JPH10310400A - バランサー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 持ち上げ物の重量が変わっても、調整操作の
要らないバランサー装置を得る。 【構成】 給排弁へのパイロット通路を開閉する常閉形
のパイロット弁の弁本体部を、持ち上げシリンダの可動
部に、その昇降方向へ移動可能に設置し、可動部に対し
その上昇方向へ弁本体部を移動したとき、パイロット弁
の弁体を閉状態から開状態へ操作する操作部を可動部に
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、持ち上げ物を圧縮
空気で作動する持ち上げシリンダで持ち上げ支持させ
て、作業者が持ち上げ物を上昇させるときには、これに
応じて持ち上げシリンダへ圧縮空気を供給し、作業者が
持ち上げ物を下降させるときには、これに応じて持ち上
げシリンダから圧縮空気を排出して、持ち上げシリンダ
を上昇、下降作動させて、作業者の小さな力で持ち上げ
物を昇降させることができるバランサー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなバランサー装置は、従来、図
４のようにされていた。１は持ち上げシリンダでその可
動部であるピストン２のピストンロッド部突出端に、図
示しないが、例えば機械加工の際のワークのような持ち
上げ物を取り付けるための、マグネットチャックや、ワ
イヤーロープのかけ止め部等の、取り付け部を有してい
る。そして、持ち上げシリンダ１の作動室３に通じた給
排路４には、給排弁５が設置される。

【０００３】給排弁５は、給排路４から導く作動室３側
の圧力による押圧力と、パイロット弁となる減圧弁６か
らの圧力による押圧力の対向作用を受け、これら押圧力
を平衡させるように作動し、この減圧弁６とともに、一
種のパイロット操作式の減圧弁を構成している。すなわ
ち、パイロット通路８からの前記作動室３圧力による押
圧力と、パイロット通路７からの減圧弁６で設定された
圧力による押圧力が平衡すると、給排弁５は、図示中立
位置となり給排路４と、供給路９及び排出路１０を遮断
する。そして、パイロット通路８からの前記作動室３圧
力による押圧力が、パイロット通路７からの圧力による
押圧力より低くなると、給排弁５は右位置へ切り換わり
給排路４を供給路９に通じさせて作動室３圧力を増加さ
せ、また、パイロット通路８からの前記作動室３圧力に
よる押圧力が、パイロット通路８からの圧力による押圧
力より高くなると、給排弁５は左位置へ切り換わり給排
路４を排出路１０に通じさせて作動室３圧力を低下させ
る。これにより、作動室３圧力と減圧弁６圧力による各
押圧力が平衡すると給排弁５は再び中立位置をとるよう
作動し、各押圧力が平衡して作動室３圧力がパイロット
圧力に対応した圧力となるように給排路４を供給排出制
御するのである。

【０００４】そして、減圧弁６からの圧力は、上記のよ
うな平衡状態で、ピストン２に作動する上向きの作用力
が、ピストン２の突出端の取り付け部に取り付けた持ち
上げ物の重量と平衡するように、予め設定されている。
今、図の状態で持ち上げ物がピストン２で持ち上げられ
ているとして、これを上昇させるとき、作業者は持ち上
げ物に若干の持ち上げ力を付与すると、これに応じ作動
室１の圧力がこの付与した力に応じて小さく成るので給
排弁５は供給路９と給排路４を連通するよう作動し、作
動室３には圧縮空気が供給されてピストン２が上昇して
持ち上げ物が上昇する。

【０００５】また、図の状態で持ち上げ物がピストン２
で持ち上げられているとして、これを下降させるとき、
作業者は持ち上げ物に若干の押し下げ力を付与すると、
これに応じ作動室１の圧力がこの付与した力に応じて大
きく成るので給排弁５は給排路４と排出路１０を連通す
るよう作動し、作動室３からの圧縮空気が排気されてピ
ストン２が下降して、持ち上げ物が下降する。そして、
いずれの場合でも、作業者はわずかな力を付与するのみ
でよく、また、持ち上げ物への力の付与を解除すると、
給排弁５は再び図示の遮断状態となって、持ち上げ物は
持ち上げられた状態で停止する。

【０００６】なお、１１は、パイロット通路８に設置し
た３ポート弁である排気操作弁で、上記の持ち上げ状態
では減圧弁６からのパイロット圧力を給排弁５へ導くよ
う、図示状態を保ち、持ち上げ物を所望の位置に着座さ
せて取り付け部から取り外すとき、給排弁５へ導入され
たパイロット圧力を排出するよう切換操作され、そし
て、再び取り付け部に別の持ち上げ物が取り付けられた
後、これを持ち上げる際に図示状態へと切換操作される
ものである。また、１２は供給路９が破損する等の不測
の事態が生じてその圧力が低下したとき閉じてピストン
２の落下を防ぐ安全弁で、常時は供給路９からの圧力に
より開位置を保っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このものでは持ち上げ
物の重量が変われば、これに応じた平衡圧力を得るよ
う、減圧弁６の設定圧力を変える必要があり、扱いが面
倒である。このため本発明は、持ち上げ物の重量が変わ
っても、格別な調整操作の要らないバランサー装置を実
現しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のバランサー装置
は、圧縮空気で作動する持ち上げシリンダへの給排路
に、給排路側圧力による押圧力とパイロット圧力による
押圧力との対向作用を受けて、給排路側圧力がパイロッ
ト圧力に対応した圧力より小さいときには給排路を供給
路に通じさせるよう、また、給排路側圧力がパイロット
圧力に対応した圧力より大きいときには給排路を排出路
に通じさせるよう、そして、給排路側圧力がパイロット
圧力に対応した圧力になると給排路と供給路及び排出路
間を遮断するようそれぞれ作動してパイロット圧力に対
応した給排路側圧力を得るように給排路を供給排出制御
する給排弁を設置したバランサー装置において、給排弁
へのパイロット圧力のためのパイロット通路を開閉する
常閉形のパイロット弁を設けてこのパイロット弁の弁本
体部を持ち上げシリンダの可動部に可動部昇降方向へ相
対移動可能に設置し、パイロット弁の弁本体部を持ち上
げシリンダ可動部に対し上昇方向へ移動させたとき、パ
イロット弁の弁体を閉状態から開状態へ作動させる操作
部を持ち上げシリンダの可動部に設置する構成とした。

【０００９】このような構成によると、給排路が通じた
持ち上げシリンダの作動室から圧縮空気が排出された状
態で、まず、適宜な箇所に配置された状態の持ち上げ物
を、持ち上げシリンダの可動部に取り付けて後、この可
動部に設置されたパイロット弁の弁本体部を上昇方向へ
移動させると、操作部によりパイロット弁の弁体が開作
動されて、パイロット圧力が給排弁へ供給される。これ
により、給排弁は、給排路を供給路に通じさせるよう作
動され、持ち上げシリンダの作動室へ圧縮空気が供給さ
れて、パイロット圧力の増加に応じて、その圧力が増加
していく。

【００１０】そして、給排路側圧力が、持ち上げ物を持
ち上げるに足る圧力に達すると、持ち上げシリンダの可
動部が上昇し、持ち上げ物は前記配置箇所での支持を脱
して持ち上げ状態となる。これと同時に、可動部が上昇
することにより、パイロット弁の弁本体部は、可動部と
相対的に下降し、パイロット弁の弁体は閉作動される。
これによりパイロット圧力の増加は止み、給排路側圧力
はこのパイロット圧力に対応した値に達して給排弁が給
排路を供給路及び排出路と遮断して持ち上げシリンダの
可動部は停止する。

【００１１】すなわち、この状態では、パイロット弁と
給排弁との間のパイロット通路に、持ち上げ物を持ち上
げるに要する給排路側圧力を生じさせる圧力の、パイロ
ット圧力となる圧縮空気が閉じ込められ、このパイロッ
ト圧力に対応した給排路側圧力が得られて持ち上げ物が
持ち上げ保持される。この状態から、持ち上げ物或いは
持ち上げシリンダ可動部へ、上昇方向の若干の力を付与
すれば、給排路側圧力がこれに応じ低下して給排弁によ
り給排路へ供給路からの圧縮空気が供給され、また、下
降方向の若干の力を付与すれば、給排路側圧力がこれに
応じ増加して給排弁により給排路が排出路に通じられて
可動部が昇降し、従来例と同様に、持ち上げ物をわずか
な力で昇降できる。そして、パイロット圧力は、パイロ
ット弁の弁体の閉作動により、自動的に持ち上げ物の重
量に応じた値に定まるので、持ち上げ物の重量が変わっ
ても格別な調整作業は必要としない。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明する。
なお、従来例と同じ部分については同符号を付して重複
する説明は省略する。図１、図２において、上下方向に
配置された持ち上げシリンダ１のピストン２のピストン
ロッド部下端には、上下に隔てた枠片１３、１４と中央
片１５を有したコの字状の枠体１６が取り付けられ、下
方の枠片１４には、図示略の、マグネットチャックや、
ロープの掛け止め部材等を取り付けて、持ち上げ物の取
り付け部を形成するための取り付け穴１７が設けてあ
る。

【００１３】１８はパイロット弁で、前記中央片１５に
沿って配置された配置板１９を有し、配置板に二つの２
ポート弁の弁本体２０、２１が取り付けられている。弁
本体２０、２１は、内部に入口室２２、２３と出口室２
４、２５を備え、それぞれ入口室２２、２３を塞ぐ端蓋
２０Ａ、２１Ａを有するとともに、弁本体２０の出口室
２４と弁本体２１の入口室２５を通じさせる管部２６を
有しており、弁本体２０、２１と配置板１９により弁本
体部Ａが形成される。そして、弁本体２０の入口室２２
は供給路９に、出口室２４は給排弁５のパイロット部に
通じており、また、弁本体２１の入口室２３は管部２６
により弁本体２０の出口室２４に通じ、出口室２５は排
出ポート２７により大気開放されている。

【００１４】２８、２９は入口室２２と出口室２４の間
と入口室２３と出口室２５の間にそれぞれ形成された弁
座であり、３０、３１は弁座２８、２９にそれぞれ着座
するよう弁ばね３２、３３で付勢されたポペット状の弁
体である。弁体３０は、枠片１３へ向けて弁本体２０か
ら上方へ突出する操作ロッド３０Ａを、また、弁体３１
は、枠片１４へ向けて弁本体２１から下方へ突出する操
作ロッド３１Ａを、それぞれ有している。３４はパイロ
ット通路７の給排弁５パイロット部へ向けての流れに作
用する絞り、３５はパイロット通路７の給排弁５パイロ
ット部から排気ポート２７への流れに作用する絞りであ
る。

【００１５】３６は枠体１６の中央片１５に設けた上下
方向のスリットで、配置板１９の裏に取り付けた設置ピ
ン３７と操作ハンドル３８がスリット３６を挿通して中
央片１５の背後に伸びこれらによる案内を受けて配置板
１９はその上下端が枠片１３、１４の内側面に当接する
まで、枠体１６に対し上下方向へ移動可能であるととも
に、設置ピン３７の大径の頭部３７Ａにより配置板１９
は、中央片１５に接した状態に保持されている。そし
て、配置板１９が枠体１６に対し上方に移動されると、
操作ロッド３０Ａ先端が枠片１３の内側面に当接して、
弁体３０は、入口、出口室２２、２４間を閉じている弁
座２８への図示着座状態から離座して入口、出口室２
２、２４間を開いて通じさせるよう作動される。また、
配置板１９が枠体１６に対し下方に移動されると、操作
ロッド３１Ａ先端が枠片１４の内側面に当接して、弁体
３１は、入口、出口室２３、２５間を閉じている弁座２
９への着座状態から離座して入口、出口室２３、２５間
を開いて通じさせるよう作動される。なお、図示状態で
操作ロッド３１Ａ先端は枠片１４に当接しパイロット弁
１８の重量で開き方向に押されているが、弁体３１は弁
ばね３３のばね力で閉じている。

【００１６】次にこの実施例の作動を述べる。今、枠体
１６の下部に、持ち上げ物を取り付けるための、図示し
ない適宜な取り付け部が設けられており、持ち上げシリ
ンダ１の作動室３には圧縮空気が存在しておらず、パイ
ロット弁１８の出口室２４から給排弁５パイロット部へ
のパイロット通路７にも圧縮空気が存在していないとす
る。このとき給排弁５は図示のように中立位置となって
おり、また、パイロット弁１８も図示状態にある。そし
て、配置箇所に置かれている、図示しない持ち上げ物を
前記取り付け部に取り付けた後、操作ハンドル３８によ
り配置板１９を枠体１６に対し上方へ移動させ弁体３０
を開作動させる。

【００１７】これにより、出口室２４から給排弁５に至
るパイロット通路７の圧力が増加し、給排弁５が右位置
へ移動して給排路４から作動室３へ圧縮空気が導かれ、
この給排路４側圧力は、前記パイロット通路４の圧力増
加に応じ、増加する。そして、この給排路４側圧力が、
持ち上げ物の重量に打ち勝つ力をピストン２に生じさせ
る値にまで増加すると、ピストン２は上昇し、持ち上げ
物は前記配置箇所での支持を脱して持ち上げられる。こ
のとき、ピストン２の上昇により、配置板１９はこれと
相対的に下方へ移動することになり、弁体３０は着座し
て、入口、出口室２２、２４間が閉じられる。このよう
なピストン２上昇による持ち上げ物の持ち上げが生じた
ら、作業者は操作ハンドル３８の操作を終える。これに
より、前記出口室２２から給排弁５パイロット部の間の
パイロット通路４には、前記持ち上げ物を持ち上げるに
足る給排路４側圧力を生じさせるためのパイロット圧力
が閉じ込められ、圧力増加は停止する。

【００１８】そして、パイロット圧力の増加が停止する
ことにより、給排弁５はこのパイロット圧力に対応した
給排路４側圧力を生じさせた時点で給排弁５は再び図示
中立位置へ復帰し、給排路４は遮断され、ピストン２は
持ち上げ物を持ち上げた状態で停止する。この状態か
ら、枠体６へ、ピストン２上昇方向の若干の力を加える
と、これに応じ給排路４側圧力が減少するので、給排弁
５は右位置へ切換移動して給排路４に圧縮空気が導入さ
れ、また、ピストン２下降方向の若干の力を加えると、
これに応じ給排路４側圧力が増加するので、給排弁５は
左位置へ切換移動して給排路４から圧縮空気が排出さ
れ、ピストン２は上昇、下降し、持ち上げ物を小さな力
で昇降できる。

【００１９】このように持ち上げられ、昇降移動された
持ち上げ物を取り外すときは、持ち上げ物を取り外す箇
所に着座させて操作ハンドル３８を枠体１６に対し下方
へ移動すると、弁体３１が開いてパイロット通路７より
給排弁５に作用していたパイロット圧力が排出され、給
排弁５は左位置へ移動し、作動室３の圧縮空気が給排路
４から排出され、持ち上げ物は取り外し箇所で支持さ
れ、持ち上げ状態が解除される。この状態で持ち上げ物
を枠体１６から取り外すのである。そして、このように
給排路４側の圧縮空気が排出され、パイロット通路７か
らの給排弁５へのパイロット圧力が排出された状態よ
り、別の持ち上げ物が、昇降移動のため前記のように枠
体１６に取り付けられる。

【００２０】このような作動で、パイロット通路７から
の給排弁５へのパイロット圧力は、持ち上げ物が持ち上
げ状態となるとき、パイロット通路７の出口室２４から
給排弁５のパイロット部の間、持ち上げ物を持ち上げる
に足る給排路４側圧力が得る圧力の圧縮空気が閉じ込め
られて得られるので、持ち上げ物の重量に応じた値の圧
力が自動的に得られ、持ち上げ物の重量が変わっても、
従来例のような調整操作は格別必要とならず、扱いが簡
単になる。また、パイロット弁１８の弁体３０、３１は
ポペット状のものとしたので、圧縮空気の漏れを少なく
抑えることができ、良好にパイロット圧力を保持でき
る。なお、絞り３４は弁体３０が開くとき、給排弁５へ
のパイロット圧力が瞬時に上昇しないようにして給排路
４での急激な圧力上昇を抑えるため、また、絞り３５
は、弁体３１が開くとき、給排弁５へのパイロット圧力
が瞬時に下降しないようにして給排路４での急激な圧力
低下を抑えるため、それぞれ設置しているが、例えば、
これら弁体３０、３１の開作動の際の流通面積が比較的
小さい場合等では、設置しなくてもよいこともある。

【００２１】上記実施例では、パイロット弁１８をポペ
ット状の弁体３０、３１を有した二つの２ポート弁で構
成しているが、パイロット弁１８で若干の漏れが有って
も格別問題がない場合には、図３のように、スプール状
の弁体を有した一つの３ポート弁にすることができる。
すなわち、先の実施例との相違点を説明すると、両端に
端蓋２０Ａ、２０Ｂを備えた弁本体２０が配置板１９に
取り付けられ、弁本体部Ａが形成される。弁本体２０に
は、中央に切換ランド３０Ｃを有したスプール状の弁体
３０が摺動自在に挿入され、弁ばね３２Ａ、３２Ｂがば
ね受け４０Ａ、４０Ｂを介して、出力ポート４１を、入
口ポート４２及び排出ポート４３と遮断する図示中立位
置に保つよう弁体３０を付勢している。なお、出力ポー
ト４１はパイロット通路７により給排弁５のパイロット
部に通じ、入口ポート４２はパイロット通路７により供
給路９に通じ、排出ポート４３は大気開放している。

【００２２】そして、弁体３０は、操作ロッド３０Ａ、
３０Ｂを有し、設置板１９の、枠体１６に対し上方への
移動で、操作ロッド３０Ａが上方の枠片１３の内側面に
当接して出力ポート４１を入口ポート４２と通じさせ排
出ポート４３と遮断するように、また、設置板１９の、
枠体１６に対し下方への移動で、操作ロッド３０Ｂが下
方の枠片１４の内側面に当接して出力ポート４１を排出
ポート４３と通じさせ入口ポート４２と遮断するよう
に、作動される。そして、このものにおいても、上記実
施例と同様に作動し、上記実施例と同様に持ち上げ物の
重量が変わっても、これに応じた格別な調整操作は必要
としない。

【００２３】また、図１、図２のものにおいては、配置
板１９に弁本体２１を取り付けずにこの弁本体２１は別
途直接的に枠体１６に取り付けるとともに、その弁体３
１を開作動するレバー等の操作部を、操作ハンドル３８
とは別に設けるようにしてもよい。この場合管部２６は
撓み管を用いることができる。さらに、持ち上げシリン
ダとしてピストンが移動する可動部を形成しているもの
を示したが、ピストンが固定され、これに対してシリン
ダ側が移動するようにして、シリンダ側が可動部となる
場合にも利用できることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】このように本発明のバランサー装置で
は、パイロット圧力は、パイロット弁の弁体の閉作動に
より、自動的に持ち上げ物の重量に応じた値に定まるの
で、持ち上げ物の重量が変わってもこれに応じた格別な
調整作業は必要としないので、扱いが簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を要部断面図と空気圧回路図
で示した説明図。

【図２】図１の右側面図。

【図３】本発明の他の実施例を示す要部断面図。

【図４】従来例を示す空気圧回路図。

【符号の説明】

１ 持ち上げシリンダ ４ 給排路 ５ 給排弁 ７ パイロット通路 １８ パイロット弁 ３０ 弁体 Ａ 弁本体部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気で作動する持ち上げシリンダへ
   の給排路に、給排路側圧力による押圧力とパイロット圧
   力による押圧力との対向作用を受けて、給排路側圧力が
   パイロット圧力に対応した圧力より小さいときには給排
   路を供給路に通じさせるよう、また、給排路側圧力がパ
   イロット圧力に対応した圧力より大きいときには給排路
   を排出路に通じさせるよう、そして、給排路側圧力がパ
   イロット圧力に対応した圧力になると給排路と供給路及
   び排出路間を遮断するようそれぞれ作動してパイロット
   圧力に対応した給排路側圧力を得るように給排路を供給
   排出制御する給排弁を設置したバランサー装置におい
   て、給排弁へのパイロット圧力のためのパイロット通路
   を開閉する常閉形のパイロット弁を設けてこのパイロッ
   ト弁の弁本体部を持ち上げシリンダの可動部に可動部昇
   降方向へ相対移動可能に設置し、パイロット弁の弁本体
   部を持ち上げシリンダ可動部に対し上昇方向へ移動させ
   たとき、パイロット弁の弁体を閉状態から開状態へ作動
   させる操作部を持ち上げシリンダの可動部に設置したバ
   ランサー装置。