JPS5815708Y2 - ３位置方向切換弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用分野 本考案は、流体圧力を利用して流体の流れ方向を切換え
るパイロット形方向切換弁において、主弁を構成するス
プール弁が３つの切換位置をもついわゆる３位置方向切
換弁に関するものである。

従来技術とその問題点 例えば、実開昭４９−５５４３２号公報に示されている
ように、弁本体の内部に挿嵌したスプール弁をパイロッ
ト流体圧力とスプリングによるバランスとによって３位
置に切換えるようにした３位置方向切換弁は公知である
が、従来のこの種方向切換弁に釦いては、パイロン）流
ｃＨｆパイロット作動室に導くためのパイロット通孔を
弁本体の内部に設けていたため、その経路が複雑になる
と共に該通孔と外部とのシールについても十分に考慮す
る必要があり、これらの構成が切換弁のコンパクト化を
図る上での大きな障害となっていた。

一方、米国特許第３１９３６２０号明細書には、ポペッ
トタイプの方向切換弁にむいて、パイロット通孔を弁棒
の内部に設けたものが開示されている。

そこで、このような構成を上記スプールタイプの３位置
方向切換弁に適用すれば、第２図に示すような構成とな
り、パイロット通孔を弁本体に設けることに起因する上
記諸問題を解決することができる。

しかしながら、このような構成とした場合には新たに次
のような問題が生じる。

即ち、まず上記切換弁の動作につｈて説明すれば、第２
図に示すようにスプール弁５０が両側のスプリング５１
ａ、５１ｂに付勢されて中立位置にある切換状態におい
て、右側のパイロット操作部５２ａに釦ける電磁コイル
５３ａに通電すると、プランジャ５４ａがコア５５ａに
吸着されてパイロット弁座５６ａ’に開放すると共にパ
イロット排出弁座５７ａを閉鎖し、これによってパイロ
ット流体が入力ポート５８からパイロット通孔５９を通
じてパイロット室＆Ｏａ内に流入するため、該室６０ａ
内の流体圧力が上昇してピストン６１ａが図の左方に押
圧され、スプール弁５０がスプリング５１ｂの付勢力に
抗して左行して第２切換位置をとる。

上記通電を解除すると、プランジャ５４ａがスプリング
６２ａの付勢力によって図示の位置に復帰すると共に、
スプール弁５０がパイロット室６０ａ内の圧力低下に伴
ってスプリング５１ｂの付勢力で中立位置に復帰し、ピ
ストン６１ａ−ヒのパイロット弁座５６ａがプランジャ
５４ａによって閉鎖される。

逆に、左側のパイロン）・操作部５２ｔｌｌ−ける電磁
コイル５３ｂに通電すると、スプール弁５０が右行して
第３切換位置をとる。

而して、上記方向切換弁において、電磁コイル５３ａ、
５３ｂへの通電を解除したときにプランジャ５４ａ、５
４ｂによってパイロット弁座５６ａ５６ｂ’ｚ閉鎖させ
るためには、該プランジャ金スプリング６２ａ 、６２
ｂによつ−Ｃ中立位置にあるピストン６１ａ 、６１ｂ
の所１で移動させる必要があり、従って、プランジャの
ストローク即ちスプリング６２ａ 、６２ｂの圧縮範囲
を非常に大きくとらなければならず、これに伴って電磁
コイル５３ａ、５３ｂの容量が著しく大きくなると−う
欠点がある。

問題点の分析 この点を第３図に基づいて更に詳細に説明すると、第３
図は上記方向切換弁にむけるプランジャ付勢用スプリン
グの圧縮特性Ａと電磁コイルの吸引力特性Ｂとを示すも
ので、この図から明らかなように、スプリングには、プ
ランジャがストローク１１の位置（第２図の位置）にあ
るときパイロット弁座をパイロット流体圧力に抗して閉
鎖させ得るだけの付勢力ｆｌが必要であり、従って、電
磁コイルとしては、ストローク１１の位置にあるプラン
ジャを上記付勢力ｆ１に抗して吸引し得る程度に大容量
のものを使用しなければならない。

然るに、第３図にＡ′どして示すように、何らかの手段
によってプランジャのストローク’Ｋ１１より小さい１
２に設定し、その位置におけるスプリングの付勢力がｆ
工となるようにすれば、同図に「として示すように小容
量の電磁コイルを使用することが可能となる。

本考案の技術的課題 本考案は、電磁コイルへの通電解除と共にピストンをプ
ランジャ側へ変位させ、上記ストローク１１より小１ｚ
プランジヤストロークでパイロット弁座を閉鎖できるよ
うにすることを課題とする。

技術的手段 上記課題解決のために講じた技術的手段は、スプール弁
の内部に入力ポートに通じるパイロット通孔を穿設し、
該スプール弁の両端のパイロット操作部におけるピスト
ン室内に、上記スプール弁のパイロット通孔と連通し且
つ該スプール弁と反対側のパイロット室内に開口するパ
イロット弁座を備えたピストンを、スプール弁との間に
スプリングを介装せしめて一定範囲内で摺動自在に挿嵌
し、上記パイロット室内に、電磁コイルへの電流の通断
により作動してパイロット弁座及びパイロンＩ・室内に
開口したパイロット排出弁座を開閉するプランジャを配
設したことである。

作用 上記技術的手段は次のような作用をする。

即ち、電磁コイルへの非通電時には、スプリングにより
スプール弁が中立位置に保持されると共に両ピストンが
スプール弁から離反してプランジャを吸着方向へ押戻し
た位置に保持されており、ピストンのパイロット弁座は
プランジャによって閉鎖されている。

この状態からいずれか一方の電磁コイルへ通電すると、
プランジャの吸着によりパイロット弁座が開放されると
同時にパイロット排出弁座が閉鎖サレ、ハイロット流体
の流入によりパイロット室内の流体圧力が」−昇するた
め、ピストンが押圧されてスプール弁との間のスプリン
グを圧縮して該スプール弁に当接し、反対側のスプリン
グに抗して該スプール弁を第２または第３切換位置に切
換える。

上記通電を解除すると、プランジャがスプリングの付勢
力によって復帰するため、パイロット室内の圧力低下に
伴ってスプール弁及びピストンがそれぞれスプリングの
付勢力で中立位置及びスプール弁から離反してプランジ
ャを吸着方向へ押戻した位置に復帰し、ピストン上のパ
イロン１４Ｐ座がプランジャによって閉鎖される。

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図に釦いて、１は弁本体であって圧力流体の人力ポ
ート２、第１及び第２の排出ポート３，４、第１及び第
２の出力ポート５，６を有し、該弁本体１に形成した上
記各ポートに連通ずる弁室７内には、入力ポート２に通
じるパイロット通孔９を縦貫せしめたスプール弁８を、
その両端がそれぞれパイロット操作部１０ａ、１０ｂに
釦けるピストン室１１ａ、１１ｂ内に臨むように摺動自
在に挿嵌している。

一目計ζイロット操作部１０ａ、１０ｂにおけるピスト
ン室１１ａ、１１ｂ内には、スプール弁８のパイロット
通孔９に通じる通孔１４ａ、１４ｂとパイロット室１６
ａ 、 １６ｂ内に開口するパイロット弁座１５ａ 、
１５ｂとを備えたピストン１２ａ、、１２ｂ？、そのロ
ッド１３ａ、１３ｂの端部をスプール弁８の端部に設け
た筒孔１７ａ。

１７ｂ内に摺動自在に挿嵌すると共に、該ロッド１３ａ
、１３ｂの中間部分をスプール弁８の端部に取付けたス
トッパ１８ａ、１８ｂの８部１９ ａ。

１９ｂに支持案内せしめることにより摺動自在に挿嵌し
、該ピストン１２ａ、１２ｂとストッパ１８ａ、１８ｂ
との間にはスプリング２０ａ。

２０ｂｔ介装し、また、このパイロット操作部１０ａ、
１０ｂには、電磁コイル２３ａ、２３ｂと該電磁コイル
への電流の通断によりパイロット室１６ａ、１６ｂ内を
移動するプランジャ２２ａ。

２２ｂとを備えたパイロット電流弁２１ａ、２１ｂを配
設すると共に、プランジャ２２ａ 、２２ｂに設けた通
路２４ａ 、２４ｂ及びパイロット排出弁座２５ａ 、
２５ｂを通じてパイロット室１６ａ。

１６ｂと通じるパイロット排出ポート２６ａ。

２６ｂ”ｒ−形設し、而して上記プランジャ２２ａ。

２２ｂの移動により、その両端のシール部２７ａ。

２７ｂ及び２８ａ 、２８ｂによってパイロット弁座１
５ａ、１５ｂ及びパイロット排出弁座２５ａ。

２５１−開閉するように構成してしる。

な釦、図中２９ａ 、２９ｂはプランジャ２２ａ。

２２ｂｋ付勢するスプリング、３０はシール部材である
。

左右の電磁コイル２３ａ 、２３ｂが非通電のときには
、スプール弁８は図示した第１切換位置にあって各ポー
ト間を遮断してむり、また人力ポート２からスプール弁
８内のパイロット通孔９に流入したパイロット流体は、
プランジャ２２ａ。

２２ｂによって閉鎖されたピストン１２ａ、１２ｂのパ
イロット弁座１５ａ 、 １５ｂにおいて遮断されてい
る。

い１、電磁コイル２３ａに通電すると、プランジャ２２
ａが右行してパイロット弁座１５ａｅ開放すると共にパ
イロット排出弁座２５ａ’に閉鎖するため、パイロット
流体はパイロット弁座１５ａからパイロット室１６ａ内
に流入し、その流体圧力によりピストン１２ａが押圧さ
れてスプリング２０ａに抗して左行し、左行したピスト
ン１２ａは、スプール弁８に設けたストッパ１８ａに当
接してこれをスプリング２０ｂに抗して弁本体１の肩部
１ａに当接する左限位置１で押し動かし、そこでスプー
ル弁８は、人力ポート２と第２出カポ−トロとが連通し
且つ第１排出ポート３と第１出カボート５とが連通ずる
第２切換位置に切換わる。

ここで電磁コイル２３ａへの通電を断つと、プランジャ
２２ａがスプリング２９ａの力により元の位置に復帰し
てパイロット排出弁座２５ａ’を開放するため、パイロ
ット室１６ａ内に充満していたパイロット流体は該パイ
ロット排出弁座２５ａからパイロット排出ポー）２６ａ
’に経て外部に放出され、そのためパイロット室１６ａ
内の流体圧力は低下し、ついにはスプリング２０ａの付
勢力とロッド１３ａに作用する流体圧力との合力の方が
大きくなるから、ピストン１２ａはスプリング２０ｂに
よって押圧されたスプール弁８と共に右方へ押し戻され
て、その先端がピストン室１１ａの端壁３１ａに当接し
且つパイロット弁座１５ａがプランジャ２２ａのシール
部２７ａに当接シて閉鎖される図示の位置に復帰する。

この場合、スプール弁８はストッパ１８ａ、１８ｂがロ
ッド１３ａ、１３ｂのフランジ部３２ａ 、３２ｂに当
接係止する図示の第１切換位置に位置決めされ、従って
各ポート間及びパイロット流体は遮断される０ 次に、左側の電磁コイル２１ｂに通電すると、スプール
弁８が右行して入力ポート２と第１出力ポート５とが連
通し、且つ第２排出ポート４と第２出カポ−トロとが連
通ずる第３切換位置をとるが、そのときの作動態様は上
記第２切換位置への切換えの場合と同等であるからその
説明は省略する。

上記実施例は、３位置方向切換弁の一つの切換様式を取
り上げたもので、他の様式にても同様の作用を行なわし
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図は本考案
による改良を施すべき切換弁の断面図、第３図はその動
作説明図である。 １・・・弁本体、２・・・入力ポート、３，４・・・排
出ポート、５，６・・・出力ポート、７・・・弁室、８
・・・スプ−ル弁、９・・・パイロット通孔、１０ａ、
１０ｂ・・・パイロット操作部、１１ａ、１１ｂ・・・
ピストン室、１２ａ 、 １２ｂ−・・ピストン、１５
ａ、１５ｂ−パイロット弁座、１６ａ、１６ｂ・・・パ
イロット室、２０ａ 、２０ｂ−−・スプリング、２１
ａ、２１ｂ−パイロット電磁弁、２２ａ 、２２ｂ・・
・プランジャ、２５ａ 、２５ｂ・・・パイロット排出
弁座。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力ポート、出力ポート及び排出ポートを有する弁本体
   内に設けた上記各ポートに通じる弁室内にスプール弁を
   摺動自在に挿嵌し、該スプール弁をスプリングによるバ
   ランスとパイロット流体圧力とによって３位置に切換る
   ようにしたものにおいて、上記スプール弁の内部に入力
   ポートに通じるパイロット通孔を穿設し、該スプール弁
   の両端のパイロット操作部にかけるピストン室内に、上
   記スプール弁のパイロット通孔と連通し且つ該スプール
   弁と反対側のパイロット室内に開口するパイロット弁座
   を備えたピストンを、スプール弁との間に上記スプリン
   グを介装せしめて一定範囲内で摺動自在に挿嵌し、上記
   パイロット室内に、電磁コイルへし電流の通断により作
   動してパイロット弁座及びパイロット室内に開口したパ
   イロット排出弁座を開閉するプランジャを配設した３位
   置方向切換弁。