JPH0218387Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パイロツト形電磁弁に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

作業環境を清浄化することは、作業者保護、自
動化装置等の精密化あるいは生産物自体の清浄さ
を維持する必要性からますます重要になり、一方
では悪環境下における作業を人手によらずに自動
化することが時代の要請になつている。

このような背景の上で、近年省電力及び半導体
制御を容易にするものとして多用されているパイ
ロツト形電磁弁について考察すると、次のような
問題がある。即ち、例えば第１図に示すような汎
用形のパイロツト形電磁弁では、主弁部１の両側
に設けたパイロツト弁部２Ａ，２Ｂの一方（図示
の場合はパイロツト弁部２Ｂ）に通電することに
より、主弁部１の供給ポート３からパイロツト供
給路６を通じてパイロツト弁部２Ｂに供給された
流体圧を、主弁部１におけるスプール弁７の端部
のピストン室８ｂにパイロツト圧として作用させ
ると、ピストン９ｂに対するパイロツト圧の作用
によつてスプール弁７が駆動され、主弁部１にお
ける供給ポート３が一方の出力ポート４ｂに連通
し、他方の出力ポート４ａが排気ポート５ａに連
通することになるが、このようなパイロツト形電
磁弁では、主弁部１における排気ポート５ａ，５
ｂ及びパイロツト弁部２Ａ，２Ｂにおけるパイロ
ツト排気路１０ａ，１０ｂからの作業環境への排
気を清浄化する必要がある。また、呼吸路１１
ａ，１１ｂ等から作業環境中における微粉体が弁
内に侵入して電磁弁の機能を阻害するのを防止す
ることも必要である。そこで、パイロツト排気路
１０ａ，１０ｂ及び呼吸路１１ａ，１１ｂを直接
大気に開放することなく、第１図に鎖線で示すよ
うに主弁部１の排気ポート５ａ，５ｂ内に開口さ
せることにより、該排気ポート５ａ，５ｂのみに
ついて排気の清浄化及び作業環境からの微粉体の
侵入を抑制することが考えられる。しかしなが
ら、この場合には主弁部１におけるスプール弁７
の切換えに支障を来たすという新たな問題が生じ
る。即ち、例えば第１図に示すように、パイロツ
ト弁部２Ｂに通電してスプール弁７を右位置から
左位置に切換える場合、パイロツト弁部２Ｂへの
通電はスプール弁７の切換えに必要な時間の経過
後に遮断され、それに伴つてピストン室８ｂ内の
パイロツト流体圧が排出されて、スプール弁７が
摺動抵抗その他の駆動抑止機構によつて切換位置
を保持することになるが、主弁部１においては出
力ポート４ａから排気ポート５ａへ流体が排出さ
れているため、これがパイロツト排気路１０ａか
らピストン室８ａに流入し、あるいは呼吸路１１
ａからピストン９ａの背後に流入し、スプール弁
７の切換動作を不能あるいは不安定としたり、切
換後にあつては、スプール弁７を正規の切換位置
から変位させることがある。これは、片パイロツ
ト形電磁弁においても同様である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、上記に鑑み、主弁部における排気ポ
ートからの排気の清浄化のみで環境の汚染を防止
できると共に、排気ポートから作業環境中の微粉
体等が侵入するのを防止するだけで電磁弁の故障
等を阻止でき、さらにそれらの機能を保持させな
がらも電磁弁本来の機能が損われることがないよ
うにしたパイロツト形電磁弁を提供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的を達成するため、本考案のパイロツ
ト形電磁弁は、主弁部におけるスプール弁の側方
にピストンによつて区画されたピストン室と呼吸
室を設け、上記ピストン室を、パイロツト弁部を
介して主弁部の供給ポートとパイロツト排気路と
に選択的に連通させ、パイロツト弁部への通電に
伴うピストン室へのパイロツト流体の給排によつ
てピストンとスプール弁を駆動して流体の流路を
切換えるパイロツト形電磁弁において、上記パイ
ロツト弁部におけるパイロツト排気路と呼吸室の
呼吸路とを連通させると共に、逆止弁機構を介し
て主弁部の排気ポートに連通させ、該逆止弁機構
を、パイロツト排気及び呼吸排気の排気ポートへ
の流出のみを許容し、その逆流を阻止するものと
して構成したことを特徴とするものである。

〔作 用〕

パイロツト弁部への通電によりピストン室にパ
イロツト流体が供給されると、ピストンとスプー
ル弁がパイロツト流体圧によつて駆動するので、
主弁部における流体の流路が切換わる。この場
合、呼吸室の排気は、呼吸路及び逆止弁機構を通
つて主弁部の排気ポートに排出されるので、ピス
トンとスプールの駆動に支障を生ずることはな
い。

パイロツト弁部への通電を解除して、スプール
弁とピストンを反対方向に駆動すると、ピストン
室の流体が、パイロツト弁部におけるパイロツト
排気路及び逆止弁機構を通つて主弁部の排気ポー
トから流出し、主弁部における流体の流路が切換
わる。この場合、逆止弁機構によつて外部から呼
吸室に流体を供給することができないが、パイロ
ツト排気路と呼吸路との連通により呼吸室にパイ
ロツト流体の一部が供給されるので、ピストンと
スプールの反対方向への駆動に支障を生ずること
はない。

上述のように、ピストン室及び呼吸室の排気は
主弁部の排気ポートのみから排出されるので、排
気ポートを保護するだけで排気による作業環境の
汚染を防止できると共に、作業環境中の微粉体の
電磁弁内への侵入を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第２図において、２１は主弁部、２
２Ａ，２２Ｂはパイロツト弁部で、パイロツト弁
部２２Ａ，２２Ｂの一方に選択的に通電すること
によりスプール弁２３を駆動し、それにより主弁
部２１の流体流路を切換えるように構成してい
る。

上記主弁部２１における弁本体２５は、内側に
ランドを形設した弁室２６を備え、上記弁室２６
に供給ポート２７、出力ポート２８ａ，２８ｂ及
び排気ポート２９ａ，２９ｂを連通させると共
に、該弁室２６内にスプール弁２３を軸方向に摺
動可能に挿嵌し、該スプール弁２３の両端に設け
た駆動用のピストン３０ａ，３０ｂをアダプタ３
１Ａ，３１Ｂにおけるピストン室３３ａ，３３ｂ
に軸方向に摺動可能に挿嵌し、該ピストン室３３
ａ，３３ｂにおけるピストン３０ａ，３０ｂの外
端面側の室にパイロツト弁部２２Ａ，２２Ｂにお
けるパイロツト出力路３４ａ，３４ｂを連通させ
ると共に、上記ピストン室３３ａ，３３ｂにおけ
るピストンの内端面側の室を呼吸路３５ａ，３５
ｂによりパイロツト排気路３６ａ，３６ｂに連通
させている。

パイロツト弁部２２Ａ，２２Ｂにおける弁室３
９ａ，３９ｂは、上記パイロツト出力路３４ａ，
３４ｂによつてピストン室３３ａ，３３ｂに連通
させると共に、第１弁座４１ａ，４１ｂ及びパイ
ロツト供給路３７ａ，３７ｂを介して主弁部２１
の供給ポート２７に連通させ、また第１弁座４１
ａ，４１ｂと対向する第２弁座４２ａ，４２ｂ及
び逆止弁機構４３ａ，４３ｂを備えたパイロツト
排気路３６ａ，３６ｂにより主弁部２１の排気ポ
ート２９ａ，２９ｂに連通させている。而して、
上記呼吸路３５ａ，３５ｂはパイロツト排気路に
対して逆止弁機構４３ａ，４３ｂのパイロツト弁
部側に開口させている。

パイロツト弁部２２Ａ，２２Ｂにおける弁体４
４ａ，４４ｂは、ソレノイド４５ａ，４５ｂへの
通電に伴つて生じる電磁力で駆動されると共に、
復帰ばね４６ａ，４６ｂの付勢力により復帰し、
第１弁座４１ａ，４１ｂ及び第２弁座４２ａ，４
２ｂを開閉するもので、それによつて供給ポート
２７をパイロツト供給路３７ａ，３７ｂ、第１弁
座４１ａ，４１ｂ、弁室３９ａ，３９ｂ及びパイ
ロツト出力路３４ａ，３４ｂを通してピストン室
３３ａ，３３ｂに連通させた状態と、該ピストン
室３３ａ，３３ｂをパイロツト出力路３４ａ，３
４ｂ、弁室３９ａ，３９ｂ、第２弁座４２ａ，４
２ｂ、及び逆止弁機構４３ａ，４３ｂを備えたパ
イロツト排気路３６ａ，３６ｂを通して排気ポー
ト２９ａ，２９ｂに連通した状態とに切換え可能
に構成している。

上記逆止弁機構４３ａ，４３ｂは、呼吸路３５
ａ，３５ｂ及びパイロツト排気路３６ａ，３６ｂ
から排気ポート２９ａ，２９ｂへの流れを許容
し、その逆流を阻止または制限するもので、弁本
体２５とアダプタ３１Ａ，３１Ｂとの間において
弁本体２５側に凹設した弁室５１ａ，５１ｂとそ
れに嵌着した茸状の弁体５２ａ，５２ｂとにより
構成され、弁室３９ａ，３９ｂからパイロツト排
気路３６ａ，３６ｂを通じて高圧のパイロツト排
気が流出し、あるいは呼吸路３５ａ，３５ｂから
流体の流出がある場合には、弁体５２ａ，５２ｂ
の傘部５３ａ，５３ｂがすぼまつて排気ポート２
９ａ，２９ｂ側への流出を許容し、逆に排気ポー
ト２９ａ，２９ｂが高圧の場合には、弁体５２
ａ，５２ｂの傘部５３ａ，５３ｂが開いて流路を
閉鎖するように機能するものである。

次に、上記構成のパイロツト形電磁弁の動作を
説明する。

第２図は、一対のパイロツト弁部２２Ａ，２２
Ｂが共に非通電状態にあり、スプール弁２３が左
位置に停止して、そのスプール弁２３により主弁
部２１の供給ポート２７と出力ポート２８ｂが連
通し、出力ポート２８ａと排気ポート２９ａがそ
れぞれ連通した状態にある。

今、左方のパイロツト弁部２２Ａに通電して供
給ポート２７からパイロツト供給路３７ａを通じ
て供給されるパイロツト流体をピストン室３３ａ
に供給すれば、ピストン３０ａがその流体圧力で
押圧駆動されてスプール弁２３が右方へストロー
クする。この場合、左方のピストン３０ａの右行
に伴つて呼吸路３５ａから流体が流出するが、こ
の流体は逆止弁機構４３ａにおける弁体５２ａを
押し開いて排気ポート２９ａに流出し、また右方
のピストン３０ｂの右行に伴つてピストン室３３
ｂ内の流体はパイロツト弁部２２Ｂ内及びパイロ
ツト排気路３６ｂを経てその一部がピストン３８
ｂの背後に流入するが、残部が逆止弁機構４３ｂ
を通つて排気ポート２９ｂに流出する。而して、
スプール弁２３が移動して主弁部２１における流
体流路が切換えられると、供給ポート２７の流体
が出力ポート２８ａに供給されると共に、出力ポ
ート２８ｂの流体が排気ポート２９ｂから排出さ
れるが、この際、排気ポート２９ｂを流れる流体
は逆止弁機構４３ｂにより阻止されて、ピストン
室３３ｂに流入することはなく、そのためスプー
ル弁２３の切換えが阻止されたり、あるいは動作
が不安定になるようなことはない。

上記過程を経てスプール弁２３が右方に切換え
られた後、パイロツト弁部２２Ａへの通電を停止
すれば、両ピストン室３３ａ，３３ｂの圧力が略
等しくなつてスプール弁２３がその位置に保持さ
れる。この状態においても出力ポート２８ｂから
排気ポート２９ｂに流体が排出されるが、その流
体はパイロツト排気路３６ｂによつて阻止されて
ピストン室３３ｂに流入することはなく、呼吸路
３５ｂを逆流することもない。そのため、スプー
ル弁２３を誤動作させたり、その動きを不安定化
させる虞れもない。

この後、右方のパイロツト弁部２２Ｂに通電す
れば、上記と略同様の過程を経てスプール弁２３
が左行ストロークし、第２図に示す切換位置に復
帰する。

また、上記逆止弁機構４３ａ，４３ｂは、第２
図に示すような電磁弁の複数を共通排気形のマニ
ホールドで接続した場合においても有効に機能
し、他の電磁弁からの排気流の影響を除去できる
のは勿論である。

第３図及び第４図は、上記逆止弁機構のそれぞ
れ異なる実施例を示すもので、第３図における逆
止弁機構５７では、弁本体６０とアダプタ６１と
の間に挟着した弾性材製のガスケツト５８の一部
を弁体としてのフラツプ５９とし、このフラツプ
５９のアダプタ６１側への傾倒を該アダプタ６１
の端面で阻止すると同時に、該フラツプ５９の弁
本体６０側への傾倒を切欠部６３により許容し、
これによつてパイロツト排気路６２を開放するよ
うにしている。また、第４図に示す逆止弁機構６
５は、弁体として球体６６を用いたもので、弁室
６７の両側におけるパイロツト排気路６９の開口
位置を異ならしめ、それによりパイロツト弁部か
ら高圧の流体が排出される場合には球体６６がパ
イロツト排気路６９を閉鎖せず、排気ポート６８
からの逆流は球体６６がパイロツト排気路６９の
開口部分を閉鎖するように構成している。なお、
上記第３図及び第４図に示した逆止弁機構５７，
６５において、フラツプ５９及び球体６６を予め
ばねにより流路を閉鎖する方向に付勢しておくこ
ともできる。また、上記各逆止弁機構をパイロツ
ト弁部内あるいはパイロツト弁部とアダプタとの
間に設けることもできる。

〔考案の効果〕

本考案のパイロツト形電磁弁によれば、パイロ
ツト弁部におけるパイロツト排気路及び呼吸路を
逆止弁機構を介して主弁部の排気ポートに連通さ
せたので、特別にパイロツト排気を清浄化しなく
ても、主弁部の排気ポートからの排気のみを清浄
化するだけで排気による環境の汚染を防止できる
と共に、微粉体等が浮遊している雰囲気中で使用
する場合においても、上記排気ポートを保護する
だけで微粉体の侵入を防止して電磁弁としての信
頼性を向上させることができる。

また、上記逆止弁機構及びパイロツト排気路と
呼吸路の連通によつて、パイロツト排気、呼吸排
気及び主弁部の排気、並びに呼吸室への給気がそ
れぞれ自由に行われ、且つ主弁部の排気ポートか
らパイロツト排気路及び呼吸路への逆流を阻止で
きるようにしたので、主弁部における弁体の端部
に誤作動による流体圧が作用するのを防止して、
弁体の切換えを確実で安定的なものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本考案の実
施例の断面図、第３図及び第４図はその逆止弁機
構のそれぞれ異なる実施例を示す部分断面図であ
る。 ２１……主弁部、２２Ａ，２２Ｂ……パイロツ
ト弁部、２３……スプール弁、２９ａ，２９ｂ…
…排気ポート、３６ａ，３６ｂ……パイロツト排
気路、４３ａ，４３ｂ……逆止弁機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主弁部におけるスプール弁の側方にピストンに
   よつて区画されたピストン室と呼吸室を設け、上
   記ピストン室を、パイロツト弁部を介して主弁部
   の供給ポートとパイロツト排気路とに選択的に連
   通させ、パイロツト弁部への通電に伴うピストン
   室へのパイロツト流体の給排によつてピストンと
   スプール弁を駆動して流体の流路を切換えるパイ
   ロツト形電磁弁において、 上記パイロツト弁部におけるパイロツト排気路
   と呼吸室の呼吸路とを連通させると共に、逆止弁
   機構を介して主弁部の排気ポートに連通させ、 該逆止弁機構を、パイロツト排気及び呼吸排気
   の排気ポートへの流出のみを許容し、その逆流を
   阻止するものとして構成した、 ことを特徴とするパイロツト形電磁弁。