JPS6339766Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、船舶用遠隔操縦装置における空気
パイロツト式ポジシヨナ等を制御するために使用
され、レバー及びカム等を用いて、中空を供給圧
力室とするハウジングの作動ストロークを設定す
ることにより、制御圧力を任意に制御できる空気
圧力制御弁に関する。

まず現在使用されている従来の空気圧力制御弁
の構成について図面に基づいて説明する。第１図
及び第２図に示すように、従来の空気圧力制御弁
１０１の弁本体１０２内に上下方向に形成される
摺動孔１０３には、中空を供給圧力室１０４とす
るハウジング１０５の下方端側が嵌入されてお
り、このハウジング１０５が最上端位置にあると
き、ハウジング１０５の上方端側の押片当接部１
０５′は、摺動孔１０３の上端の突起部１０２′に
よつてハウジング１０５の大径部１０５″が掛止
される位置まで、弁本体１０２外に突出してい
る。前記供給圧力室１０４は、ハウジング１０５
の側面を貫通する通路１０６，１０６を介して圧
力空気源（図示せず）と通じる供給圧力路１０７
と連通しており、更にハウジング１０５の下面を
貫通する供給通路１０８によつて供給圧力室１０
４と隣接する第１制御圧力室１０９と連通してい
る。又、供給圧力室１０４内には、供給通路１０
８を開閉する供給弁１１０が、供給通路１０８の
供給圧力室１０４側入口を供給弁座部１１１とす
るよう設けられており、供給圧力室１０４の上面
部内壁と供給弁１１０の間には供給弁ばね１１２
が張設されて、供給弁１１０を供給弁座部１１１
側へ押圧している。

前記第１制御圧力室１０９は、ハウジング１０
５の下面を隔てて供給圧力室１０４と隣接してお
り、このハウジング１０５の下面と、ハウジング
１０５の下方において前記摺動孔１０３の内壁に
沿つて摺動する第１仕切部材１１３と、摺動孔１
０３の内壁とによつて周囲を形成されている。こ
の第１制御圧力室１０９は、摺動孔１０３の内壁
から弁本体１０２外へ貫通し、制御機器（図示せ
ず）への連絡口となる制御圧力路１１４と連通し
ており、更に第１仕切部材１１３を上下方向に貫
通する排気通路１１５によつて大気圧室１１６と
連通している。又、第１制御圧力室１０９の内部
には、前記供給弁１１０の先端に固着され供給通
路１０８を貫通して第１制御圧力室１０９内に貫
入する連結棒１１７の先端に固着され排気通路１
１５を開閉する排気弁１１８が内蔵されており、
この排気弁１１８は、ハウジング１０５の下面と
第１仕切部材１１３の間に張設され前記供給弁ば
ね１１２よりもばね力の小さい戻しばね１１９を
圧縮してハウジング１０５の下面と第１仕切部材
１１３の間隔が小さくなつた時、排気通路１１５
の第一制御圧力室１０９側の入口の排気弁座部１
２０に当接して排気通路１１５を閉じるようにな
つている。前記大気圧室１１６は、摺動孔１０３
の下方において、弁本体１０２内壁、第１仕切部
材１１３及び弁本体１０２内壁と第１仕切部材１
１３の間に垂設された膜板状の第２仕切部材１２
１によつて周囲を形成される室であつて、この大
気圧室１１６内は常時外部と連通し大気圧となつ
ている。又、大気圧室１１６上には第２仕切部材
１２１を隔てて大気圧室１１６と隣接し、細径な
通路１２２によつて制御圧力路１１４と連通する
第２制御圧力室１２３が第１仕切部材１１３のま
わりに形成されている。即ち、第１仕切部材１１
３と第２仕切部材１２１は第２制御圧力室１２３
と大気圧室１１６の仕切部を形成している。前記
大気圧室１１６内には、第１仕切部材１１３との
間に第２仕切部材１２１を挟着し、かつ第１仕切
部材１１３と第２仕切部材１２１に固着の固定ば
ね受け１２４と、弁本体１０２の下辺において弁
本体１０２外部から大気圧室１１６内に螺入した
調整ねじ１２５によつて移動する移動ばね受け１
２６の間に前記戻しばね１１９に対して十分に大
きなばね力を持つ制御ばね１２７が張設されてい
る。

弁本体１０２の外壁上端には支持片１２８が固
定されており、この支持片１２８にはレバー１３
０が回転軸１２９により回転自在に支持されてい
る。レバー１３０の先端は前記ハウジング１０５
の上方に位置され、この先端にはハウジング１０
５の弁本体１０２外に突出した部分の上端に当接
する押片１３１を装備し、更に押片１３１の上方
にローラ１３２を回転自在に装備している。

なお、図中１３３はハウジング１０５の弁本体
１０２外に突出した部分と弁本体１０２の間を被
覆するゴム等からなるカバーであり、１３４，１
３５は供給圧力路１０７及び制御圧力路１１４の
路中に設けられたストレーナである。

次に、上記構成の空気圧力制御弁の動作につい
て説明する。

まず、ハウジング１０５が最上方位置にあると
き、即ちローラ１３２の作動ストロークが０であ
るとき、この空気圧力制御弁１０１は通常状態に
あり、第１図に示すように、供給弁１１０は供給
弁ばね１１２により供給弁座部１１１に押圧さ
れ、排気弁１１８は排気弁座部１２０から離座し
ている。このため、供給圧力路１０７を通して送
られる供給圧力は供給圧力室１０４にのみかか
り、制御圧力路１１４を通して制御機器へ与えら
れる制御圧力は大気圧となつている。

次に、第２図に示すように、ローラ１３２をカ
ム等の位置設定装置（図示せず）を用いて任意の
作動ストロークだけ押すと（第２図中の一点鎖
線は第１図におけるローラ１３２の位置を示す）、
ハウジング１０５は戻しばね１１９に逆つて第１
制御圧力室１０９側へ押し下げられ、その結果、
排気弁１１８は排気弁座部１２０に着座し、これ
により、供給弁１１０はばね１１２の押圧力に逆
つて供給弁座部１１１から離座する。従つて、第
１制御圧力室１０９は大気圧室１１６と遮断さ
れ、一方、供給圧力室１０４にかかつていた供給
圧力は供給通路１０８を通り、制御圧力として第
１制御圧力室１０９に送られ、更に制御圧力路１
１４、通路１２２を通つて第２制御圧力室１２３
に送られる。第２制御圧力室１２３に制御圧力が
かかり、膜板状の第２仕切部材１２１を圧迫する
と、第２仕切部材１２１は、第１仕切部材１１３
を伴つて、第２制御圧力室１２３にかかる制御圧
力と制御ばね１２７の力がつり合う位置まで押し
下げられていく。第２仕切部材１２１と共に第１
仕切部材１１３が下がると、供給弁１１０及び排
気弁１１８も供給弁ばね１１２に押圧されて下が
り、供給弁１１０が供給弁座部１１１に着座した
時点において、第１制御圧力室１０９は供給圧力
室１０４及び大気圧室１１６のいずれとも遮断さ
れ、この時点の制御圧力をもつて、空気圧力制御
弁１０１はバランス状態となる。

尚、空気圧力制御弁１０１がバランス状態とな
るまでの前記の説明において、ローラ１３２の作
動ストロークを大きくし、ハウジング１０５を
より下方に押し下げた場合には、供給弁１１０
は、第２制御圧力室１２３の圧力がより大きくな
つて、第１仕切部材１１３がより下方へ押し下げ
られないと供給弁座部１１１に着座しない。又、
ローラ１３２の作動ストロークが小さい場合に
は、供給弁１１０は、第２制御圧力室１２３の圧
力がより小さく、第１仕切部材１１３がそれ程押
し下げられない時点で供給弁座部１１１に着座す
る。

以上からも明らかなように、空気圧力制御弁１
０１がバランス状態となるときの制御圧力は、ロ
ーラ１３２の作動ストロークにより決めること
ができ、制御ばね１２７等を選定し、あらかじめ
各ストロークによる制御圧力を定めておけば、ロ
ーラ１３２を任意の作動ストロークに設定するこ
とにより、制御圧力を決めることができる。

空気圧力制御弁１０１がこのようにしてバラン
ス状態になつた後、第２制御圧力室１２３内の制
御圧力が、第１制御圧力室１０９に供給された圧
力の過剰等により上昇し、ローラ１３２の作動ス
トロークの設定によつてあらかじめ定められた制
御圧力よりも大きくなつた場合には、第２仕切部
材１２１は第１仕切部材１１３を伴つて更に押し
下げられ、この時、供給弁１１０が供給弁座部１
１１に着座しているため、排気弁１１８は排気弁
座部１２０から離座し、第１制御圧力室１０９と
大気圧室１１６が連通状態となつて制御圧力は降
下する。

逆に、圧力洩れや排気通路１１５からの大気圧
室１１６への過剰排気により、第２制御圧力室１
２３内の制御圧力が、ローラ１３２の作動ストロ
ークの設定によつてあらかじめ定められた制御圧
力よりも小さくなつた場合には、第２仕切部材１
２１は第１仕切部材１１３を伴つて押し上げら
れ、この時排気弁１１８が排気弁座部１２０に着
座しているため、供給弁１１０は供給弁ばね１１
２の押圧力に逆つて供給弁座部１１１から離座
し、供給圧力室１０４と第１制御圧力室１０９が
連通状態となつて制御圧力は上昇する。制御圧力
は、このようにして降下と上昇を繰り返し一定に
維持される。

上記説明においては、ローラ１３２の作動スト
ロークが０であるときの制御圧力を大気圧とした
が、調整ねじ１２５を回転させ、制御ばね１２７
のばね力を調整することにより、ローラ１３２の
作動ストロークが０であるときの制御圧力を大気
圧よりも高くしておくことができる。即ち、調整
ねじ１２５を回転させ、移動ばね受け１２６を上
方に押し上げると、制御ばね１２７を介して、第
１仕切部材１１３及び第２仕切部材１２１も戻し
ばね１１９を圧縮して上に押し上げられる。排気
弁１１８が排気弁座部１２０に着座し、かつ供給
弁１１０が供給弁座部１１１から離座するまで第
１仕切部材１１３が押し上げられると、供給圧力
は供給通路１０８から制御圧力として第１制御圧
力室１０９へ送られ、更に第２制御圧力室１２３
へ送られたこの制御圧力により第２仕切部材１２
１が第１仕切部材１１３を伴つて押し下げられ
て、供給弁１１０が再び供給弁座部１１１に着座
すると、以後、制御圧力は作動ストロークが０で
ある時にも大気圧よりも高い一定の圧力を保持
し、ローラ１３２を押付けた場合のローラ１３２
の作動ストローク毎に定められる制御圧力は、作
動ストロークが０である時の制御圧力が大気圧で
ある場合に比べて一様に高くなる。

このように、この空気圧力制御弁１０１は、ロ
ーラ１３２の作動ストロークを変えて、ハウジン
グ１０５を任意の設定位置に設定することによつ
て、制御圧力を任意の圧力に変化させることがで
きるものであり、この制御圧力が、ローラ１３２
の作動ストロークによつて定められた圧力から変
動すると、第２制御圧力室１２３内においてこの
変動を検知し、供給弁１１０及び排気弁１１８を
適宜に開閉し、この制御圧力を常に一定に維持さ
せることができるものである。

しかしながら、空気圧力制御弁１０１は、ロー
ラ１３２を押え付けるために非常に大きな力を要
するという欠点を有していた。このように、この
ローラ１３２の押え付けを人力で行うには無理が
あり、モータ等を使用する場合にも大きな出力の
ものが必要であつた。

上記のような欠点は、以下のような理由によつ
て生じる。即ち、供給弁１１０が供給弁座部１１
１に着座している場合、ローラ１３２を押え付け
てハウジング１０５を押し下げようとすると、戻
しばね１１９による反発力及びハウジング１０５
と摺動孔１０３の内壁の間に生じる摺動抵抗、更
にはハウジング１０５の下面にかかる制御圧力
が、前記ハウジング１０５を押し下げようとする
力に反発する力となり、このことによつてローラ
１３２を押え付けるのに非常に大きな力を要する
という上記の欠点が生じている。前記、ハウジン
グ１０５の下面にかかる制御圧力は、ハウジング
１０５が摺動する摺動孔１０３の断面積に相当す
る面積にかかり、この時、ハウジング１０５が、
シリンダにおけるピストンの役割を果たすため、
ハウジング１０５を押し下げようとすると、これ
に反発する力となるものであり、ローラ１３２を
押え付けるために必要な力の中で最も大きな要素
となるものである。

そこで、この考案は、上記従来の空気圧力制御
弁において、制御圧力を、ローラを押え付ける方
向と同方向にかかるようにフイードバツクさせる
ことを技術的課題とするものである。

この技術的課題を解決するための技術的手段
は、上記の空気圧力制御弁において、前記ハウジ
ングの他端側に第３制御圧力室を形成し、該第３
制御圧力室と前記制御圧力路とを帰還通路により
接続したことである。

上記技術的手段における帰還通路は、制御圧力
路の制御圧力を第３制御圧力室に送り込む通路で
ある。従つて、上記した、制御圧力を、ローラを
押え付ける方向と同方向にかかるようにフイード
バツクさせるという技術的課題は達成された。

上記の技術的課題を達成するための技術的手段
として、この考案の前記技術的手段の他に、制御
圧力を外設したシリンダのシリンダ室に送り込
み、このシリンダのピストンロツドと連結された
箇所を動作点とし、ハウジングの上端に当接する
ように具備された押片を作用点とし、かつ弁本体
との回転自在の連結部を支点とするてこを形成す
るレバーを弁本体外に設ける技術的手段が考えら
れるが、この考案の技術的手段による空気圧力制
御弁は、前記の他の技術的手段による空気圧力制
御弁に比べ、制御圧力をフイードバツクさせるた
めの帰還路が弁本体内あるいは弁本体外に設けら
れ、弁本体の外にシリンダおよびレバーを追設し
ないため、取付が簡単である上、取付スペースも
小さくて良いという特有の効果を有している。

以下、この考案の実施例を第３図に基づいて説
明する。第３図において空気圧力制御弁１の弁本
体１０２ａ内には、第１制御圧力室１０９ととも
に供給圧力室１０４を挟む室を第３制御圧力室２
とし、この第３制御圧力室２と前記第１制御圧力
室１０９を連通する帰還通路３が設けられてい
る。ローラ１３２を押え付け、ハウジング１０５
ａを押し下げようとすると、第１制御圧力室１０
９の制御圧力により、前記した従来の空気圧力制
御弁１０１と同様に、ハウジング１０５ａに対し
て上向きの押力が発生しているが、同時に第３制
御圧力室２の制御圧力によりハウジングに対して
下向きの力が発生し、この下向きの力が前記上向
きの力に近くなる程、ローラ１３２を設定位置に
設定するのに押えつけるために必要な力は小さく
なる。従つて、ハウジング１０５の上端部である
第３制御圧力室２を貫通して弁本体１０２ａ外に
突出している押片当接部１０５a′の径₁を小さ
くし、摺動孔１０３の断面積から押片当接部１０
５a′の断面積を差し引いた制御圧力に対する有効
面積を広くする程制御圧力による上向きの力が下
向きの力によつて打ち消される率は大きくなる。

なお、上記帰還通路３を外部に配管として設け
ても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気圧力制御弁の通常状態を示
す一部断面図、第２図は同じくハウジングを押え
付けた状態の一部断面説明図、第３図はこの考案
による空気圧力制御弁の一部断面説明図。 １…空気圧力制御弁、２…第３制御圧力室、３
…帰還路、１０２ａ…弁本体、１０４…供給圧力
室、１０５ａ…ハウジング、１０９…第１制御圧
力室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端側が弁本体内の摺動孔に嵌入され他端側が
   弁本体外に突出され該突出部に操作力が付加され
   るハウジングと、該ハウジング内に形成され圧力
   空気源に接続する供給圧力路に常時連通する供給
   圧力室と、前記ハウジングの一端側に隣接して形
   成され空気圧機器に接続する制御圧力路に常時連
   通する第１制御圧力室と、前記ハウジングの一端
   に形成され供給圧力室と第１制御圧力室とを連通
   する供給通路と、前記供給圧力室内にて供給弁ば
   ねにより付勢され供給通路を開閉する供給弁と、
   前記ハウジングの一端側との間に戻しばねを介在
   しハウジングに対向して弁本体の摺動孔に嵌入さ
   れその摺動部の端面が第１制御圧力室に面する第
   １仕切部材と、該第１仕切部材が摺動孔から突出
   する部分と弁本体との間に設けられ移動自在な第
   ２仕切部材と、前記第１仕切部材の突出部、第２
   仕切部材および弁本体により形成され制御圧力路
   に常時連通する第２制御圧力室と、前記両仕切部
   材により第２制御圧力室と仕切られた大気圧室
   と、前記第１仕切部材に形成され第１制御圧力室
   と大気圧室とを連通する排気通路と、前記供給通
   路を遊嵌する連結棒を介して供給弁に連結し排気
   通路を開閉する排気弁と、前記大気圧室内に設け
   られ第２制御圧力室内の制御圧力が前記両仕切部
   材を押圧する方向に対向して両仕切部材を押圧す
   る制御ばねと、を備えた空気圧力制御弁におい
   て、前記ハウジングの他端側に第３制御圧力室を
   形成し、該第３制御圧力室と前記制御圧力路とを
   帰還通路により接続した空気圧力制御弁。