JP4428594B2 - Pressure reducing valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主要回路等から所定の圧力で供給される流体を、設定されたより低い圧力にして供給する減圧弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、減圧弁は、外部の主要回路から流体が導入される一次側ポートと、この一次側ポートから導入した流体を外部の副回路に供給する二次側ポートとを連通する供給流路の流路開度を自立的に制御することで二次側ポートから出力する流体の圧力を予め設定された低い設定圧に制御する。減圧弁は、圧力設定用ばねによって生成する調整可能な付勢力と、二次側ポートの圧力が導入されるフィードバック室の圧力によって生成する付勢力との差に応じてダイアフラム等の受圧体を変位させ、この受圧体の変位によって供給流路に設けた流路開閉部の弁体を変位させることで供給流路の流路開度を調整する。
【0003】
減圧弁には、二次側ポートから外部に供給する流体の消費量が変化しても二次側ポートにおける設定圧力が変化しない流量特性が要求されている。ところが、上記のように、圧力設定用ばねの付勢力とフィードバック室の圧力に基づく付勢力との差によって受圧体を変位させる方式では、二次側ポートの圧力変化に応じて受圧体を応答遅れなく大きく変位させることができなかった。このため、二次側ポートから外部に供給される流体の流量が多くなるほど、その圧力が設定圧力よりも低くなっていくことが避けられなかった。
【0004】
このような問題を解消するため、一次側ポートにおける圧力が導入されるパイロット室と二次側ポートの圧力が導入される第2フィードバック室とを設け、パイロット室の圧力に応じた付勢力と第2フィードバック室の圧力に応じた付勢力との差によって変位する第2の受圧体によって流路開閉部の弁体を変位させるようにした精密型の減圧弁(例えば、特開平10−198433号公報)が種々提案されている。
【0005】
詳述すると、精密型の減圧弁は、圧力設定ばねの付勢力とフィードバック室で生成する付勢力との差に基づいてパイロット室の圧力を制御する。そして、二次側ポートの圧力変化に応じて第2フィードバック室とパイロット室との間に生成される大きな付勢力の差によって第2の受圧体を変位させ、流路開閉部の弁体を応答遅れなく大きく変位させる。このことにより、二次側ポートから外部に供給される流体量が増大しても、その圧力ができるだけ設定圧力から低下しないよう│することができる。
│このような精密型の減圧弁は、圧力設定ばねの付勢力とフィードバック室の圧│に応じた付勢力との差に応じた受圧体の変位に基づいてパイロット室の圧力を制御するためのノズルフラッパ機構を備えている。
【0006】
ノズルフラッパ機構は、例えば図12に示すように、パイロット室90とフィードバック室91との間に設けられたブリード室92にパイロット室90を連通するように設けられたノズル93と、ブリード室92に設けられノズル93の弁座93aに接離可能なフラッパ94とからなる。フラッパ94は、ノズル93に設けられたパイロット室90からブリード室92への放出流路95の流路開度を調整する。このノズルフラッパ機構では、フラッパ94は、スプリング96によって上向きに付勢され、圧力設定ばね97によって下向きに付勢されている受圧部材98の下面98aに常時当接している。そして、圧力設定ばね97の下向きの付勢力と、フィードバック室91の圧力に基づいてダイアフラム99に加わる上向きの付勢力との差に応じて受圧部材98の変位位置が調整される。さらに、受圧部材98の変位位置に応じてノズル93の弁座93aに対するフラッパ94の位置関係、即ち、放出流路95の流路開度が調整されることで、フィードバック室91の圧力に基づいてパイロット室90の圧力が調整される。
【0007】
ところで、フラッパ94は数μmの変位範囲で変位する。そして、例えば、一次側ポートに0.5MPaの圧力が供給されている状態では、フラッパ94が数μm変位することで二次側ポートの圧力が0.1MPa変化する。従って、例えば、フラッパ94が当接する受圧部材98の下面98aが凹んで、ダイアフラム99の変位位置とフラッパ94の変位位置との関係が当初の関係から変化するようなことがあると、設定圧力が変化したりフラッパ94が異常振動する。
【0008】
又、減圧弁のハウジング、受圧部材98、ノズル93等には寸法ばらつきがあり、又、組立後の組立誤差がある。このため、減圧弁の製造時点においても、フラッパ94がノズル93の弁座93aに正しい位置関係で当接せず、放出流路95が閉状態とならないことがある。
【0009】
そこで、部品の寸法ばらつき、組み立て誤差に拘らず、フラッパ94が弁座93aに対して正しい位置関係で接離するように、フラッパ94は球体に形成され、スプリング96によって受圧部材98に常に当接するように付勢されている。一方、受圧部材98は、フラッパ94が当接する下面98aが平坦面とされている。従って、部品の寸法ばらつきや組立誤差により、ノズル93と受圧部材98の位置関係がダイアフラム99の変位方向に直交する方向でずれても、受圧部材98によってフラッパ94の位置が弁座93aに対してずれることはなく弁座93aに対し正しい位置関係で接離する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記のようなノズルフラッパ機構では、図12に示すように、球体であるフラッパ94が受圧部材98の平坦な下面98aに点接触する状態で当接する。又、フラッパ94が弁座93aに当接する状態では、圧力設定ばね97の付勢力がフラッパ94に加わることになるが、その大きさは例えば最大250Nである。このため、減圧弁に主要回路の圧力が供給されておらずフラッパ94が弁座93aに当接する状態では、フラッパ94から受圧部材98の下面98aの1点に大きな反力が加わった状態となる。そして、フラッパ94が受圧部材98に繰り返し押し付けられると、図13に示すように、受圧部材98の下面98aが1点で変形して凹んだ状態となる。この凹み量は例えば4μm程度に達することが確認されている。尚、フラッパ94及び受圧部材98は共に硬化処理を施されているが、球体であるフラッパ94と受圧部材98の平坦な下面98aとが繰り返し互いに力を加え合う状態では平坦な下面98aが変形する。
【0011】
受圧部材98の下面98aのフラッパ94の当接部に凹みができると、ダイアフラム99の変位位置とフラッパ94の変位位置との関係が当初の関係から変化する。その結果、フィードバック室91の圧力に対する放出流路95の流路開度の関係が当初の関係から変化し、設定圧力が当初の設定圧力から変化する。又、フラッパ94が当接する下面98aの当接部に不規則な凹みができると、フラッパ94の支持状態が不安定となってフラッパ94が異常振動することがある。
【0012】
本発明は、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、ノズルフラッパ機構の繰り返し動作による変形を抑制し、設定圧力の変化、フラッパの異常振動が起こり難いようにすることができる減圧弁を提供することにある。
【0013】
【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に記載の発明は、一次側ポートから二次側ポートへの流路開度を調整する供給側弁部を設け、前記一次側ポートに連通されたパイロット室の圧力と前記二次側ポートに連通された第1フィードバック室の圧力との差に基づいて変位する第1受圧体を設け、前記二次側ポートに連通された第2フィードバック室の圧力と予め定められた設定圧力を設定するため圧力設定部から加えられる付勢力との差に基づいて変位する第2受圧体を設け、前記第2受圧体の変位によって動作し前記パイロット室から流体を放出する放出流路の流路開度を調整するノズルフラッパ機構を設け、前記ノズルフラッパ機構にて調整される前記パイロット室の圧力と前記第1フィードバック室の圧力との差に基づく前記第1受圧体の変位によって前記供給側弁部を開閉動作させ、前記圧力設定部の付勢力に対応した設定圧力に二次側圧力が制御されるように前記一次側ポートから前記二次側ポートへの流路開度を調整する減圧弁において、前記ノズルフラッパ機構は、前記パイロット室に連通するように設けたノズルと、前記第2受圧体に対し線接触又は面接触する状態で支持したフラッパとからなり、前記フラッパは、前記第2受圧体に対し線接触又は面接触する状態で支持した基部と、該基部の一端面に開口する凹部内で前記基部と一体に形成された円環状の線領域で前記基部に対して当接する状態で保持する球体とから構成した減圧弁である。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記フラッパを、前記第1受圧体の変位方向に直交する全方向に相対移動可能に支持した。
【0015】
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、圧力設定部からの付勢力によってノズルフラッパ機構のフラッパがノズルの弁座に当接するとき、フラッパから第2受圧体に反力が作用する。ここで、フラッパが線接触又は面接触する状態で第2受圧体に支持されているので、フラッパからの反力が第2受圧体の1点に集中して加わらない。従って、第2受圧体が変形し難いので、第2受圧体の変位位置と放出流路の開度との関係が変化し難い。尚、フラッパがノズルの弁座に当接するときには、放出流路を閉塞するために少なくとも環状の線領域で当接する。このため、弁座の変形は問題にしていない。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、部品寸法のばらつきや組立誤差等により、フラッパの中心軸線と弁座の中心軸線とが、第2受圧体の変位方向に対し直交する方向にずれていても、ずれがなくなる位置までフラッパが移動して弁座に当接する。従って、フラッパの中心軸線と弁座の中心軸線とが、第2受圧体の変位方向に対し直交する方向にずれていても、放出流路が確実に閉塞される。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、本発明を空圧制御用の減圧弁に具体化した第1の実施の形態を図1〜図3に従って説明する。
【0019】
図1に示すように、減圧弁10は、そのハウジング11が第1ボディ12、第2ボディ13、第3ボディ14、ボトムキャップ15、カバー16及びボンネット17で形成されている。
【0020】
第1ボディ12には、外部の主要回路等から一次側圧力の流体が供給される一次側ポート19と、一次側圧力よりも低い二次側圧力に制御した流体を外部の副回路等に供給するための二次側ポート20とが形成されている。又、第1ボディ12の内部には、一次側ポート19から二次側ポート20への流路開度を調整する供給側弁部21が設けられている。供給側弁部21は、流路開度を全閉状態と所定の全開状態との間で連続的に調整するように形成されている。供給側弁部21は、第1ボディ12に一体形成された供給側弁座22と、この供給側弁座22に対し接離するように設けられた供給側弁体23と、この供給側弁体23を供給側弁座22に当接するように付勢する第1圧縮コイルばね24とからなる。供給側弁体23は、一次側ポート19に連通するように第1ボディ12の下部に設けられた孔に嵌合されたボトムキャップ15によって保持されている。第1圧縮コイルばね24は、ボトムキャップ15と供給側弁体23の間に設けられている。
【0021】
第1ボディ12の上部には二次側ポート20に連通する嵌合孔が設けられ、この嵌合孔に第2ボディ13が嵌合されている。又、第1ボディ12の下側にはカバー16が固定されている。第1ボディ12及び第2ボディ13には、供給側弁部21を迂回して二次側ポート20を第1ボディ12の下部に案内する排気流路25が形成されている。又、カバー16には、排気流路25を外部に連通する排気ポート26が形成されている。
【0022】
第1ボディ12と第2ボディ13との間には、二次側ポート20の排気流路25に対する連通状態を調整する排気側弁部27が形成されている。排気側弁部27は、第1ボディ12に一体形成された排気側弁座28と、この排気側弁座28に接離可能に保持された排気側弁体29と、この排気側弁体29を排気側弁座28に当接するように付勢する第2圧縮コイルばね30とからなる。排気側弁体29は、第2ボディ13の下部に設けられた凹部内に保持されている。第2圧縮コイルばね30は、第2ボディ13と排気側弁体29との間に設けられている。
【0023】
第2ボディ13には、上下方向に延びるロッド31が上下方向に変位可能に支持されている。ロッド31は、排気側弁体29に対し相対変位可能に挿通し、その下端が供給側弁体23の上面に当接可能なように形成されている。又、ロッド31には、排気側弁体29の下面に当接するEリング32がその軸上に固定されている。Eリング32は、図1に示すように、供給側弁座22に当接した状態の供給側弁体23の上面にロッド31の下端が当接するときに、排気側弁座28に当接した状態の排気側弁体29の下面に当接する位置に設けられている。
【0024】
第2ボディ13の上側には凹部が設けられ、凹部内の上部に第3ボディ14が嵌合されている。第2ボディ13の凹部の下部には、第2ボディ13及び第3ボディ14によって区画される流路開度制御室33が形成されている。流路開度制御室33には、該流路開度制御室33を上下に変位可能な第1受圧体としてのピストン34が設けられている。ピストン34は、流路開度制御室33をその下側の第1フィードバック室35と上側のノズル背圧室36とに区画する。ピストン34は、第1フィードバック室35に設けられた第3圧縮コイルばね37によって上方に移動するように付勢されている。
【0025】
第1フィードバック室35は、第1ボディ12及び第2ボディ13に設けられた第1フィードバック通路38によって二次側ポート20内に連通されている。ノズル背圧室36は、第1ボディ12、第2ボディ13及び第3ボディ14に渡って設けられたパイロット通路39によって一次側ポート19に連通されている。パイロット通路39上には、ノズル背圧室36の圧力を一次側ポート19の圧力よりも小さくするオリフィス40が設けられている。
【0026】
ピストン34は、流路開度制御室33における所定の変位位置からノズル背圧室36側に変位するときに、供給側弁体23を供給側弁座22に当接させたままでロッド31のEリング32によって排気側弁体29を排気側弁座28から離間させる。反対に、ピストン34は、前記変位位置から第1フィードバック室35側に変位するときに、排気側弁体29を排気側弁座28に当接させたままでロッド31の下端によって供給側弁体23を供給側弁座22から離間させるように設けられている。
【0027】
第3ボディ14の上側にはボンネット17が固定されている。そして、第3ボディ14の上側に開口する凹部と、ボンネット17の下側に開口する凹部とにより圧力調整室41が形成されている。圧力調整室41には、第3ボディ14の上端面とボンネット17の下端面とによって外周縁が支持された第1ダイアフラム42と、第3ボディ14の凹部の底面と同底面に固定された環状の固定部材43とによって外周縁が支持された第2ダイアフラム44とが設けられている。
【0028】
第1ダイアフラム42には、その上面に上側受圧部材45が当接され、その下面に下側受圧部材46の上面が当接されている。第2ダイアフラム44には、その上面に下側受圧部材46の下面が当接され、その下面に軸部材47が当接されている。軸部材47は、第2ダイアフラム44及び第1ダイアフラム42の各中央孔を貫通するとともに下側受圧部材46及び上側受圧部材45を貫通し、その上端に螺合するナット47aによって第1ダイアフラム42及び第2ダイアフラム44を挟持している。そして、軸部材47は、上側受圧部材45及び下側受圧部材46と共に第1ダイアフラム42及び第2ダイアフラム44に固定されている。本実施の形態では、第1ダイアフラム42、上側受圧部材45、下側受圧部材46及び軸部材47が第2受圧体を構成する。
【0029】
圧力調整室41には、その下部に第1ダイアフラム42、第2ダイアフラム44及び第3ボディ14で区画された第2フィードバック室48が形成され、その上部に第1ダイアフラム42とボンネット17とで区画される圧力設定室49が形成されている。第2フィードバック室48は、第3ボディ14及び第2ボディ13に渡って設けられた第2フィードバック通路50によって第1フィードバック室35に連通されている。圧力設定室49は、ボンネット17に設けられた連通路49aによってハウジング11の外部に連通されている。
【0030】
圧力設定室49には、鉛直方向に中心軸線が一致するようにボンネット17の上部に螺合された雄ねじ軸51の下端に当接する板部材52と、この板部材52と上側受圧部材45との間に介在され第1ダイアフラム42に下向きの付勢力を加える第4圧縮コイルばね53とが収容されている。雄ねじ軸51の上端には、雄ねじ軸51の位置を調整して、第4圧縮コイルばね53が第1ダイアフラム42に加える付勢力を調整するハンドル54が設けられている。本実施の形態では、雄ねじ軸51、板部材52、第4圧縮コイルばね53及びハンドル54等が圧力設定部を構成する。
【0031】
又、第3ボディ14の凹部の底側に設けられた小径部内には、第2ダイアフラム44によって区画されるブリード室55が形成されている。ブリード室55は、第3ボディ14及び第2ボディ13に渡って設けられたブリードポート56によってハウジング11の外部に連通されている。
【0032】
ブリード室55とノズル背圧室36との間には、ノズル背圧室36をブリード室55に連通可能なノズルフラッパ機構57が設けられている。ノズルフラッパ機構57は、ノズル背圧室36をブリード室55に連通する放出流路58を備えたノズル59と、ブリード室55内に配置された軸部材47の下端に保持されたフラッパ60とからなる。
【0033】
図2に示すように、ブリード室55に開口するノズル59の放出流路58の開口部には、内周面が円錐状に形成された弁座59aが形成されている。
フラッパ60は、軸部材47の下部に設けられた保持部61に保持されている。保持部61は、軸部材47に一体で形成された円板部62と、この円板部62に外嵌された筒部63とからなる。筒部63の内周面における下端周縁には、その中心軸線側に延出されたつば状の係止部63aが形成されている。係止部63aは、円板部62の下面から下方に所定距離だけ離間した位置に設けられている。
【0034】
フラッパ60は、図2,3に示すように、保持部61に保持される基部64と、この基部64に保持された球体65とからなる。基部64は回転切削可能な略円柱状に形成され、その一端面に開口する凹部67と、その他端側の外周面に沿って形成されたつば部68とを備えている。基部64の外径は、筒部63の係止部63aの内径よりも小さく形成され、係止部63aの内径は、つば部68の外径よりも小さく形成されている。又、つば部68の外径は、筒部63の内径よりも小さく形成されている。
【0035】
凹部67は、その開口部側を形成する円柱状の大径部67a及び小径部67bと、円錐状の底部67cとからなる。大径部67a、小径部67b及び底部67cは、各中心軸線が一致するように形成されている。球体65は、ノズル59の弁座59aに対し環状の線領域で当接する外径に形成されている。そして、球体65は、底部67cに環状の線領域で当接するとともに大径部67aと小径部67bとの段差部に環状の線領域で当接した状態で大径部67aに嵌合されることで、基部64に保持されている。即ち、球体65は、基部64に対し2つの円環状の線領域で当接する状態で支持されている。
【0036】
そして、フラッパ60は、基部64のつば部68が、保持部61の円板部62の下面と係止部63aとの間に全周に渡って係止されることで、軸部材47の下面に対して基部64の上面が円形状に面接触する状態で支持されている。同時に、フラッパ60は、図2に矢印Aで示すように、第1及び第2ダイアフラム42,44の変位方向に直交する全方向に相対移動可能な状態で軸部材47に支持されている。
【0037】
フラッパ60は、第4圧縮コイルばね53から第1ダイアフラム42に下向きの付勢力が加えられていない状態では、第1及び第2ダイアフラム42,44によって、ノズル59の弁座59aから離間した位置に保持されている。そして、ノズルフラッパ機構57は、第4圧縮コイルばね53の下向きの付勢力と第2フィードバック室48の圧力に基づく上向きの付勢力との差である下向きの付勢力に応じた流路開度でノズル背圧室36をブリード室55に連通する。
【0038】
次に、以上のように構成された減圧弁の作用について説明する。
(非動作時)
第4圧縮コイルばね53から第1ダイアフラム42に付勢力が加わらないように雄ねじ軸51の位置を調整した状態で、一次側ポート19に主要回路の高い圧力を供給すると、一次側ポート19の空気がパイロット通路39を通ってノズル背圧室36に導入される。ノズル背圧室36に導入された空気は、フラッパ60が弁座59aから離間しているノズル59を通ってブリード室55に放出され、ブリードポート56を通ってハウジング11の外部に放出される。このとき、パイロット通路39に設けたオリフィス40によって一次側ポート19からノズル背圧室36に導入される空気の流量が制限されることから、ノズル背圧室36の圧力は大気圧と殆ど同等の大きさとなる。このため、ピストン34は第3圧縮コイルばね37の付勢力によって上方に位置し、ロッド31の下端は供給側弁座22に当接した供給側弁体23から上方に離間した位置に配置される。同時に、Eリング32によって排気側弁体29が排気側弁座28から離間した位置に配置され、二次側ポート20が排気流路25に連通される。その結果、非動作時には、一次側ポート19から二次側ポート20の流路開度が閉状態とされるとともに、二次側ポート20に連通する空圧回路の圧力が「0」とされる。
(圧力設定時)
一次側ポート19に主要回路の高い圧力を供給したままの状態で、ハンドル54を操作して雄ねじ軸51を下方に移動させると、第4圧縮コイルばね53から第1ダイアフラム42に加わる付勢力が増大する。そして、第1ダイアフラム42の変位に伴って軸部材47が下方に変位し、フラッパ60が弁座59aに接近する。すると、一次側ポート19からノズル背圧室36に導入されている空気の、ブリード室55への放出量が減少し、ノズル背圧室36の圧力が上昇する。このため、ピストン34が第3圧縮コイルばね37の上向きの付勢力に抗して下方に変位し、ロッド31の下端が供給側弁体23に当接する。同時に、Eリング32によって排気側弁座28から離間されていた排気側弁体29が排気側弁座28に当接し、二次側ポート20と排気流路25とが連通されなくなる。
【0039】
ノズル背圧室36の圧力がさらに増大すると、ピストン34はさらに第1圧縮コイルばね24の付勢力に抗して下方に変位し、供給側弁体23が供給側弁座22から離間する。その結果、一次側ポート19から二次側ポート20への流路開度が閉状態から開状態となり、一次側ポート19から二次側ポート20に空気が供給される。
【0040】
二次側ポート20に供給された空気は、第1フィードバック通路38によって第1フィードバック室35に導入され、さらに第1フィードバック室35から第2フィードバック通路50によって第2フィードバック室48に導入される。すると、第2フィードバック室48の圧力が増大し、第1ダイアフラム42に加わる下向きの付勢力が減少するため、第1ダイアフラム42が上方に変位してフラッパ60が弁座59aから離間するように変位する。このため、ノズル背圧室36からブリード室55を通って外部に放出される空気量が増大し、ノズル背圧室36の圧力が減少する。すると、ピストン34に加わる上向きの付勢力が増大するため、ピストン34が上方に変位する。その結果、供給側弁体23が供給側弁座22に当接して一次側ポート19から二次側ポート20の流路開度が閉状態となり、二次側ポート20の圧力が設定圧力に制御された状態で一次側ポート19と二次側ポート20との連通が遮断される。
【0041】
以上のように二次側ポート20の設定圧力が設定された状態で二次側ポート20の圧力が設定圧力から下降又は上昇すると、減圧弁10は以下の動作を繰り返し行なって二次側ポート20の圧力を設定圧力に維持する。
(圧力下降時)
二次側ポート20から供給する空気が消費され、二次側ポート20の圧力が設定圧力から減少すると、第1フィードバック通路38、第1フィードバック室35及び第2フィードバック通路50を介して連通する第2フィードバック室48の圧力が減少する。すると、第1ダイアフラム42に加わる下向きの付勢力が増大して第1ダイアフラム42が下方に変位し、フラッパ60が弁座59aに接近するように変位する。このため、ノズル背圧室36からブリード室55を通って外部に放出される空気量が減少してノズル背圧室36の圧力が増大し、ピストン34に加わる下向きの付勢力が増大する。このため、ピストン34が下方に変位して供給側弁体23が供給側弁座22から離間し、一次側ポート19から二次側ポート20への流路開度が閉状態から開状態とされる。その結果、一次側ポート19から二次側ポート20に空気が供給され、二次側ポート20から供給される空気の圧力が設定圧力に向かって増大する。
(圧力上昇時)
二次側ポート20の圧力が設定圧力から上昇すると、第2フィードバック室48の圧力が上昇する。すると、第1ダイアフラム42に加わる下向きの付勢力が減少して第1ダイアフラム42が上方に変位し、フラッパ60が弁座59aから離間するように変位する。このため、ノズル背圧室36からブリード室55を通って外部に放出される空気量が増大してノズル背圧室36の圧力が減少し、ピストン34に加わる下向きの付勢力が減少する。このため、ピストン34が上方に変位して供給側弁体23が供給側弁座22に当接するとともに、Eリング32によって排気側弁体29が排気側弁座28から離間する位置に変位する。その結果、一次側ポート19から二次側ポート20への流路開度が開状態から閉状態となるとともに、二次側ポート20が排気流路25を介して外部に連通される。このため、一次側ポート19から二次側ポート20に空気が供給されなくなるとともに二次側ポート20から空気が排気ポート26を介して外部に放出され、二次側ポート20の圧力が設定圧力に向かって減少する。
【0042】
以上のようにして、二次側ポート20の圧力は、設定圧力からの変化を打ち消すように自立的に調整され、二次側ポート20から供給する空気の消費量が変化しても設定圧力に維持されるように制御される。
【0043】
以上詳述した本実施の形態の減圧弁は、以下に記載する各効果を有する。
(1) ノズルフラッパ機構57を、ハウジング11に設けたノズル59と、軸部材47に支持したフラッパ60とから構成した。そして、ノズル59の弁座59aに当接する球体65を支持するフラッパ60の基部64を、軸部材47の下面に対し円形状に面接触させた状態で支持するようにした。従って、一次側ポート19に主要回路の圧力が供給されず、第4圧縮コイルばね53の付勢力によってフラッパ60の球体65がノズル59の弁座59aに大きな付勢力で押圧されたときに、フラッパ60からの反力が軸部材47の1点に集中して加わらない。
【0044】
このため、フラッパ60が繰り返し弁座59aに押圧されても球体65又は軸部材47が変形し難く、第1ダイアフラム42の変位位置とフラッパ60の変位位置との関係が当初の関係から変化し難い。その結果、設定圧力の変化やフラッパ60の異常振動が起き難いようにすることができる。
【0045】
(2) フラッパ60を軸部材47に設けた保持部61によって、第1ダイアフラム42の変位方向に直交する全方向に相対移動可能に支持した。従って、部品寸法のばらつきや組立誤差等により、フラッパ60の中心軸線とノズル59の弁座59aの中心軸線とが第1ダイアフラム42の変位方向に直交する方向にずれていても、フラッパ60が同方向にずれをなくす位置まで移動して弁座59aに当接する。
【0046】
その結果、部品の寸法ばらつきや組立誤差がある状態で構成される減圧弁10であっても、二次側ポート20から供給する空気の消費が急激に増大したときに、供給する空気の圧力を設定圧力から大きく低下しないように制御することができる。
【0047】
(3) ノズル59の弁座59aを円錐状に形成し、フラッパ60を、弁座59aに環状の線領域で当接可能な球体65と、この球体65を保持するとともに第1ダイアフラム42の変位方向に直交する方向に相対移動可能に軸部材47に支持させた基部64とから構成した。従って、部品の寸法ばらつきや組立誤差等によって弁座59aの中心軸線に対してフラッパ60の中心軸線が傾いていても、フラッパ60の球体65が弁座59aに当接して放出流路58を閉塞する。
【0048】
(4) 球体65を、基部64に設けた凹部67内の円錐状の底部67cと、大径部67a及び小径部67bとの段差部とにそれぞれ環状の線領域で当接する状態で保持した。従って、フラッパ60が弁座59aに大きな付勢力で押圧されたときに、球体65からの反力が2つの位置で環状に分散して基部64に加わる。このため、フラッパ60が繰り返し弁座59aに押圧されても基部64が変形し難く、第1ダイアフラム42と球体65との位置関係が当初の位置関係から変化し難い。その結果、設定圧力の変化やフラッパ60の異常振動が起き難いようにすることができる。
【0049】
(5) 基部64を回転切削可能な略円柱状に形成したので、容易に高い寸法精度を得ることができる。従って、球体65を確実に保持することができる寸法精度の基部64を高い歩留まりで製造することができる。
【0050】
(第2の実施の形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施の形態を図4に従って説明する。尚、本実施の形態は、前記第1の実施の形態のピストン34を第3ダイアフラム70及び受圧部材71,72に変更したことのみが第1の実施の形態と異なる。従って、第1の実施の形態と同じ構成については、符号を同じにしてその説明を省略し、第3ダイアフラム70及び受圧部材71,72のみについて詳述する。
【0051】
流路開度制御室33には、第1の実施の形態におけるピストン34の代わりに、第2ボディ13及び第3ボディ14によって外周縁が支持され、該流路開度制御室33を上下に変位可能な第3ダイアフラム70が設けられている。第3ダイアフラム70には、その上面に上側受圧部材71が当接され、その下面に下側受圧部材72が当接されている。上側受圧部材71には下側受圧部材72が嵌合固定されるとともに前記ロッド31の上端が固定されている。下側受圧部材72と流路開度制御室33の底面との間には、第3ダイアフラム70を上方に移動させるように付勢する第3圧縮コイルばね37が設けられている。本実施の形態では、第3ダイアフラム70、上側受圧部材71及び下側受圧部材72が第1受圧体を構成する。
【0052】
流路開度制御室33の下部には、第3ダイアフラム70の下面と第2ボディ13とで区画される第1フィードバック室35が形成されている。又、流路開度制御室33の上部には、第3ダイアフラム70の上面、第2ボディ13及び第3ボディ14で区画されるノズル背圧室36が形成されている。
【0053】
第3ダイアフラム70は、流路開度制御室33における所定の変位位置からノズル背圧室36側に変位するときに、供給側弁体23を供給側弁座22に当接させたままでロッド31のEリング32によって排気側弁体29を排気側弁座28から離間させる。反対に、第3ダイアフラム70は、前記変位位置から第1フィードバック室35側に変位するときに、排気側弁体29を排気側弁座28に当接させたままでロッド31の下端によって供給側弁体23を供給側弁座22から離間させるように設けられている。
【0054】
本実施の形態の減圧弁10は、第3ダイアフラム70及び受圧部材71,72以外の部材が前記第1の実施の形態の減圧弁10の各部材と共通であって、ピストン34を第3ダイアフラム70及び受圧部材71,72に置き換えることで構成されている。
【0055】
以上のように構成された減圧弁は、前記第1の実施の形態の減圧弁と同様の作用を有する。
以上詳述した本実施の形態は、前記第1の実施の形態における(1)〜(3)に記載した各効果と、以下に記載する効果とを有する。
【0056】
(4) 第1の実施の形態の減圧弁10のピストン34以外の部分を共通化し、ピストン34を第3ダイアフラム70及び受圧部材71,72に置き換えるだけで構成できるようにした。従って、ピストン駆動方式の減圧弁とダイアフラム駆動方式の減圧弁とを製造するにあたって、部品管理を容易にし、又、ピストン34、第3ダイアフラム70及び受圧部材71,72以外の部品原価を安くすることができる。
【0057】
(第3の実施の形態)
次に、本発明を具体化した第3の実施の形態を図5に従って説明する。尚、本実施の形態は、前記第1の実施の形態の減圧弁10に電磁弁73を新たに加えたことのみが第1の実施の形態と異なる。従って、第1の実施の形態と同じ構成については、符号を同じにしてその説明を省略し、電磁弁73のみについて詳述する。
【0058】
ノズル背圧室36に一次側ポート19を連通するパイロット通路39上には、このパイロット通路39の開閉を行う電磁弁73が設けられている。本実施の形態では、電磁弁73は常時開型の2ポート2位置切換弁であって、単動ソレノイド駆動のスプリングリターン式である。
【0059】
電磁弁73は、第2ボディ13の外側に固定されるとともに、第2ボディ13の外側面に開口するように分断された両パイロット通路39a,39bに図示しない2つの各ポートがそれぞれ連通されることで減圧弁10に一体化されている。
【0060】
以上のように構成された減圧弁は、前記第1の実施の形態の減圧弁と同様の作用の他、以下の作用をも有する。
一次側ポート19に主要回路の圧力が供給され、二次側ポート20から設定圧力となるように制御された状態で空気が供給されている状態で、電磁弁73に通電して開弁状態から閉弁状態に切り換えると、開状態であるノズル59の放出流路58を介してノズル背圧室36の圧力がブリード室55に放出される。すると、ピストン34が上向きの付勢力によって上方に変位するため、供給側弁体23が供給側弁座22に当接するとともに、排気側弁体29が排気側弁座28から離間する。このため、一次側ポート19から二次側ポート20への流路開度が閉状態となるとともに、二次側ポート20が排気流路25に連通される。その結果、一次側ポート19に主要回路から圧力が供給されたままの状態で、ハンドル54を操作して設定圧力を変更することなく二次側圧力が「0」となる。二次側圧力が「0」となると第2フィードバック室48の圧力も「0」となり、第4圧縮コイルばね53の付勢力によってフラッパ60がノズル59の弁座59aに押圧される。
【0061】
以上詳述した本実施の形態は、前記第1の実施の形態における(1)〜(3)に記載した各効果と、以下に記載する効果とを有する。
(5) 一次側ポート19をノズル背圧室36に連通するパイロット通路39上にパイロット通路39を開閉する電磁弁73を設けた。従って、一次側ポート19に主要回路の圧力を供給したままで一次側ポート19からノズル背圧室36への空気の導入を停止し、ブリードポート56からの空気の放出を行うことなく二次側ポート20からの空気の供給を停止することができる。
【0062】
従来の減圧弁において、主要回路から一次側ポートとの間に電磁弁を設けて一次側ポートへの空気の導入を停止すると、二次側圧力が「0」となったときにフラッパが受圧部材側の1点に当接する。従って、繰り返し電磁弁を作動させると受圧部材の変形が促進されるため、電磁弁を二次側ポート20と空圧機器との間に設けて空圧機器への流体の供給を停止するようにしていた。しかし、この場合、フラッパ60が二次側圧力に応じた距離だけノズル59の弁座59aから離間した状態となるので、一次側ポート19からノズル背圧室36に供給される流体の一部が放出流路58を介して常時外部に放出される。このため、空圧機器に流体を供給していないにも拘らず主要回路の圧力が消費される欠点があった。
【0063】
一方、本実施の形態では、電磁弁73によってノズル背圧室36への一次側圧力の導入を停止したときに、ノズル59の弁座59aに当接したフラッパ60からの反力が軸部材47の1点に集中して加わらない。このため、パイロット通路39上に設けた電磁弁73を繰り返し作動させて二次側ポート20からの空気の供給を停止させても、フラッパ60によって軸部材47が殆ど変形しない。このため、第1ダイアフラム42とフラッパ60との位置関係が当初の関係から変化しない。その結果、ノズルフラッパ機構57の繰り返し動作による変形を抑制し、設定圧力の変化やフラッパの異常振動が起こり難いようにしながら、主要回路の空気が消費されない状態で減圧弁10から副回路への供給停止を行うことができる。
【0064】
(6) 電磁弁73を減圧弁10に一体化して設けたので、減圧弁の他に電磁弁を用意して接続する必要がなく、設置を容易に行うことができる。又、必要な設置面積が小さくてすむ。
【0065】
以下、上記実施の形態以外の実施の形態を列挙する。
○ 上記第1の実施の形態では、第2フィードバック室48とノズル背圧室36との間に、第1ダイアフラム42に連動する第2ダイアフラム44によって区画され、第1ダイアフラム42に固定された軸部材47の下部が配置されるブリード室55を設けた。そして、ノズル背圧室36とブリード室55とを連通するように設け、軸部材47を介して動作するノズルフラッパ機構57から放出された空気をブリード室55からハウジング11の外部に放出するようにした。これを、ブリード室55を設けず、ノズル背圧室36と第2フィードバック室48とを連通するように設けたノズルフラッパ機構を第1ダイアフラム42によって動作させる構成としてもよい。
【0066】
この構成では、ノズル背圧室36の圧力が第2フィードバック室48を介して二次側ポート20側に放出されることでノズル背圧室36の圧力が調整され、一次側ポート19から二次側ポート20への流路開度が調整されて二次側ポート20の圧力が制御される。従って、圧力制御の応答性がある程度低下する代わりに、二次側ポート20の空気を消費しているときには主要回路の空気を消費することなく圧力制御を行うことができる。
【0067】
なお、特許請求の範囲に記載した各発明のノズルフラッパ機構の参考例について、図6〜図10を示しつつ以下のとおり列挙する。
○ 上記各実施の形態では、ノズル59の弁座59aを円錐状に形成し、フラッパ60を、弁座59aに当接可能な球体65と、この球体65を保持するとともに第1ダイアフラム42の変位方向に直交する方向に移動可能に軸部材47に対させた基部64とから構成した。これを、図6(a),(b)に示すように、弁座59aに当接する球状部74aと、軸部材47に保持されるためのつば部74bとが一体に形成されたフラッパ74としてもよい。この場合には、フラッパ74が軸部材47の下面に対し円形状に面接触する状態で支持される。
【0068】
又、図7(a),(b)に示すように、弁座59aに当接する円錐部75aと、軸部材47に保持されるためのつば部75bとが一体に形成されたフラッパ75としてもよい。この場合には、フラッパ75が軸部材47の下面に対し円形状に面接触する状態で支持される。
【0069】
○ ノズルフラッパ機構を、図8(a),(b)に示すように、環状の突出部76aの先端に弁座76bが形成されたノズル76と、弁座76bに当接する円柱部77a、及び、軸部材47に保持されるためのつば部77bが一体に形成されたフラッパ77とから構成してもよい。この場合には、フラッパ77が軸部材47の下面に対し円形状に面接触する状態で支持される。
【0070】
○ フラッパを、図9(a),(b)に示すように、弁座59aに当接する弁体としての球体65と、この球体65に外嵌する状態で組み合わされ、球体65を軸部材47の下面に当接させた状態で保持するとともに軸部材47に対して移動可能に支持される筒状の基部78とからなるフラッパ79としてもよい。この場合には、フラッパ79が軸部材47の下面に対し環状に面接触する状態で支持される。
【0071】
ここで、球体65を基部78の上側開口部から突出させ、突出させた球体65を軸部材47の下面に設けた円錐状の凹部内に対し環状に線接触する状態で軸部材47に支持してもよい。この構成であっても、球体65から軸部材47の下面に加わる反力が1点に集中しないので、軸部材47がフラッパ79によって変形し難い。尚、この場合には、フラッパ79を第1ダイアフラム42の変位方向に直交する全方向に相対移動させることはできない。
【0072】
○ ノズルフラッパ機構を、図10(a),(b)に示すように、環状の突出部80の先端に弁座80aが形成されたノズル81と、円錐状の内周面82aが弁座80aに当接する円柱部82と、軸部材47に保持されるためのつば部83とが一体に形成されたフラッパ84とから構成してもよい。この場合には、フラッパ84が軸部材47の下面に対し円形状に面接触する状態で支持される。
【0073】
以下、上記実施の形態以外の実施の形態を列挙する。
○ 上記実施の形態では、軸部材47の保持部61の下面を平坦面としたが、図11(a)に示すように、球体65の頂点に対応する部分に凹部61aを設けてもよい。この場合にも、前記各実施の形態と同様に、フラッパ60からの反力が軸部材47の下面に対し環状に面接触する状態で支持されるので、軸部材47が変形し難い。
【0074】
○ 上記実施の形態では、基部64を回転切削で形成可能な略円柱体としたが、図11(b)に示すように、球体65を保持する図示しない凹部を備えた直方体の基部85としてもよい。この場合、その下端側の外周面周縁に設けた枠状のつば部85aを係止するように形成した軸部材の保持部で支持する。
【0075】
○ 上記各実施の形態では、ノズルフラッパ機構のノズル59をハウジング11に組み付け固定するものとしたが、ハウジングに一体で形成したノズルであってもよい。
【0076】
○ 上記各実施の形態では、圧力設定部を、第1ダイアフラム42を付勢する付勢力を発生する第4圧縮コイルばね53と、ハンドル54によって操作され第4圧縮コイルばね53が発生する付勢力を調整する雄ねじ軸51等とによって構成した。これを、例えば、導入される流体の圧力によって第1ダイアフラム42を付勢する付勢力を発生する調圧室と、この調圧室に導入する流体の圧力を調整する比例電磁式圧力制御弁等からなる流体制御回路とによって構成してもよい。この場合には、二次側ポートから供給する流体の設定圧力を遠隔操作によって制御したり、二次側ポートから供給される流体によって作動する流体圧機器の制御状態に関する情報に基づいて設定圧力自体を好適に自動調整したりすることができる。
【0077】
○ 上記各実施の形態では、流体としての空気の圧力を制御する減圧弁としたが、空気以外の気体の圧力を制御する減圧弁に実施してもよい。
以下、特許請求の範囲に記載した各発明の外に前述した各実施の形態から把握される技術的思想をその効果とともに記載する。
【0078】
(1) 前記球体は、前記基部に設けられた凹部内の円錐状の内周面に対し円環状に線接触する状態で支持されている。このような構成によれば、一定期間の経過後にも基部の内周面が球体によって変形し難く、球体と受圧部材との位置関係が当初の位置関係から変化しない。
【0079】
(2) 前記基部は回転切削可能な略円柱体である。このような構成によれば、容易に高い寸法精度で加工形成することができ、球体を確実に保持することができる基部を高い歩留まりで製造することができる。
【0080】
(3) 前記パイロット室に前記一次側ポートを連通するパイロット通路を開閉制御し、該一次側ポートからパイロット室への流体の導入を許容又は禁止する電磁弁を一体に設けた。このような構成によれば、ノズルフラッパ機構の繰り返し動作による変形を抑制し、設定圧力の変化やフラッパの異常振動が起こり難いようにしながら、主要回路の空気が消費されない状態で減圧弁から副回路等への供給停止を行うことができる。又、減圧弁の他に電磁弁を用意して接続する必要がなく、設置を容易に行うことができる。又、必要な設置面積が小さくてすむ。
【0081】
【発明の効果】
ノズルフラッパ機構の繰り返し動作による変形を抑制し、設定圧力の変化やフラッパの異常振動が起き難いようにする。
【0082】
加えて、部品の寸法ばらつきや組立誤差がある状態で構成される減圧弁であっても、パイロット室からの流体の放出を停止して、二次側ポートの設定圧力からの低下を極力抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態の減圧弁を示す概略断面図。
【図2】 ノズルフラッパ機構を示す断面図。
【図3】 フラッパを示す斜視図。
【図4】 第2の実施の形態の減圧弁を示す概略断面図。
【図5】 第3の実施の形態の減圧弁を示す概略断面図。
【図6】 (a)は参考例のノズルフラッパ機構を示す断面図、(b)はそのフラッパを示す斜視図。
【図7】 (a)は参考例のノズルフラッパ機構を示す断面図、(b)はそのフラッパを示す斜視図。
【図8】 (a)は参考例のノズルフラッパ機構を示す断面図、(b)はそのフラッパを示す斜視図。
【図9】 (a)は参考例のノズルフラッパ機構を示す断面図、(b)はそのフラッパを示す斜視図。
【図10】 (a)は参考例のノズルフラッパ機構を示す断面図、(b)はそのフラパを示す斜視図。
【図11】 (a)は別例のノズルフラッパ機構を示す断面図、(b)は別例のフラッパを示す斜視図。
【図12】 従来のノズルフラッパ機構を示す概略断面図。
【図13】 受圧体の凹みを示す模式断面図。
【符号の説明】
10…減圧弁、19…一次側ポート、20…二次側ポート、21…供給側弁部、34…第1の実施の形態における第1受圧体としてのピストン、35…第1フィードバック室、36…パイロット室としてのノズル背圧室、42…第2受圧体を構成する第1ダイアフラム、45…同じく上側受圧部材、46…同じく下側受圧部材、47…同じく軸部材、48…第2フィードバック室、51…圧力設定部を構成する雄ねじ軸、52…同じく板部材、53…同じく第4圧縮コイルばね、54…同じくハンドル、57…ノズルフラッパ機構、58…放出流路、59…ノズル、59a…弁座、60…フラッパ、64…基部、65…球体、70…第2の実施の形態における第1受圧体を構成する第3ダイアフラム、71…同じく上側受圧部材、72…同じく下側受圧部材、74…フラッパ、75…フラッパ、76…ノズル、77…フラッパ、78…基部、79…フラッパ、81…ノズル、84…フラッパ、85…基部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure reducing valve that supplies a fluid supplied at a predetermined pressure from a main circuit or the like to a lower pressure that is set.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a pressure reducing valve has a flow in a supply flow path that connects a primary side port into which fluid is introduced from an external main circuit and a secondary side port that supplies fluid introduced from the primary side port to an external subcircuit. By independently controlling the path opening, the pressure of the fluid output from the secondary side port is controlled to a preset low set pressure. The pressure reducing valve displaces a pressure receiving body such as a diaphragm according to the difference between the adjustable biasing force generated by the pressure setting spring and the biasing force generated by the pressure in the feedback chamber into which the pressure of the secondary port is introduced. The flow path opening degree of the supply flow path is adjusted by displacing the valve body of the flow path opening / closing portion provided in the supply flow path by the displacement of the pressure receiving body.
[0003]
The pressure reducing valve is required to have a flow rate characteristic that does not change the set pressure in the secondary side port even if the consumption of the fluid supplied to the outside from the secondary side port changes. However, as described above, in the method in which the pressure receiving body is displaced by the difference between the biasing force of the pressure setting spring and the biasing force based on the pressure in the feedback chamber, the pressure receiving body is delayed in response to the pressure change of the secondary side port. And could not be displaced greatly. For this reason, it is inevitable that the pressure becomes lower than the set pressure as the flow rate of the fluid supplied to the outside from the secondary port increases.
[0004]
In order to solve such a problem, a pilot chamber into which the pressure at the primary side port is introduced and a second feedback chamber into which the pressure at the secondary side port is introduced are provided. (2) A precision pressure reducing valve (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-198433) in which the valve body of the flow path opening / closing portion is displaced by a second pressure receiving body that is displaced by a difference from the biasing force corresponding to the pressure in the feedback chamber. ) Have been proposed.
[0005]
More specifically, the precision type pressure reducing valve controls the pressure in the pilot chamber based on the difference between the urging force of the pressure setting spring and the urging force generated in the feedback chamber. Then, the second pressure receiving body is displaced by a large difference in urging force generated between the second feedback chamber and the pilot chamber in accordance with the pressure change of the secondary side port, and the valve body of the flow path opening / closing section responds. Displace greatly without delay. As a result, even if the amount of fluid supplied to the outside from the secondary port increases, the pressure can be prevented from dropping from the set pressure as much as possible.
This type of precision pressure reducing valve is used to control the pressure in the pilot chamber based on the displacement of the pressure receiving body according to the difference between the biasing force of the pressure setting spring and the biasing force according to the feedback chamber pressure. A nozzle flapper mechanism is provided.
[0006]
For example, as shown in FIG. 12, the nozzle flapper mechanism is provided in the
[0007]
Incidentally, the
[0008]
Further, there are dimensional variations in the pressure reducing valve housing, the
[0009]
Therefore, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the nozzle flapper mechanism as described above, the
[0011]
When a recess is formed in the contact portion of the
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to suppress deformation due to repeated operation of the nozzle flapper mechanism so that a change in set pressure and abnormal vibration of the flapper are unlikely to occur. An object of the present invention is to provide a pressure reducing valve capable of performing
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1,oneA supply-side valve portion that adjusts the opening of the flow path from the secondary port to the secondary port is provided, and the pressure in the pilot chamber communicated with the primary port and the first feedback chamber communicated with the secondary port A first pressure receiving body that is displaced based on a difference between the pressure and the pressure of the second feedback chamber communicated with the secondary port and a pressure setting unit for setting a predetermined set pressure. A second pressure receiving body that is displaced based on a difference from the force, a nozzle flapper mechanism that operates by the displacement of the second pressure receiving body and adjusts the opening degree of the discharge flow path that discharges fluid from the pilot chamber; The supply side valve portion is opened and closed by the displacement of the first pressure receiving body based on the difference between the pressure in the pilot chamber adjusted by the nozzle flapper mechanism and the pressure in the first feedback chamber, and the pressure In the pressure reducing valve that adjusts the opening of the flow path from the primary side port to the secondary side port so that the secondary side pressure is controlled to a set pressure corresponding to the urging force of the fixed portion, the nozzle flapper mechanism includes the nozzle flapper mechanism, A nozzle provided to communicate with the pilot chamber and a flapper supported in a line contact or surface contact with the second pressure receiving body, the flapper being in line contact or surface contact with the second pressure receiving body. And a sphere held in contact with the base in an annular line region formed integrally with the base in a recess opened at one end surface of the base. It is a valve.
[0014]
Claim2The invention described in claim1The flapper is supported so as to be relatively movable in all directions orthogonal to the displacement direction of the first pressure receiving body..
[0015]
(Function)
Claim1According to the described invention, when the flapper of the nozzle flapper mechanism comes into contact with the valve seat of the nozzle by the urging force from the pressure setting unit, the reaction force acts on the second pressure receiving body from the flapper. Here, since the flapper is supported by the second pressure receiving body in a line contact or surface contact state, the reaction force from the flapper does not concentrate on one point of the second pressure receiving body. Accordingly, since the second pressure receiving body is difficult to deform, the relationship between the displacement position of the second pressure receiving body and the opening degree of the discharge flow path is difficult to change. When the flapper comes into contact with the valve seat of the nozzle, it comes into contact with at least an annular line region in order to close the discharge flow path. For this reason, the deformation of the valve seat is not a problem.
[0016]
Claim2According to the invention described in claim1In addition to the effects of the invention described in (1), even if the center axis of the flapper and the center axis of the valve seat are displaced in a direction orthogonal to the displacement direction of the second pressure receiving body due to variations in component dimensions, assembly errors, etc. The flapper moves to a position where the deviation disappears and comes into contact with the valve seat. Therefore, even if the central axis of the flapper and the central axis of the valve seat are displaced in a direction perpendicular to the displacement direction of the second pressure receiving body, the discharge flow path is reliably closed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied as a pressure reducing valve for pneumatic control will be described with reference to FIGS.
[0019]
As shown in FIG. 1, the
[0020]
The
[0021]
A fitting hole communicating with the
[0022]
Between the
[0023]
A
[0024]
A recess is provided on the upper side of the
[0025]
The
[0026]
When the
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
In the
[0031]
A bleed chamber 55 defined by the
[0032]
A nozzle flapper mechanism 57 capable of communicating the nozzle back
[0033]
As shown in FIG. 2, a
The
[0034]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0035]
The concave portion 67 includes a cylindrical large-
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
Next, the operation of the pressure reducing valve configured as described above will be described.
(When not operating)
If the high pressure of the main circuit is supplied to the
(When setting pressure)
When the
[0039]
When the pressure in the nozzle back
[0040]
The air supplied to the
[0041]
As described above, when the pressure of the
(When pressure drops)
When the air supplied from the
(When pressure rises)
When the pressure in the
[0042]
As described above, the pressure of the
[0043]
The above-described pressure reducing valve of the present embodiment has the following effects.
(1) The nozzle flapper mechanism 57 is composed of a
[0044]
For this reason, even if the
[0045]
(2) The
[0046]
As a result, even if the
[0047]
(3) The
[0048]
(4) The
[0049]
(5) Since the
[0050]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment only in that the
[0051]
Instead of the
[0052]
A
[0053]
When the third diaphragm 70 is displaced from the predetermined displacement position in the flow path opening
[0054]
In the
[0055]
The pressure reducing valve configured as described above has the same operation as the pressure reducing valve of the first embodiment.
The embodiment described in detail above has the effects described in (1) to (3) in the first embodiment and the effects described below.
[0056]
(4) A portion other than the
[0057]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment only in that a
[0058]
An
[0059]
The
[0060]
The pressure reducing valve configured as described above has the following actions in addition to the actions similar to those of the pressure reducing valve of the first embodiment.
In a state where the primary circuit pressure is supplied to the
[0061]
The embodiment described in detail above has the effects described in (1) to (3) in the first embodiment and the effects described below.
(5) An
[0062]
In a conventional pressure reducing valve, when a solenoid valve is provided between the main circuit and the primary side port to stop the introduction of air to the primary side port, the flapper is moved to the pressure receiving member when the secondary side pressure becomes “0”. Abut one point on the side. Accordingly, when the solenoid valve is operated repeatedly, the deformation of the pressure receiving member is promoted, so that the solenoid valve is provided between the
[0063]
On the other hand, in the present embodiment, when the introduction of the primary pressure into the nozzle back
[0064]
(6) Since the
[0065]
Hereinafter, embodiments other than the above-described embodiment are listed.
In the first embodiment, the shaft is defined between the second feedback chamber 48 and the nozzle back
[0066]
In this configuration, the pressure in the nozzle back
[0067]
Reference examples of the nozzle flapper mechanism of each invention described in the claims are listed as follows with reference to FIGS.
In each of the above embodiments, the
[0068]
Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, a
[0069]
As shown in FIGS. 8A and 8B, the nozzle flapper mechanism includes a
[0070]
As shown in FIGS. 9A and 9B, the flapper is combined with a
[0071]
Here, the
[0072]
○ As shown in FIGS. 10A and 10B, the nozzle flapper mechanism includes a
[0073]
Hereinafter, embodiments other than the above-described embodiment are listed.
In the above embodiment, the lower surface of the holding
[0074]
In the above embodiment, the
[0075]
In each of the above embodiments, the
[0076]
In each of the above embodiments, the pressure setting unit is operated by the fourth
[0077]
In each of the above embodiments, the pressure reducing valve for controlling the pressure of air as a fluid is used. However, the pressure reducing valve for controlling the pressure of a gas other than air may be used.
Hereinafter, the technical idea grasped from each of the above-described embodiments in addition to each invention described in the claims will be described together with the effects thereof.
[0078]
(1)in frontThe recording ball is supported in a line contact with the conical inner peripheral surface in the concave portion provided in the base portion in an annular shape. According to such a configuration, the inner peripheral surface of the base is not easily deformed by the sphere even after a certain period of time, and the positional relationship between the sphere and the pressure receiving member does not change from the initial positional relationship.
[0079]
(2)in frontThe base is a substantially cylindrical body that can be rotationally cut. According to such a configuration, it is possible to easily process and form with high dimensional accuracy, and to manufacture a base portion that can reliably hold the sphere with a high yield.
[0080]
(3)in frontThe pilot passage communicating with the primary side port to the pilot chamber is controlled to open and close, and an electromagnetic valve that permits or prohibits introduction of fluid from the primary side port to the pilot chamber is integrally provided. According to such a configuration, deformation due to repeated operation of the nozzle flapper mechanism is suppressed, and changes in the set pressure and abnormal vibration of the flapper are unlikely to occur. Can be stopped. Further, it is not necessary to prepare and connect a solenoid valve in addition to the pressure reducing valve, and the installation can be easily performed. Moreover, the required installation area is small.
[0081]
【The invention's effect】
NoSuppressing deformation due to repeated operation of the slap flapper mechanism to prevent changes in set pressure and abnormal vibration of the flapper.
[0082]
In additionAndEven with a pressure reducing valve that is configured with dimensional variations and assembly errors, it is possible to stop the release of fluid from the pilot chamber and suppress the decrease from the set pressure of the secondary port as much as possible. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a pressure reducing valve according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing a nozzle flapper mechanism.
FIG. 3 is a perspective view showing a flapper.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a pressure reducing valve according to a second embodiment.
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a pressure reducing valve according to a third embodiment.
[Fig. 6] (a)referenceSectional drawing which shows the nozzle flapper mechanism of an example, (b) is a perspective view which shows the flapper.
FIG. 7 (a) isreferenceSectional drawing which shows the nozzle flapper mechanism of an example, (b) is a perspective view which shows the flapper.
[Figure 8] (a)referenceSectional drawing which shows the nozzle flapper mechanism of an example, (b) is a perspective view which shows the flapper.
[Figure 9] (a)referenceSectional drawing which shows the nozzle flapper mechanism of an example, (b) is a perspective view which shows the flapper.
FIG. 10 (a)referenceSectional drawing which shows the nozzle flapper mechanism of an example, (b) is a perspective view which shows the flapper.
11A is a cross-sectional view showing another example of a nozzle flapper mechanism, and FIG. 11B is a perspective view showing another example of a flapper mechanism.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a conventional nozzle flapper mechanism.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a dent of a pressure receiving body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ノズルフラッパ機構は、前記パイロット室に連通するように設けたノズルと、前記第2受圧体に対し線接触又は面接触する状態で支持したフラッパとからなり、
前記フラッパは、前記第2受圧体に対し線接触又は面接触する状態で支持した基部と、該基部の一端面に開口する凹部内で前記基部と一体に形成された円環状の線領域で前記基部に対して当接する状態で保持する球体とから構成した減圧弁。A supply side valve portion for adjusting a flow opening degree from the primary side port to the secondary side port is provided, and the pressure of the pilot chamber communicated with the primary side port and the first feedback chamber communicated with the secondary side port A first pressure receiving body that is displaced based on a difference between the pressure and the pressure of the second feedback chamber communicated with the secondary port and a pressure setting unit for setting a predetermined set pressure. A second pressure receiving body that is displaced based on a difference from the force, a nozzle flapper mechanism that operates by the displacement of the second pressure receiving body and adjusts the opening degree of the discharge flow path that discharges fluid from the pilot chamber; The supply-side valve portion is opened and closed by the displacement of the first pressure receiving body based on the difference between the pressure in the pilot chamber adjusted by the nozzle flapper mechanism and the pressure in the first feedback chamber, and the pressure In the pressure reducing valve to adjust the flow path opening of the from the primary port to the secondary port to the secondary-side pressure to the set pressure corresponding to the urging force of the setting part is controlled,
The nozzle flapper mechanism includes a nozzle provided to communicate with the pilot chamber, and a flapper supported in a line contact or surface contact with the second pressure receiving body,
The flapper includes a base portion that is supported in a line contact or surface contact state with the second pressure receiving body, and an annular line region that is formed integrally with the base portion in a recess that opens at one end surface of the base portion. A pressure reducing valve composed of a sphere held in contact with the base .
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