JP2016065599A - 電磁弁駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電磁弁の弁状態を維持する操作性に優れた自己保持型の電磁弁を提案する。【解決手段】弁状態を切り替える弁体14を移動させるための固定鉄心31およびプランジャ32を有する電磁石構造の弁体駆動部3と、弁体駆動部3におけるプランジャ32を固定鉄心31に強制的に当接させるために設けられた操作子38と、操作子38に連結され、当該操作子38と同一の移動方向へ移動自在に本体45に設けられたオンボタン41と、オンボタン41が押下操作されて本体45の内部に押し込まれることにより、オンボタン41を本体45の内部に押し込まれた状態で保持するため、直交方向へ移動自在にオンボタン41に設けられた保持ピン43とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、電磁弁駆動装置に関し、特に、電車のドアの開閉に用いられるエアーシリンダに接続された電磁弁駆動装置に関する。
従来、電磁弁手動押ボタンのロック用キャップが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この電磁弁手動押ボタンのロック用キャップでは、ソレノイドの消磁時でも電磁弁が閉弁状態を維持できるように、プランジャの移動を阻止するための押ボタンをロックするロック用キャップが弁座体にネジにより螺着されている。
特開平11−51231号公報
しかしながら、特許文献1に記載された電磁弁手動押ボタンのロック用キャップでは、押ボタンをロック状態とするためにロック用キャップが弁座体にネジで螺着されるので、押ボタンをロック解除状態とする際、当該ロック用キャップを弁座体から直ちに取り外すことができず、操作性が悪いという問題があった。
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、電磁弁の弁体駆動部の状態を維持する操作性に優れた自己保持型の電磁弁駆動装置を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、弁状態を切り替える弁体(14)を移動させるための固定鉄心(31)およびプランジャ(32)を有する電磁石構造の弁体駆動部(3)と、前記弁体駆動部(3)における前記プランジャ(32)を前記固定鉄心(31)に強制的に当接させるために設けられた操作子(38)と、前記操作子(38)に連結され、当該操作子(38)と同一の移動方向へ移動自在に本体(45)に設けられたオンボタン(41)と、前記オンボタン(41)が押下操作されて前記本体(45)の内部に押し込まれることにより、前記オンボタン(41)を前記本体(45)の内部に押し込まれた状態で保持するため、前記直交方向へ移動自在に前記オンボタン(41)に設けられた保持ピン(43)とを備えるようにする。
本発明において、 前記オンボタンの移動方向と直交する直交方向へ移動自在に前記本体に設けられたオフボタンを備え、前記保持ピン(43)は、前記オンボタン(41)が押下操作されて前記本体(45)の内部に押し込まれることにより、前記オフボタン(42)と当該保持ピン(43)とが前記直交方向に直列に並んだとき、前記オフボタン(42)を前記本体(45)から突出させるようにする。
本発明において、前記保持ピン(43)は、前記オフボタン(42)を前記本体(45)から突出させた状態で、当該保持ピン(43)が前記オンボタン(41)の移動を規制するストッパとして機能するようにする。
本発明において、前記オンボタン(41)は、当該オンボタン(41)と係合された前記操作子(38)の端部に設けられた弾性体(39)により前記本体(45)から突出するように付勢されているようにする。
本発明によれば、オンボタン(41)が押下操作されて本体(45)の内部に押し込まれたとき、保持ピン(43)の移動によりオフボタン(42)を直交方向へ移動させるとともに、当該保持ピン(43)がオンボタン(41)を本体(45)の内部に押し込まれた状態で保持するストッパとして機能するため、オンボタン(41)が押下操作されたときの弁体(14)の弁状態を保持することができる。
本発明によれば、保持ピン(43)は、オンボタン(41)が押下操作されて本体(45)の内部に押し込まれることにより、オフボタン(42)と当該保持ピン(43)とが直交方向に直列に並んだとき、オフボタン(42)を本体(45)から突出させることができるので、オンボタン(41)が押下操作されて本体(45)の内部に押し込まれるとオフボタン(42)が本体(45)の内部から突出され、オンボタン(41)とオフボタン(42)の突出状態が切り替えられる。
本発明によれば、保持ピン(43)は、オフボタン(42)を本体(45)から突出させた状態で、当該保持ピン(43)がオンボタン(41)の移動を規制するストッパとして機能するので、オンボタン(41)が本体(45)の内部に押し込まれた状態が保持される。
本発明によれば、オンボタン(41)は、当該オンボタン(41)と係合された操作子(38)の端部に設けられた弾性体(39)により本体(45)から突出するように付勢されているので、オンボタン(41)の本体(45)から突出した非押下状態が保持される。
本実施の形態における自己保持型電磁弁の全体構成(ソレノイドコイル非通電・オンボタン非操作(閉弁状態))を示す断面図である。 本実施の形態における自己保持型電磁弁の全体構成(ソレノイドコイル通電・オンボタン非操作(開弁状態))を示す断面図である。 本実施の形態における自己保持型電磁弁の全体構成(ソレノイドコイル非通電・オンボタン操作(開弁状態))を示す断面図である。 自己保持型電磁弁の閉弁状態(ソレノイドコイル非通電・オンボタン非操作)における圧縮空気の流れの説明に供する断面図である。 自己保持型電磁弁の開弁状態(ソレノイドコイル通電・オンボタン非操作)における圧縮空気の流れの説明に供する断面図である。 自己保持型電磁弁の開弁状態(ソレノイドコイル非通電・オンボタン操作)における圧縮空気の流れの説明に供する断面図である。 操作部の構成を示す拡大断面図である。 オフボタンの上面構成を示す上面図である。 自己保持型電磁弁のオンボタンに対する押下操作に伴う自己保持動作(1)の説明に供する操作部の拡大断面図である。 自己保持型電磁弁のオンボタンに対する押下操作に伴う自己保持動作(2)の説明に供する操作部の拡大断面図である。 自己保持型電磁弁のオンボタンに対する押下操作に伴う自己保持動作(3)の説明に供する操作部の拡大断面図である。 自己保持型電磁弁のオンボタンに対する押下操作に伴う自己保持動作(4)の説明に供する操作部の拡大断面図である。 自己保持型電磁弁のオンボタンに対する押下操作に伴う自己保持動作(5)の説明に供する操作部の拡大断面図である。
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
<自己保持型電磁弁の全体構成>
図1に示すように、自己保持型電磁弁1はエアーシリンダ(図示せず)に接続される弁体部2と、ソレノイドコイル33を通電状態として固定鉄心31にプランジャ32を吸着(図2)させることにより弁体部2のスプール14を全体的に矢印A方向へ移動させたり、ソレノイドコイル33を非通電状態として固定鉄心31からプランジャ32を離間(図1)させることにより弁体部2のスプール14を矢印B方向へ移動させて流路を切り換えるための電磁石構造でなる弁体駆動部3と、当該弁体駆動部3の固定鉄心31にプランジャ32を強制的に当接させるための手動方式のオンボタン41、固定鉄心31からプランジャ32を強制的に離間(図3)させるための手動方式のオフボタン42を有する自己保持型の操作部4とによって構成されている。
この自己保持型電磁弁1では、弁体駆動部3乃至操作部4により弁体部2のスプール14が全体的に矢印A方向へ移動すると(図2乃至図3)、エアーシリンダ(図示せず)が出状態となり、弁体駆動部3乃至操作部4により弁本体部2のスプール14が全体的に矢印B方向へ移動すると(図1)、エアーシリンダ(図示せず)が戻状態となる。
<弁体部の構成>
弁体部2は、有蓋および有底の角筒形状の弁本体10でなり、当該弁本体10、蓋部11aおよび底部11bにより形成された内部空間にスプール14が設けられている。スプール14は、小ピストン部11、大ピストン部12、当該小ピストン部11および当該大ピストン部12との間でその左右両側端が固定された略串状のスピンドル13により一体に形成されている。
弁本体10の側面には圧縮空気の流路を形成する配管口15〜19が設けられている。配管口15、19は大気解放とされ、配管口16はエアーシリンダのロッド側空間に接続され、配管口18はエアーシリンダのキャップ側空間に接続され、配管口17はエアーコンプレッサーに接続されている。
<弁体駆動部の構成>
弁体駆動部3は、スペーサ30を介して弁体部2の弁本体10の底部11bに取り付けられている。弁体駆動部3は、筐体3aの内部の貫通孔31h内に固定鉄心31およびプランジャ32が配置されている。
固定鉄心31は、その先端部が弁体部2の底部11bに突出して嵌め込まれた状態で当該筐体3aに固定されており、矢印B方向の端部に突出部が形成されている。プランジャ32は、矢印A方向の端部に固定鉄心31の突出部31aが摺動自在に挿通される挿通孔32aが形成されている。なお、プランジャ32の挿通孔32aの底部と固定鉄心31の突出部31aとの間にバネ等の弾性体99が取り付けられている。したがってプランジャ32は、貫通孔31h内で矢印AB方向の長手方向にストロークStの範囲内で弾性体(99)により矢印B方向へ付勢されている。
この固定鉄心31およびプランジャ32の周囲にはソレノイドコイル33が設けられている。したがってソレノイドコイル33を通電状態とすると固定鉄心31およびプランジャ32が磁化されるためプランジャ32が当該固定鉄心31に吸着され、ソレノイドコイル33を非通電状態とすると固定鉄心31およびプランジャ32の磁力が消え去り、弾性体(99)により当該固定鉄心31からプランジャ32が開放される。かくして電磁石構造でなる弁体駆動部3が構成される。
弁体駆動部3における筐体3aの矢印B方向の後端面3xには、位置決めピン36pを介してベース36が固定されている。ベース36には、弁体駆動部3の筐体3aに設けられた貫通孔31hと同一内径を有し、当該貫通孔31hと同一軸線上に形成された貫通孔36h(図7)が設けられている。
プランジャ32における矢印B方向の後端部は筐体3aから矢印B方向の外方へ僅かに突出されており、その突出部分がベース36の貫通孔36hに入り込んだ状態で配置されている。
ベース36の貫通孔36hには、バネ39を介して操作子38を保持する漏斗型の内側空間37sを有する円筒形状の操作子保持部37が配置されている。この操作子保持部37は、矢印A方向の底部に操作子38の棒状部38aが挿通可能な当該棒状部38aの外径よりも僅かに大きな内径を有する貫通孔37hが形成されている。操作子保持部37における矢印B方向の開口側端部の外周面には雄ネジ部が形成されており、その雄ネジ部に雌ネジ部の形成されたナット部37nが螺合される。
操作子保持部37に螺合された状態のナット部37nは、ベース36の矢印B方向の端面に形成された段差部36dに対して押し付けられている。これによりベース36および筐体3aが抜け出ることなく底部11bに固定される。
操作子38は、矢印A方向の先端部に棒状部38aが形成され、矢印B方向の後端部に突出部38tが形成されている。この操作子38において、操作子保持部37の内側空間37sに配置されたバネ39と対向する位置には、当該バネ39が取り付けられるためのバネ装着段部38dが形成されている。また操作子38の突出部38tには、オンボタン41と当該操作子38との間に後述するバネ47を装着するための凹部38qが形成されている。
操作子保持部37の内側空間37sに配置されたバネ39は、矢印A方向の一端が操作子保持部37の底部に取り付けられるとともに、矢印B方向の他端が操作子38のバネ装着段部38dに取り付けられており、当該バネ39により操作子38を矢印B方向へ付勢している。したがって操作子38がバネ39の付勢力に抗して矢印A方向へ押下されない限り、当該操作子38の棒状部38aが操作子保持部37の貫通孔37hを通過してプランジャ32の後端部を押し付けることがないように構成されている。
ベース36の矢印B方向の後端面には、操作部4における角筒形状の本体45が取り付け固定されている。本体45は、大径孔部45wおよび小径孔部45vを有し、小径孔部45vに後術するオンボタン保持部51が配置されている。
このベース36の段差部36dと、操作部4の本体45の大径孔部45wと、オンボタン保持部51との間には排気空間45s(図7)が形成されている。この排気空間45sは操作子保持部37の内側空間37sと連通されている。なお、本体45の周面には空気排気孔40が形成されており、当該空気排気孔40と排気空間45sとが連通されている。
ここで、弁体部2に対するエアーコンプレッサーからの圧縮空気の流れについて説明する。図4に示すように、弁体駆動部3のソレノイドコイル33を非通電状態とし固定鉄心31からプランジャ32を離間している状態、すなわちスプール14が全体的に図中矢印B方向へ移動している状態においては、配管口17から配管口16への流路が形成されるとともに配管口18から配管口19への流路が形成される。
配管口17に対してエアーコンプレッサーから供給される圧縮空気は、配管口16を介してエアーシリンダのロッド側空間に出力されているため、ピストンロッドが移動することになり、そのピストンロッドの移動に伴ってエアーシリンダが戻状態となる。このときエアーシリンダのピストンロッドの移動によりキャップ側空間の空気が配管口18から配管口19を介して大気に解放される。
ここで、エアーコンプレッサーから配管口17に供給された圧縮空気は、破線で示す弁本体10の流路f1を通過し、スプール14の小ピストン部11における矢印B方向の後端面と底部11bとの間の小ピストン部側空間11sへ流れる。
同時に圧縮空気は、固定鉄心31の貫通孔31mを通過し、当該固定鉄心31における矢印B方向の後端面とプランジャ32における矢印A方向の前端面との空隙から当該固定鉄心31の外周面に形成された溝31hを通過した後、弁本体10の流路f2を通過して、スプール14の大ピストン部12における矢印A方向の後端面と蓋部11aとの間の大ピストン部側空間12sへ流れる。
この結果、小ピストン部側空間11sと大ピストン部側空間12sとは同じ圧力状態となり、小ピストン部11における後端面の面積と大ピストン部12における後端面の面積との面積差によってスプール14が全体として図中B方向へ移動された状態となる。
その後、図5に示すように、ソレノイドコイル33を通電状態とし、固定鉄心31にプランジャ32を吸着させた場合、または図6に示すように、オンボタン41を押下状態とし、固定鉄心31にプランジャ32を当接させた場合、固定鉄心31における矢印B方向の後端面とプランジャ32における矢印A方向の前端面との隙間が無くなる。
このとき、プランジャ32における矢印B方向の後端面と操作子保持部37における矢印A方向の前端面との間に空隙agができるので、大ピストン部側空間12sと操作子保持部37の内側空間37sおよび本体45の排気空間45sとが連通されることになり、大ピストン部側空間12sの圧縮空気が排気空間45sから空気排気孔40を介して大気解放される。
大ピストン部側空間12sの圧縮空気が排気されたので、大ピストン部側空間12sの圧力状態よりも小ピストン部側空間11sの圧力状態の方が大きくなり、スプール14全体が図中矢印A方向に移動され、配管口17から配管口18への流路が形成されるとともに配管口16から配管口15への流路が形成される。
これにより、配管口17に対してエアーコンプレッサーから供給された圧縮空気は、配管口18を介してエアーシリンダのキャップ側空間に出力されるため、ピストンロッドを押し下げることになり、そのピストンロッドの移動に伴ってエアーシリンダが出状態となる。このときエアーシリンダのピストンロッドの移動によりロッド側空間の空気が配管口16から配管口15を介して大気に解放される。
ところで、エアーシリンダ搭載機器のメンテナンス時等においては弁体駆動部3により通電状態とすることなく(ただし、エアーコンプレッサーからの圧縮空気は配管口17から供給されている)、強制的にエアーシリンダを出状態とするために操作子38を矢印A方向へ押下し、固定鉄心31にプランジャン32を強制的に当接させた状態を維持することが行われる。本願発明では、メンテナンス時等に作業者が終始操作子38を押下し続けていなければならない不都合を解消すべく、当該操作子38の押下状態を自己保持することの可能な操作部4が自己保持型電磁弁1には設けられている。
<操作部の構成>
操作部4は、図7に示すように、主に、本体45と、操作子38における矢印AB方向の同軸上でありかつ延長線上に配置された略円柱形状のオンボタン41、操作子38における矢印AB方向の同軸上でありかつ延長線上に配置された略円柱形状でなり当該オンボタン41を保持するためのオンボタン保持部51、当該オンボタン41における矢印AB方向の移動方向に対して直交した矢印CD方向の移動方向を有する略円柱形状のオフボタン42、当該オンボタン41の押下状態または当該オフボタン42の非押下状態を保持するための保持ピン43を有している。
本体45の内部には、矢印A方向に大径孔部45wが形成されるとともに、矢印B方向に小径孔部45vが形成されている。本体45の小径孔部45vは、矢印B方向の後端面45Xの開口端まで繋がっている。また本体45の底面45btには、雄ネジ部の形成されたボルト58を当該本体45に取り付けるための雌ネジ部が形成されたボルト取付貫通孔48が設けられている。
さらに本体45の天面45aには、オフボタン42を収納するためのオフボタン収納用貫通孔49が形成されている。オフボタン収納用貫通孔49が形成された本体45の内周面には、オフボタン42の矢印D方向への移動を規制する段部45dが形成されている。本体45におけるオフボタン収納用貫通孔49の開口側段部には、後術するオフボタン42の小径部61よりも僅かに大きな内径の貫通孔を有するドーナッツ形状の蓋部65が固定されている。
オンボタン保持部51は、略円筒形状でなり、本体45の小径孔部45vの内周面に沿って移動自在に支持されている。オンボタン保持部51は矢印A方向の開口端部内側中央に底部51btが形成されており、当該底部51btに対して操作子38の矢印B方向の端部に形成された突出部38tが係合される。これによりオンボタン保持部51の内側空間51sにおいて操作子38の矢印A方向への移動が規制される。またオンボタン保持部51における矢印B方向の開口部内周側には雌ネジ部が形成されている。
オンボタン41は、矢印A方向の先端部外周側に雄ネジ部が形成されており、オンボタン保持部51における矢印B方向の開口部内周側に形成された雌ネジ部に、当該オンボタン41の雄ネジ部が螺合されることにより当該オンボタン保持部51と一体に固定される。
オンボタン41における矢印A方向の端部にはバネ装着のための当該オンボタン41の外径よりも小径の凹部41pが形成されている。このオンボタン41の凹部41pに対してバネ47の一端が取り付けられるとともに、操作子38の凹部38qに対してバネ47の他端が取り付けられる。このバネ47は操作子38を矢印A方向へ付勢している。
オンボタン41の周面下方ほぼ中央には、本体45の底面45btからボルト取付貫通孔48の上方へ向かって取り付けられたボルト58の先端部58と係合する係合空間41kが形成されている。したがって、オンボタン41の係合空間41kに対して、本体45に取り付けられたボルト58の先端部58aが係合されることにより、当該オンボタン41は回転方向の位置が規制された状態でオンボタン保持部51に固定される。
なお、オンボタン41は、係合空間41kにボルト58の先端部58aが係合されているため、当該係合空間41kの矢印AB方向の移動範囲についても規制されており、当該オンボタン41が非押込位置(図1)から押込位置(図3)までの移動範囲内を移動可能となっている。
オンボタン41の周面外方側端部であって、当該オンボタン41の非押下状態(図1、図4)に本体45の矢印B方向の後端面45xから飛び出した部分には、周面1周にわたって所定幅の凹部41qが形成されており、当該凹部41qが例えば赤色で着色されている。オンボタン41は非押下状態(図1、図4)では、赤色で着色された凹部41qが露出状態となるが、押下状態(図2、図5)になると、本体45の小径孔部45vに当該オンボタン41が収納されるため、赤色で着色された凹部41qが隠蔽状態となる。
オンボタン41の周面ほぼ中央であって係合空間41kと反対側の位置には、保持ピン43を収納する収納空間41uが形成されている。ここでオンボタン41は本体45に取り付けられたボルト58の先端部58aが係合空間41kに係合されたことにより回転方向の移動が規制されているため、収納空間41uに収納される保持ピン43が当該オンボタン41の矢印AB方向の移動方向とは直交する矢印CD方向の移動方向へ向かって常時位置付けられる。
保持ピン43は、略円筒形状に形成されており、矢印C方向の上方に形成された球面状の上端部43aにより閉口されている。オンボタン41における収納空間41uの底部には、バネ44の下端が配置されるための凹部41uqが形成されている。したがって、オンボタン41の凹部41uqにバネ44の下端が支持されるとともに、当該バネ44の上端が保持ピン43における上端部43aの裏側部分(図示せず)に支持される。バネ44は、収納空間41uに収納されている保持ピン43を矢印C方向の上方へ向かって付勢している。
オフボタン42は、矢印C方向から矢印D方向に向かって、順番に小径部61、中径部62および大径部63が一体に形成されるとともに、当該大径部63の下方に小径部61よりも僅かに大きな外径の小径部64が一体に形成されている。大径部63における矢印D方向の下方端面63aは、オフボタン42が矢印D方向へ移動されたときに、本体45の段部45dと当接される。すなわちオフボタン42における大径部63の下方端面63aは、本体45の段部45dとの関係において、当該オフボタン42の矢印D方向への移動を規制するストッパとして機能する。
オフボタン42の中径部62および小径部61との間に形成された段部62aは、オフボタン42が矢印C方向へ移動されたときに、本体45のオフボタン収納用貫通孔49の開口端に固定された蓋部65の下端面に当接される。すなわちオフボタン42における段部62aは、蓋部65の下端面との関係において、当該オフボタン42の矢印C方向への移動を規制するストッパとして機能する。
図8に示すように、オフボタン42は円形状の大径部63の周面が互いに平行した状態で直線状に切断された2つのカット面63bが形成されている。したがって、オフボタン42が矢印D方向へ押下操作されたとき、そのカット面63bと本体45のオフボタン収納用貫通孔49との隙間から空気を逃がすことができるので、オフボタン42の押下操作時の操作性を向上させている。
本体45の蓋部65の下端面とオフボタン42の大径部63との間には、当該オフボタン42の中径部62を囲むようにバネ66が配置されており、当該バネ66により矢印D方向にオフボタン42を付勢している。なお、保持ピン43のバネ44の矢印C方向への付勢力は、オフボタン42に装着されたバネ66の矢印D方向への付勢力よりも大きく設定されている。
ところでオンボタン41には、収納空間41uと係合空間41kとを連通する連通孔41uhが形成されている。したがって、収納空間41u、連通孔41uhおよび係合空間41kが連通された状態となる。これにより、図13において、オフボタン42が矢印D方向へ押下操作されたことに応じて保持ピン43が矢印D方向へ移動されたとき、収納空間41uの空気が連通孔41uhから係合空間41kを通りオンボタン41と本体45の小径孔部45vの隙間を介して大気へ逃がされるため、保持ピン43の矢印D方向への移動が滑らかとなり、オフボタン42の押下操作時の操作性を向上させている。
<自己保持型電磁弁の自己保持動作>
このような構成の自己保持型電磁弁1において、弁体駆動部3のソレノイドコイル33を通電状態とすることなく(ただし、エアーコンプレッサーからの圧縮空気は配管口17から供給されている)、操作部4のオンボタン41に対する押下操作によりプランジャ32を固定鉄心31に当接させたオン状態(エアーシリンダ出状態)を維持し、または、操作部4のオフボタン42に対する押下操作により固定鉄心31からプランジャ32を離間させたオフ状態(エアーシリンダ戻状態)を維持する自己保持動作について図9乃至図13を用いて説明する。
図9に示すように、操作部4のオンボタン41が押下操作されていない場合、すなわち操作部38の棒状部38aが操作子保持部37の内側空間37sに位置付けられており、当該棒状部38aによりプランジャ32の矢印B方向の後端面を押下していない非押下状態にある。
このオンボタン41の非押下状態では、オフボタン42が本体45のオフボタン収納用貫通孔49に収納された状態であり、そのオフボタン42の小径部61が本体45の天面45aから僅かに突出した状態にある。このとき、オンボタン41の赤色で着色された凹部41qが露出状態となっているため、作業者はオンボタン41が非押下状態にあることを目視確認することができる。
その後、図10に示すように、作業者によって操作部4のオンボタン41が押下操作されると、当該オンボタン41が矢印A方向へ移動し、保持ピン43の上端部43aとオフボタン42の小径部64の矢印D方向の下端面とが当接され始める。このとき、保持ピン43の上端部43aは、本体45の小径孔部45vに当接された規制状態にあるため、バネ44の付勢力によって当該保持ピン43が矢印C方向へ押し上げられることはない。
オンボタン41の矢印A方向への移動に伴って、オンボタン41と一体に固定されたオンボタン保持部51も矢印A方向へ移動される。このときオンボタン保持部51に係合された操作子38もオンボタン41の矢印A方向への移動とともに移動され、当該操作子38の棒状部38aが操作子保持部37の貫通孔37hに臨むようになるが、まだ当該棒状部38aの先端はプランジャ32の矢印B方向の後端面には到達していない。
図11に示すように、作業者によって操作部4のオンボタン41が更に押下操作されると、当該オンボタン41の移動に伴って保持ピン43の上端部43aとオフボタン42の小径部64の矢印D方向の下端面との当接面積が増大する。
このときオンボタン保持部51に係合された操作子38もオンボタン41の矢印A方向への移動とともに移動され、当該操作子38の棒状部38aの先端が操作子保持部37の貫通孔37hを介してプランジャ32の矢印B方向の後端面に当接される。
図12に示すように、作業者によって操作部4のオンボタン41が更に押下操作されると、操作子38の棒状部38aの先端がプランジャ32の矢印B方向の後端面を押すことにより当該プランジャ32が固定鉄心31に当接される(図3、図6)。
このとき、保持ピン43とオフボタン42とが矢印CD方向の直線上に直列に揃うと、バネ44の付勢力により保持ピン43が矢印C方向の上方へ押し上げられるため、図13に示すように、当該保持ピン43の上端部43aと当接されたオフボタン42についてもバネ66の矢印D方向への付勢力に抗して矢印C方向の上方へ押し上げられ、本体45の天面45aから突出されることになる。
この場合、オンボタン41全体が本体45の小径孔部45vに収納されることになる。ここでオンボタン41は操作子保持部37のバネ39により矢印B方向へ付勢されているものの、保持ピン43が本体45のオフボタン収納用貫通孔49に入り込んでおり、当該保持ピン43がオンボタン41の矢印B方向への移動を規制するストッパとして機能するため、プランジャ32が固定鉄心31に強制的に当接された状態すなわちオンボタン41の押下状態が保持される。
このようにプランジャ32が固定鉄心31に当接されたときに、保持ピン43とオフボタン42とが矢印CD方向の直線上に直列に揃って、バネ44の矢印C方向への付勢力により保持ピン43およびオフボタン42が同時に矢印C方向の上方へ押し上げられることが理想的である。
しかしながら、製造工程での各部品の加工誤差等により、プランジャ32が固定鉄心31に当接されたときに、保持ピン43とオフボタン42とが矢印CD方向の直線上に直列に揃わないことが起こり得る。そのようなときでも、プランジャ32が固定鉄心31に当接されたときに、オンボタン41全体が本体45の小径孔部45vに収納され、かつオフボタン42が本体45の天面45aから矢印C方向の上方へ突出されたオン状態に切り換わる動作を以下に説明する。
図12に示されるように、オンボタン41に対する押下操作により、操作子38の棒状部38aの先端がプランジャ32の矢印B方向の後端面を押し、当該プランジャ32が固定鉄心31に当接されると、操作子38の棒状部38aの先端とプランジャ32の後端面との間に当該プランジャのストロークStに対応する空隙agが形成される。
このとき、プランジャ32が固定鉄心31に当接された状態であるため、オンボタン41が更に押下操作された場合、操作子38がこれ以上矢印B方向へ移動されることのないまま、オンボタン41およびオンボタン保持部51が一体となったまま矢印A方向へ移動される。
したがって、プランジャ32が固定鉄心31に当接された状態で、オンボタン41が押下操作され続けると、これ以上移動することのない操作子38に対してオンボタン41およびオンボタン保持部51が内側空間51sの範囲内でバネ47の付勢力に抗しながら矢印A方向へ移動するため、いずれ保持ピン43とオフボタン42とが矢印CD方向の直線上に揃うことになる。すなわちオンボタン保持部51の内側空間51sに配置されたバネ47により、オンボタン41が押下操作されてプランジャ32が固定鉄心31に当接されたときの保持ピン43とオフボタン42との矢印CD方向の位置ずれを吸収し、当該保持ピン43をオフボタン収納用貫通孔49に入り込み易くすることができる。
その後、自己保持型電磁弁1のオンボタン41に対する押下状態(エアーシリンダ出状態)においてメンテナンス作業が終了し、オンボタン41を非押下状態(エアーシリンダ戻状態)にする場合、図13に示されたオンボタン41の押下状態(エアーシリンダ出状態)において、作業者はオフボタン42を押下操作すればよい。この場合、オフボタン42の大径部63の下方端面63aが本体45の段部45dに当接されるまで保持ピン43のバネ44の付勢力に抗して当該オフボタン42が矢印D方へ移動されることに伴い、保持ピン43が矢印D方向へ押し下げられる。
この結果、保持ピン43全体がオンボタン41の収納空間41uに収納されると、操作子保持部37におけるバネ39の矢印B方向への付勢力により操作子38が矢印B方向へ移動させられるため、当該操作子38と係合されたオンボタン保持部51およびオンボタン41が矢印B方向へ移動される。このとき図9に示されるように、オンボタン41は、当該オンボタン41の係合空間41kにボルト58の先端部58aが係止されることにより矢印B方向への移動が規制される。この結果、オンボタン41の凹部41q(赤色)が露出された状態で保持されることになり、オンボタン41が非押下状態(エアーシリンダ戻状態)に戻る。
このように自己保持型電磁弁1は、操作部4のオンボタン41に対する押下操作により当該オンボタン41全体を本体45の小径孔部45vに収納させるとともに、オンボタン41の収納空間41uに収納された保持ピン43によりオフボタン42を本体45のオフボタン収納用貫通孔49から押し上げて天面45aから突出させることにより、プランジャ32が固定鉄心31に強制的に当接された状態すなわちオンボタン41に対する押下状態(エアーシリンダ出状態)を生成することができる。
同時に自己保持型電磁弁1は、当該保持ピン43が本体45のオフボタン収納用貫通孔49に入り込み、オンボタン41の矢印AB方向への移動を規制することにより、当該オンボタン41の押下状態(エアーシリンダ出状態)を自己保持することができる。
その後、自己保持型電磁弁1は、操作部4のオフボタン42に対する押下操作により当該オフボタン42全体をオフボタン収納用貫通孔49に収納し、オンボタン41を本体45の後端面45xから矢印B方向の外方へ突出させることによりオフボタン42の押下状態すなわちオンボタン41の非押下状態を生成する。このとき、オンボタン41の非押下状態(エアーシリンダ戻状態)が操作子保持部37のバネ39の付勢力により保持されているため、当該バネ39の付勢力に抗してオンボタン41が矢印A方向へ押下操作されない限り、固定鉄心31からプランジャ32が強制的に離間された状態すなわちオンボタン41に対する非押下状態が自己保持されることになる。
このように自己保持型電磁弁1では、工具を一切必要とすることなく、オンボタン41またはオフボタン42に対する押下操作だけで当該オンボタン41の押下状態または非押下状態の切り替えを容易に実行することができる。
また、自己保持型電磁弁1は、オンボタン41の非押下状態すなわちオフボタン42の押下状態と、オンボタン41の押下状態すなわちオフボタン42の非押下状態との2通りの状態しか存在し得ないことに加えて、オンボタン41の押下状態または非押下状態を凹部41qの赤色表示により目視確認し得るので、オンボタン41の中間状態における誤操作を未然に防止することができる。
<他の実施の形態>
なお、上述した実施の形態においては、固定鉄心31からプランジャ32が強制的に離間されるとエアーシリンダ戻状態となり、プランジャ32が固定鉄心31に強制的に当接されるとエアーシリンダ出状態となるようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、固定鉄心31からプランジャ32が強制的に離間されるとエアーシリンダ出状態となり、プランジャ32が固定鉄心31に強制的に当接されるとエアーシリンダ戻状態となるようにしても良い。
また、上述した実施の形態においては、弁体駆動部3により駆動する対象としてスプール14が設けられたスプール式の弁体部2を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の方式の弁体部を適用するようにしても良い。
1…自己保持型電磁弁(電磁弁)、2…弁体部、3…弁体駆動部、4…操作部、10…弁本体、11…小ピストン部、12…大ピストン部、13…スピンドル、14…スプール(弁体)、15〜19…配管口、30…スペーサ、31…固定鉄心、32…プランジャ、33…ソレノイドコイル、36…ベース、37…操作子保持部、38…操作子、39…バネ(弾性体)、40…空気排気孔、41…オンボタン、42…オフボタン、43…保持ピン、44…バネ(弾性体)、45…本体、47…バネ(弾性体)、48…ボルト取付貫通孔、49…オフボタン収納用貫通孔、51…オンボタン保持部、58…ボルト、61、64…小径部、62…中径部、63…大径部、64…小径部、65…蓋部、66…バネ(弾性体)、99…弾性体。

Claims (4)

  1. 弁状態を切り替える弁体を移動させるための固定鉄心およびプランジャを有する電磁石構造の弁体駆動部と、
    前記弁体駆動部における前記プランジャを前記固定鉄心に強制的に当接させるために設けられた操作子と、
    前記操作子に連結され、当該操作子と同一の移動方向へ移動自在に本体に設けられたオンボタンと、
    前記オンボタンが押下操作されて前記本体の内部に押し込まれることにより、前記オンボタンを前記本体の内部に押し込まれた状態で保持するため、前記直交方向へ移動自在に前記オンボタンに設けられた保持ピンと
    を備えることを特徴とする電磁弁駆動装置。
  2. 前記オンボタンの移動方向と直交する直交方向へ移動自在に前記本体に設けられたオフボタンを備え、
    前記保持ピンは、前記オンボタンが押下操作されて前記本体の内部に押し込まれることにより、前記オフボタンと当該保持ピンとが前記直交方向に直列に並んだとき、前記オフボタンを前記本体から突出させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の電磁弁駆動装置。
  3. 前記保持ピンは、前記オフボタンを前記本体から突出させた状態で、当該保持ピンが前記オンボタンの移動を規制するストッパとして機能する
    ことを特徴とする請求項2に記載の電磁弁駆動装置。
  4. 前記オンボタンは、当該オンボタンと係合された前記操作子の端部に設けられた弾性体により前記本体から突出するように付勢されている
    ことを特徴とする請求項3に記載の電磁弁駆動装置。
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