JP3244723B2 - バルブユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバルブユニットに関し、
特に、たとえば、複数の間接作動方式のバルブが集合さ
れて構成されるバルブユニットなどに適用して有効な技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、この種のバルブユニットとし
て、主軸が軸孔に軸方向に沿って変位自在に収容され、
この主軸の変位によって流路が切り換えられる主バルブ
部と、パイロット弁の開閉作動により補助流体圧を制御
して前記主軸を作動させるパイロット部およびこのパイ
ロット部と同軸的に結合され、前記パイロット弁を開閉
作動させるソレノイド部からなる操作部と、前記主バル
ブ部および前記操作部からなる間接作動方式のバルブが
複数搭載されるマニホールドベースとを備えているもの
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うなバルブユニットにおける各バルブは、軸方向の長さ
の比較的大きい主バルブ部および操作部が互いに同軸的
に結合されて構成されているため、各バルブの軸方向の
長さが大きくなり、この結果、バルブユニット自体の小
形化や省スペース化が妨げられている。

【０００４】このような問題点は、主バルブに対する制
御流体用集合部と配管用集合部とが一体化されてマニホ
ールドベースが構成されていることによっても生じる。

【０００５】さらに、前記した構成などから、配管や配
線の取付作業の合理化ないし作業性の向上が妨げられて
いる。

【０００６】本発明の目的は、バルブユニット自体の小
形化や省スペース化、配管や配線の取付作業の合理化な
いし作業性の向上を図ることができるバルブユニットを
提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明のバルブユニットは、所
定の厚みを有するほぼ四辺形のバルブ組立体を複数個集
合させて構成されるバルブユニットであって、それぞれ
のバルブ組立体は、中央部に設けられ、かつ入力流路と
排出流路とが形成された制御流体用集合部と、前記制御
流体用集合部の一方側に設けられ、前記制御流体用集合
部に平行に軸方向に変位自在に主軸を収容するとともに
前記主軸の変位によって前記入力流路および前記排出流
路に切り換えられて連通する出力ポートを有する主バル
ブ部と、前記制御流体用集合部の他方側に設けられ、か
つパイロット流路を開閉して前記主軸を作動させるパイ
ロット弁、および前記パイロット弁に同軸的に結合され
前記パイロット弁を前記主軸に平行な方向に開閉作動さ
せるソレノイド部を有する操作部とを有することを特徴
とする。

【００１０】本発明のバルブユニットは、それぞれの前
記主バルブ部に取り付けられ、前記出力ポートに接続さ
れる配管用ポートが形成された配管集合部を有すること
を特徴とする。

【００１１】本発明のバルブユニットは、それぞれの前
記操作部に取り付けられ、前記ソレノイドの端子に接続
される配線基板が設けられた配線集合部を有することを
特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明のバルブユニットは、所定の厚みを有す
るほぼ四辺形のバルブ組立体を複数個重合させることに
より形成されており、各々のバルブ組立体は中央部の制
御流体用集合部とその両側の主バルブ部と操作部とを有
しているので、任意の個数のバルブ組立体からなるバル
ブユニットを組み立てることができるとともに、バルブ
ユニット自体の小形化や省スペース化を図ることができ
る。

【００１３】本発明のバルブユニットは、主バルブ部に
配管集合部が取り付けられているので、配管集合部への
集中配管により、配管の取付作業の合理化ないし作業性
の向上を図ることができる。

【００１４】本発明のバルブユニットは、操作部に配線
集合部が設けられているので、配線集合部への集中配線
により、配線の取付作業の合理化ないし作業性の向上を
図ることができる。

【００１５】

【実施例１】図１は本発明の一実施例であるバルブユニ
ットを示す断面図である。

【００１６】本発明のバルブユニットは、複数のバルブ
ユニット組立体を重合ないし積層することにより形成さ
れており、図４および図５に示すように、各々のバルブ
組立体は所定の厚みを有するほぼ四辺形となっている。
各々のバルブ組立体は、圧縮空気などの流体圧用方向制
御バルブとされ、さらに、間接作動方式のソレノイド形
電磁バルブとされている。

【００１７】図１はバルブユニットを構成する複数のバ
ルブ組立体の１つを示す断面図であり、バルブ組立体は
四角柱状の主バルブ部１と、一対のパイロット部２およ
びソレノイド部３がそれぞれ互いに同軸的に結合されて
なる操作部４とを有し、これらは互いに分離され、これ
らの間に制御流体用集合部１５が設けられている。つま
り、バルブ組立体は中央部に制御流体用集合部１５が設
けられ、その両側に主バルブ部１と操作部４とが設けら
れて形成されている。

【００１８】主バルブ部１は、内部に第１駆動ピストン
５が収容されている第１駆動ピストン部６と、内部に第
２駆動ピストン７が収容されている第２駆動ピストン部
８と、第１駆動ピストン部６および第２駆動ピストン部
８間に介在されているとともに、内部の軸孔９に主軸１
０が収容され、該主軸１０が第１駆動ピストン５および
第２駆動ピストン部７の操作力によって軸方向に沿って
変位することにより流路が切り換えられる主軸部１１と
を有していて、第１駆動ピストン部６と第２駆動ピスト
ン部８と主軸部１１とが互いに同軸的に結合されて構成
されている。

【００１９】また、主バルブ部１の一側面側には、配管
が接続される出力ポート１２Ａ，１２Ｂが開設され、主
バルブ部１の他側面側には、入力ポート１３および排出
ポート１４Ａ，１４Ｂが開設されている。

【００２０】このような構成からなる各主バルブ部１
は、四角柱状の制御流体用集合部１５の一方の側面にシ
ート状のシール部材２２を介して重合されている。

【００２１】制御流体用集合部１５には、搭載される主
バルブ部１の個数に応じて入力ポート２０および排出ポ
ート２１Ａ，２１Ｂが複数組開設され、この入力ポート
２０および排出ポート２１Ａ，２１Ｂに、主バルブ部１
の入力ポート１３および排出ポート１４Ａ，１４Ｂが夫
々接続されている。なお、制御流体用集合部１５を単一
のブロックによって形成せずに、後述する実施例３のよ
うに、複数の制御流体集合部用ブロック４７の連結によ
って形成することも可能である。

【００２２】制御流体用集合部１５の入力ポート２０お
よび排出ポート２１Ａ，２１Ｂは、各主バルブ部１に共
通する入力流路２３および排出流路２４Ａ，２４Ｂに集
合されている。

【００２３】また、制御流体用集合部１５には、第１駆
動ピストン５が収容されている第１シリンダ室１６に連
通する第１パイロット流路１７と、第２駆動ピストン部
８が収容されている第２シリンダ室１８に連通する第２
パイロット流路１９とが主バルブ部１の個数に対応して
複数組形成されている。

【００２４】主バルブ部１が搭載された制御流体用集合
部１５の反対側の側面には、操作部４がシート状のシー
ル部材２５Ａを介して重合されている。

【００２５】操作部４の各パイロット部２には、パイロ
ット流路２５，２６，２７が夫々形成されている。

【００２６】図１の左側のパイロット部２のパイロット
流路２５は、制御流体用集合部１５の第１パイロット流
路１７を通じて主バルブ部１の第１シリンダ室１６に夫
々連通され、同図の左側のパイロット部２のパイロット
流路２６は、制御流体用集合部１５の排出流路２４Ａに
連通され、同図の左側のパイロット部２のパイロット流
路２７は、制御流体用集合部１５の入力流路２３に夫々
連通されている。

【００２７】他方、図１の右側のパイロット部２のパイ
ロット流路２５は、制御流体用集合部１５の第２パイロ
ット流路１９を通じて主バルブ部１の第２シリンダ室１
８に夫々連通され、同図の右側のパイロット部２のパイ
ロット流路２６は、制御流体用集合部１５の排出流路２
４Ｂに連通され、同図の右側のパイロット部２のパイロ
ット流路２７は、制御流体用集合部１５の入力流路２３
に夫々連通されている。

【００２８】操作部４の各パイロット部２内において、
そのフラッパ室２８には、パイロット流路２６を開閉す
るパイロット弁としてのフラッパ２９が軸方向に沿って
変位自在に収容され、このフラッパ２９はスプリング３
０によりソレノイド部３側に付勢されている。

【００２９】一方、操作部４の各ソレノイド部３は、ソ
レノイド室３１に軸方向に沿って変位可能に収容されて
いる可動鉄心３２と、この可動鉄心３２が接離する固定
鉄心３３と、可動鉄心３２をパイロット流路２７側に付
勢しているスプリング３４と、ソレノイドコイル３Ａな
どによって構成されている。

【００３０】フラッパ室２８とソレノイド室３１とは、
プランジャピン３５が遊挿されている連通路３６を通じ
て互いに連通され、このプランジャピン３５を介してフ
ラッパ２９と可動鉄心３２とが連関されている。

【００３１】次に、このような構造からなるマニホール
ドユニットの作用について説明する。

【００３２】図１に示す状態は、各ソレノイド部３の非
励磁状態を示し、この非励磁状態において、たとえば、
制御流体としての圧縮空気などの流体圧を制御流体用集
合部１５の入力流路２３に供給し、また同図の左側のソ
レノイド部３を励磁すると、その可動鉄心３２がスプリ
ング３４の付勢力に抗して固定鉄心３３側に変位しパイ
ロット流路２７が開かれ、他方、フラッパ２９がスプリ
ング３０の付勢力によりパイロット流路２６側に変位し
該パイロット流路２６を閉じる。

【００３３】入力流路２３に供給されている流体圧は、
図１の左側におけるパイロット流路２７，ソレノイド室
３１，連通路３６，フラッパ室２８，パイロット流路２
５，第１パイロット流路１７を通じて第１シリンダ室１
６に導入され第１駆動ピストン５に作用することによ
り、第１駆動ピストン５，第２駆動ピストン７，主軸１
０が同図に示す状態から第２シリンダ室１８側に変位す
る。

【００３４】この変位により、非接続状態であった入力
ポート１３と出力ポート１２Ａおよび排出ポート１４Ｂ
と出力ポート１２Ｂが夫々接続され、接続状態であった
入力ポート１３と出力ポート１２Ｂおよび排出ポート１
４Ａと出力ポート１２Ａが非接続状態とされて流路が切
り換えられる。

【００３５】この流路の切り換えにより、入力流路２３
の流体圧が入力ポート１３，出力ポート１２Ａを通じて
所定の流体圧作動機器（図示せず）に供給されるととも
に、その流体圧作動機器から排出された流体圧が出力ポ
ート１２Ｂ，排出ポート１４Ｂを通じて排出流路２４Ｂ
に集合されて外部に排出される。

【００３６】また、第２シリンダ室１８に残存していた
流体圧が図１の右側における第２パイロット流路１９，
パイロット流路２５，フラッパ室２８，パイロット流路
２６，排出流路２４Ｂを通じて外部に排出される。

【００３７】次いで、図１の右側のソレノイド部３を励
磁状態とし、同図の左側のソレノイド部３を非励磁状態
とすると、同図の左側のソレノイド部３およびパイロッ
ト部２が同図の状態に復帰し、他方、同図の右側のソレ
ノイド部３およびパイロット部２においては、その可動
鉄心３２がスプリング３４の付勢力に抗して固定鉄心３
３側に変位しパイロット流路２７が開かれ、他方、フラ
ッパ２９がスプリング３０の付勢力によりパイロット流
路２６側に変位し該パイロット流路２６を閉じる。

【００３８】入力流路２３に供給されている流体圧は、
図１の右側におけるパイロット流路２７，ソレノイド室
３１，連通路３６，フラッパ室２８，パイロット流路２
５，第２パイロット流路１９を通じて第２シリンダ室１
８に導入され第１駆動ピストン７に作用することによ
り、同図に示すように、第１駆動ピストン５，第２駆動
ピストン７，主軸１０が第１シリンダ室１６側に変位す
る。

【００３９】この変位により、非接続状態であった入力
ポート１３と出力ポート１２Ｂおよび排出ポート１４Ａ
と出力ポート１２Ａが夫々接続され、接続状態であった
入力ポート１３と出力ポート１２Ａおよび排出ポート１
４Ｂと出力ポート１２Ｂが非接続状態とされて流路が切
り換えられる。

【００４０】この流路の切り換えにより、入力流路２３
の流体圧が入力ポート１３，出力ポート１２Ｂを通じて
所定の流体圧作動機器（図示せず）に供給されるととも
に、その流体圧作動機器から排出された流体圧が出力ポ
ート１２Ａ，排出ポート１４Ａを通じて排出流路２４Ａ
に集合されて外部に排出される。

【００４１】また、第１シリンダ室１６に残存していた
流体圧が図１の左側における第１パイロット流路１７，
パイロット流路２５，フラッパ室２８，連通路３６，パ
イロット流路２６，排出流路２４Ａを通じて外部に排出
される。

【００４２】本実施例のバルブユニットは、ほぼ四辺形
となったバルブ組立体を複数個重合するとともに、各バ
ルブ組立体の中央部には制御流体用集合部１５が設けら
れ、その両側に主バルブ部１と操作部４とが設けられて
バルブ組立体が形成されているので、バルブユニット自
体の小形化や省スペース化を図ることができる。

【００４３】

【実施例２】図２は本発明の他の実施例であるバルブユ
ニットを示す断面図である。

【００４４】この実施例２のバルブユニットは、図２に
示すように、各主バルブ部１に対する配管が集合される
肉厚板状の配管集合部４０を備えている。

【００４５】配管集合部４０は、主バルブ部１にシート
部材４１を介して重合されている。

【００４６】配管集合部４０には、各主バルブ部１の出
力ポート１２Ａ，１２Ｂの組数に対応して複数組の配管
用ポート４２Ａ，４２Ｂが開設され、この配管用ポート
４２Ａ，４２Ｂに各主バルブ部１の出力ポート１２Ａ，
１２Ｂが夫々接続されるようになっている。

【００４７】なお、この配管集合部４０は、実施例２の
ような単一のブロックによって形成せずに、後述する実
施例３のような複数の配管集合部用ブロック４３の連結
によって形成することも可能である。

【００４８】この実施例２のバルブユニットによれば、
各主バルブ部１に連通する出力ポート１２Ａ，１２Ｂが
形成された配管集合部４０を主バルブ部１に取り付ける
ようにしているので、配管集合部４０への集中配管によ
り、配管の取付作業の合理化ないし作業性の向上を図る
ことができ、バルブユニット自体の小形化や省スペース
化が妨げられない。

【００４９】

【実施例３】図３は本発明のさらに他の実施例であるバ
ルブユニットを示す断面図、図４はそのバルブユニット
の分解斜視図、図５は図３に示すバルブユニットを背面
から見た斜視図である。

【００５０】この実施例３のバルブユニットにおいて
は、図３に示すように、配管集合部４０が主バルブ部１
の個数に対応した複数の配管集合部用ブロック４３の集
合によって構成されている。

【００５１】同様に、制御流体用集合部１５も主バルブ
部１の個数に対応した複数の制御流体集合部用ブロック
４７の集合によって構成されている。

【００５２】この制御流体用集合部１５の各制御流体集
合部用ブロック４７は、連結金具６０，各制御流体集合
部用ブロック４７の連結面から突出されているコモン集
合用ピン６１，前記連結面の反対側の各制御流体集合部
用ブロック４７の連結面に形成され、コモン集合用ピン
６１が挿入されるピン挿入孔（図示せず）などによって
互いに連結され、またその連結面間にはシール部材６２
が介在される。

【００５３】また、この実施例３のバルブユニットにお
いては、プリント基板などからなるソレノイド部３用の
配線基板４４と、この配線基板４４を被覆して保護する
配線カバー４５とからなる配線集合部４６を備え、この
配線集合部４６が操作部４に取り付けられて各ソレノイ
ド部３に対する配線が集合される構造とされている。

【００５４】この配線集合部４６も主バルブ部１の個数
に対応した複数の配線集合部用ブロック４８の集合によ
って構成されている。

【００５５】前記配線基板４４にはソレノイド部３の作
動状態を表示するＬＥＤなどからなる表示灯４９，各配
線集合部用ブロック４８の配線を電気的に接続する端子
６３などが形成され、また配線カバー４５には各表示灯
４９が露呈される表示窓５２などが形成されている。

【００５６】このような構造からなるバルブユニット
は、エンドブロック６４，６５間に介在される。

【００５７】一方のエンドブロック６４には、配線集合
部４６の配線用の配線集合コネクタ６６が形成されてい
る。

【００５８】他方のエンドブロック６５には、図５に示
すように、制御流体用集合部１５の入力流路２３に連通
している配管集合供給ポート６７と、制御流体用集合部
１５の排出流路２４Ａ，２４Ｂに連通している配管集合
排出ポート６８とが開設されている。

【００５９】また、エンドブロック６５には、取付金具
６９がねじ止めされてこの取付金具６９によってバルブ
ユニットが所定個所に設置されるようになっている。

【００６０】このような構造からなる実施例３のバルブ
ユニットによれば、各主バルブ部１に連通する出力ポー
ト１２Ａ，１２Ｂが形成された配管集合部４０を主バル
ブ部１に取り付けるようにしているので、配管集合部４
０への集中配管により、配管の取付作業の合理化ないし
作業性の向上を図ることができ、バルブユニット自体の
小形化や省スペース化が妨げられない。

【００６１】また、各ソレノイド部３に対して配線が行
われる配線集合部４６を操作部４に取り付けるようにし
たので、配線の取付作業の合理化ないし作業性の向上を
図ることができ、バルブユニット自体の小形化や省スペ
ース化が妨げられない。

【００６２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は実施例１〜
３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６３】たとえば、前記実施例１においては、操作
部４と制御流体用集合部１５と主バルブ部１の順に重合
され、前記実施例２においては、操作部４と制御流体用
集合部１５と主バルブ部１と配管集合部４０の順に重合
され、前記実施例３においては、配線集合部４６と操作
部４と制御流体用集合部１５と主バルブ部１と配管集合
部４０の順に重合されて各バルブユニットが構成されて
いるが、本発明のバルブユニットはそのような各部の順
の組合せによる重合に限定されるものではない。

【００６４】また、前記実施例３においては、制御流体
用集合部１５，配管集合部４０，配線集合部４６がそれ
ぞれ主バルブ部１の個数に対応した複数の制御流体集合
部用ブロック４７，複数の配管集合部用ブロック４３，
複数の配線集合部用ブロック４８の集合によって構成さ
れているが、本発明においては、制御流体用集合部１
５，配管集合部４０，配線集合部４６の少なくとも一つ
を単一部材によって形成することも可能である。

【００６５】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６６】(1).本発明のバルブユニットによれば、制
御流体用集合部を中心としてその両側に主バルブ部と操
作部とを設けてバルブ組立体を構成し、そのバルブ組立
体を重合させるようにしたので、バルブユニット自体の
小形化や省スペース化を図ることができる。

【００６７】(2).本発明のバルブユニットによれば、主
バルブ部に取り付けられる配管集合部を有するので、配
管の取付作業の合理化ないし作業性の向上を図ることが
でき、バルブユニット自体の小形化や省スペース化が妨
げられない。

【００６８】(3).本発明のバルブユニットによれば、各
ソレノイド部に配線が接続される配線集合部を操作部に
取り付けるようにしたので、配線の取付作業の合理化な
いし作業性の向上を図ることができ、バルブユニット自
体の小形化や省スペース化が妨げられない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバルブユニットを示す
断面図である。

【図２】本発明の他の実施例であるバルブユニットを示
す断面図である。

【図３】本発明の他の実施例であるバルブユニットを示
す断面図である。

【図４】そのバルブユニットの分解斜視図である。

【図５】そのバルブユニットを背面側から見た斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 主バルブ部 ２ パイロット部 ３ ソレノイド部 ３Ａ ソレノイドコイル ４ 操作部 ５ 第１駆動ピストン ６ 第１駆動ピストン部 ７ 第２駆動ピストン ８ 第２駆動ピストン部 ９ 軸孔 １０ 主軸 １１ 主軸部 １２Ａ 出力ポート １２Ｂ 出力ポート １３ 入力ポート １４Ａ 排出ポート １４Ｂ 排出ポート １５ 制御流体用集合部 １６ 第１シリンダ室 １７ 第１パイロット流路 １８ 第２シリンダ室 １９ 第２パイロット流路 ２０ 入力ポート ２１Ａ 排出ポート ２１Ｂ 排出ポート ２２ シール部材 ２３ 入力流路 ２４Ａ 排出流路 ２４Ｂ 排出流路 ２５Ａ シール部材 ２５ パイロット流路 ２６ パイロット流路 ２７ パイロット流路 ２８ フラッパ室 ２９ フラッパ ３０ スプリング ３１ ソレノイド室 ３２ 可動鉄心 ３３ 固定鉄心 ３４ スプリング ３５ プランジャピン ３６ 連通路 ４０ 配管集合部 ４１ シート部材 ４２Ａ 配管用ポート ４２Ｂ 配管用ポート ４３ 配管集合部用ブロック ４４ 配線基板 ４５ 配線カバー ４６ 配線集合部 ４７ 制御流体集合部用ブロック ４８ 配線集合部用ブロック ４９ 表示灯 ５２ 表示窓 ６０ 連結金具 ６１ コモン集合用ピン ６２ シール部材 ６３ 端子 ６４ エンドブロック ６５ エンドブロック ６６ 配線集合コネクタ ６７ 配管集合供給ポート ６８ 配管集合排出ポート ６９ 取付金具

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−169183（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−169680（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−141976（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−152174（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−93582（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−126162（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−140278（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−17078（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭63−46778（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭58−24699（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 27/00 - 27/12 F16K 31/06 - 31/11 F16K 31/36 - 31/42

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の厚みを有するほぼ四辺形のバルブ
   組立体を複数個集合させて構成されるバルブユニットで
   あって、 それぞれのバルブ組立体は、 中央部に設けられ、かつ入力流路と排出流路とが形成さ
   れた制御流体用集合部と、 前記制御流体用集合部の一方側に設けられ、前記制御流
   体用集合部に平行に軸方向に変位自在に主軸を収容する
   とともに前記主軸の変位によって前記入力流路および前
   記排出流路に切り換えられて連通する出力ポートを有す
   る主バルブ部と、 前記制御流体用集合部の他方側に設けられ、かつパイロ
   ット流路を開閉して前記主軸を作動させるパイロット
   弁、および前記パイロット弁に同軸的に結合され前記パ
   イロット弁を前記主軸に平行な方向に開閉作動させるソ
   レノイド部を有する操作部とを有することを特徴とする
   バルブユニット。
2. 【請求項２】 それぞれの前記主バルブ部に取り付けら
   れ、前記出力ポートに接続される配管用ポートが形成さ
   れた配管集合部を有することを特徴とする請求項１記載
   のバルブユニット。
3. 【請求項３】 それぞれの前記操作部に取り付けられ、
   前記ソレノイドの端子に接続される配線基板が設けられ
   た配線集合部を有することを特徴とする請求項１または
   ２記載のバルブユニット。