JPS62110Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はしや断機などに使用される空気圧操作
装置に関するものである。

例えば、しや断器において、その投入速度は電
気的・機械的特性が最適となるように定められて
おり、投入速度が変動することは好ましくない。
そこで、しや断器操作用の空気圧操作装置には、
空気圧源の圧力変動により操作速度が変化しない
ように、流量調整弁が設けられている。

この種の従来の空気圧操作装置は、第１図に示
すように、ばね１により一方に付勢された操作ピ
ストン２を有する空気圧シリンダ３と、空気圧源
４と、この空気圧源４からの空気通流を開閉制御
する制御弁５と、制御弁５と空気圧シリンダ３と
の間に設けられ、操作ピストン２の速度が空気圧
源４の圧力変動によつて変化しないよう、流量を
調整する流量調整弁６とを、配管７により一続き
に接続して構成していた。しかし、かかる構成に
よれば、組立工数を多く要し、空気漏れが生ずる
などの欠点があつた。

一方、かかる欠点を改善するため、構成が簡単
で、かつ空気漏れの生じない一体化した空気圧操
作装置を、本考案者は先に実開昭54−146863号公
報（実願昭53−43978号）において提案してい
る。以下に、これについて述べる。

第２図Ａ〜Ｃにおいて、８は制御弁、９は制御
弁８の内部に形成した主空気通路、１０，１１は
それぞれ主空気通路９に連通した空気流入口およ
び空気流出口で、空気流入口１０には空気圧源４
が接続される。１２は主空気通路９内に突出した
筒部、１３は主空気通路９内に設けられたスプー
ル弁で、その一端は筒部１２内に摺動自在に嵌合
し、他端は主空気通路９と連設された穴１４とに
摺動自在に嵌合する。また、スプール弁１３は主
空気通路９を開閉する弁部１５を有する。１６は
筒部１２に設けたオリフイス、１７は筒部１２内
と外部を連通する排出孔１８を閉止する補助弁、
１９は穴１４に設けたピストン、２０は主空気通
路９と穴１４の下端を連通する連通孔、２１はピ
ストン１９に設けられた連通孔である。また、２
２は操作ピストン２３を有する空気圧シリンダ、
２４はピストンロツド、２５は復帰ばね、２６は
空気流出口１１から空気圧シリンダ２２への空気
通路２７を有する流量調整弁本体で、これは空気
シリンダ２２に一体に設けられており、また、制
御弁８はその本体２６に一体に取付けられる。さ
らに、流量調整弁本体２６には空気通路２７と直
交する穴２８が設けられ、この穴２８にはピスト
ン部材２９を摺動自在に嵌合する。ピストン部材
２９の中央部２９ａが小形にして、その上端には
本体２６と係止するフランジ部２９ｂが設けら
れ、ピストン部材２９の下端と穴２８により空気
室３０を形成する。空気室３０は流量調整弁本体
２６と空気圧シリンダ２２との間に設けた連通孔
３１により、空気圧シリンダ２２内と連通する。
３２は本体２６にボルト３３を介して取り付けら
れた係止部材３４に、一端を係止したばねで、そ
の他端はフランジ２９ｂを押圧している。

上記装置において、電磁弁３５により補助弁１
７を押圧すると、筒部１２内の空気が排出孔１８
から排出されて、筒部１２内の空気圧が低下す
る。このためスプール弁１３は上動し、主空気通
路９が開通し、空気圧源からの空気は主空気通路
９および空気通路２７を経て空気圧シリンダ２２
内に供給され、操作ピストン２３が復帰ばね２５
に抗して作動する。次に、電磁弁３５により補助
弁１７の押圧を停止すると、補助弁１７がばね力
により元の位置に戻り、排出孔１８は閉じる。こ
のためオリフイス１６より流入した空気により筒
部１２内の圧力が高まり、スプール弁１３は下動
しようとする。しかし、連通孔２０を介して、ピ
ストン１９の下側に空気が流入したことによりピ
ストン１９が下動し、スプール弁１３の下端を押
えているので、スプール弁１３は下動できない。
しかし、連通孔２０より小径の連通孔２１を介し
て、ピストン１９の上側にも次第に空気が流入す
ることにより、各所に設けたばね力が勝り、スプ
ール弁１３は徐々に下動し、弁部１５により主空
気通路９が閉じられ、空気圧シリンダ２２への空
気圧の供給が停止される。このように制御弁８は
外部からの操作が終了しても、所定時間開状態を
保つており、自己保持機能を有している。一方、
流量調整弁においては、空気圧シリンダ２２内の
圧力が連通孔３１および空気室３０を介して、ピ
ストン部材２９の下端に加わり、この空気圧とば
ね３２の押圧力がバランスした位置で、ピストン
部材２９は停止する。第２図Ｃに示すように、ピ
ストン部材２９の中央部２９ａ以外の部分は、空
気通路２７を閉塞するので、ピストン部材２９の
摺動により空気通路２７の通流面積が変化する。
空気圧源の圧力が高まると、空気圧シリンダ２２
内の圧力も高まり、ピストン部材２９は上動し、
空気通路２７の通流面積が小さくなり、空気圧シ
リンダ内の空気圧は弱まる。一方、空気圧源の圧
力が低下すると逆動作する。かくして、空気圧シ
リンダ２２内の空気圧変動が抑えられ、操作ピス
トン２３の速度も変動しない。そして空気圧シリ
ンダ２２と流量調整弁２６と制御弁８とを一体化
することにより、配管が不要で構造が簡素化さ
れ、組立工数の削減ならびに点検調整が容易にな
るとともに、配管部接続による従来のごとき空気
漏れが防止されるという様々なすぐれた利点があ
る。

ところで、かかる空気圧操作装置においては、
ピストン１９を上動している時間が穴１４の容積
によつて決まり、非常に短い。また、弁１５を長
く開いていたい場合にも、その時間は筒部１２の
容積とオリフイス１６の断面積によつて決まつて
しまい、上記穴１４および筒部１２のサイズが制
御弁１８全体の大きさからして制限があるため、
これらを大きくして、上記時間を大きく延長する
ことができない。このため空気圧シリンダ２２に
対する入力が中断して、その所期の動作が不完全
に終了する場合がある。従来では、種々異る上記
時間特性を有する制御弁８を複数用意して、これ
らを選択的に流量調整弁２６に取り付ける必要が
あり、不経済であつた。

本考案はかかる空気圧操作装置における、例え
ばスプール弁の動作を、簡単な構成にて、長短任
意の時間で行わしめるようにした新規な技術を提
供するものであり、このため空気源の安定化を図
るフイードバツク通路に、容積が任意に選べる空
気室を設けたのである。以下に、本考案の実施例
について述べるが、基本的構成は第２図Ｂに示す
ものと全く同一であるため、同一部分には同一符
号を付して詳細な説明を省略する。

すなわち、第２図Ｂと異るところは、既述の穴
１４の近傍に比較的大き目の空気室３６を設け、
この空気室３６と穴１４とを連通孔３７によつて
継いだことである。また、３８は空気室３６と外
部とを継ぐための連通孔で、これに他の空気室や
閉塞部材を結合することによつて、空気室３６の
容積を任意に調節しうる。

かかる空気室３６を設けたことによつて、次の
ような動作モードが得られる。先ず、電磁弁３５
の動作によつて、補助弁１７が下動し、したがつ
て、筒部１２内の空気は排出孔１８を通つて外部
に逃げ、その筒部１２内の気圧が下がる。これに
よつて、スプール弁１３は上動し、空気圧源から
の空気が空気流入口１０、主空気通路９を通つて
流出口１１および連通孔２０に供給され、流出口
１１を通る空気は既述のごとく空気圧シリンダ２
２内に供給され、連通孔２０内の空気はピストン
１９の下部に供給される。ピストン１９はその空
気の押圧力で上動し、スプール弁１３を押し上
げ、上記弁１５を開き続ける。この間、上記空気
流入口１０からの空気は空気圧シリンダ２２内に
送り込まれる。ここでピストン１９がスプール弁
１３を押し続ける時間は、空気室３６内の圧力が
連通孔２０における空気の供給圧力と等しくなる
までの時間であり、したがつて、空気圧シリンダ
２２の作動時間は上記空気室３６の容積によつて
決定されることがわかる。かくして、しや断器の
上記諸特性に応じたその投入時間の設定を、空気
室３６の容積が異つたものを選定して上記流量調
整弁本体２６に取り付けることにより、自由自在
に選定できる。なお、上記電磁弁３５の動作が微
小であつても、フイードバツク機構により空気室
３６における空気圧の上昇時間分だけ、上記空気
圧シリンダ２２に空気を供給し続けるので、所期
のしや断動作が確実に実行される。また、上記連
通孔３８に他の容量体や閉塞栓などを接続してこ
れを出没させることにより、空気室３６内容積の
微調整が行える利点がある。

以上のように、本考案によれば、制御弁のフイ
ードバツク回路に時限を設定する空気室を設けた
ことにより、弁の構造や筒、穴のその他の部所の
形状を異らしめた構造の複雑な制御弁を用いず
に、長時間の安定した空気制御が行え、しや断器
の動作に対応して利用しうるものとして極めて有
益となる。また、かかる制御弁は流量調整弁等に
対して簡単にしかも直接的に取り付けられ、機構
の簡素化ならびに空気の漏れを防止できるなど、
実用上諸々の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概略構成図、第２図Ａ〜Ｃ
はそれぞれ本考案者が既に出願済にかかる装置の
一部破断正面図、そのＸ−Ｘ線縦断面図および第
２図ＢのＹ−Ｙ線縦断面図、第３図は本考案にか
かる空気圧操作装置の要部のみの縦断面図であ
る。 ８……制御弁、１０……空気流入口、１１……
空気流出口、１３……弁、１４……空洞、１９…
…ピストン、２０……連通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気圧源からの空気通流を開閉制御する制御弁
   と、操作ピストンを有する空気圧シリンダとの間
   に流量調整弁を設けて、空気圧源の圧力変動に対
   して上記操作ピストンの操作速度が変化しないよ
   うにした空気圧操作装置において、上記制御弁に
   は空気流入口と空気流出口とを開閉する弁と、空
   洞中を摺動し上記弁に先端がのぞむように配した
   ピストンと、上記弁の開放時に空気を上記ピスト
   ンに供給するとともに上記空洞中にも徐々に供給
   する連通孔と、上記空洞に連通した所定容量の空
   気室とが設けられてなる空気圧操作装置。