JPH0514053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「技術分野」 本考案は、一対の制御室において流路を同時に
切り換える流路切換弁に関する。

「従来技術およびその問題点」 第４図ないし第８図は、本考案が対象とする流
路切換弁を要する方向切換弁の一例を示すもので
ある。この方向切換弁は、米国特許第4516605号
が提案した方向切換弁を改良して、３位置制御が
できるようにしたもので、本出願人が別途特許出
願（特願昭60−268760号、特開昭62−127583号）
している。まずこの切換弁を説明する。

この方向切換弁は、ガスケツトを兼ねるダイア
フラム１１で分断された流路ブロツク２０と制御
ブロツク４０を有し、この流路ブロツク２０に一
対の流路切換部２１が設けられている。流路ブロ
ツク２０には、圧力流体源（コンプレツサ）Ｐか
ら圧力流体（加圧空気）を受ける単一の供給ポー
ト２２が開口している。この供給ポート２２から
分離させた一対の分離通路２３は、それぞれ一対
の流路切換部の環状通路２４に連通している。こ
の環状通路２４の中央には負荷ポート２５が開口
し、この負荷ポート２５に連通する環状通路２６
の中央に、排出ポート２７が開口している。環状
通路２４、負荷ポート２５、環状通路２６および
排出ポート２７は、それぞれダイフラム１１側に
開口し、また負荷ポート２５は、アクチエータＡ
に接続され、排出ポート２７は大気に開放されて
いる。

図示するアクチエータＡはシリンダ装置で、ピ
ストンｐによつて区画されたシリンダ室Ｓ１，Ｓ
２に、左右の流路切換部２１の負荷ポート２５が
それぞれ連通している。

負荷ポート２５および排出ポート２７の制御ブ
ロツク４０側の周縁は、それぞれダイフラム１１
が接離する弁座２５ｓ、弁座２７ｓを構成してい
る。この弁座２５ｓ，２７ｓは、平面状態のダイ
フラム１１から若干離れるように、切下げられて
いる。１２は、ダイフラム１１がその表裏の圧力
差により負荷ポート２５（排出ポート２７）内に
変形するのを防止するグリツド（網体）である。

流路ブロツク２０の供給ポート２２の中央に
は、圧力流体源Ｐからの圧力流体の流れ方向に正
対させて、パイロツト圧導入路２８が穿設され、
このパイロツト圧導入路２８は、ダイフラム１１
の小孔、制御ブロツク４０側のパイロツト圧導入
路４１、およびこの導入路から分岐したパイロツ
ト圧導入路５５，５６を介して左右の独立したパ
イロツト切換弁５０に連通している。パイロツト
圧導入路２８に及ぼされる圧力は、流体力学の法
則から、供給ポート２２における圧力流体の圧力
より若干高くなる。この実施例では、この圧力を
パイロツト圧として利用する。

パイロツト切換弁（流路切換弁）５０は、左右
同一または対称構造であり、それぞれの負荷ポー
ト２５を供給ポート２２または排出ポート２７に
択一して連通させる機能を持ち、かつ両者は独立
して作動可能であるため、弁の３位置制御を可能
としている。次にこのパイロツト切換弁５０の詳
細を説明する。

制御ブロツク４０には、負荷ポート２５および
排出ポート２７の中心位置に対応させて、それぞ
れパイロツト圧通路５１，５２が穿設され、この
パイロツト圧通路５１，５２は、左右の独立した
制御室５３，５４にそれぞれ連通している。この
制御室５３，５４にはまた、パイロツト圧通路４
１から分岐した上記パイロツト圧通路５５，５６
と、大気に連通する大気導入路５７，５８がそれ
ぞれ開口している。そしてこのパイロツト圧通路
５５と大気導入路５７の先端は、制御室５３内の
上下に臨む弁座５５ｓ，５７ｓを構成し、同様
に、パイロツト圧通路５６と大気導入路５８の先
端は、制御室５４内の上下に臨む弁座５６ｓ，５
８ｓを構成している。またパイロツト圧通路５
１，５２のダイアフラム１１側への開口端は、環
状通路２４または環状通路２６に及ぶ滑らかな円
弧面５１ａ，５２ａとして形成されている。

制御室５３と５４の間の隔壁には、弁アーム６
０が揺動可能かつ左右制御室間の気密を保持する
ように支持されていて、この弁アーム６０の両端
の上下には、それぞれ弁座５５ｓ，５７ｓおよび
弁座５６ｓ，５８ｓに対応する弁体５５ｖ，５７
ｖおよび弁体５６ｖ，５８ｂが固定されている。

この弁アーム６０の中間部分は、ソレノイド６
１のオンオフで直進往復動するプランジヤ６２に
枢着されている。そしてこのプランジヤ６２は常
時は圧縮ばね６３により突出方向に付勢され、こ
のため弁アーム６０はその弁体５６ｖ，５７ｖ
が、それぞれ弁座５６ｓ，５７ｓから離座する方
向に揺動付勢されている。このとき弁体５５ｖ，
５８ｖは弁座５５ｓ，５８ｓに着座する。

これに対しソレノイド６１を励磁すると、プラ
ンジヤ６２が圧縮ばね６３の力に打ち勝つて引込
まれ、その結果、弁体５５ｖ，５８ｖが弁座５５
ｓ，５８ｓに着座し、弁体５６ｖ，５７ｖが、弁
座５６ｓ，５７ｓから離座する。

以上の方向制御弁によると、パイロツト切換弁
５０が左右で独立して制御できるため、ピストン
を右行および左行させる他、これを停止させる３
位置制御ができる。

第４図は、ピストンｐを右行させる場合で、図
の左方のソレノイド６１がオフ、右方のソレノイ
ド６１がオンにされている。この状態では、図か
ら明らかなように、左方のパイロツト切換弁５０
の弁アーム６０は、その弁体５５ｖ，５８ｖを弁
座５５ｓ，５８ｓに着座させ、弁体５６ｖ，５７
ｖを弁座５６ｓ，５７ｓから離座させている。し
たがつて制御室５３には大気導入路５７から大気
が導かれる大気圧、制御室５４にはパイロツト圧
通路５６，２８を介してパイロツト圧が導かれる
からパイロツト圧になる。するとダイアフラム１
１は、弁座２７ｓの背面においてパイロツト圧を
受けることとなつてこの弁座７ｓに着座し、排出
ポート２７と環状通路２６の連通を断つ。他方弁
座２５ｓの背面は大気圧であるため、弁座２５ｓ
から離れて供給ポート２２と負荷ポート２５を連
通させる。

これに対し右方のパイロツト切換弁５０の弁ア
ーム６０は、以上と正反対に、その弁体５６ｖ，
５７ｖを弁座５６ｓ，５７ｓに着座させ、弁体５
５ｖ，５８ｖを弁座５５ｓ，５８ｓから離座させ
ているから、制御室５３がパイロツト圧で、制御
室５４が大気圧になる。よつてダイフラム１１
は、弁座２５ｓに着座して負荷ポート２５と供給
ポート２２の連通を断ち、弁座２７ｓから離れて
負荷ポート２５を環状通路２６に連通させる。以
上の開閉関係により、圧力流体源Ｐから供給ポー
ト２２に供給される圧力流体は、左方の負荷ポー
ト２５からアクチエータＡのシリンダ室Ｓ１に流
れ、よつてピストンｐが右行する。シリダン室Ｓ
２の作動流体は、右方の負荷ポート２５から排出
ポート２７に流れ、大気に開放される。

第５図は、ピストンｐを左行させる場合で、左
右のパイロツト切換弁５０の関係が第３図とは逆
で、左方のソレノイド６１がオン、右方のソレノ
イド６１がオフとなつている。

左右のパイロツト切換弁５０のソレノイド６１
をともにオフにしたのが、第６図であり、ともに
オンにしたのが第７図である。第６図の状態で
は、シリンダ室Ｓ１，Ｓ２の両方に圧力流体が導
かれるから、両ロツドシリンダの場合にはピスト
ンｐは停止し、第７図の状態では、逆にシリンダ
室Ｓ１，Ｓ２の両方に対する圧力流体の供給が断
たれるから、同様にピストンｐは停止し、かつ自
由に左右に動き得る状態になる。

以上の動作原理を有する方向切換弁は、摺動部
がないこと、よつて潤滑が不要であること、大流
量が流せること、精密機械加工が不要で加工性が
よいこと、等の優れた特徴がある。しかしこれを
作動させるためのパイロツト切換弁（流路切換
弁）５０は、制御室５３，５４の機密を保持した
状態で弁アーム６０を揺動させなければならない
こと、弁体５５ｖないし５８ｖで確実に通路５５
ないし５８を開閉しなければならないこと等、気
密性に対する要求が高く、このためこれを簡単な
構造で実現することが困難であつた。

「考案の目的」 本考案は、以上のように一対の制御室において
流路の切り換えを同時に行なう場合において、こ
れを簡単な構造で気密性を保持しながら確実に行
なうことができる流路切換弁を得ることを目的と
する。また本考案は、部品点数が少なく組立が容
易な流路切換弁を得ることを目的とする。

「考案の概要」 本考案の流路切換弁は、アツパケースとロワケ
ースによつて画成された一対の制御室と、このア
ツパケースとロワケースの間に挟着されて上記一
対の制御室の気密を保持する、一連の弾性体から
なる支持リングと、上記アツパケースとロワケー
スの壁面の対向位置にそれぞれ形成され、上記一
対の制御室にそれぞれ開口する第一の通路および
第二の通路と、上記一対の制御室にそれぞれ開口
する第三の通路と、上記支持リングの厚さ方向の
中間位置に揺動可能に挿通支持され、その両端部
が一対の制御室内に臨む弁アームと、この弁アー
ムの両先端部に設けられ、該弁アームの揺動位置
に応じ上記第一の通路または第二の通路に択一し
て接離してこれを開閉する弁体と、上記弁アーム
を揺動させてその両端部の弁体を上記一対の制御
室内の第一の通路または第二の通路に択一して弾
接させ、該一対の制御室に開口する上記第三の通
路を、第二の通路または第一の通路に択一して連
通させる流路切換手段とを備えたことを特徴とし
ている。

「考案の実施例」 以下図示実施例について本考案を説明する。第
１図、第２図は本考案の流路切換弁５０の実施例
を示すもので、第４図ないし第７図の流路切換弁
と同一の部分には同一の符合を付している。制御
室５３，５４は、アツパケース７０とロワケース
７１によつて形成されており、制御室５４側のア
ツパケース７０とロワケース７１の間には、厚肉
の弾性体からなる支持リング７２が挟着されてい
る。支持リング７２は、第２図に平面形状を示す
ように、制御室５３および５４に対応する環状部
７２ａ，７２ｂを有する８の字状あるいは眼鏡フ
レーム状をしていて、これをアツパケース７０と
ロワケース７１で挟着することにより、制御室５
３および５４の気密が保持される。

この支持リング７２には、環状部７２ａと７２
ｂの接続部７２ｃにおいて、その厚さ方向の中間
部に、気密を保持した状態で弁アーム７４が挿通
支持されている。気密を保持するには、例えば弁
アーム７４を支持リングの挿通孔に接着すればよ
い。この弁アーム７４は支持リング７２の弾性に
より揺動可能である。そしてこの弁アーム７４の
両端は、制御室５３および制御室５４内に延び、
その両先端部に弁体７６が固定されている。この
弁体７６は、全体が弾性体からなるもので、上下
に一対の半球状部７７，７７を有しており、この
半球状部７７，７７がそれぞれ弁座５５ｓ，５６
ｓおよび弁座５７ｓ，５８ｓに対応する。半球状
部７７は、支持リング７２が揺動されたとき弁座
５５ｓ〜５８ｓによく密着し、これを閉じること
ができる。

なおソレノイド６１のプランジヤ６２とアツパ
ケース７０間の気密は、従来構造と同様にして保
持する。

上記構成の本流路切換弁５０は、ソレノイド６
１をオンオフすると、第４図ないし第７図の装置
と同様に、弁アーム７４が揺動し、その両端の弁
体７６が弁座５５ｓ〜５８ｓに着座または離座す
る。よつて制御室５３，５４に開口しているこれ
らのパイロツト圧導入路（第一の通路）５５，５
６または大気圧導入路（第二の通路）５７，５８
を開閉し、パイロツト圧通路（第三の通路）５１
または５２にパイロツト圧または大気圧を及ぼし
て、流路切換部２１を作動させることができる。

そして弁アーム７４は支持リング７２に挿通さ
れていて、支持リング７２は制御室５４、および
制御室５３と５４の間をシールする機能を持つて
いるため、これらの気密性を長期に渡り確実に保
持することができる。すなわち弁アーム７４の支
持リング７２に対する挿通部の気密は確実に保持
することができるから、弁アーム７４が揺動して
も、支持リング７２による制御室５４外周のシー
ル効果、あるいは制御室５３と５４間のシール効
果が損なわれることはない。

第３図ａ，ｂは、支持リング７２の他の形状例
を示すもので、弁アーム７４を挿通する接続部７
２ｃを環状部７２ａ，７２ｂより厚肉に形成して
いる。この実施例においては、環状部７２ａ，７
２ｂと接続部７２ｃの段差に応じ、アツパケース
７０とロワケース７１の突き合わせ面にも段差を
形成する。

上記実施例は、パイロツト圧通路（第三の通
路）５１，５２を、パイロツト圧導入路（第一の
通路）５５，５６または大気圧導入路（第二の通
路）５７，５８に択一して、かつ同時に接続する
ものであるが、これら第一ないし第三の通路の接
続箇所（機能）は、本流路切換弁５０の用途に応
じ適宜変更することができる。

「考案の効果」 以上のように本考案の流路切換弁は、一対の制
御室にそれぞれ、第一、第二、第三の通路がそれ
ぞれ開口し、かつ第三の通路を第一、第二の通路
に切換連通させる流路切換弁において、アツパケ
ースとロワケースに一対の制御室を画成するとと
もに、このアツパケースとロワケースの間に一対
の制御室の気密を保持する、弾性体からなる支持
リングを挟着し、アツパケースとロワケースの壁
面の対向位置に上記第一および第二の通路を開口
させ、さらに支持リングの厚さ方向の中間位置
に、その両端部が一対の制御室内に臨む弁アーム
を挿通し、この弁アームの両先端部に、第一の通
路または第二の通路に択一して接離してこれを開
閉する弁体を設け、この弁アームを揺動させてそ
の両端部の弁体を一対の制御室内の第一または第
二の通路に択一して弾接させて、第三の通路を、
第二の通路または第一の通路に択一して連通させ
るようにしたものである。このため、一対の制御
室における第三の通路をそれぞれ第一または第二
の通路に択一して同時に連通させることができ
る。そして本考案は特に、アツパケースとロワケ
ースの間の気密を保持する支持リングが、同時に
弁アームを揺動可能に支持しているから、弁アー
ム揺動部分の気密の保持が容易にできる。また弁
アームと支持リングは、組立前には分離すること
のない一部材となつているから、少ない部品点数
で組立てが容易な、気密性の高い流路切換弁を簡
単に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の流路切換弁の実施例を示す要
部の断面図、第２図は第１図の−線に沿う断
面図、第３図ａは支持リングの他の形状例を示す
平面図、同ｂは同ａのｂ−ｂ線に沿う断面図、第
４図ないし第７図は本考案の対象とする流路切換
弁を有する方向制御弁の一例を示す、互いに異な
る作動状態の縦断面図、第８図は第４図の−
線に沿う断面図である。 ２８，５５，５６……パイロツト圧導入路（第
一の通路）、５１，５２……パイロツト圧通路
（第三の通路）、４０……制御ブロツク、５０……
流路切換弁、５３，５４……制御室、５７，５８
……大気導入路（第二の通路）、５５ｓ，５６ｓ，
５７ｓ，５８ｓ……弁座、６２……プランジヤ、
６３……圧縮ばね、７０……アツパケース、７１
……ロワケース、７２……支持リング、７４……
弁アーム、７６……弁体、７７……半球状部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アツパケースとロワケースによつて画成された
   一対の制御室； このアツパケースとロワケースの間に挟着され
   て上記一対の制御室の気密を保持する、一連の弾
   性体からなる支持リング； 上記アツパケースとロワケースの壁面の対向位
   置にそれぞれ形成され、上記一対の制御室にそれ
   ぞれ開口する第一の通路および第二の通路； 上記一対の制御室にそれぞれ開口する第三の通
   路； 上記支持リングの厚さ方向の中間位置に揺動可
   能に挿通支持され、その両端部が一対の制御室内
   に臨む弁アーム； この弁アームの両先端部に設けられ、該弁アー
   ムの揺動位置に応じ上記第一の通路または第二の
   通路に択一して接離してこれを開閉する弁体；お
   よび、 上記弁アームを揺動させてその両端部の弁体を
   上記一対の制御室内の第一の通路または第二の通
   路に択一して弾接させ、該一対の制御室に開口す
   る上記第三の通路を、第二の通路または第一の通
   路に択一して連通させる切換手段； を備えたことを特徴とする流路切換弁。