JP6289358B2 - 間欠エア吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮空気を間欠的に対象物に向けて吐出する間欠エア吐出装置に関する。

圧縮空気を種々の対象物に間欠的に吐出するために、間欠エア吐出装置が使用されており、間欠エア吐出装置は、空気圧供給源から供給配管により供給された圧縮空気を間欠的つまりパルス状に吐出する。電磁弁を供給配管に設けて流路を開閉し、電磁弁の開閉動作をタイマにより制御すると、電磁弁やタイマに電力を供給する必要がある。

電磁弁を設けることなく、流路を開閉する主弁と、この主弁を作動するパイロット弁とを有するパイロット操作式の切換弁を用いると、特許文献１に記載されるように、電力を供給することなく、間欠的に空気つまりエアを吐出させることができる。

国際公開第２０１４／０８０６６４号

上記特許文献１に記載される間欠エア吐出装置は、給排用パイロット室を有し、当該給排用パイロット室の圧力により主弁が吐出位置に切り換えられると、給排用パイロット室内に貯溜された空気が吐出流路に吐出される。したがって、吐出流路に吐出される空気の量は、給排用パイロット室の容積により設定される。このため、１つの間欠エア吐出装置によって吐出される空気の流量を変化させることができず、特に流量を増やすことは難しい。

本発明の目的は、吐出流路に吐出される空気の流量を調整し得る間欠エア吐出装置を提供することにある。

本発明の間欠エア吐出装置は、供給される圧縮空気を間欠的に吐出する間欠エア吐出装置であって、吐出用パイロット室を有し、圧縮空気が供給される給気ポートと圧縮空気を吐出する吐出ポートとを連通させる吐出状態、および前記給気ポートと前記吐出ポートとの連通を遮断する吐出停止状態に切り換えられる主弁と、給気停止用パイロット室を有し、前記給気ポートに供給される圧縮空気を前記吐出用パイロット室に供給する給気状態と、前記吐出用パイロット室への圧縮空気の供給を停止する給気停止状態とに切り換えられるパイロット弁と、前記パイロット弁が前記給気停止状態に切り換えられたときに前記吐出用パイロット室に連通する排気流路と、前記パイロット弁が前記給気状態となったときに前記給気ポートを前記給気停止用パイロット室に連通させ、前記パイロット弁が前記給気停止状態となったときに前記給気停止用パイロット室を前記排気流路に連通させる給排流路と、を有する。

間欠エア吐出装置は主弁とパイロット弁とを有し、主弁は空気圧供給源から圧縮空気が供給される給気ポートと圧縮空気を吐出する吐出ポートとを連通させる吐出状態と、連通を遮断する吐出停止状態とに切り換わる。パイロット弁は主弁の吐出用パイロット室に空気を供給する給気状態と、供給を停止する給気停止状態とに切り換わり、主弁の作動を制御する。したがって、吐出ポートには空気圧供給源からの圧縮空気が直接吐出されるので、必要な吐出流量に対応する流量の主弁、つまり主弁の大きさを選択できる。また、給気ポートに供給される圧縮空気の圧力を変化させることにより、任意の圧力の圧縮空気を吐出させることができる。

パイロット弁が給気停止状態に切り換えられると、主弁の吐出用パイロット室の空気が排気流路を排気されるとともに、パイロット弁の給気停止用パイロット室の圧縮空気が排気流路と給排流路とを介して排気される。吐出ポートからの空気の吐出時間は、排気流路を介して排出される吐出用パイロット室からの空気の流量により設定される。吐出ポートからの空気の吐出停止時間は、排気流路と給排流路とを介して給気停止用パイロット室から排出される空気の流量により設定される。吐出時間と吐出停止時間は自動的に繰り返されて、吐出ポートからは間欠的に圧縮空気が吐出される。

一実施の形態である間欠エア吐出装置を示す断面図である。 （Ａ）は図１に示した間欠エア吐出装置の空気圧回路図であり、（Ｂ）はエア吐出開始時を示す空気圧回路図である。 （Ａ）は図１に示した間欠エア吐出装置のエア吐出状態を示す空気圧回路図であり、（Ｂ）はエア吐出停止状態を示す空気圧回路図である。 図１に示した間欠エア吐出装置における吐出空気の波形を示す切換動作特性図である。 他の実施の形態である間欠エア吐出装置を示す断面図である。 （Ａ）は図５に示した間欠エア吐出装置の空気圧回路図であり、（Ｂ）はエア吐出停止状態を示す空気圧回路図である。 （Ａ）は図６に示した間欠エア吐出装置のエア吐出状態を示す空気圧回路図であり、（Ｂ）はエア吐出停止状態を示す空気圧回路図である。 さらに他の実施の形態である間欠エア吐出装置を示す空気圧回路図である。 さらに他の実施の形態である間欠エア吐出装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示されるように、間欠エア吐出装置１０は主弁１１とパイロット弁１２とを備えている。主弁１１は、弁ハウジング組立体１３を有し、パイロット弁１２は弁ハウジング組立体１４を有し、両方の弁ハウジング組立体１３，１４は図１に示されるように連結される。

弁ハウジング組立体１３は、弁孔１５ａが形成された本体ブロック１３ａと、弁孔１５ｂが形成されたパイロットブロック１３ｂとを有する。弁軸１６が弁孔１５ａ，１５ｂに装着され、弁軸１６は軸方向に自在に往復動する。弁孔１５ａに連通する給気ポート１７が本体ブロック１３ａに設けられ、弁室１８が本体ブロック１３ａに設けられ、弁室１８は弁孔１５ａに連通している。弁室１８に連通する吐出ポート１９が本体ブロック１３ａに設けられている。供給流路２０が給気ポート１７に接続され、空気圧供給源２０ａからの圧縮空気が供給流路２０を介して給気ポート１７に供給される。吐出流路２１が吐出ポート１９に接続され、吐出流路２１に設けられた空気吐出部材２１ａには、吐出流路２１を介して空気が吐出される。

弁体２２が弁軸１６に設けられている。弁体２２が当接する弁座２３が本体ブロック１３ａに設けられており、主弁１１はポペット型である。弁体２２が弁座２３から離れて主弁１１が吐出状態に切り換えられると、給気ポート１７が吐出ポート１９に連通する。これにより、空気圧供給源２０ａから供給される空気が吐出ポート１９に吐出される。一方、弁体２２が弁座２３に当接して主弁１１が吐出停止状態に切り換えられると、給気ポート１７と吐出ポート１９の連通が遮断されて吐出ポート１９は閉塞される。これにより、吐出ポート１９からの空気の吐出が停止される。

吐出停止用ピストン２４が弁ハウジング組立体１３の弁孔１５ｂに装着され、吐出停止用ピストン２４は自在に往復動する。吐出停止用ピストン２４は弁軸１６の一端側に配置される。吐出停止用パイロット室２５が吐出停止用ピストン２４によりパイロットブロック１３ｂ内に区画される。吐出停止用パイロット室２５はパイロット流路２６により給気ポート１７に連通される。これにより、給気ポート１７に圧縮空気が供給されると、吐出停止位置に向かう方向の推力が弁軸１６に加えられる。

弁ハウジング組立体１３はパイロットブロック１３ｃを有し、ピストン収容孔３１がパイロットブロック１３ｃに設けられている。吐出用ピストン３２がピストン収容孔３１内に軸方向に往復動自在に装着され、吐出用ピストン３２は弁軸１６の他端面に当接する。吐出用パイロット室３３が吐出用ピストン３２によりパイロットブロック１３ｃ内に区画される。

吐出用ピストン３２の外径は吐出停止用ピストン２４の外径よりも大径であり、吐出用パイロット室３３の内径は吐出停止用パイロット室２５の内径よりも大きい。したがって、給気ポート１７に供給された圧縮空気が両方のパイロット室に供給されると、吐出用ピストン３２により弁体２２が弁座２３から離れる方向に加えられる推力は、吐出停止用ピストン２４により弁体２２に弁座２３に向かう方向に加えられる推力よりも大きくなる。これにより、弁体２２は弁座２３から離れて、主弁１１は吐出状態に切替えられる。一方、吐出用パイロット室３３に対する圧縮空気の供給が停止されると、吐出停止用ピストン２４に供給される圧縮空気によって、弁体２２が弁座２３に向かう方向の推力が弁軸１６に加えられる。これにより、弁体２２は弁座２３に当接し、主弁１１は吐出停止状態に切替えられる。

パイロット弁１２の弁ハウジング組立体１４は、本体ブロック１４ａとこれの両端面に取り付けられるパイロットブロック１４ｂ，１４ｃを有し、パイロット弁１２は主弁１１のパイロットブロック１３ｃに取り付けられる。弁孔３５が本体ブロック１４ａに設けられ、弁軸３６が弁孔３５に装着され、弁軸３６は軸方向に自在に往復動する。給気ポート３７が本体ブロック１４ａに設けられ、給気ポート３７は主弁１１の給気ポート１７に流路３８を介して連通される。したがって、給気ポート１７に圧縮空気が供給されると、給気ポート３７にも圧縮空気が供給される。

出力ポート４１が本体ブロック１４ａに設けられており、出力ポート４１はパイロット流路４２により主弁１１の吐出用パイロット室３３に連通している。排気ポート４３が本体ブロック１４ａに設けられており、排気ポート４３はパイロットブロック１３ｃに設けられた排気孔４４に連通している。給気ポート３７，出力ポート４１および排気ポート４３は、それぞれ弁孔３５の異なる位置に開口しており、給気ポート３７と排気ポート４３の間に出力ポート４１が設けられている。排気流路４５が排気孔４４に連通し、排気ポート４３から排出される空気は、排気流路４５を流れて外部に排出される。

弁体４６ａ，４６ｂが弁軸３６に設けられており、パイロット弁１２はスプール型である。図１に示されるように、弁軸３６が駆動されて、弁体４６ａが出力ポート４１と排気ポート４３の連通を遮断すると、出力ポート４１と給気ポート３７が連通し、パイロット弁１２は給気状態となる。パイロット弁１２が給気状態となると、空気圧供給源２０ａからの圧縮空気は、主弁１１の吐出用パイロット室３３に供給される。一方、弁軸３６が駆動されて、弁体４６ｂが給気ポート３７と出力ポート４１との連通を遮断すると、吐出用パイロット室３３に対する空気の供給が停止される。このときには、出力ポート４１と排気ポート４３とが連通し、吐出用パイロット室３３はパイロット弁１２を介して排気流路４５に連通し、吐出用パイロット室３３内の空気は、排気流路４５から外部に排出される。

ピストン収容孔４７がパイロット弁１２のパイロットブロック１４ｂに設けられ、給気用ピストン４８がピストン収容孔４７内に軸方向に往復動自在に装着され、給気用ピストン４８は弁軸３６の一端面に当接する。給気用パイロット室４９が給気用ピストン４８によりパイロットブロック１４ｂ内に区画される。給気用パイロット室４９はパイロット流路５１により給気ポート３７に連通されている。これにより、給気ポート３７に圧縮空気が供給されると、給気用パイロット室４９に供給される圧縮空気により、給気位置に向かう方向の推力が弁軸３６に加えられる。

ピストン収容孔５２がパイロット弁１２のパイロットブロック１４ｃに設けられている。排気用ピストン５３がピストン収容孔５２内に軸方向に往復動自在に装着され、排気用ピストン５３は弁軸３６の他端面に当接する。給気停止用パイロット室５４が排気用ピストン５３によりパイロットブロック１４ｃ内に区画される。給気停止用パイロット室５４に圧縮空気が供給されると、給気停止用パイロット室５４に供給される圧縮空気により、給気停止位置に向かう方向の推力が弁軸３６に加えられる。

排気用ピストン５３の外径は給気用ピストン４８の外径よりも大径であり、給気停止用パイロット室５４の内径は給気用パイロット室４９の内径よりも大きい。したがって、両方のパイロット室に給気ポート３７に供給された圧縮空気が供給されると、弁軸３６が排気位置に向かう方向の推力は、弁軸３６が給気位置に向かう方向の推力よりも大きくなる。これにより、パイロット弁１２は給気停止状態になる。一方、給気停止用パイロット室５４に対する圧縮空気の供給が停止されると、給気用ピストン４８に供給される圧縮空気により、弁体４６ａが排気ポート４３を閉じる。これにより、パイロット弁１２は給気状態になる。

給気停止用パイロット室５４に連通するパイロットポート５５が、弁ハウジング組立体１４のパイロットブロック１４ｃに設けられている。パイロット流路４２に連通するパイロットポート５６が、パイロットブロック１３ｃに設けられている。両方のパイロットポート５５，５６の間には、給排流路５７が接続される。給排流路５７はパイロット流路４２を介して吐出用パイロット室３３と出力ポート４１に連通する。したがって、パイロット弁１２が図１に示されるように給気状態に切替えられると、給排流路５７は、給気停止用パイロット室５４と空気圧供給源２０ａとを連通させる。これにより、パイロット弁１２を介して空気圧供給源２０ａからの圧縮空気が給気停止用パイロット室５４に供給される。

給気停止用パイロット室５４に空気が供給されると、パイロット弁１２は給気停止状態に切替えられる。パイロット弁１２が給気停止状態に切替えられると、給気ポート３７と出力ポート４１との連通が遮断されるとともに、出力ポート４１と排気ポート４３とが連通状態となる。出力ポート４１と排気ポート４３とが連通すると、給気停止用パイロット室５４は給排流路５７、パイロット弁１２の出力ポート４１、排気ポート４３を介して排気流路４５と連通状態になる。

第１の可変絞り弁６１が排気流路４５に設けられている。可変絞り弁６１は吐出用パイロット室３３内の空気が排気流路４５を流れて外部に排出されるときに、その空気の単位時間当たりの流量つまり流速を設定する。吐出用パイロット室３３内の空気が排気流路４５から外部に排出されるのは、パイロット弁１２が給気停止状態となったときである。排気流路４５を流れる空気の流量は、可変絞り６１により変化させることができる。

第２の可変絞り弁６２が給排流路５７に設けられている。可変絞り弁６２は給気停止用パイロット室５４内の空気が、給排流路５７からパイロットポート５６、出力ポート４１、排気ポート４３を通り、排気流路４５へ流れて外部に排出されるときに、その給排流路５７内の空気の単位時間当たりの流量を設定する。給気停止用パイロット室５４内の空気は、給排流路５７と排気流路４５とを介して外部に排出されるので、給気停止用パイロット室５４内の空気が外部に排出される流量は、第１の可変絞り弁６１と第２の可変絞り弁６２とにより設定される。それぞれの可変絞り弁６１，６２に代えて、連通開度が固定された絞り弁としたり、流路断面積を一定値に設定したりすると、排気される時間を設定することが出来る。

バイパス流路６３が第２の可変絞り弁６２を迂回して給排流路５７に設けられ、逆止弁６４がバイパス流路６３に設けられている。逆止弁６４は、空気圧供給源２０ａから給気停止用パイロット室５４に給排流路５７を介して圧縮空気を供給するときに、バイパス流路６３を開放する。バイパス流路６３を上述とは逆方向に流れるとき、つまり給気停止用パイロット室５４内の圧縮空気を排気するときには、バイパス流路６３を遮断する。したがって、給気停止用パイロット室５４内の圧縮空気を排気するときには、空気は第２の可変絞り弁６２を流れる。

図１に示した間欠エア吐出装置１０は、主弁１１にパイロット弁１２が取り付けられているが、パイロット弁１２を主弁１１から分離して、流路を介して主弁１１とパイロット弁１２とを連通させるようにした実施の形態としても良い。また、それぞれの可変絞り弁６１，６２をパイロットブロック１３ｃ内に組み込むようにした実施の形態としても良い。

図２および図３は上述した間欠エア吐出装置の空気圧回路図である。図２（Ｂ）はエア吐出開始時を示し、図３（Ａ）はエア吐出状態を示し、図３（Ｂ）はエア吐出停止状態を示す。図２および図３においては、図１に示された部材と対応する部材には同一の符号が付されている。図２（Ｂ）および図３においては、空気の流れ状態が太線で示されている。図４は空気吐出部材２１ａからパルス状に吐出される空気の波形を示すタイムチャートである。

空気圧供給源２０ａから給気ポート１７に圧縮空気が供給されると、吐出停止用パイロット室２５と給気用パイロット室４９とに圧縮空気が供給される。給気用パイロット室４９に圧縮空気が供給されると、給気位置となったパイロット弁１２を介して吐出用パイロット室３３に空気が供給され、主弁１１は吐出状態に切替えられる。これにより、図２（Ｂ）において太線で示されるように圧縮空気が流れて吐出流路２１に圧縮空気が吐出される。図４において、符号ｔ１は図２（Ｂ）に示すように、主弁１１が吐出状態に切り換えられた時点を示す。

吐出流路２１に空気が吐出されるとともに給排流路５７のバイパス流路６３を通って給気停止用パイロット室５４に空気が供給され、パイロット弁１２は給気停止状態に切り換えられる。吐出流路２１に空気が吐出され始めると、ほとんど同時に、パイロット弁１２は給気停止状態に切り換えられる。パイロット弁１２が給気停止状態に切り換えられると、吐出用パイロット室３３に対する空気圧供給源２０ａからの圧縮空気の供給が停止され、吐出用パイロット室３３はパイロット弁１２を介して排気流路４５と連通状態となり、吐出用パイロット室３３内の圧縮空気の排出が開始される。図３（Ａ）は、吐出用パイロット室３３内の圧縮空気が排気流路４５から排出されている状態を示す。吐出用パイロット室３３内の圧縮空気が排出される時間は、図４に示されるように、吐出流路２１に圧縮空気が吐出される時間Ｔ１に対応している。この時間Ｔ１は排気流路４５内の排気流量により設定され、この排気流量は可変絞り弁６１により設定される。

吐出用パイロット室３３内の空気が排出されると、図３（Ｂ）に示されるように、主弁１１は吐出停止用パイロット室２５の空気により吐出停止状態に切り換えられる。これにより、吐出流路２１と供給流路２０との連通が遮断されて、吐出流路２１への空気の吐出が停止される。図４において符号ｔ２は、吐出流路２１への圧縮空気の吐出が停止された時点を示す。

吐出用パイロット室３３内の空気が排出されて主弁１１が吐出停止状態に切り換えられ、その後に、パイロット弁１２が給気停止状態から給気状態に切り換えられる。主弁１１の吐出用パイロット室３３の圧力変化と、パイロット弁１２の給気停止用パイロット室５４内の圧力変化は、パイロット弁１２が給気停止状態であるときに、以下のようになる。給排流路５７と排気流路４５の２つが直列に結ばれて構成される流路に対して、給気停止用パイロット室５４は最も上流に位置する。給気停止用パイロット室５４の圧縮空気は、給排流路５７と排気流路４５の２つが直列に結ばれて構成される流路を介して排気される。吐出用パイロット室３３は給気停止用パイロット室５４よりも下流側に位置し、排気流路４５のみを介して排気される。つまり、一番上流にある給気停止用パイロット室５４の空気の圧力は、下流側にある吐出用パイロット室３３の空気の圧力よりも、常に高い。従って、吐出用パイロット室３３の圧力が下がった後で、給気停止用パイロット室５４の圧力が下がる。つまり、主弁１１が吐出停止状態に切り換わった後に、時間をおいて、パイロット弁１２が給気状態に切り換えられる。

給気停止用パイロット室５４内の圧縮空気が排出される時間は、図４における吐出停止時間Ｔ２に対応している。この時間Ｔ２は、給排流路５７、パイロット流路４２、排気ポート４３、排気流路４５を通って給気停止用パイロット室５４から外部に排出される排気流量により設定され、この排気流量は２つの可変絞り弁６１，６２により設定される。給気停止用パイロット室５４内の圧縮空気が排出されると、給気用パイロット室４９内の圧縮空気によりパイロット弁１２は給気状態に切り換えられる。パイロット弁１２が給気状態に切り換えられると、図２（Ｂ）に示すように、主弁１１は吐出状態に切り換えられる。

このようにして、圧縮空気の吐出と吐出停止とが繰り返されて、吐出流路２１には間欠的に圧縮空気が吐出されてパルス状の波形の圧縮空気が吐出される。吐出時間Ｔ１と吐出停止時間Ｔ２を１周期Ｔとすると、１周期Ｔに対する圧縮空気の吐出時間の比、つまりデューティ比ＤはＴ１／Ｔとなる。デューティ比Ｄは、可変絞り弁６２によって、給気停止用パイロット室５４からの圧縮空気の排出流量により設定される。可変絞り弁６２を調整することによって、デューティ比Ｄは任意の値に設定される。パルス状に吐出される圧縮空気の周波数Ｆは、１／Ｔであり、周波数Ｆは可変絞り弁６１によって、排気流路４５を流れる圧縮空気の排出流量により設定される。

２つの可変絞り弁６１，６２を調整することによって、空気吐出部材２１ａにパルス状に吐出される圧縮空気の周波数Ｆとデューティ比Ｄとを、必要に応じて任意に設定することができる。ただし、周波数Ｆとデューティ比Ｄを調整する必要が無い場合には、可変絞り弁に代えて、絞り量が一定の絞り弁を使用することができる。

空気吐出部材２１ａからは空気圧供給源２０ａからの圧縮空気を吐出するようにしたので、空気圧供給源２０ａから供給される空気の圧力を調整することによって、図４において二点鎖線で示すように、吐出圧力を高めたり、逆に低めたりすることができる。これにより、１台の間欠エア吐出装置１０によって、種々の被吐出物に対してパルス状の空気を吹き付けることができる。図４における二点鎖線は、絞り弁の操作によって、デューティ比Ｄが実線で示される場合と相違した値に設定された場合を示す。

図５は他の実施の形態である間欠エア吐出装置を示す断面図である。図５においては、図１に示された部材と共通する部材には同一の符号を付して重複した説明を省略する。

この間欠エア吐出装置１０においては、急速排気弁６６がパイロットブロック１３ｃに組み込まれている。急速排気弁６６は、パイロットブロック１３ｃに形成された弁体収容孔６７に組み込まれる弁座スリーブ６８を有している。弁座スリーブ６８に設けられた連通孔６９は、パイロットブロック１３ｃに形成された連通流路７１により、排気流路４５に連通している。弁座スリーブ６８と弁体収容孔６７の間の連通空間７２は、吐出用パイロット室３３と給排流路５７に連通している。

ゴム製の排気弁体７３が弁体収容孔６７内に装着される。この排気弁体７３は、出力ポート４１から空気が供給されると、弁座スリーブ６８の先端の弁座面に接触して、連通孔６９を閉じる。さらに、急速排気弁６６は、排気弁体７３の外周縁と弁体収容孔６７の間の隙間を介して、出力ポート４１と吐出用パイロット室３３とを連通させる。これにより、給気ポート３７に供給された空気は吐出用パイロット室３３に供給される。一方、出力ポート４１と給気ポート３７との連通が遮断されると、吐出用パイロット室３３内の圧縮空気の圧力により、排気弁体７３は弁座スリーブ６８の弁座面から離れる。これにより、出力ポート４１と吐出用パイロット室３３との連通が遮断され、吐出用パイロット室３３は連通孔６９を介して排気流路４５と給排流路５７と連通させる。

図６および図７は図５に示した間欠エア吐出装置の空気圧回路図である。図６（Ｂ）はエア吐出開始時を示し、図７（Ａ）はエア吐出状態を示し、図７（Ｂ）はエア吐出停止状態を示す。図６および図７においては、図５に示された部材と対応する部材には同一の符号が付されている。図６（Ｂ）および図７においては、空気の流れ状態が太線で示されている。

空気圧供給源２０ａから給気ポート１７に圧縮空気が供給されると、吐出停止用パイロット室２５と給気用パイロット室４９とに圧縮空気が供給される。給気用パイロット室４９に圧縮空気が供給されると、給気位置となったパイロット弁１２を介して吐出用パイロット室３３に空気が供給され、主弁１１は図６（Ｂ）に示されるように、吐出状態に切り換えられる。これにより、図６（Ｂ）において太線で示されるように圧縮空気が流れて吐出流路２１に圧縮空気が吐出される。この状態は、図４において、符号ｔ１で示すように、主弁１１が吐出状態に切り換えられた時点を示す。

吐出流路２１に空気が吐出されるとともに給排流路５７のバイパス流路６３を通って給気停止用パイロット室５４に空気が供給され、パイロット弁１２は給気停止状態に切り換えられる。吐出流路２１に空気が吐出され始めると、ほとんど同時に、パイロット弁１２は給気停止状態に切り換えられる。パイロット弁１２が給気停止状態に切り換えられると、吐出用パイロット室３３には空気圧供給源２０ａから圧縮空気の供給が停止される。これにより、吐出用パイロット室３３から流出する圧縮空気によって、急速排気弁６６の排気弁体７３が弁座スリーブ６８から離れて、吐出用パイロット室３３は急速排気弁６６と連通流路７１を介して排気流路４５と連通状態となり、吐出用パイロット室３３内の圧縮空気の排出が開始される。図７（Ａ）は吐出用パイロット室３３内の圧縮空気が排気流路４５から排出されている状態を示す。吐出用パイロット室３３内の圧縮空気が排出される時間は、図４に示されるように、吐出流路２１に圧縮空気が吐出される時間Ｔ１に対応している。この時間Ｔ１は、図１に示した間欠エア吐出装置１０と同様に、排気流路４５内の排気流量により設定され、この排気流量は可変絞り弁６１により設定される。

吐出用パイロット室３３内の空気が排出されると、図７（Ｂ）に示されるように、主弁１１は吐出停止用パイロット室２５の圧縮空気により吐出停止状態に切り換えられる。これにより、吐出流路２１と供給流路２０との連通が遮断されて、吐出流路２１への圧縮空気の吐出が停止される。図４において符号ｔ２は、吐出流路２１への空気の吐出が停止された時点を示す。

吐出用パイロット室３３内の圧縮空気が排出されて主弁１１が吐出停止状態に切り換えられ、その後に、パイロット弁１２が給気状態から給気停止状態に切り換えられる。給気停止用パイロット室５４内の圧縮空気が排出される時間は、図４における吐出停止時間Ｔ２に対応している。この時間Ｔ２は、給排流路５７、急速排気弁６６、連通流路７１、および排気流路４５を通って給気停止用パイロット室５４から外部に排出される排気流量により設定され、この排気流量は２つの可変絞り弁６１，６２により設定される。給気停止用パイロット室５４内の圧縮空気が排出されると、給気用パイロット室４９内の圧縮空気によりパイロット弁１２は給気状態に切り換えられる。パイロット弁１２が給気状態に切り換えられると、図６（Ｂ）に示すように、主弁１１は吐出状態に切り換えられる。

このようにして、圧縮空気の吐出と吐出停止とが繰り返されて、吐出流路２１には間欠的に圧縮空気が吐出され、パルス状の波形の圧縮空気が吐出される。圧縮空気の吐出時間のデューティ比Ｄは、図１に示した間欠エア吐出装置１０と同様に、可変絞り弁６２の開度調整によって、給気停止用パイロット室５４からの空気の排出流量により設定される。また、パルス状に吐出される圧縮空気の周波数Ｆは、可変絞り弁６１によって、排気流路４５を流れる圧縮空気の排出流量により設定される。

図１に示した形態においては、パイロット弁１２を介して吐出用パイロット室３３と給気停止用パイロット室５４内の空気を排気するようにしている。これに対し、図５に示した形態においては、急速排気弁６６を介して吐出用パイロット室３３と給気停止用パイロット室５４内の空気が排気される。したがって、パイロット弁１２は排気動作を行わないので、パイロット弁１２を２ポート弁、つまり主弁１１と同様の弁構造のものとすることができる。

図８はさらに他の実施の形態である間欠エア吐出装置を示す空気圧回路図である。この間欠エア吐出装置１０においては、図５に示したパイロット弁１２として、上述のように、２ポート弁が使用されている。この形態においては、図６および図７に示した場合と同様にエアの吐出動作が行われる。

本発明は前記実施の形態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。たとえば、排気流路４５に設けられる第１の可変絞りや、給排流路５７に設けられる第２の可変絞りは、固定絞りでもよく、さらには特に絞りを設けず、排気流路４５や給排流路５７を適切な内径の流路で構成してもよい。また、上述した実施形態では、主弁１１には吐出停止用パイロット室２５を、パイロット弁１２には給気用パイロット室４９を設けている。これに対して図９に示すように、主弁１１の吐出停止用パイロット室２５へ圧縮空気を常時供給することなく、圧縮空気の代わりに、吐出停止用パイロット室２５に圧縮コイルばね７４を設けてもよい。同様に、パイロット弁１２の給気用パイロット室４９へ圧縮空気を常時供給することなく、圧縮空気の代わりに、給気用パイロット室４９に圧縮コイルばね７５を設けてもよい。

１１ 主弁
１２ パイロット弁
１３，１４ 弁ハウジング組立体
１６ 弁軸
１７ 給気ポート
１９ 吐出ポート
２０ 供給流路
２０ａ 空気圧供給源
２１ 吐出流路
２４ 吐出停止用ピストン
２５ 吐出停止用パイロット室
３２ 吐出用ピストン
３３ 吐出用パイロット室
３６ 弁軸
３７ 給気ポート
４１ 出力ポート
４２ パイロット流路
４３ 排気ポート
４４ 排気孔
４５ 排気流路
４７ ピストン収容孔
４８ 給気用ピストン
４９ 給気用パイロット室
５３ 排気用ピストン
５４ 給気停止用パイロット室
５７ 給排流路
６１ 第１の可変絞り弁
６２ 第２の可変絞り弁
６３ バイパス流路
６４ 逆止弁
６６ 急速排気弁
６８ 弁座スリーブ
７１ 連通流路
７２ 連通空間
７３ 排気弁体

Claims (11)

1. 供給される圧縮空気を間欠的に吐出する間欠エア吐出装置であって、
   吐出用パイロット室を有し、圧縮空気が供給される給気ポートと圧縮空気を吐出する吐出ポートとを連通させる吐出状態、および前記給気ポートと前記吐出ポートとの連通を遮断する吐出停止状態に切り換えられる主弁と、
   給気停止用パイロット室を有し、前記給気ポートに供給される圧縮空気を前記吐出用パイロット室に供給する給気状態と、前記吐出用パイロット室への圧縮空気の供給を停止する給気停止状態とに切り換えられるパイロット弁と、
   前記パイロット弁が前記給気停止状態に切り換えられたときに前記吐出用パイロット室に連通する排気流路と、
   前記パイロット弁が前記給気状態となったときに前記給気ポートを前記給気停止用パイロット室に連通させ、前記パイロット弁が前記給気停止状態となったときに前記給気停止用パイロット室を前記排気流路に連通させる給排流路と、
   を有する、間欠エア吐出装置。
2. 請求項１記載の間欠エア吐出装置において、
   前記排気流路に設けられ、前記吐出用パイロット室の圧縮空気が排出される流量を設定する第１の絞り弁を有する、間欠エア吐出装置。
3. 請求項１記載の間欠エア吐出装置において、
   前記給排流路に設けられ、前記給気停止用パイロット室内の圧縮空気が前記排気流路から排出される流量を設定する第２の絞り弁を有する、間欠エア吐出装置。
4. 請求項１記載の間欠エア吐出装置において、前記パイロット弁が前記給気状態となったときに前記給気ポートを前記吐出用パイロット室と前記給排流路とに連通させ、前記パイロット弁が給気停止状態となったときに前記吐出用パイロット室の空気を前記排気流路から排出し、前記給気停止用パイロット室の圧縮空気を前記給排流路を介して前記排気流路から排出する急速排気弁を有する、間欠エア吐出装置。
5. 請求項３記載の間欠エア吐出装置において、前記給排流路に前記第２の絞り弁を迂回するバイパス流路を設け、前記給気ポートから前記給気停止用パイロット室に圧縮空気を供給するときにバイパス流路を開放し、前記給気停止用パイロット室から前記排気流路へ圧縮空気が流れるときにはバイパス流路を遮断する逆止弁を前記バイパス流路に設けた、間欠エア吐出装置。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の間欠エア吐出装置において、前記主弁は前記給気ポートに連通する吐出停止用パイロット室を有し、当該吐出停止用パイロット室は前記吐出用パイロット室の空気が排出されたときに前記主弁を前記吐出停止状態に切替える、間欠エア吐出装置。
7. 請求項６記載の間欠エア吐出装置において、前記主弁は前記吐出用パイロット室を区画する吐出用ピストンと、前記吐出停止用パイロット室を区画する吐出停止用ピストンとを有し、前記吐出用ピストンは前記吐出停止用ピストンよりも外径が大きい、間欠エア吐出装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の間欠エア吐出装置において、前記パイロット弁は前記給気ポートに連通する給気用パイロット室を有し、当該給気用パイロット室は前記給気停止用パイロット室の空気が排出されたときに前記パイロット弁を前記給気停止状態に切替える、間欠エア吐出装置。
9. 請求項８記載の間欠エア吐出装置において、前記パイロット弁は給気停止用パイロット室を区画する排気用ピストンと、前記給気用パイロット室を区画する給気用ピストンとを有し、前記排気用ピストンは前記給気用ピストンよりも外径が大きい、間欠エア吐出装置。
10. 請求項２記載の間欠エア吐出装置において、前記第１の絞り弁は、空気の流量を変化させる可変絞り弁である、間欠エア吐出装置。
11. 請求項３記載の間欠エア吐出装置において、前記第２の絞り弁は、空気の流量を変化させる可変絞り弁である、間欠エア吐出装置。
    
    
    
    

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