JP3323349B2 - 切換弁集合体 - Google Patents

切換弁集合体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の切換弁を一体に
連結してなる切換弁集合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の切換弁に圧力流体を一括して給排
するために、これらの切換弁を相互に連結して１組の切
換弁集合体として使用する技術は、従来より公知であ
る。例えば、複数の切換弁を圧力流体の供給通孔と排出
通孔とを有する１つのマニホールドベース上に並べて取
り付けたり、あるいは、供給通孔及び排出通孔を備えた
１つのサブプレート上に１つの切換弁を設置して、この
切換弁付サブプレートの所要数を幅方向に接合して連結
するといったことが行われている。さらに、弁ボディに
供給通孔と排出通孔とが設けられているスタッキング型
切換弁の場合には、上述したようなマニホールドベース
やサブプレートを使用することなく、複数の切換弁を幅
方向に直接接合して連結するようにしている。しかしな
がら、このように、複数個の切換弁を幅方向に並べて連
結することにより一組の切換弁集合体を形成する場合、
切換弁の数が多くなるとそれだけ切換弁集合体の幅方向
（連結方向）の長さが大きくなり、設置スペースに制限
がある場合には設置が困難になる等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、複数の切換弁からなる切換弁集合体の連結方向長さ
を短縮し、小形で高集積の切換弁集合体を得ることにあ
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、本発明においては、圧力流体の流れを切り換える複
数の切換弁機構を上下多段状に内蔵してなる複合型切換
弁を、幅方向に所要数連結した切換弁集合体において、
上記複合型切換弁に内蔵された各切換弁機構が、圧力流
体の流れを切り換える弁部材と、該弁部材を駆動する電
磁操作式のパイロット弁とをそれぞれ有していて、各弁
部材が直方体状をなす１つの弁ボディの内部に上下多段
状に配設されると共に、各パイロット弁が該弁ボディに
一体に組み付けられ、上記弁ボディが、幅方向の両側面
に形成された連結のための接合面と、該接合面に開口し
て隣接する複合型切換弁の通孔と相互に連通可能な、各
切換弁機構に通じる圧力流体の供給通孔及び排出通孔と
を有し、上記弁ボディにおける弁穴軸線方向の前端面に
装着されたポートブロックの前面には、各切換弁機構に
個別に連通する出力ポートが開口されている、ことを特
徴とする切換弁集合体が提供される。また、本発明の他
の例によれば、上記ポートブロックに、各切換弁機構毎
の個別の出力ポートを設ける代りに、各切換弁機構に共
通の出力ポートが設けられる。
【０００５】
【作用】切換弁集合体を構成する複合型切換弁が、１つ
の切換弁の内部に複数の切換弁機構を上下多段状に内蔵
した構成であるから、実質的に１つの切換弁の幅内に複
数の切換弁を連結したものと同じである。従って、複数
の複合型切換弁をそれらの接合面を相互に当接させて幅
方向に連結した場合、それによって形成される切換弁集
合体の連結方向長さは、全部の切換弁機構と同数の切換
弁を幅方向に連結した場合に比べ、飛躍的に短縮され、
これにより、小形で高集積の切換弁集合体が得られる。
【０００６】
【実施例】図１乃至図３は、複数の複合型切換弁を集合
して形成した切換弁集合体を示している。この切換弁集
合体は、上記複数の複合型切換弁１，１，・・と、１つ
の給排用ポートブロック２と、左右両端に位置する２つ
の側板３，３とを、相互に幅方向に接合して上下の締結
金具４で一体に固定することにより、組み立てられてい
る。
【０００７】上記複合型切換弁１は、図４乃至図７に示
すように、１つの切換弁の内部に、圧縮空気等の圧力流
体の流れを切り換える２組の独立して機能する切換弁機
構６ａ，６ｂを上下多段状に内蔵したもので、その具体
的構成は下記の通りである。なお、図示したものは２組
の切換弁機構を内蔵しているが、３組以上を内蔵するこ
ともできる。
【０００８】即ち、図４乃至図７から分かるように、上
記複合型切換弁１は、直方体状をなす１つの弁ボディ１
０を有している。該弁ボディ１０の内部には上下２つの
弁穴１１，１１が形成され、これらの弁穴１１内に各切
換弁機構６ａ，６ｂにおけるスプール式の弁部材１２，
１２が摺動自在に内蔵されている。また、上記弁ボディ
１０における弁穴軸線方向の一端面（後端面）には、第
１及び第２の２つのサブボディ１３，１４が取り付けら
れ、これらのサブボディ１３，１４に、上記２つの弁部
材１２，１２を駆動する２組の駆動機構１５，１５が組
み付けられている。
【０００９】上記弁ボディ１０の幅方向の両側面は、隣
接する複合型切換弁１と相互に接合するための接合面１
８，１８となっていて、これらの接合面１８，１８に
は、上記各弁穴１１，１１に共通に連通する圧力流体の
供給通孔Ｓ及び排出通孔ＥＡ，ＥＢがそれぞれ開口し、
複数の複合型切換弁１をシール部材１９を介して接合し
たときに、各複合型切換弁１の供給通孔Ｓ同士及び排出
通孔ＥＡ，ＥＢ同士が互いに連通するようになってい
る。上記供給通孔Ｓ及び排出通孔ＥＡ，ＥＢは、図示の
如く２つの弁穴１１，１１に共通に連通するものであっ
ても、各弁穴１１毎に独立するものであっても良い。
【００１０】また、上記弁ボディ１０の一方の接合面１
８には、上記各弁穴１１，１１に個別に連通する２組の
出力通孔Ａ，Ｂが開口しているが、これらの出力通孔
Ａ，Ｂは、複合型切換弁１を相互に接合した際に隣接す
る複合型切換弁１の弁ボディ１０によって閉じられ、他
の切換弁の出力通孔と相互に連通しないようになってい
る。これらの出力通孔Ａ，Ｂは、弁ボディ１０の内部に
設けられた通孔２０Ａ，２０Ｂを経て、該弁ボディ１０
における弁穴軸線方向の前端面に装着された出力用ポー
トブロック５の前面に開口する出力ポートＡＰ，ＢＰに
個別に連通している。これらの出力ポートＡＰ，ＢＰ
は、各切換弁機構６ａ，６ｂに対応する数だけ設けら
れ、それらが上下に配設されている。
【００１１】上記各駆動機構１５，１５は、図示の実施
例では電磁操作式のパイロット弁として構成されてお
り、これによって各切換弁機構６ａ，６ｂが、実質的に
公知のシングルソレノイド型切換弁としての機能を備え
ている。即ち、上記各弁部材１２の軸線方向一端側に
は、該弁部材１２の端面にパイロット流体圧を作用させ
る復帰圧力室２１がそれぞれ形成され、これに対して弁
部材１２の他端側には、第１サブボディ１３に、弁部材
１２より大径のピストン２２を内蔵したピストン室２３
が形成されている。上記復帰圧力室２１は、弁ボディ１
０を貫通するパイロット供給通孔ＰＳに流路２８を通じ
て常時連通し、一方ピストン室２３は、流路２９ａ（上
方の切換弁機構６ａの場合）及び２９ｂ，２９ｃ（下方
の切換弁機構６ｂの場合）によりパイロット弁を介して
上記パイロット供給通孔ＰＳに接続されている。該パイ
ロット供給通孔ＰＳは、一方の側板３に形成されたパイ
ロット供給ポートＰＳＰ（図１参照）に通じている。
【００１２】上記駆動機構１５，１５は、コイル２５へ
の通電又は通電解除により可動鉄心２６を固定鉄心２７
に吸着又は復帰させる公知のソレノイド機構２４と、第
２サブボディ１４に背中合せ状態に形成されたパイロッ
ト供給弁座３０及びパイロット排出弁座３１と、これら
のパイロット供給弁座３０及びパイロット排出弁座３１
を開閉するパイロット供給弁体３２及びパイロット排出
弁体３３とを有し、上記パイロット供給弁体３２は上記
ソレノイド機構２４の可動鉄心２６に取り付けられてい
る。上記２組のソレノイド機構２４，２４は、一体にモ
ールドされている。
【００１３】そして、コイル２５への通電により可動鉄
心２６が固定鉄心２７に吸着されると、パイロット供給
弁座３０が開放してパイロット排出弁座３１が閉鎖し、
上記パイロット供給通孔ＰＳからパイロット流体が、流
路３５、パイロット供給弁座３０を経て、該パイロット
供給弁座３０が開口するパイロット供給弁室内に流入
し、ここから図示しない流路を通って上記パイロット排
出弁座３１が開口するパイロット排出弁室内に流入し、
上方の切換弁機構６ａにおいては流路２９ａを通って、
また下方の切換弁機構６ｂにおいては流路２９ｃ，２９
ｂを通って、それぞれピストン室２３に流入する。これ
によりピストン２２が、図の下半部に示すように右方に
押されて弁部材１２を右方向に動かし、この結果、供給
通孔Ｓと出力通孔Ａとが連通すると共に、排出通孔ＥＢ
と出力通孔Ｂとが連通する。
【００１４】また、コイル２５への通電を解除して可動
鉄心２６が復帰すると、パイロット供給弁座３０が閉鎖
してパイロット排出弁座３１が開放し、ピストン室２３
内のパイロット流体が、流路２９ａ又は２９ｂ，２９ｃ
からパイロット排出弁座３１を通って流路３７に流れ、
弁ボディ１０を貫通するパイロット排出通孔ＰＥを通じ
て、上記側板３に設けられたパイロット排出ポートＰＥ
Ｐから外部に排出される。従って、復帰圧力室２１内の
パイロット流体圧の作用により弁部材１２及びピストン
２２が図の上半部に示すように左方向に押し動かされ、
供給通孔Ｓと出力通孔Ｂとが連通すると共に、排出通孔
ＥＡと出力通孔Ａとが連通する。
【００１５】なお、上段の切換弁機構６ａにおいては、
ピストン室２３が流路２９ａによりストレートにパイロ
ット弁に通じているのに対して、下段の切換弁機構６ｂ
においては、ピストン室２３が流路２９ｂ，２９ｃの途
中に設けられた手動操作機構４０ｂを介してパイロット
弁に通じているが、両切換弁機構６ａ，６ｂの機能は同
じである。また、上記手動操作機構４０ｂの構成及び機
能は、下記の通りである。
【００１６】即ち、上記各切換弁機構６ａ，６ｂには、
それぞれ、停電等によってソレノイド機構２４が使えな
い時に弁部材１２を手動で切り換えられるようにするた
め、手動操作機構４０ａ，４０ｂが設けられている。
【００１７】上段の切換弁機構６ａに対応する手動操作
機構４０ａは、先端部がテーパーにより細くなった操作
軸４３ａを備え、この操作軸４３ａを第２サブボディ１
４の穴内に上下動自在に挿入してばね４４ａで上向きに
付勢させたものである。この手動操作装置において、操
作軸４３ａがばね４４ａで付勢されて上方位置にある非
操作状態のときは、その先端部がソレノイド機構２４の
可動鉄心２６から離れているが、操作軸４３ａをばね４
４ａに抗して押し込むと、その先端部側面が可動鉄心２
６に当接して該可動鉄心２６を固定鉄心２７側に移動さ
せるため、パイロット供給弁座３０が開放する。これ
は、上段のソレノイド機構２４に通電した場合と実質的
に同じ状態である。
【００１８】また、下段の切換弁機構６ｂに対応する手
動操作装置４０ｂは、パイロット供給通孔ＰＳに連通す
る流路４５及びピストン室２３とパイロット弁とを結ぶ
流路２９ｂ，２９ｃが開口する穴の中に、操作軸４３ｂ
を上下動自在に挿入してばね４４ｂで上向きに付勢させ
たものである。この手動操作装置において、操作軸４３
ａがばね４４ａで付勢されて上方位置にある非操作状態
のときは、図６及び図７に示すように、流路４５が遮断
され、流路２９ｂと２９ｃとが互いに連通している。操
作軸４３ａをばね４４ａに抗して押し込むと、上記流路
４５と流路２９ｂとが連通してピストン室２３にパイロ
ット流体が供給され、且つ流路２９ｃが遮断される。こ
れは、下段のソレノイド機構２４に通電した場合と実質
的に同じ状態である。上記各手動操作装置４０ａ，４０
ｂの操作軸４３ａ，４３ｂは、操作位置にロックできる
ように構成しても良い。
【００１９】上記パイロット弁には、各ソレノイド機構
２４，２４へ給電するための給電手段４７が着脱自在に
付設されている。この給電手段４７は、ソレノイド機構
２４にボルト止め等の適宜手段で取り付けられた１つの
端子台５０と、該端子台５０に保持された１つの端子板
５１と、該端子板５１を覆う端子カバー５２とを有して
いる。
【００２０】配線が表面に印刷された上記端子板５１
は、各ソレノイド機構２４から突出する受電端子５３と
同数の給電端子５４のほか、表示灯や逆起電力防止器な
どの電気部品を有し、該端子板５１の下端部には、電源
接続用のプラグ端子５５を備えた端子箱５６が、プラグ
端子の先端部を端子板５１の穴に嵌入するなどの方法に
より、着脱自在に取り付けられている。上記端子板５１
を覆う端子カバー５２は、複数の係止孔を側面に備え、
これらの係止孔に端子台５０の外側面の係止爪を係合さ
せることにより、該端子台５０に着脱自在に取り付けら
れている。
【００２１】図１乃至図３において、上記給排用ポート
ブロック２の幅方向の両側面は、複合型切換弁１及び側
板３に連結するための接合面となっていて、該接合面
に、複合型切換弁１の供給通孔Ｓ及び排出通孔ＥＡ，Ｅ
Ｂに連通する同様の供給通孔及び排出通孔が形成され、
該給排用ポートブロック２の前面には、上記供給通孔Ｓ
に連通する供給ポートＳＰと、排出通孔ＥＡ，ＥＢに共
通に連通する排出ポートＥＰとが設けられている。これ
らの供給ポートＳＰ及び排出ポートＥＰには、チューブ
を挿入するだけで抜止状態に接続することが可能な、所
謂ワンタッチ式の管継手５８を装着しておくことが望ま
しい。
【００２２】更に、切換弁集合体の両端に位置する左右
の側板３，３は、それぞれの内面に接合面を有し、該接
合面を複合型切換弁１又は給排用ポートブロック２に接
合することにより、供給通孔Ｓ及び排出通孔ＥＡ，ＥＢ
を閉塞するものである。
【００２３】なお、図示の実施例においては、パイロッ
ト供給ポートＰＳＰ及びパイロット排出ポートＰＥＰ
を、メイン流体用の供給ポートＳＰ及び排出ポートＥＰ
とは別に設けることにより、外部からパイロット流体を
供給するようになっているが、パイロット供給通孔ＰＳ
及びパイロット排出通孔ＰＥを、給排用ポートブロック
２の上記供給ポートＳＰ及び排出ポートＥＰに連通させ
ることにより、ポートを共通化することもできる。共通
化した場合にパイロット供給ポートＰＳＰ及びパイロッ
ト排出ポートＰＥＰが不要であることは言うまでもな
い。
【００２４】かくして所要数の複合型切換弁１を幅方向
に連結することにより、上記切換弁集合体が得られる
が、上記複合型切換弁１は、１つの切換弁の内部に複数
の切換弁機構６ａ，６ｂを上下多段状に内蔵した構成で
あるから、実質的に１つの切換弁の幅内に複数の切換弁
を連結したものと同じである。従って、全部の切換弁機
構６ａ，６ｂと同数の切換弁を幅方向に連結した場合に
比べ、切換弁集合体の連結方向長さを飛躍的に小さくす
ることができる。例えば、複合型切換弁１に切換弁機構
６ａ，６ｂを２段に内蔵した場合には、全部の切換弁機
構６ａ，６ｂと同数の切換弁を幅方向に連結した場合に
比べ、切換弁集合体の連結方向長さを約半分近くに短縮
することができる。
【００２５】本発明の別実施例として、上記出力用ポー
トブロック５に複数の切換弁機構６ａ，６ｂに対応する
数の出力ポートＡＰ，ＢＰを設ける代わりに、１つの切
換弁機構に対応する数だけの出力ポートＡＰ，ＢＰを設
け、各切換弁機構６ａ，６ｂの出力通孔Ａ又はＢをこの
出力ポートＡＰ又はＢＰに共通に連通して、各弁部材１
２，１２を同時に切り換えることにより、切換弁機構６
ａ，６ｂの総数に応じた流量を出力するように構成する
こともできる。
【００２６】 なお、上記各実施例では、各切換弁機構６
ａ，６ｂが５ポート弁として構成されているが、３ポー
ト弁や４ポート弁など、その他の構成であっても良い。
また、上記切換弁集合体は、レールやマニホールドベー
ス等の適宜の取付部材上に設置することができ、この場
合、複数組の切換弁集合体を並べて設置することができ
る。
【００２７】
【発明の効果】このように本発明によれば、１つの切換
弁の内部に複数の切換弁機構を上下多段状に内蔵した複
合型切換弁を形成して、この複合型切換弁を幅方向に所
要数連結することにより切換弁集合体を得るようにした
ので、全部の切換弁機構と同数の切換弁を幅方向に連結
した場合に比べ、切換弁集合体の連結方向長さを飛躍的
に短縮して、小形で高集積の切換弁集合体を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切換弁集合体の正面図である。
【図２】図１の切換弁集合体の平面図である。
【図３】図１の切換弁集合体の側面図である。
【図４】１つの複合型切換弁の側面図である。
【図５】図４の複合型切換弁の正面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線での拡大断面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【符号の説明】
１ 複合型切換弁 ５ ポートブロッ
ク ６ａ，６ｂ 切換弁機構 １０ 弁ボディ １２ 弁部材 １５ 駆動機構 １８ 接合面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石 川 誠 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センタ ー内 (56)参考文献 実開 平４−14873（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−106672（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 27/00 - 27/12 F16K 31/06 - 31/11 F16K 11/07

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力流体の流れを切り換える複数の切換弁
    機構を上下多段状に内蔵してなる複合型切換弁を、幅方
    向に所要数連結した切換弁集合体において、 上記複合型切換弁に内蔵された各切換弁機構が、圧力流
    体の流れを切り換える弁部材と、該弁部材を駆動する電
    磁操作式のパイロット弁とをそれぞれ有していて、各弁
    部材が直方体状をなす１つの弁ボディの内部に上下多段
    状に配設されると共に、各パイロット弁が該弁ボディに
    一体に組み付けられ、 上記弁ボディが、幅方向の両側面に形成された連結のた
    めの接合面と、該接合面に開口して隣接する複合型切換
    弁の通孔と相互に連通可能な、各切換弁機構に通じる圧
    力流体の供給通孔及び排出通孔とを有し、 上記弁ボディにおける弁穴軸線方向の前端面に装着され
    たポートブロックの前面には、各切換弁機構に個別に連
    通する出力ポートが開口されている、 ことを特徴とする切換弁集合体。
  2. 【請求項２】 上記ポートブロックに、各切換弁機構毎の
    個別の出力ポートを設ける代りに、各切換弁機構に共通
    の出力ポートを設けたことを特徴とする請求項１に記載
    の切換弁集合体。
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