JP3850926B2 - パイロット式切換弁 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイロット式切換弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本発明の発明者らは、特開平8−93941号公報において、レールに連設することができるパイロット式切換弁を提案した。
この切換弁1は、図6に示すように、連設方向に貫通する圧力流体の供給ポートPと排出ポートEA,EB、及び上面に開口する出力ポートA,Bを有する主弁2と、該主弁2にパイロット流体を給排するパイロット電磁弁(図示の例は2個)とを備え、主弁2の下面に取付けた底蓋3によってレール4に直接連設することができるので、安価でかつ切換弁の連設が容易であるという利点を備えている。
【0003】
上記公知の切換弁1は、出力ポートAとBを主弁2の上面に開設しているために、弁孔5に開口する出力開口6Aと6Bを出力ポートAとBに連通させる2つの出力通路、及びパイロット出力通路の通路取りが容易であるが、出力ポートAとBを主弁2の上面に代えて連設面と直交する一側面に設けると、連設方向に貫通する供給ポートP及び排出ポートEA,EBのために、これらの出力通路、及び出力ポート開設側のピストン室7にパイロット流体を供給するパイロット出力流路の通路取りが面倒である。また、切換弁の小形化に伴ってこれらの出力通路の断面積が小さくなるので、流量が減少するという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、出力通路の通路取りが容易で、かつ小形化しても流量の減少がないパイロット式切換弁を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のパイロット式切換弁は、圧力流体の供給ポート、第1、第2出力ポート及び排出ポートを有し、下面にレールに連設するための底蓋を取付けた主弁と、該主弁の連設面と直交する一側面に取付けたパイロット弁とを備え、パイロット弁から出力されるパイロット流体により主弁の弁体を駆動して、上記第1、第2出力ポートを供給ポートと排出ポートとに切り換えて連通させるパイロット式切換弁において、上記主弁に、連設方向に貫通する供給ポート及び排出ポートと、連設面と直交する他側面に開口する第1、第2出力ポートと、連設面と平行な弁孔とを設けて、該弁孔に、上記供給ポート及び排出ポートと第1、第2の出力口とを開口させ、パイロット弁側の第1出力口を、上記主弁の上面とこれを覆う上蓋の下面との間に形成した軸線方向の第1出力通路に対し、軸線と直交する方向の第1開口通路により開口させると共に、上記第1出力通路を上記第1出力ポートに連通させる通孔を上記主弁に開設して、上記第1出力口をこれらの通路及び通孔を介して上記第1出力ポートに連通させ、パイロット弁と反対側の上記第2出力口を、上記主弁の下面に対し、軸線と直交する方向の第2開口通路により開口させると共に、該第2開口通路を上記第2出力ポートに連通させる通孔を上記主弁に開設し、上記主弁の下面に取付けた底蓋で該第2開口通路の開口端を閉鎖し、上記パイロット流体を主弁のパイロット弁と反対側に供給するパイロット出力通路の中間部分を、上記主弁の上面とこれを覆う上蓋の下面との間に形成したパイロット流路で構成したことを特徴としている。
【0006】
また、同様の課題を解決するため、上記第1出力通路パイロット流路とを、主弁の連設方向に並べて形成したことを特徴としている。
【0007】
さらに、同様の課題を解決するため、これらのパイロット式切換弁の主弁に、連設方向に貫通し、パイロット弁にパイロット流体を給排するパイロット供給ポート及びパイロット排出ポートを設けたことを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1ないし図4は本発明の第1実施例を示し、この切換弁11は、主弁12と2個のパイロット電磁弁13A,13Bとを有するダブルパイロット式切換弁として構成され、底蓋15によってDIN(ドイツ規格)レール16に連設可能とされている。このレール16は断面チャンネル状をなし、幅方向の両側に、底蓋15の後記する係止部が係止するフランジ16a,16aが一体に形成されている。
【0009】
上記主弁12の弁本体18には、軸方向の一側面(連設面と直交する一側面)に第1、第2手動操作箱19A,19Bが、他側面にエンドプレート20が、上面に上蓋21が、下面に上記底蓋15が、それぞれ取付ねじ22(図2参照)によって取付けられている。
上記弁本体18は、連設方向に貫通する圧縮空気の供給ポートP、第1、第2排出ポートEA,EB、及びパイロット供給ポートpsと、軸方向に貫通する弁孔24とを備え、供給ポートPは弁本体18の下面から形成した供給通路23pによって弁孔24に開口し、排出ポートEA,EBは弁孔24に直接開口し、弁孔24に開口するこれらのポート間に第1、第2出力口25A,25Bが形成されており、弁孔24に、第1、第2出力口25A,25Bを供給ポートPと排出ポートEA,EBとに切り換えて連通させる弁体26が、摺動可能に挿入されている。
【0010】
上記底蓋15は、フランジ16a,16aが挿入される外壁と、その先端のフランジ16a,16aに係止する係止部28,28と、連設方向に貫通するパイロット排出ポートpeと、上記供給通路23p及び後記する第2出力通路32bの弁本体18下面の開口を個別に閉鎖する凹部29,29と、パイロット排出ポートpeを底蓋の上面に開口させる凹部29とを備えている。また、上記パイロット供給ポートps及びパイロット排出ポートpeは、連設面の一方から突出する突出部と連設面他方の凹部とを備え、これらの突出部の凹部への嵌挿によって主弁12の連設の位置決めをすることができる。
なお、図示を省略しているが、パイロット供給ポートpsを上蓋21に、パイロット排出ポートpeを弁本体18に、それぞれ設けることもできる。
【0011】
エンドプレート20の弁本体18と反対側の面には、第1、第2出力ポートA,Bが図における上下方向に開設されており、これらの出力ポートは、第1、第2出力通路32a,32bによって第1、第2出力口25A,25Bにそれぞれ連通している。また、これらの出力ポートには、チューブ(図示省略)を挿入すると該チューブを係止し、リリースブッシュ30aを押圧するとチューブの係止が解除されてチューブを抜き取ることができる、いわゆるワンタッチ管継手30が、エンドプレート20の外周に形成した取付溝20a(図2参照)に挿入される逆U字形の止め金具31によって取外し可能に取付られている。
【0012】
第2手動操作箱19Bに形成された第1ピストン室34aには第1ピストン35aが、エンドプレート20に形成された第2ピストン室34bには第2ピストン35bが、それぞれ気密に摺動可能に挿入されており、後記する第1パイロット出力通路36aから第1ピストン室34aにパイロット流体を供給すると、第1ピストン35aと弁体26が図において右動して、供給ポートPと第1出力口25A及び第2出力口25Bと第2排出ポートEBが連通するので(図1の弁体26の下半分参照)、第1出力ポートAから圧力流体が出力される。また、第2パイロット出力通路36bから第2ピストン室34bにパイロット流体を供給すると、第2ピストン35bと弁体26が図において左動して、供給ポートPと第2出力口25B及び第1出力口25Aと第1排出ポートEAが連通するので(弁体26の上半分参照)、第2出力ポートBから圧力流体が出力される。
【0013】
第1手動操作箱19Aの弁本体18と反対側の面には、同形の第1、第2パイロット電磁弁13A,13Bが、取付ねじ38,38(図2参照)によって図における上下方向に取付けられている。
上記パイロット電磁弁13A,13Bは、いずれもパイロット入口ポート、パイロット出口ポート及びパイロット排気ポートを備え、ソレノイド39a,39bの励磁とその解除によって、パイロット出力ポートをパイロット入口ポートとパイロット排気ポートとに切り換えて連通させる周知の常閉形3ポート電磁弁として構成されている。
【0014】
これらのパイロット電磁弁13A,13Bの各パイロット入口ポートは、弁本体18及び第1、第2手動操作箱19A,19Bに形成したパイロット供給通路40によってパイロット供給ポートpsに連通し、電磁弁13Aのパイロット出力ポートは、手動操作箱19A,19Bに形設した第1パイロット出力通路36aによって第1ピストン室34aに連通し、電磁弁13Bのパイロット出力ポートは、手動操作箱19A,19Bを通って弁本体18の上面に開口し、さらに上蓋21とエンドプレート20とに形成した第2パイロット出力通路36bによって第2ピストン室34bに連通し、電磁弁13A,13Bの各パイロット排気ポートは、手動操作箱19A,19B及び弁本体18に形成したパイロット排気通路41によってパイロット排出ポートpeに連通している。
手動操作箱19Aにおけるパイロット供給通路40とパイロット排気通路41は、いずれも手動操作箱19Aの下面から形成され、これらの通路の下面開口はプラグによって閉鎖されている。
【0015】
上記パイロット電磁弁13A,13Bの入口弁体42aと排気弁体42bは、ソレノイド39a,39bを励磁すると、入口弁体42aがパイロット入口ポートを開放してパイロット供給通路40と第1、第2パイロット出力通路36a,36bとを連通させるとともに、入口弁体42aと一体に移動する排気弁体42bがパイロット排気ポートを閉鎖してパイロット出力通路36a,36bとパイロット排気通路41との連通を遮断し、ソレノイド39a,39bの励磁を解除すると、排気弁体42bがパイロット排気ポートを開放してパイロット出力通路36a,36bとパイロット排気通路41を連通させるとともに、入口弁体42aがパイロット入口ポートを閉鎖してパイロット供給通路40とパイロット出力通路36a,36bの連通を遮断するように、関係付けられている。
【0016】
図1及び図2に示すように、第1出力通路32aと第2パイロット出力通路36bは、いずれも通路の中間が弁本体18の上面に開口し(第2パイロット出力通路36bの開口部分によって形成される流路をパイロット流路と呼ぶ。)、弁本体18の上面と上蓋21の下面とに形成した連設方向に並ぶ互いに平行な溝(図4参照)によって、第1出力ポートAと第2ピストン室34bとに連通している。そして、上記第1出力通路32aは、図1に示すように、上記弁本体18の上面と上蓋21の下面との間に形成した軸線方向の上記溝からなる第1出力通路32aと、上記第1出力口25Aを第1出力通路32aに開口させる軸線と直交する方向の第1開口通路と、上記第1出力通路32aを上記第1出力ポートに連通させる上記主弁に開設した軸線方向の通孔とで構成されている。
また、上記第2出力通路32bは、図1に示すように、弁本体18の下面から上方向に向けて形成した上記第2出力口25Bを弁本体18の下面に開口させる第2開口通路(軸線と直交する方向の通路)と該通路と連通する弁本体18のエンドプレート側に開口する軸方向の通路とによって形成されている。そして、供給通路23pと第2出力通路32bにおける弁本体18下面の開口は、上述のように底蓋15の凹部29によって閉鎖されている。
【0017】
したがって、弁本体18が連設方向に貫通するポートP,EA,EB及びpsを有するものであっても、出力通路32a,32b及び第2パイロット通路36b、並びにパイロット供給通路23pの通路取りがきわめて容易であり、かつ必要な流路断面とすることができるので流量の減少がない。また、弁本体18と上蓋21とに、出力通路32a及び第2パイロット通路36b通路を構成する溝を連設方向に並べて形成したので、上蓋21を有する主弁12の高さを低くすることができる。
さらに、エンドプレート20における第2パイロット出力通路36bは、出力ポート側の端面に開口し、この開口もプラグによって閉鎖されている。したがって、エンドプレート20における第2パイロット出力通路36bの通路取りも容易である。
【0018】
第1、第2手動操作箱19A,19Bには、第1、第2手動操作手段43a,43bが、それぞれ図における下方に向けて押圧可能に設けられている。これらの手動操作手段43a,43bは、常時はばね44により上方に付勢されて、図1に示すようにパイロット供給通路40とパイロット出力通路36a,36bとの連通を遮断している。
停電等の事故によってソレノイド39a,39bによる弁体26の駆動ができなくなったときは、ばね44の付勢力に抗して手動操作手段43a,43bを押圧すると、パイロット供給通路40がパイロット出力通路36a,36bに連通するので、弁体26を駆動することができる。
【0019】
パイロット電磁弁13A,13Bの側面に取付けられた給電部45は、下面に受電端子46,・・が設けられている。これらの受電端子46,・・は、パイロット弁13Bの下面に取付けられた給電箱47(図3参照)の給電端子(図示省略)に電気的に接続され、給電端子は、給電箱47に形成した連設方向に貫通する配線通路48を通る給電線49,・・に電気的に接続されている。
また、給電箱47の連設面の一方には、位置決めピン47a,47aが、連設面の他方には位置決めピンが挿入される位置決め穴(図示省略)が、それぞれ一体に形成されている。
【0020】
図1及び図2中の符号26aは、弁体26を軸方向に貫通しピストン35a,35bで区画された弁体側の呼吸室をパイロット排気通路41に連通させる貫通路、図2中の符号50は、各部材の当接面をシールするガスケットである。
なお、上記底蓋15と上蓋21は適宜の合成樹脂によって、主弁12のうち少なくとも弁本体18はアルミニウム合金のダイカストによって、いずれも一体に形成され、かつこれらの連設方向の幅は同じである。
【0021】
上記第1実施例は、弁本体18の下面に底蓋15を、上面に上蓋21を、一側面にエンドプレート20を、他側面に第1、第2手動操作箱19A,19Bを、それぞれ取付ねじ22,・・によって取付け、第1手動操作箱19Aにパイロット電磁弁13A,13Bを取付ねじ38,38によって取付けるとともに、これらのパイロット電磁弁の側面に給電部45を、パイロット電磁弁13Bの下面に給電箱47を、適宜の手段によってそれそれ取付けると、切換弁11が構成される。
次いで、パイロット供給ポートps及びパイロット排気ポートpeの突出部と凹部との嵌合、並びに位置決めピン47a,47aの位置決め穴への嵌入によって所望の数の切換弁11を連設することができる。
この場合、隣接する弁本体18,18の供給ポートPと排出ポートEA,EBに、軸方向の貫通孔を有し外周面にシール部材51a,51aを取付けた連結部材51,・・(図2参照)を挿入して、これらの流路を気密に連通させる。また、パイロット供給ポートps及びパイロット排気ポートpeの連通部は、これらの突出部の外周に嵌着したOリング(図示省略)によってシールされる。
【0022】
所望の数連設したこれらの切換弁に取付けた底蓋15の係止部28,28をフランジ16a,16aに係止すると、これらの切換弁11がレール16に設置される。しかしながら、各切換弁11ごとにその係止部28,28をフランジ16a,16aに係止させながら、所望の数の切換弁をレール16に連設することもできる。
次いで、切換弁の連設方向一端に給排気ブロック53、給電ブロック54、及び上面に多極コネクタ55を取付けた固定台56を順次当接するとともに、連設方向他端にサイドプレート57を当接して、固定台56とサイドプレート57を固定ねじ58,・・(一つのみ図示)によって、連設した切換弁とこれらの部材がレール16に固定される(図3参照)。
【0023】
固定ねじによるこれらの部材のレール16への固定により、連設方向に貫通する弁本体18の各供給ポートPと排出ポートEA,EBは、給排気ブロック53の一側面に開設した圧力流体の供給開口と排出開口(いずれも図示省略)とに連通し、ソレノイド39a,39bは、一端が多極コネクタ55の多数のピンに電気的に接続された給電線49,・・から給電される。
図3中の符号59と60は、給電ブロック54に設けた通電表示灯と電源端子である。
【0024】
上記第1実施例は、第1パイロット電磁弁13Aのソレノイド39aを励磁すると第1ピストン室34aに供給されるパイロット流体により弁体26が摺動して供給ポートPが第1出力口25Aに連通するので、第1出力ポートAから圧縮空気が出力される。また、ソレノイド39aの励磁を解除して第2パイロット電磁弁13Bのソレノイド39bを励磁すると、第1ピストン室34aのパイロット流体が排出されるとともに、第2ピストン室34bに供給されるパイロット流体により弁体26が上記方向と反対の方向に摺動して供給ポートPが第2出力口25Bに連通するので、第2出力ポートBから圧縮空気が出力される。
したがって、切換弁11の軸方向の一側面から圧縮空気を出力することができる。
この場合、第1出力通路32aと第2パイロット出力通路36bは、弁本体18の軸方向に形成する必要があるが、これらの通路の中間を弁本体18の上面に開口させ、弁本体18の上面とこれを覆う上蓋21の下面とに連設方向に形成した平行な溝によってエンドプレート20のこれらの通路に連通させ、また、供給通路23p及び第2出力通路32bの一部を弁本体18の下面から形成した通路により形成して、その開口を底蓋15によって閉鎖したので、連設方向に貫通する複数のポートを有する弁本体18であってもこれらの通路の通路取りが容易で、しかも通路断面積を流量に必要な大きさとすることができるので、流量を減ずることなく圧縮空気を主弁12の側面から出力することができる。
【0025】
図5は本発明の第2実施例を示し、この切換弁61は、主弁62とパイロット電磁弁63とを有するシングルパイロット式切換弁として構成されており、第1実施例と同様に、底蓋15によってレール16に連設可能とされている。
上記主弁62の弁本体18及び上蓋21は、第1実施例と同一の構成を備えているので、図における主要な同一の箇所に同一の符号を付して説明は省略する。また、弁本体18の軸方向一側面には第1、第2手動操作箱65A,65Bが、他側面にはエンドプレート66が、上面と下面には上記上蓋21と底蓋15がそれぞれ取付ねじによって取付けられており、第1手動操作箱65Aに、第1実施例の第1パイロット電磁弁13Aと同一の構成及び外形を有する上記パイロット電磁弁63と、第2パイロット電磁弁13Bと同一の外形を有するダミーボディ67とが、取付ねじによって取付けられている。
【0026】
上記エンドプレート66は、第1ピストン室34a及び第1ピストン35aより小径の第2ピストン室34b及び第2ピストン35bを備えている以外は、第1実施例のエンドプレート20と同一の構成を備えている。
また、上記第1手動操作箱65Aは、ダミーボディ67への開口がない以外は第1実施例の第1手動操作箱19Aと同じ構成を備え、第2手動操作箱65Bは、常時パイロット供給通路40と第2パイロット出力通路36bとを連通させる連通部材69と、パイロット供給通路40を第2ピストン室34bに連通させる第2パイロット通路36bとを備えている以外は、第1実施例の第2手動操作箱19Bと同じ構成を備えている。
第2実施例の他の構成は第1実施例と同じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付して、説明は省略する。
【0027】
上記第2実施例は、パイロット電磁弁63のソレノイド63aの励磁が解除されているときは、パイロット供給ポートpsから第2ピストン室34bに供給されるパイロット流体により弁体26が図において左動し、供給ポートPと第2出力口25B、及び第1出力口25Aと第1排出ポートEAが連通して(弁体26の上半分参照)、第2出力ポートBから圧縮空気が出力される。ソレノイド63aを励磁すると、第1ピストン室34aにパイロット流体が供給されるので、第1ピストン35aと第2ピストン35bとの径差により弁体26が図において右動し、供給ポートPと第1出力口25A、及び第2出力口25Bと第2排出ポートEBが連通して(弁体26の下半分参照)、第1出力ポートAから圧縮空気が出力される。
【0028】
停電等の事故によってパイロット電磁弁63による主弁62の操作ができなくなったときは、第1手動操作手段43aを押圧すると第1ピストン室34aにパイロット流体が供給されて弁体26が図において右動し、第1手動操作手段43aの押圧を解除すると、第1ピストン室34aのパイロット流体が外部に排出されるので、第2ピストン室34bに供給されているパイロット流体によって、弁体26が図において左動する。
第2実施例の他の作用は第1実施例と同じであるから、説明は省略する。
【0029】
上記第1実施例と第2実施例は、各構成部品が同一の外形を備えているので、一部の構成部品に必要な修正を施すことによって構成部品を共用できるので、パイロット式切換弁を安価なものとすることができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明のパイロット式切換弁は、パイロット弁側の第1出力口を、上記主弁の上面とこれを覆う上蓋の下面との間に形成した軸線方向の第1出力通路に対し、軸線と直交する方向の第1開口通路により開口させると共に、上記第1出力通路を上記第1出力ポートに連通させる通孔を上記主弁に開設して、上記第1出力口をこれらの通路及び通孔を介して上記第1出力ポートに連通させ、パイロット弁と反対側の第2出力口を、上記主弁の下面に対し、軸線と直交する方向の第2開口通路により開口させると共に、該第2開口通路を上記第2出力ポートに連通させる通孔を上記主弁に開設し、上記主弁の下面に取付けた底蓋で該第2開口通路の開口端を閉鎖し、上記パイロット流体を主弁のパイロット弁と反対側に供給するパイロット出力通路の中間部分を、上記主弁の上面とこれを覆う上蓋の下面との間に形成したパイロット流路で構成したことにより、連設方向に貫通する供給ポート及び排出ポートを有する主弁が小形のものでありながらこれらの出力通路の通路取りが容易で、しかも通路断面積の減少がない。
【0031】
また、上蓋に設けたこれらの出力通路を、主弁の連設方向に並べて形成したので、上蓋を設けても主弁の高さが高くなることはない。
さらに、主弁に、その連設方向に貫通するパイロット供給ポートとパイロット排出ポートとを設けたので、これらのポートの形成が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の縦断側面図である。
【図2】同じく分解斜視図である。
【図3】同じく連設態様の斜視図である。
【図4】要部の縦断側面図である。
【図5】第2実施例の縦断側面図である。
【図6】公知の切換弁の縦断側面図である。
【符号の説明】
11,61 切換弁
12,62 主弁
13A,13B,63 パイロット電磁弁
15 底蓋
16 レール
21 上蓋
25A,25B 出力口
26 弁体
32a,36b 出力通路
36b 第2パイロット出力通路
P,A,B,EA,EB ポート
ps,pe パイロットポート

Claims (3)

  1. 圧力流体の供給ポート、第1、第2出力ポート及び排出ポートを有し、下面にレールに連設するための底蓋を取付けた主弁と、該主弁の連設面と直交する一側面に取付けたパイロット弁とを備え、パイロット弁から出力されるパイロット流体により主弁の弁体を駆動して、上記第1、第2出力ポートを供給ポートと排出ポートとに切り換えて連通させるパイロット式切換弁において、
    上記主弁に、連設方向に貫通する供給ポート及び排出ポートと、連設面と直交する他側面に開口する第1、第2出力ポートと、連設面と平行な弁孔とを設けて、該弁孔に、上記供給ポート及び排出ポートと第1、第2の出力口とを開口させ、
    パイロット弁側の第1出力口を、上記主弁の上面とこれを覆う上蓋の下面との間に形成した軸線方向の第1出力通路に対し、軸線と直交する方向の第1開口通路により開口させると共に、上記第1出力通路を上記第1出力ポートに連通させる通孔を上記主弁に開設して、上記第1出力口をこれらの通路及び通孔を介して上記第1出力ポートに連通させ、
    パイロット弁と反対側の上記第2出力口を、上記主弁の下面に対し、軸線と直交する方向の第2開口通路により開口させると共に、該第2開口通路を上記第2出力ポートに連通させる通孔を上記主弁に開設し、上記主弁の下面に取付けた底蓋で該第2開口通路の開口端を閉鎖し、
    上記パイロット流体を主弁のパイロット弁と反対側に供給するパイロット出力通路の中間部分を、上記主弁の上面とこれを覆う上蓋の下面との間に形成したパイロット流路で構成した、
    ことを特徴とするパイロット式切換弁。
  2. 上記第1出力通路パイロット流路とを、主弁の連設方向に並べて形成した、
    ことを特徴とする請求項1に記載したパイロット式切換弁。
  3. 主弁に、連設方向に貫通し、パイロット弁にパイロット流体を給排するパイロット供給ポート及びパイロット排出ポートを設けた、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載したパイロット式切換弁。
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