JP2012123466A - 減圧弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 減圧弁1は、ハウジング2を備え、ハウジング2は、一次ポート14と二次ポート15とに繋がる弁通路18と突起片25とを有している。また、ハウジング2内には、減圧ピストン3と駆動ピストン4とが設けられている。減圧ピストン3は、ハウジング2の突起片25に着座して弁通路18を閉じる閉位置と弁通路18を開く開位置との間で移動するようになっている。駆動ピストン4は、減圧ピストン3から離して設けられ、第2ばね部材8による付勢力に抗して二次圧P2を減圧ピストン3に向かって受圧している。また、駆動ピストン4と減圧ピストン3との間には、弾性変形可能な緩衝ばね10が設けられており、この緩衝ばね10によって駆動ピストン4が受けた二次圧が押付力として減圧ピストン3に伝達されている。
【選択図】 図1
Description
[減圧弁の構成]
減圧弁1は、作動流体、主に高圧ガスを使用圧や大気圧に減圧する場合に用いられる弁であり、高圧タンク等のガス供給源に繋がる供給流路や、大気に繋がる排出流路等に介在させて使用される。この減圧弁1は、ハウジング2、減圧ピストン3、駆動ピストン4、ロッド5、ベースロッド6、第1ばね部材7、第2ばね部材8、第3ばね部材9及び緩衝ばね10を含んで構成される。
以下では、一次ポート14に導かれた作動流体、例えば高圧ガスを減圧するときの減圧弁1の動作について、図1乃至3を参照しながら説明する。なお、図2のグラフは、各構成(駆動ピストン4、第2ばね部材8、及び緩衝ばね10)に作用する力と二次圧P2との関係を示すものであり、縦軸が各構成に作用する力の絶対値を示し、横軸が二次圧P2の絶対値を示している。また、図3のグラフは、各構成(駆動ピストン4、減圧ピストン3及び緩衝ばね10)の変位量(緩衝ばね10に関しては、変形量)と二次圧P2との関係を示すものであり、縦軸が各構成の変位量の絶対値を示し、横軸が二次圧P2の絶対値を示すものである。
本発明の第2実施形態に係る減圧弁1Aは、第1実施形態に係る減圧弁1と構成が類似している。そこで、第2実施形態に係る減圧弁1Aの構成について、第1実施形態に係る減圧弁1の構成と異なる構成についてだけ説明し、同一の構成については説明を省略する。後述する第3実施形態に係る減圧弁1Bについても同様である。
第3実施形態に係る減圧弁1Bは、図5に示すようにロッド5及びベースロッド6を備えておらず、減圧ピストン3Bが背圧力室40及び連絡路41を有していない。また、二次ポート15Bに繋がる二次側通路17Bが第2ハウジング部12の天井部分に形成されており、一次側通路16と二次側通路17Bとが同軸上に形成されている。
第3実施形態に係る減圧弁1Bは、背圧力室40を備えていないため、一次側領域28に導かれる一次圧P1を打ち消すことができずその影響を受けやすいが、その点を除いて、第1実施形態の減圧弁1と同様の作用効果を奏する。
第1乃至第3実施形態の減圧弁1,1A,1Bは、押付部材である緩衝ばね10又は緩衝部材10Aが駆動ピストン4の先端側部分31に内装されているが、これらの部材10,10Aを外装して駆動ピストン4と減圧ピストン3との間に配置してもよい。この場合であっても、第1実施形態の減圧弁1と同様の作用効果を奏する。なお、押付部材が駆動ピストン4と減圧ピストン3との間に配置されるとは、駆動ピストン4と減圧ピストン3との間で挟持されていることに限定されず、少なくとも押付部材の一部分が駆動ピストン4と減圧ピストン3とを離すようにそれらの間に介在していればよい。
2 ハウジング
3,3A,3B 減圧ピストン
4 駆動ピストン
5 ロッド
6 ベースロッド
8 第2ばね部材
10 緩衝ばね
10A 緩衝部材
14 一次ポート
15 二次ポート
18 弁通路
23 シール部
25,25A 突起片
26,26A シート部材
40 背圧力室
41 連絡路
57 二次圧受圧面
Claims (6)
- 一次ポートと二次ポートとに繋がる弁通路と、弁座とを有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記弁座に着座して前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路の開度を調整する減圧ピストンと、
前記ハウジング内に移動可能に且つ前記減圧ピストンから離して設けられ、前記減圧ピストンに向かう方向に二次圧を受圧する駆動ピストンと、
前記二次圧に抗する付勢力を前記駆動ピストンに与える付勢部材と、
前記減圧ピストンと前記駆動ピストンとの間に配置され、前記駆動ピストンに作用する前記二次圧による駆動力を前記減圧ピストンに伝達して前記減圧ピストンを前記開位置から前記閉位置に向かって押している弾性変形可能な押付部材と、を備える、減圧弁。 - 前記押付部材は、前記付勢部材の弾性係数より大きい弾性係数を有している、請求項1に記載の減圧弁。
- 前記減圧ピストン及び弁座のうち一方は、環状の突起片を有し、
前記減圧ピストン及び弁座のうち他方は、前記減圧ピストンが閉位置に移動すると前記突起片に当接して前記弁通路を閉じるシート部材を有し、
前記押付部材は、前記シート部材の弾性係数より小さい弾性係数を有している、請求項1又は2に記載の減圧弁。 - 前記ハウジングに、前記駆動ピストンの前記減圧ピストンに向かう方向の移動を規制するストッパを有し、
前記ストッパは、前記減圧ピストンが閉位置に位置するときに前記押付部材の変形を許容しつつ、前記駆動ピストンが前記減圧ピストンに当接しないように前記駆動ピストンの移動を止めるようになっている、請求項1乃至3のうちいずれか1つに記載の減圧弁。 - 前記ハウジングには、前記駆動ピストンを貫通し且つ前記減圧ピストンに挿入される挿入部材が設けられ、
前記弁通路は、前記減圧ピストンにより前記一次ポートに繋がる一次側圧力室と、前記二次ポートに繋がる二次側圧力室とに仕切られ、
前記減圧ピストンは、前記挿入部材により閉塞されている背圧力室と、前記背圧力室と前記一次側圧力室とを繋ぐ連絡路とを有しており、
前記背圧力室は、そこに導かれた一次圧が前記減圧ピストンに対して前記一次側圧力室の一次圧に抗する方向に作用するように形成されている、請求項1乃至4の何れか1つに記載の減圧弁。 - 前記挿入部材は、ベースロッドとロッドとを有しており、
前記ベースロッドは、前記ハウジングに固定され、且つ前記駆動ピストンを挿通しており、
前記ロッドは、ばね部材により付勢されて前記ベースロッドに当接し、且つ前記減圧ピストンに挿入されている、請求項5に記載の減圧弁。
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