JPH034869Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、３ポートエア電磁弁に係り、特に、
パイロツト形ポペツト式電磁弁に関する。

〔従来技術〕

この種の電磁弁は、従来、第２図にてその一例
を示したように、主弁Vaとパイロツト電磁弁Vb
によつて構成されていて、主弁Vaはボデイ１１
と上下のカバー１２，１３からなる弁本体１０と
同弁本体１０内に組込んだ弁体２０及びばね３０
によつて構成されている。ボデイ１１は、図示し
ない空気圧源に接続される供給ポート１１ａと、
図示しないアクチユエータに接続される負荷ポー
ト１１ｂと、大気に連通する排出ポート１１ｃを
有するとともに、通路１１ｄ，１１ｅ，１１ｆを
有し、また第１弁座１１ｇと第２弁座１１ｈを有
していて、両弁座１１ｇ，１１ｈは同軸的に設け
られている。

弁体２０は、両弁座１１ｇ，１１ｈと同軸的か
つ軸方向へ移動可能に組付けられていてばね３０
によつて図中上方へ付勢されており、上方向移動
端（すなわち、図示状態）にて第１弁座１１ｇに
着座する第１ポペツト２１と、同第１ポペツト２
１に連結ロツド２３を介して連結されて下方向移
動端にて第２弁座１１ｈに着座する第２ポペツト
２２と、同第２ポペツト２２に一体的に設けられ
てボデイ１１の内孔１１ｉ内に気密的かつ軸方向
へ摺動可能に嵌挿され背部（上部）にパイロツト
室Ｒ１を形成するピストン２４（このピストン２
４は第１ポペツト２１のシート面積Ａより大きい
受圧面積Ｂを有している）によつて構成されてい
る。パイロツト室Ｒ１は上部カバー１２に設けた
通孔１２ａを通して制御室Ｒ２に常時連通してお
り、同室Ｒ２はパイロツト電磁弁Vbのバルブプ
ランジヤ４１が図示状態にあるとき同バルブプラ
ンジヤ４１の外周に形成されている通路４２、固
定コア４３に設けた通路４３ａ，及びキヤツプ４
４に設けた通孔４４ａを通して大気に連通し、ま
たバルブプランジヤ４１が上動して固定コア４３
の通路４３ａを閉じかつ上部カバー１２に設けた
通路１２ｂを開いたとき同通路１２ｂ及びボデイ
１１の通路１１ｄを通して供給ポート１１ａに連
通するようになつている。

一方、パイロツト電磁弁Vbは、上述したバル
ブプランジヤ４１や固定コア４３と、バルブプラ
ンジヤ４１を下方へ付勢するばね４４及び電磁コ
イル４５等によつて構成されていて、電磁コイル
４５への通電時には制御室Ｒ２を供給ポート１１
ａに連通させ、また非通電時には図示のごとく制
御室Ｒ２を大気に連通させる。

なお、上部カバー１２に組付けたノブ５１とボ
ール５２はバルブプランジヤ４１を手動にて上動
させるためのものであり、ノブ５１はピン５３に
より抜け止めされている。

しかして、同電磁弁において負荷ポート１１ｂ
と排出ポート１１ｃの連通を遮断しかつ負荷ポー
ト１１ｂを供給ポート１１ａに連通させるために
は、パイロツト電磁弁Vbの電磁コイル４５に通
電してパイロツト室Ｒ１を供給ポート１１ａに連
通させ、供給ポート１１ａからパイロツト室Ｒ１
にエア（圧縮空気）を導いて同エア圧により弁体
２０を下動させ、第１ポペツト２１を第１弁座１
１ｇから離すとともに第２ポペツト２２を第２弁
座１１ｈに着座させる必要がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記した従来の３ポートエア電磁弁
においては、その使用時、図示状態（電磁コイル
４５の非通電時）にて弁体２０にばね３０の力と
第１ポペツト２１のシート面積Ａに供給圧力を掛
算した力が上方に向けて作用している。

このため、同電磁弁においては、パイロツト室
Ｒ１内の圧力が供給圧力に近い圧力まで上昇しな
いと弁体２０は下動しない。しかして、同電磁弁
においては、電磁コイル４５への通電によりバル
ブプランジヤ４１が直ちに上動してパイロツト室
Ｒ１が供給ポート１１ａに連通するものの、エア
は通路１２ｂから制御室Ｒ２及び通孔１２ａを通
てパイロツト室Ｒ１に流入するため、パイロツト
室Ｒ１内の圧力が大気圧から供給圧力に近い圧力
にまで上昇するには相当の時間が必要であり、電
磁コイル４５に通電してから弁体２０が下動する
までに長い時間を要する。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記した問題、すなわち通電時の応答
時間が長いという問題を解決すべくなされたもの
で、上記した形式の３ポートエア電磁弁、すなわ
ち、空気圧源に接続される供給ポートとアクチユ
エータに接続される負荷ポートを連通する通路中
に設けられる第１弁座と前記負荷ポートと大気に
連通する排出ポートを連通する通路中に設けられ
る第２弁座を同軸的に設けてなる弁本体と、同弁
本体内に前記両弁座と同軸的かつ軸方向へ移動可
能に組付けられて一方向へばね付勢され一方向移
動端にて前記第１弁座に着座する第１ポペツトと
同第１ポペツトに連結体を介して連結されて他方
向移動端にて前記第２弁座に着座する第２ポペツ
トと同第２ポペツトに一体的に設けられて背部に
パイロツト室を形成するピストンからなる弁体と
によつて構成された主弁を備えるとともに、前記
パイロツト室を前記供給ポート又は大気に選択的
に連通させるパイロツト電磁弁を備えてなる３ポ
ートエア電磁弁において、前記第１ポペツトの背
部に前記パイロツト室に対向しかつ前記負荷ポー
トにのみ常時連通するチヤンバを同軸的に設ける
とともに、同チヤンバ内に前記弁体の一部を延出
して露呈させたことを特徴とする。

〔考案の作用〕

本考案による３ポートエア電磁弁においては、
電磁コイルの非通電時、負荷ポートが供給ポート
との連通を遮断されかつ排出ポートに連通してい
てチヤンバ内に露呈する弁体の一部には大気圧が
作用しているため、同部分の受圧面積に供給圧力
を掛算した力だけ弁体に作用するパイロツト室方
向への力が従来に比して減少する。したがつて、
ピストンの受圧面積が従来のものと同じであれ
ば、電磁コイルへの通電時、パイロツト室内の圧
力が従来のものに比して低い圧力に上昇した時点
で弁体が移動することとなり、その応答時間は従
来に比して短くなる。

〔実施例〕

以下に、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。第１図は本考案による電磁弁を示してい
て、同電磁弁は主弁Vaとパイロツト電磁弁Vbに
よつて構成されており、主弁Vaの弁本体１０に
おけるボデイ１１及び下部カバー１３の形状と、
主弁Vaの弁体２０における第１ポペツト２１及
び連結ロツド２３の形状が第２図に示した従来の
電磁弁における形状とわずかに異なるのみで、そ
の他の構成は従来の電磁弁と全く同じであり同一
符号を付して説明を省略する。

下部カバー１３は、それ自体に設けた通孔１３
ａとボデイ１１に設けた通孔１１ｊを通してボデ
イ１１の通路１１ｅ、すなわち負荷ポート１１ｂ
に常時連通するチヤンバＲ３を備えていて、同チ
ヤンバＲ３内には下部カバー１３の内孔１３ｂに
気密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌合した連結ロツ
ド２３の下端が露呈している。（なお、連結ロツ
ド２３の下端に代えて第１ポペツト２１の下端が
チヤンバＲ３内に露呈するようにして実施するこ
とも可能である。） 上記のように構成した本考案による電磁弁にお
いては、その使用時、図示状態にて負荷ポート１
１ｂが供給ポート１１ａとの連通を遮断されかつ
排出ポート１１ｃに連通していて、チヤンバＲ３
に露呈する連結ロツド２３の下端受圧面Ｃには大
気圧が作用しているため、弁体２０に作用する上
方への力はばね３０の力と第１ポペツト２１のシ
ート面積Ａから連結ロツド２３の下端受圧面Ｃを
引いた値に供給圧力を掛算して得られる力の和と
なつていて、連結ロツド２３の下端受圧面Ｃに供
給圧力を掛算した力だけ第２図に示した従来の電
磁弁に比して弁体２０に作用する上方への力が減
少している。

したがつて、電磁コイル４５への通電時、パイ
ロツト室Ｒ１内の圧力が従来のものに比して低い
圧力に上昇した時点で弁体２０が、下方へ移動す
ることとなり、その応答時間は従来に比して短く
なる。

また、本考案による電磁弁においては、電磁コ
イル４５を通電状態から非通電にして制御室Ｒ２
を供給ポート１２ａから遮断して大気に連通させ
ると、パイロツト室Ｒ１内のエアは大気に開放さ
れ、弁体２０はばね３０の力と第２ポペツト２２
のシート面積Ｄに供給圧力を掛け算した力を合わ
せた力により上昇作動する。このため、弁体２０
は素早く図示状態となり、負荷ポート１１ｂは供
給ポート１１ａとの連通を遮断されて排出ポート
１１ｃに連通する。なお、かかる作動は第２図の
従来の電磁弁によつても同様に得られる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案は、第
１ポペツトの背部にパイロツト室に対向しかつ負
荷ポートにのみ常時連通するチヤンバを同軸的に
設けるとともに、同チヤンバ内に弁体の一部を延
出して露呈させて、電磁コイルへの通電時におけ
る応答時間を短くしたものであり、弁体を一方向
へ付勢するばねの力を小さくしたり、ピストンの
受圧面積を大きくして、上記した作用（応答時間
の短縮）を得るようにしたものではない。したが
つて、本考案によれば、後者のようにした場合の
不具合、すなわち、電磁コイルを通電状態から非
通電にした場合の作用応答性が低下するといつた
不具合は全く生じない。

また、本考案は、上記した作用を得るために第
１ポペツトのシート面積を小さくしたものではな
いため、供給ポートから負荷ポートへの通過能力
を下げることなく実施できるといつた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による３ポートエア電磁弁の一
例示す断面図、第２図は従来の３ポートエア電磁
弁の一例を示す断面図である。 符号の説明、１０……弁体、１１ａ……供給ポ
ート、１１ｂ……負荷ポート、１１ｃ……排出ポ
ート、１１ｇ……第１弁座、１１ｈ……第２弁
座、２０……弁体、２１……第１ポペツト、２２
……第２ポペツト、２３……連結ロツド、２４…
…ピストン、３０……ばね、Va……主弁、Vb…
…パイロツト電磁弁、Ｒ１……パイロツト室、Ｒ
３……チヤンバ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気圧源に接続される供給ポートとアクチユエ
   ータに接続される負荷ポートを連通する通路中に
   設けられる第１弁座と前記負荷ポートと大気に連
   通する排出ポートを連通する通路中に設けられる
   第２弁座を同軸的に設けてなる弁本体と、同弁本
   体内に前記両弁座と同軸的かつ軸方向へ移動可能
   に組付けられて一方向へばね付勢され一方向移動
   端にて前記第１弁座に着座する第１ポペツトと同
   第１ポペツトに連結体を介して連結されて他方向
   移動端にて前記第２弁座に着座する第２ポペツト
   と同第２ポペツトに一体的に設けられて背部にパ
   イロツト室を形成するピストンからなる弁体とに
   よつて構成された主弁を備えるとともに、前記パ
   イロツト室を前記供給ポート又は大気に選択的に
   連通させるパイロツト電磁弁を備えてなる３ポー
   トエア電磁弁において、前記第１ポペツトの背部
   に前記パイロツト室に対向しかつ前記負荷ポート
   にのみ常時連通するチヤンバを同軸的に設けると
   ともに、同チヤンバ内に前記弁体の一部を延出し
   て露呈させたことを特徴とする３ポートエア電磁
   弁。