JP2007292262A

JP2007292262A - パイロット式切換弁

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Publication number: JP2007292262A
Application number: JP2006123387A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tada; 昌弘多田; Kenji Hiramatsu; 賢司平松
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】対をなす弁体と弁座との間のシールを確保するための部品の製造コストを抑えることができるとともに、弁体と弁座を組み立てて、全体の組み立て前に弁体と弁座の間のシール性の検査を行うことができ、生産性を向上させることができるパイロット式切換弁を提供する。
【解決手段】パイロット式切換弁１１において、弁座形成部材２２がシリンダ部１３内に収容されることにより、弁室２４に弁座３１が設けられている。ピストン２８において、弁座形成部材２２を貫通して弁室２４まで延びた延設部２８ｄに弁体３０が一体化されているとともに、コイルばね３２のばね力によって、弁体３０は弁座３１に着座する方向へ付勢されている。主弁２０は、弁座形成部材２２のガイド部２２ｂにピストン２８が挿入され、さらに、該ピストン２８の延設部２８ｄに弁体３０が取り付けられてなる弁組立体５５がシリンダ部１３内に収容されることによって構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、パイロット流体の給排に伴うピストンの上下動に基づいて弁座に対して弁体が離間又は着座することにより、入力ポートと出力ポートとを連通する流路を開閉させる主弁を備えるとともに、ピストンを動作させるためのパイロット流体を主弁に給排するパイロット弁を備えたパイロット式切換弁に関する。

この種のパイロット式切換弁としては、例えば特許文献１に開示されるものが挙げられる。図８に示すように、特許文献１に開示のパイロット式切換弁７０（パイロット式電磁弁）は、主弁８０とパイロット弁９０（パイロット流体制御用電磁弁）とを備えている。前記主弁８０の本体８１には圧力流体の入力ポート８１ａと出力ポート８１ｂが形成されているとともに、各ポート８１ａ，８１ｂに連通するシリンダ部８６及び弁室８２が形成されている。前記弁室８２内には弁体８３が上下動可能に支持され、弁体８３の上下動は弁室８２の周面によってガイドされるようになっている。また、該弁体８３と弁室８２の底面との間にはコイルスプリング８４が配設されているとともに、弁室８２の上部には弁座８５が設けられている。そして、弁体８３は前記コイルスプリング８４の付勢力により、常には弁座８５に着座して入力ポート８１ａと出力ポート８１ｂとの連通を遮断するようになっている。

また、前記弁室８２の上側にはシリンダ部８６が形成され、そのシリンダ部８６内には弁座形成部材９５が収容されているとともに、該弁座形成部材９５内にはピストン８７が上下動可能に支持されている。このピストン８７の上下動は、前記弁座形成部材９５の内周面によってガイドされるようになっている。前記ピストン８７の下部には、連接軸８７ａが一体に形成され、その連接軸８７ａが前記弁室８２の上部まで延設されて、前記弁体８３の上面に当接している。また、ピストン８７の上部において、前記シリンダ部８６は連通孔８８を介してパイロット弁９０のパイロット流体出力ポート９１に連通されている。そして、前記パイロット弁９０のソレノイド９２が励磁されると、パイロット弁９０のパイロット流体入力ポート９３とパイロット流体出力ポート９１が連通され、前記連通孔８８を介してピストン８７の上部へパイロット流体が供給されるようになっている。すると、前記ピストン８７によって弁体８３が下方へ押し下げられ、弁体８３が弁座８５から離間して入力ポート８１ａと出力ポート８１ｂとが連通して、出力ポート８１ｂから圧力流体が出力される。一方、前記パイロット弁９０のソレノイド９２が励磁されないと、パイロット流体出力ポート９１とパイロット流体排出ポート９４が連通され、ピストン８７の上部へはパイロット流体が供給されないようになっている。このため、弁体８３は弁座８５に着座した状態が維持され、出力ポート８１ｂからは圧力流体が出力されないようになっている。
特開平２００５−２９９８１５号公報

ところで、パイロット式切換弁においては、出力ポート８１ｂからの出力が行われないときは、入力ポート８１ａと出力ポート８１ｂとの連通を遮断して圧力流体が入力ポート８１ａから出力ポート８１ｂへ供給されないようにしなければならない。このため、パイロット式切換弁においては、前記弁体８３は円滑に弁室８２の内周面を摺動し、弁座８５に着座したとき該弁体８３と弁座８５の間を確実にシールしなければならない。弁体８３の円滑な摺動と確実なシールのためには、弁座８５に確実に着座する方向へ弁体８３ががたつき少なく移動するようにガイドする必要があるとともに、弁座８５を弁室８２と同軸上に配置しなければならない。そして、特許文献１においては、弁体８３のガイドは弁室８２の内周面によって行われ、弁座８５は弁座形成部材９５をシリンダ部８６内へ収容することで設けられる。したがって、本体８１の製造時において、弁座８５と弁室８２の中心軸とを同軸上に位置させるために、弁座形成部材９５が収容されるシリンダ部８６と、弁室８２とを中心軸が同軸上に位置するように形成しなければならない。このため、シリンダ部８６の内周面と弁室８２の内周面との間に高い同軸度や寸法精度が要求され、その結果としてパイロット式切換弁の部品の製造コストが嵩んでしまっていた。

また、特許文献１に開示のパイロット式切換弁においては、全ての部材を組み立てた後に、はじめてパイロット式切換弁として機能するため、全ての部材の組立が終了した後にしか前記弁座８５と弁体８３との間のシール性の検査を行うことができなかった。このため、万一、シール性に問題があり、圧力流体の漏れ等の不具合があった場合には、組み立てたパイロット式切換弁を全て分解しなければ不良箇所の修正を行うことができず、パイロット式切換弁の生産性向上の妨げとなっていた。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、対をなす弁体と弁座との間のシールを確保するための部品の製造コストを抑えることができるとともに、弁体と弁座を組み立てて、全体の組み立て前に弁体と弁座の間のシール性の検査を行うことができ、生産性を向上させることができるパイロット式切換弁を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、弁ボディに圧力流体の入力ポート及び出力ポートが形成され、パイロット流体の給排に伴うピストンの上下動に基づいて弁座に対して弁体が離間又は着座することにより、前記入力ポートと出力ポートとを連通する流路を開閉させる主弁を備えるとともに、前記ピストンを動作させるためのパイロット流体を前記主弁に給排するパイロット弁を備えたパイロット式切換弁であって、前記弁ボディに形成されたシリンダ部内に、前記弁座を一体に備えた筒状をなす弁座形成部材が収容され、前記弁座形成部材によってシリンダ部内に前記流路の一部を構成する弁室が区画形成されているとともに該弁室に前記弁座が設けられ、さらに、前記弁座形成部材に、前記弁座と中心軸が同軸上に位置するガイド部が形成され、該ガイド部に前記ピストンが挿入されているとともに、該ピストンは中心軸がガイド部の中心軸に沿って上下動するように前記ガイド部にガイド可能にされ、前記ピストンにおいて前記弁座形成部材を貫通して前記弁室まで延びた延設部に前記弁体が取り付けられ、該弁体はピストンと一体に上下動可能に設けられているとともに付勢手段の付勢力によって弁座に着座する方向へ付勢されており、前記主弁は、前記弁座形成部材の前記ガイド部に前記ピストンが挿入され、さらに、該ピストンの延設部に前記弁体が取り付けられてなる弁組立体が前記シリンダ部内に収容されることによって構成されていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイロット式切換弁において、前記弁ボディには複数のシリンダ部が設けられ、各シリンダ部内に前記弁組立体が収容されて複数の主弁を備えていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のパイロット式切換弁において、前記弁ボディ、及び弁組立体は合成樹脂材料より形成されていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のパイロット式切換弁において、前記付勢手段は、前記弁座形成部材とピストンとの間に介在されたコイルばねよりなるとともに、前記弁体は前記コイルばねによりピストンを介して付勢され、該コイルばねは前記ガイド部の外周側に設けられていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のパイロット式切換弁において、前記弁組立体は、前記コイルばねも含むことを要旨とする。

本発明によれば、対をなす弁体と弁座との間のシールを確保するための部品の製造コストを抑えることができるとともに、弁体と弁座を組み立てて、全体の組み立て前に弁体と弁座の間のシール性の検査を行うことができ、生産性を向上させることができる。

以下、本発明を具体化したパイロット式切換弁の一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のパイロット式切換弁１１は、複数（本実施形態では３つ）の主弁２０を備えるとともに、該主弁２０それぞれに１つずつ対応して設けられた複数（本実施形態では３つ）のパイロット弁としてのパイロット電磁弁６１を備えている。パイロット式切換弁１１の外郭は、合成樹脂材料製の弁ボディ１２の上部に、該弁ボディ１２に凹設されたシリンダ部１３を開閉する合成樹脂材料製の蓋部材１４が取り付けられ、さらに、該蓋部材１４に前記複数のパイロット電磁弁６１が取り付けられて形成されている。また、図５に示すように、前記弁ボディ１２には複数（本実施形態では３つ）のシリンダ部１３が凹設され、各シリンダ部１３にはそれぞれ弁組立体５５が収容されている。

図１、図２及び図５に示すように、弁ボディ１２には、１つの入力ポート１５が弁ボディ１２の一側面に開口するように形成され、該入力ポート１５には圧力流体が供給されるようになっている。また、弁ボディ１２には、入力ポート１５に供給された圧力流体を出力する出力ポート１６が複数（本実施形態では３箇所）に形成されている。各出力ポート１６は、流路を介して入力ポート１５に連通されている。そして、各主弁２０は、入力ポート１５と各出力ポート１６とを連通する各流路を開閉するようになっている。なお、パイロット式切換弁１１において、３つの主弁２０は全て同じ構成であり、３つのパイロット電磁弁６１も全て同じ構成であるため、以下の説明においては、１つの主弁２０及び１つのパイロット電磁弁６１を用いて説明する。

まず、前記主弁２０の全体構成について説明する。図１に示すように、前記弁ボディ１２において、シリンダ部１３内には、合成樹脂材料により略円筒状に形成された弁座形成部材２２が収容されているとともに、弁座形成部材２２の外周面とシリンダ部１３の内周面との間にはＯリング２３が介在され、シリンダ部１３と弁座形成部材２２との間からの圧力流体の漏れを防止している。シリンダ部１３内に弁座形成部材２２が収容された状態では、弁座形成部材２２とシリンダ部１３とが同軸上に位置している。また、前記弁座形成部材２２がシリンダ部１３内に収容されることによって、シリンダ部１３の下部には、弁室２４が区画形成されている。この弁室２４は前記入力ポート１５と連通孔２７を介して連通されている。また、シリンダ部１３の上部であって、前記弁座形成部材２２の上部には受圧室２５が区画形成されている。さらに、弁座形成部材２２には、断面視がＴ字状をなす流路形成孔２２ａが形成されている。そして、弁座形成部材２２がシリンダ部１３内に収容された状態では、流路形成孔２２ａは前記弁室２４と連通するとともに、前記出力ポート１６に連通するようになっている。すなわち、シリンダ部１３は、弁座形成部材２２によって、シリンダ部１３の下側の弁室２４と、シリンダ部１３の上側の受圧室２５に区画されている。また、入力ポート１５と出力ポート１６とは、連通孔２７、弁室２４、流路形成孔２２ａを介して連通可能になっており、該連通孔２７、弁室２４、及び流路形成孔２２ａが入力ポート１５と出力ポート１６の間に介在する流路を構成している。

図１、図３及び図４に示すように、前記弁座形成部材２２の中央部には、円筒状に上下方向に延びるガイド部２２ｂが立設されているとともに、該ガイド部２２ｂ内にはピストン２８が上下動可能に挿入されている。このピストン２８は、ガイド部２２ｂの内周面によって、ピストン２８の中心軸Ｌ１がガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２に沿って上下動するように、すなわち、ガイドされるようにガイド部２２ｂと同軸上に位置している。ガイド部２２ｂの外周側には付勢手段としてのコイルばね３２が装着され、該コイルばね３２の下端（一端）は、ガイド部２２ｂの外周側となる弁座形成部材２２に当接しているとともに、コイルばね３２の上端（他端）は前記ピストン２８に当接している。そして、ピストン２８は、コイルばね３２のばね力（付勢力）によって上方に向けて付勢されている。

図１に示すように、前記ピストン２８の下部には延設部２８ｄが一体形成されているとともに、延設部２８ｄは前記流路形成孔２２ａを貫通して弁室２４にまで達している。また、弁室２４内に位置する延設部２８ｄの周面には、一対の爪部２８ａ，２８ｂが突設されているとともに、一対の爪部２８ａ，２８ｂは、ピストン２８の中心軸Ｌ１方向に沿って互いに離間して設けられている。そして、ピストン２８の延設部２８ｄにおいて、前記爪部２８ａ，２８ｂの間には弁体３０がクリップ５９によって取り付けられているとともに、該弁体３０が弁室２４内に配設されている。なお、前記クリップ５９は、図３（ｂ）に示すように、金属製の線材を二条となるように折り返し、隣り合う線材の先端の間からピストン２８の延設部２８ｄを挿入可能になっている。そして、前記弁体３０は、該爪部２８ａ，２８ｂ及びクリップ５９によって弁体３０のピストン２８の中心軸Ｌ１方向への移動が阻止されるように延設部２８ｄに取り付けられているとともに、ピストン２８と一体に上下動可能になっている。前記弁体３０は、合成樹脂材料製の基板３０ａの上面にゴム材料製の当接面３０ｂが接合されて円盤状に形成されている。この弁体３０の外径は、弁室２４の直径より小さく、弁体３０の周面と弁室２４の周面との間には、弁室２４の径方向に沿う幅が一定の隙間が形成され、弁体３０の周面が弁室２４の周面に摺接しないようになっている。また、弁体３０は、当接面３０ｂがピストン２８の中心軸Ｌ１に対して直交するようにピストン２８に取り付けられている。

前記弁座形成部材２２の下部において、前記弁室２４に臨むこととなる下面であって、前記流路形成孔２２ａの口元には弁座３１が形成されている。この弁座３１は、その中心軸Ｌ３がガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２と同軸上に位置するように形成されている。このため、ガイド部２２ｂによって上下動がガイドされるピストン２８は、その中心軸Ｌ１が弁座３１の中心軸Ｌ３に沿って上下動するようになっている。そして、ピストン２８がコイルばね３２によって上方に向けて付勢された状態では、弁体３０は当接面３０ｂが弁座３１に着座（当接）して、弁室２４と流路形成孔２２ａとの連通を遮断するようになっている。逆に、ピストン２８が下動した状態では、弁体３０は当接面３０ｂが弁座３１から離間して、弁室２４と流路形成孔２２ａとを連通させるようになっている。

ピストン２８の上下動において、弁体３０（当接面３０ｂ）が弁座３１に着座する方向への移動（上動）のガイドは、ガイド部２２ｂの内周面によって行われる。すなわち、ピストン２８は、ガイド部２２ｂの内周面によって、該ピストン２８の中心軸Ｌ１がガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２に沿うように上動する。ガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２は、弁座３１の中心軸Ｌ３と同軸上に位置するため、ガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２に沿って上動するピストン２８は、その中心軸Ｌ１が弁座３１の中心軸Ｌ３に沿って上動する。さらに、弁体３０は、当接面３０ｂがピストン２８の中心軸Ｌ１に対して直交するようにピストン２８に取り付けられている。したがって、弁体３０は、弁座３１に対して傾くことなく、弁座３１に着座して弁体３０と弁座３１との間を確実にシールするようになっている。前記受圧室２５は、蓋部材１４を貫通する連通孔３３を介して前記パイロット電磁弁６１のパイロット流体出力ポート６２に連通されている。また、前記入力ポート１５には、上方に延びる分岐孔３４が連通され、該分岐孔３４はパイロット電磁弁６１のパイロット流体入力ポート６３に連通されている。

次に、前記パイロット電磁弁６１について説明する。パイロット電磁弁６１は、励磁電流に基づいて励磁されるコイル６５と、コイル６５の励磁動作と、非励磁動作に基づいて往復動作を行う可動鉄芯６６と、その可動鉄芯６６の往復動作に基づいて前記パイロット流体出力ポート６２と、パイロット流体入力ポート６３と、パイロット流体排気ポート６４を開閉する弁軸６７とを備えている。前記パイロット流体排気ポート６４は、パイロット電磁弁６１の外面に開放されている。

そして、図６に示すように、上記パイロット式切換弁１１において、コイル６５が励磁されると、可動鉄芯６６及び弁軸６７が移動してパイロット流体入力ポート６３とパイロット流体出力ポート６２が連通され、パイロット電磁弁６１が開路されて、圧力流体がパイロット流体として主弁２０の受圧室２５に供給されるようになっている。主弁２０において、パイロット流体の供給に基づいてピストン２８が押し下げられる（移動する）。この結果、ピストン２８と一体に弁体３０も下方へ移動（下動）して、弁体３０（当接面３０ｂ）が弁座３１から離間するため、圧力流体の流路が開路され、圧力流体が入力ポート１５から出力ポート１６へ流通可能となり、出力ポート１６から出力される。一方、図１に示すように、コイル６５を非励磁とすると、パイロット流体入力ポート６３とパイロット流体出力ポート６２との連通が遮断され、パイロット流体出力ポート６２とパイロット流体排気ポート６４とが連通される。すると、パイロット流体排気ポート６４からパイロット流体が大気開放されるとともに、受圧室２５へのパイロット流体の供給が停止される。すると、コイルばね３２の付勢力によりピストン２８が上方へ向けて移動（上動）して、弁体３０（当接面３０ｂ）が弁座３１に着座する。すなわち、圧力流体の流路が閉路され、圧力流体が出力ポート１６から出力されない。

上記構成のパイロット式切換弁１１において、主弁２０はシリンダ部１３内に弁組立体５５を収容することにより形成されている。前記弁組立体５５は、前記弁座形成部材２２と、ピストン２８と、弁体３０と、コイルばね３２とを一体に組み立てて形成されている。弁組立体５５を組み立てるには、まず、弁座形成部材２２のガイド部２２ｂの外周側にコイルばね３２を配設する。次に、図３に示すように、弁座形成部材２２のガイド部２２ｂ内に、ピストン２８を延設部２８ｄ側から挿入し、該ピストン２８の延設部２８ｄを流路形成孔２２ａを貫通させる。次に、ピストン２８の延設部２８ｄを弁体３０の中央部に挿入して爪部２８ａに当接面３０ｂを当接させ、さらに、弁体３０（基板３０ａ）の下面と爪部２８ｂとの間にクリップ５９を嵌入し、該クリップ５９によって弁体３０の当接面３０ｂを爪部２８ａに押し当てる。すると、図４に示すように、クリップ５９によって弁体３０がピストン２８に対して抜け落ち不能に取り付けられ、弁座形成部材２２と、ピストン２８と、コイルばね３２と、弁体３０とが一体に組み立てられた弁組立体５５が形成される。

この弁組立体５５が完成した状態では、ピストン２８は弁座形成部材２２に対して移動可能になっているとともに、コイルばね３２のばね力によってピストン２８が付勢され、弁体３０（当接面３０ｂ）が弁座３１に着座する方向へ付勢されている。そして、弁組立体５５においては、ピストン２８の上下動、弁体３０の弁座３１に対する離間又は着座を検査することができるようになっている。このため、パイロット式切換弁１１の組立においては、弁組立体５５を組み立てた段階で、弁体３０と弁座３１とのシール性の検査が行われ、該検査の後、弁組立体５５がそれぞれシリンダ部１３に収容される。その後、弁ボディ１２の上面に蓋部材１４を取り付けてシリンダ部１３を閉塞した後、パイロット電磁弁６１を蓋部材１４に取り付けることによりパイロット式切換弁１１が形成される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ピストン２８に弁体３０が一体移動可能に取り付けられ、ピストン２８は中心軸Ｌ１がガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２に沿って上下動するようにガイド部２２ｂによってガイドされる。そして、弁座３１の中心軸Ｌ３は、前記ガイド部２２ｂの中心軸Ｌ２と同軸上に位置するように弁座形成部材２２に形成されている。したがって、ピストン２８の上下動をガイドするガイド部２２ｂの内周面と弁座３１の寸法精度を高めることで、弁体３０が弁座３１に確実に着座するように調整することができ、弁体３０と弁座３１とのシール性を確保することができる。特許文献１に開示のパイロット式切換弁のように、弁体８３とピストン８７が別体に形成されていた場合は、弁体８３を弁座８５の中心に確実に着座させるためには、弁座形成部材９５の弁座８５の中心軸が弁室８２の中心軸と同軸上に位置するように、シリンダ部８６と弁室８２を形成しなければならない。すなわち、特許文献１のパイロット式切換弁は、弁室８２の内周面とシリンダ部８６の内周面の両内周面を同軸上に位置させる高い同軸度や寸法精度が要求され、この同軸度や寸法精度の確保のために部品の製造コストが嵩んでいた。これに対し、本実施形態のパイロット式切換弁１１においては、シリンダ部１３の内周面と弁室２４の内周面とを同軸上に形成する必要がないため、特許文献１のような高い同軸度や寸法精度を必要とせず、パイロット式切換弁１１の部品の製造コストを抑えることができる。言い換えれば、弁室２４（シリンダ部１３）の成形については、高い寸法精度は必要とされず、弁ボディ１２の形成が容易になる。

（２）また、本実施形態のパイロット式切換弁１１は、弁座形成部材２２（ガイド部２２ｂと弁座３１）の寸法精度を高めるだけで良く、シリンダ部１３と弁室２４の同軸性を必要としなくて済む。このため、弁ボディ１２を合成樹脂材料によって製造しても合成樹脂材料特有のソリ変形等による同軸度の狂いの影響を受けにくくなる。したがって、加工コストの高い金属材料に替えて合成樹脂材料によってパイロット式切換弁１１を製造することにより、パイロット式切換弁１１の製造コストを抑えることができる。

（３）弁座３１を形成する弁座形成部材２２と、弁体３０と、該弁体３０を移動させるピストン２８と、弁体３０を付勢するコイルばね３２とを組み立た弁組立体５５をシリンダ部１３内に収容することで主弁２０を形成可能とした。このため、弁組立体５５を組み立てた段階で、対をなす弁座３１と弁体３０が確定する。この弁組立体５５を個別に収容可能な加圧治具（図示せず）を用意することにより、弁座３１と弁体３０との着座状態、すなわちシール性の検査を、パイロット式切換弁１１の組立前（事前）に行うことができ、シール性に不具合がある弁組立体５５がパイロット式切換弁１１に組み入れられることが無くなる。したがって、全ての部材を組み立ててパイロット式切換弁１１を形成した後でしか、シール性の検査を行うことができず、シール性に不具合が合った場合には、該不具合箇所の交換等のために全ての部材を分解するといった作業の必要が無くなる。その結果として、パイロット式切換弁１１の組み立て後の不良発生数を低減させてパイロット式切換弁１１の生産性を向上させることができる。

（４）特に、本実施形態のパイロット式切換弁１１は、複数（３つ）の主弁２０及びパイロット電磁弁６１を備えたタイプである。このように複数の主弁２０及びパイロット電磁弁６１を備えたパイロット式切換弁１１において、全ての部材を組み立てた後にしか検査ができず、シール性に不具合が合った場合に全ての部材を分解しなければならないことは、非常に生産性が悪くなる。これに対し、本実施形態のパイロット式切換弁１１は、その全体の組み立て前に弁組立体５５毎にシール性の検査を行うことができるため、組み立て後に不具合が発生することをほとんど無くすことができ、結果としてパイロット式切換弁１１の組み立て後の分解作業もほとんど無くすことができる。よって、パイロット式切換弁１１は、複数の主弁２０を備えたタイプにおいて特に効果を発揮する。

（５）弁体３０は、ピストン２８と弁座形成部材２２との間に介在されたコイルばね３２によって弁座３１に着座する方向へ付勢されている。そして、ピストン２８はガイド部２２ｂによってその上下動がガイドされているため、ピストン２８がコイルばね３２によって付勢されることにより、コイルばね３２の付勢力によって弁体３０が弁座３１に確実に着座する方向へ弁体３０を移動（上動）させることができる。すなわち、例えば、コイルばね３２を弁室２４の底面に設けて弁体３０を付勢する場合のように、弁体３０がコイルばね３２の平行度や垂直度などの精度の影響を受けることがなく、弁体３０の弁座３１へ向けた移動（上動）を正確なものとし、弁体３０が弁座３１に着座したときのシール性を良好とすることができる。

（６）コイルばね３２は、弁座形成部材２２のガイド部２２ｂの外周側に設けられ、ピストン２８を上下動させるために確保される空間に設けられている。すなわち、コイルばね３２は主弁２０を形成するのに必要な空間を用いて設けられている。したがって、例えば、特許文献１のように、コイルスプリング８４を弁体８３と弁室８２の底面との間に設け、コイルスプリング８４用の空間を本体８１に設けることによって、本体８１が大型化することを防止することができる。

（７）弁組立体５５の組立作業において、クリップ５９によって弁体３０をピストン２８に対して移動不能に取り付けることができる。したがって、例えば、弁組立体５５の組立作業において、弁体３０を接着やねじ止め等でピストン２８に取り付ける場合に比して作業性を高めることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図７に示すように、ピストン２８への弁体３０に取り付けにおいて、クリップ５９を削除し、弁体３０を爪部２８ａ，２８ｂによってピストン２８に係留させてもよい。

○ コイルばね３２は、弁体３０の下面と弁室２４の底面との間に設けられていてもよい。
○ 付勢手段として、圧力流体によってピストン２８を付勢してもよい。この場合は、コイルばね３２は削除されるため、弁組立体５５は、弁座形成部材２２と、ピストン２８と、弁体３０とから構成される。

○ パイロット式切換弁１１において、主弁２０は金属材料によって製造されていてもよい。
○ パイロット式切換弁１１は、主弁２０を１つ備え、該主弁２０に対応してパイロット電磁弁６１を１つだけ備えたタイプであってもよい。

○ パイロット式切換弁１１は、主弁２０を２つ又は４つ以上備え、該主弁２０に対応してパイロット電磁弁６１を２つ又は４つ以上備えたタイプであってもよい。

実施形態のパイロット式切換弁を示す断面図。実施形態のパイロット式切換弁を示す斜視図。（ａ）は弁組立体を構成する部材を示す断面図、（ｂ）はクリップを示す平面図。弁組立体を組み立てた状態を示す断面図。弁ボディを示す斜視図。入力ポートと出力ポートとを連通させた状態のパイロット式切換弁を示す断面図。ピストンと弁体の取付状態の別例を示す部分拡大断面図。背景技術のパイロット式切換弁を示す断面図。

符号の説明

Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…中心軸、１１…パイロット式切換弁、１２…弁ボディ、１３…流路を構成するシリンダ部、１５…入力ポート、１６…出力ポート、２０…主弁、２２…弁座形成部材、２２ａ…流路を構成する流路形成孔、２２ｂ…ガイド部、２４…流路を構成する弁室、２７…流路を構成する連通孔、２８…ピストン、２８ｄ…延設部、３０…弁体、３１…弁座、３２…付勢手段としてのコイルばね、５５…弁組立体、６１…パイロット弁としてのパイロット電磁弁。

Claims

弁ボディに圧力流体の入力ポート及び出力ポートが形成され、パイロット流体の給排に伴うピストンの上下動に基づいて弁座に対して弁体が離間又は着座することにより、前記入力ポートと出力ポートとを連通する流路を開閉させる主弁を備えるとともに、前記ピストンを動作させるためのパイロット流体を前記主弁に給排するパイロット弁を備えたパイロット式切換弁であって、
前記弁ボディに形成されたシリンダ部内に、前記弁座を一体に備えた筒状をなす弁座形成部材が収容され、前記弁座形成部材によってシリンダ部内に前記流路の一部を構成する弁室が区画形成されているとともに該弁室に前記弁座が設けられ、
さらに、前記弁座形成部材に、前記弁座と中心軸が同軸上に位置するガイド部が形成され、該ガイド部に前記ピストンが挿入されているとともに、該ピストンは中心軸がガイド部の中心軸に沿って上下動するように前記ガイド部にガイド可能にされ、
前記ピストンにおいて前記弁座形成部材を貫通して前記弁室まで延びた延設部に前記弁体が取り付けられ、該弁体はピストンと一体に上下動可能に設けられているとともに付勢手段の付勢力によって弁座に着座する方向へ付勢されており、
前記主弁は、前記弁座形成部材の前記ガイド部に前記ピストンが挿入され、さらに、該ピストンの延設部に前記弁体が取り付けられてなる弁組立体が前記シリンダ部内に収容されることによって構成されていることを特徴とするパイロット式切換弁。
前記弁ボディには複数のシリンダ部が設けられ、各シリンダ部内に前記弁組立体が収容されて複数の主弁を備えている請求項１に記載のパイロット式切換弁。
前記弁ボディ、及び弁組立体は合成樹脂材料より形成されている請求項１又は請求項２に記載のパイロット式切換弁。
前記付勢手段は、前記弁座形成部材とピストンとの間に介在されたコイルばねよりなるとともに、前記弁体は前記コイルばねによりピストンを介して付勢され、該コイルばねは前記ガイド部の外周側に設けられている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のパイロット式切換弁。
前記弁組立体は、前記コイルばねも含む請求項４に記載のパイロット式切換弁。