに、流量特性を向上させることができる。 また、弁体の上方を覆う区画部材によって、受圧体に作用する動圧の影響をな くすことができる。

【０００９】 出力ポートの流体圧が設定圧になると、供給弁部材が供給弁座を、受圧体が弁 体の排出弁座をそれぞれ閉鎖する。 また、調圧部を大気圧にすると、区画部材の弾性によって受圧体が排出弁座を 開放するので、出力ポートの残圧が排出される。

【００１０】

【実施例】

図１及び図２は本考案の第１実施例を示し、精密パイロット形としたこの圧力 制御弁は、弁部１、調圧部２、及び受圧体を構成するダイアフラム３を備えてい る。 上記弁部１の弁ボディ５は、圧縮空気の供給ポートＰ、出力ポートＡ及び排出 ポートＲ、調圧部２側が上記ダイアフラム３で区画された圧力室６、並びに一端 が圧力室６に開口する軸方向の流路７を備え、該流路７における供給ポートＰと 出力ポートＡの開口部間に供給弁座９が形設されている。また、圧力室６と流路 ７の一端との間に仕切板１０が装着され、出力ポートＡと圧力室６は、フィード バック通路１１とその径方向内方の排出流路１２とによって連通している。

【００１１】 上記流路７に移動自在に挿入された弁体１３は、供給弁座９と略同径の拡径部 １３ａと、フランジ１３ｂと、軸方向の排出通路１５と、該排出通路１５の拡径 部１３ａ側の排出弁座１６とを備え、下部外周面が、弁ボディ５とリテイナ８と の間の下部ダイアフラム１４によって密にシールされている。そして、弁体１３ のフランジ１３ｂに供給弁座９を開閉するポペット形の供給弁部材１７が取付け られており、弁体１３は、フランジ１３ｂと下部ダイアフラム１４との間に縮設 した弁ばね１８によって供給弁座９を閉鎖する方向に付勢されている。

【００１２】 上記調圧部２は、ベース２１とボンネット２２の間のパイロットダイアフラム ２３を備え、該パイロットダイアフラム２３に対抗して作用する調圧ばね２４の 付勢力と、パイロットフィードバック室２５のフィードバック流体圧の作用力と によって、ダイアフラム３上側の上部圧力室２６の流体圧を所望の圧力に設定す る周知のものとして構成され、調圧ばね２４の付勢力はハンドル２７の回転によ って調節可能であり、パイロットフィードバック室２５は出力ポートＡに、上部 圧力室２６は絞り２８を介して供給ポートＰに、それぞれ連通している。

【００１３】 上記ダイアフラム３は、調圧部２側にダイアフラムシェル３１を、弁部１側に 一体に形成した区画部材３２を備え、断面ハ字状の上記区画部材３２の先端は、 排出弁座１６より下方に伸び弁ボディ５に当接したときにフィードバック通路１ １と排出流路１２の間に位置するように構成され、上記圧力室６は、区画部材３ ２によって、フィードバック通路１１に連通する静圧室６ａと、排出流路１２に 連通する動圧室６ｂとに区画される。なお、ダイアフラム３における区画部材３ ２内方の受圧面積は、動圧の影響を極力避けるために、小さいことが望ましい。

【００１４】 上記第１実施例は、静圧室６ａの流体圧が調圧ばね２４の設定付勢力で定まる 上部圧力室２６の流体圧より小さいときは、ダイアフラム３が弁部１側に変位し て排出弁座１６を閉鎖するとともに弁体１３を図において下動させるので、供給 弁座９が開放して供給ポートＰの流体が出力ポートＡに流出し、出力ポートＡの 流体圧が上昇する。この場合、区画部材３２が圧力室６を静圧室６ａと動圧室６ ｂとに区画することによって、排出流路１２を通ってダイアフラム３に作用する 流体の動圧の力が小さくなるため、ダイアフラム３や弁体１３の振動を防止でき るとともに、流量特性を向上させることができる。

【００１５】 静圧室６ａの流体圧が上部圧力室２６の流体圧より大きいときは、ダイアフラ ム３が調圧部２側に変位して排出弁座１６を開放するとともに、弁ばね１８の付 勢力によって弁部材１７が供給弁座９を閉鎖し、区画部材３２によって出力ポー トＡの流体が排出流路１２、動圧室６ｂのみを通って排出ポートＲから排出され 、出力ポートＡの流体圧が降下する。この場合も区画部材３２によって、ダイア フラム３や弁体１３の振動を防止できるとともに、流量特性を向上させることが できる。

【００１６】 静圧室６ａと上部圧力室２６の流体圧が略等しくなると、ダイアフラム３が排 出弁座１６を閉鎖するとともに供給弁部材１７が供給弁座９を閉鎖するので、出 力ポートＡの流体圧が設定圧になる。 また、作業の終了等によって上部圧力室２６の流体を外部に排出して大気圧 にすると、区画部材３２の弾性によってダイアフラム３が排出弁座１６を開放す るので、出力ポートＡの残圧を放出させることができる。

【００１７】 図３は本考案の第２実施例を示し、第２実施例の区画部材３５は断面ハ字状を なし、合成ゴム等の弾性を有する素材によりダイアフラム３６と別体に形成され 、外周縁が弁ボディ５に適宜の手段によって取付けられており、ダイアフラム３ ６側の開口縁は、排出弁座１６よりダイアフラム３６側に伸びている。 第２実施例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであるから、図の主要な箇 所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

【００１８】 図４は本考案の第３実施例を示し、第３実施例の区画部材３９は、外側部分が 弁ボディ５に取付けられ、中心部分が弁体１３の上方を覆うダイアフラムとして 構成され、区画部材３９で区画された静圧室６ａは、絞り４０を有するフィード バック通路４１によって出力ポートＡに連通している。 第３実施例の他の構成及び作用は、ダイアフラム３６に直接動圧が作用しない 以外は第１実施例と同じであるから、図の主要な箇所に同一の符号を付して詳細 な説明は省略する。

【００１９】 図５及び図６は本考案の第４実施例を示し、第４実施例の区画部材４４は、外 側部分が弁ボディ５に取付けられ、弁体１３を覆う中心部分がダイアフラム４５ に固定されている。また、仕切板４６の弁体１３側に形設した切欠部４６ａ，・ ・によって、排出流路が形成される。 第４実施例の他の構成及び作用は実質的に第１実施例と同じであるから、図の 主要な箇所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２０】 図７は本考案の第５実施例を示し、第５実施例の区画部材４９は、弾性を有す る素材により弁体１３を覆うキャップ形として構成され、外周縁が弁ボディ５の 仕切板４６近くに当接している。 第５実施例の他の構成及び作用は実質的に第３実施例と同じであるから、図の 主要な箇所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２１】 図８は本考案の第６実施例を示し、第６実施例の区画部材５２はリング状をな し、区画部材５２自体の弾性によって、上縁５２ａがダイアフラム５３のダイア フラムシェル５４に、下縁５２ｂが弁ボディ５にそれぞれ当接し、ダイアフラム シェル５４に、排出弁座１６を閉鎖する排出弁部材５５が取付けられている。 なお、上記区画部材５２は、上縁５２ａまたは下縁５２ｂのいずれか一方を、 それらが当接する部材に固定することもできる。 第６実施例の他の構成及び作用は実質的に第４実施例と同じであるから、図の 主要な箇所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２２】 図９は本考案の第７実施例を示し、第７実施例の区画部材５８は、上縁５８ａ と下縁５８ｂがダイアフラムシェル５４と弁ボディ５とに当接するベローズとし て構成されている。 第７実施例の他の構成及び作用は実質的に第６実施例と同じであるから、図の 主要な箇所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２３】 図１０は本考案の第８実施例を示し、第８実施例は、受圧体がピストン６０で 構成され、該ピストン６０に排出弁座１６を開閉する排出弁部材６１が取付けら れており、圧力室６に上記区画部材３６が取付けられている。 第８実施例の他の構成及び作用は第２実施例と同じであるから、図の主要な箇 所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の圧力制御弁は、区画部材によって、圧力室を静圧室と動圧室とに区画 することにより、受圧体に作用する流体の動圧の影響を可及的に小さくできるた め、動圧による受圧体や弁体の振動をなくすとともに、流量特性を向上させるこ とができるので、圧力設定が容易かつ正確である。 また、調圧部を大気圧にした場合は、区画部材の弾性によって受圧体が排出弁 座を開放するので、出力ポートの残圧をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の縦断面図である。

【図２】同じく要部を示す平面図である。

【図３】第２実施例の要部を示す縦断面図である。

【図４】第３実施例の要部を示す縦断面図である。

【図５】第４実施例の要部を示す縦断面図である。

【図６】同じく要部の平面図である。

【図７】第５実施例の要部を示す縦断面図である。

【図８】第６実施例の要部を示す縦断面図である。

【図９】第７実施例の要部を示す縦断面図である。

【図１０】第８実施例の要部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 弁部 ２ 調圧部 ３，３６，４５，５３ ダイアフラム ６ 圧力室 ６ａ 静圧室 ６ｂ 動圧室 １１，４１ フィードバック通路 １２ 排出流路 １３ 弁体 １５ 排出通路 １６ 排出弁座 １７ 供給弁部材 ３２，３５，３９，４４，４９，５２，５８ 区画部材 ６０ ピストン Ｐ，Ａ，Ｒ ポート

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力流体の供給ポート、出力ポート及び
   排出ポートを有する弁部と、設定圧が調節可能な調圧部
   と、これらの間の受圧体とを備え、出力ポートの流体圧
   を上記受圧体に作用する設定圧に調圧する圧力制御弁に
   おいて、上記弁部が、受圧体側の圧力室と、該圧力室と
   出力ポートを連通させるフィードバック通路及び排出流
   路と、一端が上記圧力室に連通し中間に供給ポートと出
   力ポート間の供給弁座を有する流路と、該流路に移動可
   能に挿入された弁体とを備え、上記弁体が、圧力室と排
   出ポートを連通させる排出通路と、該排出通路一端の上
   記受圧体の変位により開閉する排出弁座と、上記供給弁
   座を開閉する供給弁部材とを備え、上記受圧体が、上記
   圧力室を、フィードバック通路に連通する静圧室と排出
   流路に連通する動圧室とに区画するための、弾性を有す
   る素材で形成した区画部材を備えている、ことを特徴と
   する圧力制御弁。
2. 【請求項２】 圧力室が、受圧体と別体の区画部材を備
   えている、ことを特徴とする請求項１に記載した圧力制
   御弁。
3. 【請求項３】 弁体の上方を覆う区画部材を備えてい
   る、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載し
   た圧力制御弁。
4. 【請求項４】 区画部材を弾性を有する素材でリング状
   に形成した、ことを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載した圧力制御弁。
5. 【請求項５】 区画部材をベローズとした、ことを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載した圧力制御弁。