JP2004011735A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はソレノイドにより作動する電磁弁に関し、特に、直動形の電磁弁により発生したパイロット圧により主弁軸を操作するようにしたパイロット操作式に適用して有用な電磁弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気の流れの方向を制御する方向制御弁は、空気圧回路へ空気圧の供給と供給停止の制御、空気圧の供給と排出の制御、シリンダなどの往復動作をさせるために空気圧の供給方向を切り換える制御などに使用されており、複数のポートを有し、バルブの切り換え状態が2つである2位置弁および3つである3位置弁がある。このような方向制御弁としては、電磁石つまりソレノイドの可動鉄心により作動する直動形の3ポート電磁弁つまりパイロット弁によりパイロット圧を主弁軸に供給したり供給を停止させることによって、このパイロット圧により主弁軸を切り換え操作するようにしたパイロット操作式の間接作動形の電磁弁がある。
【0003】
この間接作動形の電磁弁は、パイロット圧により操作力が大きな主弁軸を切り換えることができるという利点があり、1つの電磁石で主弁軸を操作するシングルソレノイド型の電磁弁と2つの電磁石で主弁軸を操作するダブルソレノイド型がある。シングルソレノイド型の2位置弁は、電磁石に対する通電を解くと主弁軸は元の位置に復帰する。一方、ダブルソレノイド型の2位置弁は、一方の電磁石に対する通電を解いても他方の電磁石に対して通電しないと主弁軸は元の位置を保持する。さらに、ダブルソレノイド型の3位置弁は、両方の電磁石に対する通電を解くと主弁軸は中立位置となり、いずれか一方の電磁石に通電すると主弁軸は2位置弁と同様に作動する。
【0004】
一方、前述したパイロット弁は直動形の3ポート弁であることから、それを単体の電磁弁として使用することもできる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
シングルソレノイド型およびダブルソレノイド型のいずれも単体で使用される場合と、複数の電磁弁を金具やブロックに集合して取り付けて使用される場合とがあり、集合させたタイプはマニホールド電磁弁と言われる。単体で使用される場合であってもマニホールド型であっても主弁軸により切り換えられる給気ポートと排気ポートにはそれぞれ流路が接続されるようになっているが、パイロット圧を発生させる直動形の3ポート電磁弁は、その排気通路の開口部がバルブケーシングに形成されており、電磁弁から直接外部に排出されるようになっている。また、パイロット弁をそれ自体で単体として、直動形の3ポート電磁弁で使用する場合にも、同様に排気通路はバルブケーシングから直接外部に排出されることになる。
【0006】
このため、パイロット弁の排気通路内にゴミなどの異物が入り込むと、排気通路からの排気が確実に行われなくなり、パイロット弁が所定のタイミングで確実に作動しなくなるという問題点がある。また、パイロットブロックからの排気が直接外部へ排出されるので、その排気音が騒音となるという問題点もある。
【0007】
本発明の目的は、電磁弁の排気通路からの排気を確実に行うことによって電磁弁を円滑に作動するようにすることにある。
【0008】
本発明の他の目的は、電磁弁からの排気音を抑制することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁は、給気ポートと出力ポートと排気ポートとに連通する収容孔が形成されたバルブケーシングと、前記収容孔に軸方向に往復動自在に設けられ、前記出力ポートを前記給気ポートと前記排気ポートに切り換えて連通させる主弁軸と、前記バルブケーシングに取り付けられ、コイルへの通電により軸方向に往復動する可動鉄心が設けられたソレノイド部と、前記可動鉄心に連動させて前記バルブケーシングに取り付けられ、前記ピストンを収容する空気圧室に連通する出力通路を、前記給気ポートに連通する給気通路と排気通路とに切り換えて連通させるパイロット弁と、前記排気通路に設けられ、前記排気通路内へのゴミの流入を阻止するフィルターとを有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の電磁弁は、前記主弁軸の両端部にピストンを設け、それぞれのピストンを収容する2つの空気圧室に対応させてそれぞれ前記ソレノイド部により作動する2つのパイロット弁を有することを特徴とする。さらに本発明の電磁弁は、前記主弁軸が2位置または3位置に移動することを特徴とする。
【0011】
本発明の電磁弁は、第1の弁座に開口端部が形成された給気通路、前記第1の弁座に対して逆向きとなった第2の弁座に開口端部が形成された排気通路、および前記給気通路から流出した空気を出力部に案内する出力通路が形成されたバルブケーシングと、前記バルブケーシングに取り付けられ、コイルへの通電により軸方向に往復動する可動鉄心が設けられたソレノイドと、前記可動鉄心に設けられ前記第1の弁座を開閉する開閉弁と、前記バルブケーシング内に前記開閉弁に対向して配置され、前記可動鉄心により連動ピンを介して駆動され前記第2の弁座を開閉するフラッパ弁と、前記排気通路に設けられ、前記排気通路内へのゴミの流入を阻止するフィルターとを有することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態である電磁弁を示す断面図であり、図2は図1の一部を拡大して示す断面図である。図1に示すように、マニホールドブロック10には複数の電磁弁11がマニホールドブロック10の幅方向を向いて取り付けられており、図1にはマニホールドブロック10に取り付けられた複数の電磁弁のうちの1つが示されている。マニホールドブロック10には空気圧源に接続される給気流路12と、2つの排気流路13,14がそれぞれ長手方向に延びて形成されている。
【0013】
電磁弁11はほぼ直方体形状となった主弁ブロック15を有し、この主弁ブロック15に形成された収容孔16には主弁軸17が軸方向に往復動自在に収容されている。主弁ブロック15の一端にはカバーブロック18が固定され、他端にはパイロットブロック19が固定されており、これらの主弁ブロック15とカバーブロック18とパイロットブロック19とによりバルブケーシング20が形成されている。
【0014】
主弁ブロック15には給気流路12と収容孔16とを連通させる給気ポート21が形成され、2つの排気流路13,14と収容孔16とをそれぞれ連通させる2つの排気ポート22,23が形成されている。主弁ブロック15にはさらに、給気ポート21と一方の排気ポート22との中間位置に出力ポート24が形成され、給気ポート21と他方の排気ポート23との中間位置に出力ポート25が形成されている。
【0015】
このように、主弁ブロック15に出力ポート24,25を形成した場合には、空気圧シリンダなどの空気圧作動機器に対して圧縮空気を供給する継手が主弁ブロック15に取り付けられることになる。ただし、マニホールドブロック10に複数の電磁弁11を搭載する場合には、それぞれの電磁弁11に対応させてマニホールドブロック10に出力ポート24,25を収容孔16に連通させて設けるようにしても良い。
【0016】
主弁軸17には複数の弁体17aが設けられており、主弁軸17が一方向端の第1の位置に移動すると、図1に示すように、給気ポート21と出力ポート25とが連通状態になり、出力ポート24と排気ポート22とが連通状態になる。これに対して、主弁軸17が他方向端の第2の位置に移動すると、ポートの切り換えが行われ、給気ポート21と出力ポート24とが連通状態になり、出力ポート25と排気ポート23とが連通状態になる。
【0017】
主弁軸17の一端部にはピストン26が配置され、他端部にはピストン26よりも大径のピストン27が配置されている。カバーブロック18と主弁ブロック15とによりピストン26を軸方向に摺動自在に案内する空気圧室28が形成され、パイロットブロック19と主弁ブロック15とによりピストン27を軸方向に摺動自在に案内する空気圧室29が形成されている。
【0018】
給気ポート21は主弁ブロック15に形成された給気通路31により空気圧室28に連通しており、給気ポート21に圧縮空気が供給されていれば、常に空気圧室28に圧縮空気が供給され、主弁軸17には第1の位置に向かう推力が加えられることになる。ただし、空気圧室28に圧縮コイルばねを組み込むようにしてこれをばね収容室とすれば、圧縮コイルばねにより同様の方向の推力を加えることができる。
【0019】
パイロットブロック19にはソレノイド部32が取り付けられており、図1に示されるように、このソレノイド部32はコイル33が巻き付けられたボビン34を有し、ボビン34内には固定鉄心35が取り付けられるとともに軸方向に往復動自在にプランジャつまり可動鉄心36が装着されている。可動鉄心36の先端にはゴム製の開閉弁37が取り付けられ、この開閉弁37はパイロットブロック19に形成された第1の弁座38に接触するようになっている。この弁座38には、給気ポート21に連通させて主弁ブロック15とパイロットブロック19とに形成された給気通路39の開口部が形成されており、この開口部は開閉弁37により開閉される。可動鉄心36には開閉弁37を弁座38に向けてばね力を加える圧縮コイルばね40が取り付けられている。したがって、コイル33に通電すると、可動鉄心36が固定鉄心35に向けてばね力に抗して移動し、給気通路39の開口部は開かれ、通電を解くとばね力により給気通路39の開口部は閉じられる。
【0020】
弁座38の反対側には第2の弁座41が弁座38に対して逆向きに形成されており、この弁座41にはパイロットブロック19の外部に連通した排気通路42の開口部が設けられている。この弁座41を覆うようにパイロットブロック19には円筒形状の弁ホルダー43が取り付けられており、弁ホルダー43内にはフラッパ弁44が開閉移動自在に組み込まれ、このフラッパ弁44は排気通路42の開口部を開閉する。フラッパ弁44と可動鉄心36との間には複数本の連動ピン45が配置されており、フラッパ弁44は連動ピン45を介して可動鉄心36により開閉作動する。
【0021】
弁ホルダー43には貫通孔46が形成されており、図1および図2に示すように、コイル33に対する通電を解くと、可動鉄心36がばね力により弁座38に向けて押し付けられるので、開閉弁37は弁座38に接触し、フラッパ弁44が弁座41から離れた状態となる。これにより、空気圧室29は排気通路42を介して外部に連通状態となり、空気圧室29内の空気は外部に排出され、主弁軸17は、空気圧室28内に供給されている空気圧により図1に示すように第1の位置となる。
【0022】
これに対して、コイル33に通電すると、開閉弁37が弁座38から離れるとともにフラッパ弁44には弁ホルダー43内に組み込まれたコイルばね47により弁座41に向かうばね力が加えられているので、給気通路39を介して給気ポート21から供給される圧縮空気は、連動ピン45とこれが貫通する孔との間の隙間からなる出力通路を介して出力部である空気圧室29内に流入する。両方の空気圧室28,29に供給される圧縮空気は同じ圧力であるが、ピストン27の受圧面積はピストン26の受圧面積よりも大きく設定されているので、フラッパ弁44が閉じられて外部への連通が閉鎖され、空気圧室29内に圧縮空気が供給されると、主弁軸17は図1において左側のストローク端の位置つまり第2の位置まで駆動される。このように、開閉弁37とフラッパ弁44は、空気圧室29に連通する出力通路を、給気通路39と排気通路42に切り換えて連通させるパイロット弁を構成している。
【0023】
一方、手動操作によって可動鉄心36を移動させて開閉弁37を弁座38から離すために、パイロットブロック19には手動ボタン48が設けられており、コイル33に通電することなく、主弁軸17を作動させることができる。
【0024】
パイロットブロック19には主弁ブロック15との接続端面から所定の深さで取付孔51が形成され、この取付孔51にはフィルター52が排気通路42を横切って取り付けられている。このフィルター52は布や多孔質樹脂などにより形成され多数の細孔を有しており、空気圧室29内からの空気が外部に排出されるのを許容し、空気圧室29から外部に空気が排出される際には、排気音を消音することになる。しかも、異物が外部から排気通路42内に入り込むのを防止する。
【0025】
図3は本発明の他の実施の形態である電磁弁を示す断面図であり、図1に示されたマニホールドブロック10は省略されている。また、図3においては、図1および図2に示された部材と共通する部材には同一の符号が付されている。
【0026】
図3に示す電磁弁11は図1に示したものと同様の主弁ブロック15の両側に図1に示したようにそれぞれソレノイド部32が設けられたパイロットブロック19が取り付けられている。したがって、この電磁弁は主弁軸17の両端に同一外径のピストン27が設けられたダブルソレノイド型の2位置弁となっており、1つの電磁弁に2つのパイロット弁が設けられていることから2つのフィルター52が排気通路42に設けられている。このタイプの電磁弁にあっても、それぞれの排気通路42内に異物が流入するのを防止できる。
【0027】
図3に示す電磁弁11は2位置弁となっているが、ばね力により主弁軸17を中立位置に設定するようにし、それぞれのパイロット弁により主弁軸17をストローク端の位置に移動させるようにすれば、3位置弁とすることができる。
【0028】
図示するように開閉弁37とフラッパ弁44とにより形成されるパイロット弁は、ソレノイド部32のプランジャつまり可動鉄心36により出力通路を給気通路39と排気通路42とに切り換えて連通させる直動形の電磁弁であり、それ自体を単体として3ポート電磁弁して使用することができる。その場合にも排気通路42内への異物の流入を防止することができる。
【0029】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図1はマニホールドブロック10に複数の電磁弁を搭載するようにしたマニホールドタイプの電磁弁であるが、図1に示された電磁弁11を単体として使用することも可能である。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、パイロット弁の作動により主弁軸を駆動するための空気圧室内から排出される空気を案内する排気通路にはフィルターが設けられているので、外部から排気通路内にゴミなどの異物が入り込むことが防止され、パイロット弁を円滑に作動させることが可能となる。また、フィルターにより消音効果が得られ、排気通路から流出する空気による排気音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である電磁弁を示す断面図である。
【図2】図1の一部を拡大して示す断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態である電磁弁を示す断面図である。
【符号の説明】
10 マニホールドブロック
11 電磁弁
12 給気流路
13,14 排気流路
15 主弁ブロック
16 収容孔
17 主弁軸
18 カバーブロック
19 パイロットブロック
20 バルブケーシング
21 給気ポート
22,23 排気ポート
24,25 出力ポート
26 ピストン
27 ピストン
28 空気圧室
29 空気圧室
31 給気通路
32 ソレノイド部
33 コイル
34 ボビン
35 固定鉄心
36 可動鉄心
37 開閉弁
38 弁座
39 給気通路
40 圧縮コイルばね
41 弁座
42 排気通路
43 弁ホルダー
44 フラッパ弁
45 連動ピン
46 貫通孔
47 コイルばね
48 手動ボタン
51 取付孔
52 フィルター[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solenoid valve operated by a solenoid, and more particularly to a solenoid valve which is useful when applied to a pilot operation type in which a main valve shaft is operated by a pilot pressure generated by a direct-acting solenoid valve.
[0002]
[Prior art]
Directional control valves that control the direction of air flow control the supply and stop of air pressure to the pneumatic circuit, control the supply and discharge of air pressure, control the switching of the air pressure supply direction for reciprocating cylinders, etc. And two-position valves having two or more valve switching states and three-position valves having three switching states. As such a directional control valve, a pilot pressure is supplied to the main valve shaft or stopped by a direct acting three-port solenoid valve or a pilot valve that is operated by an electromagnet, that is, a movable iron core of a solenoid. There is a pilot-operated indirect-acting solenoid valve in which the main valve shaft is switched by a valve.
[0003]
This indirectly actuated solenoid valve has the advantage that the main valve shaft, whose operating force is large, can be switched by the pilot pressure, and a single solenoid type solenoid valve that operates the main valve shaft with one electromagnet and two electromagnets There is a double solenoid type that operates the main valve shaft. In the single solenoid type two-position valve, the main valve shaft returns to the original position when the power to the electromagnet is released. On the other hand, in the double solenoid type two-position valve, the main valve shaft keeps the original position if the current to one electromagnet is released and the current to the other electromagnet is not supplied. Further, in the double solenoid type three-position valve, when energization of both electromagnets is released, the main valve shaft becomes the neutral position, and when one of the electromagnets is energized, the main valve shaft operates similarly to the two-position valve.
[0004]
On the other hand, since the above-mentioned pilot valve is a direct acting three-port valve, it can be used as a single solenoid valve.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Both the single solenoid type and the double solenoid type may be used alone or may be used with multiple solenoid valves assembled and mounted on a bracket or block.The assembled type is called a manifold solenoid valve. Is The flow path is connected to each of the air supply port and the exhaust port that are switched by the main valve shaft regardless of whether they are used alone or of the manifold type. The opening of the exhaust passage of the dynamic three-port solenoid valve is formed in the valve casing, and the three-port solenoid valve is directly discharged from the solenoid valve to the outside. Also, when the pilot valve is used alone as a single-acting three-port solenoid valve, the exhaust passage is similarly discharged directly from the valve casing to the outside.
[0006]
For this reason, when foreign matter such as dust enters the exhaust passage of the pilot valve, exhaust from the exhaust passage is not reliably performed, and there is a problem that the pilot valve does not operate reliably at a predetermined timing. Further, since exhaust gas from the pilot block is directly discharged to the outside, there is a problem that the exhaust sound becomes noise.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to operate a solenoid valve smoothly by reliably discharging air from an exhaust passage of the solenoid valve.
[0008]
Another object of the present invention is to suppress exhaust noise from a solenoid valve.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The solenoid valve according to the present invention is provided with a valve casing in which a receiving hole communicating with an air supply port, an output port, and an exhaust port is provided, and is provided in the receiving hole so as to be reciprocally movable in an axial direction. A main valve shaft for switching and communicating with the air port and the exhaust port, a solenoid unit attached to the valve casing and provided with a movable core that reciprocates in the axial direction by energizing the coil, and interlocked with the movable core. A pilot valve mounted on the valve casing and communicating with the output passage communicating with the air pressure chamber accommodating the piston between an air supply passage and an exhaust passage communicating with the air supply port; and a pilot valve provided in the exhaust passage. And a filter for preventing inflow of dust into the exhaust passage.
[0010]
Further, the solenoid valve of the present invention is provided with pistons at both ends of the main valve shaft, and has two pilot valves respectively operated by the solenoids in correspondence with two pneumatic chambers accommodating the respective pistons. Features. Further, the solenoid valve according to the present invention is characterized in that the main valve shaft moves to two or three positions.
[0011]
The solenoid valve of the present invention has an air supply passage having an open end formed in a first valve seat, and an open end formed in a second valve seat which is opposite to the first valve seat. An exhaust passage, and a valve casing formed with an output passage for guiding air flowing out of the air supply passage to an output portion, and a movable core attached to the valve casing and reciprocating in an axial direction by energizing a coil. A solenoid provided, an on-off valve provided on the movable iron core for opening and closing the first valve seat, and disposed in the valve casing so as to face the on-off valve, and driven by the movable iron core via an interlocking pin. A flapper valve for opening and closing the second valve seat; and a filter provided in the exhaust passage for preventing inflow of dust into the exhaust passage.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a solenoid valve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner. As shown in FIG. 1, a plurality of
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
As described above, when the
[0016]
The
[0017]
A
[0018]
The
[0019]
A
[0020]
On the opposite side of the
[0021]
A through
[0022]
On the other hand, when the
[0023]
On the other hand, the
[0024]
A mounting
[0025]
FIG. 3 is a sectional view showing a solenoid valve according to another embodiment of the present invention, in which the
[0026]
The
[0027]
Although the
[0028]
As shown in the figure, a pilot valve formed by an on-off
[0029]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, FIG. 1 shows a manifold type solenoid valve in which a plurality of solenoid valves are mounted on the
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, since a filter is provided in the exhaust passage that guides air exhausted from the pneumatic chamber for driving the main valve shaft by operating the pilot valve, dust or the like is externally introduced into the exhaust passage. Foreign matter is prevented from entering, and the pilot valve can be operated smoothly. In addition, a noise reduction effect can be obtained by the filter, and exhaust noise due to air flowing out of the exhaust passage can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a solenoid valve according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記収容孔に軸方向に往復動自在に設けられ、前記出力ポートを前記給気ポートと前記排気ポートに切り換えて連通させる主弁軸と、
前記バルブケーシングに取り付けられ、コイルへの通電により軸方向に往復動する可動鉄心が設けられたソレノイド部と、
前記可動鉄心に連動させて前記バルブケーシングに取り付けられ、前記ピストンを収容する空気圧室に連通する出力通路を、前記給気ポートに連通する給気通路と排気通路とに切り換えて連通させるパイロット弁と、
前記排気通路に設けられ、前記排気通路内へのゴミの流入を阻止し、排気の際には排気音を減少するフィルターとを有することを特徴とする電磁弁。A valve casing in which a housing hole communicating with the air supply port, the output port, and the exhaust port is formed,
A main valve shaft that is provided in the accommodation hole so as to be reciprocally movable in the axial direction, and switches the output port to the air supply port and the exhaust port to communicate with each other;
A solenoid unit provided with a movable iron core attached to the valve casing and reciprocating in an axial direction by energizing a coil;
A pilot valve that is attached to the valve casing in conjunction with the movable core and switches an output passage communicating with an air pressure chamber that houses the piston to an air supply passage and an exhaust passage that communicates with the air supply port; ,
An electromagnetic valve, comprising: a filter provided in the exhaust passage, which prevents dust from flowing into the exhaust passage, and reduces exhaust noise at the time of exhaust.
前記バルブケーシングに取り付けられ、コイルへの通電により軸方向に往復動する可動鉄心が設けられたソレノイドと、
前記可動鉄心に設けられ前記第1の弁座を開閉する開閉弁と、
前記バルブケーシング内に前記開閉弁に対向して配置され、前記可動鉄心により連動ピンを介して駆動され前記第2の弁座を開閉するフラッパ弁と、
前記排気通路に設けられ、前記排気通路内へのゴミの流入を阻止し、排気の際には排気音を減少するフィルターとを有することを特徴とする電磁弁。An air supply passage having an open end formed in a first valve seat, an exhaust passage having an open end formed in a second valve seat opposite to the first valve seat, and A valve casing formed with an output passage for guiding the air flowing out of the air passage to the output unit,
A solenoid provided with a movable iron core attached to the valve casing and reciprocating in the axial direction by energizing the coil;
An on-off valve provided on the movable core to open and close the first valve seat;
A flapper valve arranged in the valve casing to face the open / close valve, and driven by the movable iron core via an interlocking pin to open and close the second valve seat;
An electromagnetic valve, comprising: a filter provided in the exhaust passage, which prevents dust from flowing into the exhaust passage, and reduces exhaust noise at the time of exhaust.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040707 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
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