単動形方向切換弁
【課題】単動形方向切換弁の復帰ばねによる弁棒の復帰動作がポペット弁部における排気ポート側の側面付近に発生する低圧部により不安定化するのを抑制する簡単な手段を提供する。
【解決手段】複数のポートが連通する弁室内に弁棒が収容され、該弁棒は、供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとの間に配置された円形のポペット弁部３７を有し、該ポペット弁部３７の側面３７ｂには環状の突壁４５が形成され、該突壁４５の外周面４５ａは、上記弁室の軸線Ｌと平行に延びる円筒面４５ａ′と、該円筒面４５ａ′の基端部を上記ポペット弁部３７の側面３７ｂになだらかに連通させる傾斜面４５ａ″とを有し、上記円筒面４５ａ′の直径は、上記ポペット弁部３７の直径より小さいが上記弁棒の括れ部３６の直径より大きい。
【解決手段】複数のポートが連通する弁室内に弁棒が収容され、該弁棒は、供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとの間に配置された円形のポペット弁部３７を有し、該ポペット弁部３７の側面３７ｂには環状の突壁４５が形成され、該突壁４５の外周面４５ａは、上記弁室の軸線Ｌと平行に延びる円筒面４５ａ′と、該円筒面４５ａ′の基端部を上記ポペット弁部３７の側面３７ｂになだらかに連通させる傾斜面４５ａ″とを有し、上記円筒面４５ａ′の直径は、上記ポペット弁部３７の直径より小さいが上記弁棒の括れ部３６の直径より大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット流体圧等によって駆動され、復帰ばねの付勢力で復帰する単動形方向切換弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に例示するような単動形方向切換弁は、例えば、特許文献１における複合弁を構成するものとして、従来から知られているものである。
この方向切換弁は、内部に弁室１１を有する弁ボディ１０を備え、該弁ボディ１０内の該弁室１１の両端の開口部が、蓋部材１２及びカバー１３で気密に閉鎖され、上記弁室１１内には、軸線Ｌ方向に駆動される弁棒３０が配設され、また、上記弁室１１には、上記軸線Ｌ方向と直交する方向に開口する供給ポート１９、出力ポート２０及び排気ポート２１が、該弁室１１の一端側から他端側に向けて順次配置されて該弁室１１に連通し、上記供給ポート１９と出力ポート２０との間、及び出力ポート２０と排気ポート２１との間には、該弁室１１を区画する区画壁１５，１６が設けられ、上記区画壁１５と上記蓋部材１２との間、及び上記区画壁１６とカバー１３との間に、弁棒３０の軸線Ｌ方向の移動をガイドする複数の通孔を備えたリテーナ２７，２８が配設されている。
【０００３】
上記弁室１１内に上記リテーナ２７，２８により軸線Ｌ方向に摺動自在に支持された上記弁棒３０は、その軸線Ｌ方向両端に設けられて上記リテーナ２７，２８の内面にガイドされるガイド部３１，３２と、両ガイド部３１，３２間に括れ部３５，３６を介して配設された円板状のポペット弁部３７とを備えている。上記ポペット弁部３７は、その左右両側面３７ａ，３７ｂに弁シート部３８ａ，３８ｂを備えたポペット形のもので、それぞれの弁シート部３８ａ，３８ｂを、上記両リテーナ２７，２８の対向端面に形成した供給弁座３９ａ及び排気弁座３９ｂに対向させている。
【０００４】
上記方向切換弁は、パイロット流体圧で駆動される単動形のもので、上記蓋部材１２とリテーナ２７と弁棒３０の一端のガイド部３１の端面とにより形成される空間をパイロット圧力室４０とし、該パイロット圧力室４０を図示しないパイロット弁を介してパイロット流体圧源に連通させ、一方、弁棒３０の他方のガイド部３２と前記カバー１３との間には、パイロット圧力室４０の流体圧力を排出したときに弁棒３０を復帰位置に戻すための付勢力を発生する復帰ばね４１を介装している。
【０００５】
上記構成を有する単動形方向切換弁は、パイロットエアがパイロット圧力室４０に供給されると、弁棒３０がその一方のガイド部３１の端面に作用するパイロットエア圧力により駆動されて、図４において右側に移動し、ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａから離間してそれらの間の流路を大きく開くと共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂに圧接して該弁座３９ｂを閉じ、その結果、供給ポート１９からの圧縮空気が出力ポート２０を通して所要の機器に出力される。
また、パイロット圧力室４０のパイロットエアが排出されると、復帰ばね４１の付勢力で弁棒３０が上記切換位置から図の左側に向けて移動し、ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａに圧接して該弁座３９ａを閉じると共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間してそれらの間の流路を開き、その結果、出力ポート２０側からの圧縮空気が排気ポート２１を通して外部に排出される。
【０００６】
このような単動形方向切換弁において、パイロット圧力室４０のパイロットエアが排出されて、復帰ばね４１の付勢力でポペット弁部３７の弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間する初期段階で、出力ポート２０側から圧力の高い圧縮空気が、矢印Ａで示すように、排気弁座３９ｂと弁シート部３８ｂとの間の隙間を通して括れ部３６の周囲の空間に向けて流入する。このように、上記圧縮空気が上記隙間から弁棒の中心側に向かって高速で流入すると、高速の空気流により、ポペット弁部３７における排気ポート２１側の側面３７ｂ付近の空気が誘導されて流出し、結果的に該側面３７ｂ付近に低圧部が発生して、その圧力の低下の度合いが大きい場合にはポペット弁部３７を復帰ばね４１の付勢力に抗して押し戻すことがあり、その結果、復帰ばね４１の付勢力による弁棒３０の切換動作が不安定になる。
【０００７】
上述した切換動作の不安定さは、例えば、復帰ばね４１の付勢力を高めることによっても改善できるが、それに伴って、パイロット圧力室４０に供給するパイロットエアの流体圧を高めるとか、パイロット圧力室４０における弁棒３０に対する受圧面積を高めるなどの対応策を考慮する必要があり、そのような対応策は方向切換弁自体の構造や設計等に大きな影響を及ぼすので、ポペット弁部３７における排気ポート２１側の側面３７ｂ付近に低圧部が発生するのを抑制できる簡単な手段を見出すのが最適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−９５８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の技術的課題は、単動形方向切換弁における上記復帰ばねによる弁棒の復帰動作を安定的にするための簡単な手段を提供することにある。
更に具体的な本発明の技術的課題は、高速の空気流に誘導されてポペット弁部における排気ポート側の側面付近に低圧部が発生するのを抑制するための簡単な手段を備えた単動形方向切換弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明によれば、供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備えた弁ボディと、該弁ボディの内部に上記ポートに連通するように形成された弁室と、該弁室内に該弁室の軸線方向に摺動自在に収容された弁棒と、該弁棒を駆動する切換駆動機構及び復帰ばねとを有し、上記弁室には、上記供給ポートと上記出力ポートとを結ぶ流路を取り囲む供給弁座と、上記出力ポートと上記排気ポートとを結ぶ流路を取り囲む排気弁座とが、上記軸線方向の互いに相対する位置に形成され、上記弁棒は、上記供給弁座と上記排気弁座との間に配置された円形のポペット弁部と、該ポペット弁部の左右の側面に連なる括れ部とを有し、上記ポペット弁部の上記左右の側面は上記軸線に垂直をなし、該左右の側面には、上記供給弁座及び上記排気弁座に接離する環状の弁シート部が形成され、上記左右の側面のうち少なくとも上記排気弁座側を向く側面には、上記軸線方向に突出する環状の突壁が該ポペット弁部と一体に形成され、上記突壁の外周面は、上記軸線と平行に延びる円筒面と、該円筒面の基端部を上記ポペット弁部の側面になだらかに連通させる傾斜面とを有し、上記円筒面の直径は、上記ポペット弁部の直径より小さいが上記弁棒の括れ部の直径より大きいことを特徴とする単動形方向切換弁が提供される。
【００１１】
本発明において好ましくは、上記突壁の高さが、上記ポペット弁部が該突壁側に位置する一方の弁座から離れて他方の弁座に当接しているとき該突壁が上記一方の弁座の内孔から完全に抜け出す高さであり、また該突壁の高さは、該突壁が上記一方の弁座の内孔内に嵌合しているときに該突壁の円筒面と上記内孔の内周面との間に形成される環状空間の幅より大きいことである。
また、本発明においては、上記傾斜面が上記弁シート部より内側の位置で上記ポペット弁部の側面に連なっていることが望ましい。
【００１２】
本発明の具体的な構成態様によれば、上記弁ボディの内部に、上記流路の一部を形成する通孔を側面に備えた筒状の一対のリテーナが上記軸線に沿って設けられ、該リテーナの相対する端部に上記供給弁座と排気弁座とが形成され、該リテーナの内部に上記弁棒が収容されると共に、上記一対のリテーナの相対する端部間に上記ポペット弁部が配置されている。
【００１３】
上述した本発明の単動形方向切換弁によれば、復帰ばねの付勢力でポペット弁部の弁シート部が排気弁座から離間を開始する段階で、出力ポート側の圧力の高い圧縮空気が排気弁座と弁シート部との間の間隙を通して弁室の中心に向かって高速で流入するとき、空気流の向きがポペット弁部の側面の上記突壁により軸線Ｌ方向に変更され、ポペット弁部から離れるように流れるので、前記既知の単動形方向切換弁のようにポペット弁部の排気ポート側面付近に低圧部が発生することはなく、弁棒の切換動作が不安定になるという問題は解決される。
【発明の効果】
【００１４】
以上に詳述したように、本発明によれば、単動形方向切換弁の復帰ばねによる弁棒の復帰動作が場合によって不安定化するという問題を、ポペット弁部の排気ポート側面の周辺に環状の突壁を設けるという簡単な手段で解決し、復帰ばねの付勢力を高めるなどの不利益な対応策を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る単動形方向切換弁の実施例の断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】環状の突壁の変形例を示す要部断面図である。
【図４】既知の単動形方向切換弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る単動方向切換弁をパイロット式の切換弁として構成した実施例を示している。このパイロット式単動方向切換弁は、図４に示す既知の単動方向切換弁と比較して、弁棒３０におけるポペット弁部３７に関連する構成を異にするもので、その他の構成は実質的に図４の単動方向切換弁と同じである。そのため、図１においては、図４に示す方向切換弁の各部と同一又は対応する部分に図４と同じ符号を付しているが、ここでは、本発明に係る単動方向切換弁の構成を改めて詳細に説明する。
【００１７】
図１に示す単動方向切換弁は、弁ボディ１０の内部に円形孔状をした弁室１１を有している。上記弁室１１の軸線Ｌ方向の一端の開口部１１ａは、上記弁ボディ１０の一端にＯリング１２ａを介して気密に固定した蓋部材１２により閉鎖され、また、上記弁室１１の軸線Ｌ方向の他端側の開口部１１ｂは、上記弁ボディ１０の他端にＯリング１３ａを介して気密に固定したカバー１３により閉鎖されている。
【００１８】
上記弁室１１内には、弁棒３０が軸線Ｌ方向に摺動自在に内挿されている。また、上記弁室１１には、上記弁ボディ１０の側面から上記軸線Ｌと直交する方向に開設された供給ポート１９、出力ポート２０及び排気ポート２１が連通し、該弁室１１の内周面には、上記供給ポート１９が連通する位置と上記出力ポート２０が連通する位置との間、及び、上記出力ポート２０が連通する位置と上記排気ポート２１が連通する位置との間に、上記弁室１１の中心側に向けて張り出す環状の区画壁１５，１６が設けられている。上記供給ポート１９と出力ポート２０と排気ポート２１とは、上記弁室１１の一端の開口部１１ａ側から他端の開口部１１ｂ側に向けて上述した順番に並んでいる。
【００１９】
上記弁棒３０を摺動自在に保持するため、上記弁室１１内には、円筒状をした一対のリテーナ２７，２８が取り付けられている。該リテーナ２７，２８は、アルミニウム合金等からなる金属製のもので、各々の中心軸線を上記弁室１１の軸線Ｌに一致させた状態で相互間に間隔を保って相対するように配設され、一方の第１のリテーナ２７の両端部の外周が、上記蓋部材１２の内面の筒状のリテーナ保持部１２ｃと一方の区画壁１５とに、Ｏリング１２ｂ，１５ｂを介して気密に保持され、他方の第２のリテーナ２８の両端部の外周が、上記カバー１３の端面のリテーナ保持孔１３ｃと他方の区画壁１６とに、Ｏリング１３ｂ，１６ｂを介して気密に保持されている。
【００２０】
上記リテーナ２７，２８の内部空間は、互いに相対する端部側の開口を通じて上記出力ポート２０にそれぞれ連通し、第１のリテーナ２７の内側空間は、該第１のリテーナ２７に形成した通孔２７ａを通じて上記供給ポート１９に連通し、第２のリテーナ２８の内側空間は、該第２のリテーナ２８に形成した通孔２８ａを通じて上記排気ポート２１に連通している。従って、上記第１のリテーナ２７の内側空間は、上記供給ポート１９と出力ポート２０とを結ぶ流路の一部を形成し、上記第２のリテーナ２８の内側空間は、上記出力ポート２０と排気ポート２１とを結ぶ流路の一部を形成しており、従って、上記リテーナ２７，２８の内側空間は上記弁室１１の一部であると言うことができる。
【００２１】
また、上記第１のリテーナ２７と第２のリテーナ２８との相対する端部には、上記軸線Ｌと平行に突出して上記内側空間からなる流路の回りを取り囲む環状の供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとが、各リテーナ２７，２８と一体に形成されている。
【００２２】
上記弁棒３０は、アルミニウム合金等からなる金属製のもので、軸線Ｌ方向の両端にそれぞれ形成されて上記一対のリテーナ２７，２８の内部に摺動自在に嵌合するガイド部３１，３２と、軸線Ｌ方向の中間位置に形成されて上記一対のリテーナ２７，２８の相対する端部間に介在する円板状の上記ポペット弁部３７と、該ポペット弁部３７と上記ガイド部３１，３２との間に形成された括れ部３５，３６とを有している。上記ガイド部３１，３２は上記ポペット弁部３７より小径であり、上記括れ部３５，３６は該ガイド部３１，３２より更に小径である。上記ガイド部３１，３２には、上記リテーナ２７，２８の内周面に摺動自在に接触するシール部材３３及びウエアリング３４が設けられている。
【００２３】
上記ポペット弁部３７は、上記供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとに接離して、上記供給ポート１９と出力ポート２０とを結ぶ流路（供給流路）を開閉すると共に、上記出力ポート２０と排気ポート２１とを結ぶ流路（排気流路）を開閉するもので、該ポペット弁部３７の軸線Ｌ方向を向く左右の側面、即ち、上記供給弁座３９ａ側を向く側面３７ａ及び上記排気弁座３９ｂ側を向く側面３７ｂは、上記軸線Ｌに対して垂直な面であり、該側面３７ａ，３７ｂの外周寄りの部分に、上記供給弁座３９ａ及び排気弁座３９ｂに接離する環状の弁シート部３８ａ，３８ｂが形成されている。この弁シート部３８ａ，３８ｂは、上記ポペット弁部３７の両側面３７ａ，３７ｂに、合成ゴム等からなる環状をした薄く平坦なシール材を、後述する突壁４５の回りを取り囲むように固着することにより、該シール材によって形成されたものであるが、該シール材の図示は省略されている。
【００２４】
上記単動方向切換弁は、弁棒３０が切換駆動機構５０の作動により図１の右方向に駆動されて、供給ポート１９が出力ポート２０と連通し、上記切換駆動機構５０が不作動のとき上記弁棒３０が、復帰ばね４１の付勢力で図１の左方向に復帰動作させられる単動形のものであり、図示の実施例では、上記切換駆動機構５０として、パイロット流体圧で弁棒３０を駆動する機構を採用している。そのため、上記蓋部材１２とリテーナ２７と弁棒３０の一端のガイド部３１の端面とにより形成される空間をパイロット圧力室４０とし、該室４０をパイロット弁５０ａを介してパイロット流体圧源５０ｂに連通させ、一方、弁棒３０の他方のガイド部３２と前記カバー１３との間には、パイロット圧力室４０の流体圧力を排出したときに弁棒３０を復帰位置に戻すための上記復帰ばね４１を介装している。上記切換駆動機構５０としては、図１に示すパイロット流体圧駆動のものに限らず、機械的その他各種の駆動機構を採用することもできる。
【００２５】
そして、上記ポペット弁部３７の上記左右の側面３７ａ，３７ｂのうち少なくとも上記排気弁座３９ｂ側を向く側面３７ｂには、該側面３７ｂから上記軸線Ｌ方向に突出する環状の突壁４５が形成されている。該突壁４５は、上記ポペット弁部３７が上記排気弁座３９ｂから離間するとき、該排気弁座３９ｂの周囲からポペット弁部３７の側面３７ｂに沿って弁室１１の中心に向かって流入する空気流を、早い段階で軸線Ｌ方向に変更させて上記ポペット弁部３７の側面３７ｂから離れさせるためのものである。このため、上記突壁４５の外周面４５ａは、図２から分かるように、上記軸線Ｌと平行をなす円筒面４５ａ′と、該円筒面４５ａ′の基端部を上記ポペット弁部３７の側面３７ｂになだらかに連通させる傾斜面４５ａ″とからなっていて、この外周面４５ａで上記空気流の向きを変えるように構成されている。上記円筒面４５ａ′の直径Ｄ１は、上記ポペット弁部３７の直径Ｄ２より小さいが、上記弁棒３０の括れ部３６の直径Ｄ３よりは大きく形成され、また、上記傾斜面４５ａ″は、上記弁シート部３８ｂより内側の位置で上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに連なっている。上記傾斜面４５ａ″は、図示した例では円弧状（ホーン状）に湾曲しているが、直線状（円錐状）をしていても良い。
【００２６】
また、上記突壁４５の高さＨは、上記ポペット弁部３７が排気弁座３９ｂから離れて供給弁座３９ａに当接した位置にあるとき該突壁４５が上記排気弁座３９ｂの内孔（内側空間）から完全に抜け出すような高さであり、しかもその高さは、該突壁４５が上記排気弁座３９ｂの内孔内に嵌合しているときに該突壁４５の円筒面４５ａ′と上記内孔の内周面との間に形成される環状空間４６の幅Ｗより大きいことが望ましい。
【００２７】
上記環状の突壁４５により、前記既知の単動形方向切換弁のようにポペット弁部３７の排気ポート２１側の側面３７ｂに沿う高速の空気流によって該側面３７ｂ付近に低圧部が発生するのが抑制され、これにより弁棒３０の切換動作が不安定になるという問題が回避される。
即ち、上記復帰ばね４１の付勢力で上記ポペット弁部３７が排気弁座３９ｂから離間を開始するとき、上記出力ポート２０側から圧力の高い圧縮空気が上記排気弁座３９ｂと弁シート部３８ｂとの間の間隙を通じて弁室１１の中心に向けて高速で流入を開始するが、該圧縮空気の流れは、上記ポペット弁部３７の側面３７ｂの上記突壁４５の外周面４５ａにより軸線Ｌ方向に向きを変えられ、上記圧縮空気はポペット弁部３７の側面３７ｂから離れる方向に流れることになるので、既知の単動形方向切換弁のようにポペット弁部３７の排気ポート２１側の部分に低圧部を発生させることがなく、従って弁棒３０の切換動作が不安定になることはない。
【００２８】
上記突壁４５は、図１に示す例では、上記ポペット弁部３７の上記弁シート部３８ｂの内周側の部分を厚肉部とすることによって該ポペット弁部３７の側面に一体に形成されていて、該突壁４５の側面に上記弁棒３０の括れ部３６の一端が一体に連接されているが、図３に示す変形例のように上記突壁４５を中空状に形成することもでき、この場合、上記弁棒３０の括れ部３６の一端は、該突壁４５の内部において上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに連接される。あるいは、上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに上記弁シート部３８ｂを形成するシール材が取り付けられている場合には、上記突壁４５を該シール材と一体に形成することもでき、この場合、上記弁棒３０の括れ部３６の一端は上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに連接されることになる。
【００２９】
また、上記図１及び図３のポペット弁部３７においては、上記突壁４５が該ポペット弁部３７の排気弁座３９ｂ側の側面３７ｂだけではなく、反対側の側面即ち供給弁座３９ａ側の側面３７ａにも対称をなすように設けられているが、これは、弁棒３０におけるポペット弁部３７の両側を対称形状に形成して、該ポペット弁部３７を弁室１１内に収容する場合にその向きについて配慮する必要をなくしたものであって、図示した実施例においては必ずしも必要な形状ではない。しかし、上記供給ポート１９と排気ポート２１とを入れ換えて使用する場合、即ち、上記排気ポート２１を供給ポートとして使用すると共に、上記供給ポート１９を排気ポートとして使用する場合には、有効である。
【００３０】
また、図１において、上記弁棒３０におけるガイド部３２にロッド４３のフランジ部４３ａを当接させ、該フランジ部４３ａを介して復帰ばね４１の付勢力を弁棒３０のガイド部３２の端面に作用させているが、該ロッド４３は、カバー１３を通して外部に導出し、弁棒３０の動作位置を検出するための図示しない位置検出器に接続しているものであり、該位置検出器を設ける必要がない場合には、弁棒３０におけるガイド部３２に復帰ばね４１の付勢力を直接作用させることができる。
【００３１】
上記構成を有する単動形方向切換弁において、パイロットエアがパイロット圧力室４０に供給されると、弁棒３０がその一方のガイド部３１の端面に作用するパイロットエア圧力により駆動されて図１において右方向に移動し、上記ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａから離間して該供給弁座３９ａの内孔内の供給流路を大きく開くと共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂに圧接して該排気弁座３９ｂの内孔内の排気流路を閉じる。そのため、供給ポート１９と出力ポート２０が連通して供給ポート１９からの圧縮空気が出力ポート２０を通して所要の機器に出力される。
【００３２】
また、上記パイロット圧力室４０内のパイロットエアが排出されると、上記復帰ばね４１の付勢力で弁棒３０が上記右側に移動した位置から左側に向けて移動し、ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａに圧接して上記供給流路を閉じると共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間して上記排気流路を開放する。そのため、出力ポート２０側からの圧縮空気が排気ポート２１を通して外部に排出される。この場合、上述したように、復帰ばね４１の付勢力でポペット弁部３７の弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間を開始する段階で、出力ポート２０側の圧力の高い圧縮空気が、排気弁座３９ｂと弁シート部３８ｂとの間の間隙を通して弁棒３０の括れ部３６の周囲の空間に流入しても、その空気流は、上記突壁４５により軸線Ｌ方向に向きを変えられてポペット弁部３７から離れる方向に流れるので、弁棒３０の切換動作が不安定になることはない。
【００３３】
なお、図示した実施例では、弁ボディ１０の内部に一対のリテーナ２７，２８が設けられ、このリテーナ２７，２８を介して弁棒３０が摺動自在に支持されているが、上記一対のリテーナ２７，２８を無くし、弁ボディ１０に供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとを直接形成すると共に、該弁ボディ１０に上記弁棒３０のガイド部３１，３２を直接支持させることもできる。
【００３４】
また、上記供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとを合成樹脂や合成ゴム等で形成し、上記弁シート部３８ａ，３８ｂを、金属製の上記ポペット弁部３７の側面３７ａ，３７ｂの一部に直接形成することもでき、この場合、上記弁シート部３８ａ，３８ｂが金属製ということになる。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 弁ボディ
１１ 弁室
１９ 供給ポート
２０ 出力ポート
２１ 排気ポート
２７，２８ リテーナ
２７ａ，２８ａ 通孔
３０ 弁棒
３５，３６ 括れ部
３７ ポペット弁部
３７ａ，３７ｂ 側面
３８ａ，３８ｂ 弁シート部
３９ａ 供給弁座
３９ｂ 排気弁座
４１ 復帰ばね
４５ 突壁
４５ａ 外周面
４５ａ′ 円筒面
４５ａ″ 傾斜面
４６ 環状空間
５０ 切換駆動機構
Ｌ 軸線
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 直径
Ｈ 高さ
Ｗ 幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット流体圧等によって駆動され、復帰ばねの付勢力で復帰する単動形方向切換弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に例示するような単動形方向切換弁は、例えば、特許文献１における複合弁を構成するものとして、従来から知られているものである。
この方向切換弁は、内部に弁室１１を有する弁ボディ１０を備え、該弁ボディ１０内の該弁室１１の両端の開口部が、蓋部材１２及びカバー１３で気密に閉鎖され、上記弁室１１内には、軸線Ｌ方向に駆動される弁棒３０が配設され、また、上記弁室１１には、上記軸線Ｌ方向と直交する方向に開口する供給ポート１９、出力ポート２０及び排気ポート２１が、該弁室１１の一端側から他端側に向けて順次配置されて該弁室１１に連通し、上記供給ポート１９と出力ポート２０との間、及び出力ポート２０と排気ポート２１との間には、該弁室１１を区画する区画壁１５，１６が設けられ、上記区画壁１５と上記蓋部材１２との間、及び上記区画壁１６とカバー１３との間に、弁棒３０の軸線Ｌ方向の移動をガイドする複数の通孔を備えたリテーナ２７，２８が配設されている。
【０００３】
上記弁室１１内に上記リテーナ２７，２８により軸線Ｌ方向に摺動自在に支持された上記弁棒３０は、その軸線Ｌ方向両端に設けられて上記リテーナ２７，２８の内面にガイドされるガイド部３１，３２と、両ガイド部３１，３２間に括れ部３５，３６を介して配設された円板状のポペット弁部３７とを備えている。上記ポペット弁部３７は、その左右両側面３７ａ，３７ｂに弁シート部３８ａ，３８ｂを備えたポペット形のもので、それぞれの弁シート部３８ａ，３８ｂを、上記両リテーナ２７，２８の対向端面に形成した供給弁座３９ａ及び排気弁座３９ｂに対向させている。
【０００４】
上記方向切換弁は、パイロット流体圧で駆動される単動形のもので、上記蓋部材１２とリテーナ２７と弁棒３０の一端のガイド部３１の端面とにより形成される空間をパイロット圧力室４０とし、該パイロット圧力室４０を図示しないパイロット弁を介してパイロット流体圧源に連通させ、一方、弁棒３０の他方のガイド部３２と前記カバー１３との間には、パイロット圧力室４０の流体圧力を排出したときに弁棒３０を復帰位置に戻すための付勢力を発生する復帰ばね４１を介装している。
【０００５】
上記構成を有する単動形方向切換弁は、パイロットエアがパイロット圧力室４０に供給されると、弁棒３０がその一方のガイド部３１の端面に作用するパイロットエア圧力により駆動されて、図４において右側に移動し、ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａから離間してそれらの間の流路を大きく開くと共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂに圧接して該弁座３９ｂを閉じ、その結果、供給ポート１９からの圧縮空気が出力ポート２０を通して所要の機器に出力される。
また、パイロット圧力室４０のパイロットエアが排出されると、復帰ばね４１の付勢力で弁棒３０が上記切換位置から図の左側に向けて移動し、ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａに圧接して該弁座３９ａを閉じると共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間してそれらの間の流路を開き、その結果、出力ポート２０側からの圧縮空気が排気ポート２１を通して外部に排出される。
【０００６】
このような単動形方向切換弁において、パイロット圧力室４０のパイロットエアが排出されて、復帰ばね４１の付勢力でポペット弁部３７の弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間する初期段階で、出力ポート２０側から圧力の高い圧縮空気が、矢印Ａで示すように、排気弁座３９ｂと弁シート部３８ｂとの間の隙間を通して括れ部３６の周囲の空間に向けて流入する。このように、上記圧縮空気が上記隙間から弁棒の中心側に向かって高速で流入すると、高速の空気流により、ポペット弁部３７における排気ポート２１側の側面３７ｂ付近の空気が誘導されて流出し、結果的に該側面３７ｂ付近に低圧部が発生して、その圧力の低下の度合いが大きい場合にはポペット弁部３７を復帰ばね４１の付勢力に抗して押し戻すことがあり、その結果、復帰ばね４１の付勢力による弁棒３０の切換動作が不安定になる。
【０００７】
上述した切換動作の不安定さは、例えば、復帰ばね４１の付勢力を高めることによっても改善できるが、それに伴って、パイロット圧力室４０に供給するパイロットエアの流体圧を高めるとか、パイロット圧力室４０における弁棒３０に対する受圧面積を高めるなどの対応策を考慮する必要があり、そのような対応策は方向切換弁自体の構造や設計等に大きな影響を及ぼすので、ポペット弁部３７における排気ポート２１側の側面３７ｂ付近に低圧部が発生するのを抑制できる簡単な手段を見出すのが最適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−９５８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の技術的課題は、単動形方向切換弁における上記復帰ばねによる弁棒の復帰動作を安定的にするための簡単な手段を提供することにある。
更に具体的な本発明の技術的課題は、高速の空気流に誘導されてポペット弁部における排気ポート側の側面付近に低圧部が発生するのを抑制するための簡単な手段を備えた単動形方向切換弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明によれば、供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備えた弁ボディと、該弁ボディの内部に上記ポートに連通するように形成された弁室と、該弁室内に該弁室の軸線方向に摺動自在に収容された弁棒と、該弁棒を駆動する切換駆動機構及び復帰ばねとを有し、上記弁室には、上記供給ポートと上記出力ポートとを結ぶ流路を取り囲む供給弁座と、上記出力ポートと上記排気ポートとを結ぶ流路を取り囲む排気弁座とが、上記軸線方向の互いに相対する位置に形成され、上記弁棒は、上記供給弁座と上記排気弁座との間に配置された円形のポペット弁部と、該ポペット弁部の左右の側面に連なる括れ部とを有し、上記ポペット弁部の上記左右の側面は上記軸線に垂直をなし、該左右の側面には、上記供給弁座及び上記排気弁座に接離する環状の弁シート部が形成され、上記左右の側面のうち少なくとも上記排気弁座側を向く側面には、上記軸線方向に突出する環状の突壁が該ポペット弁部と一体に形成され、上記突壁の外周面は、上記軸線と平行に延びる円筒面と、該円筒面の基端部を上記ポペット弁部の側面になだらかに連通させる傾斜面とを有し、上記円筒面の直径は、上記ポペット弁部の直径より小さいが上記弁棒の括れ部の直径より大きいことを特徴とする単動形方向切換弁が提供される。
【００１１】
本発明において好ましくは、上記突壁の高さが、上記ポペット弁部が該突壁側に位置する一方の弁座から離れて他方の弁座に当接しているとき該突壁が上記一方の弁座の内孔から完全に抜け出す高さであり、また該突壁の高さは、該突壁が上記一方の弁座の内孔内に嵌合しているときに該突壁の円筒面と上記内孔の内周面との間に形成される環状空間の幅より大きいことである。
また、本発明においては、上記傾斜面が上記弁シート部より内側の位置で上記ポペット弁部の側面に連なっていることが望ましい。
【００１２】
本発明の具体的な構成態様によれば、上記弁ボディの内部に、上記流路の一部を形成する通孔を側面に備えた筒状の一対のリテーナが上記軸線に沿って設けられ、該リテーナの相対する端部に上記供給弁座と排気弁座とが形成され、該リテーナの内部に上記弁棒が収容されると共に、上記一対のリテーナの相対する端部間に上記ポペット弁部が配置されている。
【００１３】
上述した本発明の単動形方向切換弁によれば、復帰ばねの付勢力でポペット弁部の弁シート部が排気弁座から離間を開始する段階で、出力ポート側の圧力の高い圧縮空気が排気弁座と弁シート部との間の間隙を通して弁室の中心に向かって高速で流入するとき、空気流の向きがポペット弁部の側面の上記突壁により軸線Ｌ方向に変更され、ポペット弁部から離れるように流れるので、前記既知の単動形方向切換弁のようにポペット弁部の排気ポート側面付近に低圧部が発生することはなく、弁棒の切換動作が不安定になるという問題は解決される。
【発明の効果】
【００１４】
以上に詳述したように、本発明によれば、単動形方向切換弁の復帰ばねによる弁棒の復帰動作が場合によって不安定化するという問題を、ポペット弁部の排気ポート側面の周辺に環状の突壁を設けるという簡単な手段で解決し、復帰ばねの付勢力を高めるなどの不利益な対応策を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る単動形方向切換弁の実施例の断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】環状の突壁の変形例を示す要部断面図である。
【図４】既知の単動形方向切換弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る単動方向切換弁をパイロット式の切換弁として構成した実施例を示している。このパイロット式単動方向切換弁は、図４に示す既知の単動方向切換弁と比較して、弁棒３０におけるポペット弁部３７に関連する構成を異にするもので、その他の構成は実質的に図４の単動方向切換弁と同じである。そのため、図１においては、図４に示す方向切換弁の各部と同一又は対応する部分に図４と同じ符号を付しているが、ここでは、本発明に係る単動方向切換弁の構成を改めて詳細に説明する。
【００１７】
図１に示す単動方向切換弁は、弁ボディ１０の内部に円形孔状をした弁室１１を有している。上記弁室１１の軸線Ｌ方向の一端の開口部１１ａは、上記弁ボディ１０の一端にＯリング１２ａを介して気密に固定した蓋部材１２により閉鎖され、また、上記弁室１１の軸線Ｌ方向の他端側の開口部１１ｂは、上記弁ボディ１０の他端にＯリング１３ａを介して気密に固定したカバー１３により閉鎖されている。
【００１８】
上記弁室１１内には、弁棒３０が軸線Ｌ方向に摺動自在に内挿されている。また、上記弁室１１には、上記弁ボディ１０の側面から上記軸線Ｌと直交する方向に開設された供給ポート１９、出力ポート２０及び排気ポート２１が連通し、該弁室１１の内周面には、上記供給ポート１９が連通する位置と上記出力ポート２０が連通する位置との間、及び、上記出力ポート２０が連通する位置と上記排気ポート２１が連通する位置との間に、上記弁室１１の中心側に向けて張り出す環状の区画壁１５，１６が設けられている。上記供給ポート１９と出力ポート２０と排気ポート２１とは、上記弁室１１の一端の開口部１１ａ側から他端の開口部１１ｂ側に向けて上述した順番に並んでいる。
【００１９】
上記弁棒３０を摺動自在に保持するため、上記弁室１１内には、円筒状をした一対のリテーナ２７，２８が取り付けられている。該リテーナ２７，２８は、アルミニウム合金等からなる金属製のもので、各々の中心軸線を上記弁室１１の軸線Ｌに一致させた状態で相互間に間隔を保って相対するように配設され、一方の第１のリテーナ２７の両端部の外周が、上記蓋部材１２の内面の筒状のリテーナ保持部１２ｃと一方の区画壁１５とに、Ｏリング１２ｂ，１５ｂを介して気密に保持され、他方の第２のリテーナ２８の両端部の外周が、上記カバー１３の端面のリテーナ保持孔１３ｃと他方の区画壁１６とに、Ｏリング１３ｂ，１６ｂを介して気密に保持されている。
【００２０】
上記リテーナ２７，２８の内部空間は、互いに相対する端部側の開口を通じて上記出力ポート２０にそれぞれ連通し、第１のリテーナ２７の内側空間は、該第１のリテーナ２７に形成した通孔２７ａを通じて上記供給ポート１９に連通し、第２のリテーナ２８の内側空間は、該第２のリテーナ２８に形成した通孔２８ａを通じて上記排気ポート２１に連通している。従って、上記第１のリテーナ２７の内側空間は、上記供給ポート１９と出力ポート２０とを結ぶ流路の一部を形成し、上記第２のリテーナ２８の内側空間は、上記出力ポート２０と排気ポート２１とを結ぶ流路の一部を形成しており、従って、上記リテーナ２７，２８の内側空間は上記弁室１１の一部であると言うことができる。
【００２１】
また、上記第１のリテーナ２７と第２のリテーナ２８との相対する端部には、上記軸線Ｌと平行に突出して上記内側空間からなる流路の回りを取り囲む環状の供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとが、各リテーナ２７，２８と一体に形成されている。
【００２２】
上記弁棒３０は、アルミニウム合金等からなる金属製のもので、軸線Ｌ方向の両端にそれぞれ形成されて上記一対のリテーナ２７，２８の内部に摺動自在に嵌合するガイド部３１，３２と、軸線Ｌ方向の中間位置に形成されて上記一対のリテーナ２７，２８の相対する端部間に介在する円板状の上記ポペット弁部３７と、該ポペット弁部３７と上記ガイド部３１，３２との間に形成された括れ部３５，３６とを有している。上記ガイド部３１，３２は上記ポペット弁部３７より小径であり、上記括れ部３５，３６は該ガイド部３１，３２より更に小径である。上記ガイド部３１，３２には、上記リテーナ２７，２８の内周面に摺動自在に接触するシール部材３３及びウエアリング３４が設けられている。
【００２３】
上記ポペット弁部３７は、上記供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとに接離して、上記供給ポート１９と出力ポート２０とを結ぶ流路（供給流路）を開閉すると共に、上記出力ポート２０と排気ポート２１とを結ぶ流路（排気流路）を開閉するもので、該ポペット弁部３７の軸線Ｌ方向を向く左右の側面、即ち、上記供給弁座３９ａ側を向く側面３７ａ及び上記排気弁座３９ｂ側を向く側面３７ｂは、上記軸線Ｌに対して垂直な面であり、該側面３７ａ，３７ｂの外周寄りの部分に、上記供給弁座３９ａ及び排気弁座３９ｂに接離する環状の弁シート部３８ａ，３８ｂが形成されている。この弁シート部３８ａ，３８ｂは、上記ポペット弁部３７の両側面３７ａ，３７ｂに、合成ゴム等からなる環状をした薄く平坦なシール材を、後述する突壁４５の回りを取り囲むように固着することにより、該シール材によって形成されたものであるが、該シール材の図示は省略されている。
【００２４】
上記単動方向切換弁は、弁棒３０が切換駆動機構５０の作動により図１の右方向に駆動されて、供給ポート１９が出力ポート２０と連通し、上記切換駆動機構５０が不作動のとき上記弁棒３０が、復帰ばね４１の付勢力で図１の左方向に復帰動作させられる単動形のものであり、図示の実施例では、上記切換駆動機構５０として、パイロット流体圧で弁棒３０を駆動する機構を採用している。そのため、上記蓋部材１２とリテーナ２７と弁棒３０の一端のガイド部３１の端面とにより形成される空間をパイロット圧力室４０とし、該室４０をパイロット弁５０ａを介してパイロット流体圧源５０ｂに連通させ、一方、弁棒３０の他方のガイド部３２と前記カバー１３との間には、パイロット圧力室４０の流体圧力を排出したときに弁棒３０を復帰位置に戻すための上記復帰ばね４１を介装している。上記切換駆動機構５０としては、図１に示すパイロット流体圧駆動のものに限らず、機械的その他各種の駆動機構を採用することもできる。
【００２５】
そして、上記ポペット弁部３７の上記左右の側面３７ａ，３７ｂのうち少なくとも上記排気弁座３９ｂ側を向く側面３７ｂには、該側面３７ｂから上記軸線Ｌ方向に突出する環状の突壁４５が形成されている。該突壁４５は、上記ポペット弁部３７が上記排気弁座３９ｂから離間するとき、該排気弁座３９ｂの周囲からポペット弁部３７の側面３７ｂに沿って弁室１１の中心に向かって流入する空気流を、早い段階で軸線Ｌ方向に変更させて上記ポペット弁部３７の側面３７ｂから離れさせるためのものである。このため、上記突壁４５の外周面４５ａは、図２から分かるように、上記軸線Ｌと平行をなす円筒面４５ａ′と、該円筒面４５ａ′の基端部を上記ポペット弁部３７の側面３７ｂになだらかに連通させる傾斜面４５ａ″とからなっていて、この外周面４５ａで上記空気流の向きを変えるように構成されている。上記円筒面４５ａ′の直径Ｄ１は、上記ポペット弁部３７の直径Ｄ２より小さいが、上記弁棒３０の括れ部３６の直径Ｄ３よりは大きく形成され、また、上記傾斜面４５ａ″は、上記弁シート部３８ｂより内側の位置で上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに連なっている。上記傾斜面４５ａ″は、図示した例では円弧状（ホーン状）に湾曲しているが、直線状（円錐状）をしていても良い。
【００２６】
また、上記突壁４５の高さＨは、上記ポペット弁部３７が排気弁座３９ｂから離れて供給弁座３９ａに当接した位置にあるとき該突壁４５が上記排気弁座３９ｂの内孔（内側空間）から完全に抜け出すような高さであり、しかもその高さは、該突壁４５が上記排気弁座３９ｂの内孔内に嵌合しているときに該突壁４５の円筒面４５ａ′と上記内孔の内周面との間に形成される環状空間４６の幅Ｗより大きいことが望ましい。
【００２７】
上記環状の突壁４５により、前記既知の単動形方向切換弁のようにポペット弁部３７の排気ポート２１側の側面３７ｂに沿う高速の空気流によって該側面３７ｂ付近に低圧部が発生するのが抑制され、これにより弁棒３０の切換動作が不安定になるという問題が回避される。
即ち、上記復帰ばね４１の付勢力で上記ポペット弁部３７が排気弁座３９ｂから離間を開始するとき、上記出力ポート２０側から圧力の高い圧縮空気が上記排気弁座３９ｂと弁シート部３８ｂとの間の間隙を通じて弁室１１の中心に向けて高速で流入を開始するが、該圧縮空気の流れは、上記ポペット弁部３７の側面３７ｂの上記突壁４５の外周面４５ａにより軸線Ｌ方向に向きを変えられ、上記圧縮空気はポペット弁部３７の側面３７ｂから離れる方向に流れることになるので、既知の単動形方向切換弁のようにポペット弁部３７の排気ポート２１側の部分に低圧部を発生させることがなく、従って弁棒３０の切換動作が不安定になることはない。
【００２８】
上記突壁４５は、図１に示す例では、上記ポペット弁部３７の上記弁シート部３８ｂの内周側の部分を厚肉部とすることによって該ポペット弁部３７の側面に一体に形成されていて、該突壁４５の側面に上記弁棒３０の括れ部３６の一端が一体に連接されているが、図３に示す変形例のように上記突壁４５を中空状に形成することもでき、この場合、上記弁棒３０の括れ部３６の一端は、該突壁４５の内部において上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに連接される。あるいは、上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに上記弁シート部３８ｂを形成するシール材が取り付けられている場合には、上記突壁４５を該シール材と一体に形成することもでき、この場合、上記弁棒３０の括れ部３６の一端は上記ポペット弁部３７の側面３７ｂに連接されることになる。
【００２９】
また、上記図１及び図３のポペット弁部３７においては、上記突壁４５が該ポペット弁部３７の排気弁座３９ｂ側の側面３７ｂだけではなく、反対側の側面即ち供給弁座３９ａ側の側面３７ａにも対称をなすように設けられているが、これは、弁棒３０におけるポペット弁部３７の両側を対称形状に形成して、該ポペット弁部３７を弁室１１内に収容する場合にその向きについて配慮する必要をなくしたものであって、図示した実施例においては必ずしも必要な形状ではない。しかし、上記供給ポート１９と排気ポート２１とを入れ換えて使用する場合、即ち、上記排気ポート２１を供給ポートとして使用すると共に、上記供給ポート１９を排気ポートとして使用する場合には、有効である。
【００３０】
また、図１において、上記弁棒３０におけるガイド部３２にロッド４３のフランジ部４３ａを当接させ、該フランジ部４３ａを介して復帰ばね４１の付勢力を弁棒３０のガイド部３２の端面に作用させているが、該ロッド４３は、カバー１３を通して外部に導出し、弁棒３０の動作位置を検出するための図示しない位置検出器に接続しているものであり、該位置検出器を設ける必要がない場合には、弁棒３０におけるガイド部３２に復帰ばね４１の付勢力を直接作用させることができる。
【００３１】
上記構成を有する単動形方向切換弁において、パイロットエアがパイロット圧力室４０に供給されると、弁棒３０がその一方のガイド部３１の端面に作用するパイロットエア圧力により駆動されて図１において右方向に移動し、上記ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａから離間して該供給弁座３９ａの内孔内の供給流路を大きく開くと共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂに圧接して該排気弁座３９ｂの内孔内の排気流路を閉じる。そのため、供給ポート１９と出力ポート２０が連通して供給ポート１９からの圧縮空気が出力ポート２０を通して所要の機器に出力される。
【００３２】
また、上記パイロット圧力室４０内のパイロットエアが排出されると、上記復帰ばね４１の付勢力で弁棒３０が上記右側に移動した位置から左側に向けて移動し、ポペット弁部３７の弁シート部３８ａが供給弁座３９ａに圧接して上記供給流路を閉じると共に、弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間して上記排気流路を開放する。そのため、出力ポート２０側からの圧縮空気が排気ポート２１を通して外部に排出される。この場合、上述したように、復帰ばね４１の付勢力でポペット弁部３７の弁シート部３８ｂが排気弁座３９ｂから離間を開始する段階で、出力ポート２０側の圧力の高い圧縮空気が、排気弁座３９ｂと弁シート部３８ｂとの間の間隙を通して弁棒３０の括れ部３６の周囲の空間に流入しても、その空気流は、上記突壁４５により軸線Ｌ方向に向きを変えられてポペット弁部３７から離れる方向に流れるので、弁棒３０の切換動作が不安定になることはない。
【００３３】
なお、図示した実施例では、弁ボディ１０の内部に一対のリテーナ２７，２８が設けられ、このリテーナ２７，２８を介して弁棒３０が摺動自在に支持されているが、上記一対のリテーナ２７，２８を無くし、弁ボディ１０に供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとを直接形成すると共に、該弁ボディ１０に上記弁棒３０のガイド部３１，３２を直接支持させることもできる。
【００３４】
また、上記供給弁座３９ａと排気弁座３９ｂとを合成樹脂や合成ゴム等で形成し、上記弁シート部３８ａ，３８ｂを、金属製の上記ポペット弁部３７の側面３７ａ，３７ｂの一部に直接形成することもでき、この場合、上記弁シート部３８ａ，３８ｂが金属製ということになる。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 弁ボディ
１１ 弁室
１９ 供給ポート
２０ 出力ポート
２１ 排気ポート
２７，２８ リテーナ
２７ａ，２８ａ 通孔
３０ 弁棒
３５，３６ 括れ部
３７ ポペット弁部
３７ａ，３７ｂ 側面
３８ａ，３８ｂ 弁シート部
３９ａ 供給弁座
３９ｂ 排気弁座
４１ 復帰ばね
４５ 突壁
４５ａ 外周面
４５ａ′ 円筒面
４５ａ″ 傾斜面
４６ 環状空間
５０ 切換駆動機構
Ｌ 軸線
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 直径
Ｈ 高さ
Ｗ 幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備えた弁ボディと、該弁ボディの内部に上記ポートに連通するように形成された弁室と、該弁室内に該弁室の軸線方向に摺動自在に収容された弁棒と、該弁棒を駆動する切換駆動機構及び復帰ばねとを有し、
上記弁室には、上記供給ポートと上記出力ポートとを結ぶ流路を取り囲む供給弁座と、上記出力ポートと上記排気ポートとを結ぶ流路を取り囲む排気弁座とが、上記軸線方向の互いに相対する位置に形成され、
上記弁棒は、上記供給弁座と上記排気弁座との間に配置された円形のポペット弁部と、該ポペット弁部の左右の側面に連なる括れ部とを有し、
上記ポペット弁部の上記左右の側面は上記軸線に垂直をなし、該左右の側面には、上記供給弁座及び上記排気弁座に接離する環状の弁シート部が形成され、上記左右の側面のうち少なくとも上記排気弁座側を向く側面には、上記軸線方向に突出する環状の突壁が該ポペット弁部と一体に形成され、
上記突壁の外周面は、上記軸線と平行に延びる円筒面と、該円筒面の基端部を上記ポペット弁部の側面になだらかに連通させる傾斜面とを有し、上記円筒面の直径は、上記ポペット弁部の直径より小さいが上記弁棒の括れ部の直径より大きい、
ことを特徴とする単動形方向切換弁。
【請求項２】
上記突壁の高さは、上記ポペット弁部が該突壁側に位置する一方の弁座から離れて他方の弁座に当接しているとき該突壁が上記一方の弁座の内孔から完全に抜け出す高さであり、また該突壁の高さは、該突壁が上記一方の弁座の内孔内に嵌合しているときに該突壁の円筒面と上記内孔の内周面との間に形成される環状空間の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の単動形方向切換弁。
【請求項３】
上記傾斜面は、上記弁シート部より内側の位置で上記ポペット弁部の側面に連なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の単動形方向切換弁。
【請求項４】
上記弁ボディの内部に、上記流路の一部を形成する通孔を側面に備えた筒状の一対のリテーナが上記軸線に沿って設けられ、該リテーナの相対する端部に上記供給弁座と排気弁座とが形成され、該リテーナの内部に上記弁棒が収容されると共に、上記一対のリテーナの相対する端部間に上記ポペット弁部が配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の単動形方向切換弁。
【請求項１】
供給ポート、出力ポート及び排気ポートを備えた弁ボディと、該弁ボディの内部に上記ポートに連通するように形成された弁室と、該弁室内に該弁室の軸線方向に摺動自在に収容された弁棒と、該弁棒を駆動する切換駆動機構及び復帰ばねとを有し、
上記弁室には、上記供給ポートと上記出力ポートとを結ぶ流路を取り囲む供給弁座と、上記出力ポートと上記排気ポートとを結ぶ流路を取り囲む排気弁座とが、上記軸線方向の互いに相対する位置に形成され、
上記弁棒は、上記供給弁座と上記排気弁座との間に配置された円形のポペット弁部と、該ポペット弁部の左右の側面に連なる括れ部とを有し、
上記ポペット弁部の上記左右の側面は上記軸線に垂直をなし、該左右の側面には、上記供給弁座及び上記排気弁座に接離する環状の弁シート部が形成され、上記左右の側面のうち少なくとも上記排気弁座側を向く側面には、上記軸線方向に突出する環状の突壁が該ポペット弁部と一体に形成され、
上記突壁の外周面は、上記軸線と平行に延びる円筒面と、該円筒面の基端部を上記ポペット弁部の側面になだらかに連通させる傾斜面とを有し、上記円筒面の直径は、上記ポペット弁部の直径より小さいが上記弁棒の括れ部の直径より大きい、
ことを特徴とする単動形方向切換弁。
【請求項２】
上記突壁の高さは、上記ポペット弁部が該突壁側に位置する一方の弁座から離れて他方の弁座に当接しているとき該突壁が上記一方の弁座の内孔から完全に抜け出す高さであり、また該突壁の高さは、該突壁が上記一方の弁座の内孔内に嵌合しているときに該突壁の円筒面と上記内孔の内周面との間に形成される環状空間の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の単動形方向切換弁。
【請求項３】
上記傾斜面は、上記弁シート部より内側の位置で上記ポペット弁部の側面に連なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の単動形方向切換弁。
【請求項４】
上記弁ボディの内部に、上記流路の一部を形成する通孔を側面に備えた筒状の一対のリテーナが上記軸線に沿って設けられ、該リテーナの相対する端部に上記供給弁座と排気弁座とが形成され、該リテーナの内部に上記弁棒が収容されると共に、上記一対のリテーナの相対する端部間に上記ポペット弁部が配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の単動形方向切換弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６４４９８（Ｐ２０１３−６４４９８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８８６９３（Ｐ２０１２−１８８６９３）
【出願日】平成２４年８月２９日（２０１２．８．２９）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２９日（２０１２．８．２９）
【出願人】（０００１０２５１１）ＳＭＣ株式会社 (344)
【Ｆターム（参考）】
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