(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体が導入されるインレットポートと、圧力流体が吐出される複数のアウトレットポートと、インレットポート，アウトレットポートの間に設けられ圧力流体が吐出されるアウトレットポートを切換える切換弁と、切換弁の切換動作を案内する２つのパイロット弁と、導入された圧力流体の圧力に応じて作動するパイロット弁の案内動作を行う応動体とを備えてなる圧力流体自動切換装置において、
パイロット弁は、案内動作が応動体によって作動する第１パイロット部と、
第１パイロット部の作動の途上で案内動作の初期が応動体によって作動し、案内動作の中期と終期とが圧力流体の圧力を受けて作動して、切換弁の案内動作を行う第２パイロット部とを備えていることを特徴とする圧力流体自動切換装置。
【請求項２】
請求の範囲１の圧力流体自動切換装置において、応動体は、インレットポート，アウトレットポートの間に形成された作用チャンバに往復スライド可能に収容された作動ピストンからなり、パイロット弁の第１パイロット部は、先端部が作用チャンバに突出して作動ピストンに当接する押棒と、押棒の中途部に設けられたフランジと、押棒の後端部に設けられ圧力流体の圧力を受けるパイロットピストンとからなり、パイロット弁の第２パイロット部は、第１パイロット部の押棒のフランジから後端部までの長さよりもより短いスリーブに形成されて押棒の後端部側にスライド可能に嵌合され切換弁に掛かる圧力流体の圧力を断続するものであることを特徴とする圧力流体自動切換装置。
【請求項３】
請求の範囲１の圧力流体自動切換装置において、応動体は、インレットポート，アウトレットポートの間に形成された作用チャンバに往復スライド可能に収容された作動ピストンからなり、パイロット弁の第１パイロット部は、先端部が作用チャンバに突出して作動ピストンに当接する押棒と、押棒の後端部に設けられ圧力流体の圧力を受けるパイロットピストンとからなり、パイロット弁の第２パイロット部は、第１パイロット部の押棒の先端部付近から後端部までの長さよりもよりもわずかに短いスリーブに形成されて押棒にスライド可能に嵌合され切換弁に掛かる圧力流体の圧力を断続するものであることを特徴とする圧力流体自動切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、複数のアウトレットポートからの圧力流体の吐出を自動的に切換える装置に関する。
さらに詳しくは、電気的要素等を使用せず圧力流体自体の圧力を使用して切換えを行う圧力流体自動切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加圧された油，空気等からなる高圧流体の複数のアウトレットポートからの吐出を自動的に切換える技術としては、電磁弁等の電気的要素等を使用するものが知られている（例えば、特公昭４６−２０４１４号公報参照）。然しながら、電気的要素等が備えられると被適用機器が限定されて汎用性が低くなるという問題点がある。
【０００３】
一方、他の技術としては、各種の機械的弁機構により圧力流体自体の圧力を使用するものが知られている。然しながら、切換の中立点付近で停止した後の再起動の際に、切換動作が円滑，確実に奏されないことがある。このため、機械的弁機構やその周囲に圧力流体に膨張力を起生する機構を備え、圧力流体の膨張力で切換動作を円滑，確実に奏させるようにする構成が採られている。このため、全体の構造が複雑化しているという問題点がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、前述の問題点を考慮してなされたもので、電気的要素等を使用しないで構造を複雑化することなく切換性能を良好にした圧力流体自動切換装置を提供することを技術的課題とする。
【０００５】
技術的課題の解決方法は、請求の範囲１に記載のように、圧力流体が導入されるインレットポートと、圧力流体が吐出される複数のアウトレットポートと、インレットポート，アウトレットポートの間に設けられ圧力流体が吐出されるアウトレットポートを切換える切換弁と、切換弁の切換動作を案内するパイロット弁と、導入された圧力流体の圧力に応動してパイロット弁の案内動作を行う応動体とを備えてなる圧力流体自動切換装置において、パイロット弁は、案内動作が応動体によって作動する第１パイロット部と、第１パイロット部の作動の途上で案内動作の初期が応動体によって作動し、案内動作の中期と終期とが圧力流体の圧力を受けて作動して切換弁の案内動作を行う第２パイロット部とを備えていることを特徴とする圧力流体自動切換装置として構成される。
【０００６】
この解決方法によると、切換弁の切換動作を案内するパイロット弁の案内動作が２系統構成される。
即ち、第１パイロット部による応動体によって作動する案内動作と、第２パイロット部による応動体、流体の双方によって作動する案内動作である。
そして、第２パイロット部の案内動作は、初期が応動体によって作動し、中期が圧力流体の圧力を受けて作動する。換言すると、第２パイロット部の案内動作の中期は、応動体の作動から独立した案内動作が奏される。
【０００７】
従って、切換の中立点付近で停止した後の再起動の際には、圧力流体が導入されると、圧力流体の導入量が少なくても、第２パイロット部の案内動作の中期が確実に奏される。このため、切換動作が円滑，確実に奏されることになる。なお、圧力流体に膨張力を起生する機構を備える必要はない。
この結果、電気的要素等を使用しないで構造を複雑化することなく切換性能を良好にした圧力流体自動切換装置が得られる。
【０００８】
技術的課題の他の解決方法は、請求の範囲２に記載のように、請求の範囲１の圧力流体自動切換装置において、応動体は、インレットポート，アウトレットポートの間に形成された作用チャンバに往復スライド可能に収容された作動ピストンからなり、パイロット弁の第１パイロット部は、先端部が作用チャンバに突出して作動ピストンに当接する押棒と、押棒の中途部に設けられたフランジと、押棒の後端部に設けられ圧力流体の圧力を受けるパイロットピストンとからなり、パイロット弁の第２パイロット部は、第１パイロット部の押棒のフランジから後端部までの長さよりもより短いスリーブに形成されて押棒の後端部側にスライド可能に嵌合され切換弁に掛かる圧力流体の圧力を断続するものであることを特徴とする圧力流体自動切換装置として構成される。
【０００９】
この解決方法によると、応動体として最も構造が簡素な往復動タイプの作動ピストンが採用される。従って、より構造の簡素化が得られる。また、パイロット弁の第１パイロット部，第２パイロット部が同一軸線でコンパクトに組付けられる。従って、より構造の簡素化が得られる。
【００１０】
技術的課題の他の解決方法は、請求の範囲３に記載のように、請求の範囲１の圧力流体自動切換装置において、応動体は、インレットポート，アウトレットポートの間に形成された作用チャンバに往復スライド可能に収容された作動ピストンからなり、パイロット弁の第１パイロット部は、先端部が作用チャンバに突出して作動ピストンに当接する押棒と、押棒の後端部に設けられ圧力流体の圧力を受けるパイロットピストンとからなり、パイロット弁の第２パイロット部は、第１パイロット部の押棒の先端部付近から後端部までの長さよりもよりもわずかに短いスリーブに形成されて押棒にスライド可能に嵌合され切換弁に掛かる圧力流体の圧力を断続するものであることを特徴とする圧力流体自動切換装置として構成される。
【００１１】
この解決方法によると、応動体として最も構造が簡素な往復動タイプの作動ピストンが採用される。従って、より構造の簡素化が得られる。また、パイロット弁の第１パイロット部，第２パイロット部が同一軸線で内外の２重構造でコンパクトに組付けられる。従って、より構造の簡素化が得られる。
【００１２】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明に係る圧力流体自動切換装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は、第１例を示すものである。
【００１３】
この例では、圧力流体Ａが導入されるインレットポート１が１口で、圧力流体Ａが吐出されるアウトレットポート２，３が２口からなるものが示されている。
【００１４】
切換弁４としては、シャフト４ａ，ランド４ｂからなるスプールタイプが採用されている。この切換弁４は、シャフト４ａの両端部がハウジング５に形成された圧力室６，７にそれぞれ侵入されて、ハウジング５にスライド可能に支持されている。シャフト４ａの両端部は、各圧力室６，７に択一的に掛かる圧力流体Ａの圧力を受けるようになっている。ランド４ｂは、切換弁４のスライドによりハウジング５に形成されたシート８に嵌合着脱して、インレットポート１，アウトレットポート２，３とインレットポート１に連通した２つのメイン通路９，１０とを断続切換えする。
【００１５】
２つのメイン通路９，１０は、ハウジング５に形成された作用チャンバ１１に連通している。
作用チャンバ１１の内部には、圧力流体Ａの圧力で往復スライドする応動体である作動ピストン１２が収容されている。即ち、２つのメイン通路９，１０の連通が作用チャンバ１１の内部で作動ピストン１２により遮断されている。
【００１６】
作動ピストン１２（作用チャンバ１１）の両側には、１対のパイロット弁１３，１４が設けられている。
パイロット弁１３，１４は、第１パイロット部１３ａ，１４ａと第２パイロット部１３ｂ，１４ｂとからなる。第１パイロット部１３ａ，１４ａは、先端部が作用チャンバ１１に突出して作動ピストン１２に当接する丸棒形の押棒１３ａａ，１４ａａと、押棒１３ａａの中途部に設けられた板形のフランジ１３ａｂ，１４ａｂと、押棒１３ａａ，１４ａａの後端部に連結または当接により設けられたパイロットピストン１３ａｃ，１４ａｃとからなる。第２パイロット部１３ｂ，１４ｂは、第１パイロット部１３ａ，１４ａの押棒１３ａａ，１４ａａのフランジ１３ａｂ，１４ａｂから後端部までの長さよりもより短いスリーブに形成され、後端部側に排出溝１３ｂａ，１４ｂａが設けられている。
【００１７】
第１パイロット部１３ａ，１４ａのパイロットピストン１３ａｃ，１４ａｃには、メイン通路９，１０に連通したパイロット通路１５，１６が対峙している。従って、パイロットピストン１３ａｃ，１４ａｃは、メイン通路９，１０にある圧力流体Ａの圧力を受けるようになっている。
【００１８】
第２パイロット部１３ｂ，１４ｂの排出溝１３ｂａ，１４ｂａは、ハウジング５の外部へ延びる排出通路１７，１８と、圧力室６，７に連通した圧力通路１９，２０から分岐された圧力逃げ通路２１，２２との断続が可能になっている。なお、圧力通路１９，２０は、反対側のパイロット弁１４，１３の第２パイロット部１４ｂ，１３ｂの先端側の空隙に接続している。
【００１９】
また、パイロット弁１３，１４に接続した圧力通路２０，１９，圧力逃げ通路２１，２２の間には、常時インレットポート１と連通した圧力供給通路２３，２４が接続されている。
【００２０】
なお、圧力通路２０，１９と圧力供給通路２３，２４は、パイロット弁１３，１４の第２パイロット部１３ｂ，１４ｂが後退すると、第２パイロット部１３ｂ，１４ｂの先端側の空隙を介して連通するように設定されている。
【００２１】
この例によると、電磁弁のような電気的要素等や圧力流体に膨張力を起生する機構等が備えられていないため、構造が簡素化されているとともに、被適用機器の限定がなく高い汎用性が得られる。
【００２２】
この例の切換は、図１に示すように、切換弁４が右側（図面の）に切換えられた状態で、インレットポート１に連通した右側のメイン通路１０に導入された圧力流体Ａにより作動ピストン１２が押されて作動チャンバ１１の内部で左側にスライドすることになる。従って、左側のアウトレットポート２から圧力流体Ａが吐出される。なお、右側のアウトレットポート３は、切換弁４により閉塞されている。
【００２３】
このときの作動ピストン１２のスライドは、初期段階で、図２（Ｂ）に示すように、左側のパイロット弁１３の第１パイロット部１３ａの押棒１３ａａを押すことになる。従って、第１パイロット部１３ａの全体が後退することになる。ただし、第２パイロット部１３ｂは、スライド可能に押棒１３ａａに嵌合されていて静止したままでいる。この結果、第１パイロット部１３ａのパイロットピストン１３ａｃと第２パイロット部１３ｂの後端部側との間にスペースＳが形成される。
【００２４】
続く作動ピストン１２のスライドは、第１パイロット部１３ａのフランジ１３ａｂによる第２パイロット部１３ｂの押しを伴うことになる。従って、パイロット弁１３（第１パイロット部１３ａ，第２パイロット部１３ｂ）の全体が一体的に後退することになる。
【００２５】
さらに、続く作動ピストン１２のスライドは、中期段階で、図２（Ｃ）に示すように、第２パイロット部１３ｂの先端が圧力供給通路２３よりも後退することにより、第２パイロット部１３ｂの先端側への圧力流体Ａの導入をもたらす。従って、第２パイロット部１３ｂは、圧力流体Ａによって第１パイロット部１３ａの後退よりも高速に後退することになる。この第２パイロット部１３ｂの後退は、第１パイロット部１３ａのパイロットピストン１３ａｃとの衝突（スペースＳの消失）によって減速される。
【００２６】
さらに、続く作動ピストン１２のスライドは、終期段階で、第１パイロット部１３ａの押棒１３ａａの押しを継続する。また、圧力流体Ａの圧力による第２パイロット部１３ｂの後退も継続される。従って、パイロット弁１３（第１パイロット部１３ａ，第２パイロット部１３ｂ）の全体が一体的に後退することになる。
【００２７】
図２（Ｃ）の状態から作動ピストン１２のスライドが停止した図３の状態では、圧力供給通路２３から第２パイロット部１３ｂの先端側へ導入された圧力流体Ａが圧力通路２０を通って、右側の圧力室７に充満して切換弁４のシャフト４ａの右側端部を押すことになる。この結果、右側に切換えられていた切換弁４が自動的に左側に切換えられることになる。
【００２８】
即ち、インレットポート１に連通した左側のメイン通路９に導入された圧力流体Ａにより作動ピストン１２が押されて作動チャンバ１１の内部で右側にスライドすることになる。従って、右側のアウトレットポート３から圧力流体Ａが吐出される。なお、左側のアウトレットポート２は、切換弁４により閉塞されている。
【００２９】
この切換弁４の切換の際には、図４に示すように、右側のメイン通路１０に連通したパイロット通路１６からの圧力流体Ａの圧力で右側のパイロット弁１４が前進している。従って、右側の圧力逃げ通路２２が第２パイロット部１４ｂの排出溝１４ｂａと接続されず排出通路１８と遮断されている。この結果、右側の圧力室７に充満する圧力流体Ａの圧力ロスが生じない。
【００３０】
一方、左側の圧力逃げ通路２１は、図３に示すように、第２パイロット部１３ｂの排出溝１３ｂａと接続され排出通路１７と連通している。この結果、左側の圧力室６に充満していた圧力流体Ａが排出通路１７から逃げて、切換弁４のシャフト４ａの左側端部に掛かる圧力流体Ａの抵抗を減衰する。
なお、左側に切換えられた切換弁４による各部の動作は、前述と左右逆に奏される。
【００３１】
図５は、第２例を示すものである。
この例では、前述の第１例のパイロット弁１３，１４を変更している。
この例のパイロット弁１３，１４の第１パイロット部１３ａ，１４ａは、フランジ１３ａｂ，１４ａｂが省略されている。
【００３２】
また、この例のパイロット弁１３，１４の第２パイロット部１３ｂ，１４ｂは、第１パイロット部１３ａ，１４ａの押棒１３ａａ，１４ａａの先端部から後端部までの長さよりもよりわずかに短いスリーブに形成され、先端部１３ｂｂ，１４ｂｂが径を小さくして作用チャンバ１１に突出し作動ピストン１２に当接するようになっている。
【００３３】
この例によると、第１パイロット部１３ａ，１４ａ，第２パイロット部１３ｂ，１４ｂの組付構造が第１例よりもコンパクト化される。
【００３４】
そして、第２パイロット部１３ｂ，１４ｂの先端部１３ｂｂ，１４ｂｂが第１例の第１パイロット部１３ａ，１４ａのフランジ１３ａｂ，１４ａｂを代替えし、第１例と同様の作用，効果が奏される。
【００３５】
以上の例の外に、圧力通路１９，２０，圧力供給通路２３，２４とインレットポート１，アウトレットポート２，３との接続経路については適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、加圧された油，空気，ガス等の圧力流体全般に適用される。
また、圧力流体の吐出の切換は、流体圧シリンダの往復駆動部としての外に、流体圧ポンプ，流体圧圧縮機等としても利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
図１は、本発明に係る圧力流体自動切換装置を実施するための最良の形態の第１例を示す断面図である。
図２は、図１の要部の動作を示すもので、（Ａ）〜（Ｃ）に動作順が示されている。
図３は、図２の動作の完了状態図である。
図４は、図２の対となっている反対側の要部の動作の完了状態図である。
図５は、本発明に係る圧力流体自動切換装置を実施するための最良の形態の第２例を示す要部の動作の断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）に動作順が示されている。
【図１】
0003650031.tif 000002
【図２】
0003650031.tif 000003
【図３】
0003650031.tif 000004
【図４】
0003650031.tif 000005
【図５】
0003650031.tif 000006