JP2580334Y2 - 三方切換弁 - Google Patents

三方切換弁

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JP2580334Y2
JP2580334Y2 JP6826991U JP6826991U JP2580334Y2 JP 2580334 Y2 JP2580334 Y2 JP 2580334Y2 JP 6826991 U JP6826991 U JP 6826991U JP 6826991 U JP6826991 U JP 6826991U JP 2580334 Y2 JP2580334 Y2 JP 2580334Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、空圧シリンダ、空圧タ
ンク等の圧縮空気使用部の空気圧力が設定圧力より低い
場合に出力流路を供給流路と連通して圧縮空気を給気
し、設定圧力より高い場合に出力流路を排気流路と連通
して圧縮空気を排気し、圧縮空気使用部の空気圧力を設
定圧力に保つよう出力流路を供給流路と排気流路とに切
換連通する三方切換弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の三方切換弁Vは図3に示
す如き構成からなり、図4に示す作動回路に用いられて
いる。図3および図4において、三方切換弁Vは主弁本
体1の内部に、圧縮空気源2より圧縮空気を供給する供
給流路Pと空圧タンクTに接続する出力流路A間に形成
の第1弁座3に着座する第1主弁体4、および出力流路
Aと大気に解放する排気流路E間に形成の第2弁座5に
着座する第2主弁体6を移動自在に収装して設け、空圧
タンクTの空気圧力を圧力検出センサ7で検出し、この
検出した空気圧力が設定圧力なら、図示状態の如く、第
1主弁体4は非通電のパイロット弁8を介してパイロッ
ト室9に供給されるパイロット圧縮空気の空気圧力に基
づく作用力によりばね10力に抗して第1弁座3に着座
し供給流路Pと出力流路A間を遮断し、また第2主弁体
6は非通電のパイロット弁11を介してパイロット室1
2に供給されるパイロット圧縮空気の空気圧力に基づく
作用力によりばね13力に抗して第2弁座5に着座し出
力流路Aと排出流路E間を遮断し空圧タンクTの空気圧
力を保持するよう備えている。そして、圧力検出センサ
7で検出した空気圧力が設定圧力より高い場合には、制
御器14の出力する排気信号を受けてパイロット弁11
が通電状態となりパイロット室12のパイロット圧縮空
気を排気し、第2主弁体6がばね13力と弁座5側の端
面に作用する出力流路Aの空気圧力に基づく作用力とに
よって図3の上方向へ移動して出力流路Aを排気流路E
と連通し空圧タンクTの圧縮空気を排気する。また逆
に、圧力検出センサ7で検出した空気圧力が設定圧力よ
り低い場合には、制御器14の出力する供給信号を受け
てパイロット弁8が通電状態となりパイロット室9のパ
イロット圧縮空気を排気し、第1主弁体4がばね10力
と端面4Aに作用する供給流路Pの空気圧力に基づく作
用力と端面4Bに作用する出力流路Aの空気圧力に基づ
く作用力とによって図3の上方向へ移動して出力流路A
を供給流路Pと連通し空圧タンクTに圧縮空気を供給す
る。この弁作動で、空圧タンクTの空気圧力は下降した
り上昇したりして設定圧力に制御される。
【0003】第1主弁体4と第2主弁体6に作用するパ
イロット圧縮空気は、供給流路Pより分岐するパイロッ
ト流路P1もしくは出力流路Aより分岐するパイロット
流路A1の空気圧力が高い方のものが逆止弁13もしく
は逆止弁14を介して一方のパイロット室9もしくはパ
イロット室12へ供給され、他方のパイロット室12も
しくはパイロット室9にはこれより逆止弁13、14の
下流側を相互に連通するパイロット連通路15を流れて
供給されるよう設けている。これにより、第1主弁体4
が弁座3に着座した閉状態で出力流路Aの空気圧力が供
給流路Pの空気圧力より高くなっても第1主弁体4が開
作動しないようにしている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】とこらが、出力流路A
の圧縮空気の一部をパイロット圧縮空気として第1主弁
体4背部のパイロット室9に供給するには、パイロット
流路A1、逆止弁14、パイロット連通路15、パイロ
ット弁8を介するため、供給されるのに時間を要して応
答遅れがあり、空圧タンクTに接続するプレス機械のダ
イクッション等の作用により出力流路Aに許容値以上の
サージ圧力が生じると、第1主弁体4が端面4Bに作用
する出力流路Aのサージ圧力に基づく作用力により開作
動して出力流路Aのサージ圧力を供給流路Pに逆流して
しまうことがある。このため、図4に示す如き、供給流
路P側へ個別に逆止弁16を配設してサージ圧力が供給
流路Pに逆流することによって起因する問題発生を阻止
しており、三方切換弁Vを用いる作動回路の構成が複雑
になる問題点があった。本考案は、かかる問題点を解決
するもので、供給流路と出力流路間を連通遮断する第1
主弁体に閉状態で出力流路から供給流路への逆流を阻止
する逆止弁機能を備え、供給流路側へ個別に逆止弁
するのを不要した三方切換弁を提供するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本考案は、圧
縮空気を供給する供給流路と圧縮空気使用部へ接続する
出力流路と大気に開放する排気流路とを備えた主弁本体
の内部に、各流路を軸方向へ間隙を有して連通した収装
孔を設け、各流路は主弁本体の同一側面に開口して設
け、収装孔の供給流路と出力流路間に第1弁座を形成す
ると共に出力流路と排気流路間に第2弁座を形成し、収
装孔には第1弁座に着座する第1主弁体および第2弁座
に着座する第2主弁体をそれぞれ軸方向へ移動自在に収
装して設け、主弁本体の内部には第1主弁体を収装孔に
収装することで第1主弁体に連なってパイロット室を区
画形成すると共に第2主弁体を収装孔に収装することで
第2主弁体に連なってパイロット室を区画形成し、第1
主弁体に連なるパイロット室にパイロット圧縮空気を供
給したりこのパイロット室のパイロット圧縮空気を排気
したりするパイロット弁と第2主弁体に連なるパイロッ
ト室にパイロット圧縮空気を供給したりこのパイロット
室のパイロット圧縮空気を排気したりするパイロット弁
とをそれぞれ主弁本体に装着して設け、第1主弁体には
第1弁座への着座方向にばね力を付与して設けると共に
第1弁座に着座した閉状態で供給流路ならびに出力流路
の空気圧力に基づく作用力が着座方向に付与される受圧
面を形成し、第1主弁体はパイロット室へのパイロット
圧縮空気の供給でばね力と受圧面に付与される着座方向
の作用力とに抗して第1弁座より離座すると共にパイロ
ット室のパイロット圧縮空気の排気で第1弁座に着座し
て設け、第2主弁体には第2弁座への着座方向にばね力
を付与して設けると共に第2弁座に着座した閉状態で出
力流路の空気圧力に基づく作用力が着座方向に付与され
る受圧面を形成し、第2主弁体はパイロット室へのパイ
ロット圧縮空気の供給でばね力と受圧面に付与される着
座方向の作用力とに抗して第2弁座より離座すると共に
パイロット室のパイロット圧縮空気の排気で第2弁座に
着座して設けて成る。
【0006】
【作用】かかる本考案の構成において、各パイロット弁
により各パイロット室のパイロット圧縮空気を排気した
状態では、第1主弁体はばね力により第1弁座に着座し
て供給流路ならびに出力流路の空気圧力に基づく作用力
受圧面に着座方向に付与されて供給流路と出力流路間
を遮断し、第2主弁体はばね力により第2弁座に着座し
て出力流路の空気圧力に基づく作用力が受圧面に着座方
向に付与されて出力流路と排気流路間を遮断している。
この状態より、パイロット弁の制御により第1主弁体
連なるパイロット室にパイロット圧縮空気を供給する
と、第1主弁体はパイロット圧縮空気の空気圧力に基づ
く作用力によりばね力と受圧面に着座方向に付与される
供給流路ならびに出力流路の空気圧力に基づく作用力と
に抗して第1弁座より離座するよう軸方向移動し、出力
流路を供給流路と連通して出力流路に圧縮空気を供給す
る。また、各主弁体が各弁座に着座した状態より、パ
ロット弁の制御により第2主弁体に連なるパイロット室
にパイロット圧縮空気を供給すると、第2主弁体はパイ
ロット圧縮空気の空気圧力に基づく作用力によりばね力
受圧面に着座方向に付与される出力流路の空気圧力に
基づく作用力とに抗して第2弁座より離座するよう軸方
向移動し、出力流路を排気流路と連通して出力流路の圧
縮空気を排気する。そして、第1主弁体は第1弁座に着
座した閉状態で出力流路の空気圧力がサージ圧力により
供給流路の空気圧力より高くなっても、出力流路の空気
圧力に基づく作用力が受圧面に着座方向に付与されるの
で開作動しない。このため、第1主弁体に閉状態で出力
流路から供給流路への逆流を阻止する逆止弁機能を備え
ることができ、供給流路側へ個別に逆止弁配設するの
を不要することができる。
【0007】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1において、20は直方体形状の主弁本体
で、圧縮空気を供給する供給流路P2と、圧縮空気使用
部へ接続する出力流路A2と大気に解放する排気流路E
2とを、出力流路A2を中央にしてその一方側へ供給流
路P2を、他方側へ排気流路E2をそれぞれ同一の下方
側面に開口して備え、内部にスリーブ部材21、22、
23、24を有している。25は主弁本体20の内部に
設けた収装孔で、各スリーブ部材21、22、23、2
4を軸方向に貫通して形成している。そして、収装孔2
5にはその中央部に出力流路A2を連通して設け、出力
流路A2の開口個所より軸方向の一方側へ間隔を有して
供給流路P2をスリーブ部材21に有する連通路21A
を介して連通して設け、また出力流路P2の開口個所よ
り軸方向の他方側へ間隔を有して排気流路E2をスリー
ブ部材22に有する連通路22Aを介して連通して設け
ている。
【0008】26は供給流路P2と出力流路A2間を連
通遮断する第1主弁体で、収装孔25の中央部より一方
側に軸方向へ移動自在に収装して設け、スリーブ部材2
1の出力流路A2に露呈する端面に形成の第1弁座27
に出力流路A2側より着座する弁体部材26Aおよびス
リーブ部材21の内部に摺動自在に嵌合するピストン部
材26Bおよび弁体部材26Aとピストン部材26Bと
を連結するロッド部材26Cとから構成している。そし
て、弁体部材26Aを出力流路A2側より第1弁座27
に着座させるので第1弁座27に着座する閉状態で弁体
部材26Aの出力流路A2に露呈する受圧面に出力流路
A2の空気圧力に基づく作用力が着座方向に作用し、ま
た、閉状態で供給流路P2の空気圧力に基づく作用力が
着座方向に作用するピストン部材26Bの受圧面26D
を、供給流路P2の空気圧力に基づく作用力が離座方向
に作用する弁体部材26Aの受圧面26Eより大きく設
けているので閉状態で供給流路P2の空気圧力に基づく
作用力が着座方向に作用する。
【0009】28は出力流路A2と排気流路E2間を連
通遮断する第2主弁体で、収装孔25の中央部より他方
側に軸方向へ移動自在に収装して設け、スリーブ部材2
2の排気流路E2側に露呈する内方端面に形成の第2弁
座29に排気流路E2側より着座する弁体部材28Aお
よびスリーブ部材24の内部に摺動自在に嵌合するピス
トン部材28Bおよびスリーブ部材23に支持されて弁
体部材28Aとピストン部材28Bとを連結するロッド
部材28Cとから構成している。そして、第2主弁体2
8は第2弁座29に着座する閉状態で出力流路A2の空
気圧力に基づく作用力がロッド部材28Cに貫設の連通
路28Dを介して着座方向に作用するピストン部材28
Bの受圧面28Eを出力流路A2の空気圧力に基づく作
用力が離座方向に作用する弁体部材28Aの受圧面28
Fより大きく設けているので閉状態で出力流路A2の空
気圧力に基づく作用力が着座方向に作用する。
【0010】30はスリーブ部材21と第1主弁体26
のピストン部材26B間に介装のばねで、そのばね力を
第1主弁体26に第1弁座27への着座方向に付与して
設けている。31は第2主弁体28の背部に配置のばね
受け部材32と第2主弁体28のピストン部材28B間
に介装のばねで、そのばね力を第2主弁体28に第2弁
座29への着座方向に付与して設けている。33、34
は蓋部材で、収装孔25の両端開口を閉塞するよう
本体20の右側面および左側面にそれぞれ固設してい
る。35は第1主弁体26を収装孔25に収装すること
で第1主弁体26の背部に連なって区画形成のパイロッ
ト室、36は第2主弁体28を収装孔25に収装するこ
とで第2主弁体28のピストン部材28Bの頭部に連な
って区画形成のパイロット室、37はパイロット室35
にパイロット圧縮空気を供給したりパイロット室35に
供給したパイロット圧縮空気を排気したりして第1主弁
体26を作動操作するパイロット弁で、非通電状態では
可動鉄心38が供給流路P2より分岐するパイロット流
路P3とパイロット室35に接続するパイロット流路3
9間を遮断すると共に、パイロット流路39と大気に開
放するパイロット排気流路40間を連通し、通電状態で
は可動鉄心38が固定鉄心41に吸引されてパイロット
流路39をパイロット排気流路40と遮断してパイロッ
ト流路P3と連通するようにしている。42はパイロッ
ト室36にパイロット圧縮空気を供給したりパイロット
室36に供給したパイロット圧縮空気を排気したりして
第2主弁体28を作動操作するパイロット弁で、パイロ
ット室36に接続するパイロット流路45をパイロット
流路P3と大気に開放するパイロット排気流路(図示せ
ず)とに通電、非通電により切換連通するようにしてい
る。そして、各パイロット弁37、42は主弁本体20
の上方側面に装着して設け、カバー部材43により覆う
ようにしている。44は各パイロット弁37、42の手
動操作用の押釦である。
【0011】図2は図1の三方切換弁V1を用いた作動
回路図を示し、46は圧縮空気源で、三方切換弁V1の
供給流路P2に接続している。47は図示しないプレス
機械のダイクッション等に供給する圧縮空気を溜める圧
縮空気使用部としての空圧タンクで、三方切換弁V1の
出力流路A2に接続している。48は圧力検出センサ
で、空圧タンク47に接続して空圧タンク47の圧力を
検出するよう設けている。49は制御器で、圧力検出セ
ンサ48で検出した空圧タンク47の空気圧力と設定圧
力との差に応じて三方切換弁に供給信号および排気信号
を出力自在に設けている。50は空圧タンク47に溜ま
るドレンを排出するための開閉弁である。
【0012】次にかかる構成の作動を説明する。図1お
よび図2の状態は、圧力検出センサ48で検出した空気
圧力が設定圧力と等しく各パイロット弁37、42は非
通電状態で、パイロット流路39をパイロット排気流路
40に、またパイロット流路45を図示しないパイロッ
ト排気流路にそれぞれ連通している。第1主弁体26は
ばね30力により第1弁座27に着座して供給流路P2
の空気圧力に基づく作用力が受圧面26Dと受圧面26
Eの面積差により着座方向に付与され、また出力流路A
2の空気圧力に基づく作用力が弁体部材26Aに着座方
向に付与され、供給流路P2と出力流路A2間を遮断
し、第2主弁体28はばね31力により第2弁座29に
着座して出力流路A2の空気圧力に基づく作用力が受圧
面28Eと受圧面28Fの面積差により着座方向に付与
されて出力流路A2と排気流路E2間を遮断している。
【0013】そして、図示状態において、圧力検出セン
サ48で検出した空気圧力が設定圧力より高い場合に
は、制御器49の出力する排気信号を受けてパイロット
弁42が通電状態となり、供給流路P2の圧縮空気の一
部をパイロット圧縮空気としてパイロット流路P3、4
5を流してパイロット室36に供給し、第2主弁体28
はパイロット室36に供給のパイロット圧縮空気に基づ
く作用力によりばね31力と着座方向に付与される出力
流路A2の空気圧力に基づく作用力とに抗して第2弁座
29より離座するよう軸方向移動して出力流路A2を排
気流路E2と連通し空圧タンク47の圧縮空気を排気
し、この圧縮空気の排気により圧力検出センサ48で検
出した空気圧力が設定圧力と等しくなると、パイロット
弁42が非通電状態となりパイロット室36のパイロッ
ト圧縮空気が排気され、第2主弁体28は図示状態に復
帰移動する。
【0014】また、図示状態において、圧力検出センサ
48で検出した空気圧力が設定圧力より低い場合には、
制御器49の出力する供給信号を受けてパイロット弁3
7が通電状態となり、パイロット圧縮空気をパイロット
流路P3、39を流してパイロット室35に供給し、第
1主弁体26はパイロット室35に供給のパイロット圧
縮空気に基づく作用力によりばね30力と着座方向に付
与される供給流路P2ならびに出力流路A2の空気圧力
に基づく作用力とに抗して第1弁座27より離座するよ
う軸方向移動して弁体部材26がスリーブ部材22の端
面に当接して停止し出力流路A2を供給流路P2と連通
して空圧タンク47に圧縮空気を供給し、この圧縮空気
の供給により圧力検出センサ48で検出した空気圧力が
設定圧力と等しくなると、パイロット弁37が非通電状
態となりパイロット室35のパイロット圧縮空気が排気
され、第1主弁体26は図示状態に復帰移動する。
【0015】かかる作動で、第1主弁体26が第1弁座
27に着座した閉状態で、出力流路A2の空気圧力がプ
レス機械のダイクッション等の作用で生ずるサージ圧力
により供給流路P2の空気圧力より高くなっても、第1
主弁体26は出力流路A2の空気圧力に基づく作用力が
受圧面に着座方向に付与されて開作動しないため、第1
主弁体26には閉状態で出力流路A2から供給流路P2
への逆流を阻止する逆止弁機能を備えることができ、供
給流路P2側へ個別に逆止弁配設するのを不要する
ことができる。また、供給流路P2、出力流路A2、排
気流路E2の各流路を主弁本体20の同一の下方側面に
開口して設けているため、内部に配管の役目をする通路
を形成し外面に多数の機器接続口を備えたマニホール
への良好取付けでき、配管の簡素化を図ることが
できる。さらにまた、各パイロット室35、36に供給
するパイロット圧縮空気は単一のものでよく、従来弁の
如き供給流路と出力流路の空気圧力が高い方のものを各
パイロット室に供給するために各パイロット流路に配設
する2個の逆止弁とこの逆止弁の下流側を相互に連通す
るパイロット連通路を必要とするものに比し、2個の逆
止弁とパイロット連通路とを不要にできて構成の簡素化
を図ることができる。さらにまた、パイロット室35に
パイロット圧縮空気を供給して第1主弁体26を第1弁
座27より離座するよう軸方向移動し出力流路A2を供
給流路P2と連通した状態で、第1主弁体26は弁体部
材26Aがスリーブ部材22の端面に当接するため、こ
の当接により出力流路A2と排気流路E2間を遮断で
き、第2主弁体28による遮断に加えて二重の遮断機能
を得ることができる。
【0016】
【考案の効果】このように本考案は、圧縮空気を供給す
る供給流路と圧縮空気使用部へ接続する出力流路と大気
に開放する排気流路とを備えた主弁本体の内部に、各流
路を軸方向へ間隙を有して連通した収装孔を設け、各流
路は主弁本体の同一側面に開口して設け、収装孔の供給
流路と出力流路間に第1弁座を形成すると共に出力流路
と排気流路間に第2弁座を形成し、収装孔には第1弁座
に着座する第1主弁体および第2弁座に着座する第2主
弁体をそれぞれ軸方向へ移動自在に収装して設け、主弁
本体の内部には第1主弁体を収装孔に収装することで第
1主弁体に連なってパイロット室を区画形成すると共に
第2主弁体を収装孔に収装することで第2主弁体に連な
ってパイロット室を区画形成し、第1主弁体に連なるパ
イロット室にパイロット圧縮空気を供給したりこのパイ
ロット室のパイロット圧縮空気を排気したりするパイロ
ット弁と第2主弁体に連なるパイロット室にパイロット
圧縮空気を供給したりこのパイロット室のパイロット圧
縮空気を排気したりするパイロット弁とをそれぞれ主弁
本体に装着して設け、第1主弁体には第1弁座への着座
方向にばね力を付与して設けると共に第1弁座に着座し
た閉状態で供給流路ならびに出力流路の空気圧力に基づ
く作用力が着座方向に付与される受圧面を形成し、第1
主弁体はパイロット室へのパイロット圧縮空気の供給で
ばね力と受圧面に付与される着座方向の作用力とに抗し
て第1弁座より離座すると共にパイロット室のパイロッ
ト圧縮空気の排気で第1弁座に着座して設け、第2主弁
体には第2弁座への着座方向にばね力を付与して設ける
と共に第2弁座に着座した閉状態で出力流路の空気圧力
に基づく作用力が着座方向に付与される受圧面を形成
し、第2主弁体はパイロット室へのパイロット圧縮空気
の供給でばね力と受圧面に付与される着座方向の作用力
とに抗して第2弁座より離座すると共にパイロット室の
パイロット圧縮空気の排気で第2弁座に着座して設け
ことにより、第1主弁体には閉状態で出力流路から供給
流路への逆流を阻止する逆止弁機能を備えることがで
き、供給流路側へ個別に逆止弁配設するのを不要
ることができる。また、供給流路、出力流路、排気流路
の各流路を主弁本体の同一側面に開口して設けているた
め、マニホールドへの良好取付けでき、配管の簡素
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示す三方切換弁の縦断面図
である。
【図2】一実施例の三方切換弁を用いた作動回路図であ
る。
【図3】従来例を示す三方切換弁の一部を回路図で示し
た縦断面図である。
【図4】従来例の三方切換弁を用いた作動回路図であ
る。
【符号の説明】
20主弁本体 25収装孔 26第1主弁体 27第1弁座 28第2主弁体 29第2弁座 30、31ばね 35、36パイロット室 37、42パイロット弁 P2供給流路 A2出力流路 E2排気流路

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮空気を供給する供給流路と圧縮空気
    使用部へ接続する出力流路と大気に開放する排気流路と
    を備えた主弁本体の内部に、各流路を軸方向へ間隙を有
    して連通した収装孔を設け、各流路は主弁本体の同一側
    面に開口して設け、収装孔の供給流路と出力流路間に第
    1弁座を形成すると共に出力流路と排気流路間に第2弁
    座を形成し、収装孔には第1弁座に着座する第1主弁体
    および第2弁座に着座する第2主弁体をそれぞれ軸方向
    へ移動自在に収装して設け、主弁本体の内部には第1主
    弁体を収装孔に収装することで第1主弁体に連なってパ
    イロット室を区画形成すると共に第2主弁体を収装孔に
    収装することで第2主弁体に連なってパイロット室を区
    画形成し、第1主弁体に連なるパイロット室にパイロッ
    ト圧縮空気を供給したりこのパイロット室のパイロット
    圧縮空気を排気したりするパイロット弁と第2主弁体に
    連なるパイロット室にパイロット圧縮空気を供給したり
    このパイロット室のパイロット圧縮空気を排気したりす
    るパイロット弁とをそれぞれ主弁本体に装着して設け、
    第1主弁体には第1弁座への着座方向にばね力を付与し
    て設けると共に第1弁座に着座した閉状態で供給流路な
    らびに出力流路の空気圧力に基づく作用力が着座方向に
    付与される受圧面を形成し、第1主弁体はパイロット室
    へのパイロット圧縮空気の供給でばね力と受圧面に付与
    される着座方向の作用力とに抗して第1弁座より離座す
    ると共にパイロット室のパイロット圧縮空気の排気で第
    1弁座に着座して設け、第2主弁体には第2弁座への着
    座方向にばね力を付与して設けると共に第2弁座に着座
    した閉状態で出力流路の空気圧力に基づく作用力が着座
    方向に付与される受圧面を形成し、第2主弁体はパイロ
    ット室へのパイロット圧縮空気の供給でばね力と受圧面
    に付与される着座方向の作用力とに抗して第2弁座より
    離座すると共にパイロット室のパイロット圧縮空気の排
    気で第2弁座に着座して設けて成る三方切換弁。
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