CN1209517A - 使用5端口电磁阀阀体的3端口电磁阀 - Google Patents

使用5端口电磁阀阀体的3端口电磁阀 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种能与5端口的电磁换向阀等一起多联地连设而使用的3端口电磁阀。该电磁阀使用具有供给流道、在其两侧开口的输出流道及排流流道的5端口阀用的阀体,在该阀孔中插入构成3端口阀的两个阀芯,靠先导阀部来驱动它们。上述阀芯把供给流道的流体压力用作恢复力,在这些阀芯上,设有使输出流道与供给流道和排流流道切换连通的密封件,在两个阀芯上设置给其轴向移动进行导向的导向部的同时,使在流道中流动的流体的流道沟槽介于多个轴向导向部之间。

Description

使用5端口电磁阀阀体的3端口电磁阀
本发明涉及在连续设置多个5端口电磁阀等而作为多联阀使用的场合下适于与它们混合使用的3端口电磁阀。
虽然为了控制各种流体压力驱动元件的动作，一般做法是把5端口的先导式电磁换向阀等多联地连设在轨条或多路基块上，但是在这些阀中需要3端口电磁阀的场合也不少。可是，3端口阀与5端口阀形态不同，与它们一起多联地连设中存在着种种的问题。
这样的问题，可以通过原封不动地利用5端口电磁阀用的阀体制成在它们之中装入两个3端口阀的电磁阀来解决，而且，由于零件的通用化而可以廉价地提供产品，也能作为4位置阀来使用。
可是，5端口阀的阀体中的阀孔本来是由单一的阀芯在它的两端被导向后而插入其中的，如果分成两件的3端口阀的阀芯插入该阀孔，则阀芯的供给流道一侧未被导向，各阀芯的姿势成为不稳定的。因此，密封件不能稳定地发挥密封功能，而且，当密封件冲上台肩时，还产生该密封件从安装沟槽脱出，被挤入台肩与阀芯之间而损坏等问题。
本发明的目的在于，为了与5端口电磁换向阀等一起多联地连设而使用，在原封不动地利用5端口电磁阀用的阀体、在它们之中装入两个3端口阀的电磁阀中，能给阀芯的轴向移动稳定地导向。
为实现上述目的，本发明的电磁阀包括：
一个主阀，该主阀带有开设有阀孔、设有在该阀孔的中央开口的供给流道、在其两侧开口的两个输出流道以及在它们的两侧开口的排流流道的5端口阀用的阀体；在上述阀孔内滑动自如地配设的阀芯；以及配设在上述阀孔的轴向两侧的第1、第2活塞，靠对这些活塞的先导流体压力的作用使阀芯动作；
一个先导阀部，该先导阀部由设有第1和第2电磁铁机构，靠这些电磁铁机构的动作使先导流体压力分别作用在上述第1活塞和第2活塞上的第1及第2先导阀组成，
其特征在于：由两个阀芯构成内插于上述阀体的阀孔的阀芯，此两个阀芯在供给流道的两侧以该供给流道的流体压力产生的作用力为阀芯的复位力，在这些阀芯上设置用来使输出流道分别与供给流道和排流流道切换连通的密封部，在上述两阀芯中的与活塞接触的端部上设置给该阀芯的轴向移动导向的导向部，同时，在位于供给流道两侧的台肩上的封止位置与从该台肩脱离的流通位置之间切换移动的密封部中，把即使当该密封部在处于流通位置时也位于上述台肩上的多个轴向导向部以在流道中流动的流体的流道沟槽介于它们之间的方式设置在阀芯的周围。
在上述电磁阀中，可以在位于供给流道的两侧的台肩上的封止位置与向供给流道一侧从该台肩脱离的流通位置之间切换移动的密封部中，把即使当该密封部处于流通位置时也位于上述台肩上的多个轴向导向部以在供给流道中流动的流体的流道沟槽介于它们之间的方式设置在向上述台肩冲上的一侧。或者，在位于供给流道的两侧的台肩上的封止位置与向输出流道一侧从该台肩脱离的流通位置之间切换移动的密封部中，把即使当该密封部处于流通位置时也位于上述台肩上的多个轴向导向部以在输出流道中流动的流体的流道沟槽介于它们之间的方式设置在向上述台肩冲上的一侧。
在具有这样的构成的电磁阀中，由于原封不动地利用5端口电磁阀的阀体，能使各种零件与5端口电磁阀通用，所以可以廉价地提供能与5端口电磁换向阀等一起多联地连设并混合使用的3端口电磁阀。此外，虽然仅把插入阀孔的阀芯分成两件的话阀芯的姿势不稳定，但是通过设置上述导向部，可以一边确保必要的流量，一边使该密封件对台肩的冲上合理化。
图1是表示根据本发明的3端口电磁阀的第1实施例的关闭状态的构成的剖视图。
图2是表示上述第1实施例的电磁阀的开启状态的局部剖视图。
图3是表示在上述第1实施例中所用的阀芯的结构的放大透视图。
图4是表示根据本发明的3端口电磁阀的第2实施例的构成的局部剖视图。
图5是表示根据本发明的3端口电磁阀的第3实施例的构成的局部剖视图。
图1和图2表示根据本发明的电磁阀的第1实施例。此电磁阀是原封不动地利用5端口电磁阀用的阀体，把以下说明的两个3端口阀用的阀芯装入其内部的阀孔，在图1中表示两个3端口常闭阀的关闭状态，在图2中表示其开启状态。此电磁阀设有把上述阀芯装入后的主阀11及有两个先导电磁阀12A、12B的先导阀部12。靠主阀11的底盖13的作用，该电磁阀可以与多个5端口电磁阀等一起连设于图中未画出的DIN轨条上。
上述主阀11包括安装有上述底盖13和上盖14的阀体15、安装于该阀体15的一个端面的活塞箱16以及安装于该阀体15的另一个端面的端板18。此阀体15由于原封不动地使用了5端口电磁阀用，所以设有沿连设多个阀体15的方向贯通，通过它们的连设使之彼此连通的压缩空气的供给通孔P、第1和第2排流通孔EA、EB以及先导供给通孔ps，而且，设有贯通安装上述活塞箱16和端板18的两端面间的阀孔20。而且，在此阀孔20中，开有与上述供给通孔P连通的中央的供给流道21、位于其两侧的两个输出流道22A、22B以及位于它们的两侧并与上述第1和第2排流通孔EA、EB连通的两个排流流道23A、23B。
再者，虽然上述主阀11是靠底盖13连设于DIN轨条上，但是也可以把供给通孔P、第1和第2排流通孔EA、EB以及先导供给通孔ps等设在多路基块中，制成把带阀孔20的阀体15连设于该多路基块上的构成。
滑动自如地内插于上述阀体15的阀孔20的阀芯由在供给流道21的两侧以该供给流道的流体压力产生的作用力为复位力的两个阀芯25A、25B构成。此外，在上述阀孔20的轴向两侧，配设着分别与阀芯25A、25B分体的、承受先导流体压力的作用并推压这些阀芯25A、25B的直径大于该阀芯的第1、第2活塞26A、26B。
上述阀体25A、25B设有在供给流道21与输出流道22A、22B之间开关的密封件28A、28B和在输出流道22A、22B与排流流道23A、23B之间开关的密封件29A、29B。上述密封件28A、28B随着阀芯的动作，重复地在供给流道21上的中间位置(图2)与搁浅在供给流道21与输出流道22A、22B之间的台肩31A、31B上的封止位置(图1)之间移动。另一方面，密封件29A、29B重复地在排流流道23A、23B上的中间位置(图1)与搁浅在排流流道23A、23B与输出流道22A、22B之间的台肩32A、32B上的封止位置(图2)之间移动。而且，当一个阀芯中的一方的密封部处于中间位置时，另一方的密封部处于封止位置；相反，当一方的密封部处于封止位置时，另一方的密封部取中间位置。
由于上述阀芯25A、25B分成两个部件插入本来在5端口阀的场合单一的阀芯其两端被导向地插入的阀孔20中，所以如果不考虑阀芯的供给流道21一侧的导向，则阀芯的姿势不稳定，阀芯25A、25B的轴心对阀孔20的轴心倾斜，当上述密封件冲上台肩时，这些密封件有可能脱离安装沟槽，而被挤入台肩与阀芯之间。
因此，在上述阀芯25A、25B中，在邻接那些活塞一侧端部的密封件(O形圈)34的部分设置导向部35，同时，在开关供给流道21的密封件28A、28B即可以在离开供给流道21一侧的台肩31A或31B的流通位置(图2)与搁浅在该台肩上的封止位置(图1)间切换的密封件28A、28B的各活塞26A、26B一侧的阀芯的周围，设置即使当密封件28A、28B离开台肩32A、32B时也处于该台肩上，给该密封件对台肩的冲上进行导向的多个轴向导向部36，并且如图3中清楚地所示出的那样，使在上述供给流道21中流动的流体的流道沟槽37介于它们之间地设置。
虽然这些导向部35、36是以使阀芯25A、25B的姿势稳定化为目的而设置的，但是(包括后述的实施例在内)也可以以使搁浅在排流流道23A、23B与输出流道22A、22B之间的台肩32A、32B上的密封件29A、29B能顺利地分别冲上台肩32A、32B为目的，用与上述导向部36相同的方式，设置即使当这些密封件29A、29B离开台肩32A、32B时也处于该台肩32A、32B上，给该密封件对该台肩的冲上进行导向的多个轴向导向部。
这种结构的阀芯25A、25B由于形状复杂，所以用在润滑性方面优良的合成树脂通过成形来制造特别有效。
在安装于阀体15的端板18的外侧面上，沿上下方向并列开设第1和第2输出端口A、B，通过在阀体15内形成的通道使开口于阀孔20的第1、第2输出流道22A、22B与这些输出端口A、B连通。图中，38表示安装于这些输出端口A、B的“即插即合”接头。
上述第1输出流道22A与输出端口A的连通，通过首先把第1输出流道22A针对通过在阀体15上表面的凹部安装上盖14而形成的流道41b靠引出流道41a来开口，再经过在阀体15中开设的通孔41c使流道41b开口于第1输出端口A来实现。另一方面，对侧的上述第2输出流道22B靠引出流道42a针对阀体15的下表面开口，同时经过在阀体15中开设的通道42c使该引出流道42a与第2输出端口B连通。
在形成于上述活塞箱16中的第1活塞室45A中气密地可滑动地插入前述第1活塞26A，而在形成于端板18中的第2活塞室45B中气密地可滑动地插入第2活塞26B，如果从第1先导输出通道48A向第1活塞室45A供给先导流体，则由于作用在直径大于阀芯25A的第1活塞26A上的先导流体压力产生的作用力超过作用在阀芯25A的对侧端面上的来自供给通孔P的压力流体产生的作用力，所以阀芯25A从图1的切换位置向右移动到图2中所示的切换位置，借此由于密封件28A使供给流道21与第1输出流道22A连通，同时密封件29A在第1输出流道22A与第1排流流道23A之间封止，所以压力流体能从第1输出端口A输出。如果第1活塞室45A的先导流体被排流，则阀芯25A靠来自上述供给通孔P的压力流体产生的作用力复位。
此外，当从第2先导输出通道48B向第2活塞室45B供给先导流体时，同样地第2活塞26B与阀芯25B从图1中所示的切换位置向左移动到图2中所示的切换位置，借此由于密封件28B使供给流道21与第2输出流道22B连通，同时密封件29B在第2输出流道22B与第2排流流道23B之间封止，所以压力流体能从第2输出端口B输出。
并列设置于先导阀部12、用于驱动阀芯25A、25B的第1、第2先导电磁阀12A、12B设有先导进口通道47、前述先导输出通道48A、48B以及先导排流通道49，构成通过电磁铁50A、50B的励磁及其解除使先导输出通道48A、48B与先导进口通道47和先导排流通道49切换连通的公知的常闭式3端口电磁阀。
这些先导电磁阀12A、12B的先导进口通道47，通过在先导阀主体51、活塞箱16及阀体15中形成的通道与先导供给通道ps连通，电磁阀12A的先导输出通道48A与第1活塞室45A连通，电磁阀12B的先导输出通道48B与第2活塞室45B连通，电磁阀12A、12B的先导排流通道49与先导排流通道pe连通。
上述先导电磁阀12A、12B，设有位于先导阀主体51的两侧且彼此联动的进口阀芯52A、52B和排流阀芯53A、53B，如果对电磁铁50A或50B励磁，则进口阀芯52A或52B打开，使先导进口通道47分别与第1或第2先导输出通道48A、48B连通，同时排流阀芯53A、53B被关闭，阻断从先导输出通道48A或48B至先导排流通道49的通道。结果，先导流体向活塞室45A或45B供给。此外，如果解除电磁铁50A或50B的励磁，则进口阀芯52A、52B关闭，同时排流阀芯53A、53B打开，打开从先导输出通道48A或48B至先导排流通道49的通道，送入活塞室45A或45B的压力流体分别被排放，结果，从供给通孔P经过供给流道21流入阀孔20的流体压力产生的作用力成为阀芯25A、25B的复位力，这些阀芯进行复位动作。
设于先导阀主体51和活塞箱16的第1、第2手动操作件54A、54B，正常时靠弹簧沿突出方向加载并可按压地设置着。这些操作件在由于停电等事故而不能靠电磁铁50A、50B驱动阀芯25A、25B时，通过对它们的按压，使先导供给通道ps与先导输出通道48A、48B连通，也可以驱动阀芯25A、25B。
虽然上述第1实施例在阀体15内收容了两个构成常闭式3端口阀的阀芯25A、25B，但是，像图4中所示的第2实施例那样，也可以通过对阀芯结构进行若干变更，制成设有两个常开式3端口阀的结构。
与上述第1实施例中一样，滑动自如地配设于此第2实施例的阀孔20内的两个阀芯55A、55B由于在供给流道21的两侧以该供给流道21的流体压力产生的作用力为阀芯55A、55B的复位力，所以在这些阀芯55A、55B中，设有在供给流道21与输出流道22A、22B之间开关的密封件58A、58B以及在输出流道22A、22B与排流流道23A、23B之间开关的密封件59A、59B。
虽然上述第1实施例的密封件28A、28B随着阀芯的动作重复地在供给流道21上的中间位置与搁浅在供给流道21与输出流道22A、22B之间的台肩31A、31B上的封止位置之间移动。另一方面，密封件29A、29B重复地在排流流道23A、23B上的中间位置与搁浅在排流流道23A、23B与输出流道22A、22B之间的台肩32A、32B上的封止位置之间移动。但是在此第2实施例中，密封件58A、58B随着阀芯的动作在输出流道22A或22B上的中间位置与搁浅在供给流道21与输出流道22A、22B之间的台肩31A、31B上的封止位置之间移动，密封件59A、59B还在输出流道22A或22B上的中间位置与搁浅在排流流道23A、23B与输出流道22A、22B之间的台肩32A、32B上的位置之间移动，借此，成为两个阀芯55A、55B分别可以构成常开型3端口阀。
当在一个阀芯中的一方的密封部处于中间位置时，另一方的密封部处于封止位置；相反，当一方的密封部处于封止位置时，另一方的密封部取中间位置，这是不言而喻的。
此外，为了在对阀芯55A、55B的姿势进行稳定化的同时，顺利地实现密封件58A、58B对台肩的冲上，在阀芯55A、55B的活塞一侧端部设置与第1实施例同样的导向部35，同时，在密封件58A、58B的上述供给流道21一侧的阀芯的周围，设置着即使当密封件58A、58B离开台肩31A、31B时也处于该台肩上，给该密封件对台肩的冲上进行导向的多个轴向导向部62，在它们之间设置在上述供给流道21中流动的流体的流道沟槽63。
再者，由于此第2实施例中的其他构成和作用与第1实施例的场合实际上没有变化，所以图中大部分相同或相当的部分带有相同的标号并且其说明被省略。
图5表示本发明的第3实施例。此电磁阀虽然与前述第1实施例一样使用了5端口阀用的阀体15，插入阀孔20的一方的阀芯65A也与第1实施例相同作为常闭阀而构成，但是另一方的阀芯65B与上述第2实施例的场合相同作为常开阀而构成。在供给流道21的两侧以该供给流道的流体压力产生的作用力作为阀芯65A、65B的复位力，这一点也与前述实施例相同，为了使阀芯65A、65B的姿势稳定化，在阀芯的两端附近的位置上设置导向部35和轴向导向部36、62，这一点上也与前述两实施例相同。
再者，由于此第3实施例中的其他构成和作用，就阀芯65A而言与第1实施例，就阀芯65B而言与第2实施例实际上没有变化，所以图中大部分相同或相当的部分带有相同的标号并且其说明被省略。
根据以上详述的本发明的3端口电磁阀，在利用5端口电磁阀用的阀体在其内装入两个3端口电磁阀，把多个5端口阀等连设而使用的场合，可以得到能与它们混合使用的廉价的3端口阀，而且，在利用5端口电磁阀用阀体的该电磁阀中，可以给阀芯的轴向移动稳定地进行导向。此外，仅对阀芯结构进行若干变更，即能设置成常闭阀或常开阀。

Claims (3)

1．一种利用5端口电磁阀阀体的3端口电磁阀，包括：
一个主阀，该主阀具有：开设有阀孔，设有在该阀孔的中央开口的供给流道、在其两侧开口的两个输出流道以及在它们的两侧开口的排流流道的5端口阀用的阀体；在上述阀孔内滑动自如地配设的阀芯；以及配设在上述阀孔的轴向两侧的第1、第2活塞；靠对这些活塞的先导流体压力的作用使阀芯动作；
一个先导阀部，该先导阀部具有：设有第1和第2电磁铁机构、靠这些电磁铁机构的动作使先导流体压力分别作用在上述第1活塞和第2活塞上的第1及第2先导阀，
其特征在于：
由两个阀芯构成内插于上述阀体的阀孔的阀芯，此两个阀芯以供给流道的两侧该供给流道的流体压力产生的作用力为阀芯的复位力，在这些阀芯上设置用来使输出流道分别与供给流道和排流流道切换连通的密封部，
在上述两阀芯中的与活塞接触的端部上设置给该阀芯的轴向移动导向的导向部，同时，在位于供给流道两侧的台肩上的封止位置与从该台肩脱离的流通位置之间切换移动的密封部中，把即使当该密封部在处于流通位置时也位于上述台肩上的多个轴向导向部以在流道中流动的流体的流道沟槽介于它们之间的方式设置在阀芯的周围。
2．如权利要求1中所述的利用5端口电磁阀阀体的3端口电磁阀，其特征在于，在位于供给流道的两侧的台肩上的封止位置与向供给流道一侧从该台肩脱离的流通位置之间切换移动的密封部中，把即使当该密封部处于流通位置时也位于上述台肩上的多个轴向导向部以在供给流道中流动的流体的流道沟槽介于它们之间的方式设置在向上述台肩冲上的一侧。
3．如权利要求1中所述的利用5端口电磁阀阀体的3端口电磁阀，其特征在于，在位于供给流道的两侧的台肩上的封止位置与向输出流道一侧从该台肩脱离的流通位置之间切换移动的密封部中，把即使当该密封部处于流通位置时也位于上述台肩上的多个轴向导向部以在输出流道中流动的流体的流道沟槽介于它们之间的方式设置在向上述台肩冲上的一侧。
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