JPH0435768B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0435768B2
JPH0435768B2 JP5715985A JP5715985A JPH0435768B2 JP H0435768 B2 JPH0435768 B2 JP H0435768B2 JP 5715985 A JP5715985 A JP 5715985A JP 5715985 A JP5715985 A JP 5715985A JP H0435768 B2 JPH0435768 B2 JP H0435768B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
pressure
spring
cylindrical shaft
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP5715985A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61214012A (ja
Inventor
Yoshihisa Sudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CKD Corp filed Critical CKD Corp
Priority to JP5715985A priority Critical patent/JPS61214012A/ja
Publication of JPS61214012A publication Critical patent/JPS61214012A/ja
Publication of JPH0435768B2 publication Critical patent/JPH0435768B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • G05D16/103Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger the sensing element placed between the inlet and outlet
    • G05D16/106Sleeve-like sensing elements; Sensing elements surrounded by the flow path

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 高感度、高応答の圧力制御機構を実現し、空気
圧を利用するバランサー、圧力サーボ弁等、高精
度を要求する分野への応用を可能とするために、
従来の圧力制御弁の欠点であつた排気機構を大幅
に改善することで、圧力を降下させるスピードを
極めて速くかつ高感度にすることができた。
〔産業上の利用分野〕
空気圧の利用分野は、従来のシリンダを作動さ
せるための単純な分野から、重量物のバランサ
ー、布やフイルム等のテンシヨンコントロール、
高精度なシリンダの位置決め、高精度空圧ロボツ
ト等、高精度を要求する分野へと拡がり始めてい
る。そのため、空気圧の圧縮性を任意に制御でき
る、高精度な圧力制御弁が必要とされ、それを実
現するには、従来の圧力制御弁の欠点である圧力
の逃がし機構の改善、特にすばやく放出するため
に逃がし部の面積を改善する必要がある。本発明
は、従来の弁にとらわれず大幅に機構を改善する
ことで、圧力上昇、降下とも高感度、高応答、高
精度に制御することが可能となり、バランサ、テ
ンシヨンコントロール、空気圧サーボ弁等にも適
用できるようにしたものである。
〔従来の技術〕
第2図は従来の圧力制御弁の縦断面図である。
圧力の設定は、まずノブ1を操作することによ
り、アジヤステイングスクリユー2を回転し、ナ
ツト3を下降させて、セツトスプリング4に力を
与える。
すると、ダイヤフラム組付5に接している弁棒
6と弁体6vが、ボトムスプリング7に抗して押
し下げられ、IN(入口)側の高圧流体がA室、B
室を経て、OUT(出口)側に流れ込む。
一方OUT側およびB室内の流体圧力が上昇す
ると、ダイヤフラム組付5を介して、セツトスプ
リング4が圧縮される。その結果弁体6vは、ボ
トムスプリング7により押し上げられ、弁孔8を
閉じていくため、IN側からの高圧流体の流入量
が減少する。この動作を繰り返すことにより、
OUT側への供給圧力が一定となる。その時の釣
り合いの関係は、ほぼ次の式で現される。
P2=f/s …(1) ただし P2:OUT側に供給される流体圧力 f:セツトスプリング4に加えられたバネ力 s:ダイアフラム組付5の受圧面積 次に、なんらかの状態で、OUT側の流体圧力
が設定圧力P2よりも上昇すると、ダイヤフラム
組付5が、セツトスプリング4に抗して押し上げ
られ、そのために、ダイヤフラム組付5のリリー
フシート面9と、弁棒6の先端が離れ、B室内の
圧力流体が、設定圧力P2になるまでリリーフポ
ート10より外部へ放出される。
この様にして、供給流体は、一定の圧力P2
なるよう、圧力制御弁で制御される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
圧力制御のスピードは、IN側からA室、B室
を経てOUT側に流れ込む場合は、通路断面積が
大きいため、極めて短時間で、設定圧力P2に設
定される。逆にOUT側の圧力が何らかの状態で、
設定圧力P2より高くなつた場合は、OUT側から
B室、リリーフポート10を経て、流体が放出さ
れる。ところがリリーフポート10の通路断面積
は小さいため、通常設定圧力P2になるまでには
相当の時間を要し、高速応答の高精度な圧力制御
に使用される場合に問題となつている。
本発明の技術的課題は、従来の圧力制御弁にお
けるこのような問題を解消し、リリーフポートの
断面積を極めて大きくできる圧力制御弁構造を実
現することで、設定圧力以上に上昇した時に流体
が短時間に逃げて、流体圧力を高速、高精度に制
御できるようにすることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この問題点を解決するために講じた本発明によ
る技術的手段は、第1図に示すように、第1のピ
ストン17と第2のピストン27を備えている。
第1のピストン17は、入口14と連通している
ガイド筒15の外周に摺動可能に配設され、かつ
スプリング19などの加圧手段で押圧されてい
る。
第2のピストン27は、第1のピストン17と
対向して配設され、かつスプリング24などの加
圧手段で第1のピストン17側に押圧されてい
る。
該第2のピストンの中央に筒状軸22を設け、
該筒状軸22と前記ガイド筒15の先端との間で
制御弁部が構成されている。該筒状軸22と第2
のピストンとの間の通路23は出口25と連通
し、流体が入口14→ガイド筒15→制御弁部C
→通路23→シリンダ室20→出口25の経路で
通過可能と成つている。
第1のピストン17が第2のピストン27から
離れる方向に移動すると、両者の間に隙間が発生
し、該隙間が逃がし弁の機能を司る。
〔作用〕
圧力セツト用のスブリング19を調節して、圧
力設定すると、該スプリング19で第1のピスト
ン17および第2のピストンが押し下げられて、
筒状軸22がガイド筒15の先端の弁座Cから離
れるため、入口14から流入した圧縮空気は、出
口25側に流れ込み、空気圧機器などに供給され
る。弁座Cから流出した圧縮空気は、供給圧力を
上昇させる方向に作用する。供給圧力が上昇する
と、第1のピストン17がスプリング19に抗し
て押し上げられ、第2のピストンが弁座Cに接近
して、隙間を狭める方向に作用し、通過流量を減
少させ、出口側への供給圧力を一定とする。なお
再び出口側が設定圧力P2より低下すると、セツ
トスプリング19で第1のピストン17および第
2のピストンが押し下げられて、弁座Cの隙間を
拡大し、通過流量を増やして出口側の圧力を高め
る。このような動作の繰り返しで、出口25側は
常時設定圧力P2に維持される。
いまなんらかの原因で、出口25側が設定圧力
P2より高くなると、その圧力で第1のピストン
17が押し上げられ、第2のピストンの筒状軸2
2が弁座Cに当接してそれ以上上昇不能となる。
そのため第1のピストン17のみが上昇し、第2
のピストン27から離れて逃がし弁部Gが開き、
外部に流出する。そしてセツトスプリング19の
バネ力より低下すると、第1のピストン17が下
降して逃がし弁部Gが閉じる。
〔実施例〕
次に本考案による圧力制御弁が実際上どのよう
に具体化されるかを実施例で説明する。第1図は
本発明による圧力制御弁の実施例を示す縦断面図
である。アツパーカバー11と本体12とボトム
カバー13が一体となり、入口14と連通したガ
イド筒15の上半分に操作盤16が螺合され、ガ
イド筒15の下半分に、第1のピストンとなるア
ツパピストン17がシール部材18を介して摺動
可能に実装されている。該アツパピストン17と
操作盤16との間には、セツトスプリング19が
取付けられ、アツパピストン17を下方に押圧し
ている。
本体12中に形成されたシリンダ室20には、
第2のピストンとなるボトムピストン27が内蔵
され、シール部材21でシールされている。この
ボトムピストン27には、ピストンロツド状に筒
状軸22が一体に設けられ、該筒状軸22とボト
ムピストン27との間には、貫通孔23が開けら
れ、また筒状軸22の端面とガイド筒15の先端
とで制御弁部Cが形成され、ボトムピストン27
の端面とアツパピストン17の端面とで逃がし弁
Gを形成している。シリンダ室20には、セツト
スプリング19よりバネ力の弱いボトムスプリン
グ24が内蔵され、ボトムピストン27をアツパ
ピストン17側に押圧している。ボトムカバー1
3に開けられた出口25とボトムピストン27の
貫通孔23は、シリンダ室20および本体12に
開けられた貫通孔26を介して連通している。
IN側の高圧流体は、ガイド筒15の先端の弁
座Cとボトムピストン27が接している状態で
は、OUT側へ流れ込めない。いま操作盤16を
回転させ、セツトスプリング19のバネ力を強め
ると、アツパピストン17がボトムピストン27
を、ボトムスプリング24に抗して押し下げるた
め、弁座Cが開き、IN側の高圧流体がD室、E
室、F室を経て、OUT側へ流れ込む。一方D室
の圧力流体は、アツパピストン17を、セツトス
プリング19に抗して押し上げるため、ボトムピ
ストン27も、ボトムスプリング24により押し
上げられて弁座Cに接しようとし、IN側からの
高圧流体の供給量は減少する。この動作の繰り返
しで、OUTから常時一定圧の圧縮空気が供給さ
れる。
この場合の釣り合いの関係は、第2図の場合と
同様に、 P2=f/s …(2) ただし P2:OUT側に供給される流体圧力 f:セツトスプリング19に加えられたバネ力 s:アツパーピストン17の受圧面積 次になんらかの状態でOUT側の流体圧力が設
定圧力P2より上昇すると、アツパピストン17
がセツトスプリング19に抗して押し上げられ
る。一方ボトムピストン27は、ガイド筒15先
端の弁座Cに接すると、それ以上上昇できないた
め、アツパピストン17のみが上昇して、OUT
側の圧力流体が、F室、E室、D室を経て、アツ
パピストン17とボトムピストン27間の逃がし
弁部Gより外部へ放出される。この放出部の面積
は、ボトムピストン27の外周(板に外径をD1
とするとπD1)と、圧力上昇によるアツパピスト
ン17の上昇量(仮にδtとする)の積(πD1×δt)
によるため、その放出断面積は極めて大きく、ア
ツパピストン17の微少な上昇量でも、瞬時に圧
力を放出し、設定圧力P2に戻すことができる。
このため、極めて高感度、高応答でかつ高精度な
圧力制御弁とすることができた。
なお、筒状軸22に設けられた通孔Hは、IN
側の高圧流体を筒状軸22の下側のJ室に導くこ
とによつて、ボトムピストン27に加わる、IN
側圧力の影響を少なくするように工夫され、その
ためd1とd2はほぼ等しく造られている。
第3図は本発明の別の実施例を示す縦断面図で
ある。この実施例は、第1図の操作盤16とセツ
トスプリング19を省き、アツパピストン17を
アツパーカバ11側のシリンダ室28に内蔵し、
ボート29から供給される流体圧でアツパピスト
ン17を駆動可能とし、外部圧力信号による、パ
イロツト型の圧力制御弁と成つている。
なお実施例では、圧力制御弁が垂直に成つてい
るが、水平にしたり、上下逆にしたり、自由にで
きることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、出口側の圧力が
設定圧以上に上昇したときのリリーフ口を大きく
できるため、設定圧力より上昇したときの圧力制
御が短時間に行なわれ、応答性の速い圧力制御が
可能となる。また第2図に示す従来の圧力制御弁
に比べて、流体の流れ方向と圧力調整のためのノ
ブが同一方向となつているため、小型になるとと
もに、配管の一部のような取り扱いが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による圧力制御弁の実施例を示
す縦断面図、第2図は従来の圧力制御弁の縦断面
図、第3図は本発明の別の実施例を示す縦断面
図、第4図は第1図の圧力制御弁の平面図であ
る。 図において、15はガイド筒、17はアツパピ
ストン、19はセツトスプリング、22は筒状
軸、24はボトムスプリング、25は出口、27
はボトムピストン、Cは弁座(制御弁部)、Gは
逃がし弁部をそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入口14と連通しているガイド筒15の外周
    に、軸方向に摺動する第1のピストン17を配設
    し、圧力設定用の加圧手段で第2のピストン27
    側に押圧する構造としたこと、 該第1のピストン17と対向して該第2のピス
    トン27を配設し、かつ前記圧力設定用加圧手段
    より弱い加圧手段で第1のピストン17側に押圧
    される構造としたこと、 該第1のピストン17と該第2のピストン27
    との間で、逃がし弁部Gを形成したこと、 該第2のピストン27の中央に筒状軸22を一
    体的に動作するように設け、該筒状軸22と前記
    ガイド筒15の先端との間で制御弁部を構成した
    こと、 該筒状軸22と該第2のピストン27との間の
    通路を出口25と連通したこと、 を要件とする圧力制御弁。
JP5715985A 1985-03-20 1985-03-20 圧力制御弁 Granted JPS61214012A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5715985A JPS61214012A (ja) 1985-03-20 1985-03-20 圧力制御弁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5715985A JPS61214012A (ja) 1985-03-20 1985-03-20 圧力制御弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61214012A JPS61214012A (ja) 1986-09-22
JPH0435768B2 true JPH0435768B2 (ja) 1992-06-12

Family

ID=13047783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5715985A Granted JPS61214012A (ja) 1985-03-20 1985-03-20 圧力制御弁

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61214012A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065727A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Neriki:Kk 減圧弁
JP6265714B2 (ja) * 2013-12-03 2018-01-24 中央発條株式会社 バルブアセンブリ
WO2017187159A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 Oxford Flow Limited Device for controlling fluid flow
LU93187B1 (en) * 2016-08-31 2018-03-28 Luxembourg Patent Co Compact and pressure compensated gas pressure regulator
AT17317U1 (de) * 2019-09-03 2021-12-15 Andreas Zieger Dipl Ing Druckregelventil

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61214012A (ja) 1986-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4195552A (en) Pressure reducer and flow control valve
US4741247A (en) Pneumatic actuator apparatus
US3433161A (en) Diaphragm pump
US3658082A (en) Dual pressure regulator
US5586575A (en) Electropneumatic converter with solenoid valve control
JPH0535791B2 (ja)
US3293992A (en) Fluid actuator
US3240223A (en) Fluid pressure regulator
US5516079A (en) Small flow control valve with tight shutoff capability
JPH0435768B2 (ja)
GB2032581A (en) Combined pressure reducer and flow control valve
US2930398A (en) High capacity combination regulator and check valve
US6047728A (en) Spring loaded bellows regulator
US3430656A (en) Positive centering servovalve having movable nozzle block
US3032056A (en) Regulating valve
US3433266A (en) Positive centering servovalve having movable spring backup
US4177840A (en) Pressure regulation and flow control valve with combination needle and check valves
US2949080A (en) Pressure generator
US3136329A (en) Pressure regulator for pneumatic measuring apparatus
US4250805A (en) High-speed hydraulic press
US3638670A (en) Low to high fluid pressure interface apparatus
US2993475A (en) Adjustable actuator
US2670716A (en) Dual range servomotor responsive to fluid pressure variations
JPH02300505A (ja) ピストン―シリンダ装置のピストン位置ぎめ方法及び装置
JPS57179404A (en) Cylinder device