CN1181474A - 先导式5气口换向阀 - Google Patents

Abstract

在包括压力流体的供给用或排出用的第1气口17、输出用的第2和第3气口18、19、排出用或供给用的第4和第5气口20、21的换向阀中,设置用来把先导流体供入先导阀13的先导供给流道24,分别经单向阀38a、38b、38c把该先导供给流道24与所述第1、第4、第5气口17、20、21连接。

Description

先导式5气口换向阀

本发明涉及用先导阀使5气口式主阀换向的先导式5气口换向阀。

图9用符号表示公知的先导式5气口换向阀，该换向阀1由5气口式主阀2和电磁铁驱动式先导阀3构成。所述主阀2有与压缩空气这样的压力流体的供给源相连接的供气口P、与执行器相连接的输出气口A、B，对外开放的排气口EA、EB，以及靠先导流体压力动作、把所述输出气口A、B与供气口A或排气口EA、EB连通的主阀构件(图示省略)。此外先导阀3有先导供气口P、先导输出气口a和先导排气口r，同时还有靠电磁铁4驱动，把所述先导输出气口a与先导供气口p或先导排气口r连通的先导阀构件(图示省略)。

该换向阀1，当对先导阀3的电磁铁4励磁时，该先导阀3切换到与图示场合相反的位置，由于从先导输出气口a向主阀2输出先导流体，所以主阀2的阀构件切换，供气口P与输出气口A连通，同时输出气口B与排气口EB连通，压力流体从所述输出气口A输出。

当所述电磁铁4的励磁解除时，所述先导阀3复位到图示切换位置，由于供给主阀2的先导流体从先导排气口r向外排出，所以主阀2的阀构件靠复位弹簧5的加载力复位。供气口P与输出气口B连通，同时输出气口A与排气口EA连通，压力流体从所述输出气口B输出。

所述先导式5气口换向阀1，按对先导阀3供给先导流体的方法分为内部先导式与外部先导式。内部先导式换向阀是把先导流体从主阀2的供气口P经设在阀体内部的流道供入先导阀3的先导供气口P的类型，另一方面，外部先导式换向阀是经与先导阀连接的外部配管把先导流体供入先导供气口P的类型。

此外，在所述先导式5气口换向阀1中，有从中央的气口P供入压力流体的中央供给型换向阀，和以两侧的气口EA、EB为供气口供入压力流体，同时以中央的气口P为排气口的两端供给型换向阀。

这样，在先导式5气口换向阀中有着种种类型的东西，它们虽然根据用途的不同而分别使用，但是由于除了一部分之外相互间没有互换性，所以一向不得不个别地准备各自类型者并分别使用，需要制造的换向阀的种类很多，其制造和制品管理等都非常麻烦。

特别是，虽然在换向阀为外部先导式换向阀的场合，由于先导流体是由外部配管供入先导阀3的，所以通过把主阀2的气口P与两侧的气口EA、EB的某一方与压力流体供给源相连接，可以变更成中央供给型和两侧供给型，但是在内部先导式换向阀的场合，由于即使把两侧的气口EA、EB与压力流体供给源相连接，也不能从这些气口向先导阀供给先导流体，所以不能变更成中央供给型和两端供给型，不得不分别地准备它们。

本发明的主要目的在于提供一种先导式5气口换向阀，该换向阀即使为内部先导式也能容易地变更成中央供给型和两侧供给型。

本发明的另一个目的在于还能把所述先导式5气口换向阀分别使用于内部先导式和外部先导式。

为了实现上述目的，本发明是一种带有压力流体的供给用或排出用的第1气口、输出用的第2及第3气口、排出用或供给用的第4及第5气口的先导式5气口换向阀，其特征在于其中设有用来向先导阀供给先导流体的先导供给流道，在该先导供给流道与第1、第4、第5油口之间分别设有单向阀，诸单向阀允许从这些各气口流入先导供给流道方向的压力流体的流动，但阻止与此相反方向的压力流体的流动。

具有上述构成的换向阀，由于可以从第1、第4、第5中的某个气口经单向阀把先导流体供入先导阀，所以在把第1气口连接于压力流体供给源的场合，可以作为中央供给型换向阀使用，在把第4和第5气口连接于压力流体供给源的场合，可以作为两端供给型换向阀使用。

在本发明的具体实施例中，所述各单向阀可以通过把密封件中有方向性的唇形密封件装在阀主体上构成，或者，可以由提动式阀主体和给该阀主体向与阀座接触的方向加载的阀弹簧构成。

在本发明的最佳实施例中，所述换向阀有用来从外部引入先导流体的外部先导气口，在该外部先导气口与所述先导供给流道之间设置着单向阀，该单向阀允许从该先导气口流入先导供给流道方向的压力流体的流动，但阻止与此相反方向的压力流体的流动。

借此，也可以把所述换向阀作为外部先导式来使用。就是说，在把外部配管连接于所述外部先导气口并供入压力比主流体更高的先导流体的场合，由于该先导流体推开单向阀供入先导阀，所以就成了外部先导式换向阀。这时高压的先导流体，由于与第1、第4、第5气口相对应的所述单向阀的作用而不会向这些气口逆流。

图1是表示根据本发明的5气口式换向阀的第1实施例的剖视图。

图2是图1的局部放大图。

图3是表示本发明的第2实施例的剖视图。

图4是表示本发明的第3实施例的剖视图。

图5是表示单向阀的另一种结构例的局部放大剖视图。

图6是表示单向阀的又一种结构例的局部放大剖视图。

图7是表示单向阀的又一种结构例的局部放大剖视图。

图8是表示把本发明的换向阀集中地安装在多路板上的状态的透视图。

图9是用符号表示公知的5气口式换向阀的构成图。

图1和图2表示单先导式5气口换向阀11A，该换向阀11A包括主阀12和电磁铁驱动式先导阀13，构成如图8中所示设置在多路底板80上使用。

所述主阀12的阀体16制成长方体形，在该阀体16的下表面，沿其纵长方向等间隔地依次设置中央的第1气口17，位于该管1气口的两侧的第2气口18和第3气口19，位于这些第2和第3气口18、19两侧的第4气口20和第5气口21，同时设置外部先导气口X。此外，在上述阀体16的内部，设有所述第1～第5气口17～21分别连通的阀孔22，在该阀孔内，滑动自如地设有阀构件33，该阀构件33使第2气口18和第3气口19与第1气口17和第4气口20或第5气口21轮流地连通。

在形成于所述阀构件33的外周面的沟槽中，装有把邻接的气口间通断的密封圈33a、33a，以及密封第4气口20与活塞室26之间及第5气口21与复位室27之间的O形圈33b、33b。

在所述阀孔22的一端侧，在与中继箱28之间形成所述活塞室26，在该活塞室26内滑动自如地插入直径比阀构件33更大的活塞34，在所述中继箱26的内部，设有吸收所述活塞34向左动末端移动时的冲击的缓冲垫35。

在所述阀孔22的另一端侧，在与压盖30之间形成所述复位室27，在该复位室27内，在所述压盖30与阀构件33之间压缩设置着加载力小的复位弹簧32。

在所述主阀12中，还形成用来向先导阀13供给先导流体的先导供给流道24，该先导供给流道22除分别经单向阀38a、38b、38c、38d与第1气口17、第4气口20、第5气口21、外部先导气口X连通外，还分别与所述复位室27、先导阀13的先导供气口P相连通。

图中29是覆盖中继箱28的端面，与该中继箱28之间划分所述先导供给流道24的一部分的盖，16b是阀体16的上盖部分，在该上盖16b与主体部分16a之间划分形成所述先导供给流道24的一部分。

此外，所述活塞室26经在所述中继箱28及盖29中形成的先导输出流道37与先导阀13的先导输出气口a相连通。图中44是把活塞34的背面与阀构件33之间的腔室对外开放的呼吸孔。

所述单向阀38a、38b、38c、38d虽然分别允许压力流体从第1气口17、第4气口20、第5气口21、外部先导气口X侧流向先导供给流道24，但是阻止向与此相反方向流动，彼此间有相同的构成，它们的具体构成如图2中所示。

在所述图2中，代表性地表示与第1气口17相对应的单向阀38a。该单向阀38a，由圆柱形阀主体40和装在其外周的环状唇形密封件41构成。所述阀主体40，以在周围保持流道用间隙的状态，插入在与第1气口17相通的通孔17a与先导供给流道24之间形成的圆形阀腔室39内，唇形密封件41有与阀腔室39的内壁相接触的挠性唇部41a，借助于该唇部41a，虽然允许先导流体从第1气口17侧向先导供给流道24侧的流动，但是阻止先导流体从先导供给流道24侧向第1气口17侧的流动。图中40a是在所述阀主体40的两端面上沿放射方向形成的流道沟槽。

此外，所述单向阀38a的阀主体40，通过靠与上盖部分16b整体地形成的突起16c压住上端，防止在空气压力的作用下从阀腔室39拔出。再者，虽然其他与第4、第5气口20、21相对应的单向阀38b、38c的场合也同样，阀主体40靠上盖部分16b的突起16c压住，但是在与外部先导气口X相对应的单向阀38d的场合，阀主体40是通过与中继箱28相接触来防止从阀腔室39拔出。所述突起16c当然弄成在先导流体在先导供给流道24流动之际不成为障碍的大小。

另一方面，所述先导阀13，具有作为公知的常闭型3气口电磁阀的构成，包括所述先导供气口P、先导输出气口a、及先导排气口r，使所述先导输出气口a与先导供气口P或先导排气口r相连通的先导阀构件42，以及给该先导阀构件42沿封闭先导供气口P的方向加载的复位弹簧43。于是，当给电磁铁14励磁时，先导阀构件42使先导供气口P与先导输出气口a相连通，当电磁铁14的励磁解除时，先导阀构件42靠复位弹簧43的加载力复位到图示的状态，使先导输出气口a与先导排气口r相连通。

具有上述构成的换向阀11A，在不从外部先导气口X向先导阀13供给先导流体的场合就成为内部先导式换向阀，在从外部先导气口X供给先导流体的场合就成为外部先导式换向阀。

此外，在把主阀12的第1气口17与压力流体供给源相连接的场合就成为中央供给型换向阀，在把第4气口20及第5气口21与压力流体供给源相连接的场合就成为两端供给型换向阀。

就是说，首先，作为第1使用例，在不把先导流体供给用的外部配管连接到所述外部先导气口X，作为内部先导式原封不动，把第1气口17连接于压力流体供给源的场合，可以把该换向阀11A作为内部先导式的中央供给型换向阀使用。在这种场合，先导流体从第1气口17经单向阀38a和先导供给流道24供给复位室27和先导阀13的先导供气口P。但是该先导流体靠其他单向阀38b、38c、38d的作用，不向第4气口20、第5气口21和外部先导气口X逆流。

在上述内部先导式中央供给型换向阀中，在电磁铁14未被励磁的图示的状态下，阀构件33靠供入复位室27中的先导流体的作用力和复位弹簧32的加载力处于第1切换位置。这时，第1气口17(供气口)与第3气口19(输出气口)相互连通，同时第2气口18(输出气口)与第4气口20(排气口)连通，而且第5气口21(排气口)被从其他气口隔断，压力流体从所述第3气口19输出。

当上述电磁铁14励磁时，由于先导流体从先导供气口P经先导输出气口a和先导输出流道37从入主阀12的活塞室2b，所以阀构件33靠活塞34向图的右方向移动，占据使第1气口17与第2气口18连通，同时使第3气口19与第5气口21连通，而且把第4气口20从其他气口隔断的第2切换位置，压力流体从第2气口18输出。

当从上述的状态解除电磁铁14的励磁时，由于活塞室26内的先导流体经先导输出流道37从先导排气口r排出，所以借助于供入复位室27的先导流体和复位弹簧32的作用，阀构件33受推动，与活塞34一起复位到图示的第1切换位置。

其次，作为第2使用例，在把所述换向阀11A作为内部先导式原封不动，把第4气口20和第5气口21两方共同连接于压力流体供给源的场合，可以把该换向阀11A作为内部先导式的两端供给型换向阀使用，在这种场合，第1气口17成为排气口。此外先导流体推开与第4气口20和第5气口21相对应的单向阀38b和38c流入先导供给流道24。

于是，在电磁铁14未被励磁的状态下，阀构件33处于图示的第1切换位置，第1气口17(排气口)与第3气口19(输出气口)相互连通，同时第2气口18(输出气口)与第4气口20(供气口)连通，而且第5气口21(供气口)处于被隔断状态，压力流体从所述第2气口18输出。

当所述电磁铁14励磁时，阀构件33移到第2切换位置，第1气口17与第2气口18相互连通，同时第3气口19与第5气口21连通，而且第4气口20被隔断，压力流体从所述第3气口19输出。

再次，作为第3使用例，在把先导流体供给用的外部配管连接到外部先导气口X，同时把第1气口17连接于压力流体供给源，从所述外部配管向外部先导气口X供入压力比供入第1气口17的主流体更高的气导的场合，可以把该换向阀11A作为外部先导式的中央供给型换向阀来使用。在这种场合，来自外部先导气口X的先导流体，虽然经单向阀38d和先导供给流道24供入复位室27和先导供气口P，但是靠单向阀38a、38b、38c的作用不向第1、第4、第5气口逆流。

而且，该第3使用例的外部先导式中央供给型换向阀，由于与上述的第1使用例的内部先导式中央供给型换向阀只是先导流体的供给途径不同，作用实际上是相同的，所以其作用的说明省略。

再次，作为第4使用例，在把所述换向阀11A作为外部先导式原封不动，把第4气口20和第5气口21两方共同连接于压力流体供给源而作为供气口的场合，可以把该换向阀11A作为外部先导式的两端供给型换向阀来使用。该换向阀，由于与作为上述的第2使用例的内部先导式两端供给型换向阀之间，只是先导流体的供给途径不同，作用实际上是相同的，所以其作用的说明省略。

此外，像上述第3使用例的第4使用例这样把换向阀11A作为外部先导式来使用的状态下，即使在假如发生对外部先导气口X的先导流体的供给停止，该先导流体的压力比主流体的压力更低这样的事态的场合，换向阀11A也能靠各单向阀的作用自动地切换成内部先导式换向阀，而当先导流体的供给重新开始或压力上升时，则切换成外部先导式换向阀。

于是所述先导式5气口换向阀，仅靠选择是否经外部先导气口供给先导流体，就可以分别使用于外部先导式和内部先导式。此外，无论是在选择了外部先导式或内部先导式的哪一种形式的场合，通过把中央的第1气口17连接于压力流体供给源或者把两端的第4、第5气口20、21连接于压力流体供给源，即可以分别使用于中央借给型和两端供给型。

其结果，由于可以把一个换向阀分别用于多种形式，所以例如如图8中所示，可以把多个换向阀集中地安装在公共的多路板80上，实施不同的使用方法。

在该图8中，所述多路板80具有能安装多个(图示例为5个)换向阀的长度，在其内部沿纵长方向设有用来针对各换向阀集中地供给和排出压力流体的供给流道81和排出流道82A、82B，以及用来供给外部先导流体的先导流道83。这些流道在各换向阀11A₁～11A₅的搭载位置开口于多路板上表面，如果直接安装换向阀则分别与该换向阀的第1气口17、第4气口20、第5气口21、及先导气口X相连通。此外，在多路板80的前表面，设有与各换向阀的第2气口18和第3气口19分别连通的输出开口84A、84B。上述5个换向阀中第1～第3换向阀11A₁～11A₃，通过直接安装在所述多路板80上，第1气口17连通于供给流道81，同时第4气口20和第5气口21分别连通于排出流道82A和82B，作为中央供给型的换向阀来使用。

此外，第4换向阀11A₄，通过经流道变更用的平板86安装在多路板80上，第1气口17从多路板80的供给流道81隔断，与设于该平板86的第2供给流道87相连通，经该第2供给流道87供给不同压力的流体。其他的流道连接关系不变。

再者，第5换向阀11A₅，通过经流道变更用的两块平板89、90安装在多路板80上，变更成两侧供给型的换向阀。就是说，上方的平板89把换向阀11A₅的第1气口17从多路板80的供给流道81隔断而与该平板89上的排出开口92相连通，下方的平板90把第4气口20和第5气口21从多路板80的排出流道82A、82B隔断而与该平板90上的供给开口93相连通。其他的流道连接关系不变。

图3表示本发明的第2实施例，该第2实施例的换向阀11B是包括2个先导阀13、13的双先导式的先导式5气口换向阀。该第2实施例与上述第1实施例的不同之处在于，代替在第1实施例中设在阀构件33的一侧的复位装置，设置先导阀装置。就是说，代替第1实施例中的复位室、复位弹簧32、压盖30，设置活塞室26、活塞34、中继箱28、盖29、缓冲垫35、先导阀13、呼吸孔44等。

所述第2实施例的换向阀11B，通过2个先导阀13、13的电磁铁14、14交互地通断、对活塞室26、26交互地供入排出先导流体，而用活塞34，34往复驱动阀构件33，由于这些以外的构成和作用与第1实施例实际上相同，所以主要的同一构成部分带有同一标号，它们的说明省略。

图4表示本发明的第3实施例，该第3实施例的换向阀11C，与上述各实施例之间单向阀的结构及其安装方法不同。就是说，该换向阀11C，在没有上盖部分16b的整体型的阀体16的上表面，形成横穿先导供给流道24达到阀腔室39的安装孔48，把单向阀38a～38c从阀体16的上表面螺纹安装于诸安装孔48内。

这些单向阀38a～38c具有阀主体49，该阀主体49的长度为从上述安装孔48横穿先导供给流路24达到阀室39，唇形密封件41安装在嵌合于阀主体49的阀室39上的前端部分，在基端侧的安装部上，切断与上述安装孔48螺纹接合的螺栓，并安装密封环50。

由于所述第3实施例的其他结构和作用与第1实施例实际上相同，所以图的主要的同一部位带有同一的标号而详细的说明省略。

再者，虽然所述第3实施例为单先导式换向阀，但是当然也可以为双先导式换向阀。

图5表示单向阀38a～38c的不同的构成例，该单向阀38a～38c，在阀主体52的上端有细直径的安装部53，通过把该安装部53螺纹安装于阀体16的安装孔54，而安装于阀腔室39内。这种场合所述阀体16，在像所述第1实施例那样是有上盖部分16b的分割型的场合，就在该上盖部分16b中形成所述安装孔54来安装单向阀，在像第3实施例那样是没有上盖部分16b的整体型的阀体的场合，就从气口侧形成所述安装孔54，从气口侧插入单向阀而安装于该安装孔54。

图6表示单向阀38a～38c的另一种构成例，该单向阀38a～38c，与上述各实施例的单向阀使用密封件中有方向性的唇形密封件41者的不同之处在于使用提动式阀构件56。就是说，在设于气口与先导供给流道24之间的平坦阀座58上，使收容在阀腔室39内的所述阀构件56的环形密封部56a从先导供气流道24侧接触，靠压缩设置于该阀构件56与上盖部分16b之间的所述阀弹簧57向阀座58侧加载。

图7表示单向阀38a～38c的又一种构成例，该单向阀38a～38c，仅是阀座58制成环形而阀构件56的密封部56a为平坦的这一点，与所述图6者不同。

此外，虽然图示省略了，但是设于外部先导气口X的单向阀38d也可以制成提动型。

Claims (8)

1.一种先导式5气口换向阀，其特征在于它包括：

压力流体的供给用或排出用的第1气口、输出用的第2和第3气口、排出用或供给用的第4和第5气口；

移动自如地设置在与所述各气口连通的阀孔内，切换这些各气口间的连接的阀构件；

驱动所述阀部件的1个或2个先导阀；

用来向所述先导阀供给先导流体的先导供给流道；以及

分别设置在所述先导供给流道与第1、第4、第5气口之间，允许从这些各气口流入先导供给流道方向的压力流体的流动但阻止与此相反方向的压力流体的流动的单向阀。

2.根据权利要求1中所述的换向阀，其中所述各单向阀，由插入在各气口与先导供给流道之间形成的阀腔室内并保持流体流通用间隙的阀主体，以及装在该阀主体的外周，密封与阀腔室内壁之间的环状唇形密封件组成。

3.根据权利要求2中所述的换向阀，其中所述先导供给流道的一部分在换向阀的阀体中的主体部分与上盖部分之间划分形成，在该上盖部分所覆盖的部分里设置所述单向阀，同时在该上盖部分上形成与这些单向阀相接触以防止从阀腔室中拔出的突起。

4.根据权利要求2中所述的换向阀，其中所述单向阀有加工了螺纹的安装部，靠该安装部螺纹安装于阀体。

5.根据权利要求1中所述的换向阀，其中各单向阀，由从先导供给流道侧接触于在各气口与先导供给流道之间形成的阀座的提动式阀构件，和给该阀构件向与阀座接触的方向加载的阀弹簧组成。

6.根据权利要求1至5的任何一项中所述的换向阀，其中该换向阀有用来从外部引入先导流体的外部先导气口，在该外部先导气口与所述先导供给流道之间，设置着单向阀，该单向阀允许从该先导气口流入先导供给流道方向的压力流体的流动，但阻止与此相反方向的压力流体的流动。

7.根据权利要求6中所述的换向阀，其中设置在所述外部先导气口与先导供给流道之间的单向阀，由插入在所述外部先导气口与先导供给流道之间形成的阀腔室内并保持流体流通用的间隙的阀主体，以及装在该阀主体的外周，密封与阀腔室内壁之间的环状唇形密封件组成。

8.根据权利要求6中所述的换向阀，其中设置在所述外部先导气口与先导供给流道之间的单向阀，由从先导供给流道侧接触于在外部先导气口与先导供给流道之间形成的阀座的提动式阀构件，和给该阀构件向与阀座接触的方向加载的阀弹簧组成。

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