JPS6014056Y2 - 急速排出弁付流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、空気圧を使用するアクチェータに供給する
圧縮空気の量を制御する流量制御弁に関するもので、特
に、急速排出弁を別個に設けることなくアクチェータの
始動時間を短縮できる弁に関するものである。

第１図はアクチェータの始動時間の短縮を遠戚した従来
例であり、負荷ａを駆動するアクチェータｂのロッド側
室Ｃと切換弁ｄの一方のポートとを結ぶ通路中に流量制
御弁ｅを設け、この流量制御弁ｅと上記ロッド側室Ｃと
を結ぶ通路中に、この通路を流れる圧縮空気を所定の時
間に所定の量だけ急速に外部に排出することができる切
換弁ｆを設けるとともに、アクチェータｂのヘッド側室
ｇと切換弁ｄの他方のポートとを結ぶ通路中に流量制御
弁りを設けたものである。

すなわち、第１図において、切換弁ｄを切り換え、負荷
ａを駆動させる場合、今、ピストンｉの受圧面積をＡ、
ロッド側室Ｃの圧力をＰＲ，ヘッド側室ｇの圧力をＰＨ
１負荷ａを駆動するに要する力をＷとすると、負荷ａが
駆動されるためには、 ＰＨＸＡ’＞ＰＲＸＡ十Ｗ でなければならず、この条件を満足する状態になって始
めてピストンｉが移動し始め負荷が駆動される。

すなわち、切換弁ｄを切換えてから前記の条件を満足す
る状態になるまでには時間を要するが、これを始動時間
といい、この時間を短くすることはアクチェータの応答
性を高めその応用範囲を著るしく広げることとなり、き
わめて重要である。

第１図においては切換弁ｄを切り換える前は、ロッド側
室Ｃの圧力は高圧であり、かつ空気流量も多い。

この状態で切換弁ｄを切り換えるとヘッド側室ｇが高圧
となり、瞬間的にはヘッド側室Ｃと同じ圧力となるが、
ロッド側室Ｃの圧縮空気は切換弁ｆあるいは流量制御弁
ｅを通じて外部に排出されることとなるので次第に圧力
が低下し、上記（１）式を満足する状態になったときに
アクチェータｂが始動する。

もし、切換弁ｆを設けずに流量制御弁ｅのみでロッド側
室Ｃの圧縮空気を排出するとすれば、流量制御弁ｅの流
量はピストンｉが極端に急激に移動してその衝撃力によ
ってアクチェータｂを破損することのないようにするた
めに必要なだけ絞ってあり、このため排出速度は比較的
に遅く、上記（１）式を満足する状態となるまでに比較
的長い時間を要することとなる。

このため、第１図においては、切換弁ｄを切り換えると
同時に切換弁ｆを切り換えてロンド室Ｃの空気を急速に
外部に排出し、（１）式を満足する状態となった瞬間に
再び切り換えて外部との通路を遮断して流量制御弁ｅの
みを通してロッド側室Ｃの空気を外部に排出するように
して、始動時間をきわめて短時間にするとともにアクチ
ェータを破損するおそれもないようにしたものである。

しかしながら、上述の従来例においては空気を急速に排
出するための切換弁ｆを別個に設けてこの切換弁ｆの切
り換えを切換弁ｄの切り換えと同期させ、かつ（１）式
が満足する所定の時間後に再び切り換える必要があるが
、この所定の時間は一般にきわめて短時間であり、かつ
、負荷の相違によって微妙に異なり、これを正確に設定
しない限り、流量制御弁ｅの存在が無意味となり、アク
チェータｂを破損するおそれが出てくる。

それ故、きわめて短い時間間隔を正確に所定の時間に設
定するための電気的回路手段が必要となる。

しかも、異なった負荷を駆動するためにはその度ごとに
この時間を何んらかの手段によって求めて設定しなけれ
ばならない。

このように従来のものは、流量制御弁とは別に急速排出
弁が必要であること、またこの急速排出弁を制御するた
めの正確な時間設定のできる回路手段を必要とすること
、さらにはこれらを設置するための配管、配線の材料及
びその工数を必要とすること等から構成が複雑となり、
故障率が増大するとともにコスト高になり、その応用範
囲も限られるという欠点を有するものである。

この考案は、上記従来の構成機器による空気圧制御回路
の欠点を解決し、初期始動時間の遅れをなくして駆動時
間の短縮を計ると共に、複数の機器の機能を比較的単純
な構造の単一機器に集約化することにより故障率が低く
、かつコストダウンが計れる急速排出弁付流量制御弁の
提供を目的とするものである。

次にこの考案を流量制御弁をロッド側に、考案の急速排
出弁付流量制御弁をヘッド側としてメータアウトタイプ
で構成した第２図について説明する。

第２図において、１はアクチュエータのシリンダ体であ
って、このシリンダ体１内にはピストン２がこのシリン
ダ体１の内壁に沿って気水密に摺動可能に嵌装され、こ
のピストン２にとりつけたピストン・ロッド３は、前記
シリンダ体１の外に突出されて、このピストン・ロッド
３（＃ｊＪきが、必要とする仕事に変換される。

前記シリンダ体１のピストン２によって仕切られた二つ
の室４，５の両端部からはそれぞれ管路６．７が導出さ
れ、一方の管路６は、急速排気弁付流量制御弁８のボデ
ィ９に形成された出入口ポート１０に接続される。

前記ボディ９は切換弁１０′を介して圧縮空気の供給管
路１１を接続した供給ポート１２と、大気に開口する排
気ポート１３とが設けられており、前記供給ポート１２
に連ねてボディ９内に形成される逆止弁１４は、流れの
方向によって供給ポート１２及び通路２２を開閉しうる
板弁状の弁本体１５と、その外周部の可撓性環状壁１６
とから威り、この可撓性環状壁１６は圧縮空気が供給ポ
ート１２から前記出入口ポート１０に向って流通すると
きはその圧力によって下流路へ撓屈して圧縮空気を流し
、これに対して出入口ポート１０から供給ポート１２へ
の圧縮空気の流通を阻止する機能を有する。

前記ボディ９内に形成される中空筒片１７は、前記供給
ポート１２から出入口ポート１０への圧縮空気の流通に
際しては前記逆止弁１４の弁本体１５によって閉塞され
るが、出入口ポート１０から排気ポート１３への圧縮空
気の流通に際して開放され、この中空筒片１７の末端に
形成した弁座１８に就座するピストン状弁体１９と前記
ボディ９にねじ込まれて調整しうるばね受け２０との間
にばね２１を縮設し、このばね２１の力を調整すること
によって、弁体１９は所定の弾性力を介して前記中空筒
片１７から前記排気ポート１３に至る通路２２を閉塞す
ることになる。

前記弁体１９内には流通路２３を形威し、この流通路２
３内にはこの流通路２３を挟窄する絞り弁２４を嵌挿し
、この絞り弁２４の開度を調整可能であるようにその弁
桿２５のねじ部２６を前記ばね受け２０にねじ込み、こ
の弁桿２５の端部には調整用具挿入用の溝２７を設けて
おく。

尚、他方の管路７には流量制御弁２８がメークアウトで
配設されている。

上記の構成において、先ず、供給管路１１からシリンダ
体１の室４内に圧縮空気を送り込む際は、前記逆止弁１
４は上昇して通路２２を塞ぎ、圧縮空気は第３図ａに示
すように可視性環状壁１６を通り、フリーフローで出入
口ポート１０から室４に導かれ、ピストン２を下方へ押
し動かす。

この際、室５側の圧縮空気は、管路７を通り流量制御弁
２８の可変絞り２９によって流量制御されて切換弁１０
′から排出される。

次いで切換弁１０′の切り換えの結果、流量制御弁２８
からフリーフローで室５内へ圧縮空気が供給される。

一方、管路１１の圧力は、切換弁１０′から大気へ排出
されるため低下し、室４内の圧力により圧縮空気は管路
６を介して出入口ポート１０へ導かれ、逆止弁１４を押
し下げ、供給ポート１２を塞ぐと共に通路２２内に入り
、当初は排出圧が高いためピストン状弁体１９がばね２
１の力に抗して後退させられているので、第３図すに示
す通り通路２２から排出ポート１３へ急速排気される。

排出圧が低下するとピストン状弁体１９は、ばね２１の
力により前進し弁座１８に銃座させられるため、第３図
Ｃに示すように圧縮空気は絞り弁２４によって挟窄され
た通路を通って排出ポート１３から排出される。

したがってピストン２を第２図の上方ヘメークアウトで
押し動かす。

以上詳述したようにこの考案によれば、比較的単純な構
造の１個の弁のみで始動時間を短縮することができ、従
来のように別個に弁を設ける必要がないとともに複雑高
価な電気回路も必要としない。

このため種々の過酷な環境においても微妙な電気回路の
正常動作確保のための配慮が不要となるとともに故障率
の低下も期待でき、かつ部材のコスト及び設置のための
コストを節約できる等のすぐれた効果を有するものであ
り、これがためこの種のアクチェータの応用範囲を著る
しく広げることも可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す図であり、第２図はこの考案の急
速排出弁付流量制御弁を使用状態で示す断面図で、第３
図ａないしＣはこの考案の弁の各作動状態を示す図であ
る。 なお第２図において、９・・・・・・ボディ、１０・・
・・・・出入口ポート、１２・・・・・・供給ポート、
１３・・・・・・排気ポート、１４・・・・・・逆止弁
、１６・・・・・・可撓性環状壁、１９・・・・・・弁
体、２２・・・・・・通路、２３・・・・・・流通路、
２４・・・・・・絞り弁、２９・・・・・・ボディ、３
０・・・・・・出入口ポート、３２・・・・・・供給ポ
ート、３３・・・・・・排気ポート、３４・・・・・・
逆止弁、３８・・・・・・絞り弁、４２・・・・・ゼス
トン状側壁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボディ９に流体の出入口ポート１０と、供給ポート１２
   と、排出ポート１３とを設け、これら３つのポートを結
   ぶ通路中に、圧縮空気が出入口ポート１０から流入する
   ときは供給ポート１２への通路を閉じて排出ポート１３
   への通路を開き、圧縮空気が供給ポート１２から流入す
   るときは排出ポート１３への通路を閉じて出入口ポート
   １０への通路を開くという三方弁機能を備えた逆止弁１
   ４を設け、この逆止弁１４と排出ポート１３とを結ぶ通
   路中に、一端を移動可能なようにボディ９に取り付けた
   ばね２１の他端にとりつけられてこのバネの押圧力によ
   って逆止弁１４を通じて流入する空気圧に抗して前記通
   路を閉じるとともに前記空気圧が上記ばね２１の押圧力
   より大きいときは開くような弁体１９を設け、この弁体
   １９に前記排出ポート１３に通ずる通路２３を設け、こ
   の通路２３中にこの通路を流れる空気の流量を調節でき
   るニードル弁２４を設けた急速排出弁付流量制御弁。