(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体内において入力ポートと出力ポートとの間の流路をＬ字状に形成し、入力ポート側の開口部の内側周囲に形成した弁座を、弁体の端面側が該弁座に対向して接離する弁体によって開閉するようにした２ポートバルブにおいて、
上記弁本体に設けた弁シャフトの摺動孔から上記流路に出没する弁シャフトの径を、該弁シャフトの先端に設けた弁体の端面側が上記弁座に対向して接離する上記弁体の径と同等かそれよりも若干大きくし、
上記弁座の開閉のための弁体のストロークを、上記流路における出力ポートの開口部をほぼ全開させるに必要なストロークに設定した、
ことを特徴とする２ポートバルブ。
【請求項２】
弁本体外において弁シャフトにピストンを連結して、このピストンによりシリンダ部内に圧力室を区画形成させ、該圧力室をパイロットポートに開口させて、弁体をパイロット流体圧駆動とした、
ことを特徴とする請求項１に記載の２ポートバルブ。
【請求項３】
シリンダ部を弁本体上に着脱可能に被着したカバー内に形成し、該カバーを被着していない状態で、弁本体の外部から弁シャフトの摺動孔に該弁シャフト及び弁体を挿脱自在にした、
ことを特徴とする請求項２に記載の２ポートバルブ。
【請求項４】
弁本体に設けた弁シャフトの摺動孔における流路側の入口に、該流路側からの異物の進入を抑止するスクレーパを設けた、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の２ポートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異物が混入している流体の管路において用いるのに適した２ポートバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弁本体内において、入力ポート側の開口部の内側周囲に形成した弁座をそれに対向して接離する弁体によって開閉するようにした２ポートバルブでは、流路断面を大きくすることができるが、それをごみ等の異物が大量に混入している流体の管路において用いると、それらの異物が弁体や弁シャフトに絡みつき、あるいは流路の一部に異物が滞留し、それらに起因して２ポートバルブが使用不能になる可能性がある。そのため、異物が大量に混入している流体の管路においては、異物の絡みつきを防止できるボールバルブ等が用いられるが、それらは比較的高価なものである。そのため、安価なパイロット式２ポートバルブなどによって異物の絡みつきや滞留を防止できるようにした製品の開発が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような製品の開発のためになされたものであり、従って、その技術的課題は、基本的には、ごみ等の異物が大量に混入している流体の管路において用いても、それらの異物が弁体や弁シャフトに絡みつき、あるいは流路の一部に異物が滞留することがないところの、構造が簡単で安価な２ポートバルブを提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、弁体を弁本体の外部から簡単且つ容易に挿脱可能にして、ごみ等の異物によって損傷しやすい該弁体の組立性、分解・保守性において優れた２ポートバルブを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の２ポートバルブは、弁本体内において入力ポートと出力ポートとの間の流路をＬ字状に形成し、入力ポート側の開口部の内側周囲に形成した弁座を、弁体の端面側が該弁座に対向して接離する弁体によって開閉するようにした２ポートバルブにおいて、上記弁本体に設けた弁シャフトの摺動孔から上記流路に出没する弁シャフトの径を、該弁シャフトの先端に設けた弁体の端面側が上記弁座に対向して接離する上記弁体の径と同等かそれよりも若干大きくし、上記弁座の開閉のための弁体のストロークを、上記流路における出力ポートの開口部をほぼ全開させるに必要なストロークに設定したことを特徴とするものである。
【０００５】
上記構成を有する２ポートバルブは、弁本体内のＬ字状の流路における入力ポート側の開口部の内側周囲に弁座を形成し、それに対向配置した弁体によって流路を開閉するようにしているので、２ポートバルブにおける流路断面を十分に大きく設定できるものであるが、上記弁座の開閉のための弁体のストロークを、上記Ｌ字状の流路における出力ポートの開口部をほぼ全開させるに必要なストロークに設定しているので、開弁時には、弁本体内の入口ポートから出口ポートに至る流路が最大になって、渦状の流れが抑えられ、この２ポートバルブをごみ等の異物が大量に混入している流体の管路に用いても、異物が流路に滞留することがない。
【０００６】
しかも、弁本体から上記流路に出没する弁シャフトの径を、上記弁体の径と同等かそれよりも若干大きくしているので、弁本体内の流路によどみ部分が生じたり、弁体に異物が絡みつく部分が生じたりすることがなく、この点でも異物が流路に滞留するのを防止することができる。
また、上記２ポートバルブは、従来から知られているパイロット式のバルブに構造上の改変を施すことにより形成しているので、従来から異物が混流する流体に対して用いられているボールバルブ等に比して、構造が簡単で安価に提供することができる。
【０００７】
上記２ポートバルブは、弁本体外において弁シャフトにピストンを連結して、このピストンによりシリンダ部内に圧力室を区画形成させ、該圧力室をパイロットポートに開口させて、弁体をパイロット流体圧駆動とするのが適切である。この場合に、シリンダ部を弁本体上に着脱可能に被着したカバー内に形成し、該カバーを被着していない状態で、弁本体の外部から弁シャフトの摺動孔に該弁シャフト及び弁体を挿脱自在にすると、ごみ等の異物によって損傷しやすい該弁体の組立性、分解・保守性において優れたものとなる。
また、上記２ポートバルブは、弁本体に設けた弁シャフトの摺動孔における流路側の入口に、該流路側からの異物の進入を抑止するスクレーパを設けるのが、弁構造を異物から保護するために有効である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る２ポートバルブの一実施例を示している。この２ポートバルブは、主として、ごみや工作機械の切削屑等の異物を多量に含む液体の管路に介装して使用するのに適している。
この実施例は、本発明に係る２ポートバルブを、パイロット式の２ポートバルブとして構成したもので、弁本体１は、互いに直交する方向に開口する入力ポート２と出力ポート３とを備え、弁本体１内において、入力ポート２と出力ポート３との間の流路４をＬ字状に形成している。
また、上記弁本体１内においては、入力ポート２側の開口部５の内側周囲に弁座７を形設し、該弁座７に対向してそれに接離する方向にパイロット流体圧（空気圧）で駆動される弁体８を、弁本体１に摺動自在に支持された弁シャフト９の先端に配設している。
【０００９】
このように、弁本体１内にＬ字状の流路４を設けて、入力ポート２側の開口部５の内側周囲に弁座７を設け、それを対向配置した弁体８によって開閉すると、基本的に、弁本体１内における流路断面を十分に大きく設定し、しかも、渦状の流れを抑制した流路が形成される。
【００１０】
先端に弁体８を配設した弁シャフト９は、弁本体１に設けた摺動孔１２を通して上記流路４に液密に出没自在にしたもので、周囲に弁シール部８ａを有する該弁体８は、その弁シャフト９の先端にボルト１０により取り付けている。この弁体８は、ごみ等の異物によって損傷することがあるため、上記ボルト１０により交換可能とするのが望ましいが、必ずしもその必要はなく、図２の実施例に示すように、弁シャフト９と一体化したものとし、該弁シャフト９の先端周囲に弁シール部９ａを形成することもできる。
上記弁シャフト９が嵌挿された摺動孔１２には、弁シャフト９との間への異物進入の抑止及びその間のシールのため、該摺動孔１２における弁本体１の流路４側の入口に、該流路からの異物の進入を抑止するスクレーパ１３を設け、また、その背後に流路からの液体の進入を封止するシール材１４、及び以下に述べる圧力室２３からのパイロット流体圧を封止するシール材１５を設けている。
なお、図中、１６はガイドブッシュを示している。
【００１１】
図１の実施例における上記弁シャフト９は、その径Ｄ１を弁体８の径Ｄ２と同等かそれよりも若干大きくしたものであり、また、図２の実施例は、弁体を弁シャフト９と一体化しているため、特に弁体に符号を付していないが、弁シャフト９と弁体の径は同一であるといえる。そして、弁座７の開閉のための上記弁体８のストロークＡは、上記流路４における出力ポート３の開口部６をほぼ全開させるに必要なストロークに設定している。
【００１２】
図３のａ〜ｃは、出力ポート３の開口部６の形状を例示するものであるが、同図ａ，ｂに示すような角形またはそれに近い形状で、横幅Ｃを弁体８または弁シャフト９の径とほぼ同等またはそれ以上に形成することにより、流路断面を可及的に大きくすることができる。
また、上述したところから明らかなように、弁体８を全開させるストロークＡ（図１）と開口部６の高さＢとの間には、Ａ≒Ｂの関係がある。
【００１３】
このように、弁シャフト９の径Ｄ１を弁体８の径Ｄ２と同等かそれよりも若干大きくし、弁体を出力ポート３の開口部６が全開するまでストロークさせると、開弁時には、弁体８が弁本体１の摺動孔１２に殆ど没入した状態になって、入口ポート２から出口ポート３に至る流路断面が最大になり、渦状の流れが生じるのが抑制される。従って、異物が流路４の一部に滞留することはない。
しかも、弁本体１から上記流路４に出没する弁シャフト９の径を、上記弁体８の径と同等かそれよりも若干大きくし、弁体８と摺動孔１２との間に殆ど隙間がないようにしているので、弁本体１内の流路４の一部によどみ部分が生じたり、弁体８に異物が絡みつく部分が生じたりすることがなく、この点でも異物が流路に滞留するのを防止することができる。
【００１４】
上記弁シャフト９をパイロット流体圧で駆動するため、該弁シャフト９は前記摺動孔１２を通して弁本体１から外部に導出し、弁本体１上に着脱可能に被着したカバー２０内のシリンダ部において、該弁シャフト９にピストン２１をボルト２２により連結し、このピストン２１によりシリンダ部内に圧力室２３とバネ室２４を区画形成させ、圧力室２３をパイロット通孔２５を通してパイロットポート２６に開口させている。また、上記バネ室２４内においては、カバー２０とピストンの凹部との間に第１及び第２のバネ２７，２８を介装し、このバネ室２５を呼吸ポート２９によって外部に開放している。
【００１５】
このように、弁本体１上に着脱可能に被着したカバー２０内にシリンダ部を形成し、弁体８を弁シャフト９と同等またはそれよりも小径に形成すると、カバー２０を被着していない状態において、弁本体１の外部から弁シャフト９の摺動孔１２に該弁シャフト９及び弁体８を挿脱することができ、ごみ等の異物によって損傷しやすい弁体８の組立性、分解・保守性において優れたものとなる。
なお、上記ピストン２１の周囲には、ガイドリング３１、パッキング３２、及グリースを充填してパッキングへの給油作用を行わせる溝３３を設けている。
【００１６】
上記構成を有する２ポートバルブは、パイロットポート２６から圧力室２３にパイロット流体圧が供給されていない状態では、ピストン２１に作用する第１及び第２のバネ２７，２８の付勢力によって、弁体８の弁シール部８ａ（図２の実施例では９ｂ）が弁座７に圧設し、流路４を閉鎖している。
その状態において、パイロットポート２６を通して圧力室２３にパイロット流体圧を供給すると、ピストン２１が第１及び第２のバネ２７，２８の付勢力にこうして駆動され、弁座７が開放される。
その際、弁座７の開閉のための弁体８のストロークＡを、上記Ｌ字状の流路４における出力ポート３の開口部６をほぼ全開させるに必要なストローク（開口部６の高さと同等）に設定しているので、開弁時には、弁本体１内の入口ポート２から出口ポート３に至る流路が最大になって、渦状の流れが抑えられ、この２ポートバルブをごみ等の異物が大量に混入している流体の管路に用いても、異物が流路に滞留することがない。
【００１７】
しかも、弁本体１から上記流路４に出没する弁シャフト９の径Ｄ１を、上記弁体８の径Ｄ２と同等かそれよりも若干大きくしているので、弁本体１内の流路４によどみ部分が生じたり、弁体に異物が絡みつく部分が生じたりすることがなく、この点でも異物が流路に滞留するのを防止することができる。
また、上記２ポートバルブは、従来から知られているパイロット式のバルブに構造上の改変を施すことにより形成しているので、従来から異物が混流する流体に対して用いられているボールバルブ等に比して、構造が簡単で安価に提供することができる。
【００１８】
なお、図２の実施例は、以上において特に同図を参照して説明した構成及び作用以外においては、図１の実施例と実質的に差異がないので、図１と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００１９】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明のパイロット式２ポートバルブによれば、ごみ等の異物が大量に混入している流体の管路において用いても、それらの異物が弁体や弁シャフトに絡みつき、あるいは流路の一部に異物が滞留することがないところの、構造が簡単で安価な２ポートバルブを提供することができる。
また、本発明によれば、弁体を弁本体の外部から簡単且つ容易に挿脱可能にして、ごみ等の異物によって損傷しやすい弁体の組立性、分解・保守性を改善した２ポートバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２ポートバルブの第１実施例の左半を閉弁状態において、右半を開弁状態において示す縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の左半を閉弁状態において、右半を開弁状態において示す縦断面図である。
【図３】ａ〜ｃは、出力ポート３の開口部６の形状を例示する説明図である。
【符号の説明】
１      弁本体
２      入力ポート
３      出力ポート
４      流路
５，６    開口部
７      弁座
８      弁体
９      弁シャフト
１２      摺動孔
１３      スクレーパ
２０      カバー
２１      ピストン
２３      圧力室
２６      パイロットポート
【図１】
0003758934.tif 000002
【図２】
0003758934.tif 000003
【図３】
0003758934.tif 000004