JP3854369B2 - パイロット式電磁弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パイロット圧によりスプール弁を駆動することにより、流体の流路を切り換えるようにしたパイロット式電磁弁に係る。特に詳しくは、スプール弁を所定位置に自己復帰させることのできるシングルソレノイド式（自己復帰型）の動作態様を備えたパイロット式電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電磁弁はスプール弁を含む切換弁部と、そのスプール弁を空気圧（パイロット圧）により間接的に動かすためのパイロット式のアクチュエータ部とを有する。アクチュエータ部は電気的に駆動されるソレノイド弁を含む。ソレノイド弁がオン・オフされることにより、切換弁部に対するパイロット圧の供給が切り換えられ、スプール弁が駆動される。
【０００３】
パイロット式のアクチュエータ部として、シングルソレノイド式とダブルソレノイド式とがある。シングルソレノイド式は一つのソレノイド弁を有する。ダブルソレノイド式は二つのソレノイド弁を有する。シングルソレノイド式のアクチュエータ部を有する電磁弁では、ソレノイド弁がオフされることにより、アクチュエータ部から切換弁部に対するパイロット圧の供給が切り換えられ、スプール弁が元の位置に復帰する。つまり、このタイプの電磁弁は、ソレノイド弁をオフさせることに伴いスプール弁を元の位置に復帰させることのできる自己復帰型の電磁弁である。一方、ダブルソレノイド式のアクチュエータ部を有する電磁弁では、各ソレノイド弁をオフしても、スプール弁が元の位置に復帰することはない。この場合、スプール弁はソレノイド弁をオフしたときの位置に保持される。つまり、このタイプの電磁弁は、ソレノイド弁をオフすることに伴いスプール弁をある位置に保持することのできる自己保持型の電磁弁である。
【０００４】
特開平７−０２７２４９号公報は、シングルソレノイド式のアクチュエータ部を備えた電磁弁の一例をその従来技術の中で開示する。図３０に示すように、この電磁弁２０１は切換弁部２０２と、アクチュエータ部２０３と、マニホールドプレート２０４とを備える。切換弁部２０２はスプール弁２０５を二つの位置の間で切り換え配置可能に収容する。切換弁部２０２は、スプール弁２０５の両端に対応して第１の加圧室２０６及び第２の加圧室２０７を備える。これら加圧室２０６，２０７は、スプール弁２０５の各端を押圧するための第１のピストン２０８、第２のピストン２０９をそれぞれ収容する。プレート２０４は給気通路２１０を有する。
【０００５】
アクチュエータ部２０３は３ポート弁よりなるソレノイド弁２１１を含む。このソレノイド弁２１１はソレノイド２１２と、弁体２１３を含む弁部２１４とを有する。第２の加圧室２０７には、給気通路２１０から通路２１６を通じて常時パイロット圧が供給される。ソレノイド２１２の励磁・非励磁に基づいて弁体２１３が駆動されることにより、通路２１５を通じて切換弁部２０２の第１の加圧室２０６に対するパイロット圧の供給が切り換えられる。これにより、第１のピストン２０８にはパイロット圧に基づく推力が発生し、その推力に基づいてスプール弁２０５が移動し、給気通路２１０から切換弁部２０２に供給される流体の流路が切り換えられる。
【０００６】
ソレノイド２１２が励磁されないときには、第２の加圧室２０７にパイロット圧が供給されているので、第２のピストン２０９のみにパイロット圧が加わる。そして、同ピストン２０９に発生する推力に基づき、スプール弁２０５が、図３０の右方向へ移動する。つまり、ソレノイド２１２が励磁されないときには、スプール弁２０５が右側の復帰位置に自己復帰するのである。ここで、第２のピストン２０９に設けられたバネ２１７は、スプール弁２０５が自己復帰するのを援助する。
【０００７】
一方、ソレノイド２１２が励磁されるときには、給気通路２１０に供給される流体が各通路２１５，２１６から対応する加圧室２０６，２０７に対してパイロット圧として供給される。従って、各ピストン２０８，２０９には、同じ大きさのパイロット圧が供給される。ここで、スプール弁２０５を、図３０の左方向へ移動させるために、第１のピストン２０８の外径は第２のピストン２０９のそれよりも大きく設定され、両ピストン２０８，２０９の受圧面積の大きさは互いに異なる。この受圧面積の違いにより、両ピストン２０８，２０９の間に推力差を生じさせ、その推力差に基づいてスプール弁２０５を左方向へ移動させる。つまり、ソレノイド２１２が励磁されることにより、スプール弁２０５が、両ピストン２０８，２０９の推力差に基づき復帰位置から駆動するのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の電磁弁２０１において、スプール弁２０５が復帰位置から駆動できるのは、両ピストン２０８，２０９の受圧面積の大きさが互いに異なるからである。ここで、自己復帰型の電磁弁２０１としてそのスプール弁２０５を円滑に駆動するためには、各ピストン２０８，２０９に発生する推力をできる限り大きくする必要がある。そのためには、電磁弁２０１の幅寸法に対して第１のピストン２０８の外径を必要最大限に確保する必要がある。
【０００９】
しかし、その一方で電磁弁２１０を小形・薄型にする要求もある。電磁弁２０１を薄型にするために、その幅寸法を小さくした場合には、各ピストン２０８，２０９の外径が必然的に小さくなり、各ピストン２０８，２０９で発生する推力、両ピストン２０８，２０９の間の推力差が相対的に小さくなる。このため、各ピストン２０８，２０９及びスプール弁２０５の摺動部分における潤滑状態が悪化したときには、各ピストン２０８，２０９の推力は更に不足することになる。従って、電磁弁２０１では、スプール弁２０５の動作につき、その応答時間にばらつきが生じるという問題がある。このことは、上記のようなシングルソレノイド式（自己復帰型）の動作態様と、ダブルソレノイド式（自己保持型）の動作態様とを兼ね備え、それらを選択的に発揮させるようにしたパイロット式電磁弁においても同様のことである。
【００１０】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、シングルソレノイド式（自己復帰型）の動作態様を備えたパイロット式電磁弁につき、スプール弁の両端にそれぞれ設けられたピストンの間で推力差を十分に確保することにより、動作の応答性の安定化を図ると共に、外観の薄型化を図ることを可能にしたパイロット式電磁弁を提供することにある。
【００１１】
この発明の第２の目的は、上記第１の目的に加え、シングルソレノイド式（自己復帰型）の動作態様と、ダブルソレノイド式（自己保持型）の動作態様とを兼ね備え、それらを選択的に発揮させるようにしたパイロット式電磁弁につき、自己保持型の動作態様を得る際に、スプール弁の両端にそれぞれ設けられたピストンの推力を互いに同じにすることにより、スプール弁の往復動作の安定化を図ることを可能にしたパイロット式電磁弁を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１及び第２の目的を達成するために請求項１に記載の第１の発明は、流体の流路を切り換えるためのスプール弁と、スプール弁を駆動するためのパイロット圧を制御するパイロット弁とを備えたパイロット式電磁弁であって、スプール弁はその一端にパイロット圧を受ける第１のピストンを、その他端にパイロット圧を受ける第２のピストンをそれぞれ有し、第１及び第２のピストンは互いに同じ大きさの外径を有することと、第２のピストンにはパイロット圧を受ける第３のピストンが隣接して配置され、第２及び第３のピストンは互いに同一軸線に沿って配置され、第３のピストンは第２のピストンと同等かそれよりも大きい外径を有することと、スプール弁を復帰位置に復帰させることを含む動作態様を得るために、第１のピストンにパイロット圧を常時供給すると共に第２及び第３のピストンに対するパイロット圧の供給を同時に許容又は規制する第１の状態と、スプール弁を任意の位置に保持させることを含む動作態様を得るために、第１及び第２のピストンに対するパイロット圧の供給をそれぞれ許容又は規制する第２の状態とにパイロット圧の供給態様を切り換えるための切換手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１３】
上記第１の発明によれば、第１のピストン、第２及び第３のピストンがそれぞれパイロット圧を受けて推力を発生させることにより、それら推力に基づいてスプール弁が押圧され、同弁が駆動される。この駆動により、電磁弁において流体の流路が切り換えられる。
【００１４】
ここで、第１のピストンはスプール弁の一端に、第２及び第３のピストンはスプール弁の他端にそれぞれ配置され、第２及び第３のピストンが同一軸線に沿って配置される。従って、第１のピストンのみにパイロット圧が常時供給されることにより、第１のピストンの推力によりスプール弁が押圧され、同弁が復帰位置へ復帰する。つまり、電磁弁において自己復帰の動作が得られる。一方、全てのピストンにパイロット圧が供給されることにより、第１のピストンの推力と、第２及び第３のピストンの推力の合計との間に差が生じ、その推力差に基づき、スプール弁が復帰位置と反対方向へ移動する。
【００１５】
ここでは、上記推力差を得るために、スプール弁の両端のピストンの数が互いに異なり、第２及び第３のピストンが同一軸線に沿って配置される。従って、必要十分な大きさの推力差を確保した上で、各ピストンの外径を比較的小さく設定することが可能になる。
【００１６】
【００１７】
上記第１の発明によれば、上記作用に加え、切換手段によりパイロット圧の供給態様が第１の状態に切り換えられることにより、第１のピストンの推力にのみに基づいてスプール弁が復帰位置に復帰する。又、第１のピストンと、第２及び第３のピストンとの間の推力差に基づいてスプール弁が復帰位置と反対の方向へ移動する。
【００１８】
切換手段によりパイロット圧の供給態様が第２の状態に切り換えられることにより、第１及び第２のピストンに対するパイロット圧の供給の許容又は規制に伴い、第１のピストンの推力の有無と第２のピストンの推力の有無との組み合わせにより、スプール弁が任意の位置に保持され、或いはスプール弁が往復動する。このように、切換手段の切り換えにより、電磁弁において、自己復帰型の動作態様と自己保持型の動作態様とが選択的に得られる。
【００１９】
上記第２の目的を達成するために請求項２に記載の第２の発明は、第１の発明の構成において、切換手段は、パイロット圧の供給態様が第２の状態に切り換えられた場合に、スプール弁を任意の位置に保持するために、第１及び第２のピストンに対するパイロット圧の供給を同時に規制するものであることを趣旨とする。
【００２０】
上記第２の発明によれば、第１の発明の作用に加え、切換手段によりパイロット圧の供給態様が第２の状態に切り換えられ、第１及び第２のピストンに対するパイロット圧の供給が同時に規制されることにより第１及び第２のピストンにおける推力の発生が同時になくなり、スプール弁の両端が同時に押圧されなくなり、スプール弁が任意の位置に保持される。
【００２１】
上記第２の目的を達成するために請求項３に記載の第３の発明は、第１又は第２の発明の構成において、切換手段は第１のピストンにパイロット圧を強制的に供給するために操作される第１の操作部材と、第３のピストンに対するパイロット圧の供給を許容又は規制するために操作される第２の操作部材と、第１の操作部材の動きを第２の操作部材の操作に連動させるための連動手段とを含み、スプール弁を復帰位置に復帰させることを含む動作態様を得るために、第３のピストンに対するパイロット圧の供給を許容するために第２の操作部材を操作するようにしたことを趣旨とする。
【００２２】
上記第３の発明によれば、第１又は第２の発明の作用に加え、第２の操作部材を操作することにより、連動手段が作動して第１の操作部材が動かされる。従って、第２の操作部材に対する一つの操作を行うだけで、第１のピストンにパイロット圧が強制的に供給され、第３のピストンに対するパイロット圧の供給が許容される。これにより、スプール弁を復帰位置に復帰させることを含む動作態様が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の態様）
以下、本発明に係るパイロット式電磁弁を具体化した第１の実施の形態を図１〜図２７を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１〜図４に示すように、電磁弁１は幅寸法Ｗの比較的小さい箱形をなす。電磁弁１は支持レール２の上に支持される。電磁弁１は切換弁部３と、その片側に設けられたアクチュエータ部４とを備える。切換弁部３は流体（気体）の流路を切り換えるためのスプール弁５を有する。図５に示すように、アクチュエータ部４はスプール弁５を駆動するために電気的に制御される一対をなす第１及び第２のソレノイド弁６，７と、両ソレノイド弁６，７に兼用されるケーシング８とを有する。切換弁部３はその上側に配置された手動装置９を有する。アクチュエータ部４及び手動装置９は本発明の切換手段を構成する。
【００２５】
手動装置９は、スプール弁５をアクチュエータ部４の制御から独立して強制的、かつ任意に駆動するために操作される。手動装置９は一対をなす第１及び第２の切換軸１０，１１、操作片１２、カバー１３及び第３の切換軸１４を備える。第１及び第２の切換軸１０，１１は互いに平行に配列され、切換弁部３に対して垂直に配置される。各切換軸１０，１１は垂直方向へ往復動可能である。図２，４に示すように、第１の切換軸１０は第２の切換軸１１よりも短い。第２の切換軸１１は本発明の第１の操作部材を構成する。操作片１２は両切換軸１０，１１の頭部１０ａ，１１ａを覆い、両頭部１０ａ，１１ａに係合可能に設けられる。操作片１２は切換弁部３の長手方向に沿ってスライド可能に設けられる。ここで、長手方向とは、電磁弁１の幅寸法Ｗの方向に直交する方向である。カバー１３は操作片１２を覆うためのものであり、切換弁部３に対して回動可能に設けられる。その回動により、カバー１３は操作片１２を覆う位置又は操作片１２に係合する位置と、図１，３に示すように操作片１２を露出させる位置とに選択的に配置される。第３の切換軸１４は、第１及び第２の切換軸１０，１１に直交する方向、即ち水平方向に延びる。第３の切換軸１４は水平方向へ往復動可能である。この切換軸１４はその先端外周に弁溝１４ａを有する。第３の切換軸１４は本発明の第２の操作部材を構成する。
【００２６】
図１〜４に示すように、切換弁部３はスプールハウジング１５と、第１、第２及び第３のピストンハウジング１６，１７，１８と、ポートハウジング１９と、切換ハウジング２０と、二つの通路ハウジング２１，２２とを有する。スプールハウジング１５に収容されたスプール弁５は、図４に示す配置を本発明の第１の位置とし、図２に示す配置を本発明の第２の位置として、両位置の間で同弁５の軸線方向に沿って所定のストロークをもって往復動可能をなす。第１のピストンハウジング１６は第１の加圧室２３を含む。第２のピストンハウジング１７は第２の加圧室２４を含む。第３のピストンハウジング１８は第３の加圧室２５を含む。各加圧室２３〜２５には、スプール弁５を駆動するためのパイロット圧がそれぞれ供給される。第２の加圧室２４と第３の加圧室２５との間を区画する第２のピストンハウジング１７は、その隔壁を貫通する軸孔１７ａを含む。図４に示すように、スプールハウジング１５及び第１のピストンハウジング１６は第１の加圧室２３に連通する第１の通路２６を有する。図２に示すように、スプールハウジング１５及び第２のピストンハウジング１７は第２の加圧室２４に連通する第２の通路２７を有する。第３のピストンハウジング１８は第３の加圧室２５に連通する第３の通路２８を有する。
【００２７】
スプール弁５はその軸上に、互いに離れて配置された複数の弁部５ａを有する。各弁部５ａの外径は軸のそれよりも大きい。ポートハウジング１９は給気ポート２９、一対の排気ポート３０，３１、第１のポート３２及び第２のポート３３を有する。スプール弁５がその軸方向へ移動することにより、給気ポート２９に供給される空気の流路が、第１のポート３２と第２のポート３３との間で切り換えられる。これと同時に、第２又は第１のポート３３，３２に導入される排気の流れが、二つの排気ポート３０，３１の間で切り換えられる。
【００２８】
スプール弁５はその両端に、同弁５を押圧するための第１のピストン３４と、第２及び第３のピストン３５，３６とを備える。第１のピストン３４は略円筒状をなし、スプール弁５に一体的に設けられ、第１の加圧室２３に配置される。第２のピストン３５は略円筒状をなし、スプール弁５と一体的に設けられ、第２の加圧室２４に配置される。第３のピストン３６はスプール弁５とは別体に設けられ、第３の加圧室２５に配置される。第３のピストン３６は円筒部３６ａ及び軸部３６ｂを有する。この軸部３６ｂは軸孔１７ａを貫通し、第２の加圧室２４に侵入可能である。第３の加圧室２５において第３のピストン３６が往復動するのに伴い、軸部３６ｂが軸孔１７ａに沿って往復動する。第３のピストン３６はその軸部３６ｂによって第２のピストン３５に対して分離可能に係合する。第３のピストン３６は第２のピストン３５に係合することにより、その駆動力をスプール弁５に伝達する。第１のピストン３４はパイロット圧を受けるための第１の受圧面３４ａを有する。第２のピストン３５はパイロット圧を受けるための第２の受圧面３５ａを有する。第３のピストン３６はパイロット圧を受けるための第３の受圧面３５ｃを有する。各受圧面３４ａ，３５ａ，３６ｃの大きさは対応する各ピストン３４〜３６の外径の大きさに相関する。この実施の形態において、第１及び第２のピストン３４，３５の外径の大きさは互いに等しいことから、第１のピストン３４の受圧面３４ａと第２のピストン３５の受圧面３５ａは面積が互いに等しい。第３のピストン３６の外径は第２のピストン３５の外径よりも若干大きいことから、第３のピストン３６の受圧面３６ｃは第２のピストン３５の受圧面３５ａよりも面積が若干大きい。
【００２９】
ポートハウジング１９は二つのパイプ継手３７，３８と、給気ポート３９とを有する。一方のパイプ継手３７はスプールハウジング１５の第１のポート３２に連通し、他方のパイプ継手３８は同ハウジング１５の第２のポート３３に連通する。給気ポート３９はスプールハウジング１５の給気ポート２９に連通する。ポートハウジング１９の給気ポート２９には、この電磁弁１により流路が切り換えられる圧縮空気（作動圧として使用される。）が供給される。
【００３０】
図２，４に示すように、前述した二つの切換軸１０，１１は切換ハウジング２０に設けられる。即ち、このハウジング２０は垂直方向に延び、上方へ開口する一対をなす第１及び第２の軸穴４０，４１を含む。第１の軸穴４０は第２の軸穴４１よりも浅い。これら軸穴４０，４１には、対応する各切換軸１０，１１がそれぞれ組み込まれる。各切換軸１０，１１の頭部１０ａ，１１ａはこのハウジング２０から上方へ突出する。各軸穴４０，４１の底部には、各切換軸１０，１１を上方へ付勢するためのバネ４２がそれぞれ設けられる。
【００３１】
図２に示すように、切換ハウジング２０は第１の軸穴４０に連通する第４、第５及び第６の通路４３，４４，４５を有する。第４及び第５の通路４３，４４は第１の軸穴４０において互いに近接する位置に連通する。第６の通路４５は第１の軸穴４０の底部に連通する。第６の通路４５には、圧縮空気（パイロット圧として使用される。）を同通路４５に供給するためのパイロット給気ポート４６が連通する。
【００３２】
図４に示すように、切換ハウジング２０は第２の軸穴４１に連通する第７及び第８の通路４７，４８を有する。これらの通路４７，４８は第２の軸穴４１の底部に連通する。第６の通路４５は第２の軸穴４１にも連通する。図２，４に示すように、このハウジング２０は作動圧用の圧縮空気を外部へ排出するための排気ポート４９と、パイロット圧用の圧縮空気を外部へ排出するためのパイロット排気ポート５０とを備える。上記作動圧用の排気ポート４９には、スプールハウジング１５の二つの排気ポート３０，３１が連通する。
【００３３】
図２に示すように、第１の切換軸１０はその軸上に二つの弁部１０ｂ，１０ｃを有する。第１の切換軸１０の上側の弁部１０ｂは、第１の軸穴４０を介して第４及び第５の通路４３，４４の間を開閉する。図４に示すように、第２の切換軸１１はその軸上に同じく二つの弁部１１ｂ，１１ｃを有する。第２の切換軸１１の下側の弁部１１ｃは、第２の軸穴４１を介して、第７及び第８の通路４７，４８の間を開閉する。
【００３４】
図２，４，５に示すように、通路ハウジング２１は第９，１０，１１，１２の通路５１，５２，５３，５４を有する。第９の通路５１は、第５の通路４４に連通する。第１０の通路５２は第６の通路４５に連通する。第１１の通路５３は第８の通路４８に連通する。第１２の通路５４はパイロット排気ポート５０に連通する。
【００３５】
図２，４，５に示すように、別の通路ハウジング２２は第１及び第２の給排気通路５５，５６、パイロット通路５７及び排気通路５８を有する。第１の給排気通路５５は第９及び第１２の通路５１，５４に選択的に連通可能をなす。パイロット通路５７は第１０の通路５２に連通する。第２の給排気通路５６は第１１及び第１２の通路５３，５４に選択的に連通可能をなす。即ち、第１及び第２の給排気通路５５，５６は、それぞれが第９、第１１の通路５１，５３に連通するときには、第１２の通路５４に対して遮断される。その逆に、第１及び第２の給排気通路５５，５６は、それぞれが第１２の通路５４に連通するときには、第９、第１１の通路５１，５３に対して遮断される。
【００３６】
図５に示すように、第１のソレノイド弁６はソレノイド６１、プランジャ６２及び第１の弁体６３を備える。第２のソレノイド弁７は、同じくソレノイド６４、プランジャ６５及び第２の弁体６６を備える。第１の弁体６３はプランジャ６２に連動して移動する。同じく第２の弁体６６はプランジャ６５に連動して移動する。ケーシング８は第１及び第２の弁体６３，６６にそれぞれ対応する弁座６７，６８を有する。両弁座６７，６８は共通の弁孔６９を有する。ケーシング８は、各弁体６３，６６にそれぞれ対応する別の弁座７０，７１を有する。各弁座７０，７１はそれぞれ弁孔７２，７３を有する。ケーシング８はパイロット出力ポート７４、パイロット給気ポート７５、パイロット排気ポート７７及びパイロット出力ポート７６を有する。両弁座６７，６８に共通する弁孔６９はパイロット給気ポート７５を通じてパイロット通路５７に連通する。別の弁座７０，７１の各弁孔７２，７３はパイロット排気ポート７７を通じて排気通路５８に連通する。パイロット出力ポート７４，７６はそれぞれ、給排気通路５５，５６に連通する。
【００３７】
第１のソレノイド弁６において、ソレノイド６１が励磁（オン）されることにより、第１の弁体６３が弁孔６９を開き、対応する二つのポート７４，７５が互いに連通する。これにより、パイロット給気ポート４６から供給されるパイロット圧が、通路５５，５１，４４を通じて第１の軸穴４０に供給される。第２のソレノイド弁７において、ソレノイド６４が励磁（オン）されることにより、第２の弁体６６が弁孔６９を開き、対応する二つのポート７５，７６が互いに連通する。これにより、給気ポート４６から供給されるパイロット圧が、通路５６，５３，４８を通じて第２の軸穴４１に供給される。第１及び第２のソレノイド弁６，７は所定のコントローラ（図示しない）により、所定のシーケンスプログラムに基づいてオン・オフ制御される。
【００３８】
図１〜４に示すように、手動装置９は第３のピストンハウジング１８と一体をなす手動ケーシング８１を含む。各切換軸１０，１１はこのケーシング８１を貫通してその上面から上方へ突出する。ケーシング８１は水平方向に延びる軸孔８２を有する。第３の切換軸１４はこの軸穴８２に組み込まれる。この軸孔８２の底部にはバネ８３が設けられる。このバネ８３は切換軸１４を軸穴８２の外へ向けて付勢する。軸穴８２の入口には操作ピン８４が設けられる。この操作ピン８４は、切換軸１４をバネ８３の付勢力に抗して軸穴８２の底部へ移動させるために操作される。操作ピン８４は、軸穴８２からの切換軸１４の脱落を防止する。操作ピン８４に隣接して設けられたストッパ８４ａは、同ピン８４を係合可能である。切換軸１４を移動させるために操作ピン８４が操作されたとき、同ピン８４はストッパ８４ａに係合してその操作状態が保持される。
【００３９】
図６に示すように、第３の切換軸１４は弁溝１４ａを含む軸部１４ｂと、カム面１４ｃを含むカム部１４ｄとを備える。カム面１４ｃは切換軸１４が操作ピン８４により押圧される方向へ向かって傾斜する。これに合わせて、第２の切換軸１１は軸本体１１ｄと、頭部１１ａを含む頭片１１ｅとを備える。頭片１１ｅは下方へ開口する凹み１１ｆを有する。軸本体１１ｄ及び頭片１１ｅは、カム部１４ｄを挟んだ状態で互いに組み付けられる。頭片１１ｅの凹み１１ｆには、カム部１４ｄが嵌め合わされる。この嵌合状態では、軸本体１１ｄの頂面が、カム部１４ｄのカム面１４ｃに係合する。これら切換軸１１，１４の組み付け構造は、本発明の連動手段を構成する。
【００４０】
従って、図７に示すように、切換軸１４が操作ピン８４により押圧されない状態では、先細りなカム部１４ｄのカム面１４ｃの先部に軸本体１１ｄが当たり、軸本体１１ｄがカム部１４ｄにより下方へ押圧されることはない。このときの第３の切換軸１４の配置は、本発明における同軸１４の規制位置に相当する。この規制位置では、切換軸１４の弁溝１４ａが両通路２７，２８に整合しておらず、両通路２７，２８の間が閉じられ、第３の加圧室２５に対するパイロット圧の供給が規制される。一方、図８に示すように、切換軸１４が操作ピン８４により押圧された状態では、先細りなカム部１４ｄのカム面１４ｃの基部に軸本体１１ｄが当たり、軸本体１１ｄがカム部１４ｄにより下方へ押圧されて移動する。このときの第３の切換軸１４の配置は、本発明における同軸１４の許容位置に相当する。この許容位置では、切換軸１４の弁溝１４ａが両通路２７，２８と整合し、両通路２７，２８の間が開かれ、第３の加圧室２５に対するパイロット圧の供給が許容される。そして、第３の切換軸１４の許容位置への配置に連動して、第２の切換軸１１が下方へ移動され保持される。
【００４１】
図２では、第１の切換軸１０がバネ４２の付勢力に基づいて上方へ押し上げられる。この状態では、上側の弁部１０ｂにより、通路４３と通路４４との間が開かれる。下側の弁部１０ｃが通路４５の上側に配置され、その通路４５と通路４３との間が閉じられる。この場合、第１のソレノイド弁６に対応するパイロット出力ポート７４が、通路５５，５１，４４、軸穴４０及び通路４３，２７を介して第２の加圧室２４に連通する。このため、給気ポート４６から通路４５に導入される圧縮空気が、パイロット圧として、通路５２，５７、パイロット給気ポート７５及び第１のソレノイド弁６を介して第２の加圧室２４に導入可能となる。このとき、第１のソレノイド弁６が開かれることにより、第２の加圧室２４にパイロット圧が供給される。これにより、第２のピストン３５がその受圧面３５ａでパイロット圧を受けて推力を発生させ、その推力に基づきスプール弁５が押圧され、同弁５がその押圧方向へ移動する。第１のソレノイド弁６が閉じられることにより、第２の加圧室２４からパイロット圧が排気される。この場合、第１の切換軸１０の配置によってスプール弁５が強制的に駆動されることはなく、スプール弁５の駆動は第１のソレノイド弁６の制御に依存することになる。以下の説明において、図２に示す第１の切換軸１０の配置を、同軸１０の「非作動位置」と定義する。
【００４２】
図１６では、第１の切換軸１０がバネ４２の付勢力に抗して軸穴４０の底部へ押し下げらる。この状態では、上側弁部１０ｂにより、通路４３と通路４４との間が閉じられる。下側の弁部１０ｃが通路４５の下側に配置され、軸穴４０を介して通路４５と通路４３との間が開かれる。この場合、給気ポート４６が、第１のソレノイド弁６を介することなく、通路４５、軸穴４０、通路４３及び第２の通路２７を通じて直接的に第２の加圧室２４に連通する。このため、給気ポート４６から通路４５に導入される圧縮空気は、パイロット圧として、第２の加圧室２４に直接的かつ強制的に導入される。このとき、第１のソレノイド弁６が制御により選択的に開閉されることに拘わらず、第２の加圧室２４にはパイロット圧が常時供給される。これにより、第２のピストン３５で発生する推力に基づいてプール弁５が押圧され、同弁５がその軸方向へ移動する。つまり、スプール弁５は第１のソレノイド弁６の開閉に拘わらず強制的に動かされることになる。この場合、第１の切換軸１０の配置によって、スプール弁５が強制的に駆動されることになる。以下の説明において、図１６に示す第１の切換軸１０の配置を、同軸１０の「作動位置」と定義する。
【００４３】
図４では、第２の切換軸１１がバネ４２の付勢力に基づいて上方へ押し上げられる。この状態では、下側の弁部１１ｃにより、通路４７と通路４８との間が開かれる。又、弁部１１ｃにより、通路４５と通路４７との間が閉じられる。この場合、第２のソレノイド弁７に対応するパイロット排気ポート７６が、通路５６，５３，４８、軸穴４１及び通路４７を介して第１の加圧室２３に連通する。このため、給気ポート４６から通路４５に導入される圧縮空気は、パイロット圧として、通路５２，５７、パイロット給気ポート７５及び第２のソレノイド弁７を介して第１の加圧室２３に導入可能となる。この場合、第２のソレノイド弁７が開かれることにより、第１の加圧室２３にパイロット圧が供給される。これにより、第１のピストン３４がその第１の受圧面３４ａでパイロット圧を受けて推力を発生させ、その推力に基づきスプール弁５が押圧され、同弁５がその軸方向へ移動する。第２のソレノイド弁７が閉じられることにより、第１の加圧室２３からパイロット圧が排気される。この場合、第２の切換軸１１の配置によってスプール弁５が強制的に駆動されることはなく、スプール弁５の駆動は第２のソレノイド弁７の制御に依存することになる。以下の説明において、図４に示す第２の切換軸１１の配置を、同軸１１の「非作動位置」と定義する。
【００４４】
図２１では、第２の切換軸１１がバネ４２の付勢力に抗して軸穴４１の底部へ押し下げられる。この状態では、下側の弁部１１ｃにより、通路４７と通路４８との間が閉じられるとともに、通路４５と通路４７との間が開かれる。この場合、給気ポート４６が第２のソレノイド弁７を介することなく、通路４５、軸穴４１及び通路４７，２６を介して直接的に第１の加圧室２３に連通する。このため、給気ポート４６から通路４５に導入される圧縮空気は、パイロット圧として、第１の加圧室２３に直接的かつ強制的に導入される。このとき、第２のソレノイド弁７の開閉に拘わらず、第１の加圧室２３にパイロット圧が常時供給される。これにより、第１のピストン３４で発生する推力に基づいてスプール弁５が押圧され、同弁５がその軸方向へ移動する。つまり、スプール弁５は第２のソレノイド弁７の開閉に拘わらず強制的に動かされることになる。この場合、第２の切換軸１１の配置によって、スプール弁５が強制的に駆動されることになる。以下の説明において、図２１に示す第２の切換軸１１の配置を、同軸１１の「作動位置」と定義する。
【００４５】
操作ピン８４による第３の切換軸１４の操作は、電磁弁１を自己保持型と自己復帰型とに選択的に設定する。ここで、電磁弁１が自己保持型に設定されたときには、両方のソレノイド弁６，７が共にオフされることにより、その時点でのスプール弁５の位置が保持される。一方、電磁弁１が自己復帰型に設定されたときには、第１のソレノイド弁６がオフされることにより、スプール弁５が上方へ移動し、その終端位置、即ち前述した第１の位置を復帰位置として同位置に配置される。
【００４６】
即ち、図２，４，７に示すように、第３の切換軸１４が前述した規制位置に配置されたときには、電磁弁１が自己保持型に設定される。この設定状態では、第２及び第３の通路２７，２８の間が閉じられる。このため、第１のソレノイド弁６がオンされて第２の通路２７にパイロット圧が供給されることにより、第３の加圧室２５にはパイロット圧が供給されることはなく、第２の加圧室２４にのみパイロット圧が供給されることになる。第２のソレノイド弁７がオンされて第１の通路２６にパイロット圧が供給されることにより、第１の加圧室２３にパイロット圧が供給されることになる。ここでは、第１及び第２のピストン３４，３５の間で各々の受圧面３５ａ，３４ａの面積が互いに等しい。このため、第１又は第２の加圧室２３，２４にパイロット圧が選択的に供給されることにより、第１又は第２のピストン３４，３５に推力が選択的に発生する。これにより、スプール弁５の片端に押圧力が作用し、同弁５が図２，４の上方又は下方へ往復動する。一方、第１及び第２の加圧室２３，２４に対するパイロット圧の供給が同時に停止され、両加圧室２３，２４からパイロット圧が排気されることにより、スプール弁５がその時点の位置で保持される。このような、パイロット圧の供給態様は本発明の第２の態様に相当する。
【００４７】
一方、図８に示すように、第３の切換軸１４が前述した許容位置に配置されたときには、電磁弁１が自己復帰型に設定される。この設定状態では、第２の切換軸１１が下方へ押し下げられ、第１の加圧室２３にはパイロット圧が常時供給されることになり、推力が発生する。又、この設定状態では、第２及び第３の通路２７，２８の間が開かれる。このため、第１のソレノイド６がオンされたときには、第２の通路２７に流れたパイロット圧が第２及び第３の加圧室２４，２５の両方に供給される。第３の加圧室２５に供給されたパイロット圧は第３のピストン３６の受圧面３６ｃに作用して推力を発生する。第２の加圧室２４に供給されたパイロット圧は第２のピストン３５の受圧面３５ａに作用して推力を発生する。ここで、第２の加圧室２４に供給されるパイロット圧は、同室２４において軸部３６ｂの端面にも作用し、上記推力とは逆方向の推力を発生させる。この場合、軸部３６ｂに対して発生する推力よりも受圧面３６ｃに対して発生する推力の方が圧倒的に大きい。このため、第３のピストン３６の推力は、同ピストン３６を第２のピストン３５に係合させる方向に働き、結果的には、第２及び第３のピストン３５，３６の推力は協働してスプール弁５を押圧するように作用することになる。この実施の形態では、第３のピストン３６の受圧面３６ｃの面積が第２のピストン３５の受圧面３５ａの面積よりも若干大きく設定される。このため、第３のピストン３６で発生する推力は、軸部３６ｂでの逆方向の推力を見込んでも、第２のピストン３５単独で発生する推力とほぼ同等か、それよりも若干大きくなる。従って、第２及び第３のピストン３５，３６の推力の合計と、第１のピストン３４の推力との間に推力差が生じ、スプール弁５の両端に作用する押圧力に不均衡が生じて、同弁５が図２，４の下方へ移動する。一方、第１のソレノイド６がオフされたときには、第２及び第３の加圧室２４，２５にパイロット圧が排気され、第２及び第３のピストン３５，３６には推力が発生しない。従って、スプール弁５は第１のピストン３４で発生する推力のみによって押圧され、同弁５が図２，４の上方へ移動して復帰位置に復帰する。このような、パイロット圧の供給態様は本発明の第１の態様に相当する。
【００４８】
図９に電磁弁１の分解斜視図を示す。同図に示すように、ケーシング８１はその上側に凹所８５を有する。この凹所８５はケーシング８１の片方へ開口する。操作片１２とカバー１３はこの凹所８５に取り付けられる。即ち、凹所８５はケーシング８１の長手方向へ互いに平行に延びる一対の案内溝８６を有する。凹所８５は、その開口端と反対の位置（以下「凹所８５の奥」と称する。）において、その底壁に複数の凹み８７を有する。これら凹み８７は凹所８５の長手方向における中心線に沿って等間隔に配列される。図９において、各ピストン３４〜３６に関連して取り付けられるリング状の部材はそれぞれパッキン９８を意味する。
【００４９】
図１０，１１に示すように、操作片１２は板状をなし、その両側に互いに平行に延びる一対の案内レール８８を有する。これら案内レール８８が案内溝８６に嵌め込まれることにより、操作片１２が凹所８５に支持される。操作片１２は一対の露孔８９，９０を有する。これら露孔８９，９０は各切換軸１０，１１の頭部１０ａ，１１ａに整合可能に配置される。これら露孔８９，９０の内径は各頭部１０ａ，１１ａの外径よりも小さい。従って、頭部１０ａ，１１ａが露孔８９，９０に整合したとき、それらは露孔８９，９０から上方へ突出することはない。操作片１２はその上面に断面鋸刃状をなす滑り止め９１を有する。操作片１２はその底面に一対をなす第１及び第２の凹部９２，９３を有する。これら凹部９２，９３は各露孔８９，９０にそれぞれ対応し、操作片１２の移動方向に沿って平行に延びる。各露孔８９，９０は、対応する凹部９２，９３の中央に位置する。各凹部９２，９３には、各切換軸１０，１１の頭部１０ａ，１１ａが配置される。第１の切換軸１０に対応する第１の凹部９２は、その一端に斜面９２ａを有する。第２の切換軸１１に対応する第２の凹部９３は、第１の凹部９２とは逆の端に、同じく斜面９３ａを有する。操作片１２はその底面の先端に、前述した各凹み８７に係合可能な突起９４を有する。操作片１２の先端部は凹所８５の奥に対応し、操作片１２の基端部は凹所８５の開口に対応する。
【００５０】
カバー１３は板状をなし、その外形は凹所８５のそれに整合する。カバー１３はその基端両側に、一対の支軸１３ａを有する。凹所８５の開口には、ストッパ９５が装着される。ストッパ９５は操作片１２の脱落を防止する。ストッパ９５は板状をなし、その両側に一対の軸受溝９５ａを有する。各軸受溝９５ａはカバー１３の支軸１３ａに対応する。操作片１２が凹所８５に装着された状態で、凹所８５の案内溝８６にストッパ９５が嵌め込まれることにより、ストッパ９５が凹所８５に装着される。このとき、ストッパ９５の軸受溝９５ａには、カバー１３の支軸１３ａが嵌め込まれる。カバー１３と共にストッパ９５が凹所８５に装着されることにより、操作片１２の脱落が防止される。カバー１２がケーシング８１に対して回動可能に支持される。
【００５１】
従って、操作片１２の滑り止め９１に使用者が指を当てて水平に力を加えることにより、操作片１２が案内溝８６に沿って凹所８５をその長手方向、即ち切換弁部３の長手方向に沿ってスライドする。このスライドに伴い、操作片１２が中立位置と、第１の操作位置と、第２の操作位置とに選択的に配置される。ここで、操作片１２の中立位置とは、図１〜４に示すように、両切換軸１０，１１を非作動位置に配置するための位置である。操作片１２の第１の操作位置とは、図１５，１６に示すように、第１の切換軸１０を作動位置に配置するとともに第２の切換軸１１を非作動位置に配置するための位置である。操作片１２の第２の操作位置とは、図２０，２１に示すように、第１の切換軸１０を非作動位置に配置すると共に第２の切換軸１１を作動位置に配置するための位置である。
【００５２】
カバー１３はその支軸１３ａを中心に回動されることにより、開き位置と、閉じ位置とに選択的に配置される。開き位置とは、図２，４，１６，２１に実線及び二点鎖線で示すように、カバー１３が操作片１２を完全に露出させる位置である。閉じ位置とは、カバー１３が操作片１２を覆う位置である。
【００５３】
以上説明したように、この実施の形態の電磁弁１によれば、各加圧室２３，２４，２５に対するパイロット圧の供給がアクチュエータ部４の二つのソレノイド弁６，７の電気的な制御、手動装置９の各切換軸１０，１１，１４の操作により切り換えられる。この圧力の切り換えにより、各ピストン３４，３５，３６がそれぞれにパイロット圧を受けて推力を発生させ、それら推力に基づいてスプール弁５が押圧される。この押圧により、スプール弁５が第１の位置（復帰位置）と第２の位置との間で移動して切換弁部３における気体の流路が切り換えられる。
【００５４】
ここで、図１〜４に示すように、操作片１２が中立位置に配置された状態では、第１及び第２の切換軸１０，１１が非作動位置に配置される。このとき、図７に示すように、第３の切換軸１４が規制位置に配置されると、電磁弁１は自己保持型に設定される。この設定状態において、第１の加圧室２３には第２のソレノイド弁７の制御に依存してパイロット圧が供給されることになる。これと同時に、第３の加圧室２５へのパイロット圧の供給が規制され、第２の加圧室２４には第１のソレノイド弁６の制御に依存してパイロット圧が供給されることになる。
【００５５】
この場合に、第１及び第２の加圧室２３，２４に対するパイロット圧の供給が停止され、両加圧室２３，２４からパイロット圧が同時に排気されると、スプール弁４がそのときの任意の位置に保持される。つまり、スプール弁５につき、自己保持の動作が得られる。これに対し、第１又は第２の加圧室２３，２４にパイロット圧が選択的に供給されると、第１又は第２のピストン３４，３５には推力が選択的に発生し、その推力に基づいてスプール弁５が選択的に往動（図２５参照）又は復動（図２６参照）する。
【００５６】
一方、操作片１２が中立位置に配置された状態で、操作ピン８４により第３の切換軸１４が許容位置に配置されると、電磁弁１は自己復帰型に設定される。この設定状態において、第１の加圧室２３には、第２のソレノイド弁７の制御に依存することなくパイロット圧が強制的に供給される。これと同時に、第２及び第３の加圧室２４，２５に対するパイロット圧の供給が許容され、両加圧室２４，２５には第１のソレノイド弁６の制御に依存してパイロット圧が供給されることになる。
【００５７】
この場合に、第２及び第３の加圧室２４，２５にパイロット圧が供給されないときには、第１の加圧室２３に供給されるパイロット圧により第１のピストン３４に推力が発生し、その推力に基づき、図２６に示すように、スプール弁５が第１の位置（復帰位置）に復帰する。つまり、スプール弁５につき、自己復帰の動作が得られる。これに対し、第２及び第３の加圧室２４，２５にパイロット圧が供給されると、全ての加圧室２３〜２５にパイロット圧が供給されることになる。これにより、第１のピストン３４と、第２及び第３のピストン３５，３６との間に推力差が発生し、その推力差に基づき、図２７に示すように、スプール弁５が第２の位置に移動する。
【００５８】
上記のように、第３の切換軸１４の配置の切り換えにより、電磁弁１において、自己復帰の動作を含む動作態様と、自己保持の動作を含む動作態様とが選択的に得られる。
【００５９】
この実施の態様では、自己復帰型にされた電磁弁１において、上記の推力差を得るために、スプール弁５の両端で各ピストン３４〜３６の外径を互いに大きく異ならせるのではなく、それらの数を互いに異ならせている。しかも、各ピストン３４〜３６がスプール弁５の軸線方向に沿って互いに直列に配置される。従って、スプール弁５の両端の間で必要十分な大きさの推力差を確保しながら、その上で、各ピストン３４〜３６の外径を比較的小さく設定することが可能になる。更に、スプール弁５の両端の間で適正な大きさの推力差を確保することができることから、スプール弁５を常に安定的に移動させることができ、その動作応答性の安定化を図ることができる。
【００６０】
この実施の形態では、自己保持型に設定された電磁弁１において使用される第及び第２のピストン３４，３５が互いに同じ大きさの受圧面３４ａ，３５ａを有する。従って、各ピストン３４，３５の推力及び移動抵抗がスプール弁５の往動と復動との間で互いに同じとなる。このため、スプール弁５の動作の応答時間を往動と復動との間で均一化させることができ、その意味で、スプール弁５の動作の安定化を図ることができる。
【００６１】
この実施の形態では、各ピストン３４〜３６の外径を比較的小さくすることができることから、それに合わせて電磁弁１の幅寸法Ｗを比較的小さく設定することができる。この意味で、電磁弁１の外観の薄型化を図ることができる。
【００６２】
この実施の形態では、第３の切換軸１４のみを操作するだけで、電磁弁１を自己復帰型と自己保持型とに選択的に設定することができる。このため、自己復帰の動作を必要とする場合と、自己保持の動作を必要とする場合とに応じて、一つの電磁弁１を兼用することができる。このため、既製の自己復帰型の電磁弁と、既製の自己保持型の電磁弁とを互いに取り替えるような必要性が無く、その取り替え作業を省略することができる。
【００６３】
この実施の形態では、電磁弁１を自己復帰型に設定するために、第３の切換軸１４を操作するだけで第２の切換軸１１についての必要な操作を同時に行うことができる。この意味で、電磁弁１を自己復帰型に設定するための操作性を向上させることができる。
【００６４】
この実施の形態では、図１〜４、図１２〜１４に示すように、操作片１２が中立位置に配置されたときには、各切換軸１０，１１の頭部１０ａ，１１ａが各露孔８９，９０に整合する。このため、各切換軸１０，１１を各露孔８９，９０を通じて外部から任意に操作可能となり、それらを非作動位置から作動位置へ切り換えることが可能になる。
【００６５】
この実施の形態では、図１５〜１９に示すように、操作片１２が第１の操作位置に配置されると、第１の切換軸１０が作動位置に配置されると共に、第２の切換軸１１が非作動位置に配置される。更に、図２０〜２４に示すように、操作片１２が第２の操作位置に配置されると、第１の切換軸１０が非作動位置に配置されると共に、第２の切換軸１１が作動位置に配置される。このように、一つの操作片１２をスライド操作するだけで、二つの切換軸１０，１１が同時に切り換えられる。この意味で、手動装置９に係る操作性を向上させることができる。
【００６６】
（第２の実施の態様）
この発明に係るパイロット式電磁弁を具体化した第２の実施の形態を図２８，２９に従って説明する。尚、この実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一の構成部材については、同一の符号を付して説明を省略する。従って、以下には主に第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００６７】
この実施の形態の電磁弁１０１は、手動装置１０２の点で前記第１の実施の形態と異なる。この実施の形態では、前述した手動ケーシング８１、操作片１２及びカバー１３等が省略され、併せて第３の切換軸１４と第２の切換軸１１との連動機構が省略される。その代わりに、第１及び第２の切換軸１０，１１は共に単なる棒状に形成され、その頭部１０ａ，１１ａが切換ハウジング２０に形成された二つの軸孔４０，４１の開口２０ａ，２０ｂから露出する。第３の切換軸１４は単なる短い棒状に形成され、第３のピストンハウジング１８に形成された軸孔１０３に組み込まれる。つまり、この実施の形態では、第１及び第２の切換軸１０，１１と、第３の切換軸１４とがそれぞれ個別に操作される。第１の切換軸１０と第２の切換軸１１ともそれぞれ個別に操作される。これらの点で、本実施の形態は前記第１の実施の形態と異なる。
【００６８】
従って、各切換軸１０，１１，１４が個別に操作されることにより、図２９に示すように、第３の切換軸１４がその許容位置に配置され、弁溝１４ａにより両通路２７，２８の間が開かれる。併せて、第２の切換軸１１がその作動位置に配置される。この状態では、前記第１の実施の形態において第３の切換軸１４を許容位置に配置したときと同様に、電磁弁１０１を自己復帰型に設定することができる。
【００６９】
この実施の形態の電磁弁１０１では、第１の実施の形態の電磁弁１に対して、手動ケーシング８１、操作片１２及びカバー１３等を省略したことから、その分だけ電磁弁１０１の体積を縮減し、部品点数を低減させることができる。
【００７０】
この実施の形態のその他の作用及び効果については、前記第１の実施の形態のそれに準ずる。
【００７１】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において以下のように実施することもできる。
【００７２】
（１）前記各実施の形態では、切換弁部３の片側のみに一つのアクチュエータ部４を配置した電磁弁１にたいして本発明を具体化した。これに対し、切換弁部の両側にそれぞれアクチュエータ部を配置した電磁弁に対して本発明を具体化してもよい。
【００７３】
（２）前記第各実施の形態では、第１及び第２のピストン３４，３５の受圧面３４ａ，３５ａの面積を互いに同じ大きさに設定し、第３のピストン３６の受圧面３６ｃの面積を第２のピストン３５の受圧面３５ａのそれよりも若干大きく設定した。これに対して、全てのピストン３４〜３６の受圧面３４ａ，３５ａ，３６ｃを互いに同じ大きさに設定してもよい。
【００７４】
（３）前記各実施の形態では、本発明のパイロット式電磁弁を自己復帰型と自己保持型とに選択的に切り換えて設定することの可能な電磁弁１，１０１に具体化した。これに対し、本発明のパイロット式電磁弁を自己復帰型に固定された電磁弁に具体化することもできる。つまり、スプール弁の一端に第１のピストンを設け、スプール弁の他端に第２のピストン及び第３のピストンを設け、各ピストンがスプール弁の軸線方向に沿って互いに直列になるようには配置する。そして、電磁弁で自己復帰の動作を含む動作態様を得るために、第１のピストンにはパイロット圧を常時供給し、第２及び第３のピストンには同時にパイロット圧を選択的に供給・遮断するようにしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１に記載の第１の発明によれば、スプール弁の一端に第１のピストンを設け、スプール弁の他端に第２及び第３のピストンを同一軸線に沿って配置したので、スプール弁の両端の間で推力差を十分に確保した上で、各ピストンの外径を比較的小さく設定することが可能になる。このため、シングルソレノイド式（自己復帰型）の動作態様を備えたパイロット式電磁弁として、動作の応答性の安定化を図ることができる共に、その電磁弁の外観の薄型化を図ることができるという効果を発揮する。
また、パイロット圧の供給態様を第１の状態と第２の状態との間で切換手段により切り換えるようにしたので、一つの電磁弁において自己復帰の動作態様と自己保持の動作態様とが選択的に得られる。このため、第１の発明の効果に加え、場合に応じて一つのパイロット式電磁弁を自己復帰型と自己保持型とに兼用することができ、二つの種類の電磁弁の取り替え作業を省略することができるという効果を発揮する。
併せて、シングルソレノイド式（自己復帰型）の動作態様と、ダブルソレノイド式（自己保持型）の動作態様とを選択的に発揮させるようにしたパイロット式電磁弁において、第１及び第２のピストンの外径の大きさを互いに同じにしたので、自己保持型の動作態様を得る際に、第１のピストンの推力と第２のピストンの推力とを互いに同じにすることができ、スプール弁の往復動作を均一化することができ、その意味で、スプール弁の動作の安定化を図ることができるという効果を発揮する。
【００７６】
【００７７】
【００７８】
請求項２に記載の第２の発明によれば、第１の発明の構成において、自己保持型の動作態様を得るために、第１及び第２のピストンに対するパイロット圧の供給を切換手段により同時に規制するようにしている。従って、自己保持型の動作態様を確実に得ることができる。
【００７９】
請求項３に記載の第３の発明によれば、第１又は第２の発明の構成において、第１の操作部材の動きを連動手段により第２の操作部材の操作に連動させるようにしている。従って、第１又は第２の発明の作用及び効果に加え、第２の操作部材を操作するだけで第１の操作部材についての必要な操作が得られ、自己復帰の動作を含む動作態様が得られる。この意味で、電磁弁を自己復帰型に設定するための操作性を向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のパイロット式電磁弁を具体化した第１の実施の形態に係り、操作片が中立位置に配置されたときの電磁弁を示す平面図である。
【図２】 第１の実施の形態に係り、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】 第１の実施の形態に係り、操作片が中立位置に配置されたときの電磁弁を示す平面図である。
【図４】 第１の実施の形態に係り、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】 第１の実施の形態に係り、アクチュエータ部の構造を示す縦断面図である。
【図６】 第１の実施の形態に係り、第２及び第３の切換軸の構造を示す分解斜視図である。
【図７】 第１の実施の形態に係り、第３の切換軸の作用を示す部分断面図である。
【図８】 第１の実施の形態に係り、同じく第３の切換軸の作用を示す部分断面図である。
【図９】 第１の実施の形態に係り、電磁弁を示す分解斜視図である。
【図１０】 第１の実施の形態に係り、操作片の底面側を示す斜視図である。
【図１１】 第１の実施の形態に係り、操作片を示す底面図である。
【図１２】 第１の実施の形態に係り、操作片が中立位置に配置されたときの手動装置を示す平断面図である。
【図１３】 第１の実施の形態に係り、同じく中立位置に配置されたときの第１の切換軸を示す手動装置の縦断面図である。
【図１４】 第１の実施の形態に係り、同じく中立位置に配置されたときの第２の切換軸を示す手動装置の縦断面図である。
【図１５】 第１の実施の形態に係り、操作片が第１の操作位置に配置されたときの電磁弁を示す平面図である。
【図１６】 第１の実施の形態に係り、図１５における図２に準ずる断面図である。
【図１７】 第１の実施の形態に係り、操作片が第１の操作位置に配置されたときの手動装置を示す平断面図である。
【図１８】 第１の実施の形態に係り、同じく第１の操作位置に配置されたときの第１の切換軸を示す手動装置の縦断面図である。
【図１９】 第１の実施の形態に係り、同じく第１の操作位置に配置されたときの第２の切換軸を示す手動装置の縦断面図である。
【図２０】 第１の実施の形態に係り、操作片が第２の操作位置に配置されたときの電磁弁を示す平面図である。
【図２１】 第１の実施の形態に係り、図２０における図２に準ずる断面図である。
【図２２】 第１の実施の形態に係り、操作片が第２の操作位置に配置されたときの手動装置を示す平断面図である。
【図２３】 第１の実施の形態に係り、同じく第２の操作位置に配置されたときの第１の切換軸を示す手動装置の縦断面図である。
【図２４】 第１の実施の形態に係り、同じく第２の操作位置に配置されたときの第２の切換軸を示す手動装置の縦断面図である。
【図２５】 第１の実施の形態に係り、スプール弁の作用を示す部分断面図である。
【図２６】 第１の実施の形態に係り、同じくスプール弁の作用を示す部分断面図である。
【図２７】 第１の実施の形態に係り、同じくスプール弁の作用を示す部分断面図である。
【図２８】 本発明のパイロット式電磁弁を具体化した第２の実施の形態に係り、電磁弁を示す平面図である。
【図２９】 第２の実施の形態に係り、電磁弁を示す縦断面図である。
【図３０】 従来の電磁弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 電磁弁
３ 切換弁部
４ アクチュエータ部（切換手段を構成する。）
５ スプール弁
９ 手動装置
１１ 第２の切換軸（切換手段及び第１の操作部材を構成する。）
２３ 第１の加圧室
２４ 第２の加圧室
２５ 第３の加圧室
２９ 給気ポート
３０ 排気ポート
３１ 排気ポート
３２ 第１のポート
３３ 第２のポート（２９〜３３は流体の流路を構成する。）
３４ 第１のピストン
３５ 第２のピストン
３６ 第３のピストン
３４ａ 第１の受圧面
３５ａ 第２の受圧面
１４ｄ 第３の切換軸のカム部
１１ｄ 第２の切換軸の軸本体
１１ｅ 第２の切換軸の頭片（１４ｄ，１１ｄ，１１ｅは連動手段を構成する。）
１０１ 電磁弁

Claims (3)

1. 流体の流路を切り換えるためのスプール弁と、前記スプール弁を駆動するためのパイロット圧を制御するパイロット弁とを備えたパイロット式電磁弁であって、
   前記スプール弁はその一端に前記パイロット圧を受ける第１のピストンを、その他端に前記パイロット圧を受ける第２のピストンをそれぞれ有し、前記第１及び第２のピストンは互いに同じ大きさの外径を有することと、
   前記第２のピストンには前記パイロット圧を受ける第３のピストンが隣接して配置され、前記第２及び第３のピストンは互いに同一軸線に沿って配置され、前記第３のピストンは前記第２のピストンと同等かそれよりも大きい外径を有することと、
   前記スプール弁を復帰位置に復帰させることを含む動作態様を得るために、前記第１のピストンに前記パイロット圧を常時供給すると共に前記第２及び第３のピストンに対する前記パイロット圧の供給を同時に許容又は規制する第１の状態と、前記スプール弁を任意の位置に保持させることを含む動作態様を得るために、前記第１及び第２のピストンに対する前記パイロット圧の供給をそれぞれ許容又は規制する第２の状態とに前記パイロット圧の供給態様を切り換えるための切換手段と
   を備えたことを特徴とするパイロット式電磁弁。
2. 請求項１に記載のパイロット式電磁弁において、
   前記切換手段は、前記パイロット圧の供給態様が前記第２の状態に切り換えられた場合に、前記スプール弁を任意の位置に保持するために、前記第１及び第２のピストンに対する前記パイロット圧の供給を同時に規制するものであることを特徴とするパイロット式電磁弁。
3. 請求項１又は請求項２に記載のパイロット式電磁弁において、
   前記切換手段は前記第１のピストンに前記パイロット圧を強制的に供給するために操作される第１の操作部材と、前記第３のピストンに対する前記パイロット圧の供給を許容又は規制するために操作される第２の操作部材と、前記第１の操作部材の動きを前記第２の操作部材の操作に連動させるための連動手段とを含み、前記スプール弁を復帰位置に復帰させることを含む動作態様を得るために、前記第３のピストンに対する前記パイロット圧の供給を許容するために前記第２の操作部材を操作するようにしたことを特徴とするパイロット式電磁弁。

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