JPH10141537A

JPH10141537A - ２位置方向切換弁

Info

Publication number: JPH10141537A
Application number: JP31121796A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Ichiki; 貢一木; Takao Nakazawa; 孝夫中澤; Yasukatsu Nishikata; 安勝西片; Naomichi Takahashi; 尚道高橋; Tsutomu Kawashima; 川島　　勉
Original assignee: M I TECHNO KK; Nisso Engineering KK
Current assignee: M I TECHNO KK; Nisso Engineering KK
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1998-05-29
Anticipated expiration: 2016-11-08
Also published as: JP2798664B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】スプールの中立位置になることを構造的にな
くしたベーローズポンプ用の２位置方向切換弁を提供す
る。【解決手段】パイロット流体の流体圧により、スプー
ル１９を二つの切換位置間を移動させてポート間の連通
を切り換える２位置方向切換弁６において、駆動室２０
ａ，２１ａの一方側に壁を介して設けられた補助ピスト
ン室２７に配置されて隣接する駆動室２０ａまたは２１
ａに出没可能な補助ピストン部材２８と、バネ部材２９
と、補助流体通路３０とを有し、補助流体が補助流体通
路３０から印加されていないときは補助ピストン部材２
８をバネ部材２９の付勢力により前記駆動室に突出して
スプール１９を押圧し、前記補助流体が補助流体通路３
０から印加されているときはその補助流体圧により補助
ピストン部材２８をバネ部材２９に抗してスプール１９
の二つの切換位置間の移動を妨げない位置まで退避させ
る中立防止機構２６を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧駆動ポンプ
に駆動流体を給・排気する場合に用いられる２位置方向
切換弁に関し、特に、２位置方向切換弁の中立防止機構
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体圧駆動ポンプの一つであるベローズ
ポンプは、例えば、米国特許第４，９２０，２０６号で
知られる如く、往復ポンプの中でも軽量、かつ簡明な機
構で比較的安定な性能が確保できること、接液部である
ベローズが耐熱性や薬液に対する耐腐蝕性のプラスチッ
クを用いることができること、等の利点を有しており、
半導体からバイオテクノロジーと言うように幅広い用途
に用いられている。

【０００３】ベローズポンプのポンプ機構は、本発明を
適用した図４に示す如く、１対のシリンダーケース１，
２と、シリンダーケース１，２内に設けられて駆動流体
圧により伸縮されるベローズ３，４と、ベローズ３，４
同士の対向端面にその両端部を連結したロッド５と、シ
リンダーケース１，２内に駆動流体を交互に送る２位置
方向切換弁６とを備えている。前記ロッド５には、往復
動するポンプと連動して往復動するパイロット弁作動部
材である切換レバー１２が取り付けられており、この切
換レバー１２は、パイロット弁１１Ａ及び１１Ｂを交互
に作動させて２位置方向切換弁にパイロツト流体を作用
させて、２位置方向切換弁を切り換える。これにより、
２位置方向切換弁６は、三方弁７Ａを介して圧送されて
くる駆動流体をシリンダーケース１，２内に交互に供給
し、他方のシリンダーケース内から排気することによ
り、ベローズ３，４を交互に伸縮して、ベローズ３，４
に設けられた液体出入口８，９から液体の吸引と吐出し
を繰り返し行うことを可能にする。

【０００４】図５は前記２位置方向切換弁の従来例を示
している。この２位置方向切換弁６０は、複数のポート
を形成している弁箱６１と、弁箱６１に配置されたスプ
ール６２と、スプール６２の両側に設けられた駆動室６
０ａ及び６０ｂを有し、駆動室６０ａ及び６０ｂにパイ
ロット弁（図４の符号１１Ａ，１１Ｂ）を介して給・排
気されるパイロット流体の流体圧を、駆動ピストン６３
ａ及び６３ｂに作用させてスプール６２を往復動させ、
前記ポート間の連通を切り換える。なお、前記ポート
は、駆動流体を導入する入力ポートＰ1と、前記駆動流
体を入力ポートＰ1からシリンダーケース１，２へ導入
する出力ポートＰ2，Ｐ3と、シリンダーケース１，２内
の駆動流体を出力ポートＰ2，Ｐ3から受けて排出する排
出ポートＰ4，Ｐ5とからなる。

【０００５】図５（ａ）は駆動室６０ｂにパイロット流
体が供給された状態を示している。このときは、入力ポ
ートＰ1と出力ポートＰ3が連通し、出力ポートＰ2と排
出ポートＰ4が連通する。ベローズポンプとの関係では
シリンダーケース１，２の一方側に駆動流体を圧送し、
他方側から駆動流体を排気する。逆に、図５（ｂ）は駆
動室６０ａにパイロット流体が供給された状態を示して
いる。このときは、入力ポートＰ1と出力ポートＰ2が連
通し、出力ポートＰ3と排出ポートＰ5が連通する。ベロ
ーズポンプとの関係ではシリンダーケース１，２の他方
側に駆動流体を圧送し、一方側から駆動流体を排気す
る。このように、２位置方向切換弁６０は、駆動室６０
ａと６０ｂとに交互に送られるパイロット流体、つまり
パルス状の切換圧により二つの切換位置間を移動し前記
ポート間の連通を規則的に切り換える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような、２位置
方向切換弁６０では、ベローズポンプを停止するため駆
動及びパイロット流体の供給を停止すると、スプール６
２もそれに連動して停止する。その際、最後に、駆動室
に作用するパイロット流体圧が不足して図６（ｃ）に示
す如く、入力ポートＰ1が出力ポートＰ2，Ｐ3の何れに
も連通していない中立位置で停止することも起きる。そ
の状態では、入力ポートＰ1が出力ポートＰ2，Ｐ3の何
れにも連通していないため駆動流体もシリンダー１，２
の何れにも流れず、ベローズポンプを再び起動する際、
駆動することができなくなる。この従来対策としては、
例えば、パイロット流体源と駆動室の一方とを接続する
バイパス回路を設け、そのバイパス回路上の手動バルブ
を操作することによりスプール６２を中立位置から一方
の切換位置に移動するようにしていた。この構造では、
再起動するたびに確認と、必要に応じて手動バルブを操
作しなければならないので、稼働率の低下にとどまら
ず、ポンプ駆動の自動化が十分に達成されないという問
題があった。

【０００７】また、従来技術には、例えば、実公平５−
２６３８５号に記載されているように、一方の駆動室に
バネ部材を配置した中立防止機構も知られている。この
中立防止機構では次のような問題が発生する。すなわ
ち、前記バネ部材は、前記スプールがバイロット流体に
より往復動するごとに、バネ圧に抗して縮んだり伸びる
ため、バネ圧が次第に減衰して、バネ寿命が短く、頻繁
に交換しなければならない。このような保守作業は稼動
率を下げ、不経済である。しかも、スプールはバネ部材
の付勢力に抗して移動しなければならないので、パイロ
ット流体圧の変動により切換弁の切り換え作動が不安定
になる場合があり、ベローズポンプのように安定した性
能が特に期待されている場合には到底採用できない。

【０００８】本発明は以上のような問題を解消するもの
である。本発明の第１の目的は、上記したスプールの中
立位置になることを構造的になくして、稼働率と信頼性
を向上することにある。第２の目的は、中立防止機構と
してバネ部材とパイロット流体の一部を利用することに
より、使用するバネ部材のバネ寿命を長期に維持できる
ようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明の２位置方向切換弁は、図１から図４に例
示する如く、複数のポートＰ1からＰ5を形成している弁
箱１８と、弁箱１８に配置されたスプール１９と、スプ
ール１９の両側に設けられた駆動室２０ａ及び２１ａと
を有し、パイロット弁１１Ａ，１１Ｂを介して駆動室２
０ａ及び２０ｂに給・排気されるパイロット流体の流体
圧により、スプール１９を二つの切換位置間を移動させ
て前記ポート間の連通を切り換える２位置方向切換弁６
において、駆動室２０ａ，２１ａの一方側に壁を介して
設けられた補助ピストン室２７と、補助ピストン室２７
に配置されて隣接する駆動室２０ａまたは２１ａに出没
可能な補助ピストン部材２８と、補助ピストン部材２８
を駆動室２０ａまたは２１ａに突出する方向へ付勢する
バネ部材２９と、補助ピストン室２７に補助流体を導入
してその補助流体圧により補助ピストン２８を前記駆動
室から退避させる方向へ移動可能にする補助流体通路３
０とを有し、前記補助流体が補助流体通路３０から補助
ピストン室２７に印加されていないときは補助ピストン
部材２８をバネ部材２９の付勢力により前記駆動室に突
出してスプール１９を押圧し、前記補助流体が補助流体
通路３０から補助ピストン室２７に印加されているとき
はその補助流体圧により補助ピストン部材２８をバネ部
材２９に抗してスプール１９の二つの切換位置間の移動
を妨げない位置まで退避させる、中立防止機構２６を備
えているものである。

【００１０】以上の本発明構成において、中立防止機構
２６は、弁箱１８の両側に装着されて駆動室２０ａまた
は２１ａを形成しているカバー部材２０，２１の一方側
に一体に組み込まれていることが好ましい。但し、これ
に限られず、中立防止機構２６は、補助流体通路３０及
び補助ピストン室２７を形成している別体の中立部材３
６に、補助ピストン部材２８と、バネ部材２９とを組み
込むと共に、弁箱１８の両側に装着されて駆動室２０ａ
または２１ａを形成しているカバー部材２０，２１の一
方側に中立部材３６を取り付けたものであってもよい。
また、バネ部材２９としては圧縮コイルバネや板バネな
どが用いられる。この場合、圧縮コイルバネの方がバネ
圧の選定や安定性に優れている。更に、以上の本発明構
成において、補助流体としてはパイロット流体の一部を
使用することが好ましい。すなわち、パイロット流体
は、パイロット流体源から三方弁７Ｂを通り、かつ１対
のパイロット弁１１Ａ，１１Ｂを介して駆動室２０ａと
２１ａとに給・排気されると共に、三方弁７Ｂとパイロ
ット弁１１Ａ，１１Ｂとの間を接続している配管１７ｄ
（バイバス配管）の部分から補助ピストン室２７に導入
されるようにする。

【００１１】本発明の２位置方向切換弁は、流体圧駆動
ポンプ（図４に例示するベローズポンプ）に駆動流体を
給・排気する場合に用いられて、パイロット弁１１Ａ，
１１Ｂが前記流体圧駆動ポンプと連動するパイロット弁
作動部材（図４に例示するベローズポンプでは切換レバ
ー１２）を介し作動して前記パイロット流体を供給する
形態として使用される。流体圧駆動ポンプとしては、図
４に例示するベローズポンプの他、このベローズポンプ
のベローズ部がダイアフラムであるダイアフラムポンプ
等が挙げられる。また、前記流体圧駆動ポンプに以上の
構成の２位置方向切換弁を適用した場合、ポンプを停止
するため駆動及びパイロット流体源の印加を停止する
と、補助ピストン室にもパイロット流体が供給されな
い。このため、補助ピストン部材は、バネ部材の付勢力
により突出してスプールを一方向の切換位置へ押す。こ
れに対し、パイロット流体圧が印加されている間は、パ
イロット流体が前記補助流体通路から前記補助ピストン
室にも供給されており、補助ピストン部材がその補助ピ
ストン室に供給されているパイロット流体圧によりバネ
部材の付勢力に抗して駆動室から退避された状態に保た
れ、スプールの二つの切換位置間の移動を妨げることが
ない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１から図４を参照して説明する。この形態説明で
は、本発明の好適な例であるから技術的に好ましい種々
の限定が付されている。しかし、本発明の範囲は、以下
の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限
り、これらの形態に限られるものではない。

【００１３】図１は本発明の要部であるベローズポンプ
用の２位置方向切換弁を示し、図２は前記２位置方向切
換弁を異なる態様で示し、図３は前記２位置切換弁の変
形例を示し、図４は前記２位置方向切換弁を使用したベ
ローズポンプの駆動システムを示している。このベロー
ズポンプは、上記した通り、１対のシリンダーケース
１，２と、シリンダーケース１，２内に設けられて駆動
流体圧により伸縮されるプラスチック製のベローズ３，
４と、ベローズ３，４同士の対向端面にその両端部を連
結したロッド５と、シリンダーケース１，２内に駆動流
体を交互に送る２位置方向切換弁６とを備えている。そ
して、２位置方向切換弁６は、圧送されてくる駆動流体
をシリンダーケース１，２内に交互に供給し、他方のシ
リンダーケース内から排気することにより、ベローズ
３，４を交互に伸縮して、ベローズ３，４に設けられた
液体出入口８，９から液体の吸引と吐出しを繰り返し行
うことを可能にする。

【００１４】ここで、先ず、ベローズポンプ機構に関連
する構成を概説する。前記シリンダーケース１，２は、
ハウジング１３に対し、所定の間隔を保って水平方向に
設置されている。ベローズ３，４は、シリンダーケース
１，２に対し、片側端面を固定することにより左右伸縮
自在に収納されている。ベローズ３，４の固定側端面に
は液体出入口８，９が設けられている。そして、ベロー
ズ３，４は、液体出入口８，９を介し、ポンプケース１
５側の逆止弁１０付きの液送管１４に連通している。な
お、前記ロッド５は、ベローズ３，４同士を連結し、各
ベローズの伸縮に追随して左右に移動される。このロッ
ド５にはパイロット弁作動部材である切換レバー１２が
連結されている。そして、この切換レバー１２は、ロッ
ド５の動きに追随して左右に移動されることにより、後
述するパイロット弁１１Ａ，１１Ｂの接点部を交互に押
し、パイロット弁１１Ａ，１１Ｂを作動させてパイロッ
ト切換圧を発生させ、２位置方向切換弁を切り換えるよ
うになっている。

【００１５】次に、２位置方向切換弁に関連する構成を
概説する。この２位置方向切換弁６には、ベローズ３，
４を伸縮する駆動流体（例えば、４Ｋｇ／ｃｍ²の圧縮
気体）を流す配管と、切換弁自体を作動するパイロット
流体（例えば、２Ｋｇ／ｃｍ²の圧縮気体）を流す配管
とが連結されている。図４中、実線は駆動流体を流す配
管を、破線はパイロット流体を流す配管を示している。
このうち、駆動流体用の配管は、駆動流体源から三方弁
７Ａを介して２位置方向切換弁６（入力ポートＰ1）に
通じる配管１６ａと、２位置方向切換弁６（出力ポート
Ｐ2，Ｐ3）とシリンダーケース１，２とを接続する配管
１６ｂ，１６ｃとからなっている。符号１６ｄ，１６ｅ
はベローズ３，４の縮小過程でシリンダーケース１，２
内の駆動流体を２位置方向切換弁６（排気ポートＰ4，
Ｐ5）から排気するための配管である。これに対し、パ
イロット流体用の配管は、パイロット流体源から三方弁
７Ｂを介してパイロット弁１１Ａ，１１Ｂに通じる配管
１７ａと、パイロット弁１１Ａ，１１Ｂと２位置方向切
換弁６（後述する駆動室２０ａ及び２１ａ）とを接続す
る配管１７ｂ，１７ｃと、配管１７ａと２位置方向切換
弁６（後述する補助流体通路３０）とを接続する配管１
７ｄとからなっている。

【００１６】図１と図２は２位置方向切換弁６の要部構
造を示している。この２位置方向切換弁６は、複数のポ
ートを形成している弁箱１８と、弁箱１８に配置された
スプール１９と、弁箱１８の両側にネジ等で取り付けら
ているカバー部材２０，２１と、各カバー部材２０，２
１の内部に設けられて、駆動ピストン２２を配置してい
る駆動室２０ａ及び駆動ピストン２３を配置している駆
動室２１ａを有し、駆動室２０ａ及び２１ａにパイロッ
ト弁１１Ａ，１１Ｂを介して給・排気されるパイロット
流体の流体圧により、駆動ピストン２２と２３とが作動
してスプール１９を二つの切換位置間を移動させ、前記
ポート間の連通を切り換える。なお、符号２５ａはスプ
ール１９の両側に装着されたパッキングである。符号２
５ｂは駆動ピストン２２及び２３に装着されているパッ
キングである。

【００１７】ここで、カバー部材２０，２１には駆動室
２０ａ及び２１ａに通じる通路２４ａ，２４ｂが設けら
れている。各通路２４ａ，２４ｂには、前記した配管１
７ｂ，１７ｂｃが接続される。また、前記ポートは、中
間部に設けられて駆動流体を導入する入力ポートＰ1
と、入力ポートＰ1の両側に設けられて前記駆動流体を
入力ポートＰ1からシリンダーケース１，２へ導入する
出力ポートＰ2，Ｐ3と、出力ポートＰ2，Ｐ3の両側に設
けられて、シリンダーケース１，２内の駆動流体を出力
ポートＰ2，Ｐ3から受けて排出する排出ポートＰ4，Ｐ5
とからなる。入力ポートＰ1は配管１６ａに接続され
る。出力ポートＰ2，Ｐ3は配管１６ｂ，１６ｃに接続さ
れる。排出ポートＰ4，Ｐ5は配管１６ｄ，１６ｅに接続
される。

【００１８】また、この２位置方向切換弁６は、カバー
部材２０に組み込まれた中立防止機構２６を備えてい
る。この中立防止機構２６は、駆動室２０ａとの間に壁
を介して設けられた補助ピストン室２７と、補助ピスト
ン室２７に配置されて駆動室２０ａに出没可能な補助ピ
ストン部材２８と、補助ピストン部材２８を駆動室２０
ａに突出する方向に付勢するバネ部材２９と、パイロッ
ト流体の一部を補助ピストン室２７に導入する補助流体
通路３０とからなっている。

【００１９】補助ピストン室２７は、カバー部材２０の
外側部分に凹部２７ａを設けると共に、その凹部２７ａ
を蓋３１で閉じることにより形成されている。補助ピス
トン室２７と駆動室２０ａとの間にある壁部には貫通孔
３２が設けられている。補助ピストン部材２８は、径大
な頭部２８ａと径小な軸部２８ｂとからなる。頭部２８
ａの外周部には周回溝が設けられて、その周回溝にパッ
キング３３を装着している。このパッキング３３は、補
助流体通路３０を介して補助ピストン室２７に圧送され
るパイロット流体が頭部２８ａと凹部２７ａの内周面と
の隙間、から補助ピストン室２７のバネ部材２９側へ漏
れないようにする。同様に、軸部２８ｂの略中間部分に
は、周回溝が設けられて、その周回溝にパッキング３４
が装着されている。このパッキング３４は、駆動室２０
ａと補助ピストン室２７との間を気密に保つ。なお、蓋
３１には小さな貫通穴が設けられている。バネ部材２９
は、圧縮コイルバネが用いられており、頭部２８ａの端
面に設けられた凹部内に位置決め配置されている。この
バネ部材２９は、板バネなどであってもよいが、その最
適なバネ圧（使用するパイロット流体の流体圧を考慮し
て決められる）や安定したバネ圧を得る上で、圧縮コイ
ルバネの方が好ましい。

【００２０】以上の各部材は、先ず、補助ピストン部材
２８が補助ピストン室２７に組み込まれる。この場合、
補助ピストン部材２８は、その頭部２８ａが凹部２７ａ
に移動自在に配置され、かつその軸部２８ｂが貫通孔３
２に移動自在に配置される。補助ピストン部材２８は、
この組み込み状態で、スプール１９と略同軸線上に位置
している。次に、バネ部材２９を頭部２８の凹部内に配
置した後、蓋３１がカバー部材２０の端面に対し複数の
ネジ３５で固定される。すると、補助ピストン部材２８
は、バネ部材２９を組み込んだ状態で、図１に示す如く
バネ部材２９の付勢力により駆動室２０ａに突出すると
共に、その突出により駆動ピストン２２を押してスプー
ル１９を一方の切換位置に移動させる。すなわち、組み
込み完了状態では、スプール１９がバネ部材２９によっ
て作動ないしは駆動待機状態になっている。

【００２１】そして、以上の中立防止機構２６は、補助
流体通路３０に上記した配管１７ｄが接続されることに
よりベローズポンプの駆動システムに組み込まれる。以
下、中立防止機構２６を組み込んだ駆動システムの要部
作動を説明する。ベローズポンプが稼働中、つまり駆動
流体圧及びパイロット流体圧が印加されている状態で
は、図２に示す如くパイロット流体が配管１７ｂ，１７
ｃを通じて通路２４ａ，２４ｂに交互に圧送されると共
に、配管１７ｄを通じて補助流体通路３０から補助ピス
トン室２７に印加されている。このように、パイロット
流体が補助ピストン室２７に印加されているときは、そ
の流体圧により補助ピストン部材２８がバネ部材２９の
付勢力に抗して移動されて駆動室２０ａから退避されて
いる。この退避状態は、パイロット流体圧の印加が停
止、つまりベローズポンプを停止するまで維持される。

【００２２】なお、ベローズポンプ自体の作動は従来と
同様に行われる。すなわち、図２（ａ）は駆動室２１ａ
にパイロット流体が通路２４ｂから供給された状態を示
している。このときは、入力ポートＰ1と出力ポートＰ3
が連通し、出力ポートＰ2と排出ポートＰ4が連通する。
ベローズポンプとの関係ではシリンダーケース１，２の
一方側に駆動流体を圧送（対応するベローズから液体を
吐出）し、他方側から駆動流体を排気（対応するベロー
ズに液体を吸い込む）する。そして、切換レバー１２が
パイロット弁１１Ａまたはパイロット弁１１Ｂに当たっ
て押すと、パイロット流体が駆動室２０ａに供給され
る。このときは図２（ｂ）に示す如く入力ポートＰ1と
出力ポートＰ2が連通し、出力ポートＰ3と排出ポートＰ
5が連通する。ベローズポンプとの関係ではシリンダー
ケース１，２への駆動流体の圧送，排気は前述とは逆に
なる。このように、２位置方向切換弁６は、駆動室２０
ａと２１ａとに交互に送られるパイロット流体、つまり
パルス状の切換圧により前記ポート間の連通を規則的に
切り換える。

【００２３】図３は本発明の変形例を図１と同様な状態
で示している。この変形例は、上記した中立防止機構２
６として、専用の中立部材３６を用いている点で異なっ
ている。すなわち、この中立部材３６は、上記した補助
流体通路３０と、補助ピストン室２７と、貫通孔３４と
を形成している。補助ピストン室２７には、補助ピスト
ン部材２８と、バネ部材２９とが組み込まれる。その
後、蓋３１が取り付けられる。この場合、中立部材３６
は、蓋３１の取り付けと同時に、カバー部材２１に一体
化される。なお、この構成では、駆動室２１ａを形成し
ているカバー部材２１に貫通孔３２に通じる貫通孔３２
ａが設けられている。他の構成は、図１と同様であるの
で重複した説明を省略する。

【００２４】このように、本発明の中立防止機構２６
は、パイロット流体源が印加されると、上記したとお
り、補助ピストン部材２８がバネ部材２９の付勢力によ
り駆動室２０ａに突出すると共に、その突出により駆動
ピストン２２を押してスプール１９を駆動室２１ａ方向
の切換位置に移動し、スプール１９を作動ないしは駆動
待機状態にする。これによって、本発明は、従来の如く
手動バルブ（リセットバルブ）を廃止できると共に、稼
働率を向上できるのである。また、バネ部材２９は、ベ
ローズポンプの稼働中、従来の如く伸び縮みしないの
で、初期バネ圧を長期に維持でき、寿命も長くなる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の２位置方
向切換弁を流体圧駆動ポンプの駆動流体方向切換弁とし
て用いた場合は、ポンプを停止するため駆動流体源及び
パイロット流体源を遮断すると、補助ピストン室にもパ
イロット流体が供給されないことから、補助ピストン部
材がバネ部材の付勢力により突出してスプールを押して
一方の切換位置へセットする。つまり、ポンプが再起動
可能な状態となる。これに対し、パイロット流体圧が印
加されている間は、パイロット流体が補助流体通路から
補助ピストン室にも供給されており、補助ピストン部材
がその補助ピストン室に供給されているパイロット流体
圧によりバネ部材の付勢力に抗して駆動室から退避され
た状態に保たれる。したがって、ポンプの駆動中は、バ
ネ部材が圧縮された状態で保たれており、従来の如くバ
ネ部材がスプールの動きに連動してバネ圧で伸びたりバ
ネ圧に抗して縮むことがないので、バネ圧の減衰も起こ
り難くなり、組み込まれたバネ部材の寿命を長期に維持
することができる。また、稼動中にはスプールにバネ部
材のバネ圧がかかっていないので、パイロット流体圧に
多少の変動があっても、２位置間の移動は正常に行なわ
れる。これによって、保守作業を減らして稼動率を向上
できると共に、信頼性もより向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したベローズポンプ用２位置方向
切換弁を示す要部断面図である。

【図２】図１の２位置方向切換弁を異なる態様で示す要
部断面図である。

【図３】上記したベローズポンプ用２位置方向切換弁の
変形例を示す要部断面図である。

【図４】図１の２位置方向切換弁を使用したベローズポ
ンプの駆動システム図である。

【図５】従来のベローズポンプ用の２位置切換弁の問題
点を説明するための図である。

【符号の説明】

１，２シリンダーケース３，４ベローズ５ロッド６２位置方向切換弁７Ａ，７Ｂ三方弁１１Ａ，１１Ｂパイロット弁１２切換レバー１８弁箱１９スプール２０，２１カバー部材２０ａ，２１ａ駆動室２２，２３駆動ピストン２６中立防止機構２７補助ピストン室２８補助ピストン部材２９バネ部材３０補助流体通路３６中立部材Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5 ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中澤孝夫東京都杉並区善福寺１丁目29−28 (72)発明者西片安勝東京都千代田区神田神保町１丁目６番１号日曹エンジニアリング株式会社内 (72)発明者高橋尚道東京都千代田区神田神保町１丁目６番１号日曹エンジニアリング株式会社内 (72)発明者川島勉東京都千代田区神田神保町１丁目６番１号日曹エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のポートを形成している弁箱と、前
記弁箱に配置され二つの切換位置間を移動可能なスプー
ルと、前記スプールの両側に設けられた駆動室とを有
し、パイロット弁を介して前記両駆動室に給・排気され
るパイロット流体の流体圧により、前記スプールを二つ
の切換位置間を移動させて前記ポート間の連通を切り換
える２位置方向切換弁において、前記駆動室の一方側に壁を介して設けられた補助ピスト
ン室と、前記補助ピストン室に配置されて隣接する前記
駆動室に出没可能な補助ピストン部材と、前記補助ピス
トン部材を前記駆動室に突出させる方向へ付勢するバネ
部材と、前記補助ピストン室に補助流体を導入してその
補助流体圧により前記補助ピストンを前記駆動室から退
避させる方向へ移動可能にする補助流体通路とを有し、前記補助流体が前記補助流体通路から前記補助ピストン
室に印加されていないときは前記補助ピストン部材を前
記バネ部材の付勢力により前記駆動室に突出して前記ス
プールを押圧し、前記補助流体が前記補助流体通路から
前記補助ピストン室に印加されているときはその補助流
体圧により前記補助ピストン部材を前記バネ部材に抗し
て前記スプールの二つの切換位置間の移動を妨げない位
置まで退避させる中立防止機構を備えていることを特徴
とする２位置方向切換弁。
【請求項２】流体圧駆動ポンプに駆動流体を給・排気
する場合に用いられて、前記パイロット弁が前記流体圧
駆動ポンプと連動するパイロット弁作動部材を介し作動
して前記パイロット流体を供給する請求項１記載の２位
置方向切換弁。
【請求項３】前記流体圧駆動ポンプがベローズポンプ
である請求項２記載の２位置方向切換弁。
【請求項４】前記パイロット弁に至るパイロット流体
用配管をバイバス配管を介して前記補助流体通路に接続
し、前記補助流体として前記パイロット流体の一部を使
用する請求項１記載の２位置方向切換弁。