JPS6249418A - 空気圧力調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプレス機械のカウンタ・バランサ装置やダイク
ッション装置等の空気圧力調整装置に使用して圧縮空気
の圧力を設定する圧力制御弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の圧力制御弁を使用する空気圧力調整装置
では、第２図に示す如く、圧力源３２と空気圧アクチュ
エータ側の空気タンク３３間を接続する主流路３４に圧
力制御弁３５を配設し、圧力制御弁３５出ロ側の主流路
３４には圧力制御弁３５側より順次に逆止弁３７、開閉
弁３８を直列に配設すると共に開閉弁３８出口側の主流
路３４より分岐して排気弁３９を配設した分岐流路４０
を大気に開放して設けている。そして空気タンク３３内
へ充填する圧縮空気の圧力を設定するには圧力計４１を
見ながら圧力制御弁３５の作動圧を所望値に調整し、か
つ圧力計４２を見ながら開閉弁３８、排気弁３９を操作
することで得られるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、圧力制御弁３５の構成は第３図に示す如く、
ダイヤフラム４３にばね４４のばね力と空気圧アクチュ
エータ側へ接続する負荷路４５側の圧縮空気を対向作用
させその作用力差でダイヤフラム４３を撓ませて弁体４
６を弁座４７より離座し圧力源側に接続する圧力路４８
の圧縮空気を負荷路４５へ流入させているため、負荷路
４５側の圧力が上昇してばね４４の設定圧に近づくにつ
れて弁体４６の弁座４７との韻れ寸法が僅小となって圧
力路４８より負荷路４５に流入する圧縮空気瓜が減少し
て負荷路４５側の圧縮空気をばね４４の設定圧に圧力制
御するまで長時間を要し、設定圧を頻繁に変更したり大
容量の空気タンク３３を使用したりしている空気圧力調
整装置への使用が不適当である問題点があった。

本発明は、かかる問題点を解消するもので、負荷路側の
圧力を所望値に迅速に設定し得るようにした圧力制御弁
を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題点を解消するためになされた本発明の構成は
、圧縮空気を供給する圧力路と圧力路より順次軸方向へ
間隔を有して空気圧アクチュエータへ接続する負荷路お
よび大気へ開放する排気路とをそれぞれ連通した流通孔
を弁本体に設け、圧力路と負荷路間の流通孔に圧縮空気
の流入を制御する流入弁体を着座させる流入弁座を形成
すると共に、負荷路と排気路間の流通孔に圧縮空気の排
気を制御する排気弁体を着座させる排気弁座を形成し、
流通孔の同軸上位置に軸方向へ摺動自在に嵌挿してパイ
ロット流体と負荷路側の圧縮空気とを対向作用させその
圧力差による作用力により軸方向へ摺動することで流入
弁体を離座方向へ操作するようピストンを設け、排気弁
体の背部に作用室を形成して作用室へパイロット流体を
流入したり作用室の流体を低圧部へ排出したりすること
で排気弁体を各別に操作自在に設けている。

〔作　用〕

かかる本発明の構成において、負荷路側の圧力を設定圧
よりも高く変更するべくパイロット流体の圧力を所望値
に上昇調整すると、ピストンが負荷路側の圧力と上昇調
整したパイロット流体の圧力との圧力差による作用力に
より軸方向へ摺動して流入弁体を流入弁座より離座して
圧力路の圧縮空気を負荷路へ流入し、負荷路側の圧力が
上昇調整したパイロット流体の圧力まで上昇すると、ピ
ストンに働く作用力がな（なり流入弁体は流入弁座へ着
座し、負荷路側の圧力をパイロット流体の圧力に応じた
ものに設定する。このとき、排気弁体は背部に形成の作
用室へパイロット流体が流入することで排気弁座・＼着
座している。また、負荷路側の圧力を設定圧よりも低く
変更するべくパイロット准体の圧力を所望値に下降調整
し、排気弁体背部の作用室の流体を低圧部に排出すると
、負気し、負荷路側の圧力が下降調整したパイロット流
体の圧力よりも下降すると、ピストンが負荷路側の圧力
と下降調整したパイロット流体の圧力との圧力差による
作用力により軸方向へ摺動して流入弁体を流入弁座より
離座して圧力路の圧縮空気を負荷路へ流入し、負荷路側
の圧力が下降調整したパイロット流体の圧力まで上昇す
ると、ピストンへの作用力がなくなり流入弁体は流入弁
座へ着座し、負荷路側の圧力をパイロット流体の圧力に
応じたものに設定する。排気弁体は負荷路側の圧力を下
降調整した所望値にできたときに背部の作用室へパイロ
ット流体を流入して排気弁座へ着座する。このため、負
荷路側の圧力を所望値に迅速に設定することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、空気圧力調整装置に使用した圧力制御弁を示
し、１は弁本体で、圧縮空気を供給する圧力路２と空気
タンク３を介して空気アクチュエータとしての空気圧シ
リンダ４側へ接続する負荷路５と大気へ開放する排気路
６を有し、内部に圧方路２より順次軸方向へ間隔を有し
て負荷路５および排気路６をそれぞれ連通した連通孔７
を設けている。そして、圧力路２と負荷路５間の連通孔
７に流入弁座８を負荷路５と排気路６間の連通孔７に排
気弁座９をそれぞれ対向形成している。

１０は流通孔７の流入弁座８側の端部開口を閉塞する閉
塞部材、１１は流通孔７の排気弁座９側の端部開口を閉
塞する閉塞部材、１２は流入弁座８へ着離して圧力路２
より負荷路５への圧縮空気の流入を制御する流入弁体で
、ばね１４のばね力により着座方向へ付勢されている。

１３は排気弁座９へ着離して負荷路５より排気路６への
圧縮空気の排気を制御する排気弁体で、ばね１５のばね
力により着座方向へ付勢されている。排気弁体１３は排
気弁座９への着座状態で負荷路５側の圧力が作用する前
部端面の受圧面積に対して前部端面と対向する背部端面
の受圧面積を大きく設けている。

１６は閉塞部材１１に装着のシリンダ部材で、内部に弁
本体１の流通孔７と同軸上に摺動孔１７を形成している
。１８は摺動孔１７へ摺動自在に嵌挿したピストンで、
摺動孔１７を第１作用室１９と第２作用室２０とに区画
形成し、第２作用室２０側にロッド部材２１を突設して
いる。ロッド部材２１は閉塞部材１１と排気弁体１３と
を気密に摺動自在に貫通し、軸方向摺動により流入弁体
１２を流入弁座８より離座するよう先端に形成の当接部
２２を流入弁体１２に当接して設けている。

そして、第１作用室１９は接続流路２３を介して設定圧
を調整自在にしたパイロット弁２４出日側に接続し、第
２作用室２０は接続流路２５を介して負荷路５側に接続
している。２６はロッド部材２１に設けた連通路で、負
荷路５と流入弁体１２の背部間を連通し流入弁体１２を
負荷路５側の圧力に対して平衡作用すると共にロッド部
材２１に基因するピストン１８の第１作用室１９と第２
作用室２０間との受圧面積差を解消するようにしている
。２７は排気弁体１３の背部に形成の作用室で、電磁切
換弁２８を介してパイロット弁２４出口側の接続流路２
３に接続し、電磁切換弁２８は切換操作により作用室２
７ヘパイロツト空気を流入したり作用室２７の空気を大
気に排気したりするよう設けている。パイロット弁２４
は圧力源２９からの圧縮空気を分岐流路３０より流入し
て所望値に減圧制御するよう設けている。３１は空気タ
ンク３へ配設の圧力計で、負荷路５側の圧力を検知する
ようにしている。

次にかかる構成の作動を説明する。

第１図は、圧力制御弁の負荷路５測の圧力がパイロット
弁２４により調整された所望値のパイロット空気の圧力
に設定されている状態を示し、ピストンエ８は対向作用
するパイロット空気の圧力と負荷路５側の圧力との圧力
差がなくロッド部材２１の当接部２２で流入弁体１２に
当接し、流入弁体１２はばね１４のばね力により流入弁
座８に着座して圧力路２と負荷路５間を遮断し、排気弁
体１３は背部の作用室２７へ電磁切換弁２８を介してパ
イロット弁２４により圧力調整されたパイロット空気が
流入してその両端面間の受圧面積差による作用力および
はね１５のばね力により排気弁座９に着座して負荷路５
と排気路６間を遮断している。第１図の状態より、負荷
路５側の圧力を設定圧よりも高く変更するべ（パイロッ
ト弁２４によりパイロット空気の圧力を所望値に上昇調
整すると、ピストン１８に対向作用する負荷路５側の圧
力と上昇調整したパイロット空気の圧力との圧力差によ
る作用力が図面下方に働き、流入弁体１２はロッド部材
２１を介してピストン１８の作用力を受けはね１４のば
ね力に坑して流入弁座８より離座して圧力路２の圧縮空
気を負荷路５へ流入する。負荷路５側の圧力が上昇調整
したパイロット空気の圧力まで上昇すると、ピストン１
８の図面下方向への作用力がなくなりはね１４のばね力
によって流入弁体１２は流入弁座８へ着座されると共に
ピストン１８は流入弁体１２とロッド部材２１を介して
図示位ｉｇへ復帰摺動される。とじて、負荷路５側の圧
力は上昇調整したパイロット空気の圧力に応じたものに
設定する。このとき、排気弁体１３は背部の作用室２７
ヘパイロツト空気が流入しており排気弁座９への着座状
態を作詩している。また、第１図の状態より、負荷路５
側の圧力を設定圧よりも低く変更するべくパイロット弁
２４によりパイロット空気の圧力を所望値に下降調整し
て電磁切換弁２８の切換操作で排気弁体１３背部の作用
室２７の空気を大気に排気すると、排気弁体１３が前部
端面に作用する負荷路５側の圧力による作用力によりば
ね１５のばね力に坑して排気弁座９より離座して負荷路
５の圧縮空気を排気路６へ排気する。そして、圧力計３
１によって負荷路５側の圧力が下降調整したパイロット
空気の圧力より下降したことを確認すると、電磁切換弁
２８を切換操作して作用室２７ヘパイロツト空気を流入
させ排気弁体１３を排気弁座９に着座保持する。このと
き、前述の如く、ピストン１８に対向作用する負荷路５
側の圧力と下降調整したパイロット空気の圧力との圧力
差による作用力が図面下方向に働き、流入弁体１２がロ
ッド部材２１を介してピストン１８の作用力を受は流入
弁座８より離座して圧力路２の圧縮空気を負荷路５へ流
入し、負荷路５側の圧力が下降調整したパイロット空気
の圧力まで上昇すると、ばね１４のばね力により流入弁
体１２が流入弁座８に着座しかつピストン１８が図示位
置へ復帰摺動し、負荷路５側の圧力は下降調整したパイ
ロット空気の圧力に応じたものに設定する。さらに、第
１図の状態において、プレス機械の通常作動で空気圧シ
リンダ４にクッション効果を働かせて負荷路５側の圧力
が第１作用室１９に流入のパイロット空気の圧力より上
昇しても、排気弁体１３は両端面間の受圧面積差による
作用力とはね１５のばね力とによって排気弁座９に良好
に着座保持しており、負荷路５側の圧力が装置や弁の許
容値以上に異常上昇すると、排気弁座９より離座する。

この作動で、ピストン１８に対向作用する負荷路５側の
圧力と上昇調整したパイロット空気の圧力との圧力差に
よる作用力により流入弁体１２がばね１４のばね力に坑
して流入弁座８より離座すると共にピストン１８に対向
作用する圧力差がなくなるとげね１４のばね力により流
入弁体１２が流入弁座８に着座するようにしているため
、ばね１４のばね力は流入弁体１２を流入弁座８に着座
保持できる小さなものでよく、流入弁体１２の流入弁座
８よりの離座状態で負荷路５側の圧力が上昇調整したパ
イロット空気の圧力に近づいてその作用力が小さくなっ
ても、流入弁体１２は流入弁座８より大きな寸法に離座
していることができて負荷路５側の圧力を上昇調整した
所望直に迅速に設定できる。また、排気弁体１３背部の
作用室２７の空気を大気に排気することで排気弁体１３
が排気弁座９より離座して負荷路５の圧縮空気を排気路
６に排気し、負荷路５側の圧力が下降調整したパイロッ
ト空気の圧力よりも下降すると、作用室２７にパイロッ
ト空気を流入して排気弁体１３を排気弁座９に着座し、
ピストン２２に対向作用する負荷路５側の圧力と下降調
整したパイロット空気の圧力との圧力差による作用力で
流入弁体１２が流入弁座８より離座して負荷路５側の圧
力を下降調整したパイロット空気の圧力に応じたものに
設定するようにしているため、排気弁体１３を作動操作
するのみで流入弁体１２は自動的に作動されて従来より
も負荷路５側の圧力を下降調整した所望値に迅速に設定
できる。さらに、電磁切換弁２８を切換操作することに
より排気弁体１３を流入弁体１２とは各別に作動操作で
きるため、空気圧シリンダ４の圧力変動により負荷路５
側の圧力が設定圧より上昇しても許容直辺上に上昇しな
いかぎり排気弁体１３を排気弁座９に確実に着座保持す
ることができて空気圧力調整装置に使用して良好な作動
性能が辱られる。

なお、一実施例では排気弁体１３の背部端面の受圧面積
を前部端面の受圧面積より大きく設けているが、背部端
面と前部端面とを同受圧画８１にしてはね１５のばね力
を大きくしても良く、また排気弁体１３の背部に形成の
作用室２７に電磁切換弁２８を介してパイロット弁２４
出口側の接続流路２３を接続し、圧力源２９からの圧縮
空気をパイロット弁２４で減圧制笥、シてパイロット空
気として作用室２７に流入しているが、作用室に接続し
て別口路を設はパイロット液体を流入するようにしても
良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

このように、本発明によれば、圧縮空気を供給する圧力
路と圧力路より順次軸方向へ間隔を有して空気圧アクチ
ュエータへ接続する負荷路および大気へ開放する排気路
とをそれぞれ連通した流通孔を弁本体に設け、圧力路と
負荷路間の流通孔に圧縮空気の流入を制御する流入弁体
を着座させる流入弁座を形成すると共に、負荷路と排気
路間の流通孔に圧縮空気の排気を制御する排気弁体を着
座させる排気弁座を形成し、流通孔の同軸上位置に軸方
向へ摺動自在に嵌挿してパイロット流体と負荷路側の圧
縮空気とを対向作用させその圧力差による作用力により
軸方向へ摺動することで流入弁体を離叱方向へ操作する
ようピストンを設け、排気弁体の背部に作用室を形成し
て作用室へパイロット流体を流入したり作用室の流体を
低圧部へ排出したりすることで排気弁体を各別に操作自
在に設けているため、負荷路側の圧力を所望値に迅速に
設定できる。

また、排気弁体の背部に形成の作用室へパイロット流体
を流入したり作用室の流体を低圧部に排出したりするこ
とで排気弁体を流入弁体とは各別に作動操作できるため
、負荷路側の圧力変動に彫金されることなく確実な排気
弁体の排気弁座への着座状態が得られ、空気圧力調整装
置に使用して良好な作動性能が得られる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧力制御弁の一実施例を空気圧力調整
装置に使用した図、第２図は従来の圧力制御弁を空気圧
力調整装置に開用した回路図、第３図は従来の圧力制御
弁の縦断面図である。 ２・・・圧力路、５・・・負荷路、６・・・排気路、７
・・・流通孔、８・・・流入弁座、９・・・排気弁座、
１２・・・流入弁体、１３・・・排気弁体、１８・・・
ピストン、２７・・・作用室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮空気を供給する圧力路と圧力路より順次軸方向へ間
   隔を有して空気圧アクチュエータへ接続する負荷路およ
   び大気へ開放する排気路とをそれぞれ連通した流通孔を
   弁本体に設け、圧力路と負荷路間の流通孔に圧縮空気の
   流入を制御する流入弁体を着座させる流入弁座を形成す
   ると共に、負荷路と排気路間の流通孔に圧縮空気の排気
   を制御する排気弁体を着座させる排気弁座を形成し、流
   通孔の同軸上位置に軸方向へ摺動自在に嵌挿してパイロ
   ット流体と負荷路側の圧縮空気とを対向作用させその圧
   力差による作用力により軸方向へ摺動することで流入弁
   体を離座方向へ操作するようピストンを設け、排気弁体
   の背部に作用室を形成して作用室へパイロット流体を流
   入したり作用室の流体を低圧部へ排出したりすることで
   排気弁体を各別に操作自在に設けたことを特徴とする圧
   力制御弁。