JPH024293Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、流体圧又は真空圧を利用する産業機
械に使用する方向切換弁に関するものである。

従来の技術 従来より公知の方向切換弁は、例えば米国特許
第4298027号明細書に記載されているように、弁
室内の一対の弁座間に弁体を挿入するために、弁
箱に設けた弁室の一方の弁座を弁箱とは別体の弁
座体に設けて、その部分を開放可能とし、弁室内
に弁部材を挿入した後にこの開放部分を弁座体で
閉塞して、弁箱と弁座体とで弁室を形成してい
た。

しかしながら、このような構成によると、弁座
が一方は弁箱に、他方は弁座体に形成されるの
で、弁箱に弁座体を組付けるにあたつて弁座の平
行性と同心性とを確保することが困難であつた。
また、上記弁座の平行性と同心性が損われること
が多いため、一般的に弁部材による封止力を大に
する必要があり、その結果、弁体の操作力の増大
とそれに伴う弁部材の損耗の促進とによつて、弁
体の寿命が短かくなる欠点があつた。

さらに、弁箱に弁座体を挿入、固定するための
空間が必要となるので、弁箱が大型化するか或い
は流体の流通能力が減殺され、また弁座体の密封
のために１個以上のＯリングを必要とするばかり
でなく、弁座体等の部品の増加と組立て工数の増
加によつてコスト高となる欠点があり、この傾向
は弁が小型になるほど著しかつた。

考案が解決しようとする問題点 本考案は、弁座体を使用しないで、弁室及び一
対の弁座を一つの弁箱内に形設し、この弁室内に
弁体を圧挿入することによつて、一対の弁座の平
行性と同心性とを確保すると同時に、小型で組立
を簡単ならしめた方向切換弁を提供しようとする
ものである。

問題点を解決するための手段 本考案は、弁箱に第１ポート、第２ポート及び
第３ポートを設け、弁箱内におけるこれらのポー
トと連通する弁室の相対向する位置に設けた第１
弁座及び第２弁座を弁体で開閉することによつ
て、上記ポート間の流路の切換えを行うようにし
た方向切換弁において、弁箱に設けた孔を通して
第２弁座内から弁室内に挿入する弁体を、弁金具
の周囲に弁部材を固着することにより構成し、上
記弁金具には、第２弁座の内径よりも若干小径の
拡径部を設け、この拡径部を覆つて弁金具に固着
した可撓材製の弁部材には、上記第１弁座及び第
２弁座に対向する第１密封部及び第２密封部を設
けると共に、その周囲にそれらの弁座の内径より
も若干大径の一対の周突部を設け、これらの周突
部間に、弁体の圧挿入時にその周突部を逃こませ
る弁溝を設けることによつて、上記問題点を解決
したものである。

作 用 このような構成を有する方向切換弁において
は、弁箱に設けた孔を通して弁箱内に設けた弁室
に弁体を圧挿入するとき、弁部材の第１及び第２
密封部が可撓性を有し、しかもその密封面が上記
圧挿入を容易にする方向に傾斜し、さらにそれら
の密封部の周囲に設けた周突部間に弁溝を設けて
いるため、該周突部が容易に変形してその外径を
一時的に縮少し、弁部材は破損することなく弁室
内に挿入される。弁室内への挿入後は、密封部は
その可撓性によつてもとの外径に復元し、密封部
が弁座を確実に閉鎖する。

このように、弁室内に弁体を圧挿入することに
よつて、弁箱を単一部材で製作することが可能と
なり、一対の弁座の平行性と同心性とを確保する
と同時に、小型で組立を簡単ならしめた方向切換
弁を得ることができる。

実施例 第１図及び第２図を参照して、電磁駆動するよ
うにした場合の本考案の実施例を説明すると、１
は単一の部材からなる弁箱で、第１ポート２、第
２ポート３及び第３ポート４を備え、これらの各
ポート２，３，４は、弁箱１を貫通するように開
設した孔５によつて相互に連通している。上記孔
５は、第２ポート３との交叉部において拡大させ
て、その拡径部を弁室６とし、この弁室６の対向
位置に夫々第１ポート２に通じる第１弁座７及び
第３ポート４に通じる第２弁座８を形設してい
る。なお、９は孔５の端部に設けたばね座係止用
の係止溝である。

上記孔５に挿入される弁体１０は、弁金具１１
の両端に夫々シール部材１３を嵌入させたシール
部１２を備え、また該弁金具１１の中央部に拡径
部１４を設け、この拡径部１４を覆うように、ゴ
ム等の可撓性材料よりなる弁部材１５を嵌着又は
焼付けによつて固着している。この弁体１０は、
弁箱１の孔５を通して弁室６に圧挿入されるもの
で、その端部と上記係止溝９に係止させたばね座
１６との間に介在する復帰ばね１７によつて、復
帰方向に付勢されている。

弁金具１１の中央の拡径部１４は、太細２段に
分かれて第１拡径部１８及び第２拡径部１９を形
成し、これらの第１及び第２拡径部１８，１９の
両側には、夫々傾斜面２０，２１が設けられてい
る（第２図参照）。

上記弁金具の周囲に固着した弁部材１５は、第
２弁座７と接触して密封する第１密封部２５及び
第２弁座８と接触して密封する第２密封部２６と
を有し、これらの密封部２５，２６は前記傾斜面
２０，２１上にそれらと同様に傾斜した状態に設
けられている。また、これらの密封部２５，２６
の間の外周面には弁溝２７を設け、その弁溝２７
の両側に周突部２８，２９を突設している。

而して、上記実施例では、弁体１０の両端にお
けるシール部１２の摺動部の直径をDa，Db、弁
部材１５の弁溝２７の外径をＤ０、弁溝２７の両
端の周突部２８，２９の外径をＤ１，Ｄ２、第１
弁座７及び第２弁座８の内径をＤ３，Ｄ４、弁金
具１１の第１拡径部１８及び第２拡径部１９の外
径をＤ５，Ｄ６、弁金具１１の拡径部１４の両側
の外径をＤ７，Ｄ８とした場合に、 D7≒D8＜D5≦D6＜D3≒D4≒Da≒D6≒＜D1
≒D2 の関係を持たせている。

また、弁体１０を孔５を通して弁室６中に圧挿
入するときに、弁部材１５を破損することがな
く、しかも弁部材１５を弁室６内に挿入した後に
弁の封止力を高め、かつ復帰ばね１７の付勢力又
は後記電磁石の作動によつて弁部材１５の密封部
２５，２６が弁座７，８から離脱しないようにす
るために、上記各径Ｄ０ないしＤ８に、 D1≧D3＋0.5、D2≧D4＋0.5 D3−0.5＞D5≧（D3＋2D7）／３ D4−0.5＞D6≧（D4＋2D8）／３ D3，D4≧D0≧D5，D6 の関係（単位mm）を持たせている。

第１図中、３１は一端を弁金具１１の端部の緩
衝部材３２に当接させ、他端にばね受け３３を設
けた押棒で、電磁石の固定鉄心３４に設けた孔３
６を貫通させ、可動鉄心３５内において上記ばね
受け３３とばね押え３８との間に介装した上記復
帰ばね１７よりも弱いばね３９により付勢させて
いる。また、４０は固定鉄心３４−及び可動鉄心
３５の周囲に設けた電磁コイル、４１は上記コイ
ル４０のまわりを囲む磁気枠である。

上記構成を有する方向切換弁においては、孔５
を通して弁体１０を弁室６に圧挿入すると、弁部
材１５の周突部２８，２９は、その外径Ｄ１，Ｄ
２がいずれも第２弁座８の内径Ｄ４よりも大きい
が、その径の差が小さいこと、周突部２８，２９
の間には弁溝２７が設けてあり、この弁溝２７の
径Ｄ０が上記第２弁座の内径Ｄ４より小さいこ
と、及び弁部材１５が可撓性であること等が相俟
つて、弁部材１５の周突部２８，２９は、第３図
に矢印で示すように、一部が拡径部の両側へ、残
る一部が弁溝２７側へ逃げて、その径が縮小する
ので、弁部材１５が破損することなく第２弁座８
を通過し、弁室６内に圧挿入される。そして、弁
室６内に挿入された後の上記周突部２８，２９
は、その弾性によつて再びもとの外径に復元し
て、その周突部２８，２９も弁座７，８を密封す
る状態に戻る。

次に、上記方向切換弁の作動について説明す
る。上述のように復帰ばね１７による付勢力はば
ね３９の付勢力よりも弱いので、電弱石の電磁コ
イル４０に通電していないときは、弁体１０は常
時上動して、第１密封部２５が第１図図示のよう
に第１弁座７を閉鎖している。

図示しない電源により電磁コイル４０を励磁す
ると、可動鉄心３５は固定鉄心３４に吸着され、
復帰ばね１７の付勢力に打勝つて弁体１０を下動
させ、第１密封部２５が第１弁座７を開放すると
共に、第２密封部２６が第２弁座８を閉鎖する。
従つて、第１ポート２は弁室６を通つて第２ポー
ト３に連通することになる。電磁コイル４０の励
磁を解消すると、弁体１０は復帰ばね１７の付勢
力によつて上動して第１図の状態に戻り、第１密
封部２５が第１弁座７を閉鎖すると同時に、第２
密封部２６が第２弁座８を開放し、それによつて
第２ポート３が第３ポート４に連通する。

このような切換弁において、第１図図示のよう
に、弁体１０の第１密封部２５が第１弁座７を閉
鎖した状態で、第１ポート２における流体圧が第
１密封部２５に加つても、この流体圧は弁金具１
１の第１拡径部１８上の傾斜面２０に被着した弁
部材１５によつて受けるので、周突部２８が変形
して弁部材１５が第１弁座７から離脱することに
より密封が不完全になることはない。

第４図は、弁体１０についての別の実施例を示
すもので、弁金具１１の中央の拡径部の中間に凹
入部４４を設けることによつて、その両側には同
径の拡径部４５ａ，４５ｂが形成されており、そ
れらの拡径部４５ａ，４５ｂのまわりに弁部材１
５の周突部２８，２９形成している。

第５図は、弁体１０のさらに別の実施例を示す
もので、弁金具１１における拡径部１４の両側及
び凹入部４４にその弁金具１１を十字状に貫通す
る孔４７を設けられており、弁部材１５はこれら
の孔４７を通じる連結部分４８によつて連結し、
弁金具１１に強固に固着している。

なお、図示の実施例は、本考案の方向切換弁を
電磁弁とした場合について説明したが、弁体１０
の操作は電磁石に限定されるものではなく、機械
的操作や流体圧操作でもよいことは勿論である。

考案の効果 本考案は、弁体の可撓材よりなる弁部材に弁座
の内径よりも若干大径とした第１密封部、第２密
封部、及び上記弁座の内径より若干小径か又は等
しい外径とした上記密封部間に位置する弁溝とを
設けたことにより、第２弁座を通して弁体を弁室
に圧挿入しても、その密封部がその外径を縮少し
て破損することなく弁室内に挿入されるので、弁
座体を使用せずに弁箱のみに弁室及び弁座を形成
したので、弁座体の使用に伴う弁座の平行性と同
心性の確保という面倒がないばかりでなく弁箱の
大きさを小さくでき、部品数及び組立て工数の減
少ができる。

また、使用中にも弁座の平行性と同心性とをそ
こなうことがないので、弁部材の封止力を大にし
なくてもよく、このため弁体の操作力を大にしな
くてよいので弁部材の損耗が著るしく軽減し長寿
命化が計れるとともに操作部を小形化できる。

さらに、弁体の弁金具には弁座の内径よりも若
干小径の第１拡径部及び第２拡径部を設けたもの
で、弁体の圧挿入後これらの拡径部の側面が弁部
材の密封部を支えて密封部が流体圧等で変形する
ことを防止するので密封部が圧挿入できる径であ
りながら、弁座からの流体の洩れを防止すること
ができ、しかもこれらの拡径部が弁体圧挿入の支
障となることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電磁弁とした本考案の実施例の縦断
面図、第２図は弁室を拡大して示す縦断面図、第
３図は弁体の挿入時の状態を説明するための部分
断面図、第４図及び第５図は夫々弁体の他の実施
例を示す縦断面図である。 １……弁箱、２……第１ポート、３……第２ポ
ート、４……第３ポート、５……孔、６……弁
室、７……第１弁座、８……第２弁座、１０……
弁体、１１……弁金具、１５……弁部材、１８…
…第１拡径部、１９……第２拡径部、２５……第
１密封部、２６……第２密封部、２７……弁溝、
２８，２９……周突部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁箱に第１ポート、第２ポート及び第３ポート
   を設け、弁箱内におけるこれらのポートと連通す
   る弁室の相対向する位置に設けた第１弁座及び第
   ２弁座を弁体で開閉することによつて、上記ポー
   ト間の流路の切換えを行うようにした方向切換弁
   において、弁箱に設けた孔を通して第２弁座内か
   ら弁室内に圧挿入する弁体を、弁金具の周囲に弁
   部材を固着することにより構成し、上記弁金具に
   は、第２弁座の内径よりも若干小径の拡径部を設
   け、この拡径部を覆つて弁金具に固着した可撓材
   製の弁部材には、上記第１弁座及び第２弁座に対
   向する第１密封部及び第２密封部を設けると共
   に、その周囲にそれらの弁座の内径よりも若干大
   径の一対の周突部を設け、これらの周突部間に、
   弁体の圧挿入時にその周突部を逃こませる弁溝を
   設けたことを特徴とする方向切換弁。