台湾专利TW201303169A 導引式減壓閥

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本發明之導引式減壓閥具有：一次端埠11，其係從外部供給空氣；及二次端埠12，其係供藉由設於主閥軸15之主閥體16而調壓的空氣流出。藉由抵接於主閥軸15之抵接端面20的主閥隔膜31而隔開成連通於二次端埠12之二次端壓力室32與供給導引壓之導引壓室33。二次端埠12之壓力比設定值高時，為了將二次端壓力室32內之空氣排氣到外部而設有排氣機構36。用於將排氣機構36中之密封材料75保持於導孔18內的固定件77，係從主閥孔14側，換言之從內側端部插入。
公开号:TW201303169A
申请号:TW101117552
申请日:2012-05-17
公开日:2013-01-16
发明作者:Takeshi Yamauchi
申请人:Koganei Ltd；
IPC主号:G05D16-00

专利说明:
導引式減壓閥
本發明係關於一種將供給至一次端埠之空氣，配合導引壓進行壓力調整，而吐出至二次端埠的導引式減壓閥。
為了將從空氣壓源供給之壓縮空氣調壓成指定的壓力，供給至氣壓缸等的氣壓機器，而使用亦稱為調壓閥的減壓閥。此種減壓閥例如記載於專利文獻1及非專利文獻1，具有埠區塊，其形成了連通供給壓縮空氣之一次端埠與連接氣壓機器之二次端埠的主閥孔。埠區塊中裝設開關主閥孔之主閥體，主閥體中藉由主閥彈簧構件施加關閉主閥孔之方向的彈簧力。此種型式之減壓閥具有隔膜，其劃分供給二次端埠之壓力的二次端壓力室。設有主閥體之主閥軸抵接於隔膜。
為了將壓縮空氣調壓成指定的壓力，並且除去空氣中所含之塵埃等雜質，而使用附過濾器之減壓閥。該型式之減壓閥稱為過濾器調壓閥，減壓閥部分之機構與調壓閥同樣的具有隔膜。
隔膜為藉由調壓彈簧構件將主閥體直接驅動於軸方向之型式的減壓閥稱為直動式減壓閥。直動式減壓閥中，藉由隔膜劃分二次端壓力室與大氣壓室，隔膜中形成有釋放孔。隔膜中形成主閥軸之頂端抵接而關閉釋放孔，隔膜中藉由調壓彈簧構件並經由主閥軸施加打開主閥體之方向的彈簧力。二次端埠之壓力比設定值低時，隔膜利用調壓彈簧構件之彈簧力，於主閥體開放主閥孔之方向，經由主閥軸而變位。而後，向二次端埠吐出一次端埠之壓縮空氣。二次端埠之壓力達到設定壓力時，利用施加於隔膜之壓縮空氣的壓力，隔膜朝從主閥體離開之方向變位。主閥體即關閉主閥孔。
上述之直動式減壓閥中，施加於隔膜之二次端壓力、施加於主閥體之一次端壓力及主閥彈簧構件之彈簧力的合計推力，施加在關閉主閥體的方向。另外，調壓彈簧構件之彈簧力與施加於閥體之二次端埠的壓力之合計推力，施加在打開主閥體的方向。
先前技術文獻：
專利文獻：
[專利文獻1]日本特開平10-268943號公報
非專利文獻：
[非專利文獻1]社團法人日本油空壓學會編輯「新版油空壓便覽」第461頁~第465頁，株式會社Ohmsha社，1989年2月25日發行。
減壓閥中除了上述的直動式之外，還有依導引壓調整二次端埠之吐出壓力的導引式減壓閥。導引式減壓閥具有二次端壓力室與導引壓室。二次端壓力室與導引壓室藉由隔膜予以劃分。二次端壓力室連通於二次端埠。在導引壓室中供給一次端壓力之型式的減壓閥稱為內部導引式，從外部將調壓後之空氣供給至導引壓室的型式之減壓閥稱為外部導引式。
無論是任何型式，二次端埠之吐出壓力比設定值低時，均藉由導引壓打開主閥體，使二次端埠之吐出壓力提高至設定值。另外，當二次端埠之壓力比一次端埠之壓力高時，藉由排氣機構使二次端埠與外部連通，可將二次端埠之空氣排出外部。因此，例如因連接於二次端埠之氣壓機器的運作狀況變動，而使二次端埠之壓力比設定值高時，連接於二次端埠之配管內的空氣藉由排氣動作而排出外部。此種導引式減壓閥中，先前為了使比設定壓力高之二次端埠的空氣排出外部，而形成有在軸方向貫穿於主閥軸之內部的排氣流路。但是，主閥軸中為了貫穿形成排氣流路，經由形成於埠區塊之開口部而使排氣流路連通於外部時，無法藉由主閥軸之端部側與埠區塊形成平衡室。此外，上述附過濾器之減壓閥中，由於在主閥軸之延長線上配置過濾器，因此無法使與外部連通之排氣流路貫穿於主閥軸。
因此，在主閥軸內部以連通於軸方向形成之軸方向排氣孔的方式，在主閥軸上形成徑方向貫穿徑方向排氣孔，並經由徑方向排氣孔從埠區塊的側面排出空氣至外部。如此，可藉由主閥軸之端面部與埠區塊形成平衡室，若在埠區塊中安裝過濾器容器，則可形成附過濾器之導引式減壓閥。
在主閥軸上徑方向形成徑方向排氣孔，從形成於埠區塊之排氣通路將二次端壓力室內之空氣排氣至外部時，需要在引導主閥軸之導孔中裝置密封材料與固定密封材料之環狀固定件。考慮其裝置作業效益，而嘗試從埠區塊之端面側裝設密封材料與固定件。但是，從埠區塊之端面側，換言之從外側裝設密封材料與固定件的構造下，欲牢固地安裝固定件時，結果顯示必須強力將固定件壓入導孔中，或是必須利用插銷等來鎖定固定件。
本發明之目的為提高導引式減壓閥中之排氣機構的組裝作業效益。
本發明之其他目的為可在導引式減壓閥中安裝過濾器容器。
本發明之其他目的為無須牢固固定構成排氣機構之環狀固定件，而使固定件不致從導孔脫離。
本發明之導引式減壓閥的特徵為具有：埠區塊，其設有：一次端埠，其係供給壓縮空氣；及二次端埠，其係經由主閥孔連通於該一次端埠，而流出調壓後之壓縮空氣；具備開關前述主閥孔之主閥體的主閥軸在軸方向自由移動地裝設於前述主閥孔中；主閥隔膜，其係配置於前述埠區塊之安裝端面與安裝於該安裝端面的調壓適配器之間，而隔開成連通於前述二次端埠之二次端壓力室與在該二次端壓力室之相反側的導引壓室，並且前述主閥軸之抵接端面接觸；及排氣流路，其係設於前述埠區塊中，當前述二次端埠之壓力比前述一次端埠高時，排出前述二次端埠之空氣；前述排氣流路之開口部係設置成開口於前述埠區塊之外面。
本發明之導引式減壓閥中，一次端埠與二次端埠係形成開口於埠區塊之外面。將二次端壓力室之空氣排出外部的排氣流路係形成開口於埠區塊之外面。如此，由於排氣流路並未開口於調壓適配器側及埠區塊之端面，因此可在埠區塊中形成平衡壓室。此外，可在埠區塊中裝設過濾器。
以下，依據圖式詳細說明本發明之實施形態。如圖3所示，該導引式減壓閥10具有形成了一次端埠11與二次端埠12之區塊本體13a。在一次端埠11中，從無圖示之空氣壓源經由一次端配管供給壓縮空氣。二次端埠12上藉由二次端配管而連接氣壓機器。在一次端埠11中形成有螺合一次端之配管的螺絲孔11a，在二次端埠12中形成有螺合二次端之配管的螺絲孔12a。各個螺絲孔11a,12a成為中心軸一致之狀態，並形成於區塊本體13a中，在區塊本體13a彼此相反側之外面開口。如此，2個螺絲孔11a,12a開口於區塊本體13a的不同位置。在區塊本體13a之中心部形成對應各個螺絲孔11a,12a成直角方向而延伸於軸方向的主閥孔14，一次端埠11經由主閥孔14而連通於二次端埠12。從一次端埠11經由主閥孔14而至二次端埠12的空氣流通部成為減壓閥之主流路部。
在主閥孔14內，於軸方向自由移動地裝設有主閥軸15。在該主閥軸15之一端部側設置直徑比主閥孔14之內徑大的凸緣部16a，抵接於形成在主閥孔14之連通側開口部的主閥座17之橡膠製的主閥體16設於凸緣部16a。主閥軸15之另一端部自由滑動地裝設於形成在區塊本體13a中的導孔18內。導孔18的直徑比主閥孔14小，主閥軸15被引導至導孔18中而在軸方向移動。
在區塊本體13a之外方端部形成母螺絲19a，具有螺合於該母螺絲19a之公螺絲19b的護蓋13b安裝於區塊本體13a上。藉由護蓋13b與區塊本體13a而構成埠區塊13。在該埠區塊13內形成連通於一次端埠11之一次端室21，主閥孔14經由一次端室21而連通於一次端埠11。在護蓋13b上形成有導筒體22，在導筒體22中自由滑動地嵌合有設於主閥軸15之一端部的圓筒形狀之滑動部15a。在主閥軸15內形成有連通流路。其連通流路開口於主閥軸15之一端面，並連通於二次端埠12。藉由導筒體22與主閥軸15之一端面而在導筒體22內劃分的平衡室24中，可經由連通流路23供給二次端埠12之壓力。平衡室24藉由裝設於滑動部15a之環狀溝的密封材料25而對一次端埠11密封。
在平衡室24內之滑動部15a中裝設由壓縮線圈彈簧構成的主閥彈簧構件26，該主閥彈簧構件26之一端抵接於護蓋13b，另一端抵接於主閥軸15。藉由該主閥彈簧構件26在主閥軸15上施加彈簧力。其彈簧力將主閥體16向主閥座17擠壓，使主閥孔14朝關閉之方向運作。藉由一次端室21之一次端壓力而施加於主閥軸15軸方向的力，包括朝向凸緣部16a之圖中下方的力，換言之即施加於一次端壓力室27a之推力，以及朝向凸緣部16a之圖中上方的力，換言之即施加於在一次端壓力室27a相反側，亦即設有主閥體16之相反側受壓部27b的推力。由於這2個推力之受壓面積大致相同，因此大致抵銷。平衡室24之內徑與主閥孔14之內徑大致相同，換言之，由於受壓面積大致相同，因此，藉由平衡室24之二次端壓力在使主閥體16朝關閉之方向施加於主閥軸15的推力，與藉由二次端埠12之二次端壓力在使主閥體16朝打開之方向施加於主閥軸15的推力大致相同而抵銷。如此，由於一次端壓力與二次端壓力構成之主閥軸15的軸方向推力大致抵銷，因此施加於主閥軸15之軸方向的力成為主閥彈簧構件26之彈簧力。
在區塊本體13a中裝設具有凸緣部28a與圓筒形裝設部28b之調壓適配器28。如圖1及圖2所示，調壓適配器28藉由4支螺絲構件29將凸緣部28a之部分與埠區塊13之區塊本體13a連結，可自由裝卸，換言之可自由拆卸。在區塊本體13a與調壓適配器28之間固定有主閥隔膜31。主閥隔膜31具有橡膠製之彈性變形部31a與固定在其上之金屬製或樹脂製的補強盤31b。
為了將導引式減壓閥10安裝於無圖示之構件中，而在調壓適配器28之圓筒形裝設部28b中形成公螺絲，如圖2所示，在該公螺絲上螺合螺母30。
在區塊本體13a與調壓適配器28之安裝端面分別形成有凹部，藉由配置於區塊本體13a與調壓適配器28之間的主閥隔膜31，而劃分為形成於區塊本體13a之凹部的二次端壓力室32、及形成於調壓適配器28之凹部的導引壓室33。二次端壓力室32經由形成於區塊本體13a之連通孔34而連通於二次端埠12，二次端壓力室32成為與二次端埠12相同之二次端壓力。主閥軸15之抵接端面20抵接於主閥隔膜31，該抵接端面20之部分為密封構造。當二次端壓力室32之壓力比導引壓室33之壓力低時，主閥隔膜31在圖中上方彈性變形，主閥軸15之抵接端面20保持被密封之狀態，且主閥軸15在軸方向上方變位。反之，當二次端壓力室32之壓力比導引壓室33之壓力高時，主閥隔膜31在圖中下方彈性變形。主閥隔膜31進一步在圖中下方彈性變形時，由於主閥體16抵接於主閥座17，因此，主閥軸15不致向更下方變位，因此主閥軸15之抵接端面20從主閥隔膜31離開，而解除抵接端面20之密封。如後述，導引壓室33中供給有一次端埠11之壓力，該導引式減壓閥成為內部導引型。
藉由連接於二次端埠12之二次端配管對氣壓機器供給壓縮空氣時，二次端壓力室32之壓力降低。此時，主閥隔膜31藉由導引壓室33內之導引壓，換言之藉由一次端壓力而向主閥軸15變位，主閥體16從主閥座17離開。藉此，從一次端埠11供給流入端壓力之壓縮空氣至二次端埠12，二次端埠12之壓力提高。二次端壓力室之二次端壓提高時，主閥隔膜31抵抗導引壓，在圖中下方彈性變形後，主閥軸15向圖中下方變位。因此如圖3所示，主閥體16接觸於主閥座17而密封，停止向二次端埠12供給壓縮空氣。如此，二次端埠12之壓力返回設定值。
在主閥軸15之端部內，於頂住主閥隔膜31之抵接端面20上開口，而形成有附底之軸方向排氣孔35。該軸方向排氣孔35藉由排氣機構36連通於外部，流入軸方向排氣孔35內之空氣藉由排氣機構36排出外部。因此，二次端壓力室32之壓力比導引壓室33之壓力高，而主閥隔膜31在從主閥軸15離開的方向彈性變形時，二次端壓力室32內之空氣經由排氣機構36排出外部。例如，在具有氣壓機器之電子零件的組裝線上，設置於減壓閥之二次端的驅動機器推動工件時，暫時二次端埠內之壓力比導引壓室的壓力高時，二次端配管內之壓縮空氣從排氣機構36排出外部。
在形成於調壓適配器28之收容孔37中裝入閥門保持器38。該閥門保持器38具有嵌合於收容孔37之大徑筒體38a以及在與其之間具有間隙的小徑筒體38b。與大徑筒體38a及小徑筒體38b的各個基端部連結之端壁部39與調壓適配器28之底面相對，在小徑筒體38b之頂端部，朝向調壓適配器28之底面設有閥座部41。導引流路43係貫穿埠區塊13、調壓適配器28及主閥隔膜31之外周端部而設。再者，導引流路43與設置在小徑筒體38b內之閥室42及一次端埠11連通。在大徑筒體38a與小徑筒體38b之間形成有連通室44。該連通室44於後述之導引閥體55尚未密封閥座部41之閥座時，藉由形成於閥座部之連通孔45與後述的閥桿51之間隙而與閥室42連通。此外，連通室44經由形成於端壁部39之連通孔46與形成於調壓適配器28之連通孔46a而始終連通於導引壓室33。
在調壓適配器28中自由裝卸地裝設有閥蓋47。該閥蓋47具有嵌合於調壓適配器28之圓筒形裝設部28b的圓筒部47a、及設於圓筒部47a之端部的端壁部47b，圓筒部47a嵌合於閥門保持器38之外側。在閥蓋47之內周面，有突出於徑方向內方朝軸方向延伸而設之突起部48，突起部48在圓周方向隔以間隔而設有複數個。在閥蓋47內配置有導引隔膜49，閥蓋47內藉由該導引隔膜49而劃分為彈簧室50與閥門保持器38內之連通室44。
導引隔膜49之外周部的上面抵接於閥門保持器38之大徑筒體38a的環狀端面。導引隔膜49之外周的下面抵接於藉由複數個突起部48而從下面側向圖中上方擠壓的滑動墊片48a。滑動墊片48a由環狀之樹脂構成。如此，導引隔膜49之外周部夾在大徑筒體38a與滑動墊片48a之間。在導引隔膜49之徑方向中央部設有閥桿51。該閥桿51中形成有使閥室42與彈簧室50連通的貫穿孔52，閥桿51之一端部進入連通孔45內。閥桿51上設有覆蓋導引隔膜49之連通室44側中央部的盤部51a。補強盤53藉由螺母54固定於閥桿51。其補強盤53配置成隔著導引隔膜49而與該盤部51a相對。
在閥室42內配置有由鋼球構成之導引閥體55。該導引閥體55上藉由導引彈簧構件56朝關閉連通孔45與閥桿51之端部的閥座方向施加彈簧力。當導引閥體55抵接於閥座部41時關閉連通孔45。閥桿51之閥室42側的端部成為導引閥體55抵接之閥座，導引閥體55抵接於閥桿51之閥座時關閉貫穿孔52。另外，圖3中顯示關閉連通孔45與貫穿孔52兩者之狀態。此外，在導引閥體55與小徑筒體38b的內壁之間，有空氣可流通之間隙。
在閥蓋47之端壁部47b上自由旋轉地安裝有調整螺絲構件57。在該調整螺絲構件57之內方端部設有公螺絲57a，在螺合於該公螺絲57a的彈簧座58與補強盤53之間裝設有由壓縮線圈彈簧構成之調壓彈簧構件59。藉由該調壓彈簧構件59而對導引隔膜49施加圖中向上的推力。此外，藉由連通室44之導引壓力、閥室42之一次端壓力及導引彈簧構件56，而對導引隔膜49賦予圖中向下之推力。藉由此等向上與向下推力之平衡來設定閥桿51的軸方向位置。
閥桿51在將導引閥體55從閥座部41離開之方向，於圖3中的上方移動時，導引壓室33經由連通室44、閥桿上端小徑部之外周與連通孔45的間隙、閥室42及導引流路43而與一次端埠11連通。藉此，導引壓室33內之導引壓接近一次端埠11之壓力。此外，由於閥桿51端部之閥座抵接於導引閥體55，因而使貫穿孔52閉鎖。因此，閥室42與連通室44不致開放於彈簧室50，換言之不致開放於大氣。反之，閥桿51從導引閥體55離開時，藉由接觸閥座部41之導引閥體55而關閉閥室42。此外，由於閥桿51端部之閥座與導引閥體55分離，因此連通室44經由閥桿51之貫穿孔52而與彈簧室50連通。藉此，導引壓室33經由連通室44及貫穿孔52而與彈簧室50連通。彈簧室50藉由形成於閥蓋47之換氣孔60而與外部連通，導引壓室33經由貫穿孔52及連通孔45而連通於彈簧室50時，導引壓室33內之空氣排出外部，導引壓接近外部之大氣壓。
如圖3所示，施加於導引隔膜49之向上與向下的推力平衡時，導引閥體55關閉連通孔45，並且閥桿51抵接於導引閥體55，而成為關閉閥桿上端之閥座的狀態，可使導引壓保持在所設定之壓力。因此藉由調整彈簧座58與導引隔膜49間之調壓彈簧構件59的壓縮行程，並藉由調壓彈簧構件59調整施加於導引隔膜49之彈簧力，可調整導引壓室33內之導引壓。依導引壓而設定吐出至二次端埠12之壓縮空氣的排出壓。
使調整螺絲構件57旋轉用之手柄61安裝於閥蓋47之外側。該手柄61具有覆蓋閥蓋47之外周的圓筒部61a、及與其成為一體之端壁部61b。在閥蓋47之端壁部47b上設有軸方向自由滑動地嵌合於調整螺絲構件57之外方端部57b的嵌合部62。外方端部57b之橫端面成為四方形，嵌合部62之內周面對應於外方端部57b，其橫斷面成為四方形。因此，使手柄61旋轉時，調整螺絲構件57也旋轉。
在閥蓋47之端壁部47b的外周面，於圓周方向形成多數個延伸於軸方向之齒合溝63，在手柄61之內周面設有齒合於齒合溝63之齒合突起64。如圖3所示，拉出手柄61時，齒合突起64與齒合溝63之齒合解除，而成為旋轉位置。在該旋轉位置容許手柄61旋轉，可使手柄61在閥蓋47之外側旋轉。反之，將手柄61向閥蓋47軸方向壓住時，齒合突起64齒合於齒合溝63，手柄61成為鎖定位置。該鎖定位置阻止手柄61旋轉。
作業人員調整二次端壓力時，使手柄61移動至圖3所示之旋轉位置來旋轉手柄61。藉此，螺合於公螺絲57a之彈簧座58移動於調整螺絲構件57的軸方向，依調壓彈簧構件59之軸方向長度變化而調整彈簧力。另外，使手柄61移動至鎖定位置，而使齒合突起64齒合於齒合溝63時，可防止手柄61因不小心而被操作旋轉。如圖1及圖2所示，在手柄61之圓筒部61a中形成有藉由在此形成切口而在徑方向彈性變形之繫合片65。如圖3所示，在繫合片65之頂端部形成有繫合突起66，使手柄61移動至旋轉位置時，為了防止手柄61與繫合突起66繫合時脫離，在閥蓋47中形成有止動器67。
圖4係圖3中之4-4線剖面圖，圖4中顯示有上述之排氣機構36。
如圖4所示，在埠區塊13中形成有使導孔18與埠區塊13之外面連通的排氣流路71。該排氣流路71在區塊本體13a之外面，對一次端埠11與二次端埠12錯開而開口。另外，在主閥軸15中形成有徑方向排氣孔72。徑方向排氣孔72連通於在與主閥隔膜31之抵接端面20開口所形成的軸方向排氣孔35。導孔18中，區塊本體13a之安裝端面側成為小徑孔18a，主閥孔14側成為內徑比小徑孔18a大之大徑孔18b。大徑孔18b成為裝設環狀間隔物73之收容孔，裝設於大徑孔18b內之環狀間隔物73上形成有使徑方向排氣孔72與排氣流路71連通之排氣連通孔74。因此，軸方向排氣孔35與排氣流路71經由徑方向排氣孔72與排氣流路71而連通。
在大徑孔18b內配置有密封材料75，並使其位於環狀間隔物73之軸方向兩端部側。藉由密封材料75密封主閥軸15與導孔18之間，防止流入軸方向排氣孔35內之空氣向二次端埠12流出。並防止二次端壓力室32內之空氣流入徑方向排氣孔72與排氣流路71。小徑孔18a藉由成為小徑而形成於埠區塊13的止動部76之內周面而形成。在大徑孔18b之內側端部形成安裝孔18c，在該安裝孔18c內插入環狀之固定件77。在與止動部76之間，將環狀間隔物73與密封材料75保持於大徑孔18b內。
如以上所述，主閥軸15之軸方向排氣孔35經由徑方向排氣孔72，而連通於對連結一次端埠11與二次端埠12之直線正交的排氣流路71。因此，排氣流路71開口於對概略六面體之埠區塊13設有一次端埠11與二次端埠12的對應相反側之2個面成正交的2個面(相鄰之面)。換言之，排氣流路71並非開口於調壓適配器28側及護蓋13b側之面，而係開口於埠區塊13之外面中，與一次端埠11與二次端埠12錯開之面。
另外，如圖4所示，形成有連通於二次端埠12之排出壓供給流路81。各個排出壓供給流路81中連接壓力計等，並將用於關閉排出壓供給流路81之空氣口插塞82安裝於埠區塊13中。排氣流路71之開口端面藉由該空氣口插塞82覆蓋，而排出到排氣流路71之空氣係經由空氣口插塞82與埠區塊13之間的間隙而排出外部。
組裝排氣機構36時，係從埠區塊13之區塊本體13a在圖3及圖4的上方，於大徑孔18b內插入密封材料75與環狀間隔物73，而將固定件77從上方壓入形成於導孔18之內側端部的安裝孔18c中。藉此，密封材料75與環狀間隔物73保持在埠區塊13之安裝端面側的止動部76與其相對的固定件77之間。如此，藉由插入比止動部76更為內側之固定件77，來保持密封材料75與環狀間隔物73時，如以下所述，即使固定件77為樹脂製環，仍可防止固定件77在減壓閥作用中從導孔18脫離。
圖5(A)係顯示在關閉二次端埠12狀態下，主閥體16從主閥座17離開時之空氣流動的剖面圖，圖5(B)係顯示此時主閥孔14內之主流路部的壓力A與二次端壓力室32內之壓力B的因時變化之壓力特性線圖。主閥體16從主閥座17開始離開時，首先提高主閥孔14內之主流路部的壓力A。隨著時間經過，主流路部內之空氣經由連通孔34而流入二次端壓力室32，二次端壓力室之壓力B逐漸提高至接近主流路部之壓力A。因此，在固定件77上空氣壓不會作用於將其從導孔18脫離的方向。
圖6(A)係顯示主閥體16從主閥座17離開，空氣從二次端埠12流出時之空氣流動的剖面圖，圖6(B)係此時主閥孔14內之主流路部的壓力C與二次端壓力室32內之壓力D依此時空氣流量的變化之壓力特性線圖。從主閥孔14流出至二次端埠12的空氣流量減少時，主流路之壓力C與二次端壓力室32內的壓力D大致同樣變化。反之，流量增加時，藉由流經二次端埠12之空氣，二次端壓力室32內之空氣經由連通孔34被吸引，因而二次端壓力室32之壓力D比主流路之壓力C低。因此，在固定件77上空氣壓不會作用於將其從導孔18脫離的方向。
圖7(A)係顯示主閥體16從主閥座17離開，空氣從二次端埠12流出時施加於排氣機構36之軸方向推力的剖面圖。圖7(B)係顯示施加於排氣機構36之壓入方向推力E與向外推力F依空氣流量之關係的推力特性線圖。主閥體16之開度變大，流入主閥孔14內之空氣流量增加時，空氣之動壓增加，施加於固定件77之壓入方向推力E增加。反之，向外推力F於空氣流量增加時，因前述之吸引而減少。而且向外推力F不致比壓入方向推力E高。因此，空氣壓對固定件77不會作用於將其從導孔18脫離之方向。
圖8(A)係顯示二次端埠12之壓力比設定值高，二次端壓力室32經由排氣機構36而連通於外部的狀態之剖面圖，圖8(B)係顯示此時二次端埠12之壓力G與二次端壓力室32之壓力H的因時變化之壓力特性線圖。主閥隔膜31從主閥軸15之抵接端面20離開，二次端埠12內之空氣經由二次端壓力室32排出外部時，由於二次端壓力室32對排氣流路71在比二次端埠12接近之位置，因此比二次端埠12早降低壓力，二次端壓力室32之壓力H不致比二次端埠12之壓力G高。因此，空氣壓對固定件77不會作用於將其從導孔18脫離的方向。
如圖5至圖8所示，在導引式減壓閥10之全部動作中，防止對排氣機構36之固定件77施加將其從安裝孔18c拔除方向的推力及壓力。藉此，由於無須將固定件77強力固定於安裝孔18c，因此，即使固定件77為樹脂製也無問題，可將密封材料75與環狀間隔物73保持於導孔18內。
圖9係顯示其他實施形態之導引式減壓閥10a的剖面圖。該導引式減壓閥10a具有過濾器，通常稱為過濾調節器。
圖9中與圖3之導引式減壓閥10不同，導引式減壓閥10a顯示上下反轉之狀態。在圖9之埠區塊13的上側設有與導引式減壓閥10同樣構造之調壓適配器28及閥蓋47等。在埠區塊13中安裝設有導筒體22之保持器83。該保持器83具有與主閥軸15之滑動部15a嵌合的導筒體22成為一體之底壁部83a、及與其成為一體之圓筒部83b，設於圓筒部83b之端部的嵌合部83c嵌合於埠區塊13之安裝部13c。在圓筒部83b中設有複數個用於使保持器83之內側與外側連通的切口83d。
在埠區塊13中自由裝卸地裝設濾筒，換言之裝設過濾容器84。過濾容器84具有底壁部84a以及與其成為一體之圓筒部84b，圓筒部84b之頂端部裝設於埠區塊13中。在過濾容器84之內部配置有圓筒形狀之過濾器單元85，如圖9所示，過濾器單元85之下端部抵接於底壁部84a，上端部抵接於嵌合部83c之外側部分。過濾容器84內藉由過濾器單元85而劃分成其外側之上游側室86a與內側之下游側室86b，從一次端埠11流入之空氣透過過濾器單元85時，固態粒子藉由過濾器單元85除去。藉此將供給至一次端埠11之空氣過濾淨化，打開主閥體16時，即可供給淨化之空氣至二次端埠12。
排氣機構36之構造與圖3所示之導引式減壓閥10者同樣。圖9所示之實施形態係在埠區塊13之圖中上側設置導引式減壓閥，在埠區塊13之圖中下側設置過濾器。排氣機構36之排氣流路的開口部係開口於與設有一次端埠11與二次端埠12之面鄰接的面，並非設於導引式減壓閥或過濾器側。
圖10係圖9所示之固定件77的放大剖面圖。在固定件77之外周面，於圓周方向隔以一定間隔設有突出於徑方向之突起部77a。突起部77a之外徑設成比安裝孔18c之內徑大，將樹脂製之固定件77插入安裝孔18c時，突起部77a會彈性變形，如圖10中之實線所示地密合於安裝孔18c。在圓周方向之突起部77a彼此之間形成有間隙88，可減少在安裝孔18c中插入固定件77時的操作力。
圖10係顯示圖9所示之固定件77的放大剖面圖，不過仍與圖3、圖4所示之固定件77同樣。但是也可使用在外周面不設突起部77a之形態的固定件77，固定件77亦可為金屬製。
圖11及圖12係分別顯示導引式減壓閥之埠區塊的變形例剖面圖。圖11及圖12中，在與上述埠區塊13中之構件共用的構件上註記相同符號。
圖11所示之導引式減壓閥10b的區塊本體13a中，一次端埠11之螺絲孔11a與二次端埠12之螺絲孔12a對主閥孔14之中心形成彼此大致為直角。因此，一次端埠11與二次端埠12開口於區塊本體13a之彼此成為直角的外面。排氣流路71與一次端埠11之螺絲孔11a大致為相同方向而形成於區塊本體13a中。排氣流路71開口於區塊本體13a之外面與一次端埠11與二次端埠12不同之位置。
圖12所示之導引式減壓閥10c的埠區塊13，在固定於區塊本體13a之護蓋13b中形成有一次端埠11之螺絲孔11a。護蓋13b上固定有閥導91。閥導91之自由移動地支撐主閥軸15的導筒體22、以及直徑比該導筒體22大之裝設筒體91a藉由端壁部91b成為一體。在裝設筒體91a中設有螺合於區塊本體13a中所形成之母螺絲19a的公螺絲19b。在端壁部91b中設有使一次端埠11與一次端室21連通的複數個連通孔92。
圖示之導引式減壓閥10,10a,10b,10c均為在導引壓室33中供給一次端埠11之空氣的內部導引式，若為在導引壓室33中從外部供給調壓後之導引壓的空氣時，則成為外部導引式之減壓閥。
本發明並非限定於前述實施形態者，在不脫離其要旨之範圍內可作各種變更。例如圖3、圖11及圖12所示之導引式減壓閥10,10a,10b,10c係顯示手柄61為下側之狀態，不過，與圖9所示之附過濾器的導引式減壓閥10a同樣的，亦可在手柄61為上側的狀態下使用。
【產業上之可利用性】
此種導引式減壓閥適用於將壓縮空氣供給至氣壓機器用的氣壓供給系統。
10,10a,10b,10c‧‧‧導引式減壓閥
11‧‧‧一次端埠
11a‧‧‧螺絲孔
12‧‧‧二次端埠
12a‧‧‧螺絲孔
13‧‧‧埠區塊
13a‧‧‧區塊本體
13b‧‧‧護蓋
13c‧‧‧安裝部
14‧‧‧主閥孔
15‧‧‧主閥軸
15a‧‧‧滑動部
16‧‧‧主閥體
16a‧‧‧凸緣部
17‧‧‧主閥座
18‧‧‧導孔
18a‧‧‧小徑孔
18b‧‧‧大徑孔
18c‧‧‧安裝孔
19a‧‧‧母螺絲
19b‧‧‧公螺絲
20‧‧‧抵接端面
21‧‧‧一次端室
22‧‧‧導筒體
23‧‧‧連通流路
24‧‧‧平衡室
25‧‧‧密封材料
26‧‧‧主閥彈簧構件
27a‧‧‧一次端壓力室
27b‧‧‧相反側受壓部
28‧‧‧調壓適配器
28a‧‧‧凸緣部
28b‧‧‧圓筒形裝設部
29‧‧‧螺絲構件
30‧‧‧螺母
31‧‧‧主閥隔膜
31a‧‧‧彈性變形部
31b‧‧‧補強盤
32‧‧‧二次端壓力室
33‧‧‧導引壓室
34‧‧‧連通孔
35‧‧‧軸方向排氣孔
36‧‧‧排氣機構
37‧‧‧收容孔
38‧‧‧閥門保持器
38a‧‧‧大徑筒體
38b‧‧‧小徑筒體
39‧‧‧端壁部
41‧‧‧閥座部
42‧‧‧閥室
43‧‧‧導引流路
44‧‧‧連通室
45‧‧‧連通孔
46‧‧‧連通孔
46a‧‧‧連通孔
47‧‧‧閥蓋
47a‧‧‧圓筒部
47b‧‧‧端壁部
48‧‧‧突起部
48a‧‧‧滑動墊片
49‧‧‧導引隔膜
50‧‧‧彈簧室
51‧‧‧閥桿
51a‧‧‧盤部
52‧‧‧貫穿孔
53‧‧‧補強盤
54‧‧‧螺母
55‧‧‧導引閥體
56‧‧‧導引彈簧構件
57‧‧‧調整螺絲構件
57a‧‧‧公螺絲
57b‧‧‧外方端部
58‧‧‧彈簧座
59‧‧‧調壓彈簧構件
60‧‧‧換氣孔
61‧‧‧手柄
61a‧‧‧圓筒部
61b‧‧‧端壁部
62‧‧‧嵌合部
63‧‧‧齒合溝
64‧‧‧齒合突起
65‧‧‧繫合片
66‧‧‧繫合突起
67‧‧‧止動器
71‧‧‧排氣流路
72‧‧‧徑方向排氣孔
73‧‧‧環狀間隔物
74‧‧‧排氣連通孔
75‧‧‧密封材料
76‧‧‧止動部
77‧‧‧固定件
77a‧‧‧突起部
81‧‧‧排出壓供給流路
82‧‧‧空氣口插塞
83‧‧‧保持器
83a‧‧‧底壁部
83b‧‧‧圓筒部
83c‧‧‧嵌合部
83d‧‧‧切口
84‧‧‧過濾容器
84a‧‧‧底壁部
84b‧‧‧圓筒部
85‧‧‧過濾器單元
86a‧‧‧上游側室
86b‧‧‧下游側室
88‧‧‧間隙
91‧‧‧閥導
91a‧‧‧裝設筒體
91b‧‧‧端壁部
92‧‧‧連通孔
圖1係本發明一種實施形態之導引式減壓閥的前視圖。
圖2係圖1之側視圖。
圖3係圖1中之3-3線放大剖面圖。
圖4係圖3中之4-4線剖面圖。
圖5(A)係顯示在關閉二次端埠狀態下，主閥體從主閥座離開時空氣流動之剖面圖，(B)係顯示此時主閥孔內之主流路部的壓力與二次端壓力室內之壓力因時變化的壓力特性線圖。
圖6(A)係顯示主閥體從主閥座離開，空氣從二次端埠流出時之空氣流動的剖面圖，(B)係顯示此時主閥孔內之主流路部的壓力與二次端壓力室內之壓力依空氣流量而變化的壓力特性線圖。
圖7(A)係顯示主閥體從主閥座離開，空氣從二次端埠流出時施加於排氣機構的軸方向推力之剖面圖，(B)係顯示施加於排氣機構之壓入方向推力與向外推力依空氣流量而變化的推力特性線圖。
圖8(A)係顯示二次端埠之壓力比設定值高，二次端壓力室經由排氣機構而連通於外部的狀態之剖面圖，(B)係顯示此時二次端埠之壓力與二次端壓力室之壓力的因時變化之壓力特性線圖。
圖9係顯示本發明其他實施形態之導引式減壓閥的剖面圖。
圖10係圖9所示之固定件的放大剖面圖。
圖11係顯示導引式減壓閥之埠區塊的變形例剖面圖。
圖12係顯示導引式減壓閥之埠區塊的其他變形例剖面圖。
10‧‧‧導引式減壓閥
11‧‧‧一次端埠
11a‧‧‧螺絲孔
12‧‧‧二次端埠
12a‧‧‧螺絲孔
13‧‧‧埠區塊
13a‧‧‧區塊本體
13b‧‧‧護蓋
14‧‧‧主閥孔
15‧‧‧主閥軸
15a‧‧‧滑動部
16‧‧‧主閥體
16a‧‧‧凸緣部
17‧‧‧主閥座
18‧‧‧導孔
18a‧‧‧小徑孔
18b‧‧‧大徑孔
18c‧‧‧安裝孔
19a‧‧‧母螺絲
19b‧‧‧公螺絲
20‧‧‧抵接端面
21‧‧‧一次端室
22‧‧‧導筒體
23‧‧‧連通流路
24‧‧‧平衡室
25‧‧‧密封材料
26‧‧‧主閥彈簧構件
27a‧‧‧一次端壓力室
27b‧‧‧相反側受壓部
28‧‧‧調壓適配器
28a‧‧‧凸緣部
28b‧‧‧圓筒形裝設部
30‧‧‧螺母
31‧‧‧主閥隔膜
31a‧‧‧彈性變形部
31b‧‧‧補強盤
32‧‧‧二次端壓力室
33‧‧‧導引壓室
34‧‧‧連通孔
35‧‧‧軸方向排氣孔
36‧‧‧排氣機構
37‧‧‧收容孔
38‧‧‧閥門保持器
38a‧‧‧大徑筒體
38b‧‧‧小徑筒體
39‧‧‧端壁部
41‧‧‧閥座部
42‧‧‧閥室
43‧‧‧導引流路
44‧‧‧連通室
45‧‧‧連通孔
46‧‧‧連通孔
46a‧‧‧連通孔
47‧‧‧閥蓋
47a‧‧‧圓筒部
47b‧‧‧端壁部
48‧‧‧突起部
48a‧‧‧滑動墊片
49‧‧‧導引隔膜
50‧‧‧彈簧室
51‧‧‧閥桿
51a‧‧‧盤部
52‧‧‧貫穿孔
53‧‧‧補強盤
54‧‧‧螺母
55‧‧‧導引閥體
56‧‧‧導引彈簧構件
57‧‧‧調整螺絲構件
57a‧‧‧公螺絲
57b‧‧‧外方端部
58‧‧‧彈簧座
59‧‧‧調壓彈簧構件
60‧‧‧換氣孔
61‧‧‧手柄
61a‧‧‧圓筒部
61b‧‧‧端壁部
62‧‧‧嵌合部
63‧‧‧齒合溝
64‧‧‧齒合突起
66‧‧‧繫合突起
67‧‧‧止動器
72‧‧‧徑方向排氣孔
73‧‧‧環狀間隔物
75‧‧‧密封材料
76‧‧‧止動部
77‧‧‧固定件

权利要求:
Claims (8)
[1] 一種導引式減壓閥，其特徵為具有：埠區塊，其設有：供給壓縮空氣之一次端埠；及經由主閥孔連通於該一次端埠，而流出調壓後之壓縮空氣之二次端埠；具備開關前述主閥孔之主閥體的主閥軸在軸方向自由移動地裝設於前述主閥孔；主閥隔膜，其係配置於前述埠區塊之安裝端面與安裝於該安裝端面的調壓適配器之間，劃分出連通於前述二次端埠之二次端壓力室與在該二次端壓力室之相反側的導引壓室，並且與前述主閥軸之抵接端面接觸；及排氣流路，其係設於前述埠區塊中，當前述二次端埠之壓力比前述一次端埠高時，排出前述二次端埠之空氣；前述排氣流路之開口部係設置成開口於前述埠區塊之外面。
[2] 如申請專利範圍第1項之導引式減壓閥，其中具有：開口於前述抵接端面，並形成於前述主閥軸上之軸方向排氣孔；及使形成於前述主閥軸之前述排氣流路與前述軸方向排氣孔連通之徑方向排氣孔。
[3] 如申請專利範圍第2項之導引式減壓閥，其中具有：導孔，其係形成於前述埠區塊中，具備前述埠區塊之安裝端面側的小徑孔、及前述主閥孔側之大徑孔，而自由滑動地引導前述主閥軸；將形成有使前述主閥軸之前述抵接端面與前述排氣流路連通的排氣連通孔之環狀間隔物裝設於前述大徑孔內，並在前述環狀間隔物之軸方向兩側裝設密封材料。
[4] 如申請專利範圍第3項之導引式減壓閥，其中具有從前述主閥孔側插入前述大徑孔內，將前述密封材料保持於前述大徑孔內之固定件，且將前述固定件裝設於前述導孔之內側端面部。
[5] 如申請專利範圍第4項之導引式減壓閥，其中前述固定件係樹脂製。
[6] 如申請專利範圍第1項之導引式減壓閥，其中將前述一次端埠之空氣作為內部導引壓供給至前述導引壓室。
[7] 如申請專利範圍第1項之導引式減壓閥，其中從外部供給空氣至前述導引壓室，作為外部導引壓。
[8] 如申請專利範圍第1項之導引式減壓閥，其中將裝入過濾從前述一次端埠向前述二次端埠之空氣的過濾器單元之過濾容器自由裝卸地裝設於埠區塊中，以除去流入前述一次端埠之空氣中的雜質。

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法律状态:
2020-05-11| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

JP2011110210||2011-05-17||

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