JPH11125362A - パイロット式切換弁 - Google Patents

パイロット式切換弁

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JPH11125362A
JPH11125362A JP30485597A JP30485597A JPH11125362A JP H11125362 A JPH11125362 A JP H11125362A JP 30485597 A JP30485597 A JP 30485597A JP 30485597 A JP30485597 A JP 30485597A JP H11125362 A JPH11125362 A JP H11125362A
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松 和 夫 平
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁ボディ側が開口する流体通路を有するボデ
ィプレートを利用して、内部パイロット式と外部パイロ
ット式とに切り換えることができるパイロット式切換弁
を提供する。 【解決手段】 主弁２の弁ボディ７の上面に取付けたボ
ディプレート９に、弁ボディ側が開口する、内部パイロ
ット通路１９と復帰通路２９と切換室２１とを設け、切
換室に、内部パイロット通路が開口する内部パイロット
弁座２２と、外部パイロット通路２６が開口する外部パ
イロット弁座２３を対向させて設け、これらの弁座間の
空間に、パイロット弁３のパイロット入口ポートに連通
するパイロット入力通路２８と上記復帰通路とを開口さ
せる。切換室２１に取付けられる切換プラグ２０は、そ
の取付姿勢の反転によって弁座２２または２３を閉鎖す
るシール部材３１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、パイロット流体
を、内部パイロット式と外部パイロット式とに切り換え
ることができるパイロット式切換弁に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】供給ポートに連通する内部パイロット通
路と、外部パイロットポートに連通する外部パイロット
通路と、パイロット弁の入口ポートに連通するパイロッ
ト入力通路と、外部パイロット通路への取付姿勢の反転
によって、パイロット入力通路を内部パイロット通路と
外部パイロット通路とに切り換えて連通させる切換ボデ
ィとを備え、該切換ボディの取付姿勢の反転によって、
パイロット弁に供給するパイロット流体を、内部パイロ
ット式と外部パイロット式とに切り換えることができる
パイロット式切換弁は、実開平１−１６３２７０号公報
によって既に知られている。上記既提案のパイロット式
切換弁は、切換ボディの取付姿勢の反転によって、１個
のパイロット式切換弁を内部パイロット式と外部パイロ
ット式とに切り換えることができるので、作業現場にお
いて切り換えることができ、しかも切換弁の種類が少な
くなるので、安価なものにすることができる。しかしな
がら、上記公知のパイロット式切換弁は、主弁の軸方向
に複数の通路を設ける必要があるので、これらの通路の
通路取りが複雑で面倒である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、弁ボディ側が開口する流体通路を有するボ
ディプレートを利用して、内部パイロット式と外部パイ
ロット式とに切り換えるための通路取りが容易なパイロ
ット式切換弁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のパイロット式切換弁は、複数のポートを有
する主弁とパイロット弁とを備え、パイロット弁の作動
により給排されるパイロット流体で主弁の弁体を駆動し
て、複数のポート間の連通を切り換えるパイロット式切
換弁において、上記主弁が、複数のポートが開設された
弁ボディと、該弁ボディのポート開設面と反対側の面に
取付けたボディプレートとを備え、上記ボディプレート
が、弁ボディ側が開口する溝によって形成した複数の流
体通路と、弁ボディ側が開口する切換室と、パイロット
流体を内部パイロット流体と外部パイロット流体とに切
り換える切換プラグとを備え、上記切換室が、供給ポー
トに連通する内部パイロット通路が開口する内部パイロ
ット弁座と、外部パイロットポートに連通する外部パイ
ロット通路が開口する外部パイロット弁座と、これらの
弁座間に開口してパイロット弁の入口ポートに連通する
パイロット入力通路とを備え、上記切換室に取付けられ
た切換プラグが、取付姿勢の変更によってこれらの弁座
のいずれか一方を閉鎖するシール部材を備えていること
を特徴としている。
【０００５】また、同様の課題を解決するとともにパイ
ロット弁を小形にするため、上記パイロット式切換弁
が、パイロット弁の作動により駆動して、パイロット流
体を直接主弁に給排する増幅弁を備えていることを特徴
としている。
【０００６】
【作用及び発明の効果】切換プラグの切換室への取付姿
勢の変更によって、１種類の切換弁を内部パイロット式
と外部パイロット式とに切り換えることができる。上記
切換プラグは、弁ボディ側が開口する複数の流体流路を
有するボディプレートに設けた、弁ボディ側が開口する
切換室を有するに取付けられているので、主弁における
流体通路の通路取りが容易で、しかもボディプレートを
弁ボディに取付けると、切換弁の取付姿勢を保持するこ
とができる。
【０００７】この場合、切換室に内部パイロット弁座と
外部パイロット弁座とを形成するとともに、これらの弁
座間にパイロット弁に連通するパイロット入力通路を開
口させ、切換プラグが、切換室への取付姿勢の反転によ
ってこれらの弁座の一方を閉鎖するシール部材を備えて
いるので、シール部材が外部パイロット弁座を閉鎖する
ように切換プラグを切換室に取付けると内部パイロット
式の切換弁とすることができ、シール部材が内部パイロ
ット弁座を閉鎖するように切換プラグを切換室に取付け
ると、外部パイロット式の切換弁とすることができる。
【０００８】切換弁が増幅弁を備えている場合は、増幅
弁によって、主弁の弁体を駆動するパイロット流体を、
パイロット弁を通すことなく直接主弁に供給することが
できる。したがって、パイロット弁を、主弁に比べて小
径の増幅弁を作動させるだけの少量の流体を出力するも
のとできるので、パイロット弁を小形で安価なものとす
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明の第１実
施例を示し、このパイロット式切換弁１は、シングルパ
イロット形の主弁２と、ソレノイド３ａで駆動されるパ
イロット弁３と、これらの弁の間のアダプタ４に組み付
けられた増幅弁５とを備えている。上記主弁２は、弁ボ
ディ７と、取付ねじによってその上面に取付けられたボ
ディプレート（上蓋）９と、これらの軸方向両側にそれ
ぞれ取付ねじによって取付けられた第１ピストン箱１１
と、第２ピストン箱１２とを備えている。
【００１０】上記弁ボディ７は、軸方向の中央に開設さ
れた圧力流体の供給ポートＰと、その軸方向両側にほぼ
等間隔に開設された第１、第２出力ポートＡ，Ｂと、さ
らにその軸方向両側にほぼ等間隔に開設された第１、第
２排出ポートＥＡ，ＥＢと、これらのポートが開口する
軸方向の弁孔１３とを備え、弁孔１３に、出力ポートＡ
とＢを供給ポートＰと排出ポートＥＡまたはＥＢとに切
り換えて連通させる弁体１４が、気密に摺動可能に挿入
されている。また、弁ボディ７の第１ピストン箱１１側
には、外部パイロット流体が供給される外部パイロット
ポートＸと、パイロット流体を外部に排出するパイロッ
ト排出ポートＰＥが形成されている。
【００１１】上記第１ピストン箱１１には弁孔１３より
大径の第１ピストン室１１ａが、第２ピストン箱１２に
は第１ピストン室１１ａより小径の第２ピストン室１２
ａがそれぞれ形成されており、これらのピストン室１１
ａと１２ａに、第１ピストン１５とこれより小径の第２
ピストン１６が、気密に摺動可能に挿入されている。ま
た、第２ピストン１６と弁体１４との間には、弁体１４
の復帰ばね１７が縮設されている。
【００１２】上記ボディプレート９には、供給ポートＰ
に連通する内部パイロット通路１９と、第２ピストン室
１２ａに連通する後記復帰通路２９と、切換プラグ２０
を取付けるための切換室２１とが、いずれも弁ボディ７
側を開口させて形成されている。また、切換室２１に、
同径の内部パイロット弁座２２と外部パイロット弁座２
３が、図における上下方向に対向して形成されており、
これらの弁座の対向する先端側には、弁座２２，２３よ
り大径の拡径部２２ａ，２３ａがそれぞれ形成されてい
る。さらに、切換室２１の図における上下には、切換プ
ラグ２０を切換室２１に取付けるための、同径の第１取
付孔２４と第２の取付孔２５とが対向して形成されてい
る。
【００１３】上記内部パイロット通路１９は、第１取付
孔２４を介して内部パイロット弁座２２に、外部パイロ
ットポートＸに連通する外部パイロット通路２６は、第
２取付孔２５を介して外部パイロット弁座２３にそれぞ
れ開口している。また、切換室２１における弁座２２，
２３間の空間には、パイロット弁３のパイロット入口ポ
ートｐに連通するパイロット入力通路２８と、上記復帰
通路２９とが対向して開口している。そして、内部パイ
ロット通路１９と復帰通路２９は、ボディプレート９の
幅方向にほぼ平行に形成されている。
【００１４】上記切換プラグ２０は、切換室２１への取
付姿勢によって、パイロット式切換弁１を内部パイロッ
ト式と外部パイロット式とに切り換えるもので、取付姿
勢によって内部パイロット弁座２２と外部パイロット弁
座２３とを選択的に閉鎖するポペットシール３１と、そ
の一側の平面視十字形の隔壁３２ａを有するプラグ本体
３２及びその先端に一体に形成された取付部３３と、該
取付部３３と同径でポペットシールの他側の取付部３４
とを備え、取付部３３と３４の外周面にシールリング３
５がそれぞれ取付けられている。このシールリング３５
は、取付部３３と３４を取付孔２４と２５に挿入したと
きに、内外のパイロット通路１９と２６の取付孔への開
口より先端側（弁座と反対側）において取付孔２４と２
５をシールするものである。したがって、取付孔２４と
２５からパイロット流体がリークすることはない。上記
取付部３３と３４は、取付孔２４と２５のいずれにもに
気密に挿入可能とされており、これによって切換プラグ
２０は、切換室２１への取付姿勢を反転させることがで
きる。
【００１５】上記パイロット弁３は、パイロット入口ポ
ートｐ、パイロット出口ポートａ及びパイロット排出ポ
ートｒを備え（ポートｐ，ａ，ｒは図３参照）、ソレノ
イド３ａの励磁とその解除によって、パイロット出口ポ
ートａをパイロット入口ポートｐとパイロット排出ポー
トｒとに切り換えて連通させる、周知の３ポート電磁弁
として構成されている。そして、パイロット入口ポート
ｐは、増幅弁５を介して上述のようにパイロット入力通
路２８に連通し、パイロット出力ポートａは増幅弁５の
後記する圧力室５０に連通し、パイロット排出ポートｒ
は後記するパイロット排出通路４９によってパイロット
排出ポートＰＥに連通している。また、上記ソレノイド
３ａは、アダプタ４における主弁２のポート開設面側に
設けた給電プラグ３７から、パイロット弁３の下側と一
側面とに設けた電気コネクタ３８及びプリント基板３９
等を介して給電される。
【００１６】図３に詳細を示す上記増幅弁５は、アダプ
タ４に形成した取付室４ａに適宜の手段によって取付け
られた増幅弁ボディ４１と、その軸方向の摺動孔４１ａ
に気密に取付けられた弁座部材４２と、摺動孔４１ａを
気密に摺動する増幅弁体４３と、その復帰ばね４４とを
備えている。上記弁座部材４２には、出力弁座４６と排
出弁座４７が対向して形成されており、これらの弁座間
の空間はパイロット出力通路４８によって第１ピストン
室１１ａに連通している。また、摺動孔４１ａにおける
出力弁座４６より上方の空間には上記パイロット入力通
路２８が開口し、排出弁座４７より下方の空間はパイロ
ット排出通路４９によってパイロット排出ポートＰＥに
連通し、増幅弁ボディ４１と増幅弁体４３間の圧力室５
０はパイロット出力ポートａに連通している。そして、
増幅弁体４３は、摺動によって出力弁座４６と排出弁座
４７とを開閉する弁部材４３ａを備えている。
【００１７】上記第１ピストン箱１１には、手動によっ
てパイロット入力通路２８を、増幅弁５及びパイロット
弁３を介することなく、直接第１ピストン室１１ａに連
通させる手動操作装置５２が、図における下方に向けて
押圧可能に設けられている。この手動操作装置５２は、
常時は復帰ばね５３の付勢力により図において上動し
て、パイロット入力通路２８をパイロット入口ポートｐ
に連通させており（手動操作装置５２の左半分参照）、
押圧によってパイロット入力通路２８を直接第１ピスト
ン箱１１ａに連通させるものである（手動操作装置の右
半分参照）。したがって、停電等の事故や試運転時等
の、ソレノイド３ａによるパイロット弁３の操作ができ
ないときは、手動操作装置５２の押圧とその解除とによ
って、弁体１４を駆動することができる。
【００１８】上記弁体１４には、第１、第２ピストン１
５，１６の背後の呼吸室を連通させる軸方向の通路５４
が形成されており、第１ピストン１５背後の呼吸室は、
パイロット排出通路４９によってパイロット排出ポート
ＰＥに連通している。図１中の符号５６は、プリント基
板３９に取付けたソレノイド３ａへの通電を表示する表
示灯で、パイロット弁３やプリント基板３９等を覆うカ
バー５７に、表示灯５６の点灯を外部から目視するため
の、透明または半透明の表示窓５８が設けられている。
【００１９】図１及び図２Ａは、切換プラグ２０を、内
部パイロット式として切換室２１に取付けた態様を示し
ている。したがって図２Ａに示すように、切換室２１の
外部パイロット弁座２３は、切換プラグ２０のポペット
シール３１によって閉鎖され、内部パイロット通路１９
がパイロット入力通路２８に連通しているので、パイロ
ット弁３と増幅弁５には供給ポートＰの流体（内部パイ
ロット流体）が供給される。この場合、切換プラグ２０
の取付位置は、プラグ本体の十字形隔壁３２ａが内部パ
イロット弁座２２の拡径部２２ａに係止することによっ
て保持されている。したがって、内部パイロット流体
が、外部パイロット弁座２３を通って外部パイロット通
路２６にリークすることはない。
【００２０】図１は、ソレノイド３ａの励磁が解除され
た状態を示し、パイロット弁３のパイロット出口ポート
ａがパイロット排出ポートｒに連通して、増幅弁体４３
が復帰ばね４４の付勢力によって図において上動してい
るので、増幅弁部材４３ａが出力弁座４６を閉鎖すると
ともに排出弁座４７を開放している（増幅弁体４３の右
半分参照）。したがって、第１ピストン室１１ａのパイ
ロット流体が、パイロット出力通路４８、排出弁座４７
及びパイロット排出通路４９を通ってパイロット排出ポ
ートＰＥから外部に排出されるので、弁体１４は、復帰
通路２９から第２ピストン室１２ａに供給されている圧
縮空気の作用力と復帰ばね１７の付勢力との和により図
において左動して、供給ポートＰと第２出力ポートＢ、
及び第１出力ポートＡと第１排出ポートＥＡが連通して
いる（弁体１４の下半分参照）。
【００２１】ソレノイド３ａを励磁すると、パイロット
弁３のパイロット入口ポートｐとパイロット出力ポート
ａが連通して増幅弁５の圧力室５０にパイロット流体が
供給され、これによって増幅弁体４３が図において下動
するので、増幅弁部材４３ａが、出力弁座４６を開放す
るとともに排出弁座４７を閉鎖して、第１ピストン室１
１ａに内部パイロット流体が供給される。これにより、
第１ピストン１５と第２ピストン１６間の径差によって
弁体１４が図において右動するので、供給ポートＰと第
１出力ポートＡ、及び第２出力ポートＢと第２排出ポー
トＥＢが連通する（弁体１４の上半分参照）。
【００２２】ソレノイド３ａの励磁を解除すると、パイ
ロット出力ポートａがパイロット排出ポートｒに連通し
て、増幅弁５の圧力室５０に供給されたパイロット流体
が、パイロット排出通路４９を通ってパイロット排出ポ
ートＰＥから外部に排出されるので、復帰ばね４４の付
勢力により増幅弁体４３が図において上動して、増幅弁
部材４３ａが出力弁座４６を閉鎖するとともに排出弁座
４７を開放する。したがって、第１ピストン室１１ａに
供給された内部パイロット流体が、パイロット出力通路
４８、排出弁座４７及びパイロット排出通路４９を通っ
てパイロット排出ポートＰＥから外部に排出されるの
で、第２ピストン室１２ａに供給されている圧縮空気の
作用力と復帰ばね１７の付勢力との和により、弁体１４
が図１における下半分に示す状態に復帰して、供給ポー
トＰと第２出力ポートＢ、及び第１出力ポートＡと第１
排出ポートＥＡが連通する。
【００２３】図２Ａに示す状態において、ボディプレー
ト９を弁ボディ７から取り外し、切換プラグ２０を反転
させて切換室２１に取付け、次いでボディプレート９を
再び弁ボディ６に取付けると、切換プラグ２０のポペッ
トシール３１が内部パイロット弁座２２を閉鎖して外部
パイロット弁座２３を開放するので、外部パイロット通
路２６がパイロット入力通路２８に連通して、パイロッ
ト弁３及び増幅弁５に外部パイロット流体が供給される
（図２Ｂ参照）。この場合、プラグ本体３２の十字形隔
壁３２ａが外部パイロット弁座２３の拡径部２３ａに当
接することによって、切換プラグ２０の切換位置が保持
される。したがって、供給流体の流体圧が外部パイロッ
ト流体の流体圧より高くても、この流体がパイロット入
力通路２８にリークすることはない。ソレノイド３ａの
励磁とその解除による、パイロット弁３、増幅弁５及び
主弁２の動作は、これらの弁に、内部パイロット流体に
代えて外部パイロット流体が給排される以外は上述の場
合と同じであるから、説明は省略する。
【００２４】上記第１実施例は、パイロット式切換弁１
の通路取りを容易にしたボディプレート９に、弁ボディ
７側が開口する切換室２１を設け、この切換室２１に、
切換プラグ２０を取付姿勢を反転可能に取付けたことに
よって、１個の切換弁を内部パイロット式と外部パイロ
ット式とに切り換えることができる。したがって、１種
類の切換弁によって、内部パイロット式と外部パイロッ
ト式の何れにも対応できるので、切換弁の種類が少なく
なって安価なものとすることができる。また、切換プラ
グ２０の取付姿勢の変更によって、パイロット流体を内
部パイロット式と外部パイロット式とに切り換えること
ができるので、切換作業が容易で、作業現場において行
うことができる。
【００２５】さらに、増幅弁５を設けたことによって、
パイロット弁３から出力されるパイロット流体を、主弁
２の弁体１４に比べて極めて小径の増幅弁体４３を駆動
するだけの少量にできるので、ソレノイド駆動のパイロ
ット弁３を小形で安価なものとすることができる。
【００２６】図４は本発明の第２実施例を示し、このパ
イロット式切換弁６１は、ダブルソレノイド形の主弁６
２と、主弁６２の一側に幅方向に並設した２個の増幅弁
及び２個のパイロット弁とを備え、図示を省略している
これらのパイロット弁と増幅弁は、第１実施例のパイロ
ット弁３及び増幅弁５と同じ構成を備えている。図４中
の符号６３は２個の増幅弁が組み付けられたアダプタ、
符号６４は２個のパイロット弁を覆うカバー、符号６
５，６５は押圧によってそれぞれ主弁６２の弁体を駆動
させる手動操作装置である。
【００２７】上記パイロット式切換弁６１の他の構成及
び作用は、主弁６２のボディプレート６６が弁ボディ側
が開口する流体通路を有すること、ボディプレート６６
に取付けた切換プラグ２０によって主弁６２に供給する
パイロット流体を内部式と外部式とに切り換えられるこ
と、及び増幅弁によってこれらのパイロット流体がパイ
ロット弁を通ることなく直接主弁６２に供給できること
以外は、公知のダブルソレノイド形のパイロット式切換
弁と同じである。また、第２実施例の効果は、実質的に
第１実施例と同じである。
【００２８】なお、これらの実施例の主弁２及び６２
は、いずれも５ポート弁であるが、本発明の主弁は５ポ
ート弁に限定されるものではなく、１個の供給ポート、
２個の出力ポート及び共通の１個の排出ポートを有する
４ポート弁、或いは１個の供給ポート、出力ポート及び
排出ポートを有する３ポート弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の縦断正面図である。
【図２】Ａ及びＢは切換プラグの取付態様の図である。
【図３】要部の拡大断面図である。
【図４】第２実施例の斜視図である。
【符号の説明】
１，６１ パイロット式切換弁 ２，６２ 主弁 ３ パイロット弁 ５ 増幅弁 ７ 弁ボディ ９，６６ ボディプレート １４ 弁体 １９ 内部パイロット通路 ２０ 切換プラグ ２１ 切換室 ２２ 内部パイロット弁座 ２３ 外部パイロット弁座 ２６ 外部パイロット通路 ２８ パイロット入力通路 ３１ ポペットシール Ｐ，Ａ，Ｂ，ＥＡ，ＥＢ ポート Ｘ 外部パイロットポート ｒ パイロット入口ポート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のポートを有する主弁とパイロット弁
    とを備え、パイロット弁の作動により給排されるパイロ
    ット流体で主弁の弁体を駆動して、複数のポート間の連
    通を切り換えるパイロット式切換弁において、 上記主弁が、弁ボディと、該弁ボディのポート開設面と
    反対側の面に取付けたボディプレートとを備え、 上記ボディプレートが、弁ボディ側が開口する溝によっ
    て形成された複数の流体通路と、弁ボディ側が開口する
    切換室と、パイロット流体を内部パイロット流体と外部
    パイロット流体とに切り換える切換プラグとを備え、 上記切換室が、供給ポートに連通する内部パイロット通
    路が開口する内部パイロット弁座と、外部パイロットポ
    ートに連通する外部パイロット通路が開口する外部パイ
    ロット弁座と、これらの弁座間に開口してパイロット弁
    の入口ポートに連通するパイロット入力通路とを備え、 上記切換室に取付けられた切換プラグが、取付姿勢の変
    更によってこれらの弁座のいずれか一方を閉鎖するシー
    ル部材を備えている、ことを特徴とするパイロット式切
    換弁。
  2. 【請求項２】パイロット弁の作動により駆動して、パイ
    ロット流体を直接主弁に給排する増幅弁を備えている、
    ことを特徴とする請求項１に記載したパイロット式切換
    弁。
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