JP2000320700A - 3ポート弁 - Google Patents

3ポート弁

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JP2000320700A
JP2000320700A JP11134334A JP13433499A JP2000320700A JP 2000320700 A JP2000320700 A JP 2000320700A JP 11134334 A JP11134334 A JP 11134334A JP 13433499 A JP13433499 A JP 13433499A JP 2000320700 A JP2000320700 A JP 2000320700A
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JP
Japan
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valve
port
pilot
port valve
fluid
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JP11134334A
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English (en)
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Takenao Miwa
輪 武 尚 三
Akihiro Takeyama
山 章 博 嶽
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SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3ポート弁を、切り換え時に各ポートが同時
連通することがなく、しかも、流体溜りやシール箇所を
少ないものとして構成する。 【解決手段】 共通のポートPに連通する二つの2ポー
ト弁2,4の出力側の流路21,41をそれぞれ個別の
ポートA,Bに連通させて、3ポート弁を構成する。2
ポート弁2,4は、ピストン27,47に作用する圧力
室31,51内のパイロット流体Pa,Pbで各弁体2
4,44を駆動し、それぞれの弁座23,43を開放す
るパイロット駆動弁により構成する。しかも、2ポート
弁2における圧力室33を、2ポート弁4におけるパイ
ロット流体Pbの圧力室51に連通させ、パイロット流
体Pbの供給時には、2ポート弁2を圧力室33に供給
した流体圧で閉鎖させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デバイダ弁または
セレクタ弁として用い、特に三つのポートが同時に連通
することにより生じる不都合をなくすようにした3ポー
ト弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5に示すような従来から一般的に使用
されている3位置3ポート弁は、流体の流れの方向を入
口Pから出口AまたはBに切り換えるものである。この
種の3ポート切換弁では、通常、流路を切り換えるため
の信号PaまたはPbが加えられると、瞬時ではあるが
切換弁内で入口P及び出口A及びBが同時に連通する時
点が存在し、その場合には入口から出口A及びBの双方
に出力される可能性があるため、切換弁の用途によって
は問題になる。この問題を避けるためには、図6に示す
ように、2台の2ポート弁を用いればよいが、この場合
にも、何らかの事情で信号Pa及びPbが同時に加わる
ことがあると、同様の問題が発生することになる。
【0003】さらに、図8に示すように、3ポート弁と
2ポート弁とを組み合わせ、2ポート弁に信号Pbを加
えない状態で3ポート弁に信号Paを加えれば、出口B
には出力されず、出口Aのみから出力される。この場合
に、信号Pbが加えられても出口Bからの出力はなく、
出口Aのみから出力される。また、信号Paを加えない
状態で信号Pbを加えると、出口Bから出力される。そ
のため、信号が誤って出力される場合の同時連通の問題
を解消することができる。しかしながら、塗料や薬品等
の液体や気体を対象としてそれらの流れを制御する場合
には、液溜り(ガス溜り)や流体をシールする箇所を可
能な限り少なくする必要があり、図8の例ではこの要求
を満たすことができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、このような問題を解消し、信号が誤って出力されて
も各ポートが同時連通して不都合が生じることのない3
ポート弁を提供することにある。また、本発明の他の技
術的課題は、上記各ポートが同時連通することのない3
ポート弁を、流体溜りやシール箇所を少ないものとして
構成し、塗料や薬品等の流体の流れを制御するのに好適
な3ポート弁を得ることにある。本発明の他の技術的課
題は、デバイダ弁またはセレクタ弁として用いるのに適
した3ポート弁を提供することにある。
【0005】
【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3ポート弁は、一方の流路を共通のポートP
に連通させる二つの2ポート弁の他方の流路をそれぞれ
個別のポートA,Bに連通させた3ポート弁であって、
上記両2ポート弁を、パイロット流体圧による弁体の駆
動によりそれぞれの弁座を開放するパイロット駆動弁に
より構成し、一方の2ポート弁における弁座を閉鎖する
方向に弁体を駆動するパイロット流体の圧力室と、他方
の2ポート弁における弁座を開放する方向に弁体を駆動
するパイロット流体の圧力室とを連通流路により連通さ
せたことを特徴とするものである。
【0006】上記3ポート弁においては、二つの2ポー
ト弁を、それぞれの弁体に連設したピストンに作用する
パイロット流体で該弁体を開放する方向に付勢すると共
に、該ピストンに、弁体を閉鎖する方向のスプリング力
で、上記パイロット流体による作用力よりも十分に小さ
いスプリング力を作用させるパイロット駆動弁により構
成することができる。
【0007】上記構成を有する3ポート弁においては、
一方の2ポート弁をパイロット流体Paの作用により開
放すると、二つの2ポート弁に共通するポートPからの
流体が上記一方の2ポート弁の出口側ポートAから流出
し、また、他方の2ポート弁の弁体をパイロット流体P
bの作用により開放すると、そのパイロット流体圧がス
プリングの付勢力と共に上記一方の2ポート弁における
弁体を閉鎖する方向に作用し、当該一方の2ポート弁に
パイロット流体Paが供給されているか否かにかかわら
ず、当該2ポート弁の弁体が閉じられ、ポートAからの
出力があってもそれを停止させる。したがって、上記他
方の2ポート弁がパイロット流体Pbで開放している状
態で、一方の2ポート弁にパイロット流体Paを加えて
も、その2ポート弁が開放することはない。なお、ここ
では上記3ポート弁をデバイダ弁として用いることを前
提として説明しているが、それをセレクタ弁として動作
させ得ることは勿論である。
【0008】
【発明の実施の形態】図1及び図2は、本発明に係る3
ポート弁の第1実施例を示している。この第1実施例の
3ポート弁は、弁ボディ1内に二つの2ポート弁2,4
を収容することにより構成したもので、上記弁ボディ1
は、方向を切り換えるべき流体が内部を流れる主弁ボデ
ィ10と、二つの2ポート弁2,4の開閉を行うパイロ
ット駆動部のパイロットボディ11,12を接合してな
り、これらの2ポート弁2,4における一方の流路(入
力側)21,41を、それぞれ共通の入口側ポートPに
連通させると共に、それらの2ポート弁2,4の他方の
流路(出力側)22,42を、それぞれ個別の出口側ポ
ートA,Bに連通させている。また、上記出口側ポート
Bは、主弁ボディ10を貫通する出力流路5に連通させ
ている。
【0009】上記3ポート弁を構成する二つの2ポート
弁2,4は、それぞれの流路に設けた弁座23,43を
開閉する弁体24,44を備え、これらの弁体における
各弁棒25,45は、ダイヤフラム26,46をシール
状態で貫通させることによって、ダイヤフラム26,4
6からの導出側をそれぞれの弁座23,43を通じて流
れる流体の流路から隔離し、それらの弁棒25,45の
端部に、パイロットボディ11,12内に形設したシリ
ンダ29,49内に摺動自在に嵌挿されるピストン2
7,47を設けている。一方の2ポート弁2におけるピ
ストン27は、その周囲にOリングからなるピストンパ
ッキン28を備えているが、他方の2ポート弁4におけ
るピストン47は、その周囲に断面がVまたはU字状を
なす1方向シールのピストンパッキン48を備えてい
る。
【0010】上記二つの2ポート弁における弁体24,
44に弁棒25,45を介して連設したピストン27,
47は、シリンダ29,49内にそれぞれのパイロット
ポート30,50に連通する圧力室31,51を区画形
成し、それらの圧力室31,51において、ピストン2
7,47に作用するパイロット流体Pa,Pbの圧力
で、それぞれの弁体24,44を開放する方向に付勢す
るものであり、一方、両ピストン27,47とシリンダ
29,49の内端面との間に、弁体24,44を閉鎖す
る方向に付勢するスプリング32,52を介装し、これ
らによって上記二つの2ポート弁2,4をパイロット駆
動弁として構成している。上記スプリング32,52の
付勢力は、圧力室31,51におけるパイロット流体P
a,Pbの作用力よりも十分に小さい力を弁体24,4
4に作用させるものである。
【0011】上記2ポート弁2,4は、それぞれパイロ
ットポート30,50を通して給排されるパイロット流
体Pa,Pbの圧力により弁体24,44が駆動され
て、それぞれの弁座23,43を開放するものである
が、一方の2ポート弁2における弁座23を閉鎖する方
向に弁体24を駆動するところの前記圧力室31に対向
する圧力室33と、他方の2ポート弁4におけるパイロ
ット流体Pbの圧力室51とを、パイロットボディ1
1,12間をシール8を介して連通させる連通流路7に
より導通させている。
【0012】この2ポート弁2の圧力室33を連通流路
7により他方の2ポート弁4の圧力室51に連通させる
に際しては、圧力室51よりもパイロットポート50側
に近い部分の流路に連通流路7を接続するのが望まし
く、それによって、特に圧力室51の入口部分に流体の
流入を遅延させる絞り部分等がある場合には、2ポート
弁2の圧力室33にパイロットポート50からのパイロ
ット流体Pbが流入するのが早くなるので、2ポート弁
2における弁体24の閉動作を早くすることができる。
なお、2ポート弁4におけるピストン47の圧力室51
と反対側の室53は、パイロット流体等を流入させるこ
とがないので、ピストンパッキン48を1方向シールと
することができる。また、図示したように、2ポート弁
4におけるピストン47の頭部は、パイロットボディ1
2に設けた開口部13に臨ませ、2ポート弁4の弁棒4
5の手動操作に供することができる。
【0013】上記構成を有する第1実施例の3ポート弁
においては、一方の2ポート弁2のパイロットポート3
0へのパイロット流体Paの供給により、該2ポート弁
の弁座23をそのパイロット流体Paの作用による弁体
24の駆動によって開放すると、二つの2ポート弁2,
4に共通するポートPからの流体が2ポート弁2の出口
側ポートAから出力され、また、他方の2ポート弁4の
パイロットポート50へのパイロット流体Pbの供給に
より、該2ポート弁4の弁座43をそのパイロット流体
Pbの作用による弁体44の駆動によって開放すると、
ポートPからの流体が2ポート弁4の出口側ポートBを
通して出力流路5に出力される。
【0014】このような2ポート弁4の動作に際し、一
方の2ポート弁2における前記圧力室33と、他方の2
ポート弁4における圧力室51とを連通流路7により導
通させているので、パイロットポート50からのパイロ
ット流体Pbの圧力が2ポート弁2の圧力室33に流入
し、そのパイロット流体Pbが、同室内に設けたスプリ
ング32の付勢力と共に2ポート弁2における弁体24
を閉鎖する方向に作用する。
【0015】この2ポート弁4のパイロットポート50
にパイロット流体Pbが供給されたときには、2ポート
弁2の圧力室33においてパイロット流体がピストン2
7に作用する面積が、圧力室31においてパイロット流
体がピストン27に作用する面積よりも大きく、しか
も、圧力室33側からはピストン27に対してスプリン
グ32の付勢力も作用するので、2ポート弁2の圧力室
31に対してパイロット流体Paが供給されているか否
かにかかわらず、当該2ポート弁2の弁体24が閉じら
れ、ポートAからの出力があってもそれが停止する。し
たがって、上記2ポート弁4がパイロット流体Pbで開
放している状態で、2ポート弁2のパイロットポート3
0にパイロット流体Paを加えても、その2ポート弁2
が開放することはない。
【0016】図3は、本発明に係る3ポート弁の第2実
施例を示している。この第2実施例の3ポート弁は、図
1及び図2の第1実施例の3ポート弁と同じ構成を備え
た二つの3ポート弁61,62を、相互の主弁ボディ1
0を一体化すると共に、出力流路5を共通化して接合し
た構造を備え、図4によって次に説明するような態様で
の利用に便ならしめたものである。そのため、ポートB
から出力される流体が共通の出力流路6を通して導出さ
れる点を除いて、各3ポート弁61,62は前記第1実
施例の場合と構造及び作用が変わらないので、同一また
は相当部分に第1実施例と同一の符号を付して、それら
の説明を省略する。
【0017】図4は、上記3ポート弁、特に、図3の第
2実施例の3ポート弁に適した使用の態様を例示するも
ので、ここでは、塗装用のマニホールドバルブとして、
多数の3ポート弁における弁ボディ1を、出力流路6を
相互に連通させて連結し、各3ポート弁61及び62か
ら異色の塗料を切り換え供給するようにした場合を示し
ている。これらの3ポート弁61,62においては、そ
れぞれのパイロット流体Pa,Pbの制御により、出力
側のポートAから流出した塗料はその塗料タンクに還流
され、一方、ポートBから出力流路6に送られた塗料
は、塗料の噴出側に連なる塗料流路63を通して送出さ
れる。図中、64は流路に付着した塗料を洗浄するため
の溶剤の供給弁であり、65は空気の供給弁である。な
お、前記第1実施例の3ポート弁もこれと同様な態様で
使用することができる。また、上述した各3ポート弁
は、このような態様での使用に限るものでないことは勿
論である。
【0018】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の3ポート弁によ
れば、前述した従来の3ポート弁のように、信号が誤っ
て出力されたときに各ポートが同時連通して不都合が生
じることはなく、また、そのような3ポート弁を流体溜
りやシール箇所を少ないものとして構成し、塗料や薬品
等の流体の流れを制御するのに好適な3ポート弁を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る3ポート弁の第1実施例を示す断
面図である。
【図2】図1のX−X位置での断面図である。
【図3】本発明に係る3ポート弁の第2実施例を示す断
面図である。
【図4】本発明に係る3ポート弁の使用態様を例示する
構成図である。
【図5】従来の一般的な3位置3ポート弁の構成をシン
ボルマークによって示す説明図である。
【図6】2台の2ポート弁によって図5の3位置3ポー
ト弁と同様の機能を持たせる場合をシンボルマークによ
って示す説明図である。
【図7】3ポート弁と2ポート弁との組み合わによって
図5の3位置3ポート弁と同様の機能を持たせる場合を
シンボルマークによって示す説明図である。
【符号の説明】
1 弁ボディ 2,4 2ポート弁 7 連通流路 21,41 流路 23,43 弁座 24,44 弁体 27,47 ピストン 30,50 パイロットポート 31,51 圧力室 32,52 スプリング 33 圧力室 P 入口側ポート A,B 出口側ポート Pa,Pb パイロット流体
フロントページの続き Fターム(参考) 3H056 AA01 BB47 BB50 CA02 CB02 CD01 CD03 GG02 GG04 3H067 AA01 AA32 BB03 BB14 CC47 CC60 DD02 DD12 DD33 FF07 FF17 GG02 GG12 GG28

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方の流路を共通のポートに連通させる二
    つの2ポート弁の他方の流路をそれぞれ個別のポートに
    連通させた3ポート弁であって、 上記両2ポート弁を、パイロット流体圧による弁体の駆
    動によりそれぞれの弁座を開放するパイロット駆動弁に
    より構成し、 一方の2ポート弁における弁座を閉鎖する方向に弁体を
    駆動するパイロット流体の圧力室と、他方の2ポート弁
    における弁座を開放する方向に弁体を駆動するパイロッ
    ト流体の圧力室とを連通流路により連通させた、ことを
    特徴とする3ポート弁。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の3ポート弁における二つ
    の2ポート弁を、それぞれの弁体に連設したピストンに
    作用するパイロット流体で該弁体を開放する方向に付勢
    すると共に、該ピストンに、弁体を閉鎖する方向のスプ
    リング力で、上記パイロット流体による作用力よりも十
    分に小さいスプリング力を作用させるパイロット駆動弁
    により構成したことを特徴とする3ポート弁。
JP11134334A 1999-05-14 1999-05-14 3ポート弁 Pending JP2000320700A (ja)

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