JPH0419208Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、アクチユエータを低速で起動させる
ためのスロースタート制御弁に関するものであ
る。

［従来の技術］ アクチユエータが圧力流体の供給停止によつて
休止しているときに、アクチユエータや圧力流体
の給排管路中に圧力流体が残存していると、その
残圧によつてアクチユエータが誤動作して作業者
に危険であるばかりでなく、設備を損傷すること
がある。この残圧による誤動作をなくすために
は、アクチユエータの休止時に管路を大気に連通
させて圧力流体を排出すればよいが、アクチユエ
ータの残圧をなくすと、再起動時にアクチユエー
タが急速起動するジヤンピングを生じて、誤動作
と同様に作業者に危険であるばかりでなく、設備
を損傷することがある。

従来、上記残圧及びジヤンピングを防止する制
御装置として、例えば特開昭55−126107号公報に
開示されたものが知られている。

しかしながら、この制御装置は、パイロツト流
路によつて低圧の流体を供給するために、供給流
量が少ないので、アクチユエータの圧力室の容積
が大きいと始動時間が長くなるという問題があ
る。

また、パイロツト流路に、流体圧を減圧させる
ための流量制御弁と、主弁のポート間の連通を一
時的に遮断させる逆止弁とを、パイロツト弁と直
列に設置しているので、流路抵抗が大きいという
問題もある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、主弁自体に
減圧供給機能を持たせることによつて流体圧を広
い範囲で制御することができ、しかも流路抵抗が
小さいスロースタート制御弁を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のスロースタ
ート制御弁は、主弁と、該主弁を駆動するパイロ
ツト弁とを備えたスロースタート制御弁であつ
て、上記主弁には、供給ポートと出力ポートとの
間を開閉する供給弁部と、出力ポートと排出ポー
トとの間を開閉する排出弁部とを、個別に駆動可
能に設けるとともに、それらの切換駆動を行う駆
動部を設け、該駆動部を、パイロツト弁を通して
供給される出力ポートの流体圧により駆動され
て、出力ポートの流体圧が高い場合に供給ポート
と出力ポートとを全開状態で連通させる供給弁部
の駆動部と、パイロツト弁によるパイロツト流体
圧力の供給により駆動されて、排出弁部を復帰ス
プリングの付勢力に抗して開放し、排出弁部の全
閉時に上記供給弁部を押圧してそれを小開状態で
連通させる排出弁部の駆動部とによつて構成した
ことを特徴としている。

［作用］ パイロツト弁の電磁部が非励磁のときは、復帰
スプリングの付勢力によつて、供給弁部が供給ポ
ートと出力ポートの連通を遮断し、排出弁部が出
力ポートと排出ポートを連通させる復帰位置にあ
る。

パイロツト弁の電磁部を励磁して、駆動部にパ
イロツト流体を供給すると、排出弁部の駆動部に
よつて、排出弁部が復帰スプリングの付勢力に抗
して出力ポートと排出ポートの連通が遮断する全
閉状態に切換わるとともに、これによつて供給ポ
ートと出力ポートが小開状態で連通する。

この場合、出力ポートから流出する圧力流体は
低圧であるから、アクチユエータは低速で起動す
る。

出力ポートの流体圧が上昇すると、供給弁部の
駆動部により、供給弁部が供給ポートと出力ポー
トが全開状態で連通させて、高圧の圧力流体によ
つてアクチユエータが急速駆動される。

パイロツト弁の電磁部の励磁を解除すると、パ
イロツト流体が排出されるので、復帰スプリング
の付勢力によつて排出弁部が出力ポートと排出ポ
ートを連通させる位置に切換わるとともに、これ
によつて供給弁部が供給ポートと出力ポートの連
通を遮断するので、アクチユエータ及び管路の残
存流体が排出ポートから排出されて、アクチユエ
ータ及び管路の残圧がなくなる。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の第１実施例を示
し、この制御弁は、主弁２０及び主弁２０を駆動
する電磁制御のパイロツト弁６０Ａ，６０Ｂで構
成されている。

上記主弁２０における弁本体２１は、供給ポー
トＰ、出力ポートＡ及び排出ポートＲを備え、内
部には供給弁部２２、排出弁部２３及び駆動部２
４が設けられている。

供給弁部２２は、供給ポートＰと出力ポートＡ
を連通させる供給弁座２６を備え、供給弁座２６
との対向位置にはそれと略同径の案内筒状の背室
を形設し、その背室に供給弁座２６を開閉する供
給弁体２７を摺動可能に挿嵌するとともに、供給
弁体２７を供給弁座２６に押付ける供給弁スプリ
ング２８を縮設している。なお、上記背室は、供
給弁体２７に設けた連通孔により出力ポートＡに
連通させている。

上記供給弁部２２と同一軸線上に形成された排
出弁部２３は、出力ポートＡと排出ポートＲを連
通させる排出弁座２９を備え、その排出弁座２９
は上記供給弁座２６と背向状態に形設されてい
る。また、弁本体２１における排出弁座２９と対
向する位置には案内筒状の背室が形設され、その
背室に排出弁座２９を開閉する排出弁体３０を摺
動可能に挿嵌するとともに、排出弁体３０を排出
弁座２９に押付ける排出弁スプリング３１を縮設
している。なお、上記背室は、排出弁体３０に設
けた連通孔により出力ポートＡ側に連通させてい
る。

上記供給弁部２２及び排出弁部２３を駆動する
駆動部２４は、供給弁体２７のロツド挿通孔に摺
動自在に挿通した供給弁ロツド３２と排出弁体３
０のロツド挿通孔に摺動自在に挿通した排出弁ロ
ツド３３とを備え、ロツド３２，３３は、摺動可
能に連結されている。

供給弁ロツド３２は供給弁座側に大径部を有
し、背室を貫通した他端に固定のピストン３４
は、弁本体２１内に第１パイロツト室３５とそれ
よりも大径の第２パイロツト室３６とを区画形成
し、ピストン３４における第２パイロツト室３６
側の受圧面積を第１パイロツト室３５側のそれよ
りも大きくしている。なお、この場合、第１パイ
ロツト室３５側のピストン３４の受圧面積を、第
２パイロツト室３６側の７割程度にしておくとよ
い。ピストン３４は、パイロツト室３５，３６の
作用力差により軸方向に駆動されるもので、第１
パイロツト室３５は圧力流体源１に連通している
第１パイロツト通路３７に、第２パイロツト室３
６は第２パイロツト通路３８にそれぞれ連通して
いる。

排出弁ロツド３３は排出弁座側に大径部を有
し、背室を貫通した他端に固定のピストン３９
は、弁本体２１内に第３パイロツト室４０と第４
パイロツト室４１を区画形成し、それらにおける
圧力差により軸方向に駆動されるもので、第３パ
イロツト室４０は第３パイロツト通路４２に連通
しており、第４パイロツト室４１には排出弁スプ
リング３１よりも付勢力の大きい復帰スプリング
４３が縮設されている。

上記ピストン３９は、排出弁ロツド３３に固定
されたピストン本体とこれに螺着された蓋体より
なり、これらによつて形成された中空部には、ね
じ杆４４先端のストツパ４５が挿入されている。
ねじ杆４４の他端はピストン３９の蓋体を貫通し
て弁本体２１に螺着されており、ねじ杆４４の回
転によつて調整可能であるピストン３９のストロ
ーク₁は、排出弁体３０のストローク₂よりも
大きく設定されている。

また、排出弁ロツド３３の大径部は、先端の筒
状部４７を供給弁ロツド３２の大径部にに対して
外嵌させることにより、ロツド３２と摺動可能に
連結されており、且つロツド３２，３３の摺動距
離₃は、図示しないストツパによりピストン３
９のストローク₁よりも小さく設定されている。

したがつて、供給弁ロツド３２が上動したとき
は、排出弁ロツド３３は静止状態を保ち、排出弁
ロツド３３がストローク₃だけ下動したときは、
供給弁ロツド３２が静止状態を保つが、排出弁ロ
ツド３３の大径部が供給弁体２７を押圧して、供
給弁部２２をストローク₁−₃の小開状態に開
弁させる。

一方、パイロツト弁６０Ａ，６０Ｂは、弁機構
部６１ａ，６１ｂ及び電磁部６２ａ，６２ｂより
なる周知の３ポート電磁弁からなり、パイロツト
弁６０Ａの弁機構部６１ａは、通路６３によつて
出力ポートＡに連通するポートPa、第２パイロ
ツト通路３８に連通するポートAa及び大気に連
通するポートRaを備え、パイロツト弁６０Ｂの
弁機構部６１ｂは、通路６４によつて圧力空気源
１に連通するポートPb、第３パイロツト通路４
２に連通するポートAb及び大気に連通するポー
トRbを備えている。

次に、第１図及び第２図を参照して、第１実施
例の作動を説明する。

第１図はパイロツト弁６０Ａ，６０Ｂの電磁部
６２ａ，６２ｂが非励磁の状態にあり、第２パイ
ロツト室３６及び第３パイロツト室４０はパイロ
ツト弁６０Ａ，６０Ｂを通して大気に連通し、第
１パイロツト室３５には圧力流体が供給されてい
る。したがつて、供給弁部２２は閉鎖し、排出弁
部２３は第４パイロツト室４１の復帰スプリング
４３の付勢力によつて全開状態にあり、出力ポー
トＡと供給ポートＰの連通が遮断されて、出力ポ
ートＡと排出ポートＲが連通している。

電磁部６２ａ，６２ｂを励磁すると、ポート
Pa，PbとAa，Abが連通するので、第３パイロ
ツト室４０に圧力空気源１の圧力流体が供給され
て排出弁ロツド３３が図において下動するが、供
給弁ロツド３２は静止している。

排出弁ロツド３３がストローク₂だけ下動す
ると、排出弁部２３は排出弁スプリング３１の付
勢力によつて閉鎖し、さらに下動すると、供給弁
体２７を押圧して供給弁部２２をあらかじめ設定
されたストローク₁−₃だけ開放するので、供
給ポートＰと出力ポートＡが小開状態で連通す
る。この場合、供給ポートＰから出力ポートＡに
流出する圧力流体は、供給弁部２２によつて絞ら
れて圧力が低いので、アクチユエータのジヤンピ
ングが防止される。

なお、ストローク₂をストローク₃に等しい
かまたは僅かに小さくすると、供給弁部２２から
流入する圧力流体が直接排出弁部２３に流出する
のを防止できる。また、供給弁部２２の開度は、
ねじ杆４４を回転させてピストン３９のストロー
ク₃を調整することにより調節することができ
る。

出力ポートＡに流出した流体は、通路６３、パ
イロツト弁６０Ａ及び第２パイロツト通路３８を
通つて第２パイロツト室３６に供給され、第２パ
イロツト室３６におけるピストン３４の受圧面積
を第１パイロツト室３５のそれよりも大きくして
いるので、供給弁ロツド３２が第２パイロツト室
３６の作用力によつて下降して、供給弁部２２が
全開状態となる。したがつて、出力ポートＡに流
出する流体圧が高くなり、低速起動したアクチユ
エータは高速で駆動される。

電磁部６２ａ，６２ｂの励磁を解除すると、パ
イロツト弁６０Ａ，６０ＢのポートAa，Abと
Ra，Rbが連通してポートPa，Pbが閉鎖される
ので、第２パイロツト室３６及び第３パイロツト
室４０の流体は大気に排出される。これによつ
て、ピストン３９及び排出弁ロツド３３が復帰ス
プリング４３の付勢力で上動して排出弁部２３を
開放し、一方、ピストン３４及び供給弁ロツド３
２が第１パイロツト室３５の作用力により上動し
て供給弁部２２を閉鎖し、第１図の状態に復帰す
る。排出弁部２３の開放によつて出力ポートＡと
排出ポートＲが連通するので、アクチユエータ及
び管路の残圧を排出することができる。

第３図は本考案の第２実施例を示し、この第２
実施例の第１パイロツト室５１には、ピストン３
４を上方に付勢するスプリング５２及びスプリン
グ５２の付勢力を調整ねじ５４により調整可能と
してスプリング座５３が設けられている。この実
施例では、ピストン３４の第１パイロツト室側の
受圧面積を第２パイロツト室側の半分程度にして
おき、パイロツト室５１，３６に作用する作用力
比を0.5〜1.0の間で調整できるようにするとよ
い。また、図示を省略しているが、第１パイロツ
ト通路３７を設けることなく、第１パイロツト室
５１の作用力を、調整ねじ５４によつて調整され
るスプリング５２の付勢力のみとすることもでき
る。

また、調整ねじ５４で第１パイロツト室５１の
ピストンに対する作用力を調整することにより、
供給弁部２２に作用する作用力を調整して、小開
状態から全開状態に切換わる時間を調節すること
ができる。

他の構成及び作用は第１実施例と同じなので、
図中、同一または相当部分に同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。

第４図は本考案の第３実施例を示し、この第３
実施例のパイロツト弁７０は、ポートA₁をポー
トP₁とポートR₁とに切換え連通させる周知の３
ポート電磁弁７１と、ポートA₁の流体圧で駆動
される周知の空気圧作動弁７２とを一体とした内
部パイロツト式３ポート電磁弁で構成されてい
る。したがつて、第３実施例におけるパイロツト
弁７０は、１個の電磁部７３によつて主弁２０を
駆動することができる。

第３実施例の作用は、弁７２が電磁部に代えて
電磁弁７１の流体圧で駆動される以外は第１実施
例と同じであるから、詳細な説明は省略する。

なお、実用新案登録請求の範囲に記載した符号
は、実施例との対比の便宜のためであつて、これ
によつて本願考案が実施例に記載のものに限定さ
れるものではない。

［考案の効果］ 本考案のスロースタート制御弁は、主弁自体に
減圧供給機能を持たせたことにより、低圧流体の
流量を広い範囲で制御できるので、アクチユエー
タの圧力室の容積が大きい場合であつても、適切
な速度で始動させることができる。

また、パイロツト流路に絞り弁や逆止弁を設け
る必要がないので、低圧供給時の流路抵抗を小さ
くすることができる。

さらに、主弁への圧力流体の供給を停止したと
きは、出力ポ−トと排出ポ−トを連通させるの
で、アクチユエ−タ及び管路における残圧による
危険や設備の損傷も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断正面図、第
２図は同上の作動説明図、第３図は本考案の第２
実施例の要部縦断図、第４図は本考案の第３実施
例の作動説明図である。 ２０……主弁、２２…
…供給弁部、２３……排出弁部、２４……駆動
部、３７，３８，４２……パイロツト通路、４３
……復帰スプリング、６０Ａ，６０Ｂ，７０……
パイロツト弁、６２ａ，６２ｂ，７３……電磁
部、６３，６４……通路、Ｐ……供給ポ−ト、Ａ
……出力ポ−ト、Ｒ……排出ポ−ト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主弁２０と、該主弁２０を駆動するパイロツト
   弁６０Ａ及び６０Ｂまたは７０とを備えたスロー
   スタート制御弁であつて、 上記主弁２０には、供給ポートＰと出力ポート
   Ａとの間を開閉する供給弁部２２と、出力ポート
   Ａと排出ポートＲとの間を開閉する排出弁部２３
   とを、個別に駆動可能に設けるとともに、それら
   の切換駆動を行う駆動部２４を設け、 上記駆動部２４を、パイロツト弁６０Ａまたは
   ７０を通して供給される出力ポートＡの流体圧に
   より駆動されて、出力ポートＡの流体圧が高い場
   合に供給ポートＰと出力ポートＡとを全開状態で
   連通させる供給弁部の駆動部と、パイロツト弁６
   ０Ｂまたは７０によるパイロツト流体圧力の供給
   により駆動されて、排出弁部２３を復帰スプリン
   グ４３の付勢力に抗して開放し、排出弁部２３の
   全閉時に上記供給弁部２２を押圧してそれを小開
   状態で連通させる排出弁部の駆動部とによつて構
   成した、 ことを特徴とするスロースタート制御弁。