JPH0322612Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、空気などの流体の方向を切り換えた
り、流量などを制御するために適用して有効な技
術に関するもので、たとえば、スプール弁に利用
して特に有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の切換弁としては、たとえば、弁部内に
形成された軸孔と、この軸孔の軸方向の中途に該
軸孔と同軸的に形成されている複数の弁座と、軸
孔にその軸方向に沿つて移動自在に装着されてい
る一体的な可動軸とを備え、この可動軸の複数の
外周部位が該外周部位の間に介在している弁座に
当接されてその弁孔を閉口するものがある。そし
て、その可動軸の外周部位がシール部材により形
成されているものと、可動軸の外周部位は該可動
軸自体で形成されていて弁座がシール部材により
形成されているものとがある。

また、通常、可動軸の駆動源として、ソレノイ
ド部の電磁力とスプリングの付勢力などが用いら
れている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した構造の切換弁は、その
可動軸の複数の外周部位が該外周部位の間に介在
している夫々の弁座に当接されてその弁孔を閉口
する構造とされているので、可動軸の外周部位
は、弁孔の内径よりも大径に形成されている。し
たがつて、弁の製作時に、可動軸を軸孔に挿入さ
せて装着しようとしても、その可動軸の外周部位
が弁座に当接されてその弁孔での通過が不可能と
なる。

このため、たとえば、所定の外周部位がシール
部材により形成されている切換弁においては、一
方のシール部材が装着された可動軸を軸孔に挿入
させた後に、この挿入状態を保持しながら他方の
シール部材を軸孔内で可動軸に装着させなければ
ならず、煩わしい組立工程が必要とされる。

また、可動軸が軸孔へ挿入されるためには、そ
の挿入方向側の可動軸自体が弁孔を通過しなけれ
ばならないので、その可動軸自体の外径は、弁孔
の内径よりも小径に形成されている。

このため、可動軸自体の外周面がシールされる
部位における受圧面積は、弁座に当接される可動
軸の外周部位における受圧面積よりも小さく、両
者の部位の受圧面積は異なる。

そして、この差異は、両者の間の軸孔に導入さ
れた流体圧力により可動軸に対して軸方向の力を
生じさせる。このため、その軸方向の力の分だ
け、たとえばスプリングの付勢力などの可動軸に
対する駆動力を高める必要があり、ひいてはソレ
ノイド部などの大形化が必要とされる。

一方、前記した切換弁は、可動軸などの部品精
度上の誤差、特に可動軸の外周部位、または弁座
のシール部材の寸法や硬度などの誤差により可動
軸のストロークが異なつて、各切換弁に流れる流
量が一定化されないという問題点がある。

本考案は、前記問題点に着目してなされたもの
であり、その目的は、組立の容易化や可動軸の駆
動力の低減化を図ることができ、また、流量の調
整も可能な構造とすることができる切換弁を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、弁駆動部と、この弁駆動部に連結さ
れる弁部と、この弁部内に形成された軸孔と、こ
の軸孔内に形成されている弁座と、前記軸孔にそ
の軸方向に沿つて移動自在に設けられている可動
弁体とを備え、この可動弁体が弁座に当接離間さ
れてその弁孔を開閉する切換弁であつて、前記可
動弁体は、軸方向に互いに分離可能な一対の分割
部材どうしが螺合され互いに同軸的に連結されて
形成されているとともにその分割部材どうしの螺
合により軸方向の長さが調整可能とされている構
造とされているものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、前記可動弁体が分割部
材で形成されていることにより、弁の製作時に、
そのシール部材などの外周部位を有する一方の分
割部材を軸孔の一方の開口部から軸孔に挿入させ
た後に、シール部材などの外周部位を有する他方
の分割部材を軸孔の他方の開口部から軸孔に挿入
させ両者の分割部材を互いに螺合させ連結させて
組立てることができるので、シール部材などの外
周部位を軸孔内で装着する煩わしさがなく、した
がつて弁の組立の容易化を図ることができる。

特に、分割部材どうしが螺合により互いに連結
されているので、この螺合による連結により弁の
組立の容易化を図ることができる。

また、可動弁体が分割部材どうしの螺合により
連結されて形成されているので、部品点数の減
少、構造の簡素化を図ることができ、この点から
も弁の組立の容易化を図ることができる。

また、このような組立を行うことができるの
で、可動弁体自体の外径を弁孔の内径よりも大径
に形成して、可動弁体自体の外周面がシールされ
る部位と、弁座に当接される可動弁体の外周部位
との受圧面積を同じ大きさにすることができる。
このため、両者の受圧面積の差異に起因した流体
圧力による軸方向の力を可動弁体に生じさせるこ
とを防止することができ、スプリングの付勢力な
どの可動弁体に対する駆動力の低減化、ひいては
ソレノイド部などの小形化を図ることができる。

さらに、可動弁体は、一対の分割部材どうしが
螺合され互いに同軸的に連結されて形成されてい
ることにより軸方向の長さが調整可能とされてい
るので、誤差による可動弁体の軸方向の長さの調
整や可動弁体のストロークの調整を行うことがで
きる。

また、可動弁体のストローク調整により、制御
流体の流量の調整が可能となる。

〔実施例 １〕 第１図は本考案の一実施例である切換弁を示す
断面図である。

本実施例の切換弁は、スプールタイプの電磁弁
であつて、弁部１と、これと連結されているソレ
ノイド部２０（弁駆動部）とからなる。

前者の弁部１は、弁本体２と、この弁本体２の
両端に設けられているカバー３及びスペーサ４と
を備えている。その弁本体２の外周面の一側（第
１図においては上方側）には、第１ポート２ａ
が、弁本体２の外周面の他側（第１図においては
下方側）には、第２ポート２ｂと、第３ポート２
ｃとが夫々形成されている。

また、弁部１の中心部には、その軸方向に沿つ
て断面円形状の軸孔６がソレノイド部２０まで延
びて形成されていて、その軸孔６の中途の内周面
に、テーパ状の第１弁座７と第２弁座８とが夫々
周設されている。

前記第１ポート２ａと第２ポート２ｂとは、そ
の第１弁座７の第１弁孔７ａを通じて、また、第
１ポート２ａと第３ポート２ｃとは、第２弁座８
の第２弁孔８ａを通じて夫々接続可能とされてい
る。

前記軸孔６には、その軸方向に沿つてスプール
軸（可動弁体）９が移動自在に装着されている。

スプール軸９は、第１分割部材１０と第２分割
部材１１とがシール部材Ｓを介して連結されて形
成されている。

前者の第１分割部材１０は、その軸方向に雌螺
子部１０ａを有する貫通孔１０ｂが形成されてい
る。後者の第２分割部材１１は、その大径部から
軸方向へ突出されている軸部１１ａの先端側に、
雄螺子部１１ｂが形成されている。そして、この
軸部１１ａが第１分割部材１０の貫通孔１０ｂに
挿通され夫々の雄螺子部１１ｂと雌螺子部１０ａ
とが螺合されて、その雄螺子部１１ｂの先端側に
軸方向に調整可能に螺合されたロツクナツト１２
（調整部材）により締結されている。

また、第１分割部材１０と第２分割部材１１と
は、その夫々の外周面の環状溝に第１シール部材
１０ｃと第２シール部材１１ｃとが夫々嵌装され
ていて、それらの外周部位が同側の弁座７，８に
当接されてその弁孔７ａ，８ａを閉口する構造と
されている。

他方、第１分割部材１０と第２分割部材１１と
の外端側の外周面は、弁本体２の両開口部の環状
溝に嵌装されている第３，第４シール部材２ｄ，
２ｅが摺接されていて、軸孔６の両端側は、これ
らの第３，第４シール部材２ｄ，２ｅにより閉止
されている。

そして、第１，第２シール部材１０ｃ，１１ｃ
が弁座７，８に当接される外周部位の径と、第
３，第４シール部材２ｄ，２ｅが第１，第２分割
部材１０，１１の外周面に摺接される摺接部位の
径とは、同径に形成されていて、両者の受圧面積
が同じ大きさになつている。

なお、スプール軸９は、カバー３の軸孔６に装
着されている第１スプリング３ａによりソレノイ
ド部２０側に付勢されている。

ここで、第１分割部材１０と第２分割部材１１
とは、前記したような螺合により連結されている
ため、スプール軸９は、弁部１の製作時に次のよ
うにして弁本体２に装着されている。

すなわち、まず、第２シール部材１１ｃが装着
された第２分割部材１１を弁本体２の軸孔６に、
その一開口部から挿通させる。その後に、第１シ
ール部材１０ｃが装着された第１分割部材１０を
軸孔６に、他の開口部から挿入する。この挿入の
際、第１分割部材１０の貫通孔１０ｂに第２分割
部材１１の軸部１１ａが貫通されるように挿入す
る。次いで、軸部１１ａの雄螺子部１１ｂと貫通
孔１０ｂの雌螺子部１０ａと螺合させる。そし
て、雄螺子部１１ｂの先端側にロツクナツト１２
を螺合させて締結する。

また、第１分割部材１０と第２分割部材１１と
は、前記したような螺合により連結されているた
め、その一方を回転させて移動させることにより
第１，第２シール部材１０ｃ，１１ｃの間の距離
を調整できるようになつている。

次に、ソレノイド部２０について説明すると、
このソレノイド部２０のフレーム２１の内部の外
周側には、ソレノイドコイル２２が設けられてい
る。ソレノイドコイル２２の中心孔には、その中
途まで固定鉄心２３が嵌入され、その中心孔の残
存部分が可動鉄心用孔２４となつている。

可動鉄心用孔２４は、固定鉄心２３の中央孔２
３ａと連通され、さらに、その中央孔２３ａは、
軸孔６と連通されている。そして、その固定鉄心
２３の中央孔２３ａには、その軸方向に沿つて押
上ロツド２５が移動自在に貫通されている。

押上ロツド２５は、その一端がスプール軸９と
当接状態で連結され、他端が可動鉄心用孔２４ま
で延びている。可動鉄心用孔２４には、可動鉄心
２６がその軸方向に沿つて移動自在に設けられて
いる。可動鉄心２６のスプリング室２６ａには、
第１スプリング３ａよりも付勢力の強い第２スプ
リング２６ｂが収容されている。

前記押上ロツド２５は、スプリング室２６ａに
至り、その先端の鍔部が第２スプリング２６ｂに
より弁部１側に付勢されてスプリング室２６ａの
内部開口端に押接されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

ソレノイド部２０の消磁時である第１図の状態
から、ソレノイドコイル２２が励磁されると、第
１スプリング３ａの付勢力に抗して可動鉄心２６
が第１図の左方側に移動され固定鉄心２３の外端
面に吸着される。この際に、その可動鉄心２６の
移動に同伴されて、スプール軸９と押上ロツド２
５とが第１図の左方側に移動され、第２シール部
材１１ｃの外周部位が第２弁座８に当接されて第
２弁孔８ａが閉口される。

この閉口丈態において、第１ポート２ａと第２
ポート２ｂとが第１弁孔７ａを通じて接続され、
圧縮空気等の流体が第１ポート２ａと第２ポート
２ｂとの間を流れる。

これに対して、ソレノイドコイル２２が消磁さ
れると、第１スプリング３ａの付勢力により可動
鉄心２６が第１図の右方側に移動され固定鉄心２
３の外端面から離反される。この可動鉄心２６の
移動に同伴されて、スプール軸９と押上ロツド２
５とが第１図の右方側に移動され、第１シール部
材１０ｃの外周部位が第１弁座７に当接されて第
１弁孔７ａが閉口される。

この閉口状態において、第１ポート２ａと第３
ポート２ｃとが第２弁孔８ａを通じて接続され、
圧縮空気等の流体が第１ポート２ａと第３ポート
２ｃとの間を流れる。

このようにして圧縮空気等の流体が流れる際、
第１，第２シール部材１０ｃ，１１ｃが弁座７，
８に当接される外周部位の径と、第３，第４シー
ル部材２ｄ，２ｅが第１，第２分割部材１０，１
１の外周面に摺接される摺接部位の径とは、同径
に形成され、両者の受圧面積が同じ大きさになつ
ているので、両者の受圧面積に違いを有する切換
弁のような軸孔内の流体圧力による軸方向の力を
スプール軸９に対して生じさせない。このため、
流れの切り換え時にその軸方向の力の分だけ、た
とえば第１スプリング３ａの付勢力などのスプー
ル軸９に対する駆動力を高める必要性がなく、ソ
レノイド部２０などの駆動源の小形化を図ること
ができる。

また、スプール軸９は、第１分割部材１０と第
２分割部材１１との螺合により連結されて形成さ
れていることにより、第１シール部１０ｃと第２
シール部材１１ｃとの間の距離を調整できるよう
になつているので、その距離を調整してスプール
軸９のストロークを調整することにより切換弁に
流れる流量を調整することができる。

〔実施例 ２〕 第２図は本考案の他の実施例である切換弁を示
す断面図である。

本実施例２の切換弁は、その第２分割部材１１
の外端面に距離調整部材２７が第３スプリング２
７ａの付勢力により当接され、この距離調整部材
２７に可動鉄心２６が螺合されて接続されている
ものである。

そして、前記距離調整部材２７を回転させて所
定の距離だけその軸方向に移動させることによ
り、可動鉄心２６のストロークをも調整できる構
造とされている。

なお、距離調整部材２７の小径のねじ孔には、
止めねじ２７ｂが螺合されている。この止めねじ
２７ｂは、距離調整部材２７を回転させて所定の
距離だけ移動させた後に回転させて距離調整部材
２７の位置を固定させるものである。

また、前記第３スプリング２７ａは、ソレノイ
ドコイル２２の消磁時にスプール軸９を第２図の
左方側に移動させるものである。

以上のように、本考案を実施例に基づき具体的
に説明したが、本考案は前記した実施例に限定さ
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。

たとえば、本実施例におけるスプール軸９の外
周部位は、第１，第２シール部材１０ｃ，１１ｃ
で形成されているが、このようなシール部材１０
ｃ，１１ｃで形成されていないものでも良く、た
とえば、スプール軸９の外周部位は、そのスプー
ル軸９自体で形成されていて弁座７，８がシール
部材で形成されているものでも良い。

また、本実施例における切換弁は、３ポートの
電磁弁であるが、そのポートの数や操作力などは
問わない。

〔考案の効果〕

本考案によれば、以下の効果を得ることができ
る。

(1) 可動弁体は、軸方向に互いに分離可能な分割
部材で構成されていることにより、弁の製作時
に、そのシール部材などの外周部位を有する一
方の分割部材を軸孔に、その一方の開口部から
挿入させた後、シール部材などの外周部位を有
する他方の分割部材を軸孔に、その他方の開口
部から挿入させて互いに螺合させ連結させて組
立てることができるので、シール部材などの外
周部位を軸孔内で装着する煩わしさがなく、し
たがつて弁の組立の容易化を図ることができ
る。

特に、分割部材どうしが螺合により互いに連
結されているので、この螺合による連結により
弁の組立の容易化を図ることができる。

また、可動弁体が分割部材どうしの螺合によ
り連結されて形成されているので、部品点数の
減少、構造の簡素化を図ることができ、この点
からも弁の組立の容易化を図ることができる。

(2) 前記した(1)のような組立を行うことにより、
可動弁体自体の外径を弁孔の内径よりも大径に
形成して、可動弁体自体の外周面がシールされ
る部位と、弁座に当接される可動弁体の外周部
位との受圧面積を同じ大きさにすることができ
るので、両者の受圧面積の差異に起因した流体
圧力による軸方向の力を可動弁体に発生させる
ことを防止することができる。

(3) (2)の効果により、スプリングの付勢力などの
可動弁体に対する駆動力の低減化、ひいてはソ
レノイド部などの小形化を図ることができる。

(4) 可動弁体は、一対の分割部材どうしが螺合さ
れ互いに同軸的に連結されて形成されているこ
とにより軸方向の長さが調整可能とされている
ので、誤差による可動弁体の軸方向の長さの調
整や可動弁体のストロークの調整を行うことが
できる。

また、可動弁体のストローク調整により、制
御流体の流量の調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である切換弁を示す
断面図、第２図は本考案の他の実施例である切換
弁を示す断面図である。 １……弁部、２……弁本体、２ａ……第１ポー
ト、２ｂ……第２ポート、２ｃ……第３ポート、
２ｄ……第３シール部材、２ｅ……第４シール部
材、３……カバー、３ａ……第１スプリング、４
……スペーサ、６……軸孔、７……第１弁座、７
ａ……第１弁孔、８……第２弁座、８ａ……第２
弁孔、９……スプール軸（可動弁体）、１０……
第１分割部材、１０ａ……雌螺子部、１０ｂ……
貫通孔、１０ｃ……第１シール部材、１１……第
２分割部材、１１ａ……軸部、１１ｂ……雄螺子
部、１１ｃ……第２シール部材、１２……ロツク
ナツト（調整部材）、２０……ソレノイド部（弁
駆動部）、２１……フレーム、２２……ソレノイ
ドコイル、２３……固定鉄心、２３ａ……中央
孔、２４……可動鉄心用孔、２５……押上ロツ
ド、２６……可動鉄心、２６ａ……スプリング
室、２６ｂ……第２スプリング、２７……距離調
整部材、２７ａ……第３スプリング、２７ｂ……
止めねじ、Ｓ……シール部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 弁駆動部と、この弁駆動部に連結される弁部
   と、この弁部内に形成された軸孔と、この軸孔
   内に形成されている弁座と、前記軸孔にその軸
   方向に沿つて移動自在に設けられている可動弁
   体とを備え、この可動弁体が弁座に当接離間さ
   れてその弁孔を開閉する切換弁であつて、前記
   可動弁体は、軸方向に互いに分離可能な一対の
   分割部材どうしが螺合され互いに同軸的に連結
   されて形成されているとともにその分割部材ど
   うしの螺合により軸方向の長さが調整可能とさ
   れていることを特徴とする切換弁。 (2) 弁駆動部がソレノイドコイルと、固定鉄心
   と、該固定鉄心に対して電磁作用で吸着離反さ
   れる可動鉄心とからなり、該可動鉄心の軸方向
   の長さが調整可能であることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の切換弁。