JP4273488B2 - 3ポート3位置切換弁及びその切換方法 - Google Patents
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Description
そこで、パイロット形の切換弁におけるこのような誤動作を防止するためには、構成を複雑化することなく、切換弁に特別な安全手段を付設することが望まれる。
本発明の更に具体的な技術的課題は、パイロット形の切換弁における上記誤動作を防止するために、構成を複雑化することなく、安全手段を付設した3ポート3位置切換弁を提供することにある。
また、第1及び第2のパイロットポートに供給するパイロット流体圧をP1,P2とし、正圧源から第1または第2の主ポートに供給する流体圧をP3としたとき、
P1,P2≧P3>0
に設定される。
更に、本発明の3ポート3位置切換弁においては、第2の弁部材に、それを第1及び/または第2の切換位置に保持するディテント機構を付設することが望まれる。
また、上述した物品の吸着搬送作業のための駆動制御用切換弁のように、3ポートの切換弁の出力ポートを真空吸着のための負圧源と真空破壊のための正圧源とに切換接続する場合や、2流体の供給ポートのいずれかを出力ポートに切換接続する場合などにおいて、所定の切換状態に保持されている場合以外には、第1及び第2の弁部材を、第3の主ポート(出力ポート)が供給側の第1及び第2のいずれのポートとも連通しない中立状態に保持することができる。
そして、前記弁室2内に、それらの第1及び第2のピストン41,42によりそれぞれ区画された第1及び第2の圧力室43,44を形成し、それらの圧力室43,44に前記第1及び第2のパイロットポート31,32を開口させ、これらによって第1の弁部材4の駆動系を構成している。
なお、図中46は、第1の弁部材4と一体に形成されて、第1の主ポート21から第3の主ポート23に至る流路を復帰バネ7がある部分と区画するための区画壁である。
F1=πD1 2×P1/4 ≦f1 (1)
F2=π(D2 2−D1 2)×P2/4 ≦f1 (2)
F1+F2>f2+πD3 2×P3/4 =f2+F3 (3)
の関係が成立する。
P1,P2>P3>0
に設定される。
なお、上記3ポート3位置切換弁においては、P1=P2=P5>0とすることもでき、また、P3=P5>0とすることもできる。
上記構成を有する3ポート3位置切換弁においては、先ず、第2の弁部材5の圧力室53にパイロット流体圧P5を供給すると、第2の弁部材5が第1の切換位置(図2及び図3)から第2の切換位置に移動して、図1に示す第1の切換状態になる。この第1の切換状態においては、第2の弁部材5が第2の切換位置において第2の主ポート22を第3の主ポート23に連通させ、また、第1の弁部材4がどの位置にあっても、第2の弁部材5が第1の弁部材4に衝当して、それを第1の切換位置に移動させる。
そのため、第2の主ポート22により第3の主ポート23側の空気が吸引され、第3の主ポート(出力ポート)23に接続された真空吸着部材により搬送しようとする物品が吸着される。
この場合に、該複数のピストン41,42に圧力室43,44のパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストン41,42の駆動押圧力F1,F2は、第1の弁部材4を第1の切換位置に復帰させている状態の復帰バネ7の押圧力f1よりも小さいので、上記圧力室43,44の一方のみにパイロット流体圧が供給されても第1の弁部材4は駆動されないが、それらのピストン41,42による第1の弁部材4の駆動押圧力の和F1+F2は、第2の切換位置において圧縮状態にある復帰バネ7の押圧力を含む第1の弁部材4の復帰駆動力f2よりも大きいので、第1の弁部材4における複数のピストン41,42に同時にパイロット流体圧を作用させたときにのみ、それぞれのピストンの駆動押圧力の和で、復帰バネ7の押圧力に抗して第2の切換位置に移動する。
また、この切換弁の多数を小物部品の吸着搬送作業のために縦横(XY方向)に配列して用いる場合などには、上記ピストン41,42の圧力室43,44に対するパイロット流体圧の供給を、それぞれX−Y方向に対応させることにより、X,Yで指定した切換弁をのピストン41,42を動作させることができる。更に、第2の弁部材5を駆動する単一のピストン51の圧力室53にパイロット流体圧を供給することにより、該第2の弁部材5を駆動できるので、それらの出力ポートを部品の吸着のために負圧源に一挙に接続するのが容易であって、作業効率の向上を図ることができる。
2 弁室
4 第1の弁部材
5 第2の弁部材
7 復帰バネ
21〜23 主ポート
31〜33 パイロットポート
41,42,51 ピストン
43,44,53 圧力室
Claims (7)
- 第1乃至第3の三つの主ポートを連通させた弁室を有する弁ボディと、上記弁室に内挿され、第1の切換位置において第1の主ポートと第3の主ポートとの間の連通を遮断し、第2の切換位置においてそれらの主ポート間を連通させる第1の弁部材、及び第1の切換位置において第2の主ポートと第3の主ポートとの間の連通を遮断し、第2の切換位置においてそれらの主ポート間を連通させる第2の弁部材と、第1の弁部材を第1の切換位置に向けて弾発する復帰バネとを備え、
上記復帰バネの付勢力に対向して上記第1の弁部材にパイロット流体圧による駆動力を作用させる複数のピストンを、該第1の弁部材に付設し、それらのピストンの各圧力室にそれぞれ個別的にパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させて、第1の弁部材の駆動系を構成し、
上記第2の弁部材に連設したピストンの圧力室に、第1の切換位置にある第2の弁部材を第2の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させ、
第1の弁部材は、上記複数のピストンに同時に作用するパイロット流体圧により復帰バネの付勢力に抗して第2の切換位置に移動するが、それらのピストンの少なくとも一つにパイロット流体圧が作用しないときには第2の切換位置に移動する押圧力が得られないものとし、
上記第1及び第2の弁部材を弁室内において互いに衝当可能に配設して、第2の弁部材は第1の弁部材の衝当による押圧のみによって第1の切換位置に移動可能に構成し、
第1の弁部材が第2の切換位置に移動したときには、該第1の弁部材により第2の弁部材を第1の切換位置に押し戻して、第2の主ポートと第3の主ポートとの間の連通を遮断した後に第1の弁部材が第2の切換位置に達し、第2の弁部材が第2の切換位置に移動したときには、該第2の弁部材により第1の弁部材を第1の切換位置に押し戻して、第1の主ポートと第3の主ポートとの間の連通を遮断した後に第2の弁部材が第2の切換位置に達するように、各主ポートの位置関係及び押圧力の関係を設定した、
ことを特徴とする3ポート3位置切換弁。 - 上記第1の弁部材の駆動系を構成するピストンを、パイロット流体圧による駆動力で第1の弁部材を第2の切換位置に向けて押圧する第1及び第2のピストンにより構成し、
前記弁室内に、上記第1及び第2のピストンによりそれぞれ区画された第1及び第2の圧力室を形成すると共に、上記第2の弁部材に連設したピストンにより区画された圧力室を形成し、
上記第1及び第2のピストンにパイロット流体圧が作用することによって得られるそれぞれのピストンの駆動押圧力は、伸張によって第1の弁部材を第1の切換位置に復帰させている状態の復帰バネの押圧力よりも小さく、それらの両ピストンによる第1の弁部材の駆動押圧力は、第2の切換位置において圧縮状態にある復帰バネの押圧力を含む第1の弁部材の復帰駆動力よりも大きいものとした、
ことを特徴とする請求項1に記載の3ポート3位置切換弁。 - 第1及び第2の主ポートの一方が正圧源に、他方が負圧源に接続されるポートであり、第3の主ポートが真空吸着部材に接続されるポートである、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の3ポート3位置切換弁。 - 第1の主ポートが真空吸着部材の真空破壊のための正圧源に、第2の主ポートが真空吸着部材における真空吸着のための負圧源に接続され、第3の主ポートが真空吸着部材に接続される出力ポートである、
ことを特徴とする請求項3に記載の3ポート3位置切換弁。 - 第1及び第2のパイロットポートに供給するパイロット流体圧をP1,P2とし、正圧源から第1または第2の主ポートに供給する流体圧をP3としたとき、
P1,P2≧P3>0
である、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の3ポート3位置切換弁。 - 第2の弁部材に、それを第1及び/または第2の切換位置に保持するディテント機構を付設した、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の3ポート3位置切換弁。 - 第1乃至第3の三つの主ポートを連通させた弁室を有する弁ボディと、上記弁室に内挿され、それぞれ二つの切換位置をとる第1及び第2の弁部材と、第1の弁部材を第1の切換位置に向けて弾発する復帰バネとを備え、
上記第1の弁部材に上記復帰バネの付勢力に対向してパイロット流体圧による駆動力を作用させ、その駆動力によって第1の弁部材を第2の切換位置に向けて付勢する複数のピストンを該第1の弁部材に付設し、それらのピストンの各圧力室にそれぞれ個別的にパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させ、上記複数のピストンの圧力室に同時にパイロット流体圧を供給したときにのみそれぞれのピストンの駆動押圧力の和で復帰バネの押圧力に抗して第2の切換位置に移動させるが、それらのピストンの少なくとも一つにパイロット流体圧が作用しないときには復帰バネの押圧力で第1の切換位置に保持させるものとして、第1の弁部材の駆動系を構成し、一方、上記第2の弁部材に連設したピストンにより区画された圧力室に、第1の切換位置にある第2の弁部材を第2の切換位置に移動させるためのパイロット流体圧を送給するパイロットポートを開口させ、かつ、上記第1及び第2の弁部材を弁室内において互いに衝当可能に配設し、第2の弁部材は第1の弁部材の衝当による押圧のみによって第1の切換位置に移動可能にして3ポート3位置切換弁を構成し、
この3ポート3位置切換弁を切換えるに際しては、
上記第2の弁部材の圧力室にパイロット流体圧を供給して、第2の弁部材を第2の切換位置に移動させ、その際、第1の弁部材がどの位置にあっても、該第2の弁部材により第1の弁部材を第1の切換位置に押し戻し、第1の主ポートと第3の主ポートとの間の連通を遮断した後に、第2の主ポートを第3の主ポートに連通させ、
次に、第1弁部材に付設した上記複数のピストンの圧力室に同時にパイロット流体圧を供給して、第1の弁部材を第2の切換位置に移動させ、第1の弁部材により第2の弁部材を第1の切換位置に押し戻して、第2の主ポートと第3の主ポートとの間の連通を遮断した後に、上記第1の弁部材が第2の切換位置において第1の主ポートを第3の主ポートに連通させ、更に上記複数のピストンの圧力室のパイロット流体圧を排出して、復帰バネの付勢力により第1の弁部材を第1の切換位置に復帰させる、
ことを特徴とする3ポート3位置切換弁の切換方法。
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