JPS6315661Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、流体圧利用の産業機械に使用するパ
イロツト形電磁弁に関するものである。

［従来の技術］ 排気による環境汚染を防止し、かつ電磁弁への
作業環境中の微粉体の侵入を防止するために、パ
イロツト流体を直接作業環境に排出せずに、主弁
部の排気ポートを通じて作業環境外等に排出させ
るようにしたパイロツト形電磁弁は、実開昭58−
170403号公報によつて、既に知られている。

しかしながら、上記のパイロツト形電磁弁で
は、出力ポートから排気ポートに流れる流体がパ
イロツト排気路へ逆流入して電磁弁の切換えに支
障を来たすのを防止するために、パイロツト排気
路に逆止弁を設ける必要があり、この逆止弁の費
用及びその組付工数の増加によつて、コスト高に
なるという問題があつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、パイロツト流体を排出するパイロツ
ト排気路を、主弁部を形成した導通孔によつて主
弁部の排気ポートに連通させるにあたり、逆止弁
を使用することなく、簡単な手段で電磁弁の切換
えに支障を来たさないようにして、上記電磁弁の
コストを低下させることを、解決すべき問題点を
する。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、主弁部におけるスプールを、２個の
パイロツト弁部への通電に伴うパイロツト流体の
圧力でそれぞれ逆方向へ駆動して流体流路を切換
えるようにした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を、
主弁部に形成した導通孔によつて主弁部の排気ポ
ートに各別に連通させ、かつ上記各パイロツト排
気路を、主弁部のスプールに形成した上記導通孔
よりも流路抵抗の小さい貫通孔で互いに連通させ
ることによつて、上記問題点を解決したものであ
る。

［作用］ 上記構成を有する本考案のパイロツト形電磁弁
においては、スプールがパイロツト流体の圧力で
駆動されて主弁部の流体流路が切換わると、出力
ポートから排気ポートへ流れる流体の一部が導通
孔から主弁部内に流入するが、この流入した流体
は、スプールに形成した上記導通孔よりも流路抵
抗の小さい貫通孔によつてスプールの反対側に流
れるため、スプールの両端面に作用する圧力差が
小さくなり、スプールが誤動作することがないば
かりでなく、その摺動に支障を来たすこともな
い。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示すもので、主
弁部１は、その両端にパイロツト弁部２Ａ，２Ｂ
を備え、このパイロツト弁部２Ａ，２Ｂの一方に
選択的に通電することにより、主弁部１のスプー
ル３を駆動し、それにより主弁部１の流体流路を
切換えるように構成している。

上記主弁部１における弁本体５は、その内部に
スプール弁の弁室６を備え、上記弁室６に供給ポ
ート７、出力ポート８ａ，８ｂ及び排気ポート９
ａ，９ｂを連通させると共に、該弁室６内に、中
心に貫通孔４を設けた上記スプール３を軸方向に
摺動可能に挿嵌し、該スプール３の両側に設けた
駆動用のピストン１０ａ，１０ｂを、弁本体の両
側の連接筐１１Ａ，１１Ｂにおけるピストン室１
２ａ，１２ｂに軸方向に摺動可能に挿嵌し、該ピ
ストン室１２ａ，１２ｂにおけるピストン１０
ａ，１０ｂの外端面側の室に、パイロツト弁部２
Ａ，２Ｂにおけるパイロツト出力路１４ａ，１４
ｂを連通させている。また、上記ピストン室１２
ａ，１２ｂにおけるピストンの内端面側の室１３
ａ，１３ｂは、パイロツト排気路１６ａ，１６ｂ
に連通させると共に、ピストン１０ａ，１０ｂの
内面側に形成した切欠部１５ａ，１５ｂとそのス
プール３内の大径の貫通孔４によつて相互に連通
させている。

パイロツト弁部２Ａ，２Ｂにおける弁室１９
ａ，１９ｂは、上記パイロツト出力路１４ａ，１
４ｂによつてピストン室１３ａ，１３ｂに連通さ
せると共に、第１弁座２１ａ，２１ｂ及びパイロ
ツト供給路１７ａ，１７ｂを介して主弁部１の供
給ポート７に連通させ、また該弁室１９ａ，１９
ｂは、第１弁座２１ａ，２１ｂと対向する第２弁
座２２ａ，２２ｂ及び上述のパイロツト排気路１
６ａ，１６ｂを介し、さらに弁本体５に穿設され
た上記スプールの貫通孔４よりも小径で流路抵抗
の大きい導通孔２３ａ，２３ｂにより、弁本体５
の排気ポート９ａ，９ｂに連通させている。な
お、上記導通孔２３ａ，２３ｂは、その流路抵抗
が、少なくとも貫通孔４の流路抵抗の２倍となる
ように設定される。

パイロツト弁部２Ａ，２Ｂにおける弁体２４
ａ，２４ｂは、ソレノイド２５ａ，２５ｂへの通
電によつて生じる電磁力で駆動されると共に、復
帰ばね２６ａ，２６ｂの付勢力により復帰し、第
１弁座２１ａ，２１ｂ及び第２弁座２２ａ，２２
ｂを開閉するもので、それによつて、供給ポート
７に連通するパイロツト供給路１７ａ，１７ｂ
を、第１弁座２１ａ，２１ｂ、弁室１９ａ，１９
ｂ及びパイロツト出力路１４ａ，１４ｂを通して
ピストン室１２ａ，１２ｂに連通させた状態と、
該ピストン室１２ａ，１２ｂを、パイロツト出力
路１４ａ，１４ｂ、弁室１９ａ，１９ｂ、第２弁
座２２ａ，２２ｂ、パイロツト排気路１６ａ１６
ｂ及び弁本体５に穿設された導通孔２３ａ，２３
ｂにより、排気ポート９ａ，９ｂに連通した状態
とに、切換可能に構成している。

上述の導通孔２３ａ，２３ｂ及びスプール３の
貫通孔４は、例えば第１図の切換位置において、
出力ポート８ａから排気ポート９ａへ流出する流
体が導通孔２３ａを通つてピストン１０ａの内端
面側の室１３ａに流入する場合に、まず、導通孔
２３ａが排気ポート９ａからの流体の流入を制限
し、また貫通孔４及び導通孔２３ｂは室１３ａに
流入した流体を排気ポート９ｂへ排出させるよう
に作用する。この場合、導通孔２３ａ，２３ｂ
は、その流路抵抗が貫通孔４の流路抵抗に比べて
大きいために、スプール弁４の両端面に作用する
圧力差が大きくなることはなく、室１３ａ，１３
ｂに流入した排気が、スプール３を誤動作させた
り、その摺動の妨げとなるのが防止される。

上述の作用をさらに詳細に説明すると、導通孔
２３ａから流入する流体の圧力をEs、スプール
３の両端面に作用する圧力差をE₀、導通孔２３
ａ，２３ｂの流路抵抗をRs、スプール３の貫通
孔４と室１３ａ，１３ｂを含む流路抵抗をRoと
すると、E₀の大きさは次式で示される。

E₀＝EsR₀／2Rs＋R₀ 上式において、RsをR₀に比べて大とすると、 E₀≒EsR₀／2Rsとなる。

従つて、導通孔２３ａ，２３ｂの流路抵抗Rs
を貫通孔４と室１３ａ，１３ｂを含む流路抵抗
R₀に比べて十分に大とすると、スプール３の両
端面に作用する圧力差E₀を十分に小とすること
ができる。

次に、上記実施例の動作を説明する。

第１図は、一対のパイロツト弁部２Ａ，２Ｂが
共に非通電の状態にあり、スプール３が左位置に
停止して、そのスプール３により主弁部１の供給
ポート７と出力ポート８ｂとが連通し、出力ポー
ト８ａと排気ポート９ａとが連通した状態にあ
る。

この状態で左方のパイロツト弁部２Ａに通電
し、供給ポート７からパイロツト供給路１７ａを
通じて供給されるパイロツト流体をピストン室１
２ａに供給すれば、ピストン１０ａがその流体圧
力で押圧駆動されてスプール３が右動する。この
場合、左方のピストン１０ａの右行に伴つて、ピ
ストン室１２ｂ内の流体がパイロツト弁部２Ｂ内
及びパイロツト排気路１６ｂを通り、その一部が
導通孔２３ｂを経て排気ポート９ｂに流出し、他
は切欠部１５ｂを通つて室１３ｂに流入する。同
時に、室１３ａの流体も、その一部が導通孔２３
ａを経て排気ポート９ａに流出し、他は切欠部１
５ａ及び貫通孔４を通つて室１３ｂに流入する。

スプール３が右動して主弁部１における流体流
路が切換えられると、供給ポート７の流体が出力
ポート８ａに供給されると共に、出力ポート８ｂ
の流体が排気ポート９ｂから排出される。この
際、排気ポート９ｂを流れる流体の一部は導通孔
２３ｂから室１３ｂに流入するが、導通孔２３ｂ
の流路抵抗が大きいのに対して貫通孔４の流路抵
抗が小さいために、スプール弁４の両端面に発生
する圧力差が小さく、これによつてピストンが誤
動作することがないばかりでなく、ピストンの右
動が妨げられることもない。

上記過程を経てスプール３が右方に切換えられ
た後、パイロツト弁部２Ａへの通電を停止すれ
ば、両ピストン室１２ａ，１２ｂに作用する圧力
がほぼ等しくなつて、スプール３がその位置に保
持される。この状態において、出力ポート８ｂか
ら排気ポート９ｂに流体が排出され、その流体の
一部が導通孔２３ｂから室１３ｂに流入しても、
貫通孔４及び導通孔２３ａを通つて排出され、か
つスプール３の両側面に発生する圧力差が小さい
ので、スプール３を誤作動させたり、その動きを
不安定化させる虞れもない。

その後、右方のパイロツト弁部２Ｂに通電すれ
ば、上記とほぼ同様の過程を経てスプール３が左
動し、第１図に示す切換位置に復帰する。

第２図及び第３図は、導通孔の異なる実施例を
示すもので、第２図は、上記導通孔２３ａ，２３
ｂを、その先端が排気ポート９ａ，９ｂ中に突出
するノズル２８によつて形成したものを示してい
る。これによつて、導通孔２３ａ，２３ｂの径の
設定を容易にすると共に、排気ポート９ａ，９ｂ
からの排気をピストンの内端の室１３ａ，１３ｂ
に流入し難くすることができる。また、第３図の
実施例は、ノズル２８の内径を排気ポート９ａ，
９ｂ側を小径にして、第２図のノズルの作用に、
パイロツト流体の流体を容易にする作用を付加し
たものである。

第４図は、本考案の他の実施例を示し、この実
施例は、小径の導通孔２３ａ，２３ｂをスプール
３の排気ポート９ａ，９ｂに対向する位置に穿設
した以外は、第１実施例と同様であり、従つて同
一または相当部分に同一の符号を付してその説明
を省略する。

［考案の効果］ 本考案は、２個のパイロツト弁部のパイロツト
排気路を主弁部に形成した導通孔によつて主弁部
の排気ポートに各別に連通させ、かつ上記パイロ
ツト排気路を、主弁部のスプールに形成した上記
導通孔よりも流路抵抗の小さい貫通孔で互いに連
通させたので、逆止弁を使用しないでパイロツト
流体を主弁部の排気ポートから排出するにもかか
わらず、電磁弁の切換えを誤動作なく確実に行う
ことができて、電磁弁のコストを大幅に低減させ
ることができる。

また、本考案は、弁本体及びスプールに単に孔
を形成するのみで、逆止弁のような可動部分がな
いので、機器の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第
２図及び第３図は導通孔の他の構成例を示す縦断
部分図、第４図は本考案の第２実施例の縦断正面
図である。 １……主弁部、２Ａ，２Ｂ……パイロツト弁
部、３……スプール、４……貫通孔、９ａ，９ｂ
……排気ポート、１６ａ，１６ｂ……パイロツト
排気路、２３ａ，２３ｂ……導通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主弁部におけるスプールを、２個のパイロツト
   弁部への通電に伴うパイロツト流体の圧力でそれ
   ぞれ逆方向へ駆動して流体流路を切換えるように
   した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を、主弁部に形
   成した導通孔によつて主弁部の排気ポートに各別
   に連通させ、かつ上記各パイロツト排気路を、主
   弁部のスプールに形成した上記導通孔よりも流路
   抵抗の小さい貫通孔で互いに連通させたことを特
   徴とするパイロツト形電磁弁。