JPS6229739Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、パイロツト形電磁弁の改良に関する
ものである。

汎用形のパイロツト形電磁弁を使用する場合、
作業環境の改善をはかるには、主弁部における排
気ポート及びパイロツト弁部におけるパイロツト
排気路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。

本考案者は、このような問題を解決したパイロ
ツト形電磁弁を、先に実願昭57−67907号として
提案している。このパイロツト形電磁弁は、第１
図に示すように、主弁部１におけるスプール弁３
をパイロツト弁部２，２への通電に伴うパイロツ
ト流体の圧力で駆動して流体流路を切換えるよう
にしたものにおいて、上記パイロツト弁部２，２
におけるパイロツト排気路９，９及び上記スプー
ル弁３の両端のピストン１０，１０の背後に通じ
る呼吸路１１，１１を、逆止弁機構１２，１２を
介して主弁部１の排気ポート６，６に連通させた
ものである。なお、図中、４は主弁部の供給ポー
ト、５，５は同出力ポート、７，７はパイロツト
弁部２に対するパイロツト供給路、８，８はパイ
ロツト出力路を示している。

而して、上記パイロツト形電磁弁では、パイロ
ツト排気が主弁部１の排気ポート６を通じて排出
されるため、該排気ポート６からの排気について
のみ清浄化し、あるいはサイレンサ等による排気
音の抑制を行えばよく、また呼吸路も直接大気に
開放していないため、作業環境からの微粉体等の
侵入も抑制でき、さらに排気ポートからパイロツ
ト弁部への圧力流体の逆流がないため、誤動作す
ることなく安定的な切換動作を行わせることがで
きる。

しかるに、上記既提案のパイロツト形電磁弁
は、パイロツト排気路９に逆止弁機構１２を設け
るため、それを汎用のパイロツト形電磁弁におけ
る弁本体等に若干の構造上の改変を加えるだけで
構成することは、スペース的な制約から種々の困
難を伴うことがある。

本考案は、このような問題を解決し、汎用のパ
イロツト形電磁弁における弁本体あるいはアダプ
タ等に、パイロツト排気を呼吸室に導くパイロツ
ト排気路さえ設けることができれば、それによつ
て少なくとも既提案のパイロツト形電磁弁と同等
の機能をもたせることができるパイロツト形電磁
弁を提供しようとするものであり、即ち汎用のパ
イロツト形電磁弁の構造に若干の改変を加えるだ
けで、あるいは従来のパイロツト形電磁弁と同程
度に小形化された構造のものとして、上記既提案
のものと同等の機能をもつたパイロツト形電磁弁
を構成できるようにしたものである。

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、パイロツト弁部の作動に伴つて発
生するパイロツト流体を、主弁部におけるスプー
ル弁の端部のピストンの外端面側に区画した駆動
室に導いてピストンを駆動し、それに伴うスプー
ル弁の駆動により主弁部の流体流路を切換えるよ
うにしたものにおいて、上記駆動室のパイロツト
流体を排出するためのパイロツト弁部におけるパ
イロツト排気路を、上記ピストンの内側に区画し
た呼吸室に連通させると共に、該呼吸室をスプー
ル弁に組込んだパイロツト排気の流出を許容しそ
の逆流を阻止する逆止弁機構を通じて主弁部の排
気ポートに連通させることにより構成される。

従つて、本考案のパイロツト形電磁弁において
は、スプール弁におけるピストンの外端面側に区
画形成した駆動室中のパイロツト流体が、スプー
ル弁を切換えようとする際にパイロツト排気路を
通つて上記ピストンの内側の呼吸室に流入し、そ
こで一旦膨張してその一部が呼吸室における呼吸
用の空気となり、余分の空気がスプール弁に組込
んだ逆止弁機構を通つて主弁部の排気路に流出
し、その逆流は上記逆止弁機構によつて阻止され
る。

このような本考案のパイロツト形電磁弁によれ
ば、パイロツト排気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、さらに上記逆止弁機構によつて主弁部の
排気ポートからパイロツト排気路への逆流が阻止
されるので、主弁部におけるスプール弁のピスト
ンに排気ポートの流体圧が作用して誤動作するの
を防止し、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。

また、上記逆止弁機構をスプール弁に組込むよ
うにしたので、従来のパイロツト形電磁弁と比較
して、ピストンの両側に区画形成した駆動室と呼
吸室とをつなぐパイロツト排気路を設けるスペー
スだけを確保すれば、着脱可能な部材であるスプ
ール弁のみの構造を変えるだけでよく、従つて逆
止弁機構の採用にかかわらず全体的に大形化する
ことなく、従来のパイロツト形電磁弁に若干の改
造を施すだけで本考案を適用したパイロツト形電
磁弁を得ることができる。

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
２はパイロツト弁部で、パイロツト弁部２２によ
りスプール弁２３を駆動し、主弁部２１の流体流
路を切換えるようにしている。

上記主弁部２１における弁本体２４は、入力ポ
ート２５、第１出力ポート２６ａ、第２出力ポー
ト２６ｂ、第１排気ポート２７ａ及び第２排気ポ
ート２７ｂを備えると共に、それらの各ポートと
連通する弁室２８を備えている。該弁室２８内に
は、弾性リング２９，２９，…を嵌着したスプー
ル弁２３を軸方向に摺動可能に挿嵌し、その一端
にエンドプレート３１によつて形成した復帰圧力
室３２を復帰圧力供給路３３によつて入力ポート
２５に連通させ、またエンドプレート３１とスプ
ール弁２３との間に復帰ばね３４を縮設し、さら
にスプール弁２３の他端に一体的に形設または別
体のものとして当接させたピストン３５の弁室側
面に切欠流路３５ａを設け、これをアダプタ３６
内に摺動自在に挿嵌して、その外端面側及び弁室
側にそれぞれ駆動室３７及び呼吸室３８を区画形
成し、駆動室３７をパイロツト弁部２２のパイロ
ツト出力路３９に連通させると共に、呼吸室３８
をパイロツト排気路４０に連通させ、さらに該呼
吸室３８はスプール弁２３に組込んだ逆止弁機構
４２を通じて主弁部２１の第１排気ポート２７ａ
に連通させている。

上記逆止弁機構４２は、呼吸室３８から第１排
気ポート２７ａへの流通を許容し、その逆流を阻
止するもので、スプール弁２３に呼吸室３８と第
１排気ポート２７ａとの間の流通を遮断する弾性
シールパツキン４３を設け、その両側に位置する
大径及び小径の突壁２３ａ，２３ｂにより、呼吸
室３８側が高圧の場合にはシールパツキン４３が
第１排気ポート２７ａ側の突壁２３ｂ上に倒れて
パイロツト排気が第１排気ポートに流出し、逆に
第１排気ポート２７ａ側が高圧の場合にはシール
パツキン４３が突壁２３ａに当接して逆流を阻止
するように機能させている。

一方、上記パイロツト弁部２２は、パイロツト
出力路３９と連通する弁室４５を備え、その弁室
４５における第１弁座４６に前記入力ポート２５
に通じるパイロツト供給路４７を連通させると共
に、第２弁座４８にパイロツト排気路４０を連通
させ、さらに上記一対の弁座４６，４８間に配設
したパイロツト弁体４９をロツド５０を介して可
動鉄心５１に連結し、該パイロツト弁体４９と弁
室内面との間に復帰ばね５２を縮設している。而
して、ソレノイド５３への非通電時には、復帰ば
ね５２の付勢力によつて弁体４９が第１弁座４６
を閉鎖すると共に第２弁座４８を開放し、ソレノ
イド５３への通電時には、図示したように可動鉄
心５１が復帰ばね５２の付勢力に抗して固定鉄心
５４に吸着され、パイロツト弁体４９が第１弁座
４６を開放すると共に第２弁座４８を閉鎖するよ
うに構成している。

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、パイロツト弁部２２のソレノイド５
３への通電により、可動鉄心５１が固定鉄心５４
に吸着されてパイロツト弁体４９が第１弁座４６
を開放すると共に第２弁座４８を閉鎖し、それに
よりパイロツト流体がパイロツト出力路３９を通
じて駆動室３７に導入され、それがピストン３５
に作用して、スプール弁２３を復帰ばね３４及び
復帰圧力室３２の流体圧力に抗して図示の位置に
切換えている。従つて、主弁部２１の入力ポート
２５と第２出力ポート２６ｂが連通し、さらに第
１出力ポート２６ａと第１排気ポート２７ａが連
通した状態にある。この状態において、第１出力
ポート２６ａから第１排気ポート２７ａに流れる
排気流は、逆止弁機構４２によつて呼吸室３８に
流入することはない。

次に、上記ソレノイド５３への通電を停止すれ
ば、パイロツト弁部２２における弁体４９が復帰
ばね５２の付勢力によつて第１弁座４６を閉鎖す
ると共に第２弁座４８を開放し、それに伴つて駆
動室３７中に存在していた高圧のパイロツト流体
がパイロツト出力路３９から第２弁座４８、パイ
ロツト排気路４０、呼吸室３８及び逆止弁機構４
２を通つて第１排気ポート２７ａに排気される。
その排気に伴う駆動室３７の圧力低下により、ス
プール弁２３は復帰ばね３４の付勢力及び復帰圧
力室３２の流体圧力により第２図の切換位置から
右方にストロークして切換えられ、主弁部２１の
入力ポート２５が第１出力ポート２６ａに連通す
ると共に、第２出力ポート２６ｂが第２排気ポー
ト２７ｂに連通する。

而して、パイロツト弁部２２における第２弁座
４８の開放によりパイロツト排気が呼吸室３８に
流入し、その圧力が呼吸室３８側からピストン３
５に作用するため、ピストン３５はスプール弁２
３と共に応答良く右方へのストロークを開始する
と共に、スプール弁２３の切換えが迅速に行われ
ることになる。また、パイロツト排気は膨大しつ
つある呼吸室３８において一旦膨張し、その後逆
止弁機構４２を通つて排出されるため、パイロツ
ト排気音が小さなものとなる。

第３図乃至第９図は、上記主弁部２１において
用いるスプール弁の異なる構造例を示すものであ
る。

第３図に示すスプール弁６１は、断面が略Ｖ字
状のシールパツキン６２により逆止弁機構を構成
したもので、この逆止弁機構においては、シール
パツキン６２におけるＶ字状の開口部分が呼吸室
側からの流体圧力で狭められて第１排気ポート側
への流通が許容され、逆に上記開口部分が流体圧
力で拡げられて逆流が阻止される。

第４図に示すスプール弁６５は、その軸心部分
に呼吸室３８に通じる排気連絡孔６６を穿設する
と共に、該排気連絡孔６６に通じる排気孔６７，
６７，…を放射方向に穿設し、スプール弁６５の
外周に嵌着した筒状の弾性シールパツキン６８に
より上記排気孔６７を遮蔽して逆止弁機構を構成
している。この逆止弁機構においては、呼吸室３
８からのパイロツト排気がシールパツキン６８を
拡径して隙間をつくり、その隙間から第１排気ポ
ート２７ａに排出され、その逆流は阻止される。
上記排気孔６７を遮蔽するシールパツキンとして
は、断面が台形状のシールパツキン７１（第５
図）、脚部を備えた台形状のシールパツキン７２
（第６図）、あるいは弾性リング７４の内側に円錐
状の遮蔽子７５を取付けた逆止弁機構（第７図）
等を用いることができ、第８図に示すように、ス
プール弁７６において両側をテーパ面７７，７７
で挟まれた部分に排気孔７８を穿設し、スプール
弁７６の表面形状に対応して両端が拡径したシー
ルパツキン７９を嵌着して逆止弁機構を構成する
こともできる。

第９図に示すスプール弁８２は、その軸心部分
に呼吸室３８に通じる排気連絡孔８３を穿設する
と共にそれを排気孔８４によつて第１排気ポート
２７ａに連通させ、該排気連絡孔８３内に球状弁
体８５及びそれにより開閉される弁座８６を備え
た筒状の弁座体８７を螺着して、逆止弁機構を構
成している。

第１０図は、両パイロツト形電磁弁の実施例を
示すものであり、９１は主弁部、９２Ａ，９２Ｂ
は第１及び第２のパイロツト弁部で、主弁部９１
における弁本体９３、左右のアダプタ９４Ａ，９
４Ｂ及び両パイロツト弁部９２Ａ，９２Ｂは、第
２図に示す場合と同様に構成し、左右対称に配置
している。従つて、それらにおける第２図と同等
の部材に同一の符号を付して説明を省略する。而
して、上記弁本体９３内に挿嵌したスプール弁９
５は、流体流路を切換えるランドの両側に第１及
び第２の逆止弁機構９６Ａ，９６Ｂを設け、さら
にそのスプール弁９５の両端にピストン９７Ａ，
９７Ｂを備えている。上記逆止弁機構９６Ａ，９
６Ｂは、第２図の逆止弁機構４２と同様に機能す
るものとして構成され、それぞれスプール弁９５
における小径及び大径の突壁９５ａ，９５ｂ間に
シールパツキン９８を嵌着している。

上記構成を有する両パイロツト形電磁弁におい
て、第１のパイロツト弁部９２Ａに通電した図示
の状態においては、右側の駆動室３７にパイロツ
ト流体圧が供給されてスプール弁９５が図示した
位置に切換えられている。この状態で第１のパイ
ロツト弁部９２Ａを非通電としても、スプール弁
９５はその位置に保持される。なお、第２のパイ
ロツト弁部９２Ｂに通電した場合に上記とは逆に
切換えられることは勿論である。

而して、パイロツト弁部９２Ａまたは９２Ｂを
通電状態から非通電状態に切換えれば、パイロツ
ト排気路４０に通じる第２弁座４８が開放するた
め、パイロツト排気はパイロツト排気路４０、呼
吸室３８及び第１または第２の逆止弁機構９６
Ａ，９６Ｂを通つて第１または第２排気ポート２
７ａ，２７ｂに排出される。なお、排気ポートか
らの逆流が阻止されるのは上述した実施例の場合
と同様である。

第１１図は、上記第１０図に示す実施例の主弁
部９１に用いるスプール弁の異なる構造例を示す
もので、このスプール弁１０１は、軸心部分に左
右の呼吸室３８，３８を連通させる排気連絡孔１
０２を穿設すると共に、該排気連絡孔１０２に通
じる排気孔１０３を第１排気ポート２７ａ側に放
射方向に穿設し、その排気孔１０３をシールパツ
キン１０４で遮蔽して逆止弁機構を構成してい
る。従つて、一対の呼吸室３８，３８からのパイ
ロツト排気は、いずれも上記一つの逆止弁機構を
通じて第１排気ポート２７ａに排気されることに
なる。このように、一対の呼吸室３８，３８を排
気連絡孔１０２で連通させることにより、逆止弁
機構の数を減らして簡単な構造とすることができ
る。

また、上記第１０図に示すスプール弁の逆止弁
機構としては、第３図乃至第９図に示す各種機構
を採用することができ、この場合にスプール弁の
両端にそれぞれ独立に逆止弁機構を設けることも
できるが、第１１図の実施例のようにスプール弁
に排気連絡孔を穿設し、このスプール弁上に一つ
の逆止弁機構を設けることもできる。

一般にパイロツト形電磁弁においては、パイロ
ツト排気の排出に伴つて呼吸室に外気が流入する
が、上記各実施例のパイロツト形電磁弁において
は、パイロツト排気が容積の増大しつつある呼吸
室に流入することになり、パイロツト排気音の消
音が効果的に行われると共に、片パイロツト形電
磁弁ではパイロツト排気が呼吸室においてピスト
ンを押し戻す力として作用することになるため、
スプール弁の起動に対する応答性が早まり、また
両パイロツト形電磁弁においては、スプール弁の
両端の呼吸室を該スプール弁に穿設した排気連絡
孔を通じて連通させることにより、一対のパイロ
ツト弁部からのパイロツト排気を一つの逆止弁機
構によつて排気することができるため、その構造
が簡単化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は既提案のパイロツト形電磁弁の断面
図、第２図は本考案の実施例の断面図、第３図乃
至第９図はそのスプール弁のそれぞれ異なる構造
例を示す部分断面図、第１０図は本考案の他の実
施例の断面図、第１１図は異なるスプール弁の断
面図である。 ２１，９１……主弁部、２２，９２Ａ，９２Ｂ
……パイロツト弁部、２３，６１，６５，７６，
８２，９５，１０１……スプール弁、２７ａ，２
７ｂ……排気ポート、３５，９７Ａ，９７Ｂ……
ピストン、３７……駆動室、３８……呼吸室、４
０……パイロツト排気路、４２，９６Ａ，９６Ｂ
……逆止弁機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パイロツト弁部の作動に伴つて発生するパイロ
   ツト流体を、主弁部におけるスプール弁の端部の
   ピストンの外端面側に区画した駆動室に導いてピ
   ストンを駆動し、それに伴うスプール弁の駆動に
   より主弁部の流体流路を切換えるようにしたもの
   において、上記駆動室のパイロツト流体を排出す
   るためのパイロツト弁部におけるパイロツト排気
   路を、上記ピストンの内側に区画した呼吸室に連
   通させると共に、該呼吸室をスプール弁に組込ん
   だパイロツト排気の流出を許容しその逆流を阻止
   する逆止弁機構を通じて主弁部の排気ポートに連
   通させたことを特徴とするパイロツト形電磁弁。