JPH01220779A - ４方向切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、一対の択一ポートの一方を択一して供給ポー
トに連通させ、他方を排出ポートに連通させる４方向切
換弁に関する。

「従来技術およびその問題点」 この種の４方向切換弁は、例えばシリンダを往復駆動す
るために用いられる。第３図はそのシンボル表示で、４
方向切換弁１は、ポート１ａと１ｂを有し、ポートｌａ
を管路に接続したとき、シリンダ装置Ｓの圧力室Ｓ１が
圧縮空気源２と接続され、圧力室Ｓ２は排出ポートＥＸ
に接続されて、ピストンＰが右行する。逆にポートｌｂ
を管路に接続すると、圧力室Ｓ２が圧縮空気源２と接続
され、圧力室Ｓ１は排出ポートＥｘに接続されて、ピス
トンＰが左行する。

この機能を持つ４方向切換弁は、スプール弁としては従
来多数用いられているが、これらは構造が複雑で加工コ
ストも高い。

「発明の目的」 本発明は、慴動するスプールを用いることのない４方向
切換弁であって、動作信頼性が高く、構造が噴純で、安
価に提供することのできる弁を提供することを目的とす
る。また、本発明は、慴動部分が少なく、小さい作動力
で作動させることかでき、かつプを体の弁座に対する着
座信頼性の高い４方向切換かを１！−ることを目的とす
る。

「発明の概要」 本発明の４方向切換弁は、２つの２方向切換弁を組合せ
たものであって、しかも一方の２方向切換ブｔに学える
駆動力で他方の２方向切換弁を駆動することができる４
方向切換弁を提供するものである。

すなわち本発明は、一対の択一ポートの一方を択一して
供給ポートに連通させ、他方を択一して排出ポートに連
通させる４方向切換プｒにおいて、常時は一方の択一ポ
ートを供給ポートに連通させ、駆動力が与えられたとき
該択一ポートを第一の排出ポートに連通させる第一の２
方向切換弁と、常時は他方の択一ポートを第二の排出ポ
ートに連通させ、駆動力が与えられたとき該択一ポート
を供給ポートに連通させる第二の２方向切換弁と、この
第二の２方向切換弁が上記他方の択一ポートを供給ポー
トに連通させているとき、供給ポートの圧力を上記第一
の２方向切換弁の駆動力として利用する手段とを設けた
ことを特徴としている。

さらに本発明は、より具体的には、一端部をダイアフラ
ムにより支持された弁軸と：この弁軸の中間部分に設け
られ、該弁軸の軸方向位置に応じ一方の択一ポートを供
給ポートまたは一方の排出ポートに連通させる弁体と：
この弁体が一方の択一ポートを供給ポートに連通させる
方向に１を軸を移動付勢するばね手段と：供給ポートに
連なる切換室と：この切換室内に配設され、註切換室を
、供給ポートまたは他方の排出ポートに択一して連通さ
せる切換弁と：切換室を他方の択一ポートおよび上記ダ
イアフラムによって画成されたダイアフラム室に常時連
通させる通路とを設け、このダイアフラム室は、これに
供給ポート圧力が及ぼされたとき、ばね手段に抗して弁
軸を移動させることを特徴としている。

「発明の実施例」 以下、図示実施例について本発明を説明する。

第１図、第２図は本発明にょる４方向切換弁の実施例を
示すもので、互いに異なる動作状態を示している。この
４方向切換弁は、弁軸を有する第一の２方向切換弁（以
下第一切換弁という）１０と、ソレノイドのプランジャ
からなる第二の２方向切換弁（以下第二切換弁という）
４０とを有する。

ハウジング１２は、筒状のアウタハウジング１２ａと、
このアウタハウジング１２ａ内に挿入された、複数に分
割されているセンタハウジング１２ｂと、アウタハウジ
ング１２ａの一端部を閉塞するサイドハウジング１２ｃ
とがらなり、サイドハウジング１２ｃにソレノイド１３
が固定されている。

アウタハウジング１２ａとセンタハウジング１２ｂには
、第一切換弁ｌＯが設けられている。

すなわちアウタハウジング１２ａには、圧縮空気源１４
に連なる供給ポート１５と、一対の択一ポート１６．１
７と、第一の排出ポート１８がそれぞれ半径方向通路と
して形成されており、ソレノイド１３にはさらに第二の
排出ポート１９が形成されている。択一ポート１６．１
７はそれぞれシリンダ装置Ｓの、圧力室Ｓｌ、　Ｓ２に
接続される。

センタハウジング１２ｂは、その軸部に弁孔２０を有し
、この弁孔２０内に挿入された’Ｉｆ軸２１は、その両
端部をダイアフラム２２と孔穿きダイアフラム孔穿きダ
イアフラム２３によりて支持され、弁孔２０との被接触
状態を保証されている。孔穿きダイアフラム２３は連通
孔２３ａを有する。センタハウジング１２ｂには、図の
左方から順に、ダイアフラム２２によって画成され常時
択一ポート１７に連通するダイアフラム室２４、ダイア
フラム２２によって画成され常時排出ポート１８に連通
ずる大気室２５、択一ポート１６に連通する切換室２６
、および孔穿きダイアフラム２３の位置する供給圧室２
７とが形成され、供給ポート１５は、切換室２６と供給
圧室２７の間において、弁孔２０に連通している。なお
２８はアウタハウジング１２ａとセンタハウジング１２
ｂの間に挿入されて各通路間をシールするＯリングであ
る。

プｒ軸２１には、切換室２６内に位置させて弁体３０が
一体に設けられている。この弁体３０は、切換室２６の
両側の弁座（壁面）３１．３２に択一して着座し、択一
ポート１６を供給ポート１５と排出ポート１８に択一し
て連通させるものである。このため弁体３０は、その両
面に弁座３１．３２に着座する環状突起３３．３４を有
する。そしてこの弁軸２１は、常時は圧縮ばね３５によ
って、ブを体３０の環状突起３３が切換室２６のフＩ−
座３！に着座して、択一ポート１６を供給ポート１５に
連通させるように移動付勢されている。

供給圧室２７は、連通路４１を介して第二切換弁４０の
切換室４２に連通している。切換室４２には、この連通
路４１の反対側の同一軸線上に、上記排出ポート１９が
開［１しており、この連通路４１と排出ポート１９がプ
ランジャ４３によって択一して開閉される。プランジャ
４３はその両端部に連通路４１と排出ポート１９に対応
する弁シート４４と４５を有し、常時は圧縮ばね４６に
よってその弁シート４４を連通路４１の開口端に弾接さ
せ、供給圧室２７と切換室４２との連通を断っている。

これに対し、コイル４″！に通電すると、圧縮ばね４６
の力に抗してプランジャ４３が引かれ、その弁シート４
５が排出ポート１９の開口端を閉塞し、切換室４２が供
給圧室２７と連通する。なおプランジャ４３には切欠４
３ａが設けられていて、プランジャ４３の両側を常時連
通させている。

そしてこの切換室４２は、連通路４９を介して択一ポー
ト１７およびダイアフラム室２４と連通しており、この
連通路４９を介して及ぼされる圧力により、第一切換）
ｊ−、１０が作動する。

すなわち上記構成の本４方向切換弁は、第二切換弁４０
のコイル４７に通電しない状態では、プランジャ４３が
供給圧室２７と切換室４２との連通を断っており、切換
室４２には排出ポート１９を介して大気圧が導入される
。この大気圧は連通路４９を介してシリンダ装置Ｓの圧
力室Ｓ２およびダイアフラム室２４に導かれる。このと
き第−切換弁１０の弁体３０は、圧縮ばね３５によって
その環状突起３３を切換室２６の弁座３１に着座させて
おり、供給ポート１５は弁孔２０および切換室２６を介
して択一ポート１６に連通ずる。したがってシリンダ装
置Ｓの圧力室Ｓｔに圧縮空気源１４からの圧力流体が供
給され、ピストンＰは左行する（第１図）。この際弁軸
２１を左行させようとする力は、圧縮ばね３５の力と、
弁体３０（環状突起３３）の受圧面積に応じた圧縮空気
源１４による力との合力となる。

これに対し、第二切換弁４０のコイル４７に通電すると
、プランジャ４３が引かれ、その弁シート４４が連通路
４１から躍れて切換室４２と供給圧室２７とを連通させ
るとともに、ブ「シート４５が排出ポート１９を閉塞す
る。すると、圧縮空気源１４からの圧力流体は、供給圧
室２７、切換室４２および連通路４９を経て択一ポート
１７およびダイアフラム室２４に導かれる。ダイアフラ
ム室２４に圧力流体が導かわると、ダイアフラム２２は
その圧力を受けて圧縮ばね３５の力に抗し弁軸２１を図
の右方に移動させ、弁体３０の環状突起３４を切換室２
６の弁座３２に着座させる。

よって、択一ポート１６は供給ポート１５との連通を断
ち、排出ポート１８と連通ずることとなる。このため択
一ポート１６と択一ポート１７に対する圧力流体の供給
関係は逆転し、ピストンＰは６行する（第２図）。この
際ｔｔ軸２１を１１行させようとする力は、ダイアフラ
ム２２の受圧面積に基づく圧力流体による力から圧縮ば
ね３５による力を引いた値となる。ダイアフラム２２の
受圧面積は十分大きくすることが可能であるから、この
状態は安定した状態である。

第二切換弁４０のコイル４７に対する通電を断てば、第
１図の状態に復し、ピストンＰは再び左行する。

以上のように本発明の４方向切換ブＰは、第一切換ブｒ
ｔｏと第二切換弁４０の２つの２方向切換弁によって成
り立っており、その一方の第二切換弁４０に駆動力を与
えることで第一切換弁を動作させ、４方向切換弁の作用
を得ることができる。第一切換プｔ−１０と第二切換弁
４０はシール部は独立している別の切換弁であるから、
相互に影響を及ぼすことがなく、確実なシール性、流路
切換作用が得られる。

なお図示実施例では、弁軸２１の他端を支持するために
孔穿きダイアフラム２３を用いている。

この支持構造は、弁軸２１を弁孔２ｏに対する被接触状
態で傾きを生Ｂさせることなく保持するために効果的で
あるが、孔穿きダイアフラム２３を用いることなく、弁
軸２１の他端を保持してもよい。例えば、第１図に鎖線
で示すように、センタ位置が狂わないように支持した圧
縮ばね５ｏによって弁軸２１の他端を支持してもよい。

「発明の効果」 以上のように本発明の４方向切換弁は、２個の２方向切
換弁を用い、一方の２方向切換弁が動作したとき、他方
の２方向切換弁に供給ポートの圧力を及ぼして、駆動力
を得るようにしたものである。よってシール部分が一対
ずつの構造の弔純で動作信頼性の高い２方向切換弁によ
り、全体として動作信頼性が高く構造が単純な４方向切
換弁を得ることができる。優れた４方向切換弁を得るこ
とができる。特に一方の２方向切換弁である弁体を有す
る弁軸の一端をダイアフラムによって支え、このダイア
フラムによって画成されたダイアフラム室に、他方の２
方向切換弁により供給ポート圧力を及ぼすことにより、
供給ポート圧力を一方の２方向弁の駆動圧力源として簡
単に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明にょる４方向切櫓弁の実施例を
示す、互いに異なる動作状態を示す縦断面図、第３図は
本発明の対象とする４方向切換弁をシンボルで表示した
スケルトン図である。 ｔ　ｏ−・・第一の２方向切換弁、１２−・・ハウジン
グ、１２ａ＝７ウタハウジング、１２ｂ−センタハウジ
ング、１２Ｃ・−サイドハウジング、１３・・・ソレノ
イド、１４・−圧縮空気源、１５・−供給ポート、１６
−択一ポート、１８．１９−・・排出ポート、２０−・
弁孔、２１・−弁軸、２２・−ダイアフラム、２３−孔
穿きダイアフラム、２４−・・ダイアフラム室、２５−
・大気室、２６・−切換室、２７−・・供給圧室、３０
・軸弁体、３１．３２・−弁座、３３．３４−・環状突
起、３５・−圧縮ばね、４ｏ−・第二の２方向切換弁、
４１・一連通路、４２−・・切換室、４３−・プランジ
ャ、４４％　４５・−介シート、４６・・・圧縮ばね、
４７−・・コイル、４９・軸連通路。 特許出願人　　藤倉ゴム工業株式会社 同　代理人　　　三　浦　邦　夫 同　　　笹山羨美

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の択一ポートの一方を択一して供給ポートに
   連通させ、他方を択一して排出ポートに切換連通させる
   ４方向切換弁において、 常時は一方の択一ポートを供給ポートに連通させ、駆動
   力が与えられたとき該択一ポートを第一の排出ポートに
   連通させる第一の２方向切換弁と； 常時は他方の択一ポートを第二の排出ポートに連通させ
   、駆動力が与えられたとき該択一ポートを供給ポートに
   連通させる第二の２方向切換弁と； この第二の２方向切換弁が上記他方の択一ポートを供給
   ポートに連通させているとき、供給ポートの圧力を上記
   第一の２方向切換弁の駆動力として利用する手段とを有
   することを特徴とする４方向切換弁。
2. （２）一対の択一ポートの一方を択一して供給ポートに
   連通させ、他方を排出ポートに連通させる４方向切換弁
   において、 一端部をダイアフラムにより支持された弁軸と；この弁
   軸の中間部分に設けられ、該弁軸の軸方向位置に応じ一
   方の択一ポートを供給ポートまたは一方の排出ポートに
   連通させる弁体と；この弁体が一方の択一ポートを供給
   ポートに連通させる方向に上記弁軸を移動付勢するばね
   手段と；上記供給ポートに連なる切換室と；この切換室
   内に配設され、該切換室を、供給ポートまたは他方の排
   出ポートに択一して連通させる２方向切換弁と；上記切
   換室を他方の択一ポートおよび上記ダイアフラムによっ
   て画成されたダイアフラム室に常時連通させる通路とを
   備え、このダイアフラム室は、これに供給ポート圧力が
   及ぼされたとき、上記ばね手段に抗して弁軸を移動させ
   る圧力室を構成していることを特徴とする４方向切換弁
   。
3. （３）弁軸の他端は、孔穿きのダイアフラムによって支
   持され、この孔穿きダイアフラムを介して、供給ポート
   と切換室が連通している請求項２記載の４方向切換弁。