CN110785592B - 滑动阀 - Google Patents

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Abstract

本发明的滑动阀具有:阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;中立阀体,配置在所述阀箱的所述中空部内且能关闭所述第一开口部;旋转轴,用于在使所述中立阀体相对于所述第一开口部处于关闭状态的阀关闭位置与使所述中立阀体处于从所述第一开口部退避的开放状态的阀开放位置之间转动所述中立阀体;旋转装置,由用于使所述旋转轴旋转的齿条小齿轮及用于驱动所述齿条小齿轮的旋转气缸构造;关闭解除驱动部,由进行解除所述中立阀体的关闭的操作的关闭解除气缸构造;和时序回路,能够依次进行解除所述中立阀体的关闭的操作和所述中立阀体的旋转操作。

Description

滑动阀
技术领域
本发明涉及一种适于在使用阀体(阀片)开闭流道的操作基础上使阀体进行滑动操作的钟摆式或直线运动式等的滑动阀。特别是,本发明涉及一种如下的滑动阀:该滑动阀用于在真空装置等中将连接具有不同压力的两个空间的流道及连接进行不同工序的两个空间的流道阻断(关闭),并且开放该阻断状态(将两个空间相连)。
本申请基于2018年3月16日在日本申请的专利申请2018-049710号要求优先权,并且在此援引其内容。
背景技术
在真空装置等中设置有闸阀,该闸阀用于将腔室与管道之间、管道与管道之间、或者管道与泵等之间等不同真空度的两个空间之间阻断,并且将被阻断的两个空间相连。作为这种闸阀,已知有各种形式的阀。
例如,已知有如下的结构:通过使阀片滑动而将阀片插入到流道的阀开闭位置,并且使该阀片工作以阻断流道(闭阀操作),或者使上述阀片工作以连接流道(开阀操作),进而通过使阀片滑动而使阀片从流道退避至阀箱内的退避位置。作为具有这种结构的滑动阀,已知有钟摆式、直线运动式或门式等。
钟摆式滑动阀具有如下的结构。即,在该钟摆式滑动阀中配置有:阀箱,形成有构造流道的第一开口部及第二开口部且具有中空部;支撑体,在中空部中固定设置在旋转轴上,并且在平行于与旋转轴垂直的表面的方向上扩展;以及固定设置在该支撑体上的阀体(在密封环板设置于开口部的结构的情况下为阀片)。该滑动阀(闸阀)通过使上述旋转轴旋转而使上述阀体转动,并且使上述阀体插入到开口部(流道)的阀开闭位置,或者使上述阀体退避至未形成开口部的退避位置。
本发明人开发了具备能够在由压缩空气供给驱动的滑动阀中实现关闭面积大型化的结构且能以简单的结构进行可靠性高的阻断操作的闸阀,并且提出专利申请(专利文献1)。
另外,关于进行大面积下的阻断操作的滑动阀,专利文献2所公开的阀虽然在阀类型这一点上与上述闸阀不同,但要求如下的安全性高的阀:该阀如专利文献2所记载那样的常闭(normally closed)阀,即在驱动电力供给或压缩空气供给等消失时,能够自动关闭流道,从而处于阀闭位置。
该常闭是指在进行阀阻断操作时不存在用于驱动阀体等的压缩空气(压空)作用的状态等下,当阀处于打开状态时自动成为关闭状态,并且当阀处于关闭状态时维持流道关闭状态。
专利文献1:日本专利第5727841号公报
专利文献2:日本专利公开2013-190028号公报
然而,本发明人开发的专利文献1所记载的滑动阀不具有这种常闭结构。
另外,在专利文献1所记载的进行压空驱动的滑动阀中,在如专利文献2所记载的那样利用弹簧部件实现常闭结构的情况下,为了取消常闭结构中使用的弹簧部件的作用力,需要利用压缩空气等的工作流体进行打开操作。因此,在进行大面积下的阻断操作的滑动阀中,驱动所需的压力值或驱动用缸体等所需的驱动面积变大,存在部件大型化及重量化的问题。
此外,在闸阀的开闭操作中,在停止操作等时,驱动部或阀体等的可动部有可能与其他部件抵接。
近年来,伴随闸阀的开闭操作的迅速化以及由闸阀关闭的面积的大型化,起因于闸阀操作的冲击发生的防止不够充分,其成为颗粒发生原因的问题日益突显。为了解决该问题,也想到在闸阀中设置阻尼器等机械机构。
然而,在设置闸阀的装置及制造生产线等中,根据闸阀所使用的装置及生产线来设定闸阀的各种设置姿势。因此,通常在制造闸阀时无法确定闸阀的设置姿势。因此,事先考虑闸阀的所有设置姿势而将阻尼器设置于闸阀是不现实的。其理由是根据闸阀的设置姿势改变在开闭操作闸阀时的操作方向。此外,虽然因将阻尼器等机械机构设置于闸阀而随开闭操作产生的冲击量有变动,但需要根据随机械机构产生的冲击吸收力来设定机械机构的结构、个数或性能等。虽然针对装置及制造生产线中的闸阀的设置姿势,能够想到多种设置结构,但据此准备多种阻尼器是不切实际的。
另外,在本发明人开发出的专利文献1所记载的滑动阀中,作为驱动控制压空,使用三系统的压缩空气,但具有欲只通过供给一系统的驱动控制用压缩空气的压力即只通过一系统的压空中的开启/关闭(on/off)而控制滑动阀的开闭操作这一要求。
发明内容
本发明是鉴于这种现有的实际情况而提出的,其目的是提供一种进行常闭操作的滑动阀,该滑动阀能够防止因起因于滑动阀操作的冲击导致的颗粒发生,实现部件的省空间化,并且只通过供给一系统的驱动用压缩空气而能够进行操作。
为了解决上述问题,本发明的方式的滑动阀具有:阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;中立阀体,配置在所述阀箱的所述中空部内且能关闭所述第一开口部;旋转轴,用于在使所述中立阀体相对于所述第一开口部处于关闭状态的阀关闭位置与使所述中立阀体处于从所述第一开口部退避的开放状态的阀开放位置之间转动所述中立阀体;旋转装置,由用于使所述旋转轴旋转的齿条小齿轮及用于驱动所述齿条小齿轮的旋转气缸构造;关闭解除驱动部,由进行解除所述中立阀体的关闭的操作的关闭解除气缸构造;和时序回路,能够依次进行解除所述中立阀体的关闭的操作和所述中立阀体的旋转操作。所述旋转气缸具有:能够与所述旋转气缸一体操作的活塞;沿所述活塞的操作方向串联配置且能够使所述活塞进行关闭操作的第一压力空间及第三压力空间;和能够进行打开操作的第二压力空间及第四压力空间。所述时序回路具有:气动式三通滑阀;气动式二通滑阀;由单向阀及流量调整阀组合而成的调速阀;止回阀;和旋转操作结束检测开关阀,与所述止回阀并联设置,并且直到结束所述中立阀体的所述旋转操作为止,能够以使所述关闭解除气缸的关闭压力稳定的状态维持所述关闭压力。所述时序回路在利用一系统的驱动压缩空气供给来打开所述滑动阀时,在结束所述关闭解除气缸的驱动的情况下,将所述第一压力空间设为非加压状态,将所述第二压力空间设为加压状态,将所述第三压力空间及所述第四压力空间设为加压状态,并且开始所述旋转气缸的打开操作,在通过解除所述驱动压缩空气供给来关闭所述滑动阀时,将所述第一压力空间及所述第二压力空间设为非加压状态,将所述第三压力空间设为加压状态的密闭保持状态,将所述第四压力空间设为非加压状态,并且开始所述旋转气缸的关闭操作,在结束所述旋转操作时开始所述关闭解除气缸的关闭操作。
在本发明的方式的滑动阀中,所述时序回路也可以具有:作为四通阀的维护开关,在所述阀开放位置上的维护时工作,将所述第一压力空间、所述第三压力空间、所述第四压力空间及所述关闭解除气缸设为非加压状态,并且将所述第二压力空间维持在加压状态;和止回阀。
在本发明的方式的滑动阀中,也可以在所述时序回路的所述气动式三通滑阀中只有用于连接向所述第三压力空间供给驱动用压力空气的供给源的流道为双向阀。
本发明的方式的滑动阀具有:阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;中立阀体,配置在所述阀箱的所述中空部内且能关闭所述第一开口部;旋转轴,用于在使所述中立阀体相对于所述第一开口部处于关闭状态的阀关闭位置与使所述中立阀体处于从所述第一开口部退避的开放状态的阀开放位置之间转动所述中立阀体;旋转装置,由用于使所述旋转轴旋转的齿条小齿轮及用于驱动所述齿条小齿轮的旋转气缸构造;关闭解除驱动部,由进行解除所述中立阀体的关闭的操作的关闭解除气缸构造;和时序回路,能够依次进行解除所述中立阀体的关闭的操作和所述中立阀体的旋转操作。所述旋转气缸具有:能够与所述旋转气缸一体操作的活塞;沿所述活塞的操作方向串联配置且能够使所述活塞进行关闭操作的第一压力空间及第三压力空间;和能够进行打开操作的第二压力空间及第四压力空间。所述时序回路具有:气动式三通滑阀;气动式二通滑阀;由单向阀及流量调整阀组合而成的调速阀;止回阀;和旋转操作结束检测开关阀,与所述止回阀并联设置,并且直到结束所述中立阀体的所述旋转操作为止,能够以使所述关闭解除气缸的关闭压力稳定的状态维持所述关闭压力。所述时序回路在利用一系统的驱动压缩空气供给来打开所述滑动阀时,在结束所述关闭解除气缸的驱动的情况下,将所述第一压力空间设为非加压状态,将所述第二压力空间设为加压状态,将所述第三压力空间及所述第四压力空间设为加压状态,并且开始所述旋转气缸的打开操作,在通过解除所述驱动压缩空气供给来关闭所述滑动阀时,将所述第一压力空间及所述第二压力空间设为非加压状态,将所述第三压力空间设为加压状态的密闭保持状态,将所述第四压力空间设为非加压状态,并且开始所述旋转气缸的关闭操作,在结束所述旋转操作时开始所述关闭解除气缸的关闭操作。由此,在向时序回路输入打开一系统的驱动压缩空气供给操作的开启(ON)信号的情况下,能够处于使旋转气缸伸缩的压力状态,并且利用调速阀来延迟压缩空气供给后供给到关闭解除气缸。同时,在向时序回路输入关闭一系统的驱动压缩空气供给断绝操作的开启(ON)信号的情况下,能够处于使旋转气缸伸缩的压力状态,并且利用调速阀延迟进行关闭解除气缸的减压。由此,能够准确地依次进行解除中立阀体的关闭的操作和旋转操作。此外,在时序回路中的一系统的驱动压缩空气为非供给状态的情况下,可实现能够维持阀关闭位置及中立阀体的关闭状态的常闭。
在本发明的方式中,所述时序回路具有作为四通阀的维护开关和止回阀,所述维护开关在所述阀开放位置上的维护时工作,将所述第一压力空间、所述第三压力空间、所述第四压力空间及所述关闭解除气缸设为非加压状态,并且将所述第二压力空间维持在加压状态。由此,在维护作业中供给一系统的驱动压缩空气的状态下,利用维持在加压状态的关闭解除气缸和第二压力空间,来维持作为阀开的退避位置。在驱动压缩空气供给突然下降的情况下,也能够利用止回阀来维持第二压力空间的加压状态,并且为了避免突然处于阀闭而能够维持规定时间的退避位置。
在本发明的方式中,在所述时序回路的所述气动式三通滑阀中只有用于连接向所述第三压力空间供给驱动用压力空气的供给源的流道为双向阀。由此,即使在未实现气动式三通滑阀的气动的状态下,在一系统的驱动压缩空气供给变动至阈值以下时,也由于切断状态的双向阀判断为关闭信号,因此第三压力空间的压力增加相当于关闭状态,滑动阀不会突然进行操作,能够进行适当的操作。
根据本发明的方式的滑动阀,获得能够提供如下的具有常闭结构的滑动阀的效果:即,该滑动阀防止因起因于滑动阀操作的冲击导致的颗粒发生,实现零部件的省空间化,并且能够只通过一系统的驱动用压缩空气供给来进行操作。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的滑动阀结构的横剖视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的滑动阀结构的纵剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置上的情况的图。
图3是表示图2中的位于圆环状气缸附近的部件的主要部分的放大图。
图4是表示本发明的第一实施方式的滑动阀结构的纵剖视图,是表示阀体配置在阀闭位置上的情况的图。
图5是表示图4中的位于主弹簧附近的部件的主要部分的放大图。
图6是表示本发明的第一实施方式的滑动阀结构的纵剖视图,是表示阀体配置在退避位置上的情况的图。
图7A是放大表示本发明的第一实施方式的滑动阀中的位于旋转轴及流体路径环附近的部件的主要部分的图,是沿旋转轴的径向的剖视图。
图7B是放大表示本发明的第一实施方式的滑动阀中的位于旋转轴及流体路径环附近的部件的主要部分的图,是沿旋转轴的轴向的剖视图。
图8是表示本发明的第一实施方式的旋转轴驱动机构的剖视图(伸长位置)。
图9是表示本发明的第一实施方式的旋转轴驱动机构的剖视图(收缩位置)。
图10是表示齿条部件及滑动轴承的主要部分放大剖视图。
图11是表示齿条部件与小齿轮的啮合部分的主要部分放大图。
图12A是表示旋转轴与中立阀体的配合部分的主要部分的放大图,是沿旋转轴的径向的剖视图。
图12B是表示旋转轴与中立阀体的配合部分的主要部分的放大图,是沿旋转轴的轴向的剖视图。
图13是表示位于连接销附近的部件的主要部分的放大图。
图14是表示本发明的第一实施方式的驱动时序机构的回路图。
图15是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图16是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图17是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图18是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图19是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图20是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图21是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图22是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图23是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图24是表示图14所示的驱动时序机构中的压力状态的图。
图25是表示本发明的第一实施方式的位于紧固部件附近的部件的主要部分的放大图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的第一实施方式的滑动阀进行说明。
另外,在以下说明中使用的各图中,为了将各结构要素设为图中能够识别的程度的大小,将各结构要素的尺寸及比例适当地设为与实际尺寸及比例不同。
本发明的技术范围并不限定于以下描述的实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内可以进行各种改变。
(第一实施方式)
图1是表示本实施方式的滑动阀结构的俯视图。图2是表示本发明的第一实施方式的滑动阀结构的纵剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置上的情况的图。图3是表示图2所示的中立阀部与第一可动阀部的连接部分及第一施力部与第二施力部附近的区域中的主要部分的放大图。图4是表示本实施方式的滑动阀结构的纵剖视图,是表示中立阀体配置在阀关闭位置上的情况的图。图5是表示图4所示的中立阀部与第一可动阀部的连接部分及第一施力部与第二施力部附近的区域中的主要部分的放大图。图6是表示本发明的第一实施方式的滑动阀结构的纵剖视图,是表示阀体配置在退避位置上的情况的图。图7A是放大表示本实施方式的滑动阀中的位于旋转轴及流体路径环附近的部件的主要部分的图,是沿旋转轴的径向的剖视图。图7B是放大表示本实施方式的滑动阀中的位于旋转轴及流体路径环附近的部件的主要部分的图,是沿旋转轴的轴向的剖视图。
[钟摆式滑动阀]
如图1~图6所示,第一实施方式的滑动阀1为钟摆式滑动阀。
本实施方式的滑动阀1具备:阀箱10,设置有彼此相对的第一开口部12a和第二开口部12b;贯通阀箱10的作为切换部的旋转轴20;连接部件91,固定于旋转轴20;中立阀部30,通过该连接部件91连接于旋转轴20;可动阀部40,以能够沿旋转轴20的轴线方向移动的方式连接于中立阀部30;主弹簧(第一施力部)70,用于沿可动阀部40的厚度方向对可动阀部40施力而增加可动阀部40的厚度;驱动用圆环状气缸(关闭解除气缸)80,能够沿与主弹簧70的施力方向相反的方向伸展;和位置限制用辅助弹簧(第三施力部)90,用于将可动阀部40配置在阀箱10的靠近中央位置的位置上。
中立阀部30及可动阀部40构造中立阀体5。另外,可动阀部40由可动阀片部(第二可动阀部)50和可动阀框部(第一可动阀部)60构造。从第一开口部12a朝向第二开口部12b设定有流道H。此外,在以下说明中,有时将沿该流道H的方向称为流道方向H。
在旋转轴20沿以附图标记A1表示的方向(与流道H的方向交叉的方向)旋转的情况下,由连接部件91固定于旋转轴20的中立阀部30也伴随该旋转沿方向A1转动。另外,由于可动阀部40只沿厚度方向能够滑动地连接于中立阀部30,因此可动阀部40与中立阀部30一体旋转。
通过如此使中立阀部30旋转,可动阀部40以钟摆运动从位于未设置流道H的中空部11的退避位置E1移动至作为与第一开口部12a对应的位置的流道H的阀闭位置E2。
并且,在通过使主弹簧70向伸展方向发挥作用,进行在流道H方向上扩大可动阀部40的厚度尺寸的操作的情况下(闭阀操作),如后述,可动阀框部60的密封部61和可动阀片部50的反力传递部59分别按压阀箱10的内表面15a和内表面15b,从而可动阀部40关闭流道H。
相反,通过使圆环状气缸(第二施力部)80发挥作用,从而圆环状气缸80的按压力大于主弹簧70的作用力,进行可动阀部40的厚度尺寸在流道H方向上收缩的操作。由此,可动阀部40的正面及背面远离阀箱10的内表面15a及内表面15b(解除操作)。之后,在旋转轴20沿以附图标记A2表示的方向旋转(退避操作)的情况下,伴随该旋转,中立阀部30及可动阀部40也沿方向A2转动。
通过该解除操作和退避操作,可动阀部40从上述阀开闭位置向上述退避位置退避,进行可动阀部40处于阀开状态的阀开操作。
[阀箱10]
阀箱10由具有中空部11的框架构造。在框架的图示的上表面上设置有第一开口部12a,在框架的图示的下表面上设置有第二开口部12b。
滑动阀1插入到露出第一开口部12a的空间(第一空间)与露出第二开口部12b的空间(第二空间)之间。滑动阀1用于阻断(关闭)连接第一开口部12a和第二开口部12b的流道H即连接第一空间和第二空间的流道H,并开放该阻断状态(连接第一空间和第二空间)。
在阀箱10的中空部11中设置有旋转轴20、中立阀部30、可动阀部40、主弹簧(第一施力部)70、圆环状气缸(第二施力部)80及辅助弹簧(第三施力部)90。
[旋转轴20、流体路径环17、18]
旋转轴20设置为以与流道H几乎平行的状态延伸且贯通阀箱10并能旋转。
在该旋转轴20上固定有连接部件91。该连接部件91例如为大致平板状的部件。如图7B所示,通过螺栓92固定到旋转轴20的一端20a。在连接部件91的流道方向H上的一端侧形成有突起部93。换言之,突起部93在与流道方向H正交的方向上扩展,连接部件91具有大致T字状的剖面形状。
如图7A及图7B所示,旋转轴20由轴承等的轴承16A、16B以贯通该阀箱10的方式能够旋转地支撑在固定设置于阀箱10的壳体14上。轴承16A、16B在沿旋转轴20的轴线LL的方向上尽可能远离配置。
壳体14以相对于阀箱10处于密封状态并贯通的方式固定。壳体14具有旋转轴20以密封状态转动自如地贯通的密封壳14A、连接于该密封壳14A且由设置在其内周侧的轴承16A、16B转动自如地支撑旋转轴20的圆筒壳14B和关闭圆筒壳14B的一端的盖体壳14C。密封壳14A、圆筒壳14B及盖体壳14C相互固定连接。在盖体壳14C上设置有关闭能够插拔旋转轴20的开孔的盖体14D。
为了密封阀箱10的内部,在密封壳14A上设置有密封部14Aa、14Ab、14Ac及作为大气压空间(空隙)的中间大气室14Ad。
在圆筒壳14B的内周面侧,流体路径环17、18以与旋转轴20的外周面20b能够滑动地接触的方式固定在沿轴线LL的方向中的轴承16A、16B之间的位置上。
在旋转轴20的外周面20b的流体路径环17、18之间的中心位置上固定有小齿轮21,该小齿轮21构造用于使该旋转轴20进行驱动(旋转)的旋转轴驱动机构100(参照图8)。小齿轮21收纳在从外部能够密闭的圆筒壳14B的内部空间22h中,在该小齿轮21上连接有圆棒状的齿条部件22。通过在图7B中沿纸面纵深方向往复操作齿条部件22,齿条部件22通过小齿轮21使旋转轴20转动。
[旋转轴驱动机构100]
图8是表示旋转轴驱动机构100的剖视图(伸长位置)。图9是表示旋转轴驱动机构100的剖视图(收缩位置)。图10是表示齿条部件及滑动轴承的主要部分放大剖视图。图11是表示齿条部件与小齿轮的啮合部分的主要部分放大剖视图。
用于使旋转轴20旋转的旋转轴驱动机构100具有小齿轮21和齿条部件22,该小齿轮21固定于旋转轴20,该齿条部件22具备与该小齿轮21啮合的齿条齿22a。
另外,旋转轴驱动机构100具备用于使齿条部件22往复运动的旋转驱动气缸110(旋转气缸)和副缸体120。通过旋转驱动气缸110和副缸体120,齿条部件22能够沿轴线(长度方向)C进行直线往复运动。
如图8及图9所示,齿条部件22与活塞112连接,该活塞112具有与旋转轴20的轴线正交的方向的轴线且进行往复操作。活塞112容纳于筒状的缸体主体(壳体)111来构造旋转驱动气缸(驱动机构、旋转气缸、缸体)110。通过向相对于齿条部件22位于活塞112的相反侧的伸展压力空间(第二压力空间)113供给压缩空气(驱动用气体),连接于该旋转驱动气缸110的齿条部件22伸展。同样,通过向活塞112的作为齿条部件22侧的收缩压力空间(第一压力空间)22c供给压缩空气(驱动用气体),齿条部件22收缩。
齿条部件22能够沿轴向移动地收纳在齿条收纳空间(空间)22d、22g、22m的内部,该收纳空间(空间)22d、22g、22m在与圆筒壳14B一体的壳体14Bb的内部沿与旋转轴20正交的方向延伸地设置。该空间22d、22g、22m具有大于齿条部件22的直径尺寸的直径尺寸。在空间22d、22g、22m的内部,齿条部件22通过滑动轴承(轴承)115B、115C被支撑为能够往复移动,该滑动轴承115B、115C被设置为覆盖齿条部件22的两部位的外周。
轴承115B、115C在齿条部件22的轴线方向上配置在小齿轮21和齿条部件22啮合的位置的两侧。轴承115B、115C均与壳体14Bb一体,具有以小于空间22g的直径尺寸的方式缩径的外周面,该轴承115B、115C与齿条部件22的外周面紧贴。
在齿条部件22的外周面的圆周方向的一侧,沿轴向相邻设置有与小齿轮21啮合的多个齿条齿22a。在齿条部件22的外周面的圆周方向上,与设置有齿条齿22a的部位不同的位置上设置有连通槽116。连通槽116与相对于齿条部件22的轴线方向位于轴承115B的两侧的空间22d及空间22g连通。
如图10所示,该连通槽116与相对于轴线方向位于轴承115C的两侧的空间22g及空间22m连通。连通槽116的长度被设定为在齿条部件22进行往复操作的情况下,也维持位于轴承115B的两侧的空间22d和空间22g中的连通状态及位于轴承115C的两侧的空间22g和空间22m中的连通状态。
伸展压力空间113通过后述的时序回路SQ与供给源连接,该供给源通过伸展通气口(供给路)114从旋转驱动气缸110的外部供给伸展用压缩空气。
在收缩压力空间22c中,通过后述的时序回路SQ连接有从旋转驱动气缸110的外部由供给源供给压缩空气的供给路22j。
关于收缩压力空间22c至压缩空气供给源的路径,供给路(收缩通气口)22j经由收纳有齿条部件22的空间22d、配置在对应于缩径的轴承115B的位置上的连通槽116及与齿条齿22a对应的部分空间、在轴承115B与轴承115C之间扩径的空间22g以及用于收纳小齿轮21的壳体14B的内部空间22h及内部空间22h与壳体14B的外部连接。
借助轴承16A、16B支撑于壳体14的旋转轴20通过利用旋转驱动气缸(旋转驱动装置)进行往复运动的齿条部件22被驱动,并且和与该齿条部件22啮合的小齿轮21一同进行旋转操作。
另外,在旋转驱动气缸(驱动机构、旋转气缸)110的收缩操作时以及在维持齿条部件22的收缩位置Pb的期间,也可以在收缩压力空间22c、收纳空间22d、收纳有齿条部件22的空间22g、配置在对应于缩径的轴承115B的位置上的连通槽116及与齿条22a的啮合位置对应的空间22g、不论轴承115B与轴承115C的位置而扩径的空间22d、22g、22m、用于收纳小齿轮21的壳体14B的内部空间22h以及与该内部空间22h和壳体14B的外部连接的供给路22j中的任何空间中维持加压状态。
旋转驱动气缸110通过进行伸缩驱动而使齿条部件22往复运动。旋转驱动气缸110与用于收纳旋转轴20的壳体14B为一体。旋转驱动气缸110具备圆筒状的缸体主体111、该缸体主体111内部的内部空间111b和能够滑动地收容在内部空间111中的活塞112。
对于旋转驱动气缸110来说,在缸体主体111的与齿条部件22相反的一侧的位置上沿轴向串联设置有副缸体120。副缸体120与缸体主体111为一体,并且具备内部空间121b和活塞122,该内部空间121b位于一端侧111a被堵塞的圆筒状的缸体主体111的内部,该活塞122能够滑动地收容在内部空间121b中。活塞122与活塞112和轴122s连接,能够沿相同的伸缩方向一体移动。
在旋转驱动气缸110的内部空间111b中形成有伸展压力空间113,该伸展压力空间113由缸体主体111的一端侧111a和活塞112的一面侧112a划定,并且通过活塞112的移动来可改变容量。另外,在缸体主体111上形成有伸展通气口(通气口)114,该伸展通气口114与该伸展压力空间113连通,并且通过后述的时序回路SQ向伸展压力空间113供给伸长驱动用压缩空气。在通气口114上,作为设置于滑动阀1的外部的驱动用压力空气供给源,例如可以连接有泵。
活塞112能够沿轴线(长度方向)C直线往复运动地收容在缸体主体111的内部空间111b中。具有这种结构的活塞112在伸展位置Pa(图8)与收缩位置Pb(图9)之间能够滑动。在伸展位置Pa(图8)上,伸展压力空间113扩张到最大,活塞112位于在缸体主体111的内部空间111b中离一端侧111a最远的位置。在收缩位置Pb(图9)上,活塞112的齿条部件22侧的收缩压力空间22c扩张到最大,伸展压力空间113缩小到最小,活塞112位于在最靠近一端侧111a的位置。
另外,在活塞112的一面侧112a(第一面)形成有突起部112c。在缸体主体111的一端侧111a形成有在活塞112处于收缩位置Pb时供突起部112c进入的凹部111c。突起部112c的外径与凹部111c的内径大致相等,以在突起部112c的外周面和凹部111c的内表面滑动时凹部111c的内部和伸展压力空间113接近气密状态的方式,设定有突起部112c的外径及凹部111c的内径。通气口114的一端侧形成在由该凹部111c露出的位置上。
对于活塞112的一面侧112a来说,在突起部112c的中心位置上固定有轴122s。
另外,在活塞112的另一面侧112b(第二面),通过以与突起部112c同样的方式形成的突起部(连接部)112d固定有齿条部件22。连接部112d的外径与齿条收纳空间22d的内径大致相等,以在连接部112d的外表面和齿条收纳空间22d的内表面滑动时,齿条收纳空间22d的内部和收缩压力空间22c接近气密状态的方式,设定有连接部112d的外径及齿条收纳空间22d的内径。供给路(收缩通气口)22j的一端侧也可以形成在由齿条收纳空间22d露出的位置上。
在活塞112的突起部112c形成有缓冲槽(缓冲机构)118,该缓冲槽118的剖面积沿活塞112的往复运动方向即轴线(长度方向)C连续变化,该缓冲槽118朝向通气口114缓慢通入伸展压力空间113内的空气。
具体而言,缓冲槽118形成在活塞112的突起部112c,并且由以剖面积从活塞112的一面侧112a朝向缸体主体111的一端侧111a扩展的方式相对于轴线(长度方向)C倾斜的槽构造。
在活塞112的突起部112d形成有缓冲槽(伸展缓冲槽)119,该缓冲槽119的剖面积沿活塞112的往复运动方向即轴线(长度方向)C连续变化,该缓冲槽119朝向空间22g缓慢通入收缩压力空间22c内的空气。
缓冲槽(伸展缓冲槽)119与缓冲槽118同样形成在活塞112的突起部112d,并且由以剖面积从活塞112的一面侧112b朝向齿条部件22侧的空间22d扩展的方式相对于轴线(长度方向)C倾斜的槽构造。
对于旋转驱动气缸110来说,缸体主体111的内部空间111b和内部空间121b经由轴孔111s连通。轴孔111s在活塞122及活塞112的伸缩轴方向上延伸,并且在径向上的中央位置贯通缸体主体111。在轴孔111s的内部,轴122s能够进行往复操作。由此,缸体110和副缸体120联动。
另外,内部空间121b的体积大于内部空间111b的体积,即,内部空间121b的径向剖面积被设定为大于内部空间111b的径向剖面积。
活塞112与内部空间111b的筒状侧面、活塞122与内部空间121b的筒状侧面、以及轴122s与轴孔111s的内表面均通过O型圈等的密封部件来维持密闭状态的同时,以能够相互滑动的方式在整周密封。
在副缸体120的内部空间121b中形成有压力空间(第四压力空间)123。压力空间123由缸体主体111的一端侧111a和活塞122的一面侧122a划定,并且通过活塞122的移动来可改变压力空间123的容量。
在作为活塞122的一面侧的缸体主体111上形成有通气口124。通气口124与压力空间123连通,并通过后述的时序回路SQ向压力空间123供给操作用压缩空气。在通气口124上,作为设置于滑动阀1的外部的驱动用压力空气供给源,例如可以连接有泵。
在副缸体120的内部空间121b中形成有压力空间(第三压力空间)122c。压力空间122c由缸体主体111的内表面和活塞122的另一面侧122b划定,并且通过活塞122的移动来可改变容量。
在活塞122的另一面侧122b固定有轴122s。
另外,在作为活塞122的另一面侧122b的缸体主体111上形成有通气口122j。通气口122j与压力空间122c连通,并通过后述的时序回路SQ向压力空间122c供给操作用压缩空气。在通气口122j上,作为设置于滑动阀1的外部的驱动用压力空气供给源,例如可以连接有泵。
活塞122能够沿轴线(长度方向)C直线往复运动地收容在缸体主体111的内部空间121b中。
活塞122在伸展位置Pa(图8)与收缩位置(图9)之间能够滑动。在伸展位置Pa(图8)上,压力空间123扩张到最大,活塞122位于在副缸体120的内部空间121b中离一端侧111a最远的位置。在收缩位置Pb(图9)上,作为活塞122的内部空间111b侧的压力空间122c扩张到最大,压力空间123缩小到最小,活塞122位于在最靠近一端侧111a的位置。
此外,在图9中省略齿条部件22的图示。
此外,在活塞122的一面侧122a(第一面)及活塞122的另一面侧112b(第二面)上,作为缓冲槽,也可以形成与突起部112c和凹部111c、连接部112d和收纳空间22d对应的凹凸。
如图8、图9及图10所示,齿条部件22被形成为在与轴线(长度方向)C垂直的剖面上呈圆形的圆棒状。并且,在该圆棒状的齿条部件22的周面的一部分,沿轴线(长度方向)C以规定的齿距排列形成有齿条齿22a。
在固定于旋转轴20的小齿轮21与齿条齿22a的啮合部分S的两侧,分别配设有能够滑动地支撑齿条部件22的滑动轴承115B、115C。如图10所示,在该滑动轴承115B、115C上形成有比齿条部件22的剖面稍大的剖面圆形的内周面115a。齿条部件22的外周与该内周面115a接触,内周面115a沿轴线(长度方向)C能够顺畅而滑动地支撑圆棒状的齿条部件22。
另外,如图8及图10所示,如上述那样连通槽(槽)116以在轴线C方向上延伸至滑动轴承115B与滑动轴承115C的两外位置侧的方式形成在齿条部件22的表面(周面)上。另外,在收纳齿条部件22的壳体14B上形成有进入该连通槽116中的凸台(未图示)。通过连通槽116与凸台的配合,能够防止齿条部件22绕轴线C转动。由此,齿条部件22在进行往复运动时不会绕轴线C扭转。
图11是表示滑动轴承115B、115C的配置位置的说明图。
滑动轴承115B、115C优选配设在与在小齿轮21与齿条齿22a的啮合部分S生成的齿条部件22的作用线(的延长线)L1、L2和齿条部件22的轴心(轴中心线)C的交点P1、P2相比更远离啮合部分S的方向上。
即,在将作为两个啮合齿即小齿轮21与齿条齿22a的接触点的移动方向的作用线L1、L2分别与齿条部件22的轴心(轴中心线)C交叉的点设为交点P1、P2时,以滑动轴承115B、115C的中心线Q位于比该交点P1、P2更靠外侧的方式,分别配置滑动轴承115B、115C。
通过以上述方式设定滑动轴承115B、115C的配置位置,滑动轴承115B、115C不会承受因小齿轮21的旋转产生的外力即朝向远离小齿轮21的方向的力。由此,能够防止对滑动轴承115B、115C与齿条部件22的接触部分施加与轴心(轴中心线)C正交的方向的应力,从而降低滑动轴承115B、115C与齿条部件22的摩擦力以使滑动轴承115B、115C能够顺畅地滑动保持齿条部件22。
在缸体主体111的一端侧111a也可以设置有限位开关阀(旋转操作结束检测开关阀)cdS,该限位开关阀cdS在活塞112及活塞122处于收缩位置Pb时进行操作。如后述,该限位开关阀cdS使图14所示的时序回路SQ中的操作依赖于活塞112及活塞122的位置。另外,虽然所述限位开关阀cdS在图中配置在活塞122所接触的位置上,但还可以配置在利用活塞112进行操作的位置上。
具体而言,在以与后述的图14的滑阀(气动式二通滑阀)sp2V中的气动sp2V0侧的加压对应的方式,活塞112位于收缩位置Pb的情况下,因按压开关而压缩空气的力大于弹簧等的作用力,用于驱动滑阀的回路进行操作。另外,在活塞112及活塞122从该收缩位置Pb移动的情况下,追随活塞112及活塞122的操作,利用弹簧等的作用力来切断用于驱动滑阀的回路。
此外,在图9中,为了说明利用后述的缓冲槽118等进行的空气缓冲操作,示出即将到达收缩位置Pb之前的状态。因此,未示出限位开关阀cdS的操作状态。
根据如以上结构的旋转轴驱动机构100,例如在活塞112及活塞122处于图9所示的收缩位置Pb的情况下,从固定于该活塞112及活塞122的齿条部件22通过小齿轮21联动(旋转)的旋转轴20在旋转轴20的转动范围内被设为沿图8中的逆时针方向旋转到头的状态。在该旋转轴20的位置上,通过固定于旋转轴20的中立阀部30,可动阀部40处于流道H的阀闭位置E2(图1)。
另一方面,在使活塞112及活塞122从该收缩位置Pb移动至图8所示的伸展位置Pa时,从通气口114向由缸体主体111的内表面和活塞112的一面侧112a划定的伸展压力空间113的内部送入驱动用压缩空气。
于是,伸展压力空间113的内压上升,活塞112沿轴线(长度方向)C向远离缸体主体111的一端侧111a的方向移动(滑动),伸展压力空间113扩展。
此时,收缩压力空间22c内部的多余空气从收缩压力空间22c经由用于收纳齿条部件22的空间22d、配置在与轴承115B对应的位置上的连通槽116及与齿条齿22a对应的部分空间、壳体14Bb的内部空间22g、壳体14B的内部空间22h以及通气口22j被排出到外部。
另外,此时在副缸体120中,如后述,将通气口122j设为关闭状态,维持在由缸体主体111的内表面和活塞122的另一面侧122b划定的压力空间122c内填充有压缩空气的加压状态。同时,通过将通气口124设为开放状态,从而能够实现成为阀闭位置E2(图1)的常闭。
在活塞112及活塞122朝向远离缸体主体111的一端侧111a的方向移动至伸展位置Pa的情况下,固定于活塞112的齿条部件22使与齿条齿22a啮合的小齿轮21沿图8中的顺时针方向旋转。由此,旋转轴20也沿顺时针方向旋转,可动阀部40由固定于该旋转轴20的中立阀部30以钟摆运动移动至流道H的退避位置E1(图1)。
此外,在活塞112位于图8所示的伸展位置Pa,并且可动阀部40处于流道H的退避位置E1(图1)的情况下,当使活塞112及活塞122从该伸展位置Pa(图8)移动至收缩位置Pb(图9)时,从通气口22j向由壳体14Bb的端面14Ba侧、缸体主体111的内表面111b和活塞112的另一面侧112b划定的收缩压力空间22c内送入驱动用压缩空气。于是,收缩压力空间22c的内压上升,活塞112沿轴线(长度方向)C向靠近缸体主体111的一端侧111a的方向移动(滑动),压力空间113收缩。
此时,伸展压力空间113内部的多余空气通过通气口114从伸展压力空间113排出到外部。
另外,此时在副缸体120中,如后述,从通气口124向由缸体主体111的内表面和活塞122的一面侧122a划定的压力空间123内送入驱动用压缩空气,以及从通气口122j向由缸体主体111的内表面和活塞122的另一面侧122b划定的压力空间122c内送入驱动用压缩空气。因此,压力空间123及压力空间122c能够处于相同的压力,副缸体120能够处于不会对旋转驱动气缸110的驱动做出贡献的状态。
压缩空气从通气口22j经由收纳有小齿轮21的内部空间22h、收纳有齿条部件22的内部空间22g、配置在与轴承115B对应的位置上的连通槽116及与齿条齿22a的啮合位置对应的空间22g以及收纳空间22d被供给到收缩压力空间22c中。此时,与轴承115C对应的连通槽116的内部及空间22d也成为加压状态。
在活塞112及活塞122朝向靠近缸体主体111的一端侧111a的方向移动至收缩位置Pb的情况下,固定于活塞112的齿条部件22使与齿条齿22a啮合的小齿轮21沿图8中的逆时针方向旋转。由此,旋转轴20也沿逆时针方向旋转,可动阀部40由固定于该旋转轴20的中立阀部30以钟摆运动移动至流道H的阀闭位置E2(图1)。
如此,改变构造旋转轴驱动机构100的缸体主体111内的伸展压力空间113及收缩压力空间22c的内压,使活塞112及活塞122在伸展位置Pa(图8)与收缩位置Pb(图9)之间进行直线运动。由此,能够通过齿条部件22及小齿轮21使旋转轴20转动,并且使可动阀部40相对于流道H在退避位置E1与阀闭位置E2(图1)之间移动。
另外,能够通过副缸体120来实现成为阀闭位置E2(图1)的常闭。
在如上述的活塞112在伸展位置Pa与收缩位置Pb之间移动时,通过缓冲槽118顺畅地改变活塞112向收缩位置Pb的移动。同样,也能够通过缓冲槽119顺畅地改变活塞112向伸展位置Pa的移动。
对缓冲槽118进行说明。
在使活塞112从伸展位置Pa移动至收缩位置Pb时,通过形成于活塞112的突起部112c的缓冲槽118,顺畅地改变活塞112向收缩位置Pb的移动,以免因伸展压力空间113的急剧缩小而活塞112急剧停止的情况,即避免对齿条部件22与小齿轮21的啮合部分S施加的急剧而较大的应力。
例如,关于向收缩压力空间22c供给驱动用压缩空气,并且增加收缩压力空间22c的内压以使活塞112朝向收缩位置Pb移动的情况进行说明。在该情况下,如果活塞112移动至突起部112c进入缸体主体111的凹部111c中的位置,则从突起部112c周围的伸展压力空间113流入到凹部111c并从通气口114排出的空气的流动被阻断。在突起部112c的周缘扩张的伸展压力空间113的内压突然升高(伸展压力空间113被压缩),力向活塞112的移动速度急剧减少的方向发挥作用。
然而,通过形成于突起部112c的缓冲槽118,伸展压力空间113内的空气通过该缓冲槽118引导至通气口114。即,伸展压力空间113通过缓冲槽118连通到通气口114。
此外,由于该缓冲槽18形成为从活塞112的一面侧112a朝向缸体主体111的一端侧111a而剖面积扩展,因此活塞112越靠近收缩位置Pb(图9),缓冲槽118的剖面积即开口面积越小。由此,在活塞112即将到达收缩位置Pb之前,从伸展压力空间113至通气口114的空气的流量逐渐缩小(减少),因此伸展压力空间113的内压减少逐渐降低。由此,能够使活塞112缓慢地停止在收缩位置Pb。因此,能够防止因伸展压力空间113的急剧缩小引起的活塞112的突然停止,在未对齿条部件22与小齿轮21的啮合部分S(图11)急剧施加较大的应力的情况下能够顺畅地停止。
同样,利用缓冲槽119顺畅地改变活塞112向伸展位置Pa的移动。
接着,关于向伸展压力空间113供给驱动用压缩空气,并且增加伸展压力空间113的内压以使活塞112朝向伸展位置Pa移动的情况进行说明。在该情况下,如果活塞112移动至突起部112d进入壳体14Bb的空间22d的位置,则从突起部112d周围的收缩压力空间22c向空间22d流入后向空间22h侧移动并从通气口22j排出的空气的流动被阻断。由此,在突起部112d的周边扩展的收缩压力空间22c的内压突然升高(收缩压力空间22c被压缩),力向活塞112的移动速度急剧减少的方向发挥作用。
然而,通过形成于突起部112d的缓冲槽119,收缩压力空间22c内的空气通过该缓冲槽119引导至与通气口22j连通的空间22d中。
即,收缩压力空间22c通过缓冲槽119与空间22d连通。
此外,由于该缓冲槽119形成为从活塞112的一面侧112b朝向壳体14Bb的另一端侧14Ba而剖面积扩展,因此活塞112越靠近伸展位置Pa(图8),缓冲槽119的剖面积即开口面积越小。由此,在活塞112即将到达伸展位置Pa之前,从收缩压力空间22c至空间22d的空气的流量逐渐缩小(减少),因此收缩压力空间22c的内压减少逐渐降低。由此,能够使活塞112缓慢地停止在伸展位置Pa。因此,能够防止因收缩压力空间22c的急剧缩小引起的活塞112的突然停止,在未对齿条部件22与小齿轮21的啮合部分S(图11)急剧施加较大的应力的情况下能够顺畅地停止。
在旋转驱动气缸110中,除上述缓冲槽118、119之外,还设置有控制缓冲流道119a,该控制缓冲流道119a用于调节活塞112即将到达伸展位置Pa之前或者活塞112刚从伸展位置Pa开始移动之后的活塞112的移动速度。
控制缓冲流道119a的一端向在活塞112处于伸展位置Pa(图8)时由突起部112d堵塞的位置的空间22d开口。控制缓冲流道119a的另一端为向壳体14Bb的另一面侧14Ba开口的流道119a。
在该流道119a上设置有控制用孔119b。控制用孔119b沿与流道119a相交的方向延伸,并且与流道119a连通,控制用孔119b向壳体14Bb的外部开口。在该控制用孔119b的内部,沿控制用孔119b所延伸的方向能够滑动地设置有能够关闭流道119a的控制销119c。
该控制缓冲流道119a与缓冲槽119同样,用于控制在收缩压力空间22c与空间22d之间移动的空气的流量。
具体而言,在控制缓冲流道119a中,当控制销119c在控制用孔119b内部移动时,流道119a的剖面积根据该控制销119c的位置发生变化。由此,在收缩压力空间22c与空间22d之间移动的空气的流量发生变化。因此,在控制缓冲流道119a处于向空间22d开口的状态并且处于突起部112d进入壳体14Bb的空间22d的状态的情况下,能够通过控制销119c的位置来调节流道119a的开度,从而控制活塞112的移动速度。
如果拔出控制销119c以增加流道119a的剖面积,则齿条部件22的移动速度即可动阀体40(可动阀部)的钟摆运动的移动速度增加。如果插入控制销119c以使流道119a的剖面积减少,则齿条部件22的移动速度即可动阀体40的钟摆运动的移动速度减少。
特别是,在不仅活塞112即将到达伸展位置Pa之前,而且活塞112从伸展位置Pa向收缩位置Pb开始移动的情况下,即在可动阀部40通过钟摆运动向流道H的退避位置E1(图1)开始移动的情况下,也取得这种空气阻尼效果。由此,能够在不剧烈地对齿条部件22与小齿轮21的啮合部分S(图11)施加较大应力的情况下,顺畅地进行操作开始及停止。
如果为这种气缸110,则只需由伸展通气口114和收缩通气口22j切换压缩空气的供给,即能进行气缸110的伸缩来进行中立阀体5的摆动操作。
流体路径环17和流体路径环18具有与旋转轴20几乎相等的内径。位于比小齿轮21更靠近阀箱10的流体路径环17的外径被设定为大于轴承16A的外径且小于小齿轮21的外径尺寸。位于比小齿轮21更靠近盖体14D的流体路径环18的外径被设定为大于小齿轮21的直径尺寸。如果由轴承16A、16B支撑的旋转轴20转动,则对于流体路径环17和流体路径环18而言,接触位置沿圆周方向发生变化。
在流体路径环17中设置有径向环路径17c。径向环路径17c为对在第二周围区域40a中形成于可动阀片部50与可动阀框部60之间的圆环状气缸80供给驱动用气体的供给路41的一部分的流体路径。径向环路径17c沿流体路径环17的径向延伸,并且在流体路径环17的外周面17a及内周面17b上开口。该径向环路径17c在流体路径环17的外周面17a上连通到沿圆筒壳14B的径向贯通的路径14Bc。
在流体路径环18中设置有径向环路径18c。径向环路径18c与中间大气室55连接(参照图5)。中间大气室55通过在第二周围区域40a中设置于可动阀片部50与可动阀框部60之间形成的圆环状气缸80上的双层密封部中的第二层密封部51a、52a设置于气体供给侧。径向环路径18c为在第一层密封部51b、52b被破坏时使驱动用气体朝向滑动阀1的外部逃逸的联络通道42的一部分的流体路径。径向环路径18c沿流体路径环18的径向延伸,并且在流体路径环18的外周面18a及内周面18b上开口。该径向环路径18c在流体路径环18的外周面18a上与沿圆筒壳14B的径向贯通的路径14Cc连通。
在流体路径环17的内周面17b上环设有槽17d,槽17d被旋转轴20的外周面20b包围,形成圆周方向路径。
在作为与槽17d相对的位置的旋转轴20的外周面20b上开口有径向轴内路径27,径向轴内路径27与轴向轴内路径25连通,该轴向轴内路径25在沿旋转轴20的轴线的LL方向上延伸且在旋转轴20的一端面20a上开口。
在流体路径环18的内周面18b上环设有槽18d,槽18d被旋转轴20的外周面20b包围,形成圆周方向路径。
在作为与槽18d相对的位置的旋转轴20的外周面20b上开口有径向轴内路径28,径向轴内路径28与轴向轴内路径26连通,该轴向轴内路径26在沿旋转轴20的轴线的LL方向上延伸且在旋转轴20的一端面20a上开口。
这些轴向轴内路径25和轴向轴内路径26处于彼此平行状态且与轴线LL平行。旋转轴20的面对盖体14D的另一端20c被堵塞。
轴向轴内路径25和轴向轴内路径26均与中立阀部30内部的供给路41及联络通道42连接。
在流体路径环17上环设有O型圈等的密封部件17h、17j、17k,该密封部件17h、17j、17k在内周面17b与旋转轴20的外周面20b之间能够滑动地密封径向轴内路径27的开口部分及槽17d。
在流体路径环17上环设有O型圈等的密封部件17e、17f、17g,该密封部件17e、17f、17g在外周面17a与圆筒壳14B的内表面之间密封径向环路径17c的开口部分及路径14Bc。
在流体路径环18上环设有O型圈等的密封部件18h、18j、18k,该密封部件18h、18j、18k在内周面18b与旋转轴20的外周面20b之间能够滑动地密封径向轴内路径27的开口部分及槽18d。
在流体路径环18上环设有O型圈等的密封部件18e、18f、18g,该密封部件18e、18f、18g在外周面18a与圆筒壳14B的内表面之间密封径向环路径18c的开口部分及路径14Cc。
由于具有这种结构的流体路径环17和流体路径环18,不论旋转轴20处于何种转动位置,也能够维持径向轴内路径27和径向轴内路径28连通的状态,因此能够如后述那样以优良的密闭度进行驱动用流体的供给等。此外,由于独立地分别连接供给路41和联络通道42,因此不论旋转轴20的转动位置如何,能够控制不同的压力状态或不同气体状态的双系统且不会对阀箱10的内部带来影响。
同时,由于在流体路径环17及流体路径环18上环设有作为圆周方向路径的槽17d、18d,因此由槽17d、18d内的流体产生的压力绕旋转轴20的外周面20b一周发挥作用。因此,能够使在径向上作用的压力在整周均匀,因此不论这些流道中的压力状态如何,能够防止影响轴承16A和轴承16B对旋转轴20的支撑状态。
同时,在轴承16A与轴承16B之间设置有上述流体路径环17和流体路径环18,从而能够将支撑旋转轴的轴承16A与轴承16B之间的距离确保为尽可能长。由此,在通过轴承16A和轴承16B来保持沿着使旋转轴20倾斜的方向作用于旋转轴的力矩的情况下,能够使这些轴承16A和轴承16B所承受的径向载荷最小,由此能够提高这些轴承16A和轴承16B的耐久性。或者,在维持必要的旋转轴20的倾斜方向上的变形防止能力的状态下能够确保旋转轴20的轴线方向长度,使包含旋转轴20在内的旋转驱动气缸110小型化,从而能够谋求阀的小型化。
另外,通过作为轴承16A和轴承16B、流体路径环17、小齿轮21及流体路径环18的外径尺寸采用上述结构,从而无需改变零部件的结构,能够仅通过改变零部件的组装方向,使旋转机构部的相对于阀箱的安装面反转来将它们组装到壳体14。
在本实施方式中能够在不对阀箱10内部的中空部11露出(暴露)气缸80驱动用压缩空气的情况下,经由旋转轴20的内部向中立阀体5供给该压缩空气,并且使通向后述的中间大气室55、56的联络通道42经由旋转轴20的内部与阀箱10的外部连通。
在旋转轴20中分别平行地设置有作为供给路41和联络通道42的轴向路径25、26。另外,与供给路41和联络通道42对应的流体路径环17和流体路径环18在沿旋转轴20的轴线LL的方向上设置在不同的位置。由此,能够经由一个旋转轴20的内部,同时将多个路径25、26分别设为独立的连通状态。因此,能够仅由一个旋转轴20形成气缸80的驱动用流体的供给路41和安全用的中间大气用的联络通道42,能够在不使用其他结构的情况下将供给路41及联络通道42配置在旋转轴20上。
在流体路径环17的内周面17b中,在密封部件17h与密封部件17j之间设置有与径向环路径17c连通的槽17d,在密封部件17j与密封部件17k之间环设有槽17p。
该槽17p与相对的旋转轴20的外周面20b形成作为大气压空间(空隙)的第二中间大气室,并且通过第二连通路42A与壳体的外部连接。
这些密封部件17j和密封部件17k作为对槽17d的双层密封部发挥功能,该槽17d为驱动用气体所存在的供给路41。对于该结构来说,在气缸80的加压过程中,即使旋转轴20的作为第一层密封件的密封部件17j被破坏,也会经由槽17p及第二连通路42A向壳体14的外部释放压缩空气(驱动用气体)。因此,能够得到如下的结构:该结构防止在壳体14B内压缩空气从流体路径环17的槽17d排出到小齿轮21的内部空间22h等的在槽17d与内部空间22h之间压力状态发生变化的不良情况。
同时,密封部件17k和密封部件17j作为对旋转轴20的旋转驱动气缸(驱动机构、旋转气缸)中成为加压空间的内部空间22h的双层密封部发挥功能。对于该结构来说,在旋转驱动气缸的收缩过程中,即使旋转轴20的作为第一层密封件的密封部件17k被破坏,也会经由槽17p及第二连通路42A向壳体14的外部释放压缩空气(驱动用气体)。因此,能够得到如下的结构:该结构防止在壳体14B内压缩空气从内部空间22h向作为供给路41的槽17d排出等的在槽17d与内部空间22h之间压力状态发生变化的不良情况。
虽然这些槽17d及内部空间22h均为加压空间,但防止在与规定的操作对应的压力状态因密封部的破坏而发生变化的情况下引起中立阀体5的厚度突然膨胀或中立阀体5进行转动操作这样的意外操作。
即,通过密封部件17k、密封部件17j、槽17p及第二连通路42A,能够防止滑动阀1因密封破坏等破损。
在流体路径环18的内周面18b中,在密封部件18k与密封部件18j之间设置有与径向环路径18c连通的槽18d,在密封部件18j与密封部件18h之间环设有槽18p。
该槽18p与相对的旋转轴20的外周面20b形成作为大气压空间(空隙)的第二中间大气室,并且通过第二连通路42A连接到壳体的外部。
这些密封部件18j和密封部件18h作为对在旋转轴20的旋转驱动气缸(驱动机构、旋转气缸)中成为加压空间的内部空间22h的双层密封部发挥功能。对于这种结构来说,在旋转驱动气缸的收缩过程中,即使旋转轴20中的作为第一层密封件的密封部件18h被破坏,也会经由槽18p及第二连通路42A向壳体14的外部释放压缩空气(驱动用气体)。因此,能够得到如下的结构:该结构防止在壳体14B内压缩空气从内部空间22h向作为联络通道42的槽18d排出等的在槽18d与内部空间22h之间压力状态发生变化的不良情况。
由此,在内部空间22h为加压空间,且与规定的操作对应的压力状态因密封部的破坏而发生变化的情况下,防止引起中立阀体5进行转动操作这样的意外操作。
即,通过密封部件18h、密封部件18j、槽18p及第二连通路42A,能够防止滑动阀1因密封破坏引起的破损等。
在圆筒壳14B的靠近密封壳14A的位置上设置有沿径向延伸的泄漏流道14He。如图7B所示,该泄漏流道14He与泄漏空间22He连通。泄漏空间22He形成在比轴承16A更靠近密封壳14A的位置上,并且与旋转轴20的表面20b相接。
在与泄漏空间22He相接的旋转轴20的内部设置有轴向泄漏流道27He。该轴向泄漏流道27He的一端向泄漏空间22He开口。如后述,轴向泄漏流道27He的另一端朝向贯通孔21A开口,该贯通孔21A在旋转轴20的中心沿轴线方向贯通,并且该贯通孔21A供通过连接部件91将旋转轴20和中立阀部30紧固的螺钉(紧固件)21d贯通。
如图12A及图12B所示,贯通孔21A与连接部件91的开口98及设置在中立阀部30上且具有用于螺合螺钉21的内螺纹(紧固件)31的空间31He连通。
如后述,螺钉21直至具有被紧固的内螺纹31的空间31He为止贯通没有螺纹槽的开口98。该空间31He的靠近槽95B的位置被未图示的堵塞部件堵塞。
对于中立阀部30的空气滞留空间31He来说,需要在位于空间31He的前端的槽95B附近的部位进行调查由未图示的O型圈等所进行的密封是否被破坏的氦泄漏测试。因此,空气滞留空间31He经由开口98、贯通孔21A、轴向泄漏流道27He、泄漏空间22He及泄漏流道14He与泄漏空间22He连通。为了进行对空气滞留空间31He、开口98及贯通孔21A检查密封状态的氦泄漏测试,可通过该部分来供给氦。
如此,通过设置轴向泄漏流道27He及泄漏流道14He,能够对空气滞留空间31He、开口98及贯通孔21A进行氦泄漏测试。
同时,能够从泄漏流道14He对沿旋转轴20的表面20b的作为密封机构的密封部14Aa、14Ab、14Ac及作为大气压空间(空隙)的中间大气室14Ad进行向中空部11的密封测试。即,通过从泄漏流道14He向泄漏空间22He供给氦以调查对中空部11的泄漏,能够进行氦泄漏测试。
此外,当由密封部件17h、17j、17k和密封部件17e、17f、17g等所进行的密封破裂,压缩空气从作为加压空间的内部空间22h、径向环路径17c及槽17d等向泄漏空间22He漏出时,泄漏流道14He能够将该压缩空气向外部释放。由此,能够防止对密封部14Aa、14Ab、14Ac施加压力,从而防止泄漏的压缩空气向中空部11流入。
[中立阀部30、连接部件91]
图12A是表示旋转轴与中立阀体的配合部分的主要部分的放大图,是沿旋转轴的径向的剖视图。图12B是表示旋转轴与中立阀体的配合部分的主要部分的放大图,是沿旋转轴的轴向的剖视图。
中立阀部30沿与旋转轴20的轴线正交的方向延伸,并且具有与该正交方向平行的表面。如图1所示,中立阀部30具有与可动阀部40重叠的圆形部30a和伴随旋转轴20的旋转使圆形部旋转的旋转部30b。旋转部30b位于旋转轴20与圆形部30a之间,旋转部30b的宽度从旋转轴20朝向圆形部30a逐渐增加。这些旋转轴20及中立阀部30被设置为虽然相对于阀箱10转动但在流道H方向上没有位置变动。
如图12B所示,在中立阀部30的一端形成有与连接部件91的突起部93嵌合的凹部95。该凹部95的剖面形状呈与连接部件91的剖面形状一致的大致T字状。作为这种凹部95,在中立阀部30的流道方向H上的一面侧30A和另一面侧30B的两侧分别形成有凹部95A、95B。
由此,在沿流道方向H的上侧和下侧的任一侧,旋转轴20均能选择性地与中立阀部30连接。
或者,能够将中立阀体5整体安装在旋转轴20的两面中的任一面上。即,如果将中立阀体5安装在连接部件91的凹部95A,则在滑动阀1的闭阀时,可动阀部40堵塞第一开口部12a。相反,如果将中立阀体5安装在连接部件91的凹部95B,则可动阀部40堵塞第二开口部12b。
如图12A及图12B所示,形成于连接部件91的突起部93和形成于中立阀部30的凹部95相互嵌合。如图12A所示,连接部件91和中立阀部30在配合状态下通过一组第一平行面96a、96b和一组第二平行面97a、97b相互接触,其中,该一组第一平行面96a、96b沿流道方向H相互平行地扩展且以第一间隔t1相隔,该一组第二平行面97a、97b沿流道方向H相互平行地扩展且以与第一间隔t1相比更宽的第二间隔t2相隔。
这种一组第一平行面96a、96b及一组第二平行面97a、97b分别隔着与流道方向H垂直延伸的一轴L对称配设。另外,第一平行面96a、96b和第二平行面97a、97b沿该一轴L配设在相互不重叠的位置。
如图12A及图12B所示,在连接部件91的突起部93上形成有构造该一组第一平行面96a、96b的第一接触面93a、93b和构造第二平行面97a、97b的第二接触面93c、93d。并且,这些第一接触面93a、93b和第二接触面93c、93d分别通过第一倾斜面93e、93f相连。突起部93整体呈具有二级宽度的突起形状。
如图12A及图12B所示,在形成于中立阀部30的一端的凹部95形成有构造一组第一平行面96a、96b的第三接触面95a、95b和构造第二平行面97a、97b的第四接触面95c、95d。并且,这些第三接触面95a、95b和第四接触面95c、95d分别通过第二倾斜面95e、95f相连。凹部95整体呈具有二级宽度的槽形状。
如图12A及图12B所示,在旋转轴20的中心形成有贯通孔21A,该贯通孔21A供用于通过连接部件91紧固旋转轴20和中立阀部30的螺钉(紧固件)21贯通。另外,在形成于中立阀部30的一端的凹部95形成有与螺钉(紧固件)21螺合的内螺纹31。此外,在连接部件91上形成有使螺钉(紧固件)21贯通且不具有螺纹槽的开口98。
根据以上的结构,形成于连接部件91的突起部93和形成于中立阀部30的凹部95嵌合,并且螺钉21从旋转轴20的上端侧贯通贯通孔21A及开口98,并且螺钉21的前端部分螺固在中立阀部30的内螺纹31中。由此,旋转轴20和中立阀部30通过连接部件91被紧固(固定)。
在中立阀部30的维护,例如在因反复开闭而更换中立阀部30等的过程中,将中立阀部30安装在固定于旋转轴20的连接部件91时,使形成在中立阀部30的一端的凹部95与形成在连接部件91的突起部93相对。
其次,将中立阀部30的凹部95插入到突起部93,则凹部95的第三接触面95a、95b分别与突起部93的第一接触面93a、93b接触。另外,凹部95的第四接触面95c、95d分别与突起部93的第二接触面93c、93d接触。
在这种插入工序中的凹部95和突起部93的接触面限于第一平行面96a、96b及第二平行面97a、97b,突起部93的第一倾斜面93e、93f和凹部95的第二倾斜面95e、95f不接触。即,在作为箭头B1所示方向的连接方向上,能够在成为隔着旋转轴20的轴线的两侧位置的部分限制圆周方向的安装位置。因此,能够容易提高安装位置的准确性,特别是中立阀部30在旋转轴20的轴线周围的安装方向的准确性。
同时,例如在将凹部95与突起部93的接触面(第一平行面96a、96b及第二平行面97a、97b)的余隙(间隙)设定为极小的情况下,也能够减轻凹部95压入到突起部95时的摩擦力,从而能够使凹部95和突起部93顺畅地嵌合。
另外,通过使凹部95和突起部93在宽度互不相同的第一平行面96a、96b及第二平行面97a、97b上接触,能够提高凹部95压入到突起部93时的安装精度。另外,通过安装时的摩擦力的减少,能够容易调整其安装位置,即凹部95相对于突起部93的压入量。即,在配合凹部95和突起部93时,需要使形成在凹部95上的内螺纹31的螺纹孔位置与形成在连接部件91的突起部93上的开口98对齐。
如本实施方式,通过使凹部95和突起部93仅在第一平行面96a、96b及第二平行面97a、97b上接触,能够容易微调及对齐内螺纹31的螺纹孔位置和形成于突起部93的开口98。由此,能够从旋转轴20的贯通孔21A经由开口98,容易将螺钉(紧固件)21紧固到内螺纹31。另外,通过使端面93m与端面95m接触,能够进行在图12中的作为箭头B1所示方向的连接方向上的相互定位。
此外,在该实施方式中,在连接部件91上设置有突起部93,并且在中立阀部30的一端设置有凹部95,但也可以是凹凸相反的结构。即是在固定于旋转轴20的连接部件上形成凹部且将与该凹部嵌合的突起部形成在中立阀部的一端的结构。
[可动阀部40、可动阀片部(第二可动阀部)50、可动阀框部(第一可动阀部)60]
可动阀部40为大致圆板状,具有形成为与圆形部30a大致同心圆状的可动阀片部50和以包围该可动阀片部50的周围的方式配置的大致圆环状的可动阀框部60。可动阀框部60以能够沿流道H方向滑动的方式连接在中立阀部30。
另外,可动阀片部50能够滑动地嵌合于可动阀框部60。可动阀片部50和可动阀框部60能够通过主弹簧70及圆环状气缸80沿附图标记B1、B2表示的方向(往复方向)滑动的同时移动。在此,用附图标记B1、B2表示的方向为与可动阀片部50及可动阀框部60的表面垂直的方向,并且为与旋转轴20的轴向平行的流道H方向。
另外,在可动阀片部50的外周附近的整个区域中形成有内周曲柄部50c。另外,在可动阀框部60的内周附近的整个区域中形成有外周曲柄部60c。
在本实施方式中,外周曲柄部60c和内周曲柄部50c通过与流道H方向平行的滑动面50b、60b彼此能够滑动地嵌合。
在与阀箱10的内表面相对(抵接)的可动阀框部60的表面上设置有第一密封部61(主密封部),该第一密封部61与第一开口部12a的形状对应地形成为圆环状且例如由O型圈等形成。
该第一密封部61在闭阀时以可动阀部40覆盖第一开口部12a的状态与作为第一开口部12a的周缘的阀箱10的阀箱10的内表面15a接触,并且被可动阀框部60及阀箱10的内表面推压。由此,第一空间切实地与第二空间隔离(确保阻断状态)。
[主弹簧(第一施力部)70]
主弹簧(第一施力部)70配置在与作为可动阀部40的最外周的第一周围区域40a相邻的第一周围区域40b中。主弹簧70产生恢复力,从而朝向第一开口部12a(方向B1)推压可动阀框部60的同时,朝向第二开口部12b(方向B2)推压可动阀片部50。
由此,在由可动阀部40进行的阀闭状态下,主弹簧70对可动阀片部50施加力(施力),朝向位于第二开口部12b周围的阀箱10的内表面15b推压可动阀片部50,以使内表面15b和可动阀片部50的反力传递部59抵接。同时,主弹簧70对可动阀框部60施加力(施力),朝向位于第一开口部12a周围的阀箱10的内表面15a推压可动阀框部60,以使内表面15a和可动阀框部60的第一密封部61抵接。
在本实施方式中,主弹簧70为弹性部件(例如,弹簧、橡胶或密闭的空气阻尼器等)。主弹簧70被嵌入并设置在凹部50a和凹部60a中,该凹部50a以朝向第二开口部12b开口的方式设置在可动阀片部50上,该凹部60a在该凹部50a的相对位置以朝向第一开口部12a开口的方式设置在可动阀框部60上。
主弹簧70具有第一端和第二端。第一端与可动阀片部50的凹部50a的底面抵接。第二端与可动阀框部60的凹部60a的顶面抵接。另外,如图1所示,在圆环状的可动阀框部60中沿圆周方向等间隔地设置有多个第一施力部70。
构造主弹簧70的弹性部件的自然长度大于在可动阀框部60的密封部61与可动阀片部50的反力传递部59分别推压阀箱10的内表面15a与内表面15b的作为可动阀部40的最大厚度尺寸的状态下的可动阀片部50的凹部50a的底面与可动阀框部60的凹部60a的顶面之间的距离。因此,被可动阀片部50的凹部50a的底面和可动阀框部60的凹部60a的顶面压缩的同时配置在凹部50a及凹部60a的内部的主弹簧70产生弹性恢复力(延伸力、作用力)。通过该弹性恢复力的作用,可动阀框部60沿方向B1滑动的同时可动阀片部50沿方向B2滑动,并且第一密封部61及反力传递部59与阀箱10的内表面抵接并推压,从而进行闭阀操作。
另外,为了通过高效地传递对第一密封部61的推压力而切实地关闭滑动阀1,主弹簧70配置在靠近第一密封部61的第二周围区域40b中。具体而言,在紧靠着第一密封部61正下方的外周位置上设置有作为后述反力传递部59的突条。与此相对地,作为主弹簧70在可动阀片部50的径向位置,主弹簧70相对于该第一密封部61位于突条(反力传递部)59的相反侧的位置。由此,主弹簧70的作用力高效地传递到可动阀框部60的密封部61与可动阀片部50的反力传递部59,从而能够提高由第一密封部61的变形引起的阀的密闭的切实性。
另外,为了能够直接推压第一密封部61,主弹簧70还可以配置在作为第一密封部61的正下方附近的第二周围区域40b中。在该情况下,由于在滑动阀中将第一施力部70设置在可动阀框部60上,因此能够使第一施力部70位于第一密封部61的正下方。
如此,在滑动阀1中,作为进行闭阀操作及开阀操作的致动器,进行闭阀操作的主弹簧70和进行开阀操作的第二施力部80(后述)彼此接近地设置。对于该结构来说,主弹簧70及第二施力部80在靠近第一密封部61的可动阀部40的周围区域(第一周围区域40a及第二周围区域40b)中,以彼此接近的方式沿径向相邻配置。另外,主弹簧70位于第一密封部61的正下方附近。即,滑动阀1的结构以第一密封部61、反力传递部59及主弹簧70的位置关系作为施加存在作用点及支点的力矩载荷的结构能够有效地进行密封的方式构造。
此外,主弹簧70的作用力设定在扩大可动阀片部50与可动阀框部60的方向上,即设定在增大可动阀部40的厚度以将可动阀框部60的密封部61和可动阀片部50的反力传递部59推压到阀箱10的内表面15a、15b的方向上。因此,在由于停电等而停止从应用设备向具备滑动阀1的装置的电力供给(能源供给)的情况下,也能够只利用主弹簧70中产生的机械力来切实地关闭滑动阀1。因此,能够切实地实现故障安全的滑动阀。
另一方面,在具有进行减少可动阀部40的厚度的施力的结构的滑动阀或者具有通过从应用设备供给的电力等的能源进行闭阀操作的结构的滑动阀中,停止从应用设备向装置的能源供给的情况下,有时无法进行闭阀操作。因此,这种结构无法实现故障安全的滑动阀。
[圆环状气缸(第二施力部)80]
圆环状气缸80配置在作为可动阀部40的最外周的第一周围区域40a。在圆环状气缸80中,向圆环状气缸80供给作为驱动流体的压缩空气时,产生使可动阀框部60朝向第二开口部12b(方向B2)移动的力(作用力,由压缩空气产生的力)。同时,产生使可动阀片部50朝向第一开口部12a(方向B1)移动的力(作用力,由压缩空气产生的力)。由此,由压缩空气产生的力大于主弹簧70的作用力,使可动阀框部60远离位于第一开口部12a周围的阀箱10的内表面15a的同时,使可动阀片部50远离位于第二开口部12b周围的阀箱10的内表面15b。
由此,通过后述的辅助弹簧(第三施力部)90的作用力,可动阀体40在流道H方向上位于阀箱10的厚度方向的中央,成为能够在阀箱10内转动的状态。
此外,在可动阀部40中,第一周围区域40a位于圆环状的可动阀框部60的密封部61与可动阀片部50的反力传递部59的内侧。同时,在可动阀部40中,第二周围区域40b位于第一周围区域40a的内侧。即,在可动阀部40的径向上,主弹簧70配置在圆环状气缸80的内侧。换言之,圆环状气缸80在与可动阀片部50和可动阀框部60滑动的方向(流道H方向)交叉的方向上与主弹簧70相邻。即,圆环状气缸80在可动阀部40的径向上位于密封部61及反力传递部59与主弹簧70之间。
在本实施方式中,圆环状气缸80为设置在可动阀片部50与可动阀框部60之间的一个气缸(空隙)。
具体而言,该圆环状气缸80以可动阀框部60的朝向第一开口部12a开口的凹部60d和可动阀片部50的朝向第二开口部12b突出的凸部50d配合的状态形成,并且以这些环状的凹部60d和环状的凸部50d滑动的方式形成。另外,该圆环状气缸80由形成在可动阀框部60的周缘部的圆环状的空间及形成在可动阀片部50的最外周的突条(环状凸部)构造,且作为一个圆环气缸(圆环空隙)发挥功能。另外,换言之,圆环气缸以包围流道H的方式形成。
如果向圆环状气缸80供给作为驱动用流体的压缩空气,则沿方向B1、B2产生使第二施力部80的体积膨胀的膨胀力(作用力)。在膨胀力的大小大于主弹簧70中产生的恢复力的情况下,该膨胀力大于主弹簧70的作用力。由此,主弹簧70被压缩,可动阀片部50沿方向B1滑动且可动阀框部60沿方向B2滑动以使可动阀体40的厚度方向的尺寸缩小,从而第一密封部61远离阀箱10的内表面15a,同时,反力传递部59远离阀箱10的内表面15b来进行开阀操作。此时,通过圆环状的凹部60d和凸部50d滑动,可动阀片部50和可动阀框部60的移动方向被限制为仅在流道方向上,并且可动阀片部50和可动阀框部60的位置被限制,使得从密封部61及反力传递部59与阀箱10的内表面15a、15b抵接的状态平行移动。即,该圆环状气缸80能够限制可动阀片部50与可动阀框部60的相对移动方向和其姿势。
[辅助弹簧(第三施力部)90]
辅助弹簧90设置在中立阀部30与可动阀框部60之间。当可动阀体40的厚度尺寸相对于位于阀箱10的流道方向的大致中央的中立阀部30缩小时,辅助弹簧90向阀箱10的中央对可动阀体40施力。
辅助弹簧90设置在棒状的位置限制部65上,该位置限制部65将设置在中立阀部30的外周位置(在图2及图4中为右侧位置)上的开口30a贯通并与可动阀框部60连接。辅助弹簧90也与主弹簧70同样为弹性部件(例如,弹簧、橡胶和被密封的空气阻尼器等)。
辅助弹簧90被卡止在设置于中立阀部30的开口30a的第一开口部12a附近的凸缘部30b和位置限制部65的前端65a上,并且向第二开口部12b侧移动的B2方向对可动阀框部60施力。
辅助弹簧90朝向第二开口部12b对与该中立阀部30相比位于第一开口部12a附近的可动阀框部60施力。在可动阀框部60的密封部61与位于第一开口部12a周围的阀箱10的内表面15a抵接且作为驱动用流体的压缩空气被供给到圆环状气缸80的情况下,辅助弹簧90以可动阀框部60远离位于第一开口部12a周围的阀箱10的内表面15a的方式施力。
由此,当向圆环状气缸80供给压缩空气时,可动阀体40朝向阀箱10的流道方向的大致中央移动,最终以可动阀体40位于阀箱10的流道方向的大致中央的方式控制可动阀体40的姿势。另外,辅助弹簧90的作用力远远小于主弹簧70的作用力与圆环状气缸80的作用力之差。即,由于辅助弹簧90只要改变阀体的厚度尺寸即可,因此与用于实现阀闭状态的主动弹簧或者作为致动器的主弹簧70或圆环状气缸80相比较,辅助弹簧90可以是极小的弹簧。
如此,在滑动阀1中,作为进行闭阀操作及开阀操作的致动器,设置有进行增大可动阀体40厚度的操作的主弹簧70、进行缩小可动阀体40厚度的操作的圆环状气缸80、以及控制可动阀体40的姿势以使该可动阀体40在流道方向上位于阀箱10的中央位置侧的辅助弹簧90。
在该结构中,主弹簧70及圆环状气缸80在靠近第一密封部61的可动阀部40的周围区域中,以彼此接近的方式并列配置。
圆环状气缸80构造设置在可动阀片部50与可动阀框部60之间的一个圆环缸体。根据该结构,如果设置有单向地朝向第二施力部80供给压缩空气的一个供给路41,则能够沿圆环状气缸80向该圆环缸体的内部供给压缩空气。另外,能够进行可动阀体40的厚度尺寸的伸缩(开阀操作及闭阀操作)。此外,在该操作中通过辅助弹簧90能够随着可动阀体40的伸缩将可动阀体40的流道方向上的位置易于维持在阀箱10的中央附近。因此,能够实现具有简易且紧凑的结构的致动器。
另外,由于圆环状气缸80用于进行开阀操作,因此作为第二施力部80中发生的力的大小(输出),只要是能够压缩第一施力部70的大小(输出)即可。
在本实施方式中,由可动阀片部50和可动阀框部60构造一个能够改变厚度方向上的尺寸的可动阀部40,因此无需设置两个可动阀部,能够实现具有简单且紧凑的结构的可动阀部。
另外,在中立阀部30上未作用有致动器的力、特别是为了维持阀闭状态而密封可动阀体40时所施加的力。因此,中立阀部30只要具有将阀体作为钟摆式阀摆动时够用的强度即可。另外,在旋转轴20上也未作用有致动器的力、特别是为了维持阀闭状态而密闭可动阀体40时所施加的力。因此,旋转轴20只要具有将阀体作为钟摆式阀而摆动时够用的强度即可。同时,由于与旋转轴20需要用于阀密闭的力矩的结构相比,能够抑制可动阀体40的摆动机构的输出,因此能够使该旋转轴20的转动机构小型化。
在该结构中,作为刚性,只要在上述中立阀部30的强度基础上具有在退避位置与阀开闭位置之间使可动阀部40转动时支撑其自重的强度即可。
在图2中示出可动阀片部50和可动阀框部60互相嵌合的部分、中立阀部30和可动阀片部50互相嵌合的部分及设置有第一施力部70及导向销62的部位。
[第二密封部(双层密封部)51a、51b及第三密封部(双层密封部)52a、52b]
在可动阀片部50的环状凸部(突条)50d的外周面上设置有O型圈等圆环状的第二密封部51a、51b及第三密封部52a、52b,该第二密封部51a、51b及该第三密封部52a、52b与可动阀框部60的环状凹部60d的内周面抵接,并且为密封可动阀片部50与可动阀框部60之间的双层密封部。
具体而言,在位于可动阀片部50的环状凸部(突条)50d的径向外侧的第一外周面50f上设置有第二密封部51a、51b。另外,在径向上位于第一外周面50f的内侧的第二内周面50g上设置有第三密封部52a、52b。第二密封部51a、51b与可动阀框部60的第一内周面60f抵接,第三密封部52a、52b与可动阀框部60的第二外周面60g抵接。
第二密封部51a、51b阻断作为高压空间的圆环状气缸80和作为低压空间等且靠近第一开口部12a的中空部11,并且确保阻断状态。同样地,第三密封部52a、52b阻断作为高压空间的圆环状气缸80和作为低压空间等且靠近第二开口部12b的中空部11,并且确保阻断状态。
第二密封部51a、51b能够截断被供给驱动用压缩空气而成为高压空间的圆环状气缸80和连通到例如作为低压空间的第一开口部12a的第一空间侧,并且确保该阻断状态。同样地,第三密封部52a、52b能够阻断作为高压空间的圆环状气缸80和作为低压空间且靠近第二开口部12b的第二空间侧,并且确保阻断状态。
[导向销62]
导向销62固定设置在可动阀框部60上并在流道方向上竖立设置,导向销62由粗细尺寸均匀的棒状体构造。导向销62贯通圆环状气缸80的内部,与形成在可动阀片部50的环状凸部(突条)50d上的孔部50h嵌合。
该导向销62切实地导引可动阀片部50和可动阀框部60的位置限制,使得可动阀片部50和可动阀框部60滑动的方向不会从附图标记B1、B2所示的方向偏移,并且使得当可动阀片部50和可动阀框部60滑动时也不改变可动阀片部50和可动阀框部60的姿势而使之进行平行移动。
由此,防止可动阀片部50和可动阀框部60相对于附图标记B1、B2沿倾斜方向移动。同时,可动阀框部60即使在相对于阀闭状态即密封部61和反力传递部59分别与阀箱10的内表面15a、15b抵接的状态,可动阀片部50和可动阀框部60的流道方向上的位置发生变化的情况下,它们也维持平行状态进行平行移动,从而防止可动阀片部50和可动阀框部60的倾斜。
在该结构中,可动阀片部50和可动阀框部60能够互相定位,并且在维持与附图标记B1及B2所示的方向平行的状态的情况下进行相对移动,并能进行闭阀操作及开阀操作。由此,在开阀操作中,能够使设置于可动阀框部60的第一密封部61产生均匀的推压力,实现抑制泄露的密封结构。
另外,在如此具备导向销62的结构中,在没有确定滑动阀1在真空装置中的安装姿势的情况下,即在滑动阀1的安装方向自由的情况下,能够防止可动阀体40的重量负载局部地施加在第二密封部51a、51b及第三密封部52a、52b上。例如,在以重力相对于可动阀片部50和可动阀框部60滑动的方向垂直作用的方式安装滑动阀1的情况下,作为滑动部件的可动阀片部50和可动阀框部60的重量施加在导向销62上。因此,防止可动阀片部50和可动阀框部60的重量直接施加到第二密封部51a、51b及第三密封部52a、52b(O型圈)上。由此,无论滑动阀1的安装姿势为何种姿势,密封部的寿命不会变短,从而能够确保并维持防止泄露的效果。
为了减小导向销62与孔部50h的滑动面的面积,并且为了将导向销62与作为滑动阀1的外部的第一空间及第二空间隔离,导向销62被配置为贯通圆环状气缸80内。
另外,通过如此在圆环状气缸80内配置导向销62,能够使可动阀片部50和可动阀框部60互相平滑地滑动。
此外,如果导向销获得充分的强度,则即使在具有大口径的滑动阀中也能够防止可动阀框部60滑动的方向偏移。另外,导向销62即使在具有特殊形状的可动阀部40中,也设定与流道正交的面内配置来适当地分散载荷,由此能够用作开闭操作更优良的滑动阀。
[擦拭器53、54]
在位于可动阀片部50的环状凸部(突条)50d的径向外侧的第一外周面50f上,设置有与可动阀框部60的内周面抵接的圆环状的擦拭器53。同样地,在可动阀片部50的环状凸部(突条)50d的径向中作为第一外周面50f的内侧的第二内周面50g上,设置有与可动阀框部60的外周面抵接的圆环状的擦拭器54。
擦拭器53、54具有通过开阀操作及闭阀操作来润滑或清扫可动阀框部60的凹部60d的内周面的功能。
[中间大气室55、56]
在由第二密封部51a、51b阻断的圆环状气缸80的表面上设置有作为大气压空间(空隙)的中间大气室55。同样地,在由第三密封部52a、52b阻断的圆环状气缸80的表面上设置有作为大气压空间(空隙)的中间大气室56,由此能够获得即使在圆环状气缸80的加压过程中第一层密封被破坏的情况下也防止压缩空气(驱动用气体)朝向滑动阀外部逃逸而压缩空气排出至阀箱10内部的结构。
同时,这些中间大气室55、56的压力能够通过联络通道来监测。即,在滑动阀1的外部设置有压力计且由联络通道连接,以测量中间大气室55、56的压力,并由使用者监视该压力。
[连接销部69、供给路41]
图13是表示位于连接销附近的部件的主要部分的放大图。
如图中双点划线所示,在滑动阀1中形成有对圆环状气缸80供给驱动用气体的供给路41。该供给路41被设置为经由可动阀框部60的主体内部、中立阀部30的主体内部及旋转轴10的内部连通到设置在滑动阀1的外部的未图示的驱动用气体供给装置。
在该供给路41中设置有连接销部69,该连接销部69在可动阀框部60与中立阀部30的流道方向上的位置发生变化的情况下,也以能够供给驱动用气体的方式滑动连接在可动阀框部60与中立阀部30之间。
连接销部69由在中立阀部30中平行于流道方向穿孔的呈圆形剖面的孔部38和与该孔部38能够转动地配合的棒状的连接销68构造。孔部38的内表面38a与开口侧的内表面38a相比底部侧的内表面38b被缩径,与此相应地,连接销68的直径尺寸也相对于基部68a其前端68b缩径。并且,在该直径尺寸变化的部分分别形成有台阶38c及台阶68c。
如图中双点划线所示,连接销部69在其中心轴线附近形成有供给路41而呈管状,并且连通有可动阀框部60内部的供给路41。另外,供给路41在连接销68的前端面68d上开口,在由该前端面68d和孔部38的底部38d附近的空间形成的加压空间69a中,连通有形成在中立阀部30的主体内的供给路41。
由驱动用气体供给装置供给的压缩空气经由中立阀部30内部的供给路41喷出到空间69a,并且经由连接销部69内部的供给路41及可动阀框部60内部的供给路41供给到圆环状气缸80。
对于连接销部69来说,在连接销68的外周面68a上抵接有孔部38的内周面38a,并且在连接销部68的外周面68b上抵接有孔部38的内周面38b。
在连接销68上设置有双层密封部。
在孔部38内连接销68沿轴线方向(流道方向)移动的情况下,不但在作为加压面的前端面68d与底面38d之间,在作为滑动方向的面上也设置有双层密封部。双层密封部阻断被供给驱动用的压缩空气而成为高压空间的加压空间69a和连通到例如作为低压空间的第二开口部12b的第二空间侧。
密封部能够确保加压空间69a与中空部11的阻断状态。
具体而言,在连接销68上形成有密封连接销68与孔部38之间的双层密封部。对于双层密封部的结构来说,在外周面68a上设置有O型圈等和作为埋设该O型圈等的周设槽的圆环状的大密封部68f,并且在外周面68b上设置有O型圈等和作为埋设该O型圈等的周设槽的圆环状的小密封部68g。
同时,由台阶68c及台阶38c形成的圆环状的中间大气室69c位于双层密封之间,并且连通到未图示的联络通道42。由此,压缩空气喷出到阀箱10的内部,能够防止对滑动阀1的内部、第一空间及第二空间带来不良影响。
特别是,对于上述结构来说,在成为加压面且距离变化的前端面68d与底面38d之间不进行密封,而是在不直接作为加压面并且作为滑动面且距离不变的外周面68a与内周面38a及外周面68b与内周面38b之间进行密封。因此,能够维持切实的密闭状态。
根据这种密封部68f、68g的结构,能够取得与上述圆环状气缸80中的第二密封部(双层密封部)51a、51b和第三密封部(双层密封部)52a、52b以及导向销62的结构同样的作用效果。
在孔部38内连接销68沿轴线方向(流道方向)移动的过程中或通过移动而流道方向的相对位置变化的情况下,由驱动用气体供给装置供给的压缩空气也会经由中立阀部30内部的供给路41喷出到空间69a中。压缩空气经由体积变化的空间69a且经由连接销部69内部的供给路41及可动阀框部60内部的供给路41稳定地供给到圆环状气缸80。
另外,作为在图13中位于连接销68的上侧的连接销部69,连接到可动阀框部60的浮动销68A(连接销)与贯通孔67配合。
连接销部69具有在可动阀框部60上平行于流道方向穿孔的呈圆形剖面的贯通孔67,具有凸缘部68Aa的棒状的浮动销68A以能够转动且能够径向微动并且倾斜为最低限度的方式配合在该贯通孔67中。
贯通孔67的凸缘内表面67a对应凸缘部68Aa的直径尺寸,具有比与可动阀框部60相对的孔部38的直径更大的直径。与该开口侧的凸缘内表面67a的直径相比,气体连接位置内表面38b的直径较小。与该气体连接位置内表面67b相比,在图13中位于上侧的贯通侧的支撑位置内表面67c的直径更小。与该支撑位置内表面67c的直径相比,在图13中位于上侧的贯通侧的外侧内表面67d的直径更大。
浮动销68A的直径尺寸对应贯通孔67的直径尺寸。气体连接部68Ab的直径小于凸缘部68Aa的直径。固定端68Ac的直径小于气体连接部68Ab的直径。
在固定端68Ac上环设有固定槽68Ad。通过配合在该固定槽68Ad中的垫片等的固定部件68Ae与贯通孔67的外侧面67e抵接,限制浮动销68A的轴向(流道方向)上的内侧方向(图示下方向)的移动并且定位。
作为凸缘部68Aa的上侧的密封面68Af和作为气体连接部68Ab的上侧的密封面68Ag在相对的台阶面67f及台阶面67g之间设置有作为O型圈等的密封部件67h、67j。
浮动销68A以由固定端68Ac的固定部件68Ae和密封面68Af及密封面68Ag的密封部件67h、67j沿相对的方向夹持可动阀框部60的方式被固定。由此,浮动销68A以推压到图13中的上侧的状态且以在轴线方向(贯通孔67的长度方向)上不移动的方式被固定在可动阀框部60上。
同时,浮动销68A构造为密封部件67h被密封面68Af和台阶面67f推压而变形,并且密封部件67j被密封面68Ag和台阶面67g推压而变形。
如此,通过浮动销68A的作为O型圈等的密封部件67h、67j被台阶面67f及台阶面67g推压而变形来密封气体连接部68Ab及连接位置内表面67b的部分。
[时序回路SQ]
图14是表示驱动时序机构的回路图。
如图14所示,在本实施方式中滑动阀1具有时序回路SQ,该时序回路SQ通过将由OP-IN端口供给的压缩空气供给到输出点FR、输出点副-OP、输出点副-CL、输出点主-OP、输出点主-CL而进行中立阀体5的厚度伸缩(锁定-自由,LOCK-FREE)操作及旋转驱动气缸110及副缸体120的伸缩(开放-关闭,OPEN-CLOSE)操作。
在时序回路SQ中,输出点FR连接到供给路41,输出点副-OP连接到压力空间123,输出点副-CL连接到压力空间122c,输出点主-OP连接到伸展压力空间113,输出点主-CL连接到收缩压力空间22c。
输出点FR被连接为在解除阀的关闭状态的情况下,能够从供给路41向由圆环状气缸(第二施力部)80和主弹簧70组成的单作用气缸供给中立阀体5的厚度收缩用压缩空气。
输出点主-CL被连接为在解除阀的关闭状态的情况下可动阀部40的厚度收缩之前,能够经由供给路(收缩通气口)22j向收缩压力空间22c供给缸体长度收缩用压缩空气,从而将旋转驱动气缸110维持在收缩状态。
在此,如果在关闭阀的情况下可动阀部40收缩之前不维持关闭(CLOSE)旋转状态,则因可动阀部40的收缩,阀体旋转位置成为不稳定状态,可动阀部40因自重而动,因此不优选。
输出点主-OP连接到旋转驱动气缸110。在解除阀的关闭状态的情况下可动阀部40的厚度收缩之前,输出点主-OP能够从OP-IN端口经由伸展通气口(供给路)114向伸展压力空间113供给缸体长度伸展用压缩空气,从而旋转驱动气缸110能够进行伸展操作。
输出点副-CL被连接为在解除阀的关闭状态的情况下可动阀部40的厚度收缩之前,能够经由从OP-IN端口经由通气口122j向压力空间122c供给收缩用压缩空气,进行副缸体120的收缩操作(CLOSE),并且维持关闭状态,实现常闭。
输出点副-OP被连接到副缸体120。输出点副-OP在解除阀的关闭状态的情况下可动阀部40的厚度收缩之前,能够从OP-IN端口经由通气口124向压力空间123供给压缩空气,进行副缸体120的伸缩(OPEN-CLOSE)操作。
时序回路SQ具有连接到OP-IN端口的滑阀(气动式三通滑阀)sp1V、由单向阀和流量调整阀组合而成的调速阀NCV1、连接到滑阀sp1V的sp1V1且能够利用来自调速阀NCV1的压空进行切换的滑阀(气动式二通滑阀)sp2V、从调速阀NCV1朝向输出点FR沿正向连接的单向阀(止回阀)CV1和与此并联的限位开关阀cdS、连接到单向阀CV1、滑阀sp2V的sp2V2及滑阀sp1V的sp1V2、sp1V3的作为四通阀的维护开关mSW、以及从维护开关mSW朝向输出点主-OP沿正向连接的单向阀(止回阀)CV3。
在时序回路SQ中,维护开关msW连接到输出点FR、输出点副-OP、输出点副-CL及输出点主-OP,滑阀sp2V的sp2V1连接到输出点主-CL,在维护开关mSW与输出点主-OP之间并联连接有单向阀CV3。
滑阀sp1V被运转为能够通过从OP-IN端口向气动sp1V0侧供给驱动用压缩空气而切换接通/断开(ON/OFF)。
滑阀sp1V被构造为在来自OP-IN端口的信号为断开时,将经由维护开关mSW连接到输出点副-CL的流道sp1V2设为关闭状态,从而切断来自OP-IN端口的流动。滑阀sp1V被构造为将经由维护开关mSW连接到输出点副-OP的流道sp1V3和经由滑阀sp2V及维护开关mSW连接到输出点主-OP及输出点主-CL的流道sp1V1连通到大气(外部)。
另外,滑阀sp1V被构造为在来自OP-IN端口的信号为接通时,将从OP-IN端口分割成三个的流动分别连接到sp1V中的流道sp1V1、流道sp1V2、流道sp1V3。
因此,滑阀sp1V具有来自OP-IN端口的三个流道及连通到外部的两个连通孔和流道sp1V1、流道sp1V2、流道sp1V3分别贯通的方式形成的缸体状的壳体。对于滑阀sp1V的结构来说,能够滑动的线轴(阀体)插入于壳体中,通过弹簧等的施力部朝向气动sp1V0侧对该线轴施力。
在滑阀sp1V中,在线轴(阀体)上形成有与其表面对应的流道槽。能够根据线轴(阀体)的沿轴线的滑动位置,连接及切断来自OP-IN端口的三个流道及与外部连通的连通孔和流道sp1V1、流道sp1V2、流道sp1V3。
另外,在壳体(套管)的与气动sp1V0相反的一侧设置有调整部件,该调整部件能够承受弹簧等的作用力,并且设定为能够调整套管轴线方向上的位置。
通过调节将该调整部件固定于壳体的轴线方向上的位置,弹簧的作用力发生变化,能够在由气动sp1V0侧供给的压力中调节通道连接及切断的阈值。
由此,在滑阀sp1V中,可将从OP-IN端口向气动sp1V0侧供给的压力预先设定为规定值,从而设定为即使在具有该规定值以下的压力变动的情况下也不进行阀操作。
此外,可以将从OP-IN端口向气动sp1V0的压力施加当作对滑阀sp1V施加的线轴的滑动阀操作开始信号。即,能够只通过来自一级的OP-IN端口的信号来进行阀操作。
调速阀NCV1连接到从滑阀sp1V的流道sp1V1分支的流道。调速阀NCV1中的压缩空气的流动与滑阀sp2V中的压缩空气的流动并联。单向阀CV1的流道与维护开关mSW连接。从由单向阀CV1朝向维护开关mSW的流道分支的流道连接到滑阀sp2V的气动sp2V0侧。即,从单向阀CV1朝向维护开关mSW的流道与从单向阀CV1朝向气动sp2V0侧的流道并联。
在调速阀NCV1中组合有流量调整阀和单向阀,以在从滑阀sp1V的流道sp1V1朝向单向阀CV1及滑阀sp2V的气动sp2V0侧的方向上阻止压缩空气的流动(发挥单向阀的止回功能,反向)的方式并联连接流量调整阀和单向阀。
在来自OP-IN端口的信号为接通时,滑阀sp2V因调速阀NCV1而比滑阀sp1V延迟,并且通过供给到气动sp2V0侧的流动被运行。
滑阀SP2V被构造为在信号为接通时,使从滑阀sp1V的流道sp1V1分支为两个的流动和能够经由维护开关mSW与输出点主-OP连接的流道sp2V2连通,并且使与输出点主-CL连接的流道sp2V1连通到大气(外部)。
另外,滑阀sp2V被构造为在信号为断开时,使从滑阀sp1V的流道sp1V1分支为两个的流动和与输出点主-CL连接的流道sp2V1连通,并且使能够经由维护开关mSW与输出点主-OP连接的流道sp2V2连通到大气(外部)。
单向阀CV1为使压缩空气在正向(允许压缩空气的流动)上流动而在反向(阻止压缩空气的流动)上不流动的止回阀。
单向阀CV1以从调速阀NCV1及滑阀sp2V的气动sp2V0侧朝向输出点FR侧的方向为正向且与由维护开关cdS连通的流动平行的方式被并联连接。
单向阀CV3以从维护开关mSW朝向输出点主-OP侧的方向为正向的方式被并联连接。
维护开关mSW为如下的结构:该维护开关mSW为维护时使用的四通,被构造为在图14中右侧位置的通常使用而不是维护时,将单向阀CV1和输出点FR连通,将滑阀sp2V的流道sp2V2和输出点主-OP连通,关闭单向阀CV3侧,将滑阀sp1V的流道sp1V2和输出点副-CL,将滑阀sp1V的流道sp1V3和输出点副-OP连通。
维护开关mSW为如下的结构:在图14中左侧位置的维护时,关闭单向阀CV1侧,将输出点FR侧连通到大气(外部),将滑阀sp2V的流道sp2V2经由单向阀CV3连通到作为单向阀CV3的正向的输出点主-OP,关闭滑阀sp1V的流道sp1V2侧,将输出点副-CL侧连通到大气(外部),并且关闭滑阀sp1V的流道sp1V3侧,将输出点副-OP侧连通到大气(外部)。
通过该维护开关mSW,在维护操作中来自OP-IN端口的压空突然降低的情况下,也能够将阀闭位置E2(图1)维持规定时间,以免阀门突然关闭。
接着,对时序回路SQ中的压力状态及气动状态进行说明。
图15~图25表示时序回路SQ中的压力状态,粗线表示高压PHi状态,细线表示低压PLo状态。
此外,在这些图中,为了说明,实际上同时发生的状态有时表示在不同的图中。
首先,将关闭及密闭滑动阀1的锁定-关闭(LOCK-CLOSE)状态设为初始状态。
此时,可动阀部40处于作为阀闭位置E2(图1)的关闭(CLOSE)状态,并且成为可动阀部40的厚度最大的锁定(LOCK)状态(关闭状态)。
在锁定-关闭状态下,作为压力状态,如图15所示,在输入侧供给压缩空气的一系统的输入中,未向用于进行阀操作的OP-IN端口供给压缩空气,成为与大气压几乎相同的低压PLo状态。
因此,如图15所示,滑阀sp1V的气动sp1V0侧也成为大气压,因此成为信号断开状态,并且通过弹簧的作用力,来自OP-IN端口的流道和流道sp1V2均成为切断状态。同时,流道sp1V1侧及流道sp1V3侧连通到大气(外部)。
由此,只在输出点副-CL和与此连通的滑阀sp1V的流道sp1V2中储存有压缩空气成为操作高压PHi状态。因此,虽然旋转驱动气缸110的收缩压力空间22c未被加压,但在副缸体120中压力空间122c被加压,活塞122处于收缩位置Pb。
另外,虽然储存在压力空间122c中的压缩空气经过规定时间之后下降至大气压,但能够利用内置于可动阀部40的弹簧70的力来将阀旋转位置维持在关闭状态。
另外,由于流道sp1V1连通到大气(外部),因此滑阀sp2V的气动sp2V0侧也成为大气压。因此,滑阀sp2V成为信号断开状态,通过弹簧的作用力,流道sp1V1和流道sp2V1连通到大气(外部)。
由此,与流道sp2V1连通的输出点主-CL连通到大气(外部)。连接到输出点主-CL的旋转驱动气缸110的收缩压力空间22c未被供给压缩空气,成为与大气压几乎相同的低压PLo状态。
由于流道sp1V1连通到大气(外部),因此连接到流道sp1V1的单向阀CV1和限位开关阀cdS连通到大气(外部)。
同时,由于活塞122处于收缩位置Pb,因此限位开关阀cdS因与活塞122接触而成为连通状态。
在此基础上,由于维护开关mSW处于将与流道sp1V1连通的单向阀CV1和输出点FR相连通的的断开状态,因此在输出侧,连接到输出点FR的圆环状气缸(第二施力部)80未被供给压缩空气,成为与大气压几乎相同的低压PLo状态,通过主弹簧70的作用力来增加可动阀部40的厚度。
另外,流道sp1V3连通到大气(外部),在此基础上,维护开关mSW成为将流道sp1V3和输出点副-CL相连通的断开状态,因此连接到流道sp1V3的输出点副-CL连通到大气(外部)。
因此,在副缸体120中,压力空间123未被供给压缩空气,成为与大气压几乎相同的低压PLo状态。
在此,在旋转驱动气缸110中,收缩压力空间22c和伸展压力空间113成为相同的低压PLo状态,并且均处于相同的压力,因此活塞112处于未受任何作用的状态。
接着,作为开启操作在阀开的指令接通的时机,如图16所示,作为压力状态,在输入侧被切换为使得OP-IN端口因被供给压缩空气而成为超过操作阈值的高压PHi状态。
伴随此,如图16所示,OP-IN端口及滑阀sp1V的气动sp1V0侧成为加压状态,由滑阀sp1V中的加压生成的力大于弹簧的作用力,滑阀sp1V在图16中向右移动,被切换为信号接通状态。
于是,如图17所示,在滑阀sp1V中,OP-IN端口和流道sp1V1、sp1V2、sp1V3均连通成相同的压力。
在此,流道sp1V2原本就处于高压PHi状态。另外,虽然流道sp1V3及与此连通的输出点副-OP、副缸体120的压力空间123瞬间成为高压PHi状态,但由于流道sp1V2及压力空间122c原本就处于高压PHi状态,因此活塞122不会运动。
虽然流道sp1V1及与此连通的滑阀sp2V的流道sp2V1、输出点主-CL、旋转驱动气缸110的收缩压力空间22c瞬间成为高压PHi状态,但旋转驱动气缸110的伸展压力空间113处于低压PLo状态,活塞112不会运动。
同时,如果流道sp1V1成为高压PHi状态,则由于连接到流道sp1V1的调速阀NCV1,比滑阀sp1V的升压延迟,滑阀sp2V的气动sp2V0侧的压力逐渐上升,在超过阈值的情况下滑阀sp2V中的随压缩空气产生的力大于弹簧的作用力,滑阀sp2V在图17中向右移动,并被切换为信号接通状态。
另外,在因比来自OP-IN端口的信号接通延迟而滑阀sp2V的气动sp2V0侧的压力上升的情况下,单向阀CV1、限位开关阀cdS及与它们连接的输出点FR中的压力上升,在滑阀sp1V向信号接通状态切换时延迟,连接到输出点FR的圆环状气缸80中的压力也逐渐上升。
于是,如图18所示,在滑阀sp2V切换为信号接通状态时,单向阀CV1、限位开关阀cdS及输出点FR也被加压成高压PHi状态。连接到该输出点FR的圆环状气缸80的压力上升至高压PHi状态。
此时,伴随圆环状气缸80的压力上升,由气缸产生的力大于主弹簧70的作用力,可动阀片部50沿方向B1滑动且可动阀框部60沿方向B2滑动,从而可动阀部40的厚度方向的尺寸缩小而向关闭解除状态操作,从而成为自由-关闭(FREE-CLOSE)状态。
此时,不开始可动阀部40的转动操作,而是维持阀闭位置(解除位置)E2。
同时,在切换为信号接通状态的滑阀sp2V中,如图19所示,输出点主-CL连通到大气(外部),并且输出点主-OP与流道sp1V1连接。
由此,连接到流道sp1V1的输出点主-OP成为加压状态,连通到大气(外部)的输出点主-CL成为与大气压相同的低压PLo状态。
于是,连通到输出点主-CL的旋转驱动气缸110的收缩压力空间22c瞬间成为高压PHi状态,连通到输出点主-OP的旋转驱动气缸110的伸展压力空间113瞬间成为低压PLo状态,在收缩压力空间22c和伸展压力空间113中产生压力差。
其结果,在旋转驱动气缸110中,活塞112从收缩位置Pb朝向伸展位置P1侧开始移动,与活塞112一体的活塞122与限位开关阀cdS不接触。
于是,如图20所示,限位开关阀cdS在图20中成为作为右侧位置的切断状态,只通过单向阀CV1来连接输出点FR与滑阀sp2V的气动sp2V0侧之间。在此,由于单向阀CV1为止回阀,因此在从输出点FR朝向滑阀sp2V的气动sp2V0侧的方向上发挥止回功能(反向),流道不会连通。由此,通过单向阀CV1,维持输出点FR、圆环状气缸80维持加压状态,并且维持可动阀部40的厚度方向的尺寸缩小的状态。
此时,伴随由收缩压力空间22c的减压及伸展压力空间113的加压产生的活塞112的移动,旋转轴20及中立阀体5转动,从而可动阀部40从阀闭位置(关闭解除位置)E2(图1)朝向退避位置E1(图1)进行旋转操作,成为自由-打开(FREE-OPEN)状态。
在此,在可动阀部40的旋转操作中,即在活塞112从收缩位置Pb移动的期间,由于限位开关阀cdS处于切断状态,并且圆环状气缸80处于加压状态,因此维持可动阀部40的厚度方向的尺寸缩小的状态。即,能够维持在结束可动阀部40的厚度缩小操作之后进行旋转轴20的旋转操作这种操作顺序。
如此,在滑动阀1的开启操作结束时,如图20所示,维持阀开的自由-打开(FREE-OPEN)状态。
此外,由旋转驱动气缸110中的活塞112从收缩位置Pb朝向伸展位置Pa侧的移动速度规定滑动阀1的开启操作中的旋转速度。
此外,在活塞112的移动终端时,能够通过由与突起部112c对应的凹部111c及与连接部112d对应的空间22d的气垫填料的效果产生的气垫作用,来作为缓冲槽118、119说明的空气阻尼器那样发挥作用而减慢到达收缩位置Pb及伸展位置Pa时的速度,并且防止因冲击产生的颗粒发生。
此外,作为滑阀sp1V的压力阈值sp1P和滑阀sp2V的压力阈值sp2P,可以按以下方式设定其关系。
sp1P>sp2P
在滑阀sp1V、sp2V中通过简便调节各个弹簧的作用力来进行这些压力阈值sp1P与压力阈值sp2P的设定。具体而言,可以将这些值作为如下的绝对压标记,但这些数值有可能会根据开闭速度的设定等而变动。
压力阈值sp1P=0.45~0.50MPa
压力阈值sp2P=0.38~0.43MPa
接着,对从开启状态到关闭操作进行说明。
在作为关闭操作指令的阀闭指令接通的时机,即在OP-IN端口中的加压状态消失且未供给压缩空气而成为与大气压几乎相同的低压PLo状态的时机,如图21所示,作为压力状态,OP-IN端口及滑阀sp1V的气动sp1V0侧成为低压PLo状态。由此,滑阀sp1V因弹簧的作用力而在图21中向左移动,并被切换为信号关闭状态。
于是,如图22所示,在滑阀sp1V中,OP-IN端口和流道sp1V2成为切断状态,并且流道sp1V1及流道sp1V3均连通到大气(外部)并减压至低压PLo状态。在此,流道sp1V2、输出点副-CL及压力空间122c维持高压PHi状态。
另外,流道sp1V3及与此连通的输出点副-OP和副缸体120的压力空间123瞬间减压至低压PLo状态。
同时,流道sp1V1及与此连通的滑阀sp2V的流道sp2V2、输出点主-OP及与此连通的旋转驱动气缸110的伸展压力空间113减压至低压PLo状态。
伴随此,由于高压PHi状态的压力空间122c和低压PLo状态的压力空间123之间的压力差,活塞122从伸展位置Pa朝向收缩位置Pb侧开始移动。此时,由于旋转驱动气缸110的收缩压力空间22c和伸展压力空间113成为相同的低压PLo状态,因此不存在对活塞112的压力差,不会对活塞122的移动发挥作用。
同时,如果流道sp1V1成为低压PLo状态,则滑阀sp2V因弹簧的作用力而在图23中向左移动,并被切换为信号关闭状态。
在此,由于在调速阀NCV1中并联连接有调速用针阀和止回阀,因此流道SP1V1的压力下降不会延迟,引起流道SP2V0的压力下降。即,虽然在自由操作时需要延迟,但在CLOSE状态中不会延迟,因此成为不具有延迟作用的结构。
由此,如图23所示,能够经由维护开关mSW连接到输出点主-CL的流道sp2V1和流道sp1V1被连通,并且能够经由维护开关mSW连接到输出点主-OP的流道sp2V2连通到大气(外部)。此时,由于旋转驱动气缸110的收缩压力空间22c和伸展压力空间113处于相同的低压PLo状态,因此不参与活塞112的移动。
在此,在滑阀sp2V切换为信号关闭状态时,如图23所示,与单向阀CV1及限位开关阀cdS相比,流道sp1V1侧更被减压成低压PLo状态。因此,与该单向阀CV1及限位开关阀cdS相比,包括圆环状气缸80在内的输出点FR侧维持高压PHi状态,从而维持可动阀部40的厚度方向的尺寸缩小的状态。
此外,在流道sp1V1成为低压PLo状态之后,滑阀sp2V因弹簧的作用力而结束向图中的左方移动的期间,流道sp2V2连通到成为与大气压几乎相同的低压PLo状态的流道sp1V1或大气(外部),因此在任何状态下均进行减压。
伴随该压力空间122c的升压以及由压力空间123的减压产生的活塞122从伸展位置Pa向收缩位置Pb侧的移动,旋转轴20及中立阀体5转动,从而可动阀部40从退避位置E1(图1)朝向阀闭位置(关闭解除位置)E2(图1)进行旋转操作,成为自由-关闭(FREE-CLOSE)状态。
于是,如果可动阀部40的旋转操作结束并到达阀闭位置(关闭解除位置)E2(图1),则与此同时,活塞122到达收缩位置Pb。由此,在副缸体120中活塞122与限位开关阀cdS抵接,如图15所示,成为图15中的右侧位置的连通状态。
因此,输出点FR经由限位开关阀cdS、流道sp2V0侧、流道sp1V1及滑阀sp1V连接到与大气压几乎相同的低压PLo状态的OP-IN端口,圆环状气缸80被减压至低压PLo状态。由此,通过主弹簧70的作用力来增加可动阀部40的厚度,在阀闭位置E2(图1)中向关闭状态操作,成为锁定-关闭(LOCK-CLOSE)状态。
如此,由于因到达收缩位置Pb的活塞122而限位开关阀cdS成为连通状态,能够将圆环状气缸80设为减压状态,因此能够维持在结束旋转轴20的旋转操作之后进行可动阀部40的厚度增加关闭操作这种操作顺序。
同时,在滑动阀1的关闭操作结束时,如图15所示,能够在阀闭位置上维持关闭状态。
此外,由于只要活塞122不从收缩位置Pb移动,则能维持限位开关阀cdS的连通状态,因此输出点FR维持减压状态,不会减少可动阀部40的厚度方向的尺寸。
在此,如果OP-IN端口处于减压状态,则能维持该可动阀部40的厚度方向的尺寸未减少的状态,因此即使滑动阀1不进行开启操作且不供给驱动用压力空气的状态下,也能够实现常闭。
如上述,能够针对OP-IN端口的一系统的输入,在FR、主-OP、主-CL、副-OP及副-CL这五个输出点上,能够在不使用电气机构的情况下控制阀门的开闭操作。此外,通过设定这些压力状态的变化顺序,按顺序实现关闭位置、关闭解除位置及退避位置的状态,能够迅速而安全地进行滑动阀1的操作并进行常闭操作。
通过具有上述的时序回路SQ,具有可动阀部40的旋转移动操作及可动阀部40的升降操作(关闭及解除操作)这两次独立操作,在由气缸110及副缸体120进行转动操作且由气缸80进行升降操作的滑动阀1能够使这些移动操作及升降操作联动。由于可动阀部40的移动操作及升降操作均不通过电气控制来进行,而是可通过一系统的输入来进行机械控制,因此能够防止停电时的异常操作等且容易进行常闭操作。
此外,上述时序回路SQ具有维护操作中使用的维护开关mSW。
在维护时,如图24所示,将维护开关mSW从滑动阀1的自由-打开(FREE-OPEN)状态设为图24中的左侧位置的接通状态。
于是,如图24所示,输出点RF与单向阀CV1切断并连通到大气(外部),输出点主-OP被单向阀CV3关闭(发挥单向阀中的止回功能,反向),输出点副-CL及输出点副-OP连通到大气(外部)。
由此,输出点副-CL和输出点副-OP成为低压PLo状态,并且输出点主-OP维持高压PHi状态,维持退避位置E1(图1)的打开状态,并且朝向中立可动阀体40的压空供给由于输出点FR处于大气释放状态,因此成为能够进行中立可动阀体40的装卸的状态。此外,虽然在此未图示,但在通过后述的维护用紧固螺栓43的作用,即使在阻断输出点FR向中立可动阀体40的压空供给的状态下,也能够保持阀关闭位置。
在此,在维护操作中来自OP-IN端口的压空意外下降的情况下,也能够通过单向阀CV3来维持输出点主-OP的高压PHi状态,并且能够将退避位置E1(图1)维持规定时间,以免突然成为阀闭。
如上所述,在本实施方式中设置有由在流道方向上能够互相分离及接近的可动阀片部50及可动阀框部60构造的可动阀部40。在可动阀部40中设置有对可动阀片部50及可动阀框部60朝向流道方向外侧施力的主弹簧70,且在可动阀部40中设置有使可动阀片部50及可动阀框部60朝向中空部11的流道方向的中央位置侧移动的圆环状气缸80,并且设置有向接近中立阀部30的方向对可动阀框部60施力的辅助弹簧90。由此,能够将可动阀片部50及可动阀框部60推压到阀箱的内表面15a、15b上,从而由密封部61及反力传递部59切实地进行阀关闭。
另外,通过使可动阀片部50及可动阀框部60朝向中空部11的流道方向的中央位置移动,从而使可动阀体40在与阀箱10不接触的情况下转动,与需要转动以外操作的机构相比,能够通过小型且输出小的驱动机构使可动阀体40移动至退避位置。
在该结构中,能够由一个可动阀部40和三个施力部70、80、90形成阀体。另外,能够通过配置在可动阀部40的周围区域中的主弹簧70的恢复力,直接将可动阀片部50和可动阀框部60推压到阀箱10的内表面上,从而能够切实地进行闭阀。同样地,能够通过供给至配置在可动阀部40的周围区域中的圆环状气缸80的压缩空气的作用,使可动阀片部50和可动阀框部60远离阀箱10的内表面,从而切实地进行开阀并成为能够转动的状态。因此,在第一实施方式中,能够实现具有简单的结构且能够以高度的可靠性进行阻断操作的滑动阀。
此外,能够与以下说明的紧固螺栓43一同在维护时使用维护开关mSW。
[紧固螺栓(紧固部件)43]
图25是表示本实施方式中的位于紧固部件附近的部件的主要部分的放大图。
如图25所示,紧固螺栓(紧固部件)43具有在外周面上设置有外螺纹的前端部分43a。前端部分43a与设置在可动阀框部60的紧固螺接部63上的螺纹孔63a螺接。紧固螺栓43被设置为紧固螺栓43的轴线朝向与可动阀部40的厚度方向即作为可动阀片部50和可动阀框部60的移动方向的方向B1或方向B2平行的方向。
紧固螺栓43的中央部分43b具有与前端部分43a大致相同的直径,并且能够轴向移动地贯通到贯通孔57b中,该贯通孔57b设置在设置于可动阀片部50的紧固螺接部63上。中央部分43b的直径尺寸设定为小于贯通孔57b的直径尺寸,它们在沿轴向相对移动的情况下也不会互相接触。
紧固螺栓43的基端部分43c为螺栓头,具有比前端部分43a及中央部分43b的直径大的直径。前端部分43a的抵接面43d与前端部分43a所相对的紧固部57中的贯通孔57b外侧的抵接面57d抵接,从而能够限制紧固螺栓43与可动阀片部50的流道方向变动位置。
对于紧固螺栓43来说,在与设置有外螺纹的前端部分43a的部分相比更靠前端的位置环设有卡止用槽43e。在该卡止用槽43e中配合有垫片等的挡圈(卡止部件)43f。通过挡圈43f与螺纹孔63a的外侧面63f的抵接,限制紧固螺栓43的轴向(流道方向)内侧方向(图示的下方向)的移动。为了在紧固螺栓43旋转的情况下也避免紧固螺栓43脱离可动阀框部60,挡圈43卡止紧固螺栓43。
挡圈(卡止部件)43f不是只简单地防止紧固螺栓(紧固部件)43脱落,而是在解除可动阀片部50和可动阀框部60紧固的状态下,能够使紧固螺栓43长期不松动地保持位置。即,需要挡圈(卡止部件)43f稳定地承担紧固轴向力,因此优选应用E型挡圈或C型挡圈作为挡圈43f。此外,根据挡圈的类型,也可以采用具有与卡止用槽43e的形状对应的形状的挡圈。另外,作为卡止部件,也可以应用销型卡止部件。在该情况下,可以代替卡止用槽43e,固定于设置在紧固螺栓43的径向上的卡止孔中。
紧固螺栓43的长度较长地设定为在挡圈43f与外侧面63f抵接的状态下,即使可动阀部40的厚度最大,前端部分43a侧的抵接面43d也不会与抵接面43d所相对的紧固部57中的贯通孔57b外侧的抵接面57d抵接的程度。另外,在可动阀部40的厚度最小的情况下,紧固螺接部63和紧固螺接部63的相对的抵接面63g与抵接面57g抵接,由此进行可动阀片部50和可动阀框部60的位置限制。即,相对于被螺接的紧固螺栓43,可动阀片部50在方向B1上能够移动至抵接面57g与抵接面63g抵接的位置,并且在方向B2上能够移动至抵接面57d与抵接面43d抵接的位置。
因此,通过使紧固螺栓43相对于螺纹孔63a旋转,改变紧固长度,从而能够限制可动阀片部50的移动范围,即可动阀片部50与可动阀框部60的流道方向上的位置。特别是,在由气缸80产生大于主弹簧70的作用力的力以使可动阀部40的厚度缩小的状态下,通过使紧固螺栓转动而使抵接面57d与抵接面43d抵接。由此,在停止气缸80的驱动的状态下,也能够维持可动阀部40的厚度缩小的状态。由此,在维护等时,能够使中立阀体5在与阀箱10不接触的情况下以自由的状态转动。
另外,对于紧固螺栓43来说,为了由气缸产生的力大于所设置的多个主弹簧70的作用力以稳定地维持可动阀部40的厚度缩小的状态,在俯视观察中沿可动阀部40的流道方向,关于多个主弹簧70所配置的中心位置对称地配置该紧固螺栓43。
具体而言,可动阀部40的形状在流道方向上的俯视观察中呈大致圆形,在作为可动阀部40的最外周的第一周围区域40a以同心状设置的方式配置有多个主弹簧70。在该情况下,多个紧固螺栓43被配置为相对于多个主弹簧70的配置呈同心状,并且紧固螺栓43的数量被设定为与主弹簧70的数量相同,使得多个主弹簧70的间隔与多个紧固螺栓43的间隔相等。
在上述结构中,作为一例,列举主弹簧70的作用力完全相等的情况。另一方面,在多个主弹簧的作用力不均等的情况下,优选以有效承受不均等作用力且使可动阀部40的厚度尺寸的缩小幅度在中立阀体的整个面方向上相同的方式设置紧固螺栓。
由此,无需对主弹簧70的作用力总是起作用的可动阀部40另行准备缩小可动阀部40的厚度的夹具,能够进行由中立阀部30和可动阀部40构造的中立阀体的拆卸。
此外,通过设置挡圈43f,在维护时能够排除拆卸紧固螺栓43之后丢失的危险。
此外,在本实施方式中,需要将副缸体120的直径设定为大于主要的旋转驱动气体110的直径。这是因为,由于绝热膨胀,压力空间122c及压力空间123中的压力自身小于来自输出点副-CL及输出点副-OP的供给压力,因此需要操作面积。
如果在设定这种缸体110、120的形状之后,向伸展压力空间(第二压力空间)113和压力空间(第三压力空间)122c这两个压力空间供给压空,则由于从压力空间(第三压力空间)122c向活塞112、122的作用力,保持关闭状态。
此时,通过对压力空间(第四压力空间)123同时进行加压,能够首次取消副缸体120的存在以进行旋转驱动气缸110的操作。
此外,在弹簧式单作用缸体的情况下,由于常时发生弹簧力,因此与弹簧的作用力相应地,需要进一步超过由阀体操作产生的必要转矩的转矩。因此,原理上需要几倍以上的缸体面积。
然而,在使用本实施方式的副缸体120的情况下,由于不存在如弹簧力那样常时作用的抵消力,因此主要的旋转驱动气缸110中的孔隙直径为必要的最小限度即可。
另一方面,对于副缸体120来说,通过在不加大面积的情况下增加长度而加大内部空间121b的体积,从而还能够维持绝热膨胀后的所需压力。
产业上的可利用性
本发明能够广泛地适用于以下用途的滑动阀:该用途为在真空装置等中对将连结真空度、温度或气体气氛等性质不同的两个空间的流道阻断的状态和开放该阻断状态的状态进行切换的用途;以及在开放阻断状态的情况下控制开度的用途。
附图标记说明
1 滑动阀
5 中立阀体
10、10a、10b 阀箱
11 中空部
12a 第一开口部
12b 第二开口部
17、18 流体路径环
20 旋转轴
21 小齿轮
22 齿条
25、26 轴向轴内路径
30 中立阀部
40 可动阀部
41 供给路
42 联络通道
50 可动阀片部(第二可动阀部)
51a、51b 第二密封部
52a、52b 第三密封部
53、54 擦拭器
55、56 中间大气室
60 可动阀框部(第一可动阀部)
61 第一密封部
62 导向销
68 连接销
68A 浮动销
69 连接销部
70 主弹簧(第一施力部)
80 圆环状气缸(关闭解除气缸)
90 辅助弹簧(第三施力部)
91 连接部件
100 旋转轴驱动机构
110 旋转驱动气缸(缸体)
120 副缸体
111 缸体主体
111b、121b 内部空间
112、122 活塞
122s 轴
123 压力空间(第四压力空间)
122c 压力空间(第三压力空间)
113 伸展压力空间(第二压力空间)
22c 收缩压力空间(第一压力空间)
114、124、122j 通气口
118、119 缓冲槽
SQ 时序回路
FR、副-OP、副-CL、主-OP、主-CL 输出点
sp1V、sp2V 滑阀
NCV1 调速阀
CV1、CV3 单向阀
cdS 限位开关阀
mSW 维护开关
sp1V0、sp2V0 气动
sp1V1、sp1V2、sp1V3、sp2V1、sp2V2 流道

Claims (3)

1.一种滑动阀,具有:
阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;
中立阀体,配置在所述阀箱的所述中空部内且能关闭所述第一开口部;
旋转轴,用于在使所述中立阀体相对于所述第一开口部处于关闭状态的阀关闭位置与使所述中立阀体处于从所述第一开口部退避的开放状态的阀开放位置之间转动所述中立阀体;
旋转装置,由用于使所述旋转轴旋转的齿条小齿轮及用于驱动所述齿条小齿轮的旋转气缸构造;
关闭解除驱动部,由进行解除所述中立阀体的关闭的操作的关闭解除气缸构造;和
时序回路,能够依次进行解除所述中立阀体的关闭的操作和所述中立阀体的旋转操作,
所述旋转气缸具有:
能够与所述旋转气缸一体操作的活塞;
沿所述活塞的操作方向串联配置且能够使所述活塞进行关闭操作的第一压力空间及第三压力空间;和
能够进行打开操作的第二压力空间及第四压力空间,
所述时序回路具有:
气动式三通滑阀;
气动式二通滑阀;
由单向阀及流量调整阀组合而成的调速阀;
从调速阀朝向第一输出点沿正向连接的第一止回阀;和
旋转操作结束检测开关阀,与所述第一止回阀并联设置,并且直到结束所述中立阀体的所述旋转操作为止,能够以使所述关闭解除气缸的关闭压力稳定的状态维持所述关闭压力,
所述时序回路在利用一系统的驱动压缩空气供给来打开所述滑动阀时,在结束所述关闭解除气缸的驱动的情况下,将所述第一压力空间设为非加压状态,将所述第二压力空间设为加压状态,将所述第三压力空间及所述第四压力空间设为加压状态,并且开始所述旋转气缸的打开操作,
在通过解除所述驱动压缩空气供给来关闭所述滑动阀时,将所述第一压力空间及所述第二压力空间设为非加压状态,将所述第三压力空间设为加压状态的密闭保持状态,将所述第四压力空间设为非加压状态,并且开始所述旋转气缸的关闭操作,在结束所述旋转操作时开始所述关闭解除气缸的关闭操作。
2.根据权利要求1所述的滑动阀,其中,
所述时序回路具有:
作为四通阀的维护开关,在所述阀开放位置上的维护时工作,将所述第一压力空间、所述第三压力空间、所述第四压力空间及所述关闭解除气缸设为非加压状态,并且将所述第二压力空间维持在加压状态;和
从所述维护开关朝向第二输出点沿正向连接的第二止回阀。
3.根据权利要求2所述的滑动阀,其中,
所述时序回路具有连接到所述第三压力空间的第三输出点,
所述气动式三通滑阀连接到接收所供给的压缩空气的OP-IN端口,并具有第一流道、连接到所述第三输出点的第二流道、以及第三流道,
所述气动式三通滑阀在来自所述OP-IN端口的信号为断开时,通过所述维护开关将所述第二流道设为关闭状态,从而切断来自所述OP-IN端口的流动,
所述气动式三通滑阀在来自所述OP-IN端口的信号为接通时,将从所述OP-IN端口分割成三个的流动分别连接到所述第一流道、所述第二流道及所述第三流道。
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