CN1112522C - 串行信号驱动的集成式电磁阀 - Google Patents

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Abstract

在各集成块体(30)上，收容具有串行信号传送用的连接端子(46a、46b)，和从串行信号中抽出电磁阀的动作信号的从动芯片(47)，和根据动作信号向电磁阀(20)供电的供电端子(49)的印刷线路板(45)，上述从动芯片(47)可以切换为单阀用和双阀用，在集成块体(30)上配设进行其切换的切换器(48)，在安装于集成块体上的单阀和双阀的下面，设置通过这些电磁阀(20)的安装将切换器(48)切换设定为各电磁阀用的设定部分(28)。

Description

串行信号驱动的集成式电磁阀
技术领域
本发明涉及由串行信号驱动控制的集成式的电磁阀，特别涉无论安装在集成块体上的电磁阀是单螺线管阀或者双螺线管阀的哪种，都可以不进行积极的切换操作而使用的串行信号驱动的集成式的电磁阀。
背景技术
具备有必要数量的电磁阀、分别安装电磁阀并相互连接的集成块体、通过这些集成块体内供排压缩空气的供排气单元的集成式的电磁阀，一直具有广泛的用途。而作为安装在上述集成块体上使用的电磁阀，一般有用单一的螺线管进行主阀的流路切换的单螺线管阀(通常的3通阀，以下简单地称为单阀)，和用二个螺线管进行主阀的流路切换的双螺线管阀(通常的5通阀，以下简单地称为双阀)。
该集成式电磁阀，虽然可以用串行信号驱动控制安装在其上的各电磁阀，但这种情况下，因各电磁阀是单阀还是双阀而驱动的螺线管数不同，所以需要控制系统适合这些电磁阀的任何一个。而且，因为有时将分别安装在相连的多个集成块体中的电磁阀之一在单阀和双阀之间交换，所以此时希望控制电磁阀的控制系统也可以简单地切换。
发明内容
本发明的技术课题在于，在用串行信号驱动控制这种集成式电磁阀时，可以用在单一的控制系统中的切换操作构成单阀和双阀这两个控制系统，在集成式电磁阀的组装时，只要将各电磁阀安装在集成块体上，就不仅可以使控制系统自动地适合该电磁阀，而且在将安装在集成块体上的电磁阀的某一个在单阀和双阀之间交换时，只简单地交换该电磁阀就可以自动地切换控制系统。
本发明的另一技术课题在于提供：可以极简单地组装集成式电磁阀，维修保养极容易，没有误配线的可能性的串行信号驱动的集成式电磁阀。
为了解决上述课题的本发明的集成式电磁阀，在具备所需要数量的电磁阀，和分别安装它们并相互连接的集成块体，通过这些集成块体内向各电磁阀供排压缩空气的同时，通过该集成块体内来传送动作控制用的串行信号，用该串行信号控制电磁阀的动作的集成式电磁阀中，其特征在于：在各集成块体内，安装在印刷线路板上设置的由被相互电连接的串行信号传送用的阴阳连接端子，和从串行信号中抽出电磁阀的动作信号的从动芯片，和根据上述动作信号向电磁阀供电的供电端子构成的电路部件；在上述各集成块体上，配置把从动芯片切换设定为单阀用和双阀用的切换器；在装载在集成块体上的单阀和双阀上，形成在将这些电磁阀安装在集成块体上时将上述切换器切换设定为这些各电磁阀用的设定部分。
在上述集成式电磁阀中，可以使设置在印刷线路板上的供电端子向着集成块体的上面的开口，并将上述供电端子设置在与设置在电磁阀上的受电端子相互连接的位置上，同时由于向集成块体上安装电磁阀该电磁阀和集成块体上的流路相连通。
另外最好是，将从动芯片切换设定为单阀用和双阀用的切换器，由切换是否将该从动芯片中的切换端子接地的开关构成，设置在单阀和双阀中的切换器的设定部分，由按压该切换开关将切换端子与接地侧连接或者开放的按压面，和防止该切换器被按压的防压面构成。
具有上述构成的串行信号驱动的集成式电磁阀，在各集成块体内，安装将串行信号传送用的阴阳连接端子、抽出动作信号的从动芯片、向电磁阀供电的供电端子设置在印刷线路板上构成的电路部件，在各集成块体上设置将从动芯片切换设定为单阀用和双阀用的切换器的同时，在单阀和双阀上设置在将这些电磁阀安装在集成块体上时将上述切换器切换设定为这些各电磁阀用的设定部分，所以仅在集成块体上安装单阀或者双阀，就可以切换这些控制系统使其自动地适合电磁阀，另外，即使将集成块体上的电磁阀在单阀和双阀之间交换，仅通过安装该电磁阀就可以自动地切换控制系统。
而且，在上述集成式电磁阀中，因为只要将电磁阀安装在集成块体上，就可以在集成块体和电磁阀之间使流体的流路连接的同时，将电磁阀的受电端子连接在供电端子上，进而切换单阀或者双阀的控制系统使其适合电磁阀，所以即使进行集成式电磁阀的组装，和在单阀和双阀之间进行电磁阀的交换时，也和以往的集成式电磁阀一样，只在集成块体和电磁阀之间进行流体的流路的连接即可，因为不需要积极地进行控制系统的切换等，所以各种维护保养容易，可以得到没有误配线的集成式电磁阀。
附图说明
图1是展示用于本发明的集成式电磁阀的串行信号驱动的控制系统的构成例的斜视图。
图2是展示涉及本发明的集成式电磁阀的实施例的分解斜视图。
图3是展示上述实施例中的集成块体和电磁阀(双阀)的关联构成的分解斜视图。
图4是展示安装在上述集成式电磁阀上的电路部件的一构成例的平面图。
图5是图4的侧面图。
图6是展示在集成式电磁阀的控制系统中的中继单元以及集成块体内的信号线的概要的示意性说明图。
具体实施方式
图1展示了涉及本发明的集成式电磁阀的串行信号驱动用的控制系统的构成例。
在该控制系统中，从由控制装置1控制动作的串行通信单元2，经过网关3，由专用电缆4传送串行信号，这些信号根据需要经过连接件6被传送到集成式电磁阀10和其他的设备。虽然可以和通过网关3传送的上述串行信号的一同，提供来自电源单元5的驱动用电力，但也可以各自独立地提供。另外，在上述集成式电磁阀10中，可以在根据需要连接模拟设备7等之后，连接端盖单元8。
图2展示了由上述串行信号控制动作的本发明的集成式电磁阀10的实施例。
该集成式电磁阀10具备：电磁阀20，由供各种用途的必要数量的3端口的单阀或5端口的双阀组成；所需要数量的集成块体30，分别独立安装这些电磁阀20并相互连接；供排气单元60，被设置在相连接的集成块体30的一端，通过这些集成块体30内供排压缩空气；端盖部件70，配置在相连接的集成块体30的另一端；中继单元80，被安装在上述供排气单元60上，中继通过集成块体30内送到各电磁阀20的来自上述网关3的动作控制用的串行信号。
上述电磁阀20，如图2以及图3所示，在内部具备单一或者多个螺线管，通过被这些螺线管电磁驱动的先导控制阀21，或者由这些螺线管直接驱动3端口或者5端口的主阀22，由此切换在该主阀22中的供排气，被安装螺钉23固定在集成块体30上。另外，在该电磁阀20上，设置当固定在集成块体30上时，和后述的供电端子49电连接的受电端子25。
上述电磁阀20，无论是3通阀或者5通阀，因为都使用共同的集成块体30，所以构成外部形状相同只是内部机构不同的结构，而仅在单阀和双阀的下面设置了当将这些电磁阀安装在集成块体30上时，把用图3以及图6后述的集成块体30上的切换器48切换设定为单阀用或者双阀用的设定部分28这一点上不同。
上述集成块体30，具备有流体流路部分31和电路部分41，两部分31、41可以用合成树脂等形成一体的部件，也可以在各自独立形成之后结合为一体。
设置在集成块体30的上述流体流路部分31上的流路，和公知的集成块体相同，以贯通各集成块体30并与供排气单元60内的流路(图示省略)相互连通的供气用的共用流路32以及排气用的共用流路33，和向设置在集成块体30的一端面上的二个输出口34、34供排来自电磁阀20的输出流体的输出流路为主体，根据需要附设先导控制阀用的供排用的流路，进而，在上面的电磁阀安装面35上，开出使这些共用流路和输出流路，或者先导控制阀用的供排用的流路，与设置在电磁阀20的向着集成块体30的安装面上的供排气开口部分连通的供给用流路36、输出用流路37、排气用流路38等。
安装在上述输出口34、34上的输出口用接头39、39，在其周围具有固定槽，将它们嵌装入集成块体30的输出口34、34，通过把从该集成块体30的上部插入的成U字形的销40的脚嵌入上述固定槽中而固定。
进而，上述情况是以在电磁阀20内具备二个螺线管，是5端口的双阀为前提的，但在将其设置为3端口的单阀的情况下，将一方的螺线管和输出口等设为有效，将不需要的另一方设为无效，可以省略这些设置。
另外，在上述电路部分41中，在其内部收容了电路部件44。该电路部件44，如图4以及图5所示，在印刷线路板45上设置，串行信号传送用的阴阳连接端子46a、46b、从串行信号抽出电磁阀20的动作信号的从动芯片47、根据上述动作信号向电磁阀20供电的供电端子49，它们由印刷线路板45上的印刷配线相互电连接。另外，与上述从动芯片47连结，将其切换到单阀用和双阀用的切换器48，如图3明示的那样设置在集成块体30的上面。上述切换器48，如下面参照图6所述的那样，由切换是否将从动芯片47中的切换端子51与接地侧端子55连接的开关52构成。
当把由单阀或者双阀构成的电磁阀20安装在集成块体30上时，为了根据这些电磁阀20是单阀还是双阀自动地切换设定由上述开关52构成的切换器48，在电磁阀20的下面，设置当安装于集成块体30上时作用于上述端子52将其切换设定的设定部分28。该设定部分28，由在电磁阀20是单阀的情况下，按压该切换器48的开关52使切换开关51连接在接地侧端子55上的按压面(平面或者突出面)，在电磁阀20是双阀的情况下，如图3的电磁阀20所示，避开该切换器48的开关52的按压使切换端子51开放的防压面(凹面)构成。因而，只在集成块体30上安装电磁阀20(单阀或者双阀)，从动芯片47的切换器48就可以自动地切换单阀用或者双阀用。此外，也可以用按压面按压切换器48的开关52使切换端子51开放，用防压面避开切换器48的开关52的按压，使切换端子51连接在接地侧端子55上。
在印刷线路板45上设置阴阳连接端子46a、46b和从动芯片47和供电端子49的电路部件44，如图2以及图3所示，在集成块体30的电路部分41内设置印刷线路板45的安装槽42，通过在该安装槽42中嵌装、固定印刷线路板45，被固定地安装在电路部分41的规定的位置上。该印刷线路板45的固定，适宜用螺钉等固定，或者设置在印刷线路板45被插入安装槽42的规定位置时和其弹性接合的片等，稳定并可装拆地固定。此外，作为上述印刷线路板45，也可以使用柔性50的线路板。
在相邻的各集成块体30中的上述印刷线路板45的阴阳的各连接端子46a、46b，以向背的状态设置在印刷线路板45上相对的板边沿上，由此，在将印刷线路板45嵌装在规定的位置时，阴阳连接端子46a、46b被配置在集成块体30的相互接合面的规定位置上面向外，由该位置定位，在将相邻的集成块体30在相互接合面上连结时，在这些集成块体30中的共用流路32、33相互连通的同时，在相邻的集成块体30中的阴阳连接端子46a、46b被相互连接。
另外，在集成块体30中的电路部分41的上面，设置供电端子用的开口43，使印刷线路板45上的供电端子49向着该开口43。上述供电端子49，可以固定地设置在印刷线路板45上，还可以通过有一定柔性的部件安装设置成可以调整位置的准固定，或者可以通过被连接在印刷线路板45的规定的位置上的柔性导线连接，但在将印刷线路板45嵌装在电路部分41的安装槽42的规定的位置上时，将供电端子49配置在向着上述开口43的位置上，或者将供电端子49配置在向着开口43的位置上，并用适当的方法固定在那里。
这样，通过将供电端子49配置在向着集成块体30的上面的开口43的位置上，该供电端子49被配置在集成块体30上的规定的位置，即，在集成块体30上的电磁阀安装面35上通过密封垫片安装电磁阀20，在使设置在该电磁阀20上供排气用开口部分，和开在流体流路部分31上的供给用流路36、输出流路37以及排气流路38等连通时，与此同时，在和设置在电磁阀20上的受电端子25相互连接的位置上，设置该供电端子49。在该供电端子49和受电端子25连接时，在上述开口34的装入连接件密封垫片43a，密封电连接部分。
将电磁阀20安装在集成块体30上时，在进行该安装的同时，不用说上述从动芯片47的切换器48也由设定部分28自动地切换到单阀用或者双阀用。
上述的集成块体30，被连接多个，把通过相连的集成块体30内供排压缩空气的供排气单元60设置在这些相连的集成块体的一端，在另一端上设置端盖部件70。
上述供排气单元60，在其一端面上具备供气用接头61以及排气用接头62，将它们与贯通各集成块体30的供排气用的共用流路32以及排气用的共用流路33连通，向共用流路32提供来自外部的供气，来自各电磁阀20的排气通过共用流路33排气。上述供排气用接头61、62，和上述输出口用接头一样，通过在设置于其周围的固定槽上，固定从供排气单元60的上部插入的成U字形的销63的脚部分固定。进而，虽然未图示，但在该供排气单元60中的和集成块体30的接合面上，设置与设置在该集成块体30上的阳连接端子46b连接的阴连接端子，另外，在外面设置与其电连接的阳连接端子66。
另外，上述端盖部件70，和上述供排气单元60都位于相连的集成块体30的两端，在用拉紧螺钉75以及固定螺母65连结它们的同时，封闭贯通集成块体3设置的共用流路32、33等的端部。在该连结时，在各集成块体30之间，及集成块体30和供排气单元60以及端盖部件70之间，分别装入密封垫片30a，独立地密封在集成块体30中的流体流路部分31和电路部分41。该密封垫片30a，也可以在集成块体30中的流体流路部分31和电路部分41上作为各自独立的密封垫片安装。
在上述端盖部件70中，可以和供排气单元60中的供气用接头61以及排气用接头62分开设置供气用接头71以及排气用接头72。这种情况下，两接头71、72的固定也使用从端盖部件70的上部插入的成U字形的销73。进而，虽然未图示，但在该端盖部件70中，可以收容上述端盖单元8(参照图1)。
垫上密封垫片81在密封的状态下安装在上述供排气单元60上的中继单元80，是为了中继用于通过集成块体30内发送到各电磁阀20的来自上述网关30的动作控制用的串行信号，进行其接收以及发送的装置，具备用于该接收以及发送的串行信号连接端子82、83。另外，在该中继单元80内，在印刷线路板84a上设置必要的电气·电子部件84b的同时，设置与供排气单元60中的阳连接端子66连接的串行信号传送用的阴连接端子84c。
此外，上述中继单元80，可以安装在供排气单元60和端盖部件70之一上或者这两个部件上，还可以和供排气单元60或者端盖部件70构成一体。
图6是展示上述集成式电磁阀10的控制系统中的中继单元80以及集成块体30内的信号线的概要的图，在该控制系统中，如前面根据图1所述的那样，从串行信号通信单元2以及电源单元5通过网关3传送串行信号以及电力信号，它们经由串行信号线4a以及电力信号线4b组成的专用电缆4，通过被设置在集成式电磁阀10上的中继单元80的接收侧端子82被输入中继单元80。来自电源单元5的驱动用电力，还可以和通过网关3传送的串行信号分开独立传送。中继单元80的输出一侧，可以根据需要，经由连接端子83、82A顺序连接到同样的集成式电磁阀10A的中继单元80A，或另一模拟设备7等，其输出一侧也可以同样地经由连接端子83A连接到其他设备等。
被导入中继单元80的串行信号，从设置在其上的阴连接端子84c，经过在图6中未图示的供排气单元60(参照图1以及图2)，进而，通过相邻的集成块体30的阳连接端子46b，被传送到收容在该集成块体30内的印刷线路板45上的从动芯片47。用于向安装于各个集成块体30上的电磁阀20通电以及断电的动作输出，在各从动芯片47中，通过根据串行信号进行输出电路的开关动作被输出，从供电端子49经过电磁阀20的受电端子25，被传送到各个电磁阀20。另外，上述串行信号，经过阴阳连接端子46a、46b，顺序被传送到控制下一级电磁阀20的动作的从动芯片47。
设置在电磁阀20上的螺线管26，是用于使先导控制阀21动作的，在这些电磁阀中，在单一的电磁阀20中只设置1个螺线管26的是单阀(3通阀)，设置2个螺线管26的是双阀(5通阀)。
进而，被连接在从动芯片47上的传送线85是电磁阀驱动用的电源线，传送线86是经过5V电源86a连接的控制用的电源线，传送线87是传送串行信号的信号线，传送线88是串行信号的返回信号线。还有，图中，89表示设置在端盖部件70上的短路线。
另外，因为经过连接端子83、82a被连接在设置在上述集成式电磁阀10上的中继单元80的输出一侧的集成式电磁阀10A中的控制系统，实际上也和上述集成式电磁阀10的情况相同，所以在主要的相同或者相当的部分上标有同一符号并省略其说明。
上述从动芯片47，需要根据由其控制驱动的电磁阀20是单阀还是双阀，使控制系统适合它们。因此，上述从动芯片47，其构成是用参照图3已说明的切换器48切换为单阀用和双阀用。作为该切换器48，可以使用在集成块体30上突出的开关52等，如图6所示，通过用该开关52使切换端子51与接地侧端子55通断，就可以将从动芯片47切换为单阀用和双阀用。在图6中将切换端子51连接在接地侧端子55上的状态是单阀用，使切换端子51开放的状态是双阀用。此外，也可以通过按压在集成块体30上突出的开关52使切换端子51开放，将从动芯片47作为双阀用，通过解除该开关52的按压，使切换端子51连接在接地侧端子55上，将从动芯片47作为单阀用。
这样，如果将构成用于电磁阀20的驱动的控制系统的从动芯片47，设置在安装在各集成块体30的电路部分41内的印刷线路板45上，并可以用由设置在其上的开关52等组成的简单的切换器48，切换为单阀用和双阀用，则不仅可以在集成式电磁阀10的组装时使该控制系统自动地适合各电磁阀20，而且即使在使安装在集成块体30上的电磁阀20的某一个在单阀和双阀的相互间交换时，也可以使控制该电磁阀的控制系统自动地切换到单阀用和双阀用。
另外，在上述集成式电磁阀10中，因为，只通过层叠连结集成块体30，就可以和流体流路一同自动地连接串行信号，相反只通过卸下集成块体30就可以拆下构成上述控制系统的电路部件44，所以，可以极其简单地组装集成式电磁阀10，可以得到各种维修保养容易，没有误配线的集成式电磁阀。
如果采用以上详细叙述的本发明的串行信号驱动的集成式电磁阀，因为，在用串行信号驱动控制集成式电磁阀时，可以通过在单一的控制系统中的切换操作构成单阀和双阀的两控制系统，只将电磁阀安装在集成块体上就自动地使控制系统适合该电磁阀，所以，在集成式电磁阀的组装时不仅可以使该控制系统自动地适合各电磁阀，即使将安装在集成块体上的电磁阀的某一个在单阀和双阀之间交换时，只简单地交换该电磁阀就可以自动地切换控制系统。另外，上述集成式电磁阀，因为在和集成块体连接的同时，可以连接控制电磁阀的串行信号线，所以其组装极其简单，维修保养也容易，可以消除误配线的可能性。

Claims (3)

1.一种串行信号驱动的集成式电磁阀，具备必要数量的电磁阀，和分别安装它们并被相互连接的集成块体，通过这些集成块体内向各电磁阀供排压缩空气，同时通过该集成块体内来传送动作控制用的串行信号，用该串行信号控制电磁阀的动作，其特征在于：
在各集成块体内安装电路部件，所述电路部件由在印刷线路板上设置的被相互电连接的串行信号传送用的阴阳的连接端子，从串行信号中抽出电磁阀的动作信号的从动芯片，和根据上述动作信号向电磁阀供电的供电端子构成，
在上述各集成块体上，设置将从动芯片切换为单螺线管阀用和双螺线管阀用的切换器，
在装载于集成块体上的单螺线管的电磁阀和双螺线管的电磁阀上，形成在将这些电磁阀安装在集成块体上时将上述切换器切换设定为各电磁阀用的设定部分。
2.如权利要求1所述的串行信号驱动的集成式电磁阀，其特征在于：使设置在印刷线路板上的供电端子对着集成块体上面的开口，将上述供电端子配置在与设置在电磁阀上的受电端子相互连接的位置上，由于向集成块体上安装电磁阀该电磁阀和集成块体上的流路相连通。
3.如权利要求1或者2所述的串行信号驱动的集成式电磁阀，其特征在于：
由切换是否将从动芯片中的切换端子与接地侧连接的开关，构成将从动芯片切换到单阀用和双阀用的切换器，
由通过按压该切换器使切换端子连接接地侧或者开放的按压面，和避免该切换器的按压的防压面，构成设置在单螺线管的电磁阀和双螺线管的电磁阀上的切换器的设定部分。
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