JPH10169818A - 切換弁用マニホールド - Google Patents

切換弁用マニホールド

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JPH10169818A
JPH10169818A JP8340477A JP34047796A JPH10169818A JP H10169818 A JPH10169818 A JP H10169818A JP 8340477 A JP8340477 A JP 8340477A JP 34047796 A JP34047796 A JP 34047796A JP H10169818 A JPH10169818 A JP H10169818A
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pilot
fluid
valve
port
manifold
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Shinichi Yoshimura
村 親 一 芳
Makoto Ishikawa
川 誠 石
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SMC Corp
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置する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切
換弁用マニホールドを提供する。 【解決手段】 長手方向の圧力流体の供給流路4、排出
流路5A,5B及び共通パイロット供給流路6を有する
マニホールド1の上面に、高圧優先シャトル弁11を有
する弁箱10を取付け、該シャトル弁の弁室12に、供
給流路4に連通する内部パイロット供給流路8と外部パ
イロットポートX1〜X4に連通する外部パイロット供
給流路13とを対向して開口させ、弁室12の外周面を
共通パイロット供給流路6に連通させる。内部パイロッ
ト流路の流体の流体圧が外部パイロット流路の流体の流
体圧より高いときは、シャトル弁11から共通パイロッ
ト供給通路に内部パイロット流体が供給され、これらの
パイロット流体の流体圧が逆の場合は、共通パイロット
供給流路に外部パイロット流体が供給されるので、パイ
ロット式切換弁2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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パイロット式切換
弁を設置するための切換弁用マニホールドに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】主弁とパイロット弁とを備え、パイロッ
ト弁から主弁に給排されるパイロット流体によって主弁
の弁体を駆動するパイロット式切換弁には、主弁に供給
される圧力流体をパイロット弁に出力する内部パイロッ
ト式切換弁と、外部パイロットポートから供給される圧
力流体をパイロット弁に出力する外部パイロット式切換
弁という2つの種類がある。
【0003】本発明の発明者らは、先に特願平8−30
2558号において、供給ポートの圧力流体を内部パイ
ロット流体としてパイロット弁に出力する内部パイロッ
ト供給流路と、外部パイロットポートの圧力流体を外部
パイロット流体としてパイロット弁に出力する外部パイ
ロット供給流路と、これらのパイロット供給流路にそれ
ぞれ設けた、パイロット弁への流体の流出のみを許容す
る逆止弁とを有するパイロット式5ポート切換弁を提案
した。この既提案のパイロット式5ポート切換弁は、内
外のパイロット供給流路に設けた逆止弁によって、内部
パイロット流体の流体圧と外部パイロット流体の流体圧
のうち、流体圧が高い流体をパイロット弁に出力できる
ので、内部パイロット流体の流体圧と外部パイロット流
体の流体圧の高低を変えることによって、1種類のパイ
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。
【0004】しかしながら、上記既提案の5ポート切換
弁は、マニホールドに設置するパイロット式切換弁に少
なくとも2個の逆止弁を組み込む必要があるので、切換
弁の構成が複雑になり、その価格の低下には限界があ
る。また、内外のパイロット供給流路を共に外部に開口
しても、パイロット弁のパイロット流体が上記逆止弁で
阻止されて外部に排出できないので、パイロット流体の
残圧によって切換弁が誤動作することがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する第1の課題は、設置する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
ができる切換弁用マニホールドを提供することにある。
また、本発明が解決しようとする第2の課題は、パイロ
ット流体の残圧による誤動作がない上記切換弁用マニホ
ールドを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第1の課題を解決す
るため、本発明の切換弁用マニホールドは、圧力流体の
供給流路と排出流路を備え、これらの流路から設置する
パイロット式切換弁に圧力流体を給排する切換弁用マニ
ホールドにおいて、上記切換弁用マニホールドが、上記
パイロット式切換弁にパイロット流体を出力するための
共通パイロット供給流路と;上記供給流路から供給され
る内部パイロット流体の流体圧と外部パイロットポート
から供給される外部パイロット流体の流体圧とを対比し
て、流体圧が高いパイロット流体を上記共通パイロット
供給流路に出力するパイロット流体切換手段を有する弁
箱と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、本発明
の切換弁用マニホールドは、圧力流体の供給流路と排出
流路を備え、これらの流路から設置するパイロット式切
換弁に圧力流体を給排する切換弁用マニホールドにおい
て、上記切換弁用マニホールドが、上記パイロット式切
換弁にパイロット流体を出力するための共通パイロット
供給流路と;上記供給流路から供給される内部パイロッ
ト流体の流体圧と外部パイロットポートから供給される
外部パイロット流体の流体圧とを対比して、流体圧が高
いパイロット流体を上記共通パイロット供給流路に出力
するパイロット流体切換手段とを備えていることを特徴
としている。
【0008】さらに、上記第2の課題を解決するため、
これらの切換弁用マニホールドにおけるパイロット流体
切換手段を、高圧優先シャトル弁としたことを特徴とし
ている。
【0009】
【作用】マニホールドに取付けた弁箱に設けた、或いは
マニホールドに組み込んだパイロット流体切換手段が、
内部パイロット流体の流体圧と外部パイロット流体の流
体圧とを対比して、流体圧が高い流体をパイロット流体
として共通パイロット供給流路に出力する。したがっ
て、内部パイロット流体の流体圧が外部パイロット流体
の流体圧より高いときは、内部パイロット流体が共通パ
イロット供給流路に出力されるので、マニホールドに設
置されるパイロット式切換弁が内部パイロット式とな
り、これらのパイロット流体の流体圧の高低が逆のとき
は、外部パイロット流体が共通パイロット供給流路に出
力されて上記パイロット式切換弁が外部パイロット式と
なるので、内部パイロット流体の流体圧と外部パイロッ
ト流体の流体圧との高低を変えることによって、マニホ
ールドに設置する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。
【0010】上記パイロット流体切換手段は、マニホー
ルドに設置するパイロット式切換弁の数に関係なく1つ
でよいので、各切換弁毎に少なくとも2個の逆止弁を設
けた既提案の切換弁に比べて、マニホールドに設置する
パイロット式切換弁の構成が簡単になり、これによって
切換弁組立体を安価なものにすることができる。また、
パイロット流体切換手段を高圧優先シャトル弁としたこ
とにより、内部パイロット流体及び外部パイロット流体
を外部に排出すると、パイロット弁のパイロット流体
も、共通パイロット供給流路及び高圧優先シャトル弁を
通って外部に排出されるので、パイロット流体の残圧に
よる切換弁の誤動作をなくすことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1ないし図3は本発明の第1実
施例とその使用態様とを示し、この切換弁用マニホール
ド1は、所望の数(図3に示す例は5個)のパイロット
式切換弁2を設置できる長さを有し、長手方向に圧力流
体の供給流路4、排出流路5A,5B及び共通パイロッ
ト供給流路6が形成されており、これらの流路は、図2
に示すように、切換弁2の設置位置においてそれぞれ弁
設置面に開口している。また、一端が切換弁の設置位置
にそれぞれ開口する出力流路7A,7Bは他端がマニホ
ールド1の前面に開口し、外部パイロット流体を供給す
る外部パイロットポートX1はマニホールド1の長手方
向一端面に、X2は長手方向一端近くの前面にそれぞれ
開口している。しかしながら、後記するように、切換弁
2が該切換弁の上面または前面に開口する出力ポートを
備えているときは、マニホールド1の出力流路7A,7
Bを省略することができる。
【0012】図1及び図3に示すように、マニホールド
1において、外部パイロットポートX1,X2が開口す
る位置の上面(弁設置面)には、弁箱10が取付ねじに
よって気密に取付けられており、供給流路4、共通パイ
ロット供給流路6及び外部パイロットポートX1,X2
は、それぞれ内部パイロット供給流路8及び流路6a,
Xaによってマニホールド1上面の弁箱10取付位置に
開口している。上記弁箱10には、パイロット流体切換
手段を構成する高圧優先シャトル弁11の弁室12と、
幅方向に貫通し両端を外部パイロットポートX3,X4
とした外部パイロット供給流路13とが形成され、内部
パイロット供給流路8と外部パイロット供給流路13
は、弁室12の図における上下方向に対向して開口して
いる。
【0013】弁室12の外周面は、切欠き通路14と上
記流路6aとによって共通パイロット供給流路6に連通
し、弁室12内に、外周面に軸方向に貫通する複数の切
欠溝15aが形成された弁体15が、図における上下方
向に若干移動可能に挿入されている。また、上記流路X
aは弁箱10に形成した切欠き部16によって、外部パ
イロット供給流路13に連通している。したがって、外
部パイロット流体は、マニホールド1の設置姿勢や設置
場所に応じて、配管の取付けが容易ないずれか1つの外
部パイロットポートから供給することができ、他の外部
パイロットポートは、各ポートの開口に形設した雌ねじ
に螺着したプラグ(図示省略)によって閉鎖される。
【0014】しかしながら、上記パイロット流体切換手
段は図示の高圧優先シャトル弁11に限定されるもので
はなく、既提案の切換弁と同様に、内部パイロット供給
流路8と外部パイロット供給流路13とにそれぞれ設け
た、共通パイロット供給流路6へのパイロット流体の流
出のみを許容する逆止弁とすることができる。
【0015】図2に詳細を示すように、マニホールド1
に設置される上記切換弁2は、主弁19とソレノイド2
1駆動のパイロット弁20とを備えたパイロット式切換
弁として構成されている。上記主弁19の弁ボディ23
は、軸方向の中央部に形成した第1ポート24、該ポー
トの軸方向両側にそれぞれ等間隔に形成した第2ポート
25及び第3ポート26、さらにその軸方向両側にそれ
ぞれ等間隔に形成した第4ポート27及び第5ポート2
8と、パイロットポート29とを備え、これらのポート
は、切換弁2をマニホールド1に設置すると、いずれも
マニホールド1の対応する流路の開口に気密に連通す
る。しかしながら、圧縮空気の出力ポートとなる第2ポ
ート25と第3ポート26は、弁ボディ23の上面また
は前面に開口させることもできる。
【0016】上記弁ボディ23は、第1ポート24ない
し第5ポート28がいずれも開口する軸方向の弁孔31
と、該弁孔一端の弁孔より大径のピストン室32と他端
のピストン室と同径の復帰室33とを備え、弁孔31に
第2ポート25と第3ポート26を第1ポート24と第
4ポート27または第5ポート28とに切り換えて連通
させる弁体34が、ピストン室32にピストン35が、
いずれも気密に摺動可能に挿入されている。また、弁ボ
ディ23には、上面が開口する軸方向のパイロット通路
36と、ピストン背後の室を外部に開口させる呼吸通路
37が形成されている。弁ボディ23のピストン室32
側にはピストン室を覆うアダプタ39と上記パイロット
弁20が、復帰室33側には復帰室を覆うエンドプレー
ト40が、上面にはパイロット通路36を覆う上蓋41
が、それぞれ取付ねじ等の適宜の手段によって気密に取
付けられており、パイロット通路36の先端が開口する
上記復帰室33に復帰ばね42が縮設されている。ま
た、アダプタ39には、パイロットポート29を、パイ
ロット通路36とパイロット弁20の後記するパイロッ
ト供給ポートpとに連通させるパイロット供給通路43
が形成されている。
【0017】上記パイロット弁20は、パイロット供給
ポートp、パイロット出力ポートa及びパイロット排出
ポートrと、パイロット出力ポートaをパイロット供給
ポートpとパイロット排出ポートrに切り換えて連通さ
せるパイロット弁体45と、パイロット弁体45をパイ
ロット供給ポートpの閉鎖方向に付勢するパイロット復
帰ばね46とを備え、ソレノイド21を励磁するとパイ
ロット弁体45がパイロット供給ポートpとパイロット
出力ポートaを連通させ、ソレノイド21の励磁を解除
するとパイロットばね46の付勢力でパイロット弁体4
5が復帰して、パイロット出力ポートaをパイロット排
出ポートrに連通させる、周知の常閉形3ポート電磁弁
として構成されている。また、パイロット供給ポートp
は上記パイロット供給通路43によって主弁19のパイ
ロットポート29に、パイロット出力ポートaはパイロ
ット出力通路47によって主弁19のピストン室32に
それぞれ連通し、パイロット排出ポートrは外部に開口
している。しかしながら、上記パイロット弁20は図示
の電磁弁に限定されるものではなく、ソレノイド21以
外の他の周知の駆動力によりパイロット弁体45を駆動
して、パイロットポート間の連通を切り換えるものとす
ることができる。
【0018】また、図示を省略しているが、エンドプレ
ート40に代えて弁ボディ23に上記アダプタ39及び
パイロット弁20を取付け、復帰室にピストン35と同
形のピストン35を気密に摺動可能に挿入して、パイロ
ット通路36を復帰室に代えてこのパイロット弁20の
パイロット供給ポートpに連通させると、ダブルソレノ
イド形の切換弁とすることができる。
【0019】上記第1実施例は、弁箱10に設けた高圧
優先シャトル弁11の弁体15に、供給流路4から供給
された内部パイロット流体の流体圧と、外部パイロット
ポートX1〜X4のいずれかから供給された外部パイロ
ット流体の流体圧とが対向して作用している。したがっ
て、内部パイロット流体の流体圧が外部パイロット流体
の流体圧より高いときは、弁体15が図において上動し
て内部パイロット供給流路8を開放するとともに外部パ
イロット供給流路13を閉鎖するので、共通パイロット
供給流路6に供給流路4の内部パイロット流体が出力さ
れ、この内部パイロット流体がパイロット弁20のパイ
ロットポートpに供給される。また、内部パイロット流
体の流体圧が外部パイロット流体の流体圧より低いとき
は、弁体15が図において下動して内部パイロット供給
流路8を閉鎖するとともに外部パイロット供給流路13
を開放するので、共通パイロット供給流路6に外部パイ
ロット流体が出力され、この外部パイロット流体がパイ
ロット弁20のパイロットポートpに供給される。
【0020】上記第1実施例は、内部パイロット流体の
流体圧と外部パイロット流体の流体圧の高低を変えるこ
とによって、共通パイロット供給流路6に内部パイロッ
ト流体と外部パイロット流体とを切り換えて出力できる
ので、マニホールド1に設置する切換弁2,・・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。そして、パイロット弁20のソレノイド21の
励磁とその解除とにより、共通パイロット供給流路6に
出力された内外いずれかのパイロット流体が主弁19の
ピストン室32に給排されるので、マニホールド1に設
置した切換弁2,・・の弁体34が往復動して、第1ポ
ート24から供給される圧縮空気が、第2ポート25と
第3ポート26から切り換えて出力される。
【0021】上記第1実施例は、複数の切換弁2を設置
するマニホールド1に共通パイロット供給流路6を形成
するとともに、弁箱10に設けた高圧優先シャトル弁1
1によって、内部パイロット流体の流体圧と外部パイロ
ット流体の流体圧のうち流体圧が高いパイロット流体を
共通パイロット供給流路6に出力するので、これらのパ
イロット流体の流体圧の高低を変えることによって、1
種類の切換弁2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、個々の切換
弁にそれぞれ複数個の逆止弁を設けたものと異なり、既
存の切換弁をそのまま使用できるので、切換弁を設置し
た切換弁組立体を安価なものにすることができ、しかも
切換弁の使用上の誤りがないので信頼性を高めることが
でき、かつメンテナンスも容易である。また、別個の構
成を有する内部パイロット式の切換弁と外部パイロット
式の切換弁とを使用する場合に比べて、使用上の利便性
に優れている。
【0022】図3に示すマニホールド1は、一端または
両端が開口する圧縮空気の供給流路4、排出流路5A,
5B及び共通パイロット供給流路6を備え、共通パイロ
ット供給流路6の開口はボール等の適宜の手段によって
閉鎖されている。上記マニホールドベース1に設置され
た切換弁2A〜2Cは、マニホールド1に設置されたと
きに第1ポート24ないし第5ポート28及びパイロッ
トポート29がそれぞれマニホールド1の対応する流路
の開口に気密に連通する。
【0023】上記切換弁2Dとマニホールド1との間に
は、供給スぺーサ50が設けられている。この供給スぺ
ーサ50は、マニホールド1の前後方向に開口する供給
開口51,51(一方のみ図示)を備え、これらの供給
開口はいずれも切換弁2Dの第1ポート24に連通し、
供給流路4と第1ポート24の連通は供給スぺーサ50
によって遮断されている。また、パイロットポート2
9、第2ポート25ないし第5ポート28は、供給スぺ
ーサ50に開設した流路によって、共通パイロット供給
流路6、出力流路7A,7B及び排出流路5A,5Bに
それぞれ連通している。したがって、切換弁2Dは、供
給流路4から供給される圧縮空気とは異なる空気圧の圧
縮空気を供給して出力することができる。
【0024】切換弁2Eとマニホールド1との間には、
排出スぺーサ53と供給スぺーサ54とが設けられてい
る。この排出スぺーサ53は、第1ポート24に連通す
る排出開口55を備え、供給スぺーサ54の供給開口5
6,56(一方のみ図示)は、排出スぺーサ53に開設
した流路によって第4ポート27と第5ポート28にそ
れぞれ連通している。また、パイロットポート29及び
第2ポート25と第3ポート26は、スぺーサ53,5
4に開設した流路によって共通パイロット供給流路6及
び出力流路7A,7Bにそれぞれ連通している。したが
って、切換弁2Eは、第4ポート27及び第5ポート2
8から圧縮空気を供給して第1ポート24から排出する
両側供給形の切換弁とすることができ、かつ供給流路4
から供給される圧縮空気とは異なる空気圧の圧縮空気を
供給して出力することができる。
【0025】図4は上記シャトル弁11をマニホールド
に組み込んだ本発明の第2実施例を示し、このマニホー
ルド61は、後面に開口する有底孔62を備え、該有底
孔62の底面と、軸方向の貫通孔63aを有し上記有底
孔62に気密に挿入された通路部材63との間に、シャ
トル弁11の弁室12が形成されている。また、マニホ
ールド1の後面に開設した外部パイロットポートX5
は、外部パイロット供給流路13によって有底孔62の
弁室12と反対側に連通し、供給流路4に連通する内部
パイロット供給流路8は有底孔62の底面に開口してい
る。上記弁室12には弁体15が軸方向に若干移動可能
に挿入され、弁室12の外周面は流路6aによって共通
パイロット供給流路6に連通している。図示の例におけ
る有底孔62の開口はプラグ64によって閉鎖されてい
るが、この開口から外部パイロット流体を供給すること
もできる。第2実施例の他の構成及び作用は第1実施例
と同じであるから、説明は省略する。上記第2実施例
は、マニホールド61にシャトル弁11を組み込んだこ
とにより、マニホールドに弁箱10を取付ける必要がな
いので、作業環境を整然とすることができ、かつ切換弁
のマニホールドへの取付けが容易である。
【0026】なお、これらの実施例におけるマニホール
ド1と61は、いずれも5ポート切換弁2を設置するマ
ニホールドであるが、本発明のマニホールドは5ポート
切換弁を設置するものに限定されるものではなく、中央
の第1ポートとその軸方向両側に等間隔に形成された第
2ポートと第3ポートとを備え、第2ポートまたは第2
ポートから供給される圧縮空気を第1ポートから出力し
て、第3ポートまたは第2ポートから排出する3ポート
弁用のマニホールドとすることができる。この場合にお
けるシャトル弁の弁室には、圧縮空気の供給ポートとし
た第2ポートまたは第3ポートに連通する内部パイロッ
ト供給流路の流体圧と、外部パイロットポートに連通す
る外部パイロット供給流路とが対向して開口している。
したがって、これらのパイロット流体のうち流体圧が高
いパイロット流体が共通パイロット供給流路6に供給さ
れることは、上記マニホールド1,61と同じである。
【0027】
【発明の効果】本発明は、パイロット式切換弁を設置す
るマニホールドに取付けた弁箱に、内部パイロット流体
の流体圧と外部パイロット流体の流体圧とを対比して、
流体圧が高い流体をパイロット流体として上記切換弁の
パイロット弁に供給するパイロット流体切換手段を設け
たことにより、マニホールドに設置する各切換弁に複数
個の逆止弁を設けたものと異なり既存の切換弁をそのま
ま使用することができ、またマニホールドも僅かな加工
を施すことによって既存のマニホールドを使用すること
ができるので、切換弁組立体を安価なものとすることが
でき、かつメンテナンスも容易である。
【0028】また、マニホールドにパイロット流体切換
手段を組み込んだことにより、弁箱を取付ける必要がな
いので作業環境が整然とし、しかも切換弁の取付けが容
易である。さらに、パイロット流体切換手段を高圧優先
シャトル弁としたことによって、パイロット弁のパイロ
ット流体を外部に排出できるので、パイロット流体の残
圧による切換弁の誤動作をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の断面図である。
【図2】切換弁を設置した状態の断面図である。
【図3】同じく使用態様の斜視図である。
【図4】第2実施例の断面図である。
【符号の説明】
1,61 マニホールド 2 パイロット式切換弁 4 供給流路 5A,5B 排出流路 6 共通パイロット供給流路 10 弁箱 11 シャトル弁 24〜28 ポート X1〜X5 外部パイロットポート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧力流体の供給流路と排出流路を備え、こ
    れらの流路から設置するパイロット式切換弁に圧力流体
    を給排する切換弁用マニホールドにおいて、 上記切換弁用マニホールドが、上記パイロット式切換弁
    にパイロット流体を出力するための共通パイロット供給
    流路と;上記供給流路から供給される内部パイロット流
    体の流体圧と外部パイロットポートから供給される外部
    パイロット流体の流体圧とを対比して、流体圧が高いパ
    イロット流体を上記共通パイロット供給流路に出力する
    パイロット流体切換手段を有する弁箱とを備えている、
    ことを特徴とする切換弁用マニホールド。
  2. 【請求項2】圧力流体の供給流路と排出流路を備え、こ
    れらの流路から設置するパイロット式切換弁に圧力流体
    を給排する切換弁用マニホールドにおいて、 上記切換弁用マニホールドが、上記パイロット式切換弁
    にパイロット流体を出力するための共通パイロット供給
    流路と;上記供給流路から供給される内部パイロット流
    体の流体圧と外部パイロットポートから供給される外部
    パイロット流体の流体圧とを対比して、流体圧が高いパ
    イロット流体を上記共通パイロット供給流路に出力する
    パイロット流体切換手段とを備えている、ことを特徴と
    する切換弁用マニホールド。
  3. 【請求項3】パイロット流体切換手段を高圧優先シャト
    ル弁とした、ことを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載した切換弁用マニホールド。
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