JPH049487Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体の流れ方向を切換える５ポート
弁に関するものであり、特に詳しくは、２つの出
力ポートから出力する流体圧が異なる５ポート２
圧弁に関するものである。

［従来の技術］ 流体圧シリンダにおいては、駆動時と復帰時で
異なる流体圧を必要とする場合がある。

従来、流体圧シリンダ１を異なる流体圧で往復
動させる場合は、第６図に示すように、５ポート
弁２の２つの出力ポートＡ，Ｂと流体圧シリンダ
１の圧力室とを連通させる管路の一方に、チエツ
ク弁付減圧弁３を接続している。

しかしながら、このような接続は、５ポート弁
２と減圧弁３との接続に手数を要するばかりでな
く、チエツク弁付減圧弁３を設置するためのスペ
ースが必要になるので、弁の設置スペースが大き
くなるという問題がある。

また、第７図に示すように、５ポート弁２とチ
エツク弁付減圧弁３を重ねてサブプレート４に取
付け、５ポート弁２の一方の出力を、チエツク弁
付減圧弁３を通したサブプレート４の出力ポート
から出力させ、サブプレート４の出力ポートと流
体圧シリンダ１とを配管により接続することも知
られている。

この場合は、５ポート弁２とチエツク弁付減圧
弁３との間の配管の手数を省略できるという利点
を有するが、サブプレート４に異なる機能を有す
る２つの弁２，３を単に載置しただけなので、そ
の高さは弁２，３の和になり、コンパクトにする
ことが難しいという問題がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、５ポート弁の弁部に減圧機能を具備
させることにより、異なる流体圧を出力する５ポ
ート弁をコンパクトにすることを、解決しようと
する問題点とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、供給ポート、第１，第２の出力ポー
ト及び第１，第２の排出ポートを有する弁本体内
に、中立位置から両方向への変位によつて、供給
ポートと出力ポートの一方及び出力ポートの他方
と排出ポート間の流路を切換える弁部材を設けた
弁部と、上記弁部材の一端に駆動力を作用させる
駆動部と、弁部材の他端に復帰力を作用させる復
帰ばねとを備えた５ポート弁において、上記弁部
に、弁部材に上記駆動力と同一方向にフイードバ
ツク流体圧を作用させるフイードバツク室と、該
フイードバツク室と第２の出力ポートを連通させ
るフイードバツク通路とを設けたことによつて、
上記問題点を解決したものである。

［作用］ 供給ポートからの圧力流体が遮断され、かつ弁
部材に駆動力が作用していないときは、弁部材
は、復帰ばねの付勢力によつて、供給ポートと第
２の出力ポート及び第１の出力ポートと第１の排
出ポート間の流路が連通する位置に変位してい
る。

この状態において、供給ポートに圧力流体を供
給すると、この圧力流体は第２に出力ポートに流
出するとともにフイードバツク通路を通つてフイ
ードバツク室に流入し、その流体圧の作用力が低
下し、弁部材の両端に作用するフイードバツク流
体圧の作用力と復帰ばねの付勢力よりも大きくな
ると、弁部材が、復帰ばねの付勢力に抗して変位
する。これによつて、供給ポートの開口面積が縮
小してフイードバツク流体圧の作用力と復帰ばね
の付勢力とが等しくなると、弁部材は供給ポート
が閉鎖される中立位置に停止して、第２の出力ポ
ートの流体圧が、復帰ばねの付勢力によつて定ま
る流体圧が保持される。

弁部材に駆動力を作用させると、弁部材が復帰
ばねの付勢力に抗して供給ポートと第１の出力ポ
ート及び第２の出力ポートと第２の排出ポート間
の流路が連通する位置に変位し、第１の出力ポー
トから一次圧を有する圧力流体が出力される。

したがつて、第１及び第２の出力ポートから異
なる流体圧を出力させることができる。

駆動力を解除すると、弁部材は復帰ばねの付勢
力によつて供給ポートと第２の出力ポート及び第
１の出力ポートと第１の排出ポート間の流路が連
通する位置に変位し、供給ポートからの圧力流体
が第２の出力ポートに流出するとともにフイード
バツク室に流入するので、弁部材が上述の動作を
して、第２の出力ポートの流体圧が復帰ばねの付
勢力によつて定まる所定の圧力に保持される。

上述のように、駆動力の加除によつて弁部が減
圧機能を奏するので、２つの出力ポートから異な
る流体圧を出力する５ポート２圧弁をコンパクト
にすることができるばかりでなく、配管に手数を
要することもない。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示
し、この５ポート２圧弁における弁部１１は、駆
動部を構成するパイロツト弁１２を備え、サブプ
レート１３を介してベース１４に載置されてい
る。

上記弁部１１における弁本体１５は、圧力流体
の供給ポートＰ、第１，第２の出力ポートＡ，Ｂ
及び第１，第２の排出ポートEA，EBを備え、弁
本体１５には上記各ポートに各別に連通する開口
を開設したスリーブ１６を内設し、該スリーブ内
に、供給ポートＰと出力ポートＡ，Ｂ間の流路
と、出力ポートＡ，Ｂと排出ポートEA，EB間の
流路とを切換えるスプール１７を、摺動自在に嵌
挿している。

上記スプール１７は、供給ポートＰと第２出力
ポートＢ間の流路及び第１出力ポートＡと第１排
出ポートEA間の流路が連通し、第２排出ポート
EBが閉鎖する位置から、ポートＰとＡ間の流路
及びポートＢとEB間の流路が連通し、ポートEA
が閉鎖する位置に変位する間に、ポートＰとEB
が閉鎖してポートＡとEA間の流路だけが絞り状
態で連通する位置を有している（第２図参照）。

弁本体１５及びスリーブ１６の一側には、スリ
ーブ側が縮径された貫通孔を有するシリンダ１８
とアダプタプレート１９が固定され、シリンダ１
８は、貫通孔に摺動可能に挿入した異径のピスト
ン２０によつて、スプール側のフイードバツク室
２１とアダプタプレート側のパイロツト室２２と
に区画されている。上記スリーブ１６の他側に
は、環状のスペーサを介してエンドプレート２３
が固定され、スプール１７とエンドプレート２３
の間に調圧室２５が形成されており、上記エンド
プレート２３には軸方向に貫通する調圧ねじ２６
が螺着され、調圧ねじ２６先端のプレートとスプ
ール１７他端の凹部との間に復帰ばね２７が縮設
されている。

また、スプール１７には、一端がフイードバツ
ク室２１に、他端がポートＢをポートＰまたは
EBに連通させる通路にそれぞれ開口するフイー
ドバツク通路２８が開設され、該フイードバツク
通路２８中に絞り２８ａを設けている。

一方、上記アダプタプレート１９に取付けられ
たパイロツト弁１２は、電磁部３０への通電によ
り駆動する電磁弁として構成されており、パイロ
ツト弁１２のパイロツト本体３１は、供給ポート
Ｐに連通する入力口３２、パイロツト室２２に連
通する出力口３３及び外部に連通する排出口３４
を備え、パイトツト本体３１内に、出力口３３を
入力口３２と排出口３４に切換えて連通させるポ
ペツト形の弁体３５とパイロツト復帰ばね３６を
設けている。上記弁体３５は、電磁部３０への通
電による鉄心間の吸着力によつて、入力口３２と
出力口３３を連通させて排出口３４を閉鎖し、電
磁部３０への通電を断つと、パイロツト復帰ばね
３６の付勢力により、出力口３３と排出口３４を
連通させて入力口３２を閉鎖する。

上記サブプレート１３及びベース１４には、弁
部１１を載置固定したときに弁部１１における各
ポートに各別に連通する通路が開設されている。

次に第２図Ａ〜Ｃを参照して上記第１実施例の
動作を説明する。

動作に先立ち、調圧ねじ２６をエンドプレート
２３に対して進退させて、復帰ばね２７に付勢力
を所望の値に設定すると、スプール１７は、設定
付勢力によつて、ポートＰとＢ及びポートＡと
EA間の流路が連通する位置に変位する。

パイロツト弁１２の電磁部３０に通電しない状
態で、供給ポートＰに圧力流体を供給すると、圧
力流体は第２出力ポートＢに流出するとともに、
フイードバツク通路２８、絞り２８ａを通つてフ
イードバツク室２１に流入する（第２図Ａ参照）。

フイードバツク室２１の流体圧が、絞り２８ａ
による遅れ時間の経過後上昇してその流体圧の作
用力が復帰ばね２７の設定付勢力よりも大きくな
ると、スプール１７が図において右動して供給ポ
ートＰの開口面積が小さくなり、フイードバツク
室２１における流体圧の作用力と復帰ばね２７の
設定付勢力とが等しくなると、スプール１７は供
給ポートＰが閉鎖されて第１出力ポートＡと第１
排出ポート間の流路が絞り状態で連通する位置に
変位し（第２図Ｂ参照）、第２出力ポートＢの出
力圧が、復帰ばね２７の設定付勢力によつて定ま
る圧力に設定される。

次いで、パイロツト弁１２の電磁部３０に通電
すると、弁体３５が入力口３２と出力口３３と連
通させて排出口３４が閉鎖する位置に変位し、供
給ポートＰからの圧力流体がパイロツト室２２に
供給され、このパイロツト流体圧の作用力によつ
てピストン２０が図において右動してスプール１
７に当接し、さらに復帰ばね２７の付勢力に抗し
てスプールを押圧して、ポートＰとＡ及びＢと
EB間の流路が連通してポートEAが閉鎖される位
置に変位させ、第１の出力ポートＡから一次圧
P₁を有する流体圧が出力される（第２図Ｃ参
照）。この場合、ピストン２０はパイロツト室側
の径が大きいことにより駆動力が大きいので、復
帰ばね２７の設定付勢力により第２出力ポートＢ
の出力圧が一次圧P₁に略等しい場合でも、スプ
ール１７を変位させることができる。

電磁部３０への通電を断つと、パイロツト弁１
２の弁体３５がパイロツト復帰ばね３６の付勢力
により出力口３３と排出口３４を連通させて入力
口３２を閉鎖する位置に変位し、パイロツト室２
２の流体が外部に排出されるので、スプール１７
は復帰ばね２７の付勢力によつてポートＰとＢ及
びＡとEA間の流路が連通する位置に変位し、供
給ポートＰからの圧力流体が第２出力ポートＢか
ら流出するとともに、絞り２８ａを有するフイー
ドバツク通路２８を通つてフイードバツク室２１
に流入するので、第２出力ポートＢの流体圧が、
復帰ばね２７の設定付勢力によつて定まる圧力に
保持される。

第３図は、フイードバツク室とパイロツト室と
を一体にした本考案の第２実施例を示し、この５
ポート２圧弁における弁部４１はパイロツト弁４
２を備えている。

上記弁部４１における弁本体４５は、該弁本体
４５に内設したスリーブ４６内を摺動するスプー
ル４７と、弁部材４５の一端に取付けたアダプタ
プレート４８との間に、パイロツト室を兼用する
フイードバツク室４９が形設されている。弁部４
１の他の構成は第１実施例と同じであるから、図
中同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

上記アダプタプレート４８に取付けられたパイ
ロツト弁４２は、電磁部３０への通電により駆動
する電磁弁として構成されており、該パイロツト
弁４２のパイロツト本体５１は、弁部４１の供給
ポートＰに連通する入力口５２、上記フイードバ
ツク室４９に連通する出力口５３及び弁部４１に
開設した絞り２８ａを有するフイードバツク通路
２８に連通するフイードバツク口５４を備え、パ
イロツト本体５１内に、出力口５３を入力口５２
とフイードバツク口５４とに切換えて連通させる
ポペツト形の弁体５５を設けている。上記弁体５
５は、電磁部３０に通電すると入力口５２と出力
口５３を連通させてフイードバツク口５４を閉鎖
し、コイルへの通電を断つと、パイロツト復帰ば
ね３６の付勢力により出力口５３とフイードバツ
ク口５４を連通させて入力口５２を閉鎖する。

上記第２実施例の動作は、弁部４１の供給ポー
トＰと第２出力ポートＢが連通しているときに、
Ｂポートからの圧力流体が、フイードバツク通路
２８、絞り２８ａ、フイードバツク口５４、出力
口５３を通つてフイードバツク室４９に流入し、
これによつてＢポートの流体圧が復帰ばね２７の
設定付勢力によつて定まる流体圧に保持されるこ
と、及び、電磁部３０への通電により供給ポート
Ｐから入力口５２、出力口５３を通つた圧力流体
が、第２出力ポートＢの出力圧に保持されている
フイードバツク室４９に流入してスプール４７を
駆動すること以外は、第１実施例と同じであるか
ら、詳細な説明は省略する。

上記第２実施例は、フイードバツク室４９の流
体圧による作用力がスプール４７の一端に作用し
ているので、第２出力ポートＢの設定圧を、スプ
ール４７の右動終端位置においてその両端に作用
する、供給ポートＰからの一次圧P₁による作用
力と、縮設された復帰ばね２７の付勢力とがバラ
ンスする設定圧以上に昇圧させることはできな
い。

上記２つの実施例における弁部２１，４１は、
弁部自体が減圧機能を有していることにより別個
に減圧弁を設ける必要がないので、２つの出力ポ
ートから異なる流体圧を出力する５ポート２圧弁
をコンパクトにすることができるばかりでなく、
配管に手数を要することもない。

第４図は上記第１，第２実施例の５ポート２圧
弁によつて流体圧シリンダ６０を駆動する場合の
構成図を示し、第１出力ポートＡはピストン６１
で区画されたロツド室６２に、第２出力ポートＢ
はヘツド室６３にそれぞれ接続されている。

第５図Ａは、第６図または第７図に示す５ポー
ト弁２によつて流体圧シリンダ６０のヘツド室６
３に圧力流体を供給した場合の、ピストン６１の
ストローク、並びにロツド室６２及びヘツド室６
３の流体圧P_R及びP_Hと時間との関係を示す線図、
第５図Ｂは本考案の実施例における同様の線図、
第５図Ｃは上記実施例によつて流体圧シリンダ６
０のロツド室６２に圧力流体を供給して、流体圧
シリンダ６０を復帰させる場合のＡと同様の線図
である。

従来のシリンダ駆動装置においては、第２出力
ポートＢからヘツド室６３に圧力流体を供給して
ピストン６１を駆動させる場合、ロツド室６２に
は高圧の流体圧P_Rが供給されており、ヘツド室
６３に供給される流体圧P_Hがこれよりも低いの
で、ロツド室６２の流体圧P_Rがヘツド室の流体
圧P_Hより低下しないとピストン６１が駆動しな
い。したがつて、ピストン６１の全ストローク時
間が第５図Ａに示すように長くなる。

一方、上記実施例においては、第２出力ポート
Ｂの流体圧は大気圧から上昇するので、フイード
バツク室４９の圧力流体の作用力がそれに対向す
る復帰ばね２７の設定付勢力とバランスするまで
の時間を、絞り２８ａによつて遅らせることがで
き、Ｂポート圧が設定圧になるまでの間はその流
体圧が設定圧以上の圧力になるので、第５図Ｂに
示すように、ヘツド室６３の流体圧P_Hを短時間
に昇圧させてピストン６１の全ストローク時間を
短縮させることができる。

なお、本考案のパイロツト弁は、電磁弁に限定
されるものではなく、流体圧や機械的操作力によ
つて動作するものでもよい。

［考案の効果］ 本考案は、弁部に設けた弁部材の一端に、出力
ポートの一方からフイードバツクされるフイード
バツク流体圧の作用力と駆動部の駆動力とを作用
させ、弁部材の他端に、復帰ばねの付勢力を作用
させたことにより、駆動力の加除によつて、弁部
がポート間の流路の切換えと出力圧の減圧という
２つの機能を具備するので、２つの出力ポートか
ら異なる流体圧を出力させる５ポート２圧弁をコ
ンパクトにすることができるとともに、部品点数
も少ないので安価なものとすることができる。

また、弁部が減圧機能を有することにより別個
の減圧弁を接続する手数を要しないので、配管が
簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の要部縦断正面
図、第２図Ａ〜Ｃは同上作動の説明図、第３図は
本考案の第２実施例の要部縦断正面図、第４図は
本考案の実施例によつて流体圧シリンダを駆動す
る場合の構成図、第５図Ａ〜Ｃは流体圧シリンダ
のヘツド室とロツド室における流体圧及びピスト
ンのストロークと、時間との関係を示す線図、第
６図及び第７図は従来の５ポート弁と減圧弁との
接続を示す概略構成図である。 １１，４１……弁部、１２，４２……パイロツ
ト弁、１５，４５……弁本体、１７，４７……ス
プール、２１，４９……フイードバツク室、２７
……復帰ばね、２８……フイードバツク通路、Ｐ
……供給ポート、Ａ，Ｂ……出力ポート、EA，
EB……排出ポート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 供給ポート、第１，第２の出力ポート及び第
   １，第２の排出ポートを有する弁本体内に、中立
   位置から両方向への変位によつて、供給ポートと
   出力ポートの一方及び出力ポートの他方と排出ポ
   ート間の流路を切換える弁部材を設けた弁部と、
   上記弁部材の一端に駆動力を作用させる駆動部
   と、弁部材の他端に復帰力を作用させる復帰ばね
   とを備えた５ポート弁において、 上記弁部に、弁部材に上記駆動力と同一の方向
   にフイードバツク流体圧を作用させるフイードバ
   ツク室と、該フイードバツク室と第２の出力ポー
   トを連通させるフイードバツク通路とを設けた、 ことを特徴とする５ポート２圧弁。