JPH10103554A - パイロット形電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＩＮ端子を備え、電磁弁の小型化と応答性
向上を可能にするパイロット形電磁弁を提供すること。 【解決手段】 パイロット信号圧を制御する電磁駆動の
パイロット弁５と、該パイロット信号圧により駆動され
る主弁体２と、パイロット弁５のソレノイドのコイル４
への給電を行なう給電装置とを備えたパイロット形電磁
弁１は、パイロット弁５と前記給電装置とを内部に収納
し、主弁体２を備える主弁本体１０に取り付けられるパ
イロット弁箱６と端子台組立８０とを有し、かつ、パイ
ロット弁箱６内にパイロット弁５を、主弁体２の摺動す
る方向と直交する方向に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイロット形電磁
弁に関するものであり、さらに詳細には、ＤＩＮ端子を
装着することができるパイロット形電磁弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、流体圧機器はローコストで、
省力化、自動化が可能となるために、多方面の産業にお
いて使用されている。また、作動流体として空気を用い
れば、環境を清潔に保てるために、最近半導体の製造ラ
インにおいても使用されている。この流体圧作動機器の
作動は流路切換弁の流路切換えにより制御しているた
め、より精度良く制御するために、流路切換弁としてパ
イロット形電磁弁が主に使用されている。

【０００３】さらに、内部に配管の役目をする通路を形
成し、外部に多数の流体圧作動機器との配管を接続する
ための出力ポートを一体として成形したマニホールドベ
ースに、パイロット形電磁弁を多連数で搭載してマニホ
ールド化して使用されている。マニホールド化により、
集中給排気や省配線化が可能となり配管、配線に関して
は非常に作業性等が向上したが、一方で、マニホールド
の設置場所に対して制約を受けるため、マニホールド特
にパイロット形電磁弁自体の小型化が要望されている。

【０００４】また、パイロット弁のソレノイドに対して
外部電源を供給するために、パイロット形電磁弁には、
給電用端子が備えられている。この給電端子には、コネ
クタ端子とＤＩＮ端子がある。現在、パイロット弁の小
型化が進み、これに対応して、給電端子も小型の端子を
装着している。しかし、現状では、小型のパイロット弁
の大きさに対応できるＤＩＮ端子が製品として存在しな
い。

【０００５】そこで、従来のＤＩＮ端子を備えたパイロ
ット形電磁弁が、特開平８−４９３３号公報に開示され
ているので、これについて図５、図６を用いて説明す
る。図５は従来のパイロット形電磁弁の給電装置部の分
解斜視図であり、図６はパイロット形電磁弁の断面図で
ある。図５に示すように、パイロット弁箱１０１と、Ｄ
ＩＮ端子箱１０２と同じ幅を持つ端子台１０３を用い
て、ＤＩＮ端子の装着を可能にしている。すなわち、小
型化されたパイロット弁に直接ＤＩＮ端子を装着するこ
とができないので、ＤＩＮ端子が装着可能である大きさ
のケースに挿着することにより、ＤＩＮ端子の装着を可
能にしている。さらに、パイロット弁１０５及び給電装
置１０４を、パイロット弁箱１０１と端子台１０３によ
り密閉しているため防塵・防滴性に優れている。

【０００６】また、このパイロット形電磁弁は、図６に
示すように、主弁本体１１０、弁組立１１１ａ，１１１
ｂ、及びパイロット弁１０５により構成されている周知
の５ポート電磁弁である。主弁本体１１０には、作動流
体の給気ポートＰ、排気ポートＲＡ，ＲＢ、及び出力ポ
ートＡ，Ｂ、並びにこれらのポートが開口し、主弁体１
１２が嵌入かつ摺動できる弁孔が形成されている。そし
て、主弁本体１１０にパイロット流体が供給されるピス
トン室１１３ａ，１１３ｂを備える弁組立１１１ａ，１
１１ｂが取り付けられている。さらに、弁組立１１１ａ
にパイロット弁１０５が組み付けられている。

【０００７】上記パイロット形電磁弁１００は次のよう
に作用する。図６に示す状態において、コイル１１４に
通電すると、パイロット給気ポートＰＡとパイロット出
力ポートＣＹＬが連通して、第１ピストン室１１３ａに
パイロット流体が供給されるので、主弁体１１２が右に
動き、給気ポートＰと出力ポートＡ、及び出力ポートＢ
と排気ポートＲＢが連通する。コイル１１４への通電を
解除すると、パイロット出力ポートＣＹＬとパイロット
排気ポートＰＲが連通して、第１ピストン室１１３ａの
パイロット流体が外部に排出され、第２ピストン室１１
３ｂに作用するパイロット流体により、主弁体１１２が
左に動き、給気ポートＰと出力ポートＢ、及び出力ポー
トＡと排気ポートＲＡが連通する。以上のようにして流
路切換えを行なっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−４９３３号公報に記載されているパイロット形電磁
弁には次のような問題があった。すなわち、パイロット
弁を主弁体の摺動方向と同一方向に配置しているので、
電磁弁全長寸法が長くなっている。よって、電磁弁の小
型化という要望に反し、大型化するという問題がある。
また、パイロット弁からパイロット流体を供給するピス
トン室までの流路距離が長くなる。よって、パイロット
流体の圧力損失が増えるため、主弁体の作動による流路
切換えの応答性に悪影響を及ぼすという問題もある。

【０００９】そこで本発明は、上記問題点を解決するた
めになされたものであり、ＤＩＮ端子を備え、電磁弁の
小型化と応答性向上を可能にするパイロット形電磁弁を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために請求項１の発明によれば、パイロット信号圧を
制御する電磁駆動のパイロット弁と、該パイロット信号
圧により駆動される主弁体と、該パイロット弁のソレノ
イドへの給電を行なう給電装置とを備えたパイロット形
電磁弁において、前記パイロット弁と前記給電装置とを
内部に収納し、前記主弁体を備える主弁本体に取り付け
られるパイロット弁箱と端子台組立とを有し、かつ、前
記パイロット弁箱内に前記パイロット弁を、前記主弁体
の摺動する方向と直交する方向に設置することを特徴と
する。

【００１１】請求項２の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項１に記載するパイロット形電磁弁に
おいて、前記パイロット弁箱が、前記主弁体を手動によ
り駆動させる装置を有することを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明によれば上記問題点を解決
するために、請求項１または請求項２に記載するパイロ
ット形電磁弁において、前記パイロット弁箱及び前記端
子台組立が、電磁波シールド部材を有することを特徴と
する。

【００１３】上記構成を有するパイロット形電磁弁によ
れば、パイロット弁箱と端子台組立により、パイロット
弁と給電装置とを密閉するので、防塵・防滴性に優れ、
パイロット弁の耐久性が向上する。さらに、パイロット
弁箱内にパイロット弁を、主弁体の摺動する方向と直交
する方向に設置することにより、電磁弁の全長寸法を短
くすることができ、電磁弁の小型化が可能となる。特
に、主弁本体の両側にパイロット弁を配置するダブルソ
レノイドタイプにおいては、その効果は大きい。

【００１４】また、パイロット弁箱内に手動軸を設けて
いるので、完全な防塵・防滴構造を取った上で、パイロ
ット弁からパイロット信号圧を供給するピストン室まで
の流路距離を最短にすることができ、主弁本体における
流路切換えの応答性が向上する。

【００１５】また、パイロット弁箱及び端子台組立が、
電磁波シールド部材を有するので、パイロット弁のコイ
ルから発生する電磁波を外部に漏らさないため、マニホ
ールドの制御装置等の誤作動を防ぐことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマニホールド
について、具体化した実施の形態を挙げ、図面に基づい
て詳細に説明する。図１に本発明の一実施の形態である
パイロット形電磁弁の断面図を示す。パイロット形電磁
弁１は、流路切換えを行なう主弁体２を備える主弁本体
１０の両側に、パイロット弁５を有するダブルソレノイ
ドタイプの電磁弁である。主弁本体１０には、作動流体
の給気ポートＰ、排気ポートＲＡ，ＲＢ、及び出力ポー
トＡ，Ｂ、並びにこれらのポートが開口し、主弁体１０
が嵌入かつ摺動できる弁孔が形成されている。そして、
その両側にパイロット信号流体が供給されるピストン室
１３ａ，１３ｂを備える弁組立１１ａ，１１ｂが取り付
けられている。各ピストン室１３ａ，１３ｂには主弁体
２に当接し、パイロット流体により摺動するピストン３
ａ，３ｂがそれぞれ備わっている。

【００１７】パイロット弁５は、ソレノイドのコイル４
に対する通電と解除によって、弁体ブロック７に設けた
パイロット出力ポートＣＹＬを、パイロット給気ポート
ＰＡあるいはパイロット排気ポートＰＲに連通させる周
知の３ポート電磁弁として構成されている。パイロット
弁５はパイロット弁箱６内に、主弁体２の摺動方向と直
交する方向に取付ネジにより取り付けられている。よっ
て、パイロット弁箱６の弁組立１１ａとの接続面は、取
付ネジに対する雌ネジを切るために所定の厚みＬを持っ
ていなければならない。

【００１８】そこで、本実施の形態のパイロット弁箱６
は、図２（ｂ）に示すように、手動軸２０を所定の厚み
Ｌの部分に備えている。よって、従来のパイロット形電
磁弁のように、弁組立内に手動軸を備えていないので、
弁組立内のパイロット流路を短くすることができる。す
なわち、本実施の形態では、パイロット弁５とピストン
室１３ａとを最短距離で連通させている。

【００１９】これ以下の説明は、第２ピストン室１３ｂ
側も同様の構造なので、第１ピストン室１３ａ側のみに
ついて説明する。この手動軸２０は、通常バネ２１によ
り上方へ付勢されているので、主弁本体１０内のパイロ
ット給気流路１４をパイロット弁５の給気ポートＰＡに
連通させ、手動軸２０を押圧することにより、パイロッ
ト給気流路１４をパイロット弁５を通さずに直接ピスト
ン室１３ａに連通させるように構成されている。また、
パイロット弁５が取り付けられる面には、図２（ａ）に
示すように、パイロット弁５を取り付けるための雌ネジ
２２、並びにパイロット弁５の弁体ブロック７に設けら
れたパイロット給気ポートＰＡ、パイロット排気ポート
ＰＲ，及びパイロット出力ポートＣＹＬにそれぞれ連通
するパイロット給気孔２３、パイロット排気ポート孔２
５、及びパイロット出力孔２４が形成されている。さら
に、主弁本体１０に取り付けられる面には、図２（ｃ）
に示すように、パイロット給気流路１４、パイロット排
気流路１５、及びピストン室１３ａにそれぞれ連通する
パイロット給気溝２６、パイロット排気溝２７、及びパ
イロット出力溝２８が形成されている。

【００２０】主弁本体１０に取り付けられる弁組立１１
ａは、図３（ｂ）に示すように、パイロット給気流路１
４ａ、パイロット排気流路１５ａ、及びパイロット出力
流路４０、並びに該パイロット出力流路４０と連通する
ピストン室１３ａが形成されている。そして、パイロッ
ト弁箱６との接続面には、図３（ａ）に示すように、パ
イロット弁箱６のパイロット給気溝２６、パイロット排
気ポート溝２７、及びパイロット出力溝２８と連通する
位置にパイロット給気流路１４ａ、パイロット排気流路
１５ａ、及びパイロット出力流路４０がそれぞれ開口し
ている。さらに、主弁本体１０との接続面には、図３
（ｃ）に示すように、パイロット給気流路１４、パイロ
ット排気流路１５、及びパイロット排気ポートＰＲにそ
れぞれ連通する位置にパイロット給気流路１４ａ、パイ
ロット排気流路１５ａ、及びパイロット排気流路４１が
開口している。

【００２１】上記したパイロット弁箱６と弁組立１１ａ
に形成されている各パイロット溝には、各部品の接続面
からパイロット流体が漏れないように、シールガスケッ
トが備え付けられている。

【００２２】パイロット弁５のコイル４に給電するため
の給電装置は、図４に示すように、２種類の電装基板５
０、６０、それを保持するホルダ５１等により構成され
ている。ホルダ５１はコイルモールド面と略同形の板状
のもので、非通電性の材質（例えば工業用プラスチック
等）で、コネクタ端子５２、５２が一体成形されてい
る。そして、ソケットピン５３，５３を取り付ける接続
孔５４，５４と、パイロット弁５への取付けのための取
付孔５５が形成されている。また、各電装基板には、配
線回路がそれぞれプリントされている。

【００２３】上記構成部品は次に示すように組み立てら
れ、給電装置を構成する。まず、ホルダ５１の接続孔５
４，５４にソケットピン５３，５３を圧入し組み付け
る。このとき、ソケットピン５３の頭部がホルダ５１か
ら突出するように組み付ける。次に、電装基板５０をコ
ネクタ端子５２，５２に対しては接続孔５６，５６、ソ
ケットピン５３，５３に対しては接続孔５７，５７に貫
通させて、ホルダ５１に装着し、それぞれの接続箇所を
半田付けして固定する。そして一体化されたホルダ５１
と電装基板５０を、パイロット弁５に対して、ホルダ５
１の取付孔５５と取付ネジ５８による固定とともに、コ
イル端子６１，６１にソケットピン５３，５３を嵌着す
ることで取り付ける。

【００２４】一方、電装基板６０の接続孔６２，６２に
もソケットピン６３，６３を圧入し組み付ける。また、
電装基板６０に設けられた接続端子６４，６４にＤＩＮ
端子接続用端子７０，７０を半田付けして取り付ける。
そして、コネクタ端子５２，５２にソケットピン６３，
６３を嵌着する。これで、電装基板６０、電装基板５
０、及びホルダ５１が一体となり、コイル端子６１，６
１とＤＩＮ端子接続用端子７０，７０が電気的に接続さ
れる。次に、端子台組立８０の端子挿入孔８１，８１に
ＤＩＮ端子接続用端子７０，７０を挿入し、端子台組立
８０をパイロット弁箱６に取付ネジ８２で取り付ける。
また、端子台組立８０は電装基板６０を保持するように
形成されているため、端子台組立８０とパイロット弁箱
６の接合により、しっかりと確実に保持される。そし
て、ＤＩＮ端子箱取付用雌ネジ８３を組み込んだ端子カ
バー８４を、端子台組立８０に溶着により取り付ける。
最後に、図１に示すように、ＤＩＮ端子箱８５を取り付
ける。

【００２５】上記構成を有する給電装置は、パイロット
弁箱６と端子台組立８０により密閉されているので、防
塵・防滴性に非常に優れている。従って、電装基板５
０，６０上の配線回路等での断線、ショート等の電気的
不具合を防止することができる。しかも、給電装置の各
部品の接続をソケットピン５３，６３を用いて行なって
いるので、電装基板部ごとに取り外すことができるので
メンテナンス性に優れている。例えば、ＤＩＮ端子から
コネクタへの変更も簡単にできる。あるいは、パイロッ
ト弁が故障したときには、パイロット弁のみを交換すれ
ば良く、給電装置はそのまま使用することができる。さ
らに、パイロット弁箱及び端子台組立が、電磁波シール
ド部材を有するので、パイロット弁のコイルから発生す
る電磁波を外部に漏らさないため、マニホールドの制御
装置等の誤作動を防ぐことができる。

【００２６】ここで、パイロット形電磁弁１におけるパ
イロット流体の流れについて、図１を用いて説明する。
ここにおいて、手動軸２０は押圧されていないものとす
る。主弁本体１０のパイロット給気流路１４に外部より
供給されたパイロット流体は、弁組立１１ａのパイロッ
ト給気流路１４ａからパイロット弁５の給気ポートＰＡ
へ供給される。そこで、ソレノイドのコイル４に通電す
ると、パイロット弁５のパイロット給気ポートＰＡとパ
イロット出力ポートＣＹＬが連通して、ピストン室１３
ａへパイロット流体が供給される。コイル４への通電を
解除すると、パイロット弁５のパイロット出力ポートＣ
ＹＬとパイロット排気ポートＰＲが連通して、ピストン
室１３ａ内のパイロット流体は、弁組立１１ａのパイロ
ット排気流路４１を通りパイロット排気ポートＲより外
部に排出される。

【００２７】そして、主弁本体１０での流路切換えは、
第１パイロット弁あるいは第２パイロット弁を作動させ
ることにより行なう。ここでは、図１において、主弁本
体１０の左に位置するパイロット弁を第１パイロット
弁、右に位置するのパイロット弁を第２パイロット弁と
する。第１パイロット弁を作動させると、第１ピストン
室１３ａにパイロット流体が供給されるので、主弁体２
が右に動き、給気ポートＰと出力ポートＡ、及び出力ポ
ートＢと排気ポートＲＢが連通する。また、第２パイロ
ット弁を作動させると、第２ピストン室１３ｂにパイロ
ット流体が供給されるので、主弁体２が左に動き、給気
ポートＰと出力ポートＢ、及び出力ポートＡと排気ポー
トＲＡが連通する。

【００２８】

【発明の効果】本発明のパイロット形電磁弁によれば、
パイロット信号圧を制御する電磁駆動のパイロット弁
と、該パイロット信号圧により駆動される主弁体と、該
パイロット弁のソレノイドへの給電を行なう給電装置と
を備えたパイロット形電磁弁において、前記パイロット
弁と前記給電装置とを内部に収納し、前記主弁体を備え
る主弁本体に取り付けられるパイロット弁箱と端子台組
立とを有しているので、パイロット弁箱と端子台組立に
より、パイロット弁と給電装置とを密閉するため、防塵
・防滴性に優れ、パイロット弁の耐久性が向上する。さ
らに、パイロット弁箱内にパイロット弁を、主弁体の摺
動する方向と直交する方向に設置することにより、電磁
弁の全長寸法を短くすることができ、電磁弁の小型化が
可能となる。

【００２９】また、パイロット弁箱内に手動軸を設けて
いるので、完全な防塵・防滴構造を取った上で、パイロ
ット弁からパイロット信号圧を供給するピストン室まで
の流路距離を最短にすることができ、主弁本体における
流路切換えの応答性が向上する。

【００３０】また、パイロット弁箱及び端子台組立が、
電磁波シールド部材を有するので、パイロット弁のコイ
ルから発生する電磁波を外部に漏らさないため、マニホ
ールドの制御装置等の誤作動を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるパイロット形電磁
弁の断面図である。

【図２】パイロット弁箱を表わした図であり、（ａ）は
端子台組立側から見た図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は弁
組立側から見た図である。

【図３】弁組立を表わした図であり、（ａ）はパイロッ
ト弁箱側から見た図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は主弁本
体側から見た図である。

【図４】給電装置の分解斜視図である。

【図５】従来の給電装置の分解斜視図である。

【図６】従来のパイロット形電磁弁の断面図である。

【符号の説明】

１ パイロット形電磁弁 ２ 主弁体 ３ａ，３ｂ ピストン ４ コイル ５ パイロット弁 ６ パイロット弁箱 １０ 主弁本体 １１ａ，１１ｂ 弁組立 １３ａ，１３ｂ ピストン室 ２０ 手動軸 ５０，６０ 電装基板 ８０ 端子台組立 ８５ ＤＩＮ端子箱

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット信号圧を制御する電磁駆動の
   パイロット弁と、該パイロット信号圧により駆動される
   主弁体と、該パイロット弁のソレノイドへの給電を行な
   う給電装置とを備えたパイロット形電磁弁において、 前記パイロット弁と前記給電装置とを内部に収納し、前
   記主弁体を備える主弁本体に取り付けられるパイロット
   弁箱と端子台組立とを有し、 かつ、前記パイロット弁箱内に前記パイロット弁を、前
   記主弁体の摺動する方向と直交する方向に設置すること
   を特徴とするパイロット形電磁弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するパイロット形電磁弁
   において、 前記パイロット弁箱が、前記主弁体を手動により駆動さ
   せる装置を有することを特徴とするパイロット形電磁
   弁。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載するパイ
   ロット形電磁弁において、 前記パイロット弁箱及び前記端子台組立が、電磁波シー
   ルド部材を有することを特徴とするパイロット形電磁
   弁。