JPH0832544B2 - 差圧動作チェツク弁及びそれを用いた流体制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は差圧動作チェツク弁、及
びそれ用いた流体制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体を制御する差圧動作チェツク弁とし
て従来用いられているものは、例えば図４に示す様な構
造を有しているが、これは１方向にのみ流体を流すよう
になつているバルブである。

【０００３】図４において、４０’は一端部に内部の空
腔部４０’ａよりも断面積の小なる開口部４０’ｂを有
するボデイ、４１’は空腔部４０’ａ内を軸方向に移動
可能に遊嵌し、空腔部４０’ａ内壁に対向する面に軸方
向に沿つて切欠部が設けられており、この切欠部を流体
通路とするスライドバルブ、４２’はＯリング４３’を
介してボデイ４０’の他端部の開口部４０’ｃに取り付
けら空腔部４０’ａよりも断面積の小なる開口部４２’
ａを有する蓋、４４’はスライドバルブ４１’の蓋４
２’に対向する面に設けられているバルブシート、４５
はボデイ４０’の開口部４０’ｂとスライドバルブ４
１’との間に設けられスライドバルブ４１’を蓋４２’
の方向に付勢しておく押しばねを示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、従来の差
圧動作チェツク弁は流体の流れの方向が一方向に限定さ
れているので、例えば、特開昭第６２−２０１７９７号
公報に開示されているような、流体用シリンダーを用い
た流体制御装置（後述参照）の如く、流体の流れの方向
が一方向に限定されない場合には、適用しても所期の目
的の達成が困難であつた。

【０００５】本発明は、これらの問題点を除去し、差圧
動作チェツク弁の両端の流体圧力が同じか又は多少の圧
力差の時は流体がどちら側にも流れ、所定の方向に急激
な流体の流れが生じる場合にはその方向の流体の流れを
絶つことができる差圧動作チェツク弁及びこのような差
圧動作チェツク弁を用いた流体制御装置を提供可能とす
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にとられた本発明の構成は次の如くである。

【０００７】本発明の差圧動作チェック弁は、 （１） 一端部に内部の空腔部に通ずる開口部を有する
ボデイと、前記空腔部内を軸方向に移動可能に遊嵌し、
前記空控部内壁に対向する面に設けられている切欠部を
流体通路とするスライドバルブと、前記ボデイの他端部
の開口部に取り付けられ前記空腔部に通ずる開口部を有
する蓋と、前記スライドバルブの前記蓋に対向する面に
設けられているバルブシートと、前記スライドバルブを
一定の方向に付勢しておく押しバネを有する差圧動作チ
ェック弁において、前記ボデイと前記スライドバルブと
の遊嵌部分の面積が前記ボデイ内壁面積に対して占める
割合が大きく構成され、該ボデイと該スライドバルブの
該遊嵌部分が圧縮性流体に対してタイトになっており、
前記蓋の開口部が前記ボデイ内に突出する状態で取付け
られ、前記押しばねが前記スライドバルブの前記蓋に対
向する面の外周縁と前記蓋の突出する開口部外縁部およ
び前記ボデイ内壁部間に形成されている環状凹部の底面
との間に設けられていることを特徴とするものである。

【０００８】（２）（１）において、前記スライドバル
ブが、その両端の流体圧力が同じか又は多少の圧力差の
時は流体がどちら側にも流れ、所定の方向に急激な流れ
が生じる場合にはその方向の流体の流れを絶つことがで
きるように調節されてなることを特徴とするものであ
る。

【０００９】流体制御装置は、 （３） シリンダーとコントローラーとを有し、荷重体
の重量を瞬時に検出して直ちに該荷重体を無重力状態に
して作業者のわずかの力で該荷重体を自由に移動させる
流体制御装置において、前記シリンダーの流体流路に
（１）又は（２）の差圧動作チェツク弁を用いているこ
とを特徴とするものである。

【００１０】（４） 出力伝達体に結合するピストンを
有するシリンダーと、荷重又は外力が印加され、第１の
流体通路を介して連設する容積一定の第１室及び容積可
変の第２室を有するボックスと、前記第１室に流体圧力
発生源より流体を供給する流体供給路と、前記第２室及
ぴ前記シリンダーのシリンダーポートとを連結する流体
出入路と、荷重又は外力が印加される前記ボックスに対
して該荷重方向に相対的に移動可能に係合し、前記ボッ
クスの前記第２室に通ずる流体排出通路を有する荷重伝
達体と、該荷重伝達体、前記出力伝達体及ぴ前記ボック
スの総重量に見合う力を前記ピストンに与える弾性部材
と、前記ボックスの前記第１室と前記第２室との間及ぴ
前記第２室と前記流体排出通路との間にそれぞれ設けら
れている第１及び第２の流体通路と、その両端が該第１
及び該第２の流体通路を前記荷重又は外力が加えられな
かった場合は閉じた状態とし、該荷重又は外力が加えら
れた場合には、それぞれ異なる状態で動作する如く構成
された弁とを有するコントローラーとを有し、荷重体の
重量を瞬時に検出して直ちに該荷重体を無重力状態にし
て作業者のわずかの力で該荷重体を自由に移動させる流
体制御装置において、一端部に内部の空腔部に通ずる開
口部を有するボデイと、前記空腔部内を軸方向に移動可
能に遊嵌し、前記空控部内壁に対向する面に設けられて
いる切欠部を流体通路とするスライドバルブと、前記ボ
デイの他端部の開口部に取り付けられ前記空腔部に通ず
る開口部が前記ボデイ内に突出する状態で取付けられて
いる蓋と、前記スライドバルブの前記蓋に対向する面に
設けられているバルブシートと、前記スライドバルブの
前記蓋に対向する面の外周縁と前記蓋の突出する開口部
外縁部および前記ボデイ内壁部間に形成されている環状
凹部の底面との間に設けられている前記スライドバルブ
を一定の方向に付勢しておく押しバネとを有し、前記ボ
デイと前記スライドバルブの該遊嵌部分の面積が前記ボ
デイ内壁面積に対して占める割合が大きく構成され、前
記ボデイと前記スライドバルブの遊嵌部分が圧縮性流体
に対してタイトになっている差圧動作チェック弁が設け
てあることを特徴とするものである。

【００１１】（５）（４）において、前記荷重伝達体
は、前記出力伝達体に連結されるケースを含み、前記ボ
ツクスは前記ケース内に荷重方向に移動可能に取り付け
られ、前記第２室は、前記ケースに設けられている受け
に対設され、前記弁の弁座が設けられている弾性体より
なる隔壁を有していることを特徴とするものである。

【００１２】（６）（４）又は（５）において、前記差
圧動作チェツク弁が前記シリンダーのシリンダーポート
に隣接して設けられていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】

【作用】本発明の差圧動作チェツク弁は、ボデイと、ス
ライドバルブと、蓋と、バルブシートと、スライドバル
ブを一定の方向に付勢しておく押しばねとを有するが、
この差動チェツク弁に設けられている押しばねは、蓋と
スライドバルブとの間に設けられているので、図１の
Ａ、Ｂ側の流体圧力が同じか又は多少の圧力差の時は
Ａ、Ｂどちら側へも流体は流れ、Ａ側の圧力がＢ側より
低くなつた時でも押しばね４のばね力設定によりＢ側か
らＡ側へ流体が流れる。

【００１４】しかし、設定圧より大きな圧力差となつて
流体がＢ側より急激にＡ側へ流れようとするときはスラ
イドバルブ３が移動してＢ側からＡ側への流体の移動は
断たれる。すなわち、Ｂ側からＡ側へ流れる流体が急激
な場合にはスライドバルブ３の正面の壁に作用して、ス
ライドバルブをＡ側へ押す力として作用し、有効にスラ
イドバルブ３に作用し流体の流れが断たれるようになつ
ている。

【００１５】

【実施例】以下、実施例について説明する。

【００１６】図１は本発明の差圧動作チェツク弁の一実
施例の断面図、図２は図１の差圧動作チェツク弁を用い
た流体制御装置の一実施例の説明図、図３は図２の要部
（例えば、特開昭第６２−２０１７９７号公報参照）の
説明図である。

【００１７】これらの図で、１は荷重体（ＷＫｇ）、
２、３は流体通路、４はボツクス、５は弁、６は隔壁、
７は受け、８はケース、９はばね受け、１０は押し荷重
調整用押しねじ、１１はピストン、１２は流体入口、１
３は流体出入口、１４は吊り具、１５は流体通路、１６
はばね、１７は地上、１８は第１室、１９は第２室、２
０はコントローラー３４とエアーシリンダー２１のエア
ーポート２９とを連絡するエアー回路（パイプ）、２１
はエアーシリンダー、２１ａはエアーシリンダー２１の
シリンダー室、２２は出力伝達体（ワイヤー）、２３は
エアー源（図示せず）とコントローラー３４と連絡する
エアー回路（パイプ）、２４はアキュムレーター、２５
は減圧弁、２６は穴、２７はコントローラー３４に設け
られているコントロールグリツプ、２８はローラー、２
９及び３０はシリンダーポート、３１はばね、３２はガ
イド隔壁、３３はピストン１１と一体のシリンダーロツ
ド、３４はコントローラー、３５は差圧動作チェツク弁
を示している。

【００１８】差圧動作チェツク弁３５の構成は、具体的
な構造には多少の差異は有るが大部分の構成は図４の従
来の差圧動作チェツク弁と同一であるので、各構成部分
の符号は図４の符号に付してあるダツシュを除去して表
示した。４６は押しばを示しており、押しばね４６は図
４の従来の差圧制御チェツク弁の押しばね４５とは異な
る場所に設けられている。

【００１９】この差圧動作チェツク弁は、ボデイ４０
と、スライドバルブ４１と、蓋４２と、バルブシート４
４と、スライドバルブ４１を一定の方向に付勢しておく
押しばね４６とを有するが、この差圧動チェツク弁に設
けられている押しばね４６は、蓋４２とスライドバルブ
４１との間に設けられている。押しばね４６が、蓋４２
とスライドバルブ４１との間に設けられているので、図
１のＡ、Ｂ側の流体圧力が同じか又は多少の圧力差の時
は流体はＡ、Ｂどちら側へも流体は流れ、Ａ側の圧力が
Ｂ側より低くなつた時でも押しばね４６のばね力設定に
よりＢ側からＡ側へ流体が流れる。

【００２０】しかし、設定圧より大きな圧力差となつて
流体がＢ側より急激にＡ側へ流れようとするときはスラ
イドバルブ４１が移動してＢ側からＡ側への流体の移動
は断たれる。すなわち、Ｂ側からＡ側へ流れる流体が急
激な場合にはスライドバルブ４１の正面の壁に作用し
て、スライドバルブ４１をＡ側へ押す力として作用し、
有効にスライドバルブ４１に作用し流体の流れが断たれ
るようになつている。

【００２１】次に、以上の如き構造を有する差圧動作チ
ェツク弁を用いた流体制御装置を図２及び３により説明
するが、先ず図３に基ずきコントローラー３４について
説明する。

【００２２】ピストン１１の先端には出力伝達体２２た
る剛性体又はフレキシブルな物体を介してケース８が接
続されており、内部にはボツクス４が荷重方向に対して
自由に移動可能な方法で取付けられている。ボツクス４
は流体入口１２を有し、弁５、流体通路２、流体出入口
１３と、気密シールされた伸縮性のある、例えば、ゴム
板からなる隔壁６を有し、流体通路２を介して連設する
容積一定の第１室１８と容積可変の第２室１９とを有
し、吊具１４を介して荷重体１に接合している。隔壁６
は周辺部でボツクス４に固定され、中心部に弁５に対す
る弁座が設けられており、弁座は受け７を介してケース
８に固定されている。弁５は中心に弁５の通孔を有し周
囲に流体通過用の穴に設けられているガイド隔壁３２を
介して保持されている。

【００２３】弁５と流体通路３との位置関係により弁先
端部が上又は水平に向いている場合は、弁５の移動をス
ムーズに行うためにばね１６が設けられている。ばね３
１はボツクス４を荷重方向へ一定の圧力で押すばねで、
このばね３１を介在させることによつて、出力伝達体２
２及びケース８、受け７を主体とする荷重伝達体等の荷
重に対するシリンダー出力を常時確保することができ
る。ばね受９及び押し荷重調整用押しねじ１０は、ばね
３１の圧力を調節するために設けられており、必要に応
じて設けられる。また、受け７には流体排出用の流体通
路１５が設けられ、ケース８に設けられた穴２６によつ
て大気圧開放されている。

【００２４】従つて、荷重体１が地上１７に接している
とき、すなわち、荷重量０のときはボツクス４にかかる
荷重はボツクス４及び吊具１４のみであり、その荷重量
に応じた量の荷重方向力を持つている。しかし、弁５は
受け７を介してケース８に受けられているため、荷重方
向への移動は規制されている。そのため流体通路２は開
となり、流体入口１２を経て、第１室１８に待機してい
る圧力流体は第２室１９に流入し、パイプ２０を経て、
エアーシリンダー２１のピストン側又はヘツド側の指定
されたポートに流入すると同時に、隔壁６，受け７を介
してケース８に作用する。

【００２５】これはピストン１１の生ずる推力と隔壁６
を介してボツクス４の生ずる反荷重方向の推力とが比例
関係にあることを示す。比例状態に入るとボツクス４は
浮き上り、流体通路２は閉となる。このときエアーシリ
ンダー２１にはその圧力に比例した推力が反荷重方向に
作用する。もしここでピストン１１と隔壁６との受圧面
積が同一であれば、滑車の原理における又はテコの原理
における１：１の力関係を伝達する装置においては、出
力伝達体２２を介してケース８の反荷重方向力とボツク
ス４の反荷重方向力とは一致する。これは比例した出力
関係の中の１つの関係であり、力関係を変えたいときは
滑車又はテコの原理により受圧面積を変えればよい。こ
の比例した力関係は荷重体１の荷重が１００％生じてい
る場合、すなわち地上からはなれている場合においても
同様になる。

【００２６】ケース８に反荷重方向の微小な外力を加え
た場合の作用は以下に述べる通りである。ケース８に加
えられた微小な反荷重方向力はピストンに反荷重方向の
推力を生じ、その程度に応じて、シリンダー内容積を増
大しようとする能力が生じる。これはシリンダー内圧の
低下能力として同時に隔壁６にも伝達される。従つてボ
ツクス４の荷重方向移動能力が生じるが、ボツクス４に
は、ボツクス４、吊具１４、荷重体１の合計重力が作用
しており前述の定荷重関係下における、エアーシリンダ
ー２１とボツクス４との出力比例関係にもどろうとす
る。この微小な力をケース８に与えつづければ荷重体１
の上昇が連続的に得られる。荷重体１の下降を要する時
には逆の動作により逆の経路をたどつた出力比例動作を
する。

【００２７】次に荷重体１が接地を始めてから完了する
迄、すなわち、荷重体荷重量が１００％から０％に変化
し、又は地上から浮上る迄、すなわち０〜１００％迄の
過程については、上述の荷重体の上昇、下降原理の微分
動作であり、容易に類推出来ると同時に実験によつても
立証された。

【００２８】このコントローラー３４はその構造上の特
徴により、高所から低所へ荷重体の移動をするときは、
その荷役作業を行うことにより、流体エネルギーを増大
させ、同一高さの場所間における荷役作業の場合は、継
続必要エネルギー量はほぼ０で作動する。これには流体
入口１２に接続されたパイプ２３の途中にアキユームレ
ーター２４と、減圧弁２５を設け、ピストン１１の出力
が出力伝達体２２に係り得る最大荷重と同一となる圧力
に減圧弁２５を調整すればよい。

【００２９】ケース８に設けられた握り２７を反荷重方
向へ操作すれば、前述の通り、荷重体１は浮上し、荷重
方向へ操作した場合は第２室１９の圧力が第１室１８の
圧力以上になり、弁５は微小な出力のばね１６に抗して
上昇し、流体通路２は開となる。一方流体通路３は第２
室１９と流体通路１５との差圧とによつて閉の状態を保
つためエアーシリンダー２１内の流体通路２を経てアキ
ユームレーター２４にもどされる。従つて流体エネルギ
ーは再使用可能な状態となる。

【００３０】従つて、このような流体制御装置に上述の
如き差圧動作チェツク弁３５を用いる場合には、エアー
シリンダー２１のシリンダー室２１ａ内の圧力は荷重体
１（Ｗｋｇ）とバランスするような圧力に保たれてい
る。これはコントローラー３４の役目である。荷重体１
を上下するには、人間がコントロールグリツプ２７をも
つてアンバランス荷重を上又は下に加える。このときシ
リンダー室２１ａ内の圧力は一定に保持されると同時に
コントローラー３４とエアーシリンダー２１の間のエア
ー回路２０の圧力も同一である。荷重体１を上下すると
ピストン１１は左右に動き、シリンダー室２１ａ内のエ
アーの体積は増減しなければならず、これはコントロー
ラー３４によつて行はれる。通常人間がこの流体制御装
置を操作する場合にはその上下スピードが余り早くはな
い。従つて、コントローラー３４とエアーシリンダー２
１の間のエアー回路２０に差圧動作チエツク弁３５が設
けてあつても差圧動作チェツク弁３５は動作しない。し
かし、何らかの原因によりエアー回路２３又はエアー回
路２０が破損した場合には、エアーが急激に噴き出すの
で、荷重体１は落下する。

【００３１】しかし、この実施例の流体制御装置ではエ
アー回賂２０のエアーポート２９に近い位置に差圧動作
チェツク弁３５が設けられているので、エアー回路２３
又はエアー回路２０が破損した場合には、シリンダー室
２１ａとエアー回路２０内圧力の差圧によつて差圧動作
チェツク弁３５が働きシリンダー室２１ａからのエアー
の流失を防ぐことができるので、シリンダー室２１ａの
圧力の急激低下を防ぎ荷重体１の落下を防止することが
できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、チェツク弁の両端の流体圧力
が同じか又は多少の圧力差の時は流体がどちら側にも流
れ、所定の方向に急激な流体の流れが生じる場合にはそ
の方向の流体の流れを絶つことができる差圧動作チェツ
ク弁及びこのような差圧動作チェツク弁を用いた流体制
御装置を提供可能とするもので、産業上の効果の大なる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の差圧動作チェツク弁の一実施例の断面
図である。

【図２】図１の差圧動作チェツク弁を用いた流体制御装
置の一実施例の説明図である。

【図３】図２の要部の説明図である。

【図４】従来の差圧動作チェツク弁の説明図である。

【符号の説明】

３５…差圧動作チェツク弁、４０…ボデイ、４１…スラ
イドバルブ、４２…蓋、４３…Ｏリング、４４…バルブ
シート、４６…押しばね。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に内部の空腔部に通ずる開口部を
   有するボデイと、前記空腔部内を軸方向に移動可能に遊
   嵌し、前記空控部内壁に対向する面に設けられている切
   欠部を流体通路とするスライドバルブと、前記ボデイの
   他端部の開口部に取り付けられ前記空腔部に通ずる開口
   部を有する蓋と、前記スライドバルブの前記蓋に対向す
   る面に設けられているバルブシートと、前記スライドバ
   ルブを一定の方向に付勢しておく押しバネを有する差圧
   動作チェック弁において、前記ボデイと前記スライドバ
   ルブとの遊嵌部分の面積が前記ボデイ内壁面積に対して
   占める割合が大きく構成され、該ボデイと該スライドバ
   ルブの該遊嵌部分が圧縮性流体に対してタイトになって
   おり、前記蓋の開口部が前記ボデイ内に突出する状態で
   取付けられ、前記押しばねが前記スライドバルブの前記
   蓋に対向する面の外周縁と前記蓋の突出する開口部外縁
   部および前記ボデイ内壁部間に形成されている環状凹部
   の底面との間に設けられていることを特徴とする差圧動
   作チェック弁。
2. 【請求項２】 前記スライドバルブが、その両端の流体
   圧力が同じか又は多少の圧力差の時は流体がどちら側に
   も流れ、所定の方向に急激な流れが生じる場合にはその
   方向の流体の流れを絶つことができるように調節されて
   なる請求項１記載の差圧動作チェック弁。
3. 【請求項３】 シリンダーとコントローラーとを有し、
   荷重体の重量を瞬時に検出して直ちに該荷重体を無重力
   状態にして作業者のわずかの力で該荷重体を自由に移動
   させる流体制御装置において、前記シリンダーの流体流
   路に請求項１又は２の差圧動作チェック弁を用いている
   ことを特徴とする流体制御装置。
4. 【請求項４】 出力伝達体に結合するピストンを有する
   シリンダーと、荷重又は外力が印加され、第１の流体通
   路を介して連設する容積一定の第１室及び容積可変の第
   ２室を有するボックスと、前記第１室に流体圧力発生源
   より流体を供給する流体供給路と、前記第２室及ぴ前記
   シリンダーのシリンダーポートとを連結する流体出入路
   と、荷重又は外力が印加される前記ボックスに対して該
   荷重方向に相対的に移動可能に係合し、前記ボックスの
   前記第２室に通ずる流体排出通路を有する荷重伝達体
   と、該荷重伝達体、前記出力伝達体及ぴ前記ボックスの
   総重量に見合う力を前記ピストンに与える弾性部材と、
   前記ボックスの前記第１室と前記第２室との間及ぴ前記
   第２室と前記流体排出通路との間にそれぞれ設けられて
   いる第１及び第２の流体通路と、その両端が該第１及び
   該第２の流体通路を前記荷重又は外力が加えられなかっ
   た場合は閉じた状態とし、該荷重又は外力が加えられた
   場合には、それぞれ異なる状態で動作する如く構成され
   た弁とを有するコントローラーとを有し、荷重体の重量
   を瞬時に検出して直ちに該荷重体を無重力状態にして作
   業者のわずかの力で該荷重体を自由に移動させる流体制
   御装置において、一端部に内部の空腔部に通ずる開口部
   を有するボデイと、前記空腔部内を軸方向に移動可能に
   遊嵌し、前記空控部内壁に対向する面に設けられている
   切欠部を流体通路とするスライドバルブと、前記ボデイ
   の他端部の開口部に取り付けられ前記空腔部に通ずる開
   口部が前記ボデイ内に突出する状態で取付けられている
   蓋と、前記スライドバルブの前記蓋に対向する面に設け
   られているバルブシートと、前記スライドバルブの前記
   蓋に対向する面の外周縁と前記蓋の突出する開口部外縁
   部および前記ボデイ内壁部間に形成されている環状凹部
   の底面との間に設けられている前記スライドバルブを一
   定の方向に付勢しておく押しバネとを有し、前記ボデイ
   と前記スライドバルブの該遊嵌部分の面積が前記ボデイ
   内壁面積に対して占める割合が大きく構成され、前記ボ
   デイと前記スライドバルブの遊嵌部分が圧縮性流体に対
   してタイトになっている差圧動作チェック弁が設けてあ
   ることを特徴とする流体制御装置。
5. 【請求項５】 前記荷重伝達体は、前記出力伝連体に連
   結されるケースを含み、前記ボックスは前記ケース内に
   荷重方向に移動可能に取り付けられ、前記第２室は、前
   記ケースに設けられている受けに対設され、前記弁の弁
   座が設けられている弾性体よりなる隔壁を有している請
   求項４記載の流体制御装置。
6. 【請求項６】 前記差圧動作チエツク弁が前記シリンダ
   一のシリンダーポートに隣接して設けられている請求項
   ４又は５記載の流体制御装置。