JP7478715B2 - 電磁弁マニホールド - Google Patents
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Description
<電磁弁マニホールド10の全体構成>
図1に示すように、電磁弁マニホールド10は、電磁弁11と、四角ブロック状のマニホールドベース20と、スペーサ30と、を備えている。電磁弁11は、複数並設されている。スペーサ30は、マニホールドベース20及び電磁弁11の間に介在されている。スペーサ30は、各電磁弁11及びマニホールドベース20の間にそれぞれ介在された状態で電磁弁11の並設方向と同一方向に複数並設されている。なお、スペーサ30の並設方向を、以下の説明において「並設方向Y1」と記載する。
図2に示すように、各電磁弁11は、細長四角ブロック状のバルブケーシング12を有している。バルブケーシング12は、細長四角ブロック状のケーシング本体13と、第1連結ブロック14と、第2連結ブロック15と、を有している。ケーシング本体13は、例えば、アルミ合金製である。第1連結ブロック14及び第2連結ブロック15は、例えば、合成樹脂材料製である。ケーシング本体13は、スペーサ30に対向する本体対向面13aを有している。第1連結ブロック14は、ケーシング本体13の長手方向の第1端に連結されている。第2連結ブロック15は、ケーシング本体13の長手方向の第2端に連結されている。
ケーシング本体13には、円孔状の弁孔16が形成されている。したがって、バルブケーシング12には、弁孔16が形成されている。弁孔16は、ケーシング本体13の長手方向に延びている。弁孔16の第1端部は、ケーシング本体13の長手方向の第1端面に開口している。弁孔16の第2端部は、ケーシング本体13の長手方向の第2端面に開口している。よって、弁孔16は、ケーシング本体13の長手方向に貫通している。弁孔16内には、弁体としてのスプール弁17が弁孔16内を往復動可能な状態で収容されている。したがって、スプール弁17は、弁孔16に移動可能に収容されている。
各電磁弁11は、第1ピストン18と、第2ピストン19と、を有している。第1ピストンは、円板状である。第1ピストン18は、スプール弁17の第1端に連結されている。第1ピストン18は、スプール弁17と一体的に移動する。第2ピストン19は、円板状である。第2ピストン19は、スプール弁17の第2端に連結されている。第2ピストン19は、スプール弁17と一体的に移動する。
第1連結ブロック14には、円孔状の第1ピストン収容凹部14bが形成されている。第1ピストン収容凹部14bには、第1ピストン18が往復動可能に収容されている。そして、第1ピストン収容凹部14bと、第1ピストン18と、によって第1パイロット圧作用室14cが区画されている。第1パイロット圧作用室14cには、パイロット流体が給排される。
スプール弁17は、第1位置と、第2位置と、に切り換え可能である。例えば、第1パイロット弁V1への電圧の印加が行われており、第2パイロット弁V2への電圧の印加が停止されているとする。すると、第1パイロット弁V1によって、図示しない流体供給源からの圧縮された流体が第1パイロット圧作用室14cにパイロット流体として供給される。一方で、第2パイロット弁V2によって、第2パイロット圧作用室15c内のパイロット流体が大気へ排出される。これにより、スプール弁17が第2ピストン収容凹部15bに向けて移動する。その結果、スプール弁17は、供給ポートP1と第1出力ポートA1とを連通し、且つ第2出力ポートA2と第2排出ポートR2とを連通する第1位置に切り換わる。また、スプール弁17が第1位置に切り換わると、供給ポートP1と第2出力ポートA2との間が遮断されるとともに、第1出力ポートA1と第1排出ポートR1との間が遮断される。なお、図2では、流体の流れをドットハッチングで示している。
マニホールドベース20には、供給流路21、第1出力流路22、第2出力流路23、第1排出流路24、及び第2排出流路25、が形成されている。第1出力流路22及び第2出力流路23は、マニホールドベース20に形成された出力流路である。第1排出流路24及び第2排出流路25は、マニホールドベース20に形成された排出流路である。供給流路21、第1出力流路22、第2出力流路23、第1排出流路24、及び第2排出流路25は、搭載面20aに開口している。
図3に示すように、各スペーサ30は、スペーサブロック31を有している。スペーサブロック31は、長四角ブロック状である。スペーサブロック31は、バルブケーシング12に対向する第1対向面31aと、マニホールドベース20に対向する第2対向面31bと、を有している。スペーサブロック31の長手方向は、バルブケーシング12の長手方向と一致している。
供給連通流路32の第1端は、第1対向面31aに開口するとともに供給ポートP1に連通している。供給連通流路32の第2端は、第2対向面31bに開口するとともに供給流路21に連通している。したがって、供給連通流路32は、供給流路21と供給ポートP1とを連通する。よって、供給流路21と供給ポートP1とは、供給連通流路32を介して連通している。供給連通流路32は、軸孔37を避けるように第1対向面31aと第2対向面31bとの間で延びている。
第1出力連通流路33は、第1流路33aと、第2流路33bと、を含む。第1流路33aの第1端は、第1対向面31aに開口するとともに第1出力ポートA1に連通している。第1流路33aの第2端は、軸孔37に連通している。よって、第1流路33aは、軸孔37の内周面に開口するとともに第1出力ポートA1と軸孔37とを連通する。
第2出力連通流路34は、第1流路34aと、第2流路34bと、を含む。第1流路34aの第1端は、第1対向面31aに開口するとともに第2出力ポートA2に連通している。第1流路34aの第2端は、軸孔37に連通している。よって、第1流路34aは、軸孔37の内周面に開口するとともに第2出力ポートA2と軸孔37とを連通する。
第1排出連通流路35の第1端は、第1対向面31aに開口するとともに第1排出ポートR1に連通している。第1排出連通流路35の第2端は、第2対向面31bに開口するとともに第1排出流路24に連通している。したがって、第1排出連通流路35は、第1排出流路24と第1排出ポートR1とを連通している。よって、第1排出流路24と第1排出ポートR1とは、第1排出連通流路35を介して連通している。第1排出連通流路35は、軸孔37を避けるように第1対向面31aと第2対向面31bとの間で延びている。
第2排出連通流路36の第1端は、第1対向面31aに開口するとともに第2排出ポートR2に連通している。第2排出連通流路36の第2端は、第2対向面31bに開口するとともに第2排出流路25に連通している。したがって、第2排出連通流路36は、第2排出流路25と第2排出ポートR2とを連通している。よって、第2排出流路25と第2排出ポートR2とは、第2排出連通流路36を介して連通している。
軸孔37は、第1軸孔38、第2軸孔39、第3軸孔40、第4軸孔41、及び第5軸孔42を有している。第1軸孔38、第2軸孔39、第3軸孔40、第4軸孔41、及び第5軸孔42は、軸孔37の第1端から第2端に向かうにつれて第1軸孔38、第2軸孔39、第3軸孔40、第4軸孔41、及び第5軸孔42の順に並んでいる。第1軸孔38は、軸孔37の開口部37aに連続している。
スペーサ30は、軸孔37に移動可能に収容される手動軸50を有している。手動軸50は、円柱状である。手動軸50は、手動軸50の軸線方向で互いに離間する第1弁部51、第2弁部52、第3弁部53、及び第4弁部54を有している。第1弁部51、第2弁部52、第3弁部53、及び第4弁部54は、手動軸50の第1端から第2端に向かうにつれて、第4弁部54、第3弁部53、第2弁部52、及び第1弁部51の順に配列されている。第1弁部51の外径、第2弁部52の外径、第3弁部53の外径、及び第4弁部54の外径は、手動軸50の第1端から第2端に向かうにつれて大きくなっている。
手動軸50は、開口部37aを介して手動操作される。手動軸50は、手動操作により、第1切換位置と、第2切換位置と、に切換可能である。手動軸50は、第1切換位置では、第1出力連通流路33を介して第1出力流路22と第1出力ポートA1との連通、及び第2出力連通流路34を介した第2出力流路23と第2出力ポートA2との連通を許容する。具体的には、手動軸50が第1切換位置に位置すると、第2弁部52は、第2軸孔39の内側に位置して、軸孔37を介した第1流路33aと第2流路33bとの連通を許容する。さらに、手動軸50が第1切換位置に位置すると、第4弁部54は、第4軸孔41の内側に位置して、軸孔37を介した第1流路34aと第2流路34bとの連通を許容する。
図3に示すように、スペーサ30は、挿入部材としての固定ピン55と、付勢部材としての付勢ばね56と、を有している。固定ピン55は、細長円柱状である。固定ピン55は、軸孔37の内側に突出している。
手動軸50は、ノンロック孔57と、ロック孔58と、を有している。ノンロック孔57は、手動軸50の外周面に開口している。ノンロック孔57は、手動軸50の軸線方向に延びている。ノンロック孔57の周方向の幅は、固定ピン55の外径よりも僅かに大きい。
図6に示すように、スペーサブロック31は、一対の貫通孔としての一対の第1貫通孔47及び一対の第2貫通孔48を有している。したがって、一対の貫通孔は、一対の第1貫通孔47と、一対の第2貫通孔48と、を含む。図5に示すように、一対の第1貫通孔47は、手動軸50が第2切換位置に位置するときに、軸孔37における手動軸50よりも開口部37a寄りの部分に連通するようにスペーサブロック31を貫通している。一対の第1貫通孔47は、軸孔37の軸線を挟んだ両側にそれぞれ位置している。一対の第1貫通孔47の軸心は一致している。一対の第1貫通孔47の軸心が延びる方向は、軸孔37の軸線に対して直交する方向である。
図3及び図6に示すように、手動軸50の第2端に位置する端面50aには、溝としての第1溝59及び第2溝60が形成されている。したがって、溝は、第1溝59と、第2溝60と、を含む。第1溝59及び第2溝60は、手動軸50の端面50aを横切っている。第1溝59及び第2溝60は、手動軸50の径方向に延びている。第1溝59及び第2溝60は、互いに直交するように横切っている。
図4及び図7に示すように、スペーサブロック31には、手動軸50が第2切換位置に位置した状態で、施錠部材としての南京錠61が取付可能になっている。南京錠61は、本体部62と、腕部63と、を有している。腕部63は、U字状である。本実施形態では、南京錠61は、腕部63が一対の第1貫通孔47それぞれに挿通されることにより、スペーサブロック31に取り付けられる。南京錠61は、スペーサブロック31における第1継手T10及び第2継手T20とは反対側に取り付けられている。南京錠61は、手動軸50の手動操作を不能にするために施錠される。腕部63は、軸孔37の開口部37aの一部を閉塞している。したがって、一対の第1貫通孔47には、手動軸50が第2切換位置に位置するときに、南京錠61の腕部63が開口部37aの一部を閉塞した状態で挿通可能である。腕部63は、第1溝59に係止されている。したがって、第1溝59は、開口部37aの一部を閉塞する腕部63が係止される被係止部である。そして、手動軸50が第2切換位置に位置し、且つロック孔58によって手動軸50における付勢ばね56の付勢力による第1切換位置に向けた移動が規制されているときに、腕部63が第1溝59に係止されることにより手動軸50の回転が規制される。よって、第1溝59は、手動軸50が第2切換位置に位置し、且つロック孔58によって手動軸50における付勢ばね56の付勢力による第1切換位置に向けた移動が規制されているとき、手動軸50の端面50aを一対の第1貫通孔47の軸心が延びる方向と同一方向へ横切る溝である。
次に、本実施形態の作用について説明する。
図2に示すように、例えば、第1パイロット弁V1への電圧の印加が行われており、第2パイロット弁V2への電圧の印加が停止されており、スプール弁17が第1位置に位置しているとする。このとき、例えば、図3に示すように、手動軸50が第1切換位置に切り換わっていると、流体供給源からの流体が、配管を介して供給流路21、供給連通流路32、供給ポートP1、第1出力ポートA1、第1出力連通流路33、第1出力流路22、及び第1配管T1を介してアクチュエータX1の第1圧力作用室X5に供給される。アクチュエータX1の第1圧力作用室X5に流体が供給されると、ピストンX3が第2圧力作用室X6側へ押し込こまれて、ピストンロッドX4がシリンダチューブX2に対して突出する方向へ移動する。さらに、第2圧力作用室X6内の流体が、第2配管T2、第2出力流路23、第2出力連通流路34、第2出力ポートA2、第2排出ポートR2、第2排出連通流路36、第2排出流路25、及び配管を介して大気に排出される。このように、第1出力連通流路33及び第2出力連通流路34を流れる流体によって第1出力連通流路33及び第2出力連通流路34に接続されたアクチュエータX1の動作が行われる。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)手動軸50は、第1切換位置と、第2切換位置と、に切り換え可能である。これによれば、手動軸50は、第2切換位置に切り換わると、第1出力連通流路33を介した第1出力流路22と第1出力ポートA1との連通、及び第2出力連通流路34を介した第2出力流路23と第2出力ポートA2との連通を遮断する。したがって、第1出力ポートA1からアクチュエータX1までの経路、及び第2出力ポートA2からアクチュエータX1までの経路を遮断することができる。よって、手動軸50が第2切換位置に位置しているときに、例えば、電磁弁11のスプール弁17が誤動作して、第1出力ポートA1側の流体の圧力、又は第2出力ポートA2側の流体の圧力が変化したとしても、第1出力流路22とアクチュエータX1との間の流体の圧力、及び第2出力流路23とアクチュエータX1との間の流体の圧力に変化が生じることが無い。その結果、第1出力流路22とアクチュエータX1との間の流体の圧力、及び第2出力流路23とアクチュエータX1との間の流体の圧力が維持される。そのため、手動軸50を第2切換位置に切り換えることで、アクチュエータX1の動作を確実に停止させることができる。したがって、信頼性を向上させることができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ 実施形態において、スペーサ30は、付勢ばね56を有していなくてもよい。この場合、例えば、手動軸50が流体の圧力によって第1切換位置に向けて付勢されており、流体の圧力によって、手動軸50が第1切換位置に切り換わる構成であってもよい。
・ 実施形態において、電磁弁11は、例えば、第2排出ポートR2を省略した4ポート電磁弁であってもよい。要は、電磁弁11は、少なくとも1つの排出ポートを有していればよい。また、電磁弁11は、供給ポート、出力ポート、及び排出ポートを有する3ポート電磁弁であってもよい。
Claims (8)
- 電磁弁と、
前記電磁弁を搭載するとともに供給流路、出力流路、及び排出流路が形成されたマニホールドベースと、
前記マニホールドベース及び前記電磁弁の間に介在されるスペーサと、を備え、
前記電磁弁は、
弁孔が形成されたバルブケーシングと、
前記弁孔に移動可能に収容される弁体と、
前記バルブケーシングに形成されるとともに前記弁孔にそれぞれ連通する供給ポート、出力ポート、及び排出ポートと、を有し、
前記スペーサは、
軸孔が形成されたスペーサブロックと、
前記軸孔に移動可能に収容される手動軸と、を有し、
前記スペーサブロックには、
前記供給流路と前記供給ポートとを連通する供給連通流路と、
前記排出流路と前記排出ポートとを連通する排出連通流路と、
前記軸孔に連通するとともに前記出力流路と前記出力ポートとを連通する出力連通流路と、が形成され、
前記出力流路を流れる流体によって前記出力流路に接続された流体圧機器の動作が行われ、
前記手動軸は、手動操作により、前記出力連通流路を介した前記出力流路と前記出力ポートとの連通を許容する第1切換位置と、前記出力連通流路を介した前記出力流路と前記出力ポートとの連通を遮断する第2切換位置と、に切換可能である電磁弁マニホールド。 - 前記スペーサブロックには、前記手動軸が前記第2切換位置に位置した状態で、前記手動軸の手動操作を不能にするために施錠される施錠部材が取付可能になっている請求項1に記載の電磁弁マニホールド。
- 前記軸孔は、前記スペーサブロックの端面に開口する開口部を有し、
前記手動軸は、前記開口部を介して手動操作され、
前記スペーサブロックは、前記手動軸が前記第2切換位置に位置するときに、前記軸孔における前記手動軸よりも前記開口部寄りの部分に連通するように前記スペーサブロックを貫通する一対の貫通孔を有し、
前記一対の貫通孔は、前記軸孔の軸線を挟んだ両側にそれぞれ位置しており、
前記一対の貫通孔には、前記手動軸が前記第2切換位置に位置するときに、前記施錠部材である南京錠の腕部が前記開口部の一部を閉塞した状態で挿通可能である請求項2に記載の電磁弁マニホールド。 - 前記スペーサは、
前記軸孔の内側に突出する挿入部材と、
前記軸孔内に収容されるとともに前記手動軸を前記第1切換位置に向けて付勢する付勢力を前記手動軸に付与する付勢部材と、を有し、
前記手動軸は、
前記挿入部材が挿入された状態で前記手動軸における前記軸孔に対する移動を許容するとともに前記手動軸における前記軸孔内での前記手動軸の軸線を回転中心とした回転を規制するノンロック孔と、
前記ノンロック孔に前記挿入部材が挿入された状態で、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記手動軸が前記第1切換位置から前記第2切換位置まで移動した後に、前記挿入部材が挿入された状態で前記手動軸における前記軸孔内での前記手動軸の軸線を回転中心とした回転を許容し、前記手動軸の回転後に前記手動軸における前記付勢部材の付勢力による前記第1切換位置に向けた移動を規制するロック孔と、
前記開口部の一部を閉塞する前記腕部が係止される被係止部と、を有し、
前記手動軸は、前記手動軸が前記第2切換位置に位置し、且つ前記ロック孔によって前記手動軸における前記付勢部材の付勢力による前記第1切換位置に向けた移動が規制されているときに、前記腕部が前記被係止部に係止されることにより前記手動軸の回転が規制される請求項3に記載の電磁弁マニホールド。 - 前記一対の貫通孔の軸心は一致しており、
前記被係止部は、前記手動軸が前記第2切換位置に位置し、且つ前記ロック孔によって前記手動軸における前記付勢部材の付勢力による前記第1切換位置に向けた移動が規制されているとき、前記手動軸の端面を前記一対の貫通孔の軸心が延びる方向と同一方向へ横切る溝である請求項4に記載の電磁弁マニホールド。 - 前記出力連通流路は、
前記軸孔の内周面に開口するとともに前記出力ポートと前記軸孔とを連通する第1流路と、
前記軸孔の内周面に開口するとともに前記出力流路と前記軸孔とを連通する第2流路と、を含み、
前記軸孔は、
前記第1流路が開口する第1孔と、前記第1流路における前記第1孔の内周面に対する開口に連続するとともに前記第2流路が開口する第2孔と、を含み、
前記第2孔の内径は、前記第1孔の内径よりも小さく、
前記手動軸は、弁部を有し、
前記第2孔の内周面において、前記第1流路における前記第1孔の内周面に対する開口と前記第2流路における前記第2孔の内周面に対する開口との間の部位は、前記弁部が着座可能な弁座になっており、
前記手動軸が前記第1切換位置に位置すると、前記弁部は、前記第1孔の内側に位置して、前記軸孔を介した前記第1流路と前記第2流路との連通を許容するとともに、前記手動軸が前記第2切換位置に位置すると、前記弁部は、前記弁座に着座して、前記軸孔を介した前記第1流路と前記第2流路との連通を遮断する請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の電磁弁マニホールド。 - 前記電磁弁は、複数並設されており、
前記スペーサは、前記各電磁弁及び前記マニホールドベースの間にそれぞれ介在された状態で前記電磁弁の並設方向と同一方向に複数並設されており、
前記一対の貫通孔は、前記スペーサブロックを前記スペーサの並設方向に貫通しており、
前記各スペーサの前記各一対の貫通孔は、前記スペーサの並設方向で重なっており、
前記溝は、前記手動軸が前記第2切換位置に位置するとき、前記スペーサの並設方向に延びている請求項5に記載の電磁弁マニホールド。 - 前記一対の貫通孔は、
一対の第1貫通孔と、
前記一対の第1貫通孔の軸心が延びる方向と直交する方向に軸心が延びる一対の第2貫通孔と、を含み、
前記溝は、
前記手動軸が前記第2切換位置に位置し、且つ前記ロック孔によって前記手動軸における前記付勢部材の付勢力による前記第1切換位置に向けた移動が規制されているとき、前記手動軸の端面を前記一対の第1貫通孔の軸心が延びる方向と同一方向へ横切る第1溝と、
前記手動軸が前記第2切換位置に位置し、且つ前記ロック孔によって前記手動軸における前記付勢部材の付勢力による前記第1切換位置に向けた移動が規制されているとき、前記手動軸の端面を前記一対の第2貫通孔の軸心が延びる方向と同一方向へ横切る第2溝と、を含む請求項7に記載の電磁弁マニホールド。
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