特許 5791351 複合電磁切換弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791351

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】複合電磁切換弁

(51)【国際特許分類】

   H01H 3/16 20060101AFI20150917BHJP

   H01H 21/28 20060101ALI20150917BHJP

   F16K 31/06 20060101ALN20150917BHJP

【ＦＩ】

   H01H3/16 B

   H01H21/28 U

   !F16K31/06 320A

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-97247(P2011-97247)

(22)【出願日】2011年4月25日

(65)【公開番号】特開2012-230783(P2012-230783A)

(43)【公開日】2012年11月22日

【審査請求日】2014年4月14日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000241267

【氏名又は名称】豊興工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】藤坂 昌廣

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１４８０１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−１１８１３７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３／１６

Ｈ０１Ｈ ２１／２８

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力流体を流体アクチュエータに供給する位置と前記圧力流体を排出する位置との間で移動可能な主弁を有する主弁本体と、
前記主弁本体に取り付けられる固定部材と、
前記主弁と接続され、軸方向へ往復動する移動部材と、
前記移動部材に設けられた略円錐状のドグに接触するローラを有し、前記移動部材の軸方向の移動を検出するマイクロスイッチと、
前記マイクロスイッチが取り付けられた揺動部材であって、前記移動部材の軸方向と略直交する支点ピンの廻りに揺動可能に前記固定部材に配置された揺動部材と、
前記揺動部材を前記固定部材に固定するねじとを備え、
前記揺動部材は、前記支点ピン廻りの揺動で前記ドグと前記ローラとの接触による検出位置を軸方向へ調整可能に前記固定部材に配置され、
前記ドグ、前記支点ピン及び前記ローラを前記移動部材の軸方向で略同一位置に設けられ、
さらに、前記移動部材の軸方向において、前記ねじは、前記ドグ、前記支点ピン及び前記ローラに対して前記主弁と反対側に配置されている
ことを特徴とする複合電磁切換弁。

【請求項2】

前記支点ピンは前記ドグに対して前記マイクロスイッチの反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合電磁切換弁。

【請求項3】

前記移動部材の軸方向と直交する方向において、前記支点ピンは、前記マイクロスイッチを挟んで前記ねじと反対側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の複合電磁切換弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロスイッチの取付構造に関し、特に、供給室と負荷室及び排出室の各室間を切換連通する２個の主弁を弁本体内に並列配置した複合電磁切換弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、供給室と負荷室及び排出室の各室間を切換連通する２個の主弁を弁本体内に並列配置した複合電磁切換弁に用いられるマイクロスイッチの取付構造では、特許文献１にあるように、弁本体の下部に設けた固定部材としての端子箱内にマイクロスイッチを取り付けている。

【0003】

即ち、端子箱内に弾性を有するゴム材より形成した略円錐状のドグを２個配置すると共に、２個のドグをそれぞれ弁体と一体的に移動するように構成している。マイクロスイッチは両弁体に対応して端子箱の内部に２個を取り付け、マイクロスイッチのレバーの先端に回動可能に設けられたローラをドグに接触させ、往復動する両弁体の移動を検出し、両弁体の切換動作を確認している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実公昭６３−２５６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

こうした従来のマイクロスイッチの取付構造では、ドグとローラとが接触して弁体の移動を検出する検出位置でマイクロスイッチを固定する際に、マイクロスイッチを端子箱に２本のボルト等により固定するが、組立誤差や加工誤差等があるために、マイクロスイッチの固定位置が検出位置となるように調整している。しかしながら、この調整の際に、マイクロスイッチを端子箱に弁体の移動方向及び移動方向と直交する方向に調整して固定しなければならず、マイクロスイッチを取り付けるのに手間がかかるという問題があった。

【0006】

本発明の課題は、マイクロスイッチの取付調整を簡単に行えるマイクロスイッチの取付構造を含む複合電磁切換弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
軸方向へ往復動する移動部材に設けたドグに接触して前記移動部材の軸方向移動を検出するマイクロスイッチを固定部材に配置したマイクロスイッチの取付構造において、
揺動部材に前記マイクロスイッチを取り付け、また、前記固定部材に前記揺動部材を前記移動部材の軸方向と略直交する支点ピンの廻りに揺動可能に、かつ、前記揺動部材の前記支点ピン廻りの揺動で前記ドグと前記マイクロスイッチとの接触による検出位置を軸方向へ調整可能に配置したマイクロスイッチの取付構造を含む複合電磁切換弁がそれである。

【0008】

その際、前記ドグは略円錐状で、前記ドグと前記支点ピンとを前記移動部材の軸方向で略同一位置に設けた構成としてもよい。また、前記支点ピンは前記ドグに対して前記マイクロスイッチの反対側に配置した構成としてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のマイクロスイッチの取付構造は、マイクロスイッチを取り付けた揺動部材を支点ピンの廻りに揺動可能に配置したので、検出位置の調整を揺動部材の揺動により調整できるので、マイクロスイッチの取付調整を簡単に行えるという効果を奏する。

【0010】

また、ドグと支点ピンとを移動部材の軸方向で略同一位置に設けることにより、揺動部材を揺動すると、検出位置が移動部材の軸方向で変化し、軸方向と直交する方向での変化は少ないので調整が容易に行える。支点ピンをドグに対してマイクロスイッチの反対側に配置することにより、支点ピンとドグの接触位置との距離を適切に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態としてのマイクロスイッチの取付構造を適用した複合電磁弁の断面図である。

【図2】本実施形態のマイクロスイッチの取付構造の両移動部材の移動が同時の場合の動作説明図である。

【図3】本実施形態のマイクロスイッチの取付構造の両移動部材の移動が異なる場合の動作説明図である。

【図4】本実施形態のマイクロスイッチの取付構造による調整の説明図である。

【図5】第２実施形態としてのマイクロスイッチの取付構造を適用した複合電磁弁の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１は主弁本体で、主弁本体１には２個の主弁ａ，ｂが組み込まれている。主弁本体１には、内部に圧力流体としての圧縮空気を供給する供給流路Ｐに接続された供給室２と、図示しない流体アクチュエータとしてのプレス機械のブレーキシリンダへ負荷流路Ａを介して接続された負荷室４と、低圧側としての大気へ排出流路Ｅを介して接続された排出室６とが主弁本体１内に間隔をあけて図１上下方向に積層されている。排出流路Ｅには大気に排出する際の消音効果を図るために図示しないサイレンサを取り付けている。

【0013】

主弁本体１には、上端側から排出室６に連通する２個の摺動孔８，１０が形成され、両摺動孔８，１０と同軸上に排出室６と負荷室４とを連通する連通孔１２，１４がそれぞれ形成されている。また、両摺動孔８，１０と同軸上に負荷室４と供給室２とを連通する貫通孔１６，１７がそれぞれ形成されている。

【0014】

連通孔１２，１４の排出室６側には排出弁座１８，１９が形成され、貫通孔１６，１７の供給室２側には供給弁座２０，２２が形成されている。両摺動孔８，１０にはそれぞれピストン部材２４，２６が摺動可能に挿入されており、ピストン部材２４，２６には排出弁座１８，１９側に排出弁体２８，３０が設けられている。排出弁体２８，３０を貫通してピストン部材２４，２６にはロッド部材３２，３４が嵌着されている。ロッド部材３２，３４は連通孔１２，１４及び負荷室４内を通って貫通孔１６，１７内に達するように延出されている。

【0015】

供給室２内には、供給弁座２０，２２に対向して供給弁体３６，３８が配置されており、両摺動孔８，１０と同軸上に供給室２に連通し主弁本体１の下端面に開口した嵌合孔４０，４２が形成されている。両嵌合孔４０，４２にはそれぞれ栓部材４４，４６が嵌合されており、供給弁体３６，３８と栓部材４４，４６との間にはコイルばね４８，５０が介装されて、供給弁体３６，３８を供給弁座２０，２２への着座方向に付勢している。

【0016】

両ロッド部材３２，３４には、供給弁体３６，３８及び栓部材４４，４６を貫通して主弁本体１から気密に突出した移動部材５２，５４が同軸に一体で設けられている。尚、ピストン部材２４，２６、ロッド部材３２，３４、移動部材５２，５４を一体に形成してもよく、更に、排出弁体２８，３０や供給弁体３６，３８を一体に形成してもよい。

【0017】

両主弁ａ，ｂは、各室２，４，６間をそれぞれ個別に切換連通するよう回路的に並列に設けられ、負荷室４と排出室６との間を連通して負荷室４と供給室２との間を遮断する排出位置と、負荷室４と供給室２との間を連通して負荷室４と排出室６との間を遮断する供給位置とをそれぞれ有する。

【0018】

主弁本体１の上端面にはパイロット電磁弁本体５６が取り付けられ、摺動孔８，１０が閉塞されている。両摺動孔８，１０と両ピストン部材２４，２６とパイロット電磁弁本体５６とにより、それぞれ作用室５８，６０が区画形成されている。

【0019】

パイロット電磁弁本体５６には、２個のパイロット電磁弁ｃ，ｄが組み込まれており、パイロット電磁弁本体５６には、パイロット流体を供給するパイロット供給路６２，６４と、作用室５８，６０へ接続するパイロット負荷路６６，６８と、大気へ開放するパイロット排出路７０，７２とが形成されている。両パイロット供給路６２，６４は連通路７３を介して供給室２に接続されている。

【0020】

また、パイロット電磁弁本体５６には、パイロット供給路６２，６４とパイロット負荷路６６，６８とパイロット排出路７０，７２とに連通した制御室７４，７６が設けられ、制御室７４，７６内に摺動可能に収装した可動鉄心７８，８０をばね８２，８４の弾性力により固定鉄心８６，８８と離間する方向に付勢している。

【0021】

両パイロット電磁弁ｃ，ｄは、図１に示す非通電の状態では、可動鉄心７８，８０がばね８２，８４で付勢されてパイロット供給路６２，６４を閉じパイロット負荷路６６，６８とパイロット排出路７０，７２との間を連通して作用室５８，６０のパイロット流体を大気に排出して両主弁ａ，ｂを排出位置にしたり、図２に示す通電の状態では、可動鉄心７８，８０がばね８２，８４の弾性力に抗して固定鉄心８６，８８に吸引されてパイロット排出路７０，７２を閉じパイロット供給路６２，６４とパイロット負荷路６６，６８との間を連通して作用室５８，６０にパイロット流体を導入して両主弁ａ，ｂを供給位置にしたり、両主弁ａ，ｂを排出位置と供給位置とに各別に移動操作可能に設けている。

【0022】

主弁本体１の下端面には、端子箱９０が複数のねじ９１により取り付けられており、端子箱９０は、内部が中空状に形成されると共に、図１の手前側の一側面を閉塞する図示しない蓋部材を備え、蓋部材は着脱可能にビス止めされている。

【0023】

端子箱９０には主弁本体１側に開口する嵌合孔９２，９４が形成されており、嵌合孔９２，９４には栓部材４４，４６の一部が嵌合されて、主弁本体１と端子箱９０との位置決めをしている。

【0024】

主弁本体１より気密に突出した移動部材５２，５４が端子箱９０の内部まで延出されている。移動部材５２，５４の端子箱９０内の端にはそれぞれドグ９６，９８が取り付けられている。ドグ９６，９８は略円錐状に形成されており、ドグ９６，９８の円錐面が主弁本体１側に向かって縮径する方向となるように移動部材５２，５４に取り付けられている。尚、ドグ９６，９８は弾性を有するゴム材等により形成されている。

【0025】

ドグ９６，９８に対応してマイクロスイッチ１００，１０２が端子箱９０内に設けられており、マイクロスイッチ１００，１０２はレバーの先端に回動可能なローラ１００ａ，１０２ａが取り付けられ、ローラ１００ａ，１０２ａが押下されると接点が開閉する周知のものである。マイクロスイッチ１００，１０２の接点構成は、いわゆる、ａ接点、ｂ接点、ｃ接点のいずれでもよく、必要に応じて選択すればよい。

【0026】

マイクロスイッチ１００，１０２はそれぞれ揺動部材１０４，１０６に複数のねじ１０８，１１０により取り付けられている。揺動部材１０４，１０６は端子箱９０内に設けられた支点ピン１１２，１１４の廻りに揺動可能に嵌合されており、支点ピン１１２，１１４は移動部材５２，５４の軸方向と直交して立設されている。

【0027】

また、支点ピン１１２，１１４は移動部材５２，５４の軸方向でドグ９６，９８と略同一位置に設けると共に、ドグ９６，９８に対して支点ピン１１２，１１４がマイクロスイッチ１００，１０２と反対側に配置されている。即ち、ドグ９６，９８と支点ピン１１２，１１４との間にマイクロスイッチ１００，１０２が配置されている。

【0028】

主弁本体１と端子箱９０とは、栓部材４４，４６の嵌合により組立時の位置決めがなされるので、移動部材５２，５４の移動方向中心に対する端子箱９０での支点ピン１１２，１１４の位置を予め機械加工により確保できる。

【0029】

揺動部材１０４，１０６には、マイクロスイッチ１００，１０２を間にして、支点ピン１１２，１１４と反対側に、長穴１１６，１１８が形成されており、長穴１１６，１１８は支点ピン１１２，１１４を中心とする円弧状に形成されている。揺動部材１０４，１０６は長穴１１６，１１８に挿入され端子箱９０に螺入されたねじ１２０，１２２により固定される。端子箱９０内には、端子台１２４が配置されており、マイクロスイッチ１００，１０２やパイロット電磁弁ｃ，ｄからのリード線、外部からの配線等が接続される。

【0030】

端子箱９０内の主弁ａ側のマイクロスイッチ１００の接点が開閉する検出位置を調整する際には、ピストン部材２４、排出弁体２８、ロッド部材３２、供給弁体３６、移動部材５２、ドグ９６を軸方向に移動して、排出弁体２８が排出弁座１８から離間すると共に、供給弁体３６も供給弁座２０から離間した中間の動作位置に移動する。主弁ａを排出位置と供給位置との中間として、この位置をマイクロスイッチ１００の検出位置とする。

【0031】

そして、図４に示すように、マイクロスイッチ１００のローラ１００ａがドグ９６を押下してマイクロスイッチ１００の接点が切り換わるように、揺動部材１０４を支点ピン１１２の廻りに揺動させて調整する。

【0032】

揺動部材１０４の支点ピン１１２廻りの揺動で、マイクロスイッチ１００のローラ１００ａが移動部材５２の軸方向に移動するので、支点ピン１１２廻りの揺動で調整できる。揺動による一方向の移動で調整できるので調整がしやすい。調整の際には、マイクロスイッチ１００に接点の開閉に応じて動作するブザーやランプを接続して、マイクロスイッチ１００が検出位置で切り換わったことを報知するようにするとよい。

【0033】

本実施形態では、支点ピン１１２がドグ９６に対して移動部材５２の移動方向に対して略同一位置にある。支点ピン１１２の廻りに揺動部材１０４を揺動すると、マイクロスイッチ１００のローラ１００ａは円弧状に移動するが、支点ピン１１２とドグ９６とが略同一位置にあるので、その移動成分は、移動部材５２の移動方向とほぼ同じ方向の成分が主となり、移動部材５２の軸方向と直交する方向の成分は少なく、調整がしやすい。他方の主弁ｂのマイクロスイッチ１０２の調整についても同様で、それぞれ個別に調整する。

【0034】

次に、前述した本実施形態の複合電磁切換弁の作動を説明する。図１は、両パイロット電磁弁ｃ，ｄの非通電状態を示し、２個の主弁ａ，ｂはばね４８，５０の弾性力により付勢されて図１上方向の排出位置に切り換えられており、供給弁体３６，３８が供給弁座２０，２２に着座すると共に、排出弁体２８，３０が排出弁座１８，１９から離間する。

【0035】

負荷室４と排出室６との間を連通して負荷室４と供給室２との間を遮断した排出位置に切り換えられているため、負荷室４に接続するプレス機械のブレーキシリンダの圧縮空気が排出室６よりサイレンサで消音されて大気へ排出される。

【0036】

このとき、移動部材５２，５４はばね４８，５０の弾性力により図１上方向へ付勢されてロッド部材３２，３４の軸方向下端部に当接している。ドグ９６，９８はマイクロスイッチ１００，１０２のローラ１００ａ，１０２ａを押下している状態にある。

【0037】

排出位置の状態から、両パイロット電磁弁ｃ，ｄに通電して両パイロット電磁弁ｃ，ｄが作動すると、供給室２の圧縮空気の一部がパイロット流体として連通路７３よりパイロット供給路６２，６４、制御室７４，７６、パイロット負荷路６６，６８を流れて作用室５８，６０へ導入される。

【0038】

図２に示すように、両主弁ａ，ｂは作用室５８，６０へ導入されたパイロット流体の圧力に基づく作用力によりばね４８，５０の弾性力に抗して、ピストン部材２４，２６、排出弁体２８，３０、ロッド部材３２，３４、供給弁体３６，３８、移動部材５２，５４と共に、図２下方向へ移動して供給位置に切り換えられる。

【0039】

供給弁体３６，３８が供給弁座２０，２２より離間すると共に、排出弁体２８，３０が排出弁座１８，１９に着座し、負荷室４と供給室２との間を連通して負荷室４と排出室６との間を遮断する。このため、供給室２の圧縮空気が負荷室４よりプレス機械のブレーキシリンダに供給される。

【0040】

また、主弁ａ，ｂの供給位置への切り換えにより、移動部材５２，５４と共にドグ９６，９８が図下方に移動して、ドグ９６，９８によるマイクロスイッチ１００，１０２のローラ１００ａ，１０２ａの押下が開放される。よって、マイクロスイッチ１００，１０２内の接点の開閉が検出位置で切り換えられ、両移動部材５２，５４の軸方向の移動を検出して、両主弁ａ，ｂが共に供給位置に切り換えられたことを検出する。

【0041】

供給位置に切り換えられた状態で、両パイロット電磁弁ｃ，ｄを非通電にして両パイロット電磁弁ｃ，ｄが作動すると、両主弁ａ，ｂではピストン部材２４，２６、排出弁体２８，３０、ロッド部材３２，３４、供給弁体３６，３８、移動部材５２，５４が共に、図２上方向へ移動して図１の排出位置に復帰する。マイクロスイッチ１００，１０２はドグ９６，９８の移動によりローラ１００ａ，１０２ａが押下されて接点の開閉が検出位置で切り換えられ、両主弁ａ，ｂがともに排出位置へ切り換えられたことを検出する。

【0042】

次に、両パイロット電磁弁ｃ，ｄのうちいずれか一方が故障して作動しなかった場合を説明する。図１の状態で、両パイロット電磁弁ｃ，ｄに通電してパイロット電磁弁ｄのみが作動すると、図３の状態となり、一方の主弁ａは図１の排出位置の状態を維持し、他方の主弁ｂのピストン部材２６、排出弁体３０、ロッド部材３４、供給弁体３８、移動部材５４が共に、図３下方向へ移動して供給位置に切り換えられる。

【0043】

しかし、主弁ｂにより供給室２と負荷室４が連通されるが、主弁ａにより負荷室４と排出室６との連通が維持され、供給室２より負荷室４に接続するプレス機械のブレーキシリンダへの圧縮空気の供給が抑制されて、ブレーキシリンダの誤作動を阻止する。一方の主弁ａに対応する一方のマイクロスイッチ１００は接点の開閉が切り換えられずに維持されると共に、他方の主弁ｂに対応する他方のマイクロスイッチ１０２は接点の開閉が切り換えられるので、他方の主弁ｂのみが供給位置へ移動したことを検出して外部機器で動作不良を確認できる。

【0044】

次に、両主弁ａ，ｂのうちいずれか一方の移動が遅れて両主弁ａ，ｂの移動に時間的位相が生じた作動の場合を説明する。図１の状態で、両パイロット電磁弁ｃ，ｄに通電して両主弁ａ，ｂが図１下方向へ移動する際に、例えば、主弁本体１と一方のピストン部材２４間への異物の噛み込み等により図１下方向への移動抵抗が増大し、他方のピストン部材２６の図１下方向への移動より遅れて一方のピストン部材２４が図１下方向へ移動し、移動に時間的位相が生じると、他方のマイクロスイッチ１０２の検出より遅れて一方のマイクロスイッチ１００の検出が行われ、両マイクロスイッチ１００，１０２が検出する時間的位相を外部機器で検出して動作不良を確認できる。

【0045】

次に、前述した実施形態と異なる第２実施形態について図５によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
第２実施形態では、前述した実施形態のマイクロスイッチ１００，１０２を取り付けた揺動部材１０４，１０６の支点ピン１１２，１１４の位置が異なる。第２実施形態ではマイクロスイッチ１００，１０２を取り付けた両揺動部材１２６，１２８がそれぞれ支点ピン１３２，１３４の廻りに揺動可能に支持されている。

【0046】

支点ピン１３２，１３４は、略円錐状のドグ９６，９８の傾斜面の下方延長上近傍に設けられると共に、マイクロスイッチ１００，１０２を間にして、ドグ９６，９８と反対側に設けられている。支点ピン１３２，１３４を中心とした円弧状の長穴１３６，１３８が揺動部材１２６，１２８にそれぞれ形成されている。長穴１３６，１３８はドグ９６，９８の近傍に形成されており、長穴１３６，１３８に挿入され端子箱９０に螺入されたねじ１４０，１４２により固定されている。

【0047】

前述した実施形態と同様に、ねじ１４０，１４２を緩めて、揺動部材１２６，１２８を揺動させ、マイクロスイッチ１００，１０２の検出位置を調整する。揺動による一方向の移動で調整できるので調整がしやすい。

【0048】

本第２実施形態の場合は、支点ピン１３２，１３４の廻りに揺動部材１２６，１２８を揺動させると、マイクロスイッチ１００，１０２のローラ１００ａ，１０２ａは支点ピン１３２，１３４を中心に円弧状に移動するので、ローラ１００ａ，１０２ａとドグ９６，９８との接触位置が移動部材５２，５４の軸方向に移動すると共に、軸方向と直交する方向にも移動する。

【0049】

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

【符号の説明】

【0050】

Ａ…負荷流路 Ｅ…排出流路
Ｐ…供給流路 ａ，ｂ…主弁
ｃ，ｄ…パイロット電磁弁 １…主弁本体
２…供給室 ４…負荷室
６…排出室 １８，１９…排出弁座
２０，２２…供給弁座 ２４，２６…ピストン部材
２８，３０…排出弁体 ３２，３４…ロッド部材
３６，３８…供給弁体 ４４，４６…栓部材
５２，５４…移動部材 ５６…パイロット電磁弁本体
５８，６０…作用室 ７８，８０…可動鉄心
８６，８８… 固定鉄心 ９０…端子箱
９２，９４…嵌合孔 ９６，９８…ドグ
１００，１０２…マイクロスイッチ １００ａ，１０２ａ…ローラ
１０４，１０６，１２６，１２８…揺動部材
１１２，１１４，１３２，１３４…支点ピン
１１６，１１８，１３６，１３８…長穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】