JP2679934B2 - 電磁弁マニホールド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁弁マニホールドに係
り、詳しくは、パイロット式電磁弁マニホールドを複数
個連結した電磁弁マニホールドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置等のＦＡ（ファクトリー
オートメーション）装置には、アクチュエータを駆動す
るパイロット式電磁弁マニホールドが多数使用されてい
る。そのパイロット式電磁弁マニホールドには、動作不
良を起こさないこと、別仕様のタイプに交換するのが簡
単で設置や調整が容易であること、などが求められてい
る。

【０００３】一般に、パイロット式電磁弁マニホールド
には、一対のシリンダーポートと給気通路と排気通路と
が設けられている。そして、内部のスプールを２つの位
置に切り換えることにより、給気通路および排気通路と
各シリンダーポートとの接続を切り換えるようになって
いる。例えば、スプールを第１の位置に切り換えると、
一方のシリンダーポートと給気通路、他方のシリンダー
ポートと排気通路とが、それぞれ連通する。また、スプ
ールを第２の位置に切り換えると、第１の位置の場合と
は反対に、他方のシリンダーポートと給気通路、一方の
シリンダーポートと排気通路とが、それぞれ連通するよ
うになっている。

【０００４】ここで、スプールの切り換えはパイロット
圧によって行われている。すなわち、スプールには２つ
のパイロット圧通路が連通されており、それぞれの通路
からパイロット圧が印加されるようになっている。そし
て、スプールに印加されるパイロット圧の方向が切り換
わることによって、スプールの位置が切り換わるように
なっている。また、スプールに印加されるパイロット圧
の方向の切り換えは、ソレノイドで駆動されるパイロッ
ト弁の開閉によって行われるようになっている。

【０００５】そのパイロット圧の生成方法には、外部パ
イロット方式と内部パイロット方式とがある。外部パイ
ロット方式は、パイロット式電磁弁マニホールドの内部
において、給気通路および排気通路とは別個にパイロッ
ト通路を設け、パイロット式電磁弁マニホールドの外部
から、当該パイロット通路への給排気を行う方式であ
る。

【０００６】内部パイロット方式は、パイロット式電磁
弁マニホールドの内部において、給気通路および排気通
路と連通するパイロット通路を設け、給気通路からの給
気および排気通路からの排気をパイロット圧に流用する
方式である。

【０００７】従来のパイロット式電磁弁マニホールドで
は、外部パイロット方式と内部パイロット方式がそれぞ
れ別仕様として別個に製品化されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多数のアク
チュエータを駆動する場合には、上記のパイロット式電
磁弁マニホールドを複数個連結して用いることが行われ
ている。その場合は、パイロット式電磁弁マニホールド
の給気通路および排気通路をそれぞれ連通させ、各給気
通路の給気および各排気通路の排気を一括して行ってい
る。

【０００９】このようにパイロット式電磁弁マニホール
ドを複数個連結して使用する場合には、通常、内部パイ
ロット方式の電磁弁マニホールドが用いられる。なぜな
ら、内部パイロット方式では、外部からパイロット通路
へ給排気を行う必要がないため、電磁弁マニホールド装
置全体を簡単な構成にすることができるためである。

【００１０】しかしながら、内部パイロット方式では、
シリンダーポートからの給排気量が大きい場合、パイロ
ット圧が低下して、応答時間が不安定になる等の動作不
良が起こることがあった。すなわち、シリンダーポート
からの給排気量が大きい場合には、給気通路の給気およ
び排気通路の排気の大部分がシリンダーポートから給排
気されることになる。すると、給気通路の給気および排
気通路の排気のうち、パイロット圧に流用可能な分が少
なくなる。そのため、給気通路からの給気および排気通
路からの排気をパイロット圧に流用している内部パイロ
ット方式では、パイロット圧が低下してしまうわけであ
る。

【００１１】このような場合には、内部パイロット方式
から外部パイロット方式に仕様変更する必要がある。し
かしながら、従来のパイロット式電磁弁マニホールドで
は、連結されている全てのパイロット式電磁弁マニホー
ルドを、内部パイロット方式のものから外部パイロット
方式のものに交換して調整しなければならない。

【００１２】そのため、パイロット式電磁弁マニホール
ドを複数個連結して使用する場合には、内部パイロット
方式から外部パイロット方式への仕様変更に多大な手間
と時間とを要していた。

【００１３】また、内部パイロット方式から外部パイロ
ット方式へ仕様変更するためには、両方式の電磁弁マニ
ホールドを必要な個数だけ用意しておかなければならな
い。そのため、多数のパイロット式電磁弁マニホールド
を使用する場合には、大変な購入コストがかかる上に、
当面使用しない方式の電磁弁マニホールドの保管場所を
確保しなければならない等、設置にあたって多大なリス
クが伴っていた。

【００１４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、パイロット式電磁弁マ
ニホールドを複数個連結して使用した場合でも、内部パ
イロット方式から外部パイロット方式への仕様変更を簡
単かつ容易に行うことが可能なパイロット式電磁弁マニ
ホールドを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、請求項１記載の発明は、パイロット圧に基
づいて流路の切り換えを行うスプールが移動可能に収容
された主弁切換部と、給気通路と複数のシリンダーポー
トとが配設され、その給気通路と複数のシリンダーポー
トとを前記主弁切換部のスプールへ連通させる配管ベー
ス部と、パイロット圧通路と排気通路とが配設され、そ
のパイロット圧通路と排気通路とを前記主弁切換部のス
プールへ連通させる連結ベース部とを備えたバルブブロ
ックと、そのバルブブロックに接続され、外部からの給
気をバルブブロックの給気通路に連通させる給気管路
と、バルブブロックの排気通路からの排気を外部へ排出
させる排気管路とを備え、外部からの給気の一部をパイ
ロット圧として各バルブブロックに供給する内部パイロ
ット仕様と、外部からのパイロット圧を各バルブブロッ
クに供給する外部パイロット仕様とを切り換える切り換
え管路を設けた給排気ブロックとを備えたことをその要
旨とする。

【００１６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の電磁弁マニホールドにおいて、前記バルブブロック
を複数個連結し、連結した各バルブブロック間の各給気
通路および各排気通路を連通させたことをその要旨とす
る。

【００１７】

【作用】従って、請求項１記載の発明によれば、切り換
え管路によって内部パイロット仕様と外部パイロット仕
様とを切り換えることができる。また、請求項２記載の
発明によれば、連結した複数個のバルブブロックに対
し、１つ又は２つの給排気ブロックによって、内部パイ
ロット仕様と外部パイロット仕様とを切り換えることが
できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
従って説明する。図１は、本実施例のパイロット式電磁
弁マニホールドの使用状態を示す斜視図である。

【００１９】本実施例のパイロット式電磁弁マニホール
ドは、電磁弁マニホールド本体であるバルブブロックＡ
と給排気ブロックＢと２つのエンドブロックＣとから構
成されている。

【００２０】本実施例によって多数のアクチュエータを
駆動する場合には、図１に示すように、必要な数（図１
においては８個）のバルブブロックＡに給排気ブロック
Ｂを接続し、その両側にエンドブロックＣを接続する。
そして、接続されたバルブブロックＡと給排気ブロック
ＢとエンドブロックＣとを、レールＤに搭載する。

【００２１】図２は、バルブブロックＡと給排気ブロッ
クＢとエンドブロックＣとを切り離した状態を示す斜視
図である。但し、図１および図２では、後記するよう
に、バルブブロックＡおよび給排気ブロックＢの一部を
分解して取り外した状態を示してある。

【００２２】図３は、バルブブロックＡの断面図であ
る。また、図４は、バルブブロックＡの一部斜視図であ
る。バルブブロックＡは、主弁切換部１と連結ベース部
２と配管ベース部３と２つのパイロット弁部４ａ，４ｂ
とから構成されている。そして、主弁切換部１を挟んで
その両側に、連結ベース部２と配管ベース部３とが対向
して配設されている。また、各パイロット弁部４ａ，４
ｂは、連結ベース部２に配設されている。

【００２３】主弁切換部１は、切換本体部１ａと２つの
パイロット圧駆動ピストン室１ｂとから構成されてい
る。そして、切換本体部１ａを挟んでその上下に、２つ
のパイロット圧駆動ピストン室１ｂが対向して配設され
ている。そして、切換本体部１ａと各パイロット圧駆動
ピストン室１ｂとは、それぞれネジ５によって螺着され
ている。切換本体部１ｂの内部にはスプール孔６が形成
されており、そのスプール孔６にはスプール７が収容さ
れている。そして、スプール７は、スプール孔６内にお
いて２つの位置に切り換え配置可能になっている。各パ
イロット圧駆動ピストン室１ｂのスプール７の両端に対
応する位置には、ピストン室Ｒ１，Ｒ２が形成されてい
る。このピストン室Ｒ１，Ｒ２には、一対のピストン８
ａ，８ｂが摺動可能に収容されている。そして、各ピス
トン８ａ，８ｂはそれぞれ、スプール７の両端を押圧す
るようになっている。

【００２４】パイロット弁部４ａの内部には、ソレノイ
ド９ａを駆動源とするパイロット弁１０ａが備えられて
いる。一方、パイロット弁部４ｂの内部には、ソレノイ
ド９ｂを駆動源とするパイロット弁１０ｂが備えられて
いる。そして、各ソレノイド９ａ，９ｂの通電・非通電
によって各パイロット弁１０ａ，１０ｂが開閉制御さ
れ、パイロット圧が発生するようになっている。尚、各
パイロット弁部４ａ，４ｂは、連結ベース部２に嵌合す
るように形成されたパイロット弁部ケース１１によって
覆われている。

【００２５】連結ベース部２の内部には、各パイロット
圧通路１２ａ，１２ｂとパイロット圧給気通路１３とパ
イロット圧排気通路１４と排気通路１５とが、それぞれ
形成されている。各パイロット圧通路１２ａ，１２ｂ
は、各パイロット弁１０ａ，１０ｂと各ピストン室Ｒ
１，Ｒ２とを連通させ、各ピストン室Ｒ１，Ｒ２にパイ
ロット圧を供給するようになっている。パイロット圧給
気通路１３は、各パイロット弁１０ａ，１０ｂにパイロ
ット圧となる圧力を供給するようになっている。一方、
パイロット圧排気通路１４は、各パイロット弁１０ａ，
１０ｂからのパイロット圧を排気するようになってい
る。排気通路１５はスプール７と連通するようになって
いる。尚、各パイロット圧通路１２ａ，１２ｂとパイロ
ット圧給気通路１３とパイロット圧排気通路１４と排気
通路１５とは、それぞれ交差しないようになっている。

【００２６】配管ベース部３の主弁切換部１に接する側
と反対側の端面には一対のシリンダーポート１６が開口
しており、その配管ベース部３の開口部には各継手１７
が埋設されている。そして、各シリンダーポート１６
は、スプール７と連通するようになっている。また、配
管ベース部３の内部には給気通路１８が形成されてい
る。給気通路１８は各シリンダーポート１６の中央に配
置され、各シリンダーポート１６と交差せずにスプール
７と連通するようになっている。

【００２７】図５は、給排気ブロックＢの断面図であ
る。給排気ブロックＢの端面には給気ポート２１と排気
ポート２２とが開口しており、その各ポート２１，２２
の開口部には各継手２３，２４が埋設されている。そし
て、各継手２３，２４には、外部からの配管２５が挿入
されている。

【００２８】給排気ブロックＢの上面には、外部パイロ
ット給気ポート２６と外部パイロット排気ポート２７と
孔２８とが開口している。そして、各ポート２６，２７
の開口部には各継手２９，３０が埋設され、孔２８の開
口部には封止栓３１が挿入されている。また、後記する
ように、内部パイロット仕様で使用する場合は、各継手
２９，３０に封止栓３２が挿入される。

【００２９】給排気ブロックＢの内部には、給気通路３
３と排気通路３４とパイロット圧給気通路３５とパイロ
ット圧排気通路３６とが、それぞれ形成されている。そ
して、給気ポート２１は給気通路３３と連通し、排気ポ
ート２２は排気通路３４と連通するようになっている。
また、外部パイロット給気ポート２６はパイロット圧給
気通路３５と連通し、外部パイロット排気ポート２７は
パイロット圧排気通路３６と連通するようになってい
る。さらに、給気通路３３はパイロット圧給気通路３５
と連通し、排気通路３４はパイロット圧排気通路３６と
連通するようになっている。また、排気通路３４とパイ
ロット圧排気通路３６との間には逆止弁３８が配置さ
れ、排気通路３４からパイロット圧排気通路３６への逆
流を防止するようになっている。

【００３０】但し、後記するように、外部パイロット仕
様で使用する場合は、給気通路３３とパイロット圧給気
通路３５との間に封止球３７が圧入して嵌合され、給気
通路３３とパイロット圧給気通路３５との連通が遮断さ
れる。

【００３１】尚、図１および図２においては、配管２５
と各継手２９，３０と封止栓３２とを省いた状態が示し
てある。次に、このように構成された本実施例の電磁弁
マニホールドの使用方法について説明する。

【００３２】図１に示すように、給排気ブロックＢと各
エンドブロックＣと複数のバルブブロックＡとを接続す
ると、図２から明らかなように、給排気ブロックＢの給
気通路３３と各バルブブロックＡの給気通路１８、給排
気ブロックＢの排気通路３４と各バルブブロックＡの排
気通路１５、給排気ブロックＢのパイロット圧給気通路
３５と各バルブブロックＡのパイロット圧給気通路１
３、給排気ブロックＢのパイロット圧排気通路３６と各
バルブブロックＡのパイロット圧排気通路１４とが、そ
れぞれ連結されて連通する。

【００３３】ここで、各エンドブロックＣは、各バルブ
ブロックＡおよび給排気ブロックＢの各通路１３，１
４，１５，１８，３３〜３６の両端部の封止栓としての
働きをもっている。

【００３４】本実施例の電磁弁マニホールドは、内部パ
イロット仕様と外部パイロット仕様の２つの仕様で使用
することができる。内部パイロット仕様で使用する場合
は、給排気ブロックＢの各継手２９，３０に封止栓３２
を挿入すると共に、給排気ブロックＢの給気通路３３と
パイロット圧給気通路３５との間の封止球３７を取り除
いて、各通路３３，３５を連通させる。尚、封止球３７
を取り除く際には、封止栓３１を取り除いて孔２８から
封止球３７を取り出すようにすればよい。

【００３５】すると、外部から配管２５を介して給排気
ブロックＢの給気ポート２１に送り込まれた給気は、給
排気ブロックＢの給気通路３３から各バルブブロックＡ
の給気通路１８へ供給される。また、外部から配管２５
を介して給排気ブロックＢの給気ポート２１に送り込ま
れた給気の一部は、給排気ブロックＢのパイロット圧給
気通路３５から各バルブブロックＡのパイロット圧給気
通路１３へ供給される。

【００３６】そのため、各バルブブロックＡの各パイロ
ット弁部４ａ，４ｂは、パイロット圧給気通路１３から
供給された給気による圧力に従って動作し、パイロット
圧を発生させる。このとき、各バルブブロックＡの各パ
イロット弁部４ａ，４ｂから各パイロット圧給気通路１
３を介して排出されたパイロット圧は、給排気ブロック
Ｂのパイロット圧排気通路３６へ送られ、逆止弁３８と
排気通路３４とを介して排気ポート２２から排出され
る。

【００３７】これにより、各バルブブロックＡのスプー
ル７が切り換えられ、一方のシリンダーポート１６と給
気通路１８、他方のシリンダーポート１６と排気通路１
５とが、それぞれ連通する。

【００３８】外部パイロット仕様で使用する場合は、給
排気ブロックＢの各継手２９，３０から封止栓３２を取
り除くと共に、給排気ブロックＢの給気通路３３とパイ
ロット圧給気通路３５との間に封止球３７を圧入して嵌
合し、各通路３３，３５の連通を遮断する。尚、封止球
３７を圧入する際には、封止栓３１を取り除いて孔２８
から封止球３７を入れるようにすればよい。

【００３９】すると、外部から配管２５を介して給排気
ブロックＢの給気ポート２１に送り込まれた給気は、給
排気ブロックＢの給気通路３３から各バルブブロックＡ
の給気通路１８へ供給される。また、外部から外部パイ
ロット給気ポート２６に送り込まれたパイロット圧は、
給排気ブロックＢのパイロット圧給気通路３５から各バ
ルブブロックＡのパイロット圧給気通路１３へ供給され
る。

【００４０】そのため、各バルブブロックＡの各パイロ
ット弁部４ａ，４ｂは、パイロット圧給気通路１３から
供給された給気による圧力に従って動作し、パイロット
圧を発生させる。このとき、各バルブブロックＡの各パ
イロット弁部４ａ，４ｂから各パイロット圧給気通路１
３を介して排出されたパイロット圧は、給排気ブロック
Ｂのパイロット圧排気通路３６へ送られる。そして、逆
止弁３８と排気通路３４とを介して排気ポート２２から
排出されると共に、外部パイロット排気ポート２７から
排出される。

【００４１】これにより、各バルブブロックＡのスプー
ル７が切り換えられ、一方のシリンダーポート１６と給
気通路１８、他方のシリンダーポート１６と排気通路１
５とが、それぞれ連通する。

【００４２】ここで、逆止弁３８は、排気通路３４から
パイロット圧排気通路３６への逆流を防止するために設
けられている。これは、各バルブブロックＡのシリンダ
ーポート１６からの排気が大きい場合、排気通路３４に
高い圧力がかかり、排気通路３４からパイロット圧排気
通路３６へ逆流することがあるためである。このような
場合は、パイロット圧排気通路３６からのパイロット圧
の排気が行えなくなって動作不良が起こるが、逆止弁３
８は、それを防止するわけである。

【００４３】このように本実施例のパイロット式電磁弁
マニホールドは、給排気ブロックＢにおいて、封止栓３
２および封止球３７を取り付け又は取り外すだけで、内
部パイロット仕様と外部パイロット仕様の２つの仕様を
適宜に変更することができる。この仕様変更時におい
て、各バルブブロックＡの変更や調整の必要は全くない
ため、仕様変更は極めて容易かつ簡単に行うことができ
る。

【００４４】従って、本実施例では、従来例であげた仕
様変更に伴う問題点を全て解決することができる。すな
わち、本実施例では、短時間で仕様変更を行え、ほとん
ど手間がかからない。また、仕様変更時に交換するのは
上記のように封止栓３２と封止球３７だけであるため、
コストがかからず、交換部品の保管場所を確保する必要
もなくなることから、設置にあたってのリスクをなくす
ことができる。

【００４５】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、以下のように実施してもよい。 １）逆止弁３８と同様の逆止弁を、給気通路３３とパイ
ロット圧排気通路３４との間に配置し、パイロット圧給
気通路３４から給気通路３３への逆流を防止する。

【００４６】２）給排気ブロックＢを、連結した各バル
ブブロックＡの両端に接続する。この場合は、特にバル
ブブロックＡを多数個連結したときに、給排気の制御を
より確実に行うことができる。

【００４７】３）封止球３７を、給排気ブロックＢの外
部から操作できるシャッター等の他の封止手段に置き換
える。この場合は、仕様変更をより簡単に行うことがで
きる。

【００４８】４）給排気ブロックＢを、内部パイロット
仕様と外部パイロット仕様で仕様毎に別個のものにす
る。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、パ
イロット式電磁弁マニホールドを複数個連結して使用し
た場合でも、内部パイロット方式から外部パイロット方
式への仕様変更を簡単かつ容易に行うことができるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例のパイロット式電
磁弁マニホールドの使用状態を示す斜視図である。

【図２】一実施例のバルブブロックＡと給排気ブロック
ＢとエンドブロックＣとを切り離した状態を示す斜視図
である。

【図３】バルブブロックＡの断面図である。

【図４】バルブブロックＡの一部斜視図である。

【図５】給排気ブロックＢの断面図である。

【符号の説明】

１ 主弁切換部、２ 連結ベース部、３ 配管ベース
部、７ スプール、１２ａ，１２ｂ パイロット圧通
路、１５ 排気通路、１６ シリンダーポート、１８
給気通路、３３ 給気管路としての給気通路、３４ 排
気管路としての排気通路、３２ 切り換え管路を構成す
る封止栓、３５ 切り換え管路を構成するパイロット圧
給気通路、３６ 切り換え管路を構成するパイロット圧
排気通路３６、３７ 切り換え管路を構成する封止球

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロット圧に基づいて流路の切り換え
   を行うスプールが移動可能に収容された主弁切換部と、
   給気通路と複数のシリンダーポートとが配設され、その
   給気通路と複数のシリンダーポートとを前記主弁切換部
   のスプールへ連通させる配管ベース部と、パイロット圧
   通路と排気通路とが配設され、そのパイロット圧通路と
   排気通路とを前記主弁切換部のスプールへ連通させる連
   結ベース部とを備えたバルブブロックと、 そのバルブブロックに接続され、外部からの給気をバル
   ブブロックの給気通路に連通させる給気管路と、バルブ
   ブロックの排気通路からの排気を外部へ排出させる排気
   管路とを備え、外部からの給気の一部をパイロット圧と
   して各バルブブロックに供給する内部パイロット仕様
   と、外部からのパイロット圧を各バルブブロックに供給
   する外部パイロット仕様とを切り換える切り換え管路を
   設けた給排気ブロックとを備えたことを特徴とする電磁
   弁マニホールド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁弁マニホールドにお
   いて、前記バルブブロックを複数個連結し、連結した各
   バルブブロック間の各給気通路および各排気通路を連通
   させたことを特徴とする電磁弁マニホールド。