JPH078676U - マニホールド電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体圧機器からの排気特性を向上させること
ができるマニホールド電磁弁を提供する。 【構成】 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１つの給気ポート２と２つの排気ポート３，
４とが形成されている。電磁弁の弁ブロック部６には給
気ポート２に連通する給気用開口部２ａと、それぞれの
排気ポート３，４に連通する第１と第２の２つの排気用
開口部３ａ，４ａとが、スプール軸９を案内する弁孔６
ａ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１５ａ，１６ａ
が弁孔６ａに開口して形成されている。スプール軸９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３，４に案内するようになっている。

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６ ａ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６ａ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１５ａ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２３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３ ａ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２ ０ａ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２３ａ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５ａ，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〜１３ ｅ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１５ ａ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３５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４３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４０、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１５，１６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１６ａ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)

【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。