JP5762744B2 - 複動形流体流れ方向制御弁 - Google Patents
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Description
20 弁本体(ベース)
22 アクチュエータ本体(カバー)
24 ダブルピストンポペット弁組立体
26 コントローラ
40 段付きピストン
44 ポペット弁
46 弁ガイド
84 パイロット通路
89 ベント通路
Claims (22)
- 作動軸線に対して垂直な環状で平らな弁座により包囲された流れオリフィスにより相互
連結された流れポートを備えた本体部材と、前記弁座と同軸状でかつ該弁座から間隔を隔
てた、前記本体部材内の段付きピストンカウンタボアとを有し、該ピストンカウンタボア
は、開端部および閉端部を備えると共に内周面が小径部と大径部とを有する段付き形状に
形成され、ピストンカウンタボアの前記開端部をシールしかつ前記作動軸線と同軸状に貫
通する開口を備えた弁ガイドと、前記作動軸線と同軸状に前記ピストンカウンタボア内で
摺動可能に支持された段付きピストンとを有し、該ピストンは、前記ピストンカウンタボ
アの小径部と大径部とにそれぞれ滑り嵌合する小径部と大径部とを有する段付き形状に形
成され、かつ、前記ピストンの小径部とピストンカウンタボアの前記閉端部との間の第1
チャンバおよび前記ピストンの大径部と弁ガイドとの間の第2チャンバを形成し、前記弁
ガイドの前記開口を通って延びるステムを備えかつ開位置と閉位置との間で同時移動する
ように前記ピストンに同軸状に連結されたポペット弁部材を有し、該ポペット弁部材は拡
大ヘッドセクションを備え、該拡大ヘッドセクションは、閉位置においてシーリング界面
で前記弁座と係合できる、前記作動軸線に垂直なシーリング表面を備え、前記第1チャン
バの加圧を維持しつつ前記第2チャンバを選択的に加圧または減圧することにより、前記
ピストンおよびポペット弁部材を前記開位置と閉位置との間で移動させるコントローラを
更に有することを特徴とする流体流れ制御弁。 - 前記第1チャンバの加圧の維持は、外部圧力源により行われることを特徴とする請求項
1記載の流体流れ制御弁。 - 前記外部圧力源は、前記第1チャンバに直接連結されることを特徴とする請求項2記載
の流体流れ制御弁。 - 前記第1チャンバの加圧は、前記ポートの少なくとも一方と第1チャンバとの間の、前
記本体部材内の通路に連通する内部圧力により行われることを特徴とする請求項1記載の
流体流れ制御弁。 - 前記第1チャンバの加圧は、前記両ポート間の、前記本体部材内の通路に連通する内部
圧力により行われ、前記通路は、ポート内の最高圧力を第1チャンバに連通させる逆止弁
を備えていることを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御弁。 - 前記第1チャンバ内のストップ部材を有し、該ストップ部材は、前記ピストンの移動を
制限して前記開位置での前記両ポート間の流れを制御すべく軸線方向に調節可能であるこ
とを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御弁。 - 前記コントローラと第2チャンバとの間に設けられた、第2チャンバの加圧および減圧
を調節可能に制御するための手段を有することを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御
弁。 - 前記調節可能な制御手段は、前記コントローラと第2チャンバとの間で前記本体部材内
の通路に設けられた調節可能な弁部材を有していることを特徴とする請求項7記載の流体
流れ制御弁。 - 前記コントローラと協働する、前記第2チャンバの前記加圧を調節可能に制御するため
の圧力レギュレータを有することを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御弁。 - 前記圧力レギュレータは、前記第1チャンバより小さい第2チャンバ内に圧力を供給し
、これにより前記両ポート間の流体流れ力がポペット弁の位置を変調して、両ポート間の
流体流れを制御することを特徴とする請求項9記載の流体流れ制御弁。 - 前記両ポートが軸線方向に整合していることを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御
弁。 - 前記ポートの一方が前記本体部材を通って延びており、前記ポートの他方が前記一方の
ポートを横断していることを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御弁。 - 前記弁は同様な構造の補完弁に連結でき、前記一方のポートが共通して整合しており、
前記弁は、第1チャンバ用の共通圧力源により供給されることを特徴とする請求項1記載
の流体流れ制御弁。 - 前記両ポートは、前記弁ガイドと前記オリフィスとの間の入口ポートおよび出口ポート
からなり、前記弁本体内の排出流れポートは、作動軸線に対して垂直な環状で平らな排出
弁座により包囲された排出流れオリフィスで前記出口ポートに流体的に連結されており、
前記本体部材内の円筒状の第2ピストンカウンタボアが、前記排出弁座と同軸状で該弁座
から間隔を隔てており、前記第2ピストンカウンタボアが開端部および閉端部を備え、第
2弁ガイドが第2ピストンカウンタボアの前記開端部をシールしかつ前記作動軸線と同軸
状に第2弁ガイドを貫通する開口を備え、円筒状の第2ピストンが、作動軸線と同軸状の
前記第2ピストンカウンタボア内に摺動可能に支持されており、前記第2ピストンが、前
記第2ピストンと第2ピストンカウンタボアの閉端部との間の第3チャンバと、前記第2
ピストンと第2弁ガイドとの間の第4チャンバとを形成しており、第2ポペット弁部材が
第2弁ガイドの前記開口を通って延びるステムを備え、該ステムが、開位置と閉位置との
間で同時移動できるように第2ピストンに同軸状に連結されており、前記第2ポペット弁
部材が拡大ヘッドセクションを備え、該拡大ヘッドセクションが、シーリング界面で、前
記閉位置で前記排出弁座と係合する、前記作動軸線に対して垂直なシーリング表面を備え
、コントローラが、前記第1チャンバの加圧を維持しつつ前記第2チャンバを同時にかつ
選択的に加圧および減圧しかつ前記第3チャンバを減圧し、これにより前記ピストンおよ
び関連するポペット弁を、前記開位置と閉位置との間で逆位相で移動させることを特徴と
する請求項1記載の流体流れ制御弁。 - 前記弁本体は、前記ポートおよびオリフィスを備えたベース部材と、該ベース部材に着
脱可能に連結される前記カウンタボアを備えたカバー部材とを有していることを特徴とす
る請求項14記載の流体流れ制御弁。 - 前記ベース部材は互いに間隔を隔てた1対の端板部材を備えた流体シリンダからなり、
ピストンスリーブが端板部材を相互連結しかつチャンバ内で往復動可能に支持されたピス
トンを備え、前記ピストンは一方の端板部材を通って延びているシャフトを備え、前記ピ
ストンは前記チャンバを、前記シャフトをチャンバ内に後退させるべく加圧される後退チ
ャンバと、前記シャフトを前記チャンバから伸長させるべく加圧される伸長チャンバとに
分割し、前記コントローラは、前記シャフトを後退および伸長させる逆位相で前記チャン
バを加圧すべく、各端板部材の流体流れ制御弁と作動することを特徴とする請求項15記
載の流体流れ制御弁。 - 前記弁ガイドにより支持されかつ前記弁ステムと係合する第1および第2シーリング部
材と、該シーリング部材間に圧力を加えて、流体が前記ポートから第2チャンバに漏洩す
ることを防止する前記弁ガイド内の通路とを有することを特徴とする請求項1記載の流体
流れ制御弁。 - 前記通路は、前記第1チャンバに流体的に連結されていることを特徴とする請求項17
記載の流体流れ制御弁。 - 流れポートは、第1流れポートと第2流れポートとを備え、第1流れポートと第2流れ
ポートは実質的に平行であることを特徴とする請求項1記載の流体流れ制御弁。 - 作動軸線に対して垂直な環状で平らな弁座により包囲された流れオリフィスにより相互
連結された流れポートを備えた本体部材と、前記弁座と同軸状でかつ該弁座から間隔を隔
てた、前記本体部材内のピストンカウンタボアとを有し、該ピストンカウンタボアは開端
部および閉端部を備え、ピストンカウンタボアの前記開端部をシールしかつ前記作動軸線
と同軸状に貫通する開口を備えた弁ガイドと、前記作動軸線と同軸状に前記ピストンカウ
ンタボア内で摺動可能に支持されたピストンとを有し、該ピストンは、ピストンとピスト
ンカウンタボアの前記閉端部との間の第1チャンバおよび前記ピストンと弁ガイドとの間
の第2チャンバを形成し、前記弁ガイドの前記開口を通って延びるステムを備えかつ開位
置と閉位置との間で同時移動するように前記ピストンに同軸状に連結されたポペット弁部
材を有し、該ポペット弁部材は拡大ヘッドセクションを備え、該拡大ヘッドセクションは
、閉位置においてシーリング界面で前記弁座と係合できる、前記作動軸線に垂直なシーリ
ング表面を備え、前記ポートの一方と流体的に連結された前記本体部材内の第1通路およ
び前記ポートの他方と流体的に連結された前記本体部材内の第2通路と、前記第1通路お
よび第2通路を、前記第1チャンバに選択的に交互に流体的に連結するコントローラとを
更に有することを特徴とする流体流れ制御弁。 - 作動軸線に対して垂直な環状で平らな弁座により包囲された流れオリフィスにより相互
連結された流れポートを備えた本体部材と、前記弁座と同軸状でかつ該弁座から間隔を隔
てた、前記本体部材内のピストンカウンタボアとを有し、該ピストンカウンタボアは開端
部および閉端部を備え、ピストンカウンタボアの前記開端部をシールしかつ前記作動軸線
と同軸状に貫通する開口を備えた弁ガイドと、前記作動軸線と同軸状に前記ピストンカウ
ンタボア内で摺動可能に支持されたピストンとを有し、該ピストンは、ピストンとピスト
ンカウンタボアの前記閉端部との間の第1チャンバおよび前記ピストンと弁ガイドとの間
の第2チャンバを形成し、前記弁ガイドの前記開口を通って延びるステムを備えかつ開位
置と閉位置との間で同時移動するように前記ピストンに同軸状に連結されたポペット弁部
材を有し、該ポペット弁部材は拡大ヘッドセクションを備え、該拡大ヘッドセクションは
、閉位置においてシーリング界面で前記弁座と係合できる、前記作動軸線に垂直なシーリ
ング表面を備え、前記ポートの一方と前記第1チャンバとの間で流体的に連結された前記
本体部材内の第1通路と、前記第1チャンバ内で軸線方向に調節可能に位置決めされる前
記本体部材により支持されるストップ部材とを有し、該ストップ部材は、閉位置において
シーリング界面で前記ピストンと係合できかつ開位置において前記ピストンから間隔を隔
てたシーリング部材を備え、前記ピストンおよび弁ガイド内のベント通路を有し、該ベン
ト通路は、前記ストップ部材のシーリング部材が開位置にあるときに前記ポートの他方と
前記第1チャンバとを流体的に連結しかつ前記ストップ部材のシーリング部材が閉位置に
あるときに前記ポートの他方と第1チャンバとを流体的に遮断し、前記ピストンを、前記
ストップ部材のシーリング部材の前記閉位置に向けて押圧するスプリング手段を更に有す
ることを特徴とする流体流れ制御弁。 - 作動軸線に対して垂直な環状で平らな弁座により包囲された流れオリフィスにより相互
連結された流れポートを備えた本体部材と、前記弁座と同軸状でかつ該弁座から間隔を隔
てた、前記本体部材内のピストンカウンタボアとを有し、該ピストンカウンタボアは開端
部および閉端部を備え、ピストンカウンタボアの前記開端部をシールしかつ前記作動軸線
と同軸状に貫通する開口を備えた弁ガイドと、前記作動軸線と同軸状に前記ピストンカウ
ンタボア内で摺動可能に支持されたピストンとを有し、該ピストンは、ピストンとピスト
ンカウンタボアの前記閉端部との間の第1チャンバおよび前記ピストンと弁ガイドとの間
の第2チャンバを形成し、前記弁ガイドの前記開口を通って延びるステムを備えかつ開位
置と閉位置との間で同時移動するように前記ピストンに同軸状に連結されたポペット弁部
材を有し、該ポペット弁部材は拡大ヘッドセクションを備え、該拡大ヘッドセクションは
、閉位置においてシーリング界面で前記弁座と係合できる、前記作動軸線に垂直なシーリ
ング表面を備え、前記第1チャンバ内で軸線方向に調節可能に位置決めされる前記本体部
材により支持されるストップ部材と、前記ポペット弁を前記閉位置に押圧するための、前
記ストップ部材とピストンとの間のスプリング部材と、前記チャンバを選択的に加圧して
前記ポペット弁を前記閉位置に移動させるコントローラとを更に有することを特徴とする
流体流れ制御弁。
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