JPS6018708Y2 - ポペツト形３位置方向制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本願考案は３位置方向制御弁の構造に関するものである
。

（従来技術） 従来の３位置方向制御弁、特に弁構造をチェック弁にて
構成したチェック弁形３億置方向制御弁においては、ア
クチュエータに接続して、アクチュエータの中間停止を
行なう際、該アクチュエータに衝撃などが加わると各通
口間を密封している中立状態のチェック弁が一時的に開
放し、このため中間停止機能が損なわれる危険性を生じ
る。

つまりチェック弁を用いるために圧力バランスをとるこ
とができず、圧力変動の如何により密封状態が不安定に
なることから、アクチュエータをその中間位置に長時間
保持することができないという不都合を生じていたので
ある。

（考案の目的） そこで本願考案は弁体圧力のバランスを適宜に図り得る
ポペット形３位置方向制御弁を提供することにより、ア
クチュエータ側の圧力変動による影響を受けることなく
確実にシール状態を維持でき、アクチュエータの中間停
止制御を安全かつ適正に行ない得ることを目的とする。

（考案の構成と作用効果） 上記目的を遠戚するために、本考案のポペット形３位置
方向制御弁は、 （イ）供給通路と２つの消費体接続通口および２つの排
出通口を有する本体１の貫通口２内へ前記５つの各通口
の１つと連通ずる複数の孔を貫通穿設した円筒状スリー
ブ１０．１１，１２，１３．１４を、各円筒状スリーブ
間へ環状弁座１５ａｔ １５ｂｔ １５Ｃ？ １
５ｄを介在させて収嵌すると共に、 （ロ）円筒状スリーブ１３．１４内部へ、一端側に環状
弁座１５ａ、１５ｄと当接する円筒部１６ｂ、１７ｂを
形成した排気側ポペット弁体１６．１７を摺動可能に収
嵌し、 （ハ）円筒状スリーブ１０内に位置し、その両側に位置
する円筒状スリーブ１１．１２に挟着された環状弁座１
５ｂ、１５ｃと当接して弁部を構成する外径部１９３．
２０ａと、それに続いて縮径して伸長した反対側端外径
部１９ｂ、２０ｂが前記排気側ポペット弁体１６．１７
の薄肉円筒部１６ｂ、１７ｂ内へ収嵌されるよう構成し
た供給側ポペット弁体１９．２０と、 に）更に、該供給側ポペット弁体１９．２０間に張設し
たバネ手段と、 （ホ）前記排気側ポペット弁体１６．１７および供給側
ポペット弁体１９，２０の中心部分を貫通して収嵌され
、排気側ポペット弁体１６と供給側ポペット弁体１９間
及び排気側ポペット弁体１７と供給側ポペット弁体２０
間に各々突出する弁体操作用鍔２２ ａ、 ２３ ａ
を形成すると共に、長手方向に沿って弁本体内部１ｆと
各背室Ｉｇｉｈを連通させる貫通孔２２ｂ、２３ｂが各
々穿設された内側端面が互いに当接可能な各弁体操作棒
２２．２３と、 （へ）弁体操作棒２２，２３を押圧するピストン３１．
３２を有する押圧手段と、 （ト）該ピストン３１．３２を押す流体圧力の切換えを
行うノーマルオープン形をしたパイロット弁３３，３４
とを有し、 （７）更に、各環状弁座１５ ａ、 １５ ｂ、
１５ ｃ。

１５ｄの内径Ｄ□と、排気側ポペット弁体１６．１７の
各薄肉円筒部１６ｂ、１７ｂの内径Ｄ２及び供給側ポペ
ット弁体１９，２０の外径Ｄ３とを略同−径に構成して
成るポペット形３位置方向制御弁である。

特に前記構成において、ポペット弁構造を構成する環状
弁座の内径Ｄ１と供給側ポペット弁体の外径部Ｄ３およ
び排気側ポペット弁体の薄肉円筒部内径部Ｄ３とを略同
−径とすることによって、供給側ポペット弁体１９．２
０の長手方向の受圧面積をほぼ等しすると共に、供給口
５からの圧力を弁体操作棒２２，２３の貫通孔２２ｂ、
２３ｂを介してポペット弁体１６．１７の背室１ｇ、１
ｈへ加わるようにして、弁体の圧力バランスを図り、ア
クチュエータ側の圧力変動に対して、供給側ポペット弁
体の環状弁座への密封（シール）力に変動を与えないよ
うにしたものである。

（実施例） 本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明すると、弁
本体１の中央長手方向に沿って貫通口２を穿設し該貫通
口２内の一定距離毎には溝１ａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ、ｌ
ｅを構成すると共に、該各溝には貫通口２と直交する１
個宛の各開口５、６．７．８．９を外部と連通ずる状態
に穿設する。

中央開口５の溝１ｃと連通ずる一条の通孔４を長手方向
と平行する状態で側端間に貫通穿設して弁本体１を形成
する。

ここで開口５を供給口とし、開口６及び７をそれぞれ２
つの取出口とし、また開口８及び９をそれぞれ排出口と
する。

前記弁本体１の貫通口２内には、円筒状の周囲に孔１０
ａ、ｌｌａ、１２ａ、１３ａ、１４ａをそれぞれ複数宛
貫通穿設した円筒状スリーブ１０．１１，１２，１３，
１４を該番孔１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａｖ １
４ａが順次に溝１ｃ。

ｌｂ、ｌｄ、ｌａ、ｌｅと合致する配置態様をもって嵌
着し、該スリーブ間には弾性材より成る環状弁座１５ａ
、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄをそれぞれ挟着する。

弁本体１内に収嵌した円筒状スリーブのうち、円筒状ス
リーブ１３及び１４内部には、一端側に環状弁座１５ａ
、１５ｄと当接する端面１６ａ、１７ａを有する薄肉円
筒部１６ｂ。

１７ｂをｉｔした排気側ポペット弁体１６．１７が軸方
向摺動可能番ど収嵌されている。

また、円筒スリーブ１０内に位置し、その両側に位置す
る円筒状スリーブ１１，１・２間に挟着された環状弁座
１５ｂ、１５ｃと当接してポペット弁を構成する外径部
１９ａ、２０ａを有し、それに続いて縮径して伸張した
長手方向端部に、前記排気側ポペット弁体１６，１７の
薄肉円筒部１６ｂ、１７ｂ内へ収嵌される外径部１９ｂ
、２０ｂを有する供給側ポペット弁体１９．２０が、バ
ネ２６により、通常外径部１９ ａ、 ２０ ａが各々
環状弁座１５ｂ、１５ｃに当接するよう張設状態に装着
されている。

更に、前記排気側ポペット弁体１６．１７と供給側ポペ
ット弁体１９，２０の内部中心を貫通して、弁体操作棒
２２，２３が互いに内側端面を当接させて収嵌されてい
る。

この弁体操作棒２２゜２３の途中位置、つまり排気側ポ
ペット弁体１６と供給側ポペット弁体１９間及び排気側
ポペット弁体１７と供給側ポペット弁体２０間位置は、
弁体操作鍔２２ａ＊２３ａが設けられている。

弁本体１の両端部には、軸芯が同一の小径孔２７ａ、２
８及び大径孔２７ｂ、２８ｂを穿設した中間ボディ２７
，２８をそれぞれ組着し、該中間ボディ２７，２Ｂの小
径孔２７ａｗ２８ａには円筒状スリーブ１４．１３と大
径孔２７ｂ、２８ｂとの連通を阻止するパツキン２９．
３０を介装してピストン３１．３２を摺動自在に収嵌す
る。

ピストン３１．３２の弁体操作棒押圧側端面には、スリ
割溝３１ｂ、３２ｂが形成されている。

更に中間ボディ２７，２Ｂのそれぞれの一端面には、内
部に弁本体１の通孔４と連通する供給口３３ａ、３４ａ
と該供給口３３ ａ１３４よりの圧力空気をもって中間
ボディ２７，２Ｂのピストン３１．３２を押圧する接続
口３３ｂ、３４ｂ並びに逆作動によって圧力空気を外部
に排出する排気口３３ ｃｔ ３４ ｃを配備して成
るノーマルオープン形をしたパイロット弁３３．３４を
一体的に組着して全体として一括体の方向制御弁を構成
する。

なお第１図において弁体操作棒２２ｔ２３は長手方向に
貫通孔２２ｂ、２３ｂを有し、供給口５からの圧３が排
気側ポペット弁体１６．１７の背室１ｇ、１ｈも加わる
よう構成されている。

図面中１８．２１，２４，２５，２９．３０はＯリング
などのシール部材を示す。

本願考案の作用を説明するに、供給口５を空気圧の供給
源に接続すると共に各取出口６，７をアクチュエータ３
に接続してから、第１図に示すように供給口５から圧力
空気を供給すると、該圧力空気は円筒状スリーブ１０の
番孔１０ａから弁本体内部１ｆに流入するが、供給側ポ
ペット弁体１９．２０がバネ２６により弾性体環状弁座
１５ｂ、１５ｃにそれぞれ圧接シールされているので、
供給口５以外の他の開口には流出しない。

もちろんこの時の圧接シール力は供給された圧力空気に
助長される。

同時に供給口５から供給された圧力空気は、弁体操作棒
２２，２３の中心部貫通孔２２ｂ、２３ｂを経て排気側
ポペット弁体１６．１７の背室１ｇ１ｈ内に流入し、排
気側ポペット弁体１６，１７を弾性体環状弁座１５ｄ。

１５ａのそれぞれに押圧して取出ロアと排出口９及び取
出口６と排出口８をシールする。

従ってアクチュエータの左右両室は大気中とは連通しな
いことになる。

次にパイロット弁３３をＯＮすると、第２図に示すよう
に供給口５から供給された圧力空気はパイロット弁３３
及び接続口３３ｂを経て中間ボディ２７の大径穴２７ｂ
に流入しピストン３１を押圧して左方に摺動移行すると
同時に、該ピストン３１は弁体操作棒２２を左方に摺動
移行させ、該弁体操作棒２２に設けた鍔部２２ａで供給
側ポペット弁体１９を引掛けながら該供給側ポペット弁
体１９を左方に摺動移行させ、該供給側ポペット弁体外
径部１９ａと弾性体環状弁座１５ｃとを離間させる。

同時に前記弁体操作棒２２内側端面に当接している他の
弁体操作棒２３も共通するので、該弁体操作棒２３の鍔
部２３ａにより排気側ポペット弁体１７は左方に同時的
に摺動移行し、該排気側ポペット弁体１７の端面１７ａ
と弾性体環状弁座１５ａは離間する。

かかる弁の切換えにより供給口５から供給された圧力空
気は円筒状スリーブ１２の番孔１２ａから取出ロアに流
入する。

同時に取出口６の圧力空気は円筒状スリーブ１１の番孔
１１ａ及び円筒状スリーブ１３の番孔１３ａを経て排出
口８から大気に排出される。

よってアクチュエータ３は左方に移動する。

次にパイロット弁３３をＯＦＦにしパイロット弁３４を
ＯＮにすると、第３図に示すように中間ボディ２７の大
径孔２７ｂに流入していた圧力空気は、接続口３３ｂ１
パイロツト弁３３、排気口３３ｃを経て大気中に排出さ
れる。

同時に供給口５から供給された圧力空気は、パイロット
弁３４及び接続口３４ｂを経て中間ボディ２８の大径孔
２８ｂに流入し、ピストン３２を押圧して右方に摺動移
行すると同時に、該ピストン３２は弁体操作棒２３を左
右に摺動移行させ、該弁体操作棒２３に設けた鍔部２３
ａで供給側ポペット弁体２０を引掛けながら、該供給側
ポペット弁体外径部２０ａと弾性体環状弁座１５ｂとを
離間させる。

同時に前記弁体操作棒２３内側端面に当接している他の
弁体操作棒２２も共動するので、該弁体操作棒２２の鍔
部２２ａにより排気側ポペット弁体１６は右方に同時的
に摺動移行し、該排気側ポペット弁体１６の端面１６ａ
と弾性体環状弁座１５ｄは離間する。

かかる弁の切換えにより供給口５から供給された圧力空
気は、円筒状スリーブ１１の番孔ＩＬ。

を経て取出口６に流入する。

同時に取出ロアの圧力空気は、円筒状スリーブ１２の番
孔１２ａ及び円筒状スリーブ１４の番孔１４ａを経て排
出口９から大気に排出される。

よってアクチュエータ３は右方に移動する。

アクチュエータの中間停止制御を行なうには、パイロッ
ト弁３３をＯＮして、第２図に示すようにアクチュエー
タ３を前進（図中左方へ）させ、そのストローク途中で
パイロット弁３３をＯＦＦして行なうものである。

この場合、パイロット弁３３．３４は共にＯＦＦ状態に
なるため、供給口５から通孔４を経てパイロット弁３３
．３４に至る圧力空気は閉止され、中間ボディ２７，２
８に流入しピストン３１．３２を押圧していた圧力空気
は、パイロット弁３３，３４の排気口３３Ｃ９３４ｃよ
り大気中へ排出されるので、ピストン３１．３２の内方
への押圧力は解除される。

従って、供給口５から弁体操作棒の貫通孔２２ｂ、２３
ｂを経て排気側ポペット弁体１６．１７の端部室内１ｇ
、ｌｈに流入した圧力空気は、排気側ポペット弁体１６
，１７の端面１６ａ、１７ａを環状弁座１５ａ、１５ｄ
へ当接させるように押圧し、該排気側ポペット弁体１６
．１７を中央方向へ移動させる。

これと同時に、供給側ポペット弁体１９，２０はバネ２
６の発力により外径部１９ａ、２０ａが各々環状弁座１
５ｂ、１５ｃへ当接するまで外方へ移動させられると共
に、弁体操作棒２２，２３もその弁体操作用鍔２２ａ、
２３ａがそれぞれ排気側ポペット弁体１７及び供給側ポ
ペット弁体１９に押されて移動し、第１図における位置
に復帰する。

かくして取出口６，７及び排出口８，９はシールされ、
アクチュエータ３はストローク途中で停止可能となる。

ここで、弁体の圧力バランスを図るための手段について
説明すると、第４図はアクチュエータ３を中間停止させ
た時の排気側及び供給側ポペット弁部の片側部分を拡大
図示したもので、この状態において、排気側ポペット弁
体１６の薄肉円筒部１６ｂの内径Ｄ２と、この薄肉円筒
部へ収嵌される供給側ポペット弁体外径部１９ｂの外径
Ｄ３及び環状弁座１５ｃ、１５ｄの内径Ｄ□を各々Ｄｉ
岬Ｄ２＃Ｄ、とほぼ等しく構成して供給側ポペット弁体
１９の長手方向の受圧面積をほぼ等しくさせ、接続ロア
に連通ずるアクチュエータ３側の圧力に対して、供給側
ポペット弁体１９の環状弁座１５Ｃへの密封（シール）
力に変動を与えないように工夫されている。

すなわちアクチュエータ３側の圧力が変動しても供給側
ポペット弁体１９の長手方向に加わる力がバランスする
ために、該供給側ポペット弁体が長手、方向に移動せず
これによって供給側ポペット弁体１９の環状弁座１５ｃ
へのシール力に影響しないようにしたものである。

尚、第４図はポペット弁部の片側のみを図示するが、反
対側も同様に構成される。

（考案の効果） 本考案は以上の構成により成るものであるから、アクチ
ュエータ側の圧力変動による影響を受けることなく確実
にシール状態を持続でき、安全かつ適正なアクチュエー
タの中間停止制御を可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の正面断面図、第２図は一方へ動作し
た状態の正面断面図、第３図は第２図の反対側へ動作し
た状態の正面断面図、第４図は第１図の部分拡大断面図
を示す。 符号の説明、１・・・・・・弁本体、３・・・・・・ア
クチュエータ、１０，１１，１２，１３，１４・・・・
・・円筒状スリーブ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ
＝環状弁座、１６．１７・・・・・・排気側ポペット弁
体、１９．２０・・・・・・供給側ポペット弁体、２２
，２３・・・・・・弁体操作棒、２６・・・・・・バネ
、２７．２８・・・・・・中間ボディ、３１，３２・・
・・・ゼストン、３３，３４・・・・・・パイロット弁
。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （イ）供給通路と２つの消費体接続通口および２つの排
   出通口を有する本体１の貫通口２内へ前記５つの各通口
   の１つと連通ずる複数の孔を貫通穿設した円筒状スリー
   ブ１０，１１，１２，１３．１４を、各円筒状スリーブ
   間へ環状弁座１５ａ、ｔ５ｂ、１５ｃ、１５ｄを介在さ
   せて収嵌すると共に、 （ロ） 円筒状スリーブ１３．１４内部へ、一端側に環
   状弁座１５ａ、１５ｄと当接する円筒部１６ｂ、１７ｂ
   を形成した排気側ポペット弁体１６．１７を摺動可能に
   収嵌し、 （ハ）円筒状スリーブ１０内に位置し、その両側に位置
   する円筒状スリーブ１１．１２に挟着された環状弁座１
   ５ｂ、１５ｃと当接して弁部を構成する外径部１９ａ、
   ２０ａと、それに続いて縮径して伸長した反対側端外径
   部１９ｂ、２０ｂが前記排気側ポペット弁体１６．１７
   の薄肉円筒部１６ｂ、１７ｂ内へ収嵌されるよう構成し
   た供給側ポペット弁体１９．２０と、 に）更に、該供給側ポペット弁体１９．２０間に張設し
   たバネ手段と、 （ホ）前記排気側ポペット弁体１６．１７および供給側
   ポペット弁体１９，２０の中心部分を貫通して収嵌され
   、排気側ポペット弁体１６と供給側ポペット弁体１９間
   及び排気側ポペット弁体１７と供給側ポペット弁体２０
   間に各々突出する弁体操作用鍔２２ａ＝ ２３ａを形成
   すると共に、長手方向に沿って弁本体内部１ｆと各背室
   Ｉｇ、ｌｈを連通させる貫通孔２２ｂ、２３ｂが各々穿
   設された内側端面が互いに当接可能な各弁体操作２２，
   ２３と、 （へ）弁体操作棒２２．２３を押圧するピストン３１．
   ３２を有する押圧手段と、 （ト）該ピストン３１．３２を押す流体圧力の切換えを
   行うノーマルオープン形をしたパイロット弁３３，３４
   とを有し、 （力 更に、各環状弁座１５ ａｔ １５ ｂｙ
   １５ Ｃ９１５ｄの内径Ｄ１と、排気側ポペット弁体１
   ６．１７の各薄肉円筒部１６ｂ、１７ｂの内径Ｄ２及び
   供給側ポペット弁体１９，２０の外径Ｄ３とを略同−径
   に構成して成るポペット形３位置方向制御弁。