JP2016037983A - パイロット式電磁弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】厚みが１０ｍｍ程度のコンパクトなパイロット式電磁弁を提供する。
【解決手段】流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、ダイアフラム弁体６０はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体は、ブロック本体４０と平板状の平蓋体３０とを備え、平蓋体３０は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部３５を備えること、平蓋体３０には、凹部３５とパイロット弁部のコモン流路を連通する平蓋体連通路３２を形成する。
【選択図】図５
【解決手段】流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、ダイアフラム弁体６０はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体は、ブロック本体４０と平板状の平蓋体３０とを備え、平蓋体３０は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部３５を備えること、平蓋体３０には、凹部３５とパイロット弁部のコモン流路を連通する平蓋体連通路３２を形成する。
【選択図】図５
Description
本発明は、固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、弁体が当接離間する弁座が形成された流路ブロック体と、を備えるパイロット式電磁弁に関する。
流体を制御するパイロット式電磁弁は、例えば、工作機械、溶接機械、溶断機械、輸送機械、空調設備等の一般産業機械の内部に使用されている。
従来のパイロット式電磁弁には、主弁体にダイアフラム弁を用いて、ダイアフラム弁の背室の圧力を電磁弁で制御することにより、ダイアフラム弁の開閉を行わせるものがある。一般的にダイアフラム弁を水平に配置しているため、パイロット式電磁弁の設置スペースが大きくなる問題があった。
産業界では、厚みが１０ｍｍ程度で複数個を並列配置可能なパイロット式電磁弁が要望されていたが、実現することが困難であった。
一方、本発明者は、特許文献１において、４個のダイアフラム弁体を垂直に配置して、全体の設置スペースをコンパクト化する発明を提案している。
従来のパイロット式電磁弁には、主弁体にダイアフラム弁を用いて、ダイアフラム弁の背室の圧力を電磁弁で制御することにより、ダイアフラム弁の開閉を行わせるものがある。一般的にダイアフラム弁を水平に配置しているため、パイロット式電磁弁の設置スペースが大きくなる問題があった。
産業界では、厚みが１０ｍｍ程度で複数個を並列配置可能なパイロット式電磁弁が要望されていたが、実現することが困難であった。
一方、本発明者は、特許文献１において、４個のダイアフラム弁体を垂直に配置して、全体の設置スペースをコンパクト化する発明を提案している。
しかしながら、従来のダイアフラム弁を水平に配置するパイロット式電磁弁に対して、特許文献１のダイアフラム弁を垂直に配置するだけでは、コンパクトなパイロット式電磁弁を完成することは困難であった。
その理由は、特許文献１の技術では、２対のパイロット式電磁弁により挟まれた本体ブロック、及びパイロット式電磁弁の蓋体とが、大きなブロックであり、内部に流路を形成するのが容易であったが、本体ブロックと蓋体との合計厚みを１０ｍｍ程度とすると、本体ブロック及び蓋体の厚みが薄いため、内部流路を形成することが困難であったからである。
その理由は、特許文献１の技術では、２対のパイロット式電磁弁により挟まれた本体ブロック、及びパイロット式電磁弁の蓋体とが、大きなブロックであり、内部に流路を形成するのが容易であったが、本体ブロックと蓋体との合計厚みを１０ｍｍ程度とすると、本体ブロック及び蓋体の厚みが薄いため、内部流路を形成することが困難であったからである。
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、厚みが１０ｍｍ程度のコンパクトなパイロット式電磁弁を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のパイロット式電磁弁は、次のような構成を有している。
（１）固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、弁体が当接離間する弁座が形成された流路ブロック体と、を備えるパイロット式電磁弁であって、流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、 弁体はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体は、ブロック本体と平板状の平蓋体とを備え、平蓋体は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部を備えること、平蓋体には、凹部とパイロット弁部のコモンポートを連通する平蓋体連通路が形成されていること、を特徴とする。
（１）固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、弁体が当接離間する弁座が形成された流路ブロック体と、を備えるパイロット式電磁弁であって、流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、 弁体はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体は、ブロック本体と平板状の平蓋体とを備え、平蓋体は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部を備えること、平蓋体には、凹部とパイロット弁部のコモンポートを連通する平蓋体連通路が形成されていること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するパイロット式電磁弁において、前記平蓋体連通路は、前記平蓋体の側面から前記凹部の内壁に向けて開口された貫通路と、前記平蓋体の内面から前記貫通路に向けて開口された連通孔と、前記貫通路の前記側面側を塞ぐボールを有すること、前記流路ブロック体が、前記貫通路の前記ボールを遮蔽する壁を有すること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するパイロット式電磁弁において、前記ダイアフラム弁が、弁室と前記背室を隔離していること、前記ブロック本体には、前記弁室と前記入力ポートとを連通する入力流路と、前記弁座の開口である弁孔と前記出力ポートとを連通する出力流路が形成されていること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するパイロット式電磁弁において、前記ダイアフラム弁が、弁室と前記背室を隔離していること、前記ブロック本体には、前記弁室と前記入力ポートとを連通する入力流路と、前記弁座の開口である弁孔と前記出力ポートとを連通する出力流路が形成されていること、を特徴とする。
（４）（３）に記載するパイロット式電磁弁において、前記弁孔が弁孔室を構成し、前記出力流路が、前記弁孔室の底面側にスリット形状で連通していること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）に記載するいずれか１つのパイロット式電磁弁において、 前記第２面に入力ポートと出力ポートが形成されていること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）に記載するいずれか１つのパイロット式電磁弁において、 前記第２面に入力ポートと出力ポートが形成されていること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（４）に記載する何れか１つのパイロット式電磁弁において、 前記第２面に入力ポートが形成され、第３面に出力ポートが形成されていること、を特徴とする。
（７）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが直交する面であること、を特徴とする。
（８）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが対向する面であること、を特徴とする。
（７）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが直交する面であること、を特徴とする。
（８）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが対向する面であること、を特徴とする。
本発明のパイロット式電磁弁は、次のような作用、効果を奏する。
（１）固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、弁体が当接離間する弁座が形成された流路ブロック体と、を備えるパイロット式電磁弁であって、流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、 弁体はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体は、ブロック本体と平板状の平蓋体とを備え、平蓋体は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部を備えること、平蓋体には、凹部とパイロット弁部のコモンポートを連通する平蓋体連通路が形成されていること、を特徴とするので、薄い平蓋体に凹部を利用して平蓋体連通路を形成して、ダイアフラム弁の背室とパイロット弁部のコモンポートとを接続できるため、ブロック本体と平蓋体とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
また、パイロット式電磁弁を小型化したことにより、直動弁しか配置できなかったスペースに、パイロット式電磁弁を配置できるため、大流量に対応可能となる。
また、本発明のパイロット式電磁弁は、低圧で大容量が得られるため、従来高圧をかけていた装置の圧力全体を下げることができ、加圧ポンプ等の小型化が可能となり、装置全体の消費電力を低減することができる。
（１）固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、弁体が当接離間する弁座が形成された流路ブロック体と、を備えるパイロット式電磁弁であって、流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、 弁体はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体は、ブロック本体と平板状の平蓋体とを備え、平蓋体は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部を備えること、平蓋体には、凹部とパイロット弁部のコモンポートを連通する平蓋体連通路が形成されていること、を特徴とするので、薄い平蓋体に凹部を利用して平蓋体連通路を形成して、ダイアフラム弁の背室とパイロット弁部のコモンポートとを接続できるため、ブロック本体と平蓋体とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
また、パイロット式電磁弁を小型化したことにより、直動弁しか配置できなかったスペースに、パイロット式電磁弁を配置できるため、大流量に対応可能となる。
また、本発明のパイロット式電磁弁は、低圧で大容量が得られるため、従来高圧をかけていた装置の圧力全体を下げることができ、加圧ポンプ等の小型化が可能となり、装置全体の消費電力を低減することができる。
（２）（１）に記載するパイロット式電磁弁において、前記平蓋体連通路は、前記平蓋体の側面から前記凹部の内壁に向けて開口された貫通路と、前記平蓋体の内面から前記貫通路に向けて開口された連通孔と、前記貫通路の前記側面側を塞ぐボールを有すること、前記流路ブロック体が、前記貫通路の前記ボールを遮蔽する壁を有すること、を特徴とするので、３ｍｍ程度の薄い平蓋体に平蓋体連通路を確実かつ容易に形成することができるため、ブロック本体と平蓋体とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
（３）（１）または（２）に記載するパイロット式電磁弁において、前記ダイアフラム弁が、弁室と前記背室を隔離していること、前記ブロック本体には、前記弁室と前記入力ポートとを連通する入力流路と、前記弁座の開口である弁孔と前記出力ポートとを連通する出力流路が形成されていること、を特徴とするので、ブロック本体に必要な流路を形成することができるため、ブロック本体と平蓋体とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
（４）（３）に記載するパイロット式電磁弁において、前記弁孔が弁孔室を構成し、前記出力流路が、前記弁孔室の底面側にスリット形状で連通していること、を特徴とするので、出力流路の断面積を確保しつつ、ブロック本体の厚みを薄くすることができるため、ブロック本体と平蓋体とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
（５）（１）乃至（４）に記載するいずれか１つのパイロット式電磁弁において、 前記第２面に入力ポートと出力ポートが形成されていること、を特徴とするので、例えば、第２面を第１面と対向して配置すれば、取付面に入力ポート出力ポートを配置できるため、取付スペースを小さくすることができる。
（６）（１）乃至（４）に記載する何れか１つのパイロット式電磁弁において、 前記第２面に入力ポートが形成され、第３面に出力ポートが形成されていること、を特徴とするので、入力ポートと出口ポートとが別な面に形成して、配管を分散できるため、配管が容易となり、メンテナンスのときの使い勝手を良くすることができる。
（６）（１）乃至（４）に記載する何れか１つのパイロット式電磁弁において、 前記第２面に入力ポートが形成され、第３面に出力ポートが形成されていること、を特徴とするので、入力ポートと出口ポートとが別な面に形成して、配管を分散できるため、配管が容易となり、メンテナンスのときの使い勝手を良くすることができる。
（７）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが直交する面であること、を特徴とするので、他の機器との接続が容易となると共に、配管を分散できるため、配管が容易となり、メンテナンスのときの使い勝手を良くすることができる。
（８）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが対向する面であること、を特徴とするので、残りの一面を取付面とすれば、従来のパイロット式電磁弁と同じに入力ポートと出力ポートを直線状に配置することができる。
（８）（６）に記載するパイロット式電磁弁において、前記第２面と前記第３面とが対向する面であること、を特徴とするので、残りの一面を取付面とすれば、従来のパイロット式電磁弁と同じに入力ポートと出力ポートを直線状に配置することができる。
以下、本発明を具体化したパイロット式電磁弁１について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に、パイロット式電磁弁１の正面図を示す。図２に、図１の右側面図を示す。図３に、図１の底面図を示す。図４に、図３のＢＢ断面図を示す。図５に、図１のＡＡ断面図を示す。図６に、図１のＣＣ断面図を示す。
図１に示すように、パイロット式電磁弁１は、パイロット弁部２と、流路ブロック体３により構成されている。
図１に示すように、パイロット式電磁弁１は、パイロット弁部２と、流路ブロック体３により構成されている。
次に、流路ブロック体３の構造について、図４、図５を用いて説明する。
図５に示すように、流路ブロック体３は、ブロック本体４０と平蓋体３０を有する。先に、ブロック本体４０の構造を説明する。ブロック本体４０の中心に、略円筒形状の凹部である弁室４３が形成されている。
弁室４３の中央底面には、弁座５５が形成されている。弁座５５の中心には、弁孔が形成され、弁孔は底面を備え、弁孔室４１を形成している。弁孔室４１の底面左端には、スリット形状の出力流路４２が連通している。図５に示すように、出力流路４２の一端は、ブロック本体４０の端面に開口している。
図５に示すように、流路ブロック体３は、ブロック本体４０と平蓋体３０を有する。先に、ブロック本体４０の構造を説明する。ブロック本体４０の中心に、略円筒形状の凹部である弁室４３が形成されている。
弁室４３の中央底面には、弁座５５が形成されている。弁座５５の中心には、弁孔が形成され、弁孔は底面を備え、弁孔室４１を形成している。弁孔室４１の底面左端には、スリット形状の出力流路４２が連通している。図５に示すように、出力流路４２の一端は、ブロック本体４０の端面に開口している。
図４に示すように、弁室４３の右端には、断面が正方形形状の入力流路４４が連通している。入力流路４４の一端は、ブロック本体４０の端面に開口している。入力流路４４の他端には、ＮＯ連通路４５が開口されている。ＮＯ連通路４５の他端は、ブロック本体４０の上端面に開口している。
ブロック本体４０の下端面には、取付板５６が、２本のネジ７２により固設されている。取付板５６には、入力流路４４と連通する入力ポート４９、出力流路４２と連通する出力ポート５０が形成されている。取付板５６の両端部には、取付ネジ用孔５１、５２が形成されている。パイロット式電磁弁１は、入力ポート４９及び出力ポート５０に対応する各ポートが形成されたマニホールドブロックに対して、取付ネジ用孔５１、５２を用いて取りつけられる。
図４に示すように、ブロック本体４０の右上端面の開口と、右側面上部の開口とを連通する大気流路４７が形成されている。
ブロック本体４０の下端面には、取付板５６が、２本のネジ７２により固設されている。取付板５６には、入力流路４４と連通する入力ポート４９、出力流路４２と連通する出力ポート５０が形成されている。取付板５６の両端部には、取付ネジ用孔５１、５２が形成されている。パイロット式電磁弁１は、入力ポート４９及び出力ポート５０に対応する各ポートが形成されたマニホールドブロックに対して、取付ネジ用孔５１、５２を用いて取りつけられる。
図４に示すように、ブロック本体４０の右上端面の開口と、右側面上部の開口とを連通する大気流路４７が形成されている。
次に、平蓋体３０の構造、及びダイアフラム弁体６０の取り付け構造について説明する。図５に示すように、平蓋体３０の内側面の中心部には、凹部３５が形成されている。凹部３５が、ダイアフラム弁体６０の背室を構成している。
ダイアフラム弁体６０は、円板状で外周部が薄く中心部に厚みのあるダイアフラム６１と、ダイアフラム６１の中心部に一体に成形された樹脂本体６２により構成されている。ダイアフラム６１の外周部が、ブロック本体４０と平蓋体３０とで挟持されて保持されると共に、シールされている。ダイアフラム弁体６０は、弁室４３と、凹部３５とを隔離している。樹脂本体６２の上面中央部には、凹部が形成され、その凹部にコイルバネ６３が取り付けられている。コイルバネ６３は、ダイアフラム弁体６０が弁座５５に当接する方向に付勢している。図５の状態では、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に当接した状態である。後述するが、コイルバネ６３の付勢力は大きくなく、ダイアフラム弁体６０が弁座５５に当接しているのは、背室である凹部３５に供給される圧縮空気の力とコイルバネ６３の合力による。
ダイアフラム弁体６０は、円板状で外周部が薄く中心部に厚みのあるダイアフラム６１と、ダイアフラム６１の中心部に一体に成形された樹脂本体６２により構成されている。ダイアフラム６１の外周部が、ブロック本体４０と平蓋体３０とで挟持されて保持されると共に、シールされている。ダイアフラム弁体６０は、弁室４３と、凹部３５とを隔離している。樹脂本体６２の上面中央部には、凹部が形成され、その凹部にコイルバネ６３が取り付けられている。コイルバネ６３は、ダイアフラム弁体６０が弁座５５に当接する方向に付勢している。図５の状態では、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に当接した状態である。後述するが、コイルバネ６３の付勢力は大きくなく、ダイアフラム弁体６０が弁座５５に当接しているのは、背室である凹部３５に供給される圧縮空気の力とコイルバネ６３の合力による。
図５に示すように、平蓋体３０の凹部３５の側面（一部底面）には、平蓋体連通路３２を形成するための貫通路の一端が開口している。平蓋体連通路３２を形成するための貫通路の他端は、平蓋体３０の側面に開口している。すなわち、その貫通路は、平蓋体３０の側面から凹部３５の内壁に向けて開口されている。平蓋体３０の側面の開口には、金属ボール３３が圧入され、開口を塞いでいる。平蓋体３０の厚みは、３ｍｍ程度であり、平蓋体連通路３２の直径は、１ｍｍ程度である。
図５に示すように、ブロック本体４０の上面の右端には、遮蔽壁５８が形成されており、平蓋体連通路３２の金属ボール３３が挿入されている開口を遮蔽している。これにより、金属ボール３３の圧入状態が緩んでも金属ボール３３は開口から飛び出ることがなく、シール性が担保される。
図５に示すように、ブロック本体４０の上面の右端には、遮蔽壁５８が形成されており、平蓋体連通路３２の金属ボール３３が挿入されている開口を遮蔽している。これにより、金属ボール３３の圧入状態が緩んでも金属ボール３３は開口から飛び出ることがなく、シール性が担保される。
平蓋体３０の平蓋体連通路３２の途中の下面には、連通孔３４が開口している。連通孔３４には、ブロック本体４０の突出部が挿入され接続されている。突出部には、連通路５７が形成されている。連通路５７は、ブロック本体４０に形成されたコモン連通路４６の一端と連通している。コモン連通路４６の他端は、ブロック本体４０の上端面に開口している。連通路５７は、ダイアフラム６１に一体に成形された２つのシールリング６１ａ、６１ｂのうち、シールリング６１ｂによりシールされている。
図１に示すように、平蓋体３０は、３本のネジ７１により、ブロック本体４０のネジ孔５３にネジ止めされている。平蓋体３０が、ブロック本体４０にネジ止めされた状態では、図２に示すように、流路ブロック体３の厚みは、１０ｍｍである。ここで、パイロット弁部２の厚みも、１０ｍｍである。
図１に示すように、平蓋体３０は、３本のネジ７１により、ブロック本体４０のネジ孔５３にネジ止めされている。平蓋体３０が、ブロック本体４０にネジ止めされた状態では、図２に示すように、流路ブロック体３の厚みは、１０ｍｍである。ここで、パイロット弁部２の厚みも、１０ｍｍである。
次に、パイロット弁部２の構造を説明する。図７にパイロット弁部２の構造を示す。図７は、パイロット弁が閉じた状態を示している。
左側に、中空状のコイル１７が配置されている。コイル１７の中空部の左端に、固定鉄心２２が固設されている。コイル１７の中空部の右端には、可動鉄心１８が、直線方向に移動可能に保持されている。可動鉄心１８の右端には、ゴム製のパイロット弁体１９が付設されている。パイロット弁体１９は、弁座２０に当接している。弁座２０は、円錐状の凸部の頂点に形成されている。可動鉄心１８には、鍔部が形成され、鍔部に付勢バネ２１が取り付けられている。付勢バネ２１は、パイロット弁体１９が弁座２０に当接する方向へ、可動鉄心１８を付勢している。図７では、コイル１７に電流が流れていないので、パイロット弁体１９は、付勢バネ２１の付勢力により弁座２０に当接している。
左側に、中空状のコイル１７が配置されている。コイル１７の中空部の左端に、固定鉄心２２が固設されている。コイル１７の中空部の右端には、可動鉄心１８が、直線方向に移動可能に保持されている。可動鉄心１８の右端には、ゴム製のパイロット弁体１９が付設されている。パイロット弁体１９は、弁座２０に当接している。弁座２０は、円錐状の凸部の頂点に形成されている。可動鉄心１８には、鍔部が形成され、鍔部に付勢バネ２１が取り付けられている。付勢バネ２１は、パイロット弁体１９が弁座２０に当接する方向へ、可動鉄心１８を付勢している。図７では、コイル１７に電流が流れていないので、パイロット弁体１９は、付勢バネ２１の付勢力により弁座２０に当接している。
パイロット弁室１６は、コモン流路１４、及びＮＯ流路１３に連通している。すなわち、コモン流路１４とＮＯ流路１３とは、常に連通する状態にある。弁座２０の中心にある弁孔は、ＮＣ流路１５に連通している。
パイロット弁部２のコモン流路１４は、流路ブロック体３のコモン連通路４６を介して連通路５７と連通している。同様に、ＮＯ流路１３は、ＮＯ連通路４５と連通している。同様に、ＮＣ流路１５は、大気流路４７と連通している。
一方、パイロット弁部２の上端面には、２本の配線１１、１２が接続されている。配線１１、１２は、コイル１７に接続されている。
パイロット弁部２のコモン流路１４は、流路ブロック体３のコモン連通路４６を介して連通路５７と連通している。同様に、ＮＯ流路１３は、ＮＯ連通路４５と連通している。同様に、ＮＣ流路１５は、大気流路４７と連通している。
一方、パイロット弁部２の上端面には、２本の配線１１、１２が接続されている。配線１１、１２は、コイル１７に接続されている。
次に、パイロット式電磁弁１の作用を説明する。
コイル１７に通電されていない状態について説明する。図７に示すように、パイロット弁体１９は、付勢バネ２１により付勢され、弁座２０に当接している。したがって、コモン流路１４とＮＣ流路１５とは遮断されている。
一方、入力流路４４には、例えば、常に圧縮空気が供給されているため、ＮＯ連通路４５、ＮＯ流路１３を介して、コモン流路１４に圧縮空気が供給されている。さらに、圧縮空気は、コモン連通路４６、連通路５７、平蓋体連通路３２を介して、背室である凹部３５に供給されている。
コイル１７に通電されていない状態について説明する。図７に示すように、パイロット弁体１９は、付勢バネ２１により付勢され、弁座２０に当接している。したがって、コモン流路１４とＮＣ流路１５とは遮断されている。
一方、入力流路４４には、例えば、常に圧縮空気が供給されているため、ＮＯ連通路４５、ＮＯ流路１３を介して、コモン流路１４に圧縮空気が供給されている。さらに、圧縮空気は、コモン連通路４６、連通路５７、平蓋体連通路３２を介して、背室である凹部３５に供給されている。
ダイアフラム弁体６０は、圧縮空気の力を受けない状態では、弁座５５に当接しない位置にあるが、コイルバネ６３の力は大きくないので、その力のみでは、ダイアフラム弁体６０に必要な閉止力が得られていない。
凹部３５に圧縮空気が供給されると、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に当接する方向に力を受ける。この力とコイルバネ６３の合力により、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に対して必要な閉止力が得られるため、弁室４３と弁孔室４１は遮断される。この状態で、パイロット式電磁弁１は、閉弁状態にある。
凹部３５に圧縮空気が供給されると、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に当接する方向に力を受ける。この力とコイルバネ６３の合力により、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に対して必要な閉止力が得られるため、弁室４３と弁孔室４１は遮断される。この状態で、パイロット式電磁弁１は、閉弁状態にある。
次に、コイル１７に通電した状態について説明する。図８において、コイル１７に通電された場合を示す。
図８に示すように、可動鉄心１８は、磁石化した固定鉄心２２に吸引され付勢バネ２１に抗して、固定鉄心２２に当接している。これにより、パイロット弁体１９は、弁座２０から離間している。したがって、コモン流路１４とＮＣ流路１５とは連通している。
一方、入力流路４４には、常に例えば、圧縮空気が供給されているため、ＮＯ連通路４５、ＮＯ流路１３を介して、コモン流路１４に圧縮空気が供給されている。しかし、コモン流路１４とＮＣ流路１５が連通すると、ＮＣ流路１５が連通する大気流路４７が大気に開放されているため、圧縮空気が大気に放出され、背室である凹部３５の空気圧は瞬時に低下する。
図８に示すように、可動鉄心１８は、磁石化した固定鉄心２２に吸引され付勢バネ２１に抗して、固定鉄心２２に当接している。これにより、パイロット弁体１９は、弁座２０から離間している。したがって、コモン流路１４とＮＣ流路１５とは連通している。
一方、入力流路４４には、常に例えば、圧縮空気が供給されているため、ＮＯ連通路４５、ＮＯ流路１３を介して、コモン流路１４に圧縮空気が供給されている。しかし、コモン流路１４とＮＣ流路１５が連通すると、ＮＣ流路１５が連通する大気流路４７が大気に開放されているため、圧縮空気が大気に放出され、背室である凹部３５の空気圧は瞬時に低下する。
ダイアフラム弁体６０は、圧縮空気の力を受けない状態では、弁座５５に当接しない位置にあるが、コイルバネ６３の力は大きくないので、その力のみでは、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５に必要な閉止力が得られていない。
凹部３５から圧縮空気が放出されると、ダイアフラム弁体６０は、ダイアフラム弁体６０の復元力により、弁座５５から離間する方向に変形する。さらに凹部３５の圧力が放出されることにより、弁室４３の圧力の方が大きくなるので、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５から離間するのである。これにより、弁室４３と弁孔室４１は連通される。この状態で、パイロット式電磁弁１は、開弁状態にある。
凹部３５から圧縮空気が放出されると、ダイアフラム弁体６０は、ダイアフラム弁体６０の復元力により、弁座５５から離間する方向に変形する。さらに凹部３５の圧力が放出されることにより、弁室４３の圧力の方が大きくなるので、ダイアフラム弁体６０は、弁座５５から離間するのである。これにより、弁室４３と弁孔室４１は連通される。この状態で、パイロット式電磁弁１は、開弁状態にある。
以上、詳細に説明したように、本実施の形態のパイロット式電磁弁１によれば、
（１）固定鉄心２２及び可動鉄心１８を有するパイロット弁部２と、ダイアフラム弁体６０が当接離間する弁座５５が形成された流路ブロック体３と、を備えるパイロット式電磁弁１であって、流路ブロック体３が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部２が取り付けられ、第２面に、入力ポート４９または出力ポート５０の少なくとも一方が形成されていること、ダイアフラム弁体６０はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体３は、ブロック本体４０と平板状の平蓋体３０とを備え、平蓋体３０は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部３５を備えること、平蓋体３０には、凹部３５とパイロット弁部のコモン流路１４を連通する平蓋体連通路３２が形成されていること、を特徴とするので、薄い平蓋体３０に凹部３５を利用して平蓋体連通路３２を形成して、凹部３５とパイロット弁部のコモン流路１４とを接続できるため、ブロック本体４０と平蓋体３０とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
また、パイロット式電磁弁１を小型化したことにより、従来直動弁しか配置できなかったスペースに、パイロット式電磁弁１を配置できるため、大流量に対応可能となる。
また、パイロット式電磁弁１は、低圧で大容量が得られるため、従来高圧をかけていた装置の圧力全体を下げることができ、加圧ポンプ等の小型化が可能となり、装置全体の消費電力を低減することができる。
（１）固定鉄心２２及び可動鉄心１８を有するパイロット弁部２と、ダイアフラム弁体６０が当接離間する弁座５５が形成された流路ブロック体３と、を備えるパイロット式電磁弁１であって、流路ブロック体３が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、パイロット弁部２が取り付けられ、第２面に、入力ポート４９または出力ポート５０の少なくとも一方が形成されていること、ダイアフラム弁体６０はダイアフラム弁であって、一対の広い対向面に平行に配置されていること、流路ブロック体３は、ブロック本体４０と平板状の平蓋体３０とを備え、平蓋体３０は、ダイアフラム弁の背室を構成する凹部３５を備えること、平蓋体３０には、凹部３５とパイロット弁部のコモン流路１４を連通する平蓋体連通路３２が形成されていること、を特徴とするので、薄い平蓋体３０に凹部３５を利用して平蓋体連通路３２を形成して、凹部３５とパイロット弁部のコモン流路１４とを接続できるため、ブロック本体４０と平蓋体３０とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
また、パイロット式電磁弁１を小型化したことにより、従来直動弁しか配置できなかったスペースに、パイロット式電磁弁１を配置できるため、大流量に対応可能となる。
また、パイロット式電磁弁１は、低圧で大容量が得られるため、従来高圧をかけていた装置の圧力全体を下げることができ、加圧ポンプ等の小型化が可能となり、装置全体の消費電力を低減することができる。
（２）（１）に記載するパイロット式電磁弁１において、平蓋体連通路３２は、平蓋体３０の側面から凹部３５の内壁に向けて開口された貫通路と、平蓋体３０の内面から貫通路に向けて開口された連通孔３４と、貫通路の側面側を塞ぐ金属ボール３３を有すること、流路ブロック体３が、貫通路の金属ボール３３を遮蔽する遮蔽壁５８を有すること、を特徴とするので、３ｍｍ程度の薄い平蓋体３０に平蓋体連通路３２を確実かつ容易に形成することができるため、ブロック本体４０と平蓋体３０とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
（３）（１）または（２）に記載するパイロット式電磁弁１において、ダイアフラム弁体６０が、弁室４３と凹部３５を隔離していること、ブロック本体４０には、弁室４３と入力ポート４９とを連通する入力流路４４と、弁座５５の開口である弁孔と出力ポート５０とを連通する出力流路４２が形成されていること、を特徴とするので、ブロック本体４０に必要な流路を形成することができるため、ブロック本体４０と平蓋体３０とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
（４）（３）に記載するパイロット式電磁弁１において、弁孔が弁孔室４１を構成し、出力流路４２が、弁孔室４１の底面側にスリット形状で連通していること、を特徴とするので、出力流路４２の断面積を確保しつつ、ブロック本体４０の厚みを薄くすることができるため、ブロック本体４０と平蓋体３０とを重ね合わせた厚みを１０ｍｍ程度とすることができる。
（５）（１）乃至（４）に記載するいずれか１つのパイロット式電磁弁１において、 第２面に入力ポート４９と出力ポート５０が形成されていること、を特徴とするので、取付面に入力ポート４９と出力ポート５０を配置できるため、取付スペースを小さくすることができる。
（５）（１）乃至（４）に記載するいずれか１つのパイロット式電磁弁１において、 第２面に入力ポート４９と出力ポート５０が形成されていること、を特徴とするので、取付面に入力ポート４９と出力ポート５０を配置できるため、取付スペースを小さくすることができる。
次に、本発明の第２実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。第２実施の形態のパイロット式電磁弁１の構成は、ほとんどが第１実施の形態のパイロット式電磁弁１と同じなので、同じ内容の構成は、同一の番号を付して説明を割愛し、相違する点のみ図面を用いて詳細に説明する。
図９（ａ）に、第２実施の形態のパイロット式電磁弁１の正面図を示す。（ｂ）に、（ａ）の底面図を示す。第１実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートにおける接続構造だけなので、その部分についてのみ説明する。
第１実施の形態では、マニホールドブロックに直接取り付ける場合を想定していたが、本実施の形態では、ワンタッチ継手８１、８２を流路ブロック体３に付設している。これにより、使用者は、チューブをワンタッチ継手８１、８２に接続して使用することができる。
図９（ａ）に、第２実施の形態のパイロット式電磁弁１の正面図を示す。（ｂ）に、（ａ）の底面図を示す。第１実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートにおける接続構造だけなので、その部分についてのみ説明する。
第１実施の形態では、マニホールドブロックに直接取り付ける場合を想定していたが、本実施の形態では、ワンタッチ継手８１、８２を流路ブロック体３に付設している。これにより、使用者は、チューブをワンタッチ継手８１、８２に接続して使用することができる。
次に、本発明の第３実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。第３実施の形態についても、第２実施の形態と同様である。
図１０（ａ）に、第３実施の形態のパイロット式電磁弁１の正面図を示す。（ｂ）に、（ａ）の底面図を示す。第１実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートの位置だけなので、その部分についてのみ説明する。
本実施の形態では、入力ポート８４と出力ポート８３とは共に、パイロット弁部２が取り付けられている面と直交する面に付設されている。この構造にすれば、マニホールドを含めた全体高さを低くできる利点がある。
図１０（ａ）に、第３実施の形態のパイロット式電磁弁１の正面図を示す。（ｂ）に、（ａ）の底面図を示す。第１実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートの位置だけなので、その部分についてのみ説明する。
本実施の形態では、入力ポート８４と出力ポート８３とは共に、パイロット弁部２が取り付けられている面と直交する面に付設されている。この構造にすれば、マニホールドを含めた全体高さを低くできる利点がある。
次に、本発明の第４実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。
図１１（ａ）に、第４実施の形態のパイロット式電磁弁１を示す。（ｂ）に、（ａ）の底面図を示す。第３実施の形態と相違しているのは、取付板８５の形状だけなので、その部分についてのみ説明する。
本実施の形態では、取付板８５の取付部８８、８９が、互いに反対方向に突出している。取付部８８、８９には、各々取付ネジ用孔９０が形成されている。入力ポート８６と出力ポート８７とは共に、パイロット弁部２が取り付けられている面と直交する面に付設されている。この構造にすれば、マニホールドを含めた全体高さを低くできる利点がある同時に、図１１の左右方向の長さを短くすることができる利点がある。
図１１（ａ）に、第４実施の形態のパイロット式電磁弁１を示す。（ｂ）に、（ａ）の底面図を示す。第３実施の形態と相違しているのは、取付板８５の形状だけなので、その部分についてのみ説明する。
本実施の形態では、取付板８５の取付部８８、８９が、互いに反対方向に突出している。取付部８８、８９には、各々取付ネジ用孔９０が形成されている。入力ポート８６と出力ポート８７とは共に、パイロット弁部２が取り付けられている面と直交する面に付設されている。この構造にすれば、マニホールドを含めた全体高さを低くできる利点がある同時に、図１１の左右方向の長さを短くすることができる利点がある。
次に、本発明の第５実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。
図１２（ａ）に、第５実施の形態のパイロット式電磁弁１の正面図を示す。（ｂ）に、（ａ）の右側面図を示す。第４実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートにおける接続構造だけなので、その部分についてのみ説明する。
第４実施の形態では、マニホールドブロックに直接取り付ける場合を想定していたが、本実施の形態では、ワンタッチ継手９１、９２を流路ブロック体３に付設している。これにより、使用者は、チューブをワンタッチ継手９１、９２に接続して使用することができる。
図１２（ａ）に、第５実施の形態のパイロット式電磁弁１の正面図を示す。（ｂ）に、（ａ）の右側面図を示す。第４実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートにおける接続構造だけなので、その部分についてのみ説明する。
第４実施の形態では、マニホールドブロックに直接取り付ける場合を想定していたが、本実施の形態では、ワンタッチ継手９１、９２を流路ブロック体３に付設している。これにより、使用者は、チューブをワンタッチ継手９１、９２に接続して使用することができる。
次に、本発明の第６実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。
図１３に、第６実施の形態のパイロット式電磁弁１を示す。第２実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートの位置だけなので、その部分についてのみ説明する。
第６実施の形態では、入力用ワンタッチ継手９４をパイロット弁部２の取付面と直交する面に付設し、出力用ワンタッチ継手９３をパイロット弁部２の取付面に対向する面に付設している。
本実施の形態によれば、入力用ワンタッチ継手９４の取付面と、出力用ワンタッチ継手９３の取付面とが直交する面であること、を特徴とするので、他の機器との接続が容易となると共に、配管を分散できるため、配管が容易となり、メンテナンスのときの使い勝手を良くすることができる。
図１３に、第６実施の形態のパイロット式電磁弁１を示す。第２実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートの位置だけなので、その部分についてのみ説明する。
第６実施の形態では、入力用ワンタッチ継手９４をパイロット弁部２の取付面と直交する面に付設し、出力用ワンタッチ継手９３をパイロット弁部２の取付面に対向する面に付設している。
本実施の形態によれば、入力用ワンタッチ継手９４の取付面と、出力用ワンタッチ継手９３の取付面とが直交する面であること、を特徴とするので、他の機器との接続が容易となると共に、配管を分散できるため、配管が容易となり、メンテナンスのときの使い勝手を良くすることができる。
次に、本発明の第７実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。
図１４に、第７実施の形態のパイロット式電磁弁１を示す。第６実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートの位置だけなので、その部分についてのみ説明する。
第７実施の形態では、入力用ワンタッチ継手９６をパイロット弁部２の取付面と直交する面に付設し、出力用ワンタッチ継手９５を入力用ワンタッチ継手９６の取付面に対向する面に付設している。
本実施の形態によれば、入力用ワンタッチ継手９６の取付面と、出力用ワンタッチ継手９５の取付面とが対向する面であること、を特徴とするので、残りの一面を取付面とすれば、従来のパイロット式電磁弁と同じに入力ポートと出力ポートを直線状に配置することができる。
図１４に、第７実施の形態のパイロット式電磁弁１を示す。第６実施の形態と相違しているのは、入力ポート、出力ポートの位置だけなので、その部分についてのみ説明する。
第７実施の形態では、入力用ワンタッチ継手９６をパイロット弁部２の取付面と直交する面に付設し、出力用ワンタッチ継手９５を入力用ワンタッチ継手９６の取付面に対向する面に付設している。
本実施の形態によれば、入力用ワンタッチ継手９６の取付面と、出力用ワンタッチ継手９５の取付面とが対向する面であること、を特徴とするので、残りの一面を取付面とすれば、従来のパイロット式電磁弁と同じに入力ポートと出力ポートを直線状に配置することができる。
次に、本発明の第８実施の形態のパイロット式電磁弁１について説明する。第８実施の形態は、第３実施の形態のパイロット式電磁弁１を４個（１Ａ、１Ｂ、1Ｃ、１Ｄ）用いて、マニホールドブロック１０１に接続したものである。
図１５に、第８実施の形態の正面図を示し、図１６に、図１５の左側面図を示し、図１７に、図１５の底面図を示す。また、図１８に、第８実施の形態の回路図を示す。
図１８に示すように、入力ポート１０２から入った吸気は、２つに分岐されて、パイロット式電磁弁１Ｄとパイロット式電磁弁１Ｂに入力する。パイロット式電磁弁１Ｄの出力は、２つに分岐されて、パイロット式電磁弁１Ｃの入力ポート、第３出力ポート１０５に接続する。パイロット式電磁弁１Ｂの出力は、２つに分岐されて、パイロット式電磁弁１Ａの入力ポート、第２出力ポート１０４に接続する。
図１５に、第８実施の形態の正面図を示し、図１６に、図１５の左側面図を示し、図１７に、図１５の底面図を示す。また、図１８に、第８実施の形態の回路図を示す。
図１８に示すように、入力ポート１０２から入った吸気は、２つに分岐されて、パイロット式電磁弁１Ｄとパイロット式電磁弁１Ｂに入力する。パイロット式電磁弁１Ｄの出力は、２つに分岐されて、パイロット式電磁弁１Ｃの入力ポート、第３出力ポート１０５に接続する。パイロット式電磁弁１Ｂの出力は、２つに分岐されて、パイロット式電磁弁１Ａの入力ポート、第２出力ポート１０４に接続する。
図１５に示すように、マニホールドブロック１０１の上面には、上からパイロット式電磁弁１Ａ、パイロット式電磁弁１Ｂ、パイロット式電磁弁１Ｃ、及びパイロット式電磁弁１Ｄが取り付けられている。
マニホールドブロック１０１の下側面には、入力ポート１０２、第１出力ポート１０３のワンタッチ継手が取り付けられている。
マニホールドブロック１０１の左側面には、第２出力ポート１０４、第３出力ポート１０５のワンタッチ継手が取り付けられている。
本実施の形態によれば、各パイロット式電磁弁１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの厚みが１０ｍｍと薄いので、マニホールド化したときに全体をコンパクトにすることができる。
マニホールドブロック１０１の下側面には、入力ポート１０２、第１出力ポート１０３のワンタッチ継手が取り付けられている。
マニホールドブロック１０１の左側面には、第２出力ポート１０４、第３出力ポート１０５のワンタッチ継手が取り付けられている。
本実施の形態によれば、各パイロット式電磁弁１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの厚みが１０ｍｍと薄いので、マニホールド化したときに全体をコンパクトにすることができる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
１ パイロット式電磁弁
２ パイロット弁部
３ 流路ブロック体
１４ コモン流路
１８ 可動鉄心
２２ 固定鉄心
３０ 平蓋体
３２ 平蓋体連通路
３３ 金属ボール
３４ 連通孔
３５ 凹部
４０ ブロック本体
４１ 弁孔室
４２ 出力流路
４３ 弁室
４４ 入力流路
５５ 弁座
５８ 遮蔽壁
６０ ダイアフラム弁体
２ パイロット弁部
３ 流路ブロック体
１４ コモン流路
１８ 可動鉄心
２２ 固定鉄心
３０ 平蓋体
３２ 平蓋体連通路
３３ 金属ボール
３４ 連通孔
３５ 凹部
４０ ブロック本体
４１ 弁孔室
４２ 出力流路
４３ 弁室
４４ 入力流路
５５ 弁座
５８ 遮蔽壁
６０ ダイアフラム弁体
Claims (8)
- 固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、弁体が当接離間する弁座が形成された流路ブロック体と、を備えるパイロット式電磁弁において、
前記流路ブロック体が、一対の広い対向面を備える直方体形状であって、前記一対の広い対向面を除く４面のうち、第１面に、前記パイロット弁部が取り付けられ、第２面に、入力ポートまたは出力ポートの少なくとも一方が形成されていること、
前記弁体はダイアフラム弁であって、前記一対の広い対向面に平行に配置されていること、
前記流路ブロック体は、ブロック本体と平板状の平蓋体とを備え、前記平蓋体は、前記ダイアフラム弁の背室を構成する凹部を備えること、
前記平蓋体には、前記凹部と前記パイロット弁部のコモンポートを連通する平蓋体連通路が形成されていること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項１に記載するパイロット式電磁弁において、
前記平蓋体連通路は、前記平蓋体の側面から前記凹部の内壁に向けて開口された貫通路と、前記平蓋体の内面から前記貫通路に向けて開口された連通孔と、前記貫通路の前記側面側を塞ぐボールを有すること、
前記流路ブロック体が、前記貫通路の前記ボールを遮蔽する壁を有すること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項１または請求項２に記載するパイロット式電磁弁において、
前記ダイアフラム弁が、弁室と背室を隔離していること、
前記ブロック本体には、前記弁室と前記入力ポートとを連通する入力流路と、前記弁座の開口である弁孔と前記出力ポートとを連通する出力流路が形成されていること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項３に記載するパイロット式電磁弁において、
前記弁孔が弁孔室を構成し、前記出力流路が、前記弁孔室の底面側にスリット形状で連通していること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項１乃至請求項４に記載するいずれか１つのパイロット式電磁弁において、
前記第２面に入力ポートと出力ポートが形成されていること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項１乃至請求項４に記載する何れか１つのパイロット式電磁弁において、
前記第２面に入力ポートが形成され、第３面に出力ポートが形成されていること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項６に記載するパイロット式電磁弁において、
前記第２面と前記第３面とが直交する面であること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。 - 請求項６に記載するパイロット式電磁弁において、
前記第２面と前記第３面とが対向する面であること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
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