JP4264951B2 - 両手操作用制御弁 - Google Patents
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Description
すなわち、この両手操作用制御弁は、例えば、空気圧シリンダの始動時に危険区域から両手を遠ざける必要がある場合に使用され、左右の手でそれぞれ別個の押しボタンバルブをほぼ同時に、具体的には、0.5秒以内に操作したときに、それらの押しボタンバルブを通して供給される入力の両方の圧力に基づいて、出力側に信号圧力が出力され、また、押しボタンバルブの片方または両方から手を離すと、直ちに出力側への信号圧力が遮断され、その信号圧力で駆動されていた流体圧駆動機器における空気圧シリンダ等の駆動が停止される。
本発明の他の技術的課題は、弁ボディ内に各種機能を備える多数のバルブ類を収容して構成される両手操作用制御弁を、それらのバルブ類の小型化について配慮すると同時に、それらのバルブ類の適切な配設によって小型、コンパクト化することにある。
本発明の他の技術的課題は、弁ボディの製造、加工が容易にできるようにした両手操作用制御弁を提供することにある。
図1は、本発明に係る両手操作用制御弁を流体圧駆動機器の駆動のために使用する場合における基本回路の構成を示している。この基本回路においては、本発明に係る両手操作用制御弁1を備えると共に、左右の手でそれぞれ別個に操作する二つの手動操作弁(具体的には3ポートの押しボタンバルブ)2a,2bがそれに接続され、更に、上記両手操作用制御弁1の出力に基づいて動作する流体圧駆動機器5とを備えている。上記手動操作弁2a,2bは、その頭部の押しボタンの押圧操作により、空気圧源3からの圧縮空気を両手操作用制御弁1に送給し、その押しボタンの解放により該制御弁1に送給していた圧縮空気を外部に排出するものである。
更に、上記弁ボディ10における上記主入力ポート11a,11bを設けた側面の他の片側には、図2及び図4からわかるように、流体圧駆動機器5の切換弁8に信号圧力(空気圧)を出力する主出力ポート12と、該切換弁8に供給されていた空気圧を排出する排気ポート13とを、上下に並べて配設し、また、後述の主切換弁23の残圧排出ポート23cに連通する通気ポート14を開口させている。
このタンク30は、その容量を、上記流量制御要素25を経てそれに流入する圧縮空気が一定の圧力になるまでの時間が、両手による手動操作弁2a,2bの操作についての許容される時間差となるように設定されたものであり、このタンク30内の圧力は、図1、図4及び図5に示すように、スプール型の主切換弁23における弁部材(スプール弁)35を駆動するため、該弁部材35の第1の受圧端面35aに作用させるようにしている。
更に具体的に説明すると、この急速排気弁40における排気弁部材41は、ゴム弾性部材によって形成され、周囲にひれ状のチェック機能部41aを設けると共に、排気ポート13の内側に位置する排気弁座43と、上記主切換弁23の弁出力ポート23bの外側に位置して上記排気弁座43と対向する出口弁座44とに接離するシート部41b,41cを、その対向面に設けている。
また、上記弁出力ポート23bに出力圧がなく、主出力ポート12側に圧縮空気が存在する場合には、その圧力により排気弁部材41が出口弁座44側に圧接されて、上記排気弁座43が開放されると同時に、該排気弁部材41のシート部41cにより該出口弁座44が閉鎖され、その結果、主出力ポート12の圧縮空気が上記排気流路42を通して排気ポート13から急速排気される。
上記両手操作用制御弁1においては、図1の片側の手動操作弁2aまたは2bが押されると、空気圧源3からの圧縮空気が、弁ボディ10の主入力ポート11aまたは11bからアンドバルブ20及びシャトルバルブ21の入力ポート20a,21aに入る。片側の手動操作弁2aまたは2bのみが押されている場合、アンドバルブ20の出力はないが、シャトルバルブ21の出力ポート21bからは出力があり、それが絞り26を経てタンク30に流入し、そこに蓄積される。上記絞り26の口径及びタンク30の容量は、0.5秒程度で該タンク内圧がスプール型の主切換弁23の弁部材35における受圧端面35aに作用する設定圧になるように調整されている。
2a,2b 手動操作弁
5 流体圧駆動機器
10 弁ボディ
11a,11b 主入力ポート
12 主出力ポート
13 排気ポート
20 アンドバルブ
20a 入力ポート
20b 出力ポート
21 シャトルバルブ(オアバルブ)
21a 入力ポート
21b 出力ポート
23 主切換弁
23a 弁入力ポート
23b 弁出力ポート
23d バランス圧力用ポート
26 絞り
30 タンク
31 カバー
33 プレート
33a,33b 連通孔
35 弁部材
35a,35b 受圧端面
36 弁孔
37a,37b ランド
38 復帰ばね
40 急速排気弁
41 排気弁部材
41a チェック機能部
41b,41c シート部
42 排気流路
43 排気弁座
44 出口弁座
Claims (5)
- 左右の手で操作する二つの手動操作弁がそれぞれ弁ボディの主入力ポートに接続され、それらの手動操作弁が一定の時間内に操作されたときに、それらの手動操作弁の出力に基づいて上記弁ボディの主出力ポートから流体圧駆動機器に空気圧を出力する両手操作用制御弁であって、
上記弁ボディ内に、上記両主入力ポートに通じる一対の流路に各一対の入力ポートを接続したアンドバルブとシャトルバルブ、及び上記アンドバルブの出力ポートが弁入力ポートに接続され、弁出力ポートが前記主出力ポートに接続された主切換弁を備えると共に、上記シャトルバルブの出力ポートに絞りを介して接続されたタンクを備え、上記タンクは、その容量を、上記絞りを経て流入した圧縮空気が一定の設定圧になるまでの時間が、上記手動操作弁の操作について許容される時間差になるように設定されたものとし、該タンク内の圧力を主切換弁における弁部材に作用させて、その設定圧により該主切換弁の弁入力ポートと弁出力ポートとの連通が断たれるようにした両手操作用制御弁において、
上記弁ボディ上に上記タンクを形成するためのカバーを気密に固定し、タンクに対面する弁ボディの上面から、上記アンドバルブ、シャトルバルブ及び主切換弁の各弁孔を開設して、それらの弁孔を閉鎖するプレートを該弁ボディ上面に気密に固定し、該プレートに、上記タンク内圧力を主切換弁における弁部材の受圧端面に導くための連通孔、及びシャトルバルブからの流路を絞りを介してタンクに連通させる連通孔を穿設した、
ことを特徴とする両手操作用制御弁。 - 上記主切換弁がスプール弁であり、
その弁孔に、前記アンドバルブからの圧縮空気が供給される弁入力ポート、この切換弁から弁ボディの主出力ポートに圧縮空気を出力する弁出力ポート、及び該弁出力ポートの圧縮空気圧力を弁部材の上記受圧端面とは反対側の第2の受圧端面に作用させるバランス圧力用ポートを開設し、
該弁孔内を摺動するスプール型の弁部材に、弁入力ポートと弁出力ポートとの間を開閉するランドを設け、
上記弁孔における弁部材の第2の受圧端面側に復帰ばねを収容し、その付勢力を、タンク内の圧力が上記設定値に達しない場合には、弁部材をタンク側に移動させ、それによって、該弁部材を弁入力ポートと弁出力ポートとの間を連通させる切換位置に保持するが、上記タンク内に上記設定圧を超えて圧力が蓄積され、それが弁部材の第1の受圧端面に作用したときには、上記復帰ばねの付勢力に打ち勝って弁部材が押圧され、該弁部材が弁入力ポートと弁出力ポートとの間を遮断する切換位置に保持されるようにした、
ことを特徴とする請求項1に記載の両手操作用制御弁。 - 上記スプール型の主切換弁における弁部材が、その両端の受圧端面側の周面のシート径及びランドにおけるシート径を実質的に同一にし、該弁部材に作用する軸線方向の圧力をバランスさせている、
ことを特徴とする請求項2に記載の両手操作用制御弁。 - 略直方体状をなす弁ボディの一側面の片側に上記二つの主入力ポートを上下に並べて配設すると共に、該側面の他の片側に上記主出力ポートと該主出力ポートからの空気圧を排出する排気ポートとを上下に並べて配設し、
上記主入力ポートの背後に、上記アンドバルブとシャトルバルブを配置して、それらを上記主入力ポートに通じる流路に連通させ、
上記主切換弁は、上記主出力ポート及び上記排気ポートの背後においてアンドバルブと並んで位置するように配設した、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の両手操作用制御弁。 - 上記主切換弁の弁出力ポートを、チェック機能を有する急速排気弁の排気流路を通して主出力ポートに連通させ、
上記急速排気弁における排気弁部材をゴム弾性部材によって形成し、その周囲にチェック機能部を設けると共に、排気ポートの内側に位置する排気弁座と、上記主切換弁の弁出力ポートの外側に位置して上記排気弁座と対向する出口弁座とに接離するシート部をその対向面に設け、
上記主切換弁の弁出力ポートに出力圧がある場合には、排気弁部材が排気弁座側に圧接されてその一方のシート部が該排気弁座を閉鎖し、上記弁出力ポートの出力が上記チェック機能部を通して流出し、排気流路を通って主出力ポートに出力され、
上記弁出力ポートに出力圧がない場合には、排気弁部材が出口弁座側に圧接されて、上記排気弁座が開放され、主出力ポートの圧縮空気が上記排気流路を通して排気ポートから急速排気されるようにした、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の両手操作用制御弁。
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