JP4602720B2 - 電磁弁マニホールド - Google Patents

Description

この発明は、マニホールドベース内に配線ダクトを備えた電磁弁マニホールドに関するものである。

パイロット形電磁弁は、主弁を構成するスプール軸がパイロット圧の供給に基づいて駆動され、そのスプール軸の移動にともなって主弁が開閉され、その主弁の開閉動作に基づいて、例えばエアシリンダーが駆動される。パイロット圧は、パイロット圧制御用の電磁弁により制御される。

そして、通常このようなパイロット形電磁弁が並列に設けられて、マニホールド化された状態で使用される。
マニホールドベースにはそれぞれ一対の出力ポートが設けられ、その出力ポートは主弁の動作により一方がエアシリンダーに正圧空気を供給する給気ポートとして動作し、他方がエアシリンダーからの排気を排出するための排気ポートとして動作する。

また、近年マニホールドベース内に配線ダクトを備え、電磁弁に制御信号を供給する配線基板をその配線ダクト内に貫通させる構成としたものが提案されている。このような構成では、配線ダクト内に配線を収容することができるので、防滴形の電磁弁として有効である。

このような電磁弁マニホールドでは、通常出力ポートがマニホールドベースの一側面にのみ設けられている。マニホールドベース内に配線ダクトを備える構成であることから、その配線ダクトに近接する側面には出力ポートを配置することが困難であるからである。

従って、給気用及び排気用の配管を、出力ポートの開口側の反対側から該出力ポートに接続する必要がある場合には、配管を折り曲げて出力ポートに案内する必要があるため、配管スペースが増大するという問題点がある。

特許文献１には、マニホールドベースに配線ダクトを備えた電磁弁マニホールドが開示されている。
また、特許文献２，３にはマニホールドベースの異なる２つの側面に出力ポートを選択的に設置可能とした電磁弁マニホールドが開示されている。
特開２００２−１２２２６２号公報 特開平７−２０８６２７号公報 特開平１１−３２５２９１号公報

特許文献１に記載された電磁弁マニホールドでは、上記のように出力ポート（個別ポート）が設けられた側面の反対側の側面には配線ダクトが設けられているので、その反対側の側面に出力ポートを設置することはできない。

特許文献２に記載された電磁弁マニホールドでは、出力ポートをマニホールドブロックの側面と電磁弁の上面とのいずれかに設置可能である。しかし、出力ポートをマニホールドブロックの対向する側面のいずれかに選択的に設置することはできない。

特許文献３に記載された電磁弁マニホールドでは、出力ポートをマニホールドブロックの側面とその側面と直交する側面とのいずれかに設置可能である。しかし、出力ポートをマニホールドブロックの対向する側面のいずれかに選択的に設置することはできない。

従って、特許文献２あるいは特許文献３のいずれに記載された電磁弁マニホールドにおいても、出力ポートの開口側の反対側から該出力ポートに配管を接続しようとすると、配管スペースが増大するという問題点がある。

この発明の目的は、マニホールドベースに配線ダクトを備えながら、対向する２つの側面に出力ポートを選択的に設置可能とした電磁弁マニホールドを提供することにある。

上記目的は、電磁弁の動作に基づいて給気及び排気を行う複数の通気孔と、前記通気孔に連通する複数の出力ポートと、前記電磁弁の配線基板を収容する配線ダクトとをマニホールドベースに備えた電磁弁マニホールドにおいて、前記通気孔は、前記配線ダクトの下方において、前記マニホールドベースを貫通するように水平方向に並設され、前記出力ポートは、前記マニホールドベースの両端面のいずれかを選択してその端面に取着可能としたアダプタに上下方向に並設され、前記アダプタには、前記通気孔と出力ポートとをそれぞれ連通させる複数の連通孔を設け、前記アダプタの前記マニホールドベース側端面には、前記連通孔が水平方向に並設され、前記連通孔は、前記アダプタ内で上方に延設されて上方の出力ポートに連通されているものと、前記アダプタ内で前記連通孔の軸線方向に延設されて下方の出力ポートに連通されているものとからなる電磁弁マニホールドにより達成される。

本発明によれば、マニホールドベースに配線ダクトを備えながら、対向する２つの側面に出力ポートを選択的に設置可能とした電磁弁マニホールドを提供することができる。

以下、本発明を具体化した電磁弁マニホールドの一実施の形態を図面に従って説明する。図８に示す電磁弁マニホールドは、複数の電磁弁ブロック１ａ〜１ｅと、給排気ブロック２と、配線ブロック３とが基台４上に取り付けられている。

前記給排気ブロック２の正面には、給気ポート５及び排気ポート６が設けられる。そして、給気ポート５には図示しない給気管を介して、正圧供給装置から正圧空気が供給され、排気ポート６には排気管が接続される。

前記配線ブロック３は、前記各電磁弁ブロック１ａ〜１ｅの動作を制御する制御装置と各電磁弁ブロック１ａ〜１ｅとを電気的に接続するものであり、制御装置から供給される励磁信号を各電磁弁ブロック１ａ〜１ｅのソレノイドに供給する。

各電磁弁ブロック１ａ〜１ｅには、上下方向に２つずつの出力ポート７ａ，７ｂがそれぞれ設けられ、内蔵される電磁弁の動作により、前記給気ポート５に供給される正圧空気が出力ポート７ａ，７ｂのいずれか一方からエアシリンダー等に供給される。このとき、エアシリンダー等から排出される排圧が出力ポート７ａ，７ｂの他方から給排気ブロック２の排気ポート６を介して排出される。

前記電磁弁ブロック１ａ〜１ｅはほぼ同様な構成であるため、電磁弁ブロック１ａについてのみその構成を説明する。図１〜図３に示すように、電磁弁ブロック１ａはマニホールドベース８上にパイロット形電磁弁９が取着される。パイロット形電磁弁９は、ケース１０内に収容孔１１が形成され、その収容孔１１内にスプール軸１２がその軸方向に移動可能に支持されている。収容孔１１及びスプール軸１２により主弁が構成される。

収容孔１１内には複数の縮径部が形成され、前記スプール軸１２にはその縮径部に対応する膨径部が形成されている。また、収容孔１１にはケース１０の下面に連通する複数のポート１３ａ〜１３ｅが形成されている。そして、スプール軸１２の移動により、主弁の開閉動作すなわち各ポート１３ａ〜１３ｅの連通あるいは封止が選択される。

前記スプール軸１２の両端にはピストン１４ａ，１４ｂが形成され、そのピストン１４ａ，１４ｂはパイロット圧が供給される圧力室１５ａ，１５ｂ内で移動可能に支持されている。従って、圧力室１５ａ，１５ｂ内にパイロット圧が交互に供給されると、ピストン１４ａ，１４ｂが移動し、そのピストン１４ａ，１４ｂと一体に前記スプール軸１２が移動するようになっている。

前記ケース１０の上部には、パイロット圧を制御する電磁弁１６ａ，１６ｂが設けられている。そして、電磁弁１６ａ，１６ｂは交互に動作して、前記給気ポート５に供給される正圧空気をパイロット圧として前記圧力室１５ａ，１５ｂに交互に供給するようになっている。

なお、各電磁弁１６ａ，１６ｂにはプランジャーを手動操作するための第一及び第二の手動装置１７ａ，１７ｂがそれぞれ設けられている。
前記マニホールドベース８には、前記出力ポート７ａ，７ｂの開口方向と直交する方向に給気孔１８が貫通され、その給気孔１８の両側に排気孔１９ａ，１９ｂが貫通されている。前記給気孔１８は前記給気ポート５に連通され、前記排気孔１９ａ，１９ｂは前記排気ポート６に連通される。

前記給気孔１８は前記ポート１３ｃに連通し、前記排気孔１９ａは前記ポート１３ａに連通し、前記排気孔１９ｂは前記ポート１３ｅに連通している。
前記排気孔１９ａの近傍において、前記マニホールドベース８内には配線ダクト２０が設けられている。配線ダクト２０内には前記配線ブロック３から延設される配線基板２１が貫通され、その配線基板２１から前記電磁弁１６ａ，１６ｂに励磁信号が供給される。

前記マニホールドベース８の下部には、前記配線ダクト２０の下方を前記出力ポート７ａ，７ｂの開口方向に沿って貫通する２本の通気孔２２ａ，２２ｂが横方向に並設されている。前記通気孔２２ａは、前記ポート１３ｂに連通され、前記通気孔２２ｂは前記ポート１３ｄに連通されている。

前記出力ポート７ａ，７ｂは、マニホールドベース８の一端面（図１において右端面）に取着される継ぎ手アダプタ２３に取着され、その継ぎ手アダプタ２３のマニホールドベース８との接合面には、図４に示すように、前記通気孔２２ａ，２２ｂに連通する連通孔２４ａ，２４ｂが形成されている。そして、継ぎ手アダプタ２３内において、連通孔２４ａが下方の出力ポート７ａに連通し、連通孔２４ｂは上方へ延設されて上方の出力ポート７ｂに連通している。この継ぎ手アダプタ２３は、その接合面がガスケット２５を介してマニホールドベース８に接合され、連通孔２４ａ，２４ｂの周囲を取り囲むガスケット２５により空気の洩れが防止される。

前記マニホールドベース８の他端面（図１において左端面）には、図５に示すように、ガスケット２６を介して封止部材２７が取着され、前記通気孔２２ａ，２２ｂが封止される。

また、図７に示すように、前記継ぎ手アダプタ２３と封止部材２７とは左右に入れ替えて取り付け可能である。この場合には、通気孔２２ａ，２２ｂと連通孔２４ａ，２４ｂとの連通が入れ替わる。従って、同じ電磁弁が動作する状態でも、図１に示す状態と図７に示す状態では、給気ポート及び排気ポートとして動作する出力ポートが上下方向に入れ替わる。

前記マニホールドベース８の両端面には、電磁弁１６ａが励磁されたとき出力ポート７ａ，７ｂのいずれが給気側となるかを示す刻印２８が表示部として形成されている。この刻印２８は、封止部材２７が取着されたときには、その封止部材２７により覆い隠される。

次に、上記のように構成された電磁弁マニホールドの動作を説明する。
図１に示すように、継ぎ手アダプタ２３がマニホールドベース８の一端面に取着された状態で、電磁弁１６ａのソレノイドが励磁されると、図１に示すように、圧力室１５ａにパイロット圧が供給されてスプール軸１２が右方へ移動する。すると、ポート１３ｂ，１３ｃが連通する状態となり、給気孔１８は通気孔２２ａに連通する。また、排気孔１９ｂが通気孔２２ｂに連通する。

従って、出力ポート７ａが給気ポート５に連通し、出力ポート７ｂが排気ポート６に連通する状態となる。従って、出力ポート７ａからエアシリンダーに正圧空気が供給され、エアシリンダーから排出される排気が出力ポート７ｂから排気ポート６に排出される。

一方、電磁弁１６ｂのソレノイドが励磁されると、図６に示すように、圧力室１５ｂにパイロット圧が供給されてスプール軸１２が左方へ移動する。すると、ポート１３ｃ，１３ｄが連通する状態となり、給気孔１８は通気孔２２ｂに連通する。また、排気孔１９ａが通気孔２２ａに連通する。

従って、出力ポート７ａが排気ポート６に連通し、出力ポート７ｂが給気ポート５に連通する状態となる。従って、出力ポート７ｂからエアシリンダーに正圧空気が供給され、エアシリンダーから排出される排気が出力ポート７ａから排気ポート６に排出される。

また、継ぎ手アダプタ２３がマニホールドベース８の他端面に取着された状態で、電磁弁１６ａのソレノイドが励磁されると、図７に示すように、圧力室１５ａにパイロット圧が供給されてスプール軸１２が右方へ移動する。すると、ポート１３ｂ，１３ｃが連通する状態となり、給気孔１８は通気孔２２ａに連通する。また、排気孔１９ｂが通気孔２２ｂに連通する。

そして、出力ポート７ｂが給気ポート５に連通し、出力ポート７ａが排気ポート６に連通する状態となる。従って、出力ポート７ｂからエアシリンダーに正圧空気が供給され、エアシリンダーから排出される排気が出力ポート７ａから排気ポート６に排出される。

一方、電磁弁１６ｂのソレノイドが励磁されると、出力ポート７ａからエアシリンダーに正圧空気が供給され、エアシリンダーから排出される排気が出力ポート７ｂから排気ポート６に排出される。

上記のように構成された電磁弁マニホールドでは、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）電磁弁１６ａ，１６ｂの動作により、出力ポート７ａ，７ｂの一方を給気ポート５に連通させ、他方を排気ポート６に連通させることができる。
（２）配線ダクト２０の下方にマニホールドベース８を貫通する通気孔２２ａ，２２ｂを設けたので、出力ポート７ａ，７ｂを備えた継ぎ手アダプタ２３を、マニホールドベース８の対向する端面のいずれかに取着することができる。
（３）出力ポート７ａ，７ｂを備えた継ぎ手アダプタ２３をマニホールドベース８の対向する端面のいずれかに取着することができるので、出力ポート７ａ，７ｂをマニホールドベース８の対向する端面のいずれに取着するかを選択することができる。従って、図８及び図９に示すように、出力ポート７ａ，７ｂを電磁弁マニホールドの左側に取着するか右側に取着するかを選択することができる。
（４）出力ポート７ａ，７ｂを電磁弁マニホールドの左側に取着するか右側に取着するかを選択することができるので、出力ポート７ａ，７ｂの開口方向を配管方向に合わせて変更可能である。従って、配管スペースの増大を防止することができる。
（５）出力ポート７ａ，７ｂに連通する通気孔２２ａ，２２ｂを、配線ダクト２０の下方に配置しながら、横方向（水平方向）に並設したので、マニホールドベース８の上下方向の寸法増大を抑制することができる。従って、電磁弁マニホールドの大型化を防止することができる。
（６）継ぎ手アダプタ２３は、横方向に並設された通気孔２２ａ，２２ｂに連通する連通孔２４ａ，２４ｂの一方を上方へ延設したので、出力ポート７ａ，７ｂを縦方向（垂直方向）に配置することができる。従って、各電磁弁ブロック１ａ〜１ｅの厚さの増大を防止して、電磁弁マニホールドの大型化を防止することができる。
（７）マニホールドベース８の端面には、電磁弁１６ａが励磁されたとき、出力ポート７ａ，７ｂのいずれが給気側となるかを表示する刻印２８が形成されているので、配管の誤接続を防止することができる。

上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・継ぎ手アダプタ２３に設ける出力ポートは、配管の先端部をねじ込む形式としてもよい。
・パイロット形電磁弁は、１つの電磁弁の動作でスプール軸を一方へ移動させ、コイルスプリングの付勢力でスプール軸を他方へ移動させる構成としてもよい。
・刻印２８は、排気側となる出力ポートを表示するようにしてもよい。

一実施の形態の電磁弁マニホールドを示す断面図である。 電磁弁マニホールドを示す側面図である。 電磁弁マニホールドを示す側面図である。 継ぎ手アダプタを示す斜視図である。 封止部材を示す斜視図である。 電磁弁マニホールドの動作を示す断面図である。 継ぎ手アダプタを付け替えた状態を示す断面図である。 電磁弁マニホールドを示す斜視図である。 電磁弁マニホールドを示す斜視図である。

符号の説明

７ａ，７ｂ 出力ポート
８ マニホールドベース
１６ａ，１６ｂ 電磁弁
２０ 配線ダクト
２１ 配線基板
２２ａ，２２ｂ 通気孔
２３ 継ぎ手アダプタ
２４ａ，２４ｂ 連通孔

Claims (2)

1. 電磁弁の動作に基づいて給気及び排気を行う複数の通気孔と、
   前記通気孔に連通する複数の出力ポートと、
   前記電磁弁の配線基板を収容する配線ダクトと
   をマニホールドベースに備えた電磁弁マニホールドにおいて、
   前記通気孔は、前記配線ダクトの下方において、前記マニホールドベースを貫通するように水平方向に並設され、
   前記出力ポートは、前記マニホールドベースの両端面のいずれかを選択してその端面に取着可能としたアダプタに上下方向に並設され、
   前記アダプタには、前記通気孔と出力ポートとをそれぞれ連通させる複数の連通孔を設け、
   前記アダプタの前記マニホールドベース側端面には、前記連通孔が水平方向に並設され、
   前記連通孔は、前記アダプタ内で上方に延設されて上方の出力ポートに連通されているものと、前記アダプタ内で前記連通孔の軸線方向に延設されて下方の出力ポートに連通されているものとからなることを特徴とする電磁弁マニホールド。
2. 前記マニホールドベースの両端面には、前記電磁弁の動作に基づいていずれの出力ポートが給気側あるいは排気側となるかを表示する表示部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁マニホールド。

Images