本发明涉及利用控制流体压力驱动的提升型换向阀。

提升型换向阀具有压力流体的供给口、输出口、排出口和控制 压力口；该压力流体供给口开口对着插入了阀芯的阀孔，输出口开 在上述阀孔上，利用阀芯的切换动作与上述供给口接通或断开，排 出口开在上述阀孔上，当上述供给口和输出口的连通被切断时，它 与输出口连通，控制压力口则开在上述阀孔一端的控制压力腔中； 在上述阀孔的供给口和输出口之间以及输出口和排出口之间分别 设有第1阀座和第2阀座；提升型换向阀还具有阀体和提动型阀 芯；阀体将第1阀座和第2阀座构成一体，提动型阀芯插入在上述 阀孔中，使第1阀座和第2阀座开闭；提升型换向阀是利用供给至 控制压力腔和从该腔出的控制流体压力切换上述阀芯，驱动阀芯运 动而开闭第1阀座和第2阀座的，这种阀不需特殊示例也为人所共 知。

另外，上述众所周知的换向阀阀芯通常是将开闭阀座的提动 式的密封件安装在切削或镶嵌在阀杆上而形成的凸缘上而构成的。

但是，上述换向阀在阀体，阀芯的结构和便于组装方面缺少考 虑，由于要通过切削阀杆或在阀杆上镶嵌以设置凸缘，加工费时费 事，价格高昂，另外，由于提动式密封件的直径比阀体的阀座直径 大，一般，向阀体的阀孔中插入和装配作业较麻烦。此外，由于要将 切换驱动该阀芯的活塞密封地插入设在另一通路上的控制压力腔 中，因此在这一点上，装配的工作量也要增加。

本发明的主要技术课题是提供一种提升型的换向阀，这种阀 的阀体成形、阀芯成形和装配都很简单而且容易，制造也便宜。

本发明的另一技术课题是提供一种提升型的换向阀，它不是 将提动式密封件安装在通过切削或镶嵌在阀杆上形成的凸缘上这 样去构成提升型的阀芯，而是以与阀体结构有关连的，非常简单的 结构作为提升型的阀芯。

另外，本发明的又一技术课题是提供一种提升型换向阀，它不 需要将切换驱动阀芯的活塞密封地插入设在另一通路上的控制压 力腔中，仅在这一点上就可减少装配工作的工作量。

为了解决上述课题，本发明的特点为，它在阀体上具有开在上 述阀孔上的供给口、输出口、排出口和控制压力口；在利用通入控 制压力腔的控制流体压力切换驱动的提升型换向阀中，提动型阀芯 是由第1阀孔、第2阀孔和连通阀孔构成；第1阀孔是把上述阀体 的阀孔从芯体轴向方向一端，通过供给口的开口部分，一直开设至 第1阀座的部分上，第2阀孔是从阀体轴向方向的另一端，通过控 制压力腔和排出口的开口部分，一直开设至第2阀座的部分上，连 通阀孔位于相互反向设置的上述第1阀座和第2阀座之间，通过 输出口的开口部开设在上述第1阀孔或第2阀孔一侧，将这些阀孔 相互连通；上述提动型阀芯还由第1阀芯和第2阀芯构成；第1阀 芯通过第1阀孔插入，用以开闭第1阀座，第2阀芯通过第2阀孔 插入，与上述第1阀芯接合成一体，用以开闭第2阀座；这些阀芯 是用具有弹性和密封性的材料，单独整体成形作出的；上述控制压 力腔设在第2阀芯和封闭部件之间；第2阀芯密封地插入在第2阀 孔中，封闭部件将第2阀孔的开口端封闭。

在上述提升型换向阀中，可以将为第2阀芯在第2阀孔内移 动导向的导向部整体地设在第2阀孔或第2阀芯上；可以利用手 动操作部件构成将第2阀孔的开口端封闭的封闭部件，该手动操作 部件可以利用来自外部的压紧力切换驱动阀芯；另外，为了将小型 电磁阀的输出引导至控制压力口，利用这个提升型换向阀的输出 作为驱动大容量主阀的控制流体，在阀体一侧的主阀安装面上开 有压力流体供给口、输出口和排出口，在与主阀安装面相对一侧的 电磁阀安装面上开有分别与上述供给口和排出口直接连通的供给 口和排出口，以及与控制压力腔连通的控制压力口。

在具有上述结构的提升型换向阀中，当将控制流体供给控制 压力腔或从控制压力腔排出时，由于作用在第2阀芯上的控制流体 压力的作用，第1阀芯和第2阀芯成一体，在阀孔内移动，因此能 够切换输出口、供给口及排出口之间的连通状况。这时，由于第2阀 芯利用设在第2阀孔或该阀芯本身上的导向部分导向，在第2阀 孔内移动，因此，阀芯可以稳定地被切换驱动。

另外，当从阀体外推压手动操作部件时，由于这样阀芯可以 整体移动，因此也可以用手动切换通口之间的连通状况。

上述提升型换向阀，由于是由第1阀孔、第2阀孔和连通阀孔 构成；第1阀孔是把上述阀体的阀孔从阀体阀孔轴方向的一端开设 至第1阀座部分上，第2阀孔是从轴方向另一端，通过控制压力腔 等一直开设至第2阀座的部分上，连通阀孔位于上述第1阀座和 第2阀座之间，开设在上述第1阀孔或第2阀孔一侧，将第1和第 2阀孔相互连通，因此，这不但使阀体的阀孔容易形成，阀芯从轴 向两端的插入也可以非常容易地进行，而且阀体成形后，提动型阀 芯的装配也容易进行。

另外，由于可从轴向的一端将第1阀芯插入第1阀孔中，从另 一端将第2阀芯插入第2阀孔中，并在中间部位将它们接合起来， 不需要将提动式密封件安装在通过切削或在阀杆上镶嵌形成的凸 缘上，因此，阀芯的成形很简单而且容易，制造成本也便宜。此外，没 有必要将切换驱动阀芯的活塞嵌插在设在另一通路上的控制压力 腔内，在这一点上，装配作业的工作量也可以减小。

再看，在阀体一侧的主阀安装面上设有供给口、输出口及排出 口，在其相对方向一侧的电磁阀安装面上设有分别与供给口和排出 口直接连通的供给口和排出口，以及与控制压力腔连通的控制压力 口，将这个提升型的换向阀作为控制流体的放大用阀，这样，通过 阀体，直接供给和排出从主阀来的压力流体的情况下阀的连接相对 于安装在电磁阀安装面上的小型的先导电磁阀变得容易，把上述 小型先导电磁阀的输出引导至控制压力口，则可以利用这个提升 型换向阀作为驱动大量主阀的先导阀。

〔附图的简单说明〕

图1为表示本发明的提升型换向阀的第1个实施例的纵向剖 面正视图，在阀芯的右半部和左半部取不同的切换状态作为状态来 表示。

图2为在图1的X-X位置的截面图。

图3为在图1的Y-Y位置的截面图。

图4为表示本发明的第2个实施例的纵剖面正视图，在阀芯 的右半部和左半部取不同的切换状态作为状态来表示。

图5为表示本发明的第3个实施例的纵向剖面的正视图，在 阀芯的右半部和左半部取不同的切换状态作为状态来表示。

图6为上述第1实施例的换向阀使用情况的纵向剖面正视图。

图7为用职能符号表示图6的先导型阀的结构的构成图。

〔符号说明〕

1，21，31-换向阀；2，22，32-阀体；

3-供给口；4-输出口；5-排出口；

6-阀孔；6a-第1阀孔；6b-第2阀孔；6c-连通阀孔；7-第1 阀座；

8-第2阀座；9-控制压力腔；

10-第1阀芯；11，23-第2阀芯；

14-手动操作部件；19、23f-导向部分；

36-供给口；37-排出口；PP-控制压力口。

图1表示有关本发明的提升型换向阀的第1实施例，这个换向 阀1的阀体2具有压力流体供给口3、输出口4、排出口5和控制压 力口PP；压力流体供给口3相对于插入了阀芯的阀孔6开口，输出 口4开在上述阀孔6上，它利用阀芯的切换动作与上述供给口3 接通或断开，排出口5开在上述阀孔6上，当上述供给口3和输出 口4的连通被切断时，它与该输出口4连通，控制压力口PP开在 上述阀孔6的一端的控制压力腔9内，而且，在上述阀孔6的供给 口3和输出口4之间以及输出口4和排出口5之间分别设有第1 阀座7和第2阀座8。这些零件都是用硬质的合成树脂或铝整体成 形的。

上述阀孔6具有第1阀孔6a，第2阀孔6b和连通阀孔6c；第1 阀孔6a从阀孔6的轴线方向一端(图1的下端)，通过供给口3的 开口部分3a一直开设至第1阀座7的部分上，第2阀孔6b从轴线 方向的另一端，通过控制压力腔9和排出口5的开口部分5a一直 开设至第2阀座8的部分上，连通阀孔6c位于相互反向设置的上 述第1阀座7和第2阀座8之间，通过输出口4的开口部分4a开 设在上述第1阀孔6a一侧，并将阀孔6a，6b相互连通。

由于利用阀体2的模型进行成形很容易进行，上述第1阀孔 6a，由轴线方向的一端开口部分向着第1阀座7至少直径不用扩 大，一般为直径逐渐缩小，另外，连通阀孔6c的直径逐渐缩小并与 其顶端连接。另一方面，第2阀孔6b也是从开口部分向着第2阀 座8至少直径不用扩大，一般，直径为逐渐缩小。

在这种情况下，第2阀孔6b的控制压力腔9的内径D1比第1 阀座7的直径D2和第2阀座8的直径D3大，第1阀座7的直径 D2比第2阀座8的直径D3大。

另外，上述连通阀孔6c也可以按从第2阀孔6b的前端，直径 逐渐缩小的方式连接，在这种情况下，作成使第2阀座8的直径D3 比第1阀座7的直径D2大。

提动型的第1阀芯10以阀孔6a的开口部分插入上述第1阀 孔6a中，可以自由滑动，第1阀芯10具有圆柱部分10a，圆锥部 分10b，突出部分10c，多个轴向的肋条10d和阀弹簧座10e；圆柱 部分10a插在第1阀孔6a中，具有间隙，圆锥部分10b上作有密封 面10f，它可与第1阀座7接触或离开以打开或关闭阀座7，突出 部分10c从该圆锥部分10b出发，通过连通阀孔6e，突出在第2阀 孔6b内，多个轴向肋条10d设置在除了该突出部分的前端部分以 外的外周边表面上，阀弹簧座10e突出在与突出部分10c方向相反 的一端。

另一方面，提动型的第2阀芯11由第2阀孔6b的开口部分插 入第2阀孔6b中，可以自由滑动，第2阀芯11具有圆环状的密封 面11c、中心部分接合用的凹部10d，本体部分11a和环形的密封肋 条11b；圆环状的密封面11c用以开闭第2阀座8，本体部分11a具 有扩大通路用的凹陷部分11e，凹陷部11e形成在密封面11c的外 周边部分上，环形的密封肋条11b设在与上述密封面11c方向相反 一侧的外周边上，可以在第2阀孔6b内滑动，保持密封。

第1阀芯10和第2阀芯11用具有弹性和密封性的合成橡胶 等材料单独整体成形作出。

上述第1阀孔6a的开口利用构成封闭部件的弹簧座12封闭， 保持密封，在该弹簧座12和第1阀芯10的阀弹簧座10e之间放有 阀弹簧13，它被压缩，其弹力将第1阀芯10的密封面10f压紧在 第1阀座7上。

另外，在第2阀孔6b的开口中密封并可自由滑动地插入手动 操作部件14，由手动操作零件14可用手动推压第2阀芯11，在与 第2阀芯11构成的空间内形成上述的控制压力腔9，在设在该手 动操作部件14上的凸缘14a和阀体2之间设有被压缩着的复位弹 簧17，在阀体2上装着一个盖15，利用与它手动操作零件14的凸 缘14a的接触，限制手动操作部件14从第2阀孔6b向外突出。这 个盖子15靠设在盖子15上的结合凹部15a与结合凸部16的结合 向安装在阀体2上，多个结合凸部16是为了将盖子15固定在阀 体2的外周边表面上面设置的。

另外，当不需要手动操作部件14时，可以用与上述第1阀孔 6a的弹簧座12同样结构的封闭部件将第2阀孔6b的开口封闭。

上述第1阀芯10的多个肋条10d，从图1和图2可以看出，在 肋条之间及其周围形成压力流体的通路，此外，还可设定第1阀芯 10的突出部分10c插入第2阀芯11的凹部11a中的插入深度。

从图1和图3还可看出，第2阀芯11的滑动是利用设在第2 阀孔6b内的第2阀座8周围的肋条状导向部分19导向的，在多个 导向部分19之间，压力流体的通路被扩大了。

通过将第1阀芯10的突出部分10c插入第2阀芯11的凹部 11d，第1阀芯10和第2阀芯11两者可以嵌合。

具有上述结构的提升型换向阀的阀体2可以用塑料或轻合金 整体成形作出，为此可将形成第1阀孔6a、第2阀孔6b和连通孔 6c的中间芯材从两端插入外廓的成形模具内，再将形成各个通口 的中间芯材插入，因为第1阀孔6a和连通孔6c向着第2阀座在径 向方向收缩，第2阀孔大致呈圆筒状，因此成形后，这些中间芯材 可以很容易拔出。因而，阀体2的成形非常容易。

另外，通过从在阀体2上作出的第1阀孔6a和第2阀孔6b的 开口端将第1阀芯10和阀弹簧13、安装着第2阀芯11和复位弹簧 17的手动操作零件14插入，用弹簧座12和盖子15将两阀孔的开 口封闭，可以将这些部件安装在阀体2中。在这种情况下，由于第 1阀芯10和第2阀芯11可以单独地插入第1阀孔6a和第2阀孔 6b中，因此这些阀芯在阀孔6中的装配非常容易进行。

再者，由于第1阀芯10和第2阀芯11是用具有弹性和密封 性的材料分别整体成形的，再通过它们的接合而连接，因此没有必 要将密封件嵌合在阀芯上，也没有必要设置使这些阀芯整件移动的 阀杆，因而阀芯的装配容易，而且价格便宜。

现说明上述提升型换向阀的动作：当控制压力腔9的控制空气 压力排出时，如图1左半部所示，阀弹簧13的预紧力使第1阀芯10 将第1阀座7封闭，由于被肋条10c压紧，和它成一体移动的第2 阀芯11打开第2阀座8，因此，供给口3和输出口4的连通被遮断， 输出口4与排出口5连通。

当将控制空气压力供给控制压力腔9时，被这个控制空气压力 压紧的第2阀芯11将第2阀座8关闭，与此同时，由于第1阀芯10 将第1阀座7打开，因此，供给口3和输出口4连通，输出口4与 排出口5的连通被切断。因而，供给口3的压缩空气从输出口4输 出。

又，如图1左半部所示，在供给口3和输出口4的连通被遮断 的状态下，当压下手动操作部件14时，如同图的右半部所示，变为 与供给控制空气压力的情况相同的切换状态。因而，不管由于什么 原因，当控制流体压力丧失时，用手动可以操作换向阀1。

图4表示本发明的第2个实施例，在这个第2实施例的换向阀 21的阀体22中不具有设在上述第1实施例的第2阀孔6b中的导 向部分19。因此，使第2阀座8开闭的提动型的第2阀芯23具有 圆环状的密封面23c，中心部分接合用的凹陷部分23d，扩大通路 用的凹陷部23e、本体部分23a和环形的密封肋条23b；扩大通路用 的凹陷部分23e形成在密封面23c的外部周边上，本体部分23a具 有多个肋条状的导向部分23f，导向部分23f以第2阀孔6b的内 表面导向，在凹陷部分23e上突出出来，并且环形密封肋条23b可 在第2阀孔6b内表面上滑动，保持密封不漏气。

这个第2实施例的其他结构及作用，除了第2阀芯23的滑动 是利用导向部分23d导向以外，与第1实施例相同。因此，图中主要 的同一地方标以和第1实施例相同的符号，有关它们的详细说明从 略。

图5表示本发明的第3实施例，这个第3实施例的换向阀31 的阀体32与第1实施例一样，具有在一侧表面开口的压缩空气供 给口33、输出口34和排出口35，在阀体32与上述开口相对的一 侧表面上开有压缩空气的供给口36、控制压力口PP和排出口37， 供给口36通过供给通路36a和阀孔38a直接与上述供给口33连 通，控制压力口PP通过控制压力通路39a与控制压力腔39连通， 排出口37通过排出通路37a和阀孔38b与上述排出口35直接连 通。

因为该第3实施例的其他结构与第1实施例相同，故图中主 要的相同地方都标以与第1实施例相同的符号，详细的说明从略。

该第3实施例的换向阀31，如后所述那样，在开有供给口36、 控制压力口PP和排出口37的表面上安装了先导电磁阀，这对于 利用将这个换向阀31上的流量放大了的压力流体去驱动安装在开 有供给口33、输出口34和排出口35的表面上的流体压力机器等 场合是有利的。

图6和图7表示上述第1实施例的换向阀1的使用情况的一 个例子。

在这个使用情况中，在先导型阀41中利用了上述换向阀1，通 过从小容量，而且消耗电力少的先导电磁阀43送出的控制流体使 上述换向阀1打开或关闭，再将电磁阀的输出作为控制流体供给大 容量的主阀42的主阀控制压力腔或从该腔排出。

这个先导型阀41中的主阀42的阀本体46设置在图中省略了 的集成块基座上，换向阀1安装在主阀42的轴方向的一个侧面 上，先导电磁阀43则安装在阀本体46的上面。

上述阀本体46在下面有主阀供给口P、主阀输出口A和B及 主阀排出口EA和EB，在中心部分有开有这些通口的轴向阀孔 47；阀芯48插入这个阀孔47中，可以滑动，阀芯48可将主阀输出 A和B切换至与主阀供给口P和主阀排出口EA和EB连通，在 阀本体46的下面，除了上述通口之外，开设有外部控制压力口49 和呼吸口50。

另外，上述主阀42与集成块基座是关联的，当将阀本体46设 置在集成块基座上时，开设在阀本体46下面的各个通口分别与集 成块基座的对应通口连通。

在阀本体46的轴向两端安装着第1活塞箱51和第2活塞箱 52，第1活塞55和第2活塞57分别插入在主阀控制压力腔54中 和回复压力腔56中，可以滑动；主阀控制压力腔54形成在第1活 塞箱51内，回复压力腔56形成在第2活塞箱52内，其受压面积 比主阀控制压力腔54小，阀芯48被这些活塞55，57推压，进行滑 动。在上述阀芯48上还形成有轴向的贯通孔48a，它将第1活塞 55和第2活塞57后面的呼吸腔54a，56a相互连通，通路56b使回 复压力腔56与主阀供给口P连通。

图6中概略表示的先导电磁阀43，如图7中用职能符号表示 的那样，具有第1控制压力供给口P1，第1控制压力输出口A1和 第1控制压力排放口R1；电磁阀43是作为众所周知的三位三通电 磁阀构成的，通过对电磁铁43a励磁和解除励磁，可将第1控制压 力输出口A1切换至与第1控制压力供给口P1和第1控制压力排 出口R1连通。

并且，第1控制压力供给口P1通过形成在阀本体46中的第1 控制压力供给通路58，与主阀供给口P连通，第1控制压力输出 口A1通过第1控制压力输出通路59与上述换向阀1的控制压力 口PP连通，第1控制压力排出口R1，通过图中省略的通路与呼 吸腔54a连通，再通过贯通孔48a，呼吸腔56a和呼吸口50与外部 连通。

上述换向阀1的供给口3，通过与第1控制压力供给通路58 连通的第2控制压力供给通路61，与主阀供给口P连通，输出口4 通过第2控制压力输出通路62，与主阀控制压力腔54连通，排出 口5通过图中省略的通路，与呼吸腔54a连通，再通过阀芯48的贯 通孔48a，呼吸腔56a和呼吸口50与外部连通。

另外，这个换向阀1具有相当大的容量可在短时间内将大量的 控制压力空气供给大容量的主阀42的主阀控制压力腔54，手动操 作部件14，在向着上方的状态下安装在第1活塞箱51的侧面上。

开设在阀本体46上的上述外部控制压力口49，通过外部控制 压力通路64与第2控制压力供给通路61连通。因此，上述先导型 阀41，根据需要，可以作为内部控制式或外部控制式的。

但是，作为内部控制式时，需利用图中省略了的螺钉等适当装 置将外部控制压力口49关闭，当作为外部控制式时，必需切断主阀 42的主阀供给口P和第1控制压力供给通路58及通路56b的连 通。

在上述换向阀1的下方安装着给先导电磁阀43的电磁铁43a 供电的供电部分67。这个供电部分67，利用图中省略了的导线与 先导电磁阀43的电磁铁43a的接线柱实行电气连接，另外，当把 主阀42设置在集成块基座上时，供电部分67与设在集成块基座 上的供电接线柱具有电气连接的关系。

这个先导型阀41，当先导电磁阀43的电磁铁43a不励磁时， 由于控制的空气压力不输出至换向阀1的控制压力口PP，主阀控 制压力腔54的控制压力空气，通过排出口5排出至外部，阀芯48， 在回复压力腔56中的空气压力的作用下向图中的左端移动，主阀 供给口P、主阀输出口B和主阀输出口A及主阀排出口EA连通( 参见图6中阀芯48的上半部)。

当利用供电部分67给电磁阀43的电磁铁43a励磁时，第1 控制压力输出口A1与第1控制压力供给口P1连通，由于控制压 力空气输出至换向阀1的控制压力口PP，输出口4与供给口3连 通，控制压力的空气输出至主阀控制压力腔54。因而，利用主阀控 制压力腔54和回复压力腔56的受压面积差，第1活塞55向图中 的右方移动，推压阀芯48，主阀供给口P和主阀输出口A，以及主 阀输出口6的主阀排出口EB连通(参见图6中的阀芯48的下半 部)。

当解除电磁铁43a的励磁时，先导电磁阀43的第1控制压力 输出口A1与第1控制压力排出口R1连通，由于换向阀1的控制 压力口PP的空气向外部排出，借助阀弹簧的压紧力作用，阀芯10 和11回复原位，输出口4与排出口5连通。这样，由于主阀控制压 力腔54的控制压力的空气排出外部，阀芯48在作用在第2活塞57 上的回复压力腔56的空气压力作用下回复至原来状态。

由于通过主阀42的阀芯48进行的通口间的连通的切换是利 用从换向阀1供给至主阀控制压力腔54的、与该控制压力腔的容 积相适应的大量控制压力的空气进行的，因此，即使先导电磁阀43 是小型的且耗电量小，主阀42的响应性也较好。因而，与换向阀1 的价格可以很便宜相结合，可以使响应性好的先导型电磁阀41价 格也较便宜。

这里，对在先导型电磁阀41上安装了上述换向阀1的使用情 况进行了说明，但是，本发明的换向阀不只是限于这种使用情况。

图5所示的第3实施例的换向阀31也适用于把图6所说明 的上述先导型阀41中的先导电磁阀43安装在换向阀31中开有供 给口36、控制压力口PP和排出口37的表面上的使用情况。因此， 图5中的先导电磁阀70与上述先导电磁阀43同样，具有第1控制 压力供给口P1，第1控制压力输出口A1和第1控制压力排出口 R1，通过电磁铁70a的励磁和解除励磁，可以切换第1控制压力 输出口A1至与第1控制压力供给口P1和第1控制压力排出口 R1连通。

根据以上详细说明的本发明的提升型换向阀，阀体的成形、阀 芯的成形和装配都很简单而且容易，制造成本低廉。

即，提动型的阀芯不是将提动型的密封件安装在通过切削或 镶嵌在阀杆上形成的凸缘中来构成的，与构成阀体有关的结构非常 简单，并且由于使用具有弹性和密封性的材料来制造阀芯，因此，阀 芯的成形和装配都非常简单而且容易。

另外，在本发明中还可以提供一种提升型的换向阀，它不需要 将切换驱动阀芯的活塞嵌插在设在另一通路上的控制压力腔中， 在这一点上，也可使安装作业的工作量减少。