JPS5936150B2 - 弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、極めて弱く、かつ、ストロークの小さい機械
的外力が加わったことを検知し、かつ、検知した結果と
して空気圧回路における加圧エアの流路を安定的に切換
え得る一種の検知弁に関する。

〈背景技術とその問題点〉 本件出願に係る発明者等は、先に、プラスチック製の連
続した紐を利用して電線束を縛る電線結束機を発明し、
この電線結束機の重要な一部を成す紐つかみ機構内に紐
の先端が進入して来ることにより紐つかみ爪が僅かに回
動され、この紐つかみ爪の回動により生じた機械的外力
により操作される紐先端検知弁を特願昭５１−５８３０
０号に係る出願（％公昭５５−３６８６８号公報参照）
において提案した。

この弁は、中実状のパイコツ１−バルブステムとこのパ
イロットバルブステムよりも大径のメインバルブステム
とが、パイロツトバルブステムとメインバルブステムと
の間に肩部を形成して、同軸状に剛性結合されたバルブ
ステムをバルブシリンダ内に摺動自在に密嵌する一方、
メインバルブステムとは軸方向反対側に該当するパイロ
ットバルブステムの先端部位に機械的外力の作用する操
作先端部を形成し、この操作先端部に続いて操作先端部
よりも小径かつ全体に亘って同一径のパイロットバルブ
ステム小径部をパイロットバルブステムの中間部位に形
成し、更に上記メインバルブステムに続＜ハイコツｌ−
バルブステムの下端部位に操作ステムと同径の操作下端
部を形成し、上記パイロットバルブステム小径部に常時
臨むバルブシリンダの一部位に常時加圧エアをバルブシ
リンダ内に供給するパイロットボートを開口し、上記操
作先端部と常時摺動するバルブシリンダの一部位に第−
Ｏリングを嵌着し操作下端部と摺動し若しくはパイロッ
トバルブステム小径部と向き合うバルブシリンダの他の
部位に、上記パイロットポートからバルブシリンダ内に
供給された加圧エアを上記肩部に作用させるためにこの
加圧エアを導く通路を操作下端部と共働して遮閉する第
二Ｏリングを嵌着し、上記操作先端部に機械的外力が作
用する以前には、第一、第二〇 ＩＪンクニよってパイ
ロットバルブステム小径部とバルブシリンダとの隙間は
密封され、かつ第二Ｏリングは上記パイロットバルブス
テム小径部に対して僅小ストロークを隔てて位置してお
り、上記操作先端部に作用する機械的外力によりこの僅
小ストローク分だけパイロットバルブステムからメイン
バルブステムに向う向きにバルブステムが移動された時
には、第二Ｏリングから上記操作下端部が離脱したの第
二Ｏリングはパイロットバルブステム小径部と対向し、
パイロットボートからの加圧エアによりバルブステムが
機械的外力と同じ向きに大ストローク移動されるように
したものである。

しかし、この弁においてもパイロットバルブステムとメ
インバルブステムとが一体化され、かつ、バルブステム
を上死点に復帰させるために圧縮コイルバネを使用して
いるため、機械的外力の大きさがこの圧縮コイルバネの
バネ荷重に打ち勝つ大きさでなげればならない。

ところで、上記弁を作動させる紐の先端は自由端になっ
ているために、紐自体の剛性のみによって復帰バネに抗
して紐つかみ爪を回動させ、そして、弁を作動させなげ
ればならない。

しかし、紐はプラスチック製であるために剛性は小さい
。

したがって、上記弁は上記紐の剛性によっても十分に作
動し得るように極めて弱く、かつストロークの小さな機
械的外力によって作動し得る構造のものである必要があ
る。

〈発明の目的〉 そこで、本発明はこのような要望に応するべく提案され
たものであり、微弱な機械的外力によっても十分作動し
、その外力を検知するとともに流路を切換える弁を提供
することを目的とする。

〈発明の概要ン 上記目的を達成するために、本発明は、互いに分離した
検知バルブステムと補助バルブステムとが１個のバルブ
シリンダ内において同一軸−上に整列したスプール形弁
であって、上記検知バルブステムは、その一端側から他
端側に向って、バルブシリンダの外部に一部突出した操
作先端部、この操作先端部よりも小径の小径ステム部、
上記操作先端部と同径のシールステム部、及びこのシー
ルステム部よりも大径であって周面に第三〇 １Ｊング
を嵌着した第一ピストン部を有し、上記補助バルブステ
ムは、復帰バネにより常時上死点方向に弾性付勢されて
いるとともに検知バルブステムに近い一端側から他端側
に向って、第一ピストン部の端面に対して当接又は離間
する支持操作ステム部、ガイドステム部、及びこのガイ
ドステム部よりも大径の第二ピストン部を有する一方、
上記バルブシリンダ側においては、上記操作先端部と摺
動する部位に第−Ｏリング、及び上記シールステム部と
小径ステム部との境界付近に対応する部位に、検知バル
ブステムが上死点に静止している時は、シールステム部
に接触する第二Ｏリングが嵌着されるとともに、第−Ｏ
リング及び第二Ｏリングの嵌着位置間に加圧エアを導入
する第一加圧エア導入ポート、及びこのポートに常時連
通し第二ピストン部に作用して補助バルブステムを下死
点に押下げ、かつ、保持する加圧エアを導入する第二加
圧エア導入ポートが開設され、上記両ポートに加圧エア
が供給された時は、上記加圧エアにより上記補助バルブ
ステムが上記検知バルブステムから離間し下死点に保持
されるとともに、上記Ｏリングの摺動抵抗により検知バ
ルブステムがその上死点に保持されるようにし、抵抗の
みが残るように設定し、しかも機械的外力による移動量
が微量であってもこの外力による移動に引続いて加圧エ
アにより検知バルブステムをそのＦ死点に移動させて空
気圧回路の主流路を切換えるようにしたことを特徴とす
る。

〈実施例〉 以下、本発明の好適な実施例を第１図ないし第４図に基
づいて詳細に説明する。

第１図は機械的外力によって操作される以前において未
だ加圧エアも供給されていない状態の弁１を示している
。

弁１はスプール形弁であって、バルブシリンダ２の内部
には互いに分離した検知バルブステノ・３と補助バルブ
ステム４とが同一軸上に隣り合せて配装されている。

検知バルブステム３は、図中、上から順に操作先端部５
、この操作先端部５よりも小径の小径ステム部６、操作
先端部５と同径のシールステム部７及びこのシールステ
ム部７よりも大径の第一ピストン部８よりなる。

操作先端部５の一部はバルブシリンダ２の外部に突出し
ている。

補助バルブステム４は、検知バルブステム３の操作時に
、この検知バルブステム３に負荷されるべき復帰バネ２
３のバネ荷重を除去するとともに、検知バルブステム３
の非操作時にはこの検知バルブステム３を安定的に支持
するために設けられており、その下方部分がシリンダ状
に形成され、図中、上から順に、第一ピストン部８の端
面８ａに対して当接又は離脱する支持操作ステム部９、
この支持操作ステム部９よりも大径のガイドステム部１
０及び第二ピストン部１１を有している。

上記検知バルブステム３及び補助バルブステム４を摺動
自由に密嵌するバルブシリンダ２は、図中、上から順に
第一加圧エア導入ポート１２、加圧エア流出ポート１３
、排気ポート１４、第二加圧エア導入ポート１５及び排
気ポート１６を有しており、第一加圧エア導入ポート１
２と第二加圧エア導入ポート１５とは常時連通している
。

第一加圧エア導入ポート１２は、第１図において、小径
ステム部６に臨む部位に開口し、加圧エア流出ポート１
３は、第１図において、第二ピストン部８０周面に臨む
部位に開口し、排気ポート１４は、第一ピストン部８の
端面８ａの下死点よりも下方位置で開口し、第二加圧エ
ア導入ポート１５は、第二ピストン部１１の上死点より
も上方位置で開１−ＩＩ−でいる。

加圧エア流出ポート１３は上方に位置する第一の孔１３
ａと下方に位置する第二の孔１３ｂとに分断されている
。

バルブシリンダ２の側において、常時、操作先端部５と
摺動接触する部位には第一〇リング１７が嵌着され、検
知バルブステム３が−Ｌ死点に静止している時にはシー
ルステム部７に接触しシールステム部７が下死点の方へ
移動する時には小径ステム部６に臨む部位に第二〇リン
グ１８が嵌着されている。

第一ピストン部８の外周には第二Ｏリング１９が嵌着さ
れ、検知バルブステム３が上死点に静止している時には
第三〇リング１９は加圧エア流出ポート１３の第一の孔
１３ａと第二の孔１３ｂとの間に静止している。

上記Ｏリングｉ７，１８及び１９による検知バルブステ
ム３とバルブシリンダ２との間の摺動抵抗のみにより検
知バルブステム３をその一ト死点に保持することができ
る。

ガイドステム部１０の上部側には第四〇リング２０が嵌
着され、この第四〇リング２０は、補助バルブステム４
の位置にかかわらず、常に排気ポート１４と第二加圧エ
ア導入ポート１５との間の連通を遮断する。

第二ピストン部１１には第五〇リング２１が嵌着されて
いる。

補助バルブステム４の下部側に形成された中空部２２と
バルブシリンダ２の底部側との間には圧縮コイルバネ型
の復帰バネ２３が配装され、補助バルブステム４を常時
その上死点側へ弾性付勢している。

以下、本発明の弁１の動作を説明する。

第１図に示す状態にある弁１の第一加圧エア導入ポート
１２に加圧エアが供給されると同時に第二加圧エア導入
ポート１５にも加圧エアが供給され、この加圧エアは第
二ピストン部１１の土面に作用して補助バルブステム４
を復帰バネ２３のバネ力に抗して下死点に押下げる。

これにより、支持操作ステム部９は第一ピストン部８の
端面８ａから離間し、復帰バネ２３のバネ荷重は検知バ
ルブステム３から除去される。

他方、加圧エア導入ポート１２に加圧エアが供給される
と、この加圧エアは小径バルブステム６とバルブシリン
ダ２の内壁面により形成される隙間に充填されるが、操
作先端部５及びシールステム部７の径が同一であるから
、この加圧エアの圧力は検知バルブステム３を下死点へ
押下ける力を生まない。

この結果、検知バルブステム３は第−Ｏリング１７、第
二Ｏ１，）ング１８及び第−玉Ｏリング１９の摺動抵抗
により上死点に静止したままである。

なお、上記バルブシリンダ２内の各ステム３゜４間の室
は排気ポート１４を介して大気に連通し。

ているので、上記補助バルブステム４が押下げられた時
、大気中のエアが上記ボー１１１”、ｒ介して」二記室
に導入される。

したがって、上記検知バルブステム３は上記補助バルブ
ステム４の移動に伴ない上死点から吸引移動されるよう
なことはなく、上死点に保持されている。

第２図に示す状態の弁１において、操作先端部５の上端
にＯリング１７，１８及び１９の摺動抵抗の和に勝る機
械的外力をＦ向きに加え、第二Ｏリング１８とシールス
テム部７との係合を外すと同時に第一加圧エア導入ボー
ト１２に供給されていた加圧エアが第一ピストン部８に
作用してこの検知バルブステム３を押し下げる。

このことにより第一ビストン部８の端面８ａはその下死
点で支持操作ステム部９の上端面に当接し、検知バルブ
ステム３は下死点に静止する。

検知バルブステノ・３が下死点に静止することにより第
一加圧エア導入ポート１２と加圧エア流出ポート１３と
は連通ずる。

この状態が第３図に示されている。

第３図に示す状態の弁１において、第一加圧エア導入ポ
ート１２への加圧エアの供給が停止されると、それと同
時に、第二二加圧エア導入ボート１５への加圧エアの供
給も停止Ｉ−，されるから補助バルブステム４は復帰バ
ネ２３のバネ力によって下死点まで押上げられ、かつ、
支持操作ステム部９が第一ピストン部８の端面８ａに当
接した状態で、検知バルブステム３をその上死点まで押
し上げる。

上死点に静止した検知バルブステム３に対しては、この
ステム３を押下げようとする力に対して復帰バネ２３の
バネ荷重が作用し、相当程度の力に対し検知バルブステ
ム３が不動のままの状態を維持する。

従って、弁１の非操作時には検知バルブステム３の誤動
作が生じない。

上記検知バルブステム３が上死点に復帰したことにより
加圧エア流出ポート１３に供給されていた加圧エアはこ
の加圧エア流出ポート１３の第二の孔１３ｂ１バルブシ
リンダ２と第一ピストン部８との隙間及びバルブシリン
ダ２と支持操作ステム部９との隙間を経て排気ポート１
４から排気される。

この時、第一加圧エア導入ボート１２から加圧エア流出
ポート１３に至るエア通路内に充満していた加圧エアも
加圧エア流出ポート１３の第一の孔１３ ａ、 第ｚの
孔１３ｂ、バルブシリンダ２と第一ピストン部８との隙
間及び排気ポート１４を経て排気される。

この状態が第４図に示されている。

このように、上記実施例によれば第二加圧エア導入ボー
Ｉ・１５に加圧エアが供給されることにより、補助バル
ブステム４は検知バルブステム３から離間し、復帰バネ
２３のバネ荷重は検知バルブステム３から除去され、検
知バルブステム３は第一、第二及び第三Ｏリング１７，
１８，１９の摺動抵抗のみによって上死点で保持される
。

したがって、上記検知バルブステム３は微弱な機械的外
力によっても応答可能な状態になり、微弱な機械的外力
によっても十分作動させることができる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第二
加圧エア導入ポートへの加圧エアの供給により、補助バ
ルブステムを検知バルブステムから離間させ、上記検知
バルブステムに幻する復帰バネのバネ荷重を除去し、該
検知バルブステムをＯリングの摺動抵抗のみによって保
持しておくことができ、上記検知バルブステムを微弱な
機械的外力によっても十分押上げ作動することができる
。

したがって、本発明にかかる弁を特願昭５１−５８３０
０号の出願において提案した紐先端検知弁のように紐自
体の剛性によって紐つがみ爪を回動させ、この時に生じ
た微弱な機械的外力により操作される弁に用いれば正確
な流路の切換えを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係る弁の動作
状態を示す弁の縦断面図であって、第１図は加圧エアが
弁内に導入されず、かつ、機械的外力が作用していない
状態を示し、第２図は加圧エアが弁内に導入され、かつ
、機械的外力が作用していない状態を示し、第３図は加
圧エアが弁内に導入され、かつ、機械的外力が作用した
後の状態を示し、第４図は加圧エアの弁内への供給が停
止され、機械的外力も存在していない状態を示して℃・
る。 １・・・・・・弁、２・・・・・・バルブシリンダ、計
・・・・・検知バルブステム、４・・・・・・補助バル
ブステノ８．５・・・・・・操作先端部、６・・・・・
・小径ステム部、７・・・・・・シールステム部、８・
・・・・・第一ピストン部、８ａ・・・・・・端面、９
・・・・・・支持操作ステト部、１ｏ・・・・・・ガイ
ドステム部、１１・・・・・・第二ピストン部、１２・
・・・・・第一加圧エア導入ポート、１４・・・・・・
排気ボート、１５・曲・第二加圧エア導入水・−ト、１
７・・・・・・第−Ｏ！Ｊング、１８・・・・・・第二
〇リング、１９・・・・・・第五ｏリング、２３・・・
・・・復帰バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに分離した検知バイブステムと補助バルブステ
   ムとが１個のバルブシリンダ内において同一軸上に整列
   したスプール形弁であって、上記検知バルブステムは、
   その一端側から他端側に向って、バルブシリンダの外部
   に一部突出した操作先端部、この操作先端部よりも小径
   の小径スデノ・部、上記操作先端部と同径のシールステ
   ム部、及びこのシールステム部よりも大径であって周面
   に第二０リングを嵌着した第一ピストン部を有し、−に
   記補助バルブステムは、復帰バネにより常時］二死点方
   向に弾性付勢されているとともに検知バルブステムに近
   い一端側から他端側に向って、第一ピストン部の端面に
   対して当接又は離間する支持操作ステム部、ガイドステ
   ム部、及びこのガイドステム部よりも大径の第二ピスト
   ン部を有する一方、上記バルブシリンダ側においては、
   上記操作先端部と摺動する部位に第一〇リング、及び上
   記シールステム部と小径ステム部との境界付近に対応す
   る部位に、検知バルブステムが上死点に静止している時
   は、シールステム部に接触する第二〇リングが嵌着され
   るとともに、第一０１，１ング及び第二〇リングの嵌着
   位置間に加圧エアを導入する第一加圧エア導入ポート、
   及びこのボー）・に常時連通し第二ピストン部に作用し
   て補助バルブステムを下死点に押下げ、かつ、保持する
   加圧エアを導入する第二加圧エア導入ボートが開設され
   、上記両ポー １−に加圧エアが供給された時は、上記
   加圧エアにより上記補助バルブステムが上記検知バルブ
   ステムから離間し下死点に保持されるとともに、上記０
   リングの摺動抵抗により検知バルブステムがその上死点
   に保持されるようにした弁。