DE102004037615B4

DE102004037615B4 - Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem

Info

Publication number: DE102004037615B4
Application number: DE102004037615A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Ibaraki Fukano; Masayuki Ibaraki Oshima
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-08-04
Also published as: JP2005054832A; JP4158636B2; US20050072948A1; US7216843B2; KR20050018603A; DE102004037615A1; TWI267604B; KR100551484B1; TW200517611A; CN1580620A; CN100549481C

Abstract

Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem, mit:
einem Verteilerblock (16),
einem elektromagnetischen Ventilblock (10), der an der Oberseite des Verteilerblocks (16) montiert ist,
einer Schraubenvertiefung (13) für eine Schraube (11), die auf einer Verbindungsfläche (12) an einer Seite des elektromagnetischen Ventilblocks (10) ausgebildet ist und sich von einem oberen Ende zu einem unteren Ende der Verbindungsfläche (12) erstreckt, und
einer Lagerfläche (15), die an der Oberseite des elektromagnetischen Ventilblocks (10) an einer Position neben der Schraubenvertiefung (13) ausgebildet ist,
wobei der elektromagnetische Ventilblock (10) mit der Schraube (11) an dem Verteilerblock (16) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) an der Lagerfläche (15) ausgebildet ist, und
eine nach innen abgeschrägte Unterhegescheibe (24) auf der Schraube (11) angebracht ist, wobei die Unterlegscheibe (24) an ihrer Innenseite einen Verbindungsteil (25) aufweist,
wobei der Verbindungsteil (25) mit einer Seitenwand der Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilssystem, in dem ein elektromagnetischer Ventilblock oben am Verteilerblock eines Ventilverteilers befestigt ist.

Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung (KOKAI) Nr. JP 2002 250463 A (Patentdokument 1) gibt ein pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem an, in dem eine Vielzahl von elektromagnetischen Ventilblöcken auf einem einzelnen Verteilerblock (einer Verteilerbasis) derart montiert sind, dass jeweils jedes Paar von benachbarten elektromagnetischen Ventilblöcken gemeinsam verbunden ist, wobei die elektromagnetischen Ventilblöcke unter Verwendung von Schrauben an dem Verteilerblock befestigt sind. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung (KOKAI) Nr. JP 2000 283324 A (Patentdokument 2) gibt ein elektromagnetisches Ventilsystem an, in dem eine erforderliche Anzahl von elektromagnetischen Ventilblöcken und Verteilerblöcken derart vorgesehen sind, dass jeweils jedes Paar von benachbarten Blöcken gemeinsam verbunden ist. Eine Vertiefung für eine Schraube ist auf einer Verbindungsfläche an jeder Seite jedes elektromagnetischen Ventilblocks ausgebildet und erstreckt sich von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Verbindungsfläche. Jeder elektromagnetischer Ventilblock ist auf einem Verteilerblock montiert und wird dort unter Verwendung einer Schraube befestigt.

3A bis 3D zeigen einen elektromagnetischen Ventilblock 10 des in den Patentdokumenten 1 und 2 gezeigten herkömmlichen Ventilverteilers. Bei dem Ventilverteilter sind zwei benachbarte elektromagnetische Ventilblöcke 10 gemeinsam durch eine einzelne Schraube 11 befestigt, um den Montageabstand der elektromagnetischen Ventilblöcke 10 zu minimieren. Für die gemeinsame Befestigung ist eine Schraubenvertiefung 13 für eine Schraube 11 auf einer Verbindungsfläche 12 auf jeder Seite des elektromagnetischen Ventilblocks 10 ausgebildet. Die Schraubenvertiefung 13 weist eine annährend bogenförmige Querschnittkonfiguration auf und erstreckt sich von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Verbindungsfläche 12. Außerdem ist eine Lagerfläche 15 an der Oberseite 14 des elektromagnetischen Ventilblocks 10 an einer Position neben der Schraubenvertiefung 13 ausgebildet. Die Lagefläche 15 ist dort vorgesehen, wo die Rückseite des Kopfs der Schraube 11 gegen die Oberseite des elektromagnetischen Ventilblocks 10 drückt. Wenn wie in 3A gezeigt, eine Vielzahl von elektromagnetischen Ventilblöcken 10 nebeneinander angeordnet sind, bilden zwei gegenüberliegende Schraubenvertiefungen 13 von zwei benachbarten Verbindungsflächen 12 ein Einsteckloch 17 für eine Schraube 11A. Die Schraube 11A wird durch das Einsteckloch 17 eingesteckt, wobei ein entferntes Ende der Schraube 11A in ein Schraubenloch (nicht gezeigt) in einem Verteilerblock 16 (siehe 3C) geschraubt wird. Folglich drückt die Stoßfläche 18 (sieh 3D) auf der Rückseite des Kopfs der Schraube 11A gegen die Lagerfläche 15 des elektromagnetischen Ventilblocks 10. Der elektromagnetische Ventilblock 10 ist auf diese Weise an dem Verteilerblock 1b befestigt. Es ist zu beachten, dass jeder elektromagnetische Ventilblock 10 mit einem Hauptventil (Richtungssteuerventil), einer manuellen Betätigungseinrichtung und einem Pilotventil versehen ist, die in der genannten Reihenfolge von rechts nach links in 3A und 3B angeordnet sind.

Die oben beschriebene Befestigungsstruktur weist das folgende Problem auf. Die Lagerfläche 15 an der Oberseite 14 weist eine im wesentlichen hohle kreisförmige Konfiguration auf, wie in 3A und 3B gezeigt. Wenn also eine Schraube 11 in das Einsteckloch 17, wo sich zwei benachbarte elektromagnetische Ventilblöcke 10 berühren, eingesteckt wird, drückt die Stoßfläche 18 der Schraube 11 gegen die Lagerfläche 15. Wenn jedoch nur ein elektromagnetischer Ventilblock 10 mit einer Schraube 11 oder ein elektromagnetischer Ventilblock 10 an einem Ende einer Reihe von elektromagnetischen Ventilblöcken eines Ventilverteilers mit einer Schraube 11 befestigt ist und dann eine starke von Außen einwirkende Kraft wie in 3C nach rechts ausgeübt wird, kippt die Schraube 11 unter Umständen zur rechten Seite, wo kein elektromagnetischer Ventilblock 10 vorhanden ist. In diesem Fall kann sich die Schraube 11 unerwünscht lösen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem anzugeben, in dem ein elektromagnetischer Ventilblock auch dann sicher an einem Verteilerblock befestigt ist, wenn der elektromagnetische Ventilblock am Ende einer Reihe von elektromagnetischen Verteilerblöcken in einem Ventilverteiler oder als einzelner Ventilblock vorgesehen ist.

Die oben genannte Aufgabe kann gelöst werden, wenn die vorliegende Erfindung auf ein pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem angewendet wird, das einen Verteilerblock und einen an der Oberseite des Verteilerblocks befestigten elektromagnetischen Ventilblock umfasst. Eine Schraubenvertiefung für eine Schraube ist an einer Verbindungsfläche auf einer Seite des elektromagnetischen Ventilblocks ausgebildet und erstreckt sich von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Verbindungsfläche. Eine Lagerfläche ist an der Oberseite des elektromagnetischen Ventilblocks an einer Position neben der Schraubenvertiefung ausgebildet. Der elektromagnetische Ventilblock ist über eine Schraube an dem Verteilerblock befestigt.

Gemäß einer ersten Anordnung der vorliegenden Erfindung ist eine Unterlegscheiben-Verbindungsrille an der Lagerfläche ausgebildet. Eine nach innen abgeschrägte Unterlegscheibe mit einem Verbindungsteil an ihrer Innenseite ist an der Schraube angebracht. Der Verbindungsteil wird mit einer Seitenwand der Unterlegenscheiben-Verbindungsrille verbunden.

Gemäß einer zweiten Anordnung der vorliegenden Erfindung ist die Unterlegscheiben-Verbindungsrille in der ersten Anordnung in einem Bereich an der Außenperipherie der Lagerfläche ausgebildet, wobei der Verbindungsteil der Unterlegenscheibe mit einem schraubenseitigen Abschrägungsteil der Unterlegenscheiben-Verbindungsrille verbunden wird.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die nach innen abgeschrägte Unterlegscheibe in der ersten und zweiten Anordnung eine radial äußere Hälfte und eine radial innere Hälfte auf. Die radial äußere Hälfte ist tiefer nach innen abgeschrägt als die radial innere Hälfte. Der Verbindungsteil wird durch die Innenfläche der radial äußeren Hälfte gebildet.

Gemäß einer vierten Anordnung der vorliegenden Erfindung weist die Unterlegscheibe in der ersten und zweiten Anordnung eine schalenförmig gekrümmte Konfiguration auf, wobei der Verbindungsteil durch die Innenseite eines schalenförmig gekrümmten Teils der Unterlegscheibe gebildet wird.

Gemäß einer fünften Anordnung der vorliegenden Erfindung weist die Unterlegscheiben-Verbindungsrille in der ersten bis dritten Anordnung eine bogenförmige Konfiguration in der Draufsicht und eine U- oder V-förmige Konfiguration im Querschnitt auf.

Bei dem pilot-gesteuerten elektromagnetischen Ventilsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Unterlegscheiben-Verbindungsrille an einer Lagerfläche an der Oberseite eines elektromagnetischen Ventilblocks ausgebildet. Eine nach innen abgeschrägte Unterlegscheibe mit einem Verbindungsteil an ihrer Innenseite ist an einer Schraube angebracht. Der Verbindungsteil ist mit einer Seitenwand der Unterlegscheiben-Verbindungsrille verbunden. Wenn die Schraube festgezogen wird, wird die Unterlegscheibe verformt. Folglich tritt eine elastische Kraft auf, die eine Lockerung der Unterlegscheibe verhindert, sodass sich die Unterlegescheibe nur schwer von der Unterlegscheiben-Verbindungsrille löst. Dementsprechend ist der elektromagnetische Ventilblock auch dann sicher an dem Verteilerblock befestigt, wenn der elektromagnetische Ventilblock am Ende einer Reihe von elektromagnetischen Ventilblöcken eines Ventilverteilers oder als einzelner Ventilblock vorgesehen ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung verdeutlicht, wobei der Erfindungsumfang durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
1A ist eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform des pilot-gesteuerten elektromagnetischen Ventilsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
1B ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils von 1A.
1C ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 1B.
1D ist eine vergrößerte Ansicht von 1B.
2A ist eine Schnittansicht, die elektromagnetische Ventilblöcke zeigt, die gemeinsam durch Schrauben befestigt werden.
2B ist eine Schnittansicht, die elektromagnetische Ventilblöcke zeigt, die einzeln durch Schrauben befestigt werden.
3A bis 3D sind Diagramme, die ein herkömmliches pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem zeigen, wobei
3A eine Draufsicht auf zwei benachbarte und gemeinsam verbundene elektromagnetische Ventilblöcke ist,
3B eine Draufsicht auf einen einzelnen elektromagnetischen Ventilblock ist,
3C eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 3B ist, und
3D ein Diagramm ist, das eine Stoßfläche einer Schraube zeigt.
1A bis 2B zeigen eine Ausführungsform des pilot-gesteuerten elektromagnetischen Ventilsystems gemäß der vorliegenden Erfindung. In 1A bis 2B werden identische Komponenten wie in 3A bis 3D durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
Eine Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 ist an einer Lagerfläche 15 ausgebildet. Eine nach innen abgeschrägte Unterlegscheibe 24 mit einem Verbindungsteil 25 an ihrer Innenseite ist an einer Schraube 11 vorgesehen. Der Verbindungsteil 25 der Unterlegscheibe ist mit einer Seitenwand der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 verbunden. Es ist zu beachten, dass die Unterlegscheibe 24 aus einer Scheibe ausgebildet wird, indem ein Einsteckloch in das Zentrum der Scheibe gebohrt wird. Die Scheibe wird dann zum Beispiel zu einer schirmförmigen Konfiguration geformt. Die untere Seite der schirmförmigen Unterlegscheibe 24 wird als Innenseite definiert.
Aus einem Vergleich von 1D und 3B wird deutlich, dass die Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 in einem Bereich an der Außenperipherie der Lagerfläche 15 aus dem Stand der Technik ausgebildet ist (d.h. an einer Position, die entweder an die Außenperipherie der Lagerfläche 15 anschließt oder separat dazu vorgesehen ist). Die Schnittkonfiguration der Unterlegscheiben-Verbindungsrille weist eine U-Form, eine V-Form oder eine ähnliche Konfiguration auf. Die Konfiguration der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 weist in der Draufsicht vorzugsweise eine bogenförmige Konfiguration mit einer vorbestimmten Breite auf. Die Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 weist wie in 1C gezeigt eine Schnittkonfiguration auf, in der die Öffnung verbreitert ist und der rechte abgeschrägte Teil der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 ein schraubenseitiger Abschrägungsteil 21 ist. Der Verbindungsteil 25 der Unterlegscheibe 24 ist mit dem schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 verbunden. Es ist zu beachten, dass sich der schraubenseitige Abschrägungsteil 21 vertikal erstrecken kann. In 1C wird eine auf den schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 in einer Richtung nach unten rechts wirkende Verbindungskraft durch einen dickwandigen Teil unterhalb der Haltefläche 15 gehalten.
Die Unterlegscheibe 24 ist wie in 1B gezeigt nach innen abgeschrägt. Insbesondere besteht die Unterlegscheibe 24 im wesentlichen aus einer radial äußeren Hälfte und einer radial inneren Hälfte (sowie dem Einsteckloch 26). Die radial äußere Hälfte ist tiefer nach innen abgeschrägt als die radial innere Hälfte. Ein hakenförmiger Verbindungsteil 25 wird durch einen Teil der Innenfläche der radial äußeren Hälfte in Nachbarschaft zu dem Außenperipherieteil gebildet. Der Gewindeteil 28 der Schraube 11 wird durch das Einsteckloch 26 der Unterlegscheibe 24 eingesetzt. In der Praxis ist das Einsteckloch 26 an einem Schaft 29 der Schraube 11 platziert, der sich zwischen dem Schraubenkopf 30 und dem Gewindeteil 28 erstreckt. Um die Effizienz bei der Befestigung des elektromagnetischen Ventilblocks 10 zu erhöhen, weist das Einsteckloch 26 der Unterlegscheibe 24 eine derartige Größe auf, dass sich die Unterlegscheibe 24 nicht aufgrund der Schwerkraft nach unten bewegt, wenn sie an der Schraube 11 angebracht ist. Es ist zu beachten, dass die Unterlegscheibe 24 eine schalenförmig gekrümmte Konfiguration aufweisen kann. In diesem Fall wird der Verbindungsteil 25 durch die Innenseite eines schalenförmig gekrümmten Teils der Unterlegscheibe 24 gebildet.
Im Folgenden wird die Verwendungsweise der vorliegenden Erfindung erläutert. Der Verbindungsteil 25 der an der Schraube 11 angebrachten Unterlegscheibe 24 wird mit dem schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 am elektromagnetischen Ventilblock 10 verbunden, und die Schraube 11 wird in ein Schraubenloch in dem Verteilerblock geschraubt. Wenn die Schraube 11 festgezogen wird, wird die Unterlegscheibe 24 verformt. Folglich wird durch die Unterlegscheibe 24 eine elastische Kraft ausgeübt, die eine Wiederherstellung der ursprünglichen Form anstrebt. Die elastische Kraft wirkt auf den schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 und verhindert so eine Lockerung der Unterlegscheibe 24. Dementsprechend wird der elektromagnetische Ventilblock 10 sicher an dem Verteilerblock befestigt. Die Unterlegscheibe 24 lässt sich nur schwer durch eine von außen wirkende Kraft aus der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 lösen, weil der Verbindungsteil 25 der Unterlegscheibe 24 mit dem schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 verbunden ist und die elastische Kraft der Unterlegscheibe 24 auf den schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 wirkt.
2A zeigt ein Beispiel eines Systems mit kleinen Montageabständen, in dem drei elektromagnetische Ventilblöcke 10A bis 10C derart an einem Verteilerblock befestigt sind, dass jeweils jedes Paar von benachbarten elektromagnetischen Ventilblöcken gemeinsam verbunden ist. Zwei innere Schrauben 11A werden verwendet, um jeweils ein Paar von benachbarten elektromagnetischen Ventilblöcken gemeinsam zu befestigen. Zwei äußere Schrauben 11B sind wie folgt installiert. Ein Verbindungsteil 25 auf einer Seite einer Unterlegscheibe 24 ist mit dem schraubenseitigen Abschrägungsteil 21 der Unterlegscheiben-Verbindungsrille 20 auf dem elektromagnetischen Ventilblock 10A oder 10C verbunden. Alle elektromagnetischen Ventilblöcke sind also sicher an dem Verteilerblock befestigt.
2B zeigt ein Beispiel eines Systems mit großen Montageabständen, in dem drei elektromagnetische Ventilblöcke 10D bis 10F mit vorbestimmten Intervallen auf einem Verteilerblock mit großen Montageabständen angeordnet sind, wobei jeder elektromagnetische Ventilblock einzeln befestigt ist. Jeder der elektromagnetischen Ventilblöcke 10D bis 10F ist an dem Verteilerblock unter Verwendung einer einzelnen Schraube 11 und einer einzigen Unterlegscheibe 24 befestigt.
Der Verteilerblock mit großen Montageabständen von 2B ist auf ein System angewendet, in dem der Außendurchmesser eines mit einer Ausgabeöffnung jedes elektromagnetischen Ventilblocks 10 verbunden Gelenks größer als die Breite des elektromagnetischen Ventilblocks 10 ist. Wenn bei dem einzeln befestigten Aufbau von 2B ein elektromagnetischer Ventilblock 10 bei der Wartung ersetzt werden muss, kann er ersetzt werden, indem einfach nur die Schraube 11 entfernt wird, die den zu ersetzenden elektromagnetischen Ventilblock 10 befestigt. Deshalb ist der einzeln befestigte Aufbau vorteilhafter in Bezug auf die Wartung als der gemeinsam befestigte Aufbau von 2A. Es ist zu beachten, das die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt ist, sondern auf verschiedene Weise modifiziert werden kann.

Claims

Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem, mit: einem Verteilerblock (16), einem elektromagnetischen Ventilblock (10), der an der Oberseite des Verteilerblocks (16) montiert ist, einer Schraubenvertiefung (13) für eine Schraube (11), die auf einer Verbindungsfläche (12) an einer Seite des elektromagnetischen Ventilblocks (10) ausgebildet ist und sich von einem oberen Ende zu einem unteren Ende der Verbindungsfläche (12) erstreckt, und einer Lagerfläche (15), die an der Oberseite des elektromagnetischen Ventilblocks (10) an einer Position neben der Schraubenvertiefung (13) ausgebildet ist, wobei der elektromagnetische Ventilblock (10) mit der Schraube (11) an dem Verteilerblock (16) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) an der Lagerfläche (15) ausgebildet ist, und eine nach innen abgeschrägte Unterhegescheibe (24) auf der Schraube (11) angebracht ist, wobei die Unterlegscheibe (24) an ihrer Innenseite einen Verbindungsteil (25) aufweist, wobei der Verbindungsteil (25) mit einer Seitenwand der Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) verbunden ist.
Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) in einem Bereich an einer Außenperipherie der Lagerfläche (15) ausgebildet ist, wobei der Verbindungsteil (25) der Unterlegscheibe (24) mit einem schraubenseitigen Abschrägungsteil (21) der Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) verbunden ist.
Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial äußere Hälfte der nach innen abgeschrägten Unterlegscheibe (24) tiefer nach innen abgeschrägt ist als eine radial innere Hälfte der Unterlegscheibe (24), wobei der Verbindungsteil (25) durch eine Innenfläche der radial äußeren Hälfte gebildet wird.
Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlegscheibe (24) eine schalenartig gekrümmte Konfiguration aufweist, wobei der Verbindungsteil (25) durch eine Innenseite des schalenartig gekrümmten Teils der Unterlegscheibe (24) gebildet wird.
Pilot-gesteuertes elektromagnetisches Ventilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Unterlegscheiben-Verbindungsrille (20) eine bogenförmige Konfiguration in der Draufsicht und eine U- oder V-förmige Schnittkonfiguration aufweist.