JPH10283036A - 減圧弁 - Google Patents

減圧弁

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Publication number
JPH10283036A
JPH10283036A JP8379697A JP8379697A JPH10283036A JP H10283036 A JPH10283036 A JP H10283036A JP 8379697 A JP8379697 A JP 8379697A JP 8379697 A JP8379697 A JP 8379697A JP H10283036 A JPH10283036 A JP H10283036A
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JP
Japan
Prior art keywords
pressure
valve
disk
primary
reducing valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP8379697A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiharu Kagawa
利春 香川
Yasuhiro Naito
恭裕 内藤
Norimoto Agehara
紀元 揚原
Satoyuki Yamagami
智行 山上
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.)
Max Co Ltd
Original Assignee
Max Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気工具に適した減圧弁を提供する。 【解決手段】 減圧弁21の弁体は、ディスク25dの
下部にピストン部25aが形成され、ピストン部はハウ
ジングのシリンダ部22aに挿入されている。ディスク
25dの外径と、バルブシート30の外径はほぼ等しく
なっており、ディスク25dの下面の小面積の受圧面S
4へのみ一次圧p1 が作用する。圧縮バネ28のバネ力
F2 と、ダイアフラム27への二次圧S1 ・p2 と、デ
ィスク25dへの一次圧S4 ・p1 の圧力和F2 +(S
1 ・p2 )+(S4 ・p1 )と、圧力調整バネ29のバ
ネ力F1 とのバランスによって弁体25が開閉し、二次
圧=設定圧に制御される。二次圧=設定圧の状態で一次
圧を解除すると、ディスク25dの一次圧S4 ・p1 が
低下し、弁体25が開いて二次側圧力空気が入口から排
出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、減圧弁に関する
ものであり、特に、空気工具の空気圧調整に適した減圧
弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空気圧
回路に用いる従来の減圧弁を、図4及び図5にしたがっ
て説明する。図4は直動型減圧弁1の構造を示し、バル
ブハウジング2の入口3と減圧出口4との間の通路にデ
ィスク5aとステム5bとからなる弁体5を設け、二次
側パイロット室6に挿入したダイアフラム7がステム5
bに対向している。弁体5は圧縮バネ8によって閉鎖方
向へ付勢され、ダイアフラム7は圧力調整バネ9によっ
て弁体5を開放する方向へ付勢されてステム5bに接し
ている。図示は省略するが、バルブハウジング2の上部
には圧力調整ダイアルがねじ込まれており、圧力調整ダ
イアルを回転して圧力調整バネ9の圧縮量を変えること
により二次圧を調節する。
【0003】二次圧は、圧力調整バネ9のバネ力F1 と
ディスク5aの二次側受圧面S2 に作用する二次圧S2
p2 との合成圧力F1 +(S2 ・p2 )によって設定さ
れ、圧縮バネ8のバネ力F2 と、ダイアフラム7の受圧
面S1 に作用する二次圧S1 ・p2 とディスク5aの一
次側受圧面S3 に作用する一次圧S3 ・p1 との合成圧
力=F2 +(S1 ・p2 )+(S3 ・p1 )と、設定圧
力=F1 +(S2 ・p2 )とのバランスによって弁体5
が開閉し、二次圧を制御する。
【0004】二次圧が設定圧力以上に上昇した場合は、
二次圧S1 ・p2 によりダイアフラム7がさらに上昇し
て弁体5のステム5aから離れ、ダイアフラム7の中心
のリリーフポート7aが開放されて二次側圧力空気が大
気へ排出される。
【0005】また、一次圧p1 を解除すると、 F1 +(S2 ・p2 )>F2 +(S1 ・p2 )+(S3
・p1 ) となって弁体5が押し下げられ、入口3と出口4が連通
して二次側圧力空気が入口3から排出される。
【0006】此種の直動型減圧弁は、弁体5の一次側受
圧面S3 に作用する一次圧S3 ・p 1 に応じて設定圧力
が変動し、一次圧が低下すると設定圧力が上昇する特性
を有し、例えば、エアコンプレッサと空気工具との間に
空気圧レギュレータとして直動型減圧弁を挿入した場合
は、一次側タンク圧の低下に伴って二次側の空気釘打ち
機の射出力や空気ドライバの締付けトルクが増大した
り、空気消費量が増大する不都合がある。
【0007】また、ダイアフラム7の受圧面積S1 を増
大して、弁体5の一次側受圧面積S 3 を相対的に減少さ
せれば、一次圧が二次圧に及ぼす影響を軽減できるが、
減圧弁のサイズが大型化するという不都合が生じる。
【0008】図5はバランス式減圧弁11を示し、12
はバルブハウジング、13は高圧入口、14は減圧出口
である。バルブハウジング12の内底部には弁体15の
ピストン部15aが挿入されるシリンダ部12aが形成
され、弁体15にはピストン部15aの先端面から軸心
を通り、ステム15bの上部側面へ貫通する通路15c
が設けられている。また、16はパイロット室、17は
ダイアフラム、18は圧縮バネ、19は圧力調整バネで
ある。
【0009】弁体15の上下受圧面S2 とS3 の面積は
等しく、上下両面に作用する二次圧S2 ・p2 とS3 ・
p2 は等圧であり、弁体15のディスク15dの外縁部
上下両面の一次圧受圧面積もほぼ等しく、一次圧p1 の
作用は無視できる。よって、弁体15は、圧縮バネ18
のバネ力とダイアフラム7に作用する二次圧の和=F 2
+(S1 ・p2 )と、圧力調整バネ19のバネ力F1 と
のバランスによって開閉し、一次圧p1 が設定圧力に与
える影響を解消している。
【0010】バランス式減圧弁11は、直動型減圧弁1
より圧力制御特性が優れているが、二次圧によってのみ
弁を開閉するので、二次圧=設定圧で弁が閉鎖している
ときに一次圧を解除しても弁が閉鎖状態を維持し、二次
側に圧力空気が残る。したがって、例えばエアコンプレ
ッサと空気工具との間にバランス式減圧弁を挿入した場
合は、一次側の空気供給を停止した後も空気工具を起動
させることが可能であり、安全性に関しては不都合であ
る。
【0011】そこで、直動型減圧弁の安全性とバランス
式減圧弁の圧力制御安定性とを兼備した減圧弁を提供す
るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、
本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、バルブシートに対
して垂直方向に移動する弁体を、圧力調整バネのバネ力
と二次圧との差圧に応じてスライドするパイロット弁に
よって開閉制御する減圧弁であって、前記弁体は、ディ
スクと、ディスクのバルブシート対向面に設けたステム
と、ディスクの背面に接続したピストン部とからなり、
前記ピストン部を、前記ディスク並びにバルブシートよ
りも小径に形成して、前記ディスクの背面側一次圧受圧
面積をバルブシート対向面外縁部の一次圧受圧面積より
大面積とし、バルブハウジングに設けたシリンダ部に前
記ピストン部の先端部位を挿入し、二次側空気室と前記
シリンダ部とを連通する通路、または、前記シリンダ部
から大気へ連通する通気口を設けた減圧弁を提供するも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図に従って詳述する。図1は減圧弁21を示し、22は
バルブハウジング、23は高圧入口、24は減圧出口で
ある。弁体25のピストン部25aは、バルブハウジン
グ22の内底部に形成したシリンダ部22aに挿入さ
れ、上部のステム25bはパイロット室26の隔壁の孔
26aを通じてパイロット室26内へ突出している。2
7はダイアフラム、28は弁体25の圧縮バネ、29は
圧力調整バネであり、圧力調整バネ29のバネ力F1 と
圧縮バネのバネ力F2 は、F1 >F2 の関係になってい
る。そして、バルブハウジング22の上部の圧力調整ダ
イアル(図示せず)を回転して圧力調整バネ29の圧縮
量を変えることにより二次圧を調節する。
【0014】従来のバランス式減圧弁と同様に、弁体2
5には、先端面から軸心を通り、ステム25bの上部側
面へ貫通する通路25cが設けられている。また、上下
中間部のディスク25dの外径と、ディスク25dが接
触・離反するバルブシート30の外径はほぼ等しくなっ
ており、ディスク25dの上面外縁部の一次圧受圧面積
を可及的に小さくして一次圧が殆ど作用しないようにし
ている。
【0015】弁体25の上下両側の二次圧受圧面S2 と
S3 の受圧面積は等しく、弁体25には圧縮バネ28の
バネ力F2 と、ディスク25dの下面の一次圧受圧面S
4 への一次圧S4 ・p1 とが閉鎖方向の圧力として作用
する。
【0016】二次圧は、圧力調整バネ29のバネ力F1
によって設定され、圧縮バネ28のバネ力F2 と、ダイ
アフラムの受圧面S1 への二次圧S1 ・p2 と、ディス
ク25dの下面の一次圧受圧面S4 への一次圧S4 ・p
1 の合成圧力=F2 +(S1・p2 )+(S4 ・p1 )
と設定圧力=F1 とのバランスによって弁体25が開閉
する。
【0017】二次圧が設定圧力よりも低く、F1 >F2
+(S1 ・p2 )+(S4 ・p1 )の場合は、圧力調整
バネ29のバネ力F1 によりダイアフラム27が弁体2
5を、図1に示す閉鎖状態から押し下げて開放し、一次
側圧力空気が二次側へ供給される。二次圧が上昇してF
1 <F2 +(S1 ・p2 )+(S4 ・p1 )になると、
図1に示すように、ダイアフラム27が上昇し、ディス
ク25dがバルブシート30に接して通路を閉鎖し、二
次圧が設定圧力に制御される。
【0018】二次圧が設定圧力以上に上昇した場合は、
二次圧S1 ・p2 によりダイアフラム27がさらに上昇
して弁体25のステム25aから離れ、ダイアフラム2
7のリリーフポート27aが開放されて二次側圧力空気
が大気へ排出される。
【0019】また、二次圧=設定圧でF1 =F2 +(S
1 ・p2 )+(S4 ・p1 )でバランスして弁体25が
閉鎖している状態から一次圧p1 を解除すると、ディス
ク25dの受圧面S4 への一次圧S4 ・p1 がゼロにな
り、F1 >F2 +(S1 ・p2 )+(S4 ・p1 )とな
って、二次圧低下時と同じく、圧力調整バネ29のバネ
力F1 によりダイアフラム27が弁体25を押し下げて
入口23と出口24が連通し、二次側圧力空気が高圧入
口から排出される。
【0020】図2は他の実施形態を示し、この減圧弁3
1の弁体32は、図1の弁体と同様にピストン部32a
とステム32bとディスク32cとによって構成されて
いるが、軸心を通る通路はなく、バルブハウジング33
のシリンダ部33aに通気口33bを設けて、弁体32
の動きを制動しないようにしている。
【0021】二次圧は、ダイアフラム34の圧力調整バ
ネ35のバネ力F1 と、弁体32の二次圧受圧面S2 へ
の二次圧S2 ・p2 の和F1 +(S2 ・p2 )によって
設定され、圧縮バネ36のバネ力F2 と、ダイアフラム
34の受圧面S1 への二次圧S1 ・p2 とディスク32
dの下面の一次圧受圧面S3 への一次圧S3 ・p1 の合
成圧力=F2 +(S1 ・p2 )+(S3 ・p1 )と、設
定圧力=F1 +(S2 ・p2 )とのバランスによって弁
体25が開閉する。この減圧弁31も、図1の減圧弁2
1と同様に、ディスク32cの一次圧受圧面S 3 の面積
が極めて小さいことから一次圧の影響による二次圧の変
動が抑制される。
【0022】そして、二次圧が設定圧となって弁体32
が閉鎖している状態から一次圧p1を解除すると、ディ
スク25dの一次圧受圧面S3 へ作用している一次圧S
3 ・p1 が低下し、F1 +(S2 ・p2 )>F2 +(S
1 ・p2 )+(S3 ・p1 )となって、二次圧低下時と
同じく弁体32が下がり、入口37と出口38が連通し
て二次側圧力空気が入口37から排出される。
【0023】尚、この発明は上記の実施形態に限定する
ものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の
改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたもの
に及ぶことは当然である。
【0024】
【実施例】図1に示す構造の減圧弁21の圧力特性を試
験した結果を図3のグラフに示す。同図中、実線で示す
ように、減圧弁21は、一次圧が4kgf/cm2 〜8kgf/cm
2の範囲で、設定圧(5kgf/cm2 、4kgf/cm2 )の最大
変動幅が約0.1kgf/cm2であり、破線で示す従来の直
動型減圧弁1の最大変動幅約0.49kgf/cm2 よりも極
めて小さくバランス式減圧弁11に近い特性を示してい
る。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の減圧弁
は、一次圧の変動が二次圧に及ぼす影響が小さく、バラ
ンス式減圧弁に遜色ない圧力制御特性を有し、且つ、一
次圧を解除すると、直動型減圧弁と同様に弁が開放され
て二次側圧力空気が排出される。したがって、空気工具
の圧力調整等の用途においては、一次側の空気供給を停
止した後に空気工具を起動させることが不可能となって
安全性を確保でき、従来の減圧弁の不都合を解消でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示し、減圧弁の断面図。
【図2】本発明の他の実施形態を示し、減圧弁の断面
図。
【図3】図1の減圧弁の圧力特性グラフ。
【図4】従来例を示し、直動型減圧弁の断面図。
【図5】従来例を示し、バランス式減圧弁の断面図。
【符号の説明】
21 減圧弁 22 バルブハウジング 22a シリンダ部 23 高圧入口 24 減圧出口 25 弁体 25a ピストン部 25b ステム 25c 通路 25d ディスク 26 パイロット室 27 ダイアフラム 28 圧縮バネ 29 圧力調整バネ 30 バルブシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 揚原 紀元 東京都中央区日本橋箱崎町6番6号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 山上 智行 東京都中央区日本橋箱崎町6番6号 マッ クス株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブシートに対して垂直方向に移動す
    る弁体を、圧力調整バネのバネ力と二次圧との差圧に応
    じてスライドするパイロット弁によって開閉制御する減
    圧弁であって、 前記弁体は、ディスクと、ディスクのバルブシート対向
    面に設けたステムと、ディスクの背面に接続したピスト
    ン部とからなり、前記ピストン部を、前記ディスク並び
    にバルブシートよりも小径に形成して、前記ディスクの
    背面側一次圧受圧面積をバルブシート対向面外縁部の一
    次圧受圧面積より大面積とし、バルブハウジングに設け
    たシリンダ部に前記ピストン部の先端部位を挿入し、二
    次側空気室と前記シリンダ部とを連通する通路、また
    は、前記シリンダ部から大気へ連通する通気口を設けた
    減圧弁。
JP8379697A 1997-04-02 1997-04-02 減圧弁 Pending JPH10283036A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100445234B1 (ko) * 2000-05-30 2004-08-21 에스엠시 가부시키가이샤 에어배출밸브
KR101147816B1 (ko) 2010-09-06 2012-05-23 (재)경기대진테크노파크 실린더 작동식 개방형 안전밸브
KR101147815B1 (ko) 2010-09-06 2012-05-23 (재)경기대진테크노파크 실린더 작동식 밀폐형 안전밸브
JP2013168069A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Advance Denki Kogyo Kk 定流量弁

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KR100445234B1 (ko) * 2000-05-30 2004-08-21 에스엠시 가부시키가이샤 에어배출밸브
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KR101147815B1 (ko) 2010-09-06 2012-05-23 (재)경기대진테크노파크 실린더 작동식 밀폐형 안전밸브
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Effective date: 20031202

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Effective date: 20040130

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