JPH06508458A - 余分の加圧弁 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 余分の加圧弁 本発明は導管内の流体圧力を所定限度内に維持するために導管内の流体圧力によ って次々に動かされる第１及び第２ピストンを有する流体加圧弁に関する。

ある制御装置では、流体圧力を作動範囲にわたって実質的に一定に維持すること が望ましい。一定な圧力により種々の構成部品の作動を決定させ、その結果、機 能上の入力を実質的に一定として処理することができる。万一、流体圧力が上記 の最大限度から外れれば、制御装置の作動は所望の基準を満たさず、装置の故障 を引き起こすことがある。流体圧力を確実に最大限度以下にするために、並列の 弁を導管に連結すると、万一、一方の弁が作動しなくなったら、流体圧力を最大 に維持することができることが明らかにされている。不幸にして、並列の弁の使 用は重量、コスト及び装置内に収めるのに必要とされるスペースを増す。

本発明では、単一のハウジングを有する加圧弁は、導管からの流体の流れを制御 しかつ導管内の流体圧力を所定範囲内に維持するために同心の第１及び第２ピス トンを保有する。ハウジングは出口ポートをもったボア及びこのボア内に置かれ たスリーブを有する。スリーブの第１直径部は、ボアから出口ポートまでの流体 連通を阻止するため前記ボアに係合し、より小さい第２直径部は、スリーブの複 数の開口から前記ボアに沿って前記スリーブの内部まで実質的に制限のない流体 連通を可能にする。スリーブの端壁は、導管に連結された入口ポートを取り囲む 第１環状弁座を有する。スリーブ内に置かれた第１ピストンは、端壁の入口ポー トの直径に相当する第１有効面積をもった第１面を有する。第１ピストンは、端 壁の入口ポートに連結された第１環状開口と、第１環状開口の第２環状弁座を取 り囲む複数の軸線方向開口とを有する。第１ピストン内に置かれた第２ピストン は、第１ピストンの第１環状開口の直径に相当する第２有効面積をもった第２面 を有する。ボア内に置かれた弾性部材は第２ピストンを第１ピストンに向かって 押して第２面を第２環状弁座と係合させ、同時に第１ピストンを端壁に向かって 押して第１面を第１弁座と係合させる。第１導管内の流体圧力は第１面に作用し て弾性部材に打ち勝ち、第１ピストン、従って第１面をだ第１弁座から離して流 体を、端壁の入口ポート及びスリーブの複数の半径方向開口を経て出口ポートに 流れさせる。出口ポートに伝えられた流体の流体圧力はスリーブの内部に伝えら れ、第２ピストンに作用して第２面と第２環状弁座との係合を維持する。加圧弁 の作用は、第１ピストンがボア内で開放移動しないで不作動になるような時まで 第１ピストンの運動に依存し続ける。万一、第１ピストンカ坏作動になると、第 １導管内の流体圧力は第２面に作用して弾性部材に打ち勝ち、そして第２ピスト ン、従って第２面を第２弁座から離す。第２面が第２弁座から離れていると、流 体は端壁の入口ポート、第１ピストンの第１環状開口及び複数の軸線方向開口及 びスリーブの複数の半径方向開口を経て出口ボートに流れ、導管内の流体圧力を 所望の流体圧力範囲内に維持し続ける。

本発明の目的は、ハウジング内に置かれ、導管内の流体圧力を所定の圧力範囲内 に維持するために流体圧力によって次々に作動される第１及び第２ピストンを有 する加圧弁をもった装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、導管からの流体の流れを制御して導管内の流体圧力を所 定範囲内に維持するために、第１及び第２の同心のピストンに同時に作用する単 一のはね又は弾性部材をもった加圧弁を提供することにある。

本発明の更なる目的は、最小限の部品と収めるのに必要とされる最小限のスペー スを使用して、導管内の流体圧力を所定範囲内に維持する余分で同心のピストン をもった加圧弁を提供することにある。

これらの目的及び利点は図面を見ながら本明細書を読むことによってあきらかに なる。

図１は、第１導管内の流体の流体圧力が、流体を第２導管に流れさせるために、 同心の第１及び第２ピストンのうちの一方を作動させるのに十分な最小流体圧力 以下であるような装置に用いられる、本発明の原理によって作られた加圧弁の概 略断面図である。

図２は、第１導管と第２導管の間の流れが第１ピストンによって制御されている 、図１の加圧弁の断面図である。

図３は、第１導管と第２導管の間の流れが第２ピストンによって制御されている 、図１の加圧弁の断面図である。

図１に示すように、加圧弁１０はハウジング１２を有し、ハウジングにはボア１ ４が設けられている。ボア１４は制御ポート１６によって第１導管に、また出ロ ボート１８によって第２導管に連結される。ボア１４内に置かれたスリーブ２０ は、供給ポー［６から出口ボート１８までの流体連通を阻止するため、ボア１４ に係合する第１直径部２６と、複数の開口２８′からボア１４に沿って、スリー ブ２０の内部に形成された室３Ｉまで実質的に制限のない流体連通を可能にする のに十分な外周隙間を有する第２の直径部２６とを有する。スリーブ２゜の端壁 ２２は、供給ポート１６に連結された入口ポート３４を取り囲む環状弁座３２を 有する。端壁２２に隣接した複数の半径方向開口２８．２８゛は入口ボート３４ と出口ボート１８とを連結する。

スリーブ２０内に置かれた第１ピストン３６は、端壁２２の入口ポート３４の弁 座３２の直径に相当する第１有効面積をもった第１面３８を有する。第１ピスト ン３６は第１環状開口４０と、第１環状開口４０と同心である複数の軸線方向開 口４２．４２“とを有する。第１環状開口４０は、直径が僅かに小さく、その結 果、第１環状弁座３２よりも小さい有効面積の第２環状弁座４４を有している。

第１ピストン３６と同心で、このピストン内に置かれた第２ピストン４６は、第 １ピストン３６の第１環状開口４０の直径に相当する第２有効面積をもった第２ 面４８を有する。

スナップリング又は他のストップ部材５２によってスリーブ２ｏ内に収容された 単一ばね又は弾性部材５０が第２ピストン４６を第１ピストン３６に向かって押 して第２面４８を第２環状弁座４４と係合させ、同時に、第１ピストン３６が端 壁２２に向かって押されて第」面３８を第１弁座３２と係合させる。同心のピス トン３６．４６を収容するスリーブ２０をボア１４の中に置いた後、端キャップ ５４をハウジング１２に取り付けてハウジング１２内に密閉室６０を形成する。

図１に示すように、加圧弁１０は、第１導管内の流体圧力かばね又は弾性部材５ ０の力に打ち勝つことができないような不作動状態にある。この状態では、供給 ポート１６内の流体がたとえ室６０に入ったとしても、流体圧力はばね５ｏに打 ち勝つのに十分ではなく、その結果、同心の第１及び第２ピストン３６．４６は 着座したままである。第１導管内の流体圧力が予め設定した流体圧力レベルに達 したとき、この流体圧力は第１面３８に作用して単一ばね又は弾性部材５ｏの力 に打ち勝ち、且つ図２に示すように、スリーブ２０内で同心の第１及び第２ピス トン３６．４６を移動させる力を生じさせる。この作動状態では、流体は、端壁 ２０の入口ボート３４及びスリーブ２０の複数の半径方向開口２８．２８゛を経 て出口ボート１８に流れる。出口ボート１８に伝えられた流体の流体圧力はまた 、スリーブ２０の第２直径部２６とボア１４との間に作られた流路及びスロット ３０．３０゛を経てスリーブ２０の内部に伝えられて基準圧力を第１ピストン３ ６及び第２ピストン４６に供給し、第２面４８と第２環状弁座４４との係合を維 持する。これは、出口ボート１８に供給される流体の流体圧力を所定範囲に維持 する加圧弁ＩＯの通常の作動である。しかしながら、万−第１ピストン３６の運 動が摺動面２１に積もった汚染物により制限されるようになり、或いは実際にボ ア１４内で移動しなくなれば、第２ピストン４６が図３に最も良く示すように、 次の方法で作用する。

第２ピストン４６を作動するために、室６０内の流体圧力が入口ボート３４及び 第１ピストン３６の環状開口４０を経て第２面４８に伝えられる。しがる後、流 体圧力は第２面４８に作用して、単一ばね又は弾性部材５ｏに打ち勝って第２ピ ストンを第１ピストン３６内で移動させる力を生じさせる。第２ピストン４６が 移動するとき、第２面４８も第２弁座４４から離れて、流体を、端壁２２の入口 ポート３４、第１ピストン３６の第１環状開口４ｏ及び複数の開口４２．４２゜ 及びスリーブ２０の軸線方向開口２８．２８“を経て出口ポート１８に流れさせ る。

ある状況下では、第１ピストン３６が流体圧力に応答して移動しないことを運転 者に知らせるセンサーを加圧弁に設けることが望ましいかもしれない。このセン サーは、ハウジング１２を貫通する単一のピン、光学部材、または第１ピストン ３６の運動不能によって作動される電気作動式スイッチでよい。

単一ばね又は弾性部材５０の使用により、そして第１面３８及び第２面４８の有 効領域を選択することにより、第１導管内の流体の流体圧力を、実質的に一定で ある所定圧力範囲に維持することができる。

かくして、ここに開示した如き加圧弁１０は、装置内の流体圧力を、装置内の構 成部品を損傷させない所定範囲内に維持するための余分の手段をもった装置を提 供する。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　フータ　ボール　ウィリアム　ジュニアアメリカ合衆国　イン ディアナ州　４６５５４ノース　リバティー　ステイト　ロード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．第１導管内の流体の流体圧力を所定圧力範囲内に確実に維持する加圧弁であ って、 前記第１導管に連結されたボアを有するハウジングを備え、該ハウジングは前記 ボアを第２導管に連結するための出口ポートを有し、端壁を有し、かつ前記ボア 内に置かれたスリーブを備え、前記端壁は前記第１導管に連結された入口ポート を取り囲む第１環状弁座を有し、前記スリーブは、前記出口ポートに連結された 複数の開口を前記端壁に隣接して有し、前記スリーブは、前記出口ポートヘの流 体連通を阻止するため前記ボアに係合する第１直径部と、前記複数の開口から前 記ボアに沿って前記スリーブの内部まで実質的に制限のない流体連通を可能にす るのに十分な外周隙間を有する第２直径部を有し、前記端壁の前記入口ポートの 直径に相当する第１有効面積をもった第１面を有し、かつ前記スリーブ内に置か れた第１ピストンを備え、前記第１ピストンは、第１環状開口と、この第１環状 開口の第２環状弁座を取り囲む複数の開口とを有し、 前記第１ピストンと同心で第１ピストン内に置かれた第２ピストンを備え、該第 ２ピストンは、前記第１ピストンの前記第１環状開口の直径に相当する第２有効 面積をもった第２面を有し、 前記第２面を前記第２環状弁座と係合させるため、前記第２ピストンを前記第１ ピストンに向かって押し、且つ前記第１面を前記第１弁座と係合させるために、 前記第１ピストンを前記端壁に向かって押す弾性装置が前記ボア内に置かれ、前 記第１導管内の前記流体圧力が前記第１面に作用して前記弾性装置に打ち勝って 前記第１ピストン、従って第１面を前記弁座から離し、流体を前記端壁の前記入 口ポート及び前記スリーブの複数の半径方向開口を経て前記出口ポートに流れさ せ、前記流体圧力が前記スリーブの内部に更に伝えられて前記第２ピストンに作 用し、かつ前記第１ピストンが前記ボア内で移動しなくなることによって不作動 になるような時まで前記第２面と前記第２環状弁座との係合を維持し、しかる後 、前記スリーブ内の流体圧力が前記第２面に作用して前記弾性装置に打ち勝ち、 かつ前記第２ピストン、従って第２面を前記第２弁座から離して、流体を、前記 端壁の前記入口ポート、前記第１ピストンの第１環状開口及び複数の軸線方向開 口及び前記スリーブの半径方向開口を経て別記出口ポートに流れさせる、ことを 特徴とする加圧弁。
2. ２．前記弾性装置を前記第２ピストン内に収容するためのストップ手段を前記ス リーブに連結した、請求の範囲第１項に記載の加圧弁。
3. ３．前記第１面及び第２面は、前記第１導管内の前記流体圧力を、実質的に一定 である所定の圧力範囲内に維持するために面積差を有する、請求の範囲第２項に 記載の圧力弁。
4. ４．前記弾性装置は、前記第１導管内の流体圧力を実質的に一定にするため、第 １ピストンと第２ピストンの両方に作用する単一ばねである、請求の範囲第３項 に記載の加圧弁。