CN106195399B - 先导式电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够应对内部排气型和外部排气型的较薄且结构紧凑的先导式电磁阀。先导式电磁阀(1)具备：具有固定铁芯(22)及可动铁芯(18)的先导阀部(2)；形成有供隔膜阀芯抵接离开的阀座(55)的流道块体(5)，在该电磁阀中，先导阀部(2)具备NO口(13)、共用口(14)和NC口(15)，流道块体(3)形成有输入口(49)、输出口(50)、背压室(54)、NO流道(45)、共用流道(46)、NC流道(47)、外部排气流道(48)及内部排气流道(59)，该电磁阀还具有密封外部排气流道(48)或内部排气流道(59)的第一金属球、第二金属球(70、71)，在流道块体(3)的平板状的平盖体(30)中形成有将凹部(35)与共用口(14)连通的平盖体连通道(32)。

Description

先导式电磁阀

技术领域

本发明涉及一种先导式电磁阀，该先导式电磁阀具备：具有固定铁芯及可动铁芯的先导阀部、和形成有供阀芯抵接离开的阀座的流道块体。

背景技术

控制流体的先导式电磁阀例如被使用于机床、焊接机械、熔断机械、输送机械、空调设备等一般工业机械、氧浓缩装置等医疗机械的内部中。在现有的先导式电磁阀中存在如下电磁阀：主阀芯使用隔膜阀芯，并利用电磁阀控制隔膜阀芯的背压室的压力而进行隔膜阀芯的开闭。

例如，在专利文献1中提出的先导式电磁阀中，在先导阀部使第一流道连通道与第三流道连通道连通的情况下，流体被供给至隔膜阀芯的背压室而使背压室加压，从而使隔膜阀芯抵接于阀座。此外，在先导阀部使第一流道连通道与第二流道连通道连通的情况下，隔膜阀芯的背压室与大气连通，通过从背压室向大气排气而使背压室减压，从而使隔膜阀芯从阀座离开。

此外，还存在例如能够应对外部排气型和内部排气型双方的先导式电磁阀，其中，外部排气型是指将隔膜的背压室的流体排出到大气中，内部排气型是指将隔膜的背压室的流体排出到输出口中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5546034号公报

发明所要解决的课题

然而，存在先导式电磁阀例如要求通过将隔膜阀芯的背压室抽真空而使阀打开的结构的情况。在这种情况下，需要在先导式电磁阀中形成使隔膜阀芯的背压室与输出口连通的流道。现有的先导式电磁阀是从背压室向大气进行排气的外部排气型，因而难以应对从背压室向输出口进行排气的内部排气型。

此外，在工业界中，一直需要厚度为10mm～13mm左右且能够并列配置多个的先导式电磁阀。例如，在氧浓缩器的内部中，四个左右的先导式电磁阀在并列配置的状态下而被使用。为使氧浓缩器结构紧凑，要求使先导式电磁阀的厚度薄到10mm～13mm左右从而使结构紧凑。尤其是，虽然氧浓缩器到目前为止以设置型为主流，但是近年来对便携型的要求正在升高，因此对先导式电磁阀的薄型化、紧凑化的要求也正在变高。但是，专利文献1的先导式电磁阀以及对外部排气型和内部排气型双方都能够应对的先导式电磁阀无法满足该薄型的要求。其理由是因为，若使主体块与盖体的合计厚度为10mm左右，则因主体块及盖体的厚度较薄而难以形成内部流道。

另外，申请人在日本特开2016-37983号中提出了能够使厚度为10mm左右的先导式电磁阀。但是，该技术并不是应对外部排气型和内部排气型双方的技术。

发明内容

因此，本发明正是为了解决上述问题点而完成的发明，其目的在于，提供一种能够应对内部排气型和外部排气型双方的、较薄且结构紧凑的先导式电磁阀。

用于解决课题的技术方案

本发明正是为了解决上述课题而作出的，其具有以下结构。(1)一种先导式电磁阀，具备：具有固定铁芯及可动铁芯的先导阀部；以及形成有供阀芯抵接离开的阀座的流道块体，所述先导式电磁阀的特征在于，所述阀芯为隔膜阀芯，所述先导阀部具备NO口、共用口和NC口，所述流道块体形成有：输入口、输出口、由所述隔膜阀芯划分出的背压室、将所述输入口与所述NO口连通的NO流道、将所述背压室与所述共用口连通的共用流道、与所述NC口连通的NC流道、使所述NC流道与大气连通的外部排气流道、以及将所述输出口与所述NC流道连通的内部排气流道，所述先导式电磁阀具有密封所述外部排气流道或所述内部排气流道的密封部件，所述流道块体为具备一对宽阔的相对面的长方体形状，在除了所述一对宽阔的相对面以外的四个面中，在第一面上安装所述先导阀部，在第二面上形成所述输入口或所述输出口的至少一方，所述隔膜阀芯与所述一对宽阔的对置面平行地配置，所述流道块体具备块主体和平板状的平盖体，所述平盖体具备构成所述背压室的凹部，在所述平盖体中形成有平盖体连通道，该平盖体连通道将所述凹部与所述共用口连通。

根据上述结构，由于通过密封部件而对外部排气流道或内部排气流道进行密封，所以能够使流道块体的流道结构应对内部排气型或外部排气型双方。而且，根据上述结构，在较薄的平盖体上利用凹部形成平盖体连通道，从而能够将隔膜阀芯的背压室与先导阀部的共用口连接，因此，能够使块主体与平盖体重叠而成的厚度薄到10mm～13mm左右，从而能够使先导式电磁阀结构紧凑。

(2)在(1)所述的构成中，优选为，所述外部排气流道与所述内部排气流道被同轴地设置。

根据上述结构，能够在较小空间内简单地形成用于切换内部排气型和外部排气型的外部排气流道和内部排气流道。此外，根据上述结构，能够将密封部件简单地配置于外部排气流道或内部排气流道上，从而组装作业性能较好。

(3)在(2)所述的结构中，优选为，所述外部排气流道的流道直径大于所述内部排气流道的流道直径，所述密封部件为被压入所述外部排气流道中的第一密封部件、和具有能够插入于所述外部排气流道中的大小且被压入所述内部排气流道中的第二密封部件。

根据上述结构，由于外部排气流道的流道直径大于内部排气流道的流道直径，所以易于将第二密封部件压入到与外部排气流道相比靠里侧的内部排气流道中，从而易于在流道块体中形成外部排气型的流道。此外，若从外部排气流道的开口部压入大于第二密封部件的第一密封部件，则能够简单地在流道块体中形成内部排气型的流道。由此，根据上述结构能够简单地切换而形成内部排气型或外部排气型的流道，从而组装作业性能较好。

(4)在(1)至(3)中任一项所述的结构中，优选为，所述密封部件为球形或圆柱形。

根据上述构成，由于密封部件为球形或圆柱形，所以易于将密封部件压入外部排气流道或内部排气流道中。

(5)在(1)至(4)中任一项所述的结构中，优选为，所述密封部件相对于所述流道块体而被熔接或粘接。

根据上述结构，由于密封部件在被压入外部排气流道或内部排气流道中的状态下相对于流道块体而被熔接或粘接，所以能够防止从背压室被排出的流体从密封部件与流道块体之间泄漏，从而能够抑制排气效率的降低。

(6)在(1)至(5)中任一项所述的结构中，优选为，在所述流道块体中，所述外部排气流道和所述内部排气流道被形成在第一截面上，所述NC流道被形成在相对于所述第一截面平行的第二截面上，所述流道块体具有使所述NC流道与所述外部排气流道和所述内部排气流道连通的旁通流道。

在上述结构中，能够例如减小输入口与输出口的流道截面面积，从而能够使块主体与平盖体重叠而成的厚度薄到10mm左右。

发明效果

因此，根据上述结构，能够提供一种能够应对内部排气型和外部排气型双方的、较薄且结构紧凑的先导式电磁阀。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的先导式电磁阀的主视图。

图2是图1的AA剖视图。

图3是图2的BB剖视图，且表示外部排气型。

图4是图2的BB剖视图，且表示内部排气型。

图5是图1的CC剖视图。

图6是块主体的主视图。

图7是图6的仰视图。

图8是图6的俯视图。

图9是图6的右视图。

图10是图6的FF剖视图。

图11是图6的GG剖视图。

图12是从凹部侧对平盖体进行观察的图。

图13是说明被组装为内部排气型的先导式电磁阀的闭阀动作的图。

图14是说明被组装为内部排气型的先导式电磁阀的开阀动作的图。

图15是说明被组装为外部排气型的先导式电磁阀的开阀动作的图。

图16是本发明第二实施方式的先导式电磁阀的剖视图。

图17是图16的JJ剖面中的旁通流道附近的放大剖视图。

图18是本发明第三实施方式的先导式电磁阀的剖视图，且表示外部排气型。

图19是图18所示的先导式电磁阀，且表示内部排气型。

图20是本发明第四实施方式的先导式电磁阀的剖视图。

图21是本发明第五实施方式的先导式电磁阀的剖视图，且表示外部排气型。

具体实施方式

以下，参照附图，对将本发明具体化了的先导式电磁阀进行详细说明。

(第一实施方式)

图1表示本发明第一实施方式的先导式电磁阀1的主视图。图2表示图1的AA剖视图。图3及图4表示图2的BB剖视图。尤其是，图3表示被组装为外部排气型的先导式电磁阀1，图4表示被组装为内部排气型的先导式电磁阀1。图5表示图1的CC剖面图。图6表示块主体40的主视图。图7表示图6的仰视图。图8表示图6的俯视图。图9表示图6的右视图。图10表示图6的FF剖视图。图11表示图6的GG剖视图。图12表示从凹部35侧对平盖体30进行观察的图。图13表示说明被组装为内部排气型的先导式电磁阀1的闭阀动作的图。图14表示说明被组装为内部排气型的先导式电磁阀1的开阀动作的图。图15表示说明被组装为外部排气型的先导式电磁阀1的开阀动作的图。另外，在图13至图15中，为了易于理解说明，将先导阀部2作为相当于图3、图4的剖面而示出，将流道块体3作为相当于图5的剖面而示出。

如图1所示，先导式电磁阀1由先导阀部2和流道块体3而构成。

如图2所示，流道块体3具有树脂制的块主体40和树脂制的平盖体30。首先说明块主体40的结构。在块主体40的中心形成有大致圆筒形状的凹部、即阀室43。在阀室43的中央底面上形成有阀座55。在阀座55的中心处形成有阀孔，阀孔具备底面而形成阀孔室41。在图5所示的阀孔室41的底面右端连通有狭缝状的输出流道42。如图3及图4所示，输出流道42的一端在块主体40的侧面40b开口，该侧面40b构成流道块体3的第二面3b。

如图5所示，在阀室43的左端连通有输入流道44。输入流道44的图中上下方向(块主体40的厚度方向)上的长度长于输出流道42。如图6所示，输入流道44的一端相对于阀室43的底面而被开口为C形状。输入流道44的另一端在块主体40的侧面40b开口。NO流道45在图6所示的输入流道44中开口。如图6及图8所示，NO流道45的另一端在块主体40的侧面40a开口，所述侧面40a构成流道块体3的第一面3a(例如参照图3)。

如图6所示，块主体40一体地设有安装板部56。在安装板部56上形成有与输入流道44连通的输入口49、和与输出流道连通的输出口50。如图7所示，在块主体40的侧面40b上，沿着输入口49和输出口50的周围而形成有供未图示的密封部件安装固定的安装固定槽56a。在安装板部56的两端部处，形成有安装螺钉用孔51、52。先导式电磁阀1利用安装螺钉用孔51、52而被安装于形成有与输入口49及输出口50对应的各口的歧管块中。

如图3及图4所示，在块主体40中，沿着图中上下方向从侧面40a起开设有NC流道47，该NC流道47为有底孔形形状。在NC流道47的底部(图中下端部)，外部排气流道48与内部排气流道59连通。外部排气流道48与内部排气流道59在相对于NC流道47而正交的方向上同轴地形成。

如图9所示，外部排气流道48在块主体40的侧面40c开口，并且使NC流道47与大气连通，其中侧面40c构成流道块体3的第三面3c(参照图3及图4)。如图3所示，外部排气流道48具备外侧流道部48a、外侧压入部48b和外侧层差部48c。外侧流道部48a以笔直形状而形成，并与NC流道47连通。外侧压入部48b在外侧流道部48a的开口部分处以与外侧流道部48a相比直径较大的方式而设置。外侧层差部48c被设置于外侧流道部48a和外侧压入部48b之间。如图4所示，在外部排气流道48中，第一金属球70(密封部件、第一密封部件的一个示例)以抵接于外侧层差部48c的方式而被压入外侧压入部48b中。由此，第一金属球70相对于外侧压入部48b的内壁和外侧层差部48c而在使树脂变形的同时进行紧密接触，因此，外部排气流道48被气密性地密封，NC流道47经由内部排气流道59而与输出流道42连通。

如图9所示，在块主体40的侧面40c上，在外部排气流道48的开口部周围形成有凹部40d，该凹部40d为长方形形状，通过将突出设置于平盖体30的长方形形状的突片30a嵌合在该凹部40d中，从而能够利用突片30a来遮蔽外部排气流道48的开口部分。由此，即使在外部排气流道48的开口方向上有流体压力作用于将外部排气流道48密封的第一金属球70，第一金属球70也不会从开口飞出，从而能够确保密封性。

如图4及图10所示，内部排气流道59在输出流道42中开口，并使NC流道47与输出流道42连通。如图4所示，内部排气流道59具备内侧流道部59a、内侧压入部59b和内侧高低差部59c。内侧流道部59a以小于外侧流道部48a的流道直径且以与外侧流道部48a同轴的方式而被形成为笔直形状，并与输出流道42连通。内侧压入部59b被设置为流道直径小于外侧流道部48a的流道直径、且大于内侧流道部59a的流道直径，并被形成于外侧流道部48a与内侧流道部59a之间。内侧高低差部59c被设置于内侧流道部59a与内侧压入部59b之间。如图3所示，在内部排气流道59中，直径小于第一金属球70的第二金属球71(密封部件、第二密封部件的一个示例)被贯穿插入于外部排气流道48中，并以与内侧高低差部59c抵接的方式而被压入内侧压入部59b中。由此，第二金属球71相对于内侧压入部59b的内壁和内侧层差部59c而在使树脂变形的同时进行紧密接触，因此，内部排气流道59被气密性地密封，从而NC流道47经由外部排气流道48而与大气连通。另外，如图9所示，在突片30a上，以小于外部排气流道48的开口部的直径贯穿设有呼吸孔30b，从而能够顺畅地进行向大气排气。

接下来，对平盖体30的结构以及隔膜阀芯60的安装结构进行说明。如图5所示，在平盖体30的内侧面的中心部处，形成有凹部35。凹部35构成隔膜阀芯60的背压室54。

隔膜阀芯60由圆板状且外周部较薄而中心部具有厚度的隔膜61、和一体成形于隔膜61中心部的树脂主体62构成。隔膜61的外周部由块主体40和平盖体30夹持而被保持，并且被密封。此外，隔膜61的具有厚度的中心部作为阀芯部61c而与阀座55抵接。隔膜阀芯60将阀室43和凹部35隔离。在隔膜阀芯60中，位于阀室43侧的受压面与位于背压室54侧的背压面的面积大致相等，仅将被供给至输入口49的压缩空气供给至背压室54，会有相同程度的压力作用于受压面和背压面上，从而无法得到可靠的阀闭合力。因此，隔膜阀芯60在树脂主体62的上表面中央部处形成有凹部，在该凹部中安装有螺旋弹簧63。螺旋弹簧63在使隔膜阀芯60与阀座55抵接的方向施力。在图5的状态下，隔膜阀芯60处于与阀座55抵接的状态。如后文所述，螺旋弹簧63的作用力不大，隔膜阀芯60与阀座55的抵接取决于被供给至背压室54的压缩空气的力和螺旋弹簧63的合力。

另外，如图6所示，隔膜阀芯60在隔膜61的外周部处一体地设有密封圈61a、61b，通过将该密封圈61a、61b嵌合在被形成于块主体40上的密封槽40g、40h中，从而能够进行组装时的定位。

此外，如图5所示，在平盖体30中，对应于密封槽40g、40h的内侧位置而形成有连通孔34和嵌合孔36，通过将被设于块主体40的突出部40e、40f嵌合在该连通孔34和嵌合孔36中，从而平盖体30在组装时相对于块主体40而被定位。

如图5所示，用于形成平盖体连通道32的贯穿道的一端在平盖体30的凹部35的侧面(一部分底面)开口。如图12所示，用于形成平盖体连通道32的贯穿道的另一端在平盖体30的侧面开口。即，该贯穿道从平盖体30的侧面朝向凹部35的内壁开口。在平盖体30的侧面的开口中压入金属球33而堵塞开口。平盖体30的厚度为3mm左右，平盖体连通道32的直径为1mm左右。

如图5所示，在块主体40上表面的右端形成有遮蔽壁58，所述遮蔽壁58对平盖体连通道32的被插入金属球33的开口进行遮蔽。由此，即使金属球33的压入状态松弛，金属球33也不会从开口飞出，从而能够确保密封性。

如图5所示，在平盖体30的平盖体连通道32的中途下表面上开设有连通孔34。块主体40的突出部40e被插入并连接于连通孔34。在突出部40e中形成有连通道57。如图11所示，连通道57与形成于块主体40的共用流道46的一端连通。共用流道46的另一端在块主体40的侧面40a开口。如图5所示，连通道57由一体成形于隔膜61的两个密封圈61a、61b中的密封圈61a密封。

如图1所示，平盖体30通过3个螺钉72螺纹紧固于块主体40的螺纹孔53(参照图6)中。在平盖体30被螺纹紧固于块主体40的状态下，如图2所示，流道块体3的厚度L1为13mm左右。此处，先导阀部2的厚度L2为10mm左右。

接下来，说明先导阀部2的结构。图3所示的先导阀部2在左侧配置有中空状的线圈17。在线圈17的中空部的左端固定设置有固定铁芯22。在线圈17的中空部的右端保持有可动铁芯18，该可动铁芯18能够沿着直线方向而移动。在可动铁芯18的右端附设有橡胶制的先导阀芯19。先导阀芯19抵接于阀座20。阀座20被形成于圆台状的凸部的顶部。在可动铁芯18上形成有凸缘部，在凸缘部上安装有第一施力弹簧21。第一施力弹簧21向使先导阀芯19与阀座20抵接的方向对可动铁芯18进行施力。此外，先导阀芯19被第二施力弹簧25向阀座20的相反方向施力。第二施力弹簧25的作用力小于第一施力弹簧21，如图3所示，在线圈17中没有电流流过的情况下，先导阀芯19因第一及第二施力弹簧21、25的作用力之差而抵接于阀座20。

先导阀室16与共用口14及NO口13连通。即，共用口14和NO口13经由连通道26和先导阀室16而连通。处于阀座20中心的阀孔与NC口15连通。在先导阀部2中，在如图13所示线圈17未通电的情况下，先导阀芯19与阀座20抵接，从而先导流路以使共用口14与NO口13连通的方式而被切换。另一方面，在先导阀部2中，在如图14及图15所示线圈17通电的情况下，先导阀芯19从阀座20离开，并与被设于连通道26的开口部分处的阀座27抵接，从而先导流道以使共用口14与NC口15连通的方式而被切换。

如图3及图4所示，先导阀部2的共用口14经由流道块体3的共用流道46而与连通道57连通。同样，NO口13与NO流道45连通。同样，NC口15经由NC流道47而与外部排气流道48及内部排气流道59连通。

另一方面，如图2所示，在先导阀部2的上端面上连接有两条配线11、12。配线11、12与线圈17连接。

接下来对先导式电磁阀1的组装进行说明。如图3所示，在组装外部排气型的先导式电磁阀1的情况下，将第二金属球71插入块主体40的外部排气流道48(外侧压入部48b、外侧流道部48a)中，并压入到内部排气流道59中(内侧压入部59b)。此时，由于将第二金属球71压入内侧压入部59b直到与内侧层差部59c抵接，所以谁都可以将第二金属球71相对于内部排气流道59而唯一地配置。

然后，将隔膜阀芯60的密封圈61a、61b嵌合于块主体40的密封槽40g、40h，从而将隔膜阀芯60相对于块主体40而定位。然后，将块主体40的突出部40e、40f插入于平盖体30的连通孔34和嵌合孔36中，并使突片30a嵌合于凹部40d中，从而使平盖体30与块主体40重叠。然后，将螺钉72贯穿于平盖体30的插穿孔30c(参照图12)并紧固到块主体40的螺纹孔53(参照图6)中，由此将平盖体30固定于块主体40上。由此，隔膜阀芯60的隔膜61的外边缘被平盖体30与块主体40气密性地夹持，从而隔膜阀芯60将阀室43与凹部35隔离。

相对于这样组装而成的流道块体3的第一面3a，隔着未图示的密封部件而配置先导阀部2，将插穿于先导阀部2的未图示的螺钉紧固在块主体40的螺纹孔40i(参照图8)中，由此将先导阀部2固定于流道块体3上。由此，流道块体3的NO流道45、共用流道46、NC流道47分别气密性地连通于先导阀部2的NO口13、共用口14、NC口15。这样组装而成的先导式电磁阀1成为如下这样的外部排气型的流道结构：凹部35经由平盖体连通道32、连通孔34、连通道57、共用流道46、共用口14、NC口15、NC流道47以及外部排气流道48而与大气连通，从背压室54向大气进行排气。

另一方面，如图4所示，在组装内部排气型的先导式电磁阀1的情况下，将第一金属球70压入块主体40的外部排气流道48(外侧压入部48a)中。此时，由于将第一金属球70压入外侧压入部48b中直到与外侧层差部48c抵接，所以谁都可以将第一金属球70唯一地配置于外部排气流道48中。此后的组装步骤与外部排气型是同样的，因此省略说明。该先导式电磁阀1成为如下这样的内部排气型的流道结构：凹部35经由平盖体连通道32、连通孔34、连通道57、共用流道46、共用口14、NC口15、NC流道47、内部排气流道59以及输出流道42而与输出口50连通，从背压室54向输出口50进行排气。

另外，此处是在组装流道块体3之后将先导阀部2安装于流道块体3，但是也可以在将先导阀部2安装于块主体40之后，组装流体块体3。

接下来说明先导式电磁阀1的作用。首先，对如图4所示被组装为内部排气型的先导式电磁阀1的闭阀动作进行说明。如图13所示，在未对线圈17通电的状态下，第一施力弹簧21大于第二施力弹簧25施力，从而使先导阀芯19抵接于阀座20。因此，共用口14与NC口15之间被切断。另一方面，由于向输入流道44例如始终供给压缩空气，所以压缩空气经由NO流道45、NO口13而被供给至共用口14。另外，压缩空气经由共用流道46、连通道57、平盖体连通道32而被供给至背压室54(参照图13的打点部分)。

隔膜阀芯60在未受到压缩空气的压力的状态下，通过螺旋弹簧63而与阀座55抵接，但因螺旋弹簧63的力较小，所以隔膜阀芯60得不到所需的闭合力。

若向背压室54供给压缩空气，则由于阀孔室41的压力较低(二次侧压力低于一次侧压力)，所以隔膜阀芯60得到背压室54与阀孔室41的压强差和阀座内径的面积之积的力以作为闭合力。即，若在隔膜阀芯60不与阀座55抵接的状态下向背压室54供给压缩空气，则由于受压面与背压面的面积大致相等，所以作用于受压面的压力与作用于背压面的压力大致相同。在该情况下，隔膜阀芯60通过螺旋弹簧63的弹力而与阀座55抵接。由此，通过阀座55的压缩空气被节流，从而二次侧压力降低。于是，作用于背压面的压力大于作用于受压面的压力，该压力差成为闭合力。在该状态下，先导式电磁阀1处于闭阀状态。

接下来，对如图4所示被组装为内部排气型的先导式电磁阀1的开阀动作进行说明。如图14所示，在对线圈17通电了的状态下，可动铁芯18被磁化了的固定铁芯22吸引，抵抗第一施力弹簧21而与固定铁芯22抵接。由此，先导阀芯19被第二施力弹簧25施力而从阀座20离开。因此，共用口14与NC口15连通。另一方面，由于向输入流道44例如始终供给压缩空气，所以压缩空气经由NO流道45、NO口13而被供给至连通道26。但是，若共用口14与NC口15连通，则先导阀芯19与阀座27抵接，从而将NO口13与共用口14之间切断，压缩空气不会被供给到背压室54(参照图14的点密度较低的打点部分)。而且，由于NC口15经由NC流道47、内部排气流道59而与输出流道42连通，所以背压室54的压缩空气经由平盖体连通道32、连通孔34、连通道57、共用流道46、共用口14、NC口15、NC流道47以及内部排气流道59而向输出流道42排气(参照图14的点密度较高的打点部分)。由此，背压室54的内压瞬时降低。

若从背压室54释放出压缩空气，则隔膜阀芯60因阀室43内的压力而从阀座55离开。由此，阀室43与阀孔室41连通。在该状态下，先导式电磁阀1处于开阀状态。

接下来，对如图3所示被组装为外部排气型的先导式电磁阀1的作用进行说明。由于外部排气型的先导式电磁阀1与内部排气型以同样的方式进行闭阀，所以此处仅对开阀的动作进行说明。

如图15所示，外部排气型的先导式电磁阀1在线圈17通电后，与图14所示的内部排气型的先导式电磁阀1同样，共用口14与NC口15连通。另一方面，由于向输入流道44例如始终供给压缩空气，所以与内部排气型同样，压缩空气不会被供给到背压室54(参照图15的点密度较低的打点部分)。而且，由于NC口15经由NC流道47、外部排气流道48、平盖体30的呼吸孔30b(参照图3)而与大气连通，所以背压室54的压缩空气经由平盖体连通道32、连通孔34、连通道57、共用流道46、共用口14、NC口15、NC流道47、外部排气流道48以及呼吸孔30b(参照图3)而向大气排气(参照图15的点密度高的打点部分)。由此，背压室54的内压瞬时降低。因背压室54的压力降低而隔膜阀芯60开阀的动作与内部排气型是同样的，因此省略说明。

另外，第二金属球71因被向大气排气的压缩空气而被向输出流道42侧加压。在该情况下，第二金属球71卡合于内侧层差部59c从而不会向输出流道42内飞出。此外，第二金属球71压接于内侧层差部59c，从而进行稳定的密封。

如以上说明所述，本实施方式的先导式电磁阀1具备：具有固定铁芯22及可动铁芯18的先导阀部2、和形成有供阀芯抵接离开的阀座55的流道块体3，该先导式电磁阀1的特征在于，阀芯是隔膜阀芯60；先导阀部2具备NO口13、共用口14和NC口15；流道块体3形成有输入口49、输出口50、由隔膜阀芯60划分出的背压室54、将输入口49与NO口13连通的NO流道45、将背压室54与共用口14连通的共用流道46、与NC口15连通的NC流道47、使NC流道47与大气连通的外部排气流道48、以及将输出口50与NC流道47连通的内部排气流道59；将外部排气流道48或内部排气流道59密封的密封部件(第一及第二金属球70、71)；流道块体3为具备一对宽阔的相对面的长方体形状，在除了一对宽阔的对置面以外的四个面中，在第一面3a上安装先导阀部2，在第二面3b上形成有输入口49和输出口50；隔膜阀芯60与一对宽阔的相对面平行地配置；流道块体3具备块主体40和平板状的平盖体30，平盖体30具备构成背压室54的凹部35；在平盖体30上形成有使凹部35和共用口14连通的平盖体连通道32，因此，由于用第一或第二金属球70、71将外部排气流道48或内部排气流道59密封，所以使流道块体3的流道结构能够应对内部排气型或外部排气型双方。此外，由于在外部排气型和内部排气型中共用流道块体3，所以不分别需要与外部排气型和内部排气型对应的模具，因此先导式电磁阀的制造成本较低。此外，利用凹部35在较薄的平盖体30上形成平盖体连通道32而能够将隔膜阀芯60的背压室54与先导阀部2的共用口14连接，因此能够使块主体40与平盖体30重叠而成的厚度为13mm左右。

此外，在本实施方式的先导式电磁阀1中，由于外部排气流道48和内部排气流道59同轴地设置，所以能够在较小空间内简单地形成用于切换内部排气型和外部排气型的外部排气流道48和内部排气流道59。此外，能够将第一或第二金属球70、71简单地配置于外部排气流道48或内部排气流道59中，从而组装作业性能较好。

此外，在本实施方式的先导式电磁阀1的特征在于，外部排气流道48的流道直径大于内部排气流道59的流道直径；密封部件为被压入外部排气流道48中的第一金属球70、和具有能够插入外部排气流道48内的大小且被压入内部排气流道59中的第二金属球71，因此，易于相对于与外部排气流道48相比靠里侧的内部排气流道59而压入第二金属球71，从而易于在流道块体3中形成外部排气型的流道。此外，若从外部排气流道48的开口部压入大于第二金属球71的第一金属球70，则能够简单地在流道块体3中形成内部排气型的流道。由此，通过本实施方式的先导式电磁阀1，能够简单地切换而形成内部排气型或外部排气型的流道，从而组装作业性能较好。

此外，在本实施方式的先导式电磁阀1中，由于第一及第二金属球70、71为球形，所以易于将第一或第二金属球70、71压入外部排气流道48或内部排气流道59中。

另外，在本实施方式的先导式电磁阀1中，第一或第二金属球70、71为金属制的，但是它们也可以是树脂制的球。在该情况下，若在相对于树脂制的流道块体3中压入了树脂制的球的状态下进行熔接或粘接，则能够防止从背压室54排气的压缩空气从该树脂制的球与流道块体3之间泄漏，从而能够抑制排气效率的降低。

因此，根据本实施方式，能够提供一种能够应对内部排气型和外部排气型双方的、较薄且结构紧凑的先导式电磁阀1。

(第二实施方式)

接下来，对本发明第二实施方式的先导式电磁阀进行说明。图16表示本发明第二实施方式的先导式电磁阀101的剖视图，图17表示图16的JJ剖面中的旁通流道102附近的放大剖视图。第二实施方式的先导式电磁阀101的结构大致与第一实施方式的先导式电磁阀1相同，因此，对于相同内容的构成标注相同的符号，并省略说明，仅对不同点使用附图来进行详细说明。

如图16及图17所示，与第一实施方式的不同之处仅在于具备旁通流道102这一点，所以仅对该部分进行说明。如图16所示，NC流道47与外部排气流道48及内部排气流道59被形成在不同的截面上。即，如图17所示，外部排气流道48和内部排气流道59被形成在NC流道47与面104之间，其中面104与块主体40的供平盖体30安装的面103相对。如图17所示，块主体40开设有有底孔，该有底孔从面103通过NC流道47的端部并与外部排气流道48(外侧流道部48a)连通，向该有底孔的开口压入金属球105而进行密封，由此形成旁通通路102。平盖体30以重叠于面103的状态而被固定于块主体40上，并遮蔽旁通流道102的开口。另外，旁通流道102的开口部分的内径被扩大，形成有用于定位金属球105的层差部102a。在流道块体3中，安装板56x和块主体40通过螺栓106而连结。

通过这样的先导式电磁阀1，在流道块体3中，外部排气流道48和内部排气流道59被形成在第一截面上，NC流道47被形成在相对于第一截面平行的第二截面上，并且具有使NC流道47连通于外部排气流道48及内部排气流道59的旁通流道102，因此，能够例如减小输入口49和输出口50的流道截面面积，从而能够使块主体40与平盖体30重叠而成的厚度薄至10mm左右。

此外，由于旁通流道102的开口被平盖体30遮蔽，所以即使金属球105的压入状态松弛，金属球105也不会飞出，从而能够确保密封性。

(第三实施方式)

接下来，对本发明第三实施方式的先导式电磁阀进行说明。图18及图19表示本发明第三实施方式的先导式电磁阀的剖视图。图18表示外部排气型的先导式电磁阀201，图19表示内部排气型的先导式电磁阀201。第三实施方式的先导式电磁阀201与第一实施方式的先导式电磁阀1的不同之处仅在于第一或第二插塞202、203，因此仅关于该部分进行说明。

图19所示的第一插塞202是将金属成形为圆柱形状而成的，并以抵接于外侧层差部48c的方式被压入外侧压入部48b中。由此，第一插塞202相对于外侧压入部48b的内壁和外侧层差部48c在使树脂变形的同时进行紧密接触，从而密封外部排气流道48。如图18所示，第二插塞203是将金属成形为直径小于第一插塞202的圆柱形状而成的。第二插塞203具有能够贯穿插入外部排气流道48的大小，并以抵接于内侧层差部59c的方式被压入内侧压入部59b中。由此，第二插塞203相对于内侧压入部59b的内壁和内侧层差部59c在使树脂变形的同时进行紧密接触，从而密封内部排气流道59。

由此，根据第三实施方式，由于第一或第二插塞202、203为圆柱形状，所以易于压入外部排气流道48或内部排气流道59中。

另外，第一或第二插塞202、203也可以是树脂制的。在该情况下，若在将树脂制的插塞压入到了树脂制的流道块体3中的状态下进行熔接或粘接，则能够防止被排气的压缩空气向大气侧或是输出流道42侧泄漏，能够抑制排气效率的降低。

(第四实施方式)

接下来，对本发明第四实施方式的先导式电磁阀进行说明。图20表示本发明第四实施方式的先导式电磁阀301的剖视图。如图20所示，第四实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于外部排气流道302和内部排气流道303以相同直径形成这一点，因此仅关于该部分进行说明。

块主体40上形成有贯穿孔，该贯穿孔在相对于NC流道47正交的方向上从侧面40c起连通于输出流道42，从而构成内部排气流道303。此外，由于块主体40形成有直径大于该贯穿孔、且从侧面40c起与贯穿孔同轴形成的孔，所以该大径孔与内部排气流道303在边界处具有环形底。该大径孔一直形成到NC流道47和输出流道42之间的位置处，并构成外部排气流道302。外部排气流道302的流道直径大于内部排气流道303，从而在外部排气流道302与内部排气流道303之间设有高低差部304。金属球305(密封部件的一例)具有能够被压入外部排气流道302中的大小。

在该先导式电磁阀301中，通过将金属球305如图20的实线所示那样以抵接于层差部304的方式压入外部排气流道302中，来密封内部排气流道303。由此，NC口15经由NC流道47、外部排气流道302、平盖体30的呼吸孔30b而与大气连通，从而先导式电磁阀301具备外部排气型的流道。另一方面，通过将金属球305如图20的假想线所示那样压入到外部排气流道302的开口附近的位置，来密封外部排气流道302。由此，NC口15经由NC流道47、内部排气流道303而与输出流道42连通，从而先导式电磁阀301具备内部排气型的流道。由此，先导式电磁阀301能够通过金属球305的配置而简单地切换内部排气型和外部排气型的流道，从而组装作业性能良好。

此外，在进行外部排气的情况下，金属球305因被排气的压缩空气的压力而紧密接触于层差部304，从而能够确保密封性。此外，在进行内部排气的情况下，金属球305卡合于突片30a，从而能够确保密封性。由此，即使与第一实施方式相比使外部排气流道302和内部排气流道303的结构简化，也能够得到由金属球305实现的密封功能。此外，对应于与第一实施方式相比使流道结构简化了的部分，模具的结构也变得简单，从而制造成本变低。

此外，与第一实施方式的先导式电磁阀1相比，第四实施方式的先导式电磁阀301使密封外部排气流道302和内部排气流道303的金属球305共用，从而能够减轻部件管理负担。

(第五实施方式)

接下来，关于本发明的第五实施方式的先导式电磁阀进行说明。图21表示本发明第五实施方式的先导式电磁阀401的剖视图。如图21所示，第五实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于外部排气流道402和内部排气流道403被形成在正交方向上这一点，因此仅关于该部分进行说明。

外部排气流道402从块主体40的侧面40c起、在相对于NC流道47正交的方向上形成。外部排气流道402在NC流道47的开口部(如图21的上侧开口端)与端部(如图21的下侧开口端)之间相对于NC流道47而连通。在外部排气流道402中，外侧压入部402b以大于外侧流道部402a的直径的方式而设置，通过被设置在外侧流道部402a与外侧压入部402b之间的外侧高低差部402c来定位第一金属球70。

内部排气流道403从块主体40的侧面40a起、与NC流道47同轴地形成，并与输出流道42连通。在内部排气流道403中，内侧流道部403a以小于NC流道47的直径的方式而形成，内侧压入部403b与内侧流道部403a相比直径较大且与NC流道47相比直径较小。因此，在内部排气流道403中，在内侧流道部403a与内侧压入部403b之间设有内侧高低差部403c，从而能够定位被压入内侧压入部403b中的第二金属球71。

在这样的第五实施方式的先导式电磁阀401中，若将第一或第二金属球70、71压入外部排气流道402或内部排气流道403中而进行密封，则能够在流道块体3中简单地形成与内部排气型或外部排气型对应的流道。由此，根据第五实施方式，能够提供一种能够应对内部排气型和外部排气型双方的先导式电磁阀401。

另外，本发明并不限于上述实施方式，在不脱离发明宗旨的范围内能够进行各种应用。

在上述实施方式中，在突片30a上形成了呼吸孔30b，但是也可以代替呼吸孔30b而在突片30a上形成凹槽，并经由该凹槽使外部排气流道48向大气开放。通过采用这种方式，异物不容易进入到外部排气流道48中。

在上述实施方式中，块主体40是树脂制的，但是也可以是金属制的。在该情况下，只要将金属制的密封部件熔接或粘接于块主体40上，就能够防止流体泄漏。

附图标记说明

1、101、201、301、401 先导式电磁阀

2 先导阀部

3 流道块体

3a～3c 第一至第三面

13 NO口

14 共用口

15 NC口

18 可动铁芯

22 固定铁芯

30 平盖体

32 平盖体连通道

35 凹部

40 块主体

42 输出流道

43 阀室

44 输入流道

45 NO流道

46 共用流道

47 NC流道

48、302、402 外部排气流道

49 输入口

50 输出口

54 背压室

55 阀座

59、303、403 内部排气流道

60 隔膜阀芯

70、71 第一及第二金属球(密封部件、第一及第二密封部件的一例)

102 旁通流道

202、203 第一及第二插塞(密封部件、第一及第二密封部件的一例)

305 金属球(密封部件的一例)

Claims (5)

1.一种先导式电磁阀，具备：具有固定铁芯及可动铁芯的先导阀部；以及形成有供阀芯抵接离开的阀座的流道块体，所述先导式电磁阀的特征在于，

所述阀芯为隔膜阀芯，

所述先导阀部具备NO口、共用口和NC口，

所述流道块体形成有：输入口、输出口、由所述隔膜阀芯划分出的背压室、将所述输入口与所述NO口连通的NO流道、将所述背压室与所述共用口连通的共用流道、与所述NC口连通的NC流道、使所述NC流道与大气连通的外部排气流道、以及将所述输出口与所述NC流道连通的内部排气流道，

具有密封所述外部排气流道或所述内部排气流道的密封部件，

所述流道块体为具备一对宽阔的对置面的长方体形状，在除了所述一对宽阔的对置面以外的四个面中，在第一面上安装所述先导阀部，在第二面上形成所述输入口或所述输出口中的至少一方，

所述隔膜阀芯与所述一对宽阔的对置面平行地配置，

所述流道块体具备块主体和平板状的平盖体，所述平盖体具备构成所述背压室的凹部，

在所述平盖体中形成有平盖体连通道，该平盖体连通道将所述凹部与所述共用口连通，

所述外部排气流道与所述内部排气流道被同轴地设置，

所述外部排气流道的流道直径大于所述内部排气流道的流道直径，

所述内部排气流道和所述外部排气流道被构成为，在所述密封部件为第一密封部件的情况下，将所述第一密封部件压入到所述外部排气流道中，在所述密封部件为第二密封部件的情况下，将所述第二密封部件插入到所述外部排气流道中，并压入到所述内部排气流道中，

所述第一密封部件的尺寸大于所述第二密封部件的尺寸。

2.根据权利要求1所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述密封部件为球形或圆柱形。

3.根据权利要求1或2所述的先导式电磁阀，其特征在于，

所述密封部件相对于所述流道块体而被熔接或粘接。

4.根据权利要求1或2所述的先导式电磁阀，其特征在于，

在所述流道块体中，所述外部排气流道和所述内部排气流道被形成在第一截面上，所述NC流道被形成在相对于所述第一截面而平行的第二截面上，所述流道块体具有使所述NC流道与所述外部排气流道和所述内部排气流道连通的旁通流道。

5.根据权利要求3所述的先导式电磁阀，其特征在于，

在所述流道块体中，所述外部排气流道和所述内部排气流道被形成在第一截面上，所述NC流道被形成在相对于所述第一截面而平行的第二截面上，所述流道块体具有使所述NC流道与所述外部排气流道和所述内部排气流道连通的旁通流道。