JPH0214563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は方向制御をなし得る４ポペツト弁に関
し、特に４位置切換が可能な４ポペツト弁に関す
る。 近年、機械設備の大形化、高速化に伴ないアク
チユエータ等の液圧機器も高圧、大容量化の傾向
にあることから、従来のスプール摺動形の切換弁
に比し、流体通過抵抗の小さい４ポペツト弁が採
用される傾向にある。 ところで、従来の４ポペツト弁は方向制御をす
るための３位置切換は可能であるが、４位置切換
は不可能であり、４位置切換という要請に応える
ことができないという問題点があつた。たとえば
テーブルの正逆両方向の制御送り可能な２位置切
換の他に、テーブル２の早送りまたは、早戻りの
ため第１図に示すようなピストン４の受圧面積に
差をもたせた差動回路を構成するための切換位置
と、テーブル２を完全にロツクするための切換位
置との第２図に示す如き４位置切換を可能とした
ものが要求されることがある。しかしながら、４
ポペツト弁においては前述の如く４位置切換は不
可能であることから、このような場合には、他の
切換弁を付加して使用しなければならず、従つて
回路構成が複雑化し、またコストが行くなるなど
の問題点があつた。 本発明はこのような事情を背景としてなされた
ものであり、本発明の目的とするところは４位置
切換の可能な４ポペツト弁を提供することにあ
る。 このような目的を達成するためになされた本発
明の要旨とするところは、 圧力流体を供給するポートＰと流体アクチユエ
ータに接続する２個のポートＡ，Ｂおよび流体を
排出するポートＲを有する主弁本体内の、ポート
BR間の流路にポートＢの流体圧により開弁する
第１のポペツト弁、ポートAR間の流路にポート
Ａの流体圧により開弁する第２のポペツト弁およ
びポートPB間とポートPA間の流路に各々ポート
Ｐの流体圧により開弁する第３と第４のポペツト
弁を備えた、かつ該各ポペツト弁がパイロツト流
体圧の導入により閉弁して各ポート間を各々遮断
可能な主弁を有し、 前記第１と第４のおよび第２と第３のポペツト
弁にポートＰからのパイロツト流体圧を導入若し
くは逃がし得る第１と第２の２位置電磁切換弁を
各々設け、選択的な切換操作により前記全ポート
間を遮断可能とし、あるいは前記ポートPB間と
ポートAR間若しくはポートPA間とポートBR間
を連通可能とし、 かつ前記両２位置電磁切換弁の切換操作に応じ
た前記パイロツト流体圧により切り換えられ、前
記両２位置電磁切換弁の切換位置が全ポペツト弁
のパイロツト流体圧を逃がす位置にされたとき
に、前記第１及び第２のポペツト弁へ前記パイロ
ツト流体圧の導入可能な二つの２位置パイロツト
操作切換弁を配置し、該導入により前記ポート
PA間とポートPB間を連通可能とした構成とした
ことにある。 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。 第３図に示すように４ポペツト弁は、主弁本体
７に形成された第１〜第４の弁室８，１０，１
２，１４内にそれぞれポペツト弁本体を有する主
弁１６と、ソレノイド１８（SOLa）、ソレノイ
ド（SOLb）、スプール２２，２４をそれぞれ備
えた第１と第２の２位置電磁切換弁が組込まれた
電磁弁装置２６と、内部に２組の２位置パイロツ
ト操作切換弁（図示せず）を有すると共に主弁１
６と電磁弁装置２６とを連通する流路が成された
結合部材２８とで構成されている。第４図はこの
４ポペツト弁を示す回路図である。 主弁本体７には、圧力流体を供給するポート
Ｐ、流体アクチユエータに接続する２個のポート
Ａ，Ｂおよび流体を排出するポートＲを備え、ポ
ートBR間を連通する流路３０，３２間には第１
の弁室８が、ポートAR間を連通する流路３４，
３６間には第２の弁室１０が、ポートBP間を連
通する流路３８，４０間には第３の弁室１２が、
ポートPA間を連通する流路４２，４４間には第
４の弁室１４がそれぞれ設けられている。各弁室
内にはそれぞれ第１〜第４のポペツト弁体４６，
４８，５０，５２が摺動可能に嵌合され、前記各
流路を連通遮断可能とされると共に各ポペツト弁
体背後にはその流路を遮断する方向に該ポペツト
弁体を付勢する圧縮コイルばね５４，５６，５
８，６０が係装されている。そして、第１のポペ
ツト弁体４６がポートＢの流体圧を受けて開弁し
てポートBR間を連通するように、第２のポペツ
ト弁体４８がポートＡの流体圧を受けて開弁して
ポートAR間を連通するように、第３のポペツト
弁体５０がポートＰの流体圧を受けて開弁してポ
ートPB間を連通するように、及び第４のポペツ
ト弁５２がポートＰの流体圧を受けて開弁してポ
ートPA間を連通するようにされている。６２は
逆止弁６４を介してポートＰへ連通するパイロツ
ト流路としての分岐路であり、分岐路６２にはそ
れぞれ流路３８の分岐路６５が逆止弁６６と絞り
６７を介して、また流路４２の分岐路６８が逆止
弁６９と絞り７０を介して接続されている。７２
はポートDRに連通する排出路であるが、ポート
Ｒに連通する流路に接続するようにしてもよい。 各弁室８，１０，１２，１４のポペツト弁体背
後側にはパイロツト流路７４，７６，７８，８０
が形成されており、各流路７４，７６，７８，８
０にパイロツト流体圧が導入されたときには、第
１〜第４のポペツト弁体４６，４８，５０，５２
が摺動されて、閉弁するようにされている。そし
て、各流路７４，７６，７８，８０はそれぞれ結
合部材２８に形成されたパイロツト流路８２，８
３、流路８２，８３から分岐したパイロツト流路
８４，８５に連通されている。また、主弁本体７
の分岐路６２は結合部材２８内のパイロツト流路
８６に、排出路７２は排出路８７にそれぞれ接続
されている。 また、結合部材２８内には第４図に示す第１と
第２の２位置パイロツト操作切換弁９０，９２
（第３図では図示せず）が設けられている。切換
弁９０は流路７４に接続するパイロツト流路８２
上に設けられ、ノーマル位置では両流路を連通さ
せ、流路８２から分岐されたパイロツト流路９６
を介してパイロツト圧が加えられたときには上記
連通を遮断すると共にパイロツト流路８９と７４
との間を連通させるようにされている。切換弁９
２は流路７６に接続するパイロツト流路８３上に
設けられ、前記同様にノーマル位置では両流路を
連通させ、流路８９から分岐されたパイロツト流
路９４を介してパイロツト圧が加えられたときに
は上記連通を遮断すると共にパイロツト流路８８
と７６との間を連通させるようにされている。 このようにして構成された結合部材２８の各流
路は電磁弁装置２６の各パイロツト流路に接続さ
れる。すなわち、電磁弁装置２６には電磁切換弁
本体９８の結合部材２８側接合面に開口されたパ
イロツト流体を導入するパイロツト導入路１００
と、パイロツト流体を低圧側に導出するパイロツ
ト導出路１０２およびパイロツト流体の流れ方向
を切換えるパイロツト流路１０４，１０６，１０
８，１０９とが設けられている。さらに、弁本体
９８の両端面にそれぞれ開口形成した段付の孔１
１０，１１２内には、スリーブ部材１１４，１１
６が挿入設置されている。各スリーブ部材１１
４，１１６の内部には、パイロツト流路１０４，
１０６，１０８，１０９を前記パイロツト導入路
１００とパイロツト導出路１０２とにそれぞれ切
換連通するようにスプール２２，２４が摺動可能
に嵌合されている。各スプール２２，２４は一端
に係装されたばね１１８，１２０により一方の摺
動端側に付勢され、一方のスプール２４はパイロ
ツト流路１０６をパイロツト導出路１０２に連通
させ、パイロツト流路１０８をパイロツト導入路
１００に連通させる位置に保持され、他のスプー
ル２２はパイロツト流路１０４をパイロツト導出
路１０２に連通させ、パイロツト流路１０９をパ
イロツト導出路１００に連通させる位置に保持さ
れている。なお、ソレノイド１８（SOLa）、２
０（SOLb）はそれぞれ励磁させることによつ
て、ばね１１８，１２０の付勢力に抗して単独に
摺動させ得る。 次に上記構成の実施例について作動を説明す
る。なお、第４図〜第７図のBR(1)、AR(2)、PB
(3)、PA(4)はそれぞれ各ポートのBR間、AR間、
PB間、PA間を連通する流路に設けられた各弁室
と各ポペツト弁体よりなる第１、第２、第３およ
び第４のポペツト弁を示す。 第３図、第４図はSOLa、SOLbが非励磁の状
態にあり、ポートＰに供給された圧力流体の一部
はパイロツト流体として分岐路６２、逆止弁６
４、流路８６を通りパイロツト導入路１００に供
給され、さらに流路１０８，８３、切換弁９２を
介して第２の弁室１０のポペツト弁体背後側に、
また流路１０９，８２、切換弁９０を介して第１
の弁室８のポペツト弁体背後側に、また第３と第
４の弁室１２，１４のポペツト弁体背後側には流
路８４，８５を介してそれぞれ導入される。これ
により、第１〜第４の弁体４６，４８，５０，５
２はそれぞれポートBR間、AR間、PB間、PA
間を遮断し、第２図に示すｉ位置の切換機能を奏
する。なお、各弁体が閉じるとき各ポート
PABRに閉じこめられた圧力流体は逆止弁６４，
６６，６９と絞り６７，７０を通つてパイロツト
流路６２側に逃される。 次に第５図はSOLbを励磁した場合を示す。
SOLbが励磁されると、一方のスプール２４がば
ね１１８の付勢力に抗して摺動し、流路１００，
１０８間が切換遮断され、第２と第３の弁室１
０，１２のポペツト弁体背後側へのパイロツト流
体の導入が停止される。一方、パイロツト流路１
０８はパイロツト導出路１０２、排出路８７，７
２に切換連通させ、さらに切換弁９２は、流路９
４により導入されるパイロツト流体圧により非ノ
ーマル位置側に切換えられ、排出路８７，７２に
連通させることによつて、第２と第３の弁室１
０，１２のポペツト弁体背後側の圧力を低圧側の
ポートDRへ導出し得る。これによりポートＰか
ら流路４０に供給された圧力流体は、ポペツト弁
体５０を押上げて開作動し、さらにポートＡから
流路３６に供給された流体はポペツト弁体４８を
押上げて開作動し、それぞれ流路３８，４０間、
流路３４，３６間が連通される。また、第１と第
４の弁室８，１４のポペツト弁体背後側には、第
４図の場合と同様に各パイロツト流路を介してパ
イロツト流体が導入される。これにより第１の弁
体４６はポートBR間を、第４の弁体５２はポー
トPA間をそれぞれ遮断し、第２と第３の弁体４
８，５０はそれぞれポートAR間、ポートPB間
を連通させ、第２図に示すｈ位置の切換機能を奏
する。 第６図はSOLbを消磁し、SOLaを励磁した状
態を示す。SOLaを励磁し、他方のスプール２２
を摺動させると、流路１００，１０９間が切換遮
断され、第１と第４の弁室８，１４のポペツト弁
体背後側へのパイロツト流体の導入が停止され
る。一方第１と第４の弁室８，１４のポペツト弁
体背後側はポートDR側に連通され、該弁室の背
後側の圧力をDRポートへ導出し得る。すなわち
切換弁９０は流路９６のパイロツト圧により非ノ
ーマル位置側に切換えられることによつて、第１
の弁室８の背後側は流路７４，８２，８９，１０
６，１０２を経て、ポートDR側に、また第４の
弁室１４の背後側は流路８０，８５，１０９，１
０２を経て、ポートDR側に連通されている。こ
れにより、ポートＰから流路４０に供給された圧
力流体は第５図の場合と同様にして弁体４６，５
２を押上げ、それぞれ流路３０，３２間、流路４
２，４４間が連通される。また、第２と第３の弁
室４８，５０のポペツト弁体背後側には、第４図
の場合と同様に各パイロツト流路を介してパイロ
ツト流体が導入される。これにより、第２の弁体
４８はポートAR間を、第３の弁体５０はポート
PB間をそれぞれ遮断し、第１と第４の弁体４６，
５２はそれぞれポートBR間、ポートPA間を連
通させ、第２図に示すｅ位置の切換機能を奏す
る。 第７図はSOLa、SOLbともに励磁した場合を
示す。SOLa、SOLbを励磁し、スプール２２，
２４を摺動させると導入路１００がパイロツト流
路１０４，１０６に切換連通され、流路９４，９
６を介して加えられるパイロツト流体圧によつて
切換弁９０，９２がそれぞれ非ノーマル位置に切
換えられ、第１と第２の弁室８，１０内の弁体背
後側にパイロツト流体が導入される。また、前記
各スプール２２，２４の摺動により、第３と第４
の弁室１２，１４の弁体背後側に連通するパイロ
ツト流路が遮断され、一方第３と第４の弁室１
２，１４の弁体背後側のパイロツト流路はポート
DR側へ導出される。これにより、第１と第２の
弁体４６，４８はそれぞれポートBR間、ポート
AR間を遮断し、第３と第４の弁体５０，５２は
それぞれポートPAB間を連通させ、第２図に示
すｆ位置の切換機能を奏する。 次の表１は前記SOLa、SOLbの励磁（ON）、
非励磁（OFF）の組合せに対応する各ポペツト
弁の開閉状態及び切換位置を示す。

【表】 このように本実施例によれば、第２図に示す４
位置切換が可能となる。従つて、工作機械、設備
機械その他に使用する正逆両方向の制御送り位
置、差動回路を構成するための早送り位置および
確実にロツクさせる停止位置の４位置切換可能な
４ポペツト弁がコンパクトに構成され得る。 また、SOLa、SOLbの励磁、非励磁の組合せ
を変えることにより第２図に示す４位置切換の配
列を自由に変えることができる。さらに、前記位
置切換のために２つの流体圧パイロツト操作切換
弁装置を使用しているので、電磁パイロツト操作
切換弁装置は２つで済み、ソレノイドの制御回路
の構成を簡単にできる。 以上本発明の一実施例を説明したが本発明はこ
のような実施例に何等限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。 以上詳記したように、本発明によれば、ポート
PA間、PB間、AR間、BR間を連通する各流路
に設けられ、かつ各流路を開閉する４つのポペツ
ト弁を、それぞれ第１と第２の電磁切換弁によ
り、さらに一部はパイロツト操作切換弁を介して
開閉可能としているので、第１と第２の電磁切換
弁の切換えにより各ポペツト弁の開閉の組合せを
変えることができ、これにより４位置切換が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は切換弁のPAB接続切換位置を含んで
構成される差動回路を示す回路図である。第２図
は本発明の一実施例における切換機能を示すシン
ボル図であり、第３図は同実施例の部分断面正面
図であり、第４図はSOLb、SOLa共に非励磁の
状態を示す回路図、第５図はSOLb励磁、SOLa
非励磁の状態を示す回路図、第６図はSOLb非励
磁、SOLa励磁の状態を示す回路図、第７図は
SOLb、SOLa共に励磁した状態を示す回路図で
ある。 ７……主弁本体、８……第１の弁室、１０……
第２の弁室、１２……第３の弁室、１４……第４
の弁室、１６……主弁、１８，２０……ソレノイ
ド、２６……電磁弁装置（電磁切換弁）、３０，
３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４……
流路、４６……第１のポペツト弁体、４８……第
２のポペツト弁体、５０……第３のポペツト弁
体、５２……第４のポペツト弁体、７４，７６，
７８，８０，８２，８３，８４，８５，８６，８
８，８９，９４，９６，１０４，１０６……パイ
ロツト流路、９０，９２……２位置パイロツト操
作切換弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力流体を供給するポートＰと流体アクチユ
   エータに接続する２個のポートＡ，Ｂおよび流体
   を排出するポートＲを有する主弁本体内の、ポー
   トBR間の流路にポートＢの流体圧により開弁す
   る第１のポペツト弁、ポートAR間の流路にポー
   トＡの流体圧により開弁する第２のポペツト弁お
   よびポートPB間とポートPA間の流路に各々ポー
   トＰの流体圧により開弁する第３と第４のポペツ
   ト弁を備えた、かつ該各ポペツト弁がパイロツト
   流体圧の導入により閉弁して各ポート間を各々遮
   断可能な主弁を有し、 前記第１と第４のおよび第２と第３のポペツト
   弁にポートＰからのパイロツト流体圧を導入若し
   くは逃がし得る第１と第２の２位置電磁切換弁を
   各々設け、選択的な切換操作により前記全ポート
   間を遮断可能とし、あるいは前記ポートPB間と
   ポートAR間若しくはポートPA間とポートBR間
   を連通可能とし、 かつ前記両２位置電磁切換弁の切換操作に応じ
   た前記パイロツト流体圧により切り換えられ、前
   記両２位置電磁切換弁の切換位置が全ポペツト弁
   のパイロツト流体圧を逃がす位置にされたとき
   に、前記第１及び第２のポペツト弁へ前記パイロ
   ツト流体圧を導入可能な二つの２位置パイロツト
   操作切換弁を配置し、該導入により前記ポート
   PA間とポートPB間を連通可能としたことを特徴
   とする４ポペツト弁。