JPH1072199A - 負荷検出形空気圧制御装置 - Google Patents

負荷検出形空気圧制御装置

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JPH1072199A
JPH1072199A JP9205423A JP20542397A JPH1072199A JP H1072199 A JPH1072199 A JP H1072199A JP 9205423 A JP9205423 A JP 9205423A JP 20542397 A JP20542397 A JP 20542397A JP H1072199 A JPH1072199 A JP H1072199A
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outlet
regulator
control device
inlet
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Luke E Langner
イー ルーク ラングナー
John V Chabot
ヴイ ジョン シャボット
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Abstract

(57)【要約】 【課題】オペレータが種々の重量の荷重を昇降させるこ
とができ、かつ、これらの荷重を静止垂直位置に保持す
るカウンタバランス効果を生じさせて、荷重を容易に移
動させることができる空気圧制御弁装置を提供すること
にある。 【解決手段】マテリアルハンドリング装置等の種々の荷
重を制御移動させる空気圧作動形装置を選択的に制御す
るための本発明による空気圧制御装置は、空気圧作動形
装置に作用する荷重を自動的に検出できかつ種々の荷重
を自動的に自己補償して荷重を静止状態に選択的に維持
できる。また、本発明の装置は、新らしい静止状態への
荷重の手動操作を容易にしかつ自動的に自己補償して荷
重をこの新しい静止状態に維持する。本発明の装置は、
これを、荷重を第１静止状態に維持するのに必要な出力
空気圧を自動的に検出しかつ荷重を第２静止状態に維持
するための出力空気圧を自動的に自己調節することによ
り行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは、例えば種
々の空気圧制御形装置に使用される空気圧作動形シリン
ダ、クラッチまたはブレーキ等の空気圧作動形装置の移
動を選択的に制御するための空気圧制御弁または制御弁
装置に関する。より詳しくは、本発明は、主として、荷
重を上昇させ、下降させ、保持しまたは或る位置から他
の位置に移動させる空気圧作動形ホイストまたは他の同
類の装置を制御する空気圧制御弁装置に関する。更に詳
しくは、本発明は、このようなホイスト装置のオペレー
タが、種々の重量の荷重を昇降できるようにし、かつこ
のように適用される荷重の種々の重量を自動的に検出し
て、荷重を所定位置に維持するカウンタバランス効果を
生じさせるか、オペレータが殆ど努力を要せずして荷重
を物理的に位置決めすることを可能にする。
【０００２】
【従来の技術】一般に、空気圧制御弁または制御弁装置
は、空気圧作動形シリンダまたは他のこのような空気圧
作動形ホイスト装置への（およびこれらからの）加圧制
御空気の流れを制御するための種々のマテリアルハンド
リング作業またはマテリアルハンドリング方法に使用さ
れている。しかしながら、このような空気圧作動形リフ
ト装置またはホイスト装置のオペレータは、種々の重量
の物体のハンドリングおよび移動の仕事に直面し、従っ
て、制御装置には、種々の荷重に対処できなくてはなら
ないという問題がある。このような装置において、一般
にホイストは把持ユニットにより制御される。把持ユニ
ットはオペレータにより操作されかつハンドリングおよ
び移動すべき一般的に遭遇する一定数の少ない荷重に対
応する一定数の少ない調節可能なオリフィスが設けられ
ている。このような装置では、オペレータは、これらの
既知の荷重または予想荷重とバランスさせるため、種々
のオリフィスを手で調節しなければならない。また、オ
ペレータは、遭遇する種々の重量の荷重を上昇させ、下
降させかつ保持するときに、このような予め設定された
調節可能なオリフィスを通して常時空気を流出させる。
従ってこれらの装置は、オペレータが、制御装置の把持
部分の可変オリフィスを頻繁に再調節して、装置に予め
設定された荷重以外の荷重に適合させる必要がある。ま
た、このような装置の調節可能なオリフィスは非常に正
確に調節しなければならず、さもなくば、オペレータの
仕事が荷重を静止状態に保持すべきものである場合に、
荷重が、時々、上方または下方に好ましくない変位をす
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、上記問題を解
決できる空気圧制御弁装置が要望されている。このた
め、本発明は、オペレータが種々の重量の荷重を昇降さ
せることができ、かつ、これらの荷重を静止垂直位置に
保持するカウンタバランス効果を生じさせて、オペレー
タが、荷重を或る位置から他の位置へと容易かつ便利に
物理的に移動させることができる空気圧制御弁装置を提
供する。本発明は、オペレータが遭遇する種々の荷重を
自動的に自己補償できることに加え、荷重保持操作中
に、従前の装置のように予め設定された一定数のオリフ
ィスから空気を常時流出させる必要性を実質的になくす
ことができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】マテリアルハンドリング
装置または昇降装置等の種々の荷重を制御移動させる空
気圧作動形装置を選択的に制御するための本発明による
空気圧制御装置は、空気圧作動形装置に作用する荷重を
自動的に検出できかつ種々の荷重を自動的に自己補償し
て荷重を静止状態に選択的に維持できる。また、本発明
の装置は、新らしい静止状態への荷重の手動操作を容易
にしかつ自動的に自己補償して荷重をこの新しい静止状
態に維持する。本発明の装置は、これを、荷重を第１静
止状態に維持するのに必要な出力空気圧を自動的に検出
しかつ荷重を第２静止状態に維持するための出力空気圧
を自動的に自己調節することにより行なうのが好まし
い。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の他の目的、長所および特
徴は、添付図面を参照して述べる以下の説明および特許
請求の範囲の記載から明らかになるであろう。
【０００６】図１〜図８は、荷重を場所から場所へと選
択的に上昇させ、下降させまたは移動させるための空気
圧作動形ホイストまたは他の同類のマテリアルハンドリ
ング装置を制御するための空気圧制御形装置に適用され
る本発明の空気圧制御形装置の２つの例示実施形態を示
す。もちろん、このような適用は例示のみを目的とする
ものであり、当業者ならば、添付図面および特許請求の
範囲の記載と共にここに述べる記載から、本発明の原理
が他の広範囲のマテリアルハンドリング用途並びに空気
圧シリンダまたは他の空気圧作動形装置に作用する荷重
または力が変化する他の種々の用途にも等しく適用でき
ることが容易に理解されよう。また、当業者ならば、本
発明による空気圧制御装置の種々の構成部品を種々の異
なる態様で配置できること、および装置として互いに相
互連結された別々の構成部品並びに本発明に組み込まれ
る種々の機能的構成部品を備えた集積ブロックまたは機
構を含む種々の異なる物理的態様に配置できることが容
易に理解されよう。
【０００７】図１に示すように、本発明による負荷検出
形空気圧制御装置１０の一例示実施形態は、エアホイス
ト１２または他の同様な空気圧作動形リフト装置または
位置決め装置を有し、エアホイスト１２は、例えばエア
シリンダ１４と、該エアシリンダ１４内に摺動可能に配
置されたピストン１６と、例示的かつ概略的に示したホ
イストクランク装置１８とからなり、これらの全ては、
荷重２０の昇降および他のハンドリングが行なえるよう
になっている。
【０００８】負荷検出形空気圧制御装置１０は更に把持
部分２４および静止部分２６を有し、これらの両部分は
空気圧的に相互連結されて互いに流体連通しており、ま
たエアシリンダ１４とも相互連結されて、流体連通して
いる。加圧された空気圧制御用空気は、３つの空気圧ラ
イン３０、３２、３４に分岐された入口２８を介して制
御装置１０内に導入される。入口ライン３４は入口オリ
フィス３５を有し、該入口オリフィス３５は注入弁３６
（該弁３６は、常閉形２ポート／２位置弁が好ましい）
と連通している。注入弁３６の出口は、後述の制御ライ
ン４２と、放出弁３８（該弁も、常閉形２ポート／２位
置弁が好ましい）の入口とに分岐している。放出弁３８
の出口は、排出ライン４０、調節可能な排出オリフィス
４１および排出マフラ３９に連通している。注入弁３６
と放出弁３８との間に連結された制御ライン４２は、注
入弁３６の出口と、装置の出口４４（該出口４４は、エ
アシリンダ１４と相互連結されて、流体連通している）
に連通させる。
【０００９】上記入口ライン３０は、入口２８と切換弁
４６（該弁４６は、戻り止め形３ポート／２位置弁が好
ましい）との間の空気圧流体連通を形成する。切換弁４
６は、空気圧パイロット信号を、パイロットライン４
８、５０を介して検出弁５４（該弁５４は、常閉形２ポ
ート／２位置弁が好ましい）に伝達する。検出弁５４の
入口は、制御ライン５３を介して、制御ライン４２およ
び注入弁３６の出口と相互連結されて、流体連通してい
る。検出弁５４の出口は、パイロットライン５６を介し
て遠隔パイロット形減圧調整器５８（後述）に連結され
て、流体連通している。
【００１０】切換弁４６はまた、パイロットライン４
８、５２を介して、パイロット信号を、調整器出力弁６
２（該弁６２は、常開形２ポート／２位置弁が好まし
い）にも伝達する。この調整器出力弁６２の入口は、ラ
イン６３を介して、遠隔パイロット形減圧調整器５８
（該減圧調整器５８は、当業者に良く知られているエア
パイロット形／排出可能形式（exhaustible type) の調
整器で構成できる）の出力と相互連結されている。遠隔
パイロット形減圧調整器５８は、その入口が、制御ライ
ン３２を介して装置入口２８に相互連結され、かつ検出
弁５４の出口からのパイロット空気圧により制御され
る。遠隔パイロット形減圧調整器５８の出口は、調整器
出力弁６２および制御ライン６３、６４を介して装置出
口４４に相互連結されている。
【００１１】図１〜図４には、負荷検出形空気圧制御装
置１０の機能および作動が示されている。図１では、制
御装置１０は保持モードすなわち負荷検出モードにあ
る。荷重２０は安定した静止状態に保持されており、制
御装置１０はエアホイスト１２に作用する荷重重量を自
動的に自己補償する。この作動中、切換弁４６は図１に
示す位置にあり、装置１０が、荷重２０を静止状態に保
持するのに必要な制御圧力を検出できるようにしてい
る。これは、ライン４８、５０、５２、５６、６３、６
４内の空気圧が、調整器５８の設定圧力に等しいことに
よる。後で詳述するように、ひとたび荷重２０がその所
望位置に到達して休止すると、オペレータは切換弁４６
をシフトして、制御装置１０を図４に示す静止カウンタ
バランスモードに切り換えることができる。
【００１２】図２に概略的に示すように、荷重２０を上
昇させるには、オペレータは、制御装置１０の把持部分
２４内の注入弁３６を操作して、入口圧力を、制御ライ
ン４２を介して装置出口４４に直接連通させる。このモ
ードでは、エアホイスト１２が入口圧力により駆動さ
れ、例示のエアホイスト装置１２のピストン１６を伸長
させ、ホイストクランク１８を介して荷重２０を上昇さ
せる。
【００１３】逆に、図３に示すように、オペレータが荷
重２０を下降させたい場合には、注入弁３６および放出
弁３８の位置を図２に示すこれらの位置とは逆にして、
空気圧を、装置出口４４から制御ライン４２を介して排
出ライン４０に排出させる。この排出操作により、ピス
トン１６はエアシリンダ１４内に引っ込むことができ、
従ってホイストクランク１８の方向が逆転して、重力の
作用により荷重２０が下降する。
【００１４】図２および図３に関し留意すべきは、遠隔
パイロット形減圧調整器５８を物理的にエアホイスト１
２に近接させるため、遠隔パイロット形減圧調整器５８
を制御装置１０の静止部分２６内に含めるのが好ましい
ことである。このような近接構造により、ライン６３、
６４内の空気圧制御用加圧空気の体積をかなり小さくで
き、これにより、荷重を殆ど移動させることなく圧力変
化を生じさせることができ、従って、図１および図４に
示すように荷重２０を昇降させるか、荷重２０を検出し
かつ静止位置に維持する場合の応答時間を短縮できる。
また、調節可能な流量制御オリフィス３４、４１をオペ
レータが調節することにより、所望の荷重上昇速度およ
び下降速度を予め選定できることに留意すべきである。
【００１５】図４を参照すると、この状態では、装置出
口４４での出力圧力が、荷重２０を静止状態に維持する
のに必要な静圧に等しくなっている。次に、オペレータ
は、肉体的努力を殆ど要せずして荷重２０を物理的に上
昇させることができ、この場合、遠隔パイロット形減圧
調整器５８が、静圧を維持しかつ荷重を上昇位置に維持
するのに要する空気圧制御用空気の体積を自動的に供給
する。一方、オペレータは、この場合にも殆ど努力を要
せずして荷重２０を物理的に下降させることができ、遠
隔パイロット形減圧調整器５８は、制御装置１０を図４
に示すカウンタバランス位置に維持するのに必要な程度
まで、空気圧を自動的に排出させる。
【００１６】従って、当業者には容易に理解されよう
が、本発明の制御装置１０は、種々の重量の荷重を昇降
させるときに、オペレータの制御能力を高めかつ制御を
容易にでき、これらの作用荷重の自動的な自己補償検出
を行なって、荷重を所望の静止位置に維持でき、および
カウンタバランス効果（このカウンタバランス効果によ
り、使用者は、このカウンタバランスモードにあるとき
に殆ど努力を要せずして荷重を物理的に位置決めでき
る）を得ることができる。
【００１７】図５〜図８には、別の負荷検出形空気圧制
御装置１１０が示されている。この制御装置１１０は、
制御装置１０の戻り止め形３ポート／２位置切換弁４６
に代えて、別の切換弁１４６（該弁１４６は、戻り止め
形５ポート／２位置空気圧制御弁が好ましい）を使用し
ている点を除き、図１〜図４に関連して説明した制御装
置１０と同じ構成部品を多く使用している。また、図１
〜図４に示した常開形２ポート／２位置弁６２に代え
て、別の調整器出力弁１６２（該弁１６２は、常閉形２
ポート／２位置弁が好ましい）が使用されている。しか
しながら、他の全ての点で、制御装置１１０の構成部
品、機能および作動は、図１から図４の制御装置１０に
ついて説明したものと同じである。図５〜図８の制御装
置１１０は、図１〜図４の制御装置１０に必要とされる
配管以外の配管を必要とするが、特別な装置に必要とさ
れる種々の作動上の観点から、制御装置１１０の使用が
望まれることがある。
【００１８】上記説明は、例示のみを目的として本発明
の実施形態を説明したものである。当業者ならば、上記
説明、添付図面および特許請求の範囲の記載から、特許
請求の範囲に定められた本発明の精神および範囲から逸
脱することなく、例示実施形態の種々の変更をなし得る
であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアホイストまたは他の空気作動形持上げ／位
置決め装置に取り付けられた、空気圧制御装置の静止部
分と、オペレータにより操作される、空気圧制御装置の
遠隔可動把持部分とを備えた本発明による空気圧制御装
置の概略図であり、空気圧制御装置が負荷検出モードに
あるところを示すものである。
【図２】空気圧制御装置が荷重上昇モードにあるところ
を示す図１と同様な概略図である。
【図３】空気圧制御装置が荷重下降状態にあるところを
示す図１および図２と同様な概略図である。
【図４】空気圧制御装置が、オペレータが殆ど努力を要
せずして荷重を水平方向にまたは垂直上下方向に押すか
引っ張ることができる荷重保持モードにあるところを示
す図１〜図３と同様な概略図である。
【図５】エアホイストまたは他の空気作動形上昇／位置
決め装置に取り付けられた、空気圧制御装置の静止部分
と、オペレータにより操作される、空気圧制御装置の遠
隔可動把持部分とを備えた本発明による別の空気圧制御
装置の概略図であり、空気圧制御装置が負荷検出モード
にあるところを示すものである。
【図６】空気圧制御装置が荷重上昇モードにあるところ
を示す図５と同様な概略図である。
【図７】空気圧制御装置が荷重下降状態にあるところを
示す図５および図６と同様な概略図である。
【図８】空気圧制御装置が、オペレータが殆ど努力を要
せずして荷重を水平方向にまたは垂直上下方向に押すか
引っ張ることができる荷重保持モードにあるところを示
す図５〜図７と同様な概略図である。
【符号の説明】
１０、１１０・・・負荷検出形空気圧制御装置 １２・・・・・・・エアホイスト ２０・・・・・・・荷重 ２４・・・・・・・把持部分 ２６・・・・・・・静止部分 ３６・・・・・・・注入弁 ３８・・・・・・・放出弁 ４６、１４６・・・切換弁 ５４・・・・・・・検出弁 ５８・・・・・・・遠隔パイロット形減圧調整器 ６２、１６２・・・調整器出力弁

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】種々の荷重を移動および保持するための空
    気圧作動形装置を選択的に制御する空気圧制御装置にお
    いて、加圧空気源に連結された入口と、排出部と、荷重
    の移動および保持を選択的に行なうため加圧空気を空気
    圧作動形装置に供給する出口と、特定荷重を第１静止状
    態に選択的に維持しかつ特定荷重が前記静止状態にある
    ときに特定荷重の手動操作を可能にするため、空気圧作
    動形装置に作用する荷重を自動的に検出しかつ種々の荷
    重を自動的に自己補償する荷重検出手段とを有すること
    を特徴とする空気圧制御装置。
  2. 【請求項２】前記荷重検出手段が、特定荷重を前記第１
    静止状態に維持するのに必要な出口空気圧を自動的に検
    出しかつ特定荷重を前記第１静止状態とは異なる第２静
    止状態に維持するため前記出口圧力を自動的に自己調節
    するための手段を備えていることを特徴とする請求項１
    に記載の空気圧制御装置。
  3. 【請求項３】前記荷重検出手段が遠隔パイロット形／排
    出可能空気圧調整器と、荷重が第１静止状態に置かれた
    ときに前記調整器を、前記入口および出口と流体連通さ
    せるエアパイロット手段とを有し、前記調整器が、前記
    出口内の空気圧を自動的に検出して、荷重を前記第１静
    止状態に保持するのに充分な第１出口圧力に前記出口を
    維持し、かつ前記出口内の空気圧の変化に自動的に応答
    して、荷重が第２静止状態に手動操作されるときに、荷
    重を第２静止状態に保持するのに充分な第２出口圧力に
    前記出口を維持することを特徴とする請求項１に記載の
    空気圧制御装置。
  4. 【請求項４】前記エアパイロット手段はオペレータが操
    作できる切換弁を備え、該切換弁は、オペレータの選択
    的操作により静止荷重位置へとおよび該静止荷重位置か
    ら切り換えられて、前記調整器を、それぞれ、前記入口
    および出口と前記流体連通させかつ該流体連通を遮断
    し、前記調整器は前記出口内の前記空気圧を自動的に検
    出することを特徴とする請求項３に記載の空気圧制御装
    置。
  5. 【請求項５】前記調整器はパイロットポートを備え、前
    記エアパイロット手段は更に、荷重が前記制御装置によ
    り移動されるときに前記調整器のパイロットポートを前
    記入口と流体連通させかつ前記調整器が前記入口および
    出口の両方と前記流体連通しているときに前記調整器の
    パイロットポートと前記入口との間の前記流体連通を遮
    断する検出弁を備えていることを特徴とする請求項３に
    記載の空気圧制御装置。
  6. 【請求項６】前記エアパイロット手段が、前記調整器
    を、前記入口および出口の両方と前記流体連通させかつ
    該流体連通を遮断する調整器出力弁を備えていることを
    特徴とする請求項５に記載の空気圧制御装置。
  7. 【請求項７】前記エアパイロット手段が、オペレータが
    操作できる切換弁を更に備え、該切換弁は、荷重が、前
    記制御装置により、前記空気圧作動形装置の空気圧作動
    で移動される荷重移動位置と、荷重が、オペレータによ
    り前記第１静止状態と第２静止状態との間で手動操作さ
    れる静止荷重位置との間でオペレータにより選択的に操
    作され、前記切換弁は、該切換弁が前記荷重移動位置に
    あるときに、前記検出弁によって前記調整器のパイロッ
    トポートを前記入口と流体連通させかつ前記調整器出力
    弁によって前記調整器を前記出口および入口の両方との
    前記流体連通から遮断させ、前記切換弁は、該切換弁が
    前記静止荷重位置にあるときに、前記検出弁によって前
    記調整器のパイロットポートを前記入口との流体連通か
    ら遮断させかつ前記調整器出力弁によって前記調整器を
    前記出口および入口の両方と前記流体連通させることを
    特徴とする請求項６に記載の空気圧制御装置。
JP9205423A 1996-07-12 1997-07-14 負荷検出形空気圧制御装置 Pending JPH1072199A (ja)

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EP (1) EP0818628A3 (ja)
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US5816132A (en) 1998-10-06
EP0818628A2 (en) 1998-01-14
EP0818628A3 (en) 1999-09-22

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