JP3558556B2 - 圧力流量制御弁 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ等のアクチュエータに対して供給または排出される圧力流体の圧力並びに流量を制御することが可能な圧力流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シリンダ等のアクチュエータに対して供給または排出される圧力流体の圧力並びに流量を制御する圧力流量制御弁が知られている。
【０００３】
本出願人は、初期始動時間の遅れを解決するために、供給圧をシリンダ内にフリーフローで急速に供給してシリンダを駆動する一方、シリンダ内の圧力を予め設定された圧力になるまで急速に排気する圧力制御部と、メータアウトでの排気時において絞り弁の調整によってシリンダの移動速度を制御する流量調整部とを有する圧力流量調整弁を提案している（例えば、実公昭５９−１２４０４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、低圧でピストンを始動させる際に、一方のシリンダ室と他方のシリンダ室との圧力差に起因するタイムロスをなくすことが可能な圧力流量制御弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、円筒状に形成され、一端部に二次側ポートが形成された第１バルブボデイと、
円筒状の２つの部材が略直交する方向に一体的に結合され、前記第１バルブボデイを回動中心として回動自在に設けられた第２バルブボデイと、
略Ｌ字状に屈曲して形成され、前記第２バルブボデイの突起部を回動中心として回動自在に設けられた第３バルブボデイと、
前記第３バルブボデイに配設され、一次側ポートに管体を着脱自在に接続する管継手が設けられた管継手部と、
前記第２バルブボデイに配設され、前記一次側ポートに連通する通路を流通する圧力流体を所定の流量に調整する流量調整部と、
前記第１バルブボデイの一端部側に配設され、前記一次側ポートと二次側ポートとの第１連通路を開閉する弁開閉部と、
前記第１バルブボデイの他端部側に配設され、第２連通路を介して二次側ポートから流量調整部に向かう圧力流体のみを流通させるチェック弁部と、
を備え、
前記弁開閉部は、一端部に断面テーパ状の弾性部材が装着された弁体と、前記弁体と一体的に変位し、所定間隔離間する一組の円板部間にパッキンが装着されたステムと、前記ステムの一端部に係着され、前記弁体を第１バルブボデイの内壁面に形成された環状突部に向かって押圧するばね部材とを有し、前記ばね部材の弾発力の作用下に弁体が環状突部に着座することにより弁閉状態となり、一方、一次側ポートから供給される圧力流体をパイロット圧として前記ばね部材の弾発力に抗して弁体が環状突部から離間することにより弁開状態となることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、一次側ポートから供給される圧力流体をパイロット圧として、弁開閉部に配設された弁体をばね部材の弾発力に抗して環状突部から離間させることにより弁開状態となり、前記一次側ポートから供給された圧力流体は、二次側ポートを介して、例えば、シリンダ等の流体圧機器に導入される。
【０００８】
一方、二次側ポートを介して前記シリンダから導出された比較的高圧の圧力流体は、弁開状態となっている弁開閉部を通過して一次側ポートから急速に排出され、前記圧力流体の圧力がばね部材の弾発力と平衡することにより弁体が弁閉状態となる。さらに、前記二次側ポートを介してシリンダから導出された圧力流体は、流量調整部に導入されて所定の流量に絞られた後、一次側ポートから導出され、ピストンの変位速度が制御される。
【０００９】
本発明によれば、弁開閉部を介してシリンダ室内の比較的高圧の圧力流体が急速に排出され、前記弁開閉部が閉弁状態となった後にピストンが作動を開始する。従って、一方のシリンダ室と他方のシリンダ室との圧力差による作動遅れを防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明は、一次側ポートと二次側ポートとを有する弁本体部と、
前記弁本体部に設けられ、一次側ポートと二次側ポートとの連通路を開閉する弁開閉部と、
一次側ポートから二次側ポートに向かって圧力流体が流通するのを阻止する第１チェック弁が設けられ、前記一次側ポートから導入された圧力流体を所定の流量に調整する第１流量調整部と、
二次側ポートから一次側ポートに向かって圧力流体が流通するのを阻止する第２チェック弁が設けられ、前記第１流量調整部を通過した圧力流体をさらに所定の流量に調整する第２流量調整部と、
を備え、前記弁開閉部と、第１および第２流量調整部とは並列に設けられ、
前記弁開閉部は、弁本体部に装着されるキャップ部材と、前記キャップ部材の孔部に沿って摺動変位する弁体と、前記弁体が着座する着座部と、前記弁体を着座部に向かって付勢するばね部材とを有し、前記弁体が摺動変位するキャップ部材の孔部の直径と着座部の直径とが略同一に設定されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、一次側ポートから供給された圧力流体は、第１流量調整部および第２流量調整部によって所定の流量に絞られ、このように絞られた流量からなる圧力流体が二次側ポートから導出されるため、いわゆるピストンの飛び出し現象が発生することを阻止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る圧力流量制御弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る圧力流量制御弁を示す。
【００１５】
この圧力流量制御弁１０は、略円筒状の２つの部材が略直交する方向に一体的に結合され、内嵌された円筒状の第１バルブボデイ１２を回動中心として矢印Ａ方向に回動自在に設けられた第２バルブボデイ１４と、屈曲する略Ｌ字状を呈し、前記第２バルブボデイ１４の突起部１６（図２参照）を回動中心として矢印Ｂ方向に回動自在に連結された第３バルブボデイ１８とを有する。前記第１バルブボデイ１２は第１本体部として機能し、前記第２バルブボデイ１４および第３バルブボデイ１８は第２本体部として機能するものである。
【００１６】
図２に示されるように、第１バルブボデイ１２の外周面には、環状溝を介してリング状の第１〜第３シール部材２０ａ〜２０ｃが装着され、また、第２バルブボデイ１４の突起部１６には、環状溝を介してリング状の第４シール部材２０ｄが装着されている。
【００１７】
第３バルブボデイ１８の一端部には、図示しないチューブを介して圧力流体供給源（後述する）に接続される管継手部２２が設けられ、前記管継手部２２には、いわゆる公知のワンタッチ継手が配設される。なお、前記ワンタッチ継手には、押圧することにより管継手部２２からチューブを離脱させるとともに、実質的に一次側ポート２４として機能する孔部を有するリリースブッシュ２５が配設される。また、第３バルブボデイ１８には、前記第３バルブボデイ１８に沿って屈曲し、前記一次側ポート２４に連通する第１通路２６が形成されている。
【００１８】
前記第１バルブボデイ１２の下端部の外周面には、後述するシリンダのポートに螺入される雄ねじ部２８が形成され、前記雄ねじ部２８の内周面には、実質的に二次側ポート３０として機能する孔部が形成される。前記第１バルブボデイ１２の内部には、一次側ポート２４と二次側ポート３０とを連通させる連通路を開閉する弁開閉部３２と、チェック弁３４が配設されたチェック弁部３５とが略同軸状に設けられている。さらに、第２バルブボデイ１４の内部には、前記一次側ポート２４と二次側ポート３０との間で前記弁開閉部３２と並列的に連通接続するように流量調整部３６が設けられる。
【００１９】
なお、前記管継手部２２と流量調整部３６とを互いに交換し、第２バルブボデイ１４に管継手部２２を配設するとともに第３バルブボデイ１８に流量調整部３６を設けることも可能である。
【００２０】
流量調整部３６は、第２バルブボデイ１４に内嵌された略円筒状の保持部材３８と、前記保持部材３８の中心部に形成された段付貫通孔４０に沿って延在し、前記段付貫通孔４０内に回動自在に保持された調整ねじ部材４２と、前記調整ねじ部材４２の一端部に連結された摘み部４４と、前記調整ねじ部材４２を所望の位置に固定するナット部材４６とを有する。前記調整ねじ部材４２の一端部４８は、断面テーパ状に形成され、摘み部４４を介して調整ねじ部材４２のねじ込み量を増減させることにより、調整ねじ部材４２の一端部４８と段付貫通孔４０の内壁面との離間間隔が調整される。従って、段付貫通孔４０を流通する圧力流体は、調整ねじ部材４２の一端部４８と段付貫通孔４０の内壁面との離間間隔によって所定の流量に絞られる。なお、前記段付貫通孔４０の一端部は、第２バルブボデイ１４に形成された第２通路（第２連通路）５０と連通するように形成されている。
【００２１】
保持部材３８の外周面と第２バルブボデイ１４の内周面との間には環状の第１室５２が形成され、前記第１室５２は、段付貫通孔４０と略直交する方向に延在する第３通路５４を介して段付貫通孔４０に連通するとともに、前記段付貫通孔４０と略平行に延在する第４通路（第１連通路）５６に連通するように形成される。
【００２２】
この場合、互いに略平行に延在する第２通路５０並びに第４通路５６は、図５に示されるように、上下方向に所定間隔離間して形成され、第４通路５６の上部側内壁面５８ａおよび下部側内壁面５８ｂは、第２バルブボデイ１４の上部側形状６０に沿って湾曲して形成されている。また、第２通路５０の下部側内壁面６２は、第２バルブボデイ１４の下部側形状６４に沿って半円状に形成されている。このように、第２通路５０および第４通路５６の断面形状を第２バルブボデイ１４の上部側形状６０並びに下部側形状６４に沿って形成することにより、第２バルブボデイ１４の肉厚を軽減し、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【００２３】
第１バルブボデイ１２の上部側の孔部内には、リング体６６を介して有底円筒状のキャップ部材６８が保持され、前記キャップ部材６８と第１バルブボデイ１２の内壁面との間には、環状溝を介して環状の第５および第６シール部材２０ｅ、２０ｆが装着される。前記リング体６６は、第１バルブボデイ１２の内周面に形成された環状係止爪７０が環状溝に係合することにより第１バルブボデイ１２の開口部に係止される。
【００２４】
前記キャップ部材６８によって囲繞された第２室７２内には、該キャップ部材６８の軸線方向に沿って摺動自在な弁開閉機構７４が設けられ、前記弁開閉機構７４は、キャップ部材６８の内壁面に係着されたばね部材７６の弾発力によって、常時、下方側に向かって付勢された状態にある。
【００２５】
なお、本実施の形態では、ばね部材７６の弾発力（ばね力）を予め所定値に設定しているが、キャップ部材６８に図示しないねじ部を刻設してねじ込み方式とすることにより、前記ばね部材７６の弾発力を自在に調整して二次側圧力を制御することも可能である。
【００２６】
図４に示されるように、この弁開閉機構７４は、例えば、天然ゴムまたは合成ゴム等の材料によって断面略テーパ状に形成された弾性部材８０が一端部に装着された弁体８２と、前記弁体８２の上部に形成された孔部８４を介して一体的に連結されるステム８６とを含む。前記ステム８６には、略同一の直径からなる一組の円板部８８ａ、８８ｂが所定間隔離間して膨出形成され、前記一組の円板部８８ａ、８８ｂの間には可撓性材料によって形成された断面略ｖ字状のパッキン９０が装着される。
【００２７】
この場合、弁開閉機構７４は、弁体８２の一端部に設けられた弾性部材８０がばね部材７６の弾発力の作用下に第１バルブボデイ１２に形成された環状突部９２に着座することにより弁閉状態となり、一方、前記弁体８２の弾性部材８０がばね部材７６の弾発力に抗して環状突部９２から離間することにより、弁開状態となる。なお、前記環状突部９２は弁体８２の着座部として機能するものであり、該環状突部９２の中心に形成された孔部９４を介して二次側ポート３０と連通するように形成されている。
【００２８】
また、前記弁開閉機構７４は、弁体８２の受圧部として機能する円板部８８ｂの直径が、着座部である環状突部９２の直径よりも大きく設定された非バランスタイプからなり、前記円板部８８ｂと環状突部９２との受圧面積差に基づいて弁体８２が上方に変位して着座部から離間するように設けられている。
【００２９】
弁体８２とステム８６との連結部位には、前記弁体８２を囲繞する第３室９６が形成され、前記第３室９６は、第２バルブボデイ１４に形成された屈曲する第５通路９８並びに第４通路５６を介して第１室５２と連通するように形成されている。
【００３０】
チェック弁部３５は、第１バルブボデイ１２の孔部の下部側に装着され、中心部に軸線方向に沿って延在する段付貫通孔１００が形成された円筒部材１０２を有する。第１バルブボデイ１２の内壁面と円筒部材１０２の上部側の外周面との間に第４室１０４が形成され、前記第１バルブボデイ１２の内壁面と円筒部材１０２の下部側の外周面との間に第５室１０６が形成される。
【００３１】
前記円筒部材１０２の中間部に形成された環状溝には舌片１０８を有するチェック弁３４が装着され、前記チェック弁３４は、第４室１０４側から供給される圧力流体の作用下に変形してその舌片１０８が第１バルブボデイ１２の外壁面に接触することにより前記第４室１０４と第５室１０６との連通を遮断し、一方、第５室１０６側から供給される圧力流体の作用下に前記舌弁１０８が内側に向かって撓むことにより、前記第４室１０４と第５室１０６とが連通するように設けられる。
【００３２】
なお、前記第４室１０４は、第２バルブボデイ１４に形成された第２通路５０を介して流量調整部３６の段付貫通孔４０に連通するように形成され、また、前記第５室１０６は、円筒部材１０２に形成された孔部１１０を介して二次側ポート３０に連通するように形成されている。
【００３３】
本実施の形態に係る圧力流量制御弁１０は、基本的には、以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３４】
先ず、本実施の形態に係る圧力流量制御弁１０を用いて、図６に示されるような流体圧回路１１１を構成する。すなわち、図示しないチューブを用いて圧力流量制御弁１０の一次側ポート２４を方向切換弁１１２に接続し、二次側ポート３０をシリンダ１１４の一方のポート１１６ａに接続する。なお、シリンダ１１４の他方のポート１１６ｂと方向切換弁１１２との間には、チェック弁付減圧弁１１７並びに速度制御弁１１８が介装され、方向切換弁１１２には圧力流体供給源１２０が接続される。
【００３５】
このように構成された流体圧回路１１１において、圧力流体供給源１２０の駆動作用下に一次側ポート２４を介して圧力流体（例えば、圧縮空気）を供給する。この場合、弁体８２は、ばね部材７６の弾発力の作用下に、環状突部９２に着座した弁閉状態にある。
【００３６】
一次側ポート２４を介して供給された圧力流体は、第１通路２６および第１室５２に至り、さらに前記第１室５２に連通する第４通路５６並びに第５通路９８を介して弁開閉部３２の第３室９６に導入される。前記第３室９６に導入された圧力流体は高い供給圧力からなり、この圧力流体は、パイロット圧として一組の円板部８８ａ、８８ｂおよびパッキン９０に作用して弁体８２を上方に押圧する。この結果、ばね部材７６の弾発力に抗して弁体８２の弾性部材８０が環状突部９２（着座部）から離間して弁開状態となり、段付貫通孔１００並びに二次側ポート３０を介して圧力流体がシリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２に供給され、ピストン１２４が矢印Ｃ方向に向かって終端位置まで変位する。
【００３７】
なお、一次側ポート２４から供給された圧力流体は、第１通路２６および第１室５２を介して流量調整部３６の段付貫通孔４０を通過してチェック弁部３５に導入されるが、チェック弁３４のチェック作用下にその流通が遮断されている。次に、方向切換弁１１２の弁位置を切り換えて、ピストン１２４を前記とは反対方向（矢印Ｄ方向）に変位させる場合、ヘッド側シリンダ室１２２内の圧力が高いために弁体８２は着座部から離間した弁開状態にあり、二次側ポート３０から導入された圧力流体は、環状突部９２の孔部９４を通過し、さらに第３室９６、第５通路９８、第４通路５６、第１室５２並びに第１通路２６を介して方向切換弁１１２から大気中に急速に排気される。
【００３８】
なお、シリンダ１１４を駆動するためにポート１１６ｂを介してロッド側シリンダ室１２６に供給される圧力流体の圧力は、ポート１１６ａから排出される圧力流体の圧力の約半分の圧力でよく、シリンダ１１４に供給される圧力流体の省力化を図ることができる。
【００３９】
従って、二次側圧力が降下し、ばね部材７６の弾発力によって設定された所定の圧力以下となることより、弁体８２の弾性部材８０が環状突部９２に着座して弁閉状態となる。この結果、シリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２から供給されて二次側ポート３０を通過した圧力流体は、円筒部材１０２の孔部１１０および第５室１０６を流通してチェック弁３４の舌片１０８を内側に向かって撓ませて前記チェック弁部３５を通過した後、第２通路５０を介して流量調整部３６に導入される。
【００４０】
流量調整部３６では、予め設定された調整ねじ部材４２の一端部４８と段付貫通孔４０の内壁面との離間間隔によって所定の流量に圧力流体が絞られた後、前記段付貫通孔４０に連通する第３通路５４、第１室５２および第１通路２６を介して一次側ポート２４から圧力流体が導出され、シリンダ１１４のピストン１２４の変位速度の制御が行われる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、ヘッド側シリンダ室１２２の圧力とロッド側シリンダ室１２６の圧力とが略同一の圧力に保持されるまで、弁開閉機構７４の弁開状態を通じてヘッド側シリンダ室１２２内の高い圧力流体が急速に排気され、弁開閉機構７４が閉弁状態となった後、流量調整部３６によって圧力流体の流量が制御された状態でピストン１２４が変位する。従って、ヘッド側シリンダ室１２２の圧力とロッド側シリンダ室１２６の圧力との圧力差によるピストン１２４の作動遅れを防止することができ、その作動遅れに起因するタイムロスをなくすことができる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施の形態に係る圧力流量制御弁２００を図７および図８に示す。なお、前記の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
この圧力流量制御弁２００は、略円筒状の２つの部材が略直交する方向に一体的に結合され、内嵌された円筒状の第１バルブボデイ２０２の軸線を回動中心として回動自在に設けられた第２バルブボデイ２０４と、屈曲する略Ｌ字状を呈し、前記第２バルブボデイ２０４の突起部２０６（図８参照）の軸線を回動中心として回動自在に連結された第３バルブボデイ２０８とを有する。前記第１バルブボデイ２０２は第１本体部として機能し、前記第２バルブボデイ２０４および第３バルブボデイ２０８は第２本体部として機能するものである。
【００４４】
前記第３バルブボデイ２０８には、該第３バルブボデイ２０８に沿って屈曲し、一次側ポート２４に連通する第６通路２１０が形成されている。また、第１バルブボデイ２０２の下端部には、実質的に二次側ポート３０として機能する孔部が形成される。
【００４５】
前記第２バルブボデイ２０４の内部には、前記第６通路２１０に連通する第６室２１２に導入された圧力流体を所定の流量に絞って二次側ポート３０に向かって導出する第１流量調整部２１４と、一次側ポート２４から導入された圧力流体が二次側ポート３０に向かって流通するのを阻止する第１チェック弁２１６とが同軸状に配設されている。
【００４６】
第１流量調整部２１４は、第２バルブボデイ２０４の孔部に嵌合される第１キャップ部材２１８と、前記第１キャップ部材２１８の中心部に形成された段付貫通孔２２０に沿って延在し、前記段付貫通孔２２０内に回動自在に保持された第１調整ねじ部材２２２と、前記第１調整ねじ部材２２２の一端部に連結された摘み部２２４と、前記第１調整ねじ部材２２２を所望の位置に固定するナット部材２２６とを有する。
【００４７】
前記第１調整ねじ部材２２２の他端部２２８は、断面略テーパ状に形成され、摘み部２２４を介して第１調整ねじ部材２２２のねじ込み量を増減させることにより、第１調整ねじ部材２２２の他端部２２８と段付貫通孔２２０の内壁面との離間間隔が調整される。従って、一次側ポート２４から供給された圧力流体は、第１調整ねじ部材２２２の他端部２２８と段付貫通孔２２０の内壁面との離間間隔によって所定の流量に絞られる。なお、前記段付貫通孔２２０の一端部は、第７室２３０を介して第１バルブボデイ２０２に形成された上部側の第１連通路２３２と連通するように形成されている。
【００４８】
また、前記第２バルブボデイ２０４の上部側には、リング体２３４を介して第２キャップ部材２３６が保持され、前記第２キャップ部材２３６には弁開閉部として機能する弁開閉機構２３８が設けられる。
【００４９】
この弁開閉機構２３８は、第２キャップ部材２３６に形成された孔部２４０に沿って摺動し、例えば、天然ゴムまたは合成ゴム等の材料によって断面略テーパ状に形成された弾性体２４２が一端部に装着された弁体２４４と、前記第２キャップ部材２３６に形成され前記弁体２４４が着座する着座部２４６と、前記第２キャップ部材２３６のねじ部に螺合されるねじ部材２４８と、前記ねじ部材２４８と弁体２４４との間に介装されるばね部材２５０と、前記ねじ部材２４８を係止するナット部材２５２とを含む。前記ねじ部材２４８は、ばね部材２５０のばね力を調整して設定する機能を営む。前記弁体２４４には環状溝を介して可撓性材料によって形成された断面略ｖ字状のパッキン２５４が装着される。
【００５０】
この場合、実質的に着座部２４６として機能する孔部の直径と、弁体２４４が摺動変位する第２キャップ部材２３６の孔部２４０の直径とが略同一に設定されている。換言すると、着座部２４６の孔部の直径と第２キャップ部材２３６の孔部２４０の直径とを略同一に設定して弁体２４４に受圧面積差を設けないことにより、第６室２１２に連通する第７通路２５６を介して一次側圧力が導入されても、弁体２４４はバランス状態にあり着座部２４６に着座した状態に保持されている。
【００５１】
着座部２４６の下方側には、第２バルブボデイ２０４の周方向に沿って延在する環状通路２５８が形成され、前記環状通路２５８は下部側の第２連通路２６０を介して二次側ポート３０と連通するように設けられる。なお、前記環状通路２５８と第６室２１２との間には環状のシール部材２６２が介装されて非連通状態に形成されている。
【００５２】
前記第１バルブボデイ２０２の内部には、第１連通路２３２を介して導入された圧力流体を所定の流量に絞って二次側ポート３０に向かって導出する第２流量調整部２６４と、二次側ポート３０から導入された圧力流体が一次側ポート２４に向かって流通するのを阻止する第２チェック弁２６６とが同軸状に配設されている。
【００５３】
第２流量調整部２６４は、第１バルブボデイ２０２の孔部に嵌合される第３キャップ部材２６８と、前記第１バルブボデイ２０２に内嵌された円筒状部材２７０の孔部内に一端部が臨み、前記第３キャップ部材２６８の孔部内に回動自在に保持される第２調整ねじ部材２７２と、前記第２調整ねじ部材２７２の他端部に連結される摘み部２７４と、前記第２調整ねじ部材２７２を所望の位置に固定するナット部材２７６とを有する。
【００５４】
前記第２調整ねじ部材２７２の一端部２７８は、断面略テーパ状に形成され、摘み部２７４を介して第２調整ねじ部材２７２のねじ込み量を増減させることにより、第２調整ねじ部材２７２の一端部２７８と円筒状部材２７０の内壁面との離間間隔が調整される。従って、第１連通路２３２を通過した圧力流体は、第２調整ねじ部材２７２の一端部２７８と円筒状部材２７０の内壁面との離間間隔によって所定の流量に絞られる。なお、前記円筒状部材２７０の中間部には、二次側ポート３０に連通する円形状孔部２８０が複数形成されている。
【００５５】
前記円筒状部材２７０の一端部には第２チェック弁２６６が外嵌され、前記第２チェック弁２６６は、二次側ポート３０から供給され円形状孔部２８０を介して導入された圧力流体の作用下に変形してその舌片１０８が第１バルブボデイ２０２の内壁面に接触することにより一次側ポート２４への流通を阻止し、一方、第１連通路２３２を通過した圧力流体の作用下に前記舌弁１０８が内側に向かって撓むことにより、前記第１連通路２３２を通過した圧力流体は二次側ポート３０に向かって導出される。
【００５６】
本発明の他の実施の形態に係る圧力流量制御弁２００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１０は、他の実施の形態に係る圧力流量制御弁２００において、ピストン１２４の変位量とシリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２およびロッド側シリンダ室１２６の圧力との関係を示したものであり、ＰＨは、ヘッド側シリンダ室１２２の圧力の特性曲線を、ＰＲは、ロッド側シリンダ室１２６の圧力の特性曲線をそれぞれ示している。以下、前記特性曲線ＰＨおよびＰＲとの関連で圧力流量制御弁２００の動作について説明する。
【００５７】
先ず、他の実施の形態に係る圧力流量制御弁２００を組み込んで、図９に示されるような流体圧回路２８２を構成する。前記流体圧回路２８２において、圧力流体供給源１２０の駆動作用下に一次側ポート２４を介して圧力流体（例えば、圧縮空気）を供給する。この場合、弁体２４４は、ばね部材２５０の弾発力の作用下に、着座部２４６に着座した弁閉状態にある。
【００５８】
一次側ポート２４を介して供給された圧力流体は、第６通路２１０、第６室２１２および第７通路２５６を介して弁開閉機構２３８に導入されるが、前述したように、着座部２４６の孔部の直径と第２キャップ部材２３６の孔部２４０の直径とを略同一に設定して弁体２４４に受圧面積差が設けられていないため、弁開閉機構２３８に一次側圧力が導入されても、弁体２４４はバランス状態にあり着座部２４６に着座した状態に保持される。
【００５９】
一方、一次側ポート２４を介して供給された圧力流体は、第６通路２１０および第６室２１２を介して第１流量調整部２１４に導入され、所定の流量に絞られた後、第７室２３０および第１連通路２３２を介して第２流量調整部２６４に導入される。なお、第６室２１２に導入された圧力流体は、第１チェック弁２１６のチェック作用下に二次側ポート３０に向かって流通することが阻止される。
【００６０】
第２流量調整部２６４に導入された圧力流体は、所定の流量に絞られた後、円形状孔部２８０および二次側ポート３０を介してシリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２に供給され、ピストン１２４が矢印Ｃ方向に向かって一方の終端位置まで変位する。
【００６１】
このように、シリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２に供給される圧力流体は、第１流量調整部２１４および第２流量調整部２６４によってその流量が十分に絞られているため、ロッド側シリンダ室１２６の圧力が低い場合であっても、いわゆるピストンの飛び出し現象が発生することを確実に阻止することができる（図１０の特性曲線イ参照）。
【００６２】
続いて、ピストン１２４が一方の終端位置に到達した後、ヘッド側シリンダ室１２２の圧力が上昇し、この高い圧力流体は、二次側ポート３０、第２連通路２６０、および環状通路２５８を介して弁開閉機構２３８に導入され、弁体２４４を上昇させて着座部２４６から離間させることにより、弁開閉機構２３８が弁開状態となる。
【００６３】
従って、一次側ポート２４から導入された圧力流体は、相互に連通する第６通路２１０、第６室２１２、第７通路２５６、環状通路２５８、第２連通路２６０、円形状孔部２８０および二次側ポート３０を介してシリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２に急速に供給される（図１０の特性曲線ロ参照）。この結果、ピストン１２４が一方の終端位置に到達した後、弁開閉機構２３８が作動してヘッド側シリンダ室１２２に高い圧力流体を急速に供給することができるため、例えば、図示しないクランプシリンダに適用することにより、アームによってワークをクランプする力を増大させることができる。
【００６４】
次に、方向切換弁１１２の弁位置を切り換えて、ピストン１２４を前記とは反対方向（矢印Ｄ方向）に変位させる場合、ヘッド側シリンダ室１２２の圧力が高いために弁体２４４は着座部２４６から離間した弁開状態にあり、二次側ポート３０から導入された圧力流体は、相互に連通する円形状孔部２８０、第２連通路２６０、環状通路２５８、第７通路２５６、第６室２１２、第６通路２１０および一次側ポート２４を介して方向切換弁１１２から大気中に急速に排気される（図１０の特性曲線ハ参照）。
【００６５】
従って、二次側圧力が降下し、ばね部材２５０の弾発力によって設定された所定の圧力以下となることにより、弁体２４４が着座部２４６に着座して弁閉状態となる。この結果、シリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２から供給されて二次側ポート３０を通過した圧力流体は、第２流量調整部２６４および第１流量調整部２１４によって所定の流量に絞られた後、一次側ポート２４から導出され、シリンダ１１４のピストン１２４の変位速度の制御が行われる。
【００６６】
このように、他の実施の形態では、ピストン１２４のいわゆる飛び出し現象が発生することを確実に阻止することができる。また、ピストン１２４が一方の終端位置に到達した後に一次側圧力を急速に供給することができるとともに、二次側圧力を急速に排気することができる。従って、圧力伝達の遅れが解消される。
【００６７】
次に、比較例に係る圧力流量制御弁（図示せず）の特性曲線を図１１に示す。図１１から諒解されるように、比例例では、シリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２に供給される圧力流体の圧力値が急激に増大するため、いわゆるピストン１２４の飛び出し現象が発生している。
【００６８】
これに対して、図１０に示されるように、他の実施の形態では、第１流量調整部２１４および第２流量調整部２６４によって一次側ポート２４から供給される圧力流体の流量が絞られるため、シリンダ１１４のヘッド側シリンダ室１２２に供給される圧力流体の圧力が急激に増大することが抑制され、いわゆるピストン１２４の飛び出し現象の発生が阻止される。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７０】
すなわち、低圧でピストンを始動させる際に、一方のシリンダ室と他方のシリンダ室との圧力差によるピストンの作動遅れを防止することができる。この結果、前記作動遅れに起因するタイムロスをなくすことができる。
【００７１】
また、弁体が摺動変位するキャップ部材の孔部の直径と着座部の直径とが略同一に設定されて受圧面積差を設けないことにより、例えば、一次側圧力が導入された場合であっても、弁体が着座部に着座したバランス状態に保持することができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧力流量制御弁の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図３】図２において、弁体が変位して着座部に着座した弁閉状態を示す一部省略断面図である。
【図４】図１に示す圧力流量制御弁を構成する弁開閉機構の分解斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】図１に示す圧力流量制御弁が組み込まれた流体圧回路の概略構成図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る圧力流量制御弁の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った横断面図である。
【図９】図７に示す圧力流量制御弁が組み込まれた流体圧回路の概略構成図である。
【図１０】図７の圧力流量制御弁の特性曲線を示す説明図である。
【図１１】比較例に係る圧力流量制御弁の特性曲線を示す説明図である。
【符号の説明】
１０、２００…圧力流量制御弁
１２、１４、１８、２０２、２０４、２０８…バルブボデイ
２２…管継手部 ２４…一次側ポート
２６、５０、５４、５６、９８、２１０、２５６…通路
３０…二次側ポート ３２…弁開閉部
３４、２１６、２６６…チェック弁
３５…チェック弁部
３６、２１４、２６４…流量調整部
４０、１００、２２０…段付貫通孔
４２、２２２、２７２…調整ねじ部材
４８、２７８…一端部
５２、７２、９６、１０４、１０６、２１２、２３０…室
６８、２１８、２３６、２６８…キャップ部材
７４、２３８…弁開閉機構 ７６、２５０…ばね部材
８０…弾性部材 ８２、２４４…弁体
８６…ステム ９０、２５４…パッキン
９２…環状突部 ９４、１１０、２４０…孔部
１０２…円筒部材 １０８…舌片
１１２…方向切換弁 １１４…シリンダ
１２０…圧力流体供給源

Claims (3)

  1. 円筒状に形成され、一端部に二次側ポートが形成された第１バルブボデイと、
    円筒状の２つの部材が略直交する方向に一体的に結合され、前記第１バルブボデイを回動中心として回動自在に設けられた第２バルブボデイと、
    略Ｌ字状に屈曲して形成され、前記第２バルブボデイの突起部を回動中心として回動自在に設けられた第３バルブボデイと、
    前記第３バルブボデイに配設され、一次側ポートに管体を着脱自在に接続する管継手が設けられた管継手部と、
    前記第２バルブボデイに配設され、前記一次側ポートに連通する通路を流通する圧力流体を所定の流量に調整する流量調整部と、
    前記第１バルブボデイの一端部側に配設され、前記一次側ポートと二次側ポートとの第１連通路を開閉する弁開閉部と、
    前記第１バルブボデイの他端部側に配設され、第２連通路を介して二次側ポートから流量調整部に向かう圧力流体のみを流通させるチェック弁部と、
    を備え、
    前記弁開閉部は、一端部に断面テーパ状の弾性部材が装着された弁体と、前記弁体と一体的に変位し、所定間隔離間する一組の円板部間にパッキンが装着されたステムと、前記ステムの一端部に係着され、前記弁体を第１バルブボデイの内壁面に形成された環状突部に向かって押圧するばね部材とを有し、前記ばね部材の弾発力の作用下に弁体が環状突部に着座することにより弁閉状態となり、一方、一次側ポートから供給される圧力流体をパイロット圧として前記ばね部材の弾発力に抗して弁体が環状突部から離間することにより弁開状態となることを特徴とする圧力流量制御弁。
  2. 請求項１記載の圧力流量制御弁において、第１連通路並びに第２連通路の断面形状は、第２バルブボデイの上部側形状並びに下部側形状に対応して所定間隔離間して形成されることを特徴とする圧力流量制御弁。
  3. 一次側ポートと二次側ポートとを有する弁本体部と、
    前記弁本体部に設けられ、一次側ポートと二次側ポートとの連通路を開閉する弁開閉部と、
    一次側ポートから二次側ポートに向かって圧力流体が流通するのを阻止する第１チェック弁が設けられ、前記一次側ポートから導入された圧力流体を所定の流量に調整する第１流量調整部と、
    二次側ポートから一次側ポートに向かって圧力流体が流通するのを阻止する第２チェック弁が設けられ、前記第１流量調整部を通過した圧力流体をさらに所定の流量に調整する第２流量調整部と、
    を備え、前記弁開閉部と、第１および第２流量調整部とは並列に設けられ、
    前記弁開閉部は、弁本体部に装着されるキャップ部材と、前記キャップ部材の孔部に沿って摺動変位する弁体と、前記弁体が着座する着座部と、前記弁体を着座部に向かって付勢するばね部材とを有し、前記弁体が摺動変位するキャップ部材の孔部の直径と着座部の直径とが略同一に設定されることを特徴とする圧力流量制御弁。
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