(57)【特許請求の範囲】
【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、該切換室内に取付けられた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、
上記切換プラグが、取付姿勢を軸線方向に１８０度反転可能であって、反転により上記両弁座の一方を選択的に閉鎖して他方を開放するシール部材を有すると共に、開放する弁座を上記パイロット入力通路に連通させるように構成されている、
ことを特徴とするパイロット式切換弁。
【請求項２】
パイロット弁により作動して、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。
【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、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、該切換室内に取付けられた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、上記切換プラグが、取付姿勢を軸線方向に１８０度反転可能であって、反転により上記両弁座の一方を選択的に閉鎖して他方を開放するシール部材を有すると共に、開放する弁座を上記パイロット入力通路に連通させるように構成され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切換室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１２ａがそれぞれ形成されており、これらのピストン室１１ａ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２３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３５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２５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５０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１５，１６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１１ａ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６２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６５，６５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
【図１】
0003959563.tif 000002
【図２】
0003959563.tif 000003
【図３】
0003959563.tif 000004
【図４】
0003959563.tif 000005