JPH0996374A - 遠隔制御機能付き電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御装置との配線を省き、作動チェック作業
を容易にし、かつ混信や他の装置への悪影響の恐れを排
除する。 【解決手段】 ソレノイドと、固定鉄心および可動鉄心
と、可動鉄心に連動して変位する弁機構とを備え、ソレ
ノイドの通電により固定鉄心と可動鉄心との間で発生す
る電磁力により可動鉄心が変位する電磁弁３であって、
ソレノイドを駆動させる駆動信号を赤外線信号に変換し
て送信する送信手段と、該送信手段からの赤外線信号を
受信すると共に該赤外線信号に基づきソレノイドを制御
する赤外線制御ユニット２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧制御機器に
用いられる電磁弁に関し、特に、光信号による遠隔操作
が可能な遠隔制御機能付き電磁弁に適用して有効な技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体圧制御機器に用いられる電磁弁とし
ては、例えばソレノイド、固定鉄心および可動鉄心を備
えたソレノイド部と、可動鉄心に連動して変位する弁体
を有する主軸を備えた弁本体部とで構成されるものがあ
る。この場合、ソレノイドが通電されると固定鉄心およ
び可動鉄心に電磁力が発生し、この電磁力による磁気的
吸引力により可動鉄心が固定鉄心側に吸引される。そし
て、可動鉄心に連動して主軸が軸方向に沿って変位し、
主弁によって弁本体部の外周部に開設された給排ポート
が開閉する構造となっている。

【０００３】このような構造の電磁弁においては、各電
磁弁と電磁弁駆動用の制御装置との間は信号ケーブルや
光ケーブル等によって接続され、各電磁弁は制御装置か
らの制御信号に基づいて作動する。そして、電磁弁の作
動に伴い、そこに接続されたシリンダ装置等の流体圧作
動機器の動作が制御される。また、特開平３−２４４８
８６号公報の無線式遠隔制御機能付き電磁弁のように、
有線による制御に代えて、制御信号を無線電波により伝
送し、電磁弁を無線遠隔制御することも行われている。
なお、設置された電磁弁については適宜その作動状態を
チェックする必要があり、この作動チェックは、各電磁
弁に設けられた手動の作動ボタンを操作することによっ
て行われている。

【０００４】一方、装置スペースの削減等を図るため、
電磁弁をマニホールドに取り付けて使用することも多
い。マニホールドには通常複数の電磁弁が設置され、そ
れらを介して種々の流体圧作動機器に圧縮流体が供給さ
れる。この場合、図６に示すように、マニホールド９１
には、各電磁弁に対し個々に配線を行う煩雑さを回避す
べく、個々の電磁弁９２と電気的に接続されたコネクタ
９３が設けられている場合もある。そして、このコネク
タ９３に信号ケーブル９４のコネクタ９５を接続するこ
とにより電磁弁９２と制御装置（図示せず）とが接続さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁弁にあっては、信号ケーブルにより接続
する場合には配線のための工数がかかり、特に制御装置
との距離が離れているものにあっては、配線が長く経路
が複雑となり、設置工数の問題のみならず電圧降下や接
触不良、断線等の不具合が生じ易いという問題があっ
た。また、電磁弁の作動チェックを行う場合にも、電磁
弁が検査作業員の手の届かないような装置の奥の方に設
置されている場合には、チェック作業に非常に手間がか
かるという問題もあった。この場合、作業しやすい場所
にチェック用のユニットを設けることも可能であるが、
その分コストが嵩む上に配線がさらに複雑となるという
問題もあった。

【０００６】一方、無線によるものでは上記のような問
題は生じないが、流体圧作動機器は一般に機械の駆動源
として用いられることから、工場や車両等、電磁波発生
源が近くに存在する環境に設置される場合が多い。そし
てこのような環境下では、常に混信による誤作動の心配
があり、また送信機の発する無線電波が他の装置へ与え
る影響も憂慮され、無線によるメリットを十分に生かし
きれないという問題があった。また、かかる誤作動を完
全に防止するためには非常に高価な装置を用いなければ
ならず、コスト的にも問題があった。

【０００７】本発明の目的は、制御装置との配線を省く
ことができ、しかも作動チェック作業が容易な、混信や
他の装置への悪影響の恐れのない遠隔制御機能付きの電
磁弁を提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１０】すなわち、本発明の遠隔制御機能付き電磁
弁は、ソレノイドコイルが巻回されたソレノイドと、該
ソレノイドに対して固定的に設けられた固定鉄心および
可動的に設けられた可動鉄心と、該可動鉄心に連動して
変位される弁機構とを備え、前記ソレノイドが通電され
ることにより前記固定鉄心と前記可動鉄心との間に電磁
力が発生し、該電磁力により前記可動鉄心が変位される
電磁弁であって、前記ソレノイドを駆動させる駆動信号
を光信号に変換して送信する送信手段と、該送信手段か
らの光信号を受信すると共に該光信号に基づき前記ソレ
ノイドを制御する受信制御手段とを備える。

【００１１】また、この場合、マニホールドに前記ソレ
ノイドと電気的に接続されたコネクタを設け、前記受信
制御手段をこのコネクタを介してマニホールドに結合す
るものとしても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で
は、本発明を空気圧制御機器に適用した場合を例にとっ
て説明する。

【００１３】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態である遠隔制御機能付き電磁弁の構成を示す斜視
図、図２はその内部構成の概略を示すブロック図であ
る。本発明は、送信機により赤外線による制御信号を送
信すると共に、この赤外線信号を受信し、それに基づき
電磁弁の制御を行う受信制御手段をマニホールドに設け
ることにより、電磁弁の遠隔制御を可能ならしめたもの
である。本実施の形態では特に、光信号として赤外線信
号を採用すると共に、受信制御手段としてコネクタタイ
プの赤外線制御ユニット２を用い、簡単な装置設定によ
り電磁弁３の遠隔制御を行っている。

【００１４】本実施の形態における遠隔制御機能付き電
磁弁は、図１に示すように、マニホールド１に設けられ
た信号ケーブル接続用のコネクタ１０に赤外線制御ユニ
ット２（受信制御手段）を取り付けた構成となってい
る。この場合、図２に示すように、赤外線による制御信
号が送信機（送信手段）４から赤外線制御ユニット２に
向かって送信され、これを受けた赤外線制御ユニット２
によりマニホールド１に接続された電磁弁３が適宜制御
される。

【００１５】ここで赤外線制御ユニット２は、赤外線信
号を受信し、それを電気的な制御信号に変換して出力す
るユニット部品であり、ひとつのパッケージ内に収納さ
れた形態となっている。そして、そのコネクタ２５とマ
ニホールド１のコネクタ１０とを結合させることにより
マニホールド１上に取り付けられ、送信機４からの赤外
線信号に基づき電磁弁３を制御する。従って、本実施の
形態によれば、従来制御装置からの信号ケーブルを接続
していたコネクタ１０をそのまま用い、単にパッケージ
化された部品（赤外線制御ユニット２）を取り付けるだ
けで電磁弁３を遠隔制御することが可能となる。

【００１６】この場合、赤外線制御ユニット２の本体部
２６には、フォトダイオードやアンプ等からなる赤外線
受光部２１が設けられており、送信機４からの赤外線信
号はここで受信される。赤外線受光部２１は、光信号を
受信すると、そこから信号成分のみを電波波形として取
り出し受信制御部２２に送出する。これを受けた受信制
御部２２は、この信号をパラレル信号に変換してデコー
ダ２３に送る。そして、デコーダ２３の判断により、出
力部２４、コネクタ２５を介して制御信号がマニホール
ド１に出力され、各電磁弁３の制御が行われる。

【００１７】一方、送信機４は、赤外線受光部２１が見
通せる位置に設置されたり、小型送信機として現場作業
者によって携帯される制御信号の送信手段であり、入力
部４１に制御内容を入力することにより、赤外線による
制御信号が出力されるようになっている。すなわち、入
力部４１に入力された制御内容に基づき送信制御部４２
がドライバ４３を駆動させ、これにより赤外発光ダイオ
ード４４より入力した制御内容に対応した赤外線の制御
信号が出力される。

【００１８】また、マニホールド１には、図２のように
複数の電磁弁３ａ〜３ｎが搭載されており、制御信号を
入力することにより各電磁弁３のソレノイド（図示せ
ず）が駆動され圧縮空気の供給制御が行われる。また、
マニホールド１には各電磁弁３と接続されたコネクタ１
０が設けられており、コネクタ１０を介して所望の電磁
弁３を自在に制御できるようになっている。さらに、マ
ニホールド１には、図１に示すように、電圧降下防止の
ため電源端子１３から電源が供給されている。

【００１９】ここで、電磁弁３は、ソレノイド、固定鉄
心および可動鉄心を備えたソレノイド部と、可動鉄心に
連動して変位する弁機構とから構成される。そして、ソ
レノイドの通電により可動鉄心と共に弁機構が作動し給
排ポートに連通した流通路が開閉され流体圧制御機器が
制御される。この電磁弁３としては、通常市販されてい
るものを用いることができ、その構成の詳細は省略する
が、例えば実開平１−６５９８９号公報に記載されてい
るような切換弁が挙げられる。

【００２０】次に、本実施の形態の作用について図２を
参照しつつ説明する。

【００２１】ここで、本実施の形態において電磁弁３ａ
を作動させる場合を想定する。この電磁弁３ａを作動さ
せるため、まず送信機４の入力部４１に電磁弁３ａを作
動させる旨を入力する。この入力は、システムオペレー
タや現場作業員による手動入力や、図示しないコンピュ
ータによる自動入力により行われる。そして入力された
データは送信制御部４２に送られる。送信制御部４２は
この入力信号に基づきドライバ４３に電磁弁３ａを作動
させる旨の赤外線信号を送信するように働きかける。そ
してこの指示に従ってドライバ４３は赤外発光ダイオー
ド４４を発光させ、電磁弁３ａを作動させる旨の赤外線
信号が送出される。

【００２２】これに対し赤外線制御ユニット２では、送
信機４からの赤外線信号を赤外線受光部２１によって受
信する。赤外線受光部２１は、この受信信号からノイズ
等を除去し、信号成分のみを電圧波形として取り出して
受信制御部２２に送る。受信制御部２２では、シリアル
伝送されてきた制御信号をパラレル信号に変換してデコ
ーダ２３に送る。そして、デコーダ２３は、この信号が
当該マニホールド１に搭載された電磁弁３ａを作動させ
る旨の信号であると判断すると、この信号を出力部２４
に送る。これにより、コネクタ２５において電磁弁３ａ
に対応する端子から制御信号が出力される。

【００２３】一方、マニホールド１側では、この制御信
号をコネクタ１０において電磁弁３ａと接続された端子
を介して受け取る。そしてこの信号はマニホールド１内
の信号配線を介して電磁弁３ａのソレノイドに送られ
る。これにより、この制御信号に基づき電磁弁３ａが作
動する。

【００２４】このように本実施の形態では、マニホール
ド１に従来から設けられているコネクタ１０に赤外線制
御ユニット２を取り付けるだけで、電磁弁３の遠隔制御
が可能となる。また、制御装置と電磁弁３とを結ぶ信号
ケーブルを省くことも可能となる。

【００２５】ところで、上記の実施の形態では、電磁弁
３の通常制御をも含めて赤外線信号にて制御を行う例を
述べたが、赤外線信号による制御の場合、途中に障害物
ができた場合などには制御不能に陥る恐れがある。そこ
で、より信頼性を高めるため通常の作動制御は有線にて
行い、作動チェックのみを赤外線信号によって行うよう
にすることもできる。図３にその場合の赤外線ユニット
２の一例を示す。

【００２６】図３に示したように、この例においては赤
外線ユニット２には信号ケーブル５が接続されており、
通常の作動制御はこの信号ケーブル５を介して行われ
る。一方、各電磁弁３の作動チェックは、送信機４から
の赤外線信号によって行われる。なお、作動チェックを
各電磁弁３に設けられた手動の作動ボタンによって行う
こともできるのは勿論である。

【００２７】従って、マニホールド１が装置の奥の方に
設置されている場合や小型の電磁弁が組み込まれている
場合等のように、作動ボタンを容易に操作することが出
来なかったり、チェック作業に危険が伴うような場合で
あっても、本例によれば、送信機４を携帯した作業員が
設置現場に赴き、赤外線ユニット２を見通せる位置から
赤外線信号を発射することにより容易に電磁弁の作動チ
ェックを行うことができる。この場合、本発明では赤外
線による制御を採用しているため、無線によるものと異
なり混信や他の装置への影響を考慮する必要はなく、安
全かつ確実に電磁弁の作動チェックを行うことができ
る。

【００２８】なお、図３には、信号ケーブル５を赤外線
ユニット２に接続した例を示したが、信号ケーブル５を
マニホールド１に直接接続させても良いことは勿論であ
る。

【００２９】（実施の形態２）次に本発明に係る遠隔制
御機能付き電磁弁の他の実施の形態について説明する。
図４はその構成の概略を示す斜視図である。本実施の形
態は、本発明をプラグインタイプの分割形マニホールド
に適用したものである。本実施の形態では、マニホール
ド１を種々のアッセンブリーを組み合わせて形成し、そ
のアッセンブリーのひとつとして受信制御手段たる赤外
線制御モジュール６を組み込んだものである。

【００３０】図４に示すように、分割形のマニホールド
１は、配管ブロックアッセンブリー１２や電磁弁３をエ
ンドブロック１１の間に挟み込む形で構成されており、
本実施の形態では、これに加えて、さらに赤外線制御モ
ジュール６を組み込んでマニホールド１を形成する。す
なわち、従来用いられていた信号ケーブル接続用の配線
アッセンブリの代わりに、赤外線信号の受信および電磁
弁３の作動制御を行う赤外線制御モジュール６を組み込
むことにより電磁弁３の遠隔制御を行っている。なお、
各アッセンブリーは、組み付けと同時に空気管路のみな
らず電気的にも接続されるようになっている。

【００３１】ここで、赤外線制御モジュール６は、先の
実施の形態における赤外線ユニット２と同様の構成から
成り、赤外線受光部２１により送信機４からの赤外線信
号を受け、それを制御信号に変換して出力部２４から出
力する（図２参照）。そして、赤外線制御モジュール６
と電気的に接続された電磁弁３にこの信号が送られ、そ
れに基づき電磁弁３が制御される。なお、この間の作用
は実施の形態１の場合と同様であるのでその詳細は省略
する。

【００３２】このように、本実施の形態においては、分
割形のマニホールド１に赤外線制御モジュール６を組み
込むだけで赤外線信号による電磁弁３の遠隔制御が可能
となる。

【００３３】なお、この場合も作動チェックのみを赤外
線信号によって行うこともでき、その場合には赤外線制
御モジュール６と共に配線アッセンブリ（図示せず）を
組み込んでマニホールド１を形成すれば良い。

【００３４】（実施の形態３）続いて本発明に係る遠隔
制御機能付き電磁弁のさらに他の実施の形態について説
明する。図５はその構成の概略を示す斜視図である。本
実施の形態は、マニホールド１に赤外線制御ブロック７
を別途接続して赤外線信号による電磁弁制御を実現した
ものである。

【００３５】ここで赤外線制御ブロック７は、フラット
ケーブル７１によって接続されたコネクタ７２を有し、
このコネクタ７２をマニホールド１のコネクタ１０に接
続することによりマニホールド１に接続される。この場
合、その構成は実施の形態１の赤外線ユニット２と同様
であり、赤外線受光部２１により送信機４からの赤外線
信号を受け、それを制御信号に変換して出力部２４から
出力する（図２参照）。そして、コネクタ７２およびコ
ネクタ１０を介してこの信号がマニホールド１側に伝送
され、それに基づき電磁弁３が制御される。なお、本実
施の形態においても、この間の作用は実施の形態１の場
合と同様であるのでその詳細は省略する。

【００３６】一方、この場合も作動チェックのみを赤外
線信号によって行うこともでき、その場合には赤外線制
御ブロック７またはマニホールド１に信号ケーブル（図
示せず）を取り付け、これを介して制御信号を伝送す
る。

【００３７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３８】たとえば、上記の実施の形態では赤外線を
受光し電磁弁を制御する受信制御手段をマニホールドと
別個に形成し、それをマニホールドに取り付ける構成と
したが、かかる部分をマニホールドに内蔵させた構成と
することもできる。そしてその場合にも、作動チェック
のみを赤外線信号にて行い、通常の制御は信号ケーブル
を介して行うこともできる。

【００３９】また、上記の実施の形態では、マニホール
ドに搭載した電磁弁を制御しているが、個々の電磁弁に
赤外線の受信制御手段を設け、電磁弁単体を制御するこ
とも可能である。さらに、実施の形態では赤外線の制御
信号を用いた例を示したが、それには限られず、例えば
レーザ光や可視光等種々の光を用いることもできる。

【００４０】一方、受信制御手段の赤外線受光部は原則
として送信機から直接見通せる位置に設置することが必
要であるが、装置の奥など直接見通せない位置に設置す
る場合には、受信制御手段をマニホールドと分離して設
置し、その間をケーブルでつなぐようにしても良い。ま
た、鏡等の反射板を設置したり、光ファイバー等により
赤外線信号が赤外線受光部に届くようにしても良い。

【００４１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である空気圧制御機器に適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、たとえば、油圧制御機器等の他の流体制御機
器にも適用できる。

【００４２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４３】（１）赤外線による制御のため、制御信号
用の信号ケーブルが不要となる。従って、電磁弁設置に
要する工数を減らすことができると共に、配線の複雑化
を防止し、断線や電圧降下の問題を排除することができ
る。また、無線による制御と異なり、混信や他の装置へ
の影響を考慮する必要はなく、安全かつ確実に電磁弁の
制御を行うことができる。

【００４４】（２）従来のマニホールドに受信制御手段
を付加するだけで容易に赤外線信号による制御を達成で
きる。すなわち、コネクタを利用した場合には、そこに
赤外線制御ユニット等を接続するのみで、また分割形マ
ニホールドの場合には赤外線制御モジュールを付加する
だけで赤外線制御を行うことができる。従って、電磁弁
の遠隔制御の設定に要する工数を大幅に削減することが
できる。また、現在既に設置されているマニホールドに
も何ら追加工事を行うことなく容易に赤外線による遠隔
制御を適用することができる。

【００４５】（３）電磁弁の作動チェックを容易に行う
ことができる。すなわち、電磁弁が装置の奥の方に設置
されている場合や小型の電磁弁が組み込まれている場合
ように手動の作動ボタンを操作しにくい場合であって
も、設置現場で容易に作動チェック可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である遠隔制御機能付き
電磁弁（実施の形態１）の構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示した装置の内部構成の概略を示すブロ
ック図である。

【図３】図１に示した装置に用いる赤外線制御ユニット
の他の例を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施の形態である遠隔制御機能付き
電磁弁の他の例（実施の形態２）の構成を示す分解斜視
図である。

【図５】本発明の一実施の形態である遠隔制御機能付き
電磁弁のさらに他の例（実施の形態３）の構成を示す斜
視図である。

【図６】従来の遠隔制御機能付き電磁弁の構成を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ マニホールド ２ 赤外線制御ユニット（受信制御手段） ３ 電磁弁 ３ａ 電磁弁 ３ｂ 電磁弁 ３ｎ 電磁弁 ４ 送信機（送信手段） ５ 信号ケーブル ６ 赤外線制御モジュール（受信制御手段） ７ 赤外線制御ブロック（受信制御手段） １０ コネクタ １１ エンドブロック １２ 配管ブロックアッセンブリー １３ 電源端子 ２１ 赤外線受光部 ２２ 受信制御部 ２３ デコーダ ２４ 出力部 ２５ コネクタ ２６ 本体部 ４１ 入力部 ４２ 送信制御部 ４３ ドライバ ４４ 赤外発光ダイオード ７１ フラットケーブル ７２ コネクタ ９１ マニホールド ９２ 電磁弁 ９３ コネクタ ９４ 信号ケーブル ９５ コネクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドコイルが巻回されたソレノイ
   ドと、該ソレノイドに対して固定的に設けられた固定鉄
   心および可動的に設けられた可動鉄心と、該可動鉄心に
   連動して変位される弁機構とを備え、前記ソレノイドが
   通電されることにより前記固定鉄心と前記可動鉄心との
   間に電磁力が発生し、該電磁力により前記可動鉄心が変
   位される電磁弁であって、前記ソレノイドを駆動させる
   駆動信号を光信号に変換して送信する送信手段と、該送
   信手段からの光信号を受信すると共に該光信号に基づき
   前記ソレノイドを制御する受信制御手段とを備えたこと
   を特徴とする遠隔制御機能付き電磁弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の遠隔制御機能付き電磁弁
   であって、マニホールドに、前記ソレノイドと電気的に
   接続されたコネクタを設け、前記受信制御手段が該コネ
   クタを介して前記マニホールドに結合されることを特徴
   とする遠隔制御機能付き電磁弁。