(57)【要約】【課題】  空圧機器において、コンパクトで部品点数を低減可能なサイレンサ構造を提供する。【解決手段】  空圧機器としてのブレーキバルブ１の排気口１０を開閉する弁体４２を筒体に構成し、この筒体の軸方向一端面が弁座４８に対して接離することで排気弁が開閉するように構成する。弁体４２の内部にはサイレンサエレメントとしての網目状部材６１が配置される。排気弁が開弁したときは、前記弁体４２の内部排気通路に配設された網目状部材６１を空気が通過して前記排気口１０から排気される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空圧機器の排気口を開閉する弁体の内部排気通路にサイレンサエレメントを設けたことを特徴とする、空圧機器のサイレンサ構造。
【請求項２】
請求項１に記載の空圧機器のサイレンサ構造であって、前記弁体は筒体に構成して、その筒体の軸方向一端面が弁座に対し接離することで排気口を開閉するように構成し、この弁体が開弁したときは、前記筒体の内部に配設された前記サイレンサエレメントを空気が通過して前記排気口から排気されることを特徴とする、空圧機器のサイレンサ構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の空圧機器のサイレンサ構造であって、前記空圧機器はバルブであることを特徴とする空圧機器のサイレンサ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を用いる空圧機器において当該圧縮空気の排出音を減少するサイレンサ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、空圧機器としての圧縮空気乾燥装置が開弁したときに圧縮空気が大気に開放される際の破裂音を軽減するために、その装置の排出口に取り付ける外付け型のサイレンサを開示している。この構成で、網目状部材（消音部材、サイレンサエレメント）を収納したサイレンサの本体は、取付部のねじ部を、圧縮空気乾燥装置のドレン排出口に形成されたねじ部に螺合させることにより取り付けられる。
【特許文献１】実公平６−２７７８９号公報（第１図、（２）頁第４カラム第２１行〜）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１には、上記外付け型のサイレンサが空圧機器としてのブレーキバルブ１に取り付けられた場合を示す。このように、ブレーキバルブ１の排気口１０に外付け型のサイレンサの本体６２をねじ込む方式では、取付スペースが大きくなってしまい、省スペース性の点で改善の余地があった。また、外付け方式のサイレンサであるために、本体（網目状部材６１を収納するハウジング）６２などの分だけ部品点数が増大し、コスト高となってしまっていた。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００５】
本発明の観点によれば、空圧機器の排気口を開閉する弁体の内部排気通路にサイレンサエレメントを設けた、空圧機器のサイレンサ構造が提供される。これにより、消音効果を有する構造が小さなスペースで実現される。また、弁体がサイレンサエレメントのハウジングを兼ねることになるので、部品点数を少なくでき、製造コストが低減される。
【０００６】
前記の空圧機器のサイレンサ構造においては、前記弁体は筒体に構成して、その筒体の軸方向一端面が弁座に対し接離することで排気口を開閉するように構成し、この弁体が開弁したときは、前記筒体の内部に配設された前記サイレンサエレメントを空気が通過して前記排気口から排気されることが好ましい。これにより、弁体の端面が弁座と接離して弁を開閉できると同時に、その弁体の内部に消音構造を組み込むことができる合理的な構成を実現できる。
【０００７】
前記の空圧機器のサイレンサ構造においては、前記空圧機器はバルブであることが好ましい。これにより、省スペースで低コストの消音バルブを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明のサイレンサ構造を適用したブレーキバルブについて、図２の断面図を参照して説明する。なお、図１は従来の構成を示すが、図２と同じ部材、ないし機能的に図２と共通する部材については、図１においても同じ符号を付している。
【０００９】
図２に示すのは自動車用２系統ブレーキバルブであって、この２系統ブレーキ１はバルブ本体２を備えている。このバルブ本体２は上本体３と下本体４とを上下に連結して構成するとともに、その側部には入口６，７、出口８，９を形成している。バルブ本体２は上下貫通状のシリンダ孔５を備えており、このシリンダ孔５の下端は排気口１０となっている。入口６，７は図略の圧縮空気源に接続され、出口８，９は図略のブレーキ回路に接続される。
【００１０】
シリンダ孔５の上部にはピストン１１が摺動自在に収納されている。このピストン１１はシリンダ孔５の内周面に摺動可能に嵌合する大径部１２を有しており、この大径部１２がシリンダ孔５内に圧力室Ａを区画形成している。ピストン１１は、圧力室Ａ内に設置された戻しバネ１９によって上方へ付勢される。また、この圧力室Ａは、縦孔２０を介して前述の出口８に連通している。
【００１１】
ピストン１１は軸部１３を有しており、この軸部１３の上端位置にはバネ受け２４が取り付けられている。そして、バネ受け２４と前記大径部１２の内底部との間には予負荷バネ２５が設置されている。
【００１２】
シリンダ孔５の下部には、リレーピストン２６の大径部２７が摺動自在に嵌合されている。この大径部２７によって、シリンダ孔５内に圧力室Ｂと中継室Ｃとが区画形成されている。圧力室Ｂにはバネ３０が設置されており、前記リレーピストン２６はこのバネ３０によって上向きに付勢されている。圧力室Ｂは出口９と連通し、中継室Ｃは縦孔２１を介して出口８と連通している。前記リレーピストン２６は中空軸２８を有しており、この中空軸２８の上方延出部分は、前記ピストン１１の軸部１３の下端面に接当している。
【００１３】
リレーピストン２６の中空軸２８には、上方弁部材３６が摺動可能に外嵌されている。この上方弁部材３６はバネ受け３８に摺動自在に嵌合するとともに、このバネ受け３８に一端を支持された上方弁バネ３９により上方へ付勢されて、シリンダ孔５に形成された上方第１弁座４０に着座している。そして上方弁部材３６は、この着座した状態で、前記ピストン１１の軸部１３の下端に形成した上方第２弁座４１に着座可能に対向している。
【００１４】
上方弁部材３６と上方第１弁座４０とは第１給気弁を構成しており、この第１給気弁は入口６と出口８との間に位置して通常時閉とされている。また、上方弁部材３６と上方第２弁座４１とは第１排気弁を構成しており、この第１排気弁は出口８と排気口１０との間に位置して通常時開とされている。
【００１５】
シリンダ孔５の下部（リレーピストン２６の下方）には下方弁部材４２が収納されている。この下方弁部材４２はバネ受け４５に摺動自在に嵌合しており、このバネ受け４５に一端を支持された下方弁バネ４６により上方へ付勢されて、シリンダ孔５に形成された下方第１弁座４７に着座している。そして下方弁部材４２は、この着座した状態で、前記リレーピストン２６の中空軸２８の下端に形成した下方第２弁座４８に着座可能に対向している。
【００１６】
下方弁部材４２と下方第１弁座４７とは第２給気弁を構成しており、この第２給気弁は入口７と出口９との間に位置して通常時閉とされている。また、下方弁部材４２と下方第２弁座４８とは第２排気弁を構成しており、この第２排気弁は出口９と排気口１０との間に位置して通常時開とされている。即ち、下方弁部材４２は下方第２弁座４８に対して接離することで、出口９に対して排気口１０を開閉する弁体としての役割を果たす。
【００１７】
バルブ本体２の上側にはマウンティングプレート５０がボルト５１によって固定される。マウンティングプレート５０には前記シリンダ孔５と軸線を一致させた孔５２が形成され、この孔５２にプランジャ５３が摺動自在に支持される。マウンティングプレート５０にはブレーキペダル５５が回動軸５４まわりに回動自在に支持され、このブレーキペダル５５に転動自在に支持されたローラ５６が、前記プランジャ５３の上端面に接触可能になっている。
【００１８】
以上の構成でブレーキペダル５５が踏み込まれると、その踏込み力がローラ５６、プランジャ５３、バネ受け２４、予負荷バネ２５を介して伝達されて、ピストン１１が戻しバネ１９のバネ力に抗して下降する。この結果、上方第２弁座４１と上方弁部材３６とが接触して前記第１排気弁が閉弁される一方、ピストン１１に押されて下降する上方弁部材３６が上方第１弁座４０から離間して前記第１給気弁が開弁される。これにより、入口６から出口８を介して図略のブレーキ回路へ圧縮空気が送出されて、車両の一方ブレーキ系統のブレーキが働く。
【００１９】
これと同時に縦孔２１を通じて中継室Ｃに圧縮空気が流入するので、リレーピストン２６がバネ３０のバネ力に抗して下降する。この結果、下方第２弁座４８と下方弁部材４２が接触して前記第２排気弁が閉弁される一方、リレーピストン２６に押されて下降する下方弁部材４２が下方第１弁座４７から離間して第２給気弁が開弁される。この結果、入口７から圧力室Ｂ、出口９を介してブレーキ回路に圧縮空気が供給されて、他方ブレーキ系統のブレーキが働く。
【００２０】
出口８の圧力上昇に伴って、当該出口８に縦孔２０を介して繋がっている圧力室Ａの圧力も増大する。また、出口９の圧力上昇に伴って、圧力室Ｂの圧力も増大する。この結果、ピストン１１及びリレーピストン２６は釣合位置に移動し、この釣合位置では前記した第１給気弁、第１排気弁、第２給気弁、第２排気弁の全てが閉弁状態となって、出口８，９の圧力が安定する。更にブレーキペダル５５が踏み込まれると、第１給気弁が開いて出口８内の圧力が一層増大し、これに伴い中継室Ｃの圧力も増大するためリレーピストン２６が下降して第２給気弁が開き、出口９内の圧力も上昇することになる。
【００２１】
一方、ブレーキペダル５５の踏込みが解除されると、第１給気弁と第２給気弁は閉弁する一方、第１排気弁と第２排気弁は開弁する。従って、入口６と出口８とが遮断され、入口７と出口９とが遮断される一方、出口８，９と排気口１０間が連通する。従って、ブレーキ回路に供給されていた圧縮空気は、出口８，９から排気口１０へ抜けて大気中に解放される。
【００２２】
そして本実施形態では図２に示すように、弁体としての下方弁部材４２を筒状に構成し、その内部に形成された貫通状の軸孔（内部排気通路）に、網目状部材（サイレンサエレメント）６１を収納している。この網目状部材６１は、本実施形態では、アルミ箔に多数のスリットを入れ、このアルミ箔をいったん引き伸ばし、その後押し潰して所定の円柱状に成形したものである。なお、下方弁部材４２の内部で網目状部材６１の下側には多孔状の蓋板６０が固定されて、網目状部材６１が下方弁部材４２から抜けて外れないようになっている。
【００２３】
この構成で、前述のようにブレーキペダル５５の踏込みが解除されると、前記下方第２弁座４８に接触していた下方弁部材４２が当該下方第２弁座４８から離間し、第２排気弁が開弁される。この結果、出口９からの圧縮空気が下方弁部材４２内部の網目状部材６１を通過し、この網目状部材６１内で膨張するために消音効果が得られ、排気口１０で大きな破裂音が生じない。同様に、上方弁部材３６が上方第２弁座４１から離間して前記第１排気弁が開弁された場合も、出口８からの圧縮空気が中空軸２８の内部空間を経由して下方弁部材４２内部の網目状部材６１を通過し、この網目状部材６１内で膨張するために消音効果が得られ、排気口１０で大きな破裂音が生じない。
【００２４】
このように本実施形態ではサイレンサエレメントとしての網目状部材６１が下方弁部材４２の内部排気通路（軸孔）に設けられているため、図１のような外付け型のサイレンサを取り付ける場合に比してコンパクトとでき、取付スペースを小さくできる。また、網目状部材６１のハウジングを下方弁部材４２と兼用できるために、部品点数を削減できる。具体的には図２の実施形態では、図１のサイレンサ本体６２に相当する部材を省略できている。
【００２５】
また本実施形態では、下方弁部材４２を筒体に構成して、その筒体の軸方向一端面が下方第２弁座４８に対し接離することで出口９に対して排気口１０を開閉するように構成している。そして、この下方弁部材４２が開弁したときは、出口９の圧縮空気は、下方弁部材４２の内部に配設された網目状部材６１を通過して排気口１０から排気される。
【００２６】
次に、本発明のサイレンサ構造を空圧機器としての中継弁に適用した実施形態について、断面図としての図３を参照して説明する。
【００２７】
図３に示すように、中継弁７１は、上側ケーシング７２と下側ケーシング７３とを結合したケーシング７４を備える。ケーシング７４には制御口７５が形成されるとともに、入口７６、出口７７、及び排気口１０が形成されている。上側ケーシング７２はドーム状に形成されるとともに、その内部には中空ドーム状のピストン７８が摺動自在に嵌合されている。
【００２８】
ピストン７８はケーシング７４内において出力室Ｄ及び制御室Ｅを区画形成している。出力室Ｄは出口７７と通孔８９を介して連通する一方、制御室Ｅは前記制御口７５と連通されている。またピストン７８は、その天井面から下方に向かって延びる軸部８７を備えている。
【００２９】
上側ケーシング７２の天井面（内面）にはガイド突起８１が形成されており、このガイド突起８１が、ピストン７８の上面に形成されたガイド孔８２に嵌合することで、ピストン７８の移動方向が案内されている。また、ピストン７８は付勢バネ８０によって上方へ付勢されている。
【００３０】
下側ケーシング７３には弁部材８３が収納されている。この弁部材８３はバネ受け８４に摺動自在に嵌合しており、このバネ受け８４に一端を支持された弁バネ８５により上方へ付勢されて、下側ケーシング７３に形成された第１弁座８６に着座している。そして弁部材８３は、この着座した状態で、前記ピストン７８の軸部８７の下端に設置した第２弁座８８に着座可能に対向している。
【００３１】
弁部材８３と第１弁座８６とは給気弁を構成しており、この給気弁は入口７６と出口７７との間に位置して通常時閉とされている。また、弁部材８３と第２弁座８８とは排気弁を構成しており、この排気弁は出口７７と排気口１０との間に位置して通常時開とされている。
【００３２】
この構成において、図略のブレーキバルブから信号圧としての圧縮空気が制御口７５を介して制御室Ｅに流入すると、この圧力によってピストン７８は付勢バネ８０のバネ力に抗して下方へ移動し、第２弁座８８が弁部材８３に接触して前記排気弁が閉弁される一方、ピストン７８に押されて下降する弁部材８３が第１弁座８６から離間して前記給気弁が開弁される。これにより、入口７６に接続された図略のエアリザーバタンクから、圧縮空気が出力室Ｄ、通孔８９、出口７７と送出されてブレーキ回路へ送られ、ブレーキが働く。
【００３３】
一方、ブレーキバルブの信号圧が解除されると、制御室Ｅの圧縮空気が制御口７５から排出されるので、ピストン７８は付勢バネ８０により上方へ移動する。この結果、給気弁は閉弁し、排気弁は開弁する。即ち、入口７６と出口７７とが遮断される一方、出口７７と排気口１０間が連通する。従って、ブレーキ回路に供給されていた圧縮空気は、出口７７から通孔８９、出力室Ｄを経由して排気口１０へ抜け、大気中に解放される。
【００３４】
そして本実施形態でも図３に示すように、弁体としての弁部材８３を筒状に構成し、その内部に形成された貫通状の軸孔（内部排気通路）に、網目状部材（サイレンサエレメント）６１を収納している。この網目状部材６１は、前記の図２の構成と全く同様に構成してよい。また、弁部材８３の内部で網目状部材６１の下側には多孔状の蓋板６０が固定されて、網目状部材６１が弁部材８３から抜けて外れないようになっている。この結果、弁部材８３が第２弁座８８から離間して排気弁が開弁したときは、出口７７の圧縮空気は弁部材８３の内部の前記網目状部材６１を通過するために消音効果が得られ、排気口１０で大きな破裂音が生じることがない。
【００３５】
次に、サイレンサ構造をトレーラの非常中継弁（リレーエマージェンシーバルブ）に適用した実施形態について、断面図としての図４を参照して説明する。
【００３６】
図４に示すように、非常中継弁９１は、上中下の３つのケーシング半部７２・７３・９２を結合したケーシング７４を備える。ケーシング７４には制御口７５が形成されるとともに、入口７６、非常入口９３、図示しない出口、及び排気口１０が形成されている。入口７６には主のエアリザーバ（メインリザーバ）が接続されるとともに、非常入口９３には緊急用エアリザーバ（エマージェンシーリザーバ）が接続される。上側ケーシング７２はドーム状に形成されるとともに、その内部には中空ドーム状のピストン７８が摺動自在に嵌合されている。
【００３７】
ピストン７８はケーシング７４において出力室Ｄ及び制御室Ｅを区画形成している。出力室Ｄは、図示しない出口を通じて図略のブレーキ回路と接続されている。また、制御室Ｅは前記制御口７５と連通されている。更にピストン７８は、その天井面から下方に向かって延びる軸部８７を備えている。
【００３８】
上側ケーシング７２の天井面にはガイド突起８１が形成されており、このガイド突起８１が、ピストン７８の上面に形成されたガイド孔８２に嵌合することで、ピストン７８の移動方向が案内されている。また、ピストン７８は付勢バネ８０によって上方へ付勢されている。
【００３９】
ケーシング７４には筒状のエマージェンシーピストン９４が上下摺動自在に支持されるとともに、このエマージェンシーピストン９４は戻しバネ９５によって上方へ付勢される。エマージェンシーピストン９４によって、ケーシング７４内に空気室Ｆが区画形成される。この空気室Ｆは、ケーシング７４に形成した通孔９６を介して、入口７６からメインリザーバに連通している。なお符号９７は空気をろ過するためのフィルタである。
【００４０】
前記入口７６は逆止弁９８を介して、非常入口９３、及びエマージェンシーピストン９４の内部空間Ｇと繋がっている。この逆止弁９８は、入口７６から非常入口９３及び内部空間Ｇへの空気の流れを許容し、その逆の流れを阻止するように設けられている。
【００４１】
エマージェンシーピストン９４の内部（前記内部空間Ｇ）には弁部材８３が収納されている。この弁部材８３は、エマージェンシーピストン９４の内部に設置されたバネ受け８４に摺動自在に嵌合している。また弁部材８３は、前記バネ受け８４に一端を支持された弁バネ８５により上方へ付勢されて、エマージェンシーピストン９４に形成された第１弁座８６に着座可能とされている。更に弁部材８３は、この着座した状態で、前記ピストン７８の軸部８７の下端に設置した第２弁座８８に着座可能に対向している。
【００４２】
弁部材８３と第１弁座８６とは給気弁を構成しており、この給気弁は入口７６と出口（圧力室Ｄ）との間に位置して通常時閉とされている。また、弁部材８３と第２弁座８８とは排気弁を構成しており、この排気弁は出口（圧力室Ｄ）と排気口１０との間に位置して通常時開とされている。
【００４３】
この構成において、通常時は入口７６にメインリザーバからの圧縮空気が常時供給されており、この圧縮空気が通孔９６から空気室Ｆへ送られ、エマージェンシーピストン９４は戻しバネ９５のバネ力に抗して図４の如く押し下げられている。そしてこの状態では、弁部材８３は第１弁座８６に接当するとともに、第２弁座８８からは離間している。即ち、給気弁は閉弁され、排気弁は開弁されている。従って、入口７６から出口（出力室Ｄ）へ圧縮空気は供給されない。
【００４４】
一方、図４の状態において図略のブレーキバルブから信号圧としての圧縮空気が制御口７５を介して制御室Ｅに流入すると、この圧力によってピストン７８は付勢バネ８０のバネ力に抗して下方へ移動し、第２弁座８８が弁部材８３に接触して前記排気弁が閉弁される一方、ピストン７８に押されて下降する弁部材８３が第１弁座８６から離間して前記給気弁が開弁される。これにより、メインリザーバタンクの圧縮空気は、入口７６から逆止弁９８、内部空間Ｇを経由して出力室Ｄへ至り、図略の出口を介してブレーキ回路へ送られてブレーキが働く。
【００４５】
ブレーキバルブの信号圧が解除されると、制御室Ｅの圧縮空気が制御口７５から排出されるので、ピストン７８は付勢バネ８０により上方へ移動する。この結果、給気弁は閉弁し、排気弁は開弁する。即ち、入口７６と出口（出力室Ｄ）とが遮断される一方、出口（出力室Ｄ）と排気口１０とが連通する。従って、ブレーキ回路に供給されていた圧縮空気は、出口から出力室Ｄを経由して排気口１０へ抜け、大気中に開放される。
【００４６】
また、図４の状態からトレーラをトラクタから切り離す等して入口７６側の圧力がゼロとなった場合は、空気室Ｆの圧力が消失するのでエマージェンシーピストン９４が戻しバネ９５により弁部材８３とともに上方へ移動し、弁部材８３が第２弁座８８に接当する。また、弁部材８３が第２弁座８８を介してピストン７８に受け止められた後もエマージェンシーピストン９４が上方へ移動することで、その第１弁座８６が弁部材８３から離間する。即ち、制御口７５から信号圧が供給された場合と同様に、排気弁が閉弁し、給気弁が開弁する。従って、非常入口９３に接続されているエマージェンシーリザーバからの圧縮空気が、エマージェンシーピストン９４の内部空間Ｇから出力室Ｄへ送られてブレーキが働くことになる。
【００４７】
本実施形態でも図４に示すように、弁体としての弁部材８３を筒状に構成し、その内部に形成された貫通状の軸孔の内部に、網目状部材（サイレンサエレメント）６１を収納している。この結果、弁部材８３が第２弁座８８から離間して排気弁が開弁したときに網目状部材６１による消音効果が得られるとともに、コンパクトで部品点数の少ない構成とできている。
【００４８】
上記の図２〜図４の実施形態としてはサイレンサエレメントとしてアルミ箔を使用した網目状部材６１を使用したが、これに限定されない。迷路状の空間を有していたり或いは音波を共鳴減衰させたりするものであれば、どのようなものであっても良い。また、本発明のサイレンサ構造はブレーキバルブ、中継弁、非常中継弁に適用することに限らず、空圧機器一般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来技術の外付け型のサイレンサをブレーキバルブに取り付けた構成を示す断面図。
【図２】本発明のサイレンサ構造をブレーキバルブに適用した実施形態を示す断面図。
【図３】本発明のサイレンサ構造を中継弁に適用した実施形態を示す断面図。
【図４】本発明のサイレンサ構造を非常中継弁に適用した実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１  ブレーキバルブ（空圧機器の一例）
１０  排気口
４２  下方弁部材（弁体）
４８  下方第２弁座（弁座）
６１  網目状部材（サイレンサエレメント）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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