JPH10110859A - パイロット形電磁弁の給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ａ側コイル、ｂ側コイルのどちらに通電して
いるのかを、わかりやすく表示し、さらに、ａ側コイ
ル、ｂ側コイル同時通電した場合にも、それをわかりや
すく表示することができる片側ソレノイド型電磁弁の給
電装置を提供すること。 【解決手段】 パイロットエアの給排を制御するため
に、固定鉄心と可動鉄心とを備えるソレノイド部と流路
切換弁を備える弁体部により構成されるパイロット弁３
ａ，３ｂと、該パイロットエアの給排により駆動される
主弁体１６、及び該主弁体１６の摺動により連通状態が
切り換わるポートＰ，ＲＡ，ＲＢ，Ａ，Ｂを備える主弁
本体２と、パイロット弁３ａ，３ｂのコイル５５，５５
への給電を行なう給電装置４４とを備え、パイロット弁
３ａ，３ｂを主弁本体２の片側に集約配置した片側ソレ
ノイド型電磁弁１において、給電装置４４はコイル５
５，５５への通電状況を知らせる発光素子５ａ，５ｂ
を、それぞれ主弁体１６の摺動方向に配置した電気基板
４５を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイロットエアに
より主弁体を駆動するパイロット形電磁弁の給電装置に
関するものであり、さらに詳細には、パイロット弁への
給電状況を知らせるランプ表示に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気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、空気圧は環境に対して清潔
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。特に自動制御用の空気圧機器において
は、パイロット形電磁弁が使用されており、プラグイン
省配線集中化を容易にするために、主弁本体に対しパイ
ロット弁を片側に寄せて配置した片側ソレノイド型電磁
弁が使用されている。

【０００３】そして、パイロット弁への通電状況が分か
るようにランプにより表示を行なっている。現在、電磁
弁は製造ラインの１ラインにおいて数百個単位で使用さ
れているので、故障した電磁弁をいち早く検索するため
の手段として、このランプ表示は非常に重要である。そ
こで、ランプ表示を行なうために、パイロット形電磁弁
にはランプの表示を制御するランプ表示回路等が印刷さ
れた電気基板が内蔵されている。このランプ表示部は、
使用者ができるだけランプの表示が見やすい位置、すな
わち電磁弁のボディ上面に配置する必要があるため、発
光素子は電気基板の上方に組み込まれている。

【０００４】そこで、従来より図９に示す給電装置１０
４により、ランプ表示が行なわれている。ランプ表示回
路が印刷された電気基板１０６は、図９に示すように、
コイル５５から熱の影響を受けないように、パイロット
弁３ｂの上方を避けて側端部に取り付けられている。そ
して、外部環境に対する保護構造として、電気基板１０
６全面を覆うようにカバー１０１が取り付けられてい
る。そして、このカバー１０１自体が電気基板１０６を
保持している。また、上面からランプ表示を確認できる
ように、発光素子５ａ，５ｂは電気基板１０６の上方に
組み込まれている。また、パイロット弁３ａ，３ｂと主
弁本体とは所定のネジ等で止められている。

【０００５】パイロット弁３ａ，３ｂのコイル５５（ａ
側とｂ側）への通電を知らせるランプ表示部１１０ａ，
１１０ｂは、図１０に示すように、パイロット形電磁弁
１００の上面に並設されている。そして、ａ側コイル５
５に通電されると発光素子５ａが発光してａ側ランプ表
示部１１０ａが、ｂ側コイル５５に通電されると発光素
子５ｂが発光してｂ側ランプ表示部１１０ｂが光るの
で、使用者はランプ表示により、各コイルへの通電状
況、すなわち各パイロット弁の作動状況を知ることがで
きる。

【０００６】上記したランプ表示の他に、発光素子を２
つ使用する代わりに２色発光の発光素子を用いて、ａ側
コイル通電時とｂ側コイル通電時において、発光色を変
えてランプ表示を行う給電装置もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
給電装置では、図１０に示すように、ランプ表示部１１
０ａ，１１０ｂがパイロット形電磁弁１００本体の上面
に並設され、パイロット形電磁弁１００の長手方向、す
なわち主弁体の摺動方向に配置されている出力ポート
Ａ，Ｂとの位置関係上において整合性が取れていない。
このため、ランプ表示により、パイロット弁３ａか３ｂ
どちらが作動しているのかを、判断するのが困難である
という問題がある。同様に、パイロット形電磁弁１００
をマニホールド化して使用する場合には、ランプ表示部
がパイロット形電磁弁の連数方向に１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ａ，１１０ｂ，…の順で一直線上に並ぶた
め、どこのパイロット形電磁弁が作動しているのかを判
断することも困難になる。よって、パイロット形電磁弁
が故障した場合に、故障箇所を検索するのが困難であ
り、修理保全性が非常に悪くなるという問題がある。ま
た、２色発光の発光素子を用いると、ａ側コイルとｂ側
コイルに同時通電したときにも、発色するため同時通電
していることがわからないという問題がある。

【０００８】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、ａ側コイル、ｂ側コイル
のどちらに通電しているのかを、わかりやすく表示し、
さらに、ａ側コイル、ｂ側コイル同時通電した場合に
も、それをわかりやすく表示することができる片側ソレ
ノイド型電磁弁の給電装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載する給電装置によれば、パイロッ
トエアの給排を制御するために、固定鉄心と可動鉄心と
を備えるソレノイド部と流路切換弁を備える弁体部とを
有するパイロット弁と、該パイロットエアの給排により
駆動される主弁体、及び該主弁体の摺動により連通状態
が切り換わる各ポートを備える主弁本体と、該パイロッ
ト弁のコイルへの給電を行なうための給電装置とを備
え、前記パイロット弁を前記主弁本体の片側に集約配置
した片側ソレノイド型電磁弁において、前記各コイルへ
の通電状況を知らせる発光素子を、それぞれ前記主弁体
の摺動方向に配置した電気基板を有することを特徴とす
る。

【００１０】請求項２に記載する給電装置によれば上記
問題点を解決するために、請求項１に記載するパイロッ
ト形電磁弁の給電装置において、前記発光素子を前記電
気基板の両面にそれぞれ配置したことを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載する給電装置によれば上記
問題点を解決するために、請求項１に記載するパイロッ
ト形電磁弁の給電装置において、前記電気基板を各パイ
ロット弁ごとに有し、該２枚の電気基板を前記主弁体の
摺動方向に配置したことを特徴とする。

【００１２】上記構成を有する給電装置は次のように作
用する。すなわち、発光素子を組み込んだ電気基板を給
電装置に取り付けると、各コイルへの通電を知らせるそ
れぞれの発光素子が、主弁体の摺動方向に配置されるの
で、ランプ表示部と出力ポートとの位置関係上の整合性
が取れる。よって、ランプ表示により各パイロット弁の
作動状況を、容易に把握することができる。また、ａ側
コイルとｂ側コイルに同時通電すると、２箇所でランプ
表示するので、同時通電していることを容易に発見する
ことができる。さらに、パイロット形電磁弁をマニホー
ルド化して使用しても、発光素子が長手方向に配置され
ているので、ランプ表示部が２列になるため、どこのパ
イロット形電磁弁が作動しているかを判別することが容
易になる。従って、パイロット形電磁弁の故障時にも、
素早く故障箇所を発見することができメンテナンス性が
向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る給電装置につ
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、図５に本発明の第１の実施の形態
である給電装置を有するパイロット形電磁弁を示す。図
１は給電装置の断面図、図５はパイロット形電磁弁の平
面図である。パイロット形電磁弁１は、図１に示すよう
に、パイロットエアにより駆動される主弁体１６を備え
る主弁本体２の片側にパイロットエアの給排を行なうパ
イロット弁３ａ，３ｂを、集約配置した周知の片側ソレ
ノイド型電磁弁として構成されている。

【００１４】主弁本体２には作動流体の供給ポートＰ、
排気ポートＲＡ，ＲＢ、及び出力ポートＡ，Ｂが主弁体
１６の摺動方向に形成され、主弁体１６の摺動により供
給ポートＰと出力ポートＡ，Ｂ、及び出力ポートＡ，Ｂ
と排気ポートＲＡ，ＲＢの連通状態を切り換えている。

【００１５】パイロット弁３ａ，３ｂは同一の構成であ
り、図３に示すように、ソレノイド部８１のコイル５５
への通電とその解除により、弁体部８０に設けた各流路
の連通状態を切り換える周知の３ポート電磁弁として構
成されている。ここで、パイロット弁３ａの作用につい
て、図３、図４を用いて説明する。パイロット弁３ｂも
３ａと同様に作用する。

【００１６】コイル５５に通電すると、図４に示すよう
に、コイル５５により発生する吸引力によりプランジャ
５４がバネ５７の力に打ち勝って、下方へ動く。する
と、バネ８８により弁体５３及び弁ガイド９０が下方へ
動く。従って、パイロットエアの流路として、パイロッ
ト給気ポート５０とパイロット出力ポート５２が連通
し、主弁本体２のピストン室にパイロットエアが供給さ
れる。このときに、発光素子５ａが発光して、コイル５
５に通電していること、すなわち、パイロット弁３ａか
らパイロットエアが出力されていることを外部に表示し
ている。そして、発光素子５ａが電気基板６ａの上方に
組み込まれているので、パイロット形電磁弁１のボディ
上面からランプ表示の確認が可能となる。

【００１７】一方、コイル５５への通電を解除すると、
図３に示すように、コイル５５により発生していた吸引
力が消滅するため、プランジャ５４がバネ５７により上
方へ押し付けられる。このとき、バネ８８の力よりプラ
ンジャ５４からの付勢力の方が強いために、プランジャ
５４により弁ガイド９０及び弁体５３が上方へ押し付け
られる。よって、パイロットエアの流路として、パイロ
ット出力ポート５２とパイロット排気ポート５１が連通
して、主弁本体２のピストン室内のパイロットエアは外
部に排出される。

【００１８】上記パイロット弁３ａ，３ｂへの給電を行
なう給電装置４４は、図２に示すように、上向きに開口
するコネクタ受口１０を備えた基板支持部材７、電気基
板４５及びカバー８より構成されている。基板支持部材
７は樹脂（例えば工業用プラスチック等）で成形された
板状のもので、その上下には電気基板を保持するための
凸部が設けられている。本実施例ではこの凸部は使用し
ないが、後述する第２，第３の実施の形態において使用
する。そして、コネクタ端子９ａ，９ｂ、電気基板４５
と接続される接続端子１１、及び下方凸部にも接続端子
１２が設けられている。さらに、基板保持部材７の両側
面には、カバー８に設けられた係合穴と係合する係合突
起が形成されている。この基板支持部材７とカバー８に
より電気基板４５をしっかりと保持しているので、外部
コネクタ１４の抜き差し時に発生する外力により、電気
基板４５が反ったりすること等がなくなり、電気基板４
５にプリントされている配線回路の断線を防ぐことがで
きる。

【００１９】電気基板４５はコイル５５への通電やラン
プ表示の制御をするための電気回路が組み込まれた長方
形状の基板である。電気基板４５には、コイル端子９
ａ，９ｂと接続端子１１とを電気的に接続する配線回
路、並びに発光素子５ａ，５ｂ、それを発光させるため
の通電表示回路がプリントされている。この発光素子５
ａ，５ｂは、ランプ表示を上面から見ることができるよ
うに、電気基板４５の上部に組み込まれている。

【００２０】カバー８は電気基板４５を水やほこり等の
外部環境から保護するためのもので、基板支持部材７と
ほぼ同形状で、中央部に取付用のネジ穴１３が形成され
ている。また、コネクタ受口１０に外部コネクタ１４が
装着されたときに、カバー上面が外部コネクタ上面と同
じ位置になるように成形されている。そして、カバー８
と基板保持部材７の間にシールガスケットを装着してカ
バー８を取り付けると、電気基板４５を外部から完全に
遮断することができ、電気基板４５を水やほこり等の外
部環境から保護することができる。

【００２１】ここで、給電装置４４の組立方法につい
て、図２を用いて説明する。まず、基板保持部材７のピ
ン孔２０にソケットピン２１を圧入する。このソケット
ピン２１は、導電性の良い材質で成形され、コイル５５
のコイル端子１５に対して脱着可能な構造を有する。次
に、コネクタ端子９ａ，９ｂ、接続端子１１、及びソケ
ットピン２１の先端を、それぞれ電気基板４５の端子孔
２２ａ，２２ｂ、接続孔２４、及び接続孔２３に挿入し
て、電気基板４５を基板保持部材７に装着する。そし
て、端子孔２２ａ，２２ｂ、接続孔２４、及び接続孔２
３の接続部を半田付けにより各端子が電気的に接続され
るとともに、電気基板６ｂが基板保持部材７に固定され
る。最後に、カバー８に設けられた係合穴に、基板保持
部材７に設けられた係合突起を係合させて取り付けるこ
とにより、防滴・防塵構造を有する給電装置４４が構成
される。そして、一体化された給電装置４４を、まずソ
ケットピン２１をコイル端子１５に嵌着し、その後、ネ
ジ穴１３を通る取付ボルトを用いてパイロット弁に取り
付け固定する。

【００２２】上記のように組み立てられた給電装置４４
に、外部コネクタ１４を接続することで外部電源がパイ
ロット弁３ａ，３ｂに供給される。そして、電気基板４
５に組み込まれたランプ表示回路により、パイロット弁
３ａ，３ｂのコイル５５，５５への通電を感知し、発光
素子５ａ，５ｂを発光させてランプ表示を行なう。この
とき、図５に示すように、ランプ表示部３０ａ，３０ｂ
の位置がパイロット形電磁弁１の長手方向、すなわち主
弁体１６の摺動方向に配置されているので、主弁本体１
６の摺動方向に形成されている出力ポートＡ，Ｂと位置
関係上で整合性が取れるようになった。

【００２３】以上説明した通り第１の実施の形態の給電
装置によれば、発光素子５ａ，５ｂを主弁体１６の摺動
方向に配置したので、ランプ表示部３０ａ，３０ｂと出
力ポートＡ，Ｂがともに主弁体１６の摺動方向に配置さ
れる。よって、ランプ表示部３０ａ，３０ｂと出力ポー
トＡ，Ｂが位置関係において整合性が取れるため、ラン
プ表示により各出力ポートへの作動流体の出力状況、す
なわち各パイロット弁の作動状況を容易に把握すること
ができる。また、ａ側コイルとｂ側コイルに同時通電す
ると、２箇所でランプ表示するので、同時通電している
ことを容易に発見することができる。従って、パイロッ
ト形電磁弁の故障時に素早く故障箇所を発見することが
でき、メンテナンス性が向上する。

【００２４】続いて、第２の実施の形態の給電装置を図
６に示す。第２の実施の形態である給電装置３４と第１
の実施の形態である給電装置４４との違いは、発光素子
５ａ，５ｂを電気基板４０の両面に組み込んでいる点で
ある。すなわち、電気基板４５に各発光素子の脚をフォ
ーミングして、発光素子５ａ，５ｂを主弁体１６の摺動
方向に配置する代わりに、電気基板４０の両面に発光素
子５ａ，５ｂを組み込んで主弁体１６の摺動方向に配置
している。また、電気基板４０とコイル５５との電気的
な接続は、配線回路がプリントされた基板４１を介して
行なわれている。

【００２５】第２の実施の形態の給電装置は、第１の実
施の形態と同様に作用し、発光素子５ａ，５ｂを出力ポ
ートＡ，Ｂと同様に主弁体１６の摺動方向に配置したの
で、ランプ表示部３０ａ，３０ｂと出力ポートＡ，Ｂが
位置関係において整合性が取れるため、ランプ表示によ
り各出力ポートへの作動流体の出力状況、すなわち各パ
イロット弁の作動状況を容易に把握することができる。
また、ａ側コイルとｂ側コイルに同時通電すると、２箇
所でランプ表示するので、同時通電していることを容易
に発見することができる。従って、パイロット形電磁弁
の故障時に素早く故障箇所を発見することができ、メン
テナンス性が向上する。

【００２６】さらに、第３の実施の形態の給電装置を図
７に示す。第３の実施の形態である給電装置４は、第
１，第２の実施の形態とは異なり、発光素子５ａ，５ｂ
をそれぞれ別々の電気基板６ａ，６ｂに組み込んでい
る。すなわち、発光素子５ａを電気基板６ａに、発光素
子５ｂを電気基板６ｂにそれぞれ組み込み、電気基板６
ａ，６ｂを主弁体の摺動方向に配置することにより、発
光素子５ａ，５ｂを摺動方向に配置している。

【００２７】ここで、給電装置４の組立方法について、
図８を用いて説明する。まず、基板保持部材７のピン孔
２０にソケットピン２１を圧入する。このソケットピン
２１は、通電性の材質で成形され、コイル５５のコイル
端子１５に対して脱着可能な構造を有する。次に、コネ
クタ端子９ａ，９ｂ、接続端子１１、及びソケットピン
２１の先端を、それぞれ電気基板６ｂの端子孔２２ａ，
２２ｂ、接続孔２４、及び２３に挿入して、電気基板６
ｂを基板保持部材７に装着する。そして、端子孔２２
ａ，２２ｂ、接続孔２４、及び２３の接続部を半田付け
により各端子が電気的に接続されるとともに、電気基板
６ｂが基板保持部材７に固定される。ここまでは、第１
の実施の形態と同様である。

【００２８】続いて、コネクタ端子９ａ、接続端子１２
を、それぞれ電気基板６ａの端子孔２６、接続孔２５に
挿入して、電気基板６ａを基板保持部材７の凸部に装着
し、半田付けにより各端子を電気的に接続して固定す
る。最後に、カバー８に設けられた係合穴に、基板保持
部材７に設けられた係合突起を係合させて取り付けるこ
とにより、防滴・防塵構造を有する給電装置４が構成さ
れる。そして、一体化された給電装置４を、まずソケッ
トピン２１をコイル端子１５に嵌着し、その後、ネジ穴
１３を通る取付ボルトを用いてパイロット弁に取り付け
固定する。

【００２９】上記構成を有する第３の実施の形態の給電
装置も、第１の実施の形態と同様に作用し、発光素子５
ａ，５ｂを出力ポートＡ，Ｂと同様に主弁体１６の摺動
方向に配置したので、ランプ表示部３０ａ，３０ｂと出
力ポートＡ，Ｂが位置関係において整合性が取れるた
め、ランプ表示により各出力ポートへの作動流体の出力
状況、すなわち各パイロット弁の作動状況を容易に把握
することができる。また、ａ側コイルとｂ側コイルに同
時通電すると、２箇所でランプ表示するので、同時通電
していることを容易に発見することができる。従って、
パイロット形電磁弁の故障時に素早く故障箇所を発見す
ることができ、メンテナンス性が向上する。

【００３０】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明は上記実施の形態に限ることなく、色々な応
用が可能である。例えば、本実施の形態では、外部電源
を供給する外部コネクタの受口が上向きに開口している
が、上向きに限らず横向きあるいは下向きに開口させる
ことも可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明の電磁弁の給電装置によれば、パ
イロットエアの給排を制御するために、固定鉄心と可動
鉄心とを備えるソレノイド部と流路切換弁を備える弁体
部とを有するパイロット弁と、該パイロットエアの給排
により駆動される主弁体、及び該主弁体の摺動により連
通状態が切り換わる各ポートを備える主弁本体と、該パ
イロット弁のコイルへの給電を行なうための給電装置と
を備え、前記パイロット弁を前記主弁本体の片側に集約
配置した片側ソレノイド型電磁弁において、前記各コイ
ルへの通電状況を知らせる発光素子を、それぞれ前記主
弁体の摺動方向に配置したので、ランプ表示部と出力ポ
ートの位置関係において整合性が取れる。よって、ラン
プ表示により各パイロット弁の作動状況を、容易に把握
することができる。また、ａ側コイルとｂ側コイルに同
時通電すると、２箇所でランプ表示するので、同時通電
していることを容易に発見することができる。従って、
パイロット形電磁弁の故障時に素早く故障箇所を発見す
ることができ、メンテナンス性が向上する。

【００３２】さらに、パイロット形電磁弁をマニホール
ド化して使用しても、ランプ表示部が主弁体の摺動方向
に配置されているので、ａ側コイル、ｂ側コイルどちら
に通電しているかを容易に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るパイロット形電磁弁の
給電装置の断面図である。

【図２】第１の実施の形態に係るパイロット形電磁弁の
給電装置の分解斜視図である。

【図３】パイロット弁の断面図であり、コイルに通電し
ていない状態を示す。

【図４】パイロット弁の断面図であり、コイルに通電し
た状態を示す。

【図５】本発明に係るパイロット形電磁弁の平面図であ
る。

【図６】第２の実施の形態に係るパイロット形電磁弁の
給電装置の断面図である。

【図７】第３の実施の形態に係るパイロット形電磁弁の
給電装置の断面図である。

【図８】第３の実施の形態に係るパイロット形電磁弁の
給電装置の分解斜視図である。

【図９】従来のパイロット形電磁弁の給電装置の断面図
である。

【図１０】従来のパイロット形電磁弁の平面図である。

【符号の説明】

１ パイロット形電磁弁 ２ 主弁本体 ３ａ，３ｂ パイロット弁 ５ａ，５ｂ 発光素子 ７ 基板支持部材 ８ カバー ９ａ，９ｂ コネクタ端子 １０ コネクタ受口 １４ 外部コネクタ １５ コイル端子 ４４ 給電装置 ４５ 電気基板 ５５ コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロットエアの給排を制御するため
   に、固定鉄心と可動鉄心とを備えるソレノイド部と流路
   切換弁を備える弁体部とを有するパイロット弁と、該パ
   イロットエアの給排により駆動される主弁体、及び該主
   弁体の摺動により連通状態が切り換わる各ポートを備え
   る主弁本体と、該パイロット弁のコイルへの給電を行な
   うための給電装置とを備え、 前記パイロット弁を前記主弁本体の片側に集約配置した
   片側ソレノイド型電磁弁において、 前記各コイルへの通電状況を知らせる発光素子を、それ
   ぞれ前記主弁体の摺動方向に配置した電気基板を有する
   ことを特徴とするパイロット形電磁弁の給電装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するパイロット形電磁弁
   の給電装置において、 前記発光素子を前記電気基板の両面にそれぞれ配置した
   ことを特徴とするパイロット形電磁弁の給電装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載するパイロット形電磁弁
   の給電装置において、 前記電気基板を各パイロット弁ごとに有し、該２枚の電
   気基板を前記主弁体の摺動方向に配置したことを特徴と
   するパイロット形電磁弁の給電装置。