JPS6145414Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 一般に、アクチユエータのシリンダ体内に摺動
可能に嵌装したピストンに空気圧を負荷し、この
圧力によつて移動されるピストンの動きをこのピ
ストンにとりつけたロツドを介して仕事として取
り出すことは、広く行なわれているところであ
る。この場合、アクチユエータの必要な出力は仕
事をさせるためにピストンをストロークさせる圧
力（一般的にはヘツド側の圧力）によつて定めら
れ、ピストンを復帰させるストロークをさせるた
めの圧力（一般的にはロツド側の圧力）は、復帰
に要する最少限度の圧力で充分なはずである。し
かし、通常の使用例によると、圧力調整を行なつ
た後は、方向切換弁によるヘツド側、ロツド側と
も、同じ圧力を加えており、したがつて、ロツド
側の復帰圧力としては無駄なエネルギを消費して
いることになる。この考案の第一の目的は上記例
におけるような場合に採用して、エネルギ損失を
可及的に防止することができるようにすることで
ある。同様の目的を、従来機器で構成し、重量物
を上下動させるような回路の場合、従来は第１図
に示すように、エアーシリンダ等のアクチユエー
タａの作動側すなわちピストンロツドｂの上昇時
の給気側ポートｃと、戻し側すなわちピストンロ
ツドｂの下降時のの給気側ポートｄと空気圧供給
源ｅとの間に切換弁ｆを介在させ切換弁ｆの操作
により、アクチユエータａのピストンロツドｂを
上下動させて重量物Ｗの上昇を行なう構造となつ
ており、ピストンロツドｂの下降時における省エ
ネルギ化を図るために、戻し側ポートｄに接続す
る管路ｇ中に、可変絞り弁ｈとチエツク弁ｉを有
する速度制御弁ｊと、チエツク弁ｋを併設した減
圧力弁とを配設して、ピストンロツド側圧力を
Ｐ_Rに設定されている。しかしながら、上記の状
態において、重量物Ｗを上昇させる場合、管路ｇ
の圧力（流量）は、速度制御弁ｊの絞り弁ｈによ
り、チエツク弁ｋ、切換弁ｆを介して排気される
のでチエツク弁ｋ、切換弁ｆ、配管ｇ内を流通す
る際に低抗となるため、重量物Ｗの上昇時の高速
化が図れないという問題があつた。また、複数個
の機器を使用するため、配管系統を含む装置全体
が大型となり、しかも、配管工数が複雑となるな
どの問題があつた。

この考考案は、上記問題を解決することを企図
してなされたもので、戻し側ストローク時の空気
消費量の節減と第二の目的である作動側ストロー
クの高速化を可能とし、しかも、第三の目的であ
る単一機器に各種機能を集約することによる小型
軽量化及び配管工数の簡易化を図れるようにした
圧力調整弁、急速排気弁を提供することである。

次にこの考案の構造について第３図の圧力調整
弁、急速排気弁付流量制御弁２８に基づいて説明
する。

ボデイ２９内に、空気の出入口ポート３０と、
供給ポート３２と、排気ポート３３とを設け、前
記出入口ポート３０と供給ポート３２との間に
は、前記供給ポート３２に連ねてボデイ２９内に
配設される逆止弁３４は、供給ポート３２を閉塞
しうる板弁状の弁本体３５と、この弁本体３５の
外周に周設される可撓性環状壁３６とから成り、
この可撓性環状壁３６は、空気が供給ポート３２
から出入口ポート３０に向つて流通するときはそ
の圧力によつて下流側へ撓屈して空気を流し、こ
れに対して出入口ポート３０側から供給ポート３
２への流通を阻止する機能を有している。

また、ボデイ２９内には中空筒片３７が形成さ
れており、この中空筒片３７は、前記供給ポート
３２から出入口ポート３０への空気の流通に際し
ては、逆止弁３４の弁本体３５によつて閉塞さ
れ、通常、空気圧回路で使用されている急速排気
弁と同様の機能を有している。また出入口ポート
３０から排気ポート３３への空気の流通に際は前
記中空筒片３７内には配設された開度調節可能の
絞り弁３８によつて狭窄され、流量が制御され、
排気ポート３３から直接大気に排出されるように
なつている。更に、前記ボデイ２９内には、前記
逆止弁３４よりも出入口ポート３０寄りに、ボデ
イ２９に形成した弁座３９にばね４０′によつて
押圧される弁体４０を有し、この弁体４０は出入
口ポート３０から空気が流通する際には、容易に
弁座３９から開放され、排気ポート３３側へ導通
可能である。前記弁体４０から延長される弁桿４
１の末端が係合するピストン状劃壁４２と、この
ピストン状劃壁４２と前記ボデイ２９にねじ込ん
だばね受け４３との間に縮設されたばね４４とで
構成した減圧機能を有する弁機構が内設されてい
る。なおこの場合、前記ばね４４によりピストン
状劃壁４２に与えられる弾性力は、前記ばね受け
４３に刻設した溝４５にドライバの先端などを差
込んで回動することにより、ばね受け４３を進退
させることによつて加減調節可能となつていお
り、これによつて供給ポート３２から出入口ポー
ト３０へ空気が流通する際、任意に減圧すること
が可能である。

以下にこの考案の実施例を第３図に基づいて説
明する。

第３図はこの考案の圧力調整弁、急速排気弁付
流量制御弁２８をアクチユエータの戻しストロー
クの給気側に、また、アクチユエータの作動スト
ロークの給気側に急速排気弁付流量制御弁８を配
設したメータアウトタイプで構成した例を示すも
ので、図中、１はアクチユエータのシリンダ本体
であつて、このシリンダ本体１内にはピストン２
がこのシリンダ本体１の内壁に沿つて気密に摺動
可能に嵌装され、このピストン２に取り付けたピ
ストン・ロツド３は、前記シリンダ本体１の上方
に突出されて、重量物Ｗを上昇する任意の仕事を
行なうようになつている。

前記ピストン２によつて仕切られた前記シリン
ダ本体１の両端部の作動側給気ポート１ａ及び戻
し側給気ポート１ｂ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のボデイ９に形成された出入口ポート１０
に接続されている。また、前記ボデイ９は、切換
手段である電磁切換弁４６を介して空気圧供給源
４７に連通する供給管路１１と接続する供給ポー
ト１２と、大気に開口する排気ポート１３とを有
しており、前記供給ポート１２に連なつてボデイ
９内に形成される逆止弁１４は、前記供給ポート
１２を閉塞しうる板弁状の弁本体１５と、この弁
本体１５の外周部に周設される可撓性環状壁１６
とで構成されている。この際、前記可撓性環状壁
１６は、空気が供給ポート１２から前記出入口ポ
ート１０に向つて流通するときはその圧力によつ
て下流側へ撓屈して空気を流し、これに対して出
入口ポート１０から供給ポート１２への空気の流
通を阻止する機能を有している。

また、前記ボデイ９には中空筒片１７が形成さ
れており、この中空筒片１７は、前規供給ポート
１２から出入口ポート１０への空気の流通に際し
ては前記逆止弁１４の弁本体１５によつて閉塞さ
れるが、出入口ポート１０から排気ポート１３へ
の空気の流通に際して開放され、この中空筒片１
７の末端に形成した弁座１８に就座するピストン
状弁体１９とボデイ９にねじ込まれて進退しうる
ばね受け２０との間にばね２１が縮設され、この
ばね２１の力を調整することによつて、弁体１９
は所定の弾性力を付勢して前記中空筒片１７から
前記排気ポート１３に至る通路２２を閉塞しうる
ようになつている。

前記弁体１９内には流通路２３が形成され、こ
の流通路２３内には、この流通路２３を狭窄する
絞り弁２４が嵌挿されている。そして、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が前記ばね受け２０にねじ結合
されている。なお、この弁桿２５の端部にはドラ
イバ等の調整用具挿入用の溝２７が設けられてい
る。

一方、シリンダ本体１の戻し側給気ポート１ｂ
から導出される他方の管路７は、この考案の圧力
調整弁、急速排気弁付流量制御弁２８のボデイ２
９に形成された出入口ポート３０に接続されてい
る。そして、前記ボデイ２９には、前記電磁切換
弁４６に連通する空気供給管路３１が接続する供
給ポート３２に接続されており、排気ポート３３
は大気に開口している。

上記のように構成されるこの考案の流量制御弁
を有する空気圧によるアクチユエータの制御回路
において、まず、供給管路１１からシリンダ本体
１の室４内に空気圧を送り込む際は、流量制御弁
８の逆止弁１４は通路２２側の流通を阻止し、空
気は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を上方へ押動かして重量物Ｗ
を上昇する。この際、室５側の空気は、管路７を
通り出入口ポート３０を経て圧力により弁体４０
を押開き、弁体３５の可撓性環状壁３６により供
給ポート３２側への空気の流通を阻止し、空気供
給管路３１内の圧力は電磁切換弁４６から排出さ
れるため、中空筒片３７と逆止弁３４は開口し、
可変絞り３８によつて流量制御されて排気ポート
３３から直接大気に排出される。

次いで仕事が終つて、重量物Ｗが除かれた無負
荷の状態でピストン２を下降させる時は、電磁切
換弁４６の切換えの結果、供給ポート３２から空
気が逆止弁３４を通過し、弁体４０を通つて室５
内へばね４４の弾性力により減圧調整された空気
が供給される。室４内の空気は管路６を通つて出
入口ポート１０へ導かれ、空気供給管路１１内の
圧力の電磁切換弁４６からの排気により、逆止弁
１４を押動かし、中空筒片１７内に入り、絞り弁
２４によつて狭窄された通路を通つて排気ポート
１３から排出されるが、当初は室４内の圧力が高
いため、空気はピストン状弁体１９がばね２１の
力に抗して後退させられ、排気ポート１３に開放
されるので、急速排気が可能となる。

次に、第２図について説明する。これは第１図
に従来例と第３図のこの考案の実施例のストロー
ク−時間、及び圧力−時間の関係を示す線図であ
り、実線が第１図、破線が第３図の場合を示す。
なおPH，PH′はシリンダのヘツド側の、PR，
PR′はシリンダのロツド側の圧力の変化を示す。
線図の左側は重量物Ｗの上昇時、右側は無負荷下
降時を示し、重量物Ｗ上昇時は、この考案の圧力
調整弁、急速排気弁付流量制御弁２８の排気ポー
ト３３から室５の空気の直接排気により高速化が
はかられ、上昇ストローク所要時間の短縮が可能
となる。無負荷下降時には、PR′の線図に示すよ
うに、圧力調整弁、急速排気弁付流量制御弁２８
の設定により減圧され、室５内に排気される。な
お急速排気弁付流量制御弁８の始動時の急速排気
機能により、下降時始動時間の短縮ができる。

以上に説明したように、この考案の流量制御弁
によれば、下降時の減圧により空気消費量の節減
と、上昇時のシリンダ内圧力の排気ポートより直
接排気による高速化が図れることによる上昇時所
要時間の短縮を可能とし、しかも、単一機器に逆
止弁、絞り弁及び圧力調整．急速排気弁機構を集
約するので、小型軽量化が図れるとともに、配管
工数の簡易化が図れるなどの優れた効果が得ら
れ、その利用価値は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気圧利用の上下用機器の配管
状態を示す配管図、第２図は第１図と第３図のア
クチユエータの特性曲線図、第３図はこの考案の
流量制御弁の使用状態を示す断面図である。 図において、７，３１……管路、２９……ボデ
イ、３０……出入口ポート、３２……供給ポー
ト、３３……排気ポート、３４……逆止弁、３７
……中空筒片、３８……絞り弁、３９……弁座、
４０……弁体、４１……桿、４２……ピストン状
劃壁、４３……ばね受、４４……ばねである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボデイ内に、空気の出入口ポートと供給ポート
   と排気ポートとを設け、圧力によつて供給ポート
   から出入口ポートへ、出入口ポートから排気ポー
   トへの流通を切り換えるべく板弁状の弁本体とこ
   の弁本体の周縁に形成される可撓性環状壁とから
   形成され、かつ前記供給ポートに形成した弁座
   と、排気ポート側に形成した中空筒片とに選択的
   に就座し、出入口ポートからの流入の際には、直
   接排気ポートより排気が可能となる機能を有する
   逆止弁を配設し、この逆止弁と前記排出ポートと
   の間には可変絞り弁を配設し、前記逆止弁部材と
   出入口ポートとの間には、前記ボデイに形成した
   弁座にばねによつて就座する弁体とこの弁体から
   延長される弁桿の末端に係合し、かつ弁体の開放
   側に弾性力を負荷したピストン状劃壁と前記ボデ
   イにねじ込んだばね受けとの間に縮設されたばね
   とで構成し供給ポートからの流入の際は、前記ば
   ねによつて調整した圧力を越えた場合閉塞され、
   また出入口ポートからの流出の際は容易に導通可
   能となる減圧機能を有する弁機構を内設して成る
   圧力調整弁、急速排気弁付流量制御弁。