(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体の端部に流体の通路の一部となる凹所が形成され、この凹所内に摺動可能に嵌入し、前記凹所の底部に形成された弁座に着離座可能な弁体と、一端が前記弁体に係合し、他端が前記支持体側に支持されるばねとを備えた弁体の保持機構において、
前記凹所の開口端に、開口に対して前記凹所の径方向に貫通する溝が設けられており、この溝幅は、当該溝の底部側が段部を介して開口側よりも大きく形成されると共に、前記ばねの他端側を支持するリテーナを設け、このリテーナは、前記凹所内に臨み前記ばねが当接する主部と、この主部の径外方に延びる突部を有しており、前記突部には、弾性変形により前記溝に嵌入されて前記段部に係合する爪部を有していることを特徴とする弁体の保持機構。
【請求項２】
前記リテーナは、その主部を前記凹所の開口と略等しい外形形状、あるいは前記開口を横断する形状とされると共に、前記爪部を前記突部に対して屈曲させた形状であって、プレス加工により加工されていることを特徴とする請求項１に記載の弁体の保持機構。
【請求項３】
前記凹所は、その底部側が開口端面よりも小径となる段付形状であり、前記弁体には、当該弁体から前記凹所の周壁に向かって延び、底部小径側の周壁に案内される案内部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の弁体の保持機構。
【請求項４】
前記支持体は本体内に摺動自在に挿入されたピストンであって、このピストンの前記凹所を形成した一端側に流体圧力を受圧し、他端側に当該ピストンを非作動位置に付勢するスプリングの力を受けて、前記ピストンが非作動位置にあるとき、前記弁体の前記弁座への着座により前記流体の通路を遮断すると共に、前記ピストンの前記スプリングの付勢力に抗した移動に応じて、前記弁体が弁座から離座することにより、前記流体の通路を開放するプレッシャレギュレータに適用されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の弁体の保持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弁体の保持機構に関し、更に詳しくは、支持体の端部に流体の通路の一部となる凹所が形成され、この凹所内に摺動可能に嵌入し、上記凹所の底部に形成された弁座に着離座可能な弁体と、一端が上記弁体に係合し、他端が上記支持体側に支持されるばねとを備えた弁体の保持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、例えば実用新案登録第２５０４３３２号公報が挙げられる。この公報には、大型車両等に搭載されるエアブレーキ装置における圧縮空気の供給系に用いられ、コンプレッサのロード、アンロードを制御するプレッシャレギュレータについて記載されている。このプレッシャレギュレータのシリンダ室内に摺動自在に挿入されるピストンの一端開口部には、エアタンクとコンプレッサとの間の圧縮空気の流れを連通、遮断するための弁体が設けられており、以下、図９を参照して説明する。
【０００３】
ピストン１の一端開口部には凹所２が形成されており、この凹所２の底部は、弁体４が着離座可能な弁座３となっている。弁体３には凹所２の周壁に向かって延びる案内部６が一体的に設けられており、これにより弁体４が凹所２の周壁に沿って移動できるようになっている。弁体４は、その案内部６に一端が係合し、他端がピストン１側に支持されるばね５により弁座３の方向に付勢されており、凹所２に連絡するエアタンクの圧縮空気が所定圧に達するまでは、図示するように閉弁状態をとる。しかし、エアタンクの圧縮空気が所定圧以上になると、ピストン１は静止部（シリンダ本体）に固定された弁棒８に対して相対的に図において上方へと移動して弁体４と弁棒８とを当接させ、そして弁体４を弁座３から離座させることによって凹所２とコンプレッサ側に連絡する連絡通路９とを連通させる。これにより、エアタンクの空気圧をコンプレッサに供給して内蔵するアンローダバルブを開き、コンプレッサにアンロード作用を行わせる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本従来例による弁体４の保持機構に関しては、ピストン１側に支持されるリテーナ７は、凹所２の周壁に形成された環状溝１０に取り付けられる。従って、本従来例ではピストン１の成形後に機械加工により環状溝１０を形成する必要がある。しかし、この機械加工を行うことは手間がかかり、かつ、生産性の低下につながる。そこで、この環状溝１０を形成するための機械加工を無くすことが考えられ、その手段として、ピストンを樹脂により成形し、凹所の周壁にリテーナの外周端部を直接押圧して位置決め固定し、このリテーナに対してばねの他端側を係合させることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、この手段では、ピストンを成形するための金型の抜き勾配を考慮する必要がある。この抜き勾配は、凹所の内径が当該凹所の開口まで同一、もしくは開口に近づくにつれて大きくなる。よって、この凹所の周壁にリテーナの外周端部を直接押圧すると、時間の経過と共にリテーナの位置が凹所の開口側に移動し、ひいては、このリテーナが凹所から脱落するおそれがある。従って、ピストンに対するリテーナの位置が変化し、ばねが係合する弁体の位置決めができなくなるということが考えられる。
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ピストンなどの支持体形成後にリテーナを支持するための機械加工を省略すると共に、リテーナの位置決めを長期にわたって確実に行い、ばねの付勢力を一定にして弁体を保持することができる弁体の保持機構を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、支持体の端部に流体の通路の一部となる凹所が形成され、この凹所内に摺動可能に嵌入し、前記凹所の底部に形成された弁座に着離座可能な弁体と、一端が前記弁体に係合し、他端が前記支持体側に支持されるばねとを備えた弁体の保持機構において、前記凹所の開口端に、開口に対して前記凹所の径方向に貫通する溝が設けられており、この溝幅は、当該溝の底部側が段部を介して開口側よりも大きく形成されると共に、前記ばねの他端側を支持するリテーナを設け、このリテーナは、前記凹所内に臨み前記ばねが当接する主部と、この主部の径外方に延びる突部を有しており、前記突部には、弾性変形により前記溝に嵌入されて前記段部に係合する爪部を有していることを特徴とする弁体の保持機構、によって解決される。
【０００８】
先ず、リテーナの突部を凹所開口端の溝に整列させて爪部を段部に当接させ、次いで爪部を弾性変形させて溝の底部に向かって突部を押し込んで突部を溝内に嵌入し爪部を段部に係合させる。このように段部と爪部とを容易に係合させることができると共に、リテーナと支持体、すなわちリテーナと凹所の開口端との間の位置関係に変動を生じさせることなく、弁体に対するばねの付勢力の設定を一定にすることができる。又、開口に対して凹所の径方向に貫通する溝は、支持体形成時、支持体と一体的に形成されるので、支持体形成後におけるリテーナ支持のための機械加工を省略することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による弁体の支持機構について説明する。そこで、本実施の形態では、従来例と同様にプレッシャレギュレータ内部のピストン一端開口部に設けられ、エアタンクとコンプレッサのロード、アンロードを制御するアンローダバルブとの間の圧縮空気の流れを連通、遮断するための弁体の保持機構について説明する。
【００１０】
図１は、本実施の形態によるプレッシャレギュレータを示し、その全体は１５で示される。支持体としてのピストン１７は樹脂で成り、その外周にシールリング２６、２７を装着して本体１６の内孔１６ａに対して摺動自在に挿入され、本体１６の内部に圧力室４０、連絡室４１及び大気室４２を画成している。本体１６には、図示しないエアタンクに連絡する第１ポート１８と、これまた図示しないコンプレッサに連絡する第２ポート２０が形成されており、これら第１、第２ポート１８、２０はそれぞれフィルタ部１９、２１を介して圧力室４０及び連絡室４１に連通している。ピストン１７と本体１６の開口側との間には予圧縮されたスプリング２４が配設されており、その一端はピストン１７に当接するばね受け部材２２に、他端は本体１６の開口部に支持されたストッパ部材２５に当接するばね受け部材２３に、それぞれ係止されている。これにより、ピストン１７は図中下方へと付勢されるのであるが、圧力室４０側で上記エアタンクの空気圧を受けているので、図示する非作動位置をとっている。
【００１１】
ピストン１７にはその軸方向に貫通孔４４が形成されており、この貫通孔４４に対しシールリング２９を介して弁棒２８を摺動自在に挿入させている。弁棒２８は、ばね部材３０により大気室４２側に付勢されているのであるが、この弁棒２８の大気室４２側端部に頭部３１ａが当接するボルト部材３１により図示する状態となっている。ボルト部材３１は上記ばね受け部材２３に螺合しており、更にそのネジ部３１ｂにナット部材３２を螺合させている。すなわち、このナット部材３２の締付けにより、スプリング２４の付勢力が設定されるようになっている。更に又、本体１６の開口は、ボルト部材３１のネジ部３１ｂの端部に螺合する蓋部材３３により覆われている。
【００１２】
ピストン１７の圧力室４０側端部には、図２にその詳細を示すように凹所４３が形成されている。この凹所４３は、その底部側が開口端面よりも小径となる段付形状であり、その周壁に対して摺動自在な金属製の案内部３５、３５、３５、３５を備え、凹所４３の底部に形成された環状の弁座３９に対して着離座可能な弁体３４が嵌入されている。図４に示すように案内部３５、３５、３５、３５は弁体３４の側周面に差し込まれて四方に延びている。又、この案内部３５には弁体３４を弁座３９の方向に付勢するばね３６の一端が係合しており、その他端は、後述するように、凹所４３の開口端に固定されたリテーナ３７に支持されている。
【００１３】
リテーナ３７は、図４乃至図６に示すように凹所４３の開口と略等しい外形形状を有する環状の主部３７ａと、この主部３７ａの径外方に延びる一対の突部３７ｂ、３７ｂを有している。主部３７ａは凹所４３内に臨み、上記ばね３６の他端側を支持している。又、突部３７ｂには、この突部３７ｂに対して屈曲させて成る爪部３７ｃ、３７ｃがプレス加工により加工されている。一方、凹所４３の開口側には、図２乃至図４に示すように、凹所４３の径方向に貫通する一対の溝４６、４６が設けられており、この溝幅は、溝４６の底部４７側が段部４８を介して開口側よりも大きく形成されている。これらの溝４６、４６は凹所４３の径方向に抜かれる金型によりピストン１７と共に形成される。
【００１４】
従って、リテーナ３７を凹所４３の開口側に取り付ける際には、図７Ａに示すように（一方のみ）、先ず、リテーナ３７の突部３７ｂを溝４６に整列させて爪部３７ｃ、３７ｃを段部４８に当接させる。次いで爪部３７ｃ、３７ｃを弾性変形させて溝４６の底部４７に向かって突部３７ｂを押し込む。すると、図７Ｂに示すようにリテーナ３７の突部３７ｂが溝４６内に嵌入されると共に、爪部３７ｃ、３７ｃが段部４８に係合する。これにより、リテーナ３７が凹所４３の開口端に位置決め固定される。
【００１５】
以上説明したように本実施の形態によれば、凹所４３の開口端に形成される溝４６、４６はピストン１７の成形時に一緒に形成されるので、ピストン成形後のリテーナ３７を支持するための機械加工を省略することができると共に、リテーナ３７の爪部３７ｃと溝４６の段部４８との係合を容易に行うことができるので、凹所４３へのリテーナ３７の組付けを非常に容易とすることができる。又、リテーナ３７と凹所４３との位置関係を確実に維持することができるので、ばね３６の付勢力を常に一定にして弁体３４を保持することができる。
【００１６】
又、本実施の形態によれば、リテーナ３７の爪部３７ｃをプレス加工によって突部３７ｂに対して屈曲させるだけであるので、リテーナ３７を容易に形成することができる。更に、凹所４３をその底部側が開口端面よりも小径となる段付形状であると共に、弁体３４にその側周面から凹所４３の周壁に向かって延びる案内部３５、３５、３５、３５が形成されているので、弁体３４を凹所４３に容易に嵌入することができると共に、凹所４３内で弁体３４をスムーズに摺動させることができる。
【００１７】
次いで、以上のように構成されるプレッシャレギュレータ１５の作用について図１を参照して説明する。図示しないコンプレッサのロード作用によりエアタンクの内圧が所定圧以上になると、図１を参照して、圧力室４０の内圧も上昇しピストンをスプリング２４の付勢力に抗して上方へと移動させる。弁体３４はピストン１７の移動に伴って若干上方へ移動するが、本体１６側に固定された弁棒２８と当接することにより、その移動が規制される。ピストン１７が更に上昇すると弁体３４は弁座３９から離座し、これにより凹所４３、すなわち圧力室４０と連絡室４１とが連絡通路３８を介して連通して、圧力室４０内の空気圧が第２ポート２０を通ってコンプレッサのロード、アンロードを制御する図示しないアンローダバルブに供給される。これによりコンプレッサがアンロード作用を行い、エアタンクへの圧縮空気の供給が停止される。その後、圧力室４０の内圧の低下によりピストン１７はスプリング２４の付勢力により再び図示する非作動位置まで下降し、圧力室４０と連絡室４１との間を遮断して再度、コンプレッサにロード作用を行わせる。以後、同様にして、圧力室４０の内圧の変動によりピストン１７は上下移動を繰り返し、このときの弁体３４の弁座３９に対する着離座を繰り返してエアタンク内の空気圧を所定圧に保持する。
【００１８】
そこで本実施の形態によれば、リテーナ３７の位置変動によってばね３６の付勢力に変動をきたすことなく、弁体３４に対して常に一定のばね３６の付勢力を与えることができ、よって、長期にわたってプレッシャレギュレータ１５の安定した作動性能を維持することができる。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２０】
例えば以上の実施の形態では、リテーナ３７の主部３７ａを環状に形成したが、これに代えて、図８に示すように、リテーナ５７の主部５７ａを上記凹所４３の開口と略等しい外形形状を有した円板状に形成すると共に、この主部５７ａに圧縮空気などの流体の通路となる大小様々な孔５８、５９、６０を複数、形成するようにしてもよい。なお、突部５７ｂ及び爪部５７ｃは上述と同様に形成される。又、リテーナの主部は必ずしも円形だけに限られず、凹所４３の開口を横断する形状、例えば棒状あるいは短冊状でも、本発明は適用可能である。
【００２１】
又、以上の実施の形態ではプレッシャレギュレータへの適用例について説明したが、勿論、これだけに限られることなく、種々の流体圧力機器について本発明は適用可能であり、又、種々の形状の弁体にも適用可能である。例えば、センタバルブ型マスタシリンダのセンタバルブの保持機構や、流路切換弁の中の弁体の保持機構や、ブレーキ液圧を制御する液圧制御弁のポペット型弁体の保持機構に適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の弁体の保持機構によれば、支持体の凹所にリテーナを支持するための機械加工を省略することができると共に、リテーナの爪部と凹所開口端の溝の段部との係合を容易に行うことができるので、凹所へのリテーナの組付けを非常に容易とすることができる。又、リテーナと凹所との位置関係を確実に維持することができるので、ばねの付勢力を常に一定にして弁体を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による弁体の保持機構をプレッシャレギュレータに適用した断面図である。
【図２】図１における要部の拡大図である。
【図３】図２における［３］−［３］線方向の半断面側面図である。
【図４】図２における［４］−［４］線方向の矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるリテーナの正面図である。
【図６】同側面図である。
【図７】同作用を説明する側面図であり、Ａはリテーナの組付直前を示し、Ｂは組付後を示す。
【図８】同変形例を示す正面図である。
【図９】従来の弁体の保持機構を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１５    プレッシャレギュレータ
１６    本体
１７    ピストン（支持体）
２４    スプリング
３４    弁体
３５    案内部
３６    ばね
３７    リテーナ
３７ａ  主部
３７ｂ  突部
３７ｃ  爪部
３９    弁座
４３    凹所
４６    溝
４７    底部
４８    段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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