JPH0434300Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用分野 本考案は、圧力制御弁においてパイロツト弁と
して機能する差圧作動切換弁の改良に関するもの
である。

従来例とその問題点 プレス機械のバランサやダイクツシヨンにおい
ては、空気による緩衝効果を向上させるために、
空気配管途中に大容量のタンクを設けているが、
そのタンク内圧力は、ダイチエンジを行う毎にダ
イに見合う圧力に再設定する必要があり、その設
定を自動的且つ短時間に行うことが要求され、
種々の提案がなされている。このようなタンク内
圧力の設定には、一般的に圧力制御弁が用いら
れ、この圧力制御弁の制御部に対して出力圧（タ
ンク圧）をフイードバツクさせると共にパイロツ
ト圧を再設定のための信号として作用させて、そ
の圧力制御弁の動作を制御するようにしており、
この場合における圧力制御弁の制御部は、上記二
つの圧力を比較してそれらの差圧に応じた出力を
得るための差圧作動切換弁として構成される。

このような差圧作動切換弁は、例えば実開昭53
−144191号公報によつて既に公知である。

この切換弁は、ダイヤフラムの上下に上記出力
圧及びパイロツト圧に相当する圧力が加えられる
一対の受圧室を区画形成すると共に、該ダイヤフ
ラムに流体流路を切換える弁体を備えた弁軸を取
付け、上側及び下側の受圧室の圧力差によつてダ
イヤフラムを変位させ、弁体を駆動して流体流路
を切換えるようにしたものである。

しかしながら、このような切換弁を用いた場合
には、プレス機械の作動に際し出力圧がパイロツ
ト圧よりも高く上昇する毎に出力圧が誤つてリリ
ーフ排気されるという難点がある。これは、上側
及び下側の受圧室に相対的な圧力差が生じた場合
に、その圧力差が一方の受圧室が昇圧したことに
よつて生じたものであるか、あるいは他方の受圧
室が降圧したことによつて生じたものであるかに
拘わりなく、その相対的な圧力差によつて同じよ
うに駆動されるため、出力圧がプレス機械の作動
に伴つてパイロツト圧よりも上昇した本来リリー
フ排気されるべきでない場合も、意図的にパイロ
ツト圧を出力圧よりも低く設定したリリーフ排気
されるべき場合と同様な状態に切換えられ、リリ
ーフ排気されるからである。

技術的課題 本考案は、圧力制御弁を適切に駆動して誤つた
リリーフ排気を防止するため、パイロツト圧を出
力圧よりも低く設定した場合と、逆に出力圧がパ
イロツト圧よりも上昇した場合とで、それぞれ異
つた出力が得られるようにした差圧作動切換弁を
提供することを技術的課題とするものである。

技術的手段 上記課題を解決するための技術的手段として、
本考案においては、ポペツト弁を収容したポペツ
ト弁室とダイヤフラム機構の両側に区画形成した
第１及び第２のダイヤフラム室を備え、パイロツ
ト入力ポートを、オリフイスを介して第１のダイ
ヤフラム室に連通させると共に、第２のダイヤフ
ラム室及びポペツト弁で開閉される第１の弁座を
介してポペツト弁室に連通させ、フイードバツク
ポートをポペツト弁で開閉される第２の弁座を介
してポペツト弁室に連通させると共に、第２の弁
座を介して第１のダイヤフラム室に連通させ、さ
らに出力ポートをポペツト弁室に連通させ、上記
ダイヤフラム機構における軸杆に第３の弁座を開
閉する弁体を設けると共に、該軸杆に連設した摺
動杆をポペツト弁室に挿入し、該摺動杆にダイヤ
フラム機構の第３の弁座を開放する方向への変位
に伴つてポペツト弁を第２の弁座に押圧する係合
部を設けている。

作 用 上記技術的手段は次のように作用する。即ち、
パイロツト入力ポートをフイードバツクポートよ
りも高圧とした場合、及びフイードバツクポート
がパイロツト入力ポートよりも降圧した場合に
は、ダイヤフラム機構はパイロツト入力ポートの
圧力により第３の弁座に押し付けられて静止状態
を保ち、ポペツト弁は両ポート間の圧力差により
変位して第２の弁座を閉鎖すると共に第１の弁座
を開放し、これによりパイロツト入力ポートと出
力ポートが連通する。また、パイロツト入力ポー
トをフイードバツクポートよりも低圧とした場合
には、オリフイスの遅延作用により一時的に第２
のダイヤフラム室が第１のダイヤフラム室よりも
低圧の状態となり、その圧力差によつてダイヤフ
ラム機構は軸杆の係合部によりポペツト弁を押し
ながら変位して、そのポペツト弁に第２の弁座を
閉鎖させると共に、第１の弁座を開放させ、それ
によりパイロツト入力ポートと出力ポートを連通
させる。上記ダイヤフラム機構の変位状態は、そ
の変位に伴つて開放される第３ポートから第１の
ダイヤフラム室に空気が供給されることにより安
定的に維持される。さらに、フイードバツクポー
トがパイロツト入力ポートよりも昇圧した場合に
は、その圧力がダイヤフラム機構における軸杆の
両端に加わるため、ダイヤフラム機構は静止状態
を保ち、且つポペツト弁は両ポートの圧力差によ
つて第１の弁座を閉鎖すると共に第２の弁座を開
放した状態を保ち、これによりフイードバツクポ
ートと出力ポートが連通する。

従つて、パイロツト圧が出力圧よりも低く設定
された場合には、パイロツト入力ポートと出力ポ
ートが連通し、逆に出力圧がパイロツト圧よりも
上昇した場合には、フイードバツクポートと出力
ポートが連通することになる。

本考案によつて生じた特有の効果 本考案は、次のような特有の効果を生じる。即
ち、流路を簡単なものとして構成すると共に、そ
の流路の切換えを構成が簡単で且つ少ない部品で
構成される部材で行うようにしたので、製造及び
保守管理が容易であるだけでなく、量産により安
価に得ることができる。

実施例 以下に本考案の実施例を図面を参照しながら詳
述する。

第１図において、１は空気源、２はそれからの
空気圧を通電量に対応したパイロツト圧として出
力する電空比例弁、３はそのパイロツト圧で作動
するプレス圧力制御装置で、該圧力制御装置３
は、差圧作動切換弁４とそれによつて駆動される
圧力制御弁５とを備え、該圧力制御弁５における
入力ポート６及び出力ポート７をそれぞれ空気源
８及びタンク９に接続すると共に、流路１０を図
示しない排気ポートを介して大気に開放してい
る。上記電空比例弁２に代えて手動操作形の比例
弁を用いることができるのは当然である。

上記差圧作動切換弁４は、圧力制御弁５の動作
を制御して、圧力制御弁５の出力圧をパイロツト
圧と等しくすると共に、その圧力がパイロツト圧
よりも上昇した場合にはリリーフ排気を防止する
ためのもので、内部にポペツト弁１２を収容した
ポペツト弁室１３、及びダイヤフラム機構１４に
よりその両側に区画形成された第１及び第２のダ
イヤフラム室１５，１６を備え、パイロツト入力
ポート１７を、オリフイス１８を介して第１のダ
イヤフラム室１５に連通させると共に、パイロツ
ト入力路２０により第２のダイヤフラム室１６及
び第１の弁座２１を介してポペツト弁室１３に連
通させている。また、フイードバツクポート２３
を二つのフイードバツク路２４，２５に分岐さ
せ、それらのフイードバツク路２４，２５の先端
を第２及び第３の弁座２６，２７を介してポペツ
ト弁室１３及び第１のダイヤフラム室１５に連通
させ、さらに出力ポート２８をポペツト弁室１３
に連通させている。

上記ダイヤフラム機構１４は、ダイヤフラム３
１の両面に当接されたシエル３２，３２をそれら
に貫通させた軸杆３３によつて一体に挟着したも
ので、軸杆３３の一端に第３の弁座２７を開閉す
る弁体３４を設けると共に、その他端に係合部３
５を介して上記第３の弁座２７の開口面積と等し
い断面積の摺動杆３６を連設し、その摺動杆３６
をポペツト弁１２に摺動可能に遊挿し、さらに上
記ダイヤフラム機構１４の下面にそれを第３の弁
座２７に向けて付勢するバランススプリング３７
を縮設している。而して、上記バランススプリン
グ３７の付勢力により、ダイヤフラム機構１４の
重量が平衡状態に支持され、該ダイヤフラム機構
１４は両側のダイヤフラム室１５，１６の圧力差
のみにより上下に作用力を受けることになる。

従つて、上記差圧作動切換弁４は、パイロツト
入力ポート１７とフイードバツクポート２３を入
口とすると共に出力ポート２８を出口とする一種
のシヤトル弁として機能するものである。ただ
し、パイロツト入力ポート１７をフイードバツク
ポート２３よりも低圧とした場合には、後述する
ように、上記のようなシヤトル弁として機能する
ことはなく、パイロツト入力ポート１７と出力ポ
ート２８とを連通させる。

また、上記圧力制御弁５は出口ポート７を入口
ポート６と排気ポートとに切換連通させることに
より、出口ポート７即ちタンク９の圧力を給排気
して調整するためのもので、ピストン４１によつ
てその両側に区画形成された第１及び第２のピス
トン室４２，４３を備え、それらのピストン室４
２，４３の圧力差によつてピストン４１がロツド
４４と共に変位し、而して第１図において下動す
る場合には、第１の鍔４５が入口弁体４６を第１
のばね４７の付勢力に抗して下動させ、それによ
り入口ポート６を入口弁座４８を介して出口ポー
ト７に連通させ、逆に上動する場合には、第２の
鍔４９が排気弁体５０を第２のばね５１の付勢力
に抗して上動させ、それにより出口ポート７を排
気弁座５２を介して排気ポートに通じる流路１０
に連通させる。上記動作のいずれの場合において
も、ロツド４４はそれぞれ他方の弁体に対しては
自由に摺動し、従つて下動あるいは上動時にはそ
れぞれ排気弁体５０あるいは入口弁体４６は閉弁
状態を維持することになる。而して、上記ピスト
ン４１及びロツド４４の下方あるいは上方への変
位は、ピストン４１に加わる力と第１あるいは第
２のばね４７，５１の付勢力が衡り合う位置で停
止する。また、第１及び第２のピストン室４２，
４３の圧力が等しい場合には、ピストン４１及び
ロツド４４は、第１及び第２のばね４７，５１の
付勢力が衡り合う図示した中立位置に静止する。

上記差圧作動切換弁４と圧力制御弁５は、それ
らの連設により前者の出力ポート２８を後者の第
１のピストン室４２に連通させると共に、前者の
フイードバツクポート２３をフイードバツク路５
３を介して後者の出口ポート７に連通させ、さら
に該フイードバツク路５３の途中を第２のピスト
ン室４３に連通させている。

従つて、上記プレス圧力制御装置は、電空比例
弁２からのパイロツト圧を加減することにより圧
力制御弁５の出力圧が昇降調節され、またリーク
等によつて上記出力圧がパイロツト圧より下降し
た場合には、その出力圧をパイロツト圧に等しく
なるまで昇圧させるが、プレス機械等の作動に伴
つて上記出力圧がパイロツト圧よりも上昇して
も、圧力制御弁５の出口ポート７を大気から遮断
したままとしてリリーフ排気を防ぐように動作す
る。

即ち、パイロツト入力ポート１７に加えるパイ
ロツト圧を出口ポート７即ちタンク９の圧力より
も高く設定した場合、及び出口ポート７の圧力が
リーク等によりパイロツト圧よりも低下した場合
には、ポペツト弁１２が下動して第２の弁座２６
を閉鎖すると共に第１の弁座２１を開放し、これ
によりパイロツト圧が第１のピストン室４２に伝
わつて、出口ポート７に通じる第２のピストン室
４３よりも高圧となり、ピストン４１及びロツド
４４が下動して入口弁座４８が開放する。この開
放により空気源８からの高圧空気が出口ポート７
に流入してそれを昇圧するが、パイロツト圧と等
圧になると第１及び第２のピストン室４２，４３
も等圧となり、そのためピストン４１及びロツド
４４はばね４７，５１の付勢力により図示した中
立位置に復帰して、両弁座４８，５２が共に閉鎖
された状態に戻り、出口ポート７の昇圧が完了す
る。

また、パイロツト圧を出口ポート７の圧力より
も低く設定すると、ダイヤフラム機構１４の下動
に伴つてポペツト弁１２が第１の弁座２１を開放
すると共に第２の弁座２６を閉鎖し、それにより
パイロツト入力ポート１７と出力ポート２８が連
通することになり、第１のピストン室４２にパイ
ロツト圧が加えられる。これにより、ピストン４
１及びロツド４４が上動し、排気弁座５２が開放
して排気が行われ、出口ポート７とそれに通じる
第２のピストン室４３及び第１のダイヤフラム室
１５の減圧が行われる。その減圧により出口ポー
ト７がパイロツト圧と等しくなると、ピストン４
１及びロツド４４が下動して両弁座４８，５２が
閉鎖された状態になると共に、ダイヤフラム機構
１４が上動して第３の弁座２７が閉鎖され、これ
により減圧が完了する。

さらに、プレス機械の作動によりタンク９及び
出力圧がパイロツト圧よりも上昇すると、ポペツ
ト弁１２が上動して第１の弁座２１を閉鎖すると
共に第２の弁座２６を開放し、フイードバツクポ
ート２３を出力ポート２８に連通させ、第１のピ
ストン室４２は出口ポート７と等圧になる。而し
て、第２のピストン室４３も出口ポート７と等圧
となつていることから、ピストン４１及びロツド
４４は図示の中立位置を保ち、排気弁座５２が開
放されることはなく、リリーフ排気が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の構成図である。 １２……ポペツト弁、１３……ポペツト弁室、
１４……ダイヤフラム機構、１５……第１のダイ
ヤフラム室、１６……第２のダイヤフラム室、１
７……パイロツト入力ポート、１８……オリフイ
ス、２１……第１の弁座、２３……フイードバツ
クポート、２６……第２の弁座、２７……第３の
弁座、２８……出力ポート、３３……軸杆、３４
……弁体、３５……係合部、３６……摺動杆、３
７……バランススプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポペツト弁を収容したポペツト弁室とダイヤフ
   ラム機構の両側に区画形成した第１及び第２のダ
   イヤフラム室を備え、パイロツト入力ポートを、
   オリフイスを介して第１のダイヤフラム室に連通
   させると共に、第２のダイヤフラム室及びポペツ
   ト弁で開閉される第１の弁座を介してポペツト弁
   室に連通させ、フイードバツクポートをポペツト
   弁で開閉される第２の弁座を介してポペツト弁室
   に連通させると共に、第３の弁座を介して第１の
   ダイヤフラム室に連通させ、さらに出力ポートを
   ポペツト弁室に連通させ、上記ダイヤフラム機構
   における軸杆に第３の弁座を開閉する弁体を設け
   ると共に、該軸杆に連設した摺動杆をポペツト弁
   室に挿入し、該摺動杆にダイヤフラム機構の第３
   の弁座を開放する方向への変位に伴つてポペツト
   弁を第２の弁座に押圧する係合部を設けたことを
   特徴とする圧力制御弁駆動用差圧作動切換弁。