JPH0418018Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、圧力制御弁等の主弁を制御するため
のパイロツト弁に関するものであり、特に詳しく
は、ノズルフラツパ機構を有するパイロツト弁に
関するものである。

［従来の技術］ 本考案の出願人は、先にノズルフラツパ機構を
有する精密減圧弁を、IR400シリーズとして提案
している。

第７図に詳細を示す上記精密減圧弁は、主弁２
とパイロツト弁１を備えている。このパイロツト
弁１は、主弁２の供給ポートＰとパイロツト室３
とを連通させるためのパイロツト通路４と、該パ
イロツト通路４中の固定絞り５と、上記パイロツ
ト室３を外部に通断させるためのノズル６及びフ
ラツパ７よりなるノズルフラツパ機構を有するノ
ズルフラツパ室８と、該ノズルフラツパ室８を外
部に連通させるブリード孔９と、ノズルフラツパ
室８の上方に位置しフイードバツク通路１０によ
つて主弁２の出力ポートＡに連通するフイードバ
ツク室１１と、さらにその上方に位置し、ハンド
ル１２の回転により付勢力が調整可能な調圧スプ
リング１３を有する調圧室１４と、上記フイード
バツク室１１と調圧室１４を区画し、フイードバ
ツク室１１の二次圧の作用力と調圧スプリング１
３の付勢力との大小によつて変位するダイヤフラ
ム１５とを備え、ノズルフラツパ室８とフイード
バツク室１１の間を、ダイヤフラム１５と一体的
に変位するシールダイヤフラム１６によつて区画
している。

上記パイロツト弁１は、主弁２の出力ポートＡ
の二次圧が調圧スプリング１３によつて設定され
た設定圧よりも低い場合には、ダイヤフラム１５
及びシールダイヤフラム１６の下動によつてノズ
ルフラツパ機構が閉鎖するので、パイロツト室３
の流体圧が上昇し、主弁のダイヤフラム１８及び
弁棒１９を下動させて供給弁体２０が供給弁座２
１を開放し、供給ポートＰの圧力流体が出力ポー
トＡに流出して出力ポートＡの二次圧が徐々に上
昇する。

また、出力ポートＡの二次圧が設定圧よりも高
い場合には、ダイヤフラム１５及びシールダイヤ
フラム１６の上動によつてノズルフラツパ機構が
開放するので、パイロツト室３の流体圧が低下
し、主弁のダイヤフラム１８及び弁棒１９を上動
させて弁棒１９が排出弁座２２を開放し、出力ポ
ートＡの圧力流体が排出ポートＲに流出して出力
ポートの二次圧が徐々に低下する。

しかしながら、上記パイロツト弁１は、ノズル
フラツパ室８の上方にフイードバツク室１１を設
けているために、室８，１１の間をシールするた
めのシール部材が必要になるので、パイロツト弁
１を小形で高性能なものにすることができないと
いう問題がある。

即ち、室８，１１間のシール部材を第７図に示
すようにシールダイヤフラム１６にすると、該シ
ールダイヤフラム１６に二次圧が図において下向
きに作用し、この作用力によつて室１１，１４間
のダイヤフラム１５の受圧面積がシールダイヤフ
ラム１６の受圧面積相当分だけ減少するために、
ダイヤフラム１５の受圧面積を大きくする必要が
あるので、パイロツト弁を小形化することができ
ない。

また、上記シール部材を、シールダイヤフラム
１６に代えてＯリング等の摺動シールにすると、
始動時の大きな抵抗によつてパイロツト弁の性能
が低下する。

ここで、パイロツト弁の性能とは、第８図に示
すように、設定圧と主弁が開き始めるときの流体
圧の差が小さいこと、換言すれば主弁の感度が高
いことと、第８図及び第９図に示すように、主弁
開放時における流体圧及び流量のヒステリシスが
小さいことをいう。

［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、ノズルフラ
ツパ機構を有するパイロツト弁を、小形で高性能
のものとすることにある。

［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、主弁のパ
イロツト室にパイロツト流体を供給するためのパ
イロツト弁において、上記パイロツト弁が、上記
主弁の供給ポートと上記パイロツト室を連通させ
るためのパイロツト通路と、該パイロツト通路中
の固定絞りと、主弁側のフイードバツク室と、該
フイードバツク室を主弁の出力ポートに連通させ
るためのフイードバツク通路と、上記フイードバ
ツク室の主弁と反対側に設けた外部に連通する調
圧室と、該調圧室に縮設された付勢力が調整可能
な調圧スプリングと、上記フイードバツク室と調
圧室とを区画しフイードバツク室の流体圧の作用
力と調圧室の上記調圧スプリングの付勢力との大
小によつて変位するダイヤフラムと、上記ダイヤ
フラムの調圧室側に設けられ該ダイヤフラムの変
位によつてパイロツト通路と調圧室との連通を通
断させるノズルフラツパ機構、とを備えているこ
とを特徴としている。

［作用］ フイードバツク室に作用するフイードバツク流
体圧が調圧スプリングの設定圧よりも高い場合に
は、ダイヤフラムが調圧室側に変位し、これによ
りノズルフラツパ機構が開放してパイロツト流体
圧を低下させ、フイードバツク室に作用するフイ
ードバツク流体圧が設定圧よりも低い場合には、
ダイヤフラムがフイードバツク室側に変位し、こ
れによりノズルフラツパ機構が閉鎖してパイロツ
ト流体圧が上昇する。

したがつて、パイロツト流体圧を、調圧スプリ
ングの設定圧にすることができる。

この場合、ノズルフラツパ機構をフイードバツ
ク室の主弁と反対側に位置する調圧室に設けため
に、フイードバツク室とノズルフラツパ機構との
間を、調圧のためのダイヤフラムによつてシール
できるので、別個のシール部材を設ける必要がな
い。

したがつて、ダイヤフラムの受圧面積を小さく
できるので、パイロツト弁を小形化できるととも
に、小形化のために摺動シールにする必要がない
ので、パイロツト弁を高性能なものにすることが
できる。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、このパイ
ロツト弁３０は、第２図に詳細を示す主弁３１の
二次圧を所望の設定圧力に制御するものである。

上記パイロツト弁３０のボデイ３３は、主弁３
１への取付面に、主弁の供給ポートＰに連通する
入力口３４と主弁のパイロツト室に連通する出力
口３５が開設されており、開口３４，３５を連通
するパイロツト通路３６には、固定絞り３７がリ
ング３８によつて取外し可能に取付けられてい
る。

ボデイ３３に形成された室は、ダイヤフラム４
０によつて主弁側のフイードバツク室４１とこれ
と反対側の調圧室４２とに区画されており、フイ
ードバツク室４１はフイードバツク通路４３によ
つて主弁３１の出力ポートＡに、調圧室４２はブ
リード孔４４によつて外部に、それぞれ連通して
いる。

上記出力口３５には、ノズル本体４６の後端部
分が取付ナツト４７によつて固定されており、ボ
デイ３３を気密に貫通したノズル本体４６の中間
部分の外周は上記ダイヤフラム４０に気密に固定
され、先端のノズル４８、フラツパ４９よりなる
ノズルフラツパ機構は、調圧室４２内に開口して
いる。また、ダイヤフラム４０における調圧室側
の中間部分には、上記ノズルフラツパ機構を覆う
ダイヤフラムシエル５１が固定されており、該ダ
イヤフラムシエル５１に設けたノズルフラツパ室
５０は、複数の通路５２，……によつて調圧室４
２に連通している。

上記ボデイ３３のボンネツト３３ａ内に設けた
押圧ナツト５４は、ハンドル５５と一体に回転す
るボルトに螺合し、ボンネツト３３ａに対してそ
の軸方向の進退のみ可能に取付けられており、該
ナツト５４とダイヤフラムシエル５１の間には調
圧スプリング５７が縮設されている。

第１図中符号５８は、入力口３４に設けたフイ
ルタエレメントである。

第２図は上記パイロツト弁３０の使用態様の一
例を示し、同図に詳細を示す上記主弁３１は、供
給ポートＰと出力ポートＡを連通させる供給弁座
６１と該弁座を開閉する供給弁体６２、及び出力
ポートＡと排出ポートＲを連通させる排出弁座６
３と該弁座を開閉する排出弁体６４、ピストン６
５により区画された、パイロツト弁３０の出力口
３５に連通するパイロツト室６６と、上記出力ポ
ートＡに連通する主弁フイードバツク室６７、一
端がピストン６５に固着され、中間に上記弁体６
２，６４に係止する係止部６８，６８を有するロ
ツド６９とを備えた、公知の圧力制御弁として構
成されている。第２図中符号７０は、出力ポート
Ａと主弁フイードバツク室６７とを連通する主弁
フイードバツク通路に開口する圧力計である。

次に、第２図を参照して、上記パイロツト弁３
０による主弁３１の調圧動作を説明する。

主弁３１の出力ポートＡの流体圧、換言すれば
パイロツト弁３０のフイードバツク室４１の流体
圧が調圧スプリング５７の設定圧よりも低い場合
には、ダイヤフラム４０の中間環状部分とダイヤ
フラムシエル５１とが下方に変位して、ノズルフ
ラツパ室５０がノズルフラツパ機構を閉鎖するの
で、主弁のパイロツト室６６の流体圧が上昇す
る。したがつて、パイロツト室６６と主弁フイー
ドバツク室６７の圧力差に応じてピストン６５及
びロツド６９が図において下降し、供給弁体６２
に係止する係止部６８が供給弁体６２を駆動して
供給弁座６１を開放し、これによつて出力ポート
Ａ及びパイロツト弁３０のフイードバツク室４１
の流体圧が徐々に上昇する。

また、出力ポートＡ及びフイードバツク室４１
の流体圧が上記設定圧よりも高い場合には、ダイ
ヤフラム４０の中間環状部分とダイヤフラムシエ
ル５１とが上方に変位して、ノズルフラツパ室５
０がノズルフラツパ機構を開放するので、主弁の
パイロツト室６６の流体がノズルフラツパ機構及
び調圧室４２を通つて外部に流出して、その流体
圧が低下する。したがつて、ピストン６５及びロ
ツド６９が上昇し、排出弁体６４に係止する係止
部６８が排出弁体６４を駆動して排出弁座６３を
開放し、これによつて出力ポートＡ及びフイード
バツク室４１の流体圧が徐々に低下する。

このようにして出力ポートＡ及びフイードバツ
ク室４１の流体圧が昇圧及び降圧した後に、フイ
ードバツク室４１の流体圧が調圧スプリング５７
による設定圧に等しくなると、主弁における主弁
フイードバツク室６７の流体圧も設定圧に等しく
なり、この状態でピストン６５は第２図に示す中
立位置に停止して、弁座６１，６３が閉鎖され
る。

なお、上記第１実施例においては、固定絞り３
７の交換により、パイロツト室６６に流入するパ
イロツト流体の流体圧を変えることができる。

上記第１実施例は、ノズル本体４６の中間部分
の外周を、フイードバツク室４１と調圧室４２と
を区画するダイヤフラム４０に気密に固定すると
ともに、ノズルフラツパ機構を調圧室４２に開口
させたことにより、フイードバツク室４１とノズ
ルフラツパ室５０の間をシールするシールダイヤ
フラムまたは摺動シール等のシール部材を省略す
ることができるので、パイロツト弁３０を小形で
高性能なものにすることができる。

第３図は本考案の第２実施例を示し、このパイ
ロツト弁７２は、パイロツト通路３６中に、取外
し可能な２個の固定絞り７３，７３を直列に設け
ている。第２実施例は、２個の固定絞り７３，７
３を直列に設けたことにより、固定絞りが１個の
場合に比べて絞りの断面積を約1.4倍にできるの
で、ごみによる絞りの目詰りを生じにくい特徴を
有する。

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、図中同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。

第４及び第５図は本考案の第３実施例を示し、
このパイロツト弁７５は、パイロツト通路３６中
の固定絞り７６に、該絞りの目詰りを掃除するた
めのクリーニングピン７７を、絞り７６に対して
軸方向に摺動可能に設けている。したがつて、ク
リーニングピン７７によつて固定絞り７６の目詰
りを掃除することができる。

また、フイードバツク室４１と調圧室４２とを
区画するダイヤフラム４０は、フイードバツク室
４１と仕切板８０の間に設けられており、該ダイ
ヤフラム４０に固着したダイヤフラムシエル８１
と仕切板８０上方のばね座８２とは、仕切板８０
の貫通孔を通る複数の柱８３，……によつて一体
的に連結されており、仕切板８０に設けたノズル
フラツパ機構のノズル８４と出力口３５は、ダイ
ヤフラム４０を迂回して開設された通路５８によ
つて連通している（第５図参照）。

第３実施例の他の作用は、ダイヤフラム４０の
変位がダイヤフラムシエル８１、柱８３，……を
介してばね座８２に伝達される以外は、第１実施
例と同じであるから、詳細な説明は省略する。

第６図は、上記パイロツト弁７５の使用態様の
一例を示し、主弁３２に横付けにされたパイロツ
ト弁７５における入力口３４、出力口３５及びフ
イードバツク通路４３は、パイロツト弁７５の側
面に開口している。

第６図に示す主弁３２は第２図の主弁３１と実
質的に同じであり、パイロツト弁７５と主弁３２
の作用も実質的に同じであるから、図中同一の部
分には同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。

［考案の効果］ 本考案のパイロツト弁は、ノズルフラツパ機構
を、フイードバツク室の主弁と反対側に設けた調
圧室に連通させて、フイードバツク室とノズルフ
ラツパ機構との間をシールするシール部材を省略
したことにより、このシール部材に起因するダイ
ヤフラムの大径化や摺動抵抗の増加がないので、
パイロツト弁を小形で高性能なものにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第
２図は第１実施例の使用態様の一例を示す縦断正
面図、第３図及び第４図は本考案の第２及び第３
実施例の縦断正面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線
断面図、第６図は第３実施例の使用態様の一例を
示す縦断正面図、第７図はノズルフラツパ機構を
有する公知の減圧弁の断面図、第８図及び第９図
はパイロツト弁の性能についての説明図である。 ３０，７２，７５……パイロツト弁、３１，３
２……主弁、３６……パイロツト通路、３７，７
３，７６……固定絞り、４０……ダイヤフラム、
４１……フイードバツク室、４２……調圧室、４
３……フイードバツク通路、４８，８４……ノズ
ル、４９……フラツパ、５７……調圧スプリン
グ、６６……パイロツト室、Ｐ……供給ポート、
Ａ……出力ポート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主弁のパイロツト室にパイロツト流体を供給す
   るためのパイロツト弁において、 上記パイロツト弁が、上記主弁の供給ポートと
   上記パイロツト室を連通させるためのパイロツト
   通路と、該パイロツト通路中の固定絞りと、主弁
   側のフイードバツク室と、該フイードバツク室を
   主弁の出力ポートに連通させるためのフイードバ
   ツク通路と、上記フイードバツク室の主弁と反対
   側に設けた外部に連通する調圧室と、該調圧室に
   縮設された付勢力が調整可能な調圧スプリング
   と、上記フイードバツク室と調圧室とを区画しフ
   イードバツク室の流体圧の作用力と調圧室の上記
   調圧スプリングの付勢力との大小によつて変位す
   るダイヤフラムと、上記ダイヤフラムの調圧室側
   に設けられ該ダイヤフラムの変位によつてパイロ
   ツト通路と調圧室との連通を通断させるノズルフ
   ラツパ機構とを備えている、 ことを特徴とするパイロツト弁。