JP2004340177A - Master valve for emergency - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a master valve for use in emergency equipped with enhanced durability and reliability so that the performance can be held even through a long period of service. <P>SOLUTION: The master valve for use in emergency is equipped with two solenoid valves 8 and 9 energized and opened alternately to supply the pilot liquid pressure to a shuttle valve circuit 36. The shuttle valve circuit 36 supplies the higher of the supplied pilot pressures to a pilot drive valve 25 and maintains the supply of the main fluid pressure from a fluid pressure supply source connected with a main fluid pressure supply port 10 to a hydraulic system connected with a main fluid pressure output port 12. In case of emergency such as power failure, the two solenoid valves 8 and 9 are put in non-energization condition so as to release the pilot pressure to the atmosphere, and the pilot drive valve 25 is closed to stop supplying the main fluid pressure to the hydraulic system, and thereby a malfunction is precluded. The energization to the solenoid valves 8 and 9 is made intermittently at the time of normal operation, so that a temperature rise can be prevented even in the case of long period of service to result in a high durability and reliability. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は停電などの非常時に流体圧供給源を流体圧システムから遮断する非常用マスタ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば半導体製造装置の防振台のように弾性を必要としている機構を搭載している場合には、アクチュエータ等の駆動源に圧縮空気などの流体圧を用いる制御システムが利用されている。一般的にこのような流体圧システムには、停電などの非常時でシステムダウンした場合に各アクチュエータが誤動作したりバランス不良となるのを防ぐため、システム全体に対する流体圧の供給を遮断する非常用マスタ弁が空気圧ポンプなどの流体圧供給源からの受給口後に設けられている。
【０００３】
この非常用マスタ弁には、流体圧システムに供給される主流体圧とは別にパイロット用として供給されるパイロット流体圧の供給と停止を電磁弁により切り換えることで開通と閉止を制御する電磁パイロット式のものや、電磁弁そのもので主流体圧の流通と遮断を直接切り換える電磁式のものがある。いずれの方式でも停電時には電磁弁が非通電状態となって閉弁するため、パイロット流体圧の供給停止かまたは直接的に非常用マスタ弁を自動閉弁できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら工場における製造システムのように長時間に渡って作動する場合には、その間も絶えず非常用マスタ弁の電磁弁も通電していなければならない。そして１ヶ月や半年以上もの長期間にわたって電磁弁のソレノイドに連続通電した場合には、ソレノイドが温度上昇することにより熱損傷を起こしたり、または電磁弁の性能を保持できず誤動作を起こす可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、長期使用の場合でも性能を保持できる耐久性および信頼性の高い非常用マスタ弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の非常用マスタ弁は、パイロット流体圧により開通と閉止を切り換えるパイロット駆動弁と、複数のパイロット圧入出ポートに連通する流路どうしの合流点にシャトル弁を設けてパイロット流体圧が高い方をパイロット駆動弁に連通させるシャトル弁回路と、複数のパイロット圧入出ポートにそれぞれ設けられて、通電と非通電を切り換えてシャトル弁回路へのパイロット流体圧の供給と供給停止を切り換える複数の電磁弁と、複数の電磁弁のいずれかに交代で通電させる制御部とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の非常用マスタ弁は、複数の主流体圧入出ポートに連通する流路どうしの合流点にシャトル弁を設けて主流体圧が高い方を主流体圧出力ポートに連通させるシャトル弁回路と、複数の主流体圧入出ポートにそれぞれ設けられて、通電と非通電を切り換えてシャトル弁回路への主流体圧の供給と供給停止を切り換える複数の電磁弁と、複数の電磁弁のいずれかに交代で通電させる制御部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の非常用マスタ弁は、制御部が複数の電磁弁のうちの通電先を交代させる際に、非通電に切り換える方の電磁弁と通電に切り換える方の電磁弁の両方とも通電するラップ時間を設けていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の非常用マスタ弁は、複数の電磁弁がポペットタイプであって、相互にほぼ平行な配置で設けられたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の非常用マスタ弁は、複数の電磁弁がスプールタイプであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態である非常用マスタ弁を示す断面図であり、図２は制御構成のブロック図である。図１において、非常用マスタ弁１は主弁ブロック２を有しており、この主弁ブロック２に形成された収容孔３には主弁軸４が軸方向に往復動自在に収容されている。主弁ブロック１の収容孔３の一方の開口部にはパイロットブロック５が固定され、他方の開口部にはプラグ６がスナップリング７により固定されている。パイロットブロック５には２つの電磁弁８，９が設置されており、これら電磁弁８，９は図１中に示していない後述する制御部に接続されている。
【００１２】
収容孔３はプラグ６を設置している側から順に、プラグ６を嵌合しているプラグ収容孔３ａと、このプラグ収容孔３ａより径の小さい給気側チャンバ３ｂと、この給気側チャンバ３ｂより径の小さい連通路３ｃと、この連通路３ｃより径の大きい排気側チャンバ３ｄと、この排気側チャンバ３ｄより径の小さい主弁軸嵌合孔３ｅと、この主弁軸嵌合孔３ｅより径の大きいピストン収容孔３ｆとが一体に連通して形成されている。
【００１３】
主弁ブロック２には、図示しない流体圧供給源に接続して給気側チャンバ３ｂと連通させる主流体圧給気ポート１０と、外部と排気側チャンバ３ｄとを連通させる主流体圧排気ポート１１と、図示しない流体圧システムに接続して連通路３ｃと連通させる主流体圧出力ポート１２とが形成されている。
【００１４】
主弁軸４は中心に主弁本体中心軸１３を有しており、その軸方向途中２箇所には弾性材で形成された弁体１４，１５が取り付けられ、またパイロットブロック５側の端部にはピストン１６がナット１７によりネジ止め固定されている。
【００１５】
ピストン１６はパイロットブロック５側の大径ピストン部１６ａと反対側の小径胴部１６ｂとで形成されており、大径ピストン部１６ａと小径胴部１６ｂのそれぞれの外周にはＶパッキン１８，１９が装着されている。大径ピストン部１６ａはピストン収容孔３ｆに嵌合し、小径胴部１６ｂは主弁軸嵌合孔３ｅに嵌合してそれぞれＶパッキン１８，１９で摺接するようになっている。さらに主弁本体中心軸１３のプラグ側の端部がプラグ６の中心に形成したプラグ嵌合穴２０に挿入していることで、主弁軸４全体は径方向に支持されつつ軸方向に往復動自在となっている。
【００１６】
また連通路３ｃの両端、すなわち連通路３ｃと給気側チャンバ３ｂの間と、連通路３ｃと排気側チャンバ３ｄの間にはそれぞれテーパで面取りされた形状の弁座２１，２２が形成されており、主弁軸４が備える２つの弁体１４，１５にはそれぞれ弁座２１，２２に着座できるよう同じテーパで面取り形成されている。そして２つの弁体１４，１５が設置されている間隔は２つの弁座２１，２２が形成されている間隔より大きいため、着座して閉弁できる弁体１４，１５はどちらか一方だけであり、主弁軸４が軸方向に往復動できる範囲はそれら２通りの着座状態の間に規制されている。
【００１７】
プラグ６側の弁体１５とプラグ６の間には圧縮ばね２３が装着されており、主弁軸４には常にパイロットブロック５側へ押圧するばね力が付加されている。また大径ピストン部１６ａは、ピストン収容孔３ｆの内部においてその内周に摺接している部分からパイロットブロック５側をパイロット押圧室２４として区画している。パイロット押圧室２４内にパイロット流体圧を供給した場合にはパイロット流体圧が大径ピストン部１６ａを押圧することにより、ばね力に抗して主弁軸４をプラグ６側に押圧移動させ、パイロットブロック５側の弁体１４を着座させるようになる。この場合にはパイロットブロック５側の弁体１４が閉弁し、プラグ６側の弁体１５が開弁することになるため主流体圧出力ポート１２は主流体圧給気ポート１０と連通し、主流体圧排気ポート１１とは遮断される。
【００１８】
またパイロット流体圧を供給していない場合には、圧縮ばね２３のばね力により主弁軸４がパイロットブロック５側に押圧移動されてプラグ６側の弁体１５を着座させるようになる。この場合にはパイロットブロック５側の弁体１４が開弁し、プラグ６側の弁体１５が閉弁することになるため主流体圧出力ポート１２は主流体圧排気ポート１１と連通し、主流体圧給気ポート１０とは遮断される。以上の構成から、主弁ブロック２とそれに取り付けられるパイロットブロック５は、ポペットタイプの３ポート弁として機能するパイロット駆動弁２５を構成している。
【００１９】
また主弁ブロック２との接触面と反対側のパイロットブロック５の側面に形成された突起形状にカバープレート２７が設置されてパイロット圧回路収容部２８が形成されている。２つの電磁弁８，９はこのパイロット圧回路収容部２８を挟むように取り付けられており、それぞれの接触面にはパイロット圧入力ポート２９とパイロット圧出力ポート３０とパイロット圧排気ポート３１が形成されている。
【００２０】
パイロット圧回路収容部２８の突起先端面には、図示しないパイロット流体圧用供給源に接続されるパイロット圧給気ポート３２が形成されており、それはパイロット圧回路収容部２８の内部で分岐して各パイロット圧入力ポート２９に連通している。パイロット圧回路収容部２８の側面には大気に開放する構成のパイロット圧開放ポート３３が形成されており、それには各パイロット圧排気ポート３１が合流して連通している。
【００２１】
またパイロット圧回路収容部２８の内部には、クイック排気弁で構成されるシャトル弁３５を１つ備えたシャトル弁回路３６が設けられており、このシャトル弁回路３６が有する２つのパイロット圧入出ポート３７はそれぞれ電磁弁８，９のパイロット圧出力ポート３０に連通し、シャトル弁回路３６の出力はパイロット圧給排ポート３８を介してパイロット押圧室２４に連通するようになっている。シャトル弁３６はゴムなどの弾性体から形成されたダイヤフラム３９を備えており、各パイロット圧入出ポート３７から入力される２つの空気圧のうち圧力の高い方に対してのみ流路を広げるよう変形してパイロット圧給排ポート３８に流通させるようになっている。
【００２２】
２つの電磁弁８，９はそれぞれ直動型で動作するポペットタイプの３ポート弁を有しており、ケーシング４１に収容された円筒形状のソレノイド４２とその中心孔に挿入しているプランジャ４３の突出側にバルブブロック４４を有している。バルブブロック４４の内部にはプランジャ４３の軸方向に２つの空気圧室４５，４６が形成されており、プランジャ側の空気圧室４５にはパイロット圧入力ポート２９に連通する弁座４７が設けられ、その反対側の空気圧室４６にはパイロット圧排気ポート３１に連通する弁座４８が設けられており、各弁座４７，４８は２つの空気圧室４５，４６の間の隔壁部５１の側面でプランジャ４３の軸延長上に配置している。
【００２３】
一方の空気圧室４５内に位置するプランジャ４３の先端にはプランジャ弁体４９が設けられ、他方の空気圧室４６内に位置するフラッパ弁体５０が隔壁部５１を貫通する連動棒５６を介してプランジャ弁体４９と連結して同じ方向に連動するようになっており、どちらか一方の弁体が弁座に着座して閉弁し、他方の弁体が弁座から離間して開弁することになる。プランジャ４３は空気圧室４５内に設けられた圧縮ばね５２により常にプランジャ弁体４９を着座させる方向にばね力が付加されており、またどちらの空気圧室４５，４６にもパイロット圧出力ポート３０が連通している。
【００２４】
各電磁弁８，９は、以上の構成により、ソレノイド４２に通電させてプランジャ４３の引き込み移動させた場合にはパイロット圧出力ポート３０をパイロット圧入力ポート２９に連通させて開弁状態とし、ソレノイド４２を無通電としてばね力によりプランジャ４３を押し戻り移動させた場合にはパイロット圧入力ポート２９を塞いでパイロット圧出力ポート３０をパイロット圧排気ポート３１に連通させる閉弁状態とし、このようにして３ポート弁の切り換え動作が行われるようになっている。
【００２５】
次に図２に示す制御構成のブロック図において、各電磁弁８，９のソレノイド４２はそれぞれに接続されているサイリスタなどのスイッチング素子５３を介して電源５４からの給電の有無の切り換え、すなわち通電状態と非通電状態の切り換えが行われ、また各スイッチング素子５３はＰＬＣまたはシーケンサなどで構成される制御部５５から制御信号を受けることにより切り換え動作を行うようになっている。ただし、制御部５５はスイッチング素子５３を介さずに各電磁弁８，９へ直接通電と非通電を切り換えるよう制御する構成としてもよい。
【００２６】
そして制御部５５は図３に示すタイムチャートのように２つのソレノイド４２に対して交互に通電させるようスイッチング素子５３の切り換え動作を制御しており、また通電先を切り換える際には非通電へ切り換える方の切り換え動作を少しの時間遅らせて両方とも通電させるラップ時間を設けて切り換えるようにしている。
【００２７】
この通電先を交互に切り換える時間間隔は、パイロット駆動弁２５におけるパイロット流体圧の容量や電磁弁８，９の性能に応じて１秒〜１時間またはそれ以上に適宜設定されるものであり、または操作者が制御部５５に対して任意に調整できるようにしてもよい。
【００２８】
以上のように構成される非常用マスタ弁１は、流体圧システムに対して作動流体圧（主流体圧）を供給する流体圧供給源の供給口に設けられ、停電などの非常時に流体圧システム全体に対する主流体圧の供給を停止するものである。その作動について概略的に説明すると、正常に作動している間は制御部５５が２つの電磁弁８，９に交代で通電させてそれぞれのパイロット圧入力ポート２９をパイロット圧出力ポート３０に連通させることにより、パイロット流体圧をいずれかの電磁弁８，９およびシャトル弁回路３６を介してパイロット駆動弁２５に供給し、主流体圧給気ポート１０を主流体圧出力ポート１２に開通させて流体圧供給ポンプなどの流体圧供給源から流体圧システムに対する主流体圧の供給が維持される。
【００２９】
そして停電などによりシステム全体における給電が停止した場合や、その他に制御部５５が異常と判断して電磁弁８，９への通電を停止した場合には、２つの電磁弁８，９が共に非通電状態となってパイロット圧出力ポート３０をパイロット圧入力ポート２９から遮断してパイロット圧排気ポート３１に連通し、パイロット流体圧をパイロット圧開放ポート３３から大気に放出するようになる。その結果、パイロット流体圧が供給されなくなったパイロット駆動弁２５は、主流体圧出力ポート１２を主流体圧給気ポート１０から遮断して主流体圧排気ポート１１に連通させ、流体圧システムに対する主流体圧の供給を停止しかつ流体圧システム内の残圧を大気に放出する。このようにして非常用マスタ弁１は、非常時において流体圧システムを誤動作などから保護するように作動する。
【００３０】
ここで比較例として、非常用マスタ弁に電磁弁を１つだけ設置するとして、この１つの電磁弁の開閉作動によりパイロット駆動弁２５へのパイロット流体圧の供給と供給停止を直接切り換える構成とした場合でも、流体圧システムの作動初期時には正常な作動（非常時に応答する閉弁作動）が期待できる。しかしながら工場における製造システムなどの場合には、１ヶ月や半年以上もの長期間にわたって作動させることが多くあり、通常では非常用マスタ弁はその間も絶えず開弁させる必要がある。そのような長期間で１つの電磁弁に連続通電した場合には、温度上昇によるソレノイドの熱損傷、弁座の熱変形およびその他周辺のケースの熱硬化などが生じて正常な作動が行えなくなり、誤動作を起こすなどその信頼性が著しく低下してしまう問題がある。
【００３１】
これに対して本実施の形態による非常用マスタ弁１の場合は、パイロット流体圧の供給流路に対して並列に接続した２つの電磁弁８，９を交互に通電して開弁させていることから、パイロット駆動弁２５に対する安定したパイロット流体圧の供給を維持しながらもそれぞれの電磁弁８，９への通電を間欠的として非通電状態を確保した構成となっている。このため長期間の連続作動に対しても電磁弁８，９の熱損傷を防いで非常用マスタ弁１の性能、つまり非常時に対する正確な応答作動を保持しつづけることができ、耐久性および信頼性を向上させたものとなる。
【００３２】
また制御部５５が電磁弁８，９間における通電先の切り換えを行う際にラップ時間を設けていることから、シャトル弁回路３６には常にパイロット流体圧が付加されることになり、パイロット駆動弁２５へのパイロット流体圧の供給を途切れることなく安定維持させながら電磁弁８，９の通電先の切り換えを円滑に行うことができる。
【００３３】
なお、電磁弁は３つ以上設けてもよく、その場合には各パイロット圧出力ポートに連通する流路どうしが合流するポイントごとにシャトル弁３５を設けてシャトル弁回路３６を全体的に論理和回路として構成すればよい。この場合には１つの電磁弁における非通電時間が長くなるため、より耐久性を向上させることができる。
【００３４】
また流体圧システムに対して主流体圧を直接給排するパイロット駆動弁２５は主流体圧排気ポート１１を備えた３ポート弁で構成されているが、この主流体圧排気ポート１はプラグで塞ぐことによりパイロット駆動弁２５を単なる２ポート開閉弁として機能させることも可能であり、またははじめから２ポート開閉弁の構成で形成されたパイロット駆動弁を用いることも可能である。この場合には、非常時にパイロット駆動弁２５を閉弁させた際に流体圧システムから主流体圧を放出させず残圧を保持させるようになる。
【００３５】
また上記第１の実施の形態では、電磁パイロット式で開閉制御するパイロット駆動弁２５を用いた構成であることから、流体圧システムへ供給する主流体圧の容量を比較的大きく扱うことができる構成となっているが、本発明はこれに限られず、供給する主流体圧の容量が小さい流体圧システムに適用するのであれば、以下に示す他の実施の形態のように電磁弁の３ポート弁によって流体圧供給源と流体圧システムの間を直接開閉制御する構成としてもよい。
【００３６】
図４は第２の実施の形態の非常用マスタ弁を示す図であり、図４（Ａ）は図４（Ｂ）中における４Ａ−４Ａ線に沿った側面断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中における４Ｂ−４Ｂ線に沿った正面断面図である。この図においては、図１に示した非常用マスタ弁１と共通する部材や形状部分には同一の符号が付されている。
【００３７】
図４において、本実施の形態の非常用マスタ弁１０１は、２つの電磁弁１０８，１０９を平行な配置で有しており、それらの３ポート弁を収容するバルブブロック１４４を一体に形成してその内部にシャトル弁回路１３６を収容した構成となっている。
【００３８】
プランジャ４３側の各空気圧室４５に形成された弁座４７がそれぞれバルブブロック１４４の背面側に設けた主流体圧給気ポート１１０に連通しており、反対側の各空気圧室４６に形成された弁座４８がバルブブロック１４４の背面側に設けた主流体圧排気ポート１１１に連通している。
【００３９】
シャトル弁回路１３６の２つの主流体圧入出ポート１３７がそれぞれ分岐して各電磁弁１０８，１０９の両方の空気圧室４５，４６に連通しており、シャトル弁回路１３６の出力がバルブブロック１４４の背面に設けた主流体圧出力ポート１１２に連通している。
【００４０】
２つの電磁弁１０８，１０９は、図２に示す第１の実施の形態と同様の制御構成で、図３に示すタイムチャートと同じタイミングでそれぞれの通電と非通電が切り換えられるようになっている。
【００４１】
以上のように構成される本実施の形態の非常用マスタ弁１０１によれば、供給する主流体圧の容量が小さい流体圧システムに適用するものであって、長期間の連続作動に対しても電磁弁１０８，１０９の熱損傷を防いで非常用マスタ弁１０１の性能を保持しつづけることができ、かつ設置スペースを大幅に省略することができる。特に２つの３ポート弁を軸方向に短く構成できるポペットタイプとしてそれらをほぼ平行に配置していることにより、全体の容積を小さくして設置スペースをより省略できたものとなっている。
【００４２】
図５は第３の実施の形態の非常用マスタ弁を示す図であり、図５（Ａ）は図５（Ｂ）中における５Ａ−５Ａ線に沿った側面断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中における５Ｂ−５Ｂ線に沿った正面断面図である。この図においては、図１に示した非常用マスタ弁１と共通する部材や形状部分には同一の符号が付されている。
【００４３】
図５において、本実施の形態の非常用マスタ弁２０１は、平行な配置で備える２つの電磁弁２０８，２０９のそれぞれの３ポート弁がスプールタイプで構成されており、それら３ポート弁を収容するバルブブロック２４４を一体に形成してさらにシャトル弁回路２３６を収容した構成となっている。
【００４４】
バルブブロック２４４の正面側には、主流体圧給気ポート２１０と主流体圧出力ポート２１２と主流体圧排気ポート２１１と通気孔２２６が設けられており、主流体圧出力ポート２１２がバルブブロック２４４内部に設けられたシャトル弁回路２３６に接続している。主流体圧給気ポート２１０と主流体圧排気ポート２１１がそれぞれバルブブロック２４４内部で分岐して各プランジャ４３の軸延長上に設けられた２つのスプール弁２４０にそれぞれ接続しており、またシャトル弁回路２３６の２つの主流体圧入出ポート２３７がそれぞれスプール弁２４０に接続している。
【００４５】
ソレノイド４２に通電した場合のプランジャ４３の引き込み移動により各スプール弁２４０は主流体圧入出ポート２３７を主流体圧給気ポート２１０に連通させ、シャトル弁回路２３６は２つの主流体圧入出ポート２３７のうち圧力の高い方を主流体圧出力ポート２１２に連通させる。ソレノイド４２を非通電状態とした場合のばね力によるプランジャ４３の戻り移動により各スプール弁２４０は主流体圧入出ポート２３７を主流体圧排気ポート２１１に連通させる。通気孔２２６は分岐してピストン室２４５に接続しており、ピストン２４６が上下動作する際には通気孔２２６を介して外部空気の給排が行われる。
【００４６】
２つの電磁弁２０８，２０９は、図２に示す第１の実施の形態と同様の制御構成で、図３に示すタイムチャートと同じタイミングでそれぞれの通電と非通電が切り換えられるようになっている。
【００４７】
以上のように構成される本実施の形態の非常用マスタ弁２０１によれば、供給する主流体圧の容量が小さい流体圧システムに適用するものであって、長期間の連続作動に対しても電磁弁２０８，２０９の熱損傷を防いで非常用マスタ弁２０１の性能を保持しつづけることができ、かつ設置スペースを大幅に省略することができる。また電磁弁２０８，２０９の３ポート弁にスプール弁２４０を用いていることにより、主流体圧からスプールの操作力に影響を受けることがなく安定した開閉作動が可能となる。
【００４８】
本発明は前記実施の形態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。たとえば、上記実施の形態のように主流体圧やパイロット流体圧などの流体圧を圧縮空気で供給する空気圧回路への適用に限定されるものではなく、非圧縮性流体により主流体圧やパイロット流体圧の流体圧を供給する油圧回路などの構成にも適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、パイロット駆動弁に対する安定したパイロット流体圧の供給を維持しながらも各電磁弁への通電を間欠的として非通電状態を確保できるため、長期使用の場合でも性能を保持できる高い耐久性および信頼性を有する。
【００５０】
本発明によれば、電磁弁の３ポート弁により直接開閉制御することで主流体圧の容量が小さい流体圧システムに適用できる場合で、長期使用の場合でも性能を保持できるよう耐久性および信頼性が向上し、かつ設置スペースを省略できる。
【００５１】
本発明によれば、電磁弁間における通電先の切り換えを行う際にラップ時間を設けていることから、パイロット駆動弁へのパイロット流体圧の供給を途切れることなく安定維持しながら電磁弁の通電先の切り換えを円滑に行うことができる。
【００５２】
本発明によれば、複数の電磁弁の３ポート弁を軸方向に短く構成できるポペットタイプで構成してそれらをほぼ平行に配置していることにより設置スペースをより省略できる。
【００５３】
本発明によれば、複数の電磁弁の３ポート弁にスプール弁を用いていることにより、主流体圧からの影響を受けることなくスプールの安定した開閉作動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である非常用マスタ弁を示す断面図である。
【図２】制御構成のブロック図である。
【図３】制御部が各ソレノイドに対して通電させるタイムチャートである。
【図４】第２の実施の形態の非常用マスタ弁を示す図であり、（Ａ）は同図（Ｂ）中における４Ａ−４Ａ線に沿った側面断面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）中における４Ｂ−４Ｂ線に沿った正面断面図である。
【図５】第３の実施の形態の非常用マスタ弁を示す図であり、（Ａ）は同図（Ｂ）中における５Ａ−５Ａ線に沿った側面断面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）中における５Ｂ−５Ｂ線に沿った正面断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の実施の形態の非常用マスタ弁
２ 主弁ブロック
３ 収容孔
３ａ プラグ収容孔
３ｂ 給気側チャンバ
３ｃ 連通路
３ｄ 排気側チャンバ
３ｅ 主弁軸嵌合孔
３ｆ ピストン収容孔
４ 主弁軸
５ パイロットブロック
６ プラグ
７ スナップリング
８，９ 電磁弁
１０ 主流体圧給気ポート
１１ 主流体圧排気ポート
１２ 主流体圧出力ポート
１３ 主弁本体中心軸
１４，１５ 弁体
１６ ピストン
１６ａ 大径ピストン部
１６ｂ 小径胴部
１７ ナット
１８，１９ Ｖパッキン
２０ プラグ嵌合孔
２１，２２ 弁座
２３ 圧縮ばね
２４ パイロット押圧室
２５ パイロット駆動弁
２７ カバープレート
２８ パイロット圧回路収容部
２９ パイロット圧入力ポート
３０ パイロット圧出力ポート
３１ パイロット圧排気ポート
３２ パイロット圧給気ポート
３３ パイロット圧開放ポート
３５ シャトル弁
３６ シャトル弁回路
３７ パイロット圧入出ポート
３８ パイロット圧給排ポート
３９ ダイヤフラム
４１ ケーシング
４２ ソレノイド
４３ プランジャ
４４ バルブブロック
４５，４６ 空気圧室
４７，４８ 弁座
４９ プランジャ弁体
５０ フラッパ弁体
５１ 隔壁部
５２ 圧縮ばね
５３ スイッチング素子
５４ 電源
５５ 制御部
５６ 連動棒
１０１ 第２の実施の形態の非常用マスタ弁
１０８，１０９ 電磁弁
１１０ 主流体圧給気ポート
１１１ 主流体圧排気ポート
１１２ 主流体圧出力ポート
１３６ シャトル弁回路
１３７ 主流体圧入出ポート
１４４ バルブブロック
２０１ 第３の実施の形態の非常用マスタ弁
２０８，２０９ 電磁弁
２１０ 主流体圧給気ポート
２１１ 主流体圧排気ポート
２１２ 主流体圧出力ポート
２２６ 通気孔
２３６ シャトル弁回路
２３７ 主流体圧入出ポート
２４０ スプール弁
２４４ バルブブロック
２４５ ピストン室
２４６ ピストン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an emergency master valve that shuts off a hydraulic pressure supply from a hydraulic system in an emergency such as a power failure.
[0002]
[Prior art]
For example, when a mechanism requiring elasticity such as a vibration isolator of a semiconductor manufacturing apparatus is mounted, a control system using a fluid pressure such as compressed air as a driving source such as an actuator is used. Generally, such a fluid pressure system has an emergency shutoff system that shuts off the supply of fluid pressure to the entire system in order to prevent each actuator from malfunctioning or imbalance when the system goes down in an emergency such as a power failure. A master valve is provided after a receiving port from a fluid pressure source such as a pneumatic pump.
[0003]
This emergency master valve has an electromagnetic pilot type that controls opening and closing by switching the supply and stop of the pilot fluid pressure supplied for the pilot separately from the main fluid pressure supplied to the fluid pressure system by using an electromagnetic valve. And an electromagnetic valve that directly switches the flow and cutoff of the main fluid pressure by the solenoid valve itself. In any of the systems, the solenoid valve is de-energized and closed when a power failure occurs, so that the supply of pilot fluid pressure can be stopped or the emergency master valve can be automatically closed directly.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the operation is performed for a long time as in a manufacturing system in a factory, the solenoid valve of the emergency master valve must be constantly energized during that time. If the solenoid of the solenoid valve is energized continuously for a long period of one month or more than six months, thermal damage may occur due to the rise in temperature of the solenoid, or malfunction may occur due to failure to maintain the performance of the solenoid valve. is there.
[0005]
An object of the present invention is to provide a highly durable and reliable emergency master valve capable of maintaining performance even in long-term use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The emergency master valve of the present invention is provided with a pilot drive valve that switches between opening and closing by a pilot fluid pressure, and a shuttle valve provided at a junction between flow paths communicating with a plurality of pilot press-in / out ports to provide a high pilot fluid pressure. And a plurality of solenoid valves provided at each of a plurality of pilot press-in / out ports to switch between energization and de-energization to switch between supplying and stopping supply of pilot fluid pressure to the shuttle valve circuit. And a control unit for alternately energizing any of the plurality of solenoid valves.
[0007]
The emergency master valve of the present invention includes a shuttle valve circuit provided with a shuttle valve at a junction of flow paths communicating with a plurality of main fluid pressure input / output ports to communicate a higher main fluid pressure to a main fluid pressure output port. A plurality of solenoid valves provided at the plurality of main fluid pressure input / output ports, respectively, for switching between energization and non-energization to switch between supply and stop of supply of main fluid pressure to the shuttle valve circuit; and And a control unit for turning on electricity alternately.
[0008]
The emergency master valve according to the present invention is configured such that when the control unit switches the energizing destination among the plurality of electromagnetic valves, the lap time during which both the non-energized electromagnetic valve and the energized electromagnetic valve are energized is switched. Is provided.
[0009]
The emergency master valve according to the present invention is characterized in that the plurality of solenoid valves are of a poppet type and are provided in a substantially parallel arrangement with each other.
[0010]
The emergency master valve according to the present invention is characterized in that the plurality of solenoid valves are of a spool type.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an emergency master valve according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a control configuration. In FIG. 1, an emergency master valve 1 has a main valve block 2, and a main valve shaft 4 is accommodated in an accommodation hole 3 formed in the main valve block 2 so as to be able to reciprocate in the axial direction. . A pilot block 5 is fixed to one opening of the housing hole 3 of the main valve block 1, and a plug 6 is fixed to the other opening by a snap ring 7. Two electromagnetic valves 8, 9 are installed in the pilot block 5, and these electromagnetic valves 8, 9 are connected to a control unit (not shown in FIG. 1) which will be described later.
[0012]
The housing holes 3 are, in order from the side where the plug 6 is installed, a plug housing hole 3a into which the plug 6 is fitted, an air supply side chamber 3b having a smaller diameter than the plug housing hole 3a, and an air supply side chamber 3b. A communication passage 3c having a diameter smaller than 3b, an exhaust chamber 3d having a diameter larger than the communication passage 3c, a main valve shaft fitting hole 3e having a smaller diameter than the exhaust chamber 3d, and a main valve shaft fitting hole 3e. A larger-diameter piston housing hole 3f is formed so as to communicate integrally.
[0013]
The main valve block 2 has a main fluid pressure supply port 10 connected to a fluid pressure supply source (not shown) for communication with the supply side chamber 3b, and a main fluid pressure exhaust port 11 for communicating the outside with the exhaust side chamber 3d. And a main fluid pressure output port 12 connected to a fluid pressure system (not shown) and communicating with the communication passage 3c.
[0014]
The main valve shaft 4 has a main valve main body central shaft 13 at the center, and valve members 14 and 15 made of an elastic material are attached at two places in the axial direction, and an end on the pilot block 5 side. , A piston 16 is screwed and fixed by a nut 17.
[0015]
The piston 16 is formed of a large-diameter piston portion 16a on the pilot block 5 side and a small-diameter trunk portion 16b on the opposite side. V-packings 18 and 19 are provided on the outer periphery of the large-diameter piston portion 16a and the small-diameter trunk portion 16b, respectively. It is installed. The large-diameter piston portion 16a is fitted in the piston housing hole 3f, and the small-diameter body portion 16b is fitted in the main valve shaft fitting hole 3e so as to make sliding contact with the V-packings 18 and 19, respectively. Further, since the plug-side end of the main valve body center shaft 13 is inserted into the plug fitting hole 20 formed at the center of the plug 6, the entire main valve shaft 4 is reciprocated in the axial direction while being supported in the radial direction. It is free to move.
[0016]
Valve seats 21 and 22 each having a tapered shape are formed between both ends of the communication passage 3c, that is, between the communication passage 3c and the supply side chamber 3b and between the communication passage 3c and the exhaust side chamber 3d. The two valve bodies 14 and 15 of the main valve shaft 4 are chamfered with the same taper so that they can be seated on the valve seats 21 and 22, respectively. Since the interval between the two valve bodies 14 and 15 is larger than the interval between the two valve seats 21 and 22, only one of the valve bodies 14 and 15 can be seated and closed. The range in which the main valve shaft 4 can reciprocate in the axial direction is restricted between the two seated states.
[0017]
A compression spring 23 is mounted between the plug 6 on the plug 6 side and the plug 6, and a spring force for constantly pressing the main valve shaft 4 toward the pilot block 5 is applied. The large-diameter piston portion 16a partitions the pilot block 5 side as a pilot pressing chamber 24 from a portion in sliding contact with the inner periphery of the piston housing hole 3f. When the pilot fluid pressure is supplied into the pilot pressing chamber 24, the pilot fluid pressure presses the large-diameter piston portion 16a, thereby pressing and moving the main valve shaft 4 toward the plug 6 against the spring force. The valve 14 on the block 5 side is seated. In this case, the valve element 14 on the pilot block 5 side closes and the valve element 15 on the plug 6 side opens, so that the main fluid pressure output port 12 communicates with the main fluid pressure supply port 10, The main fluid pressure exhaust port 11 is shut off.
[0018]
When the pilot fluid pressure is not supplied, the main valve shaft 4 is pressed and moved toward the pilot block 5 by the spring force of the compression spring 23, so that the valve body 15 on the plug 6 side is seated. In this case, the valve element 14 on the pilot block 5 side opens and the valve element 15 on the plug 6 side closes, so that the main fluid pressure output port 12 communicates with the main fluid pressure exhaust port 11 and It is shut off from the body pressure supply port 10. From the above configuration, the main valve block 2 and the pilot block 5 attached thereto constitute a pilot drive valve 25 functioning as a poppet type three-port valve.
[0019]
Further, a cover plate 27 is provided in a protruding shape formed on the side surface of the pilot block 5 opposite to the contact surface with the main valve block 2 to form a pilot pressure circuit housing portion 28. The two solenoid valves 8 and 9 are mounted so as to sandwich the pilot pressure circuit housing portion 28, and a pilot pressure input port 29, a pilot pressure output port 30 and a pilot pressure exhaust port 31 are formed on respective contact surfaces. ing.
[0020]
A pilot pressure air supply port 32 connected to a pilot fluid pressure supply source (not shown) is formed on the tip end surface of the projection of the pilot pressure circuit housing portion 28. It communicates with the pilot pressure input port 29. A pilot pressure release port 33 configured to be open to the atmosphere is formed on a side surface of the pilot pressure circuit housing portion 28, and each pilot pressure exhaust port 31 joins and communicates therewith.
[0021]
A shuttle valve circuit 36 having one shuttle valve 35 constituted by a quick exhaust valve is provided inside the pilot pressure circuit accommodating portion 28. The two pilot pressure input / output ports of the shuttle valve circuit 36 are provided. 37 communicates with the pilot pressure output ports 30 of the solenoid valves 8 and 9, respectively, and the output of the shuttle valve circuit 36 communicates with the pilot pressing chamber 24 via the pilot pressure supply / discharge port 38. The shuttle valve 36 has a diaphragm 39 formed of an elastic material such as rubber, and is deformed so as to widen the flow path only for the higher one of the two air pressures input from the pilot press-in / out ports 37. Through the pilot pressure supply / discharge port 38.
[0022]
Each of the two solenoid valves 8 and 9 has a poppet type three-port valve that operates in a direct acting type, and includes a cylindrical solenoid 42 housed in a casing 41 and a plunger 43 inserted into a center hole thereof. It has a valve block 44 on the protruding side. Inside the valve block 44, two pneumatic chambers 45, 46 are formed in the axial direction of the plunger 43, and the pneumatic chamber 45 on the plunger side is provided with a valve seat 47 communicating with the pilot pressure input port 29. The opposite air pressure chamber 46 is provided with a valve seat 48 communicating with the pilot pressure exhaust port 31, and each valve seat 47, 48 is provided on the side of the partition wall 51 between the two air pressure chambers 45, 46 by a plunger 43. It is arranged on the axis extension of.
[0023]
A plunger valve element 49 is provided at the tip of the plunger 43 located in one pneumatic chamber 45, and a flapper valve element 50 located in the other pneumatic chamber 46 is connected to a plunger via an interlocking rod 56 penetrating the partition wall 51. The valve is connected to the valve element 49 so as to be interlocked in the same direction. One of the valve elements is seated on a valve seat and closed, and the other valve element is separated from the valve seat and opened. become. A spring force is always applied to the plunger 43 by a compression spring 52 provided in the pneumatic chamber 45 in a direction in which the plunger valve element 49 is seated. The pilot pressure output port 30 is connected to both the pneumatic chambers 45 and 46. are doing.
[0024]
When the solenoid 42 is energized and the plunger 43 is retracted by the above configuration, the solenoid valves 8 and 9 are connected to the pilot pressure output port 30 and the pilot pressure input port 29 to open the solenoid valves. When the plunger 43 is pushed back and moved by the spring force with no power supplied to the valve 42, the pilot pressure input port 29 is closed and the pilot pressure output port 30 is communicated with the pilot pressure exhaust port 31 so as to be in a valve closed state. The switching operation of the three-port valve is performed.
[0025]
Next, in the block diagram of the control configuration shown in FIG. 2, the solenoid 42 of each of the solenoid valves 8 and 9 switches the presence or absence of power supply from the power supply 54 via a switching element 53 such as a thyristor connected thereto, that is, energization. The switching between the state and the non-energized state is performed, and each switching element 53 performs a switching operation by receiving a control signal from a control unit 55 composed of a PLC or a sequencer. However, the control unit 55 may be configured to control the electromagnetic valves 8 and 9 to directly switch between energization and non-energization without passing through the switching element 53.
[0026]
The control unit 55 controls the switching operation of the switching element 53 so as to alternately energize the two solenoids 42 as shown in the time chart of FIG. 3, and switches to non-energized when switching the energized destination. The switching operation is delayed by a short time, and a lap time is provided for energizing both of them.
[0027]
The time interval for alternately switching the energization destination is appropriately set to 1 second to 1 hour or more according to the capacity of the pilot fluid pressure in the pilot drive valve 25 and the performance of the solenoid valves 8 and 9 or The operator may arbitrarily adjust the control unit 55.
[0028]
The emergency master valve 1 configured as described above is provided at a supply port of a fluid pressure supply source that supplies a working fluid pressure (main fluid pressure) to the fluid pressure system. The supply of the main fluid pressure to the whole is stopped. The operation will be described in brief. During normal operation, the control unit 55 alternately energizes the two solenoid valves 8 and 9 to connect the respective pilot pressure input ports 29 to the pilot pressure output ports 30. As a result, the pilot fluid pressure is supplied to the pilot drive valve 25 via one of the solenoid valves 8 and 9 and the shuttle valve circuit 36, and the main fluid pressure supply port 10 is opened to the main fluid pressure output port 12 so that the fluid is controlled. Main fluid pressure supply to the hydraulic system from a fluid pressure source, such as a pressure supply pump, is maintained.
[0029]
When the power supply to the entire system is stopped due to a power failure or the like, or when the control unit 55 determines that there is an abnormality and stops energizing the solenoid valves 8 and 9, both of the solenoid valves 8 and 9 are not turned on. In the energized state, the pilot pressure output port 30 is cut off from the pilot pressure input port 29 and communicates with the pilot pressure exhaust port 31 to release the pilot fluid pressure from the pilot pressure release port 33 to the atmosphere. As a result, the pilot drive valve 25 to which the pilot fluid pressure is no longer supplied disconnects the main fluid pressure output port 12 from the main fluid pressure supply port 10 and communicates with the main fluid pressure exhaust port 11, and the main flow to the fluid pressure system The supply of body pressure is stopped and the residual pressure in the hydraulic system is released to the atmosphere. In this way, the emergency master valve 1 operates to protect the fluid pressure system from malfunction or the like in an emergency.
[0030]
Here, as a comparative example, assuming that only one solenoid valve is installed in the emergency master valve, the supply and the stop of the supply of the pilot fluid pressure to the pilot drive valve 25 are directly switched by the opening and closing operation of this one solenoid valve. Even in this case, normal operation (valve closing operation in response to an emergency) can be expected at the beginning of the operation of the fluid pressure system. However, in the case of a manufacturing system in a factory, it is often operated for a long period of time, such as one month or half a year or more. Usually, it is necessary to constantly open the emergency master valve. If one solenoid valve is continuously energized for such a long period of time, thermal damage to the solenoid due to temperature rise, thermal deformation of the valve seat, heat hardening of other peripheral cases, etc. will occur, making normal operation impossible, There is a problem that the reliability is remarkably deteriorated due to malfunction or the like.
[0031]
On the other hand, in the case of the emergency master valve 1 according to the present embodiment, the two solenoid valves 8, 9 connected in parallel to the pilot fluid pressure supply flow path are alternately energized and opened. Therefore, the power supply to the solenoid valves 8 and 9 is intermittent and the non-power supply state is ensured while maintaining the stable supply of the pilot fluid pressure to the pilot drive valve 25. Therefore, even if the solenoid valves 8 and 9 are prevented from being thermally damaged even for long-term continuous operation, the performance of the emergency master valve 1, that is, the accurate response operation to an emergency can be maintained, and the durability and reliability can be maintained. It has improved properties.
[0032]
In addition, since the control unit 55 provides a lap time when switching the energization destination between the solenoid valves 8 and 9, pilot fluid pressure is always applied to the shuttle valve circuit 36, and the pilot drive valve The supply of the pilot fluid pressure to the solenoid valves 25 can be smoothly switched while the supply of the pilot fluid pressure to the solenoid valves 8 and 9 is smoothly performed without interruption.
[0033]
Note that three or more solenoid valves may be provided. In this case, a shuttle valve 35 is provided at each point where the flow paths communicating with the respective pilot pressure output ports merge, and the shuttle valve circuit 36 is logically ORed as a whole. It may be configured as a circuit. In this case, the non-energization time of one solenoid valve becomes longer, so that the durability can be further improved.
[0034]
The pilot drive valve 25 for directly supplying / discharging the main fluid pressure to / from the fluid pressure system is constituted by a three-port valve having the main fluid pressure exhaust port 11, and the main fluid pressure exhaust port 1 is closed with a plug. Thus, the pilot driven valve 25 can be made to function as a simple two-port on-off valve, or a pilot-driven valve formed with a two-port on-off valve configuration from the beginning can be used. In this case, when the pilot drive valve 25 is closed in an emergency, the main pressure is not released from the fluid pressure system and the residual pressure is maintained.
[0035]
Further, in the first embodiment, since the pilot drive valve 25 that performs opening / closing control by the electromagnetic pilot type is used, the capacity of the main fluid pressure supplied to the fluid pressure system can be handled relatively large. However, the present invention is not limited to this. If the present invention is applied to a hydraulic system in which the capacity of the main fluid pressure to be supplied is small, a three-port valve of an electromagnetic valve as in other embodiments described below is used. The opening and closing of the fluid pressure supply source and the fluid pressure system may be controlled directly by the control.
[0036]
FIG. 4 is a diagram showing an emergency master valve according to the second embodiment, and FIG. 4A is a side sectional view taken along line 4A-4A in FIG. 4B. 4) is a front sectional view taken along line 4B-4B in FIG. In this figure, members and shapes common to those of the emergency master valve 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0037]
In FIG. 4, the emergency master valve 101 of the present embodiment has two solenoid valves 108 and 109 in a parallel arrangement, and integrally forms a valve block 144 for accommodating the three-port valves. It has a configuration in which a shuttle valve circuit 136 is housed inside.
[0038]
Valve seats 47 formed in the respective pneumatic chambers 45 on the plunger 43 side communicate with main fluid pressure supply ports 110 provided on the back side of the valve block 144, respectively, and are formed in the respective pneumatic chambers 46 on the opposite side. The valve seat 48 communicates with a main fluid pressure exhaust port 111 provided on the back side of the valve block 144.
[0039]
The two main fluid pressure input / output ports 137 of the shuttle valve circuit 136 branch off and communicate with both the pneumatic chambers 45 and 46 of the respective solenoid valves 108 and 109, and the output of the shuttle valve circuit 136 is applied to the back of the valve block 144. Is connected to the main fluid pressure output port 112 provided at
[0040]
The two solenoid valves 108 and 109 have the same control configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 2, and can be switched between energized and deenergized at the same timing as in the time chart shown in FIG. .
[0041]
According to the emergency master valve 101 of the present embodiment configured as described above, the emergency master valve 101 is applied to a fluid pressure system in which the capacity of the main fluid pressure to be supplied is small. It is possible to keep the performance of the emergency master valve 101 by preventing the electromagnetic valves 108 and 109 from being thermally damaged, and to greatly reduce the installation space. In particular, by arranging the two three-port valves as a poppet type that can be configured to be short in the axial direction and substantially parallel to each other, the overall volume can be reduced and the installation space can be further reduced.
[0042]
FIG. 5 is a diagram showing an emergency master valve according to the third embodiment, and FIG. 5 (A) is a side sectional view taken along line 5A-5A in FIG. 5 (B). 5) is a front sectional view along line 5B-5B in FIG. In this figure, members and shapes common to those of the emergency master valve 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0043]
In FIG. 5, the emergency master valve 201 of the present embodiment is configured such that the three-port valves of two solenoid valves 208 and 209 provided in a parallel arrangement are of a spool type, and house these three-port valves. The valve block 244 is formed integrally with the shuttle valve circuit 236.
[0044]
On the front side of the valve block 244, a main fluid pressure supply port 210, a main fluid pressure output port 212, a main fluid pressure exhaust port 211, and a ventilation hole 226 are provided, and the main fluid pressure output port 212 is connected to the valve block 244. It is connected to a shuttle valve circuit 236 provided inside. A main fluid pressure supply port 210 and a main fluid pressure exhaust port 211 are respectively branched inside the valve block 244 and connected to two spool valves 240 provided on the axial extension of each plunger 43, respectively. Two main fluid pressure ports 237 of circuit 236 are each connected to spool valve 240.
[0045]
Each spool valve 240 connects the main fluid pressure input / output port 237 to the main fluid pressure supply port 210 by the retraction movement of the plunger 43 when the solenoid 42 is energized, and the shuttle valve circuit 236 controls the two main The higher pressure is connected to the main fluid pressure output port 212. Each spool valve 240 connects the main fluid pressure input / output port 237 to the main fluid pressure exhaust port 211 by the return movement of the plunger 43 due to the spring force when the solenoid 42 is de-energized. The ventilation hole 226 branches off and is connected to the piston chamber 245. When the piston 246 moves up and down, supply and exhaust of external air is performed through the ventilation hole 226.
[0046]
The two solenoid valves 208 and 209 have the same control configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 2, and can be switched between energized and de-energized at the same timing as in the time chart shown in FIG. .
[0047]
According to the emergency master valve 201 of the present embodiment configured as described above, the emergency master valve 201 is applied to a hydraulic system in which the volume of the main fluid pressure to be supplied is small, and can be used for long-term continuous operation. By preventing the electromagnetic valves 208 and 209 from being thermally damaged, the performance of the emergency master valve 201 can be maintained, and the installation space can be largely reduced. Further, since the spool valve 240 is used as the three-port valve of the solenoid valves 208 and 209, a stable opening / closing operation can be performed without being affected by the operating force of the spool due to the main fluid pressure.
[0048]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, the present invention is not limited to the application to a pneumatic circuit that supplies fluid pressure such as main fluid pressure or pilot fluid pressure with compressed air as in the above-described embodiment. The present invention can also be applied to a configuration such as a hydraulic circuit that supplies fluid pressure.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, while maintaining a stable supply of pilot fluid pressure to the pilot drive valve, the energization of each solenoid valve can be intermittent and a non-energized state can be secured, so that performance can be maintained even in long-term use. Has durability and reliability.
[0050]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the case where it can be applied to a hydraulic system with a small main fluid pressure by directly opening and closing control by a three-port valve of an electromagnetic valve, durability and reliability are maintained so that performance can be maintained even in long-term use And the installation space can be reduced.
[0051]
According to the present invention, the lap time is provided when switching the energization destination between the solenoid valves, so that the supply of the pilot fluid pressure to the pilot drive valve is maintained stably without interruption and the energization destination of the solenoid valve is maintained. Can be smoothly switched.
[0052]
According to the present invention, the installation space can be further reduced by arranging the three-port valves of the plurality of solenoid valves in a poppet type that can be shortened in the axial direction and arranging them almost in parallel.
[0053]
According to the present invention, the use of the spool valve as the three-port valve of the plurality of solenoid valves enables a stable opening and closing operation of the spool without being affected by the main fluid pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an emergency master valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control configuration.
FIG. 3 is a time chart in which a control unit energizes each solenoid.
4A and 4B are diagrams illustrating an emergency master valve according to a second embodiment, in which FIG. 4A is a side cross-sectional view taken along line 4A-4A in FIG. 4B, and FIG. FIG. 4B is a front sectional view taken along line 4B-4B in FIG.
5A and 5B are diagrams illustrating an emergency master valve according to a third embodiment, in which FIG. 5A is a side cross-sectional view taken along line 5A-5A in FIG. 5B, and FIG. FIG. 5 is a front sectional view taken along line 5B-5B in FIG.
[Explanation of symbols]
1. Emergency master valve of the first embodiment
2 Main valve block
3 accommodation holes
3a Plug receiving hole
3b Supply side chamber
3c Connecting passage
3d exhaust side chamber
3e Main valve shaft fitting hole
3f Piston receiving hole
4 Main valve shaft
5 Pilot block
6 Plug
7 Snap ring
8, 9 solenoid valve
10 Main fluid pressure supply port
11 Main fluid pressure exhaust port
12 Main fluid pressure output port
13 Main valve main shaft
14,15 valve body
16 piston
16a Large diameter piston
16b small diameter body
17 nut
18, 19 V packing
20 Plug fitting hole
21,22 Valve seat
23 Compression spring
24 Pilot press chamber
25 Pilot drive valve
27 Cover plate
28 Pilot pressure circuit housing
29 Pilot pressure input port
30 Pilot pressure output port
31 Pilot pressure exhaust port
32 Pilot pressure supply port
33 Pilot pressure release port
35 Shuttle valve
36 Shuttle valve circuit
37 Pilot press-in / out port
38 Pilot pressure supply / discharge port
39 Diaphragm
41 Casing
42 solenoid
43 plunger
44 Valve block
45,46 Pneumatic chamber
47,48 Valve seat
49 plunger valve
50 Flapper valve
51 Partition
52 Compression spring
53 Switching element
54 Power
55 control unit
56 interlocking rod
101 Emergency master valve according to second embodiment
108,109 solenoid valve
110 Main fluid pressure supply port
111 Main fluid pressure exhaust port
112 Main fluid pressure output port
136 Shuttle valve circuit
137 Main fluid press-in / out port
144 valve block
201 Emergency master valve of the third embodiment
208, 209 Solenoid valve
210 Main fluid pressure supply port
211 Main fluid pressure exhaust port
212 Main fluid pressure output port
226 vent
236 Shuttle valve circuit
237 Main fluid pressure input / output port
240 spool valve
244 Valve block
245 piston chamber
246 piston

Claims (5)

パイロット圧給排ポートから受けるパイロット流体圧の供給と供給停止により、主流体圧給気ポートと主流体圧出力ポートとの間の開通と閉止を切り換えるパイロット駆動弁と、
複数のパイロット圧入出ポートを備え、前記複数のパイロット圧入出ポートにそれぞれ連通する流路どうしの合流点にシャトル弁を設けて前記複数のパイロット圧入出ポートのうちで供給されているパイロット流体圧が高い方のパイロット圧入出ポートを前記パイロット圧給排ポートに連通させるシャトル弁回路と、
前記シャトル弁回路の前記複数のパイロット圧入出ポートにそれぞれ設けられて、通電した際に開弁し、非通電とした際に閉弁して前記シャトル弁回路へのパイロット流体圧の供給と供給停止を切り換える複数の電磁弁と、
前記複数の電磁弁のいずれかに交代で通電させる制御部とを有することを特徴とする非常用マスタ弁。A pilot drive valve that switches between opening and closing between a main fluid pressure supply port and a main fluid pressure output port by supplying and stopping supply of pilot fluid pressure received from a pilot pressure supply / discharge port;
A plurality of pilot press-in / out ports are provided, and a shuttle valve is provided at a junction of flow paths communicating with the plurality of pilot press-in / out ports, respectively, so that pilot fluid pressure supplied from among the plurality of pilot press-in / out ports is provided. A shuttle valve circuit for communicating the higher pilot pressure input / output port with the pilot pressure supply / discharge port;
The pilot valve is provided at each of the plurality of pilot pressure input / output ports of the shuttle valve circuit, and opens when energized, and closes when de-energized to supply and stop supply of pilot fluid pressure to the shuttle valve circuit. A plurality of solenoid valves for switching between
An emergency master valve, comprising: a control unit for alternately energizing any of the plurality of solenoid valves. 複数の主流体圧入出ポートを備え、前記複数の主流体圧入出ポートにそれぞれ連通する流路どうしの合流点にシャトル弁を設けて前記複数の主流体圧入出ポートのうちで供給されている主流体圧が高い方の主流体圧入出ポートを前記主流体圧出力ポートに連通させるシャトル弁回路と、
前記シャトル弁回路の前記複数の主流体圧入出ポートにそれぞれ設けられて、通電した際に開弁し、非通電とした際に開弁して前記シャトル弁回路への主流体圧の供給と供給停止を切り換える複数の電磁弁と、
前記複数の電磁弁のいずれかに交代で通電させる制御部とを有することを特徴とする非常用マスタ弁。A plurality of main fluid pressure input / output ports, a shuttle valve is provided at a junction of flow paths communicating with the plurality of main fluid pressure input / output ports, and a main flow supplied from the plurality of main fluid pressure input / output ports; A shuttle valve circuit for communicating the main fluid pressure input / output port with the higher body pressure to the main fluid pressure output port,
Supply and supply of main fluid pressure to the shuttle valve circuit by being provided at each of the plurality of main fluid pressure input / output ports of the shuttle valve circuit, and opened when energized and opened when de-energized. A plurality of solenoid valves for switching the stop,
An emergency master valve, comprising: a control unit for alternately energizing any of the plurality of solenoid valves. 請求項１または２記載の非常用マスタ弁において、前記制御部は前記複数の電磁弁のうちの通電先を交代させる際に、非通電に切り換える方の電磁弁と通電に切り換える方の電磁弁の両方とも通電するラップ時間を設けていることを特徴とする非常用マスタ弁。3. The emergency master valve according to claim 1, wherein the control unit is configured to switch between a non-energized solenoid valve and a non-energized solenoid valve when the energizing destination of the plurality of electromagnetic valves is changed. An emergency master valve characterized in that both have a lap time to energize. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の非常用マスタ弁において、前記複数の電磁弁がポペットタイプであって、相互にほぼ平行な配置で設けられたことを特徴とする非常用マスタ弁。The emergency master valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of solenoid valves are poppet-type and provided in a substantially parallel arrangement with each other. . 請求項１〜３のいずれか１項に記載の非常用マスタ弁において、前記複数の電磁弁がスプールタイプであることを特徴とする非常用マスタ弁。The emergency master valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of solenoid valves are of a spool type.

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