(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体の供給口、第１，第２出力口及び排出口を有するベースと；圧力流体の供給ポート、第１，第２出力ポート及び排出ポートを有し、これらの出力ポートを供給ポートと排出ポートとに切り換えて連通させる切換弁；との間に設置される切換弁用圧力調節弁であって、
上記圧力調節弁が、弁箱と；該弁箱内に設けられ軸方向の両端が開口する弁孔及び調圧路を有する流路部材と；上記弁箱と流路部材間に形成した、供給口と供給ポート、第２または第１出力ポートと第２または第１出力口、及び排出ポートと排出口を個別に連通させる供給通路、出力通路及び排出通路と；第１または第２出力ポートを弁孔に連通させる第１出力流路と；第１または第２出力口を弁孔に連通させる第２出力流路と；該第２出力流路を上記調圧路に連通させる導入口と；上記弁孔に流路間隙を設けて移動可能に挿入した弁棒と；弁箱の軸方向一端及び他端にそれぞれ設けた圧力調節部及び復帰室と；弁棒を圧力調節部に向けて付勢する復帰手段とを備え、
上記弁棒が、第１，第２出力流路間の連通を通断する第１弁体と、第１出力流路と復帰室との間の流路間隙及び第２出力流路と圧力調節部との間の流路間隙を個別にシールする第１，第２シール部材を備え、
上記圧力調節部が、付勢力が調節可能な付勢手段によって弁棒に向けて付勢された調圧部材を備え、
上記調圧部材に対抗して作用する、第１または第２の出力ポートの出力流体圧の作用力及び復帰手段の付勢力の和と付勢手段の設定付勢力とによって、第１または第２の出力ポートの出力流体圧を調節する、
ことを特徴とする切換弁用圧力調節弁。
【請求項２】
第１シール部材を、第１出力流路側が開口するＹ形またはＶ形パッキンとした、
ことを特徴とする請求項１に記載した切換弁用圧力調節弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切換弁の出力ポートの流体圧を調節するための切換弁用圧力調節弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の発明者らは、先に特願平８−２１９４０５号において、切換弁の出力ポートの流体圧を調節できる切換弁用圧力調節弁を提供した。
この圧力調節弁は、切換弁の出力ポートの流体圧を調節することができるが、出力ポートの流体圧の調節に関する配慮に欠けるところがあり、供給流体圧の調節によって出力ポートの流体圧を調節するために、例えばセンタプレッシャの３位置切換弁のセンタ位置においては、２個の出力ポートの流体圧が同じ圧力になる。
【０００３】
しかしながら、例えば図１３に示すように、流体圧シリンダ６０の一対の圧力室６１Ａ，６１Ｂに供給する出力流体圧の作用力を、該シリンダのロッドに取付けた負荷６２の重量とバランスさせて、この負荷を所望の位置に停止させるためには、センタプレッシャの３位置切換弁５６における２個の出力ポートＡとＢの出力流体圧を、供給ポートＰにおける供給流体圧の調節と関係なく調節できるようにすることが必要である。
【０００４】
【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、出力ポートの出力流体圧を供給流体圧の調節と関係なく調節できる切換弁用圧力調節弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の切換弁用圧力調節弁は、圧力流体の供給口、第１，第２出力口及び排出口を有するベースと；圧力流体の供給ポート、第１，第２出力ポート及び排出ポートを有し、これらの出力ポートを供給ポートと排出ポートとに切り換えて連通させる切換弁；との間に設置される切換弁用圧力調節弁であって、上記圧力調節弁が、弁箱と；該弁箱内に設けられ軸方向の両端が開口する弁孔及び調圧路を有する流路部材と；上記弁箱と流路部材間に形成した、供給口と供給ポート、第２または第１出力ポートと第２または第１出力口、及び排出ポートと排出口を個別に連通させる供給通路、出力通路及び排出通路と；第１または第２出力ポートを弁孔に連通させる第１出力流路と；第１または第２出力口を弁孔に連通させる第２出力流路と；該第２出力流路を上記調圧路に連通させる導入口と；上記弁孔に流路間隙を設けて移動可能に挿入した弁棒と；弁箱の軸方向一端及び他端にそれぞれ設けた圧力調節部及び復帰室と；弁棒を圧力調節部に向けて付勢する復帰手段とを備え、上記弁棒が、第１，第２出力流路間の連通を通断する第１弁体と、第１出力流路と復帰室との間の流路間隙及び第２出力流路と圧力調節部との間の流路間隙を個別にシールする第１，第２シール部材を備え、上記圧力調節部が、付勢力が調節可能な付勢手段によって弁棒に向けて付勢された調圧部材を備え、上記調圧部材に対抗して作用する、第１または第２の出力ポートの出力流体圧の作用力及び復帰手段の付勢力の和と付勢手段の設定付勢力とによって、第１または第２の出力ポートの出力流体圧を調節することを特徴としている。
【０００６】
さらに、同様の課題を解決するとともに残圧の影響をなくすため、上記圧力調節弁における第１シール部材を、第１出力流路側が開口するＹ形またはＶ形パッキンとしたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】
ベースの供給口から弁箱と流路部材間の供給通路を通って切換弁の供給ポートに供給された圧力流体は、切換弁の第１または第２出力ポートから第１出力流路、第２出力流路及び導入口を通って調圧路に流入し、その流体圧が圧力調節部と復帰室とに作用する。
圧力調節部の調圧部材に対向して作用する、第１または第２出力ポートの流体圧の作用力及び復帰手段の付勢力の和と付勢手段の設定付勢力とが等しくなると、弁棒に設けた第１弁体が第１出力流路と第２出力流路の連通を遮断するので、第１または第２出力ポートの出力流体圧が付勢手段によって設定された圧力に調節され、この出力流体圧は付勢手段の付勢力を調節することによって調節することができる。
【０００８】
切換弁を切り換えると、第２または第１出力ポート、或いは第２または第１出力口から圧力流体が出力される。
この場合は、圧力調節部によって出力流体圧が調節されないので、出力流体圧は供給流体圧にほぼ等しい圧力となる。
【０００９】
この圧力調節弁は、弁孔と弁棒の間の流路間隙を、２つの出力流路の軸方向両側に設けた第１、第２シール部材でシールしたことによって、圧力流体が上記流路間隙を流れるものと比べて、弁孔や弁棒の寸法設定や加工が簡単である。
また、弁棒をその両側において支持しているので、弁棒の移動時における傾きを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は切換弁の第１出力ポートの出力圧を調節する本発明の第１実施例を示し、この圧力調節弁１は、図２に示すようにベース２と切換弁３との間に設置され、これらの部材は、図示を省略している取付ねじ等の適宜の取付手段によって一体に組み付けられている。
上記ベース２は、一方の面に開口する圧力流体の供給口５及び第１，第２排出口６Ａ，６Ｂと、これと反対側の面に開口する第１，第２出力口７Ａ，７Ｂとを備え、これらの開口は通路によってベース２の上面（切換弁側の面）に個別に開口している。
しかしながら、上記ベースは、連設方向に貫通する圧力流体の供給流路及び排出流路と、連設面と直交する一側面に開口する出力口とを有する、周知の連設可能なベースとすることができる。
【００１１】
上記切換弁３は、主弁９とパイロット電磁弁１０を備えている。
上記主弁９は、下面（ベース側の面）に開口する圧力流体の供給ポートＰ、第１，第２出力ポートＡ，Ｂ及び第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１１とを有し、弁孔１１に弁体１２が気密に摺動可能に挿入されている。
上記切換弁３は、ソレノイドの励磁によってパイロット電磁弁１０から主弁９にパイロット流体が出力されると、弁体１２が図において右動して供給ポート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が連通し、ソレノイドの励磁を解除すると主弁９のパイロット流体が排出されるので、パイロット弁１０と反対側の室１３に供給されている内部パイロット流体圧の作用力により弁体１２が図示の状態に復帰して、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、シングルパイロット式切換弁として構成されている。
しかしながら、上記切換弁は図示のシングルパイロット式切換弁に限定されるものではなく、ダブルパイロット式切換弁、或いは直動形の切換弁とすることができる。
【００１２】
図１に詳細を示す上記圧力調節弁１は、切換弁３とほぼ同じ幅及び軸方向長さを有する弁箱１５と、弁箱１５内に幅方向に間隙を設けてその軸方向に形成した流路部材１６（図３参照）と、弁箱１５の軸方向の一端面に取付けた押え蓋１７と、他端面に取付けた圧力調節部１８とを備え、弁箱１５と流路部材１６との間に、ベース２の供給口５、第１，第２排出口６Ａ，６Ｂ及び第２出力口７Ｂを切換弁３の供給ポートＰ、第１，第２排出ポートＥＡ，ＥＢ及び第２出力ポートＢにそれぞれ連通させる、供給通路１９、第１，第２排出通路２０ａ，２０ｂ及び第２出力通路２１ｂが形成されている（図３Ｃ参照）。そして、これらの通路は、同図に示すように、流路部材１６の弁箱１５と対向する両側面を平面とすることによって、流路断面積の減少を可及的に少なくしている。
【００１３】
上記流路部材１６は、軸方向に形成されたベース２側の弁孔２２と切換弁３側の調圧路２３とを備え、これらの流路の両端は弁箱１５内に連通している。また、弁箱１５には、第１出力ポートＡを弁孔２２に連通させる第１出力流路２４ａと、弁孔２２を第１出力口７Ａに連通させる第２出力流路２４ｂとが、軸方向に若干の間隙を設けて形成されており、出力流路２４ａ，２４ｂ間の弁孔２２に弁座２５が形成されている。また、流路部材１６には、第２出力流路２４ｂを弁孔２２を介して調圧路２３に連通させる導入口２４ｃが形成されている（図３Ａ，Ｂ及び図４参照）。
弁孔２２に流路間隙を設けて移動可能に挿入された弁棒２６は、弁座２５を開閉する第１弁体２７と、第１出力流路２４ａと押え蓋１７側との間の流路間隙をシールする、第１出力流路２４ａ側が開口するＹ形またはＶ形パッキンよりなる第１シール部材２８ａと、第２出力流路２４ｂと圧力調節部１８との間の流路間隙をシールする、Ｏリングよりなる第２シール部材２８ｂとを備え、上記第１弁体２７は、弁棒２６の両端に対抗して作用する力が等しいときに、弁座２５を閉鎖するように関係付けられている。
【００１４】
上記圧力調節部１８は、調圧ケース３０と、該調圧ケースの先端に螺着された調圧ねじ３１と、調圧ケース３０内に軸方向に移動可能で回転不能に挿入されたばね座３２と、ばね座３２より大径で弁箱１５の一端開口に気密に摺動可能に挿入された、調圧部材の一例である調圧ピストン３３と、ばね座３２と調圧ピストン３３間の調圧室３４に縮設された、付勢手段を構成する調圧ばね３５とを備えている。
上記調圧ピストン３３は流路部材１６側に第２弁体３７を有し、調圧ピストン３３と第２弁体３７に、調圧ピストン３３と弁箱１５間の調圧ピストン室３８を調圧室３４に連通させる排出孔３９が形成され、調圧室３４は呼吸孔４０によって外部に連通している。
【００１５】
押え蓋１７は、弁孔２２及び調圧路２３を連通させる凹部４２と、該凹部に連通する、圧力計４３ａ（図１１参照）を取付けるための検出ポート４３とを備え、弁棒２６は、弁孔２２の押え蓋１７側の復帰室４５に縮設した、復帰手段を構成する復帰ばね４４によって調圧ピストン３３に向けて付勢されており、復帰ばね４４の付勢力は調圧ばね３５の付勢力より小さくされている。
【００１６】
上記第１実施例は、調圧ねじ３１を調圧ケース３０に対して進退させて、調圧ばね３５の付勢力を所望の付勢力に設定し、調圧ねじ３１の位置はロックナット３６によってロックされる。また、ベース２の供給口５に圧縮空気が供給されていないときは、調圧ばね３５の付勢力により弁棒２６が図において左動して、第１弁体２７が弁座２５を開放している。
供給口５に圧縮空気を供給すると、この圧縮空気が供給通路１９を通って切換弁３の供給ポートＰに出力され、ソレノイドの励磁によって供給ポートＰと第１出力ポートＡが連通すると、第１出力ポートＡの圧縮空気が、出力流路２４ａ，２４ｂ及び弁孔２２を通って第１出力口７Ａに出力されるとともに、導入口２４ｃから調圧路２３に流入し、さらに調圧ピストン室３８と復帰室４５とに流入する。
【００１７】
調圧ピストン３３に対抗して作用する、調圧ピストン室３８の空気圧の作用力と復帰ばね４４の付勢力との和が調圧ばね３５の設定付勢力より大きいときは、調圧ピストン３８が図において右動して排出孔３９を開口する。
これにより、調圧ピストン室３８の空気が排出孔３９、調圧室３４及び呼吸孔４０を通って外部に排出されるので、調圧ピストン３３に作用する空気圧の作用力が低下し、この作用力と復帰ばね４４の付勢力との和が、調圧ばね３５の設定付勢力にほぼ等しくなる位置まで調圧ピストン３３と弁棒２６とが図において左動し、この位置において第１弁体２７が弁座２５を閉鎖するので、第１出力ポートＡ（第１出力口７Ａ）の出力空気圧が調圧ばね３５によって設定された圧力に調節され、この出力空気圧は、検出ポート４３に取付けた圧力計４３ａによって検出することができる。
この場合、第１出力ポートＡの出力空気圧は、調圧ねじ３１を進退させて調圧ばね３５の付勢力を調節することによって、調節することができる。
【００１８】
ソレノイドの励磁を解除すると、切換弁３の供給ポート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が連通するので、圧縮空気が第２出力流路２１ｂを通って第２出力口７Ｂから出力されるとともに、第１出力ポートＡの空気が第１排出口６Ａから外部に排出される。
この場合、第２出力口７Ｂの出力空気圧は圧力調節部１８によって調節されないので、ほぼ供給空気圧に等しい圧力となる。
【００１９】
上記第１実施例は、弁箱１５と流路部材１６間に圧縮空気の供給通路１９を設けたことにより、供給ポートＰの供給空気圧を調節することなく、第１出力ポートＡの出力空気圧を直接調節することができる。
また、供給通路１９、第１，第２排出通路２０ａ，２０ｂ及び第２出力通路２１ｂを弁箱１５と流路部材１６との間の空間によって形成したことにより、これらの通路の構成が簡単で、しかも切換弁３の幅を最大限利用できるので、切換弁が小形であってもこれらの通路の断面積の減少を防止することができる。
【００２０】
さらに、第１シール部材２８ａを第１出力流路２４ａ側が開口するＹ形またはＶ形パッキンとしたので、第１出力ポートＡに出力空気圧が作用しているときは、第１出力流路２４ａと復帰室４５との間の流路間隙が第１シール部材２８ａのリップによってシールされる。切換弁３を切り換えて第１出力ポートＡを外部に連通させると、復帰室４５側の空気が第１シール部材２８ａのリップを変形させて第１出力口７Ａに排出されるので、第１出力ポートＡの残圧の影響をなくすことができる。
【００２１】
図５ないし図７は第１実施例の変形例を示し、この圧力調節弁１Ａは、弁孔２２が切換弁３側に調圧路２３がベース２側にそれぞれ形成されており、調圧路２３は、流路部材１６に形成した導入口４７によって第２出力流路２４ｂに連通している（図６Ａ及び図７参照）。
第１変形例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図８は第２出力ポートＢの出力空気圧を調節する本発明の第２実施例を示し、この圧力調節弁５０における弁箱５１は、第２出力ポートＢを弁孔２２連通させる第１出力流路５２ａと、弁孔２２を第２出力口７Ｂに連通させる第２出力流路５２ｂとが、軸方向に若干の間隙を設けて形成されており、出力流路５２ａ，５２ｂ間の弁孔２２に弁座２５が、流路部材１６に第２出力流路５２ｂを弁孔２２を介して調圧路２３に連通させる導入口５２ｃが、それぞれ形成されている。また、第１出力ポートＡと第１出力口７Ａは、第１実施例の第２出力通路２１ｂと同様の第１出力通路２１ａによって直接連通している（図３参照）。
第２実施例の他の構成及び第２出力ポートＢの出力空気圧の調節作用は、実質的に第１実施例と同じであるから、図の主要な同一に箇所に同一の符号を付して説明は省略する。
【００２３】
図９は第２実施例の変形例を示し、この圧力調節弁５０Ａは、弁孔２２が切換弁３側に調圧路２３がベース２側にそれぞれ形成されており、調圧路２３は、第１実施例の第１変形例と同様に、流路部材に形成した導入口４７によって第２出力流路５２ｂに連通している。
上記変形例の他の構成及び作用は第２実施例と同じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２４】
図１０は上記各実施及び変形例に共通の他の変形例を示し、この変形例における弁棒２６Ａは、調圧ピストン３３側の先端に、調圧ピストンの端面に当接する環状の当接面２６ａと、該当接面から突出して第２弁体３７を開閉する突出部２６ｂとを備えている。
この変形例は、弁棒２６Ａが図において右動して突出部２６ｂが第２弁体３７を閉鎖すると、環状の当接面２６ａが調圧ピストン３３の端面に当接するので、弁棒の押圧による第２弁体３７の過度の変形を防止することができる。
上記第２変形例の他の構成及び作用は各実施例及び変形例と同じであるから、説明は省略する。
【００２５】
図１１Ａ，Ｂは、第１実施例及び第２実施例における機能の回路図を示している。これらの図で明らかなように、本発明においては、圧力調節弁１，１Ａ，または５０，５０Ａによって、第１出力ポートＡまたは第２出力ポートＢの出力空気圧を、供給ポートＰにおける供給流体圧の調節と関係なく調節することができる。
したがって、例えば図１２に示すように、この圧力制御弁をセンタプレシャの３位置切換弁６３のセンタ位置に取付けると、出力ポートＡまたはＢから流体圧シリンダ６０の圧力室６１Ａ，６１Ｂに出力する出力空気圧を個別に調節する個とができるので、出力空気圧の作用力を負荷６２の重量とバランスさせて、所望の位置に停止させることができる。
また、図示を省略しているが、切換弁を、軸方向両側の２個の供給ポート、中央の１個の排出ポート及びこれらのポート間の２個の出力ポートを有する両側供給形の切換弁とすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の切換弁用圧力制御弁は、供給ポートの供給流体圧の調節とは関係なく第１または第２出力ポートの出力流体圧を調節することができるので、供給ポートから第１，第２出力ポートに同時に圧力流体を出力するセンタプレッシャ形の３位置切換弁や、両側供給形の切換弁における出力流体圧の調節に使用することができる。
また、弁孔と弁棒間の流路間隙を、弁棒の軸方向両側に設けたシール部材でシールしたので、出力ポートの圧力流体がこれらの流路間隙のいずれか一方を流れるものと比べて、弁孔や弁棒の寸法設定や加工が簡単である。
さらに、弁棒をその両側において支持しているので、移動時における弁棒の傾きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の縦断面図である。
【図２】使用態様の縦断面図である。
【図３】Ａ〜Ｃは図１のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面図である。
【図４】要部の縦断面図である。
【図５】第１変形例の縦断面図である。
【図６】Ａ，Ｂは図５のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ断面図である。
【図７】要部の縦断面図である。
【図８】第２実施例の縦断面図である。
【図９】第２実施例の変形例の縦断面図である。
【図１０】他の変形例の要部を示す図である。
【図１１】Ａ，Ｂは機能を表す回路図である。
【図１２】使用状態の一例を示す構成図である。
【図１３】既提案の圧力制御弁の使用状態の構成図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，５０，５０Ａ  圧力調節弁
２    ベース
３    切換弁
５    供給口
６Ａ，６Ｂ  排出口
７Ａ，７Ｂ  出力口
１５，５１  弁箱
１６  流路部材
１８  圧力調節部
１９  供給通路
２０ａ，２０ｂ  排出通路
２１ａ，２１ｂ  出力通路
２２  弁孔
２３  調圧路
２４ａ，２４ｂ，５２ａ，５２ｂ  出力流路
２４ｃ，４７  導入口
２６，２６Ａ  弁棒
２７  第１弁体
２８ａ，２８ｂ  シール部材
３３  調圧ピストン
４４  復帰ばね
４５  復帰室
Ｐ，Ａ，Ｂ，ＥＡ，ＥＢ  ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003653160.tif 000012
【図１２】
0003653160.tif 000013
【図１３】
0003653160.tif 000014