JPH0758083B2 - 負荷を有する空圧シリンダの長期停止時の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は負荷を有する空圧シリンダとハイリリーフ型
減圧弁との結合体において、空圧シリンダに取り付けた
負荷を長期に亘り同じ位置に保持させる方法に関するも
のである。

［従来技術］ 従来、空気回路においては第５図に示すような空圧シリ
ンダ10とハイリリーフ型減圧弁20とが使用されている。

空圧シリンダ10ではそのケーシング11内にピストン12が
摺動自在に収容され、ピストンロッド13はケーシング11
の一方の端壁11aを摺動自在に貫通してその端部に負荷
Ｗが取り付けられている。14、15はそれぞれ排気側室、
給気側室であり、又16、17はそれぞれ排気ポート、給気
ポートである。なお、２、３はピストンロッド13の減速
開始点を指示するリミットスイッチである。

ハイリリーフ型減圧弁20はそのケーシング21内が隔壁2
2、23により空気室24、排気室25及び給気室26に区画さ
れている。大気室24内には調圧ピストン27が収容され、
調圧ピストン27と隔壁22との間の空間が調圧室28となっ
ている。調圧室28内の圧力は調圧スプリング29と空気室
24の圧力とにより調圧される。空気室24には大気ポート
24aが設けられている。

隔壁23の中心部には排気室25と給気室26とを連通する弁
孔37が設けられ、弁孔37の両端には排気室25に臨む第１
弁座31と給気室26に臨む第２弁座32とが形成されてい
る。排気室25は排気ポート25aを介して大気に連通し、
給気室26は給気ポート26aを介して圧縮空気源33に連通
し、又弁孔37に設けたポート37aは空圧シリンダ10の排
気ポート16に連通している。調圧室28は空気通路40を介
して弁孔37に連通している。

調圧ピストン27にはロッド34が取り付けられ、ロッド24
は調圧ピストン側の小径部34aとこの小径部34aに段差部
34bを介して接続する大径部34cとから構成されている。
小径部34aは隔壁22を摺動自在に貫通し、又第１弁体35
を遊嵌している。第１弁体35は圧縮スプリング36により
段差部34bに押し付けられている。大径部34cは弁孔37内
に遊挿されている。給気室26内には第２弁体38が配置さ
れ、圧縮スプリング39により第２弁座32に押し付けられ
ている。ロッド34の大径部34cの下端と第２弁体38との
間には調圧ピストン27の位置により隙間（不感帯）41が
形成されるが、この隙間41は調圧ピストン27が下降して
第２弁体38に当接するとなくなる。

この様な空圧シリンダ10とハイリリーフ型減圧弁20との
結合体において、第５図は空圧シリンダ10の給気ポート
17に給気し、排気ポート16から排気して負荷Ｗを降下さ
せる場合を示している。この場合調圧ピストン27は上昇
し、ロッド34の大径部34cの下端は第２弁体38から離
れ、第２弁体38は圧縮スプリング39のばね力により第２
弁座32を閉鎖し、第１弁体35はロッド34の段差部34bに
支持されて上昇し、第１弁座31を解放しているので空圧
シリンダ10の排気側室14の空気は減圧弁20のポート37a
を通って弁孔37に入り、第１弁座31と第１弁体35との間
の隙間を通って排気室25に入り、排気ポート25aから大
気中に出て行く。

第６図は負荷Ｗを長期間停止させる場合の従来の方法を
示す。この場合は調圧ピストン27は空気室24に供給され
る圧縮空気により降下し、第１弁体35はロッド34の段差
部34bに支持されないで圧縮スプリング36のばね力で第
１弁座31に当接してこれを閉鎖しており、ロッド34の大
径部34cの下端と第２弁体38との間に隙間（不感帯）41
が形成され、第２弁体38はスプリング39により第２弁座
32を閉鎖している。空圧シリンダ10とハイリリーフ型減
圧弁20との結合体内の空気漏れの為負荷Ｗが移動する場
合には圧縮空気を結合体に供給して負荷の移動を防止す
ることが出来るが、ハイリリーフ型減圧弁は通常第６図
のような不感帯41を有しているので前記結合体内の空気
漏れにより負荷Ｗが移動しても不感帯41がなくならない
限り結合体に給気することができない。そしてこのよう
な状態を長く続けていると負荷Ｗは絶えず少しづつ下降
を続け負荷Ｗを長期間所定の位置に保持することができ
なくなる言う不都合があった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は負荷を有する空圧シリンダとハイリリーフ型
減圧弁との結合体において、空圧シリンダに取り付けた
負荷を長期に亘り同じ位置に保持する方法の提供を課題
とする。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの発明は調圧ピストンによ
り調圧される調圧室、大気に連通する排気室及び圧縮空
気源に連通する給気室を有し、排気室と給気室とは弁孔
を介して連通し、弁孔は空気通路を介して調圧室に連通
し、弁孔の両端には排気室に臨む第１弁座と給気室に臨
む第２弁座とが形成され、排気室及び給気室にはそれぞ
れ第１、第２弁座を開閉する第１、第２弁体が設けら
れ、調圧ピストンから延出するロッドの先端が調圧ピス
トンの移動により第２弁体に当接して閉鎖状態の第２弁
座を開かせるようにしたハイリリーフ型減圧弁と負荷を
有する空圧シリンダとが前記弁孔と空圧シリンダの排気
側室とを連通させることにより形成された結合体におい
て、前記第１、第２弁体がそれぞれ第１、第２弁座を閉
鎖し、負荷が空圧シリンダの排気側室の圧力と釣り合っ
て長期的にその位置を保持するように設定する場合、前
記調圧ピストンに対する押圧力を調整して前記ロッドの
先端部を第１弁体に当接させ、結合体内部の空気漏れに
より負荷が移動しようとした時はロッドが調圧弁ととも
に直ちに移動し、第２弁体を押して第２弁座を開かせ、
圧縮空気源から給気室を介して空圧シリンダの排気側室
に給気して負荷を設定位置に保持させる。

［作用］ ロッドの先端部は第２弁体に当接しているので、結合体
内部の空気漏れにより負荷が移動しようとすると、同じ
く空気漏れによりロッドが調圧弁とともに移動し、第２
弁体を押して閉鎖状態の第２弁座を開かせ、圧縮空気源
から給気室を介してシリンダの排気側室に給気する。こ
のため負荷は移動を阻止され、絶えず設定位置に保持さ
れる。

［実施例］ 以下実施例を示す図面に基づきこの発明を説明する。第
１図は第１実施例のハイリリーフ型減圧弁100を示す。
ハイリリーフ型減圧弁100の下半部は従来のハイリリー
フ型減圧弁20と同一構成を有しているので、ハイリリー
フ型減圧弁100においてハイリリーフ型減圧弁20と同一
の構成要素に対しては同じ符号を付してその説明を省
き、異なる構成要素にのみ付いて説明する。

ハイリリーフ型減圧弁100においては、調圧ピストン27
の上方においてケーシング21の内面に段差21aが設けら
れ、この段差21aに当接可能のバランスピストン101が段
差21aの上方のシリンダ室102に収容され、そのロッド10
3は筒状体でケーシング21の端板21bを摺動自在に貫通し
ている。ロッド103頂部103aと調圧ピストン27との間に
は調圧ばね104が設けられている。シリンダ室102には空
気の給排ポート102aが設けられている。給排ポート102a
から圧縮空気をシリンダ室102に供給するとバランスピ
ストン101は調圧ばね104の圧力に抗して降下し、調圧ば
ね104の弾力により調圧ピストン27は降下する。Ｌはバ
ランスピストン101の移動可能範囲、即ちシリンダ室102
の圧力調整範囲を示す。シリンダ室102に供給される空
気の圧力を調整することにより、従って調圧ピストン27
に対する押圧力を調整することによりロッド34の下端を
第２弁体38の上面に第２弁体38を開弁させることなく当
接させることが可能である。第１図はこの状態を示して
いる。即ち、ロッド34の大径部34cの下端が第２弁体38
の上面に押力を発生することなく当接しており、かつ第
１弁体35はロッド34の段差部34bに支持されないで第１
弁座31に当接してこれを閉鎖し、第２弁体38は第２弁座
32を閉鎖している。

この状態において負荷Ｗを長期に亘って所定の位置に保
持させた場合に空圧シリンダ10又は減圧弁100又はその
両方に空気の漏れがあった時は空圧シリンダ10において
負荷Ｗと空気圧とのバランスが崩れるので、負荷Ｗはバ
ランスが回復するまで降下しようとする。一方空気の漏
れによる空気圧力の減少により調圧ピントン27はロッド
34とともに下降し、ロッド34の先端で第２弁体38をスプ
リング39の弾力に抗して押し下げ第２弁座32を解放す
る。この結果圧縮空気源33の空気は給気室26、弁孔37を
経て空圧シリンダ10の排気側室14に供給されるのでピス
トン２は元の位置を回復し、負荷Ｗは長期に亘り所定位
置に保持される。

第２図は給排ポート102aからシリンダ室102の空気を排
気した場合を示す。バランスピストン101は上昇して端
板21bに当接し、調圧ばね104は伸長して低弾力になって
いる。又調圧ピストン27も上昇してロッド34の下端は第
２弁体38から離れる。

第３図は第２実施例のハイリリーフ型減圧弁200を示
す。第２実施例では調圧ピストン27のの上側は圧力空気
室202となっており、圧力空気室202は給排ポート202aを
介して電磁弁205に連通している。電磁弁205は高圧用減
圧弁206及び低圧用減圧弁207を介して圧縮空気源33に連
通している。その他の構成は第１実施例と同じであるの
で説明を省く。

第２実施例にあいて、負荷Ｗを所定の位置に保持するに
は圧力空気室202は圧縮空気源33の高圧空気を高圧用減
圧弁206、電磁弁205及び給排ポート202aを介して導入し
て調圧ピストン27を押し下げ第１図に示すようにロッド
34の下端を第２弁体38の上面に押圧力を加えない状態で
当接させる。

圧縮空気源33の高圧空気を低圧用減圧弁206、電磁弁205
及び給排ポート202aを介して圧力空気室202に導入する
と調圧ピストンは上昇してロッド34の下端は第２弁体38
から離れる。

第４図は第３実施例のハイリリーフ型減圧弁300を示
す。第３実施例では第２実施例の電磁弁205、高圧減圧
弁206、低圧減圧弁207の代りに比例制御弁305を使用し
たものであり、同弁305を介して圧力空気室302に高圧空
気を導入して調圧ピストン27を押し下げ第１図に示すよ
うにロッド34の下端を第２弁体38の上面に押圧力を加え
ない状態で当接させ、負荷Ｗを所定の位置に長期に亘り
保持することができる。

［効果］ この発明は上記の方法を使用するのでハイリリーフ型減
圧弁を使用して長期に亘り負荷Ｗを所定の位置に保持す
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用される空圧シリンダとハイ
リリーフ型減圧弁との結合体の正面図を示す。第２図は
第１図のハイリリーフ型減圧弁の排気状態を示す。第３
図は第２実施例のハイリリーフ型減圧弁を使用した場合
を示し、第４図は第３実施例のハイリリーフ型減圧弁を
使用した場合を示す。第５図及び第６図は従来のハイリ
リーフ型減圧弁を使用した場合を示す。 10……空圧シリンダ 14……排気側室 100……ハイリリーフ型減圧弁 25……排気室 26……給気室 27……調圧ピストン 28……調圧室 31……第１弁座 32……第２弁座 33……圧縮空気源 34……ロッド 35……第１弁体 37……弁孔 38……第２弁体 40……空気通路 200……ハイリリーフ型減圧弁 300……ハイリリーフ型減圧弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調圧ピストンにより調圧される調圧室、大
   気に連通する排気室及び圧縮空気源に連通する給気室を
   有し、排気室と給気室とは弁孔を介して連通し、弁孔は
   空気通路を介して調圧室に連通し、弁孔の両端には排気
   室に臨む第１弁座と給気室に臨む第２弁座とが形成さ
   れ、排気室及び給気室にはそれぞれ第１、第２弁座を開
   閉する第１、第２弁体が設けられ、調圧ピストンから延
   出するロッドの先端が調圧ピストンの移動により第２弁
   体に当接して閉鎖状態の第２弁座を開かせるようにした
   ハイリリーフ型減圧弁と負荷を有する空圧シリンダと
   が、前記弁孔と空圧シリンダの排気側室とを連通させる
   ことにより形成された結合体において、前記第１、第２
   弁体がそれぞれ第１、第２弁座を閉鎖し、負荷が空圧シ
   リンダの排気側室の圧力と釣り合って長期的にその位置
   を保持するように設定する場合、前記調圧ピストンに対
   する押圧力を調整して前記ロッドの先端部を第２弁体に
   当接させ、結合体内部の空気漏れにより負荷が移動しよ
   うとした時はロッドが調圧弁とともに直ちに移動し、第
   ２弁体を押して第２弁座を開かせ、圧縮空気源から給気
   室を介して空圧シリンダの排気側室に給気して負荷を設
   定位置に保持させることを特徴とする負荷を有する空圧
   シリンダの長期停止時の制御方法。