(57)【要約】【課題】本発明は、電磁弁に関し、従来の電磁弁においては、パイロット弁装置が電磁弁の本体と別体であるため全体が大きくなりコンパクト化が必要であると共に、ピストン室までのエアーの流路が長く容積が大きいので、主弁の応答時間が遅くなると言う課題があり、それを解決することである。【解決手段】供給ポートと出口ポートと排気ポートの３ポートを備え、ソレノイドによってパイロット弁が開閉されて、その開閉でエアーがピストン室に供給されてピストンが駆動され、該ピストンによって主弁の開閉が行われる電磁弁において、前記ピストン室およびピストンと主弁と３ポートとを備えた電磁弁の本体２に、当該電磁弁の使用状態において、前記パイロット弁１０からピストン室１１ａまでの流路９ｋを短縮するために、前記ピストン室の側方にパイロット弁収納部８が形成されている電磁弁１とするもので３ある。【選択図】図４−Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給ポートと出口ポートと排気ポートの３ポートを備え、ソレノイドによってパイロット弁が開閉されて、その開閉でエアーがピストン室に供給されてピストンが駆動され、該ピストンによって主弁の開閉が行われる電磁弁において、
前記ピストン室およびピストンと主弁と３ポートとを備えた電磁弁の本体に、当該電磁弁の使用状態において、前記パイロット弁からピストン室までの流路を短縮するために、前記ピストン室の側方にパイロット弁収納部が形成されていること、
を特徴とする電磁弁。
【請求項２】
供給ポートと出口ポートと排気ポートの３ポートを備え、ソレノイドによってパイロット弁が開閉されて、その開閉でエアーがピストン室に供給されてピストンが駆動され、該ピストンによって主弁の開閉が行われる電磁弁において、
前記ピストン室およびピストンと主弁と３ポートとを備えた電磁弁の本体に、使用状態において上部を開口させた開口部を有するパイロット弁収納部が前記ピストン室の側方に形成され、
前記開口部を閉蓋する蓋部材に前記ソレノイドの固定コアを固着する固着手段が設けられ、
前記固着手段に前記ソレノイドの固定コアが係合して固着されていること、
を特徴とする電磁弁。
【請求項３】
ソレノイド用の端子台を、電磁弁の本体の一部に設けたこと、
を特徴とする請求項１または２に記載の電磁弁。
【請求項４】
蓋部材は、放熱効果を高める放熱材であること、
を特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、プレス機械のエアクラッチ・エアブレーキ等を制御する複式の電磁弁（デュアルバルブ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス機械のエアクラッチ・エアブレーキを安全確実に操作するための複式電磁弁２０は、図６乃至図７に示すように、ソレノイド２３ａ，２３ｂを備えたパイロット弁２３およびパイロット本体２１が、バルブ本体２２の上に取り付けられている。
【０００３】
前記バルブ本体２２は、プレッシャーリターン形３ポートバルブを並列に一体化され、主弁である両バルブ２２ａ，２２ｂが同時に作動する構造（図７ではパラレルフロー形を示す）となっている。
【０００４】
前記両バルブ２２ａ，２２ｂを作動させるピストン２２ｃ，２２ｄは、前記バルブ本体２２の上部に設けられ、前記ピストン２２ｃ、２２ｄを作動させるピストン室２２ｅに連通する流路ａが、前記パイロット本体２１とスペーサ２８とに連通させて、穿設されている。
【０００５】
前記複式電磁弁２０においては、前記両バルブ２２ａ，２２ｂが同時に故障する可能性が少なく、万一いずれか一方のバルブが故障したときには、ポートブロック２７における出口（作動用）ポート２５に発生する圧力が、アクチュエータが作動することの無い低さに抑えられる。このように、プレス機械等の安全操作を最優先させた安全設計となっているものが知られている。
【０００６】
従来の３ポート電磁弁を使用した装置の公知文献として、特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３２６８８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の複式電磁弁においては、ピストン室までの流路ａがパイロット本体２１とスペーサ２８とに連通させて穿設された流路であり、当該流路ａの容積が大きく、主弁の応答時間が遅いという課題がある。
【０００９】
また、固定コア２１ａと固定コアパイプ２１ｂとは、強度と気密性を保つためにビーム溶接しているが、製造工数が多くなりコストが嵩むという課題がある。更に、コイル２１ｃが外部に露出しているので、その保護のために樹脂などで前記コイル２１ｃ全体を封止する必要があるとともに、パイロット弁を収納するパイロット本体２１がバルブ本体２２の上に載置された構造なので、複式電磁弁２０の全体のサイズが大きくなってしまい、設計上の不都合となると言う課題がある。本発明に係る電磁弁は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電磁弁の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、供給ポートと出口ポートと排気ポートの３ポートを備え、ソレノイドによってパイロット弁が開閉されて、その開閉でエアーがピストン室に供給されてピストンが駆動され、該ピストンによって主弁の開閉が行われる電磁弁において、前記ピストン室及びピストンと主弁と３ポートとを備えた電磁弁の本体に、当該電磁弁の使用状態において、前記パイロット弁からピストン室までの流路を短縮するために、前記ピストン室の側方にパイロット弁収納部が形成されていることである。
【００１１】
また、本発明に係る電磁弁の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、供給ポートと出口ポートと排気ポートの３ポートを備え、ソレノイドによってパイロット弁が開閉されて、その開閉でエアーがピストン室に供給されてピストンが駆動され、該ピストンによって主弁の開閉が行われる電磁弁において、前記ピストン室およびピストンと主弁と３ポートとを備えた電磁弁の本体に、使用状態において上部を開口させた開口部を有するパイロット弁収納部が前記ピストン室の側方に形成され、前記開口部を閉蓋する蓋部材に前記ソレノイドの固定コアを固着する固着手段が設けられ、前記固着手段に前記ソレノイドの固定コアが係合して固着されていることである。
【００１２】
前記ソレノイド用の端子台を、電磁弁の本体の一部に設けたことである。
【００１３】
前記蓋部材は、放熱効果を高める放熱材であることを含むものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電磁弁によれば、パイロット弁装置が電磁弁の本体に内包され、装置全体がコンパクト化されている。それにより、パイロット弁から供給されるエアー用流路の、ピストン室に至るまでの距離が短縮され、ピストン及び主弁の応答時間が高速化される。
【００１５】
ソレノイドの固定コアが電磁弁の本体の蓋部材に固定されているので、その蓋部材を介して、前記固定コアの通電中に発生する熱が効率よく放熱される、と言う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電磁弁１の全体斜視図である。
【図２】同本発明の電磁弁１の正面図（Ａ）、配線状況を示すための底面図（Ｂ）である。
【図３】同電磁弁１の、背面の蓋を外した状態の背面図（Ａ）、同電磁弁１における上部の蓋部材を外した状態の平面図（Ｂ）である。
【図４−Ａ】同電磁弁１の動作を示すもので、パイロット弁がＯＦＦの時のエアの流れを示す説明図である。
【図４−Ｂ】同電磁弁１におけるソレノイドとパイロット弁との構造を示す一部拡大詳細図である。
【図４−Ｃ】同電磁弁１におけるパイロット弁がＯＮの時の、ピストン室のエアが大気に流れる様子を示す説明図である。
【図５−Ａ】同電磁弁１の動作を示すもので、パイロット弁がＯＮの時の、供給ポートからのエアの流れを示す説明図である。
【図５−Ｂ】同電磁弁１におけるパイロット弁がＯＮの時の、ピストン室へエアが流れる様子を示す説明図である。
【図６】従来例に係る複式電磁弁２０の斜視図である。
【図７】同付記式電磁弁２０の一部を破断して示す正面図（Ａ）、同側面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る電磁弁１は、図１乃至図３に示すように、本体２のピストン室１１ａの側に隣接させてパイロット弁収納部８を設け、ソレノイド９およびパイロット弁１０を収納して、一体化により主弁１２（図３、図４−Ａ参照）の応答時間を高速化するとともに、電磁弁１の全体をコンパクトにしたものである。
【実施例１】
【００１８】
本発明に係る電磁弁１は、図１乃至図２に示すように、供給ポート３と出口ポート４（図４−Ａ参照）と排気ポート５の３ポートを備え、図３乃至図４−Ｂに示すように、ソレノイド９によってパイロット弁１０が開閉されて、その開閉でエアーがピストン室１１ａに供給されてピストン１１が駆動され、該ピストン１１によって前記主弁１２の開閉が行われるものである。なお、前記電磁弁１は、一例として複式電磁弁を実施例にして説明している。
【００１９】
前記ピストン室１１ａおよびピストン１１と主弁１２とを２箇所に設け、更に３ポートとを備えた電磁弁１の本体２に、当該電磁弁１の使用状態（鉛直方向を上下方向として）において、図４−Ａ、図４−Ｂに示すように、前記パイロット弁１０からピストン室１１ａまでの流路９ｋの長さを短縮するために、前記ピストン室１１ａの側方に隣接させてパイロット弁収納部８が一体的に形成されて、本体２に内包されている。
【００２０】
また、前記パイロット弁収納部８の上部は、上方に向かって全面開口されて開口部となっており、前記開口部を閉蓋する蓋部材２ａに、前記ソレノイド９の固定コア９ａを固着する固着手段が設けられている。
【００２１】
前記固着手段は、図４−Ａに示すように、前記蓋部材２ａの厚み方向に貫通させた貫通孔と、ソレノイド９の固定コア９ａの一端突出部のネジ部に螺合される固定ナット９ｅとで構成される。前記固定コア９ａの一端部には、前記貫通孔の内側の縁部に当接する段部がある。よって、前記固定ナット９ｅを、前記一端突出部のネジ部に螺着し、更に締め込むことで、前記固定コア９ａが蓋部材２ａに固着される。
【００２２】
また、前記蓋部材２ａは、放熱効果を高める放熱材であり、例えば、アルミニウム材である。なお、図４−Ａに示すように、前記蓋部材２ａは、パイロット弁収納部８の開口部を閉蓋するもので、ピストン室１１ａの上部開口部を閉蓋する蓋部材と別体で形成しているが、その実施例に限らず、本体２の上部の開口部全体を蓋する、一体の蓋部材としても良い。
【００２３】
図２に示すように、前記ソレノイド用の端子台６を、電磁弁１の本体２の一部に設けている。前記ソレノイド９を、本体２のピストン室１１ａ側方のパイロット弁収納部８に装備したので、本体２に内包させたものである。
【００２４】
尚、端子台６に接続される電気接続用の線材７は、図２乃至図３に示すように、本体２ａの下位置の側方から内側に配線され、端子台６に至る。その後、端子台６からソレノイド９のコイル９ｄ（図４−Ａ参照）へと、コイルリード線７ａが配線されている。
【００２５】
前記ソレノイド９は、図４−Ａ、図４−Ｂに示すように、前記蓋部材２ａに固定ナット９ｅで固着された固定コア９ａと、可動コア９ｂと、固定コアパイプ９ｎ、コイル９ｄ、
可動コア戻しばね９ｆとで、概ね構成されている。
【００２６】
前記可動コア９ｂにおいては、図４−Ｂに示すように、パイロット弁１０として、エアの流入を防止する、ゴム製の上シール材９ｇ、ゴム製の下シール材９ｈ、上シール材用押えばね９ｉ、下シール材用押えばね９ｊが、当該可動コア９ｂの内部空間部に具備されている。
【００２７】
前記上シール材９ｇは、固定コア９ａの排気流路９ｍに、エアが流れるのを阻止するものである。また、下シール材９ｈは、図４−Ｂに示すように、本体２ａ側に設けられている供給穴１０ａからのエアの流入を阻止するものである。
【００２８】
また、可動コア９ｂに設けられる排気流路９ｍａは、図４−Ｂに示す状態（パイロットＯＦＦの状態）の時に、ピストン室１１ａからのエアを、固定コア９ａの排気流路９ｍを介して、外部へ排気させるための流路である。
【００２９】
また、図４−Ａ、図４−Ｂに示すように、パイロット弁１０の下部の流路９ｋは、パイロット弁収納部８の下部とピストン室１１ａの吸排気ポート１１ｂと連通させる流路である。パイロットＯＮの時は供給ポート３からのエアを、ピストン室１１ａに流入させ、一方、パイロットＯＦＦの時には、図４−Ｃに示すように、ピストン室１１ａのエアを、前記排気流路９ｍａから排気流路９ｍへと流出させ、固定コア９ａの中心部を通って、排気ポート９ｐから外部へ排気する。
【００３０】
本体２におけるピストン室１１ａのピストン１１と、該ピストン１１に連結されているステム１２ａと、該ステム１２ａを介して上下駆動される主弁１２と、主弁１２用の戻しばね１２ｂと、ばね受け座１２ｃとの、これらの構造とその作用は、従来例と同じなので、詳細な説明は省略する。
【００３１】
本発明に係る電磁弁１の操作方法について説明する。図４−Ａに示すように、パイロットＯＦＦの状態（ソレノイド９の通電ＯＦＦ）では、ソレノイド９の可動コア９ｂが可動コア戻しばね９ｆに付勢されて下位置にある。図４−Ｂに示すように、固定コア９ａと可動コア９ｂとの間に間隙αができる。
【００３２】
ピストン室１１ａのエアが、戻しばね１２ｂの付勢力でピストン１１が上方に押し上げられるので、図４−Ｃに示すように、吸排気ポート１１ｂから短い長さの流路９ｋを通過して、排気流路９ｍａに流れて、前記間隙αの空間部から排気流路９ｍへと流入し、排気ポート９ｐから外部に排気される。
【００３３】
前記可動コア９ｂが下位置に下がることで、下シール材９ｈによって、供給穴１０ａからパイロット弁収納部８への、エアの侵入が阻止される。同時に、前記ピストン室１１ａからのエアが、前記供給穴１０ａからパイロット供給流路１３へ流入するのが阻止される。
【００３４】
前記ピストン１１が上位置に戻されることで、図４−Ａに示すように、供給ポート３からのエアは、主弁１２で閉鎖されて出口ポート４へ流れることができ無い。一方、前記アクチュエータ側からのエアが、出口ポート４から排気ポート５へと流れて外部に排気される。
【００３５】
次に、パイロットＯＮの状態（ソレノイド９の通電ＯＮ）では、図５−Ａに示すように、ソレノイド９において、可動コア９ｂが固定コア９ａに吸着される。よって、図４−Ｂに示した間隙αが０（ゼロ）になる。
【００３６】
前記可動コア９ｂの上方向への移動により、下シール材９ｈの閉蓋作用が解除され、本体２における供給穴１０ａが「開」状態になる。すると、供給ポート３から高圧のエアが、パイロット用流路１４、パイロット供給流路１３を通って、前記供給穴１０ａからパイロット弁収納部８内部に流入する。
【００３７】
前記エアは、図５−Ｂに示すように、前記可動コア９ｂが固定コア９ａに吸着され、上シール材９ｇが前記固定コア９ａの中心部に穿設された排気流路９ｍを閉蓋しているので、可動コア側の排気流路９ｍａ（図４−Ｃ参照）から固定コア側の排気流路９ｍ（図４−Ｃ参照）に侵入できない。そこで、前記エアは、流路９ｋに流れ込む。そして、前記流路９ｋの先の吸排気ポート１１ｂからピストン室１１ａに、エアが吐出される。前記流路９ｋは、従来の流路の長さ・容積に比べて、非常に距離が短く、且つ、小容積なので、エア流入によるピストン１１の応答時間が高速化されている。
【００３８】
前記ピストン室１１ａに前記エアが吐出されたことで、短時間で直ちにピストン１１が下方向に押されて移動する。これにより、図５−Ａ、図５−Ｂに示すように、ピストン１１下部の排気用弁１１ｃが本体２の排気穴２ｂを閉蓋して、排気ポート５への流路を遮断する。同時に、主弁１２が、戻しばね１２ｂの付勢力に抗して下に移動せしめられ、本体２の出口ポート用の供給穴２ｃが「開」状態になる。
【００３９】
前記供給穴２ｃが「開」になったので、供給ポート３からエアが前記供給穴２ｃに侵入して、出口ポート４へとエアが所定の圧力で供給され、例えば、プレス機械における各種のアクチュエータが駆動される。
【００４０】
そして、前記ソレノイド９が通電ＯＦＦにされると、図４−Ａに示す状態になる。ピストン室１１ａのエアが、吸排気ポート１１ｂから、流路９ｋそして可動コア側の排気流路９ｍａ、パイロット弁収納部８の間隙α、固定コア側の排気流路９ｍを経て、排気ポート９ｐから外部へ排気される。
【００４１】
前記ソレノイド９が通電状態の時に発生する熱は、固定コア９ａを介して蓋部材２ａによって放熱される。このように、電磁弁１の本体２の筐体に、ソレノイドを内包させることでパイロット弁及び端子台を一体化させたので、電磁弁全体がコンパクト化されるとともに、流路長さの短縮化によって主弁の応答時間が高速化されたものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る電磁弁１は、単式・複式の電磁弁に広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１          電磁弁、
２          本体、                        ２ａ        蓋部材、  
２ｂ        排気穴、                      ２ｃ        出口ポート用の供給穴、
３          供給ポート、
４          出口ポート、
５          排気ポート、
６          端子台、
７          線材、                        ７ａ        コイルリード線、
８          パイロット弁収納部、  
９          ソレノイド、                  ９ａ        固定コア、
９ｂ        可動コア、                    ９ｃ        固着用ネジ部、
９ｄ        コイル、                      ９ｅ        固定ナット、
９ｆ        可動コア戻しばね、            ９ｇ        上シール材、
９ｈ        下シール材、                  ９ｉ        上シール材用押えばね、
９ｊ        下シール材用押えばね、        ９ｋ        流路、
９ｍ        排気流路、                    ９ｍａ      可動コア側の排気流路、
９ｎ        固定コアパイプ、              ９ｐ        排気ポート、
１０        パイロット弁、                １０ａ      供給穴、
１１        ピストン、                    １１ａ      ピストン室、
１１ｂ      吸排気ポート、                １１ｃ      排気用弁、    
１２        主弁、                        １２ａ      ステム、
１２ｂ      戻しばね、                    １２ｃ      ばね受け座、  
１３        パイロット供給流路、
１４        パイロット用流路、
２０        複式電磁弁、
２１        パイロット本体、              ２１ａ      固定コア（鉄心）、
２１ｂ      固定コアパイプ（コアチューブ）、
２１ｃ      コイル、                      ２１ｄ      可動コア、
２２        バルブ本体、
２２ａ，２２ｂ  バルブ、
２２ｃ，２２ｄ  ピストン、
２２ｅ          ピストン室、
２３        パイロット弁、
２３ａ      ソレノイド、
２３Ｂ      ソレノイド、
２４        供給ポート、
２５        出口ポート、
２６        排気ポート、
２７        ポートブロック、
２８        スペーサ。
【図１】
2018076941.tif 000003
【図２】
2018076941.tif 000004
【図３】
2018076941.tif 000005
【図４−Ａ】
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【図４−Ｂ】
2018076941.tif 000007
【図４−Ｃ】
2018076941.tif 000008
【図５−Ａ】
2018076941.tif 000009
【図５−Ｂ】
2018076941.tif 000010
【図６】
2018076941.tif 000011
【図７】
2018076941.tif 000012