説明

パイロット式電磁弁及び電磁弁ブロック体

【課題】マニホールドプレートの機能を取り入れ、入力流路を流れる流体をスムーズに流すことができるパイロット式電磁弁を提供すること。
【解決手段】パイロット弁部2と、流路ブロック体10とを備えるパイロット式電磁弁1において、流路ブロック体10は第1入力ポート12Aと第2入力ポート12Bと出力ポート13とが形成された直方体の本体部11を有すること、第1入力ポート12Aと第2入力ポート12Bは本体部11の対向する第1側面11C及び第2側面11Dに形成されていること、出力ポート13は第3側面11Eに形成されていること、第1入力ポート12Aと第2入力ポート12Bを連通する直線状流路14が形成されていること、直線状流路14と出力流路筒状部18の筒状部下面18Bの間、及び直線状流路14と出力流路筒状部18の筒状部側面18Aの間に断面L字型流路140が形成されたパイロット式電磁弁を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、流路ブロック体とを備えるパイロット式電磁弁に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の技術として、下記の特許文献1に記載されるパイロット式電磁弁がある。特許文献1を含む従来のパイロット式電磁弁は、マニホールドプレートと呼ばれる金属性のベース上に取付板を介し取り付けるマニホールドタイプのものが一般的である。
流体の入力流路(メイン流路)はマニホールドプレートに加工されている。入力流路(メイン流路)を流れる流体は、マニホールドブロックに取り付けられたパイロット式電磁弁のINポートから入り、主弁座を通過しOUTポートへと流れる。マニホールドタイプのパイロット式電磁弁は、多数使用する場合には配管部品が少なく、機器が占有する床面積であるフットプリントも小さくなる。そのことから、従来は様々な産業機械に採用されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−112148号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。
すなわち、従来のマニホールドプレートは主にアルミニウムや黄銅の中空引抜材を使用して製作しているため、加工により様々な形状に対応できる反面、凡用性が低いという問題があった。例えば、急に電磁弁を1台増連したい場合、マニホールドプレート自体を交換しなければならず、コストや製作時間がかかるという問題があった。
また、入力流路(メイン流路)等を切削で形成するため、引抜材のサイズが大きくなるため問題となる。他方、小型化を目指すと絞りの部分ができて十分な流量を確保できない場合があるため問題となる。
【0005】
そこで、マニホールドプレートを無くすため、マニホールドプレートの機能をパイロット式電磁弁に取り入れたものが考えられる。しかし、マニホールドプレートの機能を取り入れた場合、パイロット式電磁弁のボディに入力流路(メイン流路)を形成することになる。そのため、パイロット式電磁弁が大型化する問題がある。
また、パイロット式電磁弁には、もともと形成されている出力流路が必要である。しかし、マニホールドプレート機能を取り入れると出力流路が入力流路(メイン流路)内に入り込み邪魔となる。入力流路を邪魔するとパイロット式電磁弁を多連にした場合、入力ポートから遠いパイロット式電磁弁に流量が変化することなく流体を流入させることが困難となる問題がある。
【0006】
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、その目的はマニホールドプレートの機能を取り入れ、かつ、入力流路を流れる流体をスムーズに流すことができるパイロット式電磁弁及び電磁弁ブロック体を提供することを目的とする。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の一態様におけるパイロット式電磁弁及び電磁弁ブロック体は、以下の構成を有する。
(1)流路ブロック体は第1入力ポートと第2入力ポートと出力ポートとが形成された直方体の本体部を有すること、前記第1入力ポートと前記第2入力ポートは前記本体部の対向する第1側面及び第2側面に形成されていること、前記出力ポートは前記第1側面と前記第2側面の間の第3側面に形成されていること、前記第1入力ポートと前記第2入力ポートを連通する直線状流路が形成されていること、前記直線状流路中に前記出力ポートと連通する出力流路を形成する出力流路筒状部が形成されること、前記直線状流路と前記出力流路筒状部の筒状部下面の間、及び前記直線状流路と前記出力流路筒状部の筒状部側面の間にL字型流路が形成されること、を特徴とする。
【0008】
(2)(1)に記載する流路ブロック体において、前記本体部のうち前記第3側面と対向する第4側面に第3入力ポートが形成されていること、が好ましい。
【0009】
(3)(1)又は(2)に記載するパイロット式電磁弁を2つ以上組み合わせた電磁弁ブロック体であって、前記電磁弁ブロック体は、第1流路ブロック体を有する第1パイロット式電磁弁と第2流路ブロック体を有する第2パイロット式電磁弁とを有すること、前記第1流路ブロック体及び前記第2流路ブロック体は、前記第1側面に第1取付部が形成され、前記第2側面のうち前記第1取付部に対向する位置に第2取付部が形成されていること、前記第1側面のうち前記第1取付部と前記第1入力ポートを挟んで第3取付部が形成され、前記第2側面のうち前記第3取付部に対向する位置に第4取付部が形成されていること、前記第1流路ブロック体の前記第1入力ポートが前記第2流路ブロック体の前記第2入力ポートに連結すること、前記第1流路ブロック体の前記第1取付部と前記第2流路ブロック体の前記第2取付部及び前記第1流路ブロック体の前記第3取付部と前記第2流路ブロック体の前記第4取付部を係止部材により係止すること、を特徴とする。
【0010】
(4)(3)に記載するブロック組立体において、前記第1取付部が前記第1側面から突出していること、前記第4取付部が前記第2側面から突出していること、が好ましい。
【発明の効果】
【0011】
上記パイロット式電磁弁及び電磁弁ブロック体の作用及び効果について説明する。
(1)上記構成を有することにより、マニホールドプレートを使用することなく、マニホールドブロックの機能を取り入れたパイロット式電磁弁を形成することができる。マニホールドプレートを使用しないことにより、機器が占有する床面積であるフットプリントをさらに小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
また、パイロット式電磁弁に形成された入力流路は直線状流路であるため流体を必要とされる流量だけ流すことが可能となる。すなわち、直線状流路であることにより、流路を流れる流体の流速に与える影響を小さくすることができる
また、直線状流路上に出力流路筒状部が形成されているが、上記構成においては側方直線状流路及び下方直線状流路により断面L字型流路が形成されている。そのため、流体は、側方及び下方から直線状流路を真っすぐに流れることができる。したがって、流体の流速に与える影響を小さくすることができる
【0012】
(2)(1)に記載する作用効果のほか、本体部のうち第3側面と対向する第4側面に第3入力ポートが形成されていることにより、第3入力ポートへ他の機器(例えば、スピードコントローラや手動弁等)を接続することが容易にできる。または第1入力ポート、又は第2入力ポートへ他の機器を接続することもできる。
【0013】
また、入力ポートが3つ存在するため、供給口の向きを自由に変更することができる。そのため、マニホールドの構成パターンを部品交換することなく変更することができる。使用しない場合の入力ポート又は出力ポートは閉弁栓により閉止することで任意に流路を形成することができる。
さらに、供給口を複数口にして配管としても利用することができる。
【0014】
(3)(1)又は(2)に記載する作用効果のほか、複数のパイロット式電磁弁の組み合わせによる構成パターンを部品交換することなく変更することができる。すなわち、同一形状の流路ブロック体の組み合わせ、又は、2種類の流路ブロック体の組み合わせにより様々な構成パターンを有するブロック組立体を構成することができるため、部品交換することなく変更が可能となる。
また、部品は同一形状の1種類の流路ブロック体、又は2種類の流路ブロック体を有すればよいため、様々な部品を有する必要がないためコストを低減することができる。
さらに、流路ブロック体に形成された取付部を用いて流路ブロック体を固定することができるため固定のための取付板が不要となり、コストを低減することができる。
【0015】
また、マニホールドプレートを使用することなく、マニホールドブロックの機能を取り入れたブロック組立体を形成することができる。マニホールドプレートを使用しないことにより、機器が占有する床面積であるフットプリントをさらに小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
また、ブロック組立体に形成された入力流路は直線状流路であるため流体を必要とされる流量を流すことが可能となる。すなわち、直線状流路であることにより、流路を流れる流体の流速に与える影響を小さくすることができる。
また、直線状流路上に出力流路筒状部が形成されているが、上記構成においては側方直線状流路及び下方直線状流路により断面L字型流路が形成されている。そのため、流体は、側方及び下方から直線状流路を真っすぐに流れることができる。したがって、流体の流速に与える影響を小さくすることができる。
【0016】
(4)(3)に記載する作用効果のほか、第1取付部が第1側面から突出していること、第4取付部が第2側面から突出していることにより、隣り合う流路ブロック体同士を連結し易くなりブロック組立体を組み立てやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係る流路ブロック体の上面図である。
【図2】本発明に係る流路ブロック体の下面図である。
【図3】本発明に係る流路ブロック体の正面図である。
【図4】本発明に係る流路ブロック体の背面図である。
【図5】本発明に係る流路ブロック体の右側面図である。
【図6】本発明に係る流路ブロック体の左側面図である。
【図7】本発明に係る図1に示す流路ブロック体のAA断面図である。
【図8】本発明に係る図4に示す流路ブロック体のBB断面図である。
【図9】本発明に係る図6に示す流路ブロック体のCC断面図である。
【図10】本発明に係るパイロット式電磁弁(閉弁時)の断面図である。
【図11】本発明に係るパイロット式電磁弁(開弁時)の断面図である。
【図12】本発明に係る電磁弁ブロック体の上面図である。
【図13】本発明に係る電磁弁ブロック体の左側面図である。
【図14】本発明に係る電磁弁ブロック体の組付前の状態を示した上面図である。
【図15】本発明に係る電磁弁ブロック体の組付前の状態を示した右側面図である。
【図16】本発明に係る図13に示す電磁弁ブロック体のDD断面図である。
【図17】本発明に係る図12に示す電磁弁ブロック体のEE断面図である。
【図18】本発明に係る電磁弁ブロック体の下面図である。
【図19】本発明に係る流路ブロック体の変形例の上面図である。
【図20】本発明に係る流路ブロック体の変形例の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
次に、本発明に係る流路ブロック体及びブロック組立体の一実施の形態について図面を参照して以下の順番で説明する。
A.パイロット式電磁弁の全体構成
B.流路ブロックの全体構成
C.電磁弁ブロック体の全体構成
D.パイロット式電磁弁の作用効果
E.電磁弁ブロック体の作用効果
F.変形例
【0019】
<A.パイロット式電磁弁の全体構成>
図10には、パイロット式電磁弁1(ノーマルクローズ)の閉弁時の断面図を示す。図11には、パイロット式電磁弁1(ノーマルクローズ)の開弁時の断面図を示す。
図10に示すように、パイロット式電磁弁1は、パイロット弁部2、流路連通構造体4、流路ブロック体10、ダイアフラム弁体8により構成されている。
図10に示すように、図中最下層に流路ブロック体10があり、その上に、流路連通構造体4、パイロット弁部2が係合されている。
パイロット式電磁弁1は、後述する電磁弁ブロック体300に含まれる一つの電磁弁である。
【0020】
[パイロット弁部の構成]
図10に示すように、パイロット弁部2は、カバー31に覆われている。カバー31の上部左側には、配線39が形成されている。パイロット弁部2は、導線であり中空円筒状のコイル27が形成され、コイル27の中空部の一端には、固定鉄心28が固設され、他端には可動鉄心25が摺動可能に備えられている。可動鉄心25は、弁体29を一部に備える弁体保持部材34と係合している。可動鉄心25には、ばね26の一端が係合されており、ばね26の他端は固定部36に係合され、可動鉄心25は、コイル27に対して非通電時には、ばね26の付勢力により、パイロットオリフィス35側へ付勢される。
【0021】
弁体29は、パイロット室24内に形成されている。弁体29には、ばね37の一端が係合しており、ばね37の他端はパイロット室24に係合されている。弁体29は、パイロット室24を移動することにより、パイロットオリフィス35又は第1流路連通路21を閉じることができる。
パイロット室24には、パイロットオリフィス35、第1流路連通路21、及び、第3流路連通路23の一端が連通している。パイロットオリフィス35の一端のパイロット室24との当接部は弁座30が形成されている。パイロットオリフィス35の他端は、第2流路連通路22に連通している。
第1流路連通路21は、流路連通構造体4の第1流路41と連通している。第2流路連通路22は、流路連通構造体4の第2流路42と連通している。第3流路連通路23は、流路連通構造体4の第3流路43と連通している。
【0022】
[流路連通構造体の構成]
図10に示すように、第1流路41は、上面4Aから内部を通り、下面4Bに形成される入力ポート連通路58へ連通している。第1流路41は、下面4Bへ連通する前、左側面4Dに形成された左側面孔41bと連通している。左側面孔41bには鋼球40が挿入されている。
第2流路42は、上面4Aから内部を通り、下面4Bへ連通している。第2流路42は、下面4Bへ連通する前、右側面4Cに形成された右側面孔42bと連通している。右側面孔42bには鋼球40が挿入されている。
第3流路43は、上面4Aから内部を通り、弁室上部47に連通している。図10に示すように、弁室54は、弁室上部47と弁室下部60により構成されている。
【0023】
[ダイアフラム弁の構成]
図10に示すように、ダイアフラム弁体8は、弁部材80及び弁中心部材85により構成されている。弁部材80は略円筒形状をしており、その中心には中心孔90が形成されておいる。弁部材80の円周状の端部83は、流路連通構造体4に嵌合されることにより両端は固定されている。中心孔90には中心部材85が嵌合されている。弁中心部材85は、ばね91の一端と係合する。ばね91の他端は、弁室上部47の壁面に係合している。
【0024】
<B.流路ブロック体の全体構成>
流路ブロック体10について図1乃至図9を用いて説明する。
図1には、流路ブロック体10の上面図を示す。図2には、流路ブロック体10の下面図を示す。図3には、流路ブロック体10の正面図を示す。図4には、流路ブロック体10の背面図を示す。図5には、流路ブロック体10の右側面図を示す。図6には、流路ブロック体10の左側面図を示す。図7には、図1の流路ブロック体10のAA断面図を示す。図8には、図4の流路ブロック体10のBB断面図を示す。図9には、図6の流体ブロック10のCC断面図を示す。
【0025】
[ポートの構成]
図1乃至図6に示すように、流路ブロック体10は略直方体の本体部11を有する。流路ブロック体10は、直方体以外で立方体形状等とすることもできる。本体部11には、図1に示すパイロット弁部2及び流路連通構造体4が連結する上面11A、図2に示す上面11Aと対向する面である下面11B、上面11A及び下面11Bとの両方に連結する4つの面がある。4つの面は、図6に示す出力ポート13が形成された第3側面11E、図3に示す第1入力ポート12Aが形成された第1側面11C、図4に示す第2入力ポート12Bが形成された第2側面11D、及び図5に示す第3入力ポート12Cが形成された第4側面11Fがある。図1に示すように第1側面11Cと第2側面11Dは対向する面であり、第4側面11Fと第3側面11Eは対向する面に形成されている。
【0026】
図3に示すように、第1入力ポート12Aの先端は円形状である。図3に示す第1入力ポート12Aの先端部の外径121Aは、図4に示す第2入力ポート12Bの内径121B、図6に示す第3入力ポート12C内径121C及び図5に示す出力ポート13の内径131よりもわずかに小さい。そのため、第1入力ポート12Aは、第2入力ポート12B、第3入力ポート12C及び出力ポート13内に挿入することができる。また、図1に示すように第1入力ポート12Aの外周には、Oリング122Aが嵌合されているため、他のポートに挿入した場合の流体の漏れを防止することができる。さらに、Oリング122Aよりも第1側面11Cに近い外周には、後述する図16に示す係合ピン98を挿入する係合溝123Aが形成されている。
【0027】
図4に示すように、第2入力ポート12Bの先端は円形状である。図1に示すように第2入力ポート12Bの外周には、係合部材92を挿入する係合溝123Bが形成されている。
図5に示すように、出力ポート13の先端は円形状である。図1に示すように出力ポート13の外周には、係合部材92を挿入する係合溝133が形成されている。
図6に示すように、第3入力ポート12Cの先端は円形状である。図1に示すように第3入力ポート12Cの外周には、後述する図16に示す係合ピン98を挿入する係合溝123Cが形成されている。
【0028】
[流路の構成]
図7及び図8に示すように、第1入力ポート12Aと第2入力ポート12Bは本体部11内に形成された直線状流路14により連結されている。図8に示すように、直線状流路14に対して直角に連通する直角流路15が第3入力ポート12Cに連通している。本実施形態においては、第3入力ポート12C及び直角流路15を形成したブロック体を示したが、第3入力ポート12C及び直角流路15が形成されていない流路ブロック体とすることもできる。
【0029】
図1に示すように、本体部11の上面11Aの中心に、連通孔17が形成されている。
図9に示すように、出力流路筒状部18は、一端が連通孔17に連通し、他端が出力ポート13に連通している。出力流路筒状部18は、上面11Aの連通孔17と第3側面11Eの出力ポート13を連通しているため、略L字形状の形態となる。
出力流路筒状部18は、図9の断面図で示した場合、第1垂直部18A、L字底部18B及び第22垂直部18Cを有する。第1垂直部18AとL字底部18Bは直角に当接しており、L字底部18Bと第2垂直部18Cもまた直角に当接している。L字底部18Bは、出力ポート13のほぼ中心に行くように成形されている。L字底部18Bが出力ポート13のほぼ中心に行くように成形されていることにより、図7及び図9に示すように、L字底部18Bと直線状流路14の下方向の間には、下方直線状流路142が形成される。
【0030】
また、図9に示すように第1垂直部18Aは、連通孔17から垂直方向に成形されている。そのため、第1垂直部18Aと直線状流路14の第3入力ポート12Cとの間には、側方直線状流路141が形成される。
側方直線状流路141及び下方直線状流路142によりL字型流路140が形成される。L字型流路140は、出力流路筒状部18が直線状流路14に張り出した断面部分に形成される流路のことである。
出力流路筒状部18は、上面11Aの連通孔17と第3側面11Eの出力ポート13を連通しているため、図9に示すように略L字形状の形態となる。そのため、出力流路筒状部18は、直線状流路14の流路内に位置する。図3に示すように、正面の第1入力ポート12Aから見た場合、出力流路筒状部18は、直線状流路14の一部を覆うが、図9に示すように直線状流路14を完全に塞ぐことがない。そのため、直線状流路14を流れる流体は、流路内を直線状に流れることができる。
【0031】
図1に示すように、連通孔17を囲むように周辺には入力孔20が形成されている。入力孔20は、連通孔17を囲む形の円形状の形状である。入力孔20は、直線状流路14及び直角流路15に連通している。そのため、第1入力ポート12A、第2入力ポート12B、及び第3入力ポート12Cから流入した流体を入力孔20へと流入させることができる。
また、本体部11Aの四隅であって、入力孔20の外周の等間隔に電磁弁固定孔111が形成されている。
【0032】
[取付部の構成]
図1に示すように、第1側面11Cに第1取付部191が形成されている。第1取付部191は、図1及び図3に示すように第1入力ポート12Aの横に形成されている。また、第1取付部191は、図3に示すように、第1入力ポート12Aの外径121Aの半分の径までの高さを有する。図1に示すように、第1取付部191は、第1側面11Cから第1ポート12Aの先端面とほぼ同じ位置まで突出した形状で形成されている。第1取付部191には、係合ネジを挿通できる貫通孔191Aが形成されている。
第2側面11Dのうち第1取付部191に対向する位置に第2取付部192が形成されている。第2取付部192は、図1及び図4に示すように第1入力ポート12Aの横に形成されている。また、第2取付部192は、図4に示すように、第1入力ポート12Bの外径121Bの半分の径までの高さを有する。図1に示すように、第2取付部192は、第1側面11Cから第4取付部194の半分程度突出した形状で形成されている。図2に示すように、第2取付部192には、係合ネジを係止できる係止孔192Aが形成されている。
【0033】
図1に示すように、第1側面11Cのうち第1取付部191と第1入力ポート12Aを挟んで第3取付部193が形成されている。第3取付部193は、図1及び図3に示すように第1入力ポート12Aの横に形成されている。また、第3取付部193は、図3に示すように、第1入力ポート12Bの外径121Bの半分の径までの高さを有する。図1に示すように、第3取付部193は、第1側面11Cから第1取付部191の半分程度突出した形状で形成されている。図2に示すように、第3取付部193には、係合ネジを係止できる係止孔193Aが形成されている。
第2側面11Dのうち第3取付部193に対向する位置に第4取付部194が形成されている。第4取付部194は、図1及び図4に示すように第2入力ポート12Bの横に形成されている。また、第4取付部194は、図4に示すように、第2入力ポート12Bの外径121Bの半分の径までの高さを有する。図1に示すように、第4取付部194は、第2側面11Dから第2ポート12Aの先端面を超えた位置まで突出した形状で形成されている。第4取付部194には、係合ネジを挿通できる貫通孔194Aが形成されている。
【0034】
<C.電磁弁ブロック体の全体構成>
電磁弁ブロック体300について図12乃至図18を用いて説明する。電磁弁ブロック体300は、上述したパイロット式電磁弁1を2つ以上組み合わせたものである。以下では、第1パイロット式電磁弁P1(上記パイロット式電磁弁1の符号に対して始めにPを付することにより示す。その他のパイロット式電磁弁1に関係する部材も同様とする。)、第2パイロット式電磁弁Q1(上記パイロット式電磁弁1の符号に対して始めにQを付することにより示す。その他のパイロット式電磁弁1に関係する部材も同様とする。)、第3パイロット式電磁弁R1(上記パイロット式電磁弁1の符号に対して始めにRを付することにより示す。その他のパイロット式電磁弁1に関係する部材も同様とする。)の3つを組み合わせた、電磁弁ブロック体300について説明する。
【0035】
図12には、電磁弁ブロック体300の上面図を示す。図13には、電磁弁ブロック体300の右側面図を示す。図14には、電磁弁ブロック体300の組付前の状態を示した上面図を示す。図15には、電磁弁ブロック体300の組付前の状態を示した右側面図を示す。図16には、図13に示す電磁弁ブロック体300のDD断面図を示す。図17には、図12に示す電磁弁ブロック体のEE断面図を示す。図18には、電磁弁ブロック体300の下面図を示す。
【0036】
以下では、第1パイロット式電磁弁P1及び第2パイロット式電磁弁Q1について説明することで、その他同様の構成である第3パイロット式電磁弁R1について同様の構成及び作用効果を有する部分については詳細な説明を割愛する。
図14及び図15に示すように、電磁弁ブロック体300の組付前の第1パイロット式電磁弁P1及び第2パイロット式電磁弁Q1が離間した状態で配置されている。図14及び図15に示すように、第1パイロット式電磁弁P1が図中右側、第2パイロット式電磁弁Q1が図中左側に配置されている。図14に示すように、第1パイロット式電磁弁P1の出力ポートP13及び第2パイロット式電磁弁Q1の出力ポートQ13は、直線状流路14と交差する方向に向くように位置する。それにより、第1流路ブロック体P10の第1入力ポートP12Aを第2流路ブロック体Q10の第2入力ポートQ12B側に配置、又は第2流路ブロック体Q10の第1入力ポートQ12Aを第1流路ブロック体P10の第2入力ポートQ12B側に配置させ、直線状流路14を連通させることができる。
【0037】
図14及び図15に示す状態から、第1に使用しないポートに閉止栓P95、P96、Q96をする。閉止栓をすることにより、使用状況に合わせた任意の流路を有する電磁弁ブロック体を形成することができる。すなわち、使用者はストックとして複数の形状のパイロット式電磁弁を有する必要がないため、在庫に係る場所代及び部品代のコストの削減をすることができる。また、パイロット式電磁弁の供給口の向きを自由に変更することにより、マニホールドの構成パターンを部品交換することなく変更することができる。
【0038】
第2に、第1パイロット式電磁弁P1を第2パイロット式電磁弁Q1側へ移動させ、第1入力ポートP12Aを第2入力ポートQ12Aに挿入させることにより、図12及び図13に示すような電磁弁ブロック体300となる。
第1入力ポートP12Aの先端部の外径P121Aは、第2入力ポートQ12Bの内径Q121Bよりもわずかに小さい。そのため、第1入力ポートP12Aを第2入力ポートQ12B内に挿入することができる。また、第1入力ポートP12Aの外周には、OリングP122Aが嵌合されているため、第2入力ポートQ12Bに挿入した場合の流体の漏れを防止することができる。
また、第1入力ポートP12Aを第2入力ポートQ12Bに挿入するとしたとき、第1入力ポートP12Aの係合溝P123Aと第2入力ポートQ12Bの係合溝Q123Bが同じ位置にくる。そのため、係合溝P123A及び係合溝Q123Bに図16に示すように係合ピン98を挿入することで、第1パイロット式電磁弁P1及び第2パイロット式電磁弁Q1を挿入した状態で固定できる。
【0039】
図15に示す状態から図13に示す電磁弁ブロック体300としたとき、図13に示すように第1流路ブロック体P10の第1取付部P191が第2流路ブロック体Q10の第2取付部Q192の下部に入り込む。また、図18に示すように、第2流路ブロック体Q10の第4取付部Q194が第1流路ブロック体P10の第3取付部P193の下部に入り込む。それにより、図18に示すように、第1流路ブロック体P10の第1貫通孔P191Aと第2流路ブロック体Q10の第2係止孔Q192Aが同軸上に位置する。また、第1流路ブロック体P10の第3係止孔P193Aと第2流路ブロック体Q10の第4貫通孔Q194Aが同軸上に位置する。そのため、第1貫通孔P191A及び第4貫通孔Q194Aから図示しない係合ネジを挿入することで、第1流路ブロック体P10と第2流路ブロック体Q10を係合することができ電磁弁ブロック体300とすることができる。
【0040】
流路ブロック体10内の直線状流路14は、第1入力ポート12Aから第2入力ポート12Bへと直線状に形成されている。電磁弁ブロック体300は、第1パイロット式電磁弁P1の第1入力ポートP12Aと第2パイロット式電磁弁Q1の第2入力ポートQ12Bが連結している。また、第2パイロット式電磁弁Q1の第1入力ポートQ12Aと第3パイロット式電磁弁R1の第2入力ポートR12Bが連結している。したがって、図16及び図17に示すように、第1パイロット式電磁弁P1乃至第3パイロット式電磁弁R1内に形成された直線状流路14は一直線状に連通される。
【0041】
図16に示すように、直線状流路14中に出力流路16を形成する出力流路筒状部18が第1パイロット式電磁弁P1乃至第3パイロット式電磁弁R1にそれぞれP18、Q18、R18として形成されている。しかし、図16に示すように、第1垂直部R18Aと直線状流路14の第3入力ポートR12Cとの間には、側方直線状流路R141が形成される。また、同様に側方直線状流路Q141及びP141が形成される。そのため図16に示すように、上方から見た場合側方直線状流路R141、Q141、P141が直線状に並び流路が開かれた状態にある。
【0042】
図17に示すように、直線状流路14内に出力流路16を形成する出力流路筒状部18が第1パイロット式電磁弁P1乃至第3パイロット式電磁弁R1にそれぞれP18、Q18、R18として形成されている。しかし、図17に示すように、L字底部R18Bと直線状流路14の下方向の間には、下方直線状流路R142が形成される。また、同様に側方直線状流路Q142及びP142が形成される。そのため図17に示すように、側方から見た場合下方直線状流路R142、Q142、P142が直線状に並び流路が開かれた状態にある。
【0043】
<D.パイロット式電磁弁の作用効果>
ノーマルクローズ状態のパイロット式電磁弁1についての作用効果について、図10を用い説明をする。
図10に示す、パイロット弁部2は非通電状態であるため、可動鉄心25は、ばね37の付勢力に勝るばね26の付勢力によりパイロット弁座30側へ付勢されている。そのため、可動鉄心25と係合する弁体保持部材34も付勢されるため弁体保持部材34に保持されるパイロット弁体29がパイロット弁座30に押圧された状態となり、パイロットオリフィス35を閉じた状態となる。
【0044】
流体は入力ポート連通路58を通り、第1流路41、第1流路連通路21を通り、パイロット室24へ流体が流入する。パイロット室24へ流入した流体は、さらに第3流路連通路23、第3流路43を通り、弁室上部47へ流体が流入する。
弁室上部47へ流体が流入すると、弁室上部47と弁室下部60との間の圧力の差がなくなる。弁室上部47の方が弁室下部60より受圧面積が大きいため、ダイアフラム弁体8を閉止する力が発生する。同時に、ダイアフラム弁体8は、ばね91の付勢力により弁座56へ押圧される。
よって、ダイアフラム弁体8により弁孔55は塞がれているため、入力流路から出力ポート13へ流体は流入しない。
【0045】
図10に示す状態で、パイロット弁部2を通電状態とすると、図11に示すように、固定鉄心28に磁界が発生し可動鉄心25を吸引する。可動鉄心25が固定鉄心28に吸引されることにより、弁体保持部材34に掛かるばね26の付勢力はなくなる。その結果、ばね37の付勢力により、パイロット弁体29を弁体保持部材34側へ付勢し、パイロット弁座30から離間させ、図11に示すように、パイロットオリフィス35が開いた状態となる。
【0046】
図11に示すように、流体は入力ポート連通路58を通り、入力ポート連通路51、第1流路41、第1流路連通路21へ流入する。しかし、第1流路連通路21は、パイロット弁体29が当接しており、第1流路連通路21から、パイロット室24へ流体が流入することができない。流体がパイロット室24へ流入しなくなることにより、流体が第3流路43を通り、弁室上部47へ流入することがなくなる。同時に弁室上部47の流体は、第3流路43、パイロットオリフィス35、第2流路連通路22、第2流路42を通り、出力ポート62へと流出する。そのため、弁室上部47の圧力が弁室下部60の圧力よりも低くなる。弁室上部47と弁室下部60の間に圧力差が生じることでダイアフラム弁体8が、圧力が低い弁室上部47へ押し上げられる。その際の押し上げ力は、ばね91の付勢力よりも勝っているため、ダイアフラム弁体8は弁座56から離間した状態となる。
したがって、ダイアフラム弁体8により弁孔55は塞がれていないため、入力流路から出力ポート13へ流体を流入させることができる。
【0047】
<E.電磁弁ブロック体の作用効果>
図12に示す電磁弁ブロック300において、第1入力ポートR12Aから流入した流体は、第1出力ポートP13乃至R13へと流入させることができる。第1出力ポートP13乃至R13のうちどの出力ポートへ流体を流すかは、作業者の任意により決定することができる。
【0048】
以下では、具体的に、第1パイロット式電磁弁P1の出力ポートP13へと流体を流入させる場合を説明する。
上述した、パイロット式電磁弁の開弁方法に従い、第1パイロット式電磁弁P1のダイアフラム弁体P8を開弁させる。また、その他の第2パイロット式電磁弁Q1乃至第3パイロット式電磁弁R1を上述した閉弁方法に従い閉弁させる。それにより、直線状流路P14と出力流路P16が連通した状態になり流体を出力ポート13へと流すことができる。
【0049】
図16に示すように、直線状流路14の第1垂直部R18Aと直線状流路14の第3入力ポートR12Cとの間に、側方直線状流路R141が形成される。また、同様に側方直線状流路Q141及び側方直線状流路P141が形成される。そのため、上方から見た場合、側方直線状流路R141、Q141、P141が直線状に並び流路が開かれた状態となる。
そのため、第1入力ポートR12Aから流入した流体は、流れてきた勢いを止めることなく流れることができる。すなわち、流体は真っすぐに流れる場合が最も流速が速くなるときである。直線状流路14内に直線状の側方直線状流路R141、Q141、P141が形成されていることにより、流路を流れる流体の流速に与える影響を小さくすることができる。
【0050】
また、図17に示すように、直線状流路14のL字底部R18Bと直線状流路14の下方向の間に、下方直線状流路R142が形成される。また、同様に下方直線状流路Q142及び下方直線状流路P142が形成される。そのため図17に示すように、側方から見た場合下方直線状流路R142、Q142、P142が直線状に並び流路が開かれた状態にある。
そのため、第1入力ポートR12Aから流入した流体は、流れてきた勢いを止めることなく流れることができる。すなわち、流体は真っすぐに流れる場合に最も流速が速くなる。直線状流路14内に直線状の下方直線状流路R142、Q142、P142が形成されていることにより、流路を流れる流体の流速に与える影響を小さくすることができる。
【0051】
さらに、上記側方直線状流路及び下方直線状流路の両方が形成されていることにより、出力流路筒状部18と直線状流路14の間にはL字型のL字型流路140が存在することになる。L字型流路140が存在することにより、流体は、側方及び下方から真っすぐに流れることができる。したがって、流路を流れる流体の流速に与える影響を小さくすることができる。
【0052】
<F.変形例>
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、本実施形態においては、第3入力ポート12C及び直角流路15を形成したブロック体を示したが、第3入力ポート12C及び直角流路15が形成されていない流路ブロック体とすることもできる。
【0053】
例えば、本実施形態においてはL字型流路としたが、下方直線状流路又は側方直線状流路であっても流量は少なくなるが、どちらか一方を採用することもできる。
【0054】
例えば、本実施形態においてはパイロット式電磁弁1をノーマルクローズのものとしたが、ノーマルオープンのものとすることもできる。
【0055】
例えば、本実施形態における電磁弁ブロック体300は、第1流路ブロック体を有する第1パイロット式電磁弁と第1流路ブロック体と同一の形状の第2流路ブロック体を有する第2パイロット式電磁弁とを有するものについて説明した。同一形状の流路ブロック体を有するのであれば、1種類の流路ブロック体を有することにより、様々な構成パターンを有する電磁弁ブロック組立体300を構成することができる。そのため、様々な部品を有する必要がないためコストを低減することができる旨記載した。
しかし、図19及び図20に示すように、上述した流路ブロック体と異なる流路ブロック体を用いたパイロット式電磁弁を組み合わせることによっても、電磁弁ブロック組立体を形成することができる。流路ブロック体の種類が2種類となるが、部品点数としては2つの種類のパイロット式電磁弁を有すればよいため、従来の様々な部品を有しなければならなかったのと比較すると部品を有する量は格段に減るため、コストを低減することができる。
【0056】
図19及び図20に示す流路ブロック体400は図1及び図4に示すブロック体10の第1入力ポート12Aの形状が先端先細りではなく、第2ポートと同様の形状をしているだけの形状の違いである。そのため、流路ブロック体400は、その他の部分について図1及び図4に示す流路ブロック体10と同様の作用効果を有する。
【符号の説明】
【0057】
1 パイロット式電磁弁
10 流路ブロック体
11 本体部
11C 第1側面
11D 第2側面
11E 第3側面
11F 第4側面
12A 第1入力ポート
12B 第2入力ポート
12C 第3入力ポート
13 出力ポート
14 直線状流路
141 側方直線状流路
142 下方直線状流路
16 出力流路
18 出力筒状部
2 パイロット弁部
25 可動鉄心
28 固定鉄心

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定鉄心及び可動鉄心を有するパイロット弁部と、流路ブロック体とを備えるパイロット式電磁弁において、
前記流路ブロック体は第1入力ポートと第2入力ポートと出力ポートとが形成された直方体の本体部を有すること、
前記第1入力ポートと前記第2入力ポートは前記本体部の対向する第1側面及び第2側面に形成されていること、
前記出力ポートは前記第1側面と前記第2側面の間の第3側面に形成されていること、
前記第1入力ポートと前記第2入力ポートを連通する直線状流路が形成されていること、
前記直線状流路中に前記出力ポートと連通する出力流路を形成する出力流路筒状部が形成されること、
前記直線状流路と前記出力流路筒状部の筒状部下面の間、及び前記直線状流路と前記出力流路筒状部の筒状部側面の間に断面L字型流路が形成されること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項2】
請求項1に記載するパイロット式電磁弁において、
前記本体部のうち前記第3側面と対向する第4側面に第3入力ポートが形成されていること、
を特徴とするパイロット式電磁弁。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載するパイロット式電磁弁を2つ以上組み合わせた電磁弁ブロック体であって、
前記電磁弁ブロック体は、第1流路ブロック体を有する第1パイロット式電磁弁と第2流路ブロック体を有する第2パイロット式電磁弁とを有すること、
前記第1流路ブロック体及び前記第2流路ブロック体は、
前記第1側面に第1取付部が形成され、前記第2側面のうち前記第1取付部に対向する位置に第2取付部が形成されていること、
前記第1側面のうち前記第1取付部と前記第1入力ポートを挟んで第3取付部が形成され、前記第2側面のうち前記第3取付部に対向する位置に第4取付部が形成されていること、
前記第1流路ブロック体の前記第1入力ポートが前記第2流路ブロック体の前記第2入力ポートに連結すること、
前記第1流路ブロック体の前記第1取付部と前記第2流路ブロック体の前記第2取付部及び前記第1流路ブロック体の前記第3取付部と前記第2流路ブロック体の前記第4取付部を係止部材により係止すること、
を特徴とする電磁弁ブロック体。
【請求項4】
請求項3に記載する電磁弁ブロック体において、
前記第1取付部が前記第1側面から突出していること、
前記第4取付部が前記第2側面から突出していること、
を特徴とする電磁弁ブロック体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【公開番号】特開2013−24282(P2013−24282A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−157722(P2011−157722)
【出願日】平成23年7月19日(2011.7.19)
【出願人】(000106760)CKD株式会社 (627)
【Fターム(参考)】