JPH0729601U - 制御弁及び減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ピストンとの摺動部又は弁座等における後加工
が無く、しかも耐食性に優れた減圧弁を提供する。 【構成】減圧弁１のボディ２は金属材料から構成されて
いる。ボディ２には、当該ボディ２とは別個に耐食性に
優れた合成樹脂からなるピストンガイド８が配設されて
いる。このピストンガイド８には、耐食性に優れた合成
樹脂からなるピストン２３が摺動可能に配設され、当該
ボディ２内に流入した流体はこのピストン２３の移動に
基づいて制御される。即ち、ボディ２を金属材料から構
成するとともに、高温高圧の気体にさらされるピストン
ガイド８及びピストン２３を前記合成樹脂にて構成した
ことにより、ボディ２の強度を保持したまま、減圧弁１
の耐食性を向上させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は耐食性等に優れた制御弁及び減圧弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図４に示すように、減圧弁５１のボディ５２には、流入口５３及流出口 ５４が形成されている。このボディ５２には、流入口５３に連通する一次圧室５ ５、一次圧室５５及び流出口５４に連通する二次圧室５６及びピストン収容室５ ７が形成されている。このピストン収容室５７内にはピストン５８が当該ピスト ン収容室５７の内周面を摺動可能に設けられている。ピストン５８の底面部略中 央部には棒状のステム５９が延出形成されている。

【０００３】 又、前記一次圧室５５内には弁体６０が設けられ、弁バネ６１により上方に付 勢されている。このとき、弁体６０は前記ピストン５８のステム５９の先端に当 接するようになっている。ボディ５２に設けられた先細状の弁座６２と当接可能 になっている。又、このボディ５２の底面には、一次圧室５５へ貫通する穴部６ ３が形成され、当該穴部６３から弁座６２を加工するようになっている。この穴 部６３はゴム等からなる蓋部６４にて閉塞されている。又、この蓋部６４にはパ ッキン６４ａが設けられ、穴部６３と蓋部６４との間をシールするようになって いる。

【０００４】 更に、前記ボディ５２の上部にはカバー６５が固着され、カバー６５には調整 ネジ６６が螺着されている。そして、調整ネジ６６の先端部はカバー６５内に突 出されている。この先端部とピストン５８との間には、バネ抑え６７を介して調 圧バネ６８が配設されている。即ち、この減圧弁５１は流入口５３から流入した 流体の圧力を、ピストン５８を押す調圧バネ６８の押圧力によって減圧するよう になっている。

【０００５】 このように構成された減圧弁５１をコンプレッサ等の圧力供給源から供給され る高圧気体を所定の圧力に減圧する場合、そのボディ５２は配管ネジ強度を保つ 必要からアルミダイカスト等の金属材料で形成されている。又、減圧弁５１のボ ディ５２は腐食しないように減圧弁５１の流入口５３、流出口５４、一次圧室５ ５、二次圧室５６及びピストン収容室５７の内周面には、クロム酸処理等の酸処 理による低コスト耐食処理を施している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、コンプレッサ等の圧力供給源から供給される高圧気体が高温多 湿である場合、上記の減圧弁５１の流入口５３、流出口５４、一次圧室５５、二 次圧室５６及びピストン収容室５７の内周面や弁座等の腐食は著しく圧力調整不 良の原因となっていた。

【０００７】 又、ボディ５２はアルミダイカストにて成形されているため、例えば設計図通 りに正確な部品に仕上げるためには後加工が必要となる。そして、この後加工に より、後加工を施した各面には当該ボディ内に形成された巣が露出することとな り加工面の面粗度の悪化を招いていた。特に、ピストン収容室５７の摺動部や弁 座に前記巣が露出し、面粗度が悪化した場合にはピストン５８や弁体６０の動作 時に前記巣から流体が漏れる現象（巣漏れ）が発生し、シール性を悪化させると いう問題がある。

【０００８】 本考案は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的はピス トンとの摺動部、弁座等における後加工が無く、しかも耐食性に優れた制御弁及 び減圧弁を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するため、請求項１記載の考案は、弁本体にピストンを摺動 可能に収納し、弁本体内に流入した流体をピストンの移動に基づいて制御する制 御弁において、弁本体に、当該弁本体とは別個にピストンを摺動可能に収納する ピストンガイドを設け、当該ピストンガイドとピストンとを耐食性を有する合成 樹脂にて形成したことをその要旨とする。

【００１０】 請求項２記載の考案は、弁本体において、流入口と連通する一次圧室と、流出 口と連通する二次圧室との間に、ピストン収容室を形成し、当該ピストン収容室 内にピストンを摺動可能に収納するとともに、ピストンを一次圧室の流体圧力に て変位させ、そのピストン収容室と一次圧室との間に設けた弁体と弁座との間隔 をピストンの変位にて調整するようにした減圧弁において、弁本体に、当該弁本 体とは別個にピストンを摺動可能に収納するピストンガイドを設け、当該ピスト ンガイドと弁座を耐食性を有する合成樹脂にて一体形成するとともに、弁体を耐 食性を有する合成樹脂にて形成したことをその要旨とする。

【００１１】

【作用】

従って、請求項１記載の考案によれば、制御弁の弁本体には、当該弁本体とは 別個にピストンを摺動可能に収納するピストンガイドが設けられ、弁本体内に流 入した流体は当該ピストンガイド内での前記ピストンの移動に基づいて制御され る。このとき、ピストンガイドとピストンとは耐食性を有する合成樹脂にて形成 されている。このため、弁本体の強度を保持したまま、制御弁の耐食性を向上さ せることができる。

【００１２】 請求項２記載の考案によれば、ピストンガイドとピストンとで形成されるピス トン収容室内を当該ピストンは一次圧室の流体圧力に基づいて変位する。そして 、ピストン収容室と一次圧室との間に設けた弁体と弁座との間隔を前記ピストン の変位にて調整することにより、減圧弁は流入口から流入した流体の圧力を減圧 し、減圧した流体を流出口から排出する。このとき、ピストンガイドと弁座を耐 食性を有する合成樹脂にて一体形成したため、弁座を形成するための後加工が不 要となり、弁座を加工した場合に生じる巣の露出による面粗度の悪化が防止され る。従って、弁座の面粗度が向上するため、弁体と弁座との間の開度の調整が正 確に行われ、正確に流体を減圧することができる。又、弁体を耐食性を有する合 成樹脂にて形成したため、耐食処理を施すことなく、容易に弁体の腐食を防止で きる。更に、弁本体の強度を保持したまま、減圧弁の耐食性を向上させることが できる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図１〜図３に従って説明する。 図１は、制御弁としての減圧弁１の断面図を示している。

【００１４】 この減圧弁１には、アルミダイカスト等の金属材料からなるとともに、その内 面をクロム酸処理等の低コスト表面処理により耐食処理を施した弁本体としての ボディ２が設けられている。このボディ２には流入口３及び流出口４が形成され ている。このボディ２には、流入口３と連通する一次圧室５が形成されるととも に、当該一次圧室５はボディ２上部に形成された断面略円形状の収納凹部６に連 通されている。この凹部６の底面一側は、前記流出口４と連通する連通路７が形 成されている。そして、前記収納凹部６には、高温高湿等の腐食性環境下におい ても、耐食性に優れた例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂製の断 面円形状のピストンガイド８が装着されている。そして、このピストンガイド８ の外周部の角部には、当該ピストンガイド８と収納凹部６とをシールするための Ｏリング９が嵌着されている。

【００１５】 図１〜図３に示すように、ピストンガイド８には、断面円形状に形成された凹 状のピストン収容室１０が設けられている。ピストン収容室１０における底面１ １の略中央部には、当該底面１１から一次圧室５側に貫通される貫通孔１２が形 成されている。この貫通孔１２の底面１１側には、貫通孔１２よりも大径の溝部 １３が形成されるとともに、当該溝部１３と貫通孔１２を結ぶテーパ部１４が形 成されている。又、貫通孔１２の一次圧室５側には、当該貫通孔１２よりも小径 の弁口１５が形成されるとともに、当該弁口１５と貫通孔１２とを結ぶテーパ部 １６が形成されている。そして、この弁口１５の先端部には当該弁口１５に沿っ て弁座１７が形成されている。即ち、弁座１７はピストンガイド８と一体成形さ れている。更に、この弁座１７を覆うように、弁座１７の外周縁に沿って複数個 （本実施例では、四個）の弁体ガイド１８が等間隔に一次圧室５側に向かって延 びている。これら各弁体ガイド１８の内周面は貫通孔１２の軸線を中心とする同 一の円弧が形成されている。

【００１６】 又、前記ピストンガイド８の底面１１の一側には、前記連通路７と連通する円 弧状の長孔１９が形成されている。この長孔１９は、底面１１において、切欠凹 部２０により前記貫通孔１２（溝部１３）と連通されている。

【００１７】 前記一次圧室５に延びる弁体ガイド１８間には、耐食性に優れた断面円形状の ゴム等の各種合成樹脂からなる弁体２１が、当該弁体ガイド１８に沿って移動可 能に設けられている。この弁体２１は一次圧室５内に設けられた弁バネ２２によ って、弁座１７側に付勢され、この弁バネ２２の付勢力により弁体２１と弁座１ ７とが当接可能となっている。

【００１８】 又、前記ピストン収容室１０内には、耐食性に優れた断面円形状のポリアセタ ール樹脂等からなるピストン２３が摺動可能に収容されている。このピストン２ ３の外周面にはピストンパッキン２４が嵌着され、当該ピストン２３の外周面と ピストン収容室１０の内周面とをシールするようになっている。

【００１９】 ピストン２３の底面部２５の略中央部には、断面円形状に形成された棒状のス テム２６が前記弁体２１と当接可能に設けられている。又、ピストン２３の上面 にはバネ収容凹部２７が形成され、当該バネ収容凹部２７の底面略中央部からス テム２６の先端部へと貫通する挿通孔２８が形成されている。尚、長孔１９、切 欠凹部２０及び連通路７等の流出口４へ連通する空間部によって二次圧室２９が 形成されている。

【００２０】 図１に示すように、前記ボディ２の上面にはカバー３０が固着され、カバー３ ０には調整ネジ３１が螺着されている。そして、調整ネジ３１の先端部はカバー ３０内に突出されている。この先端部と接触するように収容されたバネ抑え３２ とピストン２３に形成されたバネ収容凹部２７との間には調圧バネ３３が介在さ れており、調整ネジ３１の螺合位置に応じた調圧バネ３３の付勢力がピストン２ ３に作用する。このバネ作用によるピストン２３の変位はステム２６を介して弁 体２１へと伝達される。又、前記カバー３０には貫孔３４が形成されている。

【００２１】 このように構成された減圧弁１を使用して、流入口３から減圧弁１内に流入し た流体としてのエア等の高圧気体を所定の圧力に減圧して流出口４から流出する 場合について簡単に説明する。

【００２２】 まず、予め調整ネジ３１を回転させ、調圧バネ３３にてピストン２３に、前記 所定の付勢力をかける。このとき、ピストン２３は調圧バネ３３にて押し下げら れることによって、弁体２１はステム２６により押し下げられ、弁座１７との当 接状態が解除される。即ち、一次圧室５と二次圧室２９とが連通される。

【００２３】 この状態において、流入口３から一次圧室５に流入した流体としての高圧気体 はピストン収容室１０内へと流入し、ピストン２３の底面部２５を前記調圧バネ ３３の付勢力に抗して押して、当該ピストン２３を押し上げる。すると、弁体２ １の開度が小さくなり、ピストン収容室１０内に流入する高圧気体の流量が減少 する。そして、前記弁体１７の開度はピストン収容室１０内の気体の圧力と調圧 バネ３３の前記所定の圧力とが釣り合った状態に調整される。即ち、弁体２１の 開度は一次圧室５からピストン収容室１０に流入する高圧気体の圧力に応じて設 定され、所定の圧力に減圧され、流出口４から流出される。

【００２４】 又、逆に、二次圧室２９内が高圧になった場合には、弁体２１が弁座１７と当 接するとともに、ピストン２３の底面部２５が更に押し上げられ、ステム２６と 弁体２１との当接状態が解除される。そして、前記二次圧室２９内に充満した気 体の一部がステム２６に形成された挿通孔２８から二次圧室２９外に抜け、貫孔 ３４から大気中に放出されることにより、速やかに二次圧室２９内の気体の圧力 を所定の圧力まで減圧する。

【００２５】 次に、上記のように構成した減圧弁１の作用及び効果について説明する。 例えば、エアドライヤ等の除湿機を設置することなく、コンプレッサ等に直接 減圧弁１の流入口３を接続すると、当該減圧弁１内には高温高湿の高圧気体が流 入する。すると、一次圧室５及び二次圧室２９等に気体が充満し、前記ピストン ガイド８及びピストン１５等は高温高湿の前記気体にさらされる。しかしながら 、これらピストンガイド８及びピストン１５等は耐食性に優れた樹脂より形成さ れているため、この高温高湿の腐食性環境下であっても、腐食等の発生を防止す ることができる。特に、ピストンガイド８及びピストン１５の各摺動面の腐食が 抑えられるため、ピストンガイド８とピストン１５との間からの気体の漏れ及び ピストン１５の摺動不良等を防止できるため、当該減圧弁１の性能の低下、更に 圧力調整不良等を防止することができる。

【００２６】 又、耐食性の樹脂にてピストンガイド８及びピストン１５等を構成することに より、従来技術に示すアルミダイカスト品を使用した場合に比して、クロム酸処 理等の耐食処理を行う必要がなく、当該処理コストの低減を図ることが可能とな る。

【００２７】 更に、ピストンガイド８及びピストン１５は、それぞれ樹脂を金型等により成 形した成形品を後加工することなく使用している。このため、後加工時に巣等が 加工面に露出することにより生じる当該加工面の面粗度の悪化を防止できる。特 にピストンガイド８とピストン１５の各摺動面の面粗度の悪化を防止できるため 、摺動時において巣等から流体が漏れる現象（巣漏れ）を防止でき、各摺動面の 面粗度を向上させ、摺動性及びシール性を向上できるとともに、後加工の加工コ スト及び巣漏れ等の不良コストを節減することができる。

【００２８】 同様に、前記ピストンガイド８において、弁座１７を当該ピストンガイド８と 一体成形したことにより、弁座１７の後加工が不要となり、この弁座１７の巣漏 れ等を防止することができる。又、弁座１７を当該ピストンガイド８と一体成形 したことにより、部品点数を低減することができる。更に、弁座１７の後加工が 不要なことから、従来技術に示すように、ボディ５２底面に穴部６３を形成し、 その穴部６３から弁座６２を加工する必要がないため、穴部６３及び蓋部６４等 を形成するための加工にかかるコスト、手間及び時間等を節減できる。

【００２９】 加えて、強度が必要な流入口３及び流出口４を有するボディ２を金属製とし、 低コストの耐食処理を施し、耐食性を必要とするピストンガイド８及びピストン １５を樹脂製としたことにより、強度及び耐食性に優れた減圧弁１を提供するこ とができる。

【００３０】 尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、考案の趣旨を逸脱しない 範囲で構成の一部を適宜に変更して次のように実施してもよい。 （１）上記実施例では、制御弁として減圧弁１を使用したが、各種の圧力制御 弁に適用してもよい。

【００３１】 又、流量制御弁に応用してもよい。例えば金属製のケースに流入口、流出口及 びオリフィス部を形成し、ピストンとしての針弁をケース内にて移動させること によりオリフィス部の断面積を変化させ、流入口から流入した流体の流量を調整 する流量制御弁に応用してもよい。この場合、前記ケース内に、当該ケースとは 別個に針弁が摺動可能なピストンガイドとしてのガイド部材を配設し、これら針 弁及びガイド部材を合成樹脂にて構成する。

【００３２】 更に、方向制御弁に応用してもよい。例えば金属製のケースに流入口及び第１ ，第２の流出口を形成し、当該ケース内に配設されたピストンとしてのスプール が移動することにより、流入口から流入した流体が第１，第２の流出口いずれか の流出口から流出する方向制御弁に応用してもよい。この場合、前記ケース内に 、当該ケースとは別個に前記スプールが摺動可能なピストンガイドとしての摺動 部材を配設し、これらスプール及びガイド部材を合成樹脂にて構成する。

【００３３】 （２）上記実施例では、ボディ２を形成する金属材料としてアルミダイカスト を使用したが、ステンレス等の各種金属材料を使用してもよい。 （３）上記実施例において、ボディ２の内面として流出口、一次圧室、流入口 のみに耐食処理を施してもよい。

【００３４】 （４）上記実施例では流体としてエア等の気体を制御する制御弁としての減圧 弁に適用したが、オイル等の液体を制御する制御弁に応用してもよい。 （５）上記実施例において、弁体ガイド１８を二個又は三個使用して形成して もよい。勿論、五個以上使用してもよい。

【００３５】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、ピストンとの摺動部、弁座等における後 加工が無く、しかも耐食性に優れた制御弁及び減圧弁を提供することができる優 れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化した一実施例における減圧弁の
断面図である。

【図２】一実施例において、ピストンガイドを示す斜視
図である。

【図３】一実施例において、ピストンガイドを示す斜視
図である。

【図４】従来例における減圧弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１…制御弁としての減圧弁、２…弁本体としてのボデ
ィ、３…流入口、４…流出口、５…一次圧室、８…ピス
トンガイド、１０…ピストン収容室、１７…弁座、２１
…弁体、２３…ピストン、２９…二次圧室。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体（２）にピストン（２３）を摺動
   可能に収納し、弁本体（２）内に流入した流体をピスト
   ン（２３）の移動に基づいて制御する制御弁において、 弁本体（２）に、当該弁本体（２）とは別個にピストン
   （２３）を摺動可能に収納するピストンガイド（８）を
   設け、当該ピストンガイド（８）とピストン（２３）と
   を耐食性を有する合成樹脂にて形成したことを特徴とす
   る制御弁。
2. 【請求項２】 弁本体（２）において、流入口（３）と
   連通する一次圧室（５）と、流出口（４）と連通する二
   次圧室（２９）との間に、ピストン収容室（１０）を形
   成し、当該ピストン収容室（１０）内にピストン（２
   ３）を摺動可能に収納するとともに、ピストン（２３）
   を一次圧室（５）の流体圧力にて変位させ、そのピスト
   ン収容室（１０）と一次圧室（５）との間に設けた弁体
   （２１）と弁座（１７）との間隔をピストン（２３）の
   変位にて調整するようにした減圧弁において、 弁本体（２）に、当該弁本体（２）とは別個にピストン
   （２３）を摺動可能に収納するピストンガイド（８）を
   設け、当該ピストンガイド（８）と弁座（１７）を耐食
   性を有する合成樹脂にて一体形成するとともに、弁体
   （２１）を耐食性を有する合成樹脂にて形成したことを
   特徴とする減圧弁。