JPH0726621Y2 - 切換弁における弁棒のシール機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、切換弁に関するものであり、特に詳しくは、
その弁棒のシール機構に関するものである。

［従来の技術］ 複数のポート、これらのポートを連通させる流路中の弁
座を有する弁本体と、上記弁座を開閉する弁体を有する
弁棒とを備え、弁本体の案内面で弁棒の摺動を案内させ
る切換弁は、特に例示するまでもなく周知である。

上記周知の切換弁は、弁棒の摺動部と案内面の間を、弁
棒の溝に嵌着させたＯリング、または内外縁を弁棒と弁
本体とにそれぞれ固定させた両端固定ダイヤフラムによ
ってシールしているが、これら公知のシール機構は、い
ずれも下記のような問題がある。

即ち、Ｏリングによる摺動シールは、Ｏリングに塗布し
た潤滑剤やＯリングの摩耗粉等が流体中に混入し、これ
がサイレンサの目詰り、弁の作動不良及び寿命低下、環
境汚染等の原因となる。一方両端固定ダイヤフラムによ
るシールは、弁棒のストローク量が小さく、繰返し動作
により疲労して破損し易いという問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、潤滑剤や摩耗粉の混
入がなく、しかも寿命の長い切換弁における弁棒のシー
ル機構を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の切換弁における弁棒
のシール機構は、複数のポート、これらのポートを連通
させる流路中の弁座を有する弁本体と、上記弁座を開閉
する弁体を有する弁棒とを備え、弁本体の案内面での弁
棒の摺動を案内させる切換弁において、上記弁本体の案
内面と弁棒の摺動部が、開口が相互に対向する環状の溝
をそれぞれ有し、上記溝の軸方向幅を、内外縁がこれら
の溝の底面に密接する環状のシールパッキンの軸方向幅
より大きくして、この溝に、上記シールパッキンを、内
外縁が溝の底面に密接した状態で若干摺動可能に装着
し、上記シールパッキンを、該シールパッキンに作用す
る流体圧により溝の側壁に押圧させてシールすることを
特徴としている。

また、同様の課題を解決するため、上記弁棒のシール機
構において、溝の側壁を開口側が拡径する傾斜面にした
ことを特徴としている。

［作用及び考案の効果］ 弁座開閉のために弁棒が摺動すると、摺動部と案内面と
に設けた溝に装着した環状のシールパッキンが、該シー
ルパッキンに作用する流体圧に押圧され、内外縁を溝の
底面に密接した状態で若干摺動するとともに、流体圧の
作用側と反対側の溝側壁に押圧されて、弁棒の摺動部を
シールする。

上記シールパッキンは、流体圧より屈曲して溝の側壁に
押圧されてシールするので、シール面を摺動によってシ
ールするＯリングと異なり潤滑剤を施す必要がなく、ま
たシールの摩耗が殆どないので、潤滑剤やパッキンの摩
耗粉による弁の作動不良、寿命低下、及び環境汚染等を
防止することができる。

また、溝の軸方向幅をシールパッキンの軸方向幅より大
きくして、シールパッキンを溝に対して若干移動可能と
したので、両端固定のダイヤフラムに比べて弁棒のスト
ローク量を大きくできるばかりでなく、繰返し動作させ
ても疲労により破損することがない。

さらに、溝の側壁を開口側に拡径する傾斜面としての
で、シールパッキンによるシールが一層確実である。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示し、この切
換弁における弁本体１は、第１ポート２と第２ポート
３、これらのポートを連通させる流路を構成する貫通孔
４、及び該貫通孔中の弁座５を備え、貫通孔一端の拡大
孔に取付けられたアダプタ６は、貫通孔４と略同心で同
径の案内孔6aを備えている。

貫通孔４の他端及び案内孔6aの外側に形設した拡径部に
は、案内部材7,7が凹部8,8を対向させて装着され、貫通
孔４と案内孔6aの内周面及びこれより大径の上記凹部8,
8の内周面とによって、後記する弁棒摺動部の案内面9a,
9a,9b,9bが構成され、これらの案内面9aと9b間に、開口
側が拡径する環状の溝10a,10bが形設されている。

上記貫通孔４に遊挿された弁棒12は、両端に上記案内面
9a,9aに案内される第１摺動部12a,12aと、案内面9b,9b
に案内される大径の第２摺動部12b,12bと、これらの摺
動部間の開口側が拡径する環状の溝13a,13bとを備え、
中間の拡径部に弁座５を開閉する弁体14が取付けられて
おり、これらの溝10aと13a及び10bと13bの間に環状のシ
ールパッキン15a,15bが装着されている。これらのシー
ルパッキン15a,15bは、内径が溝13a,13bの底面の径より
僅かに小径で外径が溝10a,10bの底面の径に略等しく、
軸方向幅は、各溝10a,10b,13a,13b底面の軸方向幅より
小さくされている。

したがって、シールパッキン15a,15bは、溝9a,13a及び9
b,13b間に装着されると、これらの内外縁が溝の底面に
軽く圧接される。また、弁棒12の両端と凹部8,8によっ
てパイロット室16a,16bが形成される。

上記第１実施例は、パイロット室16bにパイロット流体
が供給された第１図に図示の状態においては、弁体14が
弁座５を閉鎖してポート２と３の連通が遮断され、シー
ルパッキン15aは第１ポート２の流体圧により溝10a,13a
の外方の側壁に、シールパッキン15bはパイロット流体
圧により溝10b,13bの内方の側壁にそれぞれ押圧され、
これによって摺動部と案内面の間が気密にシールされ
る。

この場合、案内面9a、第１摺動部12a及び弁座５の径
が、案内面9b及び第２摺動部12bの径に等しいと、シー
ルパッキン15a,15bの有効径が弁座５の径より小さくな
って弁棒12のバランスが崩れるが、上記実施例は、案内
面9a、第１摺動部12a及び弁座５の径を案内面9b及び第
２摺動部12bより小径にしたので、シールパッキンの有
効径が大きくなって弁棒12のバランスが良く、安定した
開閉動作を行なわせることができる。

パイロット室16bのパイロット流体を排出するとともに
パイロット室16aにパイロット流体を供給すると、弁棒1
2が図において下動して弁体14が弁座５を開放するの
で、第１ポート２の流体が第２ポート３から流出し、パ
シールパッキン15bは、入口ポート２及びパイロット室1
6aの流体圧により押圧されて、摺動部と案内面の間をシ
ールする（第２図参照）。

上記溝9a,9b,13a,13bは、溝底の軸方向幅をシールパッ
キン15a,15bの同方向の幅より大きくしたので、シール
パッキン15a,15bの内外縁が弁棒12の摺動によりこれら
の溝の底面を若干摺動するが、上記シールパッキン15a,
15bは、流体圧によって溝の側壁に押圧されてシールす
るので、公知のＯリングによるシールと異なり潤滑剤を
施す必要がなく、摺動部分の摩耗も殆どない。したがっ
て、潤滑剤や摩耗粉による弁寿命の低下や環境汚染等を
防止することができる。また、これらの溝の側壁を、開
口側が拡径する傾斜面にしたので、シールパッキン15a,
15bが摺動部と案内面の間を確実にシールすることがで
きる。

さらに、両縁固定のダイヤフラムによるシールと異な
り、弁棒12のストローク量を大きくできるばかりでな
く、シールパッキン15a,15bに弁棒12の摺動による張力
が作用しないので、弁棒を押戻す方向の力を作用するこ
とがなく、繰返し動作しても破損することがない。ま
た、各溝の深さを変えることによってシールパッキン15
a,15bの有効断面積を変更することができる。

第３図は第１ポート22を真空源（図示省略）に接続させ
る本考案の第２実施例を示、第２実施例においては、案
内面25a,25aの内径が案内面25b,25bの内径より大きく、
弁棒26の第１摺動部26a,26aの外径が第２摺動部16b,26b
の外径より大きくされている。

第２実施例の他の構成及び作用は、第１ポート22の流体
圧が他の個所の流体圧より常に低い以外は第１実施例と
同じであるから、図中の主要な箇所に同一の符号を詳細
な説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図及び第２図は異な
る作動状態を示す第１実施例の縦断面図、第３図は第２
実施例の縦断面図である。 １……弁本体、2,3,22……ポート、５……弁座、9a,9b,
25a,25b……案内面、10a,10b,13a,13b……溝、12……弁
棒、12a,12b,26a,26b……摺動部、14……弁体、15a,15b
……シールパッキン。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のポート、これらのポートを連通させ
   る流路中の弁座を有する弁本体と、上記弁座を開閉する
   弁体を有する弁棒とを備え、弁本体の案内面で弁棒の摺
   動を案内させる切換弁において、 上記弁本体の案内面と弁棒の摺動部が、開口が相互に対
   向する環状の溝をそれぞれ有し、 上記溝の軸方向幅を、内外縁がこれらの溝の底面に密接
   する環状のシールパッキンの軸方向幅より大きくして、
   この溝に、上記シールパッキンを、内外縁が溝の底面に
   密接した状態で若干摺動可能に装着し、 上記シールパッキンを、該シールパッキンに作用する流
   体圧により溝の側壁に押圧させてシールする、 ことを特徴とする切換弁における弁棒のシール機構。
2. 【請求項２】溝の側壁を開口側が拡径する傾斜面とし
   た、ことを特徴とする請求項１に記載した切換弁におけ
   る弁棒のシール機構。