JPH05203075A - バルブユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブユニットにおいて、バルブユニット自
体を小形にしスペースの省力を図り、また配管や配線の
取付作業の合理化ないし作業性の向上を図る。 【構成】 主軸１０が軸孔９に軸方向に沿って変位自在
に収容され、この主軸１０の変位によって流路が切り換
えられる主バルブ部１と、フラッパ２９の開閉作動によ
り補助流体圧を制御して前記主軸１０を作動させるパイ
ロット部２およびこのパイロット部２に同軸的に結合さ
れ、前記フラッパ２９を開閉作動させるソレノイド部３
からなる操作部４と、前記主バルブ部１の制御流体が集
合される制御流体用集合部１５とを備え、前記主バルブ
部１と前記操作部４と前記制御流体用集合部１５とがそ
の短手方向に沿って互いに重合されて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバルブユニットに関し、
特に、たとえば、複数の間接作動方式のバルブが集合さ
れて構成されるバルブユニットなどに適用して有効な技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、この種のバルブユニットとし
て、主軸が軸孔に軸方向に沿って変位自在に収容され、
この主軸の変位によって流路が切り換えられる主バルブ
部と、パイロット弁の開閉作動により補助流体圧を制御
して前記主軸を作動させるパイロット部およびこのパイ
ロット部に同軸的に結合され、前記パイロット弁を開閉
作動させるソレノイド部からなる操作部と、前記主バル
ブ部および前記操作部からなる間接作動方式のバルブが
複数搭載されるマニホールドベースとを備えているもの
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うなバルブユニットにおける各バルブは、軸方向の長さ
の比較的大きい主バルブ部および操作部が互いに同軸的
に結合されて構成されているため、各バルブの軸方向の
長さが大きくなり、この結果、バルブユニット自体の小
形化や省スペース化が妨げられている。

【０００４】このような問題点は、主バルブに対する制
御流体用集合部と配管用集合部とが一体化されてマニホ
ールドベースが構成されていることによっても生じる。

【０００５】さらに、前記した構成などから、配管や配
線の取付作業の合理化ないし作業性の向上が妨げられて
いる。

【０００６】本発明の目的は、バルブユニット自体の小
形化や省スペース化、配管や配線の取付作業の合理化な
いし作業性の向上を図ることができるバルブユニットを
提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明のバルブユニットの構造
は、主軸が軸孔に軸方向に沿って変位自在に収容され、
この主軸の変位によって流路が切り換えられる主バルブ
部と、パイロット弁の開閉作動により補助流体圧を制御
して前記主軸を作動させるパイロット部およびこのパイ
ロット部に同軸的に結合され、前記パイロット弁を開閉
作動させるソレノイド部からなる操作部と、前記主バル
ブ部の制御流体が集合される制御流体用集合部とを備
え、前記主バルブ部と前記操作部と前記制御流体用集合
部とがその短手方向に沿って互いに重合されて構成され
る構造としたものである。

【００１０】この場合に、前記各主バルブ部に対する配
管が集合される配管集合部を備え、この配管集合部が前
記短手方向に沿って重合されて構成される構造とするこ
とができる。

【００１１】また、前記各ソレノイド部に対する配線が
集合される配線集合部を備え、この配線集合部が前記短
手方向に沿って重合されて構成される構造とすることが
できる。

【００１２】

【作用】前記した本発明のバルブユニットの構造によれ
ば、軸方向の長さの比較的大きいバルブが主バルブ部と
操作部とに分割されて短縮化され、この主バルブ部と操
作部とマニホールドベースと制御流体用集合部とがその
短手方向に沿って互いに重合されて構成されることによ
り、バルブユニット自体の小形化や省スペース化を図る
ことができる。

【００１３】この場合に、前記各主バルブ部に対する配
管が集合される配管集合部を備え、この配管集合部が前
記短手方向に沿って重合されて構成される構造とする
と、その配管集合部への集中配管により、配管の取付作
業の合理化ないし作業性の向上を図ることができ、また
この配管集合部は制御流体用集合部から分割されて前記
短手方向に沿って重合されるため、配管集合部を用いた
ことによりバルブユニット自体の小形化や省スペース化
が妨げられない。

【００１４】また、前記各ソレノイド部に対する配線が
集合される配線集合部を備え、この配線集合部が前記短
手方向に沿って重合されて構成される構造とすると、そ
の配線集合部への集中配線により、配線の取付作業の合
理化ないし作業性の向上を図ることができ、またこの配
線集合部は前記短手方向に沿って重合されるため、配線
集合部を用いたことによりバルブユニット自体の小形化
や省スペース化が妨げられない。

【００１５】

【実施例１】図１は本発明の一実施例であるバルブユニ
ットを示す断面図である。

【００１６】本実施例のバルブユニットに集合される各
バルブは、圧縮空気などの流体圧用方向制御バルブとさ
れている。またその各バルブは、間接作動方式の電磁バ
ルブとされている。

【００１７】各バルブは、四角柱状の主バルブ部１と、
互いに同軸的に結合されたパイロット部２およびソレノ
イド部３からなる四角柱状の操作部４とが互いに分離さ
れて構成されている。

【００１８】主バルブ部１は、内部に受圧面積の大きい
第１駆動ピストン５が収容されている第１駆動ピストン
部６と、内部に第１駆動ピストン５の受圧面積より小さ
い第２駆動ピストン７が収容されている第２駆動ピスト
ン部８と、第１駆動ピストン部６および第２駆動ピスト
ン部８間に介在されているとともに、内部の軸孔９に主
軸１０が収容され、該主軸１０が第１駆動ピストン５お
よび第２駆動ピストン部７の操作力によって軸方向に沿
って変位することにより流路が切り換えられる主軸部１
１とを有し、第１駆動ピストン部６と第２駆動ピストン
部８と主軸部１１とが互いに同軸的に結合されて構成さ
れている。

【００１９】また、主バルブ部１の一側面側には、配管
が接続される出力ポート１２Ａ，１２Ｂが開設され、主
バルブ部１の他側面側には、入力ポート１３および排出
ポート１４Ａ，１４Ｂが開設されている。

【００２０】このような構造からなる各主バルブ部１
は、肉厚板状の制御流体用集合部１５にその短手方向
（図１においては上下方向）に沿ってシート状のシール
部材２２を介して重合されている。

【００２１】制御流体用集合部１５には、搭載される主
バルブ部１の個数に応じて入力ポート２０および排出ポ
ート２１Ａ，２１Ｂが複数組開設され、この入力ポート
２０および排出ポート２１Ａ，２１Ｂに、主バルブ部１
の入力ポート１３および排出ポート１４Ａ，１４Ｂが夫
々接続されている。

【００２２】制御流体用集合部１５の入力ポート２０お
よび排出ポート２１Ａ，２１Ｂは、各主バルブ部１に共
通する入力流路２３および排出流路２４Ａ，２４Ｂに集
合されている。

【００２３】また、制御流体用集合部１５には、第１駆
動ピストン５が収容されている第１シリンダ室１６に連
通する第１パイロット流路１７と、第２駆動ピストン部
８が収容されている第２シリンダ室１８に連通する第２
パイロット流路１９とが主バルブ部１の個数に対応して
複数組形成されている。

【００２４】次に、主バルブ部１が搭載された制御流体
用集合部１５の反対面には、操作部４がその短手方向
（図１においては上下方向）に沿ってシート状のシール
部材２５Ａを介して主バルブ部１の個数に対応して複数
組搭載されている。

【００２５】操作部４のパイロット部２には、パイロッ
ト流路２５，２６，２７が夫々形成されている。

【００２６】パイロット流路２５は、制御流体用集合部
１５のパイロット流路１７を通じて主バルブ部１のシリ
ンダ室１６に夫々連通され、パイロット流路２６は、制
御流体用集合部１５の排出流路２４Ａに連通され、パイ
ロット流路２７は、制御流体用集合部１５の入力流路２
３および主バルブ部１のシリンダ室１８に夫々連通され
ている。

【００２７】操作部４のパイロット部２内のフラッパ室
２８には、パイロット流路２６を開閉するパイロット弁
としてのフラッパ２９が軸方向に沿って変位自在に収容
され、このフラッパ２９はスプリング３０によりソレノ
イド部３側に付勢されている。

【００２８】一方、操作部４のソレノイド部３は、ソレ
ノイド室３１に軸方向に沿って変位可能に収容されてい
る可動鉄心３２と、この可動鉄心３２が接離する固定鉄
心３３と、可動鉄心３２をパイロット流路２７側に付勢
しているスプリング３４と、ソレノイドコイル３Ａなど
によって構成されている。

【００２９】フラッパ室２８とソレノイド室３１とは、
プランジャピン３５が遊挿されている連通路３６を通じ
て互いに連通され、このプランジャピン３５を介してフ
ラッパ２９と可動鉄心３２とが連関されている。

【００３０】次に、このような構造からなるマニホール
ドユニットの作用について説明する。

【００３１】たとえば、ソレノイド部３の非励磁状態で
ある図１に示す状態において、制御流体としての圧縮空
気などの流体圧が制御流体用集合部１５の入力流路２３
に供給されると、該流体圧が制御流体用集合部１５の第
２パイロット流路１９を通じて主バルブ部１のシリンダ
室１８に導入され第２駆動ピストン７に作用することに
より、主軸１０が同図に示す状態に維持され、また該流
体圧が制御流体用集合部１５の入力ポート２０，主バル
ブ部１の入力ポート１３，出力ポート１２Ｂを通じて所
定の流体圧作動機器（図示せず）に供給される。

【００３２】また、その流体圧作動機器から排出された
流体圧が出力ポート１２Ａ，排出ポート１４Ａ，２１Ａ
を通じて排出流路２４Ａに集合されて外部に排出される
とともに、シリンダ室１６に残存していた流体圧が第１
パイロット流路１７，パイロット流路２５，フラッパ室
２８，パイロット流路２６を通じて排出流路２４Ａに集
合されて外部に排出される。

【００３３】次いで、ソレノイド部３を励磁状態とする
と、可動鉄心３２がスプリング３４の付勢力に抗して固
定鉄心３３側に変位しパイロット流路２７が開かれ、他
方、フラッパ２９がスプリング３０の付勢力によりパイ
ロット流路２６側に変位し該パイロット流路２６を閉じ
る。

【００３４】入力流路２３に供給されている流体圧は、
パイロット流路２７，ソレノイド室３１，連通路３６，
フラッパ室２８，パイロット流路２５，第１パイロット
流路１７を通じてシリンダ室１６に導入され第１駆動ピ
ストン５に作用することにより、第１駆動ピストン５，
第２駆動ピストン７，主軸１０が図１に示す状態から第
２シリンダ室１８側に変位する。

【００３５】この変位により、非接続状態であった入力
ポート１３と出力ポート１２Ａおよび排出ポート１４Ｂ
と出力ポート１２Ｂが夫々接続され、接続状態であった
入力ポート１３と出力ポート１２Ｂおよび排出ポート１
４Ａと出力ポート１２Ａが非接続状態とされて流路が切
り換えられる。

【００３６】この流路の切り換えにより、入力流路２３
の流体圧が入力ポート１３，出力ポート１２Ａを通じて
所定の流体圧作動機器（図示せず）に供給されるととも
に、その流体圧作動機器から排出された流体圧が出力ポ
ート１２Ｂ，排出ポート１４Ｂを通じて排出流路２４Ｂ
に集合されて外部に排出される。

【００３７】本実施例のバルブユニットは、前記したよ
うに作動されるが、この場合に、本実施例のバルブユニ
ットにおいては、互いに分割されている主バルブ部１お
よび操作部４と制御流体用集合部１５とがその短手方向
に沿って互いに重合されて構成されることにより、バル
ブユニット自体の小形化や省スペース化を図ることがで
きる。

【００３８】

【実施例２】図２は本発明の他の実施例であるバルブユ
ニットを示す断面図、図３はそのバルブユニットの分解
斜視図、図４は図３に示すバルブユニットを背面側から
見た分解斜視図である。

【００３９】図４に示すように、主バルブ部１は、第２
駆動ピストン部８および主軸部１１の一方の交軸方向に
おける幅員Ｗ₁ と、その交軸方向と同じ方向における第
１駆動ピストン部６の幅員Ｗ₂ とが同一の幅員とされて
いるが、第２駆動ピストン部８および主軸部１１の他方
の交軸方向における幅員Ｗ₃ が該交軸方向と同じ方向に
おける第１駆動ピストン部６の幅員Ｗ₄ より略１／２小
さく形成されている。

【００４０】そして、このような主バルブ部１の制御流
体用集合部１５の両端側にその第２駆動ピストン部８側
を内端側とし、またその軸を互いに平行して夫々配置さ
れているとともに、第１駆動ピストン部６の幅員より小
さく形成されている幅員側の一方の第２駆動ピストン部
８および主軸部１１の外側面側が制御流体用集合部１５
の搭載面側とされ、また第１駆動ピストン部６の幅員よ
り小さく形成されていない幅員側の一方の第２駆動ピス
トン部８および主軸部１１の外側面側どうしが互いに対
向して隣接されて配置されている。

【００４１】このような配置により、主バルブ部１の交
軸方向におけるバルブユニットの長さＷ₅ が小さくさ
れ、バルブユニット自体の小形化や省スペース化が図ら
れている。

【００４２】次に、この実施例２のバルブユニットは、
図２に示すように、各主バルブ部１に対する配管が集合
される肉厚板状の配管集合部４０を備えている。

【００４３】配管集合部４０は、主バルブ部１にその短
手方向に沿ってシート部材４１を介して重合されてい
る。

【００４４】配管集合部４０には、各主バルブ部１の出
力ポート１２Ａ，１２Ｂの組数に対応して複数組の配管
用ポート４２Ａ，４２Ｂが開設され、この配管用ポート
４２Ａ，４２Ｂに各主バルブ部１の出力ポート１２Ａ，
１２Ｂが夫々接続されるようになっている。

【００４５】また、配管集合部４０が制御流体用集合部
１５に取り付けられて各主バルブ部１を該制御流体用集
合部１５側に押さえ付けることにより、各主バルブ部１
が該制御流体用集合部１５に固定される構造とされてい
る。

【００４６】このため、図４に示すように、配管集合部
４０の隅角部に、止めねじ４３が貫通する貫通孔（図示
せず）が形成されているとともに、制御流体用集合部１
５の隅角部に、その止めねじ４３が締結されるねじ孔４
３Ａが形成され、配管集合部４０の貫通孔を貫通した止
めねじ４３がねじ孔４３Ａに締結されることにより、配
管集合部４０が制御流体用集合部１５に取り付けられる
ようになっている。

【００４７】図３に示すように、各操作部４は各主バル
ブ部１の配置に対応して互い違いに制御流体用集合部１
５に配置されている。

【００４８】次に、この実施例２のバルブユニットにお
いては、ソレノイド部３用の配線基板４４と、この配線
基板４４を被覆して保護する配線カバー４５とからなる
配線集合部４６を備え、この配線集合部４６に各ソレノ
イド部３に対する配線が集合される構造とされている。

【００４９】前記配線基板４４には、各ソレノイド部３
の端子４７に接続されるプリント配線４８と、各ソレノ
イド部３の作動状態を表示する表示灯４９と、ねじ５０
によって配線カバー４５に取り付けるための取着孔５１
などが形成されている。

【００５０】一方、前記配線カバー４５には、各表示灯
４９が露呈される表示窓５２と、各ソレノイド部３に配
設されている手動操作用ボタン５３、すなわち、手動に
よる押し込みにより可動鉄心３２を作動させる手動操作
用ボタン５３が突出される突出孔５４などが形成されて
いる。

【００５１】このような配線集合部４６は制御流体用集
合部１５に取り付けられている構造とされている。

【００５２】このため、図３に示すように、配線カバー
４５の隅角部には、止めねじ５５が貫通する貫通孔（図
示せず）が形成されているとともに、制御流体用集合部
１５の隅角部には、その止めねじ５５が締結されるねじ
孔５６が形成され、配線カバー４５の貫通孔を貫通した
止めねじ５５がねじ孔５６に締結されることにより、配
管集合部４０が制御流体用集合部１５に取り付けられる
ようになっている。

【００５３】次に、このようにして、制御流体用集合部
１５に取り付けられた配管集合部４０の上下側には、配
線基板４４のプリント配線４８に電気的に接続されるコ
ネクタ５７およびこのコネクタ５７が取り出される直線
ダクト部材５８と、バルブユニット自体の取付用の取付
金具５９とが夫々配設される構造とされている。

【００５４】このような構造からなる実施例２のバルブ
ユニットによれば、各主バルブ部１の配管に対する集合
用の配管集合部４０がその短手方向に沿って重合されて
構成されるため、その配管集合部４０への集中配管によ
り、配管の取付作業の合理化ないし作業性の向上を図る
ことができ、しかもこの配管集合部４０は制御流体用集
合部１５から分割されてその短手方向に沿って重合され
るため、配管集合部４０を用いたことによりバルブユニ
ット自体の小形化や省スペース化が妨げられない。

【００５５】また、各ソレノイド部３の配線に対する配
線集合用の配線集合部４６がその短手方向に沿って重合
されて構成されるため、その配線集合部４６への集中配
管により、配線の取付作業の合理化ないし作業性の向上
を図ることができ、しかもこの配線集合部４６は前記短
手方向に沿って重合されるため、配線集合部４６を用い
たことによりバルブユニット自体の小形化や省スペース
化が妨げられない。

【００５６】

【実施例３】図５は本発明のさらに他の実施例であるバ
ルブユニットを示す断面図である。

【００５７】この実施例３のバルブユニットは、前記し
た実施例２のバルブユニットにおける配線集合部４６が
省略されているものであり、その他の構造においては前
記した実施例２のバルブユニットの構造と異ならない。

【００５８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は実施例１〜
３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５９】たとえば、前記実施例１においては、操作
部４と制御流体用集合部１５と主バルブ部１との順に重
合され、前記実施例２においては、配線集合部４６と操
作部４と制御流体用集合部１５と主バルブ部１と配管集
合部４０の順に重合され、前記実施例３においては、操
作部４と制御流体用集合部１５と主バルブ部１と配管集
合部４０の順に重合されて各バルブユニットが構成され
ているが、本発明のバルブユニットはそのような各部の
順の組合せによる重合に限定されるものではない。

【００６０】また、前記実施例１，３のバルブを前記実
施例２のバルブユニットと同様に配置することも可能で
ある。

【００６１】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６２】（１）前記した本発明のバルブユニットの
構造によれば、軸方向の長さの比較的大きいバルブが主
バルブ部と操作部とに分割されて短縮化され、この主バ
ルブ部と操作部と制御流体用集合部とがその短手方向に
沿って互いに重合されて構成されることにより、バルブ
ユニット自体の小形化や省スペース化を図ることができ
る。

【００６３】（２）前記した場合に、前記各主バルブ部
に対する配管が集合される配管集合部を備え、この配管
集合部が前記短手方向に沿って重合されて構成される構
造とすると、その配管集合部への集中配管により、配管
の取付作業の合理化ないし作業性の向上を図ることがで
き、またこの配管集合部は制御流体用集合部から分割さ
れて前記短手方向に沿って重合されるため、配管集合部
を用いたことによりバルブユニット自体の小形化や省ス
ペース化が妨げられない。

【００６４】（３）前記した場合に、前記各ソレノイド
部に対する配線が集合される配線集合部を備え、この配
線集合部が前記短手方向に沿って重合されて構成される
構造とすると、その配線集合部への集中配線により、配
線の取付作業の合理化ないし作業性の向上を図ることが
でき、またこの配線集合部は前記短手方向に沿って重合
されるため、配線集合部を用いたことによりバルブユニ
ット自体の小形化や省スペース化が妨げられない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバルブユニットを示す
断面図である。

【図２】本発明の他の実施例であるバルブユニットを示
す断面図である。

【図３】そのバルブユニットの分解斜視図である。

【図４】図３に示すバルブユニットを背面側から見た分
解斜視図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例であるバルブユニッ
トを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 主バルブ部 ２ パイロット部 ３ ソレノイド部 ３Ａ ソレノイドコイル ４ 操作部 ５ 第１駆動ピストン ６ 第１駆動ピストン部 ７ 第２駆動ピストン ８ 第２駆動ピストン部 ９ 軸孔 １０ 主軸 １１ 主軸部 １２Ａ 出力ポート １２Ｂ 出力ポート １３ 入力ポート １４Ａ 排出ポート １４Ｂ 排出ポート １５ 制御流体用集合部 １６ 第１シリンダ室 １７ 第１パイロット流路 １８ 第２シリンダ室 １９ 第２パイロット流路 ２０ 入力ポート ２１Ａ 排出ポート ２１Ｂ 排出ポート ２２ シール部材 ２３ 入力流路 ２４Ａ 排出流路 ２４Ｂ 排出流路 ２５Ａ シール部材 ２５ パイロット流路 ２６ パイロット流路 ２７ パイロット流路 ２８ フラッパ室 ２９ フラッパ ３０ スプリング ３１ ソレノイド室 ３２ 可動鉄心 ３３ 固定鉄心 ３４ スプリング ３５ プランジャピン ３６ 連通路 ４０ 配管集合部 ４１ シート部材 ４２Ａ 配管用ポート ４２Ｂ 配管用ポート ４３ 止めねじ ４３Ａ ねじ孔 ４４ 配線基板 ４５ 配線カバー ４６ 配線集合部 ４７ 端子 ４８ プリント配線 ４９ 表示灯 ５０ ねじ ５１ 取着孔 ５２ 表示窓 ５３ 手動操作用ボタン ５４ 突出孔 ５５ 止めねじ ５６ ねじ孔 ５７ コネクタ ５８ 直線ダクト部材 ５９ 取付金具 Ｗ₁ 幅員 Ｗ₂ 幅員 Ｗ₃ 幅員 Ｗ₄ 幅員 Ｗ₅ 長さ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸が軸孔に軸方向に沿って変位自在に
   収容され、この主軸の変位によって流路が切り換えられ
   る主バルブ部と、パイロット弁の開閉作動により補助流
   体圧を制御して前記主軸を作動させるパイロット部およ
   びこのパイロット部に同軸的に結合され、前記パイロッ
   ト弁を開閉作動させるソレノイド部からなる操作部と、
   前記主バルブ部の制御流体が集合される制御流体用集合
   部とを備え、前記主バルブ部と前記操作部と前記制御流
   体用集合部とがその短手方向に沿って互いに重合されて
   構成されることを特徴とするバルブユニット。
2. 【請求項２】 前記各主バルブ部に対する配管が集合さ
   れる配管集合部を備え、この配管集合部が前記短手方向
   に沿って重合されて構成されることを特徴とする請求項
   １記載のバルブユニット。
3. 【請求項３】 前記各ソレノイド部に対する配線が集合
   される配線集合部を備え、この配線集合部が前記短手方
   向に沿って重合されて構成されることを特徴とする請求
   項１、または２記載のバルブユニット。