JPH02245585A - Upper and lower valve systems for balancing power - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To realize fluid flowing capacity improved by reduction working capacity in a small balanced process by fixing and engaging an elastic seal ring working in the axial direction on and with a valve housing and a valve part, sealing it on a contact shoulder of the valve part in the axial direction and miniaturizing it. CONSTITUTION: Flat surface seals 17, 18 in a ring shape and loosely positioned at their seat parts partly change in the axial direction at a stroke H while maintaining its sealing contact against a valve stem and a corresponding housing part. Simultaneously, the flat surface seals 17, 18 do not generate friction between the valve stem and the housing part positioned against it, and consequently, they work without friction. Consequently only small electric capacity is required for an electric coil 24 of a motor, and it is possible to save driving energy and to realize a miniaturized vertical motion valve. Additionally, in the case of the vertical motion valve, it is possible to perform motion of the valve stem in the axial direction without friction and fluid flowing capacity improved in using a supply cross-section of a channel large in communicating parts P, A and R and increased fluid pressure as well as force balancing of a valve at all positions.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流体用の流路を備えたハウジングと、ハウジ
ング内で軸方向移動自在に支持され、たシャフト手段に
対し設けられて少なくとも１個の弁開口部を開閉するた
めの弁体装置と、軸方向移動自在な弁部分をハウジング
に対し封止するための封止手段とからなる、流体を制御
するための力均衡化用の上下動弁に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a housing having a flow path for fluid, and at least one shaft means supported in the housing so as to be movable in an axial direction. A force-balancing upper and lower structure for controlling fluid, consisting of a valve body device for opening and closing the individual valve openings, and a sealing means for sealing the axially movable valve portion against the housing. It is related to valve trains.

［従来の技術］ ＤＥ−８＝　２０４５９２９号公報には、上記種類の複
数路−上下動弁が記載されている。この公知の上下動弁
は閉鎖位置と称するその端部位置においてのみ力均衡す
るがその中間位置では均衡せず、したがって均衡しない
力関係に基づき弁の確実な機能を確保するには、弁はこ
の位置を確実に克服するため、より高い電気能力で操作
せねばならない。さらに、弁シャフトと弁のハウジング
との間に必要とされるリングシールのため、これら部材
間には比較的高い摩擦抵抗が生じて弁駆動につき高い作
動能力を必要とし、これは弁の構造寸法が極めて小さい
場合には特に重大な欠点となる。この弁における他の欠
点は、その流過能力が比較的低く、弁を限られた圧力お
よび限られた流動断面にて操作しつるためには相当な部
分を返送することにある。[Prior Art] DE-8=2045929 describes a multi-way vertically operated valve of the above type. This known up-and-down valve is force-balanced only in its end position, called the closed position, but not in its intermediate position; therefore, in order to ensure a reliable functioning of the valve due to the unbalanced force relationship, the valve must be In order to reliably overcome the position, higher electrical capabilities must be operated. Furthermore, the ring seal required between the valve shaft and the valve housing results in a relatively high frictional resistance between these parts, which requires a high actuating capacity for valve actuation, which is due to the structural dimensions of the valve. This is a particularly serious drawback if the value is extremely small. Another disadvantage of this valve is that its flow capacity is relatively low and a significant portion must be returned in order for the valve to operate at limited pressure and with a limited flow cross-section.

力均衡構造を有する他の上下動弁がＧＢ−Ａ−２１６４
４２３号公報に記載されている。この弁は単一の弁開口
部につきオンオフ機能のみを備え、その閉鎖位置はピス
トンによって力均衡され、このピストンは弁ヘッドに対
し圧力流体を作用させる。Another vertical valve with a force balance structure is GB-A-2164.
It is described in Publication No. 423. This valve has only an on/off function for a single valve opening, the closed position of which is force balanced by a piston which applies pressure fluid to the valve head.

この場合にも上記欠点が本質的に存在し、他の欠点は力
均衡ピストンに対し弁ヘッドの開放位置にてさらに力が
作用し、この力は弁をその開放位置に保つには弁駆動部
の相応に高い能力を必要とする。さらに、弁ヘッドは高
い製作コストを必要とする。何故なら、均衡ピストンま
で流動する圧力流体につき、これには複雑な副流路を設
けるからである。In this case as well, the above-mentioned drawbacks are essentially present, and another disadvantage is that in the open position of the valve head an additional force acts on the force-balancing piston, which force must be maintained by the valve drive to keep the valve in its open position. requires a correspondingly high level of ability. Furthermore, the valve head requires high production costs. This is because the pressure fluid flowing up to the balancing piston is provided with complex sub-channels.

ＤＥ−８−１０８２７８５号公報には、力均衡による他
の上下動弁が記載されている。この１個のみの弁開口部
を備えた弁は、その両端部位置にて力均衡されるが、そ
の全体的思想および特にその弁体構造のため微小化スイ
ッチ基板を備えた哀詩には使用することができない。DE-8-1082785 describes another vertically operated valve with force balance. This valve with only one valve opening is force-balanced at both end positions, but due to its overall concept and especially its valve body structure, it is not suitable for use in pathologies with miniaturized switch substrates. Can not do it.

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は全位置にて力均衡する上下動弁を提供す
ることにあり、この上下動弁は公知の上下動弁よりも簡
単なその構造寸法における作成のため実質的に小型化さ
れ、かなり向上した流体流過能力を僅かなストロークに
て可能にし、かつかなり減少した作動能力しか必要とし
ない。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a vertically operated valve that balances forces in all positions, and this vertically operated valve can be manufactured with simpler structural dimensions than known vertically operated valves. Therefore, it is substantially smaller, allows significantly increased fluid flow capacity with a smaller stroke, and requires significantly reduced actuation capacity.

［課題を解決するための手段］ 上記課題は、流体圧力に露呈される弁体装置の作用面に
力均衡補償面を付設して副路を介し流体を作用させうる
冒頭記載の上下動弁から出発し、封止手段を一方では軸
方向作用する弾性シールリングが弁ハウジングに対しか
つ他方では軸方向移動自在な弁部分に対し固定係合して
、リングの半径方向セクションが少なくとも１つの軸方
向移動自在な弁部分の当接ショルダーに対し軸方向封止
して当接するよう形成しかつ配置することにより解決さ
れる。[Means for Solving the Problem] The above problem is solved by the above-mentioned vertical operating valve in which a force balance compensating surface is attached to the operating surface of the valve body device exposed to fluid pressure, and fluid is applied via a secondary path. Starting from the sealing means, an axially acting elastic sealing ring on the one hand is in fixed engagement with the valve housing and on the other hand with the axially movable valve part, such that the radial section of the ring is in at least one axial direction. This is achieved by forming and arranging the movable valve part in axially sealing abutment against the abutment shoulder.

本発明による上下動弁は、簡単な構成により全位置にて
その弁体力が均衡すると共にさらに実際上摩擦なしに支
持された弁体を支持する弁シャフト手段を備え、したが
ってシャフト手段または弁体を操作するには極めて小さ
い操作能力しか必要としない。さらに弁における流路断
面をより大きく形成しうるので、より小さい弁体ストロ
ークの利点と共に極めて向上した流体流過能力が得られ
る。したがって、主として制御技術に用いられる弁の構
造寸法を本発明により公知の弁と対比してさらに小型化
することができ、それにも拘らず向上した流過能力を達
成することができる。他の利点は、この弁をその構゛造
に基づき極めて大きい圧力範囲内で操作することができ
、しかも１６バールもしくはそれ以上の減圧により弁の
僅かな電気駆動能力しか影響を受けないことである。The vertically operated valve according to the invention has a valve shaft means which balances its valve body forces in all positions by a simple construction and furthermore supports a valve body which is supported practically without friction, so that the shaft means or the valve body can be It requires very little manipulative power to operate. Furthermore, since the flow cross section in the valve can be made larger, a significantly improved fluid flow capacity is obtained with the advantage of a smaller valve body stroke. Accordingly, the structural dimensions of a valve used primarily in control technology can be further reduced with the invention compared to known valves, and an improved flow capacity can nevertheless be achieved. Another advantage is that, due to its construction, this valve can be operated within a very large pressure range, and a pressure reduction of 16 bar or more affects only a small electrical drive capacity of the valve. .

好適実施態様は、封止手段をリング状の平面シールと、
実質的に共通の半径方向平面に対向位置する２個のリン
グ溝とを対応の弁シャフトおよびハウジング内に設ける
ことからなり、平面シールを両リング溝にゆるく存在さ
せる。この実施態様においては、極めて簡単な構成によ
り軸方向移動自在な弁部分の摩擦なしの封止が弁ハウジ
ングに対し達成される。In a preferred embodiment, the sealing means is a ring-shaped flat seal;
two ring grooves located opposite each other in a substantially common radial plane in the corresponding valve shaft and housing, with a planar seal loosely residing in both ring grooves. In this embodiment, a frictionless sealing of the axially movable valve part to the valve housing is achieved with a very simple design.

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき一層詳
細に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings.

第１図による上下動弁は主としてハウジング１と、その
内部で軸方向かつ同方向で移動自在に支持されて弁体４
および５を備えた弁シャフト２および３と、アンカーが
一方のシャフトの形態で形成された通常の電磁式駆動部
６と、弁体４および５を主としてその閉鎖位置に押圧す
る２個の螺旋状の圧縮バネ７および８（圧縮バネ７の力
はバネ８の力よりも強く、これらを第１図に示す）と、
複数の通常の流体連通路Ｐ、ＡおよびＲとからなってい
る。両弁体４および５のための弁開口部１０および１１
を備えて、これらに連通路ＰおよびＲを案内したハウジ
ング１の内側突出部９により、弁ハウジングの内部空間
は実際上２つの対向するチャンバ１２および１３に分割
される。両弁体４および５はたとえば外周に分配された
複数の棒状スペーサ手段１４により互いに離間して保持
され、かくして下側弁体５はその開放位置に保たれる一
方、上側弁体４は第１図に示したように閉鎖位置で存在
する。スペーサ手段は、たとえば図示した場合、上側弁
体４に固定され、かつ第２図に示したように閉鎖位置に
存在する際にこの下側弁体５から離れる。これにより、
上下動弁を作成する際の許容範囲を考慮して、上側弁体
４がその開放位置を達成すべくその最大ストロークで俊
退した際に下側弁体５は確実に閉鎖しうるよう確保され
る。The vertically operated valve shown in FIG. 1 mainly includes a housing 1 and a valve body 4 supported movably in the axial direction and in the same direction.
and 5, a conventional electromagnetic drive 6 with an anchor formed in the form of one shaft, and two helical drives which press the valve bodies 4 and 5 primarily into their closed position. compression springs 7 and 8 (the force of compression spring 7 is stronger than the force of spring 8, these are shown in FIG. 1);
It consists of a plurality of conventional fluid communication passages P, A and R. Valve openings 10 and 11 for both valve bodies 4 and 5
By means of the inner projection 9 of the housing 1, which is equipped with a diaphragm and has communicating passages P and R guided therein, the interior space of the valve housing is effectively divided into two opposing chambers 12 and 13. Both valve bodies 4 and 5 are held apart from each other, for example by a plurality of rod-shaped spacer means 14 distributed around the outer periphery, so that the lower valve body 5 is kept in its open position, while the upper valve body 4 is kept in its open position. Exists in the closed position as shown in the figure. The spacer means are, for example, as shown, fixed to the upper valve body 4 and separated from this lower valve body 5 when in the closed position as shown in FIG. This results in
Taking into account the tolerances when creating the vertical valve, it is ensured that the lower valve element 5 can be reliably closed when the upper valve element 4 is retracted at its maximum stroke to achieve its open position. Ru.

各弁体および各弁シャフトには中央の副路１５もしくは
１６を設け、これにより各弁開口部１０．１１を弁シャ
フトの対応の裏側接続し、各裏側に対する圧力流体がた
とえば第１図および第４図に明瞭に見られるように各裏
側に到達しうるようにする。Each valve body and each valve shaft is provided with a central secondary channel 15 or 16, by which each valve opening 10.11 is connected to the corresponding back side of the valve shaft, so that the pressure fluid for each back side is connected to the corresponding back side of the valve shaft, e.g. Each back side is accessible as clearly seen in Figure 4.

さらに、弁シャフト２および３にはハウジング１に対し
それぞれ弾性材料からなるリング状の平面シール１７．
１８をほぼ摩擦なしに液密封止する。このため第１図、
第２図および第３図において各弁シャフトおよび対応の
ハウジング部分には半径方向のリング溝１９．２０を共
通の半径平面に形成し、ここで平面シールはそれぞれそ
の溝対の両溝に突入する。他の形態において、リング溝
１９．２０はその開口端部までそれぞれ小さいリング状
のステップ２１．２２（第３図のにみ点線で示す）を設
けることができ、その共通幅を各平面シール１７もしく
は１８の幅よりも小さくする。Further, on the valve shafts 2 and 3, ring-shaped plane seals 17 made of an elastic material are respectively attached to the housing 1.
18 is liquid-tightly sealed almost without friction. For this reason, Figure 1,
In FIGS. 2 and 3 each valve shaft and corresponding housing part is formed with a radial ring groove 19,20 in a common radial plane, with each plane seal projecting into both grooves of its pair of grooves. . In another embodiment, the ring grooves 19.20 can be provided with respective small ring-shaped steps 21.22 (indicated by dotted lines in FIG. Or make it smaller than the width of 18.

これにより、特に複数のシール縁部が形成されて封止作
用を向上させる。This in particular creates a plurality of sealing edges, which improves the sealing effect.

弁体４をその両端部位置く閉鎖位置および開放位置）だ
けでなくそれぞれ任意の中間位置にも力均衡させるため
には、弁開口部１０の有効断面Ａ１は圧力流体により副
路１５を介して到達しうる同寸法の補償面Ａ２に対し対
向作用し、０１路１５は孔部２３の直径に応じて決定さ
れ、ここにシャフト２を充分な遊びにて軸方向移動自在
とする。それに応じて、下側弁体５もしくは弁シャフト
３における関係が形成され、この場合も弁体に加わる弁
開口部１１の有効面Ａ３は弁シャフト３の他端部にて同
寸法の補償面Ａ４に対向する。In order to balance the force not only in the closed position and the open position in which the valve body 4 is located at its ends, but also in each arbitrary intermediate position, the effective cross section A1 of the valve opening 10 is reached via the secondary channel 15 by the pressure fluid. The 01 path 15 is determined according to the diameter of the hole 23 and allows the shaft 2 to move freely in the axial direction with sufficient play. Correspondingly, a relationship is formed at the lower valve body 5 or at the valve shaft 3, in which case too the effective surface A3 of the valve opening 11 which is applied to the valve body is replaced by a compensating surface A4 of the same size at the other end of the valve shaft 3. to face.

第１図において、モータ６の電気コイル２４は弁体４が
バネ７の力により閉鎖位置となるよう無電流とし、しか
も流体圧力に抗して連結部Ｐに位置する。同様に、副路
１５を介し流体は同圧力により平面Ａ２に対しかつリン
グ間隙部２５を介し平面シール１７の上側に対し押圧さ
れ、その下に位置するチャンバ１，２を封止する。互い
に連通したチャンバ１２Ｌ１５よび１３は連結部Ｒを介
して排気される。下側弁体５はバネ８の力に抗して開放
位置となる。In FIG. 1, the electric coil 24 of the motor 6 is de-energized so that the valve body 4 is in the closed position by the force of the spring 7, and is located in the connection P against the fluid pressure. Similarly, the fluid via the secondary channel 15 is forced by the same pressure against the plane A2 and through the annular gap 25 against the upper side of the plane seal 17, sealing the chambers 1, 2 located below. The chambers 12L15 and 13, which communicate with each other, are evacuated via the connecting portion R. The lower valve body 5 is in the open position against the force of the spring 8.

第２図は、給電した状態におけるモータ６のコイル２４
を示し、すなわち弁シャフト２はストロークＨだけ上昇
して弁体４を開放し、かくして連結部Ａにて作動流体は
チャンバ１２を介し供給される。平面Ａ１’およびＡ２
’　は内部が同一寸法であるため、弁シャツ１〜２には
弁体４が抑圧されてコイル２４の力がバネ７の力のみに
打勝つようにする。下側チャンバ１３は同様に連結部Ｐ
からの圧力を有する流体を含有し、その内部に存在する
弁体５を備えた第２のペンシャフト３はバネ８の力によ
り閉鎖位置に存在する。何故なら、弁体５のフランジ５
ａが最終的に力均衡するからである。さらに、平面Ａ３
およびＡ４は排気連結部Ｒと副路１６とを介した無圧力
となり、この領域でも力均衡が支配する。FIG. 2 shows the coil 24 of the motor 6 in a state where power is supplied.
, i.e. the valve shaft 2 is raised by a stroke H to open the valve body 4, so that at the connection A working fluid is supplied via the chamber 12. planes A1' and A2
' Since the inside dimensions are the same, the valve body 4 is suppressed by the valve shirts 1 and 2 so that the force of the coil 24 overcomes only the force of the spring 7. Similarly, the lower chamber 13 has a connecting portion P.
The second pen shaft 3, containing a fluid having a pressure of . . This is because the flange 5 of the valve body 5
This is because the forces of a will eventually be balanced. Furthermore, plane A3
and A4 becomes pressureless via the exhaust connection R and the auxiliary passage 16, and force balance prevails in this region as well.

さらに第２図は、リング状のそれ自体ゆるくその座部に
位置する平面シール１７および１８が弁シャフトおよび
対応のハウジング部分に対するその封止当接を維持しな
がらストロークＨにて部分的に軸方向に変形することを
示している。同時に、第２図から見られるように、平面
シール１７．１８は弁シャフトと対向位置するハウジン
グ部分との間に決して摩擦を発生せず、したがって摩擦
なしに作動する。その結果、モータの電気コイル２４に
はより少ない電気能力しか必要とせず、このことは駆動
エネルギー節約およびさらに上記種類の小型化した上下
動弁を達成するため極めて重要である。FIG. 2 further shows that the ring-shaped planar seals 17 and 18, which are themselves loosely seated in their seats, are partially axially oriented in the stroke H while maintaining their sealing abutment against the valve shaft and the corresponding housing part. It shows that it transforms into At the same time, as can be seen from FIG. 2, the planar seals 17, 18 never generate friction between the valve shaft and the opposing housing part and therefore operate without friction. As a result, less electrical capacity is required in the electric coil 24 of the motor, which is of great importance for saving drive energy and also for achieving a compact vertically operated valve of the type described above.

上下動弁は、比較的小さいストロークで大きい流出断面
が得られると言う利点を有する。好適実施例において、
この種の弁の場合、全位置における弁体の力均衡と共に
、弁シャフトの実際に摩擦のない軸方向運動と、連通部
Ｐ、ＡおよびＲの大きい流路の供給断面と、増大した流
体圧力の利用可能性とが極めて向上した流体の流過能力
を達成する。その際、上記弁の全寸法を高さと幅と深さ
とにおいてさらに縮小することが可能となる。かくして
、構造容積に関し約７０％の縮小効果を達成することが
できる。Vertical valves have the advantage of providing a large outflow cross section with a relatively small stroke. In a preferred embodiment,
In the case of valves of this kind, a virtually frictionless axial movement of the valve shaft, a large flow channel supply cross section in the connections P, A and R, together with a force balance of the valve body in all positions, and an increased fluid pressure. availability and achieve significantly improved fluid flow capacity. It is then possible to further reduce the overall dimensions of the valve in terms of height, width and depth. A reduction effect of approximately 70% in terms of construction volume can thus be achieved.

第４．５．６および７図は他の実施例を示し、これらの
場合は封止手段の他の構成例が選択される。その他の点
では、この弁の実施例は上記の実施例と同じであって、
同じ構造部材につき同じ参照符号を用いる。4.5.6 and 7 show other embodiments, in which case other configurations of the sealing means are selected. Otherwise, this valve embodiment is the same as the embodiment described above;
The same reference numerals are used for the same structural members.

このシール構成の場合、本来の封止手段は２個の弾性Ｕ
字形シールリング２６および２７を備え、その開口側は
半径方向に指向しくたとえば第４図および第５図におい
て半径方向外方）かつより高い流体圧力に露呈されて、
それぞれ両脚部２６ａおよび２６ｂまたは２７ａおよび
２７ｂが互いに押圧される。さらに、このシール構成は
それぞれハウジング１の軸方向に突出したリング状の支
持カラー２８を備え、ここに好ましくはシールリングの
脚部２６０もしくは２７ｃを固定座部にて当接させ、こ
の部位にもシール手段が設けられる。In this seal configuration, the original sealing means are two elastic U
26 and 27, the open side of which is oriented radially (e.g. radially outward in FIGS. 4 and 5) and exposed to higher fluid pressure;
Both legs 26a and 26b or 27a and 27b are pressed against each other. Furthermore, this sealing arrangement is provided with a ring-shaped support collar 28, each projecting in the axial direction of the housing 1, on which the leg 260 or 27c of the sealing ring preferably abuts with a fixed seat, and also in this region. Seal means are provided.

脚部２６ｂもしくは２７ｂをハウジング１に対し形態的
および／または力学的に連結し、したがって軸線方向に
移動することができないのに対し、シールリング２６お
よび２７の他の脚部２６ａもしくは２７ａは軸線方向に
移動自在であって軸方向移動自在な弁部分（すなわち弁
シャフト２．３もしくは弁体４．５）と共に村上作用を
行なう。The leg 26b or 27b is morphologically and/or mechanically connected to the housing 1 and therefore cannot be moved in the axial direction, whereas the other leg 26a or 27a of the sealing rings 26 and 27 is axially movable. A Murakami effect is achieved with the axially movable valve part (ie the valve shaft 2.3 or the valve body 4.5).

第６図から良く見られるように、シールリング２６の軸
方向移動自在な脚部２６ｂ（および対応のシールリング
２７の脚部２７ｂ）は点線で図示された非組込状態で傾
斜して存在し、これは組込まれた状態（すなわち負荷前
の状態）にて既に予備緊張下にあって封止される。この
ため、軸方向移動自在な脚部２６ａもしくは２７ａは弁
シャフト２のリング状の半径方向当接ショルダー２９ま
たは弁体５の裏側に当接する（第４図）。リング状の支
持カラー２８により、各弁シャフト２もしくは３は遊び
を以って軸方向に貫通する。As can be clearly seen in FIG. 6, the axially movable legs 26b of the sealing ring 26 (and the corresponding legs 27b of the sealing ring 27) are inclined in the uninstalled state shown in dotted lines. , which is already under pretension and sealed in the installed state (i.e. before loading). For this purpose, the axially movable leg 26a or 27a rests on the annular radial abutment shoulder 29 of the valve shaft 2 or on the back side of the valve body 5 (FIG. 4). A ring-shaped support collar 28 allows each valve shaft 2 or 3 to pass through it in the axial direction with a play.

第７図によるシール構成は、第６図による構成とは１部
を除いて対応する。この場合、Ｕ字形シールリング２６
はその開口側を半径方向内方に指雫向させると共に、シ
ールリングの内側に対し一層：大きい流体圧力が加わる
使用例の場合、弁シャツ下２と支持カラー２８との間に
は流体が流入する。The seal arrangement according to FIG. 7 corresponds to the arrangement according to FIG. 6 with one exception. In this case, the U-shaped sealing ring 26
has its open side facing radially inward and further towards the inside of the seal ring.In applications where large fluid pressure is applied, fluid flows between the lower valve shirt 2 and the support collar 28. do.

その他の点では、封止作用は第６図による実施例の場合
と同一である。Otherwise, the sealing action is the same as in the embodiment according to FIG.

弁シャフト２と弁体５とが軸方向に移動する場合、特に
第５図にしたがって弁シャフト２がその開放位置まで移
動すると共に弁体５がその閉鎖位置まで移動する場合、
シールリング２６．２７の移動自在なショルダー２６ａ
おＪ：び２７ａはこの運動と連動し、かつ流体圧力によ
り移動自在な弁部分２ｔ−３よび５に対し押圧されかつ
封止される。If the valve shaft 2 and the valve body 5 are moved in the axial direction, in particular if the valve shaft 2 is moved to its open position and the valve body 5 is moved to its closed position according to FIG.
Movable shoulder 26a of seal ring 26, 27
2t-3 and 27a are coupled with this movement and are pressed and sealed against the movable valve parts 2t-3 and 2t-3 and 5 by fluid pressure.

この場合にも、一方ではハウジング１と他方では弁シャ
フト２もしくは弁体５との間に摩擦が発生しないことが
判る。It can be seen that in this case too, no friction occurs between the housing 1 on the one hand and the valve shaft 2 or the valve body 5 on the other hand.

第４〜７図による弁の他の構成は第１．２および３図に
よる構成に対応する。The other configurations of the valves according to FIGS. 4 to 7 correspond to the configurations according to FIGS. 1.2 and 3.

第８図は弁体の各位置における力均衡化用の上下動弁の
他の実施例を示し、これは増大した流体流過能力を有す
る。ハウジング３０内には１個のみの弁体３２を備えた
単一の弁シャフト３１が端部にて軸線方向移動自在に支
持され、弁シャフトはたとえば第１図によるものとほぼ
同じ電気式リフトモータ（図示せず〉によって外部から
作動される。弁体３２は軸線方向に対向位置する２個の
弁開口部３３および３４を開閉し、その有効断面をＡ５
および八６で示し、平面へ６はリング平面である。何故
なら、弁シャフト３１はこれを貫通すると共に、これに
接続されて排気連結部Ｒと連通したリングチャンバ３５
を貫通する。FIG. 8 shows another embodiment of a vertically operated valve for force balancing at each position of the valve body, which has an increased fluid flow capacity. A single valve shaft 31 with only one valve body 32 is supported at its end for axial movement in the housing 30, the valve shaft being driven by an electric lift motor, for example approximately the same as that according to FIG. (not shown). The valve body 32 opens and closes two valve openings 33 and 34 located opposite to each other in the axial direction, and has an effective cross section of A5.
and 86, where 6 to the plane is a ring plane. This is because the valve shaft 31 passes through this and is connected to a ring chamber 35 that communicates with the exhaust connection R.
penetrate.

弁シャフトはさらに第１ピストン３６と第２ピストン３
７とを有する複数段階のピストン構成を備え、これらピ
ストンはチャシバ３日および３９内で軸方向移動自在で
あり、弁体３２に対応するピストン３７は他方のピスト
ン３６よりも大きい直径を有する。ピストン３６．３７
はそれぞれ１個の力均衡化用の補償面Ａ７および八８を
リング平面として備え、両手面Ａ７、Ａ８は圧力流体に
より同方向にかつ弁体３２の方向に押圧される。The valve shaft further includes a first piston 36 and a second piston 3.
7, which pistons are axially movable within the chamber 3 and 39, the piston 37 corresponding to the valve body 32 having a larger diameter than the other piston 36. Piston 36.37
are each provided with one force-balancing compensation surface A7 and 88 as ring planes, the two palm surfaces A7, A8 being pressed by the pressure fluid in the same direction and in the direction of the valve body 32.

平面Ａ７は平面Ａ５と同じ面積を有し、かつ平面Ａ６は
平面Ａ７およびＡ８と同じ面積を有する。Plane A7 has the same area as plane A5, and plane A6 has the same area as planes A7 and A8.

連結部Ｐから出発する副路４０を介しチャンバ３８およ
び平面Ａ７には圧力流体が加圧され、同時に第８図にて
閉鎖位置に存在する弁体３２の平面Ａ５も加圧される。Via the secondary channel 40 starting from the connection P, the chamber 38 and the plane A7 are pressurized with a pressure fluid, and at the same time the plane A5 of the valve body 32, which is in the closed position in FIG. 8, is also pressurized.

これにより弁体３２は力均衡すると共に、たとえば電磁
式駆動部の力によってのみ閉鎖位置に保たれる。The valve body 32 is thereby force-balanced and is kept in the closed position only by the force of the electromagnetic drive, for example.

電磁式駆動部が作動すると、弁体３２は第１弁開口部３
３を開放しながらその第２の閉鎖位置まで移行し、ここ
で第２の弁開口部３４が閉鎖される。その際、圧力流体
は他の副路４１を介してチャンバ３つ中に達し、かくし
て補償面へ８に達する。この平面の力は弁体３２に対す
る平面Ａ５に加えた力と均衡し、さらに弁体３２にて再
び力均衡が支配する。When the electromagnetic drive is actuated, the valve body 32 opens into the first valve opening 3
3 to its second closed position, where the second valve opening 34 is closed. The pressure fluid then reaches the chambers 3 via another secondary channel 41 and thus reaches the compensation surface 8. The force of this plane is balanced with the force applied to the plane A5 on the valve body 32, and the force balance again prevails at the valve body 32.

さらに、その中間位置にて、平面Ａ５〜八８の力は上記
と同様に作用すると共に第８図を参照して説明したよう
に作用するので、弁体３２が力均衡する。Further, at the intermediate position, the forces of planes A5 to A88 act in the same manner as described above and as explained with reference to FIG. 8, so that the valve body 32 is in force balance.

第８図においては、従来のＱ−リングシール４２．４３
をピストン３６．３７の溝部に配置する。このシールの
種類にて、成る種の利用面に充分である。この弁の能力
を向上させるには、代案として第３図による平面シール
構成１７．１９．２０或いは第６図もしくは第７図によ
る溝リングシール構成を使用することもできる。第８図
による実施例へのこのシール構成の組込みは決して当業
者に困難でないため、対応の上下動弁については図示し
ない。In Fig. 8, the conventional Q-ring seal 42.43
is placed in the groove of the piston 36,37. This type of seal is sufficient for various uses. To increase the performance of this valve, it is also possible as an alternative to use a flat seal arrangement 17.19.20 according to FIG. 3 or a grooved ring seal arrangement according to FIG. 6 or 7. Since the incorporation of this seal arrangement into the embodiment according to FIG. 8 will not be difficult for a person skilled in the art, the corresponding vertically operated valves are not shown.

リング溝２０もしくは１９におけるリング状のステップ
２１．２２の代案として、リング状の軸方向突出部２１
ａもしくは２２ａをリング溝に設けるよう構成すること
もできる。第３図には上側突出部のみが図示されている
が、同時にこの種の下側突出部を設けうろことも明らか
である。平面シールリング１７をその半径方向セクショ
ン１７ａおよび１７ｂにて当接ショルダー２ａもしくは
１ａに当接させる代りに、これを上側および下側の上記
突出部に封止当接させることも実質的に可能である。ス
テップ２１および２２と同様に、突出部２１ａ、２２ａ
も向上した封止作用を示す。As an alternative to the ring-shaped step 21.22 in the ring groove 20 or 19, a ring-shaped axial projection 21
A or 22a may be provided in the ring groove. Although only the upper projection is shown in FIG. 3, it is clear that a lower projection of this kind could also be provided. Instead of abutting the planar sealing ring 17 with its radial sections 17a and 17b against the abutment shoulders 2a or 1a, it is also substantially possible to have it abut sealingly on the upper and lower projections. be. Similar to steps 21 and 22, protrusions 21a, 22a
Also shows improved sealing action.

さらに第４〜７図には溝リング封止体２６．２７につき
、その脚部２６Ｃ，２７Ｇがそれぞれ支持カラー２８に
当接しかつ下側脚部２６ｂおよび２７ｂが移動しえない
よう説明した。しかしながら、リング２６．２７は成る
程度の遊びを以って軸方向の支持カラーを対向位置せし
めることも可能であり、各リングの両脚部を軸方向に移
動させると共に、その封止機能が完全に充足される。Furthermore, in FIGS. 4-7, the groove ring seals 26, 27 are described in such a manner that their legs 26C, 27G abut the support collar 28, respectively, and the lower legs 26b, 27b are immovable. However, it is also possible for the rings 26, 27 to position the axial support collars opposite each other with some play, allowing the legs of each ring to move axially and for the sealing function to be completely eliminated. be fulfilled.

何故なら、これらは流体加圧により互いに係合すると共
に、これにより各当接ショルダーに対し封止当接するか
らである□。□ since they engage each other by fluid pressure and thereby come into sealing abutment against each abutment shoulder.

他の実施例を第９図に示す。この場合も、同じ構造部材
につき同じ参照符号を用いる。第１図および第２図によ
る実施例とは異なり、この実施例の場合には、弁体装置
は弁体４と、それに対応する弁シャツｌ−２とのみを単
一のチャンバ１２内に備える。その他の点では、構造が
同一である。さらに、この弁は力均衡され、かつ同様に
弁シャフト２とハウジング１との間に摩擦のない封止が
与えられ、第３図によるシール構成は図示したように或
いは第６図および第７図にしたがって選択することがで
きる。この弁の機能は原理的に第１図および第２図によ
る弁の機能と同じである。さらに、この弁は小さい構造
容積で向上した流過能力を有し、かつ著しく減少した駆
動能力しか必要としない。Another embodiment is shown in FIG. In this case too, the same reference numerals are used for the same structural elements. In contrast to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, in this embodiment the valve body arrangement comprises only the valve body 4 and the corresponding valve shirt l-2 in a single chamber 12. . Otherwise, the structures are identical. Furthermore, this valve is force-balanced and likewise provides a frictionless seal between the valve shaft 2 and the housing 1, the sealing arrangement according to FIG. 3 being as shown or as shown in FIGS. can be selected accordingly. The function of this valve is in principle the same as that of the valve according to FIGS. 1 and 2. Furthermore, this valve has an increased flow capacity with a small construction volume and requires significantly reduced drive capacity.

上記弁は互いに組合せることができる。したがって、複
数の同様な弁を互いに組合せ、たとえば複数の弁を第１
図および第２図、或いは第８図もしくは第９図にしたが
って互いに組合せることができる。さらに、種々異なる
弁を互いに組合せ、たとえば１個もしくは複数の弁を第
１図および第２図にしたがって少なくとも１個の第８図
および／または第９図による弁または第８図と第９図と
による弁または第１図と第９図とによる弁と組合せるこ
ともできる。この場合、互いに組合せた弁は内部流路を
介し所望の方法で互いに交換することができる。さらに
、この組合せの可能性は当業者に容易であるため、実施
例については図示しない。The above valves can be combined with each other. Therefore, a plurality of similar valves may be combined with each other, e.g.
They can be combined with each other according to FIGS. and 2 or according to FIGS. 8 or 9. Furthermore, different valves can be combined with one another, for example one or more valves according to FIGS. 1 and 2 or at least one valve according to FIGS. It can also be combined with the valve according to FIGS. 1 and 9. In this case, the valves associated with each other can be exchanged with each other in any desired manner via the internal flow path. Furthermore, the possibilities of this combination are readily apparent to those skilled in the art, so no examples are shown.

最後に、流体接続を互いに交換しうろことも注目される
。たとえば第１図による弁の場合、両連結部ＰおよびＡ
を交換して、連結部Ａにて流体加圧を与え、連結部Ｐが
操作連結部を形成することも可能である。Finally, it is also noted that the fluid connections may be interchanged. For example, in the valve according to FIG. 1, both connections P and A
It is also possible to exchange the fluid pressurization at the connection A and the connection P to form the operational connection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図および第２図は本発明による第１実施例の両端部
位置における実質的な軸線断面図であり、第３図は第１
図のシール構造の詳細図であり、第４図および第５図は
第２実施例の両端部位置における実質的な軸線断面図で
あり、 第６図は第４図のシール構造の詳細図であり、第７図は
第６図の代案図であり、 第８図および第９図は他の実施例の軸線断面図である。 １・・・ハウジング　　　　２．３・・・弁シャフト４
．５・・・弁体　　　　　　７．８・・・圧縮バネ１０
．１１・・・弁開口部 １７．１８・・・平面シール ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　Ｉ４ ＦＩＧ、　５ ＦＩＬＬ　Ｂ シ １゜1 and 2 are substantial axial cross-sectional views at both end positions of the first embodiment according to the present invention, and FIG.
4 and 5 are substantial axial sectional views at both end positions of the second embodiment, and FIG. 6 is a detailed view of the seal structure in FIG. 4. 7 is an alternative view of FIG. 6, and FIGS. 8 and 9 are axial sectional views of other embodiments. 1...Housing 2.3...Valve shaft 4
．． 5... Valve body 7.8... Compression spring 10
．． 11... Valve opening 17.18... Plane seal FIG, 1 FIG, 2 FIG, I4 FIG, 5 FILL B 1°

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）流体用の流路を備えたハウジング（１）と、ハウ
ジング内で軸方向移動自在に支持されたシャフト手段（
２、３）に対し設けられて少なくとも１個の弁開口部（
１０）を開閉するための弁体装置（４）と、軸方向移動
自在な弁部分（２、４）をハウジングに対し封止するた
めの封止手段（１７）とからなる流体を制御するための
力均衡化用の上下動弁において、弁体装置の流体圧力に
及ぼす作用面（Ａ１）には力均衡化用の補償面（Ａ２）
を付設して、これに副路（１５）を介し流体を作用させ
ることができ、封止手段を一方では軸方向作用する弾性
シールリング（１７）が弁ハウジング（１）に対しかつ
他方では軸方向移動自在な弁部分（２）に対し係合して
、リング（１７）の半径方向セクション（１７ａ）が少
なくとも１個の軸方向移動自在な弁部分の当接ショルダ
ー（２ａ）に対し軸方向封止して当接するよう形成しか
つ配置したことを特徴とする力均衡化用の上下動弁。(1) A housing (1) provided with a fluid flow path, and a shaft means (1) supported axially movably within the housing.
2, 3) provided with at least one valve opening (
10) for controlling fluid, consisting of a valve body device (4) for opening and closing and a sealing means (17) for sealing the axially movable valve part (2, 4) to the housing; In the vertical valve for force balancing, the surface (A1) that acts on the fluid pressure of the valve body device has a compensation surface (A2) for force balancing.
, on which fluid can be applied via the secondary channel (15), the sealing means being an axially acting elastic sealing ring (17) on the one hand against the valve housing (1) and on the other hand axially. In engagement with the directionally movable valve part (2), the radial section (17a) of the ring (17) is axially engaged with the abutment shoulder (2a) of the at least one axially movable valve part. A vertical valve for force balancing, characterized in that it is formed and arranged so as to be in sealing abutment. （２）流体用の流路を備えたハウジング（１）と、ハウ
ジング内で軸方向移動自在に支持されたシャフト手段（
２、３）に設けられて２個の弁開口部を開閉するための
弁体装置（４、５、１４）と、ハウジングに対し軸方向
移動自在な弁部分（２、４；３、５）を封止するための
封止手段（１７、１８）とを備えた流体を制御するため
の力均衡化用の上下動弁において、弁体装置は固有のチ
ャンバ（１２、１３）内に設けられかつスペーサ手段（
１４）を介し互いに離間して接続されたそれぞれ２個の
弁体（４、５）を備え、軸方向に対向する両チャンバは
常に互いに連通し、両弁体の流体圧力を及ぼす作用面（
Ａ１、Ａ３）にはそれぞれ１個の力均衡化用の補償面（
Ａ２、Ａ４）を付設して、これにそれぞれ側路（１５、
１６）を介し流体を作用させ、さらに封止手段を一方で
は軸方向に作用する弾性シールリング（１７、１１８）
が弁ハウジング（１）に対しかつ他方では軸方向移動自
在な弁部分（２、３、４、５）に対し係合して、リング
（１７、１８）のそれぞれ１つの半径方向セクション（
１７ａ）が軸方向移動自在な弁部分の少なくとも１つの
当接ショルダー（２ａ、２９）に対し軸方向封止して当
接するよう形成しかつ配置したことを特徴とする力均衡
化用の上下動弁。(2) A housing (1) provided with a fluid flow path, and a shaft means (1) supported axially movably within the housing.
2, 3) for opening and closing the two valve openings; and a valve part (2, 4; 3, 5) that is axially movable with respect to the housing. In a vertically operated valve for force balancing for controlling a fluid, the valve body device is provided in its own chamber (12, 13) and is equipped with a sealing means (17, 18) for sealing the valve body. and spacer means (
The two axially opposing chambers are always in communication with each other and have two valve bodies (4, 5) which are connected at a distance from each other through the valve bodies (14), the working surfaces (4, 5) of both valve bodies exerting the fluid pressure.
A1, A3) each have one compensation surface for force balancing (
A2, A4) and a side road (15, A4) respectively.
16) through which the fluid acts, and further sealing means acting axially on the one hand with elastic sealing rings (17, 118);
engages on the one hand with the valve housing (1) and on the other hand with the axially movable valve part (2, 3, 4, 5), in each case one radial section (
17a) is formed and arranged in axially sealing abutment against at least one abutment shoulder (2a, 29) of the axially movable valve part. valve. （３）スペーサ手段（１７）が、一方の弁体（４）の開
放位置および他方の弁体（５）の閉鎖位置にて他方の弁
体（５）から僅かに離間し、またはそれらの間に間隔を
有することを特徴とする請求項２記載の上下動弁。(3) spacer means (17) are slightly spaced apart from or between one valve body (4) in the open position and the other valve body (5) in the closed position; 3. The vertically operated valve according to claim 2, wherein the vertically operated valve has an interval of . （４）各封止位置のための封止手段がリング状の扁平シ
ール（１７、１８）と、共通の半径方向面にて実質的に
対向位置する２個のリング溝（１７、２０）とから対応
の弁シャフト（２、３）およびハウジング（１）内に構
成され、平面シールが両リング溝内でゆるく存在するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の上下動弁。(4) The sealing means for each sealing position includes a ring-shaped flat seal (17, 18) and two ring grooves (17, 20) located substantially opposite each other in a common radial direction. Vertical valve according to claim 1 or 2, characterized in that it is constructed in the corresponding valve shaft (2, 3) and in the housing (1), and that a plane seal is loosely present in both ring grooves. （５）リング溝（１９、２０）にはその開口端部に対し
小さいリング状ステップ（２１、２２）を設け、その共
通幅をリング状平面シール （１７、１８）の幅よりも小さくしたことを特徴とする
請求項４記載の上下動弁。(5) The ring grooves (19, 20) are provided with small ring-shaped steps (21, 22) at their open ends, and their common width is smaller than the width of the ring-shaped flat seals (17, 18). The vertically operated valve according to claim 4, characterized in that: （６）封止手段の各シール構造をＵ字形シールリング（
２６、２７）で構成し、その開口側を半径方向外方また
は半径方向内方に指向させると共により高い流体力を加
え、さらにハウジング（１）の軸方向に突出したリング
状の支持カラー（２８）を設けて、これにＵ字形シール
リング（２６、２７）の脚部または内側を対向位置せし
めると共に、そこに弁シャフト（２、３）を挿通させ、
シールリング（２６、２７）の両脚部を各弁シャフト（
２）および弁体（５）とハウジング（１）のそれぞれの
半径方向の当接ショルダー（２９）に対し封止当接させ
たことを特徴とする請求項１または２記載の上下動弁。(6) Each seal structure of the sealing means is connected to a U-shaped seal ring (
26, 27), the opening side of which is directed radially outward or radially inward and applies higher fluid force, and furthermore, a ring-shaped support collar (28) protrudes in the axial direction of the housing (1). ), in which the legs or inner sides of the U-shaped seal rings (26, 27) are positioned opposite to each other, and the valve shafts (2, 3) are inserted therein;
Attach both legs of the seal rings (26, 27) to each valve shaft (
3. The vertically operated valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body (5) and the housing (1) are brought into sealing contact with respective radial abutment shoulders (29). （７）流体用の流路を備えたハウジング（１）と、ハウ
ジング内で移動自在にシャフト（３１）により支持され
て第１およびこれと軸方向に対向した第２弁開口部（３
３、３４）をハウジング内で開閉し、その端部位置をシ
ャフトのピストン構造（３６、３７）に対し設けた補償
面により保持する弁体（３２）と、ピストン構造をハウ
ジングに対し封止するための封止手段 （４２、４３）とからなる流体を制御するための力均衡
化用の上下動弁において、第２弁開口部（３４）に付設
されたピストン構造（３６、３７）の補償面（Ａ８）に
は特定の側路（４１）を介し同方向にかつ第１弁開口部
（３３）に付設された補償面（Ａ７）と同じ流体圧力を
加え、さらにこれと共に弁体（３２）の第２閉鎖位置に
関する均衡力を供給することを特徴とする力均衡化用の
上下動弁。(7) a housing (1) having a flow path for fluid; a first valve opening (3) supported by a shaft (31) movably within the housing; and a second valve opening (3) axially opposed thereto;
3, 34) in the housing and whose end position is held by a compensating surface provided against the piston structure (36, 37) of the shaft; and a valve body (32) that seals the piston structure with respect to the housing. Compensation of the piston structure (36, 37) attached to the second valve opening (34) in a vertically operated valve for force balancing for controlling fluid, comprising sealing means (42, 43) for The same fluid pressure is applied to the surface (A8) via a specific side channel (41) in the same direction and as to the compensation surface (A7) attached to the first valve opening (33), and together with this the valve body (32 ) A vertically operated valve for force balancing, characterized in that it supplies a balancing force with respect to the second closed position of the valve. （８）ピストン構造が種々異なる大きさの直径を有する
少なくとも２個のピストンを備え、大きい方の直径を有
するピストン（３７）はその弁体（３２）から離反した
側に第２補償面 （Ａ８）を備えることを特徴とする請求項７記載の上下
動弁。(8) The piston structure comprises at least two pistons with different diameters, the piston (37) having the larger diameter having a second compensating surface (A8) on its side facing away from the valve body (32). ) The vertically operated valve according to claim 7. （９）各封止位置のための封止手段を１個のリング状平
面シール（１７）と、共通の半径方向平面にて実質的に
対向位置するピストン構造のピストン（３６、３７）に
おけるリング溝 （１９、２０）とで構成し、平面シールを両リング溝内
に存在させたことを特徴とする請求項７記載の上下動弁
。(9) The sealing means for each sealing position is one ring-shaped plane seal (17) and rings in pistons (36, 37) of piston structure located substantially opposite in a common radial plane. 8. The vertically operated valve according to claim 7, characterized in that the vertically operated valve comprises grooves (19, 20), and a flat seal is present in both ring grooves. （１０）リング溝（１９、２０）にはその開口端部に対
し小さいリング状ステップ（２１、２２）を設け、その
共通幅がリング状平面シール（１７）の幅よりも小さい
ことを特徴とする請求項９記載の上下動弁。(10) The ring grooves (19, 20) are provided with small ring-shaped steps (21, 22) at their open ends, the common width of which is smaller than the width of the ring-shaped flat seal (17). The vertically operated valve according to claim 9. （１１）各封止位置に関する封止手段を、開口側が半径
方向外方または半径方向内方に指向すると共により高い
流体力が加えられるＵ字形シールリング（２６）と、ハ
ウジング（３０）の軸方向に突出したリング状の支持カ
ラー（２８）とで構成し、これにＵ字形シールリング（
２６）の脚部もしくは内側を対向位置せしめると共にこ
こに弁シャフト（３１）を挿通し、シールリング（２６
）の両脚部（２６ａ、２６ｂ）を対応ピストン（３６、
３７）およびハウジング（１）の半径方向の当接ショル
ダー（２９）に対し封止当接されたことを特徴とする請
求項７記載の上下動弁。(11) The sealing means for each sealing position is provided by a U-shaped sealing ring (26) whose open side is oriented radially outwardly or radially inwardly and to which a higher fluid force is applied, and an axis of the housing (30). It consists of a ring-shaped support collar (28) protruding in the direction, and a U-shaped seal ring (28) is attached to this.
The legs or inner sides of the seal ring (26) are positioned facing each other, and the valve shaft (31) is inserted therein.
) of both legs (26a, 26b) of the corresponding piston (36,
8. The vertically operated valve according to claim 7, characterized in that it is in sealing abutment against the radial abutment shoulder (29) of the housing (1) and the radial abutment shoulder (29) of the housing (1). （１２）リング溝（１９、２０）にリング状の軸方向突
出部（２１ａ、２２ａ）を設け、これらにより封止作用
を高めることを特徴とする請求項４または９記載の上下
動弁。(12) The vertical operating valve according to claim 4 or 9, characterized in that the ring grooves (19, 20) are provided with ring-shaped axial protrusions (21a, 22a) to enhance the sealing effect. （１３）請求項１〜１２のいずれか一項に記載の複数の
個々の弁を互いに組合せ、これら個々の弁を流路により
互いに交換したことを特徴とする上下動弁。(13) A vertically operated valve, characterized in that a plurality of individual valves according to any one of claims 1 to 12 are combined with each other, and these individual valves are exchanged with each other through a flow path.