JP2018123835A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】排気音の低下と排気効率の向上とが両立する構成を採りながら、設置スペースが狭くてよい電磁弁を提供する。【解決手段】筐体と、供給口から筐体内に延びる供給通路と、出口１５から筐体内に延びる出口通路２３と、上面側排気口１１および正面側排気口１６から筐体内に延びる排気通路２５とを有する。供給通路と出口通路とを連通する供給用連通孔と、出口通路と排気通路とを連通する排気用連通孔３１とを有する。供給用連通孔が開きかつ排気用連通孔が閉じる供給形態または供給用連通孔が閉じかつ排気用連通孔が開く排気形態を実現する第１および第２の弁部材を備える。排気通路は、排気用連通孔が開口する上流部２７と、上流部と上面側排気口１１および正面側排気口１６との間に位置する消音部２６とを有する。消音部内には消音部材２９が設けられている。【選択図】図６

Description

従来の電磁弁としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された電磁弁は、３ポート電磁弁で、第１〜第３の通路が形成されたバルブボディと、これらの３つの通路と交差する状態でバルブボディに往復動自在に保持されたポペット式弁部材と、この弁部材を駆動するソレノイドとを備えている。第１の通路と第２の通路とは、第１の連通孔によって連通されている。第２の通路と第３の通路とは、第２の連通孔によって連通されている。

弁部材は、第１の連通孔を開閉する第１のシール部と、第２の連通孔を開閉する第２のシール部とを有している。これらの第１および第２のシール部は、第１の連通孔と第２の連通孔とのうち一方のみが開く構成が採られている。すなわち、第１の連通孔が閉じられるときは第２の連通孔が開き、第１の連通孔が開くときには第２の連通孔が閉じる。

この電磁弁を例えばエアーの供給が断たれたときにばね力で空気を戻す空気圧機器のエア供給通路に設ける場合は、第１の通路が圧縮空気の供給源に接続され、第２の通路が空気圧機器に接続される。第３の通路は、排気通路として例えば大気中に開放される。この構成を採ることにより、第１の連通孔が開いて第２の連通孔が閉じる状態で圧縮空気が空気圧機器に供給され、空気圧機器がエアー供給状態になる。また、第１の連通孔が閉じて第２の連通孔が開くことにより、圧縮空気が空気圧機器から第２の通路と第３の通路とを通って排出される。大量の圧縮空気が第３の通路からバルブボディの外に放出されるときには、大きな排気音が生じる。

従来、このような排気音が生じる電磁弁は、例えば特許文献２に記載されているようなサイレンサが取付けられることが多い。
特許文献２に開示されたサイレンサは、電磁弁の排気通路の排気出口（排気ポート）に取付けられることにより、電磁弁の排気音を低減することができるものである。このサイレンサは、空気通路を構成する円筒状のケースと、このケースの中に収容された消音部材などを備えている。

特開２００６−４６４１４号公報 特開２００５−２８７３号公報

特許文献２に記載されているようなサイレンサを電磁弁のバルブボディに取付ける場合は、サイレンサがバルブボディから突出するために、電磁弁の設置スペースが広く必要になるという問題があった。
また、上述したサイレンサを使用すると、排気通路の出口がサイレンサによって実質的に狭くなる。このため、一定量の圧縮空気を電磁弁から排出するような場合は、排気開始から排気終了までに要する時間が長くなるという不具合があった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、排気音の低下と排気効率の向上とが両立する構成を採りながら、設置スペースが狭くてよい電磁弁を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る電磁弁は、筐体と、前記筐体の外面に開口する供給口から前記筐体内に延びる供給通路と、前記筐体の外面に開口する出口から前記筐体内に延びる出口通路と、前記筐体の外面に開口する排気口から前記筐体内に延びる排気通路と、前記供給通路と前記出口通路とを連通する供給用連通孔と、前記出口通路と前記排気通路とを連通する排気用連通孔と、前記供給用連通孔と前記排気用連通孔とに挿通された状態で前記筐体に往復動自在に支持され、前記供給用連通孔が開きかつ前記排気用連通孔が閉じる供給形態または前記供給用連通孔が閉じかつ前記排気用連通孔が開く排気形態を実現する弁部材と、ソレノイドを有し、前記弁部材に推力を加えて前記供給形態と前記排気形態とを切替える切替機構とを備え、前記排気通路は、前記排気用連通孔が開口する上流部と、前記上流部と前記排気口との間に位置する消音部とを有し、前記消音部内には消音部材が設けられているものである。

本発明は、前記電磁弁において、前記切替機構は、前記筐体の内部に設けられた前記ソレノイドと、前記弁部材の一端部に設けられ、前記弁部材の移動方向と平行な軸線を有するピストンと、前記筐体の内部に設けられ、前記ピストンが移動自在に嵌合するシリンダと、前記筐体に移動自在に保持されるとともに前記ソレノイドによって駆動される弁体を有し、前記シリンダに空気を選択的に供給するパイロット弁と、前記筐体の内部に設けられ、前記弁部材の他端部を一端部側に付勢するばね部材とを備え、前記消音部と前記パイロット弁とが前記ピストンの軸線とは直交する方向に並んで配置されていてもよい。

本発明は、前記電磁弁において、前記供給用連通孔と、前記排気用連通孔と、前記弁部材と、前記切替機構とが一つの筐体内に二つずつ設けられ、前記排気通路の前記上流部は、前記二つの排気用連通孔が開口しかつ前記消音部に連通された一つの空間によって形成されていてもよい。

本発明は、前記電磁弁において、前記筐体は直方体状に形成され、前記排気口は、前記筐体の少なくとも二つの外面に形成されていてもよい。

本発明は、前記電磁弁において、前記消音部の下端部には下方に向けて凹む小空間が形成され、前記小空間は、前記筐体に穿設された連通孔を介して筐体の外に連通されていてもよい。

本発明においては、出口通路内が圧縮空気で満たされている状態で供給形態から排気形態に切替えられることにより、圧縮空気が出口通路から排気用連通孔を通って排気通路の上流部に流入し、消音部内を通過して排気口から排出される。この圧縮空気が排気用連通孔から排気通路の上流部に入るときに排気音が発生する。この排気音は、排気通路の消音部内を伝播するときに消音部材によって消音されて小さくなる。

また、消音部を含めて排気通路の形状は、特許文献２に示すような外付け式のサイレンサを使用する場合と較べると、設計上の自由度が高く、排気効率が高くなる形状に形成することができる。
さらに、この電磁弁においては、消音部が筐体の中に設けられているから、排気音を小さくするために筐体から突出する部材は不要である。
したがって、本発明によれば、排気音の低下と排気効率の向上とが両立する構成を採りながら、設置スペースが狭くてよい電磁弁を提供することができる。

本発明に係る電磁弁の斜視図である。図１は、右斜め前上方から見た状態で映画いてある。 本発明に係る電磁弁の斜視図である。図２は、左斜め後上方から見た状態で描いてある。 供給通路を示す筐体の断面図である。 出口通路を示す筐体の断面図である。 排気通路を示す筐体の断面図である。図５は、排気通路が上方から見えるように筐体を破断して描いてある。 排気通路を示す筐体の断面図である。図６は、排気通路が右方から見えるように筐体を破断して描いてある。図６中には消音部材も描いてある。 筐体の上板の一部を破断して示す平面図である。 排気通路を示す筐体の断面図である。図８は、排気通路が下方から見えるように筐体を破断して描いてある。 筐体と第１および第２の弁部材の断面図である。 筐体の一部と切替機構の一部を拡大して示す断面図である。 切替機構を示す筐体の断面図である。 右側端部を破断して示す筐体の断面図である。

以下、本発明に係る電磁弁の一実施の形態を図１〜図１２によって詳細に説明する。
図１に示す電磁弁１は、例えばプレス機械（図示せず）のエアクラッチやエアブレーキなどの動作を制御するための複式電磁弁１である。プレス機械を制御するために使用する電磁弁は、高い信頼性が要求される。このため、この電磁弁１は、直方体上を呈する筐体２の中に２組の構成部品が組付けられている。これら２組の構成部品としては、詳細は後述するが、第１および第２の弁部材３，４と、第１および第２の切替機構５，６などである。この実施の形態においては、便宜上、筐体２の正面２ａを電磁弁１の前側とし、図１において上側を電磁弁１の上側として説明する。

＜筐体の構成＞
筐体２は、直方体状の筐体本体７と、この筐体本体７の上端部に取付けられた上板８と、筐体本体７の下端部に取付けられた下板９（図２参照）と、筐体本体７の背面部７ａ（図２参照）に取付けられた背面板１０とによって構成されている。
上板８には、複数の上面側排気口１１が形成されているとともに、後述する二つのリードスイッチ１２，１２が取付けられている。

上面側排気口１１は、筐体本体７の前後方向（筐体２の正面２ａと直交する方向）に長い長穴からなり、上板８における筐体２の正面２ａに近接する部位に設けられ、上板８を上下方向に貫通している。リードスイッチ１２は、上板８に形成された凹溝１３の中に収容されている。凹溝１３は、上方に向けて開放されている。

筐体本体７の右側面７ｂには、図１に示すように、供給口１４が形成されている。筐体本体７の左側面７ｃには、図２に示すように、出口１５が形成されている。筐体本体７の正面（筐体２の正面２ａ）には、図１に示すように、複数の正面側排気口１６が形成されているとともに、ドレン排出孔１７が開口している。

＜供給通路の構成＞
供給口１４は、筐体本体７の右側部の下端側であって背面部７ａ側に形成されている。この供給口１４には、供給用パイプ（図示せず）が接続される。この供給用パイプは、この電磁弁１に圧縮空気を供給するためのものである。筐体本体７内には、図３に示すように、供給口１４から筐体本体７の左側端部まで延びる供給通路２１が形成されている。この供給通路２１は、筐体本体７内の下部に形成された二つの下部円形孔２２，２２を含めて構成されている。これらの下部円形孔２２は、後述する第１および第２の弁部材３，４を保持するためのものである。これらの下部円形孔２２の下端は、下板９によって閉塞されている。

＜出口通路の構成＞
出口１５は、筐体本体７の左側部であって背面部７ａ側に形成されている。また、出口１５は、上下方向において、供給口１４より上側に形成されている。この出口１５には、通気用パイプ（図示せず）が接続される。この通気用パイプは、圧縮空気を電磁弁１から図示していない空気圧機器に送ったり、圧縮空気を空気圧機器から電磁弁１に戻すためのものである。筐体本体７内には、図４に示すように、出口１５から筐体本体７の右側端部まで延びる出口通路２３が形成されている。

出口通路２３は、供給通路２１の上に形成されており、二つの供給用連通孔２４，２４によって供給通路２１に接続されている。供給通路２１と出口通路２３とは、これら二つの供給用連通孔２４，２４のみによって互いに連通されている。供給用連通孔２４の開口形状は円形である。この供給用連通孔２４は、上述した下部円形孔２２と同一軸線上に位置付けられている。

筐体本体７の正面に開口した正面側排気口１６は、筐体本体７の左右方向に長い長穴からなり、筐体本体７の上側に設けられている。筐体本体７には、図５および図６に示すように、この正面側排気口１６および上板８の上面側排気口１１から筐体本体７内に延びる排気通路２５が形成されている。この実施の形態においては、上面側排気口１１と正面側排気口１６とが本発明でいう「排気口」に相当する。

＜排気通路の構成＞
排気通路２５は、筐体本体７の前後方向に並ぶ複数の機能部によって構成されている。複数の機能部とは、正面側排気口１６および上面側排気口１１と隣接する消音部２６と、この消音部２６より筐体本体７の背面側に位置する上流部２７である。消音部２６は、詳細は後述するが、排気音を低減する機能を有している。
この実施の形態による消音部２６は、上方から見て角が丸い四角形状の側壁２６ａと、この側壁２６ａの下端に接続された底壁２６ｂと、上板８とによって囲まれて形成されている。

側壁２６ａの下端は、上流部２７より下方に位置している。消音部２６の下端部、言い換えれば底壁２７には、下方に向けて凹む小空間２８が開口している。この小空間２８は、図６に示すように、ドレン排出孔１７を介して筐体本体７の外に連通されている。この実施の形態においては、ドレン排出孔１７が請求項５記載の発明でいう「連通孔」に相当する。
消音部２６内には、図７に示すように、排気音を低減するために消音部材２９が設けられている。この実施の形態による消音部材２９は、ステンレスウールを用いて構成されたものであり、消音部２６に充填されている。

排気通路２５の上流部２７は、図６に示すように、上述した出口通路２３の上に形成されている。この上流部２７の下壁２７ａには、この下壁２７ａを貫通する二つの排気用連通孔３１，３１が開口している。すなわち、この排気通路２５の上流部２７は、二つの排気用連通孔３１，３１が開口しかつ消音部２６に連通された一つの空間Ｓによって形成されている。

排気用連通孔３１は、出口通路２３と排気通路２５の上流部２７とを連通している。このため、この排気通路２５の上流部２７は、二つの排気用連通孔３１，３１によって出口通路２３に接続されている。排気通路２５の上流部２７と出口通路２３とは、これら二つの排気用連通孔３１，３１のみによって互いに連通されている。
排気用連通孔３１の開口形状は円形である。この排気用連通孔３１は、上述した下部円形孔２２および供給用連通孔２４と同一軸線上に位置付けられている。

排気通路２５の上流部２７の上壁２７ｂには、図８に示すように、二つの上部円形孔３２，３２が開口している。これらの上部円形孔３２は、上述した下部円形孔２２、供給用連通孔２４、排気用連通孔３１などと同一軸線上に位置付けられており、上壁２７ｂを上下方向に貫通して筐体本体７の上面に開口している。この開口は、上板８によって閉塞されている。この実施の形態においては、これらの上部円形孔３２を含む筐体本体７の上端部と上板８とによって、請求項２記載の発明でいうシリンダ３３が構成されている。

＜第１および第２の弁部材の構成＞
第１の弁部材３と第２の弁部材４は、図９に示すように構成されている。これらの第１の弁部材３と第２の弁部材４は同一のものである。このため、以下においては第１の弁部材３について説明し、第２の弁部材４の説明は、同一符号を付して省略する。図９に示す第１および第２の弁部材３，４は、中心線Ｃ１に対して左側と右側とで上下方向の位置を変えて描いてある。

第１の弁部材３は、上下方向に並ぶ複数の機能部品と、これらの機能部品の軸心部に設けられたロッド４１などによって構成されており、筐体本体７の下部円形孔２２と、供給用連通孔２４と、出口通路２３と、排気用連通孔３１と、上部円形孔３２とからなる一連の空間の中に収容されている。

ロッド４１は、上下方向に並ぶ複数の機能部品に対して移動することがない状態でこれらの機能部品から下方に突出し、下部円形孔２２の底に固定された支持プラグ４２に上下方向へ移動自在に嵌合している。すなわち、第１の弁部材３は、ロッド４１を介して筐体２に上下方向へ往復動自在に支持されている。

第１の弁部材３の上下方向に並ぶ複数の機能部品とは、出口通路２３を横切る状態で上下方向に延びるステム４３と、このステム４３の下端部に設けられた流量規制プラグ４４と、この流量規制プラグ４４の下に位置する下部弁体４５と、この下部弁体４５の下に位置するばね受け部材４６と、ステム４３の上に位置する上部弁体４７と、この上部弁体４７の上に配置されたピストン４８である。ピストン４８の軸線Ｃ２は、第１の弁部材３の移動方向（上下方向）と平行である。上述したロッド４１は、このピストン４８に固定されている。

流量規制プラグ４４は、円柱状に形成されており、供給用連通孔２４に通されている。この流量規制プラグ４４の外径は、供給用連通孔２４の孔径より小さい。供給用連通孔２４内を通る空気の流量は、流量規制プラグ４４によって予め定めた流量に制限される。
下部弁体４５は、供給用連通孔２４の下側の開口部分を開閉するもので、供給用連通孔２４の下側の開口縁部に形成された下部弁座４９に着座可能な円板状に形成されている。この下部弁体４５は、ゴム材料によって形成されており、筐体本体７に対して上側に移動することによって、下部弁座４９に着座する。供給用連通孔２４は、下部弁体４５が下部弁座４９に着座することによって閉じ、下部弁体４５が筐体本体７に対して下方に移動して下部弁座４９から離間することによって開く。

ばね受け部材４６は、支持プラグ４２に保持された圧縮コイルばね５０のばね力を受けるものである。第１の弁部材３は、この圧縮コイルばね５０のばね力で上方に向けて付勢されている。この実施の形態においては、この圧縮コイルばね５０が請求項２記載の発明でいう「ばね部材」に相当する。
上部弁体４７は、排気用連通孔３１の上側の開口部分を開閉するもので、排気用連通孔３１の上側の開口縁部に形成された上部弁座５１に着座可能な円板状に形成されている。

この上部弁体４７は、ゴム材料によって形成されており、筐体本体７に対して下側に移動することによって、上部弁座５１に着座する。排気用連通孔３１は、上部弁体４７が上部弁座５１に着座することによって閉じ、上部弁体４７が筐体本体７に対して上方に移動して上部弁座５１から離間することによって開く。排気用連通孔３１が閉じるときは上述した供給用連通孔２４が開く。また、排気用連通孔３１が開くときには、供給用連通孔２４が閉じる。

ピストン４８は、第１の弁部材３を下方に押す空気圧を受けるためのものである。このピストン４８は、筐体本体７の上部円形孔３２内に上下方向へ移動自在に嵌合している。空気圧は、後述する第１の切替機構５によってピストン４８と上板８との間の上部円形孔３２内に選択的に供給される。ピストン４８の外径は、第１の弁部材３における下部円形孔２２の中に位置する下端部（下部弁体４５やばね受け部材４６）の外径より大きい。
ピストン４８の外周部には、上部円形孔３２との間をシールするためにシール部材５２が設けられている。

ピストン４８の上端部であって軸心部にはマグネット５２が取付けられている。このマグネット５３は、上板８側のリードスイッチ１２によって検出されるものである。リードスイッチ１２は、ピストン４８が図中の上方に位置し、リードスイッチ１２との距離が所定の検知距離以下となっているときに検出状態になり、それ以外のときは非検出状態になる。

このように構成された第１の弁部材３は、ピストン４８が空気圧によって下方に押されることによって、上部弁体４７が上部弁座５１に着座するまで圧縮コイルばね５０のばね力に抗して下方に移動する。第１の弁部材３がこのように下方に移動することによって、図９において中心線Ｃ１より左側に示す供給形態が実現される。この供給形態においては、供給用連通孔２４が開くとともに排気用連通孔３１が上部弁体４７によって閉じられ、供給通路２１と出口通路２３とが供給用連通孔２４を介して連通される。

一方、空気圧の供給が断たれると、第１の弁部材３は、圧縮コイルばね５０のばね力によって上方に押され、下部弁体４５が下部弁座４９に着座するまで上方に移動する。このように第１の弁部材３が移動することによって、図９において中心線より右側に示す排気形態が実現される。この排気形態においては、供給用連通孔２４が下部弁体４５によって閉じられるとともに排気用連通孔３１が開き、出口通路２３と排気通路２５とが排気用連通孔３１を介して連通される。

<第１および第２の切替機構の構成>
第１および第２の切替機構５，６は、第１および第２の弁部材３，４に推力を加えて上述した供給形態と排気形態とを切替えるものである。この実施の形態による推力は、ピストン４８に作用する空気圧と、圧縮コイルばね５０のばね力である。
この実施の形態による第１の切替機構５と第２の切替機構６とは、同一の部品を用いて構成されている。このため、以下において第１および第２の切替機構５，６の構成部品を説明するにあたっては第１の切替機構５の構成部品について説明し、第２の切替機構６の構成部品については同一符号を付して省略する。

第１の切替機構５は、筐体本体７内の前側下部に収容されたソレノイド６１（図１参照）と、このソレノイド６１の上に設けられたパイロット弁６２（図１０参照）と、上述した筐体上部のシリンダ３３と、第１の弁部材３の一端部に設けられたピストン４８と、第１の弁部材３の下方に位置する圧縮コイルばね５０などを用いて構成されている。
ソレノイド６１は、図１０に示すように、中心線Ｃ３が上下方向を指向する状態で固定用ねじ６３によって筐体本体７に固定されている。ソレノイド６１とパイロット弁６２とは同一軸線上に位置付けられている。

図１０においては、ソレノイド６１とパイロット弁６２の可動部分をソレノイド６１の中心線Ｃ３より左側と右側とで上下方向の位置を変えて描いてある。中心線Ｃ３より左側は、ソレノイド６１が通電されている状態を示し、中心線Ｃ３より右側は、ソレノイド６１の通電が断たれている状態を示す。
ソレノイド６１は、上下方向に延びるピン６４を有し、通電されることによりピン６４を上方に向けて押し出す構成が採られている。

パイロット弁６２は、上述したピン６４の上に重ねられた円柱状のスプール６５と、このスプール６５の下半部が上方から挿入された円筒状のリテーナ６６と、スプール６５の上端部を下方に付勢する戻しばね６７などを備えている。この実施の形態によるパイロット弁６２は、図１１に示すように、排気通路２５の消音部２６と左右方向に隣り合う位置に配置されている。すなわち、消音部２６とパイロット弁６２とは、ピストン４８の軸線Ｃ２とは直交する方向に並んで配置されている。消音部２６は、第１の切替機構５のパイロット弁６２と、第２の切替機構６のパイロット弁６２との間に形成されている。消音部２６から下方に延びる小空間２８は、第１の切替機構５のソレノイド６１と、第２の切替機構６のソレノイド６１との間に形成されている。

スプール６５は、請求項２記載の発明でいう「弁体」を構成するものである。このスプール６５は、図１０に示すように、後述するリテーナ６６とともに筐体本体７の弁孔７１に収容されている。弁孔７１は、リテーナ６６が収容される大径部７１と、スプール６５の上半部が収容される小径部７１ｂとを有している。弁孔７１の大径部７１ａと小径部７１ｂとの境界部分には排気用弁座７２が形成されている。

スプール６５の下端部は、リテーナ６６の中空部に移動自在に嵌合している。スプール６５の上端部は、弁孔７１の小径部７１ｂに移動自在に嵌合している。この小径部７１ｂの下端部には排気孔７３が接続されている。この排気孔７３は、弁孔７１から電磁弁１の前方に向けて延びており、図５に示すように、上述した複数の正面側排気口１６のうち一つの正面側排気口１６に接続されている。小径部７１ｂの上端は、通気孔７４が接続されている。この通気孔７４も弁孔７１から電磁弁１の前方に向けて延びており、排気孔７３が接続された正面側排気口１６の上に位置する他の正面側排気口１６に接続されている。小径部７１ｂの上端とスプール６５との間には、圧縮コイルばねからなる戻しばね６６が設けられている。

スプール６５の軸線方向の中央部には、スプールゴム７５が設けられている。このスプールゴム７５は、リング状に形成されてスプール６５に嵌合されており、スプール６５より径方向の外側に突出している。
リテーナ６６は、弁孔７１の大径部７１ａに嵌合する円筒状に形成されている。このリテーナ６６の外周部であって軸線方向の中央部には、環状溝７７が形成されているとともに、この環状溝７７内と中空部内とを連通する複数の貫通孔７８が穿設されている。環状溝７７は、弁孔７１の大径部７１ａの中間部分に開口する上流側通路８１を介して上述した供給通路２１に接続されている。この上流側通路８１の説明は後述する。

リテーナ６６の上端部であって中空部が開口する部分には供給用弁座８２が形成されている。この供給用弁座８２は、スプール６５がリテーナ６６に対して下側に移動することによって、図１０中の中心線Ｃ３より右側に示すように、スプールゴム７５と接触する。スプールゴム７５が供給用弁座８２に密着することにより、リテーナ６６の中空部の上端が閉塞される。このときは、スプールゴム７５と排気用弁座７２との間に隙間が生じて弁孔７１の大径部７１ａと小径部７１ｂとが連通される。

弁孔７１の大径部７１ａの上端部には、筐体本体７内に形成された下流側通路８３が開口している。この下流側通路８３の説明は後述する。
一方、スプール６５がリテーナ６６に対して上方に移動した場合は、中心線Ｃ３より左側に示すように、スプールゴム７５が排気用弁座７２に密着し、弁孔７１の大径部７１ａと小径部７１ｂとの連通状態が解消される。このときには、スプールゴム７５と供給用弁座８２との間に隙間が生じ、上流側通路８１と下流側通路８３とがリテーナ６６内と弁孔７１内とを介して連通される。

＜上流側通路の構成＞
第１の切替機構５の上流側通路８１は、図１２に示すように、筐体２の右側端部内に設けられている。詳述すると、この上流側通路８１は、弁孔７１から筐体２の背面側に延びる第１の連通部８４と、筐体本体７の背面部７ａに形成されて上下方向に延びる第１の溝部８５と、この第１の溝部８５の下端と供給通路２１とを連通する第２の連通部８６とによって構成されている。第１の連通部８４の後端部は、下方に幅が広くなる幅広部８４ａを有している。この幅広部８４ａは、第１の溝部８５の底に開口している。また、幅広部８４ａは、筐体本体７の右側面に開口した外部供給路８７に連通されている。この外部供給路８７は、空気を筐体の外からパイロット弁６２に供給するためのもので、通常は盲プラグ８８（図１参照）によって閉塞されている。

第１の溝部８５は、電磁弁１の後方に向けて開口している。この開口は、背面板１０によって閉塞される。第１の溝部８５の上端部には、筐体本体７の背面部７ａを左右方向に横切る第２の溝部９１の一端部（筐体２の右側端部であって図１２において左側の端部）が接続されている。この第２の溝部９１の開口は背面板１０によって閉塞される。この第２の溝部９１の他端部は、筐体本体７の左側端部内を前後方向に延びる連通孔９２が接続されている。この連通孔９２は、第２の切替機構６に設けられている弁孔７１の大径部７１ａと、第２の溝部９１とを接続している。すなわち、第２の切替機構６に設けられているパイロット弁６２の上流側通路８１は、上述した連通孔９２と、第２の溝部９１と、第１の溝部８５と、第２の連通部８６などによって構成されている。

＜下流側通路の構成＞
下流側通路８３は、図１２に示すように、筐体本体７内を弁孔７１から筐体２の背面側に延びる第３の連通部９３と、この第３の通路部の後端から上方に延びる第３の溝部９４と、この第３の溝部９４の上端と上部円形孔３２内とを連通する第４の連通部９５とによって構成されている。第３の連通部９３の後端は第３の溝部９４の底に開口している。第３の溝部９４は、電磁弁１の後方に向けて開口している。この開口は背面板１０によって閉塞される。

＜動作の説明＞
このように構成された電磁弁１においては、第１および第２の切替機構５，６のソレノイド６１が通電されることにより、ピン６４が上昇してパイロット弁６２のスプール６５が戻しばね６７のばね力に抗して上に移動する。このようにスプール６５が移動することにより、図１０において中心線Ｃ３より左側に示すように、リテーナ６６の中空部の上端が開き、上流側通路８１と下流側通路８３とがパイロット弁６２を介して連通する。これとともに、排気用弁座７２にスプールゴム７５が着座し、小径部７１ｂの下端の開口が閉じられる。この状態においては、供給通路２１内の圧縮空気が上流側通路８１からパイロット弁６２と下流側通路８３とを通ってシリンダ３３内に流入する。

このため、第１および第２の弁部材３，４が空気圧によって下方に押されて供給形態が実現される。この供給形態においては、出口通路２３と排気通路２５との連通が断たれた状態で供給通路２１内の圧縮空気が供給用連通孔２４を通って出口通路２３に流入する。これにより圧縮空気が通気用パイプ（図示せず）を通して空気圧機器（図示せず）に供給される。

一方、ソレノイド６１への通電が断たれると、スプール６５が戻しばね６７ばね力によって押されて下方に移動する。この場合は、図１０において中心線Ｃ３より右側に示すように、リテーナ６６の供給用弁座８２にスプールゴム７５が着座してリテーナ６６の中空部が閉じられるとともに、小径部７１ｂの下端部が開口する。このようにスプール６５が移動することにより、上流側通路８１と下流側通路８３との連通が断たれるとともに、下流側通路８３と弁孔７１の小径部７１ｂとが連通されてシリンダ３３内の圧縮空気が下流側通路８３とパイロット弁６２とを通って排気孔７３に排出される。

シリンダ３３内の圧力が低下すると、第１および第２の弁部材３，４が圧縮コイルばね５０のばね力で上側に移動し、排気形態が実現される。この排気形態においては、供給通路２１と出口通路２３との連通が断たれた状態で出口通路２３内の圧縮空気が排気用連通孔３１を通って排気通路２５に排出される。この排気通路２５に排出された圧縮空気からなる排気は、排気通路２５の上流部２７を通って消音部２６に入り、この消音部２６内をを通過して上面側排気口１１および正面側排気口１６から筐体２の外に排出される。この圧縮空気が排気用連通孔３１から排気通路２５の上流部２７に入るときに排気音が発生する。消音部２６内には消音部材２９が設けられている。この消音部２６と消音部材２９は実質的にサイレンサとして機能する。このため、この排気音は、消音部２６内を伝播するときに消音部材２９によって消音されて小さくなる。

この電磁弁１において、消音部２６を含めて排気通路２５の形状は、特許文献２に示すような外付け式のサイレンサを使用する場合と較べると、設計上の自由度が高く、排気効率が高くなる形状に形成することができる。
さらに、この電磁弁１においては、消音部２６が筐体２の中に設けられているから、排気音を小さくするために筐体２から突出する部材は不要である。
したがって、この実施の形態によれば、排気音の低下と排気効率の向上とが両立する構成を採りながら、設置スペースが狭くてよい電磁弁を提供することができる。

＜この実施の形態による効果の説明＞
この実施の形態による第１および第２の切替機構５，６は、筐体２の内部に設けられたソレノイド６１と、第１および第２の弁部材３，４の一端部に設けられたピストン４８と、このピストン４８が嵌合するシリンダ３３と、ソレノイド６１によって駆動されるスプール６５を有するパイロット弁６２と、第１および第２の弁部材３，４の他端部を付勢する圧縮コイルばね５０などによって構成されている。消音部２６とパイロット弁６２とは、ピストン４８の軸線Ｃ２とは直交する方向に並んで配置されている。

この実施の形態によれば、消音部２６をピストン４８の軸線方向に延びる形状に形成して容積増大を図ることができるとともに、消音部２６と隣接した位置に形成されるデッドスペースを利用してパイロット弁６２を収容することができる。このため、筐体２の小型化を図りながら、更なる消音性能の向上を図ることが可能な電磁弁を提供することができる。

この実施の形態による供給用連通孔２４と、排気用連通孔３１と、弁部材（第１および第２の弁部材３，４）と、切替機構（第１および第２の切替機構５，６）とは、一つの筐体２内に二つずつ設けられている。排気通路２５の上流部２７は、二つの排気用連通孔３１，３１が開口しかつ消音部２６に連通された一つの空間Ｓによって形成されている。この空間Ｓは、二つの排気用連通孔３１，３１が並ぶ方向（左右方向）と、この方向とは直交する方向（前後方向）とに延びる形状に形成されている。
二つの排気用連通孔３１，３１から流出した圧縮空気は、排気通路２５の上流部２７からなる一つの空間Ｓを通って消音部２６に流入する。
このため、二つの排気用連通孔３１，３１から流出した圧縮空気がそれぞれ直接的に消音部２６に流入するから、排気抵抗が小さくなって排気効率がより一層高くなる。

この実施の形態による筐体２は直方体状に形成されている。この筐体２の正面２ａに正面側排気口１６が形成されているとともに、上面に上面側排気口１１が形成されている。このため、排気が消音部２６内から複数の方向に排出されるから、排気効率が更に高い電磁弁を提供することができる。

この実施の形態による電磁弁１において、消音部２６の下端部には、下方に向けて凹む小空間２８が形成されている。この小空間２８は、筐体２に穿設されたドレン排出孔１７（連通孔）を介して筐体２の外に連通されている。
排気中には微細な油の粒子や水の粒子が含まれることがある。このような微細な粒子の一部は、消音部２６の壁や消音部材２９に付着して捕捉され、液状となって流下する。る。この液体は、消音部２６の底に設けられている小空間２８に流入し、この小空間２８からドレン排出孔１７を通って排出される。
このため、この実施の形態によれば、排気中に含まれる油分や水分を回収する機能を有する電磁弁を提供することができる。

この実施の形態においては、消音部材２９としてステンレスウールを用いたものを示した。しかし、消音部材２９の種類は、ステンレスウールに限定されることはなく、適宜変更することができる。
また、上述した実施の形態による第１および第２の切替機構５，６は、パイロット弁６２を備えた空気圧駆動式のものである。しかし、本発明に係る電磁弁に用いる切替機構は、ソレノイドで第１および第２の弁部材３，４を直接駆動する構成のものでもよい。

さらに、上述した実施の形態においては、排気通路２５の排気口として上面側排気口１１と正面側排気口１６とを示した。しかし、排気口は、筐体２の左側面や右側面、背面、底面などにも形成することができる。

この実施の形態による電磁弁１の上板８にはピストン４８を検出するためのリードスイッチ１２が設けられている。このため、この実施の形態によれば、第１および第２の弁部材３，４の作動状態を電磁弁１の外から正確にかつ簡単に確認することができる。

１…電磁弁、２…筐体、３…第１の弁部材、４…第２の弁部材、５…第１の切替機構、６…第２の切替機構、１１…上面側排気口、１４…供給口、１５…出口、１６…正面側排気口、１７…ドレン排出孔（連通孔）、２１…供給通路、２３…出口通路、２４…供給用連通孔、２５…排気通路、２６…消音部、２７…上流部、２８…小空間、２９…消音部材、３１…排気用連通孔、３３…シリンダ、４８…ピストン、５０…圧縮コイルばね、６１…ソレノイド、６２…パイロット弁、６５…スプール（弁体）。

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体の外面に開口する供給口から前記筐体内に延びる供給通路と、
   前記筐体の外面に開口する出口から前記筐体内に延びる出口通路と、
   前記筐体の外面に開口する排気口から前記筐体内に延びる排気通路と、
   前記供給通路と前記出口通路とを連通する供給用連通孔と、
   前記出口通路と前記排気通路とを連通する排気用連通孔と、
   前記供給用連通孔と前記排気用連通孔とに挿通された状態で前記筐体に往復動自在に支持され、前記供給用連通孔が開きかつ前記排気用連通孔が閉じる供給形態または前記供給用連通孔が閉じかつ前記排気用連通孔が開く排気形態を実現する弁部材と、
   ソレノイドを有し、前記弁部材に推力を加えて前記供給形態と前記排気形態とを切替える切替機構とを備え、
   前記排気通路は、
   前記排気用連通孔が開口する上流部と、
   前記上流部と前記排気口との間に位置する消音部とを有し、
   前記消音部内には消音部材が設けられている電磁弁。
2. 請求項１記載の電磁弁において、
   前記切替機構は、
   前記筐体の内部に設けられた前記ソレノイドと、
   前記弁部材の一端部に設けられ、前記弁部材の移動方向と平行な軸線を有するピストンと、
   前記筐体の内部に設けられ、前記ピストンが移動自在に嵌合するシリンダと、
   前記筐体に移動自在に保持されるとともに前記ソレノイドによって駆動される弁体を有し、前記シリンダに空気を選択的に供給するパイロット弁と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記弁部材の他端部を一端部側に付勢するばね部材とを備え、
   前記消音部と前記パイロット弁とが前記ピストンの軸線とは直交する方向に並んで配置されていることを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１または請求項２記載の電磁弁において、
   前記供給用連通孔と、前記排気用連通孔と、前記弁部材と、前記切替機構とが一つの筐体内に二つずつ設けられ、
   前記排気通路の前記上流部は、前記二つの排気用連通孔が開口しかつ前記消音部に連通された一つの空間によって形成されていることを特徴とする電磁弁。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の電磁弁において、
   前記筐体は直方体状に形成され、
   前記排気口は、前記筐体の少なくとも二つの外面に形成されていることを特徴とする電磁弁。
5. 請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載の電磁弁において、
   前記消音部の下端部には下方に向けて凹む小空間が形成され、
   前記小空間は、前記筐体に穿設された連通孔を介して筐体の外に連通されていることをことを特徴とする電磁弁。

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