JP2826460B2 - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁Info
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- JP2826460B2 JP2826460B2 JP26694A JP26694A JP2826460B2 JP 2826460 B2 JP2826460 B2 JP 2826460B2 JP 26694 A JP26694 A JP 26694A JP 26694 A JP26694 A JP 26694A JP 2826460 B2 JP2826460 B2 JP 2826460B2
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Description
アクチュエータの始動や停止および動作方向を制御する
電磁弁に関する。
方向を制御するための切換弁のうち、電磁石により操作
される電磁弁としては、1つのソレノイドで弁を操作す
るシングルソレノイド電磁弁と、2つのソレノイドで弁
を操作するダブルソレノイド電磁弁とがある。
つまり電磁石に対する通電を解くと弁軸は元の位置に復
帰する構造つまり自己復帰型の構造である。一方、ダブ
ルソレノイド電磁弁は通電されていたソレノイドに対す
る通電を解いても、弁軸は通電した際の位置を保持する
ことになるようにした構造つまり自己保持型の構造であ
る。したがって、ソレノイドに対する通電が解かれる
と、シングルソレノイド電磁弁の弁軸は、通電前の状態
に復帰することになるのに対して、ダブルソレノイド電
磁弁の弁軸は、通電前の状態を保持することになる。
社オーム社(1989年2月25日発行)」の第479頁に記
載のように、1つのマニホールドブロックに複数の電磁
弁を取り付けるようにしたマニホールド電磁弁が開発さ
れて多用されている。このマニホールド電磁弁は、マニ
ホールドブロックに共通の給気ポートと排気ポートを形
成し、複数の電磁弁に対する空気の給排気をマニホール
ドブロックを介して行うようにしたものである。
組立工場においてマニホールド電磁弁が使用される場合
には、アクチュエータの種類やその制御の方式等に応じ
て、シングルソレノイド電磁弁とダブルソレノイド電磁
弁との何れかが選択されることになるが、アクチュエー
タの変更や制御方式の変更等の仕様変更がなされてシン
グルソレノイド電磁弁つまり自己復帰型の電磁弁とダブ
ルソレノイド電磁弁つまり自己保持型の電磁弁とが交換
されることがある。
載された複数の電磁弁のうち何れかをマニホールドブロ
ックから取外して他のタイプの電磁弁に交換することに
なるが、その作業は容易でなく、工場における部品や製
品の組立ないし生産ラインを長時間停止させる必要があ
り、生産性を向上させる際のネツクとなっている。
となく、自己復帰型の電磁弁と自己保持型の電磁弁との
何れかに容易に変更し得る電磁弁を提供することにあ
る。
な特徴は、本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。
発明のうち、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。
ピストンを有し他端に小径ピストンを有し、複数の弁体
が設けられた弁軸を軸方向に摺動自在に収容する弁孔が
形成された主弁部と、前記弁孔に連通して前記主弁部に
形成された複数の出力ポート、前記弁孔に連通してそれ
ぞれ前記主弁部の同一面に開口して形成された給気ポー
ト、および複数の排気ポートと、前記主弁部の一端部に
前記弁軸の延長上に位置させて取り付けられたソレノイ
ド部と、前記ソレノイド部内に前記弁軸と同一の方向に
往復動自在に設けられ、前記大径ピストンを収容する大
径圧力室に連通した第1操作通路と前記給気ポートとを
連通させる位置と閉塞させる位置とに作動する第1のプ
ランジャと、前記ソレノイド部内に前記第1のプランジ
ャに平行に往復動自在に設けられ、前記小径ピストンを
収容する小径圧力室に連通した第2操作通路と前記給気
ポートとを連通させる位置と閉塞させる位置とに作動す
る第2のプランジャと、前記弁軸とそれぞれの前記プラ
ンジャとの間に自己復帰位置と自己保持位置とに切換移
動自在に取り付けられ、前記自己復帰位置において前記
第2操作通路と前記小径圧力室とを連通させるバイパス
通路を開放し、自己保持位置において前記バイパス通路
を閉塞する切換部材とを有することを特徴とする。
ストンを有し他端に小径ピストンを有し、複数の弁体が
設けられた弁軸を軸方向に摺動自在に収容する弁孔が形
成された主弁部と、前記弁孔に連通して前記主弁部に形
成された複数の出力ポート、前記弁孔に連通してそれぞ
れ前記主弁部の同一面に開口して形成された給気ポー
ト、および複数の排気ポートと、前記主弁部の一端部に
前記弁軸の延長上に位置させて取り付けられたソレノイ
ド部と、前記ソレノイド部内に前記弁軸と同一の方向に
往復動自在に設けられ、前記大径ピストンを収容する大
径圧力室に連通した第1操作通路と前記給気ポートとを
連通させる位置と閉塞させる位置とに作動する第1のプ
ランジャと、前記ソレノイド部内に前記第1のプランジ
ャに平行に往復動自在に設けられ、前記主弁部の他端部
に向けて延びる第2操作通路と前記給気ポートとを連通
させる位置と閉塞させる位置とに作動する第2のプラン
ジャと、前記主弁部の他端部に自己復帰位置と自己保持
位置に切換移動自在に取り付けられ、前記自己復帰位置
において前記給気ポートと前記小径圧力室とを連通させ
るバイパス通路を開放しかつ前記第2操作通路を閉塞
し、前記自己保持位置において前記バイパス通路を閉塞
しかつ前記第2操作通路と前記小径圧力室とを連通させ
る切換部材とを有することを特徴とする。
部材の位置を自己復帰位置として第1のプランジャのみ
を作動させるようにすれば、シングルソレノイド型の電
磁弁に設定され、自己保持位置として両方のプランジャ
を作動させるようにすれば、ダブルソレノイド型の電磁
弁に設定される。したがって、電磁弁自体を交換するこ
となく、短時間で容易に電磁弁の仕様を変更することが
できる。
に説明する。
ホールドブロックに複数個搭載されたマニホールド電磁
弁の一例を示す斜視図であり、マニホールドブロック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。このマニホールドブロ
ック1には、複数の電磁弁5a〜5cが搭載されてい
る。マニホールドブロック1には、それぞれの電磁弁5
a〜5cに対応して、2つずつの出力ポート6a〜6
c、7a〜7cが形成されており、電磁弁5a〜5cの
作動により一方の出力ポート6a〜6cまたは7a〜7
cから流体が吐出されるようにしている。なお、マニホ
ールドブロック1には任意の数の電磁弁が搭載される。
クチュエータとしての空気圧シリンダ8a,8bが接続
されており、電磁弁5a,5bを操作することにより対
応する空気圧シリンダ8a,8bのロッド9a,9bが
それぞれ駆動されるようになっている。
電磁弁を示す図であり、図2は電磁弁の左側半分を示
し、図3はシングルソレノイド型の電磁弁に設定された
状態における電磁弁の右側半分を示す。そして、図4は
ダブルソレノイド型の電磁弁に設定された状態における
電磁弁の右側半分を示す。
11と、主弁部12とを有し、これらは一体となってい
る。そして、図3に示すように、主弁部12にはパイロ
ット部13が一体となっており、このパイロット部13
には切換部14と、ソレノイド部15とが一体となって
電磁弁のハウジングが形成され、この電磁弁のハウジン
グはその下側の部分で図示しないマニホールドブロック
に固定されるようになっている。
孔16が形成されており、主弁部12の軸方向中央部分
には、弁孔16に開口して給気ポートPが形成され、主
弁部12の両端部には、弁孔16に開口して排気ポート
R1 とR2 とが形成されている。給気ポートPはマニホ
ールドブロック1の給気ポート2に連通され、それぞれ
の排気ポートR1 とR2 はマニホールドブロック1の排
気ポート3,4に連通されるようになっている。給気ポ
ートPとそれぞれの排気ポートR1 とR2 との間には、
出力ポートA,Bが弁孔16に開口して形成されてお
り、それぞれの出力ポートA,Bはマニホールドブロッ
ク1の出力ポート6a,7aに連通されるようになって
いる。
在に装着されており、図示する場合には、この弁軸17
に6つの弁体18が取り付けられている。したがって、
図2に示すように、弁軸17が図中右方向に移動した状
態では、給気ポートPと出力ポートBとが連通状態とな
り、出力ポートAと排気ポートR1 とが連通状態とな
る。一方、弁軸17が左方向に移動すると、給気ポート
Pと出力ポートAとが連通状態となり、出力ポートBと
排気ポートR2 とが連通状態となる。
すように、大径ピストン21が設けられており、他端に
はこの大径ピストン21よりも径が小さい小径ピストン
22が設けられている。図示する場合には、大径ピスト
ン21の受圧面積は小径ピストン22の受圧面積の2倍
に設定されている。大径ピストン21はパイロット部1
3に形成された大径圧力室23に収容され、小径ピスト
ン22はパイロット部11に形成された小径圧力室24
に収容されている。
通路25が形成されており、この共通連通路25は連通
路26によって給気ポートPに連通されている。したが
って、この共通連通路25には常時、給気ポートPから
の流体が供給されている。なお、矢印26aは、連通路
26のうちパイロット部13に形成された部分と共通連
通路25とを接続するために切換部14に形成された連
通路の部分を示し、この部分は図3の断面位置とはずれ
た位置に形成されている。
ト31は、第1操作通路33(矢印で示す)を介して大
径圧力室23に連通するようになっており、第1操作通
路33を開閉するための第1ソレノイド27のプランジ
ャ27aが第1導通ポート31に対向して配置されてい
る。
ト32は、第2操作通路34を介して小径圧力室24に
連通するようになっており、第2操作通路34を開閉す
るための第2ソレノイド28のプランジャ28aが第2
導通ポート32に対向して配置されている。
先端部には、第1導通ポート31に圧接する弁体27b
が設けられており、プランジャ27aはヨーク27cに
取り付けられたボビン27d内に軸方向に摺動自在に装
着されている。このボビン27dの後端部には固定コア
27eが固定され、ボビン27dの外側にコイル部27
fを巻き付けることによりソレノイドが形成されてい
る。
通ポート31に圧接させる方向の弾発力が圧縮コイルば
ね27gにより付勢されており、コイル部27fに通電
すると、この弾発力つまりばね力に抗してプランジャ2
7aが第1導通ポート31から離れることになる。
7に平行となって隣接してソレノイド部15に設けら
れ、第1ソレノイド27と同様の構造となっている。第
2ソレノイド28を構成する部材においては、第1ソレ
ノイド27を構成する部材と対応する部材には、番号2
8に同一の符号a〜gが付されている。
に位置させて流体室35が形成されており、この流体室
35はプランジャ27aの先端部外側に形成された流体
室36と連通孔37により連通している。したがって、
コイル部27fに通電されて弁体27bが第1導通ポー
ト31から離れると、それぞれ第1操作通路33の一部
を構成する流体室36、連通孔37および流体室35を
介して、共通連通路25内の流体が大径圧力室23内に
供給される。
に位置させて流体室41が形成されており、この流体室
41はプランジャ28aの先端部外側に形成された流体
室42と連通孔43により連通している。そして、流体
室41は通路34aにより第2操作通路34に連通して
おり、この通路34a自体も第2操作通路34の一部を
形成している。したがって、コイル部28fに通電がさ
れて弁体28bが第2導通ポート32から離れると、そ
れぞれ第2操作通路34を構成する流体室42、連通孔
43、流体室41および通路34aを介して、共通連通
路25内の流体が小径圧力室24内に供給される。
直角方向を向いてスプール軸孔46が形成されており、
このスプール軸孔46内には切換弁軸47が軸方向に摺
動自在に装着されている。切換部14に共通連通路25
に連通させて、つまり給気ポートPに連通させて供給ポ
ート48が形成されており、この供給ポート48はスプ
ール軸孔46に開口している。また、このスプール軸孔
46と流体室41とを連通させる連通ポート49が切換
部14に形成され、スプール軸孔46と流体室35とを
連通させる連通ポート62が切換部14に形成されてい
る。
通ポート49とを連通させると、給気ポートPと小径圧
力室24とを共通連通路25、流体室41,42、第2
操作通路34を介して連通させるバイパス通路50を構
成している。
口58が形成されており、この排気口58に連通させて
排気通路61a,61bがそれぞれ形成されている。流
体室35内に組み込まれた弁部材64とプランジャ27
aとの間には、連通孔37内を連動ピン65が貫通して
おり、連動ピン65と連通孔37の内面との間には、流
体室35と36を連通する隙間が形成されている。した
がって、第1ソレノイド27の弁体27bが第1導通ポ
ート31から離れると、ばね66の弾発力が付勢された
弁部材64は導通ポート62を閉塞する。
プランジャ28aとの間には、連通孔43内を連動ピン
68が貫通しており、連動ピン68と連通孔43の内面
との間には、流体室41と42とを連通させる隙間が形
成されている。したがって、第2ソレノイド28の弁体
28bが第2導通ポート32から離れると、ばね69の
弾発力が付勢された弁部材67は導通口63を閉塞す
る。
設けられた圧縮コイルばね52の弾発力に抗して切換弁
軸47を前進移動させると、排気ポート61bと連通ポ
ート49とが閉塞され、供給ポート48と連通ポート4
9とが相互に連通状態となって、切換弁軸47は給気ポ
ートPを小径圧力室24にバイパスさせる自己復帰位置
となる。
退移動させると、供給ポート48と連通ポート49との
連通が解除されて、バイパス通路50が閉塞された自己
保持位置となる。この自己保持位置にあっては、第1ソ
レノイド27のコイル部27fを通電すると、第1操作
通路33が開かれて大径圧力室23内に流体が供給され
ることから、弁軸17は図2に示す位置から左側に移動
する。第2ソレノイド28のコイル部28fを通電する
と、第2操作通路34が開放されて小径圧力室24内に
流体が供給されることから、弁軸17は図に示す位置に
なる。そして、弁軸17が何れの位置となっていても、
コイル部27f,28fに対する通電が停止された場合
には、弁軸17は何れかのソレノイドの作動により設定
された位置を保持することになる。
に示す後退位置とに固定させるために、切換部14には
ストッパーピン53が設けられており、このピン53が
係合するL字形状となったカム溝54が切換弁軸47に
形成されている。したがって、切換弁軸47を図3に示
す状態からほぼ90度回転させると、図5に示す自己復
帰位置まで後退移動する。
設定すると、第2ソレノイド28の弁体28bにより第
2導通ポート32が閉塞された状態でも、スプール軸孔
46により構成されるバイパス通路50を介して、給気
ポートPの流体が常に小径圧力室24内に供給された状
態となる。したがって、弁軸17は図2に示す位置とな
る。この状態のもとで、第1ソレノイド27のコイル部
27fに通電されると、弁軸17は図2において左側に
移動することになり、通電を解くと元の位置に戻る。
手動で後退移動させることができるようにするために、
手動操作ロッド55が切換部14に設けられており、こ
の手動操作ロッド55にはこれを後退移動させる方向に
ばね56により弾発力が付勢されており、手動操作ロッ
ド55はストッパー57により後退移動が規制されてい
る。
する。図3は電磁弁がシングルソレノイド型として使用
された場合を示す図であり、第2ソレノイド28のコイ
ル部28fには通電がなされず、第2ソレノイド28は
休止状態に設定されている。そして、切換弁軸47は図
3に示すように、自己復帰位置に設定される。この場合
には、それぞれバイパス通路50を構成する共通連通路
25、供給ポート48、連通ポート49、流体室41、
第2操作通路34を介して、小径圧力室24には給気ポ
ートPからの流体が供給されている。したがって、第1
ソレノイド27のコイル部27fに電流が供給されてい
ない状態では、小径圧力室24に供給される流体の圧力
により、弁軸17は図2に示す位置となり、給気ポート
Pの流体は出力ポートBに流出する。
fに電流が供給されると、弁体27bが第1導通ポート
31から離れるので、共通連通路25と流体室35,3
6が連通状態となり、第1操作通路33を介して大径圧
力室23に給気ポートPからの流体が供給される。大径
ピストン21の受圧面積は小径ピストン22の受圧面積
の2倍に設定されているので、小径圧力室24内に流体
が供給されていても、大径圧力室23内に供給された流
体によって、弁軸17は図2に示される位置よりも左側
に移動する。これにより、給気ポートPの流体は出力ポ
ートAに流出し、出力ポートBからの流体は排気ポート
R2 に流出する。
電磁弁として使用する場合には、切換弁軸47を図4に
示す自己保持位置に設定してバイパス通路50を閉塞す
るとともに、第2ソレノイド28のコイル部28fに電
力を供給し得る状態に設定する。
ソレノイド28のコイル部28fに電力を供給すると、
第2操作通路34を介して小径圧力室24内に流体が供
給されることになり、弁軸17は図2に示す位置とな
る。一方、第2ソレノイド28のコイル部28fに対す
る通電を解いて、第1ソレノイド27のコイル部27f
に通電すると、大径圧力室23内に流体が供給されて、
弁軸17は図2に示す位置よりも左側に移動する。この
場合には、通電を解いても弁軸17は設定された位置を
保持する。
帰位置と自己保持位置とに切り換えることにより、1つ
の電磁弁をシングルソレノイドの自己復帰型の電磁弁と
して使用することができる一方、ダブルソレノイドの自
己保持型の電磁弁としても使用することができる。した
がって、部品や製品の組立ラインにおいてこの電磁弁が
使用されていた場合に、容易に電磁弁のタイプを変更す
ることができる。
施例の電磁弁を示す図であり、前記実施例の電磁弁にお
ける部材と共通する部材には同一の番号が付されてい
る。
2との間に切換部14aが設けられており、スプール弁
軸46に対応する位置に排気通路61が設けられている
ことを除いて、前記実施例とほぼ同様の構造となってい
る。
導通ポート62が第1導通ポート31の中心位置に一致
させて設けられ、排気通路61と流体室41とを連通さ
せる導通口63が第1導通ポート31の中心位置に一致
させて設けられている。
プランジャ27aとの間には、連通孔37内を連動ピン
65が貫通しており、連動ピン65と連通孔37の内面
との間には、流体室35と36を連通させる隙間が形成
されている。したがって、第1ソレノイド27の弁体2
7bが第1導通ポート31から離れると、ばね66の弾
発力が付勢された弁部材64は導通口62を閉塞する。
プランジャ28aとの間には、連通孔43内を連動ピン
68が貫通しており、連動ピン68と連通孔43の内面
との間には、流体室41と42を連通させる隙間が形成
されている。したがって、第2ソレノイド28の弁体2
8bが第2導通ポート32から離れると、ばね69の弾
発力が付勢された弁部材67は導通口63を閉塞する。
路26により共通連通路25に接続されており、大径圧
力室23と給気ポートPを連通させる第1操作通路33
は第1ソレノイド27の作動により開閉され、小径圧力
室24と給気ポートPを連通させる第2操作通路34は
第2ソレノイド28の作動により開閉されるようになっ
ている。
れの反対側の導通溝72は図示しない流路で接続されて
おり、この導通溝72に隣接して形成された導通溝73
は小径圧力室24に接続されており、これらの導通溝7
2,73はスプール軸孔46aを介して連通するように
なっている。このスプール軸孔46aに開口するバイパ
スポート74が切換部14aに形成され、このバイパス
ポート74と給気ポートPを接続するバイパス通路50
が連通路26から分岐して主弁部12に形成されてい
る。
47aが軸方向に摺動自在に装着されており、この切換
弁軸47aは図5に示す自己復帰位置と、図7に示す自
己保持位置とに移動する。
溝73とバイパスポート74とが切換弁軸47aを介し
て連通状態となり、バイパス通路50が開かれることに
なる。したがって、この状態では、電磁弁はシングルソ
レノイド型の電磁弁つまり自己復帰タイプの電磁弁とな
る。
溝72と導通溝73とが切換弁軸47aを介して連通状
態となるので、第2操作通路34が小径圧力室24に連
通した状態となる。このときには、第2ソレノイド28
のプランジャ28aと連動する弁部材67が流体室41
に設けられているので、第2ソレノイド28のコイル部
28fに通電がなされていないときに、小径圧力室24
は排気通路61に連通した状態となる。この状態で、第
1ソレノイド27が作動すると、第1操作通路33が開
かれるとともに、弁部材64により導通ポート62が閉
じられるので、大径圧力室23内に流体が供給される。
プランジャ28aと連動する弁部材67により導通口6
3が閉じられた状態のもとで、給気ポートPからの流体
が第2操作通路34を介して小径圧力室24内に供給さ
れる。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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。
ート弁となっているが、ポート数はこれに限定されるこ
となく、4ポート2位置切換弁や3ポート2位置切換弁
に対しても本発明を適用することができる。
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。
ることなく、自己復帰型の電磁弁つまりシングルソレノ
イド型の電磁弁と、自己保持型の電磁弁つまりダブルソ
レノイド型の電磁弁との何れかに容易に変更することが
できる。
や製品の組立や加工ラインにおいては、組立装置等に仕
様変更がなされた場合に、迅速にその変更に対応するこ
とができ、生産効率が大幅に向上することになる。
の一例を示す斜視図である。
分を示す断面図である。
合における電磁弁の残り半分の部分を示す断面図であ
る。
における図3と同様の部分を示す断面図である。
の部分を示す断面図である。
合における電磁弁の残り半分の部分を示す断面図であ
る。
における図5と同様の部分を示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 一端に大径ピストンを有し他端に小径ピ
ストンを有し、複数の弁体が設けられた弁軸を軸方向に
摺動自在に収容する弁孔が形成された主弁部と、 前記弁孔に連通して前記主弁部に形成された複数の出力
ポート、前記弁孔に連通してそれぞれ前記主弁部の同一
面に開口して形成された給気ポート、および複数の排気
ポートと、 前記主弁部の一端部に前記弁軸の延長上に位置させて取
り付けられたソレノイド部と、 前記ソレノイド部内に前記弁軸と同一の方向に往復動自
在に設けられ、前記大径ピストンを収容する大径圧力室
に連通した第1操作通路と前記給気ポートとを連通させ
る位置と閉塞させる位置とに作動する第1のプランジャ
と、 前記ソレノイド部内に前記第1のプランジャに平行に往
復動自在に設けられ、前記小径ピストンを収容する小径
圧力室に連通した第2操作通路と前記給気ポートとを連
通させる位置と閉塞させる位置とに作動する第2のプラ
ンジャと、 前記弁軸とそれぞれの前記プランジャとの間に自己復帰
位置と自己保持位置とに切換移動自在に取り付けられ、
前記自己復帰位置において前記第2操作通路と前記小径
圧力室とを連通させるバイパス通路を開放し、自己保持
位置において前記バイパス通路を閉塞する切換部材 とを
有することを特徴とする電磁弁。 - 【請求項2】 一端に大径ピストンを有し他端に小径ピ
ストンを有し、複数の弁体が設けられた弁軸を軸方向に
摺動自在に収容する弁孔が形成された主弁部と、 前記弁孔に連通して前記主弁部に形成された複数の出力
ポート、前記弁孔に連通してそれぞれ前記主弁部の同一
面に開口して形成された給気ポート、および複数の排気
ポートと、 前記主弁部の一端部に前記弁軸の延長上に位置させて取
り付けられたソレノイド部と、 前記ソレノイド部内に前記弁軸と同一の方向に往復動自
在に設けられ、前記大径ピストンを収容する大径圧力室
に連通した第1操作通路と前記給気ポートとを 連通させ
る位置と閉塞させる位置とに作動する第1のプランジャ
と、 前記ソレノイド部内に前記第1のプランジャに平行に往
復動自在に設けられ、前記主弁部の他端部に向けて延び
る第2操作通路と前記給気ポートとを連通させる位置と
閉塞させる位置とに作動する第2のプランジャと、 前記主弁部の他端部に自己復帰位置と自己保持位置に切
換移動自在に取り付けられ、前記自己復帰位置において
前記給気ポートと前記小径圧力室とを連通させるバイパ
ス通路を開放しかつ前記第2操作通路を閉塞し、前記自
己保持位置において前記バイパス通路を閉塞しかつ前記
第2操作通路と前記小径圧力室とを連通させる切換部材
とを有することを特徴とする 電磁弁。
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7380571B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-06-03 | Koganei Corporation | Directional control valve |
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- 1994-01-06 JP JP26694A patent/JP2826460B2/ja not_active Expired - Fee Related
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