(57)【要約】 【課題】  誤ってパイロット流体圧力が供給あるいは排出されることによる切換弁の誤動作を、簡単な構成により防止するようにした３ポート３位置切換弁を提供する。【解決手段】  第１乃至第３主ポートを連通させた弁室に、第１及び第３の主ポート間を通断し復帰バネの作用で復帰する第１の弁部材、並びに第２及び第３の主ポート間を通断する第２の弁部材とを備える。第１の弁部材には、パイロット流体圧が作用する複数のピストンを設け、それらに同時に流体圧が作用したときにのみ復帰バネに抗して切換え可能とし、第２の弁部材にはパイロット流体圧駆動の単一のピストンを設ける。第１及び第２の弁部材は互いに衝当させ、一方が駆動されたときに他方の弁部材を押し戻す。【選択図】        図１
2005113957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１乃至第３の三つの主ポートを連通させた弁室を有する弁ボディと、上記弁室に内挿され、第１の切換位置において第１の主ポートと第３の主ポートとの間の連通を遮断し、第２の切換位置においてそれらの主ポート間を連通させる第１の弁部材、及び第１の切換位置において第２の主ポートと第３の主ポートとの間の連通を遮断し、第２の切換位置においてそれらの主ポート間を連通させる第２の弁部材と、第１の弁部材を第１の切換位置に向けて弾発する復帰バネとを備え、
上記復帰バネの付勢力に対向して上記第１の弁部材にパイロット流体圧による駆動力を作用させる複数のピストンを、該第１の弁部材に付設し、それらのピストンの各圧力室にそれぞれ個別的にパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて、第１の弁部材の駆動系を構成し、
上記第２の弁部材に連設したピストンの圧力室に、第１の切換位置にある第２の弁部材を第２の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させ、
第１の弁部材は、上記複数のピストンに同時に作用するパイロット流体圧により復帰バネの付勢力に抗して第２の切換位置に移動するが、それらのピストンの少なくとも一つにパイロット流体圧が作用しないときには第２の切換位置に移動する押圧力が得られないものとし、
上記第１及び第２の弁部材を互いに衝当可能に配設して、第１の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第１の弁部材により第２の弁部材を第１の切換位置に押し戻し、第２の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第２の弁部材により第１の弁部材を第１の切換位置に押し戻すように押圧力の関係を設定した、
ことを特徴とする３ポート３位置切換弁。
【請求項２】
上記弁室に、第１乃至第３の三つの主ポート及び第１乃至第３の三つのパイロットポートを連通させ、
上記第１の弁部材の駆動系を構成するピストンを、パイロット流体圧による駆動力で第１の弁部材を第２の切換位置に向けて押圧する第１及び第２のピストンにより構成し、
前記弁室内に、上記第１及び第２のピストンによりそれぞれ区画された第１及び第２の圧力室を形成すると共に、上記第２の弁部材に連設したピストンにより区画された圧力室を形成し、
上記第１及び第２のピストンにパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストンの駆動押圧力は、伸張によって第１の弁部材を第１の切換位置に復帰させている状態の復帰バネの押圧力よりも小さく、それらの両ピストンによる第１の弁部材の駆動押圧力は、第２の切換位置において圧縮状態にある復帰バネの押圧力を含む第１の弁部材の復帰駆動力よりも大きいものとした、
ことを特徴とする請求項１に記載の３ポート３位置切換弁。
【請求項３】
第１及び第２の主ポートの一方が正圧源に、他方が負圧源に接続されるポートであり、第３の主ポートが真空吸着部材に接続されるポートである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の３ポート３位置切換弁。
【請求項４】
第１の主ポートが真空吸着部材の真空破壊のための正圧源に、第２の主ポートが真空吸着部材における真空吸着のための負圧源に接続され、第３の主ポートが真空吸着部材に接続される出力ポートである、
ことを特徴とする請求項３に記載の３ポート３位置切換弁。
【請求項５】
第１及び第２のパイロットポートに供給するパイロット流体圧をＰ1，Ｐ2とし、正圧源から第１または第２の主ポートに供給する流体圧をＰ3としたとき、
Ｐ1，Ｐ2≧Ｐ3＞０
である、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の３ポート３位置切換弁。
【請求項６】
第２の弁部材に、それを第１及び／または第２の切換位置に保持するディテント機構を付設した、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の３ポート３位置切換弁。
【請求項７】
第１乃至第３の三つの主ポートを連通させた弁室を有する弁ボディと、上記弁室に内挿され、それぞれ二つの切換位置をとる第１及び第２の弁部材と、第１の弁部材を第１の切換位置に向けて弾発する復帰バネとを備え、
上記第１の弁部材に上記復帰バネの付勢力に対向してパイロット流体圧による駆動力を作用させ、その駆動力によって第１の弁部材を第２の切換位置に向けて付勢する複数のピストンを該第１の弁部材に付設し、それらのピストンの各圧力室にそれぞれ個別的にパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて、第１の弁部材の駆動系を構成し、一方、上記第２の弁部材に連設したピストンにより区画された圧力室に、第１の切換位置にある第２の弁部材を第２の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて３ポート３位置切換弁を構成し、
この３ポート３位置切換弁を切換えるに際し、
上記第１の弁部材は、上記複数のピストンに同時にパイロット流体圧を供給したときにのみそれぞれのピストンの駆動押圧力の和で復帰バネの押圧力に抗して第２の切換位置に移動させるが、それらのピストンの少なくとも一つにパイロット流体圧が作用しないときには復帰バネの押圧力で第１の切換位置に保持させるものとし、
上記第２弁部材の圧力室にパイロット流体圧を供給したときには、第２の弁部材を第２の切換位置に移動させ、
上記第１及び第２の弁部材を互いに衝当可能に配設して、第１の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第１の弁部材により第２の弁部材を第１の切換位置に押し戻し、第２の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第２の弁部材により第１の弁部材を第１の切換位置に押し戻し、
上記第１の弁部材が第２の切換位置において第１の主ポートを第３の主ポートに連通させ、第１の切換位置においてそれらの主ポート間を遮断し、上記第２の弁部材が第２の切換位置において第２の主ポートを第３の主ポートに連通させ、第１の切換位置においてそれらの主ポート間を遮断する、
ことを特徴とする３ポート３位置切換弁の切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３ポート切換弁の弁部材をパイロット流体圧力により変位させて、各ポート間の接続を切換える３ポート３位置切換弁及びその切換方法に関するものであり、特に小物部品の吸着搬送作業等のための駆動制御用切換弁として、更に多数個の小物部品を同時に扱う場合に好適な３ポート３位置切換弁及びその切換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
３ポート切換弁の弁部材をパイロット流体圧力により変位させて、各ポート間の接続を切換える３ポート切換弁は、従来から極めて一般的に知られている。このような切換弁においては、ポート間の接続を切換えるにあたって、パイロット流体圧力を弁部材に作用させることにより、該弁部材を復帰バネの付勢力に抗して変位させ、該復帰バネの付勢力で原位置に復帰させるものが一般的であるが、このようなパイロット形の３ポート切換弁においては、パイロット系の不具合等により不意にパイロット流体圧が供給あるいは排出されると、切換弁が誤動作し、それが大きな事故や不良品の発生につながる可能性がある。
そこで、パイロット形の切換弁におけるこのような誤動作を防止するためには、構成を複雑化することなく、切換弁に特別な安全手段を付設することが望まれる。
【０００３】
また、物品の吸着搬送作業等のための駆動制御用切換弁のように、３ポートの切換弁の出力ポートを真空吸着のための負圧源と真空破壊のための正圧源とにつながる各ポートに切換接続する場合や、２流体のいずれかを出力ポートに供給するために該出力ポートを２流体の各供給ポートに切換接続する必要がある場合には、上記安全手段等により弁部材が所定の切換状態に保持されている場合以外は、出力ポートを供給側のいずれのポートとも連通させない中立状態に保持する必要があり、そのためには少なくとも３位置切換弁とする必要がある。
【０００４】
更に、上記３ポート３位置切換弁を多数の小物部品の吸着搬送作業のための駆動制御用切換弁として、その多数を配列して用いる場合には、それらの出力ポートを吸着のために負圧源に接続するときは一挙に接続してもよく、作業効率の向上が図れるが、それらの切換弁の出力ポートに真空破壊のために正圧源からの圧力流体を供給するときには、上述した安全手段により真空破壊の良否を確認してから正圧源へ接続するのが、安全性を確保するために有効である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した要求を満たす３ポート３位置切換弁及びその切換方法を提供しようとするものであり、その主たる技術的課題は、誤ってパイロット流体圧力が供給あるいは排出されることによる切換弁の誤動作を、簡単な構成により防止するようにした３ポート３位置切換弁及びその切換方法を提供することにある。
本発明の更に具体的な技術的課題は、パイロット形の切換弁における上記誤動作を防止するために、構成を複雑化することなく、安全手段を付設した３ポート３位置切換弁を提供することにある。
【０００６】
また、発明の他の技術的課題は、上述した物品の吸着搬送作業等のための駆動制御用切換弁のように、３ポートの切換弁の出力ポートを真空吸着のための負圧源と真空破壊のための正圧源とに切換接続する場合や、２流体の供給ポートのいずれかを出力ポートに切換接続する場合などのように、弁部材が所定の切換状態に保持されている場合以外には、該弁部材を、出力ポートが供給側のいずれのポートとも連通しない中立状態に保持できるようにした３ポート３位置切換弁を提供することにある。
【０００７】
本発明の更に他の技術的課題は、上記３ポート３位置切換弁を多数の小物部品の吸着搬送作業のための駆動制御用切換弁として、その多数を配列して用いる場合に、それらの出力ポートを吸着のために負圧源に一挙に接続できるようにして、作業効率の向上を図り、一方、それらの切換弁の出力ポートに真空破壊のために正圧源からの圧力流体を供給するときには、上述した安全手段により真空破壊の良否を確認したうえで正圧源に接続できるようにした３ポート３位置切換弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る３ポート３位置切換弁は、第１乃至第３の三つの主ポートを連通させた弁室を有する弁ボディと、上記弁室に内挿され、第１の切換位置において第１の主ポートと第３の主ポートとの間の連通を遮断し、第２の切換位置においてそれらの主ポート間を連通させる第１の弁部材、及び第１の切換位置において第２の主ポートと第３の主ポートとの間の連通を遮断し、第２の切換位置においてそれらの主ポート間を連通させる第２の弁部材と、第１の弁部材を第１の切換位置に向けて弾発する復帰バネとを備え、上記復帰バネの付勢力に対向して上記第１の弁部材にパイロット流体圧による駆動力を作用させる複数のピストンを、該第１の弁部材に付設し、それらのピストンの各圧力室にそれぞれ個別的にパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて、第１の弁部材の駆動系を構成し、上記第２の弁部材に連設したピストンの圧力室に、第１の切換位置にある第２の弁部材を第２の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させ、第１の弁部材は、上記複数のピストンに同時に作用するパイロット流体圧により復帰バネの付勢力に抗して第２の切換位置に移動するが、それらのピストンの少なくとも一つにパイロット流体圧が作用しないときには第２の切換位置に移動する押圧力が得られないものとし、上記第１及び第２の弁部材を互いに衝当可能に配設して、第１の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第１の弁部材により第２の弁部材を第１の切換位置に押し戻し、第２の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第２の弁部材により第１の弁部材を第１の切換位置に押し戻すように押圧力の関係を設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
更に具体的には、本発明の３ポート３位置切換弁は、上記弁室に、第１乃至第３の三つの主ポート及び第１乃至第３の三つのパイロットポートを連通させ、上記第１の弁部材の駆動系を構成するピストンを、パイロット流体圧による駆動力で第１の弁部材を第２の切換位置に向けて押圧する第１及び第２のピストンにより構成し、前記弁室内に、上記第１及び第２のピストンによりそれぞれ区画された第１及び第２の圧力室を形成すると共に、上記第２の弁部材に連設したピストンにより区画された圧力室を形成し、上記第１及び第２のピストンにパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストンの駆動押圧力は、伸張によって第１の弁部材を第１の切換位置に復帰させている状態の復帰バネの押圧力よりも小さく、それらの両ピストンによる第１の弁部材の駆動押圧力は、第２の切換位置において圧縮状態にある復帰バネの押圧力を含む第１の弁部材の復帰駆動力よりも大きいものとしたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記３ポート３位置切換弁の好ましい実施形態においては、第１及び第２の主ポートの一方を正圧源に、他方を負圧源に接続されるポートとし、第３の主ポートを真空吸着部材に接続するポートとし、更に具体的には、第１の主ポートが真空吸着部材の真空破壊のための正圧源に、第２の主ポートが真空吸着部材における真空吸着のための負圧源に接続され、第３の主ポートが真空吸着部材に接続される。
また、第１及び第２のパイロットポートに供給するパイロット流体圧をＰ1，Ｐ2とし、正圧源から第１または第２の主ポートに供給する流体圧をＰ3としたとき、
Ｐ1，Ｐ2≧Ｐ3＞０
に設定される。
更に、本発明の３ポート３位置切換弁においては、第２の弁部材に、それを第１及び／または第２の切換位置に保持するディテント機構を付設することが望まれる。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明に係る３ポート３位置切換弁の切換方法は、第１乃至第３の三つの主ポートを連通させた弁室を有する弁ボディと、上記弁室に内挿され、それぞれ二つの切換位置をとる第１及び第２の弁部材と、第１の弁部材を第１の切換位置に向けて弾発する復帰バネとを備え、上記第１の弁部材に上記復帰バネの付勢力に対向してパイロット流体圧による駆動力を作用させ、その駆動力によって第１の弁部材を第２の切換位置に向けて付勢する複数のピストンを該第１の弁部材に付設し、それらのピストンの各圧力室にそれぞれ個別的にパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて、第１の弁部材の駆動系を構成し、一方、上記第２の弁部材に連設したピストンにより区画された圧力室に、第１の切換位置にある第２の弁部材を第２の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて３ポート３位置切換弁を構成し、この３ポート３位置切換弁を切換えるに際し、上記第１の弁部材は、上記複数のピストンに同時にパイロット流体圧を供給したときにのみそれぞれのピストンの駆動押圧力の和で復帰バネの押圧力に抗して第２の切換位置に移動させるが、それらのピストンの少なくとも一つにパイロット流体圧が作用しないときには復帰バネの押圧力で第１の切換位置に保持させるものとし、上記第２弁部材の圧力室にパイロット流体圧を供給したときには、第２の弁部材を第２の切換位置に移動させ、上記第１及び第２の弁部材を互いに衝当可能に配設して、第１の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第１の弁部材により第２の弁部材を第１の切換位置に押し戻し、第２の弁部材が第２の切換位置に移動したときには、該第２の弁部材により第１の弁部材を第１の切換位置に押し戻し、上記第１の弁部材が第２の切換位置において第１の主ポートを第３の主ポートに連通させ、第１の切換位置においてそれらの主ポート間を遮断し、上記第２の弁部材が第２の切換位置において第２の主ポートを第３の主ポートに連通させ、第１の切換位置においてそれらの主ポート間を遮断することを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成を有する３ポート３位置切換弁及びその切換方法においては、第１の弁部材に付設した複数のピストンにパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストンの駆動押圧力は、伸張によって第１の弁部材を第１の切換位置に復帰させている状態の復帰バネの押圧力よりも小さいが、それらの両ピストンによる第１の弁部材の駆動押圧力の和は、第２の切換位置において圧縮状態にある復帰バネの押圧力を含む第１の弁部材の復帰駆動力よりも大きいものとしているので、第１の弁部材における複数のピストンに同時にパイロット流体圧を作用させたときにのみ、それぞれのピストンの駆動押圧力の和で、復帰バネの押圧力に抗して第２の切換位置に移動させることができる。
【００１３】
従って、上記パイロット形の切換弁における上記誤動作を防止するために、複数のピストンの同時駆動でしか第１弁部材が動作しない安全手段を付設した３ポート３位置弁を得ることができる。この安全手段は、第１の主ポートを物品の真空吸着部材における真空破壊のための正圧源に、第２の主ポートを真空吸着部材における真空吸着のための負圧源に接続し、第３の主ポートを真空吸着部材に接続する出力ポートとして、真空吸着による物品の搬送に使用する場合に、上述した安全手段により真空破壊の良否を確認して正圧源へ接続するので、真空破壊が不用意に行われことがなく、安全性を確保するために有効である。
【００１４】
しかも、第２の弁部材を駆動する単一のピストンの圧力室にパイロット流体圧を供給することにより、該第２の弁部材を駆動できるようにしているので、この切換弁の多数を小物部品の吸着搬送作業のために縦横に配列して用いる場合には、それらの出力ポートを部品の吸着のために負圧源に一挙に接続するのが容易であって、作業効率の向上を図ることができる。
【００１５】
また、上記切換弁においては、第３の主ポートが第１及び第２の主ポートに連通しない中立状態、即ち、出力ポートが負圧源にも正圧源にも接続されていない状態では、第１の弁部材における各ピストンの圧力室に同時にパイロット流体圧が供給されない限り、第１の主ポートが第３の主ポートに接続されることはなく、そのため、第２の弁部材に対するパイロット流体圧の給排を管理すれば、出力ポートへの無駄な圧力流体の放出や塵埃等の吸引がなく、省エネルギー、信頼性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明に係る３ポート３位置切換弁及びその切換方法によれば、パイロット形の切換弁における上記誤動作を防止するために、構成を複雑化することなく、安全手段を付設した３ポート３位置切換弁を得ることができる。
また、上述した物品の吸着搬送作業のための駆動制御用切換弁のように、３ポートの切換弁の出力ポートを真空吸着のための負圧源と真空破壊のための正圧源とに切換接続する場合や、２流体の供給ポートのいずれかを出力ポートに切換接続する場合などにおいて、所定の切換状態に保持されている場合以外には、第１及び第２の弁部材を、第３の主ポート（出力ポート）が供給側の第１及び第２のいずれのポートとも連通しない中立状態に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１〜図３は、本発明に係る３ポート３位置切換弁３ポート３位置切換弁の実施例における異なる動作状態を示している。この３ポート３位置切換弁は、第１乃至第３の三つの主ポート２１〜２３及び第１乃至第３の三つのパイロットポート３１〜３３を連通させた弁室２を有する弁ボディ１と、上記主ポート２１〜２３間の接続を切換えるためのシール部４ａ，５ａを有する第１及び第２の弁部材４，５と、第１の弁部材４を第１の切換位置に向けて弾発する復帰バネ７とを備えている。第１及び第２の弁部材４，５は、上記弁室２内において、それぞれ第１及び第２の二つの切換位置間において摺動可能に内挿されたものである。
【００１８】
この実施例では、上記第１の主ポート２１が真空吸着部材の真空破壊のための正圧源に接続され、第２の主ポート２２が真空吸着部材における真空吸着のための負圧源に接続され、第３の主ポート２３が出力ポートとして真空吸着部材に接続される場合を前提とし、第１及び第２の弁部材４，５により第１及び第２の主ポートを第３の主ポート２３に切換接続して、第３の主ポートに接続した真空吸着部材により物品の真空吸着による搬送を行うものとして説明するが、この実施例の切換弁は必ずしもこのような用途に限られるものではない。
【００１９】
上記第１の弁部材４は、復帰バネ７の付勢力で第１の切換位置に復帰せしめられ（図１及び図３）、その切換位置において、第１の主ポート２１（正圧源）と第３の主ポート２３（出力ポート）との間の連通を遮断し、他方の第２の切換位置（図２）において、それらの主ポート２１，２３間を連通させるものであり、また、第２の弁部材５は、第１の切換位置（図２及び図３）において、第２の主ポート２２（負圧源）と第３の主ポート２３（出力ポート）との間の連通を遮断し、第２の切換位置においてそれらの主ポート２２，２３間を連通させるものである。
【００２０】
上記第１の弁部材４は、復帰バネ７の付勢力に対向して上記第１の弁部材４にパイロット流体圧による駆動力を作用させ、その駆動力によって第１の弁部材を第２の切換位置に向けて押圧するところの互いに一体化された第１及び第２のピストン４１，４２を付設している。これらのピストン４１，４２は、第１の弁部材４と一体であっても、あるいは別体であっても差し支えない。
そして、前記弁室２内に、それらの第１及び第２のピストン４１，４２によりそれぞれ区画された第１及び第２の圧力室４３，４４を形成し、それらの圧力室４３，４４に前記第１及び第２のパイロットポート３１，３２を開口させ、これらによって第１の弁部材４の駆動系を構成している。
なお、図中４６は、第１の弁部材４と一体に形成されて、第１の主ポート２１から第３の主ポート２３に至る流路を復帰バネ７がある部分と区画するための区画壁である。
【００２１】
そして、上記第１及び第２のピストン４１，４２にパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストン４１，４２の駆動押圧力Ｆ1，Ｆ2は、伸張によって第１の弁部材４を第１の切換位置に復帰させている状態の復帰バネ７の押圧力ｆ1よりも小さく、それらの両ピストン４１，４２による第１の弁部材４の駆動押圧力Ｆ1＋Ｆ2は、第２の切換位置において圧縮状態にある復帰バネ７の押圧力を含む第１の弁部材４の復帰駆動力ｆ2よりも大きいものとしている。
【００２２】
なお、ここでは第１及び第２の二つのピストン４１，４２を用いる場合について説明したが、それに限るものではなく、２以上のピストンを連結したものとすることができ、この場合には、少なくとも一つのピストンを除く他のピストンにパイロット流体圧が作用することによって得られるピストン駆動押圧力は、第１の弁部材４を第１の切換位置に復帰させている復帰バネ７の押圧力ｆ1よりも小さいが、それらの全ピストンによる第１の弁部材４の駆動押圧力の和は、第２の切換位置において圧縮状態にある復帰バネ７の押圧力を含む第１の弁部材４の復帰駆動力ｆ2よりも大きくなるように設定される。
【００２３】
一方、上記弁室２内には、上記第２の弁部材５に連設したピストン５１により区画された圧力室５３を形成して、該圧力室５３に、第１の切換位置にある第２の弁部材５を第２の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給する第３のパイロットポート３３を開口させている。
【００２４】
ここで、図２に示すように、第１及び第２の圧力室４３，４４の内径をそれぞれＤ1，Ｄ2とし、また第１及び第２の弁部材４，５が摺動する弁室の内径及び圧力室５３の内径をＤ3とし、更に第１乃至第３のパイロットポート３１〜３３から第１及び第２の圧力室４３，４４並びに圧力室５３に供給されるパイロット流体圧を、それぞれ、Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3とすると、
Ｆ1＝πＤ12×Ｐ1／４ ≦ｆ1                     （１）
Ｆ2＝π（Ｄ22−Ｄ12）×Ｐ2／４ ≦ｆ1           （２）
Ｆ1＋Ｆ2＞ｆ2＋πＤ32×Ｐ3／４ ＝ｆ2＋Ｆ3      （３）
の関係が成立する。
【００２５】
また、上記第１及び第２の弁部材４，５は、弁室２内においてそれらを互いに衝当可能に配設して、第１及び第２のパイロットポート３１，３２にパイロット流体圧が送給されて、第１の弁部材４が第２の切換位置に移動したときには、該第１の弁部材４により第２の弁部材５を第１の切換位置に押し戻し、一方、第３のパイロットポート３３にパイロット流体圧が送給されて、第２の弁部材５が第２の切換位置に移動したときには、該第２の弁部材５により第１の弁部材４を第１の切換位置に押し戻すように押圧力の関係を設定している。
【００２６】
更に、前述したように、第１及び第２のパイロットポート３１，３２を通じて圧力室４３，４４に供給されるパイロット流体圧をＰ1，Ｐ2、正圧源から第１の主ポート２１に供給される流体圧をＰ3とし、負圧源から第２の主ポートに供給される流体圧（負圧）を−Ｐ4、第３のパイロットポート３３から圧力室５３に供給されるパイロット流体圧をＰ5としたとき、
Ｐ1，Ｐ2＞Ｐ3＞０
に設定される。
なお、上記３ポート３位置切換弁においては、Ｐ1＝Ｐ2＝Ｐ5＞０とすることもでき、また、Ｐ3＝Ｐ5＞０とすることもできる。
【００２７】
また、上記３ポート３位置切換弁においては、第３のパイロットポート３３から圧力室５３にパイロット流体圧が供給されていない状態では、第２の弁部材５がピストン５１のシール部材５１ａ等の摩擦力によってその位置を保持している。この位置保持を安定化する必要がある場合には、図４に例示するように、第２の弁部材５に、それを第１及び第２の切換位置に保持するディテント機構を付設すればよい。このディテント機構は、第２の弁部材５が第１及び第２の切換位置にあるときに、そのピストン５１のシール部材５１ａが接する弁室２の内壁に、該シール部材５１ａが弾性的に嵌入する浅い凹溝５６を周設し、第２の弁部材５が第１及び第２の切換位置にあるときに、その凹溝５６にシール部材５１ａを係合させるものとして構成することができるが、このディテント機構は、そのような機構に限定されるものではなく、周知の各種機構を採用することができる。
【００２８】
次に、上記３ポート３位置切換弁の動作を、本発明に係る該切換弁の切換方法と共に説明する。
上記構成を有する３ポート３位置切換弁においては、先ず、第２の弁部材５の圧力室５３にパイロット流体圧Ｐ5を供給すると、第２の弁部材５が第１の切換位置（図２及び図３）から第２の切換位置に移動して、図１に示す第１の切換状態になる。この第１の切換状態においては、第２の弁部材５が第２の切換位置において第２の主ポート２２を第３の主ポート２３に連通させ、また、第１の弁部材４がどの位置にあっても、第２の弁部材５が第１の弁部材４に衝当して、それを第１の切換位置に移動させる。
そのため、第２の主ポート２２により第３の主ポート２３側の空気が吸引され、第３の主ポート（出力ポート）２３に接続された真空吸着部材により搬送しようとする物品が吸着される。
【００２９】
上記物品の吸着搬送が完了し、吸着破壊により物品の吸着を解除する場合には、上記第２の弁部材５の圧力室５３へ供給していたパイロット流体圧Ｐ5を排出すると同時に、第１の弁部材４に付設した複数のピストン４１，４２の圧力室４３，４４に第１及び第２のパイロットポート３１，３２からパイロット流体圧を供給する。
この場合に、該複数のピストン４１，４２に圧力室４３，４４のパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストン４１，４２の駆動押圧力Ｆ1，Ｆ2は、第１の弁部材４を第１の切換位置に復帰させている状態の復帰バネ７の押圧力ｆ1よりも小さいので、上記圧力室４３，４４の一方のみにパイロット流体圧が供給されても第１の弁部材４は駆動されないが、それらのピストン４１，４２による第１の弁部材４の駆動押圧力の和Ｆ1＋Ｆ2は、第２の切換位置において圧縮状態にある復帰バネ７の押圧力を含む第１の弁部材４の復帰駆動力ｆ2よりも大きいので、第１の弁部材４における複数のピストン４１，４２に同時にパイロット流体圧を作用させたときにのみ、それぞれのピストンの駆動押圧力の和で、復帰バネ７の押圧力に抗して第２の切換位置に移動する。
【００３０】
この第１の弁部材４の移動に伴い、該弁部材４により第２の弁部材５が第１の切換位置に押し戻され、それにより、図２に示す第２の切換状態になって、上記第２の主ポート２２と第３の主ポート（出力ポート）２３との間の連通が遮断されると共に、上記第１の弁部材４が第２の切換位置において第１の主ポート２１を第３の主ポート２３に連通させ、第３の主ポート２３に第１の主ポート２１からの圧力流体が供給される。第３の主ポート２３に真空吸着部材が接続されている場合には、第１の主ポート２１からの正圧によって該真空吸着部材の真空破壊が行われ、保持していた物品の吸着が解除される。
【００３１】
このように、複数のピストンの同時駆動でしか第１弁部材４が動作しない安全手段を付設しているので、上述した真空吸着による物品の搬送等に使用する場合に、不用意に真空破壊が行われるのを抑止でき、安全性を確保することができる。
また、この切換弁の多数を小物部品の吸着搬送作業のために縦横（ＸＹ方向）に配列して用いる場合などには、上記ピストン４１，４２の圧力室４３，４４に対するパイロット流体圧の供給を、それぞれＸ−Ｙ方向に対応させることにより、Ｘ，Ｙで指定した切換弁をのピストン４１，４２を動作させることができる。更に、第２の弁部材５を駆動する単一のピストン５１の圧力室５３にパイロット流体圧を供給することにより、該第２の弁部材５を駆動できるので、それらの出力ポートを部品の吸着のために負圧源に一挙に接続するのが容易であって、作業効率の向上を図ることができる。
【００３２】
図２に示す第２の切換状態において真空破壊が行われた後、圧力室４３，４４のパイロット流体圧を排出すると、第１の弁部材４のピストン４１，４２が復帰バネ７の付勢力によって第１の切換位置に復帰し、図３に示す第３の切換状態、即ち、第３の主ポート２３が第１及び第２の主ポート２１，２２のいずれにも連通しない中立状態になる。この中立状態では、第３の主ポート２３が負圧源にも正圧源にも接続されず、そして、第１の弁部材４における各ピストン４１，４２の圧力室４３，４４に同時にパイロット流体圧が供給されない限り、第１の主ポート２１が第３の主ポートに接続されることはなく、そのため、第２の弁部材５の圧力室５３に対するパイロット流体圧の給排を管理すれば、出力ポートへの無駄な圧力流体の放出や塵埃等の吸引はない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例の第１の切換状態を示す断面図である。
【図２】同実施例の第２の切換状態を示す断面図である。
【図３】同実施例の第３の切換状態を示す断面図である。
【図４】第２の弁部材にディテント機構を付設した変形例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      弁ボディ
２      弁室
４      第１の弁部材
５      第２の弁部材
７      復帰バネ
２１〜２３    主ポート
３１〜３３    パイロットポート
４１，４２，５１    ピストン
４３，４４，５３    圧力室
【図１】
2005113957.tif 000003
【図２】
2005113957.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005113957.tif 000006