JPH0636376Y2 - パイロット電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主弁部とパイロット弁部の接合面のシール構
造を良好にしたパイロット電磁弁に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種のパイロット電磁弁の概要とその問題点を
第６図以下について説明する。第６図は従来の５ポート
パイロット電磁弁の一例を示し、第７図はその主弁部と
パイロット弁部の間のシール構造の一例を示している。
図面において、１は主弁部、２はパイロット弁部であ
り、パイロット弁部２によりスプール３を駆動して主弁
部１の流体流路を切換え得るようになっている。主弁部
１の弁本体４には、入力ポート５及び第１、第２の出力
ポート6a、6b、及び第１、第２の排気ポート7a、7bを備
えたベース８が連結され、これらの各ポート５、6a、6
b、7a、7bは主弁室９に連通されている。主弁室９内に
は弾性リング10を嵌着したスプール３が軸方向に摺動自
在に嵌合されており、主弁室９の一端部にエンドプレー
ト11によって復帰圧力室12が形成され、この復帰圧力室
12は復帰圧力供給路13を介して入力ポート５に連通され
ている。また、エンドプレート11とスプール３との間に
は、スプール３を常時押圧するばね14が設けられてい
る。更に、スプール３の他端には復帰圧力室12の内径よ
りも大径のピストン15がパイロット弁本体2a内のピスト
ン摺動室16に摺動自在に嵌合されている。そして、ピス
トン摺動室16の一方側はパイロット出力路17に連通さ
れ、他方側はパイロット排気路18に連通されている。

また、パイロット弁本体2aの内部には、軸方向に第１弁
座19と第２弁座20が互いに背を向けた状態で配設されて
おり、第１弁座19には入力ポート５に通ずるパイロット
供給路21が開口している。この第１弁座19を閉鎖する第
１弁体22は、パイロット弁部２のソレノイド部2b内のコ
イル23に通電することによりばね24に逆って摺動するプ
ランジャ25の端部に設けられている。即ち、コイル23を
オン・オフすることにより、第１弁体22が第１弁座19を
開閉し、パイロット出力路17を通ってピストン摺動室16
へ流れる流体の流入及び停止が行われる。第２弁座20に
はパイロット排気路18が連通され、第２弁体26とばね押
え部材27の間にはばね28が縮設され、このばね28によっ
て第２弁体26は第２弁座20の方向に常時押圧されてい
る。第２弁体26はパイロット弁部２内の第１弁座19及び
第２弁座20の周りに穿設されたパイロット出力路17に挿
入した連結棒29を備え、この連結棒29の先端がプランジ
ャ25に接触している。ばね24によってプランジャ25が原
位置に復帰するときは、第２弁体26はばね28に抗して第
２弁座20から離れ、プランジャ25が固定鉄心30に吸着さ
れるときは、第２弁体26がばね28の弾力で第２弁座20を
圧接して閉鎖するように構成されている。

通常の非通電状態では、プランジャ25はばね24の弾力で
図面の左側に押圧されており、第１弁座19は第１弁体22
によって閉鎖されている。また、第２弁体26は連結棒29
により押され、ばね28の弾力に抗して第２弁座20から離
れた位置にあり、第２弁座20は開放されている。この状
態では、ピストン摺動室16内の空気等の圧力流体がパイ
ロット排気路18を通って大気に開放され、ピストン摺動
室16も大気と連通している。また、入力ポート５から流
入した圧力空気は復帰圧力供給路13を通って、復帰圧力
室12に導かれ、スプール３を図面において右側に押圧し
スプール３は同方向に移動する。従って、主弁部１の流
体流路は入力ポート５から第２の出力ポート6bへ、第１
の出力ポート6aから第１の排気ポート7aに切換えられ
る。

次に、コイル23に通電すると、ばね24の弾力に抗してプ
ランジャ25が固定鉄心30に吸着される。そして、ばね28
の弾力により、連結棒29及び第２弁体26が共に動いて第
１弁座19は開放され、第２弁座20は閉鎖する。この状態
においては、入力ポート５からの圧力流体が第１弁座19
を通過し、更に連結棒29を通しているパイロット出力路
17を経てピストン摺動室16に流入する。このとき、入力
ポート５から流入した流体は、復帰圧力供給路13を通っ
て復帰圧力室12内に入り、スプール３を図面の右側に移
動するように作用するが、ピストン15の径が大きいた
め、推力差によってスプール３は図面の左側に移動し、
主弁部１の流体流路は入力ポート５から第１の出力ポー
ト6aに、第２の出力ポート6bから第２排気ポート7bに切
換えられる。

さて、主弁部１とパイロット弁部２との接合面Ｓは、圧
力流体が漏れないように、ピストン摺動室16、パイロッ
ト供給路21及びパイロット排気路18の周りをシールする
必要がある。第７図（ａ）は従来の接合面Ｓ部分の拡大
断面図を示し、（ｂ）は主弁部１側の接合面、（ｃ）は
パイロット弁部２側の接合面を示している。この場合
に、パイロット弁部２側の接合面には、それぞれピスト
ン摺動室16、パイロット供給路21及びパイロット排気路
18を囲んで環状のパッキン溝31a、31b、31cが設けら
れ、各パッキン溝31には個別にパッキン32a、32b、32c
が嵌め込まれている。なお、第７図において、33は結合
用ボルトを螺合する雌ねじ孔、34は結合用ボルトを通す
ための通し孔を示している。

この例では、ピストン摺動室16、パイロット供給路21及
びパイロット排気路18の周りにそれぞれ個別にパッキン
溝31が設けられているため、パイロット弁部２側の接合
面の肉厚を大きくする必要がある。比較的大型のパイロ
ット電磁弁の場合は従来通りで支障はないが、パイロッ
ト電磁弁を小型化するとピストン摺動室16の内径、即ち
ピストン15の直径を小さくしなければならなくなるの
で、ピストン15の受圧面積が減少し、その結果、最低作
動圧力、使用圧力範囲、最高使用頻度、応答時間、有効
断面積等の性能が著しく低下するという問題を生ずる。

この問題を改善するため、従来にも第８図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すように、一体型のパッキンを用い
る方式が提案されている。この場合は、パイロット弁部
２側の接合面にピストン摺動室16、パイロット供給路2
1、パイロット排気路18の周りを連続した１つのパッキ
ン溝31で囲み、このパッキン溝31に適応する形状の第９
図に示すような一体型のパッキン32が嵌め込まれてい
る。このような一体型パッキン32を用いた場合には、パ
イロット弁部２側の肉厚を第７図の場合よりも小さくで
きるため、小型化した場合の性能低下をかなり改善する
ことができる。しかし、最近は更にパイロット電磁弁の
超小型化が要求されているので、第８図及び第９図に示
すような一体型パッキンを用いても、やはり性能低下を
きたすことは避けられない。

［考案の目的］ 本考案の目的は、このような従来の問題を改善するた
め、パイロット電磁弁を超小型化した場合でも、スプー
ルを駆動するピストンの受圧面積をできる限り大きくと
れるようにして超小型で高性能のパイロット電磁弁を提
供することにある。

［考案の概要］ 上述の目的を達成するための本考案の要旨は、主弁部と
パイロット弁部との接合部において、前記主弁部の端面
に前記パイロット弁部のピストン摺動室の内径よりも僅
かに小さな外径を有する環状突出部を設け、該環状突出
部を前記ピストン摺動室の開口部に嵌合し、前記パイロ
ット弁部の端面に前記ピストン摺動室、パイロット供給
路及びパイロット排気路の周りを囲んで一体型パッキン
を嵌入するためのパッキン溝を設け、前記パッキン溝の
前記ピストン摺動室の周りを囲む部分の内径側を前記ピ
ストン摺動室に開放し、前記パッキン溝に嵌め込んだ前
記一体型パッキンのピストン摺動室シール部の内径側を
前記環状突出部の外周面によって保持し、前記ピストン
摺動室シール部の内径と前記ピストン摺動室の内径とを
ほぼ等しくしたことを特徴とするパイロット電磁弁であ
る。

［考案の実施例］ 本考案を第１図〜第５図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本考案に係るパイロット電磁弁の主弁部１とパ
イロット弁部２との接合部を示し、第２図は第１図のＡ
−Ａ線による断面図、第３図はパイロット弁部２側の接
合面を示し、第６図以下の図面に示す符号と同じ符号は
同一又は同等の部材を表している。

本実施例の場合に、主弁部１の接合面にはパイロット弁
部２側のピストン摺動室16の内径よりも僅かに小さい外
径を有する環状突出部40が設けられ、この環状突出部40
がピストン摺動室16内に幾分か嵌入された状態で、主弁
部１とパイロット弁部２とが結合されている。また、ピ
ストン摺動室16、パイロット供給路21及びパイロット排
気路18の周りを囲み一体型パッキンを嵌入するためのパ
ッキン溝41のうち、パイロット供給路21を囲む部分41b
とパイロット排気路18を囲む部分41cとは完全な凹溝を
なしているが、ピストン摺動室16を囲む部分41aは完全
な凹溝ではなく、凹溝の内径側がピストン摺動室16に開
放されている。また、このピストンの摺動室16を囲む部
分41aには外方へ張り出す適当数のパッキン係止用凹部4
2が設けられている。

第４図、第５図はパッキン溝41に嵌合される一体型パッ
キン43を示し、ピストン摺動室16の周りをシールするピ
ストン摺動室シール部43aと、パイロット供給路21の周
りをシールする部分43b、及びパイロット排気路18の周
りをシールする部分43cが一体に造られており、かつピ
ストン摺動室シール部43aにはパッキン係止用凹部42に
嵌合される係止用凸部43dが突設されている。

この一体型パッキン43をパッキン溝41に嵌め込んだ後
に、主弁部１側の環状突出部40をピストン摺動室16に嵌
合すれば、一体型パッキン43のピストン摺動室シール部
43aの内側が環状突出部40によって保持され、一体型パ
ッキン43が安定的に固定される。パッキン係止用凹部42
と係止用凸部43dは環状突出部40を嵌合するときに、一
体型パッキン43のピストン摺動室シール部43aが内方へ
はみ出すことを防止するためのものであり、その形状は
適当に選択することができる。

このような構成すると、パッキン溝41のピストン摺動室
16の周りを囲む部分41aが完全な凹溝でなくても、この
部分に嵌合されるピストン摺動室シール部43aを主弁部
１側の環状突出部40によって安定的に固定することがで
きる。従って、ピストン摺動室16の内径Ｄを一体型パッ
キン43のピストン摺動室シール部の内径ｄとほぼ同径に
できるため、第８図に示す従来例の場合よりもピストン
摺動室16の内径Ｄを大きくすることができ、ピストン摺
動室16内を摺動するピストン15の受圧面積を増大するこ
とが可能となる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案に係るパイロット電磁弁は、
主弁部のスプールを駆動するパイロット弁部側のピスト
ンの受圧面積を従来よりも増大することができるため、
超小型化した場合でも最低作動圧力、使用圧力範囲、応
答時間等の性能をさほど低下させることがなく、超小型
の高性能のパイロット電磁弁を実現することができる。
また、主弁部とパイロット弁部との接合面では、主弁部
側に設けた環状突出部がパイロット弁部側のピストン摺
動室内に嵌合されるため、両者を結合するときの位置決
めが容易となり、組立て工程の作業性を高めることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第５図は本考案に係るパイロット電磁弁の
実施例を示し、第１図はパイロット電磁弁の主弁部とパ
イロット弁部との接合部の断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線による断面図、第３図はパイロット弁部側の接合
面の端面図、第４図は一体型パッキンの正面図、第５図
は側面図であり、第６図は従来例のパイロット電磁弁の
断面図、第７図、第８図は従来のパイロット電磁弁の主
弁部とパイロット弁部との接合部であり、それぞれ
（ａ）は接合部の断面図、（ｂ）は主弁部側の端面図、
（ｃ）はパイロット弁部側の接合面の正面図、第９図は
従来の一体型パッキンの正面図である。 符号１は主弁部、２はパイロット弁部、３はスプール、
４は弁本体、９は主弁室、15はピストン、16はピストン
摺動室、18はパイロット排気路、21はパイロット供給
路、40は環状突出部、41はパッキン溝、41aはピストン
摺動室を囲む部分、42はパッキン係止用凹部、43は一体
型パッキン、43aはピストン摺動室シール部、43dは係止
用凸部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主弁部とパイロット弁部との接合部におい
   て、前記主弁部の端面に前記パイロット弁部のピストン
   摺動室の内径よりも僅かに小さな外径を有する環状突出
   部を設け、該環状突出部を前記ピストン摺動室の開口部
   に嵌合し、前記パイロット弁部の端面に前記ピストン摺
   動室、パイロット供給路及びパイロット排気路の周りを
   囲んで一体型パッキンを嵌入するためのパッキン溝を設
   け、前記パッキン溝の前記ピストン摺動室の周りを囲む
   部分の内径側を前記ピストン摺動室に開放し、前記パッ
   キン溝に嵌め込んだ前記一体型パッキンのピストン摺動
   室シール部の内径側を前記環状突出部の外周面によって
   保持し、前記ピストン摺動室シール部の内径と前記ピス
   トン摺動室の内径とをほぼ等しくしたことを特徴とする
   パイロット電磁弁。