JPH068672B2 - Diaphragm type pilot operated on-off valve with pressure limiting mechanism - Google Patents
Diaphragm type pilot operated on-off valve with pressure limiting mechanismInfo
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- JPH068672B2 JPH068672B2 JP61019259A JP1925986A JPH068672B2 JP H068672 B2 JPH068672 B2 JP H068672B2 JP 61019259 A JP61019259 A JP 61019259A JP 1925986 A JP1925986 A JP 1925986A JP H068672 B2 JPH068672 B2 JP H068672B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、ダイアフラムに及ぼすパイロット圧により直
接流路を開閉するパイロット操作開閉弁に関し、特にそ
の吐出圧力を調節する圧力制限機構を備えた開閉弁に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pilot operated on-off valve that directly opens and closes a flow path by a pilot pressure exerted on a diaphragm, and more particularly to an on-off valve including a pressure limiting mechanism that adjusts its discharge pressure.
「従来技術およびその問題点」 この種の圧力制限機構を備えたパイロット操作開閉弁の
基本構成は、米国特許第4,540,020号が提案している。
この米国特許は、直接的には、流路を切換える方向切換
弁を提案しているものであるが、方向切換弁は、一方の
弁を閉じ、他方を開くことによって成立するものであ
り、開閉弁の組み合わせからなっている。"Prior Art and its Problems" A basic structure of a pilot operated on-off valve provided with a pressure limiting mechanism of this type is proposed by U.S. Pat. No. 4,540,020.
This U.S. patent directly proposes a directional control valve that switches the flow path, but the directional control valve is formed by closing one valve and opening the other, and opening and closing the valve. It consists of a combination of valves.
第6図ないし第8図は、この米国特許に開示されている
方向切換弁のうちの一開閉弁およびその圧力制限機構を
取り出したもので、まずこの図に基づいてこの開閉弁の
動作原理を説明する。FIGS. 6 to 8 show one of the directional control valves disclosed in this U.S. Pat. explain.
この開閉弁は、ガスケットを兼ねるダイアフラム11で
分断された流路ブロック20と制御ブロック40を有
し、この流路ブロック20に開閉弁部21が設けられて
いる。流路ブロック20には、圧力流体源(コンプレッ
サ)Pから圧力流体(加圧空気)を受ける供給ポート2
2と、吐出ポート23が開口し、この負荷ポート23は
制御ブロック40側に貫通している。そしてこの負荷ポ
ート23の制御ブロック40側端部外周に、供給ポート
22に連通し制御ブロック40側に開放された環状通路
24が位置している。This on-off valve has a flow path block 20 and a control block 40 that are divided by a diaphragm 11 that also serves as a gasket, and an on-off valve section 21 is provided in this flow path block 20. The channel block 20 has a supply port 2 for receiving a pressure fluid (pressurized air) from a pressure fluid source (compressor) P.
2 and the discharge port 23 are opened, and the load port 23 penetrates to the control block 40 side. An annular passage 24, which communicates with the supply port 22 and is open to the control block 40 side, is located on the outer periphery of the end of the load port 23 on the control block 40 side.
この負荷ポート23の制御ブロック40側の端部は、平
面状態のダイアフラム11から若干離れるように切下げ
られていて、その周縁が、このダイアフラム11に接離
する弁座23sを構成している。12は、ダイアフラム
11がその表裏の圧力差により負荷ポート23および環
状通路24内に変形するのを防止するグリッド(網体)
である。The end portion of the load port 23 on the control block 40 side is cut down so as to be slightly separated from the diaphragm 11 in a planar state, and the peripheral edge thereof constitutes a valve seat 23s that comes in contact with and separates from the diaphragm 11. Reference numeral 12 is a grid (mesh) that prevents the diaphragm 11 from being deformed into the load port 23 and the annular passage 24 due to the pressure difference between the front and back sides.
Is.
流路ブロック20の供給ポート22の中央には、圧力流
体源Pからの圧力流体の流れ方向に正対させて、パイロ
ット圧導入路28が穿設され、このパイロット圧導入路
28は、ダイアフラム11の小孔、制御ブロック40側
のパイロット圧導入路41、およびこの導入路から分岐
したパイロット圧導入路51を介してパイロット切換弁
50の制御室52に連通し、また上記導入路41から分
岐したパイロット圧導入路61を介して圧力制限機構6
0の制御室62に連通している。パイロット圧導入路2
8に及ぼされる圧力は、流体力学の法則から、供給ポー
ト22における圧力流体の圧力より若干高くなる。この
例では、この圧力をパイロット圧として利用する。A pilot pressure introducing passage 28 is bored in the center of the supply port 22 of the flow passage block 20 so as to face the flow direction of the pressure fluid from the pressure fluid source P, and the pilot pressure introducing passage 28 is formed in the diaphragm 11. Through the small hole, the pilot pressure introduction path 41 on the control block 40 side, and the pilot pressure introduction path 51 branched from this introduction path, and communicated with the control chamber 52 of the pilot switching valve 50, and branched from the introduction path 41. Pressure limiting mechanism 6 via pilot pressure introducing passage 61
0 to the control room 62. Pilot pressure introduction path 2
The pressure exerted on 8 is slightly higher than the pressure of the pressure fluid at the supply port 22 according to the law of fluid dynamics. In this example, this pressure is used as the pilot pressure.
制御ブロック40には、負荷ポート23の中心位置に対
応させて、パイロット圧通路42が穿設されており、こ
のパイロット圧通路42は、圧力制限機構60の制御室
62に連通している。この制御室62にはまた、パイロ
ット圧導入路61と上下に対向させて、圧力反転路63
が開口し、この圧力反転路63はパイロット切換弁50
の制御室52に通じている。The control block 40 is provided with a pilot pressure passage 42 corresponding to the center position of the load port 23, and the pilot pressure passage 42 communicates with the control chamber 62 of the pressure limiting mechanism 60. The control chamber 62 is vertically opposed to the pilot pressure introducing passage 61, and the pressure reversing passage 63 is provided.
Is opened, and this pressure reversal path 63 is connected to the pilot switching valve 50.
Of the control room 52.
またこの制御室52には、パイロット圧導入路51と上
下に対向させて、大気導入路53が開口している。パイ
ロット切換弁50は、制御室52内をパイロット圧また
は大気圧にするためのもので、パイロット圧導入路51
と大気導入路53の制御室52内への突出部は、弁座5
1s、53sとなっており、この弁座51s、53sが
弁アーム54の一端の表裏に設けた弁体51v、53v
によって択一して開閉される。すなわち弁アーム54
は、その中間部分を中心に揺動可能であり、その一端に
上記弁体51v、53vを有し、その他端はソレノイド
55によって上下動するプランジャ56に接続されてい
る。このプランジャ56は、ソレノイド55の消磁時に
は圧縮ばね57の力により突出端に位置していて、この
とき弁体51vが弁座51sに着座し、弁体53vが弁
座53sから離座する。これに対し、ソレノイド55を
励磁するとプランジャ56が引かれ、弁体53vが弁座
53sを閉じ、弁体51vが弁座51sを開く。なおパ
イロット圧通路42の流路ブロック20側の端部は、環
状通路24に及ぶ滑らかな円弧面42aとなっている。Further, an atmosphere introduction passage 53 is opened in the control chamber 52 so as to face the pilot pressure introduction passage 51 vertically. The pilot switching valve 50 is for setting the pilot pressure or the atmospheric pressure in the control chamber 52, and uses the pilot pressure introducing passage 51.
The protruding portion of the air introduction path 53 and the atmosphere introduction path 53 into the control chamber 52 is
1s and 53s, and these valve seats 51s and 53s are valve bodies 51v and 53v provided on the front and back of one end of the valve arm 54.
It is opened and closed by selecting. That is, the valve arm 54
Is swingable around its intermediate portion, has the valve elements 51v and 53v at one end, and the other end is connected to a plunger 56 that moves up and down by a solenoid 55. The plunger 56 is located at the projecting end by the force of the compression spring 57 when the solenoid 55 is demagnetized, and at this time, the valve body 51v is seated on the valve seat 51s and the valve body 53v is separated from the valve seat 53s. On the other hand, when the solenoid 55 is excited, the plunger 56 is pulled, the valve body 53v closes the valve seat 53s, and the valve body 51v opens the valve seat 51s. The end portion of the pilot pressure passage 42 on the flow passage block 20 side has a smooth arc surface 42 a that extends to the annular passage 24.
圧力制限機構60は、パイロット切換弁50と類似した
構造を有するもので、パイロット圧導入路61と圧力反
転路63の制御室62内への突出部は、弁座61s、6
3sとなっており、この弁座61s、63sが弁アーム
64の一端の表裏に設けた弁体61v、63vによって
択一して開閉される。すなわち弁アーム64は、その中
間部分を中心に揺動可能であり、その一端表裏に上記弁
体61v、63vを有している。The pressure limiting mechanism 60 has a structure similar to that of the pilot switching valve 50, and the protruding portions of the pilot pressure introducing passage 61 and the pressure reversing passage 63 into the control chamber 62 have valve seats 61s, 6s.
The valve seats 61s and 63s are selectively opened and closed by the valve bodies 61v and 63v provided on the front and back of one end of the valve arm 64. That is, the valve arm 64 is swingable around its middle portion, and has the valve elements 61v and 63v on one side of the valve body.
この圧力制限機構60がパイロット切換弁50と異なる
のは、弁アーム64の駆動力で、弁アーム64の他端
は、ダイアフラム11に接しこれの動きに応じて上下動
するプランジャ65と、圧力調節ばね66の間に挟着さ
れている。ダイアフラム11を挟んでプランジャ65の
直下の流路ブロック20には、圧力検知室67が設けら
れており、この圧力検知室67は、吐出圧導入路68に
より負荷ポート23と連通している。圧力調節ばね66
のばね力は、制限ブロック40に螺合させた調節ねじ6
9によって調節することができる。The pressure limiting mechanism 60 is different from the pilot switching valve 50 in the driving force of the valve arm 64, and the other end of the valve arm 64 is in contact with the diaphragm 11 and moves vertically according to the movement of the diaphragm 65. It is sandwiched between the springs 66. A pressure detection chamber 67 is provided in the flow passage block 20 immediately below the plunger 65 with the diaphragm 11 sandwiched between the pressure detection chamber 67 and the load port 23 via a discharge pressure introduction passage 68. Pressure adjusting spring 66
The spring force of the adjusting screw 6 screwed into the limiting block 40
It can be adjusted by 9.
以上の圧力制限機構を備えた開閉弁によると、供給ポー
ト22と負荷ポート23間の開閉、および負荷ポート2
3から取り出される圧力の調整(減圧)を行なうことが
できる。すなわちソレノイド55を消磁した状態では、
第6図のように、弁体51vが弁座51sに着座し、弁
体53vが弁座53sから離座しているから、制御室5
2には、大気導入路53を介して大気圧が導かれる。こ
のため、圧力反転路63および制御室62を介してパイ
ロット圧通路42も大気圧となる。よってダイアフラム
11の背面は大気圧となるから、圧力流体源Pの吐出圧
力により、ダイアフラム11が円弧面42aに沿い図の
ように変形して供給ポート22と負荷ポート23間の通
路を開き、圧力流体を負荷ポート23に流す。According to the opening / closing valve having the above pressure limiting mechanism, the opening / closing between the supply port 22 and the load port 23 and the load port 2
The pressure extracted from 3 can be adjusted (reduced pressure). That is, when the solenoid 55 is demagnetized,
As shown in FIG. 6, since the valve body 51v is seated on the valve seat 51s and the valve body 53v is separated from the valve seat 53s, the control chamber 5
Atmospheric pressure is introduced into 2 via the air introduction passage 53. Therefore, the pilot pressure passage 42 also becomes atmospheric pressure via the pressure inversion passage 63 and the control chamber 62. Therefore, since the back surface of the diaphragm 11 is at atmospheric pressure, the discharge pressure of the pressure fluid source P causes the diaphragm 11 to deform along the arc surface 42a and open the passage between the supply port 22 and the load port 23 as shown in FIG. The fluid flows to the load port 23.
これに対しソレノイド55を励磁すると、第7図のよう
に、弁体53vが弁座53sに着座し、弁体51vが弁
座51sから離座するため、制御室52には、パイロッ
ト圧導入路28、41および51を介してパイロット圧
が導かれる。このため、圧力反転路63および制御室6
2を介してパイロット圧通路42にパイロット圧が導か
れることとなり、ダイアフラム11はこのパイロット圧
を受けて流路ブロック20側に変形し、弁座23sに着
座して供給ポート22と負荷ポート23間の流路を閉じ
る。On the other hand, when the solenoid 55 is excited, the valve body 53v is seated on the valve seat 53s and the valve body 51v is separated from the valve seat 51s as shown in FIG. Pilot pressure is introduced via 28, 41 and 51. Therefore, the pressure inversion path 63 and the control chamber 6
Pilot pressure is guided to the pilot pressure passage 42 via 2, and the diaphragm 11 is deformed toward the flow path block 20 side by receiving this pilot pressure, and is seated on the valve seat 23s and between the supply port 22 and the load port 23. Close the flow path.
そして第6図の開弁時において、負荷ポート23側の圧
力が一定値を越すと、負荷ポート23の圧力は、吐出圧
導入路68を介して圧力検知室67に導かれているた
め、ダイアフラム11が制御ブロック40側に変形して
プランジャ65を押し上げる。すると弁アーム64が揺
動して、その弁体63vを弁座63sに着座させるとと
同時に、弁体61vを弁座61sから離座させる。その
結果、制御室62には、パイロット圧導入路41および
61を介してパイロット圧が導かれるため、第7図の状
態と同じく、ダイアフラム11が弁座23sに着座して
流路を閉じることとなる。そして流路を閉じた結果、負
荷ポート23側の圧力が減少すると、圧力検知室67内
の圧力も減少してダイアフラム11が原位置に復し、第
6図の状態に戻る。すなわち供給ポート22と負荷ポー
ト23間の流路が開く。When the pressure on the load port 23 side exceeds a certain value when the valve shown in FIG. 6 is opened, the pressure on the load port 23 is guided to the pressure detection chamber 67 via the discharge pressure introducing passage 68, and therefore the diaphragm. 11 is deformed to the control block 40 side and pushes up the plunger 65. Then, the valve arm 64 swings to seat the valve body 63v on the valve seat 63s, and simultaneously separates the valve body 61v from the valve seat 61s. As a result, the pilot pressure is introduced into the control chamber 62 via the pilot pressure introducing passages 41 and 61, so that the diaphragm 11 is seated on the valve seat 23s to close the flow passage, as in the state shown in FIG. Become. When the pressure on the load port 23 side decreases as a result of closing the flow path, the pressure inside the pressure detection chamber 67 also decreases, the diaphragm 11 returns to its original position, and the state shown in FIG. 6 is restored. That is, the flow path between the supply port 22 and the load port 23 opens.
以上の動作が圧力検知室67内の圧力変動に応じて行な
われる結果、圧力流体源Pの吐出圧力を制限して負荷ポ
ート23から取り出すことができることになる。吐出圧
力は、調節ねじ69の螺合位置を調節して弁アーム64
に作用する圧縮ばね66の力を調節することで調節でき
る。As a result of the above operation being performed according to the pressure fluctuation in the pressure detection chamber 67, the discharge pressure of the pressure fluid source P can be limited and taken out from the load port 23. The discharge pressure is adjusted by adjusting the screwing position of the adjusting screw 69.
It can be adjusted by adjusting the force of the compression spring 66 acting on the.
以上の動作原理を有する開閉弁は、摺動部がないこと、
よって潤滑が不要であること、大流量が流せること、精
密機械加工が不要で加工性がよいこと、圧力制限機構を
一体に組込むことが可能で小型化ができる等の優れた特
徴がある。しかしより理想的な圧力制限特性を得るに
は、スナップ的に、つまりオンオフ的に、パイロット圧
導入路61と圧力反転路63を開閉することが理想であ
るのに、上記圧力制限機構60ではこの動作特性を得る
ことが困難であった。またプランジャ65とこれを収納
しているプランジャ室70との間に大きい隙間があるた
め、圧力検知室67内が高圧になると、ダイアフラム1
1が、第6図に鎖線で示すように、この隙間内に大きく
変形し、この結果ダイアフラム11が短時間で疲労して
破損するおそれがある。The on-off valve with the above operating principle has no sliding part,
Therefore, there are excellent features such as no need for lubrication, a large flow rate, no need for precision machining, good workability, and the ability to incorporate a pressure limiting mechanism into a single unit, which enables size reduction. However, in order to obtain a more ideal pressure limiting characteristic, it is ideal to open and close the pilot pressure introducing passage 61 and the pressure reversing passage 63 in a snap manner, that is, in an on-off manner. It was difficult to obtain operating characteristics. Further, since there is a large gap between the plunger 65 and the plunger chamber 70 that houses the plunger 65, when the pressure in the pressure detection chamber 67 becomes high, the diaphragm 1
As shown by the chain line in FIG. 6, the deformation of No. 1 into the gap is large, and as a result, the diaphragm 11 may be fatigued and damaged in a short time.
「発明の目的」 本発明は、この問題点を解決し、流路開放状態におい
て、吐出圧力の変動によって敏感に作動する圧力制限機
構、つまり吐出圧力の変動により、ダイアフラムにパイ
ロット圧力と大気圧とを交互に確実に及ぼすことができ
る圧力制限機構を得ることを目的とする。また本発明
は、流路ブロックと制御ブロックの間に張設したダイア
フラムを用いることなく、負荷ポート側の圧力により直
接作動する圧力制限機構を得ることを目的とする。“Object of the Invention” The present invention solves this problem, and in the flow path open state, a pressure limiting mechanism that operates sensitively to changes in discharge pressure, that is, changes in discharge pressure cause pilot pressure and atmospheric pressure in the diaphragm. It is an object of the present invention to obtain a pressure limiting mechanism capable of exerting alternately and reliably. Another object of the present invention is to obtain a pressure limiting mechanism that operates directly by the pressure on the load port side without using a diaphragm stretched between the flow path block and the control block.
「発明の概要」 本発明の圧力制限機構は、バルブボディと;このバルブ
ボディ内に該バルブボディと非接触で軸方向に移動可能
に配設したプランジャと;このプランジャとバルブボデ
ィにそれぞれ中心部と周縁部を固定され、プランジャの
軸線方向に離間した一対のダイアフラムによって画成し
た制御室と;負荷ポートに連通し、プランジャにパイロ
ット圧を作用させる、バルブボディに設けたパイロット
圧室と;制御室に連通したパイロット圧通路と;同じく
制御室に、プランジャの軸線方向と平行に互いに反対方
向にその開口端を向けて開口させたパイロット圧導入路
および大気圧導入路と;プランジャの移動位置に応じ、
このパイロット圧導入路と大気圧導入路の制御室への開
口端を択一して開閉する、該プランジャに設けた一対の
バルブシートと;プランジャをパイロット圧室の圧力に
抗する方向に付勢するばね手段と;から構成されてい
る。[Summary of the Invention] A pressure limiting mechanism of the present invention includes a valve body; a plunger disposed in the valve body so as to be movable in the axial direction without contacting the valve body; central portions of the plunger and the valve body, respectively. A control chamber defined by a pair of diaphragms whose peripheral portions are fixed and spaced apart in the axial direction of the plunger; a pilot pressure chamber provided in the valve body that communicates with the load port and applies pilot pressure to the plunger; control A pilot pressure passage communicating with the chamber; a pilot pressure introduction passage and an atmospheric pressure introduction passage that are opened in the control chamber in parallel with the axial direction of the plunger, with their open ends facing in opposite directions; at the moving position of the plunger According to
A pair of valve seats provided on the plunger for selectively opening and closing the open ends of the pilot pressure introducing passage and the atmospheric pressure introducing passage to the control chamber; and urging the plunger in a direction against the pressure of the pilot pressure chamber. Spring means for
「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第1図ない
し第5図は本発明による圧力制限機構の実施例を示すも
ので、第6図、第7図で説明したのと同一の要素には同
一の符号を付している。筒状のバルブボディ111に
は、その軸部にプランジャ112が配設されている。こ
のプランジャ112の外周とバルブボディ111の内周
との間には、プランジャ112の軸線方向に位置を異な
らせて、3枚のダイアフラム113、114、115が
張設されており、第1図ないし第3図の最下方のダイア
フラム113より下方に、パイロット圧力室116が画
成され、ダイアフラム114と115とで制御室117
が画成されている。これらのダイアフラム113、11
4、115はそれぞれの内端がプランジャ112に固定
されていてプランジャ112の移動に伴なって移動し、
外端はバルブボディ111に固定されている。パイロッ
ト圧力室116には、上記吐出圧導入路68(第6図お
よび第7図参照)を介して、負荷ポート23の圧力が導
かれる。"Examples of the Invention" The present invention will be described below with reference to illustrated examples. 1 to 5 show an embodiment of the pressure limiting mechanism according to the present invention, and the same elements as those described in FIGS. 6 and 7 are designated by the same reference numerals. A plunger 112 is arranged on the shaft portion of the tubular valve body 111. Between the outer circumference of the plunger 112 and the inner circumference of the valve body 111, three diaphragms 113, 114, 115 are stretched at different positions in the axial direction of the plunger 112, as shown in FIG. A pilot pressure chamber 116 is defined below the lowermost diaphragm 113 in FIG. 3, and the diaphragms 114 and 115 define a control chamber 117.
Is defined. These diaphragms 113, 11
4, 115 have inner ends fixed to the plunger 112, and move with the movement of the plunger 112.
The outer end is fixed to the valve body 111. The pressure of the load port 23 is introduced into the pilot pressure chamber 116 via the discharge pressure introducing passage 68 (see FIGS. 6 and 7).
バルブボディ111の制御室117には、上記パイロッ
ト圧通路42(第4図参照)と、パイロット圧導入路6
1と圧力反転路(大気圧導入路)63とが開口してい
る。パイロット圧通路42は、単純なバルブボディ11
1の半径方向通路として形成されているが、パイロット
圧導入路61と圧力反転路63は、それぞれ半径方向通
路61a、63aと、その先端の軸方向通路61b、6
3bを有していて、略L字状をしている。そしてこの軸
方向通路61bと63bは、互いに異なる向きに開口し
ていて、それぞれが、プランジャ112に設けたバルブ
シート123、124と対向している。バルブシート1
23と124は、プランジャ112の移動位置に応じ
て、この軸方向通路61bと63bを開放しまたは閉塞
する。In the control chamber 117 of the valve body 111, the pilot pressure passage 42 (see FIG. 4) and the pilot pressure introduction passage 6 are provided.
1 and a pressure reversal path (atmospheric pressure introduction path) 63 are open. The pilot pressure passage 42 has a simple valve body 11
The pilot pressure introducing passage 61 and the pressure reversing passage 63 are formed as radial passages 61a, 63a and axial passages 61b, 6 at their tips, respectively.
It has 3b and is substantially L-shaped. The axial passages 61b and 63b are opened in different directions, and face the valve seats 123 and 124 provided on the plunger 112, respectively. Valve seat 1
23 and 124 open or close the axial passages 61b and 63b depending on the moving position of the plunger 112.
なお圧力反転路63には、前述のようにパイロット切換
弁50のソレノイド55の励磁消磁に応じ、パイロット
圧または大気圧が択一して導かれるが、本圧力制限機構
60が働くときには、必ず大気圧が導かれているため、
請求範囲では「大気圧導入路」と表現されている。It should be noted that the pilot pressure or the atmospheric pressure is selectively introduced to the pressure reversal passage 63 in accordance with the excitation / demagnetization of the solenoid 55 of the pilot switching valve 50 as described above. Since the atmospheric pressure is guided,
In the claims, it is expressed as "atmospheric pressure introduction path".
プランジャ112は、パイロット圧力室116と反対側
の端部とばね力張設ねじ126との間に挿入された圧縮
ばね125により、パイロット圧力室116に及ぼされ
るパイロット圧が一定値に達する迄は、常時そのバルブ
シート123を軸方向通路61bに弾接させてパイロッ
ト圧導入路61を閉じ、圧力反転路63を制御室117
に連通させている。この圧縮ばね125によってプラン
ジャ112に及ぼされる力は、調節ねじ126の流路ブ
ロック40(固定部分)螺合位置を変えることにより調
節することができる。In the plunger 112, the compression spring 125 inserted between the end portion on the side opposite to the pilot pressure chamber 116 and the spring force tensioning screw 126 causes the pilot pressure applied to the pilot pressure chamber 116 to reach a constant value. The valve seat 123 is always in elastic contact with the axial passage 61b to close the pilot pressure introducing passage 61, and the pressure reversing passage 63 is connected to the control chamber 117.
Is in communication with. The force exerted on the plunger 112 by the compression spring 125 can be adjusted by changing the screwing position of the flow path block 40 (fixed portion) of the adjusting screw 126.
なお軸方向通路61bの合計開口端面積S1と、軸方向通
路63bの合計開口端面積S2は、パイロット圧導入路6
1と圧力反転路63の圧力(差)に応じ、スナップアク
ションを確実にするために差を設けることができる。こ
の実施例では、S1>S2としてある。The total opening end area S1 of the axial passage 61b and the total opening end area S2 of the axial passage 63b are the same as the pilot pressure introducing passage 6
Depending on the pressure (difference) between 1 and the pressure reversal passage 63, a difference can be provided to ensure the snap action. In this embodiment, S1> S2.
上記構成の本圧力制限機構60を備えた開閉弁は、パイ
ロット切換弁50のソレノイド55がオンのときには、
前述のようにパイロット圧通路42には、圧力反転路
(大気圧導入路)63および制御室117を介してパイ
ロット圧が及ぼされるため、ダイアフラム11は弁座2
3sに着座して流路を閉じる。よって負荷ポート23の
圧力が上昇することはなく、プランジャ12は変位しな
い。The on-off valve provided with the main pressure limiting mechanism 60 having the above-described structure is provided when the solenoid 55 of the pilot switching valve 50 is on.
As described above, the pilot pressure is applied to the pilot pressure passage 42 through the pressure reversal passage (atmospheric pressure introduction passage) 63 and the control chamber 117.
Seat on 3s to close the flow path. Therefore, the pressure of the load port 23 does not rise and the plunger 12 does not displace.
これに対し、パイロット切換弁50のソレノイド55が
オフにされると、圧力反転路63には大気圧が導かれる
ため、これが制御室117からパイロット圧通路42に
導かれ、したがって供給ポート22と負荷ポート23間
の通路が開く。On the other hand, when the solenoid 55 of the pilot switching valve 50 is turned off, the atmospheric pressure is introduced into the pressure reversal passage 63, so that this is introduced from the control chamber 117 to the pilot pressure passage 42, and thus the supply port 22 and the load. The passage between ports 23 opens.
この開弁状態において、負荷ポート23側の圧力が上昇
し、吐出圧導入路68を介してパイロット圧室116に
及ぼされるこの圧力が圧縮ばね125の力に打ち勝つ
と、プランジャ112は第2図に示すように上昇を始
め、バルブシート123が軸方向通路61bから離れ
る。すると、パイロット圧導入路61の圧力流体が軸方
向通路61bを介して制御室117内に流入する。この
とき圧力反転路63の圧力(大気圧)は、プランジャ1
2に作用しているが、パイロット圧通路61の圧力は圧
力反転路63の圧力より高く、しかも軸方向通路61b
の合計開口端面積S1と、軸方向通路63bの合計開口端
面積S2は、S1>S2としてあるため、プランジャ112に
及ぼされる軸方向力は、軸方向通路61bによる上昇力
の方が大きい。よってプランジャ112は瞬時に上昇端
に達する。すなわち、第3図のように、バルブシート1
23が軸方向通路61bを開いてバルブシート124が
軸方向通路63bを閉じ、今度はパイロット圧導入路6
1からのパイロット圧力がパイロット圧通路42に及ぼ
されるから、ダイアフラム11が弁座23sに着座し、
供給ポート22と負荷ポート23間が閉じられる。この
状態では、プランジャ112に軸方向通路61bからの
圧力による上昇力が及ぼされているから、安定してお
り、したがって、パイロット圧力室116に及ぼされる
パイロット圧が若干下降したとしても、プランジャ11
2が下降して流路を逆に切換るおそれはない。第5図は
パイロット圧とプランジャ112のストロークの関係を
示す模式グラフで、このようなスナップアクションの動
作特性が得られる。プランジャ112の動作開始圧力
は、調節ねじ126による圧縮ばね力の調節によって調
節することができる。In this valve open state, the pressure on the load port 23 side rises, and when this pressure exerted on the pilot pressure chamber 116 via the discharge pressure introducing passage 68 overcomes the force of the compression spring 125, the plunger 112 moves to the state shown in FIG. As shown, the valve seat 123 starts to rise, and separates from the axial passage 61b. Then, the pressure fluid in the pilot pressure introducing passage 61 flows into the control chamber 117 via the axial passage 61b. At this time, the pressure (atmospheric pressure) in the pressure inversion path 63 is equal to
The pressure in the pilot pressure passage 61 is higher than the pressure in the pressure inversion passage 63, and the axial passage 61b
Since the total opening end area S1 of the above and the total opening end area S2 of the axial passage 63b are S1> S2, the axial force exerted on the plunger 112 is larger than the ascending force by the axial passage 61b. Therefore, the plunger 112 instantly reaches the rising end. That is, as shown in FIG. 3, the valve seat 1
23 opens the axial passage 61b and the valve seat 124 closes the axial passage 63b.
Since the pilot pressure from 1 is applied to the pilot pressure passage 42, the diaphragm 11 is seated on the valve seat 23s,
The connection between the supply port 22 and the load port 23 is closed. In this state, the upward force due to the pressure from the axial passage 61b is exerted on the plunger 112, so that it is stable. Therefore, even if the pilot pressure exerted on the pilot pressure chamber 116 is slightly lowered, the plunger 11
There is no possibility that 2 will descend and switch the flow path in reverse. FIG. 5 is a schematic graph showing the relationship between the pilot pressure and the stroke of the plunger 112, and such snap action operation characteristics can be obtained. The operation starting pressure of the plunger 112 can be adjusted by adjusting the compression spring force by the adjusting screw 126.
そして供給ポート22と負荷ポート23間が閉じた結
果、負荷ポート23内の圧力が十分下がると、プランジ
ャ12が下降端に達して第1図の状態に復し、制御室1
17に大気圧を導入する。したがってパイロット圧通路
42が大気圧となり、ダイアフラム11は円弧面42a
内に変形して供給ポート22と負荷ポート23が連通す
る。As a result of closing the space between the supply port 22 and the load port 23, when the pressure in the load port 23 is sufficiently reduced, the plunger 12 reaches the lower end and returns to the state of FIG.
Atmospheric pressure is introduced at 17. Therefore, the pilot pressure passage 42 becomes the atmospheric pressure, and the diaphragm 11 becomes the arc surface 42a.
The inside is deformed and the supply port 22 and the load port 23 communicate with each other.
以上の動作が負荷ポート23内の圧力の変動によって行
なわれるため、負荷ポート23から取り出される流体圧
力を制限することができる。Since the above operation is performed by the fluctuation of the pressure in the load port 23, the fluid pressure taken out from the load port 23 can be limited.
以上は、本発明を最も単純な開閉弁として説明したもの
であるが、この開閉弁を組み合わせることにより、各種
の方向切換弁が構成できる。本発明は、これらの方向切
換弁においても、当然適用可能である。Although the present invention has been described above as the simplest on-off valve, various directional switching valves can be configured by combining these on-off valves. The present invention is naturally applicable to these directional control valves.
なお上記実施例におけるダイアフラム113と114
は、理論上は兼用して単一のダイアフラムとすることが
可能であるが、単一のダイアフラムとすると、パイロッ
ト圧室116と制御室117の圧力差の変動によって反
復して反対方向に曲げられるため、ダイアフラムの寿命
が著しく短くなってしまう。これに対し、本実施例のよ
うに、パイロット圧室116と制御室117を別のダイ
アフラム113、114で画成すれば、このような問題
がなく十分な耐久性を得ることができる。The diaphragms 113 and 114 in the above embodiment
Theoretically, it is possible to combine them into a single diaphragm, but with a single diaphragm, it is repeatedly bent in the opposite direction due to fluctuations in the pressure difference between the pilot pressure chamber 116 and the control chamber 117. Therefore, the life of the diaphragm is significantly shortened. On the other hand, if the pilot pressure chamber 116 and the control chamber 117 are defined by different diaphragms 113 and 114 as in the present embodiment, sufficient durability can be obtained without such a problem.
「発明の効果」 以上のように本発明によると、その移動位置に応じて、
パイロット圧通路をパイロット圧導入路または大気圧導
入路の一方に択一して連通させるプランジャに、負荷ポ
ート側の圧力を受けてスナップアクションを与え、瞬間
的に流路を切換えることができるようにしたので、供給
ポートと負荷ポート間を開閉するダイアフラムに対し、
パイロット圧と大気圧とを瞬時に切換えて及ぼすことが
できる。よってダイアフラムによる流路の開閉を瞬時に
行なって、より理想的な圧力制限特性を得ることができ
る。また本発明は、流路ブロックと制御ブロックの間に
張設したダイアフラムを用いることなく、負荷ポート側
の圧力を直接プランジャ側のダイアフラムに及ぼしてい
るため、開閉弁本体側のダイアフラムの耐久性を損なう
おそれがない。"Effect of the Invention" As described above, according to the present invention, according to the moving position,
A plunger that selectively connects the pilot pressure passage to either the pilot pressure introduction passage or the atmospheric pressure introduction passage is given a snap action in response to the pressure on the load port side so that the passage can be switched instantaneously. Therefore, for the diaphragm that opens and closes between the supply port and the load port,
The pilot pressure and the atmospheric pressure can be instantaneously switched and applied. Therefore, it is possible to instantly open and close the flow path by the diaphragm to obtain a more ideal pressure limiting characteristic. Further, according to the present invention, the pressure on the load port side is directly exerted on the diaphragm on the plunger side without using the diaphragm stretched between the flow path block and the control block. There is no danger of damage.
第1図ないし第3図は本発明の圧力制限機構の実施例を
示す、互いに異なる作動状態の断面図、第4図は第1図
のIV−IV線に沿う断面図、第5図はプランジャの動作特
性を示すグラフ、第6図は米国特許第4,540,020号で提
案されている圧力制限機構を備えた方向切換弁から一開
閉弁を取り出して示した縦断面図、第7図は第6図とは
異なる作動状態の縦断面図、第8図は第6図のVIII−VI
II線に沿う断面図である。 11…ダイアフラム、20…流路ブロック、21…開閉
弁部、22…供給ポート、23…負荷ポート、23s…
弁座、24…環状通路、28、41、51、パイロット
圧導入路61…パイロット圧導入路、40…制御ブロッ
ク、42…パイロット圧通路、50…パイロット切換
弁、60…圧力制限機構、62…制御室、パイロット圧
導入路61v、63v…弁体、63…圧力反転路(大気
圧導入路)、111…バルブボディ、112…プランジ
ャ、113、114、115…ダイアフラム、116…
パイロット圧力室、117…制御室、123、124…
バルブシート。1 to 3 are sectional views showing an embodiment of a pressure limiting mechanism of the present invention in different operating states, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1, and FIG. 5 is a plunger. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing one open / close valve taken out from a directional control valve provided with a pressure limiting mechanism proposed in US Pat. No. 4,540,020, and FIG. 7 is FIG. 8 is a vertical cross-sectional view in an operating state different from that shown in FIG.
It is sectional drawing which follows the II line. 11 ... Diaphragm, 20 ... Flow path block, 21 ... Open / close valve section, 22 ... Supply port, 23 ... Load port, 23s ...
Valve seat, 24 ... Annular passage, 28, 41, 51, pilot pressure introducing passage 61 ... Pilot pressure introducing passage, 40 ... Control block, 42 ... Pilot pressure passage, 50 ... Pilot switching valve, 60 ... Pressure limiting mechanism, 62 ... Control chamber, pilot pressure introducing passages 61v, 63v ... Valve body, 63 ... Pressure reversing passage (atmospheric pressure introducing passage), 111 ... Valve body, 112 ... Plunger, 113, 114, 115 ... Diaphragm, 116 ...
Pilot pressure chamber, 117 ... Control chamber, 123, 124 ...
Valve seat.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 正男 東京都世田谷区大原1−34−19 (56)参考文献 特開 昭61−157880(JP,A) 実開 昭47−34626(JP,U) 実開 昭50−38528(JP,U) 実開 昭56−158564(JP,U) 実公 昭38−21470(JP,Y1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masao Kojima 1-34-19 Ohara, Setagaya-ku, Tokyo (56) Reference JP-A-61-157880 (JP, A) ) Actually open 50-38528 (JP, U) Actually open 56-158564 (JP, U) Actually open 38-21470 (JP, Y1)
Claims (3)
アフラムを挟着し、 上記流路ブロックに、開閉すべき供給ポートと負荷ポー
トとを設けるとともに、この供給ポートと負荷ポートを
制御ブロック側に開口させて、両ポート間を上記ダイア
フラムによって直接開閉可能となし、 他方上記制御ブロック側には、上記ダイアフラムに流路
ブロックとは反対側の表面からパイロット圧を及ぼすた
めのパイロット圧通路を形成し、さらにこのパイロット
圧通路にパイロット圧と大気圧を択一して作用させるパ
イロット切換弁と、このパイロット切換弁により供給ポ
ートと負荷ポート間が連通しているとき、負荷ポート側
の圧力の大小に応じ、上記パイロット圧通路にパイロッ
ト圧または大気圧を択一して作用させる圧力制限機構と
を有するダイフラム型パイロット操作開閉弁において、 上記圧力制限機構が、 バルブボディと; このバルブボディ内に該バルブボディと非接触で軸方向
に移動可能に配設したプランジャと; このプランジャとバルブボディにそれぞれ中心部と周縁
部を固定され、プランジャの軸線方向に離間した一対の
ダイアフラムによって画成した制御室と; 上記負荷ポートに連通し、プランジャに上記パイロット
圧を作用させる、バルブボディに設けたパイロット圧室
と; 上記制御室に連通した上記パイロット圧通路と; 同じく上記制御室に、プランジャの軸線方向と平行に互
いに反対方向にその開口端を向けて開口させたパイロッ
ト圧導入路および大気圧導入路と; 上記プランジャの移動位置に応じ、このパイロット圧導
入路と大気圧導入路の制御室への開口端を択一して開閉
する、該プランジャに固定して設けた一対のバルブシー
トと; 上記プランジャを上記パイロット圧室の圧力に抗する方
向に付勢するばね手段と; から構成されていることを特徴とする圧力制限機構を備
えたダイアフラム型パイロット操作開閉弁。1. A diaphragm is sandwiched between a flow path block and a control block, a supply port and a load port to be opened and closed are provided in the flow path block, and the supply port and the load port are connected to the control block side. It is possible to directly open and close between both ports by the diaphragm, while forming a pilot pressure passage on the control block side for exerting pilot pressure on the diaphragm from the surface opposite to the flow passage block. In addition, when the pilot switching valve that selectively operates the pilot pressure and atmospheric pressure on this pilot pressure passage and the communication between the supply port and the load port by this pilot switching valve, the pressure on the load port side is small or large. A die having a pressure limiting mechanism for selectively operating pilot pressure or atmospheric pressure in the pilot pressure passage according to In a ram-type pilot operated on-off valve, the pressure limiting mechanism includes a valve body; a plunger disposed inside the valve body so as to be movable in the axial direction without contacting the valve body; and the center of the plunger and the valve body, respectively. Control chamber defined by a pair of diaphragms that are fixed to a peripheral portion and a peripheral portion and are separated from each other in the axial direction of the plunger; and a pilot pressure chamber provided in the valve body that communicates with the load port and applies the pilot pressure to the plunger. And a pilot pressure passage communicating with the control chamber; and a pilot pressure introduction passage and an atmospheric pressure introduction passage that are opened in the control chamber in the opposite directions parallel to the axial direction of the plunger. ; Open ends of the pilot pressure introducing passage and the atmospheric pressure introducing passage to the control chamber depending on the moving position of the plunger. A pair of valve seats fixedly provided to the plunger for selectively opening and closing; spring means for urging the plunger in a direction against the pressure of the pilot pressure chamber; Diaphragm pilot operated on-off valve with pressure limiting mechanism.
ト圧導入路と大気圧導入路の制御室における開口端の開
口面積は、パイロット圧室に及ぼされる負荷ポートの圧
力によってプランジャが移動を開始したとき、該2つの
導入路の圧力差を考慮して、これと同一方向への移動を
生じさせるように、差が設けられている圧力制限機構を
備えたダイアフラム型パイロット操作開閉弁。2. The opening area of the opening end in the control chamber of the pilot pressure introducing passage and the atmospheric pressure introducing passage according to claim 1, the plunger starts to move due to the pressure of the load port exerted on the pilot pressure chamber. Then, a diaphragm type pilot operated on-off valve having a pressure limiting mechanism having a difference so as to cause a movement in the same direction in consideration of the pressure difference between the two introduction paths.
て、バルブボディ内のパイロット圧室は、プランジャと
バルブボディとの間に張設した第三のダイアフラムによ
って画成されている圧力制限機構を備えたダイアフラム
型パイロット操作開閉弁。3. The pressure limiting device according to claim 1 or 2, wherein the pilot pressure chamber in the valve body is defined by a third diaphragm stretched between the plunger and the valve body. A diaphragm type pilot operated on-off valve with a mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61019259A JPH068672B2 (en) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | Diaphragm type pilot operated on-off valve with pressure limiting mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61019259A JPH068672B2 (en) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | Diaphragm type pilot operated on-off valve with pressure limiting mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62177380A JPS62177380A (en) | 1987-08-04 |
| JPH068672B2 true JPH068672B2 (en) | 1994-02-02 |
Family
ID=11994436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61019259A Expired - Lifetime JPH068672B2 (en) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | Diaphragm type pilot operated on-off valve with pressure limiting mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068672B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116029Y2 (en) * | 1971-05-19 | 1976-04-27 | ||
| JPS5038528U (en) * | 1973-08-03 | 1975-04-21 | ||
| JPS6112459Y2 (en) * | 1980-04-25 | 1986-04-18 |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP61019259A patent/JPH068672B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62177380A (en) | 1987-08-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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