JPH0438951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高速度で弁座を開閉するパイロツト
形弁に関するものである。

［従来の技術］ 弁部と駆動部とを備えたパイロツト形弁は、周
知である。

第４図は周知のパイロツト形２ポート弁の一例
を示し、弁部１における弁本体４は、２つのポー
トＡ，Ｂ、これらのポートを連通させる通路中の
弁座５を備え、弁部１と駆動部２間のプレート７
に弁座５の開口面積と略同一面積の均圧室８を設
け、ポートＡと均圧室８とを連通させる均圧孔
９，……を有する弁体６は、均圧室８に気密に摺
動可能に挿入され、該弁体６を弁座５に向けて付
勢するトラベルスプリング１０を介してロツド１
１に装着されており、ロツド１１はプレート７を
気密に貫通して駆動部２に延出している。

上記駆動部２のカバー１３は、ロツド１１の先
端に固着したピストン１４によつてプレート側の
パイロツト室１５と反対側の呼吸室１６とに区画
され、パイロツト室１５はパイロツト通路１５ａ
によつてパイロツトポート１７に、呼吸室１６は
呼吸ポート１８にそれぞれ連通し、呼吸室１６に
ピストン１４の復帰ばね１９を縮設している。

上記周知のパイロツト形２ポート弁は、パイロ
ツト室１５にパイロツト空気を供給すると弁体６
が弁座５を開放し、パイロツト室１５のパイロツ
ト空気を排出すると復帰ばね１９の付勢力によつ
て弁体６が弁座５を閉鎖する。この場合、均圧孔
９，……によつて弁体６の両側に作用する流体圧
が等しいので、弁体６による弁座５の開閉が流体
圧によつて妨げられることはない。

上記周知の２ポート弁は、パイロツト流体圧を
高くすると弁座５の開放速度を早くすることがで
きるが、復帰ばね１９の付勢力による弁座５の閉
鎖速度が遅くなり、弁座の閉鎖速度を早くするた
めに、パイロツト流体圧を低くするか或いは復帰
ばね１９の付勢力を大きくすると、弁座の開放速
度が遅くなるという問題がある。

したがつて、公知のパイロツト形弁は、弁座を
高速度で開閉することが困難である。

［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、弁体が弁座
を高速度で開閉するパイロツト形弁を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の高速駆動弁
は、複数のポート、これらのポートを連通させる
通路中の弁座、及び該弁座を開閉する弁体を有す
る弁部と、上記弁体を駆動するピストンによつて
区画されたパイロツト室と呼吸室、及び呼吸室に
縮設した復帰ばねを有する駆動部とを備え、パイ
ロツト室におけるパイロツト流体の作用力と復帰
ばねの付勢力との大小によつて弁体が弁座を開閉
するパイロツト形弁において、上記駆動部が、ピ
ストンの駆動ストローク終端近くにおいて、該ピ
ストンの押圧により作動して、パイロツト室のパ
イロツト流体圧を復帰ばねの付勢力に略等しい作
用力を出力する圧力に減圧してその圧力を保持す
るリリーフ付き減圧弁を備えていることを特徴と
している。

［作用］ パイロツト室にパイロツト流体を供給すると、
ピストンが復帰ばねの付勢力に抗して駆動して弁
体が弁座を開放または閉鎖する。したがつて、パ
イロツト流体圧を高くすることによつて、弁座の
開放または閉鎖速度を早くすることができる。

ピストンが駆動ストロークの終端近くに達する
と、該ピストンがリリーフ付き減圧弁を押圧する
ので、リリーフ付き減圧弁がパイロツト室のパイ
ロツト流体を排出させ、その流体圧を復帰ばねの
付勢力に略等しい作用力を出力する圧力に減圧し
てその圧力を保持する。

パイロツト室のパイロツト流体を排出すると、
復帰ばねの付勢力によつて弁体が弁座を閉鎖また
は開放する。

この場合、リリーフ付き減圧弁によつて、パイ
ロツト室の流体圧が復帰ばねの付勢力と略等しい
作用力を出力する圧力に減圧されているので、弁
体は、復帰ばねの付勢力によつて高速度で弁座を
閉鎖または開放する。

［実施例］ 第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示
し、この高速駆動弁は、弁部２１とリリーフ付き
減圧弁２３を有する駆動部２２を備えている。

上記弁部２１は、公知の弁部１と同一構成を有
しているので、図中主要な部分に同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。

上記駆動部２２におけるカバー２５の頂壁２５
ａは、パイロツト室１５に連通するパイロツト通
路２６の開口２６ａとパイロツトポート１７とを
連通させる通路２７中に供給弁座２８を備え、該
供給弁座２８を開閉する中空の供給弁体２９は、
その脚部が頂壁２５ａに取付けられたアダプタ３
０の縮径部に気密に摺動可能に装着されている。
また、供給弁体２９は、供給弁座２８と同心の排
気弁座３３を備え、排気弁座３３は、上記開口２
６ａと呼吸室１６とを連通させる通路３２中に開
口している。

排気弁座３３を開閉する排気弁体３４は、供給
弁座２８と同心でパイロツトポート１７に連通す
るシリンダに摺動可能に装着され、プツシユロツ
ド３５が供給弁体２９とアダプタ３０の中心孔を
通つて呼吸室１６内に突出し、プツシユロツド３
５先端のフランジと上記供給弁体２９の間に、パ
イロツトばね３６を縮設している。

そして、供給弁座２８、供給弁体２９、及び排
気弁座３３、排気弁体３４によつて、上記リリー
フ付き減圧弁２３が構成され、これらの弁体２
９，３４は、ピストン１４の駆動ストローク終端
近くにおいて、供給弁体２９が供給弁座２８を閉
鎖するとともに排気弁体３４が排気弁座３３を開
放し、パイロツト室１５のパイロツト流体圧が減
圧されてその作用力が復帰ばね１９の付勢力に略
等しくなると、共に弁座２８，３３を閉鎖するよ
うに関係づけられている。また、上記パイロツト
ポート１７に、ソレノイド３８ａの励磁、励磁解
除によつてパイロツト空気を給排するパイロツト
電磁弁３８が接続されている。

上記駆動部２２の他の構成は、第４図に示す２
ポート弁と同じであるから、図中主要な部分に同
一の符号を付して詳細な説明は省略する。

次に、上記第１実施例の動作を述べる。

第１図はソレノイド３８ａを励磁した直後の状
態を示し、パイロツトポート１７から供給される
パイロツト空気によつて、リリーフ付き減圧弁２
３の排気弁体３４が排気弁座３３を閉鎖するとと
もに供給弁体２９が供給弁座２８を開放する。し
たがつて、パイロツト空気は、通路２７、パイロ
ツト通路２６を通つてパイロツト室１５に流入
し、ピストン１４が復帰ばね１９の付勢力に抗し
て図において上動し、弁体６が弁座５を開放して
ポートＡとＢが連通する。この場合、パイロツト
空気圧を高圧にすることにより、ピストン１４及
び弁体６を高速で駆動することができる。

ピストン１４がストローク終端近くにおいてプ
ツシユロツド３５を押圧すると、排気弁体３４が
排気弁座３３を開放するとともにパイロツトばね
３６の付勢力によつて供給弁体２９が供給弁座２
８を閉鎖するので、パイロツト室１５のパイロツ
ト空気が通路３２を通つて呼吸ポート１８から排
出される（第２図参照）。パイロツト室１５のパ
イロツト空気圧が低下すると、復帰ばね１９の付
勢力によつてピストン１４が図において僅かに下
降して、パイロツト室１５におけるパイロツト空
気の作用力と復帰ばね１９の付勢力とが等しい位
置に停止し、供給弁座２８と排気弁座３３が共に
閉鎖される。したがつて、パイロツト室１５のパ
イロツト空気圧が、復帰ばね１９の付勢力と略等
しい作用力を出力する圧力に低下するとともに、
この圧力に保持される。

ソレノイド３８ａの励磁を解除すると、排気弁
体３４に作用していたパイロツト空気が排出さ
れ、排気弁体３４が排気弁座３３を開放してパイ
ロツト室１５のパイロツト空気が排出され、ピス
トン１４が復帰ばね１９の付勢力によつて図にお
いて下動するので、弁体６が弁座５を閉鎖してポ
ートＡとＢの連通が遮断される。この場合、パイ
ロツト室１５のパイロツト空気圧が減圧されてい
るので、弁体６が高速度で弁座５を閉鎖する。

第３図は本発明の第２実施例を示し、第２実施
例の駆動部４０におけるカバー４１の頂壁４１ａ
は、パイロツトポート１７とパイロツト通路２６
の開口２６ａとを連通させる通路４２中に供給弁
座４３を備え、該弁座４３を開閉する供給弁体４
４は、頂壁４１ａの筒部に螺着させた環状のアダ
プタ４５内を気密に摺動し、頂壁４１ａとの間に
縮設した供給弁ばね４６によつて供給弁座４３を
開放する方向に付勢されている。

カバー４１内をパイロツト室１５と呼吸室１６
とに区画するピストン４７は、呼吸室側が開口す
る凹部４７ａに排気弁座４８を備え、該凹部４７
ａの底部はピストン４７に螺着させたロツド４９
のポート５０によつてパイロツト室１５に連通し
ている。上記排気弁座４８を開閉する排気弁体５
１は、供給弁体４４を押圧するためのプツシユロ
ツド５２を備え、供給弁ばね４６より付勢力の大
きい排気弁ばね５３によつて排気弁座４８を閉鎖
する方向に付勢されている。そして、これらの弁
座４３，４８と弁体４４，５１によつてリリーフ
付き減圧弁２３が構成される。

第２実施例の他の構成は第１実施例と同じであ
るから、図中主要な箇所に同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。

上記第２実施例は、ピストン４７が復帰ばね１
９の付勢力により下動しているときは、ばね４
６，５３の付勢力によつて、供給弁体４４が供給
弁座４３を開放し排気弁体５１が排気弁座４８を
閉鎖している。

パイロツト室１５へのパイロツト空気の供給に
より、ピストン４７が図において上動してストロ
ーク終端近くに達すると、プツシユロツド５２が
供給弁体４４を押圧して供給弁座４３を閉鎖さ
せ、さらにピストン４７が僅かに上動すると、排
気弁体５１が排気弁ばね５３の付勢力に抗して排
気弁座４８を開放する（第３図参照）。したがつ
て、パイロツト室１５のパイロツト空気圧が低下
し、ピストン４７は、パイロツト室１５の低下し
たパイロツト空気圧の作用力と復帰ばね１９の付
勢力とが等しい位置に停止し、弁座４３，４８が
共に閉鎖されてパイロツト室１５の空気圧が低下
した圧力に保持される。

パイロツト室１５のパイロツト空気の排出によ
る弁体６の弁座５の閉鎖は、第１実施例と同じで
あるから詳細な説明は省略する。

なお、上記実施例は、いずれもパイロツト空気
によつて弁体６が弁座５を開放する常閉型である
が、パイロツト空気によつて弁体６が弁座５を閉
鎖する常開型とすることもできる。

［発明の効果］ 本発明の高速駆動弁は、パイロツト流体圧を高
くして弁体の駆動速度を速くすることができ、し
かも、ピストンが駆動ストローク終端近くにおい
てリリーフ付き減圧弁を作動させて、パイロツト
室のパイロツト流体圧を復帰ばねの付勢力に略等
しい作用力を出力する圧力に減圧してその圧力に
保持するために、パイロツト流体を排出するとピ
ストン及び弁体が復帰ばねの付勢力によつて高速
度で復帰するので、弁体が高速度で駆動及び復帰
してパイロツト形弁の応答性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の縦断正面図、第
２図は同上リリーフ時の要部を示す縦断面図、第
３図は第２実施例のリリーフ時の要部を示す縦断
面図、第４図は周知のパイロツト形弁の縦断正面
図である。 ５……弁座、６……弁体、１４，４７……ピス
トン、１５……パイロツト室、１６……呼吸室、
１９……復帰ばね、２…………弁部、２２，４０
……駆動部、２３……リリーフ付き減圧弁、Ａ，
Ｂ……ポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のポートＡとＢ、これらのポートＡとＢ
   を連通させる通路中の弁座５、及び該弁座５を開
   閉する弁体６を有する弁部２１と、上記弁体６を
   駆動するピストン１４，４７によつて区画された
   パイロツト室１５と呼吸室１６、及び呼吸室１６
   に縮設した復帰ばね１９を有する駆動部２２，４
   ０とを備え、パイロツト室１５におけるパイロツ
   ト流体の作用力と復帰ばね１９の付勢力との大小
   によつて弁体６が弁座５を開閉するパイロツト形
   弁において、 上記駆動部２２，４０が、ピストン１４，４７
   の駆動ストローク終端近くにおいて、該ピストン
   １４，４７の押圧により作動して、パイロツト室
   １５のパイロツト流体圧を復帰ばね１９の付勢力
   に略等しい作用力を出力する圧力に減圧してその
   圧力を保持するリリーフ付き減圧弁２３を備えて
   いる、 ことを特徴とする高速駆動弁。