JPS647371Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は空気圧用の減圧弁、さらに詳しく言え
ば、ダイヤフラム膜、バルブシートおよびスプリ
ングシート等を一体的に結合した構造のダイヤフ
ラムを有する減圧弁に関する。

（従来技術） 空気圧源から空気圧回路に一定圧力を供給する
ために減圧弁が使用されている。まず、この種の
減圧弁の従来例を説明し、併せてその問題点につ
いて言及する。第１図は従来の減圧弁の一例を示
す断面図である。ハンドル１０を回動して調節ね
じ１６を進ませるとスプリング１４が圧縮されス
プリングシート４１、ダイヤフラム膜４０、バル
ブシート４３、パツキン４４を介してバルブピン
３を押し上げ、バルブピン３の上部に設けられて
いるバルブ１５を開くため、流入口（一次側）１
ａから流入した空気は流出口（二次側）１ｂに流
れる。このときの空気圧は調節ねじ１６の軸方向
の移動量によつて設定される。一方、流出口１ｂ
に流れる空気の一部は管９を介してダイヤフラム
膜４０により密封されるダイヤフラム室４ｂに流
れ込んでくるので、二次側の圧力はダイヤフラム
室４ｂの圧力と等しくなる。ダイヤフラム膜４０
は軟質の合成ゴム等で成形された薄膜状のもので
ある。いま、二次側の圧力が下がつたとすると、
ダイヤフラム膜４０に作用している圧力も下が
り、調圧スプリング１４の圧縮力は二次側の圧力
が下がつた分だけダイヤフラム膜４０に作用する
圧力より大きくなつたことになり、バルブピン３
をさらに押し上げバルブ１５の開きを大きくして
圧力の低下を防止する。逆に、二次側の圧力が高
くなると、ダイヤフラム膜４０に作用する圧力が
上がり、スプリング１４の圧縮力が減殺されるた
め、バルブピン３はスプリング１３により押し下
げられバルブ１５の開きを小さくし圧力を低下さ
せる。二次側の圧力がさらに上昇した場合には、
ダイヤフラム膜４０はさらに下がり、バルブ１５
を閉じるとともに二次側の圧力が設定圧力を超え
ている場合にはバルブピン３がバルブシート４３
と接触しなくなり、ダイヤフラム室４ｂの空気は
リリーフ孔４ａを通り大気に放出される。

従来の減圧弁に用いられていたダイヤフラムの
構造は、ダイヤフラム膜４０と、ダイヤフラム膜
４０の中心部に設けられたリリーフ孔４ａを有す
るバルブシート４３と、パツキン４４と、スプリ
ング１４を受けるスプリングシート４１とが別個
に成形され、これらをスプリング１４で押圧する
ことにより一体的に取付する構成であつた。

このため、部品点数が多くなり、組立に時間が
かかるうえ、コストが高くなうという問題があつ
た。また、本体とダイヤフラムの間の空間も大き
くとられているため、弁本体が大形になり応答性
が悪くなるという欠点があつた。

さらに、圧力を設定したのちに第１図に示す例
では六角ナツト２５をスパナ等の工具で締め付け
て振動によるゆるみを防止していたが、その都度
スパナ等の工具を用意しなければならず、操作が
面倒であるので簡易なロツク機構の開発が要請さ
れていた。

（考案の目的） そこで、本考案の目的はダイヤフラム部の構造
を一体化し、組立が簡単であり、小形でかつ応答
性が良い減圧弁を提供することにある。

（考案の構成と作用） 前記目的を達成するために本考案による減圧弁
は、ハンドルの回動により調節ねじを進退させて
調圧スプリングの圧縮力を設定し、この圧縮力を
スプリングシートを介してダイヤフラムに伝える
ことにより、前記ダイヤフラム中央部に設けられ
たバルブシートに当接するバルブピンを変位させ
て前記バルブピンに設けられたバルブを開き、一
次側の空気を二次側に接続するとともに、二次側
の空気の一部を前記ダイヤフラムで区切られるダ
イヤフラム室に送り、二次側の空気圧が設定圧力
より低くなつたときには調圧スプリングの圧縮力
により前記ダイヤフラムが持ち上げられて前記バ
ルブピンを変位させ前記バルブを開く方向に移動
させ、二次側の空気圧が設定圧力より高くなつた
ときには前記ダイヤフラムを介した力が前記調圧
スプリングの圧縮力より大きくなるため前記ダイ
ヤフラムが押し下げられて前記バルブピンを変位
させ前記バルブを閉じる方向に移動させ、さらに
二次側の空気圧が高くなつたときには前記バルブ
を閉じ前記バルブピンが前記バルブシートから離
れることにより前記バルブシートに設けられたリ
リーフ孔を介して二次側の空気を大気に放出する
ことにより二次側の空気圧を一定に保つ減圧弁に
おいて、前記バルブシートは前記ダイヤフラム膜
の中央部を前記ダイヤフラム膜よりも硬度を高く
して中心に前記リリーフ孔を設け、前記ダイヤフ
ラムと前記スプリングシートを接合して一体に成
形し、前記ダイヤフラムの中心部が前記バルブシ
ートを形成するように構成されている。

前記構成によれば、ダイヤフラム部はすべて一
体的に成形されているので、組立が簡単なうえ、
小形でかつ圧力応答性が良くなり、本考案の目的
は完全に達成できる。

（実施例） 以下、図面等を参照して本考案をさらに詳しく
説明する。第２図は本考案による減圧弁の構造を
示す側断面図である。なお、第１図に示す従来例
と同一の機能を有する部分には同一の符号が付し
てある。

本体１には流入口１ａ、流出口１ｂ、弁座１ｃ
が設けられている。バルブピン３は本体１にＯリ
ング７を介して気密に挿入されており、バルブピ
ン３の上部にはバルブ１５が一体的に設けられて
おり、バルブ１５の弁体１５ａは本体１の弁座１
ｃを開閉することができる。本体１はプラグ１２
でＯリング２１を介して封止されている。プラグ
１２とバルブ１５の間はスプリング１３が挿入さ
れており、バルブ１５を下方に付勢しており、本
体１とプラグ１２との間にはＯリング５が挿入さ
れ気密を保つている。本体１の空間４ｂはダイヤ
フラム４で気密に区切られておりダイヤフラム４
はスリツプワツシヤ８を介してボンネツト２で本
体１に固定されている。ダイヤフラム４の中央に
はリリーフ孔４ａが設けられ、バルブピン３の頭
部３ａで封止されている。本体１の流出口１ｂと
ダイヤフラム室４ｂとの間はアスピレータ管９の
通路９ａにより連通している。ボンネツト２には
調節ねじ１６が枢支されており、スプリングシー
ト１７が螺合している。スプリングシート１７と
ダイヤフラム４の間には調圧スプリング１４が挿
入されており、調節ねじ１６を回動することによ
りダイヤフラム４に必要な圧縮力を与えている。
ボンネツト２の内部空間２ａは通路２ｂを介して
大気に連通している。調節ねじ１６はハンドルガ
イド１１を介してハンドル１０と一体的に回動す
ることができる。スプリングシート１７はボンネ
ツト２の内面で回り止めが設けられているため、
調節ねじ１６を回動することにより、スプリング
シート１７は進退し、調圧スプリング１４に必要
な圧縮力を与え、圧力を任意の値に設定すること
ができる。調節ねじ１６の先端にはスプリングシ
ート１７が抜脱するのを防止するためのＥリング
６が設けられている。１８は減圧弁を取り付ける
ための取付リングである。 第３図は本考案によ
る減圧弁に用いられているダイヤフラムの実施例
を示した側断面図である。ダイヤフラム４は膜部
４０、スプリングシート４１、補強布４２、リリ
ーフシート４３とから構成されている。スプリン
グシート４１は薄い鋼板をプレスして作られてい
る。スプリングシート４１とダイヤフラム４のゴ
ム接合面は成形時に接着剤を塗布して成形され
る。ダイヤフラム４の膜部４０には補強布４２が
一体的に成形されており、中央部は丸く打ち抜か
れている。補強布４２は使用される圧力にあわせ
て材質、糸の径等が適切に選択されている。ダイ
ヤフラム４の中央部はバルブピン３の頭部３ａが
当接するリリーフシート部４３が設けられてお
り、リリーフシート部４３の中心にはリリーフ孔
４ａが穿設されている。布４２の中央を打ち抜い
てあるのはリリーフシート部４３の表面４３ａお
よびリリーフ孔４ａを成形するときに布の糸くず
が表面に出るのを防止するためである。リリーフ
シート部４３は膜部４０よりも硬度を高くしてあ
る。これは、減圧弁の応答性を向上させるために
はダイヤフラム４のダイヤフラム膜４０の肉厚を
薄くしてゴム硬度を低くする必要があり、一方設
定圧力に対してオーバーした圧力を逃がすための
リリーフ圧力は圧力差が少ないほうが良いが、リ
リーフ動作圧力はゴムの締め代によつて変化する
ので、ゴムの硬度を低くすると締め代が大きくな
りリリーフ動作圧力が上昇してしまうからであ
る。本実施例では、ダイヤフラム４の膜部４０は
半円形の波形にしてあるが、これはダイヤフラム
４の位置変化に対してダイヤフラム４の有効受圧
面積の変化を少なくするためであり、本件考案者
により平板のダイヤフラムよりも流量特性が良い
ことが確認されている。

つぎに、本考案の動作を説明する。圧力を設定
するときには、ハンドル１０を回転させ、調圧ス
プリング１４に必要な圧縮力を与えることにより
ダイヤフラム４のスプリングシート４１を押すと
バルブピン３を介してバルブ１５が開かれ、流入
口１ａから流入した空気は流出口１ｂに流れる。
流出口１ｂに流れる空気の一部はアスピレータ管
９の通路９ａを介してダイヤフラム４に流れ込
む。いま、二次側の圧力が下がつたとすると、ダ
イヤフラム４に作用している圧力も下がり、調圧
スプリング１４の圧縮力は二次側の圧力が下がつ
た分だけダイヤフラム４に作用する圧力より大き
くなつたことになり、バルブピン３をさらに押し
上げバルブ１５の開きを大きくして圧力の低下を
防止する。逆に、二次側の圧力が高くなるとダイ
ヤフラム４に作用する圧力が上がり、スプリング
１４の圧縮力が減殺されるため、バルブピン３は
スプリング１３により押し下げられバルブ１５の
開きを小さくし圧力を低下させる。二次側の圧力
がさらに上昇し設定圧力を超えた場合には、ダイ
ヤフラム４はさらに下がり、バルブ１５を閉じる
とともにバルブピン３がバルブシート４３と接触
しなくなり、ダイヤフラム室４ｂの空気はリリー
フ孔４ａを通り大気に放出される。

第４図〜第６図は本考案に用いられるロツク機
構を説明するための図である。

圧力の設定後はハンドル１０を本体１の方向に
押し込むことでハンドル１０にある凸部２９はハ
ンドルガイド１１のもつばねの作用を利用したデ
テント機構３２より離れて、ハンドル１０の内歯
車２８とボンネツト２の外歯車２７が噛み合うこ
とでロツクされる（第６図）。ハンドルガイド１
１はばね作用によりハンドル１０にある斜面３０
に圧力を与えているため、ロツク後ハンドル１０
にガタツキが生ずるのを防止している。ハンドル
ガイド１１は円を２面で切り落とした形状をして
おり、ハンドル１０の回転トルクを肩部３３によ
り受け調節ねじ１６に伝えている（第４図）。ハ
ンドル１０は必要に応じて、強く引くことで取り
外すことができる。また、取り付けリング１８の
代わりにハンドル１０を覆うカバー（図示してい
ない）により不注意による設定値の移動防止をす
ることもできる。

（考案の効果） 以上詳しく説明したように本考案によれば、ス
プリングシートをダイヤフラムと一体に成形する
ことにより、部品の点数を下げることができ、組
立に要する時間を短縮することができ、またダイ
ヤフラムへの空気流入室の容積が小さく、かつダ
イヤフラムの質量を小さくできるために、応答性
を向上させることができるという効がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の減圧弁の一例を示す断面図であ
る。第２図は本考案による減圧弁の構造を示す側
断面図である。第３図は本考案による減圧弁に用
いられるダイヤフラムの実施例を示した側断面図
である。第４図〜第６図は本考案に用いられるロ
ツク機構を説明するための図である。 １……本体、２……ボンネツト、３……バルブ
ピン、４……ダイヤフラム、４０……ダイヤフラ
ム膜、４１……スプリングシート、４２……補強
膜、４３……バルブシート、４３ａ……シート
面、４ａ……リリーフ孔、５……Ｏリング、６…
…Ｅリング、７……Ｏリング、８……スリツプワ
ツシヤ、９……アスピレータ管、１０……ハンド
ル、１１……ハンドルガイド、１２……プラグ、
１３……スプリング、１４……スプリング、１５
……バルブ、１６……調節ねじ、１７……スプリ
ングシート、１８……取付リング、２１……Ｏリ
ング、２７……外歯車、２８……内歯車、２９…
…凸部、３０……斜面、３２……デテント機構、
３３……肩部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハンドルの回動により調節ねじを進退させて調
   圧スプリングの圧縮力を設定し、この圧縮力をス
   プリングシートを介してダイヤフラムに伝えるこ
   とにより、前記ダイヤフラム中央部に設けられた
   バルブシートに当接するバルブピンを変位させて
   前記バルブピンに設けられたバルブを開き、一次
   側の空気を二次側に接続するとともに、二次側の
   空気の一部を前記ダイヤフラムで区切られるダイ
   ヤフラム室に送り、二次側の空気圧が設定圧力よ
   り低くなつたときには調圧スプリングの圧縮力に
   より前記ダイヤフラムが持ち上げられて前記バル
   ブピンを変位させ前記バルブを開く方向に移動さ
   せ、二次側の空気圧が設定圧力より高くなつたと
   きには前記ダイヤフラムを介した力が前記調圧ス
   プリングの圧縮力より大きくなるため前記ダイヤ
   フラムが押し下げられて前記バルブピンを変位さ
   せ前記バルブを閉じる方向に移動させ、さらに二
   次側の空気圧が高くなつたときには前記バルブを
   閉じ前記バルブピンが前記バルブシートから離れ
   ることにより前記バルブシートに設けられたリリ
   ーフ孔を介して二次側の空気を大気に放出するこ
   とにより二次側の空気圧を一定に保つ減圧弁にお
   いて、前記バルブシートは前記ダイヤフラム膜の
   中央部を前記ダイヤフラム膜よりも硬度を高くし
   て中心に前記リリーフ孔を設け、前記ダイヤフラ
   ムと前記スプリングシートを接合して一体に成形
   し、前記ダイヤフラムの中心部が前記バルブシー
   トを形成するように構成したことを特徴とする減
   圧弁。