先导式3气口换向阀 本发明涉及用先导阀使3气口式主阀换向的先导式3气口换向阀。
图3用符号表示公知的单个先导式3气口换向阀，该换向阀1由3气口式主阀2和电磁铁驱动式先导阀3构成。所述主阀2有与压缩空气这样的压力流体的供给源相连接的供气口P，与执行器相连接的输出气口A，对外开放的排气口R，以及靠先导流体压力动作、把所述输出气口A与供气口P或排气口R连通的主阀构件(图示省略)。此外先导阀3有先导供气口p、先导输出气口a和先导排气口r，同时还有靠电磁铁4驱动、把所述先导输出气口a与先导供气口p或先导排气口r连通的先导阀构件(图示省略)。
该换向阀1，当对先导阀3的电磁铁4励磁时，该先导阀3切换到与图示场合相反的位置，由于从先导输出气口a向主阀2输出先导流体，所以主阀2的阀构件切换，输出气口A与供气口P连通，压力流体从该输出气口A输出。当所述电磁铁4的励磁解除时，所述先导阀3复位到图示切换位置，由于供给主阀2的先导流体从先导排气口r向外排出，所以主阀2的阀构件靠复位弹簧5的加载力复位，输出气口A从供气口P隔离而与排气口R连通，压力流体从该排气口R排出。
所述先导式3气口换向阀1，按对先导阀3供给先导流体的方法分为内部先导式与外部先导式。内部先导式换向阀是把先导流体从主阀2的供气口P经设在阀体内部的流道供入先导阀3的先导供气口p的类型，另一方面，外部先导式换向阀是经与先导阀连接的外部配管把先导流体供入先导供气口p地类型。
此外，在所述先导式3气口换向阀1中，有当先导流体未供入主阀2的未操作状态时供气口P从输出气口A隔断的图示那样的常闭型换向阀，和供气口P与输出气口A处于连通状态的常开型换向阀。
这样，在先导式3气口换向阀中有着种种类型的东西，它们虽然根据用途的不同而分别使用，但是由于除了一部分之外相互间没有互换性，所以一向不得不个别地准备各自类型者并分别使用，需要制造的换向阀的种类很多，其制造和制品管理等都非常麻烦。
特别是，虽然在换向阀为外部先导式换向阀的场合，由于先导流体是由外部配管供入先导阀3的，所以通过把主阀2的气口P与气口R的某一个与压力流体供给源相连接，可以变更成常闭型和常开型，但是在内部先导式换向阀的场合，由于即使把所述气口R与压力流体供给源相连接，也不能从该气口R向先导阀供给先导流体，所以不能变更成常闭型和常开型。
本发明的主要目的在于提供一种先导式3气口换向阀，该换向阀即使为内部先导式也能分别用于常闭型和常开型。
本发明的另一目的在于提供一种先导式3气口换向阀，该换向阀可以作为内部先导式和外部先导式分别使用。
为了实现上述目的，本发明是一种带有作为压力流体的供给用、输出用、排出用的气口的第1、第2、第3等3个气口的先导式换向阀，其特征在于其中设有用来向该先导阀供给先导流体的先导供给流道，该先导供给流道经单向阀分别连接于所述第1气口和第3气口，诸单向阀允许从这些各气口流入先导供给流道方向的压力流体的流动，但阻止与此相反方向的压力流体的流动。
具有上述构成的换向阀，由于可以从第1和第3中的某个气口经单向阀把先导流体供入先导阀，所以随便把哪个气口与压力流体供给源相连接都能使用，于是，对于把当换向阀未操作时被隔断的第1气口连接于压力流体供给源的场合，就成了常闭型换向阀，对于把当未操作时与第2气口连通的第3气口连接于压力流体供给源的场合，就成了常开型换向阀。
在本发明的具体的实施例中，所述各单向阀由插入圆形阀腔室内并保持流体流通用的间隙的圆柱形阀主体，以及装在该阀主体的外周、密封与阀腔室内壁的间隙的环状唇形密封件构成。
此外，在本发明的另一具体的实施例中，所述先导供给流道的一部分在换向阀的阀体与安装于该阀体的盖之间划分形成，在该盖所覆盖的部分里分别设置与第1气口和第3气口对应的单向阀，同时在该盖上形成与这些单向阀相接触以防止从阀腔室中拔出的突起。
在本发明的最佳实施例中，所述换向阀有用来从外部引入先导流体的外部先导气口，在该外部先导气口与所述先导供给流道之间设置着单向阀，该单向阀允许从该先导气口流入先导供给流道方向的压力流体的流动，但阻止与此相反方向的压力流体的流动。
借此，也可以把所述换向阀作为外部先导式来使用。就是说，在把外部配管连接于所述外部先导气口并供入压力比主流体更高的先导流体的场合，由于该先导流体推开单向阀供入先导阀，所以就成了外部先导式换向阀。这时高压的先导流体，由于与第1气口和第2气口相对应的所述单向阀的作用而不会向这些气口逆流。
图1是表示根据本发明的3气口式换向阀的一个实施例的剖视图，
图2是图1的局部放大图。
图3是用符号表示公知的3气口式换向阀的构成图。
图1和图2表示单先导式3气口换向阀11，该切换阀11包括主阀12和电磁铁驱动式先导阀13，构成设置在图示省略的多路底板上使用。
所述主阀12的阀体16制成长方体形，在该阀体16的下表面，沿其纵长方向等间隔地依次设置第1气口17、第2气口18、第3气口19、以及外部先导气口X。此外，在所述阀体16的内部，设有所述第1、第2、第3气口17、18、19分别连通的阀孔20，在该阀孔20内，滑动自如地设有阀构件31，该阀构件31使中间的第2气口18与其两侧的第1气口17和第3气口19轮流地连通。
在形成于所述阀构件31的外周面的沟槽中，装有分别开闭所述第1气口17与第2气口18之间及第2气口18与第3气口19之间的流路的密封圈31a、31a，以及密封第1气口17与复位室25之间及第3气口19与活塞室24之间的O形圈31b、31b。
在所述阀孔20的一端侧，在与中继箱26之间形成所述活塞室24，在该活塞室24内滑动自如地插入直径比阀构件31更大的活塞32，在所述中继箱26的内部，设有吸收所述活塞32向左动末端移动时的冲击的缓冲垫33。
在所述阀孔20的另一端侧，在与压盖28之间形成所述复位室25，在该复位室25内，在所述压盖28与阀构件31之间压缩设置着加载力小的复位弹簧30。
在所述主阀12中，还形成分别经第1、第2、第3单向阀与第1气口17、第3气口19、外部先导气口X相连通的先导供给流道22，该先导供给流道22分别与所述复位室25、先导阀13的先导供气口p相连通。
图中27是覆盖中继箱26的端面、与该中继箱26之间划分所述先导供给流道22的一部分的盖，29是安装在阀体16的上表面、与该阀体16之间划分所述先导供给流道22的一部分的盖。
此外，所述活塞室24经在所述中继箱26及盖27中形成的先导输出流道35与先导阀13的先导输出气口a相连通。图中34是把活塞32的背面与阀构件31之间的腔室对外开放的呼吸孔。
所述第1和第2单向阀41、42虽然分别允许压力流体从第1气口17和第3气口19侧流向先导供给流道22侧，但是阻止向与此相反方向流动，此外，第3单向阀43虽然允许压力流体从外部先导气口X侧流向先导供给气口22侧，但是阻止向与此相反方向流动，彼此间有相同的构成，它们的具体构成如图2中所示。
在所述图2中，代表性地表示第1单向阀41。该第1单向阀41，由插入在与第1气口17相通的通孔17a与先导供给流道22之间的圆形阀腔室45内的圆柱形阀主体46，和装在该阀主体46的外周沟槽中的制成断面V字形的环状唇形密封件47构成，该唇形密封件47，借助于与阀腔室45的内壁相接触的挠性唇部47a，虽然允许先导流体从第1气口17侧向先导流体供给流道22侧的流动，但是阻止先导流体从先导供给流道22侧向第1气口17侧的流动。图中46a是在所述阀主体46的两端面上沿放射方向形成的流道沟槽。
此外，所述第1单向阀41的阀主体46，通过靠与盖29整体地形成的突起29a压住上端，防止在空气压力的作用力下从阀腔室45拔出。再者，虽然第2单向阀42的场合也同样，阀主体46靠盖29的突起29a压住，但是在第3单向阀43的场合，阀主体46是通过与中继箱26相接触来防止从阀腔室45拔出。所述突起29a当然弄成在先导流体在先导供给流道22流动之际不成为障碍的大小。
另一方面，所述先导阀13，具有作为公知的常闭型3气口电磁阀的构成，包括所述先导供气口p、先导输出气口a、及先导排气口r，使所述先导输出气口a与先导供气口p或先导排气口r相连通的先导阀构件36、以及给该先导阀构件36沿封闭先导供气口p的方向加载的复位弹簧37。于是，当给电磁铁14励磁时，先导阀构件36使先导供气口p与先导输出气口a相连通，当电磁铁14的励磁解除时，先导阀构件36靠复位弹簧37的加载力复位到图示的状态，使先导输出气口a与先导排气口r相连通。
具有上述构成的换向阀11，在不从外部先导气口X向先导阀13供给先导流体的场合就成为内部先导式换向阀，在从外部先导气口X供给先导流体的场合就成为外部先导式换向阀。
此外，在把主阀12的第1气口17与压力流体供给源相连接的场合就成为常闭型换向阀，在把第3气口19与压力流体供给源相连接的场合就成为常开型换向阀。
就是说，首先，作为第1使用例，在不把先导流体供给用的外部配管连接到所述外部先导气口X，作为内部先导式原封不动，把第1气口17连接于压力流体供给源的场合，可以把该换向阀11作为内部先导式的常闭型换向阀来使用。在这种场合，先导流体从第1气口17经第1单向阀41和先导供给流道22供给复位室25和先导阀13的先导供气口p。但是该先导流体靠第2单向阀42和第3单向阀43的作用，不向第3气口19和外部先导气口X逆流。
在上述内部先导式常闭型换向阀中，在电磁铁14未被励磁的图示的状态下，阀构件31靠供入复位室25中的先导流体的作用力和复位弹簧30的加载力处于第1切换位置，把第1气口17(供气口)把第2气口18(输出气口)隔断，同时使该第2气口18(输出气口)与第3气口18(排气口)相互连通。
当上述电磁铁14励磁时，由于先导流体从先导供气口p经先导输出气口a和先导输出流道35供入主阀12的活塞室24，所以阀构件31靠该活塞32向图的右方移动，占据使第1气口17与第2气口18相互连通，同时把第3气口19从第2气口18隔断的第2切换位置，压力流体从所述第2气口18输出。
当从上述的状态解除电磁铁14的励磁时，由于活塞室24内的先导流体经先导输出流道35从先导排气口r排出，所以借助于供入复位室25的先导流体和复位弹簧30的作用，阀构件31与活塞32一起复位到图示的第1切换位置，第1气口17被隔断，同时第2气口18与第3气口19连通，来自第2气口18的压力流体从第3气口19排出。
其次，作为第2使用例，在把所述换向阀11作为内部先导式原封不动，把第3气口19连接于压力流体供给源的场合，可以把该换向阀11作为内部先导式常开型换向阀来使用。在这种场合，先导流体从第3气口19推开第2单向阀42流入先导供给流道22。于是，在电磁铁14未被励磁的状态下，第3气口19(供气口)与第2气口18(输出气口)连通，压力流体从该第2气口18输出，第1气口17(排气口)被隔断。当电磁铁14励磁时，由于第3气口19被隔断而第2气口18与第1气口17连通，所以来自该第2气口18的压力流体从第1气口17排出。
再次，作为第3使用例，在把先导流体供给用的外部配管连接到外部先导气口X，同时把第1气口17连接于压力流体供给源，从所述外部配管向外部先导气口X供入压力比供入第1气口17的主流体更高的先导流体的场合，可以把该换向阀11作为外部先导式的常闭型换向阀来使用。在这种场合，来自外部先导气口X的先导流体，虽然经第3单向阀43和先导供给流道22供入复位室25和先导供气口p，但是靠第1单向阀41和第2单向阀42的作用不向第1气口17和第3气口19逆流。
而且，该第3使用例的外部先导式常闭型换向阀，由于与上述的第1使用例的内部先导式常闭型换向阀之间只是先导流体的供给途径不同，其动作实际上是相同的，所以其说明省略。
再次，作为第4使用例，在把所述换向阀11作为外部先导式原封不动，把第3气口19连接于压力流体供给源的场合，可以把该换向阀11作为外部先导式常开型换向阀来使用。该外部先导式常开型换向阀，由于与作为上述的第2使用例的内部先导式常开型换向阀之间，只是先导流体的供给途径不同，其动作实际上是相同的，所以其说明省略。
此外，像上述第3使用例和第4使用例这样把换向阀11作为外部先导式来使用的状态下，即使在假如发生对外部先导气口X的先导流体的供给停止，该先导流体的压力比主流体的压力更低这样的事态的场合，换向阀11也能靠各单向阀41，42，43的作用自动地切换成内部先导式换向阀，而当先导流体的供给重新开始或压力上升时，则切换成外部先导式换向阀。
于是所述先导式3气口换向阀，仅靠选择是否经外部先导气口供给先导流体，就可以分别使用于外部先导式和内部先导式。此外，无论是在选择了外部先导式或内部先导式的哪一种形式的场合，通过把第1气口和第3气口的某一个连接于压力流体供给源，即可以分别使用于常闭型和常开型。
其结果，由于可以把一个换向阀分别用于多种形式，所以，例如，即使使用像常闭型和常开型这样形式不同的多个换向阀，对它们集中控制这样的场合，也可以使用完全一样的换向阀，可以把它们安装在公共多路板上实现集合化，不仅使用上非常便利，而且没有使用上的过错和由此引起的误动作，可靠性很高。
再者，所述先导阀13不仅限于图示那样的电磁铁驱动式的，也可以是利用电磁铁以外的其他公知的驱动力者。
再者，虽然在图示的实施例中，用密封件中有方向性的唇形密封件47构成各单向阀，但是也可以弄成提动式单向阀。该提动式单向阀，是用提动阀从先导供给流道22侧使在先导供给流道22与各气口之间形成的阀座开闭者。
而且，作为阀构件31的复位手段，虽然利用供入复位室25的先导流体压力和复位弹簧30两方，但是也可以仅利用任何一方。