JPH0440053Y2 - - Google Patents

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JPH0440053Y2
JPH0440053Y2 JP1984191890U JP19189084U JPH0440053Y2 JP H0440053 Y2 JPH0440053 Y2 JP H0440053Y2 JP 1984191890 U JP1984191890 U JP 1984191890U JP 19189084 U JP19189084 U JP 19189084U JP H0440053 Y2 JPH0440053 Y2 JP H0440053Y2
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chamber
pressure
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    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
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Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧利用の産業機械に使用する方
向切換弁に関するものである。
［従来の技術］ 従来公知の小型の方向切換弁は、１個の弁ボデ
イ内に１個の弁を設けるのが通例であり、このた
めに、弁を基台等に取付けるには、弁の数に応じ
た取付ボルトが必要であると同時に、基台等にも
その数に応じたねじ孔を加工する必要があつた。
また、上記方向切換弁は、それを小型にしよう
とする場合に、弁１個ごとに弁ボデイにそれを取
付ける取付孔を設けるスペースが必要となるの
で、弁を小型化することが困難であり、さらにこ
の弁を基台等に取付けるには弁ボデイ相互間に取
付間隔が必要となるので、基台等を小型化するこ
とも困難であつた。
このような方向切換弁の小型化は、１個の弁ボ
デイ内に複数個の弁を並設することにより、方向
切換弁１個ごとに必要であつた弁ボデイの取付孔
用スペースを減らすと共に、弁相互間のスペース
の縮小化をはかることにより、ある程度は達成す
ることができる。
しかしながら、パイロツト弁からの流体圧で駆
動されるスプール弁においては、弁体の駆動に必
要な駆動力を得るため、弁体よりも該弁体を駆動
するピストンの方が大径に形成される。従つて、
このようなパイロツト駆動の弁を、複数個を１個
の弁ボデイに収容して小型化を図る場合には、複
数の弁体を駆動するそれぞれのピストン部分をい
かにして接近配置させるかということが、大きな
問題である。
［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、構成及び加
工が簡単で、且つ極めて小型の方向切換弁を提供
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、本考案の方向切換弁
は、単一の弁ボデイに複数の弁孔を並列状態に設
け、それらの弁孔に挿入したスプール弁体を、パ
イロツト流体圧力で駆動される上記スプール弁体
より大径のピストンにより、圧力供給開口から流
入する圧力流体を出力開口へ流出させる切換位置
と、その出力開口からの流体を排出開口へ流出さ
せる切換位置とに切換え駆動するようにした、複
数のパイロツト駆動の弁を有する方向切換弁にお
いて、上記弁ボデイを、一対の対向面間に複数個
の弁孔が並列状態に穿設されると共に、それらの
弁孔の配列面に対して直交する方向に、圧力供給
開口、出力開口及び排出開口を開設したブロツク
状に構成し、この弁ボデイにおける上記弁孔が開
口した端面に固定される中間プレートに、弁ボデ
イとの接合面側から上記弁孔に対応する複数のシ
リンダを穿設し、これらのシリンダを上記接合面
側に設けた凹溝によつて相互に連通させると共
に、中間プレートの外壁に設けた呼吸ポートによ
つて外気に開放させ、各シリンダにそれぞれピス
トンを摺動自在に挿入して、それぞれ対応する弁
孔に挿入した弁体の端面に当接させると共に、シ
リンダの内端側にパイロツト室を区画形成し、上
記中間プレート上に、各パイロツト室にパイロツ
ト圧力流体を供給する複数のパイロツト弁を設け
たことを特徴としている。
［作用］ 上記方向切換弁においては、ブロツク状の弁ボ
デイに、複数個の弁孔を並列状態に穿設してそれ
ぞれ独立に弁体を挿入することにより、１個の弁
ボデイ内に複数個の弁を並設しているので、各弁
孔間の隔壁にそれらの弁孔に流入する流体圧に耐
え得る強度をもたせればよく、両側端の弁孔の外
側壁のように、全体的な形状を保持するための強
度や、外力に対する強度をもたせる必要がなく、
そのため、１個のボデイに１個の弁を設けた従来
の方向切換弁を複数並設する場合に比べ、方向切
換弁を小型化することができる。
また、１個のブロツク状の弁ボデイ内に複数個
の弁孔を並列状態に配設し、それらの弁孔の配列
面に対して直交する方向に、圧力供給開口、出力
開口及び排気開口を開設したので、弁ボデイの構
造が簡単で、その製造も非常に容易である。
さらに、弁ボデイの端面に固定される中間プレ
ートに、弁ボデイとの接合面側から上記弁孔に対
応する複数のシリンダを穿設し、これらを接合面
側に設けた凹溝によつて相互に連通させると共
に、呼吸ポートによつて外気に開放させたので、
各シリンダ間のシールが不要になり、その間をシ
ール部材によつて圧力的に区画する場合に比して
シリンダを極限的に接近させることができる。し
たがつて、弁体に比べて大径のピストンを有する
ものでありながら、方向切換弁を超小型にするこ
とができる。
［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、弁ボデイ
１は、実質的に直方体状をなすブロツク状に形成
され、そのブロツクの対向面側に３つの弁孔２を
並列状態で開設している。そしてこれらの弁孔２
には、その中央に圧力供給室３を、その両側に対
称的に出力室４ａ，４ｂ及び排出室５ａ，５ｂを
設け、上記各弁孔の圧力供給室３は、第２図に明
確に示すように、相互に連通させて、各弁孔に共
通の圧力供給室としている。
上記各弁孔２に摺動自在に挿入した弁体６は、
その両端のＯリングを嵌着した拡大部７ａ，７ｂ
によつて上記弁孔２の両端を密封しており、該拡
大部７ａ，７ｂ間には、弁部８ａ，８ｂ，８ｃ，
８ｄを間隔を置いて周設し、これらの弁部におい
てはそれぞれ外周に設けた凹溝にシール部材９を
嵌着している。そして、これら弁体６に周設した
弁部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは、弁体６の復帰時
（第１図図示の状態）には、出力室４ａと排出室
５ａ間及び圧力供給室３と出力室４ｂ間が連通し
て、圧力供給室３と出力室４ａ間及び出力室４ｂ
と排出室５ｂ間が閉鎖し、また弁体６の駆動時に
は、圧力供給室３と出力室４ａ間及び出力室４ｂ
と排出室５ｂ間が連通し、圧力供給室３と出力室
４ｂ間及び出力室４ａと排出室５ａ間が閉鎖する
ように配置されている。
上記弁ボデイ１内における各弁孔２間の隔壁１
ａは、弁体６の摺動に耐え且つその両側の弁孔２
に流入する流体圧に耐えるだけの強度を有してい
ればよく、両側端の弁孔２の外側壁１ｂのよう
に、全体的な形状を保持するための強度や、外力
に対する強度等を考慮することなく、非常に薄く
形成することができ、従つて、三つの独立する方
向切換弁を並設する場合に比して弁ボデイを十分
に小型化することができる。
上記弁ボデイ１の一端は、シート状のシール部
材を介してねじ等の適宜手段で取付けられた各弁
孔に共通の押え板１１によつて閉塞され、各弁体
６の拡大部７ｂとの間に復帰ばね室１３を形成
し、これらの復帰ばね室１３は、押え板１１に設
けた連通部１２によつて相互に連通させている。
また、これらの復帰ばね室１３にはそれぞればね
１４を設けて、弁体６に復帰付勢力を作用させて
いる。
上記弁ボデイ１には、第３図に図示するよう
に、各弁孔２に共通の圧力供給室３に連通する圧
力供給開口１５に、各弁孔２の出力室４ａ，４ｂ
に各別に連通する出力開口１６ａ，……，１６
ｂ，……及び各排出室５ａ，５ｂに各別に連通す
る排出開口１７ａ，……，１７ｂ，……が、その
４隅には弁ボデイ１を基台等に取付けるための取
付孔１８が、それぞれ設けられ、弁ボデイ１の端
面には、後述の中間プレート２１を取付けるねじ
孔１９，……が設けられている。
なお、第３図においては、各弁の排出室５ａ，
５ｂに各別に連通する排出開口１７ａ，……，１
７ｂ，……を設けているが、これらの排出開口
は、各別の排出室５ａに共通する第１排出開口及
び各弁の排出室５ｂに共通する第２排出開口の２
個としてもよい。
上記ねじ孔１９，……に対するねじの螺挿によ
りシート状のシール部材を介して弁ボデイ１の端
面に固定される中間プレート２１は、弁ボデイ１
との接合面側から３個のシリンダ２２を穿設して
おり、これらのシリンダ２２はその接合面に設け
た凹溝２３，２３によつて相互に連通させると共
に、中間プレート２１の外壁に設けた呼吸ポート
２４によつて外気に開放させている。これらのシ
リンダ２２に摺動自在に挿入されたピストン２５
は、それぞれ弁体６の端面に当接すると共に、シ
リンダ２２の内端側にパイロツト室３０を区画形
成し、上述のばね１４で付勢された弁体６によつ
て復帰方向に押圧されている。
一つの弁ボデイ１内にスプール弁を挿入するた
めの複数の弁孔２を並列状態で設置する場合にお
いて、弁ボデイ１を可能な限り小型化しようとす
る場合に最も問題となるのは、上記シリンダ２２
間の間隔を如何にして短縮するかという点にあ
る。それは、必要な弁駆動力を得るために、一般
にピストン２５の径を弁体６の径よりある程度大
きくする必要があるためである。
しかるに、上記中間プレート２１の構成は、シ
リンダ間の間隔の縮小に極めて有効なものであ
る。即ち、中間プレート２１に弁ボデイ１との接
合面側から複数のシリンダ２２を穿設し、これら
を凹溝２３，２３によつて相互に連通させると共
に、呼吸ポート２４によつて外気に開放させた構
成は、各シリンダ２２間のシールを不要にするも
のである。シリンダ間をシール部材によつて圧力
的に区画する場合には、シール部材を流体圧に抗
して対向壁間に保持する必要があるため、少なく
とも２mm程度の壁厚を必要とするが、上記のよう
にシールすることなく外気に連通させた場合は、
シールする場合に比して、両シリンダを極端に接
近させることができる。また、パイロツト室３０
をシリンダ２２の内端側に形成していることも、
パイロツト室３０の圧力に対してシリンダ壁の強
度を保持させる上で有効である。その結果、隣接
するシリンダ間は、パイロツト室３０の圧力に耐
える範囲まで接近させることができ、この場合に
隣接シリンダを十分に接近させても、それらの間
の壁で非常に薄くなる部分（両シリンダの中心を
結ぶ線上）の面積は極めて小さいため、比較的大
きな強度を持たせることができる。
上記中間プレート２１上には、シート状のシー
ル部材を介して三つのパイロツト弁３１が設けら
れており、これらの各パイロツト弁３１の弁室３
３は、それぞれ中間プレート２１の端壁を貫通す
る連通孔２６によつて、各別にシリンダ２２のパ
イロツト室３０に連通させている。
上記パイロツト弁３１には、それぞれ弁室３３
の両端に通孔３２ａ，３２ｂを設け、これらの通
孔３２ａ，３２ｂの内端を弁座３３ａ，３３ｂと
して、弁室３３内にその両端に弁部材３４ａ，３
４ｂを設けた可動弁３５が挿入されている。この
可動弁３５は、弁室内に設けられたばね３６によ
つて常時弁座３３ｂ側に付勢され、可動弁３５の
周囲の励磁コイル３７が励磁されると、可動鉄心
を構成する上記可動弁３５がばね３６に抗して通
孔３２ａのまわりの固定鉄心３８に吸着されるよ
うにしている。
また、上記各通孔３２ａの他端は外気に開放し
ており、一方、通孔３２ｂの他端は上記中間プレ
ート２１に設けた共通のパイロツト圧力通路２７
に連通させている。このパイロツト圧力通路２７
は、前記圧力供給室３と共に圧力流体源に接続さ
れるものである。
上記構成を有する方向切換弁の第１図図示の状
態では、パイロツト弁３１の弁座３３ｂがばね３
６で付勢された可動弁３５の弁部材３４ｂで閉鎖
されており、弁室３３は通孔３２ａによつて外気
に開放している。従つて、各弁体６がばね１４の
付勢力により復帰して圧力供給室３と出力室４ｂ
とが連通しており、圧力流体は出力室４ｂを通つ
て出力開口１６ｂ（第３図）から流出している。
この第１図図示の状態でいずれかのパイロツト
弁３１の励磁コイル３７を励磁すると、可動弁３
５がばね３６の付勢力に抗して固定鉄心３８に吸
着され、弁部材３４ａが弁座３３ａを閉鎖し、ま
た弁部材３４ｂが弁座３３ｂを開放する。このた
め、パイロツト圧力流体が、中間プレート２１の
パイロツト圧力通路２７から通孔３２ｂを通つて
弁室３３に流入し、さらに連通孔２６を通つてシ
リンダ２２のパイロツト室３０に流入する。
従つて、パイロツト室３０のパイロツト流体圧
によつて、ピストン２５が駆動され、弁体６をば
ね１４の付勢力に抗して変位させるので、圧力供
給室３からの圧力流体は出力室４ａに切換つて、
出力開口１６ａ（第３図）から外部に流出する。
励磁コイル３７の励磁を解除すると、可動弁３
５がばね３６の付勢力で復帰し、弁部材３４ｂが
弁座３３ｂを閉鎖してパイロツト圧力流体の流入
を遮断し、また弁部材３４ａが弁座３３ｂを開放
して弁室３３を外気に開放する。これによつてパ
イロツト室３０へのパイロツト圧力流体の流入が
遮断されると、弁体６はばね１４の付勢力によつ
て復帰して第１図図示の状態に戻り、圧力供給室
３からの圧力流体は、出力口４ｂに切換えられ
る。
なお、上記方向切換弁において、各パイロツト
弁３１の励磁コイル３７を各別に励磁して、各弁
体６を各別に作動させ得るのは勿論である。
第４図は、本考案の第２実施例を示し、この実
施例では、弁ボデイ４１に２個の弁孔４２，４２
を設けてこれらにそれぞれ同様の弁体４３を挿通
しており、従つてパイロツト弁３１も２個設けて
いる。但し、中間プレート４４には前記実施例の
ようなパイロツト圧力通路２７を設けず、パイロ
ツト弁３１，３１へのパイロツト圧力流体の供給
は、中間プレート４４上の開口４５，４５によつ
て各別に行つている。
なお、第４図では第１図と同一または相当部分
に同一の符号を付している。
第５図は、本考案の使用状態の一例を示し、マ
ニホールドベース５１に第１及び第２実施例の弁
を取付けた状態を示している。複数個の弁を並設
した弁ボデイ１，４１は、それぞれ取付孔１８，
……によつてマニホールドベース５１に取付けら
れる。
上記マニホールドベース５１は、多数の出力ポ
ート５２ａ，５２ｂをそれぞれ各弁の出力開口ご
とに設けているが、圧力供給ポート５３は各弁に
共通とし、排気ポート５４ａ，５４ｂは各弁の排
出開口１７ａ，１７ｂ（第３図）ごとに共通とし
ている。
なお、本考案の方向切換弁は、マニホールドベ
ース５１を使用することなく、弁ボデイ１に設け
た各開口によつて直接圧力流体を供給排出しても
よい。
また、パイロツト弁３１の操作力は、電磁操作
力に代えて、機械的操作力或いは流体圧操作力を
使用することもできる。
上述の二つの実施例は、いずれも５ポート弁で
あるが、本考案は並設した複数の弁が各別に出力
口を有するものであれは、３ポートまたは４ポー
ト弁でもよい。
［考案の効果］ 本考案においては、ブロツク状の１個の弁ボデ
イ内に複数個の弁孔を並列状態に配設し、これら
の弁孔の配列面に対して直交する方向に圧力供給
開口、出力開口及び排気開口を開設したことによ
り、各弁ごとに弁ボデイを別体にして取付孔を設
ける場合に比して弁を小型化することができ、ま
た、複数個の弁孔及び各開口の加工を工作機械へ
の一度の取付けで行えるので、その製作が容易で
あるばかりでなく、作業性が向上して生産性を高
めることができる。
さらに、中間プレートに弁ボデイとの接合面側
から穿設した複数のシリンダを、上記接合面側に
設けた凹溝によつて相互に連通させると共に外気
に開放させたため、各シリンダ間のシールが不要
になり、これによつて各シリンダを極限的に接近
させることができるので、スプール弁に比して大
径のピストンを有する中間プレートを小型にする
ことができ、これによつてパイロツト駆動の方向
切換弁を極めて小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の第１実施例を示す縦断正面
図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、第３図は
第１実施例の弁ボデイの概略斜視図、第４図は本
考案の第２実施例を示す縦断正面図、第５図は本
考案の使用状態の一例を示す斜視図である。 １，４１……弁ボデイ、２，４２……弁孔、３
……圧力供給室、６，４３……弁体、１５……圧
力供給開口、１６ａ，１６ｂ……出力開口、１７
ａ，１７ｂ……排出開口、１８……取付孔、２
１，４４……中間プレート、２２……シリンダ、
２３……凹溝、２４……呼吸ポート、２５……ピ
ストン、３０……パイロツト室、３１……パイロ
ツト弁。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 単一の弁ボデイに複数の弁孔を並列状態に設
    け、それらの弁孔に挿入したスプール弁体を、パ
    イロツト流体圧力で駆動される上記スプール弁体
    より大径のピストンにより、圧力供給開口から流
    入する圧力流体を出力開口へ流出させる切換位置
    と、その出力開口からの流体を排出開口へ流出さ
    せる切換位置とに切換え駆動するようにした、複
    数のパイロツト駆動の弁を有する方向切換弁にお
    いて、 上記弁ボデイを、一対の対向面間に複数個の弁
    孔が並列状態に穿設されると共に、それらの弁孔
    の配列面に対して直交する方向に、圧力供給開
    口、出力開口及び排出開口を開設したブロツク状
    に構成し、 この弁ボデイにおける上記弁孔が開口した端面
    に固定される中間プレートに、弁ボデイとの接合
    面側から上記弁孔に対応する複数のシリンダを穿
    設し、これらのシリンダを上記接合面側に設けた
    凹溝によつて相互に連通させると共に、中間プレ
    ートの外壁に設けた呼吸ポートによつて外気に開
    放させ、各シリンダにそれぞれピストンを摺動自
    在に挿入して、それぞれ対応する弁孔に挿入した
    弁体の端面に当接させると共に、シリンダの内端
    側にパイロツト室を区画形成し、 上記中間プレート上に、各パイロツト室にパイ
    ロツト圧力流体を供給する複数のパイロツト弁を
    設けた、 ことを特徴とする方向切換弁。
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