专利名称：串行信号驱动的集成式电磁阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及由串行信号驱动控制的集成式的电磁阀，特别涉及无论安装在集成块体上的电磁阀是单螺线管阀或者双螺线管阀哪种，都使用共同的线路作为集成块体内的串行信号等的传送电路，使电磁阀自身具有将串行信号作为单螺线管阀用或者双螺线管阀用接收的功能的串行信号驱动的集成式电磁阀。
具备必要数量的电磁阀，和将这些电磁阀分别安装并相互连接的集成块体，和通过这些集成块体供排压缩空气的供排气单元的集成式电磁阀，历来广为人们使用。作为安装于上述集成块体上使用的电磁阀，一般，有用单一螺线管进行主阀流路的切换的单螺线管阀(通常的3通阀，以下简单地称为单阀)，和用两个螺线管进行主阀流路的切换的双螺线管阀(通常的5通阀，以下简单地称为双阀)。
该集成式电磁阀，虽然可以用串行信号驱动控制安装于其上的各电磁阀，但这种情况下，因各电磁阀是单阀还是双阀而驱动的螺线管数不同，所以需要使控制系统适应这些电磁阀的每一个。而且，因为还存在使分别安装于连接的多个集成块体上的电磁阀的某一个在单阀和双阀相互间交换，所以这时需要交换或者切换控制电磁阀的控制系统。
这样的电磁阀的控制系统，被设置在集成块体内的信号传送电路中是通常的作法，这种情况下，需要将根据安装于集成块体上的电磁阀是单阀还是双阀预先确定的控制系统收纳在集成块体内，当安装在集成块体上的电磁阀在单阀和双阀相互间变更时，不单要进行电磁阀的交换，而且要拆开连接着的集成块体，还要交换或者切换其内部的控制系统。
本发明的技术性课题是，在用串行信号驱动控制这种集成式电磁阀时，在集成块体内传送串行信号的同时，使电磁阀自身具有将串行信号作为单阀用或者双阀用接收的功能，由此，提供一种使集成式电磁阀的组装简单化的串行信号驱动的集成式电磁阀。
本发明的另一技术性课题是，无论安装在集成块体上的电磁阀是单阀或者双阀中的哪种，都可以使用共同的线路作为在集成块体内的串行信号等的传送电路，由此，提供在使集成式电磁阀的组装简单的同时，使安装在集成块体上的电磁阀的交换也容易的串行信号驱动的集成式电磁阀。
本发明的另一技术性课题是，作为电磁阀的控制系统，使用可以切换设定到单阀用和双阀用的系统，在将其安装于集成块体上的状态下通过切换使其适合于电磁阀，或者在安装于集成块体上的过程中使其自动地适合电磁阀的串行信号驱动的集成式电磁阀。
为了解决上述课题的本发明的集成式电磁阀，具备必要数量的电磁阀，和将这些电磁阀分别安装并相互连接的集成块体，通过这些集成块体内向各电磁阀供排压缩空气，同时通过该集成块体内来传送动作控制用的串行信号，用该串行信号控制电磁阀的动作，具有以下特征在各集成块体上，设置在相连接的集成块体之间用于传送串行信号的阴阳连接端子，与此同时，向着集成块体的上面的开口处设置向电磁阀进行其驱动控制用串行信号的传送以及提供主阀的切换的驱动用电力的传送·供电用连接件，在安装于集成块体上的电磁阀的与上述连接件对应的位置上，设置通过该电磁阀的安装与该连接件连接的传送·受电用的连接件，与此同时，在该电磁阀上，设置从通过这些连接件接收到的串行信号中抽出电磁阀的动作信号的从动芯片。
在上述集成式电磁阀中，使用可以切换设定到单阀用和双阀用从动芯片，设置在电磁阀中切换设定其的切换开关，或者，可以将单阀和双阀的连接件分别形成为把串行信号作为单阀用或者双阀用传送的连接构造。
在具有上述构成的串行信号驱动的集成式电磁阀中，在各集成块体上，设置用于传送串行信号的阴阳连接端子，以及向电磁阀进行串行信号的传送以及提供主阀的驱动用电力的连接件，作为在集成块体内的串行信号等的传送电路，使用单阀和双阀共用的电路，与此相对应，设置成具有在电磁阀自身中将串行信号作为单阀用或者双阀用接收的功能，所以在集成式电磁阀的组装时，无论安装在集成块体上的电磁阀是单阀或者双阀的哪种，都不需要使集成块体内的串行信号传送电路适合电磁阀，可以使集成式电磁阀的组装简单，与此同时，还可以使安装于集成块体上的电磁阀的交换容易。
另外，作为电磁阀的控制系统，因为，使用可以切换设定为单阀用或者双阀用的控制系统，在将其安装于集成块体的状态下通过开关适应电磁阀，或者在安装于集成块体上的过程中通过连接件自动地与电磁阀相适合，所以，可以简单地使这些控制系统和电磁阀相适应，而且，可以得到各种维修保养容易，构造简单的集成式电磁阀。
图1是展示用于本发明的集成式电磁阀的串行信号驱动的控制系统的构成例的斜视图。
图2是展示涉及本发明的集成式电磁阀的实施例的分解斜视图。
图3是展示上述实施例中的集成块体和电磁阀的关联构成的分解斜视图。
图4是展示安装在上述集成式电磁阀上的印刷线路板的一构成例的平面图。
图5是图4的侧面图。
图6是展示可以切换到单阀和双阀的先导控制型电磁阀的一例的主要部分断面图。
图7是展示和图3的电磁阀不同的集成块体和电磁阀的关联的构成的分解斜视图。
图8A以及图8B是同一电磁阀在单阀以及双阀中的连接件的正面图。
图9是展示在集成式电磁阀的控制系统中的中继单元以及集成块体内的信号线的概要的示意性说明图。
图1展示了用于本发明的集成式电磁阀的串行信号驱动的控制系统的构成例。
在该控制系统中，从由控制装置1控制动作的串行通信单元2，经过网关3，用专用电缆4传送串行信号，该串行信号根据需要经由连接件6被传送到集成式电磁阀10和其他的设备。虽然可以与通过网关3传送的上述串行信号一同提供来自电源单元5的驱动用电力，但也可以和其分开提供。另外，在上述集成式电磁阀10中，可以在根据需要连接模拟设备7等之后，连接端盖单元8。
图2展示由上述串行信号控制动作的本发明的集成式电磁阀10的实施例。
该集成式电磁阀10具备电磁阀20，由供给各种用途使用的必要数量的3端口的单阀或者5端口的双阀组成；所需要数量的集成块体30，分别安装在这些电磁阀20上并相互连接；供排气单元60，被设置在相连接的集成块体30的一端，通过这些集成块体30内供排压缩空气；端盖部件70，被配置在相连接的集成块体30的另一端；中继单元80，中继通过集成块体30内发送到各电磁阀20中的来自上述网关3的动作控制用的串行信号。
上述电磁阀20，如图2以及图3所示，是在内部具备单一或者多个螺线管，通过由这些螺线管电磁驱动的先导控制阀21，或者直接由这些螺线管驱动3端口或者5端口的主阀22，由此，切换在该主阀22中的供排气的电磁阀，用安装螺钉23固定在集成块体30上。另外，在该电磁阀20上，设置当固定于集成块体30上时，与后述的传送·供电用的连接件49电连接的传送·受电用连接件25，将其电连接在收容在内部的后述的从动芯片28上。该从动芯片28，可以切换设定成单阀用和双阀用，在电磁阀上设置有将其切换为单阀用和双阀用的切换开关29。
上述电磁阀20，无论是3端口或者是5端口，因为都使用共同的集成块体30，所以外部形状相同只是内部机构不同，但在不妨碍向集成块体30上安装的范围内，还可以使单阀和双阀具有必要的构造上的差异。
上述集成块体30，具备流体流路部分31和电路部分41，两部分31、41可以用合成树脂形成一体，但也可以分别形成后结合成一体。
设置在集成块体30的上述流体流路部分31上的流路，和众所周知的集成块体相同，以贯通各集成块体30和供排气单元60内的流路(图示省略)相互连接的供气用的共用流路32以及排气用的共用流路33，和向设置于集成块体30的一端面上的二个输出口34、34供排来自电磁阀20的输出流体的输出流路为主体，根据需要设置先导控制阀用的供排用流路，进而，把这些共用流路和输出流路，或者先导控制阀用的供排用流路与在电磁阀20中向着集成块体30的安装面设置的供排气开口部分连通的供给用流通路36、输出用流通路37、排气用流通路38等，开在上面的电磁阀安装面35上。
安装在上述输出口34、34上的输出口用接头39、39，在其周围具备固定槽，将这些接头嵌装在集成块体30的输出口34、34，通过将从该集成块体30的上部插入的成U字形的销40的脚插入固定在上述固定槽中而固定。
进而，在上述中，以在电磁阀20内具备二个螺线管，其是5端口的双阀为前提，但在将其设置成3通阀的情况下，将一方的螺线管和输出口等设置为有效，将不需要的另一方设置成无效，就可以省略这些设置。
另外，在上述电路41的内部，如图4以及图5所示，在印刷线路板45上设置用于在连接的集成块体之间传送串行信号的阴阳连接端子46a、46b，和向电磁阀20进行驱动控制用的串行信号的传送以及用于提供主阀22的切换的驱动用电力的传送·供电用的连接件49，它们通过印刷线路板45上的印刷配线相互电连接，将来自连接端子46b的信号通过连接件49传送到电磁阀20的从动芯片28，该信号还从连接端子46a传送到相邻的集成块体30。该印刷线路板45和设置在其上的连接端子46a、46b以及连接件49，并不因安装在集成块体30上的电磁阀20是单阀或者双阀改变，而被共用。
设置有阴阳连接端子46a、46b和传送·供电用的连接件49的印刷线路板45，如图2以及图3所示，通过在集成块体30的电路部分41内设置印刷线路板45的安装槽42，在该安装槽42中嵌入、固定印刷线路板45，被安装在规定的位置上。该印刷线路板45的固定，适宜通过螺钉等固定，或者设置在将印刷线路板45插入安装槽42的规定位置时有弹性的固定片等，稳定并且可以拆卸地固定。此外，作为上述印刷线路板45，也可以使用柔性的线路板。
在相邻的各集成块体30上的上述印刷线路板45上的阴阳的各连接端子46a、46b，在印刷线路板45上相对的板边沿上以背向状态配置，由此，在将印刷线路板45嵌装在固定位置上时，阴阳的连接端子46a、46b在集成块体30的相互接合面的规定位置上朝外配置，通过该位置定位，在将相邻接的集成块体30在相互的接合面上连结时，这些集成块体30中的共用流路32、33相互连通，同时在相邻接的集成块体30中的阴阳连接端子46a、46b被相互连接。进而，还可以不使用印刷线路板，而将连接端子46a、46b固定设置在集成块体30内的规定位置上。
另外，在集成块体30中的电路部分41的上面，设置用于连接件49的开口43，使印刷线路板45上的连接件49对着该开口43。上述连接件49，可以固定设置在印刷线路板45上，另外，也可以通过使用有某种程度的柔性部件安装设置成可以调整位置的准固定，或者，通过被连接在印刷线路板45的规定位置上的柔性引线连接，但在将印刷线路板45嵌装在电路部分41中的安装槽42的规定的位置上时，连接件49被配置在朝着上述开口43的位置上，或者将连接件49配置在朝着开口43的位置并用适宜的方法固定在那里。
这样，通过将连接件49设置在朝着集成块体30的上面的开口43的位置上，就可以将该连接件49设置在集成块体30的规定的位置上，即，该连接件被设置在，当通过密封垫片将电磁阀20安装在集成块体30上的电磁阀安装面35上，使设置在该电磁阀20上的供排用开口部分，和在流体流路部分31上开口的供给用流路36、输出用流路37以及排气用流路38等连通时，与设置在电磁阀20上的传送·受电用连接件25相互连接的位置上。在该连接件49和连接件25连接时，在上述开口43的周围装入连接件密封垫圈43a，密封电连接部分。
上述的集成块体30，被连接多个，将通过连接设置的集成块体30内供排压缩空气的供排气单元60设置在它们的一端，在另一端上设置端盖部件70。
上述供排气单元60，在其一端面上配备供气用接头61以及排气用接头62，使这些接头和贯通各集成块体30的供气用的共用流路32以及排气用共用流路33连通，将外部供给的气体送到共用流路32，将来自各电磁阀20的排气通过共用流路33排出。上述供排气用接头61、62，和上述输出口用接头39一样，在设置于其周围的固定槽上，通过嵌入从供排气单元60的上部插入的成U字形的销63的脚部固定。进而，虽然未图示，但在该供排气单元60的和集成块体30的接合面上，设置与设置在该集成块体30上的阳连接端子46b连接的阴连接端子，另外，在外面设置与其电连接的阳连接端子66。
另外，上述端盖部件70，和上述供排气单元60都位于连接设置的集成块体30的两端，用拉紧螺栓75以及固定螺母65连接它们，同时封闭贯通集成块体30设置的共用流路32、33等的端面。在进行该连结时，在各集成块体30之间，及集成块体30和供排气单元60以及端盖部件70之间，分别装入密封垫圈30a，各自密封在集成块体30中流体流路部分31和电路部分41。该密封垫圈30a，也可以作成单个部件分别安装在集成块体30中的流体流路部分31和电路部分41上。
在上述端盖部件70上，可以和供排气单元60中的供气用接头61以及排气用接头62分开设置供气用接头71以及排气用接头72。这种情况下，两接头71、72的固定也使用从集成块体70的上部插入的成U字形的销。进而，虽然省略了图示，但在该端盖部件70上，可以收容上述端盖单元8(参照图1)。
装入密封垫圈81以密封状态安装在上述供排气单元60上的中继单元80，是为了中继来自上述网关3的动作控制用的串行信号使得其通过集成块体30内传送到各电磁阀20，进行串行信号的接收以及送出的设备，具备用于接收以及送出的串行信号的连接端子82、83。另外，在该中继单元80内，在印刷线路板84a上设置必要的电气·电子部件84的同时，设置与供排气单元60中的阳连接端子66连接的串行信号传送用的阴连接端子84c。
此外，上述中继单元80，可以安装在供排气单元60和端盖部件70之中的一方或者两方上，还可以和供排气单元60或者端盖70形成一体。
电磁阀20，其构成原本就是作为单阀用或者双阀用的，但在图3所示的电磁阀20中，设置了将上述从动芯片28设定为单阀用和双阀用的切换开关29。这是因为，从动芯片28做成为能共用于单阀和双阀，而用于进行其切换的装置做成为可以从外部用手动操作切换，如图6所示的电磁阀90那样，可以有效地用于电磁阀可以切换到单阀和双阀使用的场合的缘故。
即，图6所示的控制型电磁阀90，在阀体91上设置供给口92、输出口93a、93b、排出口94a、94b，通过使来自第1或者第2先导控制阀97a、97b的流体作用在被设置在主阀体95的轴方向两侧的第1活塞96a以及第2活塞96b的外端面上，在各自的切换位置(主阀体的上半和下半的标记位置)上驱动主阀体95，构成5端口的双阀，但在该电磁阀中，使第1活塞96a比第2活塞96b的直径还大，进而，和第1以及第2先导控制阀97a、97b的动作无关地设置使控制流体压分别作用于第1活塞以及第2活塞的手动切换装置98a、98b，将其中的第2手动切换装置98b设置为可栓锁在按压状态，在基于该栓锁而控制的流体压作用于小直径的第2活塞96b的外端面的状态中，具有作为只使用第1先导控制阀97a的单阀的功能。
进而，该控制型电磁阀90的详细内容，揭示在授权实用新型第2583766号公报等上。
图7以及图8是展示电磁阀20的另一构成例的图，在该电磁阀20中，虽然设置有集成块体30上的传送·供电用连接件49，和通过设置在电磁阀上的传送·受电用的连接件25A，从接收到的串行信号中抽出电磁阀的动作信号的从动芯片28，但为了将该从动芯片28切换设定在单阀用和双阀用，将设置在单阀上的连接件25A和设置在双阀上的连接件25A上的连接销27，形成为分别将串行信号作为单阀用和双阀用传送的连接结构。
具体地说，单阀用的传送·受电用的连接件25A，如图8A所示，在用短销52将切换端子51连结在接地端子55上的同时，去掉在单阀中不需要的端子，另外，双阀用的连接件25A，如图8B所示，可以通过除去在双阀中不需要的端子和连接销27来构成，但并不限于这种例子。通过设置这种单阀用以及双阀用的连接件25A，就可以将在单阀以及双阀中共用的从动芯片28切换为单阀用和双阀用。另一方面，传送·供电用的连接件49，在单阀和双阀中没有变化。
进而，图7的电磁阀中的其他的构成以及作用，因为和参照图2以及图3说明的电磁阀对比没有变化，所以在和它们相同或者相当的部分上标有同一符号，并省略其说明。
图9展示上述集成式电磁阀10的控制系统中的中继单元80、集成块体30以及电磁阀20内的信号线的概要，在该控制系统中，如前面图1说明的那样，从串行通信单元2以及电源单元5通过网关3传送串行信号以及电力信号，这些信号经由由串行信号线4a以及电力信号线4b组成的专用电缆4，在设置于集成式电磁阀10中的中继单元80中，通过其接收侧的连接端子82被传送。来自电源单元5的驱动用电力，还可以和通过网关3传送的串行信号分开提供。中继单元80的输出一侧，可以根据需要，经由连接端子83、82A依次连接在同样的集成式电磁阀10A的中继单元80A，和其他模拟设备7等上，其输出一侧还可以同样地经由连接端子83A连接在其他的设备等上。
被导入中继单元80的串行信号，从设置在其上的阴连接端子84c，经过在图9中省略图示的供排器部件60(参照图1以及图2)，还经过与之相邻接的集成块体30的阳连接端子46b、传送·供电用连接件49以及电磁阀20的传送·受电用连接件25A，被传送到收容在电磁阀20内的从动芯片28。用于向各个电磁阀20的通电以及断电的动作输出，在各从动芯片28中，通过根据串行信号进行输出电路的开关动作被输出，被传送到电磁阀20的螺线管26。另外，上述串行信号，被顺序传送到控制下一级的电磁阀20的动作的从动芯片28。
设置在电磁阀20中的螺线管26，是用于使先导控制阀21动作的螺线管，其中，在单一电磁阀20中只设置1个螺线管26的阀是单阀(3通阀)，设置有2个螺线管26的阀是双阀(5通阀)。
进而，被连接在从动芯片28上的传送线85是电磁阀驱动用的电源线以及经由5V电源85a控制的控制用的电源线，传送线87是传送串行信号S1、S2的信号线，传送线88表示串行信号的返回信号线，89表示设置在端盖部件70上的短路线。
另外，因为设置在上述集成式电磁阀10上的经由连接端子83、82A连接在中继单元80的输出侧的集成式电磁阀10A中的控制系统，也和上述集成式电磁阀10的情况实际相同，所以在主要相同或者相当的部分上标相同的符号并省略说明。
上述从动芯片28，需要根据由其驱动控制的电磁阀20是单阀还是双阀，使控制系统与这些阀相适应，例如，如前面参照图3所述使用切换开关29，或者如前面参照图8所述，通过将单阀和双阀的连接件25A形成为作为各个阀用而传送的连接构造，并将双阀的连接件25A形成为作为各个阀用而传送的连接结构，由此被切换到单阀用和双阀用。
在图9中，示意性地展示了通过由从动芯片52使切换端子51与接地一侧端子55通断，将从动芯片28切换到单阀用和双阀用的构造。在同一图中，将切换端子51用短销52连接在接地一侧端子55上的状态是单阀用，使切换端子51开放的状态是双阀用。
这样，如果将构成电磁阀20的驱动控制系统的从动芯片28设置在各电磁阀20内，可以用设置在其上的切换开关29等切换到单阀用和双阀用，则不仅在集成式电磁阀10的组装时容易使该控制系统适合于单阀用或者双阀用，或者自动地适合，即使将安装在集成块体30上的电磁阀20之一在单阀和双阀之间切换使用时，同样可以将控制电磁阀的控制系统切换为单阀用或者双阀用。
另外，在上述集成式电磁阀10中，因为将电磁阀20的控制系统组装在各电磁阀内，所以可以极简单地组装集成式电磁阀10，可得到各种维护保养容易的集成式电磁阀。
如果采用如上所述的本发明的串行信号驱动的集成式电磁阀，因为，在用串行信号驱动控制集成式电磁阀时，可以通过单一的控制系统中的切换操作来构成单阀和双阀的两控制系统，并且具有在电磁阀自身中将串行信号作为单阀用或者双阀用接收的功能，所以，可以显著地简化集成式电磁阀的组装，即使将安装于集成块体上的电磁阀中的一个在单阀和双阀之间交换使用时，也可以简单地切换电磁阀的控制系统。另外，无论安装在集成块体上的电磁阀是单阀或者双阀，因为作为在集成块体内的串行信号等的传送线路使用共同的线路，所以这样也容易进行集成式电磁阀的组装、电磁阀的交换。
权利要求
1.一种串行信号驱动的集成式电磁阀，具备所需要数量的电磁阀，和分别安装它们并相互连接的集成块体，通过这些集成块体内向各电磁阀供排压缩空气，同时通过该集成块体内来传送动作控制用的串行信号，用该串行信号控制电磁阀的动作，其特征在于在各集成块体上，设置用于在所连接的集成块体之间传送串行信号的阴阳连接端子，同时向着集成块体的上面的开口，设置向电磁阀进行其驱动控制用串行信号的传送以及提供主阀的切换驱动用电力的传送·供电用连接件，在安装在集成块体上的电磁阀的与上述连接件对应的位置上，设置通过该电磁阀的安装与该连接件连接的传送·受电用的连接件，同时在该电磁阀上，设置有从通过这些连接件接收到的串行信号抽出电磁阀的动作信号的从动芯片。
2.如权利要求1所述的串行信号驱动的集成式电磁阀，其特征在于使用可以切换设定为单螺线管阀用和双螺线管阀用的从动芯片，并在电磁阀中设置切换设定其的切换开关。
3.如权利要求1所述的串行信号驱动的集成式电磁阀，其特征在于使用可以切换设定为单螺线管用和双螺线管用的从动芯片，并把单螺线管阀和双螺线管阀的连接件，分别形成为将串行信号作为单螺线管阀用或者双螺线管阀用传送的连接构造。
全文摘要
为了通过安装电磁阀20并相互连接的集成块体30内向各电磁阀传送串行信号,在各集成块体30上,设置串行信号传送用的连接端子46a、46b,和向电磁阀20进行其驱动控制用串行信号的传送以及提供主阀22的切换的驱动用电力的传送、供电用连接件49。在集成块体的与上述连接件49对应的位置上,设置通过电磁阀20的安装与该连接件连接的传送、受电用的连接件25。在电磁阀20上,设置从通过这些连接件接收的串行信号中抽出电磁阀的动作信号的从动芯片28。
文档编号F15B21/00GK1268636SQ0010533
公开日2000年10月4日 申请日期2000年3月31日 优先权日1999年3月31日
发明者林文也, 森川文夫, 远藤胜久 申请人:速睦喜股份有限公司