JP3754134B2

JP3754134B2 - スピードコントローラ

Info

Publication number: JP3754134B2
Application number: JP19112996A
Authority: JP
Inventors: 圭一郎内藤
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2016-07-19
Also published as: JPH1038138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧機器に導入される圧力流体並びに流体圧機器から導出される圧力流体の圧力を制御するスピードコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、シリンダ等の流体圧機器に出入する圧力流体を制御するためにスピードコントローラが用いられている。このスピードコントローラは、流体通路を流通する圧力流体の制御方向に対応して、シリンダ内に導入される圧力流体を制御するＡタイプと、シリンダから導出される圧力流体を制御するＢタイプとの二つに大別される。この種のスピードコントローラは、略同一構造からなり、例えば、スピードコントローラ本体の内部にチェック弁の向きを反対にして装着し、あるいはスピードコントローラ本体に形成された第１ポートと第２ポートとの向きをそれぞれ反対にして流体圧機器に接続することにより、圧力流体の制御方向が異なるＡタイプとＢタイプからなるスピードコントローラが構成される。
【０００３】
通常、シリンダの一方の圧力流体出入ポートにＡタイプからなるスピードコントローラを連結し、他方の圧力流体出入ポートにＢタイプからなるスピードコントローラを連結し、合計２個のスピードコントローラをシリンダに連結して使用している。
【０００４】
ところで、図５に示されるように、従来技術に係るスピードコントローラ１、２を用いてシリンダ３内に流入する圧力流体と該シリンダ３から流出する圧力流体とを共に制御する場合、連結部材４を介装してタイプＡとタイプＢからなる２個のスピードコントローラ１、２をそれぞれ直列に接続する方法が採用されている。この場合、直列に接続された２個のスピードコントローラ１、２は、シリンダ３の一方の圧力流体出入ポート５と他方の圧力流体出入ポート６とにそれぞれ連結され、合計４個のスピードコントローラ１、１、２、２が必要となる。
【０００５】
図６は、スピードコントローラ本体７の第１ポート８ａと第２ポート８ｂの向きを反対にして２個のスピードコントローラ１、２を相互に直列に接続した状態を示す。スピードコントローラ本体７内には、第１ポート８ａと第２ポート８ｂとを連通させる流体通路９が形成され、前記流体通路９には、流通する圧力流体の流量を制御するニードル弁１０の一端部が臨み、前記ニードル弁１０の他端部には、所定方向に回転させることにより前記ニードル弁１０の絞り量を調整する摘み１１が固定される。なお、参照数字１２ａ、１２ｂはそれぞれチェック弁を示し、前記チェック弁１２ａ、１２ｂは、ばね部材１３の弾発力の作用下に着座部１４に着座することによりチェック作用が発揮される。
【０００６】
図６に基づいてその動作を概略説明すると、スピードコントローラ１の第１ポート８ａから導入された圧力流体Ａは、ばね部材１３の弾発力に抗してチェック弁１２ａを下方側に押圧し該チェック弁１２ａを着座部１４から離間させる。従って、チェック弁１２ａの開成作用下にスピードコントローラ１の第１ポート８ａと第２ポート８ｂとが相互に連通し、圧力流体Ａがスピードコントローラ１からスピードコントローラ２に導入される。スピードコントローラ２ではニードル弁１０の絞り量を予め調整しておくことにより、所定の圧力に制御された圧力流体Ａが第１ポート８ａから導出される。
【０００７】
一方、スピードコントローラ２の第１ポート８ａから導入された圧力流体Ｂは、ばね部材１３の弾発力に抗してチェック弁１２ｂを下方側に押圧し該チェック弁１２ｂを着座部１４から離間させる。従って、チェック弁１２ｂの開成作用下にスピードコントローラ２の第１ポート８ａと第２ポート８ｂとが相互に連通し、圧力流体Ｂがスピードコントローラ２からスピードコントローラ１に導入される。スピードコントローラ１ではニードル弁１０の絞り量を予め調整しておくことにより、所定の流量に制御された圧力流体Ｂが第１ポート８ａから導出される。
【０００８】
このように、スピードコントローラ１、２を直列に２個接続することにより、相互に反対方向に流通する圧力流体Ａおよび圧力流体Ｂが共に制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係るスピードコントローラ１、２では、シリンダ３に対して２個のスピードコントローラ１、２を直列に接続して用いるため、前記スピードコントローラ１、２の配管スペースが２倍に拡大されるという不都合がある。
【００１０】
また、２個のスピードコントローラ１、２を連結部材４を介して直列に接続するための作業が必要となり、取付工数が増加するという不都合がある。
【００１１】
さらに、２個のスピードコントローラ１、２を直列に接続することにより全体の長さが長尺なものとなり、設置環境に応じてシリンダ３に対するスピードコントローラ１、２の取付方向が制約されるという不都合がある。
【００１２】
本発明は、これらの種々の不都合を悉く克服するためになされたものであり、流体圧機器に対し流入および流出する圧力流体を共に制御するスピードコントローラにおいて、配管スペースを削減するとともに取付作業を簡略化して小型化、軽量化を図り、しかも、流体圧機器に対する取付方向が制約されることがないスピードコントローラを提供することを目的とする。
【００１３】
【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、円筒状のボデイと、前記ボデイの外周面に外嵌され、該ボデイの軸線を回転軸として所定方向に回転自在な管継手部とからなり、前記管継手部の端部に形成された第１流体圧出入ポートおよび前記ボデイの軸線方向に沿った一端部に形成された第２流体圧出入ポートを有するスピードコントローラ本体と、
前記ボデイ内に設けられ、前記第１流体圧出入ポートと第２流体圧出入ポートとを連通させる流体通路に臨み、前記流体通路を流通する圧力流体の流量を調整する第１ニードル弁本体を有する第１ニードル弁部と、
前記ボデイ内に前記第１ニードル弁本体と同軸状に設けられ、前記流体通路を流通する圧力流体の流量を調整する第２ニードル弁本体を有する第２ニードル弁部と、
前記ボデイの軸線方向に沿った他端部に設けられ、前記第１ニードル弁部の絞り量を設定する第１操作部と、
前記ボデイの軸線方向に沿った他端部に前記第１操作部と同軸状に積層して設けられ、前記第２ニードル弁部の絞り量を設定する第２操作部と、
前記第１ニードル弁部および前記第２ニードル弁部にそれぞれ配設され、圧力流体の流通方向が相互に反対となる第１チェック弁および第２チェック弁と、
を備え、
前記第１ニードル弁本体は棒状からなり、筒状に形成された前記第２ニードル弁本体の貫通孔内に前記第１ニードル弁本体が同軸状に配設され、
前記第１操作部を操作することにより、前記第１ニードル弁本体の一端部に設けられた第１絞り部と前記第２ニードル弁本体に設けられた第１着座部との離間間隔によって圧力流体の絞り量が設定され、前記第２操作部を操作することにより、前記第２ニードル弁本体の一端部に設けられた第２絞り部と前記第２ニードル弁本体のシートリングに形成された第２着座部との離間距離によって圧力流体の絞り量が設定され、
前記第１絞り部の絞り作用下に前記第１流体圧出入ポートから流入し第２流体圧出入ポートから排出される圧力流体を制御し、一方、前記第２絞り部の絞り作用下に前記第２流体圧出入ポートから流入し第１流体圧出入ポートから排出される圧力流体を制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、スピードコントローラ本体内に第１ニードル弁本体と第２ニードル弁本体とを同軸状に配置し、前記第１ニードル弁本体の一端部に設けられた第１絞り部の絞り作用下に前記第１流体圧出入ポートから流入し第２流体圧出入ポートから排出される圧力流体を制御し、一方、第２ニードル弁本体の一端部に設けられた第２絞り部の絞り作用下に前記第２流体圧出入ポートから流入し第１流体圧出入ポートから排出される圧力流体を制御する。従って、１個のスピードコントローラによって、第１流体圧出入ポートおよび第２流体圧出入ポート間を相互に反対方向に流通する圧力流体を共に制御することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスピードコントローラ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。
【００１６】
図１において参照数字２０は、本実施の形態に係るスピードコントローラを示す。このスピードコントローラ２０は、第１貫通孔２２を有する円筒状のボデイ２４と、前記ボデイ２４の外周部に外嵌されるリング体を有し、該ボデイ２４の軸線を回転軸として所定方向に回転自在な管継手部２６とから構成されるスピードコントローラ本体を含む。
【００１７】
また、前記スピードコントローラ２０は、前記ボデイ２４の内部に同軸状に配設された第１ニードル弁部２８および第２ニードル弁部３０と、前記ボデイ２４の上部に設けられ、前記第１ニードル弁部２８および第２ニードル弁部３０の絞り量をそれぞれ設定する第１操作部３２および第２操作部３４とを有する。
【００１８】
前記ボデイ２４と管継手部２６との連結部位には、該管継手部２６の孔部３６とボデイ２４の第１貫通孔２２とを連通させる連通路３８が形成され、前記ボデイ２４と管継手部２６との回動部位には、気密性を保持するために一組のＯリング４０ａ、４０ｂが設けられる。
【００１９】
第１ニードル弁部２８は、棒状を呈する第１ニードル弁本体４２と、前記第１ニードル弁本体４２の一端部が徐々に縮径するテーパ状に形成された第１絞り部４４と、前記第１ニードル弁本体４２の中間部に形成された環状溝に嵌着されるＯリング４６とを有する。前記第１ニードル弁本体４２の他端部には、第１操作部３２が設けられ、前記第１操作部３２は、第１ねじ部４８の螺回作用下に第１ニードル弁本体４２を軸線方向に沿って変位させる第１摘み部５０と、前記第１ニードル弁本体４２を所定位置に保持する第１ロックナット５２とを有する。
【００２０】
第２ニードル弁部３０は、前記第１ニードル弁本体４２とボデイ２４との間に介装され、該第１ニードル弁本体４２が挿入される第２貫通孔５４を有する円筒状の第２ニードル弁本体５６と、前記第２ニードル弁本体５６の一端部に形成された第２絞り部５８と、前記第２ニードル弁本体５６に形成された環状凹部に装着され断面ｖ字状の第１チェック弁６０と、前記第２ニードル弁本体５６の中間部に形成された環状溝に嵌着されるＯリング６２とを有する。
【００２１】
第２ニードル弁本体５６の中央部には、前記第１絞り部４４が着座する第１着座部６４が形成され、前記第１着座部６４に近接して管継手部２６に連通する第１通路６６が形成され、さらに、第１チェック弁６０と第２絞り部５８との間には、軸線と直交する方向に延在する十字状の第２通路６８が形成される。第２ニードル弁本体５６の上部には、第２操作部３４が設けられ、前記第２操作部３４は、第２ニードル弁本体５６の一端部に固定され、第２ねじ部７０の螺回作用下に該第２ニードル弁本体５６を軸線方向に沿って変位させる第２摘み部７２と、前記第２ニードル弁本体５６を所定位置に保持する第２ロックナット７４とを有する。
【００２２】
前記第１操作部３２を構成する第１摘み部５０と第１ロックナット５２、および、第２操作部３４を構成する第２摘み部７２と第２ロックナット７４は、第１ニードル弁本体４２の軸線を回転中心としてそれぞれ多段に積層された状態に設けられる。
【００２３】
この場合、第１ニードル弁本体４２は第１ねじ部４８を介して第２ニードル弁本体５６の内周面に刻設されたねじ溝に螺合し、第１摘み部５０を所定方向に回転させることにより、第１絞り部４４と第１着座部６４との離間間隔が調整され、前記第１絞り部４４を流通する圧力流体の絞り量が設定される。
【００２４】
一方、第２ニードル弁本体５６は、第２ねじ部７０を介してボデイ２４の内周面に刻設されたねじ溝に螺合し、第２摘み部７２を所定方向に回転させることにより、第２絞り部５８と後述する第２着座部７６との離間間隔が調整され、前記第２絞り部５８を流通する圧力流体の絞り量が設定される。
【００２５】
ボデイ２４の外周面には第３ねじ部７８が刻設され、該ボデイ２４の下部には、第２流体圧出入ポート８０として機能する貫通孔を有するシートリング８２が嵌挿される。前記シートリング８２の上部には、環状凹部を介して第２チェック弁８４が装着され、前記第２チェック弁８４が装着されたシートリング８２の内周面には、第２ニードル弁本体５６の第２絞り部５８が着座する第２着座部７６が形成される。この場合、第１チェック弁６０および第２チェック弁８４は、それぞれ該第１チェック弁６０および第２チェック弁８４を通過する圧力流体の流通方向が相互に反対となるように配設される。前記シートリング８２の中間部には、第１貫通孔２２と第２流体圧出入ポート８０とを連通させる十字状の第３通路８６が形成される。
【００２６】
管継手部２６は円筒状の管継手本体８８を有し、その一方の端部には前記孔部３６から段部を介して拡径する孔部９０が形成され、前記孔部９０の終端部は実質的に第１流体圧出入ポート９２として機能する。前記孔部９０には、いわゆる、ワンタッチ継手機構９４が設けられ、このワンタッチ継手機構９４は、底部に複数の切欠が形成されたリリースブッシュ９６の外周に、合成樹脂製のコレット９８と、このコレット９８の外周に金属製の平板をリング状に形成したチャック１００と、天然ゴム若しくは合成ゴム等の弾性体で形成されたシール部材１０２とをそれぞれ外装して構成されている。
【００２７】
なお、参照符号１０４、１０６、１０８は、それぞれ第１室〜第３室をそれぞれ示し、第１室１０４は、連通路３８および第１通路６６に連通するとともに、第１チェック弁６０と第２ニードル弁本体５６とによって囲繞される空間を示し、第２室１０６は、第２通路６８に連通するとともに、第１チェック弁６０および第２チェック弁８４によって囲繞される空間を示し、第３室１０８は、第３通路８６に連通するとともに、第２チェック弁８４とシートリング８２とによって囲繞される空間を示す。
【００２８】
本実施の形態に係るスピードコントローラ２０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。
【００２９】
まず、図示しない圧力流体供給源に連通するチューブ１１０を管継手部２６に接続するとともに、ボデイ２４の底部に刻設された第３ねじ部７８を介してシリンダ３の一組の圧力流体出入ポート５、６にそれぞれスピードコントローラ２０を螺入する（図２参照）。スピードコントローラ２０を圧力流体出入ポート５、６にそれぞれ螺入することにより、シリンダ３内のシリンダ室とスピードコントローラ２０の第１流体圧出入ポート８０とが連通した状態となる。
【００３０】
また、第１摘み部５０を所定方向に回転させ、第１ニードル弁本体４２の第１絞り部４４と第１着座部６４との離間間隔を所望の間隙に調整した後、第１ロックナット５２を介して第１ニードル弁本体４２を所定位置に固定する。なお、この場合、第２ニードル弁本体５６の第２絞り部５８と第２着座部７６との離間間隔は影響しないため、第２絞り部５８が第２着座部７６に着座した状態、あるいは第２絞り部５８が第２着座部７６から所定間隔離間した状態のいずれであってもよい。
【００３１】
このような準備作業を経て図３に示す状態に設定されたスピードコントローラ２０において、圧力流体供給源の付勢作用下に第１流体圧出入ポート９２から導入された圧力流体は、管継手部２６とボデイ２４との連結部位に形成された連通路３８を介して第１室１０４に至る。前記第１室１０４に導入された圧力流体は、第１チェック弁の作用下に第１通路６６を通過した後、予め設定された第１絞り部４４と第１着座部６４との間隙を通じて第２貫通孔５４に沿って進行する。さらに、第２ニードル弁本体５６の第２通路６８を通じて第２室１０６に導入された圧力流体は、その押圧作用下に第２チェック弁８４を矢印方向に撓ませて該第２チェック弁８４を通過し、シートリング８２を介して第２流体圧出入ポート８０から導出される。
【００３２】
このようにして、第１流体圧出入ポート９２から導入された圧力流体は、所望の圧力に調圧されて第２流体圧出入ポート８０から導出され、前記第２流体圧出入ポート８０に連通するシリンダ３に供給される。
【００３３】
次に、前記とは逆方向に流通する圧力流体を調圧する場合、すなわち、シリンダ３から排出された圧力流体を第２流体圧出入ポート８０から導入し、所望の圧力に調圧して第１流体圧出入ポート９２から導出する場合について説明する。
【００３４】
この場合、予め、第２摘み部７２を所定方向に回転させ、第２ニードル弁本体５６の第２絞り部５８と第２着座部７６との離間間隔を所望の間隙に調整した後、第２ロックナット７４を介して第２ニードル弁本体５６を所定位置に固定しておく。この場合、第１絞り部４４と第１着座部６４との離間間隔は影響しないため、前述したようにどのような状態であってもよい。
【００３５】
このようにして図４に示された状態に設定された後、シリンダ３から導出された圧力流体は、第２流体圧出入ポート８０から導入され、さらに、第２チェック弁８４の作用下にシートリング８２の内部を通過し、第２ニードル弁本体５６の第２絞り部５８と第２着座部７６との間隙を介して第２室１０６に至る。前記第２室１０６に導入された圧力流体は、第１チェック弁６０を矢印方向に撓ませて該第１チェック弁６０を通過し、さらに、第１室１０４および連通路３８を介して第１流体圧出入ポート９２から導出される。
【００３６】
このように、本実施の形態に係るスピードコントローラ２０では、ボデイ２４の内部に第１ニードル弁部２８と第２ニードル弁部３０とを同軸状に配設するとともに、圧力流体の流通方向を相互に反対方向に規制する第１チェック弁６０と第２チェック弁８４とを設けることにより、第１流体圧出入ポート９２から第２流体圧出入ポート８０に向かって流通する圧力流体と、前記とは反対に第２流体圧出入ポート８０から第１流体圧出入ポート９２に向かって流通する圧力流体とを共に制御することが可能となる。
【００３７】
従って、本実施の形態に係るスピードコントローラ２０では、直列に２個接続された従来技術に係るスピードコントローラ１、２と比較して、配管スペース（設置スペース）を削減するとともに取付作業を簡略化して小型化、軽量化を図ることができる。また、本実施の形態に係るスピードコントローラ２０では、従来技術に係るスピードコントローラ１、２を直列に接続する必要がないために全長が短尺化され、シリンダ３等の流体圧機器に対する取付方向が制約されることがない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００３９】
すなわち、２個のスピードコントローラを直列に接続する従来技術と対比して、本発明では、１個のスピードコントローラによって、第１流体圧出入ポートおよび第２流体圧出入ポート間を相互に反対方向に流通する圧力流体を共に制御することができるため、配管スペース（設置スペース）を削減するとともに取付作業を簡略化して小型化、軽量化を図ることができる。
【００４０】
また、本発明では、従来技術と比較して全長が短尺化されて、流体圧機器に対する取付方向が制約されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るスピードコントローラの縦断面図である。
【図２】図１に示すスピードコントローラをシリンダに組み込んだ回路構成図である。
【図３】図１に示すスピードコントローラを構成する第１絞り部が第１着座部から所定間隔離間した状態の動作説明図である。
【図４】図１に示すスピードコントローラを構成する第２絞り部が第２着座部から所定間隔離間した状態の動作説明図である。
【図５】従来技術に係るスピードコントローラをシリンダに組み込んだ回路構成図である。
【図６】従来技術に係るスピードコントローラの縦断面図である。
【符号の説明】
２０…スピードコントローラ２２、５４…貫通孔
２４…ボデイ２６…管継手部
２８、３０…ニードル弁部３２、３４…操作部
３６、９０…孔部３８…連通路
４２、５６…ニードル弁本体４４、５８…絞り部
４８、７０、７８…ねじ部５０、７２…摘み部
５２、７４…ロックナット６０、８４…チェック弁
６４、７６…着座部６６、６８、８６…通路
８０、９２…流体圧出入ポート８８…管継手本体
９４…ワンタッチ継手機構１０４、１０６、１０８…室

Claims

円筒状のボデイと、前記ボデイの外周面に外嵌され、該ボデイの軸線を回転軸として所定方向に回転自在な管継手部とからなり、前記管継手部の端部に形成された第１流体圧出入ポートおよび前記ボデイの軸線方向に沿った一端部に形成された第２流体圧出入ポートを有するスピードコントローラ本体と、
前記ボデイ内に設けられ、前記第１流体圧出入ポートと第２流体圧出入ポートとを連通させる流体通路に臨み、前記流体通路を流通する圧力流体の流量を調整する第１ニードル弁本体を有する第１ニードル弁部と、
前記ボデイ内に前記第１ニードル弁本体と同軸状に設けられ、前記流体通路を流通する圧力流体の流量を調整する第２ニードル弁本体を有する第２ニードル弁部と、
前記ボデイの軸線方向に沿った他端部に設けられ、前記第１ニードル弁部の絞り量を設定する第１操作部と、
前記ボデイの軸線方向に沿った他端部に前記第１操作部と同軸状に積層して設けられ、前記第２ニードル弁部の絞り量を設定する第２操作部と、
前記第１ニードル弁部および前記第２ニードル弁部にそれぞれ配設され、圧力流体の流通方向が相互に反対となる第１チェック弁および第２チェック弁と、
を備え、
前記第１ニードル弁本体は棒状からなり、筒状に形成された前記第２ニードル弁本体の貫通孔内に前記第１ニードル弁本体が同軸状に配設され、
前記第１操作部を操作することにより、前記第１ニードル弁本体の一端部に設けられた第１絞り部と前記第２ニードル弁本体に設けられた第１着座部との離間間隔によって圧力流体の絞り量が設定され、前記第２操作部を操作することにより、前記第２ニードル弁本体の一端部に設けられた第２絞り部と前記第２ニードル弁本体のシートリングに形成された第２着座部との離間距離によって圧力流体の絞り量が設定され、
前記第１絞り部の絞り作用下に前記第１流体圧出入ポートから流入し第２流体圧出入ポートから排出される圧力流体を制御し、一方、前記第２絞り部の絞り作用下に前記第２流体圧出入ポートから流入し第１流体圧出入ポートから排出される圧力流体を制御することを特徴とするスピードコントローラ。