JP4174670B2 - パイロット式電磁弁 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧操作システムにおいて用いられるパイロット操作式電磁切換弁（パイロット式電磁弁）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、ピストン室の一方の側に主弁室が形成され、ピストン室の他方の側に隔壁を介して手動操作子室が形成され、ピストン室にピストンが摺動自在に配設されるとともに主弁室に主弁が摺動自在に配設され、ピストンの移動によって主弁が移動されるパイロット式電磁弁が記載されている。図３は、特許文献１の内容のうち本発明との共通箇所などを整理して記載したものである。
【０００３】
図３において、手動操作子付ピストンブロック11の一方の側（図３では右側）に主弁ブロック10が隣接して配置され、手動操作子付ピストンブロック11と主弁ブロック10とは連結具20などによって固定されている。手動操作子付ピストンブロック11の他方の側（図３では左側）にパイロット弁12が隣接して配置され、手動操作子付ピストンブロック11とパイロット弁12とはボルトなどにより固定されている。主弁ブロック10には長手方向に貫通した主弁室13が形成され、主弁室13には主弁（スプール）14が摺動自在に配設されている。主弁ブロック10の下面には一方の端から順に第１排気ポートＥＡ、第１出力ポートＡ、給気ポートＰ、第２出力ポートＢ、第２排気ポートＥＢが開口され、各ポートは主弁室13の所定の箇所に連通されている。
【０００４】
手動操作子付ピストンブロック11には一方の側に開口したピストン室15が形成され、大径のピストン室15と小径の主弁室13は同心状に連通され、ピストン室15と主弁室13との間は大気に連通されている。主弁室13の一端（図３では右端で大気に連通されている）にはスプリング受け24が固定され、主弁14の一端部の開口孔25の底部とスプリング受け24との間にスプリング17が介装されている。ピストン室15にはピストン16が摺動自在に配設され、ピストン第１室（図３ではピストン16の左側室）22に圧縮空気が流入されたときは、ピストン16・主弁14がスプリング17の力に抗して一側方向（図３では右側方向）に移動する。なお、主弁14の両端部と主弁室13との間は、２つのＯリングによって気密状態とされている。
【０００５】
手動操作子付ピストンブロック11には弁体18、供給ポートｐ、出力ポートａ、排気ポートｅが配設され、供給ポートｐは手動操作子付ピストンブロック11の供給流路27及び主弁ブロック10の供給流路27ａを通って供給ポートＰに連通されている。出力ポートａは出力流路28を通してピストン第１室22に連通され、排気ポートｅは大気に連通されている。図示が省略されているが、手動操作子付ピストンブロック11には手動操作室が形成され、手動操作室内に配設された手動操作子の操作によって、圧縮空気がピストン第１室22に流入されるように構成されている。
【０００６】
ピストン16の外周には環状溝が形成され、環状溝にはシール用のピストンパッキン30が装着されている。ピストンパッキン30からのエア漏れや偏磨耗を防止するため、ピストン16が傾かないようにピストン16にガイドを設けることが必要である。図３の電磁弁は２ポジションタイプであるが、３ポジションタイプの電磁弁ではピストン16と主弁14とが離れる作動工程があるため、ガイドが特に重要となる。通常、図３に示すようにピストンパッキン30の両側にガイドを設けているが、ガイドの幅が大きくなると電磁弁の全長Ｌが長くなり、小型化の要請に反することとなる。そこで、ピストン16の幅Ｌ’を削除してピストン16を短くしたい。また、手動操作子とピストン16との関係も簡単なものにしたい。
【０００７】
特許文献２の図３などには、パイロット式電磁弁において、ピストンの一方の側に環状突出部を設け、この環状突出部に主弁の他方の側の小径突出部を嵌合させることが開示されている。この構造によりピストンの傾きが防止され、ピストンの前記幅Ｌ’を削除してピストンを短くすることができると判断される。このように、ピストンの傾きを防止して、ピストンを短くすることは既に知られているが、本発明ではもっと簡単な構成でピストンの傾きを防止して、ピストンを短くすることを目指す。
【特許文献１】
特開２０００−２８３１１８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２５０４６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電磁弁において、より簡単な構成によってピストンの傾きを防止してピストンを短くし、手動操作子の運動をピストン及び主弁に伝達して手動操作子の操作により主弁を移動させることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、パイロット弁の作動によりピストン室に導入されるパイロット流体圧により、該ピストン室内において摺動自在のピストンを駆動し、該ピストンにより主弁室内において摺動自在の主弁を押圧移動させて流路の切換動作を行わせるパイロット式電磁弁において、上記ピストン室の主弁室側とは反対側に設けた手動操作室との間の隔壁に案内孔を形成して、ピストンと一体に形成したガイド突出部を上記案内孔から手動操作子室に挿通し、該手動操作子室に、上記ピストン室におけるピストンの摺動方向と直交する方向に移動可能とした手動操作子を配設し、該手動操作子に設けた傾斜面を上記ガイド突出部の先端に接触させて、その手動操作子の軸線方向移動により、ガイド突出部を有するピストンを介して主弁を移動可能にしたことを特徴とするものである。
本発明に係るパイロット式電磁弁の好ましい実施形態においては、手動操作子室における上記ガイド突出部の先端が対向している面に支持面が形成され、手動操作子の上記ガイド突出部に接触する傾斜面に背向する面が上記支持面に摺動自在に接触するものとして構成され、また、上記手動操作子室において、手動操作子に設けた軸線方向のガイド溝にピンを係合させることにより、手動操作子が回転不能状態でかつ軸線方向の移動範囲を制限された状態に配設され、該手動操作子の基端部に把持部が形成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１，２は本発明のパイロット式電磁弁の実施の形態を示す。図１，２の説明において、図３と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は省略又は簡略にする。なお、実施の形態の説明でいう右方、左方は本発明の一方向、他方向を意味し、同じく右側、左側は本発明の一方の側、他方の側を意味する。
実施の形態の特徴は、ピストン室15と手動操作子室31との間の隔壁36に案内孔32が形成され、ピストン40の左側にガイド突出部33が形成され、ガイド突出部33が案内孔32に挿通され、傾斜面34を有する手動操作子35が手動操作子室31に往復動可能状態に配設され、手動操作子35の操作によって傾斜面34がガイド突出部33に接触してピストン40及び主弁14を作動させることである。
【００１１】
ピストン40は、従来のピストン16と比べると幅Ｌ’だけ幅が短く、左側に略円筒状のガイド突出部33が形成され、ガイド突出部33の先端になだらかに傾斜した傾斜部37が形成されている。図１には、截頭円錐面の傾斜部37が図示されているが、傾斜部37の形状は回転放物面、球面などでもよい。ガイド突出部33は案内孔32に空気が自由に流通する状態に挿通され、傾斜部37は手動操作子室31内に位置している。ガイド突出部33を案内孔32に挿通することにより、ピストン40の傾斜が防止される。傾斜防止と空気の流通を確実にするため、ガイド突出部33の外周部に長手方向（図１では左右方向）の多数の縦溝を形成し、ガイド突出部33の外周部と案内孔32との間のガタつきをなくし、空気を縦溝で流通させることができる。
【００１２】
手動操作子室31は、手動操作子付ピストンブロック11に縦方向に向けて形成され、手動操作子室31の上端は手動操作子付ピストンブロック11の上面に開口されている。手動操作子室31に手動操作子35が往復動可能状態に挿入され、手動操作子35の上端部のガイド溝41にピン42が係合され、手動操作子35が回転不能で往復動の範囲が制限されている。手動操作子35の上下方向の中央部分の環状溝にＯリング43が装着され、手動操作子室31と手動操作子35との間が気密状態にされている。手動操作子35の基端（上端）には不図示の把持部が形成され、把持部によって手動操作子35を上下方向に操作する。なお、手動操作子35を下方位置にロックする機構を設けることができる。
【００１３】
手動操作子35の下半部には基端部よりもやや小径の係合子39があり、係合子39の先端部（下端部）に右側に向けた傾斜面34が形成されている。手動操作子35の下方への操作によって傾斜面34がガイド突出部33の傾斜部37に接触してピストン40及び主弁14を右方向へ移動させることができる。手動操作子室31の下方部の左側には内側へ突出した支持面38が形成され、手動操作子35（係合子39）の左側面が支持面38に摺動自在に接触し、手動操作子35の下方への操作時に傾斜面34が左方向に移動する（傾斜面34と傾斜部37との係合が外れる）ことが防止される。なお、図１では、傾斜面34が手動操作子35の先端部に形成されているが、傾斜面34が手動操作子35の先端部以外の箇所、例えば上下方向の中間部の右側に形成することができる。
【００１４】
図１はパイロット弁12からオフ信号が出力された状態を示し、手動操作子35の傾斜面34とガイド突出部33の傾斜部37とは離隔され、出力ポートａは排気ポートｅに連通され、ピストン第１室22は出力流路28などを通して大気に連通されている。ピストン40及び主弁14はスプリング17の弾発力によりオフ位置（左側位置）にあり、供給ポートＰと第１出力ポートＡとが連通され、第２出力ポートＢと第２排気ポートＥＢとが連通されている。パイロット弁12からオン信号が出力されると、弁体18が切り換えられ、圧縮空気が供給ポートＰから供給通路27、出力通路28を通ってピストン第１室22に流入し、ピストン40及び主弁14はスプリング17の弾発力に抗して移動し、主弁14がオン位置に切り換えられる。
【００１５】
パイロット弁12の出力信号とは関係なく、主弁14を強制的にオン位置に切り換えたいときは、図２に示すように、手動操作子35の把持部を手で押し下げる操作をする。手動操作子35の下方への移動に伴って、手動操作子35の傾斜面34とガイド突出部33の傾斜部37との係合が始まり、傾斜面34の下方移動に応じて傾斜部37が右方へ移動する。傾斜部37の右方移動によりピストン40及び主弁14が右方へ移動し、主弁14がオン位置に切り換えられる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明においては、ピストン室と手動操作子室との間の隔壁に案内孔が形成され、ピストンの他方の側にガイド突出部が形成され、ガイド突出部が案内孔に挿通されている。ピストンのガイド突出部を隔壁の案内孔に挿入するという、特許文献２の構成より簡単な構成によってピストンの傾きを防止してピストンを短くし、電磁弁の全長Ｌを短くしている。
そして、傾斜面を有する手動操作子が手動操作子室に往復動可能状態に配設され、手動操作子の操作によって傾斜面がガイド突出部に接触してピストン及び主弁を作動させることができる。手動操作子の運動をピストンに直接伝達するという簡単な構成で主弁を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１(a) は本発明のパイロット式電磁弁の断面図であり、図１(b) は図１(a) の要部拡大図である。
【図２】本発明のパイロット式電磁弁の手動操作時の断面図である。
【図３】従来のパイロット式電磁弁の断面図である。
【符号の説明】
14 主弁
31 手動操作子室
32 案内孔
33 ガイド突出部
34 傾斜面
35 手動操作子
36 隔壁
37 傾斜部
40 ピストン

Claims (3)

  1. パイロット弁の作動によりピストン室に導入されるパイロット流体圧により、該ピストン室内において摺動自在のピストンを駆動し、該ピストンにより主弁室内において摺動自在の主弁を押圧移動させて流路の切換動作を行わせるパイロット式電磁弁において、
    上記ピストン室の主弁室側とは反対側に設けた手動操作室との間の隔壁に案内孔を形成して、ピストンと一体に形成したガイド突出部を上記案内孔から手動操作子室に挿通し、
    該手動操作子室に、上記ピストン室におけるピストンの摺動方向と直交する方向に移動可能とした手動操作子を配設し、該手動操作子に設けた傾斜面を上記ガイド突出部の先端に接触させて、その手動操作子の軸線方向移動により、ガイド突出部を有するピストンを介して主弁を移動可能にした、
    ことを特徴とするパイロット式電磁弁。
  2. 手動操作子室における上記ガイド突出部の先端が対向している面に支持面が形成され、手動操作子の上記ガイド突出部に接触する傾斜面に背向する面が上記支持面に摺動自在に接触していることを特徴とする請求項１に記載のパイロット式電磁弁。
  3. 手動操作子室において、手動操作子に設けた軸線方向のガイド溝にピンを係合させることにより、手動操作子が回転不能状態でかつ軸線方向の移動範囲を制限された状態に配設され、該手動操作子の基端部に把持部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のパイロット式電磁弁。
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