JP2008281022A - コントロールバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】常に両手で操作しない限り切り替え操作を行い、完了することができず、効果的に事故を防止することができるコントロールバルブを提供する。
【解決手段】コントロールバルブ１は、操作レバー２と、ロック解除ボタン３と、操作レバー２に接続された回動体４１とロック解除ボタン３に接続されたロックシリンダ４２とから成るロック機構４と、を有し、回動体４１はその表面に第一の咬合部４１ａを、ロックシリンダ４２は第一の咬合部４１ａと咬合する第二の咬合部４２ｄを備え、ロック解除ボタン３を操作している時のみ第一及び第二の咬合部４１ａ及び４２ｄの咬合が解除され、操作レバー２が操作可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明はコントロールバルブに係り、特にクランプ装置やプレス装置などに使用され、両手で操作した場合にのみ装置が作動するような安全機構を備えたコントロールバルブに関する。

従来から、空気圧や油圧によって制御される装置において、空気圧や油圧を調節し装置を操作するために、コントロールバルブが利用されている。このようなコントロールバルブの例が特許文献１に開示されている。このコントロールバルブは、操作レバーを操作することにより、この操作レバーに接続されたロッド及びアクチュエータを介して油圧を制御し、装置を制御するものである。

このようなコントロールバルブのうち、クランプ装置などに使用されるものにおいては、作業者が誤って手を挟んでしまうといった事故を防止するために、両手で操作しないと作動しないような安全機構が採用されている。このような安全機構には主に、リレーを利用した電気式の安全機構と、機械式の安全機構とがある。

機械式の安全機構の例を図３及び図４に示す。コントロールバルブ１０１は図３に示すように、操作レバー１０２と、ロック解除ボタン１０３と、回動体１４１及びロックシリンダ１４２から成るロック機構１０４と、を有し、回動体１４１はエアシリンダ１０５に接続され、ロック解除ボタン１０３を押すことにより操作レバー１０２が操作可能となり、この操作レバー１０２を操作することでエアシリンダ１０５が作動し、装置を制御するものである。

コントロールバルブ１０１のロック機構１０４は図４に示すように、軸棒１０６と、操作レバー１０２に接続され軸棒１０６を回転軸として回動可能な回動体１４１と、ロック解除ボタン１０３により制御されるロックシリンダ１４２とから成る。軸棒１０６はエアシリンダ１０５に接続され、回転位置によりエアシリンダ１０５の作動を制御する。回動体１４１は軸棒１０６を軸とする円柱状の部材であり、軸棒１０６に固着される。ロックシリンダ１４２は回動体１４１の回転軸に向かって垂直に設けられたピン１４２ａと、このピン１４２ａを回動体１４１に向かって付勢するスプリング１４２ｂと、これらが摺動可能に保持し、これらの摺動方向を規制するシリンダ１４２ｃとから成る。回動体１４１には２ヶ所に、その表面が軸棒１０６方向へ掘り下げられた溝１４１ａ及び１４１ｂが設けられている。溝１４１ａ及び１４１ｂはそれぞれピン１４２ａが嵌合し得るように設けられ、ピン１４２ａが溝１４１ａまたは１４１ｂに嵌合することにより回動体１４１の回動が規制され、回動体１４１に固着された軸棒１０６及び操作レバー１０２の動作も制御される。常態において、ピン１４２ａはスプリング１４２ｂにより回動体１４１に向かって付勢され、対応する位置に溝１４１ａまたは１４１ｂが位置する場合にはこれに嵌合する。

このコントロールバルブ１０１においては、操作レバー１０２がＡの位置にある場合はアンクランプ（クランプ解除）、Ｃの位置にある場合はクランプというように、操作レバー１０２の位置によってエアシリンダ１０５が制御され、アンクランプ状態とクランプ状態とを切り換えることができる。ここで、操作レバー１０２の位置をアンクランプ状態からクランプ状態、もしくはその逆に切り換えるためにはまず一方の手でロック解除ボタン１０３を押してピン１４２ａと溝１４１ａまたは１４１ｂとの係合を解除し、続いて他方の手で操作レバー１０２を動かして回動体１４１を回動させることで、軸棒１０６が回転しエアシリンダ１０５の状態を切り換える。以上の機構により、両手を使わないとコントロールバルブ１０１の操作をすることができないことになり、誤ってクランプ装置に手を挟んでしまうという事故を防止することができる。
特開平０５−１４７８９５号公報

しかしながら、上述のコントロールバルブ１０１において、回動体１４１の表面における溝１４１ａと溝１４１ｂとの間の部分１４１ｃにピン１４２ａが当接している状態では回動体１４１と操作レバー１０２が係合しないから、この状態でロック解除ボタン１０３を離しても回動体１４１がロックされず、すなわち片手で操作レバー１０２を操作できてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、常に両手で操作しない限り切り替え操作を行い、完了することができず、効果的に事故を防止することができるコントロールバルブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のコントロールバルブは、操作手段と、ロック解除手段と、操作手段に接続された回動体とロック解除手段に接続されたロック手段とから成るロック機構と、を有するコントロールバルブであって、回動体はその表面に第一の咬合部を、ロック手段は第一の咬合部と咬合する第二の咬合部を備え、ロック解除手段を操作している間のみ第一及び第二の咬合部の咬合が解除され、操作手段が操作可能となることを特徴とする。

第一の咬合部は、回動体の表面のうち、回動体を回動させた際にロック手段と対向する部分全域にわたって設けられることが望ましい。

第一の咬合部は面歯状であってもよい。

本発明のコントロールバルブによれば、ロック解除手段を操作している時のみ第一及び第二の咬合部の咬合が解除され、操作手段が操作可能となるから、常に両手で操作しない限り切り替え操作を行い、完了することができないことから、作業者の安全を確保することができる。

また、第一の咬合部が回動体の表面のうち回動体を回動させた際にロック手段と対向する部分全域にわたって設けられることにより、回動体の回動状態に関わらず第一及び第二の咬合部が咬合し得る。

第一の咬合部が面歯状であることにより、第一及び第二の咬合部が確実に咬合する。

以下、図１及び図２を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るコントロールバルブを示す。コントロールバルブ１は操作手段としての操作レバー２と、ロック解除手段としてのロック解除ボタン３と、回動体４１とロック手段としてのロックシリンダ４２とから成るロック機構４とを有する。

操作レバー２は回動体４１及び第一切り替え弁６１に接続され、すなわち操作レバー２を制御することにより回動体４１及び第一切り替え弁６１がこれに連動し、第一切り替え弁６１を切り換える。第一切り替え弁６１は主管路７２を介して圧力供給源７に接続されている。また他方において、第一切り替え弁６１は複動シリンダであるエアシリンダ５にパイロット管路５１，５２により接続され、第一切り替え弁６１が切り替わることによりエアシリンダ５の動作方向が切り替わる。

一方、ロック解除ボタン３は第二切り替え弁３１に接続され、第二切り替え弁３１は主管路７１を介して圧力供給源７に接続されると共に、ばね付き単動シリンダであるロックシリンダ４２にパイロット管路３２により接続される。すなわちロック解除ボタン３を押すことにより第二切り替え弁３１がこれに連動し、ロックシリンダ４２に空気圧を供給する方向に切り替わる。ロックシリンダ４２は常時において一方に付勢されているが、ロック解除ボタン３を押している間のみ第二切り替え弁３１が切り替わり、これに伴ってロックシリンダ４２の動作方向が切り替わる。これによりロック機構４のロックが解除され、操作レバー２が操作可能となり、この操作レバー２を操作することで第一切り替え弁６１が切り替わり、エアシリンダ５が作動し、装置を制御する。

より具体的には、コントロールバルブ１のロック機構４は図２に示すように、軸棒６と、操作レバー２に接続され軸棒６を回転軸として回動可能な回動体４１と、ロック解除ボタン３により制御されるロックシリンダ４２とから成る。軸棒６はエアシリンダ５に電気的または機械的に接続され、回転位置、すなわち角度によりエアシリンダ５の作動を制御する。回動体４１は軸棒６を軸とする円柱状の部材であり、軸棒６に固着される。ロックシリンダ４２は回動体４１の回転軸に向かって垂直に設けられたピン４２ａと、このピン４２ａを回動体４１に向かって付勢する弾性体であるスプリング４２ｂと、これらを摺動可能に保持し、これらの摺動方向を規制するシリンダ４２ｃとから成る。

以上の構成は従来のコントロールバルブ１０１と同様であるが、コントロールバルブ１の回動体４１は、その表面に、溝１４１ａ及び１４１ｂに代わり第一の咬合部４１ａが設けられている点において従来のコントロールバルブ１０１と異なる。第一の咬合部４１ａは、回動体４１の表面における操作レバー２と対極の位置において、ピン４２ａと対向し得る位置の全域、本実施形態では軸棒６を軸として９０°程度の範囲に、軸棒６と平行に刻まれた複数の溝により形成された曲面歯状をなしていて、歯車の一部のように構成されている。

また、コントロールバルブ１のピン４２ａは、従来のコントロールバルブ１０１と異なり、その先端、すなわち回動体４１に対向する位置に第二の咬合部４２ｄを有する。第二の咬合部４２ｄは第一の咬合部４１ａと咬合可能に設けられた平面歯状をなしており、第一の咬合部４１ａより表面積が小さい。

上記のように構成された第一の咬合部４１ａ及び第二の咬合部４２ｄによれば、第二の咬合部４２ｄが第一の咬合部４１ａに嵌合することにより回動体４１の回動が規制され、回動体４１に固着された軸棒６及び操作レバー２の動作も制御される。ここで、従来のコントロールバルブ１０１においては、ピン１４２ａが溝１４１ａ及び１４１ｂに対向する二点のいずれかにある場合にのみ、ピン１４２ａが溝１４１ａまたは１４１ｂに嵌合し、回動体１４１の回動が規制され得たが、コントロールバルブ１では、第一の咬合部４１ａ及び第二の咬合部４２ｄは面歯状であるため、ピン４２ａが第一の咬合部４１ａのうちどの部分に対向する場合であっても第二の咬合部４２ｄが第一の咬合部４１ａと咬合することができる。

常態において、ピン４２ａはスプリング４２ｂにより回動体４１に向かって付勢されるから、対応する位置において第一の咬合部４１ａに嵌合し、ロック機構４がロック状態となるから、操作レバー２を操作することができない。一方、ロック解除ボタン３を押すことによりロックシリンダ４２に空気圧を供給し、ピン４２ａをスプリング４２ｂの付勢に抗って図２において上方へ移動させることにより第一の咬合部４１ａと第二の咬合部４２ｄとの咬合が解除され、すなわちロック機構４のロック状態が解除されるから、操作レバー２を操作することができる。

このコントロールバルブ１においては、操作レバー２がＡの位置にある場合はアンクランプ（クランプ解除）、Ｃの位置にある場合はクランプというように、操作レバー２の位置によってエアシリンダ５が制御され、アンクランプ状態とクランプ状態とを切り換えることができる。ここで、操作レバー２の位置をアンクランプ状態からクランプ状態、もしくはその逆に切り換えるためにはまず一方の手でロック解除ボタン３を押して第一の咬合部４１ａと第二の咬合部４２ｄとの係合を解除し、続いて他方の手で操作レバー２を動かして回動体４１を回動させることで、軸棒６が回転しエアシリンダ５の状態を切り換える。

ここで、コントロールバルブ１は従来のコントロールバルブ１０１と異なり、第一の咬合部４１ａが回動体４１の表面におけるピン４２ａと対向し得る位置の全域にわたって設けられているから、操作レバー２がＡ，Ｂ，Ｃ及びそれらの中間のどの位置にある場合にも、第二の咬合部４２ｄが第一の咬合部４１ａと咬合することができる。

以上の機構により、操作レバー２を操作するにあたり、その開始時点から終了時点まで常に両手を使わないとコントロールバルブ１の操作をすることができないことになり、誤ってクランプ装置に手を挟んでしまうという事故を防止することができる。

以上説明したように、本発明のコントロールバルブは、ロック解除手段を操作している時のみ第一及び第二の咬合部の咬合が解除され、操作手段が操作可能となるよう構成されたものであって、その主旨を逸脱しない範囲において材質、形状等に様々な変更を加えた形態で実施することができる。例えば、各シリンダは油圧、空気圧その他の圧力シリンダを使用することができる。また、図２において操作レバー２の位置を示すＡ・Ｃの位置関係は逆であってもよい。

実施形態に係るコントロールバルブを示す配管図である。 図１のコントロールバルブのロック機構を示す正面図である。 従来例のコントロールバルブを示す配管図である。 図３のコントロールバルブのロック機構を示す正面図である。

符号の説明

１，１０１ コントロールバルブ
２，１０２ 操作レバー
３，１０３ ロック解除ボタン
４，１０４ ロック機構
５，１０５ エアシリンダ
６，１０６ 軸棒
４１，１４１ 回動体
４１ａ 第一の咬合部
４２ｄ 第二の咬合部
４２，１４２ ロックシリンダ
４２ａ，１４２ａ ピン
４２ｂ，１４２ｂ スプリング
４２ｃ，１４２ｃ シリンダ
１４１ａ，１４１ｂ 溝

Claims (3)

1. 操作手段と、ロック解除手段と、操作手段に接続された回動体とロック解除手段に接続されたロック手段とから成るロック機構と、を有するコントロールバルブであって、
   上記回動体はその表面に第一の咬合部を、上記ロック手段は上記第一の咬合部と咬合する第二の咬合部を備え、
   上記ロック解除手段を操作している間のみ上記第一及び第二の咬合部の咬合が解除され、上記操作手段が操作可能となることを特徴とする、コントロールバルブ。
2. 前記第一の咬合部は、前記回動体の表面のうち、前記回動体を回動させた際に前記ロック手段と対向する部分全域にわたって設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のコントロールバルブ。
3. 前記第一の咬合部は面歯状であることを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載のコントロールバルブ。

Images