JPH064144Y2

JPH064144Y2 - 切換弁

Info

Publication number: JPH064144Y2
Application number: JP1986126348U
Authority: JP
Inventors: 正博南部
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2001-08-18
Also published as: JPS6333071U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、スプール形式の切換弁、特に、空気圧や油圧
によってシリンダ等を操作する場合に用いられる切換弁
に関する。

〔従来の技術〕

この種の切換弁としては、弁本体内に形成された軸孔
と、この軸孔の内周面、またはスプール軸の外周部の一
方に、それらと同軸的に周設され、スプール軸の移動に
より他方に摺接せずに当接されて、その当接部位の弁孔
をシールし閉鎖するシール部材とを有するものがある。

また、たとえば、実開昭５１−５０３２号公報記載の切
換弁のように、そのシール部材、スプール軸の外周部ま
たは弁本体の軸孔の内周面に対して当接されずに、摺接
されてその摺接個所の弁孔をシールし閉鎖する切換弁も
ある。

〔考案が解決しようとする問題点〕しかしながら、前記したうちで、前者の切換弁は、その
シール部材が弁本体の軸孔の内周面またはスプール軸の
外周部に摺接せずに当接されて、その当接部位の弁孔を
シールし閉鎖するものであるので、その製作時に、スプ
ール軸を弁本体内の軸孔にその軸方向に沿って挿入させ
て装着しようとしても、シール部材が軸孔の内周面また
はスプール軸の外周部に当接されてその当接部位での通
過が不可能となり、スプール軸を弁本体の軸孔に挿入さ
せて装着させることができない。

このため、弁本体をその分割された構成部材で形成され
るようにして、その当接部位を包囲するように構成部材
を結合させて組み込んで製作している。しかし、このよ
うに各構成部材で弁本体を形成する構造では、複数の構
成部材を必要とし、また各構成部材の結合部分をシール
するためにＯリングを介在させる必要がある等、その構
造が複雑となり、製作も煩わしく、しかも弁本体が大形
になってしまう。

他方、後者の切換弁は、そのシール部材が弁本体の軸孔
の内周面またはスプール軸の外周部に摺接されてその摺
接個所の弁孔をシールし閉鎖するものであるので、その
製作時に、スプール軸を弁本体内の軸孔にその軸方向に
沿って挿入させて装着させることができ、したがって、
前記した前者の切換弁のような欠点はない。

しかし、後者の切換弁は、そのスプール軸の移動時にお
けるシール部材の摺接に伴う摺動によりシール部材が摩
耗する。また、その摺動抵抗により、その抵抗分だけ、
スプール軸の作動力を高めなければ、作動の信頼性を確
保することができないので、スプール軸の作動力を高め
るためにスプール軸の作動部を大形化しなければならな
い。たとえば、スプール軸の作動が電磁式である切換弁
においては、ソレノイド部等を大形化しなければならな
い。さらには、シール部材が摺接される摺接個所の長さ
分だけスプール軸のその軸方向の移動距離が長くなり、
このため、スプール軸の作動力を高めなければならず、
またスプール軸の作動部や弁本体自体を大形化しなけれ
ばならない。

さらに、このような後者の切換弁のうち、前記した実開
昭５１−５０３２号公報記載の切換弁においては、シー
ル部材が軸孔の内周面側に設けられる構造とされている
ため、そのシール部材を軸孔に設けるためのハウジング
などが必要とされ、構造の簡素化，組立の容易化，弁本
体自体の小形化などが妨げられる。また、製作時におけ
るシール部材の組み込みや製作後におけるシール部材の
交換などの容易化も妨げられる。

本考案は、前記した問題点を解消するためになされたも
のであり、その目的は、構造が簡単で製作も容易であ
り、しかも、シール部材の摩耗の防止を図ることやシー
ル部材による摺動抵抗をなくすことができ、さらには小
形化を図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〕前記した問題点を解決するため、本考案は、弁本体内に
形成された軸孔と、前記軸孔の内周面に一体に突設され
それぞれ弁孔を有する複数の弁座と、前記軸孔にその軸
方向に沿って移動自在に設けられるスプール軸と、この
スプール軸の外周部に形成された外周溝に嵌装され作動
時の前記スプール軸の移動により前記弁座に当接して前
記弁孔をシールし閉塞する複数のシール部材とを備え、
前記シール部材はその弾性変形により前記弁座を通過す
ることが可能なように形成されていて、前記シール部材
の弾性変形により前記弁座での通過が可能となったスプ
ール軸が、弁本体の軸孔にその一端側の開口部から該軸
孔の軸方向に沿って挿入されて所定の個所に装着されて
いる切換弁である。

〔作用〕

前記した構造の切換弁によれば、スプール軸の外周部に
周設されたシール部材が作動時のスプール軸の移動によ
り軸孔の内周面に摺接せずに当接されて、その当接部位
の弁孔がシールされ閉鎖される。したがって、該シール
部材は、摺接されないので、その摺接に伴う摺動による
シール部材の摩耗を防止することができ、また、シール
部材についての摺動抵抗をなくすことができる。

また、前記シール部材は、その弾性変形により前記当接
部位でのスプール軸の通過が可能なように形成されてい
て、このシール部材の弾性変形により当接部位での通過
が可能となったスプール軸が、弁本体の軸孔にその一端
側の開口部から該軸孔の軸方向に沿って挿入されて装着
されているので、前記したように、弁本体をその分割さ
れた構成部材で形成して製作しなくともスプール軸を弁
本体の軸孔に設けられることができ、したがって、構造
の単純化、製作の容易化、さらには弁本体の小形化を図
ることができる。

〔実施例〕

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図は第１図の要部の部分的拡大断面図である。

本実施例の切換弁は、スプールタイプの電磁弁であっ
て、弁本体１と、これと連結されているソレノイド部２
０とからなる。

前者の弁本体１は、その外周面の一側（第１図において
は下方側）に、第１排出ポート２、入力ポート３、第２
排出ポート４がそれぞれ設けられている。一方、弁本体
１の外周面の他側（第１図においては上方側）には、第
１出力ポート５、第２出力ポート６がそれぞれ設けられ
ている。

弁本体１の中心部には、その軸方向に沿って、断面円形
状の軸孔７がソレノイド部２０まで延びて形成されてい
る。また、この軸孔７の内周面には、その軸孔７の底部
からソレノイド部２０側にかけて順に、第１弁座８、第
２弁座９、第３弁座１０、第４弁座１１がそれぞれ一体
的に突出形成されている。これらの各弁座８，９，１
０，１１の当接角部は第２図に示すようにアールがつけ
られている。

前記第１排出ポート２と第１出力ポート５とは、第１弁
座８の第１弁孔（弁孔）８ａを通じて、また、入力ポー
ト３と第１出力ポート５とは、第２弁座９の第２弁孔
（弁孔）９ａを通じて、さらに、入力ポート３と第２出
力ポート６とは、第３弁座１０の第３弁孔（弁孔）１０
ａを通じて、さらにまた、第２排出ポート４と第２出力
ポート６とは、第４弁座１１の第４弁孔（弁孔）１１ａ
を通じて、それぞれ連通可能とされている。

前記弁本体１内の軸孔７には、その軸方向に沿って移動
自在のスプール軸１２が装着されている。このスプール
軸１２の外周部には、その軸方向に所定の間隔をおいて
４つの環状溝が形成されている。そして、これらのスプ
ール軸１２の環状溝には、第１図における左方側から右
方側にかけて順に、第１シール部材（シール部材）１２
ａ、第２シール部材１２ｂ、第３シール部材（シール部
材）１２ｃ、第４シール部材１２ｄがそれぞれ嵌装され
ていて、これらの第１〜第３シール部材（シール部材）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃと第４シール部材１２ｄとがス
プール軸１２の外周部にそれぞれ同軸的に周設されてい
る。

そして、前記第１シール部材（シール部材）１２ａと第
１弁座８との当接、第２シール部材（シール部材）１２
ｂと第２弁座９との当接、第３シール部材（シール部
材）１２ｃと第３弁座１０との当接、第４シール部材１
２ｄと第４弁座１１とのそれぞれの当接により、第１〜
第４弁孔（弁孔）８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａのそれぞ
れがシールされて閉鎖される構造となっている。したが
って、第１〜第３シール部材（シール部材）１２ａ，１
２ｂ，１２ｃと第４シール部材１２ｄとはそれぞれ弁本
体１の軸孔７の内周面に当接されるが、摺接されること
がない構造となっている。

ここで、これらの第１〜第３シール部材（シール部材）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃと第４シール部材１２ｄとがそ
れぞれ設けられたスプール軸１２は、弁本体１の製作時
等に、弁本体１の軸孔７にその開口部７ａ側から軸方向
に沿って挿入された場合、それらの第１〜第３シール部
材（シール部材）１２ａ，１２ｂ，１２ｃがそれぞれ第
１〜第４弁座８，９，１０，１１のうち、その挿入によ
り通過しなければならない弁座に当接されて圧縮および
弾性変形されることにより、その弁孔を通過することが
できる構造となっている。したがって、これらの第１〜
第３シール部材（シール部材）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
はそれぞれそのような弾性変形が可能な弾性率を有して
いる。

そして、このような構造により、スプール軸１２は弁本
体１の製作時に、弁本体１の軸孔７にその開口部７ａか
ら挿入されて移動自在に所定の個所に装着されている。

次に、このスプール軸１２をその軸方向に移動させるた
めの機構について述べる。

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。このソレノイ
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、また、その中心孔の残存部分には、可動鉄
心用孔２４が形成されている。この可動鉄心用孔２４
は、固定鉄心２３の中央孔２３ａと連通され、さらに、
この固定鉄心２３の中央孔２３ａは、弁本体１の軸孔７
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、その軸方向に沿って押上ロッド２５が移動
自在に貫通されている。この押上ロッド２５は、その一
端がスプール軸１２と連結され、他端が可動鉄心用孔２
４まで延びている。この可動鉄心用孔２４には、可動鉄
心２６がその軸方向に沿って移動自在に設けられてい
て、この可動鉄心２６に前記押上ロッド２５の他端が連
結されている。

一方、弁本体１の軸孔７の底部には、スプリング１３が
設けられている。このスプリング１３は、スプール軸１
２と押上ロッド２５と可動鉄心２６とを図において右方
側に付勢している。前記第１弁座８と第１シール部材
（シール部材）１２ａとの当接および第３弁座１０と第
３シール部材（シール部材）１２ｃとの当接は、このス
プリング１３の付勢力により同時に行われて、これらの
当接により第１弁孔（弁孔）８ａと第３弁孔（弁孔）１
０ａとが同時にシールされ閉鎖される。この閉鎖状態に
おいて、圧縮空気等の流体が入力ポート３から導入さ
れ、第２弁孔（弁孔）９ａを経て第１出力ポート５から
外部に排出されて、図示しないシリンダ等の所定の機器
に供給される。他方、そのようなシリンダ等の所定の機
器から排出された圧縮空気等の流体が第２出力ポート６
から導入され、第４弁孔（弁孔）１１ａを経て第２排出
ポート４から排出される。

しかし、ソレノイドコイル２２が励磁されると、スプリ
ング１３の付勢力に抗して可動鉄心２６が図の左方側に
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
１２と押上ロッド２５とが同様に図の左方側に移動さ
れ、前記した第２弁座９と第２シール部材（シール部
材）１２ｂとの当接および第４弁座１１と第４シール部
材１２ｄとの当接が同時に行われ、これらの当接により
第２弁孔（弁孔）９ａと第４弁孔（弁孔）１１ａとがそ
れぞれシールされ閉鎖される。この閉鎖状態において、
圧縮空気等の流体が入力ポート３から導入され、第３弁
孔（弁孔）１０ａを経て第２出力ポート６から外部に排
出されて、図示しないシリンダ等の所定の機器に供給さ
れる。他方、そのようなシリンダ等の所定の機器から排
出された圧縮空気等の流体が第１出力ポート５から導入
され、第１弁孔（弁孔）８ａを経て第１排出ポート２か
ら排出される。

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、本実施例における第１〜第３シール部材（シ
ール部材）１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、断面丸形である
が、これに限るものではなく、その形状は問わない。

〔考案の効果〕

本考案によれば、弁本体内に形成された軸孔と、この軸
孔にその軸方向に沿って移動自在に設けられるスプール
軸と、スプール軸の外周部に該スプール軸と同軸的に周
設されて作動時のスプール軸の移動により軸孔の内周面
に摺接せずに当接されて弁座の弁孔をシールし閉鎖する
シール部材とを有する切換弁であって、前記シール部材
は、その弾性変形により前記弁座でのスプール軸の通過
が可能なように形成されていて、このシール部材の弾性
変形により弁座での通過が可能となったスプール軸が、
弁本体の軸孔にその一端側の開口部から該軸孔の軸方向
に沿って挿入されて装着されている構造とすることによ
り、以下の効果を得ることができる。

(1)．スプール軸の作動時において、シール部材は摺接
されないので、その摺接に伴う摺動によるシール部材の
摩耗を防止することができる。

(2)．シール部材は摺接されないので、その摺接に伴う
摺動抵抗をなくすことができる。

(3)．(2)の効果により、シール部材の摺動抵抗に対する
ためのスプール軸の作動力を高める必要がなく、スプー
ル軸の作動力の軽減化とスプール軸の作動部の小形化を
図ることができる。

(4)．シール部材が摺接される所定の長さの摺接個所を
必要としないので、その長さ分だけスプール軸のその軸
方向の移動距離を短くすることができ、この結果、スプ
ール軸の作動力の軽減化とこれに伴うスプール軸の作動
部の小形化を図ることができる。さらに、弁本体自体の
小形化をも図ることができる。

(5)．前記シール部材は、その弾性変形により前記当接
部位でのスプール軸の通過が可能なように形成されてい
て、このシール部材の弾性変形により弁座での通過が可
能となったスプール軸が、弁本体の軸孔にその軸方向に
沿って挿入されて装着されているので、冒頭で述べたよ
うに弁本体をその分割された構成部材で形成して製作し
なくともスプール軸を弁本体の軸孔に設けられることが
でき、この結果、構造の単純化、製作の容易化、さらに
は弁本体の小形化を図ることができる。また、コストの
低廉化を図ることができる。

(6)．シール部材が軸孔の内周面側ではなく、軸孔の外
周部に設けられているため、シール部材が軸孔の内周面
側に設けられた切換弁と異なり、シール部材を軸孔に設
けるためのハウジングなどが不要とされ、構造の簡素
化，組立の容易化，弁本体自体の小形化などを図ること
ができる。また、製作時におけるシール部材の組み込み
や製作後におけるシール部材の交換などの容易化をも図
ることができる。

【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図は第１図の要部の部分的拡大断面図である。１……弁本体、２……第１排出ポート、３……入力ポート、４……第２排出ポート、５……第１出力ポート、６……第２出力ポート、７……軸孔、７ａ……開口部、８……第１弁座、８ａ……第１弁孔（弁孔）、９……第２弁座、９ａ……第２弁孔（弁孔）、１０……第３弁座、１０ａ……第３弁孔（弁孔）、１１……第４弁座、１１ａ……第４弁孔（弁孔）、１２……スプール軸、１２ａ……第１シール部材（シール部材）、１２ｂ……第２シール部材（シール部材）、１２ｃ……第３シール部材（シール部材）、１２ｄ……第４シール部材、１３……スプリング、２０……ソレノイド部、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……押上ロッド、２６……可動鉄心。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】弁本体内に形成された軸孔と、前記軸孔の
内周面に一体に突設されそれぞれ弁孔を有する複数の弁
座と、前記軸孔にその軸方向に沿って移動自在に設けら
れるスプール軸と、このスプール軸の外周部に形成され
た外周溝に嵌装され作動時の前記スプール軸の移動によ
り前記弁座に当接して前記弁孔をシールし閉塞する複数
のシール部材とを備え、前記シール部材はその弾性変形
により前記弁座を通過することが可能なように形成され
ていて、前記シール部材の弾性変形により前記弁座での
通過が可能となったスプール軸が、弁本体の軸孔にその
一端側の開口部から該軸孔の軸方向に沿って挿入されて
所定の個所に装着されていることを特徴とする切換弁。