JP2011064221A - Exhaust valve - Google Patents

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    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a sounding phenomenon of an exhaust valve caused by the opening and closing motion of a valve element. <P>SOLUTION: In the exhaust valve 23, when pressure in a primary side port 24 becomes equal to or larger than a predetermined pressure, the valve element 34 separates from a valve seat 35 and releases gas in the primary side port 24 to an atmospheric pressure port 25 to adjust the pressure in the primary side port 24. A shuttle 33 is contained in a casing 31 to reciprocate in the axial direction and the shuttle 33 is provided with a pressure receiving head 33a forming a pressure chamber 47 which has a cross sectional area larger than the cross sectional area of an air flow passage formed between the valve element 34 and the valve seat 35. In the casing 31, the valve element 34 is provided with a holder 36 holding a spring member for closing the primary side port 24 and there is provided a discharge flow passage having a cross sectional area smaller than the cross sectional area of the pressure chamber 47. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は空気圧回路に設けられ圧縮空気を外部に排出して空気圧回路内の圧力を設定値に保持する排気弁に関する。   The present invention relates to an exhaust valve that is provided in a pneumatic circuit and discharges compressed air to the outside to keep the pressure in the pneumatic circuit at a set value.

空気圧機器に対して圧縮空気を供給する空気圧回路には、圧縮空気を外部に排出して空気圧回路内の圧力を設定値に保持するために、リリーフ弁つまり排気弁が用いられている。排気弁は、空気圧機器や空気圧回路を形成する配管等の破壊を防止するために使用されると安全弁とも言われる。このような排気弁としては、例えば、特許文献1に記載されるようにポペット型の弁体を有する排気弁がある。   In a pneumatic circuit that supplies compressed air to a pneumatic device, a relief valve, that is, an exhaust valve is used to discharge the compressed air to the outside and maintain the pressure in the pneumatic circuit at a set value. An exhaust valve is also referred to as a safety valve when it is used to prevent destruction of pneumatic equipment and piping forming a pneumatic circuit. As such an exhaust valve, for example, there is an exhaust valve having a poppet type valve body as described in Patent Document 1.

空気圧機器としての空気圧シリンダに圧縮空気を供給し、空気圧シリンダのピストンロッドを直線往復動するようにした空気圧回路には、ピストンロッドの往動時と復動時とでピストンに加えられる圧縮空気の圧力を相違させる場合がある。このような空気圧回路には、空気圧源から調圧されて供給される一定圧力の圧縮空気をピストンロッドの往動時と復動時とで相違させるために排気弁が使用されることがある。例えば、空気圧シリンダのピストンロッドを前進移動つまり往動させてドアを開放し、ピストンロッドを後退移動つまり復動させてドアを閉じるようにした空気圧回路には、ドアを開放する際に空気圧シリンダに供給される圧力よりもドアを閉じる際に空気圧シリンダに供給させる圧力を低下させるようにするために排気弁が用いられている。   In a pneumatic circuit in which compressed air is supplied to a pneumatic cylinder as a pneumatic device and the piston rod of the pneumatic cylinder is reciprocated linearly, the compressed air applied to the piston during the forward and backward movement of the piston rod The pressure may be different. In such a pneumatic circuit, an exhaust valve may be used in order to make the constant pressure compressed air supplied by being regulated from a pneumatic pressure source differ between when the piston rod moves forward and when it moves backward. For example, in a pneumatic circuit in which the piston rod of a pneumatic cylinder is moved forward or moved forward to open the door, and the piston rod is moved backward or moved backward to close the door, the pneumatic cylinder is connected to the pneumatic cylinder when the door is opened. An exhaust valve is used to lower the pressure supplied to the pneumatic cylinder when closing the door than the supplied pressure.

このような空気圧回路に使用される排気弁は、ピストンロッドを前進移動させるための圧力に設定された圧縮空気を、ピストンロッドを後退移動させる際には圧力を低下させて空気圧シリンダに供給することになる。   An exhaust valve used in such a pneumatic circuit supplies compressed air set to a pressure for moving the piston rod forward to a pneumatic cylinder by reducing the pressure when moving the piston rod backward. become.

特開2004−100932号公報JP 2004-1000093 A

排気弁は、空気圧源に接続される一次側ポートの圧力が設定された圧力よりも高いときにはポペット型の弁体により一次側ポートを開放して一次側ポートの空気を大気圧ポートに排出するようにしているので、空気圧源から供給される空気の圧力と、排気弁により設定される調整圧力との差が大きい場合には、弁体が一次側ポートを頻繁に開閉するように振動し、弁体の共振により音鳴り現象が発生することになる。この音鳴り現象は、弁体が頻繁に一次側ポートを開閉することによって発生するので、特許文献1に記載されるように、弁体の横方向の振動発生を防止するようにしたのでは回避することができない。   When the pressure of the primary port connected to the air pressure source is higher than the set pressure, the exhaust valve opens the primary port with a poppet type valve body and discharges the air of the primary port to the atmospheric pressure port Therefore, when the difference between the pressure of air supplied from the air pressure source and the adjustment pressure set by the exhaust valve is large, the valve body vibrates so as to open and close the primary port frequently, and the valve Sound resonance occurs due to body resonance. This sounding phenomenon occurs when the valve body frequently opens and closes the primary side port. Therefore, as described in Patent Document 1, avoiding the occurrence of lateral vibration of the valve body is avoided. Can not do it.

本発明の目的は、排気弁の音鳴り現象の発生を防止することにある。   An object of the present invention is to prevent the occurrence of a noise phenomenon of an exhaust valve.

本発明の排気弁は、一次側ポートに設けられた弁座にばね力によって弁体が密接して前記一次側ポートを閉塞し、前記一次側ポートの圧力が所定圧以上であるときに前記弁体が前記弁座から離れて前記一次側ポートの気体を大気圧ポートに開放して前記一次側ポートの圧力を調整する排気弁であって、一端部に設けられた前記一次側ポートと他端部に設けられた前記大気圧ポートとを連通させる収容孔が形成されるとともに前記弁体が一端部に設けられたシャトルを軸方向に往復動自在に収容する筐体と、前記シャトルの一端部に設けられ、前記弁体が前記弁座から離れたときに前記弁体と前記弁座との間で形成される空気流路の断面積よりも大きな断面積を有する圧力室を前記収容孔と前記シャトルとの間で形成する受圧頭部と、前記筐体内に設けられ、前記弁体に対して前記弁座に向かうばね力を加えるばね部材を保持するとともに前記シャトルの他端部が入り込む案内孔が形成されたホルダーと、前記圧力室の断面積よりも狭い断面積であって前記圧力室から前記大気圧ポートに向けて軸方向に流れる空気を絞る排出流路とを有することを特徴とする。   The exhaust valve of the present invention closes the primary side port by closing a valve body by a spring force against a valve seat provided on the primary side port, and the pressure of the primary side port is equal to or higher than a predetermined pressure. An exhaust valve that adjusts the pressure of the primary port by releasing the gas of the primary port to the atmospheric pressure port away from the valve seat, the primary port and the other end provided at one end A housing for forming a housing hole communicating with the atmospheric pressure port provided at a portion and the valve body for reciprocatingly moving the shuttle provided at one end in the axial direction; and one end of the shuttle A pressure chamber having a cross-sectional area larger than a cross-sectional area of an air flow path formed between the valve body and the valve seat when the valve body is separated from the valve seat; A pressure receiving head formed between the shuttle and the housing; A holder formed with a guide hole that holds a spring member that applies a spring force toward the valve seat with respect to the valve body, and has a guide hole into which the other end of the shuttle enters, and a cross-sectional area of the pressure chamber. It has a narrow cross-sectional area, and has a discharge passage for restricting air flowing in the axial direction from the pressure chamber toward the atmospheric pressure port.

本発明の排気弁は、前記ホルダーの前記案内孔と前記シャトルの他端部外周面との間に前記排出流路を形成することを特徴とする。本発明の排気弁は、前記ホルダーの前記案内孔と前記シャトルの他端部外周面との間に形成される外側排出流路と、前記受圧頭部に形成された排気流入口に連通して前記シャトルに形成される内側排出流路とにより前記排出流路を形成することを特徴とする。本発明の排気弁は、前記受圧頭部が当接して前記弁体の開放限位置を規制するストッパ面を前記ホルダーに設け、前記受圧頭部が前記ストッパ面に当接した状態のもとでは前記内側排出流路を介して前記圧力室の空気を前記大気圧ポートに案内し、前記受圧頭部が前記ストッパ面から離れた状態のもとでは前記内側排出流路と前記外側排出流路とを介して前記圧力室の空気を前記大気圧ポートに案内することを特徴とする。本発明の排気弁は、前記受圧頭部は前記弁体が設けられた一端部側から他端部側に向けて外径が大きくなるテーパ面を有することを特徴とする。本発明の排気弁は、前記受圧頭部の最外周面と前記収容孔との間の隙間は、0.2〜0.5mmであることを特徴とする。   The exhaust valve of the present invention is characterized in that the discharge flow path is formed between the guide hole of the holder and the outer peripheral surface of the other end of the shuttle. The exhaust valve of the present invention communicates with an outer discharge passage formed between the guide hole of the holder and the outer peripheral surface of the other end of the shuttle, and an exhaust inlet formed in the pressure receiving head. The discharge channel is formed by an inner discharge channel formed in the shuttle. The exhaust valve of the present invention is provided with a stopper surface on the holder that the pressure receiving head abuts to regulate the open limit position of the valve body, and the pressure receiving head abuts on the stopper surface. Air in the pressure chamber is guided to the atmospheric pressure port via the inner discharge flow path, and the inner discharge flow path and the outer discharge flow path are in a state where the pressure receiving head is separated from the stopper surface. The air in the pressure chamber is guided to the atmospheric pressure port via the. The exhaust valve according to the present invention is characterized in that the pressure receiving head has a tapered surface whose outer diameter increases from one end side where the valve body is provided toward the other end side. In the exhaust valve of the present invention, a gap between the outermost peripheral surface of the pressure receiving head and the accommodation hole is 0.2 to 0.5 mm.

本発明によれば、一次側ポートを開閉する弁体が設けられたシャトルには大径の受圧頭部が設けられており、圧力室内に一次側ポートから流入した圧縮空気によってシャトルには弁体を弁座から離す方向の推力が加えられ、この推力は圧力室内の圧力が急激に減少することがないので、一次側ポートの圧力が所定値以下に低下するまで弁体は開閉動作を繰り返すことなく、開放状態を保持する。弁体が一次側ポートの開閉動作を行うことが防止されるので、弁体の開閉動作に起因する音鳴り現象の発生が防止される。これにより、静粛に空気をリリーフさせる排気弁が得られるとともに、弁体の頻繁な開閉作動の発生が防止されるので、排気弁の耐久性を向上させることができる。   According to the present invention, the shuttle provided with the valve body for opening and closing the primary side port is provided with the large-diameter pressure receiving head, and the shuttle body is provided with compressed air flowing from the primary side port into the pressure chamber. The thrust in the direction away from the valve seat is applied, and this thrust does not rapidly decrease the pressure in the pressure chamber, so the valve body repeats opening and closing operations until the pressure in the primary port drops below the specified value. Not open. Since the valve body is prevented from opening and closing the primary side port, the occurrence of a noise phenomenon due to the opening and closing operation of the valve body is prevented. As a result, an exhaust valve that quietly relieves air is obtained, and the frequent opening / closing operation of the valve body is prevented, so that the durability of the exhaust valve can be improved.

本発明の一実施の形態である排気弁が設けられた空気圧機器の制御装置の一例を示す空気圧回路図である。It is a pneumatic circuit diagram showing an example of a control device of a pneumatic equipment provided with an exhaust valve according to an embodiment of the present invention. 図1に示された排気弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the exhaust valve shown by FIG. (A)は弁体が弁座から離れた状態における排気弁を示す断面図であり、(B)は弁体が開放限位置となった状態における排気弁を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the exhaust valve in the state from which the valve body left | separated from the valve seat, (B) is sectional drawing which shows the exhaust valve in the state in which the valve body was in the open limit position. 図3(A)の一部拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 本発明の他の実施の形態である排気弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the exhaust valve which is other embodiment of this invention. 比較例としての従来の排気弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional exhaust valve as a comparative example. 本発明の排気弁の作動特性を比較例の排気弁と比較して示す作動特性線図である。It is an operation characteristic diagram which shows the operation characteristic of the exhaust valve of the present invention compared with the exhaust valve of a comparative example.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示す空気圧機器としての空気圧シリンダ10は、ピストン11が軸方向に往復動自在に組み込まれたシリンダチューブ12を有しており、ピストン11に取り付けられたピストンロッド13がシリンダチューブ12の先端部から突出している。シリンダチューブ12内のシリンダ室は、ピストン11により前進用圧力室14aと後退用圧力室14bとに仕切られている。前進用圧力室14aに圧縮空気を供給すると、ピストンロッド13はシリンダチューブ12から突出する方向に前進移動し、後退用圧力室14bに圧縮空気を供給すると、ピストンロッド13はシリンダチューブ12内に入り込む方向に後退移動する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A pneumatic cylinder 10 as a pneumatic device shown in FIG. 1 has a cylinder tube 12 in which a piston 11 is incorporated so as to reciprocate in an axial direction, and a piston rod 13 attached to the piston 11 is a tip of the cylinder tube 12. It protrudes from the part. The cylinder chamber in the cylinder tube 12 is partitioned by the piston 11 into a forward pressure chamber 14a and a backward pressure chamber 14b. When compressed air is supplied to the forward pressure chamber 14a, the piston rod 13 moves forward in a direction protruding from the cylinder tube 12, and when compressed air is supplied to the backward pressure chamber 14b, the piston rod 13 enters the cylinder tube 12. Move backward in the direction.

図1に示す空気圧シリンダ10は、電車の車体に取り付けられて、電車のドアを開閉駆動するために使用されおり、ピストンロッド13が前進移動するとドアが開放され、後退移動するとドアが閉鎖される。ピストンロッド13の直線往復動により2枚のドアを同期させて開閉移動させるために、図示しない連動機構を介してピストンロッド13はドアに連結されている。前進用圧力室14aには前進用流路15aが接続され、後退用圧力室14bには後退用流路15bが接続されており、空気圧源16に接続された供給流路17を、前進用流路15aに連通させる状態と、後退用流路15bに連通させる状態とに切り換えるために、供給流路17には開閉弁18が設けられている。   A pneumatic cylinder 10 shown in FIG. 1 is attached to a train body and used to open and close the train door. The piston rod 13 is opened when the piston rod 13 moves forward, and the door is closed when the piston rod 13 moves backward. . In order to synchronize and move the two doors by linear reciprocation of the piston rod 13, the piston rod 13 is connected to the door via an interlocking mechanism (not shown). A forward flow path 15a is connected to the forward pressure chamber 14a, and a backward flow path 15b is connected to the backward pressure chamber 14b. The supply flow path 17 connected to the air pressure source 16 is connected to the forward flow path 15b. An opening / closing valve 18 is provided in the supply flow path 17 in order to switch between a state of communication with the passage 15a and a state of communication with the retreating flow path 15b.

この開閉弁18はコイルを有する電磁弁であり、コイルに電力を供給すると、開閉弁18は供給流路17を前進用流路15aに連通させる位置になる。これにより、ピストンロッド13は前進移動してドアが開放される。一方、コイルに対する電力供給を解くと、図1に示されるように、開閉弁18は供給流路17を後退用流路15bに連通させる位置になる。これにより、ピストンロッド13は後退移動してドアが閉鎖される。前進用圧力室14aと後退用圧力室14bから排出される空気を外部に案内する排気流路19には、消音用のマフラ20が設けられている。   The on-off valve 18 is an electromagnetic valve having a coil, and when electric power is supplied to the coil, the on-off valve 18 is in a position where the supply passage 17 is communicated with the advance passage 15a. Thereby, the piston rod 13 moves forward and the door is opened. On the other hand, when the power supply to the coil is released, as shown in FIG. 1, the on-off valve 18 is in a position where the supply flow path 17 communicates with the retreat flow path 15b. Thereby, the piston rod 13 moves backward and the door is closed. A muffler 20 for silencing is provided in the exhaust passage 19 that guides the air discharged from the forward pressure chamber 14a and the reverse pressure chamber 14b to the outside.

後退用流路15bには、後退用圧力室14bに供給される圧縮空気の圧力を、前進用圧力室14aに供給される圧力と同一の圧力と、これよりも低い圧力とに切り換えるための圧力切換弁21が設けられており、この圧力切換弁は圧力弱め弁とも言われている。圧力切換弁21もコイルを有する電磁弁であり、コイルに電力を供給すると、圧力切換弁21は後退用流路15bを排気流路22に連通させる位置となる。これにより、後退用圧力室14bに供給される圧縮空気の圧力は、前進用圧力室14aに供給される圧力よりも低い圧力に設定される。一方、コイルに対する電力供給を解くと、圧力切換弁21は、図1に示されるように、供給流路17を開閉弁18を介して後退用流路15bに連通させる位置になる。これにより、後退用流路15bを排気流路22に連通されることとなく、前進用圧力室14aに対して供給される圧縮空気と同一の圧力の空気が後退用圧力室14bに供給される。   A pressure for switching the pressure of the compressed air supplied to the backward pressure chamber 14b to the same pressure as the pressure supplied to the forward pressure chamber 14a and a pressure lower than the pressure in the backward passage 15b. A switching valve 21 is provided, and this pressure switching valve is also called a pressure weakening valve. The pressure switching valve 21 is also an electromagnetic valve having a coil. When power is supplied to the coil, the pressure switching valve 21 is in a position where the retreating flow path 15b communicates with the exhaust flow path 22. Thereby, the pressure of the compressed air supplied to the backward pressure chamber 14b is set to a pressure lower than the pressure supplied to the forward pressure chamber 14a. On the other hand, when the power supply to the coil is released, the pressure switching valve 21 is in a position where the supply flow path 17 communicates with the retreating flow path 15b via the on-off valve 18, as shown in FIG. Thus, the air having the same pressure as the compressed air supplied to the forward pressure chamber 14a is supplied to the backward pressure chamber 14b without the backward passage 15b communicating with the exhaust passage 22. .

排気流路22には排気弁23が設けられており、圧力切換弁21のコイルに電力が供給されると、供給流路17は排気流路22と後退用流路15bに連通される。排気弁23の一次側ポート24から排気弁23内に流入した空気は、大気開放ポートつまり大気圧ポート25から排気弁23の外部に排出され、供給流路17から後退用圧力室14bに供給される圧縮空気の圧力は、排気弁23により低下される。排気弁23から排出された空気は、消音用のマフラ26を介して外部に排気される。   The exhaust flow path 22 is provided with an exhaust valve 23. When power is supplied to the coil of the pressure switching valve 21, the supply flow path 17 communicates with the exhaust flow path 22 and the retreat flow path 15b. The air that has flowed into the exhaust valve 23 from the primary port 24 of the exhaust valve 23 is discharged to the outside of the exhaust valve 23 from the atmospheric release port, that is, the atmospheric pressure port 25, and is supplied from the supply flow path 17 to the retreat pressure chamber 14b. The pressure of the compressed air is reduced by the exhaust valve 23. The air discharged from the exhaust valve 23 is exhausted to the outside through the muffler 26 for silencing.

図2および図3に示されるように、排気弁23は一次側ポート24が一端部に設けられたバルブハウジングつまり筐体31を有しており、筐体31の他端部には大気圧ポート25が設けられている。一次側ポート24と大気圧ポート25は、筐体31内に形成された収容孔32を介して相互に連通するとともに同心状態となって筐体31に形成されている。筐体31の収容孔32内にはシャトル33が軸方向に往復動自在に組み込まれており、シャトル33の一端部にはポペット型のゴム製の弁体34が設けられている。弁体34は、一次側ポート24に設けられた弁座35に密接して一次側ポート24を閉塞する位置と、弁座35から離れて一次側ポート24を、収容孔32を介して大気圧ポート25に開放する位置との間で開閉動作する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the exhaust valve 23 has a valve housing, that is, a casing 31 in which a primary port 24 is provided at one end, and an atmospheric pressure port is provided at the other end of the casing 31. 25 is provided. The primary side port 24 and the atmospheric pressure port 25 are formed in the casing 31 in a concentric state while communicating with each other via a receiving hole 32 formed in the casing 31. A shuttle 33 is incorporated in the housing hole 32 of the housing 31 so as to reciprocate in the axial direction, and a poppet type rubber valve element 34 is provided at one end of the shuttle 33. The valve body 34 is in close contact with the valve seat 35 provided in the primary port 24, closes the primary port 24, away from the valve seat 35, and connects the primary port 24 to the atmospheric pressure via the accommodation hole 32. It opens and closes between the position where the port 25 is opened.

シャトル33は、一次側ポート24側つまり一端部側の受圧頭部33aと、反対側つまり他端部側の本体部33bとを有している。筐体31の大気圧ポート25側つまり他端部側には円筒形状のホルダー36が配置されており、ホルダー36には筐体31の他端部側に形成された雌ねじ37にねじ結合する雄ねじ38が形成され、ホルダー36は筐体31にねじ結合されるようになっている。ホルダー36の一端面は、シャトル33の受圧頭部33aが当接するストッパ面39となっており、ストッパ面39により弁体34が弁座35から最も離れる開放限位置が規制される。ホルダー36にはシャトル33の本体部33bが入り込む案内孔40が形成され、ホルダー36の他端部に設けられた端壁部41には複数の連通孔42が形成されており、案内孔40と連通孔42を介して一次側ポート24と大気圧ポート25とが連通するようになっている。   The shuttle 33 has a pressure receiving head 33a on the primary port 24 side, that is, one end side, and a main body portion 33b on the opposite side, that is, the other end side. A cylindrical holder 36 is disposed on the atmospheric pressure port 25 side, that is, the other end side of the casing 31. The holder 36 is a male screw that is screwed to a female screw 37 formed on the other end side of the casing 31. 38 is formed, and the holder 36 is screwed to the housing 31. One end surface of the holder 36 serves as a stopper surface 39 with which the pressure receiving head 33a of the shuttle 33 abuts. The stopper surface 39 restricts the opening limit position where the valve element 34 is farthest from the valve seat 35. The holder 36 is formed with a guide hole 40 into which the main body 33 b of the shuttle 33 enters, and the end wall 41 provided at the other end of the holder 36 is formed with a plurality of communication holes 42. The primary side port 24 and the atmospheric pressure port 25 communicate with each other through the communication hole 42.

シャトル33の径方向中央部にはガイドロッド43が取り付けられており、ガイドロッド43の一端部つまりシャトル33の一端面から突出した部分には弁体34が固定され、他端部はホルダー36の端壁部41に形成されたガイド孔44に軸方向に摺動自在に支持されている。シャトル33の他端部にはばね収容孔45が形成され、ばね収容孔45の底面とホルダー36の端壁部41とに両端部が当接する圧縮コイルばね46がばね収容孔45内に組み込まれている。このように、ホルダー36内に保持されたばね部材としての圧縮コイルばね46によりシャトル33と弁体34には弁座35に向かう方向のばね力が加えられている。   A guide rod 43 is attached to the central portion of the shuttle 33 in the radial direction. A valve element 34 is fixed to one end portion of the guide rod 43, that is, a portion protruding from one end surface of the shuttle 33, and the other end portion is a holder 36. The guide hole 44 formed in the end wall portion 41 is supported so as to be slidable in the axial direction. A spring accommodating hole 45 is formed at the other end of the shuttle 33, and a compression coil spring 46 whose both ends abut against the bottom surface of the spring accommodating hole 45 and the end wall 41 of the holder 36 is incorporated in the spring accommodating hole 45. ing. In this way, a spring force in a direction toward the valve seat 35 is applied to the shuttle 33 and the valve body 34 by the compression coil spring 46 as a spring member held in the holder 36.

シャトル33の一端部側に設けられた受圧頭部33aは、本体部33bよりも大径となっており、収容孔32の一端部側には圧力室47が形成されている。この圧力室47はシャトル33の受圧頭部33aがストッパ面39に当接して弁体34が開放限位置となったときにおける弁体34と弁座35との間で形成される空気流路の断面積よりも大きな断面積を有している。したがって、弁体34が弁座35に密接した状態から一次側ポート24の圧力によりばね力に抗して弁体34が弁座35から離れると、上述した空気流路の断面積よりも大きな受圧面積を有する受圧頭部33aに加わる圧力により弁体34とシャトル33には一次側ポート24から離れる方向に大きな推力が加えられる。   A pressure receiving head 33 a provided at one end of the shuttle 33 has a larger diameter than the main body 33 b, and a pressure chamber 47 is formed at one end of the accommodation hole 32. The pressure chamber 47 is an air flow path formed between the valve body 34 and the valve seat 35 when the pressure receiving head 33a of the shuttle 33 abuts against the stopper surface 39 and the valve body 34 reaches the open limit position. The cross-sectional area is larger than the cross-sectional area. Accordingly, when the valve body 34 is separated from the valve seat 35 against the spring force by the pressure of the primary port 24 from the state in which the valve body 34 is in close contact with the valve seat 35, the pressure receiving pressure is larger than the above-described cross-sectional area of the air flow path. A large thrust is applied to the valve body 34 and the shuttle 33 in the direction away from the primary port 24 by the pressure applied to the pressure receiving head 33a having an area.

このように、ばね部材としての圧縮コイルばね46により設定された弁体34の弁座35に対する押し付け力よりも、一次側ポート24の圧力により弁体34を弁座35から離す方向の推力が大きくなって、弁体34が弁座35から離れると、一次側ポート24の圧力が圧力室47に入り込むことになる。圧力室47内に入り込んだ圧縮空気の圧力がシャトル33の受圧頭部33aに加わると、圧力室47内の圧力によりシャトル33にはばね力に抗して弁体34を開放し続ける推力が加えられることになる。受圧頭部33aは受圧面積が大きく設定されているので、弁体34が弁座35から離れるときの一次側ポート24の圧力よりも、弁体34が弁座35に向けて一次側ポート24を閉じるときの圧力は小さい値となる。つまり、弁体34の開閉動作は、弁体34が弁座35から離れるときの一次側ポート24の圧力よりも低い圧力になると弁体34は弁座35に密接することになり、弁体34は開放時と閉塞時とでヒステリシスを有している。   Thus, the thrust in the direction of separating the valve body 34 from the valve seat 35 due to the pressure of the primary port 24 is larger than the pressing force of the valve body 34 against the valve seat 35 set by the compression coil spring 46 as the spring member. Thus, when the valve body 34 is separated from the valve seat 35, the pressure of the primary side port 24 enters the pressure chamber 47. When the pressure of the compressed air that has entered the pressure chamber 47 is applied to the pressure receiving head 33a of the shuttle 33, a thrust force that keeps the valve element 34 open against the spring force is applied to the shuttle 33 due to the pressure in the pressure chamber 47. Will be. Since the pressure receiving head 33a has a large pressure receiving area, the valve body 34 is directed toward the valve seat 35 and the primary side port 24 is more than the pressure of the primary port 24 when the valve body 34 is separated from the valve seat 35. The pressure at the time of closing becomes a small value. That is, when the valve body 34 is opened and closed, the valve body 34 comes into close contact with the valve seat 35 when the pressure becomes lower than the pressure of the primary port 24 when the valve body 34 moves away from the valve seat 35. Has hysteresis between open and closed.

シャトル33の受圧頭部33aには、一端部側から他端部側に向けて外径が大きくなったテーパ面48が形成されており、受圧頭部33aの基端部には円筒部49が設けられている。受圧頭部33aにはガイドロッド43よりも径が大きい連通孔51が形成され、この連通孔51と圧力室47とを連通させる排気流入口52が径方向に複数形成されている。ガイドロッド43と連通孔51との間には、排気流入口52を介して圧力室47と大気圧ポート25とを連通させる内側排出流路53が形成されている。一方、ホルダー36の案内孔40とシャトル33の本体部33bの外周面との間には、圧力室47と大気圧ポート25とを連通させる外側排出流路54が形成されている。内側排出流路53と外側排出流路54の合計の断面積は、圧力室47の断面積よりも狭い断面積に設定されており、圧力室47から大気圧ポート25に流れる空気は、内側排出流路53と外側排出流路54により絞られて大気圧ポート25に排出される。   The pressure receiving head 33a of the shuttle 33 is formed with a tapered surface 48 having an outer diameter that increases from one end to the other end. A cylindrical portion 49 is formed at the base end of the pressure receiving head 33a. Is provided. A communication hole 51 having a diameter larger than that of the guide rod 43 is formed in the pressure receiving head 33a, and a plurality of exhaust inflow ports 52 for communicating the communication hole 51 and the pressure chamber 47 are formed in the radial direction. Between the guide rod 43 and the communication hole 51, an inner discharge flow channel 53 that connects the pressure chamber 47 and the atmospheric pressure port 25 through the exhaust inlet 52 is formed. On the other hand, an outer discharge channel 54 that connects the pressure chamber 47 and the atmospheric pressure port 25 is formed between the guide hole 40 of the holder 36 and the outer peripheral surface of the main body 33 b of the shuttle 33. The total cross-sectional area of the inner discharge channel 53 and the outer discharge channel 54 is set to be smaller than the cross-sectional area of the pressure chamber 47, and the air flowing from the pressure chamber 47 to the atmospheric pressure port 25 is discharged to the inner side. It is throttled by the flow path 53 and the outer discharge flow path 54 and discharged to the atmospheric pressure port 25.

図4に示されるように、受圧頭部33aの最外周面を形成する円筒部49と収容孔32との間の隙間R0は、0.4mmに設定されており、内側排出流路53と外側排出流路54の隙間R1とR2はそれぞれ0.2mmに設定されている。このように、受圧頭部33aと収容孔32との間の隙間R0よりもそれぞれ絞り流路としての内側排出流路53と外側排出流路54の隙間R1とR2を小さい値に設定することによって、圧力室47から大気圧ポート25に向かう空気には流通抵抗が加えられる。   As shown in FIG. 4, the gap R0 between the cylindrical portion 49 that forms the outermost peripheral surface of the pressure receiving head 33a and the accommodation hole 32 is set to 0.4 mm, and the inner discharge channel 53 and the outer side The clearances R1 and R2 of the discharge channel 54 are set to 0.2 mm, respectively. In this way, by setting the gaps R1 and R2 between the inner discharge passage 53 and the outer discharge passage 54 as the throttle passages to be smaller than the gap R0 between the pressure receiving head 33a and the accommodation hole 32, respectively. A flow resistance is applied to the air from the pressure chamber 47 toward the atmospheric pressure port 25.

図2は弁体34が弁座35に密接して一次側ポート24が閉じられた状態を示しており、一次側ポート24における圧縮空気の圧力が所定圧以下となっているときには、圧縮コイルばね46のばね力により弁体34は弁座35に密接して一次側ポート24は閉じられた状態となる。例えば、排気弁23が図1に示す空気圧回路に使用された場合であって、開閉弁18と圧力切換弁21のコイルに対する電力供給が停止されているときには、図1に示すように後退用流路15bを介して後退用圧力室14bに圧縮空気が供給されるが、排気弁23の一次側ポート24には、圧縮空気が供給されていないので、排気弁23の一次側ポート24は弁体34により閉じられている。   FIG. 2 shows a state in which the valve body 34 is in close contact with the valve seat 35 and the primary port 24 is closed. When the pressure of the compressed air at the primary port 24 is equal to or lower than a predetermined pressure, a compression coil spring is shown. Due to the spring force of 46, the valve body 34 comes into close contact with the valve seat 35 and the primary port 24 is closed. For example, when the exhaust valve 23 is used in the pneumatic circuit shown in FIG. 1 and the power supply to the coils of the on-off valve 18 and the pressure switching valve 21 is stopped, the reverse flow as shown in FIG. Compressed air is supplied to the retreat pressure chamber 14b through the passage 15b, but since the compressed air is not supplied to the primary side port 24 of the exhaust valve 23, the primary side port 24 of the exhaust valve 23 is a valve body. 34 is closed.

この状態のもとで、圧力切換弁21のコイルに通電すると、排気弁23の一次側ポート24には開閉弁18を介して圧縮空気が供給されるので、排気弁23の弁体34は弁座35から離れて一次側ポート24が開放され、圧力室47には空気圧源16からの圧縮空気が流入する。圧力室47に圧縮空気が流入すると、圧力室47は内側排出流路53と外側排出流路54とを介して大気圧ポート25に連通する状態となる。圧力室47内に流入した空気は、内側排出流路53と外側排出流路54とにより絞られた状態となるので、圧力室47に流入した空気によって弁体34はシャトル33がストッパ面39に当接する開放限位置まで開放移動することになる。開放限位置まで移動すると、シャトル33がストッパ面39に当接するので、外側排出流路54は閉じられて、内側排出流路53のみを介して圧力室47内の圧縮空気が大気圧ポート25に案内される。   In this state, when the coil of the pressure switching valve 21 is energized, the compressed air is supplied to the primary port 24 of the exhaust valve 23 via the on-off valve 18. The primary port 24 is opened away from the seat 35, and the compressed air from the air pressure source 16 flows into the pressure chamber 47. When compressed air flows into the pressure chamber 47, the pressure chamber 47 communicates with the atmospheric pressure port 25 through the inner discharge channel 53 and the outer discharge channel 54. Since the air that has flowed into the pressure chamber 47 is throttled by the inner discharge channel 53 and the outer discharge channel 54, the air that has flowed into the pressure chamber 47 causes the valve element 34 to move the shuttle 33 to the stopper surface 39. It will move to the open limit position where it abuts. When the shuttle 33 moves to the open limit position, the shuttle 33 comes into contact with the stopper surface 39, so the outer discharge channel 54 is closed, and the compressed air in the pressure chamber 47 enters the atmospheric pressure port 25 only through the inner discharge channel 53. Guided.

弁体34が図3(B)に示すように開放限位置まで移動する過程における中間位置の状態では、図3(A)に示すように、圧力室47は内側排出流路53と外側排出流路54とを介して大気圧ポート25に連通するので、両方の流路から迅速に圧縮空気が大気圧ポート25に向けて流れることになる。これにより、一次側ポート24の圧力は迅速に設定値に到達することになるとともに、それぞれの排出流路内を流れる空気によってシャトル33は調心作用を受けて径方向に振動が防止される。弁体34が開放限位置まで移動すると、外側排出流路54が閉じられるので、圧力室47の空気は内側排出流路53のみを介して大気圧ポート25に排出される。このときも、排気流入口52から内側排出流路53内に流入しここを流れる空気によってシャトル33は調心作用を受けて振動発生が防止される。   In the state of the intermediate position in the process of moving the valve body 34 to the open limit position as shown in FIG. 3B, as shown in FIG. 3A, the pressure chamber 47 has the inner discharge flow path 53 and the outer discharge flow. Since it communicates with the atmospheric pressure port 25 via the passage 54, the compressed air quickly flows toward the atmospheric pressure port 25 from both flow paths. As a result, the pressure of the primary side port 24 quickly reaches the set value, and the shuttle 33 receives a centering action by the air flowing through the respective discharge passages to prevent vibration in the radial direction. When the valve body 34 moves to the open limit position, the outer discharge channel 54 is closed, so that the air in the pressure chamber 47 is discharged to the atmospheric pressure port 25 only through the inner discharge channel 53. Also at this time, the shuttle 33 receives a centering action by the air flowing into the inner discharge passage 53 from the exhaust inlet 52 and flowing therethrough, thereby preventing the occurrence of vibrations.

弁体34が開放移動して開放限位置まで移動するときには、一次側ポート24と大気圧ポート25は同軸状態となって筐体31に設けられているので、一次側ポート24から大気圧ポート25に向かう圧縮空気の流れは、筐体31内で大きく屈曲することなく、全体的に軸方向に安定して筐体31内を流れることになり、弁体34は流れに起因して横方向に振動することがない。しかも、弁体34が開放されても、圧力室47と大気圧ポート25との間には絞り流路としての排出流路が形成されているので、圧力室47内に流入した圧縮空気は急に減圧されることがなく、弁体34が一度開放されると、一次側ポート24の圧力が設定圧よりも低い圧力に減圧されるまでは、弁体34が弁座35に向けて戻ることが防止される。これにより、筐体31内には圧縮空気の安定した流れが形成されることと相俟って、一次側ポート24の圧力が設定値以下に低下するまでに、弁体34が弁座35に戻って頻繁に一次側ポート24を開閉動作することによる軸方向の振動発生が防止される。したがって、大気圧ポート25に圧縮空気を排出する際に、弁体34の振動に起因した音鳴り現象の発生がなく、静粛作動する排気弁となる。   When the valve body 34 opens and moves to the open limit position, the primary side port 24 and the atmospheric pressure port 25 are coaxially provided in the housing 31, so that the primary side port 24 and the atmospheric pressure port 25 are provided. The flow of the compressed air toward the center does not bend greatly in the casing 31 and flows in the casing 31 as a whole in a stable manner in the axial direction. There is no vibration. Moreover, even if the valve body 34 is opened, a discharge flow path as a throttle flow path is formed between the pressure chamber 47 and the atmospheric pressure port 25, so that the compressed air that has flowed into the pressure chamber 47 suddenly flows. Once the valve body 34 is opened, the valve body 34 returns toward the valve seat 35 until the pressure of the primary side port 24 is reduced to a pressure lower than the set pressure. Is prevented. As a result, in combination with the formation of a stable flow of compressed air in the casing 31, the valve body 34 is moved to the valve seat 35 until the pressure of the primary port 24 drops below the set value. The occurrence of vibration in the axial direction due to the frequent opening and closing operation of the primary side port 24 is prevented. Therefore, when the compressed air is discharged to the atmospheric pressure port 25, there is no occurrence of a noise phenomenon due to the vibration of the valve body 34, and the exhaust valve operates silently.

一次側ポート24の圧力が設定値以下にまで低下すると、圧縮コイルばね46のばね力により弁体34は弁座35に向けて閉塞動作することになるが、その過程においては、シャトル33がストッパ面39から離れると、内側排出流路53に加えて外側排出流路54が開放されるので、圧力室47内の圧力が高まることが防止され、弁体34が弁座35に接近する閉塞動作の際に戻る動作が発生せずに、確実に一次側ポート24を閉塞することになり、閉塞動作時にも音鳴り現象が発生することを防止できる。   When the pressure of the primary side port 24 falls below a set value, the valve element 34 is closed toward the valve seat 35 by the spring force of the compression coil spring 46. In this process, the shuttle 33 is stopped. When separated from the surface 39, the outer discharge channel 54 is opened in addition to the inner discharge channel 53, so that the pressure in the pressure chamber 47 is prevented from increasing, and the valve element 34 closes the valve seat 35. In this case, the primary side port 24 is reliably closed without causing the return operation, and it is possible to prevent the sounding phenomenon from occurring even during the closing operation.

図5は本発明の他の実施の形態である排気弁23を示す断面図であり、図5においては、図2に示した排気弁23と同一の部材には同一の符号が付されている。この排気弁23は、受圧頭部33aには上述した排気流入口52が形成されておらず、内側排出流路53が設けられていない。この排気弁23においては、ホルダー36の一端部と収容孔32との間には連通排出流路55が形成されており、この連通排出流路55は連通孔56を介して外側排出流路54に連通している。したがって、この排気弁23は、弁体34が弁座35から離れると、圧力室47内に流入した圧縮空気は、シャトル33がストッパ面39に当接するまでは、連通排出流路55と連通孔56とを介して外側排出流路54へ流れるとともに、シャトル33の受圧頭部33aとストッパ面39との間の隙間を介して外側排出流路54へ流れることになる。一方、シャトル33がストッパ面39に当接すると、シャトル33の受圧頭部33aとストッパ面39との間の隙間は閉じられるので、圧力室47内の圧縮空気は、連通排出流路55と連通孔56とを介してのみ外側排出流路54へ流れることになる。図5に示す排気弁23においても、図2に示した排気弁23と同様の機能が得られる。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing an exhaust valve 23 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same members as those in the exhaust valve 23 shown in FIG. . In the exhaust valve 23, the pressure receiving head 33a is not provided with the exhaust inlet 52 described above, and the inner exhaust passage 53 is not provided. In the exhaust valve 23, a communication discharge channel 55 is formed between one end of the holder 36 and the accommodation hole 32, and the communication discharge channel 55 is connected to the outer discharge channel 54 via the communication hole 56. Communicating with Therefore, when the valve element 34 is separated from the valve seat 35, the exhaust valve 23 causes the compressed air that has flowed into the pressure chamber 47 until the shuttle 33 comes into contact with the stopper surface 39 to communicate with the communication discharge channel 55. 56 flows into the outer discharge flow path 54 through 56, and flows into the outer discharge flow path 54 through a gap between the pressure receiving head 33 a of the shuttle 33 and the stopper surface 39. On the other hand, when the shuttle 33 comes into contact with the stopper surface 39, the gap between the pressure receiving head 33 a of the shuttle 33 and the stopper surface 39 is closed, so that the compressed air in the pressure chamber 47 communicates with the communication discharge channel 55. It flows to the outer discharge channel 54 only through the hole 56. Also in the exhaust valve 23 shown in FIG. 5, the function similar to the exhaust valve 23 shown in FIG. 2 is acquired.

図6は比較例としての従来の排気弁23aを示す断面図である。この排気弁23aの筐体31には一次側ポート24に対して直角方向を向いて大気圧ポート25が形成されている。筐体31には一次側ポート24に対向するようにこれに同軸状態となってプラグ取付孔61が形成されており、プラグ取付孔61にはばね装着プラグ62がねじ止めされるようになっている。このばね装着プラグ62と弁体34との間には、弁体34に対して弁座35に向かう方向のばね力を加えるために、圧縮コイルばね46が装着されている。圧縮コイルばね46の一端は弁体34に取り付けられた金属性のリング63に当接し、他端はばね装着プラグ62のフランジ部に当接している。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional exhaust valve 23a as a comparative example. An atmospheric pressure port 25 is formed in the casing 31 of the exhaust valve 23a so as to face a direction perpendicular to the primary side port 24. The housing 31 has a plug mounting hole 61 formed coaxially with the primary port 24 so as to face the primary port 24, and a spring mounting plug 62 is screwed into the plug mounting hole 61. Yes. A compression coil spring 46 is mounted between the spring mounting plug 62 and the valve body 34 in order to apply a spring force in the direction toward the valve seat 35 to the valve body 34. One end of the compression coil spring 46 is in contact with a metal ring 63 attached to the valve body 34, and the other end is in contact with a flange portion of the spring mounting plug 62.

図7は本発明の排気弁23の作動特性を比較例の排気弁23aと比較して示す特性線図である。図7において実線は図2に示した排気弁23の作動特性を示し、二点鎖線は図6に示した比較例の排気弁23aの作動特性を示す。   FIG. 7 is a characteristic diagram showing the operating characteristics of the exhaust valve 23 of the present invention in comparison with the exhaust valve 23a of the comparative example. In FIG. 7, the solid line indicates the operating characteristics of the exhaust valve 23 shown in FIG. 2, and the two-dot chain line indicates the operating characteristics of the exhaust valve 23a of the comparative example shown in FIG.

図6に示した従来の排気弁23aは、一次側ポート24に供給圧力が加えられると、一次側ポート24の圧力が設定圧つまりリリーフ圧力となるまでに弁体34が振動して音鳴り現象が発生していた。この理由は、弁体34が弁座35から離れて一次側ポート24の圧力が放出されると、排気弁23a内を流れる圧縮空気の脈流とばね力とにより弁体34が共振するからであると考えられる。この共振現象により弁体34は小刻みに一次側ポート24を開閉することになり、排気効率の低下が避けられなかった。   In the conventional exhaust valve 23a shown in FIG. 6, when supply pressure is applied to the primary side port 24, the valve body 34 vibrates until the pressure of the primary side port 24 reaches the set pressure, that is, the relief pressure. Had occurred. This is because when the valve body 34 is separated from the valve seat 35 and the pressure of the primary port 24 is released, the valve body 34 resonates due to the pulsating flow of compressed air flowing through the exhaust valve 23a and the spring force. It is believed that there is. Due to this resonance phenomenon, the valve element 34 opens and closes the primary port 24 in small increments, and a reduction in exhaust efficiency is inevitable.

これに対し、本発明の排気弁23は、比較例の排気弁23aよりも早い時間でリリーフ圧にまで低下させることができるとともに共振現象の発生がなかった。この理由は、シャトル33に大径の受圧頭部33aが設けられており、一次側ポート24の圧力がリリーフ圧力よりも低い圧力となるまで一気に減圧するようにしており、弁体34が一次側ポート24を開くときの圧力よりも低い圧力となったときに弁体34が閉じるように、開閉時の作動圧力にヒステリシスが設定されるからであると考えられる。このように、ヒステリシスを設けることによって、弁体34は一次側ポート24を開閉させるように振動することがなく、排気弁23はリリーフ時に音鳴り現象が発生せず、静寂作動型の排気弁となった。   On the other hand, the exhaust valve 23 of the present invention can be reduced to the relief pressure in a time earlier than the exhaust valve 23a of the comparative example, and no resonance phenomenon occurred. The reason is that the shuttle 33 is provided with a large pressure receiving head 33a, and the pressure is reduced at a time until the pressure of the primary side port 24 becomes lower than the relief pressure. This is considered to be because hysteresis is set in the operating pressure at the time of opening and closing so that the valve body 34 is closed when the pressure becomes lower than the pressure at the time of opening the port 24. Thus, by providing hysteresis, the valve body 34 does not vibrate so as to open and close the primary side port 24, and the exhaust valve 23 does not generate a noise phenomenon at the time of relief. became.

本発明の排気弁23は、受圧頭部33aの円筒部49つまり受圧頭部33aの最外周面と収容孔32との間の隙間R0が0.4mmに設定されている。図6に示す排気弁23aにおける弁体34と収容孔32との間の隙間は0.2mmに設定されているので、排気弁23aが作動するに伴って弁体34が収容孔32の内周面に接触して弁体34の外周面が摩耗し、耐久性には限度があった。これに対し、図2に示す排気弁においては、内側排出流路53と外側排出流路54が設けられており、図5に示す排気弁23においては、外側排出流路54が設けられており、これらの排出流路で大気圧ポート25に向かう空気を絞るようにしているので、シャトル33の最外周面と収容孔32との間の隙間R0は、比較例の排気弁23aよりも大きくすることができるとともに、小さく設定してシャトル33の外周面に摩耗が発生したとしても、排気弁の長期間使用によってその作動特性が変化することはなかった。これにより、隙間R0を0.1〜0.5mmに設定しても、排気弁の耐久性を向上させることができた。   In the exhaust valve 23 of the present invention, the gap R0 between the cylindrical portion 49 of the pressure receiving head 33a, that is, the outermost peripheral surface of the pressure receiving head 33a, and the accommodation hole 32 is set to 0.4 mm. Since the clearance between the valve body 34 and the accommodation hole 32 in the exhaust valve 23a shown in FIG. 6 is set to 0.2 mm, the valve body 34 moves to the inner periphery of the accommodation hole 32 as the exhaust valve 23a operates. The outer peripheral surface of the valve body 34 was worn in contact with the surface, and the durability was limited. In contrast, the exhaust valve shown in FIG. 2 is provided with an inner discharge passage 53 and an outer discharge passage 54, and the exhaust valve 23 shown in FIG. 5 is provided with an outer discharge passage 54. Since the air flowing toward the atmospheric pressure port 25 is throttled through these discharge passages, the gap R0 between the outermost peripheral surface of the shuttle 33 and the accommodation hole 32 is made larger than the exhaust valve 23a of the comparative example. In addition, even if wear is generated on the outer peripheral surface of the shuttle 33 with a small setting, the operating characteristics of the exhaust valve are not changed by long-term use of the exhaust valve. Thereby, even if the clearance R0 was set to 0.1 to 0.5 mm, the durability of the exhaust valve could be improved.

上述した排気弁23が図1に示す空気圧回路に使用された場合における空気圧シリンダ10の作動について説明する。ドアを開放する際には開閉弁18のコイルに電力を供給することにより、供給流路17を前進用流路15aに連通させて、前進用圧力室14aに圧縮空気を供給し、ピストンロッド13を突出させる方向に前進移動させる。このときには、後退用圧力室14b内の空気は、圧力切換弁21と開閉弁18とを介して排気流路19に案内される。   The operation of the pneumatic cylinder 10 when the above-described exhaust valve 23 is used in the pneumatic circuit shown in FIG. 1 will be described. When the door is opened, power is supplied to the coil of the on-off valve 18 so that the supply flow path 17 communicates with the forward flow path 15a, and compressed air is supplied to the forward pressure chamber 14a. Move forward in the direction to project. At this time, the air in the retreat pressure chamber 14 b is guided to the exhaust passage 19 via the pressure switching valve 21 and the on-off valve 18.

一方、ドアを閉鎖する際には、開閉弁18のコイルに対する電力供給を停止するとともに、圧力切換弁21のコイルに対して電力を供給する。これにより、供給流路17は開閉弁18を介して後退用流路15bに連通するとともに排気弁23の一次側ポート24に連通し、後退用圧力室14bには前進用圧力室14aに供給される圧力よりも低い圧力に調整された圧縮空気が供給される。したがって、電車用のドアを閉じる際には、ドアを開ける際よりも弱い閉鎖力となってドアが閉鎖されることになり、電車の乗客の手荷物や衣服がドアに挟み込まれても、挟み込まれた手荷物等を容易に引き込むことができる。ドアがほぼ閉鎖状態となった後には、圧力切換弁21のコイルに対する電力供給を停止すると、供給流路17から供給された圧縮空気が減圧されることなく、後退用圧力室14bに供給されるので、強い力でドアは閉塞された状態を保持する。図1に示す場合には、ピストンロッド13を前進移動させてドアを開放し、後退移動させてドアを閉鎖するようにしているが、ドアの開閉動作とピストンロッド13の往復動方向とを逆転させるようにしても良い。   On the other hand, when closing the door, power supply to the coil of the on-off valve 18 is stopped and power is supplied to the coil of the pressure switching valve 21. As a result, the supply flow path 17 communicates with the retreat flow path 15b via the on-off valve 18 and also communicates with the primary port 24 of the exhaust valve 23, and the retreat pressure chamber 14b is supplied to the advance pressure chamber 14a. Compressed air adjusted to a pressure lower than the pressure is supplied. Therefore, when closing the train door, the door is closed with a weaker closing force than when opening the door, and even if the passenger's baggage and clothes of the train are caught in the door, it is caught You can easily pull in your baggage. When the power supply to the coil of the pressure switching valve 21 is stopped after the door is almost closed, the compressed air supplied from the supply flow path 17 is supplied to the retreat pressure chamber 14b without being depressurized. Therefore, the door is kept closed with a strong force. In the case shown in FIG. 1, the piston rod 13 is moved forward to open the door and moved backward to close the door, but the door opening and closing operation and the reciprocating direction of the piston rod 13 are reversed. You may make it let it.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、排気弁23を図1に示した空気圧回路に使用した場合について説明したが、排気弁23は一次側ポート24に供給された圧縮空気を低下させるためであれば、図1に示したように空気圧シリンダ10の作動制御のみならず、種々の用途に使用することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the case where the exhaust valve 23 is used in the pneumatic circuit shown in FIG. 1 has been described. However, if the exhaust valve 23 is for reducing the compressed air supplied to the primary side port 24, as shown in FIG. In addition to the operation control of the pneumatic cylinder 10, it can be used for various purposes.

10 空気圧シリンダ
11 ピストン
12 シリンダチューブ
13 ピストンロッド
18 開閉弁
21 圧力切換弁
24 一次側ポート
25 大気圧ポート
31 筐体
32 収容孔
33 シャトル
33a 受圧頭部
33b 本体部
34 弁体
35 弁座
36 ホルダー
39 ストッパ面
40 案内孔
41 端壁部
42 連通孔
43 ガイドロッド
44 ガイド孔
46 圧縮コイルばね(ばね部材)
47 圧力室
48 テーパ面
49 円筒部
51 連通孔
52 排気流入口
53 内側排出流路
54 外側排出流路
55 連通排出流路
56 連通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pneumatic cylinder 11 Piston 12 Cylinder tube 13 Piston rod 18 On-off valve 21 Pressure switching valve 24 Primary side port 25 Atmospheric pressure port 31 Housing | casing 32 Accommodating hole 33 Shuttle 33a Pressure receiving head 33b Main body part 34 Valve body 35 Valve seat 36 Holder 39 Stopper surface 40 Guide hole 41 End wall portion 42 Communication hole 43 Guide rod 44 Guide hole 46 Compression coil spring (spring member)
47 Pressure chamber 48 Tapered surface 49 Cylindrical portion 51 Communication hole 52 Exhaust inflow port 53 Inner discharge flow channel 54 Outer discharge flow channel 55 Communication discharge channel 56 Communication hole

Claims (6)

一次側ポートに設けられた弁座にばね力によって弁体が密接して前記一次側ポートを閉塞し、前記一次側ポートの圧力が所定圧以上であるときに前記弁体が前記弁座から離れて前記一次側ポートの気体を大気圧ポートに開放して前記一次側ポートの圧力を調整する排気弁であって、
一端部に設けられた前記一次側ポートと他端部に設けられた前記大気圧ポートとを連通させる収容孔が形成されるとともに前記弁体が一端部に設けられたシャトルを軸方向に往復動自在に収容する筐体と、
前記シャトルの一端部に設けられ、前記弁体が前記弁座から離れたときに前記弁体と前記弁座との間で形成される空気流路の断面積よりも大きな断面積を有する圧力室を前記収容孔と前記シャトルとの間で形成する受圧頭部と、
前記筐体内に設けられ、前記弁体に対して前記弁座に向かうばね力を加えるばね部材を保持するとともに前記シャトルの他端部が入り込む案内孔が形成されたホルダーと、
前記圧力室の断面積よりも狭い断面積であって前記圧力室から前記大気圧ポートに向けて軸方向に流れる空気を絞る排出流路とを有することを特徴とする排気弁。
The valve body is brought into close contact with the valve seat provided in the primary port by a spring force to close the primary port, and the valve body is separated from the valve seat when the pressure of the primary port is equal to or higher than a predetermined pressure. An exhaust valve that adjusts the pressure of the primary port by opening the gas of the primary port to the atmospheric pressure port,
An accommodation hole is formed to communicate the primary side port provided at one end with the atmospheric pressure port provided at the other end, and the valve body is reciprocated in the axial direction with the shuttle provided at one end. A housing for free storage;
A pressure chamber provided at one end of the shuttle and having a cross-sectional area larger than a cross-sectional area of an air flow path formed between the valve body and the valve seat when the valve body is separated from the valve seat. A pressure receiving head that forms between the accommodation hole and the shuttle;
A holder that is provided in the housing and holds a spring member that applies a spring force toward the valve seat with respect to the valve body and is formed with a guide hole into which the other end of the shuttle enters;
An exhaust valve having a cross-sectional area that is narrower than a cross-sectional area of the pressure chamber, and a discharge passage that restricts air flowing in an axial direction from the pressure chamber toward the atmospheric pressure port.
請求項1記載の排気弁において、前記ホルダーの前記案内孔と前記シャトルの他端部外周面との間に前記排出流路を形成することを特徴とする排気弁。   2. The exhaust valve according to claim 1, wherein the exhaust passage is formed between the guide hole of the holder and an outer peripheral surface of the other end of the shuttle. 請求項1記載の排気弁において、前記ホルダーの前記案内孔と前記シャトルの他端部外周面との間に形成される外側排出流路と、前記受圧頭部に形成された排気流入口に連通して前記シャトルに形成される内側排出流路とにより前記排出流路を形成することを特徴とする排気弁。   2. The exhaust valve according to claim 1, wherein the exhaust valve communicates with an outer discharge passage formed between the guide hole of the holder and an outer peripheral surface of the other end of the shuttle, and an exhaust inlet formed in the pressure receiving head. Then, the exhaust flow path is formed by an inner discharge flow path formed in the shuttle. 請求項3記載の排気弁において、前記受圧頭部が当接して前記弁体の開放限位置を規制するストッパ面を前記ホルダーに設け、前記受圧頭部が前記ストッパ面に当接した状態のもとでは前記内側排出流路を介して前記圧力室の空気を前記大気圧ポートに案内し、前記受圧頭部が前記ストッパ面から離れた状態のもとでは前記内側排出流路と前記外側排出流路とを介して前記圧力室の空気を前記大気圧ポートに案内することを特徴とする排気弁。   The exhaust valve according to claim 3, wherein a stopper surface is provided on the holder to contact the pressure receiving head to regulate an open limit position of the valve body, and the pressure receiving head is in contact with the stopper surface. The air in the pressure chamber is guided to the atmospheric pressure port through the inner discharge flow path, and the inner discharge flow path and the outer discharge flow are in a state where the pressure receiving head is separated from the stopper surface. An exhaust valve for guiding the air in the pressure chamber to the atmospheric pressure port through a passage. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の排気弁において、前記受圧頭部は前記弁体が設けられた一端部側から他端部側に向けて外径が大きくなるテーパ面を有することを特徴とする排気弁。   5. The exhaust valve according to claim 1, wherein the pressure-receiving head has a tapered surface whose outer diameter increases from one end side to the other end side where the valve body is provided. An exhaust valve characterized by. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の排気弁において、前記受圧頭部の最外周面と前記収容孔との間の隙間は、0.2〜0.5mmであることを特徴とする排気弁。   The exhaust valve according to any one of claims 1 to 5, wherein a gap between an outermost peripheral surface of the pressure receiving head and the accommodation hole is 0.2 to 0.5 mm. Exhaust valve.
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