JPH0529426Y2

JPH0529426Y2 -

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Publication number: JPH0529426Y2
Application number: JP1988064257U
Authority: JP
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1993-07-28
Anticipated expiration: 2003-05-16
Also published as: JPH01165865U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、切換弁に関し、特にポペツト形の切
換弁に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕ポペツト形の切換弁として、たとえば複数のポ
ペツト部が軸方向に所定の間隔をおいて周設され
ている主軸と、この主軸が軸方向に沿つて変位自
在に設けられている軸孔と、主軸の一方向への変
位により複数のポペツト部が夫々同時に当接され
る複数の弁座とを備えているものがある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記した切換弁は、複数のポペ
ツト部が主軸に一体的（固定的）に形成されてい
るため、その精度上の誤差や一方のシール部材の
摩耗等によるポペツト部相互間の間隔誤差によ
り、複数の弁座に対する同時シールが妨げられる
場合が生じる。

本考案の目的は、複数の弁座に対するシール性
の向上を図ることができる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〕

本考案の第１手段である切換弁の構造は、弁本
体と、主軸に該主軸の軸方向への遊びをもつて周
設されている第１ポペツト部と、この第１ポペツ
ト部に対し軸方向に所定の間隔をおいて前記主軸
に周設されている第２ポペツト部と、この主軸が
軸方向に沿つて変位自在に設けられている軸孔
と、前記第１ポペツト部に仕切られて前記軸孔に
形成される第１流体室および第２流体室と、前記
第１ポペツト部に形成され、この第１流体室と第
２流体室とを連通させる連通路と、前記軸孔に周
設され、前記第１流体室側から前記第２流体室側
への主軸の変位により前記第１ポペツト部と前記
第２ポペツト部とが夫々同時に当接される第１弁
座および第２弁座と、前記弁本体に開設され、前
記第１ポペツト部の外周面と前記弁本体間とをシ
ールする２つのシール部材間から前記軸孔と外部
とを連通させる息抜きポートとを備え、前記第１
ポペツト部の前記第１流体室側の受圧面積が該第
１ポペツト部の前記第２流体室側の受圧面積より
大きく形成されている構造としたものである。

〔作用〕

前記した切換弁の構造によれば、第１ポペツト
部の主軸の軸方向に沿つた遊びにより第１ポペツ
ト部と第２ポペツト部との相互間の間隔誤差を吸
収することができ、また第２流体室を流れる被制
御流体圧が連通路を通じて第１流体室に流入し第
１ポペツト部の第１流体室側の受圧面に作用して
該第１ポペツト部を第１弁座側に付勢するので、
第１弁座と第２弁座とに対する同時シールを確実
に行うことができる。

さらに、前記連通路が前記第１ポペツト部に形
成されているので、弁本体に連通路を形成した構
造に比べ、構造の簡素化と小形化とを図ることが
できる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例である切換弁を示す
断面図である。

本実施例の切換弁は５ポート弁とされ、弁本体
１の外周面の一側には、第１排出ポート２と第１
出力ポート３と入力ポート４と第２出力ポート５
と第２排出ポート６とが夫々開設されている。

弁本体１内には、半径方向の断面円形状の軸孔
７が軸方向に沿つて形成され、この軸孔７の両端
側はカバー８によつて夫々閉塞されている。

軸孔７の内周面には、弁座９（第１弁座）、弁
座１０（第２弁座）、弁座１１（第２弁座）、弁座
１２（第１弁座）が弾性体等からなるシール部材
によつて軸方向に所定の間隔をおいて夫々周設さ
れている。

また、軸孔７には、主軸１３が軸方向に沿つて
変位自在に収容されている。

主軸１３の両端部には、ピストン１４，１５が
ナツト１６等によつて夫々固定されて周設され、
このピストン１４，１５の外端側の軸孔７に流体
室１７，１８が夫々形成されている。

流体室１８はピストン１５によつて主軸作動用
の流体室１８ａ，１８ｂとに仕切られ、この流体
室１８ａ，１８ｂに、パイロツトポート１９，２
０が夫々連通されている。

主軸１３のほぼ中央には、弁座１０，１１に接
離されるINポペツト部２１（第２ポペツト部）
が一体的に周設されている。

また、主軸１３のINポペツト部２１の両端側
に形成されている段部には、リング板２２，２３
が夫々嵌装されている。

主軸１３のリング板２２とピストン１４との間
およびリング板２３とピストン１５との間には、
弁座９，１２に夫々接離されるエキゾーストポペ
ツト部２４，２５（第１ポペツト部）が該主軸１
３の軸方向への遊びをもつて夫々嵌装されてい
る。

すなわち、エキゾーストポペツト部２４，２５
は、主軸１３の軸方向に沿つて夫々変位自在とさ
れている。

前記軸孔７の左側は、エキゾーストポペツト部
２４によつて流体室７ａ（第１流体室）と流体室
７ｂ（第２流体室）とに仕切られ、同様に、軸孔
７の右側は、エキゾーストポペツト部２５によつ
て流体室７ｃ（第１流体室）と流体室７ｄ（第２流
体室）とに仕切られている。

エキゾーストポペツト部２４，２５には、軸方
向に沿つて連通路２４ａ，２５ａが夫々貫通され
て形成されている。

そして、流体室７ａ，７ｂが連通路２４ａによ
つて連通され、また流体室７ｃ，７ｄが連通路２
５ａによつて連通されている。

前記エキゾーストポペツト部２４は、流体室７
ａ側の受圧面積A₁が流体室７ｂ側の受圧面積A₂
より大きく形成され、同様にエキゾーストポペツ
ト部２５も流体室７ｃ側の受圧面積A₃が流体室
７ｄ側の受圧面積A₄より大きく形成されている。

エキゾーストポペツト部２４，２５の夫々の外
周面の環状溝２４ｂ，２５ｂには、弾性体等から
なるシール部材２６，２７が夫々嵌装されてい
る。

同様に、ピストン１４，１５およびエキゾース
トポペツト部２４，２５が摺動する軸孔７の内周
面の環状溝２８にも弾性体等からなるシール部材
２９が夫々嵌装されている。

また、軸孔７の所定の部位には、弁本体１の一
側に開設されている息抜きポート３０が夫々連通
されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

先ず、第１図に示す状態は、パイロツトポート
１９を通じて流体室１８ａに圧縮空気等の作動用
流体圧が供給され、この流体圧がピストン１５に
作用していることにより、主軸１３が第１図の右
側に変位され、エキゾーストポペツト部２４、
INポペツト部２１が弁座９，１１に夫々当接さ
れて夫々の弁孔が閉じられている。

そして、圧縮空気等の被制御流体が入力ポート
４から流体室７ｂを通じて第１出力ポート３に流
れ、また圧縮空気等の被制御流体が第２出力ポー
ト５から流体室７ｄを通じて第２排出ポート６に
流れている。

この場合に、流体室７ｂ内の被制御流体の一部
は、エキゾーストポペツト部２４の連通路２４ａ
を通じて流体室７ａに導入されている。

そして、この流体室７ａに導入された被制御流
体が該エキゾーストポペツト部２４の受圧面積
A₁の大きい左端面に作用していることにより、
エキゾーストポペツト部２４が弁座９側に付勢さ
れて該弁座９に押接されている。

同様に、流体室７ｄ内の被制御流体がエキゾー
ストポペツト部２５の連通路２５ａを通じて流体
室７ｃに導入され、この流体室７ｃに導入された
被制御流体が該エキゾーストポペツト部２５の受
圧面積A₃の大きい右端面に作用していることに
より、エキゾーストポペツト部２５が弁座１２側
に付勢されて該弁座１２側に変位されている。

次いで、パイロツトポート２０を通じて流体室
１８ｂに圧縮空気等の作動用流体圧を供給する
と、この流体圧がピストン１５に作用することに
より、第１図の右側に変位されていた主軸１３が
同図の左側に変位され、INポペツト部２１、エ
キゾーストポペツト部２５が弁座１０，１２に
夫々当接されて夫々の弁孔が閉じられる。

この場合に、エキゾーストポペツト部２５は、
主軸１３に軸方向に遊びをもつて周設され、また
流体室７ｃの流体圧によつて弁座１２側に付勢さ
れていることにより、INポペツト部２１とリン
グ板２３との間の間隔が所定の間隔より小さ過ぎ
る場合においても、該エキゾーストポペツト部２
５に弁座１２に押接されつつ第１図の右端側に変
位されるので、INポペツト部２１、エキゾース
トポペツト部２５が弁座１０，１２に夫々同時に
当接され夫々の弁孔が確実にシールされて閉じら
れる。

したがつて、INポペツト部２１とリング板２
３との間（言い換えればINポペツト部２１とエ
キゾーストポペツト部２５との間）に間隔誤差が
生じている場合においても、弁座１０，１２の同
時シールを確実に行うことができる。

このため、INポペツト部２１とエキゾースト
ポペツト部２５との間の間隔等に、高い精度が要
求されず部品加工精度の低減を図ることができ、
またこの精度の低減を通じて製作コストの低減を
図ることができる。

ここで、本実施例においては、第１図の左側に
移動された主軸１３が同図の右側に移動され、エ
キゾーストポペツト部２４、INポペツト部２１
が弁座９，１１に夫々当接される際にも、前記し
たINポペツト部２１、エキゾーストポペツト部
２５の弁座１０，１２への当接と同様に作用され
る。

したがつて、本実施例においては、INポペツ
ト部２１およびエキゾーストポペツト部２４につ
いても、前記したINポペツト部２１とエキゾー
ストポペツト部２５と同様な効果を得ることがで
きる。

また、本実施例では、INポペツト部２１の受
圧面積A₅よりもピストンの第１流体室側の受圧
面積A₆及びA₇が小さいため、流体室１８ａある
いは１８ｂに作用していた作動用流体圧が解除
（排気）されても主軸１３及びエキゾーストポペ
ツト部２４，２５は流体室７ｂ，７ｄを流れる被
制御流体圧によつてシール状態が保持される構造
となつている。

以上のように本考案を実施例に基づき具体的に
説明したが、本考案は前記実施例に限定されるも
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。

たとえば、本実施例においては、連通路２４
ａ，２５ａが夫々エキゾーストポペツト部２４，
２５に形成されているが、本実施例においては連
通路２４ａ，２５ａを弁本体１内に形成するこ
と、または主軸１３に形成することも可能であ
る。

更に、本考案においてはエキゾーストポペツト
部２４，２５をINポペツト部２１側に夫々補助
的に付勢するばね３３を流体室７ａ，７ｃに夫々
配設する構造とすることも可能である。

〔考案の効果〕

本考案の切換弁の構造によれば、以下の効果を
得ることができる。

(1) 第１ポペツト部の主軸の軸方向に沿つた遊び
により第１ポペツト部と第２ポペツト部との相
互間の間隔誤差を吸収することができ、また第
２流体室を流れる被制御流体圧が連通路を通じ
て第１流体室に流入し第１ポペツト部の第１流
体室側の受圧面に作用して該第１ポペツト部を
第１弁座側に付勢するので、第１弁座と第２弁
座とに対する同時シールを確実に行うことがで
きる。

(2) 前記した(1)の効果により、たとえば第１ポペ
ツト部と第２ポペツト部との相互間の間隔等、
第１弁座と第２弁座とに対する同時シールがな
されるための構造について、高い精度が要求さ
れないので、部品精度と製作コストの低減を図
ることができる。

(3) 前記した(1)の効果により、切換弁の作動信頼
性の向上を図ることができる。

(4) また、前記連通路が前記第１ポペツト部に形
成されているため、弁本体に連通路を形成した
構造に比べ、構造の簡素化と小形化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である切換弁を示す
断面図である。１……弁本体、２……第１排出ポート、３……
第１出力ポート、４……入力ポート、５……第２
出力ポート、６……第２排出ポート、７……軸
孔、７ａ，７ｃ……流体室（第１流体室）、７ｂ，
７ｄ……流体室（第２流体室）、８……カバー、
９，１２……弁座（第１弁座）、１０，１１……
弁座（第２弁座）、１３……主軸、１４，１５…
…ピストン、１６……ナツト、１７，１８，１８
ａ，１８ｂ……流体室、１９，２０……パイロツ
トポート、２１……INポペツト部（第２ポペツ
ト部）、２２，２３……リング板、２４，２５…
…エキゾーストポペツト部（第１ポペツト部）、
２４ａ，２５ａ……連通路、２４ｂ，２５ｂ……
環状溝、２６，２７……シール部材、２８……環
状溝、２９……シール部材、３０……息抜きポー
ト、３３……ばね、３４……シール部材、A₁，
A₂，A₃，A₄，A₅，A₆，A₇……受圧面積。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

弁本体と、主軸に該主軸の軸方向への遊びをも
つて周設されている第１ポペツト部と、この第１
ポペツト部に対し軸方向に所定の間隔をおいて前
記主軸に周設されている第２ポペツト部と、この
主軸が軸方向に沿つて変位自在に設けられている
軸孔と、前記第１ポペツト部に仕切られて前記軸
孔に形成される第１流体室および第２流体室と、
前記第１ポペツト部に形成され、この第１流体室
と第２流体室とを連通させる連通路と、前記軸孔
に周設され、前記第１流体室側から前記第２流体
室側への主軸の変位により前記第１ポペツト部と
前記第２ポペツト部とが夫々同時に当接される第
１弁座および第２弁座と、前記弁本体に開設さ
れ、前記第１ポペツト部の外周面と前記弁本体間
とをシールする２つのシール部材間から前記軸孔
と外部とを連通させる息抜きポートとを備え、前
記第１ポペツト部の前記第１流体室側の受圧面積
が該第１ポペツト部の前記第２流体室側の受圧面
積より大きく形成されていることを特徴とする切
換弁。