JPH0535446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレス機械のカウンタ・バランサ装
置やダイクツシヨン装置等に使用して圧縮空気の
圧力を設定する空気圧力調整装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の空気圧力調整装置として特公昭
49−18677号公報の如き第２図に示すものがあり、
この装置Ａは圧力源３２と空気圧アクチユエータ
側の空気タンク３３間を接続する流路に介装され
使用しており、圧力源３２側に圧力制御弁３５を
配設し、圧力制御弁３５出口側の主流路３４には
圧力制御弁３５側より順次に逆止弁３７、開閉弁
３８を直列に配設すると共に、開閉弁３８出口側
の主流路３４より分岐して排気弁３９を配設した
分岐流路４０を大気に開放して設けている。そし
て、空気タンク３３内に充填する圧縮空気の圧力
設定を、圧力計４１を見ながら圧力制御弁３５の
設定圧を所望値に調整し、かつ圧力計４２を見な
がら開閉弁３８、排気弁３９を操作することで得
られるよう設けている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、かかる空気圧力調整装置Ａは、空気
タンク３３内に充填する圧縮空気の圧力を設定す
る圧力制御弁３５を第３図に示す如く、ダイヤフ
ラム４３にばね４４のばね力と空気圧アクチユエ
ータ側へ接続する負荷路４５側の圧縮空気を対向
作用させ、その作用力差でダイヤフラム４３を撓
ませて弁体４６を弁座４７より離座し、圧力源側
に接続する圧力路４８の圧縮空気を負荷路４５に
流入させるよう設けているため、ばね４４は圧力
を設定するためにばね定数が大きなものを設けな
ければならず、負荷路４５側の圧力が上昇してば
ね４４の設定圧に近づくにつれて弁体４６が徐々
に着座方向へ移動して弁体４６の弁座４７との離
れ寸法が僅小となつてゆき、圧力路４８より負荷
路４５に流入する圧縮空気量が減少して負荷路４
５側の圧縮空気をばね４４の設定圧に圧力制御す
るまで長時間を要し、特に、設定圧を頻繁に変更
したい場合には、その変更の都度に長時間を要し
て迅速な設定圧の変更ができない問題点があつ
た。

本発明は、かかる問題点を解決するもので、負
荷側の圧力を所望値に迅速に設定し得るようにし
た空気圧力調整装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題点を解決するためになされた本発明
の構成は、圧縮空気を供給する圧力路とこの圧力
路より空気アクチユエータ側へ接続する負荷路と
大気へ開放する排気路とを順次軸方向へ隔てて連
通した流通孔を内部に設けた本体を有し、本体の
流通孔には、圧力路と負荷路の連通個所間に形成
した流入弁座に着離自在に収装して圧力路から負
荷路への圧縮空気の流れを制御する流入弁体を設
けると共に、負荷路と排気路の連通個所間に形成
した排気弁座に着離自在に収装して負荷路から排
気路への圧縮空気の流れを制御する排気弁体を設
け、流入弁体をばねにより着座方向へ付勢して設
け、前記流通孔の同軸上で本体内に形成した摺動
孔に軸方向への摺動により流入弁体を離座方向へ
操作自在にピストンを嵌挿して設け、このピスト
ンによつて摺動孔に区画形成される作用室の一方
に供給するパイロツト空気の圧力を調整するパイ
ロツト弁を接続しかつ作用室の他方を負荷路側に
接続して両作用室間の圧力差による作用力でピス
トンを軸方向へ摺動自在に設け、また排気弁体を
流入弁体と各別に着離操作するようこの排気弁体
の着座部と対向する背部に形成した作用室に、作
用室の空気を大気に排気したり作用室にパイロツ
ト空気を供給したりする切換弁を接続して設けて
成る。

〔作用〕

かかる本発明の構成において、負荷路側の圧力
を現状の設定圧よりも高く変更するべく一方の作
用室に供給するパイロツト空気の圧力をパイロツ
ト弁により所望値に上昇調整すると、ピストンが
負荷路側の圧力と上昇調整したパイロツト空気の
圧力との圧力差による作用力により流入弁体を着
座方向へ付勢するばねのばね力に抗して軸方向へ
摺動して流入弁体を流入弁座より離座して圧力路
の圧縮空気を負荷路へ流入し、負荷路側の圧力が
上昇調整したパイロツト空気の圧力まで上昇する
と、ピストンに働く作用力がなくなり、流入弁体
はばねのばね力によつて流入弁座に着座し、負荷
路側の圧力を上昇調整したパイロツト空気の圧力
に応じたものに設定する。このとき、排気弁体は
背部に形成の作用室に切換弁によりパイロツト空
気を供給することで排気弁座に着座している。ま
た、負荷路側の圧力を現状の設定圧よりも低く変
更するべく一方の作用室に供給するパイロツト空
気の圧力をパイロツト弁により所望値に下降調整
し、排気弁体背部の作用室内の空気を切換弁によ
り大気に排気すると、排気弁体が排気弁座より離
座して負荷路の圧縮空気を排気路へ排気し、負荷
路側の圧力が下降調整したパイロツト空気の圧力
よりも下降すると、排気弁体背部の作用室に切換
弁を切換操作してパイロツト空気を供給して排気
弁体を排気弁座に着座させ、ピストンが負荷路側
の圧力と下降調整したパイロツト空気の圧力との
圧力差による作用力により流入弁体を着座方向へ
付勢するばねのばね力に抗して軸方向へ摺動して
流入弁体を流入弁座より離座して圧力路の圧縮空
気を負荷路へ流入し、負荷路側の圧力が下降調整
したパイロツト空気の圧力まで上昇すると、ピス
トンに働く作用力がなくなり、流入弁体はばねの
ばね力によつて流入弁座に着座し、負荷路側の圧
力を下降調整したパイロツト空気の圧力に応じた
ものに設定する。このため、従来の装置の如き、
負荷路側の圧力を設定するためのばね定数の大き
なばねは必要なく、流入弁体を着座方向へ付勢す
るばねは、ピストンに対向作用する負荷路側の圧
力と一方の作用室に供給のパイロツト空気の圧力
との圧力差による作用力がなくなつたときにその
ばね力により流入弁体を流入弁座に着座保持でき
るばね定数が小さなものでよく、流入弁体の流入
弁座よりの離座状態で負荷路側の圧力が一方の作
用室に供給のパイロツト空気の圧力に近づいてそ
の圧力差による作用力が小さくなつても、流入弁
体の流入弁座との離れ寸法を大きな状態に保持で
きて負荷路側の圧力を所望値に迅速に設定でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図において、１は空気圧力調整装置の本体
で、圧縮空気を供給する圧力路２と空気タンク３
を介して空気アクチユエータとしての空気圧シリ
ンダ４側へ接続する負荷路５と大気へ開放する排
気路６を有し、内部に圧力路２とこの圧力路２よ
り負荷路５と排気路６とを順次軸方向へ隔てて連
通した流通孔７を設けている。そして、流通孔７
には圧力路２と負荷路５の連通個所間に流入弁座
８を、また負荷路５と排気路６の連通個所間に排
気弁座９をそれぞれ形成している。１０は流通孔
７の流入弁座８側の端部開口を閉塞する閉塞部
材、１１は流通孔７の排気弁座９側の端部開口を
閉塞する閉塞部材で、それぞれ本体１に装着して
有している。１２は流通孔７に収装した流入弁体
で、流入弁座８に着離自在に設けて圧力路２より
負荷路５への圧縮空気の流れを制御して設け、流
入弁体１２と閉塞部材１０との間に介装したばね
１４のばね力により着座方向へ付勢されている。
１３は流入弁体１２と対向して流通孔７に収装し
た排気弁体で、排気弁座９に着離自在に設けて負
荷路５より排気路６への圧縮空気の流れを制御し
て設け、排気弁体１３の閉塞部材１１との間に介
装したばね１５のばね力により着座方向へ付勢さ
れている。排気弁体１３は排気弁座９への着座状
態で負荷路５側の圧力が作用する前部端面の受圧
面積に対して前部端面と対向してばね１５が当接
する背部端面の受圧面積を大きく設けている。１
６は本体１に有するシリンダ部材で、閉塞部材１
１に装着して設け、内部に流通孔７と同軸上に摺
動孔１７を形成している。１８は摺動孔１７に摺
動自在に嵌挿したピストンで、摺動孔１７を作用
室の一方としての第１作用室１９と他方としての
第２作用室２０とに区画形成し、第２作用室２０
側に閉塞部材１１を気密に貫通してロツド部材２
１を突設して有している。ロツド部材２１は排気
弁体１３を気密に摺動自在に貫通して排気弁体１
３と係合することなく設け、第１図の下方向への
軸方向摺動により流入弁体１２を流入弁座８より
離座するように先端に形成の当接部２２を流入弁
体１２に当接して、ピストン１８を流入弁体１２
に係合している。そして、第１作用室１９は接続
流路２３を介してパイロツト弁２４出口側に接続
し、パイロツト弁２４は圧力源２９から分岐流路
３０を介して流入した圧縮空気の一部のパイロツ
ト空気を減圧制御し、接続流路２３を介して第１
作用室１９に供給するパイロツト空気の圧力を所
望値に調整自在に設けている。また、第２作用室
２０は接続流路２５を介して負荷路５側に接続し
ている。２６はロツド部材２１に設けた連通路
で、負荷路５と流入弁体１２の背部間を連通し流
入弁体１２を負荷路５側の圧力に対して平衝作用
すると共に、ロツド部材２１に基因するピストン
１８の第１作用室１９と第２作用室２０間との受
圧面積差を解消するようにしている。２７は排気
弁体１３の排気弁座９への着座部と対向する背部
に形成した作用室で、パイロツト弁２４出口側の
接続流路２３に接続した切換弁としての電磁切換
弁２８に接続し、電磁切換弁２８は切換操作によ
り作用室２７にパイロツト空気を供給したり作用
室２７内の空気を大気に排気したりするよう設
け、排気弁体１３を流入弁体１２と各別に着離操
作自在に設けている。３１は空気タンク３へ配設
の圧力計で、負荷路５側の圧力を検知するように
している。

次にかかる構成の作動を説明する。

第１図は、負荷路５側の圧力がパイロツト弁２
４により調整された所望値のパイロツト空気の圧
力に設定されている状態を示し、ピストン１８は
対向作用する第１パイロツト室１９のパイロツト
空気の圧力と負荷路５側の圧力との圧力差がなく
ロツド部材２１の当接部２２で流入弁体１２に当
接し、流入弁体１２はばね１４のばね力によつて
流入弁座８に着座して圧力路２と負荷路５との間
を遮断し、排気弁体１３は背部の作用室２７に電
磁切換弁２８を介してパイロツト弁２４により圧
力調整されたパイロツト空気が供給されてその両
端面間の受圧面積差による作用力およびばね１５
のばね力により排気弁座９に着座して負荷路５と
排気路６との間を遮断している。第１図の状態よ
り、負荷路５側の圧力を現状の設定圧よりも高く
変更するべくパイロツト弁２４によりパイロツト
空気の圧力を所望値に上昇調整すると、ピストン
１８に対向作用する負荷路５側の圧力と上昇調整
した第１作用室１９のパイロツト空気の圧力との
圧力差による作用力が第１図の下方向に働き、流
入弁体１２はロツド部材２１を介してピストン１
８の作用力を浮けばね１４のばね力に抗して流入
弁座８より離座して圧力路２の圧縮空気を負荷路
５へ流入する。負荷路５側の圧力が上昇調整した
第１作用室１９のパイロツト空気の圧力まで上昇
すると、ピストン１８の第１図の下方向への作用
力がなくなり、ばね１４のばね力によつて流入弁
体１２は流入弁座８へ着座すると共に、ピストン
１８は流入弁体１２とロツド部材２１を介して図
示位置へ復帰摺動する。そして、負荷路５側の圧
力は上昇調整したパイロツト空気の圧力に応じた
ものに設定される。このとき、排気弁体１３は背
部の作用室２７にパイロツト空気が供給されてお
り排気弁座９への着座状態を保持している。ま
た、第１図の状態より、負荷路５側の圧力を現状
の設定圧よりも低く変更するべくパイロツト弁２
４によりパイロツト空気の圧力を所望値に下降調
整し、電磁切換弁２８の切換操作で排気弁体１３
背部の作用室２７の空気を大気に排気すると、排
気弁体１３が前部端面に作用する負荷路５側の圧
力による作用力によりばね１５のばね力に抗して
排気弁座９より離座して負荷路５の圧縮空気を排
気路６へ排気する。そして、圧力計３１によつて
負荷路５側の圧力が下降調整した第１作用室１９
のパイロツト空気の圧力より下降したことを確認
すると、電磁切換弁２８を切換操作して作用室２
７にパイロツト空気を供給して排気弁体１３を排
気弁座９に着座保持する。このとき、前述の如
く、ピストン１８に対向作用する負荷路５側の圧
力と下降調整した第１作用室１９のパイロツト空
気の圧力との圧力差による作用力が第１図の下方
向に働き、流入弁体１２がロツド部材２１を介し
てピストン１８の作用力を受け流入弁座８より離
座して圧力路２の圧縮空気を負荷路５へ流入し、
負荷路５側の圧力が下降調整した第１作用室１９
のパイロツト空気の圧力まで上昇すると、ばね１
４のばね力によつて流入弁体１２が流入弁座８に
着座し、かつピストン１８が図示位置へ復帰摺動
し、負荷路５側の圧力は下降調整したパイロツト
空気の圧力に応じたものに設定される。さらに、
第１図の状態において、プレス機械の通常作動で
空気圧シリンダ４にクツシヨン効果を働かせて負
荷路５側の圧力が作用室２７のパイロツト空気の
圧力より上昇しても、排気弁体１３は両端面間の
受圧面積差による作用力とばね１５のばね力とに
よつて排気弁座９に良好に着座保持しており、負
荷路５側の圧力が装置の許容値以上に異常上昇す
ると、排気弁座９より離座する。

この作動で、ピストン１８に対向作用する負荷
路５側の圧力と第１作用室１９のパイロツト空気
の圧力との圧力差による作用力により流入弁体１
２がばね１４のばね力に抗して流入弁座８より離
座すると共に、ピストン１８に対向作用する圧力
差による作用力がなくなると、流入弁体１２がば
ね１４のばね力によつて流入弁座８に着座するよ
うにしているため、従来の装置の如き、負荷路側
の圧力を設定するためのばね定数の大きなばねは
必要なく、流入弁体１２を着座方向へ付勢するば
ね１４は、ピストン１８に対向作用する負荷路５
側の圧力と第１作用室１９のパイロツト空気の圧
力との圧力差による作用力がなくなつたときにそ
のばね力により流入弁体１２を流入弁座８に着座
保持できるばね定数が小さなものでよく、流入弁
体１２の流入弁座８よりの離座状態で負荷路５側
の圧力が第１作用室１９のパイロツト空気の圧力
に近づいてその圧力差による作用力が小さくなつ
ても、流入弁体１２の流入弁座８との離れ寸法を
大きな状態に保持できて、負荷路５側の圧力を所
望値に迅速に設定できる。また、負荷路５側の圧
力を現状の設定圧よりも低く変更する際に、排気
弁体１３背部の作用室２７の空気を大気に排気す
ることで排気弁体１３が排気弁座９より離座して
負荷路５の圧縮空気を排気路６に排気し、負荷路
５側の圧力が下降調整した第１作用室１９のパイ
ロツト空気の圧力よりも下降すると、作用室２７
にパイロツト空気を供給して排気弁体１３を排気
弁座９に着座し、ピストン１８に対向作用する負
荷路５側の圧力と下降調整した第１作用室１９の
パイロツト空気の圧力との圧力差による作用力で
流入弁体１２が流入弁座８より離座して負荷路５
側の圧力を下降調整したパイロツト空気の圧力に
応じたものに設定するようにしているため、排気
弁体１３を電磁切換弁２８により操作するのみで
流入弁体１２は自動的に作動され、従来の装置よ
り、負荷路５側の圧力を下降調整した所望値に迅
速に設定できる。さらに、電磁切換弁２８を切換
操作することにより、排気弁体１３を流入弁体１
２とは各別に操作できるため、空気圧シリンダ４
の圧力変動により負荷路５側の圧力が設定圧より
上昇しても許容値以上に上昇しないかぎり排気弁
体１３を排気弁座９に確実に着座保持することが
できて装置の良好な作動性能が得られる。

なお、一実施例では排気弁体１３の背部端面の
受圧面積を前部端面の受圧面積より大きく設けて
いるが、背部端面と前部端面とを同受圧面積にし
てばね１５のばね力を大きくしても良く、また排
気弁体１３の背部に形成の作用室２７に電磁切換
弁２８を介してパイロツト弁２４出口側の接続流
路２３を接続し、圧力源２９からの圧縮空気の一
部をパイロツト弁２４で減圧制御してパイロツト
空気として作用室２７に供給しているが、作用室
２７に接続して別回路を設けパイロツト空気を供
給するようにしても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

このように、本発明によれば、圧縮空気を供給
する圧力路とこの圧力路より空気アクチユエータ
側へ接続する負荷路と大気へ開放する排気路とを
順次軸方向へ隔てて連通した流通孔を内部に設け
た本体を有し、本体の流通孔には、圧力路と負荷
路の連通個所間に形成した流入弁座に着離自在に
収装して圧力路から負荷路への圧縮空気の流れを
制御する流入弁体を設けると共に、負荷路と排気
路の連通個所間に形成した排気弁座に着離自在に
収装して負荷路から排気路への圧縮空気の流れを
制御する排気弁体を設け、流入弁体をばねにより
着座方向へ付勢して設け、前記流通孔の同軸上で
本体内に形成した摺動孔に軸方向への摺動により
流入弁体を離座方向へ操作自在にピストンを嵌挿
して設け、このピストンによつて摺動孔に区画形
成される作用室の一方に供給するパイロツト空気
の圧力を調整するパイロツト弁を接続しかつ作用
室の他方を負荷路側に接続して両作用室間の圧力
差による作用力でピストンを軸方向へ摺動自在に
設け、また排気弁体を流入弁体と各別に着離操作
するようこの排気弁体の着座部と対向する背部に
形成した作用室に、作用室内の空気を大気に排気
したり作用室にパイロツト空気を供給したりする
切換弁を接続して設けたことにより、従来の装置
の如き、負荷路側の圧力を設定するためのばね定
数の大きなばねは必要なく、流入弁体を着座方向
へ付勢するばねは、ピストンに対向作用する負荷
路側の圧力と一方の作用室に供給のパイロツト空
気の圧力との圧力差による作用力がなくなつたと
きにそのばね力により流入弁体を流入弁座に着座
保持できるばね定数が小さなものでよく、流入弁
体の流入弁座よりの離座状態で負荷路側の圧力が
一方の作用室に供給のパイロツト空気の圧力に近
づいてその圧力差により作用力が小さくなつて
も、流入弁体の流入弁座との離れ寸法を大きな状
態に保持できて、負荷路側の圧力を所望値に迅速
に設定できる。

また、排気弁体の背部に形成の作用室には、こ
の作用室にパイロツト空気を供給したり作用室内
の空気を大気に排気したりする切換弁を接続し
て、排気弁体を流入弁体とは格別に着離操作して
いるため、空気アクチユエータ側へ接続する負荷
路の圧力変動に影響されることなく確実な排気弁
体の排気弁座への着座状態が得られ、装置の良好
な作動性能が得られる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示し、一部を回路
図にした空気圧力調整装置の縦断面図、第２図は
従来の空気圧力調整装置の回路図、第３図は従来
の空気圧力調整装置に備えた圧力制御弁の縦断面
図である。 １……本体、２……圧力路、５……負荷路、６
……排気路、７……流通孔、８……流入弁座、９
……排気弁座、１２……流入弁体、１３……排気
弁体、１４……ばね、１７……摺動孔、１８……
ピストン、１９……第１作用室（作用室）、２０
……第２作用室（作用室）、２４……パイロツト
弁、２７……作用室、２８……電磁切換弁（切換
弁）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮空気を供給する圧力路２と、この圧力路
   ２より空気アクチユエータ４側へ接続する負荷路
   ５と大気へ開放する排気路６とを順次軸方向へ隔
   てて連通した流通孔７を内部に設けた本体１を有
   し、本体１の流通孔７には、圧力路２と負荷路５
   の連通個所間に形成した流入弁座８に着離自在に
   収装して圧力路２から負荷路５への圧縮空気の流
   れを制御する流入弁体１２を設けると共に、負荷
   路５と排気路６の連通個所間に形成した排気弁座
   ９に着離自在に収装して負荷路５から排気路６へ
   の圧縮空気の流れを制御する排気弁体１３を設
   け、流入弁体１２をばね１４により着座方向へ付
   勢して設け、前記流通孔７の同軸上で本体１内に
   形成した摺動孔１７に軸方向への摺動により流入
   弁体１２を離座方向へ操作自在にピストン１８を
   嵌挿して設け、このピストン１８によつて摺動孔
   １７に区画形成される作用室の一方１９に供給す
   るパイロツト空気の圧力を調整するパイロツト弁
   ２４を接続しかつ作用室の他方２０を負荷路５側
   に接続して両作用室１９，２０間の圧力差による
   作用力でピストン１８を軸方向へ摺動自在に設
   け、また排気弁体１３を流入弁体１２と各別に着
   離操作するようこの排気弁体１３の着座部と対向
   する背部に形成した作用室２７に、作用室２７内
   の空気を大気に排気したり作用室２７にパイロツ
   ト空気を供給したりする切換弁２８を接続して設
   けて成る空気圧力調整装置。