JPH0449420Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ポペツト弁体の両側に作用する流体
圧を略等しくしたバランス型のポペツト弁に関す
るものである。

［従来の技術］ ポペツト弁体の両側に作用する流体圧が略等し
くなるようにしたバランス型のポペツト弁は、既
に知られている。

第６図は、従来から知られているバランス型の
２ポート・ポペツト弁の構成例を示すもので、こ
のポペツト弁は、弁部１とその弁部１を駆動する
操作部２とにより構成されている。

上記弁部１における弁本体４は、２つのポート
５Ａ，５Ｂ及びこれらのポートを連通させる通路
中の弁座６を備え、また、該弁座６に接離してそ
れを開閉するポペツト弁体７には、弁部１と操作
部２間の区画部材８に形成した凹部内を摺動する
筒部７ａを設けるとともに、ポート５Ａと弁体７
の背後における上記凹部により形成された均圧室
９を連通させる均圧孔７ｂ，…を設けている。

ポペツト弁体７の背後の均圧室９は、その弁体
７のシール径と略同一の径を有するものであり、
即ち、上記筒部７ａの外周は均圧室９の内周壁に
設けたシールリング１０によつて気密にシールさ
れているが、そのシール径は、弁座６に対する弁
体７のシール径と略同一になるように形成してい
る。

この弁体７は、上記区画部材８を気密に貫通す
るロツド１１に摺動可能に装着され、ロツド１１
上のフランジとの間に縮設したばね１２によつ
て、弁座６の閉鎖方向に付勢されている。また、
上記区画部材８を貫通して操作部２のボンネツト
１３内に延出させたロツド１１の先端には、ピス
トン１４が固着され、該ピストン１４でボンネツ
ト１３内をパイロツト室１５と復帰ばね１７を縮
設した呼吸室１６とに区画している。従つて、ポ
ート１８からパイロツト室１５に供給されたパイ
ロツト流体の作用力と、呼吸室１６に縮設した復
帰ばね１７の付勢力の拮抗によりピストン１４が
摺動し、それに伴つて弁体７により弁座６が開閉
される。

上記バランス型のポペツト弁の弁体７は、その
両側に作用する流体圧が均圧孔７ｂ，…によつて
略等しくなつているので、小さい操作力で駆動で
きるという利点を有しているが、復帰ばね１７に
よる比較的小さい閉弁力により弁座６を閉鎖して
いるので、弁座６の開放時に筒部７ａとシールリ
ング１０とが軽く固着しても、パイロツト流体の
操作力を解除した場合に、弁体７が弁座６を閉鎖
しない等の誤動作を生じることがある。

この問題を解決するためには、復帰ばね１７を
強くすることが考えられるが、それによつて操作
力が小さくて済むという本来の利点が失われるば
かりでなく、弁部の耐久性も低下する。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、バランス型
ポペツト弁における開弁時には、弁体に設けた筒
部と均圧室内壁のシールリングとの間に若干の流
体漏れが生じても機能上格別問題がないことに着
目し、それを利用して上記筒部とシールリングと
の間の固着を防止し、バランス型ポペツト弁にお
ける弁座の開閉を確実にすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のバランス型
ポペツト弁は、複数のポート間の弁座を開閉する
ポペツト弁体の背後に、該弁座のシール径と略同
一径の均圧室を形設し、ポペツト弁体にその均圧
室の内周面を摺動する筒部を設けると共に、均圧
室の内周面に上記筒部の外周面との間をシールす
るシールリングを設け、均圧室とポペツト弁体に
おけるその均圧室と反対側の流路を均圧孔により
連通させ、上記ポペツト弁体を操作部により駆動
するようにしたバランス型ポペツト弁において、
上記筒部に、ポペツト弁体による弁座の閉鎖位置
においてシールリングに密接し、弁座の開放位置
においてシールリングとの当接がルーズになる外
周面を形成している。

［作用］ ポペツト弁体が弁座を閉鎖している場合は、ポ
ペツト弁体における筒部の外周面がシールリング
に密接しているので、ポート間の連通が遮断され
ている。

弁体が弁座に開放すると、筒部の外周面とシー
ルリングがルーズに当接する。この場合、均圧孔
によつて弁体の両側に作用する流体圧が略等しい
ので、小さい操作力で弁体を駆動することができ
る。また、筒部の外周面とシールリングのルーズ
な当接によつて圧力流体が当接部から漏れたとし
ても、弁座の開放によつてポート間が連通してい
るので、支障はない。

ポペツト弁体が弁座を閉鎖すると、シールリン
グが筒部の外周面に気密に当接する。この場合、
弁座開放時における筒部とシールリングのルーズ
な当接により両者が固着するおそれがないので、
ばねの小さい付勢力によつてポペツト弁体が確実
に弁座を閉鎖する。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示
し、この２ポート・ポペツト弁における弁部２１
と操作部２２は、以下に詳述するポペツト弁体２
４以外は第６図に示す公知の２ポート・ポペツト
弁と同一の構成を備えているので、図中の同一部
分に第６図と同一の符号を付して、その構成を簡
単に説明する。

弁部２１における弁本体４は、２つのポート５
Ａ，５Ｂ間に弁座６を備え、この弁座６を開閉す
るポペツト弁体２４には、弁部２１と操作部２２
との間の区画部材８に形成した凹部内を摺動する
筒部２５を設けるとともに、ポート５Ａと弁体２
４の背後における上記凹部により形成された均圧
室９とを連通させる均圧孔２６，…を設けてい
る。均圧室９は、その弁体２４のシール径と略同
一の径を有し、その内周に上記筒部２５の外周と
の間をシールするシールリング１０を設けて、そ
のシール径を弁座６に対する弁体２４のシール径
と略同一にしているが、上記筒部２５の構造及び
シールリング１０と筒部２５との間のシールに関
しては、詳細に後述する。

弁体２４は、上記区画部材８を気密に貫通する
ロツド１１に摺動可能に装着され、ロツド１１上
のフランジとの間に縮設したばね１２によつて、
弁座６の閉鎖方向に付勢されており、また、上記
区画部材８を貫通して操作部２２のボンネツト１
３内に延出させたロツド１１の先端にはピストン
１４を取付け、該ピストン１４でボンネツト１３
内をパイロツト室１５と呼吸室１６とに区画し、
その呼吸室１６に復帰ばね１７を縮設している。
従つて、ポート１８からパイロツト室１５に供給
されたパイロツト流体の作用力と、呼吸室１６に
縮設した復帰ばね１７の付勢力の拮抗によりピス
トン１４が摺動し、それに伴つて弁体２４が弁座
６を開閉する。

上記弁体２４は、均圧室９内を摺動する筒部２
５及びポート５Ａと均圧室９を連通させる均圧孔
２６，…を備え、第２図Ａ，Ｂに詳細に示すよう
に、筒部２５の外周面は基部２５ａから先端部２
５ｂに向けて次第に拡径され、同図Ａに示すよう
な弁体２４による弁座６の閉鎖位置においては、
筒部２５の先端部２５ｂがシールリング１０に気
密に当接し、同図Ｂに示す弁座６の開放位置にお
いては、両者間の当接がルーズになるようにして
いる。

上記構成を有するバランス型ポペツト弁におい
て、ポート１８からパイロツト流体が供給されて
いない状態では、第２図Ａに示すように、弁体２
４が弁座６を閉鎖するとともに、筒部２５の先端
部２５ｂ外周面とシールリング１０が気密に当接
して、ポート５Ａ，５Ｂ間の連通が遮断されてい
る。

操作部２２によつて弁体２４を復帰ばね１７の
付勢力に抗して駆動すると、第２図Ｂに示すよう
に、弁体２４が弁座６を開放してポート５Ａ，５
Ｂが連通するとともに、筒部２５の基部２５ａ外
周面とシールリング１０との当接がルーズにな
る。したがつて、弁体２４による弁座６の開放時
に筒部２５とシールリング１０との間に固着が生
じるのを防止することができる。この場合、基部
２５ａとシールリング１０との間から流体がリー
クすることになるが、弁座６の開放によつてポー
ト間が連通しているので、そのリークにより支障
が生じることはない。

操作部２２の操作力を解除すると、弁体２４は
復帰ばね１７の付勢力により弁座６を閉鎖すると
ともに、筒部２５の先端部２５ｂとシールリング
１０が気密に当接する。この場合、弁座開放時に
おいて筒部２５とシールリング１０の固着を防止
しているので、復帰ばね１７の小さい付勢力によ
つて弁体２４が確実に弁座６を閉鎖する。

また、弁体２４のストローク中及び弁座６の開
放時におけるシールリング１０の潰し量が小さく
てその摩耗が少いので、シールリング１０の耐久
性を向上させることができる。

上記筒部２５における基部２５ａと先端部２５
ｂの外周面に径差を与えるには、同径に形成した
筒部２５の先端側を、適宜の治具で拡径すること
により、容易に形成することができる。また、こ
の弁体２４は、第３図Ａに示すように、均一径の
筒部２８の外周面を、切削等により基部２８ａか
ら先端部２８ｂに向けて次第に大径になるような
テーパ面に形成してもよく、第３図Ｂに示すよう
に、筒部２９における小径の基部２９ａと大径の
先端部２９ｂとの間を、滑らかな傾斜面で接続し
たものとすることもできる。

第４図は本考案の第２実施例の３位置３ポート
のポペツト弁を示し、このポペツト弁の弁部３１
における弁本体３４は、圧力流体の供給ポート
Ｐ、出力ポートＡ、排出ポートＲ、及びこれらの
ポートを連通させる貫通孔に背向させて形設した
供給弁座３５と排出弁座３６を備え、貫通孔の両
端を閉鎖するリテイナ３７と操作部３２のボデイ
３８に、弁座３５，３６のシール径と略同一径の
均圧室３９，３９を形設している。そして、上記
弁座３５と弁座３６を開閉するポペツト形の供給
弁体４２と排出弁体４３は、操作部３２において
駆動用のピストン４１が連結されたロツド４０に
摺動可能に装着され、均圧室３９，３９内に縮設
したばね４４，４５の付勢力によりそれぞれ弁座
３５，３６側に付勢され、ロツド４０には弁体４
２，４３間に位置する拡径部４０ａを設けて、ピ
ストン４１を中立位置からいずれかの方向に駆動
することにより、一方の弁体を駆動可能に構成し
ている。

上記供給弁体４２と排出弁体４３には、前述し
た第１図ないし第３図に示す実施例の弁体２４と
同様に、均圧室３９，３９の内周面を摺動する筒
部４６，４７を設けるとともに、均圧室３９，３
９と出力ポートＡとを連通させる均圧孔４８，４
９を設け、この筒部４６，４７に、弁体４２，４
３による弁座３５，３６の閉鎖位置において均圧
室３９，３９のシーリング５０，５０に密接し、
弁座の開放位置においてシールリング５０，５０
との当接がルーズになる外周面を形成している。

なお、上記供給弁体４２と排出弁体４３による
弁座３５と弁座３６の開閉時における筒部４６，
４７とシールリング５０の作用は、第１実施例と
同じである。

第５図は本考案の第３実施例の減圧弁を示し、
この減圧弁の弁部５１における弁本体５４は、圧
力流体の供給ポートＰ、出力ポートＡ、これらの
ポートを連通させる通路中の供給弁座５５を備
え、弁本体５４に取付けたリテイナ５６には、供
給弁体５９の背後に位置して、弁座５５のシール
径と略同一の径を有する均圧室５７が形成されて
いる。上記弁座５５を開閉するポペツト形の供給
弁体５９は、均圧室５７に縮設したばね５８によ
つて供給弁座５５の閉鎖方向に付勢され、この供
給弁体５９には、弁本体５４を貫通して突出する
排出弁体６０を設けている。

一方、ダイヤフラム６１によつて区画されたフ
イードバツク室６２は、出力ポートＡに連通さ
せ、このフイードバツク室６２の２次側流体圧と
調圧ばね６３の設定付勢力の拮抗によりダイヤフ
ラム６１を変位させ、このダイヤフラム６１に設
けた排出開口６５を前記排出弁体６０によつて開
閉可能にし、これらによつて減圧弁機構を構成し
ている。

上記供給弁体５９は、前述した各実施例と同様
に、均圧室５７の内周面を摺動する筒部６６を有
するとともに、均圧室５７と出力ポートＡを連通
させる均圧孔６７を有し、この筒部６６に、弁体
５９による弁座５５の閉鎖位置において均圧室５
７のシールリング６８に密接し、弁座の開放位置
においてシールリング６８との当接がルーズにな
る外周面を形成している。

なお、上記供給弁体５９による弁座５５の開閉
時における筒部６６とシールリング６８間の作用
は、前記実施例と同じであるから、その詳細な説
明は省略する。

［考案の効果］ 本考案のバランス型ポペツト弁は、均圧室内を
摺動するポペツト弁体の筒部外周面を、弁体の弁
座閉鎖位置においてシールリングに密接し、弁座
開放位置における当接はルーズになるようにした
ので、弁座の開放位置において筒部とシールリン
グとが固着するのを防止でき、弁体により確実に
弁座を閉鎖して誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第
２図Ａ，Ｂはその動作説明図、第３図Ａ，Ｂはポ
ペツト弁体の変形例を示す要部縦断面図、第４図
は第２実施例の縦断正面図、第５図は第３実施例
の縦断正面図、第６図は公知のバランス型ポペツ
ト弁の縦断正面図である。 ５Ａ，５Ｂ，Ｐ，Ａ，Ｒ……ポート、６，３
５，３６，５５……弁座、９，３９，５７……均
圧室、１０，５０，６８……シールリング、２
１，３１，５１……弁部、２２，３２，５２……
操作部、２４，４２，４３，５９……弁体、２
５，４６，４７，６６……筒部、２６，４８，４
９，６７……均圧孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数のポート間の弁座を開閉するポペツト弁体
   の背後に、該弁座のシール径と略同一径の均圧室
   を形設し、ポペツト弁体にその均圧室の内周面を
   摺動する筒部を設けると共に、均圧室の内周面に
   上記筒部の外周面との間をシールするシールリン
   グを設け、均圧室とポペツト弁体におけるその均
   圧室と反対側の流路を均圧孔により連通させ、上
   記ポペツト弁体を操作部により駆動するようにし
   たバランス型ポペツト弁において、 上記筒部に、ポペツト弁体による弁座の閉鎖位
   置においてシールリングに密接し、弁座の開放位
   置においてシールリングとの当接がルーズになる
   外周面を形成した、 ことを特徴とするバランス型ポペツト弁。