JPS6217664Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ポペツト弁を使用した無摺動形の電
磁弁に関する。

〔従来の技術〕

一般に、この種の電磁弁は、摺動シール部を持
たないため、スプール弁などを用いる他方式の電
磁弁に比べて無給油電磁弁として最適であるが、
ソレノイドを励磁して切換えてもソレノイドが消
磁するとその切換位置を保持できず、切換位置を
保持させるにはソレノイドを励磁し続けなければ
ならないという欠点があつた。

そのため、従来の電磁弁は、特開昭51−15828
号公報に示すように、ポペツト弁の切換え動作に
より、圧力気体源からの圧力気体の一部をパイロ
ツト部に供給することで、ソレノイド消磁後のポ
ペツト弁の切換位置を自己保持し、パイロツト部
から圧力気体が排気された後は、ポペツト弁に設
けたばね力で自己保持するようにしていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来の電磁弁では、ポペ
ツト弁の一方の切換位置を機械的なばね力で自己
保持するものであるため、振動や様々な使用条件
に対してポペツト弁の切換位置を確実に保持する
ことができず、また、長期間の繰り返し荷重を受
けてばねが破損する恐れがあり、長期間にわたつ
て初期の性能を維持することができないという問
題があつた。

この問題の原因は、そもそもポペツト弁の自己
保持をばね力と空気圧力とで可能とした点にあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本考案は上述の問題点に鑑みてなされ
たものであつて、ポペツト弁の自己保持を空気圧
力のみで行うことを技術的課題とする。

この課題を達成するための技術的手段は、各々
圧力気体源に接続され、パイロツト部の圧力によ
り給排路を切換えるポペツト弁を有する第１、第
２の主弁部と、これら主弁部に対応して圧力気体
源に接続され、ソレノイドの励磁によりパイロツ
ト通路を開くと共に排気通路を閉じる第１、第２
の電磁作動部と、第１の電磁作動部と第１、第２
の主弁部の一方のパイロツト部との間にパイロツ
ト部方向を順方向として設けられ、第１、第２の
主弁部の他方のパイロツト部の圧力により逆方向
の流れを許容する第１のパイロツトチエツク弁
と、前記第２の電磁作動部と第１、第２の主弁部
の他方のパイロツト部との間にパイロツト部方向
を順方向として設けられ、第１、第２の主弁部の
一方のパイロツト部の圧力により逆方向の流れを
許容する第２のパイロツトチエツク弁と、を備え
たことである。

〔作 用〕

この手段によれば、第１の電磁作動部のソレノ
イドを励磁した時、この電磁作動部に対応する第
１、第２の主弁部の一方のパイロツト部に、第１
のパイロツトチエツク弁を介して圧力気体が供給
されてパイロツト圧力が発生し、このパイロツト
圧力によつて第１、第２の主弁部の他方のパイロ
ツト部が第２のパイロツトチエツク弁を介して排
気されるため、両主弁部が各々切換わる。そし
て、この切換わつた状態において、前記ソレノイ
ドを消磁すると、第１のパイロツトチエツク弁が
閉じて第１、第２の主弁部の一方のパイロツト部
にパイロツト圧力が封入されることになるので、
このパイロツト圧力により自己保持が可能とな
る。また、第２の電磁作動部のソレノイドを励磁
した場合には、第１、第２の主弁部の他方のパイ
ロツト部にパイロツト圧力が供給されて一方のパ
イロツト部が第１のパイロツトチエツク弁を介し
て排気されるため、両主弁部が切換わり、この切
換わつた状態において、前記ソレノイドを消磁す
ると、第２のパイロツトチエツク弁が閉じて第
１、第２の主弁部の他方のパイロツト部にパイロ
ツト圧力が封入されることになり、このパイロツ
ト圧力により自己保持が可能となる。

〔考案の効果〕

従つて、本考案によれば、第１、第２のパイロ
ツトチエツク弁の作用によつて、空気圧力のみで
ポペツト弁の切換位置を自己保持させることが可
能であつて、ばね等の機械的な保持力を必要とせ
ず、ポペツト弁の切換位置を確実に保持すること
ができる。また、ばね等の機械的な要素を持たな
いため、ポペツト弁の切換え動作が確実であると
共に、長期間の使用に耐え得る効果がある。

〔実施例〕

以下、本考案を図示の実施例にもとづいて説明
する。

第１図は一実施例の断面図、第２図は第１図ア
−ア断面図、第３図は第１図イ−イ断面図であつ
て、まず概略構成を説明すると、Ｐは本体Ｏに穿
設され圧力気体源（図示せず）に接続された入口
ポートであり、該入口ポートＰの両側に第１の主
弁部１、第２の主弁部２が配設され、本体Ｏの両
端部に第１の電磁作動部３、第２の電磁作動部４
が配設され、第１の電磁作動部３と第２の主弁部
２との間に第１のパイロツトチエツク弁５が配置
され、第２の電磁作動部４と第１の主弁部１との
間に第２のパイロツトチエツク弁６が配置され、
さらに、入口ポートＰの近傍にシヤトル弁７が設
けられている。

第１図において、第１の主弁部１は、アクチユ
エータ（図示せず）に接続される出口ポートＡ、
排気ポートＲ１、ポペツト弁１１、パイロツト部
１２を有する。出口ポートＡと入口ポートＰとの
間にポペツト弁１１が着離座する給気弁座１３が
形成され、出口ポートＡと排気ポートＲ１との間
にはポペツト弁１１が着離座する排気弁座１４が
形成されている。ポペツト弁１１は、両端にネジ
が螺設されたシヤフト１１ａと、該シヤフト１１
ａの両端部に押え部材１１ｂおよびナツト１１ｃ
によつて固着されたダイヤフラム８とから構成さ
れる。パイロツト部１２は、ポペツト弁１１の図
中下方の通路９ａに形成された主パイロツト部１
２ａと、ポペツト弁１１の図中上方の通路９ｂに
形成された補助パイロツト部１２ｂから成る。

このように構成された第１の主弁部１は、その
主パイロツト部１２ａ（通路９ａ）に圧力気体が
供給され、補助パイロツト部１２ｂ（通路９ｂ）
が排気されたときに、出口ポートＡが入口ポート
Ｐに接続し、逆に、補助パイロツト部１２ｂに圧
力気体が供給され、主パイロツト部１２ａが排気
されたときに出口ポートＡが排気ポートＲ１に接
続する。

この第１の主弁部１と同様に、第２の主弁部２
は、アクチユエータ（図示せず）に接続される出
口ポートＢ、排気ポートＲ２、ポペツト弁２１、
パイロツト部２２を有する。出口ポートＢと入口
ポートＰとの間にポペツト弁２１が着離座する給
気弁座２３が形成され、出口ポートＢと排気ポー
トＲ２との間にはポペツト弁２１が着離座する排
気弁座２４が形成されている。ポペツト弁２１
は、両端にネジが螺設されたシヤフト２１ａと、
該シヤフト２１ａの両端部に押え部材２１ｂおよ
びナツト２１ｃによつて固着されたダイヤフラム
８とから構成される。パイロツト部２２は、ポペ
ツト弁２１の図中上方の通路９ｂに形成された主
パイロツト部２２ａと、ポペツト弁２１の図中下
方の通路９ａに形成された補助パイロツト部２２
ｂとから成り、該主パイロツト部２２ａは通路９
ｂによつて第１主弁部１の補助パイロツト部１２
ｂに連通し、補助パイロツト部２２ｂは通路９ａ
によつて第１主弁部１の主パイロツト部１２ａに
連通する。

このように構成された第２の主弁部２は、その
主パイロツト部２２ａ（通路９ｂ）に圧力気体が
供給され、補助パイロツト部２２ｂ（通路９ａ）
が排気されたときに、出口ポートＢが入口ポート
Ｐに接続し、逆に、補助パイロツト部２２ｂに圧
力気体が供給され、主パイロツト部２２ａが排気
されたときに出口ポートＢが排気ポートＲ２に接
続する。

第１図において、本体Ｏの右端部に設けられた
第１の電磁作動部３は、支持体３１に設けられた
ソレノイド３２と、支持体３１の内孔右方に嵌着
され、排気孔３３ａが穿設されたストツパ部材３
３と、支持体３１の内孔に戻しばね３４を介して
摺動自在に嵌入され、軸方向（図中左右方向）に
排気通路３５ａが削設された可動鉄芯３５と、該
可動鉄芯３５の図中左端に設けられ、本体Ｏ内の
パイロツト弁座３６ａに着離座するパイロツト弁
３６と、前記可動鉄芯３５の図中右端部に弁ばね
３７ａを介して設けられ、ストツパ部材３３の排
気孔３３ａの図中左端周囲に形成された排気弁座
３３ｂに着離座する排気弁３７とから成る。前記
パイロツト弁座３６ａのパイロツト通路３６ｂは
本体Ｏ内の供給通路３８を介して入口ポートＰに
連通している。

このように構成された第１の電磁作動部３は、
そのソレノイド３２が消磁しているとき、戻しば
ね３４の作用によりパイロツト通路３６ｂ（パイ
ロツト弁座３６ａ）を閉じると共に排気通路３５
ａ（排気弁座３５ｂ）を開き、ソレノイド３２が
励磁されると戻しばね３４に抗する吸引力によ
り、パイロツト通路３６ｂ（パイロツト弁座３６
ａ）を開くと共に排気通路３５ａ（排気弁座３５
ｂ）を閉じる。

この第１の電磁作動部３と同様に、本体Ｏの左
端部に設けられた第２の電磁作動部４は、支持体
４１に設けられたソレノイド４２と、支持体４１
の内孔左方に嵌着され、排気孔４３ａが穿設され
たストツパ部材４３と、支持体４１の内孔に戻し
ばね４４を介して摺動自在に嵌入され、軸方向
（図中左右方向）に排気通路４５ａが削設された
可動鉄芯４５と、該可動鉄芯４５の右端に設けら
れ、本体Ｏ内のパイロツト弁座４６ａに着離座す
るパイロツト弁４６と、前記可動鉄芯４５の左端
部に弁ばね４７ａを介して設けられ、ストツパ部
材４３の排気孔４３ａの右端周囲に形成された排
気弁座４３ｂに着離座する排気弁４７とから成
る。前記パイロツト弁座４６ａのパイロツト通路
４６ｂは本体Ｏ内の供給通路４８を介して入口ポ
ートＰに連通している。

このように構成された第２の電磁作動部４は、
そのソレノイド４２が消磁しているとき、戻しば
ね４４の作用によりパイロツト通路４６ｂ（パイ
ロツト弁座４６ａ）を閉じると共に排気通路４５
ａ（排気弁座４５ｂ）を開き、ソレノイド４２が
励磁されると戻しばね４４に抗する吸引力によ
り、パイロツト通路４６ｂ（パイロツト弁座４６
ａ）を開くと共に排気通路４５ａ（排気弁座４５
ｂ）を閉じる。

第２図において、第１のパイロツトチエツク弁
５は、中間体５１と、ピストン５２と、チエツク
弁５３とを有する。中間体５１は上記通路９ａに
連通する内孔５０に嵌着され、該中間体５１には
弁座５１ａが形成されると共に、上記第１の電磁
作動部３の排気通路３５ａに連絡通路５４（第１
図参照）を介して常時連通する孔５１ｂが穿設さ
れている。ピストン５２は、前記中間体５１の孔
５１ｂに遊嵌されると共に、上記ダイヤフラム８
に固着されて、通路９ｂすなわち第２の主弁部２
の主パイロツト部２２の圧力により作動する。チ
エツク弁５３は、中間体５１の孔５１ｂから通路
９ａ方向を順方向とするように、弁ばね５３ａを
介して前記内孔５０に挿入されており、溝５３ｂ
が削設された大径部５３ｃ（図中上端）が中間体
５１の弁座５１ａに着離座するようになつてい
る。又、一方の開口端が盲栓５９によつて上記本
体Ｏの供給通路３８としや断された供給孔５５の
他方の開口端は前記内孔５０に開口し、その開口
端に弁座５５ａが形成されており、該弁座５５ａ
に前記チエツク弁５３の小径部５３ｄ（図中下
端）が着離座するように構成されている。

この第１のパイロツトチエツク弁５は、上述の
第１の電磁作動部３のソレノイド３２が励磁され
てパイロツト通路３６ｂが開いた時すなわち、供
給通路３８、パイロツト通路３６ｂ、連絡通路５
４を介して入口ポートＰからの圧力気体が孔５１
ｂに供給されたとき、弁ばね５３ａに抗してチエ
ツク弁５３の大径部５３ｃが弁座５１ａから離座
すると共に、チエツク弁５３の小径部５３ｄが弁
座５５ａに着座して、孔５１ｂが溝５３ｂを介し
て通路９ａ（第１の主弁部１の主パイロツト部１
２）に連通する。この時、第２の電磁作動部４の
ソレノイド４２は消磁しており、通路９ｂ（第２
の主弁部２の主パイロツト部２２）は排気されて
いる。逆に、第１の電磁作動部３のソレノイド３
２が消磁し、第２の電磁作動部４のソレノイド４
２が励磁されているときは、通路９ｂのパイロツ
ト圧力によりピストン５２が押圧されてチエツク
弁５３の大径部５３ｃが弁座５１ａから離座し、
通路９ａが溝５３ｂ、孔５１ｂ、連絡通路５４、
排気通路３５ａ、排気孔３３ａを介して排気され
る。

尚、第２のパイロツトチエツク弁６は上述の第
１のパイロツトチエツク弁５と同様の構成である
ため、その説明を省略する。

第３図において、７０は本体Ｏに穿設され入口
ポートＰに連通する内孔であり、該内孔７０に
は、上記通路９ａに連通する連絡孔７１および通
路９ｂに連通する連絡孔７２が各々開口し、これ
らの開口端の周囲には各々弁座７１ａ，７２ａが
形成されている。前記内孔７０にシヤトル弁７が
遊嵌され、その内端が弁座７１ａ，７２ａに各々
着離座するように構成されている。尚、シヤトル
弁７の外周と内孔７０との隙間は入口ポートＰと
通路９ａ，９ｂとを絞つて連通する。

このシヤトル弁７は、上記第１のパイロツトチ
エツク弁５を介して通路９ａに圧力気体が供給さ
れた時すなわち第１の主弁部１のパイロツト圧力
発生時に、図中上方へ移動して弁座７１ａから離
座すると共に弁座７２ａに着座し、連絡孔７１を
介して入口ポートＰと通路９ａとを連通する。逆
に、通路９ｂ（第２の主弁部２の主パイロツト部
２２）に圧力気体が供給された時は、連絡孔７２
を介して入口ポートＰと通路９ｂとを連通する。

以上、各構成部分の個々について説明したが、
次に、第４図および第５図にもとづいて作用を説
明する。

第４図は、第１の電磁作動部３のソレノイド３
２が励磁され、第２の電磁作動部４のソレノイド
４２が消磁している時の状態を示す。ソレノイド
３２が励磁されると、戻しばね３４に抗する可動
鉄芯３５の吸引力により、パイロツト弁３６がパ
イロツト弁座３６ａから離座してパイロツト通路
３６ｂと連絡通路５４とが連通すると共に、排気
弁３７が排気弁座３３ｂに着座して排気通路３５
ａと排気孔３３ａとの連通が断たれる。この時、
第２の電磁作動部４のソレノイド４２は消磁して
いるので、パイロツト弁４６がパイロツト弁座４
６ａに着座してパイロツト通路４６ｂを閉じ、排
気弁４７が排気弁座４３ｂから離脱して排気通路
４５ａが排気孔４３ａに連通している。

第１の電磁作動部３のパイロツト通路３６ｂが
開くことによつて、第１のパイロツトチエツク弁
５の孔５１ｂに入口ポートＰからの圧力気体が連
絡通路５４を経て供給され、チエツク弁５３の大
径部５３ｃを押圧して弁座５１ａから離座させ
る。そして、この圧力気体は、第１のパイロツト
チエツク弁５を経て第１の主弁部１の主パイロツ
ト部１２ａ、第２の主弁部２の補助パイロツト２
２ｂすなわち通路９ａに供給される。

この通路９ａに供給された圧力気体は、第２の
パイロツトチエツク弁６のピストン６２を介して
チエツク弁６３を押圧し、その大径部６３ｃを弁
座６１ａから離座させる。従つて、第１の主弁部
１の補助パイロツト部１２ｂ、第２の主弁部２の
主パイロツト部２２ａすなわち通路９ｂは、第２
のパイロツトチエツク弁６、連絡通路６４、排気
通路４５ａを介して排気孔４３ａに連通する。斯
して、第２のパイロツトチエツク弁６は逆方向の
流れを許容することになる。

このように、通路９ａにパイロツト圧力が発生
し、通路９ｂが排気されると、第１の主弁部１の
ポペツト弁１１は排気弁座１４に着座すると共
に、給気弁座１３から離座する。従つて、第１の
主弁部１においては、出口ポートＡと排気ポート
Ｒ１とがしや断され、出口ポートＡが入口ポート
Ｐに連通されることになる。同時に、第２の主弁
部２のポペツト弁２１は給気弁座２３に着座する
と共に、排気弁座２４から離座する。従つて、第
２の主弁部２においては、出口ポートＢと入口ポ
ートＰとがしや断され、出口ポートＢが排気ポー
トＲ２に連通することになる。この時、シヤトル
弁７は、通路９ａ，９ｂ間の圧力差により図中上
方へ移動し、弁座７１ａから離座すると共に、弁
座７２ａに着座して、連絡孔７１ａを介して入口
ポートＰと通路９ａとを連通している。

このように、第１の電磁作動部３のソレノイド
３２が励磁されて、両主弁部１，２が第４図の切
換位置にあるとき、該ソレノイド３２を消磁して
も、両主弁部１，２はこの切換位置を保持する。

すなわち、ソレノイド３２が消磁すると、可動
鉄芯３５は戻しばね３４により図中左方へ移動
し、排気弁３７が排気弁座３３ｂから離座して排
気通路３５ａが排気孔３３ａに連通すると共に、
パイロツト弁３６がパイロツト弁座３６ａに着座
してパイロツト通路３６ｂを閉じる。この為、第
１のパイロツトチエツク弁５の孔５１ｂは連絡通
路５４、排気通路３５ａを介して排気孔３３ａに
連通することになるが、チエツク弁５３は弁ばね
５３ａに押圧されると共に、通路９ａの気体圧力
を受けているために、大径部５３ｃが弁座５１ａ
に着座し、通路９ａから連絡通路５４への流れす
なわち逆方向の流れを阻止する。この時、シヤト
ル弁７は上述の状態のままであつて、入口ポート
Ｐは通路９ａに連通したままである。斯して、こ
の電磁弁はソレノイド３２が消磁しても上述の切
換位置を長時間保持するのである。

又、第５図は、第１の電磁作動部３のソレノイ
ド３２が消磁し、第２の電磁作動部４のソレノイ
ド４２が励磁されている状態を示し、この時の各
構成部分の作用は、上述の第４図の場合とは逆に
作用するだけであるので、その説明を省略する。

尚、上記実施例においては、第１、第２いずれ
かの電磁作動部のソレノイドを励磁して切換えた
後で該ソレノイドを消磁した場合、パイロツトチ
エツク弁が閉じて該チエツク弁を介しての圧力気
体供給が断たれても、シヤトル弁７の作用により
入口ポートＰからシヤトル弁７を介して通路９ａ
あるいは９ｂに圧力気体を供給するように構成し
たが、これは、パイロツトチエツク弁からの気体
洩れを補充して長時間自己保持させるためであ
る。この目的を達成するための他の実施例とし
て、第３図における連絡孔７１，７２を盲栓等に
より閉じてシヤトル弁７の機能を停止させ、第１
図および第２図における盲栓５９，６９を取外し
て供給通路３８，４８を供給孔５５，６５に連通
させる構成とし、ソレノイド３２あるいは４２が
消磁してパイロツトチエツク弁５あるいは６の大
径部５３ｃあるいは６３ｃが弁座５１ａあるいは
６１ａを閉じたとき、その小径部５３ｄあるいは
６３ｄを弁座５５ａあるいは６５ａから離座させ
て、この供給孔５５あるいは６５から圧力気体を
補充して、切換位置を長時間保持させることも可
能である。あるいは、シヤトル弁７をそのままに
しておいて、ソレノイド３２あるいは４２が消磁
したとき供給孔５５，６５を供給通路３８，４８
に連通させても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は
第１図におけるア−ア断面図、第３図は第１図に
おけるイ−イ断面図、第４図、第５図は同実施例
の作用説明図である。 １……第１の主弁部、２……第２の主弁部、３
……第１の電磁作動部、４……第２の電磁作動
部、５……第１のパイロツトチエツク弁、６……
第２のパイロツトチエツク弁、１１，２１……ポ
ペツト弁、１２，２２……パイロツト部、３２，
４２……ソレノイド、３５ａ，４５ａ……排気通
路、３６ａ，４６ａ……パイロツト通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各々圧力気体源に接続され、パイロツト部の圧
   力により給排路を切換えるポペツト弁を有する第
   １、第２の主弁部と、これら主弁部に対応して圧
   力気体源に接続され、ソレノイドの励磁によりパ
   イロツト通路を開くと共に排気通路を閉じる第
   １、第２の電磁作動部と、第１の電磁作動部と第
   １、第２の主弁部の一方のパイロツト部との間に
   パイロツト部方向を順方向として設けられ、第
   １、第２の主弁部の他方のパイロツト部の圧力に
   より逆方向の流れを許容する第１のパイロツトチ
   エツク弁と、前記第２の電磁作動部と第１、第２
   の主弁部の他方のパイロツト部との間にパイロツ
   ト部方向を順方向として設けられ、第１、第２の
   主弁部の一方のパイロツト部の圧力により逆方向
   の流れを許容する第２のパイロツトチエツク弁
   と、を備えた電磁弁。