電磁弁
【課題】内部パイロットタイプの電磁弁と外部パイロットタイプの電磁弁とに切り換えることができるようにする。
【解決手段】主弁軸２２の両端には大径の第１ピストン２３と小径の第２ピストン２４とが設けられ、第１ピストン２３には第１パイロット電磁弁からのパイロット流体が第１パイロット圧出力路を介して供給され、第２ピストン２４には第２パイロット圧出力路６１を介してパイロット流体が供給されるようになっている。外部パイロット連通孔６６を閉塞すると内部パイロットタイプとなり、内部パイロット連通孔６４を閉塞すると外部パイロットタイプとなる。
【解決手段】主弁軸２２の両端には大径の第１ピストン２３と小径の第２ピストン２４とが設けられ、第１ピストン２３には第１パイロット電磁弁からのパイロット流体が第１パイロット圧出力路を介して供給され、第２ピストン２４には第２パイロット圧出力路６１を介してパイロット流体が供給されるようになっている。外部パイロット連通孔６６を閉塞すると内部パイロットタイプとなり、内部パイロット連通孔６４を閉塞すると外部パイロットタイプとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパイロット電磁弁の作動によって主弁軸を軸方向に移動させて流路の切り換えを行うようにした間接作動形の電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路の切り換えを行うための間接作動形の電磁弁は、単一の電磁弁として使用されるだけでなく、複数の電磁弁を組み合わせてマニホールド化したマニホールド電磁弁としても使用することができる。
【０００３】
マニホールド電磁弁としては、共通の給気流路と排気流路とが形成されたマニホールドブロックに複数の電磁弁を搭載して、それぞれの電磁弁の給気孔と排気孔とをそれぞれマニホールドブロックの給気流路と排気流路とに連通させるようにしたブロックタイプと、電磁弁の主弁ブロックに給気孔に連通する給気連通孔と排気孔に連通する排気連通孔とが形成され、複数の電磁弁を積層することによって各々の主弁ブロックの給気連通孔と排気連通孔とにより共通の給気流路と排気流路とが形成されるようにしたスタッキングタイプとがある。
【０００４】
間接作動形の電磁弁にあっては、単一の電磁弁として使用される場合でも、マニホールド電磁弁として複数個使用される場合でも、電磁弁の主弁軸の切換位置を自己保持タイプと自己復帰タイプのいずれにも使用者が任意に切り換えることができるようにしたものが、たとえば、特開平7-198054号公報に示されるように開発されている。
【０００５】
自己保持タイプは２つのパイロット電磁弁を作動させるようにしており、ダブルソレノイドタイプとも言われ、主弁軸の両端に設けられた空気圧室に対してパイロット流体を給排制御するようにし、一方のパイロット電磁弁を作動させると主弁軸は一方の位置に切り換わり、作動を停止してもその位置を保持し、他方のパイロット電磁弁を作動させると主弁軸は他方の位置に切り換わり、作動を停止してもその位置を保持する。
【０００６】
これに対して、自己復帰タイプは一方の空気圧室に常時パイロット流体を供給させた状態とし、１つのパイロット電磁弁を作動させるようにしており、シングルソレノイドタイプとも言われ、パイロット電磁弁を作動させて他方の空気圧室にパイロット流体を供給すると主弁軸は切り換わり、作動を停止させると一方の空気圧室に供給されているパイロット流体により主弁軸は元の位置に復帰することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような両方のタイプに切り換えることができるようにした従来の電磁弁にあっては、２つのパイロット電磁弁をパイロット組立体の中にモールドするようにしており、１つのパイロット電磁弁のみが使用されるときには、他のパイロット電磁弁を取り外すことができず、さらに、電磁弁の内部の流路が複雑となってしまう。
【０００８】
両方の空気圧室に供給されるパイロット流体としては、主弁軸の切換動作によって給排制御が行われる流体を使用するようにした内部パイロットタイプと、その流体とは別系統の流体を使用するようにした外部パイロットタイプとがあり、同一の電磁弁を使用者が使用形態に応じて内部パイロットタイプと外部パイロットタイプとのいずれか一方に切り換えることがある。
【０００９】
シングルソレノイドタイプの電磁弁にあっては、たとえば、特開平11-125362号公報に示されるように、外部パイロットタイプと内部パイロットタイプとに切り換えるようにした電磁弁がある。
【００１０】
しかしながら、使用時にダブルソレノイドタイプとシングルソレノイドタイプとに切り換えることができるようにしたタイプの電磁弁にあっては、外部パイロットタイプと内部パイロットタイプとに切り換える機構を組み込むと、主弁ブロックの内部流路が複雑となるという問題点がある。
【００１１】
本発明の目的は、流路の構造を簡単にして内部パイロットタイプと外部パイロットタイプとに切り換えることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電磁弁は、一端に大径の第１ピストンが設けられ他端に小径の第２ピストンが設けられた主弁軸を軸方向に摺動自在に収容する弁孔を主弁組立体に形成するとともに、該弁孔に開口して形成された給気孔からの流体が流出する複数の出力ポートを前記主弁組立体に形成し、パイロット電磁弁を着脱自在に収容する収容空間が設けられたパイロット組立体を前記主弁組立体に取り付け、前記主弁組立体に形成されたパイロット流路に連通する第１パイロット圧入力路の入力ポートと、前記パイロット流路に連通する第２パイロット圧入力路の入力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、前記第１ピストンを収容する第１の空気圧室に連通する第１パイロット圧出力路の出力ポートと、前記第２ピストンを収容する第２空気圧室に連通する第２パイロット圧出力路の出力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、前記パイロット流路と前記給気孔とを連通させる内部パイロット連通孔と、前記パイロット流路と外部パイロット流体供給孔とを連通させる外部パイロット連通孔とを前記主弁組立体に形成し、前記内部パイロット連通孔と前記外部パイロット連通孔との一方を閉塞する流路閉塞部材を前記主弁組立体に着脱自在に設けたことを特徴とする。本発明の電磁弁は、前記流路閉塞部材は前記弁孔に対して直角の方向に装着され、前記主弁組立体の表面側から前記流路閉塞部材を着脱自在に装着するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にあっては、外部パイロット連通孔を流路閉塞部材によって閉じることにより、内部パイロットタイプの電磁弁とすることができ、内部パイロット連通孔を流路閉塞部材によって閉じることにより、外部パイロットタイプの電磁弁とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態である電磁弁を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（Ａ）は図２の平面図である。
【００１６】
本発明の電磁弁は単一で使用することもでき、複数の電磁弁を積層して形成された電磁弁積層体の両側にエンドブロックを配置したスタッキングタイプのマニホールド電磁弁としても使用することができる。
【００１７】
図１は本発明の電磁弁１０を複数個積層して電磁弁積層体１１を形成し、これの両側にエンドブロック１２，１３を締結するようにしたスタッキングタイプのマニホールド電磁弁を示す。
【００１８】
図２に示すように、それぞれの電磁弁１０は主弁ブロック１４を有し、これの一端には密閉プレート１５を介してポートプレート１６が取り付けられ、主弁ブロック１４の他端にはアダプター１７が取り付けられ、これらの部材により主弁組立体１８が構成されている。主弁組立体１８にはパイロット組立体１９が取り付けられ、パイロット組立体１９にはコネクター２０が取り付けられるようになっており、図１に示すように、それぞれの電磁弁１０の全体形状はほぼ直方体となっている。
【００１９】
それぞれの電磁弁１０はソレノイドにより作動する直動弁からなるパイロット弁と、このパイロット弁からの圧縮空気により作動する主弁軸を有する間接作動形切換弁とから構成されており、図４および図５に示すように、主弁ブロック１４に形成された弁孔２１には主弁軸２２が軸方向に往復動自在に装着され、この主弁軸２２の一端には大径の第１ピストン２３が設けられている。そして、他端には小径の第２ピストン２４が設けられており、この第２ピストン２４は主弁軸２２の端部によって形成され、主弁軸２２と一体に形成されている。ただし、主弁軸２２の他端部にこれと相違した外径の第２ピストン２４を設けるようにしても良い。
【００２０】
主弁ブロック１４にはその長手方向中央部に位置させて給気孔２５が弁孔２１に連通して形成されており、給気孔２５の両側に位置させて弁孔２１に連通させて２つの出力孔２６，２７が形成され、一方の出力孔２６に連通する連通路２６ａはポートプレート１６に形成された出力ポートＡに連通し、他方の出力孔２７に連通する連通路２７ａは出力ポートＢに連通している。それぞれの出力ポートＡ，Ｂには空気圧シリンダなどの空気圧機器に接続された配管がねじ結合されることになる。
【００２１】
主弁ブロック１４には弁孔２１に連通する２つの排気孔２８，２９が形成されており、図４に示すように、主弁軸２２が図において右側に移動して第１の位置となっているときには、給気孔２５から弁孔２１内に流入した空気は出力ポートＢに流出し、出力ポートＡから戻った空気は排気孔２９に流出することになる。一方、図５に示すように、主弁軸２２が左側に移動して第２の位置となっているときには、給気孔２５から流入した空気は出力ポートＡに流出し、出力ポートＢから戻った空気は排気孔２８に流出することになる。
【００２２】
給気孔２５は給気連通孔２５ａに連通し、それぞれの排気孔２８，２９は排気連通孔２８ａ，２９ａに連通している。それぞれの連通孔２５ａ，２８ａ，２９ａは主弁ブロック１４の幅方向に貫通しており、複数の電磁弁１０を積層して電磁弁積層体１１を組み立てると、それぞれの給気連通孔２５ａにより電磁弁積層体１１には共通の給気流路が形成され、同様に、排気連通孔２８ａ、２９ａにより共通の排気流路が２つ形成されることになる。図１に示されるように、エンドブロック１２には一方の排気流路に連通する排気ポート３１が設けられ、エンドブロック１３には他方の排気流路に連通する排気ポート３２が設けられている。両方のエンドブロック１２，１３にはそれぞれ給気流路に連通する給気ポート３３が設けられ、使用状態に応じて、２つの給気ポート３３の一方を使用することができるようになっている。それぞれのポート３１〜３３には配管がねじ結合されることになる。
【００２３】
電磁弁積層体１１の両側にエンドブロック１２，１３を締結するために、２本の締結ロッド３４，３５がエンドブロック１２，１３に取り付けられるようになっており、それぞれの主弁ブロック１４には収容溝３６と係合溝３７が形成されている。収容溝３６は高さ方向に延びて主弁ブロック１４の底面に開口し、係合溝３７は収容溝３６に対して直角方向に延びるガイド部とこの先端から主弁ブロック１４の底面に開口する連通部を有している。締結ロッド３４はエンドブロック１２，１３に形成された円形の取付孔に嵌合されているのに対して、締結ロッド３５はエンドブロック１２，１３に形成された長孔に嵌合しており、それぞれの締結ロッド３４，３５のねじを緩めた状態で締結ロッド３５をずらすことにより、それぞれの電磁弁１０をエンドブロック１２，１３から取り外すことができる。
【００２４】
主弁軸２２の一端に設けられた第１ピストン２３はアダプター１７に形成された大径の第１空気圧室４１に配置され、他端に設けられた第２ピストン２４は主弁ブロック１４に形成された小径の第２空気圧室４２に配置されている。
【００２５】
それぞれの電磁弁１０は同一の主弁ブロック１４を用いることによって、自己保持タイプの電磁弁と自己復帰タイプの電磁弁とのいずれのタイプにも設定することができる。
【００２６】
自己保持タイプにあっては、パイロット流体を第１空気圧室４１に供給することにより主弁軸２２は図４に示す位置になり、第２空気圧室４２にパイロット流体を供給することにより主弁軸２２は図５に示す位置になり、それぞれの空気圧室４１，４２内の空気を排出しても、主弁軸２２はパイロット流体を供給したときの位置を保持する。この自己保持タイプとする場合には、２つのパイロット電磁弁が使用されることになり、ダブルソレノイドバルブタイプとなる。
【００２７】
一方、自己復帰タイプにあっては、第２空気圧室４２には常にパイロット流体が供給された状態となっており、第１空気圧室４１にパイロット流体を供給すると、主弁軸２２は図４に示す位置になり、第１空気圧室４１内のパイロット流体を排出すると、第１空気圧室４１内のパイロット流体によって主弁軸２２は図５に示す位置に復帰する。この自己復帰タイプとする場合には、１つのパイロット電磁弁が使用されることになり、シングルソレノイドタイプとなる。
【００２８】
パイロット組立体１９は、図２および図３に示すように、その表面に開閉式のカバー４３が設けられたケース部４４を有し、このケース部４４内には第１と第２の２つのパイロット電磁弁４５，４６が装着される収容空間４４ａが形成されている。図３（Ｂ）は開閉式のカバー４３を開いた状態を示し、カバー４３を開くと、収容空間４４ａ内に収容された２つのパイロット電磁弁４５，４６の表面が外部から目視される。
【００２９】
それぞれのパイロット電磁弁４５、４６は、ソレノイドに対する通電によって開閉作動する弁体を有する３ポート型の直動弁となっており、パイロット流体を案内するパイロット圧入力路に接続された入力ポートと、パイロット圧出力路に接続され弁体の作動時に前記入力ポートと連通状態となる出力ポートと、排気路に接続され入力ポートと出力ポートとの連通を解いたときに不要なパイロット流体を排出する排気ポートとを有している。
【００３０】
図６はパイロット組立体１９の収容空間４４ａ内に装着された第１パイロット電磁弁４５を示す図であり、図７はパイロット電磁弁の表面を示す拡大平面図であり、図８は図７の断面図である。
【００３１】
パイロット組立体１９には、図６に示すように、パイロット圧入力路４７の入力ポート４７ａが収容空間４４ａに開口して形成され、パイロット圧出力路４８の出力ポート４８ａが収容空間４４ａに開口して形成され、排気路４９の排気ポート４９ａが収容空間に開口して形成されている。パイロット組立体１９に組み込まれる第１パイロット電磁弁４５は、図８に示すように、パイロット組立体１９に形成された第１パイロット圧入力路４７の入力ポート４７ａに接続される入力路４７ｂと、第１パイロット圧出力路４８の出力ポート４８ａに接続される出力路４８ｂと、排気ポート４９ａに接続される排気路４９ｂとを有している。
【００３２】
パイロット組立体１９に装着される第２パイロット電磁弁４６も第１パイロット電磁弁４５と同様の構造であり、第２パイロット電磁弁４６に対応させて、図示しない第２パイロット圧入力路の入力ポートと第２パイロット圧出力路の出力ポートと第２排気路の排気ポートとがそれぞれ収容空間４４ａに開口して形成されており、第２パイロット電磁弁４６は、それぞれのポートに対応する入力路と出力路と排気路とを有している。
【００３３】
主弁ブロック１４には、図４および図５に示すように、給気孔２５を介して給気ポート３３に連通するパイロット流路５１が形成されており、このパイロット流路５１は、図６に矢印で示すように、パイロット組立体１９に形成されてパイロット圧入力路４７にパイロット圧案内路５２を介して連通し、パイロット流体が第１パイロット電磁弁４５に供給されるようになっている。パイロット流路５１は図示しない第２パイロット圧入力路を介して第２パイロット電磁弁４６にも供給されるようになっている。
【００３４】
図６に示すように、第１パイロット電磁弁４５を介してパイロット流体が供給される第１パイロット圧出力路４８は連通孔５３により第１空気圧室４１に連通しており、このパイロット圧出力路４８には、出力ポート４８内における第１空気圧室４１に向かう空気の流れを許容し、逆方向の流れを阻止するとともに、逆方向に流れる空気を急速排気路５４に案内するために、急速排気弁５５が組み込まれている。この急速排気路５４は第１ピストン２３が図５の位置から図４に位置に移動するときに第１ピストン２３の内面側の空気を外部に排出するための排気連通口５６に連通しており、排気を流して逆方向の流れを阻止するための逆止弁５７が急速排気路５４に設けられるとともに、急速排気路５４は排気孔５８に連通している。
【００３５】
図４および図５に示すように、主弁ブロック１４には第２パイロット電磁弁４６から流出するパイロット流体を案内するパイロット圧出力路に連通した第２パイロット圧出力路６１が形成され、この第２パイロット圧出力路６１は第２空気圧室４２に連通されるようになっている。さらに、第２空気圧室４２にはバイパス流路６２によりパイロット流路５１と連通されるようになっている。
【００３６】
第２パイロット圧出力路６１にも、第１パイロット圧出力路４８と同様に、急速排気弁が組み込まれるとともに、逆止弁が設けられている。
【００３７】
バイパス流路６２および第２パイロット圧出力路６１は、それぞれねじ部材により密閉プレート１５が着脱自在となった主弁ブロック１４の端面に開口しており、この開口面から流路閉塞部材６３がバイパス流路６２と第２パイロット圧出力路６１に対して着脱自在となっている。
【００３８】
図４はバイパス流路６２内に流路閉塞部材６３を装着してバイパス流路６２を閉塞し、第２パイロット圧出力路６１を開放状態とした場合を示し、この場合には電磁弁１０はパイロット組立体１９内に装着された２つのパイロット電磁弁４５，４６により主弁軸２２を作動させる自己保持タイプつまりダブルソレノイドタイプの電磁弁となる。
【００３９】
つまり、パイロット流路５１からはそれぞれのパイロット電磁弁４５，４６の入力路４７ｂに接続されるパイロット圧入力路４７にパイロット流体が供給されることになり、第１パイロット電磁弁４５を作動させて出力路４８ｂにパイロット流体を流すと、そのパイロット流体は第１空気圧室４１に供給され、主弁軸２２は図４に示す第１の位置となり、給気ポート３３からの圧縮空気つまり作動流体は出力ポートＢに流出することになる。そして、第１パイロット電磁弁４５の作動を停止しても、主弁軸２２は作動時の状態を保持することになる。
【００４０】
一方、第２パイロット電磁弁４６を作動させてその出力ポートにパイロット流体を流すと、そのパイロット流体は第２パイロット圧出力路６１を介して第２空気圧室４２に供給され、主弁軸２２は図５に示す第２の位置となり、給気ポート３３からの圧縮空気は出力ポートＡから流出することになる。そして、第２パイロット電磁弁４６の作動を停止しても、主弁軸２２は作動時の状態を保持することになる。
【００４１】
図５は第２パイロット圧出力路６１内に流路閉塞部材６３を装着し、バイパス流路６２を開放状態とした場合を示し、この場合には電磁弁１０は第１パイロット電磁弁４５により主弁軸２２を作動させる自己復帰タイプつまりシングルソレノイドタイプの電磁弁となる。
【００４２】
つまり、流路閉塞部材６３によって第２パイロット圧出力路６１が閉塞されて第２空気圧室４２にはバイパス流路６２を介して常にパイロット流体が供給されることになり、パイロット流体によって主弁軸２２には図５に示すように、第２の位置に向かう推力が常時加えられることになる。第１パイロット電磁弁４５を作動させて出力ポート４８ａにパイロット流体を流すと、そのパイロット流体は第１空気圧室４１に供給されることになり、第１ピストン２３の方が第２ピストン２４よりも大径となっているので、主弁軸２２は図４および図５において右方向の第１の位置に向けて移動する。これにより、給気ポート３３からの圧縮空気は出力ポートＢから流出することになる。
【００４３】
一方、第１パイロット電磁弁４５に対する通電を解くと、第１空気圧室４１内の空気は外部に排出され、第２空気圧室４２内にバイパス流路６２から供給されるパイロット流体によって主弁軸２２は第２の位置に復帰する。これにより、給気ポート３３からの圧縮空気は出力ポートＡから流出することになる。
【００４４】
それぞれの電磁弁１０にあってはパイロット流体の利用形態として内部パイロット式と外部パイロット式とに切り換えることができる。
【００４５】
内部パイロット式は、主弁軸２２の作動位置の切換によって２つの出力ポートＡ，Ｂに対して切り換えて流出させるための給気ポート３３からの流体をパイロット流体としても利用する場合であり、外部パイロット式は、給気ポート３３からの流体とは別系統の流体をパイロット流体として利用する場合である。
【００４６】
主弁ブロック１４には、図４および図５に示すように、給気孔２５とパイロット流路５１とを連通させる内部パイロット連通孔６４が形成され、外部パイロット流体供給孔６５とパイロット流路５１とを連通させる外部パイロット連通孔６６が形成されている。外部パイロット流体供給孔６５は、複数の電磁弁１０を積層してマニホールド電磁弁とした場合には、図１に示すように、エンドブロック１２に形成されたパイロット流体供給ポート６７に連通することになる。
【００４７】
内部パイロット連通孔６４と外部パイロット連通孔６６は、それぞれ主弁ブロック１４の表面に開口し、表面側からそれぞれの連通孔６４，６６には流路閉塞部材６８が着脱自在となっている。装着された流路閉塞部材６８は、主弁ブロック１４の表面にねじ止めされるブロックプレート６９により固定されるようになっている。
【００４８】
つまり、図４に示すように、流路閉塞部材６８により外部パイロット連通孔６６を閉塞し、内部パイロット連通孔６４を開放状態とすると、パイロット流路５１には給気ポート３３からの流体が内部パイロット連通孔６４を介して供給されることになり、内部パイロット式の電磁弁となる。
【００４９】
一方、図５に示すように、流路閉塞部材６８により内部パイロット連通孔６４を閉塞し、外部パイロット連通孔６６を開放状態とすると、パイロット流路５１にはパイロット流体供給ポート６７からの流体が供給されることになり、外部パイロット式の電磁弁となる。
【００５０】
このように、電磁弁１０は２つの流路閉塞部材６３，６８の装着位置を変更することによって、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）に示すように、２つのパイロット電磁弁４５，４６を作動させて主弁軸２２の切換移動を行うダブルソレノイドタイプと、１つのパイロット電磁弁４５を作動させて主弁軸２２の切換移動を行うシングルソレノイドタイプと、出力ポートＡ，Ｂに出力される流体をパイロット流体として利用した内部パイロットタイプと、別系統の流体をパイロット流体として利用した外部パイロットタイプとの４つの形態に切り換えることができる。図９にあっては、主弁軸２２により形成される切換弁と、パイロット電磁弁４５，４６により形成される切換弁とがそれぞれ空気圧回路図により示されており、二点鎖線で示される部分は使用されていない部分を示す。
【００５１】
主弁ブロック１４の表面に開口してそれぞれの出力ポートＡ，Ｂに対応して出力流路２６ｂ，２７ｂが形成されており、これらの流路はブロックプレート６９により閉塞されるようになっている。したがって、出力ポートＡ，Ｂが設けられたブロックプレートを主弁ブロック１４の表面に装着し、ポートプレート１６を取り外すことによって、出力ポートＡ，Ｂを主弁ブロック１４の表面に配置することもできる。
【００５２】
図７は図３（Ｂ）および図６に示された第１パイロット電磁弁４５を示す拡大平面図であり、図８は図７の断面図であり、第２パイロット電磁弁４６も同様の構造となっている。
【００５３】
第１パイロット電磁弁４５の弁ハウジング７０内にはコイル７１が巻き付けられたボビン７２が組み込まれ、このボビン７２には固定鉄心７３が固定され、可動鉄心７４が軸方向に摺動自在となっている。可動鉄心７４の先端には、入力路４７ｂと出力路４８ｂとの間の連通孔７５を開閉する弁体７６が設けられ、この弁体７６に対して連通孔７５を閉じる方向のばね力がコイルばね７７により加えられている。出力路４８ｂと排気路４９ｂとの間の連通孔７８が連通孔７５と同心の位置に設けられ、この連通孔７８を開閉するフラッパ弁７９が図示しない連動ロッドによって弁体７６と同期して作動するようになっている。したがって、コイル７１に通電すると、弁体７６が連通孔７５を開いてフラッパ弁７９が連通孔７８を閉じることにより、入力路４７ｂから流入したパイロット流体が出力路４８ｂに供給される。一方、通電を解くと、弁体７６が連通孔７５を閉じてフラッパ弁７９が連通孔７８を開いて出力路４８ｂ内の流体は排気路４９ｂから外部に排出される。
【００５４】
弁ハウジング７０内に組み込まれた制御基板８１には、図７および図８に示すように、コイル７１に通電がなされたときに、その状態を点灯表示するためのＬＥＤ素子８２が設けられ、コイル７１およびＬＥＤ素子８２に対して電力を供給するためのソケット部８３が第１パイロット電磁弁４５の底面から吐出している。ソケット部８３は、図６に示すように、パイロット組立体１９の底面に着脱自在に取り付けられるコネクター２０の中に組み込まれた通電プラグ８４に嵌合され、通電プラグ８４には通電ケーブル８５が接続されている。
【００５５】
弁体７６およびフラッパ弁７９をそれぞれ手動によって作動させるために、図８に示すように、弁ハウジング７０には可動鉄心７４の先端部に接触する手動操作ボタン８６が可動鉄心７４の移動方向に対して直角の方向に移動自在に設けられており、手動操作ボタン８６にはコイルばね８７によって可動鉄心７４から離れる方向のばね力が加えられている。手動操作ボタン８６の後端面は弁ハウジング７０の表面に露出されており、手動操作ボタン８６を工具などを用いて押し込むことにより手動操作ボタン８６を介して可動鉄心７４を手動で操作することができ、電磁弁１０のメンテナンス時などにおいて電磁弁１０を手動で作動させることができる。
【００５６】
手動操作ボタン８６は固定ピン８８によって抜け止めされるとともに、手動操作ボタン８６を押し込んだ状態で９０度程度回転させると、固定ピン８８に形成された係合溝に固定ピン８８が係合して、手動操作ボタン８６を押し込んだ状態に保持することができる。
【００５７】
このように、第２パイロット電磁弁４６の手動操作ボタン８６を押し込んだ状態とし、第１パイロット電磁弁４５のみを作動させるようにすると、図４に示すように、流路閉塞部材６３によりバイパス流路６２を閉塞した状態としても、常時、第２空気圧室４２にパイロット流体を供給し続けることができるので、バイパス流路６２を使用することなく、図９（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、シングルソレノイドタイプの電磁弁に設定することができる。
【００５８】
パイロット組立体１９に、常に２つのパイロット電磁弁４５、４６を収容するようにし、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、シングルソレノイドタイプとして使用される場合には、第２パイロット電磁弁４６を使用しないようにしても良く、前述のように、第２パイロット電磁弁４６の手動操作ボタン８６を押し込んだ状態として、第２パイロット電磁弁４６の内部流路をバイパス流路６２として利用するようにしても良い。さらには、パイロット組立体１９の中に第１パイロット電磁弁４５のみを組み込むようにし、第２パイロット電磁弁４６を取り外すようにしても良い。その場合には、取り外される第２パイロット電磁弁４６の入力ポート４７ａに対応したパイロット圧入力路４７を閉塞する。
【００５９】
また、パイロット組立体１９としては、外形寸法を同一として、１つのパイロット電磁弁４５のみが装着されるタイプと、２つのパイロット電磁弁４５，４６が装着されるタイプとの２種類を用意し、同種の主弁ブロック１４にいずれか一方のタイプのパイロット組立体１９を取り付けることにより、ダブルソレノイドタイプとして使用する電磁弁１０と、シングルソレノイドタイプとして使用する電磁弁１０とに切り換えることができる。
【００６０】
パイロット電磁弁４５，４６は、図７に示すように、ねじ部材８９によってパイロット組立体１９のケース部４４内に固定されるようになっている。図３（Ｂ）および図６に示すように、ケース部４４にはカバー４３が開閉自在に設けられており、パイロット電磁弁４５，４６をパイロット組立体１９に装着したり、取り外したり、交換するときには、カバー４３を開くことによって、容易にその作業を行うことができる。
【００６１】
図１０はカバー４３を示す図であり、カバー４３にはケース部４４に嵌合されるヒンジ部９１が設けられている。カバー４３にはケース部４４の表面に形成された係合爪９２と係合する係合凹部９３が形成され、これらの係合によってカバー４３は閉じた状態に保持される。
【００６２】
カバー４３が閉じられた状態をねじ部材などを用いて強固に保持するようにするとともに、カバー４３がパイロット電磁弁４５，４６を押し付けるようにすることにより、パイロット電磁弁４５，４６はケース部４４にねじ部材８９を用いて締結することなく、ケース部４４内に固定させることができる。
【００６３】
カバー４３には、図１０に示すように、パイロット電磁弁４５，４６の手動操作ボタン８６に対応させて開口窓９４が形成されており、この開口窓９４には蓋部材９５が開閉自在に設けられている。蓋部材９５はヒンジ部９６を中心に揺動自在となっており、図１０（Ａ）は蓋部材９５が閉じた状態を示し、図１０（Ｂ）は開いた状態を示す。蓋部材９５の先端部の両側には係合突起９７が設けられ、蓋部材９５を閉じると、係合突起９７はカバー４３に設けられた係合凹部９８に係合して閉じた状態を保持することになる。
【００６４】
このように、パイロット電磁弁４５，４６の手動操作ボタン８６はカバー４３に設けられた蓋部材９５により覆われており、作業者が不用意に手動操作ボタン８６に触れてこれを誤動作することが防止される。操作する場合には、蓋部材９５を開くことによって容易に手動操作ボタン８６を操作することができる。なお、カバー４３にはＬＥＤ素子８２の位置に対応させて透明ないし半透明となった透光部９９が設けられ、ＬＥＤ素子８２が点灯すると、その光が透光部９９を介して外部から目視することができる。
【００６５】
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。
【００６６】
たとえば、図１は本発明の電磁弁１０を複数個積層したスタッキングタイプの電磁弁を示すが、電磁弁１０を単体として使用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態である電磁弁を積層したマニホールド電磁弁を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（Ａ）は図２の平面図であり、（Ｂ）はカバー開いた状態における同図（Ａ）の一部を示す平面図である。
【図４】ダブルソレノイドタイプであって内部パイロットタイプに切り換えた状態における主弁組立体を示す断面図である。
【図５】シングルソレノイドタイプであって外部パイロットタイプに切り換えた状態における主弁組立体を示す断面図である。
【図６】パイロット組立体を示す断面図である。
【図７】パイロット電磁弁を示す平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【図９】主弁軸により形成される切換弁と、パイロット電磁弁とを示す空気圧回路図である。
【図１０】（Ａ）はパイロット組立体に設けられ、蓋部材が閉じた状態におけるカバーを示す斜視図であり、（Ｂ）は蓋部材が開いた状態におけるカバーを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 電磁弁
１８ 主弁組立体
１９ パイロット組立体
２１ 弁孔
２２ 主弁軸
２３ 第１ピストン
２４ 第２ピストン
２５ 給気孔
２６，２７ 出力孔
２８、２９ 排気孔
３１，３２ 排気ポート
３３ 給気ポート
４１ 第１空気圧室
４２ 第２空気圧室
４３ カバー
４４ ケース部
４４ａ 収容空間
４５ 第１パイロット電磁弁
４６ 第２パイロット電磁弁
４７ 第１パイロット圧入力路
４７ａ，４７ｂ 入力ポート
４８ 第１パイロット圧出力路
４８ａ，４８ｂ 出力ポート
４９ 排気路
４９ａ，４９ｂ 排気ポート
５１ パイロット流路
５５ 急速排気弁
６１ 第２パイロット圧出力路
６２ バイパス流路
６３ 流路閉塞部材
６４ 内部パイロット連通孔
６６ 外部パイロット連通孔
６８ 流路閉塞部材
【技術分野】
【０００１】
本発明はパイロット電磁弁の作動によって主弁軸を軸方向に移動させて流路の切り換えを行うようにした間接作動形の電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路の切り換えを行うための間接作動形の電磁弁は、単一の電磁弁として使用されるだけでなく、複数の電磁弁を組み合わせてマニホールド化したマニホールド電磁弁としても使用することができる。
【０００３】
マニホールド電磁弁としては、共通の給気流路と排気流路とが形成されたマニホールドブロックに複数の電磁弁を搭載して、それぞれの電磁弁の給気孔と排気孔とをそれぞれマニホールドブロックの給気流路と排気流路とに連通させるようにしたブロックタイプと、電磁弁の主弁ブロックに給気孔に連通する給気連通孔と排気孔に連通する排気連通孔とが形成され、複数の電磁弁を積層することによって各々の主弁ブロックの給気連通孔と排気連通孔とにより共通の給気流路と排気流路とが形成されるようにしたスタッキングタイプとがある。
【０００４】
間接作動形の電磁弁にあっては、単一の電磁弁として使用される場合でも、マニホールド電磁弁として複数個使用される場合でも、電磁弁の主弁軸の切換位置を自己保持タイプと自己復帰タイプのいずれにも使用者が任意に切り換えることができるようにしたものが、たとえば、特開平7-198054号公報に示されるように開発されている。
【０００５】
自己保持タイプは２つのパイロット電磁弁を作動させるようにしており、ダブルソレノイドタイプとも言われ、主弁軸の両端に設けられた空気圧室に対してパイロット流体を給排制御するようにし、一方のパイロット電磁弁を作動させると主弁軸は一方の位置に切り換わり、作動を停止してもその位置を保持し、他方のパイロット電磁弁を作動させると主弁軸は他方の位置に切り換わり、作動を停止してもその位置を保持する。
【０００６】
これに対して、自己復帰タイプは一方の空気圧室に常時パイロット流体を供給させた状態とし、１つのパイロット電磁弁を作動させるようにしており、シングルソレノイドタイプとも言われ、パイロット電磁弁を作動させて他方の空気圧室にパイロット流体を供給すると主弁軸は切り換わり、作動を停止させると一方の空気圧室に供給されているパイロット流体により主弁軸は元の位置に復帰することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような両方のタイプに切り換えることができるようにした従来の電磁弁にあっては、２つのパイロット電磁弁をパイロット組立体の中にモールドするようにしており、１つのパイロット電磁弁のみが使用されるときには、他のパイロット電磁弁を取り外すことができず、さらに、電磁弁の内部の流路が複雑となってしまう。
【０００８】
両方の空気圧室に供給されるパイロット流体としては、主弁軸の切換動作によって給排制御が行われる流体を使用するようにした内部パイロットタイプと、その流体とは別系統の流体を使用するようにした外部パイロットタイプとがあり、同一の電磁弁を使用者が使用形態に応じて内部パイロットタイプと外部パイロットタイプとのいずれか一方に切り換えることがある。
【０００９】
シングルソレノイドタイプの電磁弁にあっては、たとえば、特開平11-125362号公報に示されるように、外部パイロットタイプと内部パイロットタイプとに切り換えるようにした電磁弁がある。
【００１０】
しかしながら、使用時にダブルソレノイドタイプとシングルソレノイドタイプとに切り換えることができるようにしたタイプの電磁弁にあっては、外部パイロットタイプと内部パイロットタイプとに切り換える機構を組み込むと、主弁ブロックの内部流路が複雑となるという問題点がある。
【００１１】
本発明の目的は、流路の構造を簡単にして内部パイロットタイプと外部パイロットタイプとに切り換えることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電磁弁は、一端に大径の第１ピストンが設けられ他端に小径の第２ピストンが設けられた主弁軸を軸方向に摺動自在に収容する弁孔を主弁組立体に形成するとともに、該弁孔に開口して形成された給気孔からの流体が流出する複数の出力ポートを前記主弁組立体に形成し、パイロット電磁弁を着脱自在に収容する収容空間が設けられたパイロット組立体を前記主弁組立体に取り付け、前記主弁組立体に形成されたパイロット流路に連通する第１パイロット圧入力路の入力ポートと、前記パイロット流路に連通する第２パイロット圧入力路の入力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、前記第１ピストンを収容する第１の空気圧室に連通する第１パイロット圧出力路の出力ポートと、前記第２ピストンを収容する第２空気圧室に連通する第２パイロット圧出力路の出力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、前記パイロット流路と前記給気孔とを連通させる内部パイロット連通孔と、前記パイロット流路と外部パイロット流体供給孔とを連通させる外部パイロット連通孔とを前記主弁組立体に形成し、前記内部パイロット連通孔と前記外部パイロット連通孔との一方を閉塞する流路閉塞部材を前記主弁組立体に着脱自在に設けたことを特徴とする。本発明の電磁弁は、前記流路閉塞部材は前記弁孔に対して直角の方向に装着され、前記主弁組立体の表面側から前記流路閉塞部材を着脱自在に装着するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にあっては、外部パイロット連通孔を流路閉塞部材によって閉じることにより、内部パイロットタイプの電磁弁とすることができ、内部パイロット連通孔を流路閉塞部材によって閉じることにより、外部パイロットタイプの電磁弁とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態である電磁弁を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（Ａ）は図２の平面図である。
【００１６】
本発明の電磁弁は単一で使用することもでき、複数の電磁弁を積層して形成された電磁弁積層体の両側にエンドブロックを配置したスタッキングタイプのマニホールド電磁弁としても使用することができる。
【００１７】
図１は本発明の電磁弁１０を複数個積層して電磁弁積層体１１を形成し、これの両側にエンドブロック１２，１３を締結するようにしたスタッキングタイプのマニホールド電磁弁を示す。
【００１８】
図２に示すように、それぞれの電磁弁１０は主弁ブロック１４を有し、これの一端には密閉プレート１５を介してポートプレート１６が取り付けられ、主弁ブロック１４の他端にはアダプター１７が取り付けられ、これらの部材により主弁組立体１８が構成されている。主弁組立体１８にはパイロット組立体１９が取り付けられ、パイロット組立体１９にはコネクター２０が取り付けられるようになっており、図１に示すように、それぞれの電磁弁１０の全体形状はほぼ直方体となっている。
【００１９】
それぞれの電磁弁１０はソレノイドにより作動する直動弁からなるパイロット弁と、このパイロット弁からの圧縮空気により作動する主弁軸を有する間接作動形切換弁とから構成されており、図４および図５に示すように、主弁ブロック１４に形成された弁孔２１には主弁軸２２が軸方向に往復動自在に装着され、この主弁軸２２の一端には大径の第１ピストン２３が設けられている。そして、他端には小径の第２ピストン２４が設けられており、この第２ピストン２４は主弁軸２２の端部によって形成され、主弁軸２２と一体に形成されている。ただし、主弁軸２２の他端部にこれと相違した外径の第２ピストン２４を設けるようにしても良い。
【００２０】
主弁ブロック１４にはその長手方向中央部に位置させて給気孔２５が弁孔２１に連通して形成されており、給気孔２５の両側に位置させて弁孔２１に連通させて２つの出力孔２６，２７が形成され、一方の出力孔２６に連通する連通路２６ａはポートプレート１６に形成された出力ポートＡに連通し、他方の出力孔２７に連通する連通路２７ａは出力ポートＢに連通している。それぞれの出力ポートＡ，Ｂには空気圧シリンダなどの空気圧機器に接続された配管がねじ結合されることになる。
【００２１】
主弁ブロック１４には弁孔２１に連通する２つの排気孔２８，２９が形成されており、図４に示すように、主弁軸２２が図において右側に移動して第１の位置となっているときには、給気孔２５から弁孔２１内に流入した空気は出力ポートＢに流出し、出力ポートＡから戻った空気は排気孔２９に流出することになる。一方、図５に示すように、主弁軸２２が左側に移動して第２の位置となっているときには、給気孔２５から流入した空気は出力ポートＡに流出し、出力ポートＢから戻った空気は排気孔２８に流出することになる。
【００２２】
給気孔２５は給気連通孔２５ａに連通し、それぞれの排気孔２８，２９は排気連通孔２８ａ，２９ａに連通している。それぞれの連通孔２５ａ，２８ａ，２９ａは主弁ブロック１４の幅方向に貫通しており、複数の電磁弁１０を積層して電磁弁積層体１１を組み立てると、それぞれの給気連通孔２５ａにより電磁弁積層体１１には共通の給気流路が形成され、同様に、排気連通孔２８ａ、２９ａにより共通の排気流路が２つ形成されることになる。図１に示されるように、エンドブロック１２には一方の排気流路に連通する排気ポート３１が設けられ、エンドブロック１３には他方の排気流路に連通する排気ポート３２が設けられている。両方のエンドブロック１２，１３にはそれぞれ給気流路に連通する給気ポート３３が設けられ、使用状態に応じて、２つの給気ポート３３の一方を使用することができるようになっている。それぞれのポート３１〜３３には配管がねじ結合されることになる。
【００２３】
電磁弁積層体１１の両側にエンドブロック１２，１３を締結するために、２本の締結ロッド３４，３５がエンドブロック１２，１３に取り付けられるようになっており、それぞれの主弁ブロック１４には収容溝３６と係合溝３７が形成されている。収容溝３６は高さ方向に延びて主弁ブロック１４の底面に開口し、係合溝３７は収容溝３６に対して直角方向に延びるガイド部とこの先端から主弁ブロック１４の底面に開口する連通部を有している。締結ロッド３４はエンドブロック１２，１３に形成された円形の取付孔に嵌合されているのに対して、締結ロッド３５はエンドブロック１２，１３に形成された長孔に嵌合しており、それぞれの締結ロッド３４，３５のねじを緩めた状態で締結ロッド３５をずらすことにより、それぞれの電磁弁１０をエンドブロック１２，１３から取り外すことができる。
【００２４】
主弁軸２２の一端に設けられた第１ピストン２３はアダプター１７に形成された大径の第１空気圧室４１に配置され、他端に設けられた第２ピストン２４は主弁ブロック１４に形成された小径の第２空気圧室４２に配置されている。
【００２５】
それぞれの電磁弁１０は同一の主弁ブロック１４を用いることによって、自己保持タイプの電磁弁と自己復帰タイプの電磁弁とのいずれのタイプにも設定することができる。
【００２６】
自己保持タイプにあっては、パイロット流体を第１空気圧室４１に供給することにより主弁軸２２は図４に示す位置になり、第２空気圧室４２にパイロット流体を供給することにより主弁軸２２は図５に示す位置になり、それぞれの空気圧室４１，４２内の空気を排出しても、主弁軸２２はパイロット流体を供給したときの位置を保持する。この自己保持タイプとする場合には、２つのパイロット電磁弁が使用されることになり、ダブルソレノイドバルブタイプとなる。
【００２７】
一方、自己復帰タイプにあっては、第２空気圧室４２には常にパイロット流体が供給された状態となっており、第１空気圧室４１にパイロット流体を供給すると、主弁軸２２は図４に示す位置になり、第１空気圧室４１内のパイロット流体を排出すると、第１空気圧室４１内のパイロット流体によって主弁軸２２は図５に示す位置に復帰する。この自己復帰タイプとする場合には、１つのパイロット電磁弁が使用されることになり、シングルソレノイドタイプとなる。
【００２８】
パイロット組立体１９は、図２および図３に示すように、その表面に開閉式のカバー４３が設けられたケース部４４を有し、このケース部４４内には第１と第２の２つのパイロット電磁弁４５，４６が装着される収容空間４４ａが形成されている。図３（Ｂ）は開閉式のカバー４３を開いた状態を示し、カバー４３を開くと、収容空間４４ａ内に収容された２つのパイロット電磁弁４５，４６の表面が外部から目視される。
【００２９】
それぞれのパイロット電磁弁４５、４６は、ソレノイドに対する通電によって開閉作動する弁体を有する３ポート型の直動弁となっており、パイロット流体を案内するパイロット圧入力路に接続された入力ポートと、パイロット圧出力路に接続され弁体の作動時に前記入力ポートと連通状態となる出力ポートと、排気路に接続され入力ポートと出力ポートとの連通を解いたときに不要なパイロット流体を排出する排気ポートとを有している。
【００３０】
図６はパイロット組立体１９の収容空間４４ａ内に装着された第１パイロット電磁弁４５を示す図であり、図７はパイロット電磁弁の表面を示す拡大平面図であり、図８は図７の断面図である。
【００３１】
パイロット組立体１９には、図６に示すように、パイロット圧入力路４７の入力ポート４７ａが収容空間４４ａに開口して形成され、パイロット圧出力路４８の出力ポート４８ａが収容空間４４ａに開口して形成され、排気路４９の排気ポート４９ａが収容空間に開口して形成されている。パイロット組立体１９に組み込まれる第１パイロット電磁弁４５は、図８に示すように、パイロット組立体１９に形成された第１パイロット圧入力路４７の入力ポート４７ａに接続される入力路４７ｂと、第１パイロット圧出力路４８の出力ポート４８ａに接続される出力路４８ｂと、排気ポート４９ａに接続される排気路４９ｂとを有している。
【００３２】
パイロット組立体１９に装着される第２パイロット電磁弁４６も第１パイロット電磁弁４５と同様の構造であり、第２パイロット電磁弁４６に対応させて、図示しない第２パイロット圧入力路の入力ポートと第２パイロット圧出力路の出力ポートと第２排気路の排気ポートとがそれぞれ収容空間４４ａに開口して形成されており、第２パイロット電磁弁４６は、それぞれのポートに対応する入力路と出力路と排気路とを有している。
【００３３】
主弁ブロック１４には、図４および図５に示すように、給気孔２５を介して給気ポート３３に連通するパイロット流路５１が形成されており、このパイロット流路５１は、図６に矢印で示すように、パイロット組立体１９に形成されてパイロット圧入力路４７にパイロット圧案内路５２を介して連通し、パイロット流体が第１パイロット電磁弁４５に供給されるようになっている。パイロット流路５１は図示しない第２パイロット圧入力路を介して第２パイロット電磁弁４６にも供給されるようになっている。
【００３４】
図６に示すように、第１パイロット電磁弁４５を介してパイロット流体が供給される第１パイロット圧出力路４８は連通孔５３により第１空気圧室４１に連通しており、このパイロット圧出力路４８には、出力ポート４８内における第１空気圧室４１に向かう空気の流れを許容し、逆方向の流れを阻止するとともに、逆方向に流れる空気を急速排気路５４に案内するために、急速排気弁５５が組み込まれている。この急速排気路５４は第１ピストン２３が図５の位置から図４に位置に移動するときに第１ピストン２３の内面側の空気を外部に排出するための排気連通口５６に連通しており、排気を流して逆方向の流れを阻止するための逆止弁５７が急速排気路５４に設けられるとともに、急速排気路５４は排気孔５８に連通している。
【００３５】
図４および図５に示すように、主弁ブロック１４には第２パイロット電磁弁４６から流出するパイロット流体を案内するパイロット圧出力路に連通した第２パイロット圧出力路６１が形成され、この第２パイロット圧出力路６１は第２空気圧室４２に連通されるようになっている。さらに、第２空気圧室４２にはバイパス流路６２によりパイロット流路５１と連通されるようになっている。
【００３６】
第２パイロット圧出力路６１にも、第１パイロット圧出力路４８と同様に、急速排気弁が組み込まれるとともに、逆止弁が設けられている。
【００３７】
バイパス流路６２および第２パイロット圧出力路６１は、それぞれねじ部材により密閉プレート１５が着脱自在となった主弁ブロック１４の端面に開口しており、この開口面から流路閉塞部材６３がバイパス流路６２と第２パイロット圧出力路６１に対して着脱自在となっている。
【００３８】
図４はバイパス流路６２内に流路閉塞部材６３を装着してバイパス流路６２を閉塞し、第２パイロット圧出力路６１を開放状態とした場合を示し、この場合には電磁弁１０はパイロット組立体１９内に装着された２つのパイロット電磁弁４５，４６により主弁軸２２を作動させる自己保持タイプつまりダブルソレノイドタイプの電磁弁となる。
【００３９】
つまり、パイロット流路５１からはそれぞれのパイロット電磁弁４５，４６の入力路４７ｂに接続されるパイロット圧入力路４７にパイロット流体が供給されることになり、第１パイロット電磁弁４５を作動させて出力路４８ｂにパイロット流体を流すと、そのパイロット流体は第１空気圧室４１に供給され、主弁軸２２は図４に示す第１の位置となり、給気ポート３３からの圧縮空気つまり作動流体は出力ポートＢに流出することになる。そして、第１パイロット電磁弁４５の作動を停止しても、主弁軸２２は作動時の状態を保持することになる。
【００４０】
一方、第２パイロット電磁弁４６を作動させてその出力ポートにパイロット流体を流すと、そのパイロット流体は第２パイロット圧出力路６１を介して第２空気圧室４２に供給され、主弁軸２２は図５に示す第２の位置となり、給気ポート３３からの圧縮空気は出力ポートＡから流出することになる。そして、第２パイロット電磁弁４６の作動を停止しても、主弁軸２２は作動時の状態を保持することになる。
【００４１】
図５は第２パイロット圧出力路６１内に流路閉塞部材６３を装着し、バイパス流路６２を開放状態とした場合を示し、この場合には電磁弁１０は第１パイロット電磁弁４５により主弁軸２２を作動させる自己復帰タイプつまりシングルソレノイドタイプの電磁弁となる。
【００４２】
つまり、流路閉塞部材６３によって第２パイロット圧出力路６１が閉塞されて第２空気圧室４２にはバイパス流路６２を介して常にパイロット流体が供給されることになり、パイロット流体によって主弁軸２２には図５に示すように、第２の位置に向かう推力が常時加えられることになる。第１パイロット電磁弁４５を作動させて出力ポート４８ａにパイロット流体を流すと、そのパイロット流体は第１空気圧室４１に供給されることになり、第１ピストン２３の方が第２ピストン２４よりも大径となっているので、主弁軸２２は図４および図５において右方向の第１の位置に向けて移動する。これにより、給気ポート３３からの圧縮空気は出力ポートＢから流出することになる。
【００４３】
一方、第１パイロット電磁弁４５に対する通電を解くと、第１空気圧室４１内の空気は外部に排出され、第２空気圧室４２内にバイパス流路６２から供給されるパイロット流体によって主弁軸２２は第２の位置に復帰する。これにより、給気ポート３３からの圧縮空気は出力ポートＡから流出することになる。
【００４４】
それぞれの電磁弁１０にあってはパイロット流体の利用形態として内部パイロット式と外部パイロット式とに切り換えることができる。
【００４５】
内部パイロット式は、主弁軸２２の作動位置の切換によって２つの出力ポートＡ，Ｂに対して切り換えて流出させるための給気ポート３３からの流体をパイロット流体としても利用する場合であり、外部パイロット式は、給気ポート３３からの流体とは別系統の流体をパイロット流体として利用する場合である。
【００４６】
主弁ブロック１４には、図４および図５に示すように、給気孔２５とパイロット流路５１とを連通させる内部パイロット連通孔６４が形成され、外部パイロット流体供給孔６５とパイロット流路５１とを連通させる外部パイロット連通孔６６が形成されている。外部パイロット流体供給孔６５は、複数の電磁弁１０を積層してマニホールド電磁弁とした場合には、図１に示すように、エンドブロック１２に形成されたパイロット流体供給ポート６７に連通することになる。
【００４７】
内部パイロット連通孔６４と外部パイロット連通孔６６は、それぞれ主弁ブロック１４の表面に開口し、表面側からそれぞれの連通孔６４，６６には流路閉塞部材６８が着脱自在となっている。装着された流路閉塞部材６８は、主弁ブロック１４の表面にねじ止めされるブロックプレート６９により固定されるようになっている。
【００４８】
つまり、図４に示すように、流路閉塞部材６８により外部パイロット連通孔６６を閉塞し、内部パイロット連通孔６４を開放状態とすると、パイロット流路５１には給気ポート３３からの流体が内部パイロット連通孔６４を介して供給されることになり、内部パイロット式の電磁弁となる。
【００４９】
一方、図５に示すように、流路閉塞部材６８により内部パイロット連通孔６４を閉塞し、外部パイロット連通孔６６を開放状態とすると、パイロット流路５１にはパイロット流体供給ポート６７からの流体が供給されることになり、外部パイロット式の電磁弁となる。
【００５０】
このように、電磁弁１０は２つの流路閉塞部材６３，６８の装着位置を変更することによって、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）に示すように、２つのパイロット電磁弁４５，４６を作動させて主弁軸２２の切換移動を行うダブルソレノイドタイプと、１つのパイロット電磁弁４５を作動させて主弁軸２２の切換移動を行うシングルソレノイドタイプと、出力ポートＡ，Ｂに出力される流体をパイロット流体として利用した内部パイロットタイプと、別系統の流体をパイロット流体として利用した外部パイロットタイプとの４つの形態に切り換えることができる。図９にあっては、主弁軸２２により形成される切換弁と、パイロット電磁弁４５，４６により形成される切換弁とがそれぞれ空気圧回路図により示されており、二点鎖線で示される部分は使用されていない部分を示す。
【００５１】
主弁ブロック１４の表面に開口してそれぞれの出力ポートＡ，Ｂに対応して出力流路２６ｂ，２７ｂが形成されており、これらの流路はブロックプレート６９により閉塞されるようになっている。したがって、出力ポートＡ，Ｂが設けられたブロックプレートを主弁ブロック１４の表面に装着し、ポートプレート１６を取り外すことによって、出力ポートＡ，Ｂを主弁ブロック１４の表面に配置することもできる。
【００５２】
図７は図３（Ｂ）および図６に示された第１パイロット電磁弁４５を示す拡大平面図であり、図８は図７の断面図であり、第２パイロット電磁弁４６も同様の構造となっている。
【００５３】
第１パイロット電磁弁４５の弁ハウジング７０内にはコイル７１が巻き付けられたボビン７２が組み込まれ、このボビン７２には固定鉄心７３が固定され、可動鉄心７４が軸方向に摺動自在となっている。可動鉄心７４の先端には、入力路４７ｂと出力路４８ｂとの間の連通孔７５を開閉する弁体７６が設けられ、この弁体７６に対して連通孔７５を閉じる方向のばね力がコイルばね７７により加えられている。出力路４８ｂと排気路４９ｂとの間の連通孔７８が連通孔７５と同心の位置に設けられ、この連通孔７８を開閉するフラッパ弁７９が図示しない連動ロッドによって弁体７６と同期して作動するようになっている。したがって、コイル７１に通電すると、弁体７６が連通孔７５を開いてフラッパ弁７９が連通孔７８を閉じることにより、入力路４７ｂから流入したパイロット流体が出力路４８ｂに供給される。一方、通電を解くと、弁体７６が連通孔７５を閉じてフラッパ弁７９が連通孔７８を開いて出力路４８ｂ内の流体は排気路４９ｂから外部に排出される。
【００５４】
弁ハウジング７０内に組み込まれた制御基板８１には、図７および図８に示すように、コイル７１に通電がなされたときに、その状態を点灯表示するためのＬＥＤ素子８２が設けられ、コイル７１およびＬＥＤ素子８２に対して電力を供給するためのソケット部８３が第１パイロット電磁弁４５の底面から吐出している。ソケット部８３は、図６に示すように、パイロット組立体１９の底面に着脱自在に取り付けられるコネクター２０の中に組み込まれた通電プラグ８４に嵌合され、通電プラグ８４には通電ケーブル８５が接続されている。
【００５５】
弁体７６およびフラッパ弁７９をそれぞれ手動によって作動させるために、図８に示すように、弁ハウジング７０には可動鉄心７４の先端部に接触する手動操作ボタン８６が可動鉄心７４の移動方向に対して直角の方向に移動自在に設けられており、手動操作ボタン８６にはコイルばね８７によって可動鉄心７４から離れる方向のばね力が加えられている。手動操作ボタン８６の後端面は弁ハウジング７０の表面に露出されており、手動操作ボタン８６を工具などを用いて押し込むことにより手動操作ボタン８６を介して可動鉄心７４を手動で操作することができ、電磁弁１０のメンテナンス時などにおいて電磁弁１０を手動で作動させることができる。
【００５６】
手動操作ボタン８６は固定ピン８８によって抜け止めされるとともに、手動操作ボタン８６を押し込んだ状態で９０度程度回転させると、固定ピン８８に形成された係合溝に固定ピン８８が係合して、手動操作ボタン８６を押し込んだ状態に保持することができる。
【００５７】
このように、第２パイロット電磁弁４６の手動操作ボタン８６を押し込んだ状態とし、第１パイロット電磁弁４５のみを作動させるようにすると、図４に示すように、流路閉塞部材６３によりバイパス流路６２を閉塞した状態としても、常時、第２空気圧室４２にパイロット流体を供給し続けることができるので、バイパス流路６２を使用することなく、図９（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、シングルソレノイドタイプの電磁弁に設定することができる。
【００５８】
パイロット組立体１９に、常に２つのパイロット電磁弁４５、４６を収容するようにし、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、シングルソレノイドタイプとして使用される場合には、第２パイロット電磁弁４６を使用しないようにしても良く、前述のように、第２パイロット電磁弁４６の手動操作ボタン８６を押し込んだ状態として、第２パイロット電磁弁４６の内部流路をバイパス流路６２として利用するようにしても良い。さらには、パイロット組立体１９の中に第１パイロット電磁弁４５のみを組み込むようにし、第２パイロット電磁弁４６を取り外すようにしても良い。その場合には、取り外される第２パイロット電磁弁４６の入力ポート４７ａに対応したパイロット圧入力路４７を閉塞する。
【００５９】
また、パイロット組立体１９としては、外形寸法を同一として、１つのパイロット電磁弁４５のみが装着されるタイプと、２つのパイロット電磁弁４５，４６が装着されるタイプとの２種類を用意し、同種の主弁ブロック１４にいずれか一方のタイプのパイロット組立体１９を取り付けることにより、ダブルソレノイドタイプとして使用する電磁弁１０と、シングルソレノイドタイプとして使用する電磁弁１０とに切り換えることができる。
【００６０】
パイロット電磁弁４５，４６は、図７に示すように、ねじ部材８９によってパイロット組立体１９のケース部４４内に固定されるようになっている。図３（Ｂ）および図６に示すように、ケース部４４にはカバー４３が開閉自在に設けられており、パイロット電磁弁４５，４６をパイロット組立体１９に装着したり、取り外したり、交換するときには、カバー４３を開くことによって、容易にその作業を行うことができる。
【００６１】
図１０はカバー４３を示す図であり、カバー４３にはケース部４４に嵌合されるヒンジ部９１が設けられている。カバー４３にはケース部４４の表面に形成された係合爪９２と係合する係合凹部９３が形成され、これらの係合によってカバー４３は閉じた状態に保持される。
【００６２】
カバー４３が閉じられた状態をねじ部材などを用いて強固に保持するようにするとともに、カバー４３がパイロット電磁弁４５，４６を押し付けるようにすることにより、パイロット電磁弁４５，４６はケース部４４にねじ部材８９を用いて締結することなく、ケース部４４内に固定させることができる。
【００６３】
カバー４３には、図１０に示すように、パイロット電磁弁４５，４６の手動操作ボタン８６に対応させて開口窓９４が形成されており、この開口窓９４には蓋部材９５が開閉自在に設けられている。蓋部材９５はヒンジ部９６を中心に揺動自在となっており、図１０（Ａ）は蓋部材９５が閉じた状態を示し、図１０（Ｂ）は開いた状態を示す。蓋部材９５の先端部の両側には係合突起９７が設けられ、蓋部材９５を閉じると、係合突起９７はカバー４３に設けられた係合凹部９８に係合して閉じた状態を保持することになる。
【００６４】
このように、パイロット電磁弁４５，４６の手動操作ボタン８６はカバー４３に設けられた蓋部材９５により覆われており、作業者が不用意に手動操作ボタン８６に触れてこれを誤動作することが防止される。操作する場合には、蓋部材９５を開くことによって容易に手動操作ボタン８６を操作することができる。なお、カバー４３にはＬＥＤ素子８２の位置に対応させて透明ないし半透明となった透光部９９が設けられ、ＬＥＤ素子８２が点灯すると、その光が透光部９９を介して外部から目視することができる。
【００６５】
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。
【００６６】
たとえば、図１は本発明の電磁弁１０を複数個積層したスタッキングタイプの電磁弁を示すが、電磁弁１０を単体として使用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態である電磁弁を積層したマニホールド電磁弁を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（Ａ）は図２の平面図であり、（Ｂ）はカバー開いた状態における同図（Ａ）の一部を示す平面図である。
【図４】ダブルソレノイドタイプであって内部パイロットタイプに切り換えた状態における主弁組立体を示す断面図である。
【図５】シングルソレノイドタイプであって外部パイロットタイプに切り換えた状態における主弁組立体を示す断面図である。
【図６】パイロット組立体を示す断面図である。
【図７】パイロット電磁弁を示す平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【図９】主弁軸により形成される切換弁と、パイロット電磁弁とを示す空気圧回路図である。
【図１０】（Ａ）はパイロット組立体に設けられ、蓋部材が閉じた状態におけるカバーを示す斜視図であり、（Ｂ）は蓋部材が開いた状態におけるカバーを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 電磁弁
１８ 主弁組立体
１９ パイロット組立体
２１ 弁孔
２２ 主弁軸
２３ 第１ピストン
２４ 第２ピストン
２５ 給気孔
２６，２７ 出力孔
２８、２９ 排気孔
３１，３２ 排気ポート
３３ 給気ポート
４１ 第１空気圧室
４２ 第２空気圧室
４３ カバー
４４ ケース部
４４ａ 収容空間
４５ 第１パイロット電磁弁
４６ 第２パイロット電磁弁
４７ 第１パイロット圧入力路
４７ａ，４７ｂ 入力ポート
４８ 第１パイロット圧出力路
４８ａ，４８ｂ 出力ポート
４９ 排気路
４９ａ，４９ｂ 排気ポート
５１ パイロット流路
５５ 急速排気弁
６１ 第２パイロット圧出力路
６２ バイパス流路
６３ 流路閉塞部材
６４ 内部パイロット連通孔
６６ 外部パイロット連通孔
６８ 流路閉塞部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に大径の第１ピストンが設けられ他端に小径の第２ピストンが設けられた主弁軸を軸方向に摺動自在に収容する弁孔を主弁組立体に形成するとともに、該弁孔に開口して形成された給気孔からの流体が流出する複数の出力ポートを前記主弁組立体に形成し、
パイロット電磁弁を着脱自在に収容する収容空間が設けられたパイロット組立体を前記主弁組立体に取り付け、
前記主弁組立体に形成されたパイロット流路に連通する第１パイロット圧入力路の入力ポートと、前記パイロット流路に連通する第２パイロット圧入力路の入力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、
前記第１ピストンを収容する第１の空気圧室に連通する第１パイロット圧出力路の出力ポートと、前記第２ピストンを収容する第２空気圧室に連通する第２パイロット圧出力路の出力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、
前記パイロット流路と前記給気孔とを連通させる内部パイロット連通孔と、前記パイロット流路と外部パイロット流体供給孔とを連通させる外部パイロット連通孔とを前記主弁組立体に形成し、
前記内部パイロット連通孔と前記外部パイロット連通孔との一方を閉塞する流路閉塞部材を前記主弁組立体に着脱自在に設けたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁であって、前記流路閉塞部材は前記弁孔に対して直角の方向に装着され、前記主弁組立体の表面側から前記流路閉塞部材を着脱自在に装着するようにしたことを特徴とする電磁弁。
【請求項１】
一端に大径の第１ピストンが設けられ他端に小径の第２ピストンが設けられた主弁軸を軸方向に摺動自在に収容する弁孔を主弁組立体に形成するとともに、該弁孔に開口して形成された給気孔からの流体が流出する複数の出力ポートを前記主弁組立体に形成し、
パイロット電磁弁を着脱自在に収容する収容空間が設けられたパイロット組立体を前記主弁組立体に取り付け、
前記主弁組立体に形成されたパイロット流路に連通する第１パイロット圧入力路の入力ポートと、前記パイロット流路に連通する第２パイロット圧入力路の入力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、
前記第１ピストンを収容する第１の空気圧室に連通する第１パイロット圧出力路の出力ポートと、前記第２ピストンを収容する第２空気圧室に連通する第２パイロット圧出力路の出力ポートとを前記収容空間に開口させて前記パイロット組立体に形成し、
前記パイロット流路と前記給気孔とを連通させる内部パイロット連通孔と、前記パイロット流路と外部パイロット流体供給孔とを連通させる外部パイロット連通孔とを前記主弁組立体に形成し、
前記内部パイロット連通孔と前記外部パイロット連通孔との一方を閉塞する流路閉塞部材を前記主弁組立体に着脱自在に設けたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁であって、前記流路閉塞部材は前記弁孔に対して直角の方向に装着され、前記主弁組立体の表面側から前記流路閉塞部材を着脱自在に装着するようにしたことを特徴とする電磁弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２０９００９（Ｐ２００８−２０９００９Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９５４２（Ｐ２００８−１４９５４２）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【分割の表示】特願平１１−２７０９３１の分割
【原出願日】平成１１年９月２４日（１９９９．９．２４）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【分割の表示】特願平１１−２７０９３１の分割
【原出願日】平成１１年９月２４日（１９９９．９．２４）
【出願人】（０００１４５６１１）株式会社コガネイ (142)
【Ｆターム（参考）】
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