JPH02199378A - 方向制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ソレノイドは１個のみを有するにかかわら
ず第１のポート及び第３のポート間の連通と、第２のポ
ート及び第３のポート間の連通と、第１及び第２の両ポ
ートと第３のポートとの間の遮断との合計３位置の制御
を可能とした方向制御弁に関する。

〔従来の技術〕

油圧や空気圧等の流体圧の通路の切換えや遮断を自動的
に行う弁においてはソレノイドを備えたいわゆる方向制
御弁が多く使用されている。このような方向制御弁のう
ち、例えば第１のポートと第２のポート及び共通ポート
（第３のポート）のように３個のポートを備えたものと
しては、通常、第５図に示したようなものがある。図に
おいて、第１のポート■と共通ポート■を連通させる場
合は、ソレノイドＭ１をＯＮすることにより方向制御弁
の有するスプール等の弁を、付設されたスプリング３つ
の弾力に抗してこれを圧縮する方向に移動させる。次に
連通したポート■、■間を遮断するには、ソレノイドＭ
、をＯＦＦとすることによりスプールはスプリングＳ２
の弾力により元の位置に戻る。同様にポート■と■との
間を連通ずるには、ソレノイドＭ２をＯＮとしてスプー
ルをスプリングＳｌの弾力に抗して移動させ、ソレノイ
ドＭ２をＯＦＦとすればスプールはスプリングＳ、の弾
力により元の位置に戻る。すなわち、図示の方向制御弁
はソレノイドＯＦＦにより全ポート遮断位置、ソレノイ
ドＭ１のＯＮによりポート■、■間の連通位置、ソレノ
イドＭ２のＯＮによりポート■、■間の連通位置のよう
に３位置の制御を行うものである。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の方向制御弁において、
ソレノイドはＯＮ、ＯＦＦの２動作により２位置の制御
しかできないために、３位置を制御するためには２個の
ソレノイドを必要とする。

そしてソレノイドは形状が高張るために弁形状が大きく
なって高密度配管の妨げとなり、また弁自体及び流体圧
配管のコストが上昇する等の問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点にかんがみてなさ
れたものであって、１個のソレノイドの他に通電変形部
材を併用することにより、上記課題を解決することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、３個のポートを有する弁本体と、この弁本
体内に設けられ、該弁本体の第１のポートと第３のポー
トとを連通ずる流体圧の第１の通路並びに第２のポート
と第３のポートとを前記第１通路とは独立して連通ずる
流体圧の第２の通路を有するスプールと、このスプール
を駆動して該スプールの２個の通路を交互に弁本体のそ
れぞれのポートに対応させるソレノイドと、前記スプー
ル内に摺動可能に設けられて第１の通路を開閉するプラ
ンジャと、通電により変形動作を行って前記プランジャ
を駆動する通電変形部材を備える方向制御弁としたもの
である。

〔作用］ この発明は、上記のように構成されているので、例えば
全ポート遮断状態から第１のポートと共通ポート（第３
のポート）との間を連通ずるには、通電変形部材に通電
することによりこれの変形に伴ってスプール内に設けた
プランジャをポート遮断位置から移動させればよい。次
に第２のポー；と共通ポートを連通させるには、ソレノ
イドをＯＮとすることによってスプールを移動させれば
、スプールの第２のポートへの通路と共通ポートとが連
通ずることになる。従って全ポート遮断位置。

第１ポートと共通ポートの連通位置、第２ポートと共通
ポートの連通位置がソレノイドは１個であるにもかかわ
らず、プランジャの動作が付加されることにより３位置
制御可能な方向制御弁とすることができる。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１〜３図
は本発明の実施例を気体正流の方向制御弁として説明す
る図である。

まず構成を説明すると、弁本体ｌには一端が閉じられ他
端が開口されたボア１ａが形成されるとともに、このボ
ア１ａに直交させて第１ポート■。

第２ポート■、共通ポート（第３のポート）■が形成さ
れている。第１ポート■と共通ポート■とは同一直線上
に配置され、第２ポート■はこれらとも直交して形成さ
れでいる。

前記ボアｌａ内にはスプール２が進退自在に内嵌され、
このスプール２は、弁本体１の開口端に固定されている
ソレノイド１０に着座してボアｌａ内に配置された圧縮
ばね１２によって、ボア１礼の閉塞端に向けて付勢され
ている。なお、ボア１ａの閉塞端は、気密に原因するス
プール２の作動不良を防止するために、弁本体１の小孔
１ｃを介して外気に連通している。

前記スプール２には前記ポート■、■を連通ずる直径方
向の第１の通路３が穿設されるとともに、これとはスプ
ール２の進退方向の別の位置に、その通路３とは独立し
て第２ポート■と共通ポート■とを連通ずる屈折した第
２の通路４が穿設されている。

弁本体１の第１ポート■にはチューブ５がワンタッチ継
手方式で接続される一方、弁本体１の共通ポート■には
、これをシリンダ等の流体圧機器に接続するためのテー
バねじ部６が形成されている。

スプール２の前記圧縮ばね１２側の端部には、スプール
２の軸方向に延びる円筒部２ａが突設され、またスプー
ル２内には前記円筒部２ａ内から連続して形成されたボ
ア２ｂが穿設されていて、このボア２ｂは前記通路３に
開口している。この円筒部２ａ内から前記ボア２ｂ内に
プランジャ７が進退自在に内嵌され、このプランジャ７
の先端が第１図のように通路３内に突出したときには、
この通路３を閉塞するようになっている。

前記円筒部２ａ内には、その開口端に形成された内向き
フランジと前記プランジャ７との間にバイアスばね８が
介装されて、前記プランジャ７を前記突出方向に付勢し
ている。

前記プランジャ７の後端と前記ソレノイド１０の外側端
部の蓋体１１との間には通電変形部材９が架設されてい
る。この通電変形部材９は、この実施例では、通電昇温
時に第２，３図に示すような縮小した形状に回復する形
状記憶合金である。

この通電変形部材９は低温時（非通電時）には外力によ
って変形し易いため、前記バイアスばね８により第１図
のように直線状をなすように架設されている。而してバ
イアスばね８は、前記プランジャ７の付勢と通電変形部
材９の引張とをなしている。

前記ソレノイド１０は、ＯＮ時に圧縮ばね１２の付勢に
対抗してスプール２を磁力により引きつけるものであり
、このときに第２ポート■と共通ポート■とを連通ずる
位置に前記通路４があり、且つソレノイド１０のＯＦＦ
により圧縮ばね１２の付勢力で第１図の位置にスプール
２が戻ったときに第１ポート■と共通ポート■とを連通
する位置に前記通路３がある。

次に作動を説明する。

先ず、第１のポート■と共通ポート■とを連通させて、
テーバねじ６に接続された図外の例えばシリンダ等のア
クチュエータに流体圧を供給するときは、通電変形部材
９に通電することにより、これを昇温すると、該部材９
はバイアスばね８の弾力より大きい力で記憶した形状に
復元し、第２図に示すように縮小してプランジャ７を図
において左方へ引っ張るため、それまで遮断していた通
路３を開放し、両ポート■■間を連通ずる。

次に、シリンダ等のアクチュエータ側から残圧を排出す
るときは、ソレノイド１０をＯＮとしてスプール２を圧
縮ばね１２の弾力に抗して吸引し、第３図に示すごとく
スプール２を図において左方へ移動させて共通ポート■
とスプールの通路４を一致させると、ポート■とポート
■とは通路４を介して連通し、残圧はポート■から排出
される。

このときポート■の延長上に絞り弁であるスピードコン
トローラ（図示せず）を付設しておけば、シリンダ等ア
クチュエータの戻り速度を調整することができる。また
、このとき、スプールの通路３は弁本体１内で閉塞され
ているので、通電変形部材９の電源はＯＮ、ＯＦＦどち
らでもよい。アクチュエータの残圧排出が終了したら、
ソレノイド１０及び通電変形部材９への通電をＯＦＦと
すれば、スプール２は圧縮ばね１２の弾力により元に戻
り、プランジャ７もスプール２と共に元に戻り、ポート
■、■、■はすべで遮断されて第１図に示した状態とな
る。

なお、通電変形部材９は、本実施例においては形状記憶
合金を使用したが、本発明はこれに限定するものではな
く、圧電セラミックやバイメタルなど通電により変形す
るような素材であればよい。

また、この通電変形部材やソレノイドへのＯＮ。

ＯＦＦは本装置にシーケンサ等を組合わせることにより
、この方向制御弁の前記３位置の自動制御を任意の順序
で行うことができる。

第４図は、前記実施例における形状記憶合金からなる通
電変形部材９とバイアスばね８との組合せ構造の他の実
施例を示したもので、太いプラスチックバイブ２１とこ
れに内嵌摺動する細いプラスチックパイプ２２の内部に
形状記憶合金９をメープル端子２３を利用して張設した
ものであって、バイアスばね８は両プラスチックパイプ
間に介装しである。この装置において形状記憶合金９に
通電すると、ジュール熱を発生して昇温する。そしてそ
の動作温度を超えると、初めに設定した形状に復元し、
バイアスばね８の弾力に抗して縮小する。その結果、前
記実施例におけると同様にプランジャ７を移動させるも
のである。

なお、前記実施例においては、スプール２の外周におけ
る通路３及び通路４の開口端と、各ポート■■■との位
置が、スプール２の周方向にずれることを防止するため
に、スプール２とこれが内嵌されるボア１ａとを断面角
形にする等の回転止め構造としであることは勿論である
。

さらに、この実施例は気体正流の方向制御を行うものと
して説明したが、液圧流の方向制御を行うことも勿論可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば３位置を制御する
方向制御弁において、従来は２個のソレノイドを必要と
したものが１個のみで済むため、弁の形状小型化による
コスト低減と、ソレノイドが嵩張らないため高密度配管
ができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部断面図、第２図は第
１図において通電変形部材への通電によりプランジャが
移動した状態を示す作用説明図、第３図は第１図におい
てソレノイドへの通電によりスプールが移動した状態を
示す作用説明図、第４図は通電変形部材とバイアスばね
との組合せに上る作動部分の他の実施例の側面図、第５
図は従来例の方向制御弁をＪＩＳ記号で示した図である
。 ■・・・・・・第１のポート、■・・・・・・第２のポ
ート、■・・・・・・共通ポート（第３のポート）、１
・・・・・・弁本体、２・・・・・・スプール、３．４
・・・・・・通路、７・・・・・・プランジャ、９・・
・・・・通電変形部材、１０・・・・・・ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）３個のポートを有する弁本体と、この弁本体内に
   設けられ、該弁本体の第１のポートと第３のポートとを
   連通する流体圧の第１の通路並びに第２のポートと第３
   のポートとを前記第１通路とは独立して連通する流体圧
   の第２の通路を有するスプールと、このスプールを駆動
   して該スプールの２個の通路を交互に弁本体のそれぞれ
   のポートに対応させるソレノイドと、前記スプール内に
   摺動可能に設けられて第１の通路を開閉するプランジャ
   と、通電により変形動作を行って前記プランジャを駆動
   する通電変形部材を備える方向制御弁。