(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体の供給ポート、出力ポート及び排出ポートと、これらのポートが開口する弁孔と、該弁孔に移動可能に挿入された弁体とを備え、弁体の移動により上記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の複数を連設し、該複数の切換弁の上記供給ポート及び排出ポートを共通の供給流路及び排出流路にそれぞれ連通させたものにおいて、
上記弁体が、上記出力ポートと排出ポートとの間の流路を開閉するシール手段の他に、該シール手段が上記流路を開放している時に上記弁孔内を出力ポートから排出ポートへ向かう排気の順方向流れは許容するが、これと反対方向に向かう排気の逆流は阻止する逆流防止弁を備えている、
ことを特徴とする逆流防止弁付き切換弁。
【請求項２】
逆流防止弁が、弁体に取付けるための取付部と、先端が弁孔内周面に密接する可撓性のリップと、取付部とリップとの間の排出ポート側が開口する凹部とを備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載した逆流防止弁付き切換弁。
【請求項３】
逆流防止弁が、弁体に取付けるための取付部と、排出ポート側に向く先端が弁孔内周面に密接する可撓性のリップとを備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載した逆流防止弁付き切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気の逆流を防止するための逆流防止弁を有する切換弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に概略構成を示す切換弁１は、圧力流体の供給ポートＰ、出力ポートＡ，Ｂ、排出ポートＥＡ，ＥＢを備え、弁体（図示省略）の移動によって出力ポートＡとＢを、供給ポートＰと排出ポートＥＡ，ＥＢとに切り換えて連通させる周知の切換弁であり、出力ポートＡとＢを、作動機器の一例である流体圧シリンダ２のポート２ａと２ｂにそれぞれ連通させている。
上記切換弁１は、共通の供給流路５と排出流路６ａ，６ｂとを有するマニホールドベース４に複数個設置され、各切換弁１の供給ポートＰと排出ポートＥＡ，ＥＢを共通の供給流路５と排出流路６ａ，６ｂにそれぞれ連通させている。
【０００３】
マニホールドベース４に設置した複数個の切換弁１，・・は、各切換弁ごとに弁体によるポート間の切換状態が異なるために、例えばある切換弁の出力ポートＡと排出ポートＥＡとが連通して排気を排出流路６ａに排出しているときに、排出流路６ａを流れる他の切換弁の排気が、上記切換弁の排出ポートＥＡから出力ポートＡに逆流することがある（点線矢印参照）。
上記排気の切換弁１への逆流は、作動機器の誤作動の原因となるので、誤作動を防止するためには排気の逆流を防止する必要がある。
【０００４】
この問題を解決するものとして、切換弁とマニホールドベースとの間に設けたガスケットに、排気の逆流を防止する逆流防止弁を一体に形成したものが、実開昭５９−１０８８７２号公報において提案されている。
この既提案のものは、逆流防止機能がない公知の切換弁をそのまま使用することができるが、逆流防止弁がガスケットから突出しているために、ガスケットの製作が面倒である。
また、切換弁が、連設方向に貫通する圧力流体の供給ポートと排出ポートを有し、マニホールドベースを使用することなく直接連設できるものとしたときは、ガスケットによって排気の逆流を防止することができない。
【０００５】
【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、切換弁のポート構成に関係なく、排気の逆流を防止できる安価な逆流防止弁付き切換弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の逆流防止弁付き切換弁は、圧力流体の供給ポート、出力ポート及び排出ポートと、これらのポートが開口する弁孔と、該弁孔に移動可能に挿入された弁体とを備え、弁体の移動により上記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の複数を連設し、該複数の切換弁の上記供給ポート及び排出ポートを共通の供給流路及び排出流路にそれぞれ連通させたものにおいて、上記弁体が、上記出力ポートと排出ポートとの間の流路を開閉するシール手段の他に、該シール手段が上記流路を開放している時に上記弁孔内を出力ポートから排出ポートへ向かう排気の順方向流れは許容するが、これと反対方向に向かう排気の逆流は阻止する逆流防止弁を備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、同様の課題を解決するため、上記切換弁における逆流防止弁が、弁体に取付けるための取付部と、先端が弁孔内周面に密接する可撓性のリップと、取付部とリップとの間の排出ポート側が開口する凹部とを備えていること、または、弁体に取付けるための取付部と、排出ポート側に向く先端が弁孔内周面に密接する可撓性のリップとを備えていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１ないし図５は、本発明の第１実施例を示し、この切換弁１０は、主弁１１とパイロット弁１２とを備え、図２に示すように、マニホールドベース１３の弁設置面１３ａに所望の数（図示の例では５個）連設して設置される。
上記主弁１１は、弁本体１５と、その軸方向一側面に取付けられた手動操作箱１６及び上記パイロット弁１２と、他側面に取付けられたエンドプレート１７とを備え、弁本体１５に、マニホールドベース１３側に開口する圧力流体の供給ポートＰ、その軸方向両側の出力ポートＡ，Ｂ、及びさらにその両側の排出ポートＥＡ，ＥＢと、これらのポートが開口する軸方向の弁孔１８と、供給ポートＰに連通する軸方向のパイロット通路１９とが形成されている。
上記弁孔１８には、供給ポートＰと出力ポートＡ，Ｂ間に第１、第２弁座２１ａ，２１ｂが、出力ポートＡ，Ｂと排出ポートＥＡ，ＥＢ間に第３、第４弁座２２ａ，２２ｂがそれぞれ形成され、弁孔１８に、出力ポートＡとＢを供給ポートＰと排出ポートＥＡ，ＥＢとに切り換えて連通させる弁体２０が気密に摺動可能に挿入されている。
【０００９】
弁体２０を構成する弁棒２３は、軸方向の貫通孔２３ａを有し、その外周面に形成した周溝に、第１、第２弁座２１ａ，２１ｂを開閉する第１、第２弁シール部材２４ａ，２４ｂと、第３、第４弁座２２ａ，２２ｂを開閉する第３、第４弁シール部材２５ａ，２５ｂと、第３、第４弁シール部材２５ａ，２５ｂの軸方向内方の逆流防止弁２６，２６が、それぞれ嵌着されている。また、弁棒２３の軸方向両端近くの周溝には、弁体の移動を案内するガイド２７，２７と、弁孔１８の開口両端をシールするシール部材２８，２８が嵌着されている。
【００１０】
図３に詳細を示す上記逆流防止弁２６は、弁棒２３の周溝に嵌着される取付部２６ａと、先端が弁孔１８の内周面に密接してシールするリップ２６ｂと、これらの間の排出ポート側が開口する凹部２６ｃとを備え、合成ゴム等の弾性を有する素材によって一体に形成されている。
この逆流防止弁２６は、弁体２０が図１の上半部に示す切換位置にあって、第３弁シール部材２５ａが第３弁座２２ａから離れて排出ポートＥＡと出力ポートＡとが連通したとき、または、弁体２０が図１の下半部に示す切換位置にあって、第４弁シール部材２５ｂが第４弁座２２ｂから離れて排出ポートＥＢと出力ポートＢとが連通したときに、それぞれ、リップ２６ｂの先端が第３弁座２２ａまたは第４弁座２２ｂに摺接した状態を保つようになっている（図１、図５参照）。そして、出力ポートＡまたはＢから排出ポートＥＡまたはＥＢへ向かう排気の順方向流れに対しては、リップ２６ｂがこの排気圧で押し開かれることによって弁座２２ａまたは弁座２２ｂを開放し（図４参照）、排出ポートＥＡまたはＥＢから出力ポートＡまたはＢに向かう排気の逆方向流れに対しては、リップ２６ｂが排気圧で弁座２２ａまたは弁座２２ｂに押し付けられることによって該弁座を閉鎖する（図５参照）。
また、取付部２６ａの内外両側面には逆流防止弁２６の弁棒２３からの浮き上がりを防止するための放射方向の切欠溝２９ａが、リップ２６ｂの先端にはリップの取付部２６ａへの密着を防止するための放射方向の切欠溝２９ｂが、いずれも円周方向に等間隔に形成されている。
【００１１】
上記手動操作箱１６には第１ピストン室３１ａが、エンドプレート１７には第１ピストン室より小径の第２ピストン室３１ｂがそれぞれ形成され、これらのピストン室に第１ピストン３２ａと第２ピストン３２ｂが気密に摺動可能に挿入されており、第１ピストン室３１ａは後記するパイロット出力通路３４に、第２ピストン室３２ｂはパイロット通路１９に、それぞれ連通している。
【００１２】
パイロット弁１２は、パイロット供給ポート、パイロット出力ポート及びパイロット排気ポート（ポートはいずれも図示省略）を備え、ソレノイド１２ａの励磁とその解除とによって、パイロット出力ポートをパイロット供給ポートとパイロット排気ポートとに切り換えて連通させる、周知の常閉形３ポート電磁弁として構成されている。
そして、パイロット供給ポートはパイロット供給通路３３によってパイロット通路１９に、パイロット出力ポートはパイロット出力通路３４によって第１ピストン室３１ａに、パイロット排気ポートはパイロット排気通路３５によって外部に、それぞれ連通している。
【００１３】
また、上記手動操作箱１６には、常時はばね３６の付勢力により上動して、パイロット供給流路３３とパイロット出力通路３４の連通を遮断し、押圧によりこれらのパイロット通路３３と３４とを連通させる手動操作部３７が挿入されている。
したがって、停電等によってパイロット弁１２による主弁１１の駆動ができないときは、手動操作部３７によって弁体２０を駆動することができる。
【００１４】
図２に示すように、上記マニホールドベース１３は、長手方向の供給流路３９及び排出流路４０ａ，４０ｂと、一側面に開口する出力開口４１ａ，４１ｂとを備え、これらの出力開口に、チューブ（図示省略）を挿入すると該チューブを係止し、リリースブッシュを押圧するとチューブの係止が解除されてを抜き取ることができる、いわゆるワンタッチ管継手４２が取付けられている。
また、上記流路３９，４０ａ，４０ｂ及び出力開口４１ａ，４１ｂはいずれも弁設置面１３ａに開口し、弁設置面１３ａにガスケット４３を載置し、取付ねじ４４，４４によって切換弁１０を取付けると、切換弁１０の各ポートがそれぞれマニホールドベース１３の対応する開口に連通する。
なお、図示のマニホールドベースは、切換弁の連設数に対応する長さを有しているが、個々に切換弁を設置したベースを複数個連設することもできる。
【００１５】
上記切換弁１０は、ソレノイド１２ａの励磁が解除されているときは、第２ピストン室３１ｂに供給されているパイロット流体圧により第２ピストン３２ｂと弁体２０が図において左動して、供給ポートＰと出力ポートＢ及び出力ポートＡと排出ポートＥＡが連通するので（図１の弁体２０の上半分参照）、出力ポートＢから圧縮空気が出力される。
ソレノイド１２ａを励磁すると、パイロット出力ポートから第１ピストン室３１ａにパイロット流体が出力されるので、第１、第２ピストン間の径差により第１ピストン３２ａと弁体２０が図において右動して、供給ポートＰと出力ポートＡ及び出力ポートＢと排出ポートＥＢが連通するので（図１の弁体２０の下半分参照）、出力ポートＡから圧縮空気が出力される。
また、パイロット弁１２による弁体２０の駆動ができなくなったときは、手動操作部３７を押圧すると弁体２０が図において右動し、手動操作部３７の押圧を解除すると弁体２０が図において左動する。
【００１６】
上記切換弁１０は、出力ポートＡまたはＢから排出ポートＥＡまたはＥＢに排気が排出されているときは、排気流体圧により逆流防止弁２６のリップ２６ｂが縮径して第３弁座または第４弁座を開口するので（図４の矢印参照）、排気を排出することができる。排出流路４０ａまたは４０ｂを流れる排気圧が大きいために、この排気が排出ポートＥＡまたはＥＢに流入すると、凹部２６ｃに作用する逆流排気圧によりリップ２６ｂが拡径して第３弁座２２ａまたは第４弁座２２ｂをシールするので（図５の点線矢印参照）、排出ポートＥＡまたはＥＢと出力ポートＡまたはＢとの連通が遮断される。したがって、切換弁１０における排気の逆流が防止されるので、作動機器の誤作動をなくすことができる。
【００１７】
図６は逆流防止弁の変形例を示し、この逆流防止弁４６は、弁棒２３の周溝に嵌着される取付部４６ａと、取付部から放射方向かつ弁体の外方に向いて伸びるリップ４６ｂとを備え、取付部４６ａに、弁４６の浮き上がりを防止する切欠溝４７が円周方向に等間隔に形成されている。
逆流防止弁４６の作用は、実質的に逆流防止弁２６と同じであるから、説明は省略する。
【００１８】
図７及び図８は本発明の第２実施例を示すもので、この第２実施例の切換弁５０は、弁体５１を構成する弁棒５２への、第１、第２弁シール部材５３ａ，５３ｂの取付位置と、第３、第４弁シール部材５４ａ，５４ｂの取付位置と、逆流防止弁４６，４６の取付位置が、第１実施例の弁体２０と異なる以外は、第１実施例の切換弁１０と同一の構成を備えている。したがって、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。上記切換弁５０の作用は、第１実施例の切換弁１０と同じであるから、説明は省略する。
なお、第２実施例の弁体５１も、逆流防止弁４６に代えて逆流防止弁２６を取付けることができる。
【００１９】
本発明の切換弁は、図１に示すシングルパイロット式切換弁１０に限定されるものではなく、図２に示すように、２個のパイロット弁１２Ａ，１２Ｂを有するダブルパイロット式切換弁１０Ａ、流体圧駆動のパイロット弁を有する切換弁、或いはソレノイドによって弁体を直接駆動する直動形の切換弁とすることができる。
また、図示を省略しているが、連設方向に貫通する供給ポートと排出ポートとを有し、レールに直接連設する切換弁とすることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の切換弁は、弁体に取付けた、出力ポートから排出ポートへの流体を排出を許容して、これと逆方向の流体の流入を阻止する逆流防止弁によって、排気の逆流を防止することができる。
また、公知の切換弁の弁体に逆流防止弁を取付けるだけの簡単な変更によって、逆流防止機能を有する切換弁とすることができるので、作動機器を誤作動させる恐れがない切換弁を安価なもの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】連設状態を示す斜視図である。
【図３】逆流防止弁の一部切断斜視図である。
【図４】排気の排出状態を示す要部の縦断面図である。
【図５】排気の逆流防止状態を示す要部の縦断面図である。
【図６】逆流防止弁の変形例の断面図である。
【図７】第２実施例の縦断正面図である。
【図８】要部の縦断面図である。
【図９】公知の切換弁の構成図である。
【符号の説明】
１０，５０  切換弁
１８    弁孔
２０，５１  弁体
２６，４６  逆流防止弁
２６ａ，４６ａ  取付部
２６ｂ，４６ｂ  リップ
２６ｃ  凹部
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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