JPH10283037A - 切換弁用圧力調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給流体圧の調節と関係なく切換弁の出力ポ
ートの流体圧を調節できる、切換弁用圧力調節弁を提供
する。 【解決手段】 出力流路２４ａから弁孔２２に流入した
第１出力ポートの圧縮空気が、導入口２４ｃと調圧路２
３を通って調圧ピストン室３８及び復帰室４５に流入す
る。調圧ピストン３３に対抗して作用する、調圧ピスト
ン室３８の空気圧の作用力及び復帰ばね４４の付勢力の
和と調圧ばね３５の設定付勢力とが等しくなると、弁棒
２６に設けた第１弁体２７が出力流路２４ａ，２４ｂ間
の連通を遮断するので、第１出力ポートの空気圧が調圧
ばね３５で設定した圧力に調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切換弁の出力ポー
トの流体圧を調節するための切換弁用圧力調節弁に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の発明者らは、先に特願平８−２
１９４０５号において、切換弁の出力ポートの流体圧を
調節できる切換弁用圧力調節弁を提供した。この圧力調
節弁は、切換弁の出力ポートの流体圧を調節することが
できるが、出力ポートの流体圧の調節に関する配慮に欠
けるところがあり、供給流体圧の調節によって出力ポー
トの流体圧を調節するために、例えばセンタプレッシャ
の３位置切換弁のセンタ位置においては、２個の出力ポ
ートの流体圧が同じ圧力になる。

【０００３】しかしながら、例えば図１３に示すよう
に、流体圧シリンダ６０の一対の圧力室６１Ａ，６１Ｂ
に供給する出力流体圧の作用力を、該シリンダのロッド
に取付けた負荷６２の重量とバランスさせて、この負荷
を所望の位置に停止させるためには、センタプレッシャ
の３位置切換弁５６における２個の出力ポートＡとＢの
出力流体圧を、供給ポートＰにおける供給流体圧の調節
と関係なく調節できるようにすることが必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、出力ポートの出力流体圧を供給流体圧の調
節と関係なく調節できる切換弁用圧力調節弁を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の切換弁用圧力調節弁は、圧力流体の供給
口、第１，第２出力口及び排出口を有するベースと；圧
力流体の供給ポート、第１，第２出力ポート及び排出ポ
ートを有し、これらの出力ポートを供給ポートと排出ポ
ートとに切り換えて連通させる切換弁；との間に設置さ
れる切換弁用圧力調節弁であって、上記圧力調節弁が、
弁箱と；該弁箱内に設けられ軸方向の両端が開口する弁
孔及び調圧路を有する流路部材と；上記弁箱と流路部材
間に形成した、供給口と供給ポート、第２または第１出
力ポートと第２または第１出力口、及び排出ポートと排
出口を個別に連通させる供給通路、出力通路及び排出通
路と；第１または第２出力ポートを弁孔に連通させる第
１出力流路と；第１または第２出力口を弁孔に連通させ
る第２出力流路と；該第２出力流路を上記調圧路に連通
させる導入口と；上記弁孔に流路間隙を設けて移動可能
に挿入した弁棒と；弁箱の軸方向一端及び他端にそれぞ
れ設けた圧力調節部及び復帰室と；弁棒を圧力調節部に
向けて付勢する復帰手段とを備え、上記弁棒が、第１，
第２出力流路間の連通を通断する第１弁体と、第１出力
流路と復帰室との間の流路間隙及び第２出力流路と圧力
調節部との間の流路間隙を個別にシールする第１，第２
シール部材を備え、上記圧力調節部が、付勢力が調節可
能な付勢手段によって弁棒に向けて付勢された調圧部材
を備え、上記調圧部材に対抗して作用する、第１または
第２の出力ポートの出力流体圧の作用力及び復帰手段の
付勢力の和と付勢手段の設定付勢力とによって、第１ま
たは第２の出力ポートの出力流体圧を調節することを特
徴としている。

【０００６】さらに、同様の課題を解決するとともに残
圧の影響をなくすため、上記圧力調節弁における第１シ
ール部材を、第１出力流路側が開口するＹ形またはＶ形
パッキンとしたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】ベースの供給口から弁箱と流路部材間の供給通
路を通って切換弁の供給ポートに供給された圧力流体
は、切換弁の第１または第２出力ポートから第１出力流
路、第２出力流路及び導入口を通って調圧路に流入し、
その流体圧が圧力調節部と復帰室とに作用する。圧力調
節部の調圧部材に対向して作用する、第１または第２出
力ポートの流体圧の作用力及び復帰手段の付勢力の和と
付勢手段の設定付勢力とが等しくなると、弁棒に設けた
第１弁体が第１出力流路と第２出力流路の連通を遮断す
るので、第１または第２出力ポートの出力流体圧が付勢
手段によって設定された圧力に調節され、この出力流体
圧は付勢手段の付勢力を調節することによって調節する
ことができる。

【０００８】切換弁を切り換えると、第２または第１出
力ポート、或いは第２または第１出力口から圧力流体が
出力される。この場合は、圧力調節部によって出力流体
圧が調節されないので、出力流体圧は供給流体圧にほぼ
等しい圧力となる。

【０００９】この圧力調節弁は、弁孔と弁棒の間の流路
間隙を、２つの出力流路の軸方向両側に設けた第１、第
２シール部材でシールしたことによって、圧力流体が上
記流路間隙を流れるものと比べて、弁孔や弁棒の寸法設
定や加工が簡単である。また、弁棒をその両側において
支持しているので、弁棒の移動時における傾きを防止す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は切換弁の第１出
力ポートの出力圧を調節する本発明の第１実施例を示
し、この圧力調節弁１は、図２に示すようにベース２と
切換弁３との間に設置され、これらの部材は、図示を省
略している取付ねじ等の適宜の取付手段によって一体に
組み付けられている。上記ベース２は、一方の面に開口
する圧力流体の供給口５及び第１，第２排出口６Ａ，６
Ｂと、これと反対側の面に開口する第１，第２出力口７
Ａ，７Ｂとを備え、これらの開口は通路によってベース
２の上面（切換弁側の面）に個別に開口している。しか
しながら、上記ベースは、連設方向に貫通する圧力流体
の供給流路及び排出流路と、連設面と直交する一側面に
開口する出力口とを有する、周知の連設可能なベースと
することができる。

【００１１】上記切換弁３は、主弁９とパイロット電磁
弁１０を備えている。上記主弁９は、下面（ベース側の
面）に開口する圧力流体の供給ポートＰ、第１，第２出
力ポートＡ，Ｂ及び第１，第２排出ポートＥＡ，ＥＢ
と、これらのポートが開口する軸方向の弁孔１１とを有
し、弁孔１１に弁体１２が気密に摺動可能に挿入されて
いる。上記切換弁３は、ソレノイドの励磁によってパイ
ロット電磁弁１０から主弁９にパイロット流体が出力さ
れると、弁体１２が図において右動して供給ポートＰと
第１出力ポートＡ及び第２出力ポートＢと第２排出ポー
トＥＢが連通し、ソレノイドの励磁を解除すると主弁９
のパイロット流体が排出されるので、パイロット弁１０
と反対側の室１３に供給されている内部パイロット流体
圧の作用力により弁体１２が図示の状態に復帰して、供
給ポートＰと第２出力ポートＢ及び第１出力ポートＡと
第１排出ポートＥＡが連通する、シングルパイロット式
切換弁として構成されている。しかしながら、上記切換
弁は図示のシングルパイロット式切換弁に限定されるも
のではなく、ダブルパイロット式切換弁、或いは直動形
の切換弁とすることができる。

【００１２】図１に詳細を示す上記圧力調節弁１は、切
換弁３とほぼ同じ幅及び軸方向長さを有する弁箱１５
と、弁箱１５内に幅方向に間隙を設けてその軸方向に形
成した流路部材１６（図３参照）と、弁箱１５の軸方向
の一端面に取付けた押え蓋１７と、他端面に取付けた圧
力調節部１８とを備え、弁箱１５と流路部材１６との間
に、ベース２の供給口５、第１，第２排出口６Ａ，６Ｂ
及び第２出力口７Ｂを切換弁３の供給ポートＰ、第１，
第２排出ポートＥＡ，ＥＢ及び第２出力ポートＢにそれ
ぞれ連通させる、供給通路１９、第１，第２排出通路２
０ａ，２０ｂ及び第２出力通路２１ｂが形成されている
（図３Ｃ参照）。そして、これらの通路は、同図に示す
ように、流路部材１６の弁箱１５と対向する両側面を平
面とすることによって、流路断面積の減少を可及的に少
なくしている。

【００１３】上記流路部材１６は、軸方向に形成された
ベース２側の弁孔２２と切換弁３側の調圧路２３とを備
え、これらの流路の両端は弁箱１５内に連通している。
また、弁箱１５には、第１出力ポートＡを弁孔２２に連
通させる第１出力流路２４ａと、弁孔２２を第１出力口
７Ａに連通させる第２出力流路２４ｂとが、軸方向に若
干の間隙を設けて形成されており、出力流路２４ａ，２
４ｂ間の弁孔２２に弁座２５が形成されている。また、
流路部材１６には、第２出力流路２４ｂを弁孔２２を介
して調圧路２３に連通させる導入口２４ｃが形成されて
いる（図３Ａ，Ｂ及び図４参照）。弁孔２２に流路間隙
を設けて移動可能に挿入された弁棒２６は、弁座２５を
開閉する第１弁体２７と、第１出力流路２４ａと押え蓋
１７側との間の流路間隙をシールする、第１出力流路２
４ａ側が開口するＹ形またはＶ形パッキンよりなる第１
シール部材２８ａと、第２出力流路２４ｂと圧力調節部
１８との間の流路間隙をシールする、Ｏリングよりなる
第２シール部材２８ｂとを備え、上記第１弁体２７は、
弁棒２６の両端に対抗して作用する力が等しいときに、
弁座２５を閉鎖するように関係付けられている。

【００１４】上記圧力調節部１８は、調圧ケース３０
と、該調圧ケースの先端に螺着された調圧ねじ３１と、
調圧ケース３０内に軸方向に移動可能で回転不能に挿入
されたばね座３２と、ばね座３２より大径で弁箱１５の
一端開口に気密に摺動可能に挿入された、調圧部材の一
例である調圧ピストン３３と、ばね座３２と調圧ピスト
ン３３間の調圧室３４に縮設された、付勢手段を構成す
る調圧ばね３５とを備えている。上記調圧ピストン３３
は流路部材１６側に第２弁体３７を有し、調圧ピストン
３３と第２弁体３７に、調圧ピストン３３と弁箱１５間
の調圧ピストン室３８を調圧室３４に連通させる排出孔
３９が形成され、調圧室３４は呼吸孔４０によって外部
に連通している。

【００１５】押え蓋１７は、弁孔２２及び調圧路２３を
連通させる凹部４２と、該凹部に連通する、圧力計４３
ａ（図１１参照）を取付けるための検出ポート４３とを
備え、弁棒２６は、弁孔２２の押え蓋１７側の復帰室４
５に縮設した、復帰手段を構成する復帰ばね４４によっ
て調圧ピストン３３に向けて付勢されており、復帰ばね
４４の付勢力は調圧ばね３５の付勢力より小さくされて
いる。

【００１６】上記第１実施例は、調圧ねじ３１を調圧ケ
ース３０に対して進退させて、調圧ばね３５の付勢力を
所望の付勢力に設定し、調圧ねじ３１の位置はロックナ
ット３６によってロックされる。また、ベース２の供給
口５に圧縮空気が供給されていないときは、調圧ばね３
５の付勢力により弁棒２６が図において左動して、第１
弁体２７が弁座２５を開放している。供給口５に圧縮空
気を供給すると、この圧縮空気が供給通路１９を通って
切換弁３の供給ポートＰに出力され、ソレノイドの励磁
によって供給ポートＰと第１出力ポートＡが連通する
と、第１出力ポートＡの圧縮空気が、出力流路２４ａ，
２４ｂ及び弁孔２２を通って第１出力口７Ａに出力され
るとともに、導入口２４ｃから調圧路２３に流入し、さ
らに調圧ピストン室３８と復帰室４５とに流入する。

【００１７】調圧ピストン３３に対抗して作用する、調
圧ピストン室３８の空気圧の作用力と復帰ばね４４の付
勢力との和が調圧ばね３５の設定付勢力より大きいとき
は、調圧ピストン３８が図において右動して排出孔３９
を開口する。これにより、調圧ピストン室３８の空気が
排出孔３９、調圧室３４及び呼吸孔４０を通って外部に
排出されるので、調圧ピストン３３に作用する空気圧の
作用力が低下し、この作用力と復帰ばね４４の付勢力と
の和が、調圧ばね３５の設定付勢力にほぼ等しくなる位
置まで調圧ピストン３３と弁棒２６とが図において左動
し、この位置において第１弁体２７が弁座２５を閉鎖す
るので、第１出力ポートＡ（第１出力口７Ａ）の出力空
気圧が調圧ばね３５によって設定された圧力に調節さ
れ、この出力空気圧は、検出ポート４３に取付けた圧力
計４３ａによって検出することができる。この場合、第
１出力ポートＡの出力空気圧は、調圧ねじ３１を進退さ
せて調圧ばね３５の付勢力を調節することによって、調
節することができる。

【００１８】ソレノイドの励磁を解除すると、切換弁３
の供給ポートＰと第２出力ポートＢ及び第１出力ポート
Ａと第１排出ポートＥＡが連通するので、圧縮空気が第
２出力流路２１ｂを通って第２出力口７Ｂから出力され
るとともに、第１出力ポートＡの空気が第１排出口６Ａ
から外部に排出される。この場合、第２出力口７Ｂの出
力空気圧は圧力調節部１８によって調節されないので、
ほぼ供給空気圧に等しい圧力となる。

【００１９】上記第１実施例は、弁箱１５と流路部材１
６間に圧縮空気の供給通路１９を設けたことにより、供
給ポートＰの供給空気圧を調節することなく、第１出力
ポートＡの出力空気圧を直接調節することができる。ま
た、供給通路１９、第１，第２排出通路２０ａ，２０ｂ
及び第２出力通路２１ｂを弁箱１５と流路部材１６との
間の空間によって形成したことにより、これらの通路の
構成が簡単で、しかも切換弁３の幅を最大限利用できる
ので、切換弁が小形であってもこれらの通路の断面積の
減少を防止することができる。

【００２０】さらに、第１シール部材２８ａを第１出力
流路２４ａ側が開口するＹ形またはＶ形パッキンとした
ので、第１出力ポートＡに出力空気圧が作用していると
きは、第１出力流路２４ａと復帰室４５との間の流路間
隙が第１シール部材２８ａのリップによってシールされ
る。切換弁３を切り換えて第１出力ポートＡを外部に連
通させると、復帰室４５側の空気が第１シール部材２８
ａのリップを変形させて第１出力口７Ａに排出されるの
で、第１出力ポートＡの残圧の影響をなくすことができ
る。

【００２１】図５ないし図７は第１実施例の変形例を示
し、この圧力調節弁１Ａは、弁孔２２が切換弁３側に調
圧路２３がベース２側にそれぞれ形成されており、調圧
路２３は、流路部材１６に形成した導入口４７によって
第２出力流路２４ｂに連通している（図６Ａ及び図７参
照）。第１変形例の他の構成及び作用は第１実施例と同
じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付
して、詳細な説明は省略する。

【００２２】図８は第２出力ポートＢの出力空気圧を調
節する本発明の第２実施例を示し、この圧力調節弁５０
における弁箱５１は、第２出力ポートＢを弁孔２２連通
させる第１出力流路５２ａと、弁孔２２を第２出力口７
Ｂに連通させる第２出力流路５２ｂとが、軸方向に若干
の間隙を設けて形成されており、出力流路５２ａ，５２
ｂ間の弁孔２２に弁座２５が、流路部材１６に第２出力
流路５２ｂを弁孔２２を介して調圧路２３に連通させる
導入口５２ｃが、それぞれ形成されている。また、第１
出力ポートＡと第１出力口７Ａは、第１実施例の第２出
力通路２１ｂと同様の第１出力通路２１ａによって直接
連通している（図３参照）。第２実施例の他の構成及び
第２出力ポートＢの出力空気圧の調節作用は、実質的に
第１実施例と同じであるから、図の主要な同一に箇所に
同一の符号を付して説明は省略する。

【００２３】図９は第２実施例の変形例を示し、この圧
力調節弁５０Ａは、弁孔２２が切換弁３側に調圧路２３
がベース２側にそれぞれ形成されており、調圧路２３
は、第１実施例の第１変形例と同様に、流路部材に形成
した導入口４７によって第２出力流路５２ｂに連通して
いる。上記変形例の他の構成及び作用は第２実施例と同
じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。

【００２４】図１０は上記各実施及び変形例に共通の他
の変形例を示し、この変形例における弁棒２６Ａは、調
圧ピストン３３側の先端に、調圧ピストンの端面に当接
する環状の当接面２６ａと、該当接面から突出して第２
弁体３７を開閉する突出部２６ｂとを備えている。この
変形例は、弁棒２６Ａが図において右動して突出部２６
ｂが第２弁体３７を閉鎖すると、環状の当接面２６ａが
調圧ピストン３３の端面に当接するので、弁棒の押圧に
よる第２弁体３７の過度の変形を防止することができ
る。上記第２変形例の他の構成及び作用は各実施例及び
変形例と同じであるから、説明は省略する。

【００２５】図１１Ａ，Ｂは、第１実施例及び第２実施
例における機能の回路図を示している。これらの図で明
らかなように、本発明においては、圧力調節弁１，１
Ａ，または５０，５０Ａによって、第１出力ポートＡま
たは第２出力ポートＢの出力空気圧を、供給ポートＰに
おける供給流体圧の調節と関係なく調節することができ
る。したがって、例えば図１２に示すように、この圧力
制御弁をセンタプレシャの３位置切換弁６３のセンタ位
置に取付けると、出力ポートＡまたはＢから流体圧シリ
ンダ６０の圧力室６１Ａ，６１Ｂに出力する出力空気圧
を個別に調節する個とができるので、出力空気圧の作用
力を負荷６２の重量とバランスさせて、所望の位置に停
止させることができる。また、図示を省略しているが、
切換弁を、軸方向両側の２個の供給ポート、中央の１個
の排出ポート及びこれらのポート間の２個の出力ポート
を有する両側供給形の切換弁とすることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の切換弁用圧力制御弁は、供給ポ
ートの供給流体圧の調節とは関係なく第１または第２出
力ポートの出力流体圧を調節することができるので、供
給ポートから第１，第２出力ポートに同時に圧力流体を
出力するセンタプレッシャ形の３位置切換弁や、両側供
給形の切換弁における出力流体圧の調節に使用すること
ができる。また、弁孔と弁棒間の流路間隙を、弁棒の軸
方向両側に設けたシール部材でシールしたので、出力ポ
ートの圧力流体がこれらの流路間隙のいずれか一方を流
れるものと比べて、弁孔や弁棒の寸法設定や加工が簡単
である。さらに、弁棒をその両側において支持している
ので、移動時における弁棒の傾きを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の縦断面図である。

【図２】使用態様の縦断面図である。

【図３】Ａ〜Ｃは図１のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面図
である。

【図４】要部の縦断面図である。

【図５】第１変形例の縦断面図である。

【図６】Ａ，Ｂは図５のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ断面図である。

【図７】要部の縦断面図である。

【図８】第２実施例の縦断面図である。

【図９】第２実施例の変形例の縦断面図である。

【図１０】他の変形例の要部を示す図である。

【図１１】Ａ，Ｂは機能を表す回路図である。

【図１２】使用状態の一例を示す構成図である。

【図１３】既提案の圧力制御弁の使用状態の構成図であ
る。

【符号の説明】

１，１Ａ，５０，５０Ａ 圧力調節弁 ２ ベース ３ 切換弁 ５ 供給口 ６Ａ，６Ｂ 排出口 ７Ａ，７Ｂ 出力口 １５，５１ 弁箱 １６ 流路部材 １８ 圧力調節部 １９ 供給通路 ２０ａ，２０ｂ 排出通路 ２１ａ，２１ｂ 出力通路 ２２ 弁孔 ２３ 調圧路 ２４ａ，２４ｂ，５２ａ，５２ｂ 出力流路 ２４ｃ，４７ 導入口 ２６，２６Ａ 弁棒 ２７ 第１弁体 ２８ａ，２８ｂ シール部材 ３３ 調圧ピストン ４４ 復帰ばね ４５ 復帰室 Ｐ，Ａ，Ｂ，ＥＡ，ＥＢ ポート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力流体の供給口、第１，第２出力口及び
   排出口を有するベースと；圧力流体の供給ポート、第
   １，第２出力ポート及び排出ポートを有し、これらの出
   力ポートを供給ポートと排出ポートとに切り換えて連通
   させる切換弁；との間に設置される切換弁用圧力調節弁
   であって、 上記圧力調節弁が、弁箱と；該弁箱内に設けられ軸方向
   の両端が開口する弁孔及び調圧路を有する流路部材と；
   上記弁箱と流路部材間に形成した、供給口と供給ポー
   ト、第２または第１出力ポートと第２または第１出力
   口、及び排出ポートと排出口を個別に連通させる供給通
   路、出力通路及び排出通路と；第１または第２出力ポー
   トを弁孔に連通させる第１出力流路と；第１または第２
   出力口を弁孔に連通させる第２出力流路と；該第２出力
   流路を上記調圧路に連通させる導入口と；上記弁孔に流
   路間隙を設けて移動可能に挿入した弁棒と；弁箱の軸方
   向一端及び他端にそれぞれ設けた圧力調節部及び復帰室
   と；弁棒を圧力調節部に向けて付勢する復帰手段とを備
   え、 上記弁棒が、第１，第２出力流路間の連通を通断する第
   １弁体と、第１出力流路と復帰室との間の流路間隙及び
   第２出力流路と圧力調節部との間の流路間隙を個別にシ
   ールする第１，第２シール部材を備え、 上記圧力調節部が、付勢力が調節可能な付勢手段によっ
   て弁棒に向けて付勢された調圧部材を備え、 上記調圧部材に対抗して作用する、第１または第２の出
   力ポートの出力流体圧の作用力及び復帰手段の付勢力の
   和と付勢手段の設定付勢力とによって、第１または第２
   の出力ポートの出力流体圧を調節する、ことを特徴とす
   る切換弁用圧力調節弁。
2. 【請求項２】第１シール部材を、第１出力流路側が開口
   するＹ形またはＶ形パッキンとした、ことを特徴とする
   請求項１に記載した切換弁用圧力調節弁。