JP3501494B2 - 真空圧力調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は真空圧作動機器に対して
所定の真空圧力を供給する真空圧力調整装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、ワークを真空吸着するためのバ
キュームカップ等の真空圧作動機器に対して真空ポンプ
から負圧空気つまり真空を供給する場合には、真空ポン
プと真空圧作動機器との間に真空ポンプからの真空圧を
所定の値に設定して真空圧作動機器に供給するために真
空圧力調整装置つまり真空レギュレータが用いられてい
る。 【０００３】従来の真空レギュレータとしては、実公昭
５６−１２６５０号公報に示されるものがある。図１は
この公報に記載された真空レギュレータを示す図であ
る。図示するように、この真空レギュレータは真空ポー
ト１と調圧ポート２とを連通させる通路３を有し、ダイ
ヤフラム４に取り付けられたディスク５に大気流入孔６
を形成し、通路３を開閉する主弁部７を有する弁軸８を
大気流入孔６内に設けるようにしている。 【０００４】弁軸８にはコイルばね９により主弁部７を
前進させる方向のばね力が付勢され、この主弁部７の前
進限は弁軸８に設けられて大気圧流入孔６を開閉する弁
部１０により規制されている。ディスク５とばね座１１
との間には、主弁部７を開く方向のばね力を付勢するた
めに引っ張りコイルばね１２が装着されている。 【０００５】引っ張りコイルばね１２のばね力と調圧ポ
ート２の圧力とのバランスにより主弁部７の開度が設定
されて、調圧ポート２の圧力が保持されるようになって
おり、調圧ポート２の圧力が所定値以下の低圧となった
場合には、ダイヤフラム４が通路３に接近するように変
位することになり、大気流入孔６から大気が流入するよ
うになっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の真空
レギュレータは、ダイヤフラム４の中央部に取り付けら
れたディスク５の内部に弁軸８を収容するための大気流
入孔６を形成しているので、負圧空気の吸い込み処理流
量を多くするために通路３の開口面積を大きくすると、
ダイヤフラム４および引っ張りコイルばね１２も大型に
しなければならず、真空レギュレータの大型化が避けら
れなかった。そのため、真空レギュレータの大きさの割
りには、主弁部７を大きくすることができないので、最
大の吸い込み処理流量を少なく設定せざるを得なかっ
た。 【０００７】また、ディスク５の中心部に大気流入孔６
を形成し、弁軸８の両端部に主弁部７と弁部１０とを圧
入や溶接により固定しなければならず、もしも主弁部７
等に損傷が発生した場合には、これらを一体としてダイ
ヤフラム４を交換しなればならず、メインテナンス時の
コストが高くなるという問題点がある。 【０００８】一方、従来の真空レギュレータはその組立
作業性が良くないという構造的な問題点を有している。
すなわち、圧力調整のために引っ張りコイルばね１２を
用いているので、この両端部をディスク５とばね座１１
とに固定する必要があり、これらにねじ溝を形成して、
ねじ結合する作業が必要となる。このため、ばね座１１
を引っ張りコイルばね１２にねじ込んだ後に、ばね座１
１に形成された切り欠き１３をボンネット１４に取り付
けられた回転止め１５に差し込まなければならない。こ
の作業に際しては、ボンネット１４が邪魔をして切り欠
き１３を作業者は外部から目視することができないの
で、容易にボンネット１４を取り付けることができず、
その作業性が良くない。 【０００９】さらに、引っ張りコイルばね１２を用いて
いるために、上述のように引っ張りコイルばね１２の両
端部はディスク５とばね座１１とに固定されることにな
り、引っ張りコイルばね１２の自由長全体をばね部材と
して使用することができなくなる。そのため、引っ張り
コイルばねの負担が増加することから、ばね全体でばね
本来の性能を発揮することができず、圧力設定性能に悪
影響を及ぼすことになる。 【００１０】本発明の目的は、最大吸い込み流量を増加
しつつ小型化し得る真空圧力制御装置を提供することで
ある。 【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 【００１３】 すなわち、本発明の真空圧力調整装置
は、弁孔と、この弁孔の一端部に連通しかつ真空圧源が
接続される真空ポートと、前記弁孔の側壁に連通しかつ
真空圧作動機器が接続される調圧ポートとを有するハウ
ジングと、前記弁孔内に軸方向摺動自在に装着された弁
軸に設けられ、弁座を閉じる方向のばね力が付勢された
弁体と、前記ハウジングに設けられ、前記ハウジング内
に形成される空間を外部に連通された大気圧室と、真空
室とに区画するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに取
り付けられ、前記弁孔内に摺動自在に設けられて前記弁
軸が隙間を介して嵌合される摺動部を有する連動ディス
クと、前記摺動部に前記弁軸の端面に対向して形成さ
れ、前記大気圧室と前記調圧ポートとを前記弁孔を介し
て連通させる連通ポートと、前記ハウジングに形成さ
れ、前記調圧ポートと前記真空室とを連通する真空バイ
パス孔と、前記ダイヤフラムに対向して設けられたばね
受け部材と前記ダイヤフラムとの間に装着され、前記弁
体に対して前記弁座を開放する方向のばね力を付勢する
圧縮コイルばねと、前記ばね受け部材にねじ結合されて
前記ハウジングに回転自在に取り付けられ、前記圧縮コ
イルばねの圧縮力を調整するハンドルとを有し、前記調
圧ポートの圧力を前記真空バイパス孔を介して前記真空
室に供給し、大気圧を前記連通ポートと前記弁孔を介し
て前記調圧ポートに供給することを特徴とする。 【００１４】 【作用】上記真空圧力調整装置によれば、ハンドルを操
作して圧縮コイルばねのばね力を調整することにより、
真空ポートから弁孔を介して調圧ポートに至る真空圧が
調整される。調圧ポートにおける真空圧力が設定値より
も高い圧力のときには、弁体の開度が大きくなり、設定
値に近づくに従って開度が小さくなる。設定値よりも低
い圧力となった場合には、弁軸の端面が連通ポートから
開かれて大気圧室内の大気が調圧ポートに案内されて、
調圧ポート内の圧力は設定値となる。 【００１５】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図２は本発明の一実施例の真空圧力調整装
置つまり真空レギュレータを示す断面図であり、この真
空圧力調整装置２０は基部２１とこれに固定されるボン
ネット部２２とにより構成されるハウジング２３を有し
ている。基部２１には同一中心軸上に真空ポート２４と
調圧ポート２５が形成されている。この真空ポート２４
には、図３に示すように、真空ポンプ等の真空圧源２６
が接続されるようになっており、調圧ポート２５には真
空タンク２７を介して真空圧作動機器としてのバキュー
ムカップ２８が多数接続されるようになっている。 【００１６】基部２１の中央にはそれぞれのポート２
４，２５の中心軸に対して直角の方向となって弁孔３１
が形成されており、この弁孔３１の一端部に真空ポート
２４が連通され、弁孔３１の側壁に調圧ポート２５が連
通されている。それぞれのポート２４，２５には、固形
物等のゴミを除去するために金網等からなるスクリーン
３０ａ，３０ｂが組付けられている。 【００１７】弁孔３１内には弁軸３２が軸方向に摺動自
在に装着されており、この弁軸３２の一端には弁孔３１
の一端部に形成された弁座３３を開閉する弁体３４が設
けられ、この弁体３４の先端面には弁座３３に当接する
ゴム製のシール材３４ａが設けられている。弁軸３２は
コレット部３５を有しており、このコレット部３５を弁
体３４の中空孔３６内に挿入することにより弁体３４の
弁軸３２への取り付けを行うことができる。ただし、弁
体３４を弁軸３２に一体に取り付けるようにしても良
い。 【００１８】基部２１にねじ結合されるプラグ３７には
筒部３８が形成されており、この外側には弁体３４に対
して弁座３３を閉じる方向のばね力を付勢するために圧
縮コイルばね３９が装着されている。筒部３８の内面と
弁体３４とをシールするために、弁体３４に形成された
環状溝にはシール材４１が設けられている。 【００１９】ボンネット部２２と基部２１との間には、
ダイヤフラム４２の外周部が挟み付けられており、この
ダイヤフラム４２によってハウジング２３内の空間は、
大気圧室４３と真空室４４とに区画されている。大気圧
室４３は基部２１に形成された連通孔４５により外部に
連通されて大気が入り込むようになっており、真空室４
４はハウジング２３に形成された真空バイパス孔４６に
より調圧ポート２５に連通されている。 【００２０】ダイヤフラム４２には真空室４４側に金属
製の保護ディスク４７が備えられ、さらにダイヤフラム
４２にはこれを保護ディスク４７とにより挟み付けるよ
うに連動ディスク４８が取り付けられている。この連動
ディスク４８には弁孔３１の他端部に摺動自在となった
円筒形状の摺動部４９が設けられており、この摺動部４
９内には弁軸３２の他端部が隙間を介して嵌合されてい
る。連動ディスク４８には大気圧室４３と調圧ポート２
５とを連通させる連通ポート５０が形成されており、こ
の連通ポート５０は弁軸３２の端面に対向し弁軸３２の
端面が連通ポート５０に当接するようになっている。こ
の連通ポート５０は、弁体３４が弁座３３に接触してい
る状態のもとで、ダイヤフラム４２が弁軸３２から離れ
る方向に変位すると、弁軸３４の端面から離れて開放状
態となる。 【００２１】真空室４４内にはダイヤフラム４２に対向
してばね受け部材５１が設けられており、このばね受け
部材５１は外周面が例えば多角形となり、ボンネット部
２２の内面に係合するようになっており、回転が規制さ
れている。ダイヤフラム４２とばね受け部材５１との間
には、連動ディスク４８を介して弁体３４を弁座３３に
対して開放する方向にばね力を付勢するための圧縮コイ
ルばね５２が装着されている。 【００２２】ハウジング２３には、ばね受け部材５１に
ねじ結合される雄ねじ部５３を有する調整ねじ５４が回
転自在に取り付けられており、この調整ねじ５４はハン
ドルガイド５５を介してハンドル５６に固定されてい
る。したがって、ハンドル５６を回転することにより調
整ねじ５４を介してばね受け部材５１をダイヤフラム４
２に対して接近離反移動させると、圧縮ばね５２の圧縮
力が調整されることになる。図示する雄ねじ部５３は左
ねじとなっている。 【００２３】真空レギュレータつまり真空圧力調整装置
２０を図示しない支持部材に取り付けるために、ハウジ
ング２３のボンネット部２２に形成されたねじ部にはリ
ングナット５７がねじ結合されている。なお、符号５８
ａ〜５８ｃはゴム製のシール材を示す。 【００２４】次に、上述した真空圧力調整装置２０の作
動について説明する。図３に示す真空ポンプ２６が起動
すると真空ポート２４は所定の真空度となる。このと
き、例えばばね受け部材５１がダイヤフラム４２に対し
て最も離れた位置つまり後退限の位置となっていた場合
には、弁体３４にはこれを開く方向にはばね力が強く作
用せず、弁体３４は弁座３３に接触した状態を維持す
る。 【００２５】この状態で、たとえば雄ねじ部５３が左ね
じとなっていれば、ハンドル５６を右回転すると、ばね
受け部材５１がダイヤフラム４２に接近移動して、圧縮
コイルばね５２が圧縮されて強いばね力がダイヤフラム
４２に付勢される。この結果、弁体３４は弁座３３から
離れて真空ポート２４が調圧ポート２５に弁孔３１を介
して連通されて、調圧ポート２５も真空状態となる。こ
れにより、図３に示す真空タンク２７を介してそれぞれ
の真空圧作動機器２８に対して真空を供給することがで
きる。 【００２６】調圧ポート２５の真空度が高くなると、こ
の調圧ポート２５は真空バイパス孔４６により真空室４
４に連通されているので、ダイヤフラム４２には圧縮コ
イルばね５２のばね力に抗して弁体３４を閉じる方向の
圧力が作用する。このようにして、調圧ポート２５の圧
力はハンドル５６を回転することにより設定された圧力
に維持される。 【００２７】調圧ポート２５の真空圧力が設定値よりも
低くなると、真空室４４内の圧力によりダイヤフラム４
２とこれに一体となった連動ディスク４８は、弁軸３２
から離れる方向に移動することになる。これにより、弁
体３４が弁座３３を閉じた状態のもとで、弁軸３２の端
面は連通ポート５０から離れることになり、大気圧室４
３内の大気が弁軸３２の外周面と摺動部４９の内周面と
の間の隙間から調圧ポート２５内に供給されて、調圧ポ
ート２５内の圧力は設定値となる。 【００２８】図示する真空圧力調整装置は、弁軸３２の
一端部に弁座３３を開閉する弁体３４が設けられ、弁軸
３２の他端面により開閉される連通ポート５０を弁体３
４に対して対向して設けられた連動ディスク４８に形成
されている。したがって、ダイヤフラム４２の径を、弁
孔３１の径つまり弁体３４の径と無関係に大きく設定す
ることができるので、弁座３３の開口面積を大きくする
ことができることになり、最大吸い込み流量を、ハウジ
ング２３を大型化することなく、増加させることが可能
となる。 【００２９】また、弁孔３１を介して相互に対向して弁
体３４と連動ディスク４８とを配置したことから、弁軸
３２等の部材を含めて装置を構成する部材をそれぞれ分
解することができ、万一いずれかの部材が損傷した場合
には、その部材のみを交換することができることにな
り、装置の修理と保守を容易に行うことができる。 【００３０】図示する真空圧力調整装置は、コンプレッ
サから供給される圧縮空気の圧力を調整するための正圧
用のレギュレータの部材と基本形態を共通化することが
できるので、正圧用のレギュレータを組み立てるライン
を使用して、前述した真空圧レギュレータを組み立てる
ことができ、低い製造コストで効率良く組み立てること
が可能となる。 【００３１】しかも、真空圧力調整装置を構成する部材
を正圧用のレギュレータの部品を一部共用することがで
きるので、部品コストをも低減することができ、さら
に、従来の真空圧力調整装置と相違して圧縮コイルばね
５２を用いて真空圧の調整を行うようにしたことから、
圧縮コイルばね５２の全長をばね本来の機能を発揮する
部分として利用することができ、圧力設定性能を向上さ
せることができる。 【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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ことはいうまでもない。 【００３３】 【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 【００３４】(1).連動ディスクの内部には弁体が設けら
れていないので、装置全体を大型とすることなく、最大
の吸い込み流量を多くし得ることができる。 【００３５】(2).装置の構成部材をそれぞれ独立させる
ことができるので、組み立て作業性が良好となり、修理
や保守を容易に行うことができる。 【００３６】(3).圧力の設定を圧縮コイルばねを用いて
設定するようにしたことから、設定の操作性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】従来の真空圧力調整装置を示す断面図である。 【図２】本発明の一実施例である真空圧力調整装置を示
す断面図てある。 【図３】図２の真空圧力調整装置を用いた真空圧力回路
を示す回路図である。 【符号の説明】 ２０ 真空圧力調整装置 ２１ 基部（本体） ２２ ボンネット部 ２３ ハウジング ２４ 真空ポート ２５ 調圧ポート ２６ 真空ポンプ（真空圧源） ２７ 真空タンク ２８ バキュームカップ（真空圧作動機器） ３０ａ スクリーン ３０ｂ スクリーン ３１ 弁孔 ３２ 弁軸 ３３ 弁座 ３４ 弁体 ３４ａ シール材 ３５ コレット部 ３６ 中空孔 ３７ プラグ ３８ 筒部 ３９ 圧縮コイルばね ４１ シール材 ４２ ダイヤフラム ４３ 大気圧室 ４４ 真空室 ４５ 連通孔 ４６ 真空バイパス孔 ４７ 保護ディスク ４８ 連動ディスク ４９ 摺動部 ５０ 連通ポート ５１ ばね受け部材 ５２ 圧縮コイルばね ５３ 雄ねじ部 ５４ 調整ねじ ５５ ハンドルガイド ５６ ハンドル

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 弁孔と、この弁孔の一端部に連通しかつ
   真空圧源が接続される真空ポートと、前記弁孔の側壁に
   連通しかつ真空圧作動機器が接続される調圧ポートとを
   有するハウジングと、 前記弁孔内に軸方向摺動自在に装着された弁軸に設けら
   れ、弁座を閉じる方向のばね力が付勢された弁体と、 前記ハウジングに設けられ、前記ハウジング内に形成さ
   れる空間を外部に連通された大気圧室と、真空室とに区
   画するダイヤフラムと、 前記ダイヤフラムに取り付けられ、前記弁孔内に摺動自
   在に設けられて前記弁軸が隙間を介して嵌合される摺動
   部を有する連動ディスクと、 前記摺動部に前記弁軸の端面に対向して形成され、前記
   大気圧室と前記調圧ポートとを前記弁孔を介して連通さ
   せる連通ポートと、前記ハウジングに形成され、前記調
   圧ポートと前記真空室とを連通する真空バイパス孔と、 前記ダイヤフラムに対向して設けられたばね受け部材と
   前記ダイヤフラムとの間に装着され、前記弁体に対して
   前記弁座を開放する方向のばね力を付勢する圧縮コイル
   ばねと、 前記ばね受け部材にねじ結合されて前記ハウジングに回
   転自在に取り付けられ、前記圧縮コイルばねの圧縮力を
   調整するハンドルとを有し、 前記調圧ポートの圧力を前記真空バイパス孔を介して前
   記真空室に供給し、大気圧を前記連通ポートと前記弁孔
   を介して前記調圧ポートに供給することを特徴とする真
   空圧力調整装置。