JP2594486Y2 - マニホールド電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は給気ポートと排気ポート
が形成されたマニホールドにそれぞれソレノイドにより
作動する複数の電磁弁が搭載されたマニホールド電磁弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁弁を複数個使用する場合に、これら
の弁を１個所に集中して取り付けるようにしたマニホー
ルド電磁弁が、たとえば、新版油空圧便覧（株式会社オ
ーム社1989年２月25日発行) の第４７９頁に示されるよ
うに知られている。

【０００３】このようなマニホールド電磁弁のうち、５
ポート電磁弁を複数個搭載し得るようにしたマニホール
ド電磁弁の一例を示すと、図１のとおりであり、ブロッ
ク状のマニホールド１には、流体圧源に接続される給気
ポート２と、２つの排気ポート３，４が形成されてい
る。このマニホールド１には複数の電磁弁５ａ〜５ｃが
取り付けられている。

【０００４】電磁弁５ａが５ポート２位置電磁弁である
とすると、その内部構造は図２の通りとなっている。こ
の電磁弁５ａは間接作動式の弁であり、弁ブロック部
６、パイロット部７およびソレノイド部８とを有してい
る。弁ブロック部６には弁孔６ａが形成され、この弁孔
６ａ内にスプール軸９が軸方向に往復動自在に装着され
ており、このスプール軸９には圧縮コイルばね１０によ
り図２において左方向に向かうばね力つまり弾発力が付
勢されている。

【０００５】スプール軸９の左端部は、パイロット部７
内に形成されたパイロット圧室１１内に位置しており、
この部分にはピストン１２が設けられている。ソレノイ
ド部８への通電によりパイロット圧室１１内に流体が供
給されると、スプール軸９は圧縮コイルばね１０の弾発
力に抗して図中右方向に移動する。ソレノイド部８への
通電が解かれて圧縮コイルばね１０の弾発力により図に
おいて左側に移動した状態を第１位置とし、ソレノイド
部８に通電がなされてスプール軸９が右方向に移動した
状態を第２位置とすると、図２にはスプール軸９が第１
位置となった状態が示されている。

【０００６】マニホールド１には第１給排ポート１５と
第２給排ポート１６とが形成されており、スプール軸９
が第１位置となった状態では、給気ポート２に連通して
形成された給気用開口部２ａと、第１給排ポート１５に
連通して形成された第１給排用開口部１５ａとが弁孔６
ａを介して図２に示すように連通するようになってい
る。このときには、第２給排ポート１６に連通して形成
された第２給排用開口部１６ａと、第１排気ポート３に
連通して形成された第１排気用開口部３ａとが弁孔６ａ
を介して連通するようになっている。

【０００７】一方、スプール軸９が第２位置となった状
態では、給気用開口部２ａと第２給排用開口部１６ａと
が連通状態となり、同時に第２排気ポート４に連通して
形成された第２排気用開口部４ａと第１給排用開口部１
５ａとが連通状態となる。このように、スプール軸９が
第１位置と第２位置とに切り換わったときに上述した連
通状態となるように、スプール軸９には所定間隔毎に複
数のシール材１３ａ〜１３ｅが設けられ、これらの間に
スプール溝が形成されている。

【０００８】したがって、図２に示すように、両給排ポ
ート１５，１６が空圧シリンダ２０に接続されている場
合には、スプール軸９が第２位置となると、第２給排ポ
ート１６からホース２２を介してシリンダ２０内に流体
が供給されるとともに、第１給排ポート１５およびホー
ス２１を介してシリンダ２０内の流体が排出されること
になる。これにより、シリンダ２０のピストンロッド２
３が矢印で示す方向に前進することになる。逆に、図２
に示すように、スプール軸９が第１位置になると、シリ
ンダ２０のピストンロッド２３は後退移動することにな
る。

【０００９】図２に示すシリンダ２０は複動シリンダで
あるので、図示する電磁弁は５ポート二位置切換弁とな
っている。図１に示す電磁弁５ａ〜５ｃが全て複動シリ
ンダの作動を制御するのであれば、図２に示す構造の電
磁弁５ａをマニホールド１に搭載することになる。

【００１０】しかしながら、図９に示すように、単動シ
リンダ２０ａの作動を制御する電磁弁５ｂを１つのマニ
ホールド１に他の電磁弁５ａ，５ｃに混在させて搭載す
ることが必要となる場合がある。この場合には、ピスト
ンロッド２３ａを前進させる場合にのみ流体をシリンダ
２０ａ内に供給し、ピストンロッド２３ａの後退は内蔵
されたコイルばね２４の弾発力により達成されるので、
第２給排ポート１６のみが使用されることになる。した
がって、第１給排ポート１５と第２排気ポート４は不使
用の状態となる。

【００１１】図９においては、スプール軸９が第２位置
となった状態を示し、この状態ではシリンダ２０ａ内の
流体が弁孔６ａを介して連通状態となった開口部１６ａ
と３ａを通って第１排気ポート３から排出されることに
なる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】このように、５ポート
二位置切換弁の搭載を前提とした構造のマニホールドに
３ポート二位置切換弁が混載される場合には、排気ポー
ト３，４の流通抵抗は、５ポート二位置切換弁を前提と
したものとなる。このため、図９に示すように、３ポー
ト切換弁をマニホールド１に装着してばね２４の弾発力
によりシリンダ２０ａ内のピストンロッド２３ａを後退
移動させる場合には、十分な流路面積が確保されないこ
とから、迅速にシリンダ内の流体を排出させることがで
きないことになる。

【００１３】シリンダ２０ａを上下方向に設置して、ピ
ストンロッド２３ａをその自重およびピストンロッド２
３ａの先端に取り付けられた図示しない部材の荷重で後
退移動させるような場合にも、５ポート切換弁が搭載さ
れることを前提とした排気ポートのサイズでは、ピスト
ンロッド２３を迅速に後退移動させることができないこ
とになる。

【００１４】本考案の目的は、複数の電磁弁に集中的に
流体を供給する給気ポートと、それぞれの電磁弁からの
排気を集中的に行う２つの排気ポートとが設けられたマ
ニホールドに対して搭載される３ポート電磁弁の機能を
有する電磁弁に、２つの排気ポートを利用して排気させ
るようにして、流体圧機器から迅速に排気を行うように
し得るようにすることにある。

【００１５】本考案の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本願明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
考案のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１７】すなわち、本願考案にあっては、５ポート
電磁弁を搭載し得るようにマニホールドには１つの給気
ポートと２つの排気ポートとが形成されている。電磁弁
の弁ブロック部には給気ポートに連通する給気用開口部
と、それぞれの排気ポートに連通する第１と第２の２つ
の排気用開口部とが、スプール軸を案内する弁孔に開口
して形成されている。さらに、シリンダ等の流体圧機器
に連通する２つの給排用開口部が弁孔に開口して形成さ
れている。スプール軸は流体圧機器からの流体を排出さ
せる第１位置と、流体圧機器に流体を供給させる第２位
置とに移動し、第１位置にあっては、それぞれの給排ポ
ートからの流体を２つの排気ポートに案内するようにな
っている。

【００１８】さらに、本考案にあっては、流体圧機器に
連通する１つの給排用開口部を弁孔に開口して形成する
とともに、１つの排気ポートと連通する排気連通用開口
部を弁孔に開口して形成し、スプール軸が流体圧機器か
らの流体を排出させる第１位置となったときには、給排
ポートは１つの排気ポートには直接、そして他の排気ポ
ートにはバイパス通路を介して連通状態となる。

【００１９】

【作用】上記した手段のうち、２つの給排ポートをそれ
ぞれ流体圧機器に接続するようにしたタイプにあって
は、マニホールドに形成された給気ポートからの流体が
それぞれの給排ポートを介して流体圧機器に供給され
る。この場合には、流体圧機器からの流体を外部に排出
する際には、マニホールドに設けられた２つの排気ポー
トが使用されることになる。したがって、実質的に３ポ
ート電磁弁の機能を有する電磁弁を、５ポート電磁弁を
搭載するようにマニホールドに形成された２つの排気ポ
ートを利用して、実質的に３ポート電磁弁の機能を有す
る電磁弁の排気特性を向上させることができる。

【００２０】流体圧機器に対して１つの給排ポートを設
けた場合にあっても、５ポート電磁弁を搭載すべく２つ
の排気ポートを形成したマニホールドに対して、流体圧
機器からの流体を排出する際には、２つの排気ポートを
利用して３ポート電磁弁の機能を有する電磁弁を搭載す
ることができる。したがって、排気が迅速になされると
いう優れた排気特性を得ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２２】（実施例１） 図３および図４は本考案の一実施例に係るマニホールド
電磁弁を示す断面図であり、この場合には図１に示され
るように、マニホールド１に３つの電磁弁５ａ〜５ｃが
取り付けられており、そのうち電磁弁５ｂの部分が図３
および図４に示すように機能的に３ポート電磁二位置切
換弁となっている。図１に示す場合には、他の電磁弁５
ａ，５ｃは図２に示す５ポート二位置切換弁となってい
る。

【００２３】マニホールド１の構造は、５ポート電磁弁
を搭載し得るように、マニホールド１には中央部に給気
ポート２が形成され、この給気ポート２のマニホールド
１の幅方向両側には第１排気ポート３と第２排気ポート
４とが形成されている。さらに、電磁弁５ｂの弁ブロッ
ク部６には、図２に示す５ポート電磁弁と同様に、スプ
ール軸９の軸方向中央部に給気用開口部２ａが形成され
ており、この両側に第１給排用開口部１５ａと第２給排
用開口部１６ａとが形成されている。

【００２４】そして、第１給排用開口部１５ａに隣接さ
せて第２排気用開口部４ａが形成され、第２給排用開口
部１６ａに隣接させて第１排気用開口部３ａが形成され
ている。

【００２５】スプール軸９には所定の間隔毎にシール材
１３ａ〜１３ｅが設けられ、これらのシール材の相互間
にスプール溝９ａが形成されており、シール材１３ａ〜
１３ｅとスプール溝９ａとによりスプール部が形成され
ている。

【００２６】スプール軸９が図３に示すように第１位置
となった状態では給気用開口部２ａはスプール部のシー
ル材１３ｃ，１３ｄにより閉塞され、第１給排用開口部
１５ａと第２排気用開口部４ａとがスプール溝９ａによ
り連通されるとともに、第２給排用開口部１６ａと第１
排気用開口部３ａとがスプール溝９ａにより連通されて
いる。

【００２７】さらに、このスプール軸９が図４に示すよ
うに第２位置となった状態では第１および第２排気用開
口部３ａ，４ａがシール材１３ａ，１３ｅによりを閉塞
され、給気用開口部２ａは第１および第２給排用開口部
１５ａ，１６ａにスプール溝９ａにより連通されること
になる。

【００２８】次に、スプール軸９を図３に示す第１位置
と、図４に示す第２位置とに作動させるためのソレノイ
ド部８の構造について、図３を参照して説明する。ソレ
ノイド部８のボビン３１にはその外周に導線等を巻回し
てソレノイド３２が形成されており、これらの外側には
ヨーク３３が設けられている。ボビン３１の後端部には
固定コア３４が嵌合されており、先端部にはプランジャ
３５が軸方向に摺動自在に装着されている。これらのソ
レノイド部８を構成する部材は、例えば樹脂等からなる
ハウジング３６により密閉されている。

【００２９】プランジャ３５の前方部には弁座部３７が
配設され、この弁座部３７には給気孔３８がプランジャ
３５に向けて開口されており、プランジャ３５の前方に
は流体室３９が形成されている。給気孔３８は連通流路
４０により給気ポート２に連通している。プランジャ３
５の先端部には給気孔３８を閉塞する弁体４１が設けら
れており、プランジャ３５にはこれを後退させる方向の
弾発力が圧縮コイルばね４２により付勢されている。し
たがって、ソレノイド３２に通電されていない場合に
は、コイルばね４２の弾発力により給気孔３８は開放さ
れるようになっている。

【００３０】ソレノイド部８には、パイロット圧室１１
に連通する流体室４３が形成されており、この流体室４
３に開口して排気孔４４が形成されている。この排気孔
４４は連通流路４５により排気ポート３に連通してい
る。排気孔４４を開閉するために、流体室４３内には弁
体４６が配置されており、この弁体４６には排気孔４４
を閉塞する方向の弾発力がコイルばね４７により付勢さ
れている。なお、このコイルばね４７の弾発力はコイル
ばね４２の弾発力よりも弱く設定されている。

【００３１】プランジャ３５と弁体４６との距離は、流
体室３９と流体室４３とを連通させる連通孔４８内を貫
通する連動ピン４９により所定の距離に設定されてい
る。

【００３２】ソレノイド部８のソレノイド３２が通電さ
れていない場合には、図３に示すように、給気孔３８が
弁体４１により閉塞されることになるので、パイロット
圧室１１内には流体が供給されることなく、スプール軸
９は圧縮コイルばね１０の弾発力により図において左側
の第１位置つまり排気位置となる。

【００３３】一方、ソレノイド３２に通電がなされる
と、コイルばね４２の弾発力に抗してプランジャ３５が
後退移動することになる。これにより、給気孔３８が開
かれるとともに、排気孔４４が弁体４６により閉じられ
ることになるので、給気ポート２内の流体が連通流路４
０、流体室３９，４３を介してパイロット圧室１１内に
供給されることになり、スプール軸９がピストン１２と
ともに、図中右側に移動して図４に示す第２位置つまり
給気位置となる。

【００３４】このような構造の電磁弁５ｂを単動シリン
ダ２０ａに接続した場合には、このシリンダ２０ａのピ
ストンロッド２３ａを前進させる際には、図４に示すよ
うに、ソレノイド３２に通電してスプール軸９を第２位
置に作動させる。これにより、給気ポート３に供給され
た流体は２つの給排ポート１５，１６を通ってシリンダ
２０ａ内に供給されることになるので、少ない流通抵抗
の状態のもとでシリンダ２０ａ内にエアが流入すること
になる。

【００３５】一方、図３に示すように、ソレノイド３２
に対する通電を解くと、スプール軸９は圧縮コイルばね
１０の弾発力により第２位置となる。これにより、シリ
ンダ２０ａ内のエアは、２つの給排ポート１５，１６を
通って外部に排出されるので、少ない流通抵抗の状態の
もとでシリンダ２０ａ内の流体は迅速に排気されて、ピ
ストンロッド２３ａは迅速に後退移動することになる。

【００３６】図３および図４に示すシリンダ２０ａはピ
ストン２３ａがその自重で後退移動するようになってい
るが、通常ではコイルばね２４の弾発力により後退移動
させている。

【００３７】（実施例２） 図５は本考案の他の実施例に係るマニホールド電磁弁を
示す図であり、この場合にはそれぞれの給排ポート１
５，１６を別々のエアホース２１ａ，２２ａにより図示
しない単動シリンダに接続するようにしている。この実
施例においては、前記実施例と共通する部材には同一の
符号が付されている。

【００３８】（実施例３） 図６は本考案のさらに他の実施例に係るマニホールド電
磁弁を示す図であり、第１給排ポート１５は栓５１によ
り閉塞されており、第２給排ポート１６が単動シリンダ
に接続されるようになっている。この場合には第２給排
ポート１６にシリンダ内から排出されるエアを外部に案
内するために、スプール軸９にはこれが図６に示すよう
に第１位置となった状態のもとで、第２給排用開口部１
６ａのエアを第２排気用開口部４ａに案内するためのバ
イパス通路５２がスプール軸９内に形成されている。他
の構造は前記それぞれの実施例と同様となっており、共
通する部材には同一の符号が付されている。

【００３９】（実施例４） 図７は本考案のさらに他の実施例に係るマニホールド電
磁弁を示す図であり、この場合には図６に示す実施例で
はバイパス通路５２がスプール軸９に形成されているの
に対して、バイパス通路５２ａが弁ブロック部６内に形
成されている。その他の構造は図６に示すものと同様と
なっている。

【００４０】（実施例５） 図８は本考案のさらに他の実施例に係るマニホールド電
磁弁を示す図であり、この場合には弁ブロック部６の構
造は図３〜図５に示す場合と同様であるが、マニホール
ド１の部分の構造が相違している。つまり、マニホール
ド１のうちこの電磁弁５ｂに対応する部分には、１つの
給排ポート１６のみが設けられており、この給排ポート
１６に２つの給排用開口部１５ａ，１６ａが連通してい
る。

【００４１】したがって、この実施例の場合には、機能
的に３ポート電磁弁をマニホールド１の所定の個所に取
り付けることが予め設定されている場合に有効であり、
その場所には１つの給排ポート１６が形成されることに
なる。

【００４２】図５〜図８に示されたマニホールド電磁弁
におけるソレノイド部８の内部構造は、図３に示す場合
と同様となっている。

【００４３】以上、本考案者によってなされた考案を実
施例に基づき具体的に説明したが、本考案は前記実施例
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ことはいうまでもない。

【００４４】たとえば、図示する場合には流体圧機器と
してシリンダ２０，２０ａが使用された場合を示した
が、給排ポートから流体の供給と排出とを行う場合であ
ればどのような流体圧機器にも適用することが可能であ
る。また、図示する場合にはパイロット圧室１１を有す
る間接パイロット式の電磁弁がマニホールドに搭載され
ているが、直接作動式の電磁弁を搭載することも可能で
ある。

【００４５】さらに、スプール軸９の作動位置の数は、
二位置に限られず三位置の電磁弁をマニホールドに搭載
する場合にも本考案を適用することができる。また、１
つのマニホールド１に搭載される電磁弁の数は、図１に
示す３つに限られず、任意の数の電磁弁を搭載する場合
に適用することができる。

【００４６】

【考案の効果】本願において開示される考案のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００４７】(1).５ポート電磁弁が搭載されるマニホー
ルドに対して機能的に３ポート電磁弁となった電磁弁を
搭載する場合に、マニホールドの給排ポートに戻された
流体を２つの排気ポートから外部に排出することができ
る。

【００４８】(2).この結果、給排ポートに接続された給
排ポートからの流体を小さい流通抵抗のもとで迅速に外
部に排出することができ、流体圧機器の排気特性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マニホールド電磁弁の一例の全体構成を示す概
略斜視図である。

【図２】マニホールドに搭載された５ポート電磁弁を示
す断面図である。

【図３】本考案の一実施例に係るマニホールド電磁弁
を、流体圧機器内の流体を排気させるべくスプール軸が
排気用の第１位置となった状態で示す断面図である。

【図４】流体圧機器内に流体を供給すべくスプール軸を
給気用の第２位置に設定した状態における図４に示すマ
ニホールド電磁弁の断面図である。

【図５】本考案の他の実施例に係るマニホールド電磁弁
を示す断面図である。

【図６】本考案のさらに他の実施例に係るマニホールド
電磁弁を示す断面図である。

【図７】本考案のさらに他の実施例に係るマニホールド
電磁弁を示す断面図である。

【図８】本考案のさらに他の実施例に係るマニホールド
電磁弁を示す断面図である。

【図９】マニホールドに搭載された従来の３ポート電磁
弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１ マニホールド ２ 給気ポート ２ａ 給気用開口部 ３ 排気ポート（第１排気ポート） ３ａ 第１排気用開口部 ４ 排気ポート（第２排気ポート） ４ａ 第２排気用開口部 ５ａ〜５ｃ 電磁弁 ６ 弁ブロック部 ６ａ 弁孔 ７ パイロット部 ８ ソレノイド部 ９ スプール軸 ９ａ スプール溝 １０ 圧縮コイルばね １１ パイロット圧室 １２ ピストン １３ａ〜１３ｅ シール材 １５ 第１給排ポート １５ａ 第１給排用開口部（排気連通用開口部） １６ 第２給排ポート １６ａ 第２給排用開口部 ２０，２０ａ 空圧シリンダ（流体圧機器） ２１，２１ａ ホース ２２，２２ａ ホース ２３，２３ａ ピストンロッド ２４ コイルばね ３１ ボビン ３２ ソレノイド ３３ ヨーク ３４ 固定コア ３５ プランジャ ３６ ハウジング ３７ 弁座部 ３８ 給気孔 ３９，４３ 流体室 ４０，４５ 連通流路 ４１，４６ 弁体 ４２，４７ 圧縮コイルばね ４４ 排気孔 ４８ 連通孔 ４９ 連動ピン ５１ 栓 ５２，５２ａ バイパス通路

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 給気ポートと第１および第２排気ポート
   とが形成されたマニホールドに、それぞれ弁孔が形成さ
   れた弁ブロック部を有しかつ前記弁孔内に摺動自在にス
   プール軸が設けられた複数の電磁弁を有するマニホール
   ド電磁弁において、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、前記給
   気ポートに連通する給気用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、前記第
   １排気ポートに連通する第１排気用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、前記第
   ２排気ポートに連通する第２排気用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、流体圧
   機器に連通する第１給排用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、流体圧
   機器に連通する第２給排用開口部と、 前記スプール軸に形成され、当該スプール軸が第１位置
   となった状態のもとで前記給気用開口部を閉塞するとと
   もに前記第１排気用開口部と前記第２給排用開口部とを
   連通させかつ前記第２排気用開口部と前記第１給排用開
   口部とを連通させる一方、前記スプール軸が第２位置と
   なった状態のもとで前記給気用開口部を前記第１および
   第２給排用開口部に連通させるとともに前記第１および
   第２排気用開口部を閉塞するスプール部とを有し、 前記流体圧機器から排出された流体が２つの排気ポート
   から排出されるようにしたことを特徴とするマニホール
   ド電磁弁。
2. 【請求項２】 給気ポートと第１および第２排気ポート
   とが形成されたマニホールドに、それぞれ弁孔が形成さ
   れた弁ブロック部を有しかつ前記弁孔内に摺動自在にス
   プール軸が設けられた複数の電磁弁を有するマニホール
   ド電磁弁において、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、前記給
   気ポートに連通する給気用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、前記第
   １排気ポートに連通する第１排気用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、前記第
   ２排気ポートに連通する第２排気用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成され、流体圧
   機器に連通する給排用開口部と、 前記弁ブロックに前記弁孔に開口して形成された排気連
   通用開口部と、 前記スプール軸が第１位置となった状態のもとで前記給
   気用開口部を閉塞するとともに前記第１排気用開口部と
   前記給排用開口部とを連通させる一方、前記スプール軸
   が第２位置となった状態のもとで前記給気用開口部を前
   記給排用開口部に連通させるとともに前記第１および第
   ２排気用開口部を閉塞するスプール部と、 前記スプール軸が前記第１位置となった状態のもとで前
   記第２排気用開口部と前記給排用開口部とを連通するバ
   イパス通路とを有し、 前記流体圧機器から排出された流体が２つの排気ポート
   から排出されるようにしたことを特徴とするマニホール
   ド電磁弁。