JPWO2005075867A1 - 流量制御弁および流量制御弁付きシリンダ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
その従来技術は、ワーククランプの油圧式シリンダ装置のハウジングに圧油給排用のマニホールド形ブロックを取り付け、個別に設けた逆止部材と絞り部材とを上記ブロック内に並列に配置することによって流量制御弁を構成したものである。
上記の逆止部材と絞り部材とを個別に設けて並列に配置したので流量制御弁が大形になる。
また、前記シリンダ装置の前記ハウジングにマニホールド形ブロックを取り付ける必要があるので、そのブロックが上記ハウジングから突出して上記シリンダ装置が大形になる。
本発明の目的は、コンパクトな流量制御弁を提供することにある。また、本発明の別の目的は、流量制御弁付きシリンダ装置を小形に造れるようにすることにある。
筒状ケーシング40内で、メータアウト入口43と、弁室44と、調節ロッド45を軸心方向へ進退可能に収容するロッド室46と、メータアウト出口47とを順に連通させる。上記の調節ロッド45の先端部に絞り弁座59を設け、その絞り弁座59を上記の調節ロッド45内の連通路60を介して前記メータアウト出口47に連通させる。上記の弁室44に挿入した逆止部材52を弾性体54によって上記の絞り弁座59へ向けて付勢する。上記の調節ロッド45を軸心方向へ進退させることによって上記の絞り弁座59と上記の逆止部材52とを相対移動可能に構成する。これにより、上記の弁室44の周壁44a及び上記の逆止部材52の少なくとも一方と上記の絞り弁座59との間に形成した絞り隙間Gを調節する。
前記の弁室の周壁及び逆止部材の少なくとも一方によって絞り部材を兼用することにより、専用の絞り部材を省略できる。このため、逆止部材と絞り部材とを個別に設けた前述の従来例とは異なり、流量制御弁をコンパクトに造れる。そのうえ、本発明は、専用の絞り部材を省略した分だけ部品点数が少なくなるので、安価に造れる。
また、メータアウト入口と弁室とロッド室とメータアウト出口とを順に連通させ、ロッド室内の調節ロッドに絞り弁座を設けたので、その絞り弁座をロッド室の内部に配置することが可能となった。このため、上記ケーシングの外径寸法が小さくなり、流量制御弁をさらにコンパクトに造れる。
筒状ケーシング70内で、メータイン入口73と、調節ロッド75を軸心方向へ進退可能に収容するロッド室76と、そのロッド室76とほぼ同心状に配置された絞り弁座89と、メータイン出口77とを順に連通させる。上記の調節ロッド75の先端部と上記ロッド室76との少なくとも一方に弁室74を設け、その弁室74に挿入した逆止部材82を弾性体84によって上記の絞り弁座89へ向けて付勢する。上記の調節ロッド75を軸心方向へ進退させることによって上記の逆止部材82と上記の絞り弁座89とを相対移動可能に構成する。これにより、上記の弁室74の周壁74a及び上記の逆止部材82の少なくとも一方と上記の絞り弁座89との間に形成した絞り隙間Gを調節する。
前記の弁室の周壁及び逆止部材の少なくとも一方によって絞り部材を兼用することにより、専用の絞り部材を省略できる。このため、逆止部材と絞り部材とを個別に設けた前述の従来例とは異なり、流量制御弁をコンパクトに造れる。そのうえ、本発明は、専用の絞り部材を省略した分だけ部品点数が少なくなるので、安価に造れる。
また、メータイン入口とロッド室と絞り弁座とメータイン出口とを順に連通させたので、その絞り弁座とロッド室とを前記ケーシングの軸心方向に並べて配置することが可能となった。このため、上記ケーシングの外径寸法が小さくなり、流量制御弁をさらにコンパクトに造れる。
そのシリンダ装置のハウジング3内で流体作動室(11,12)を作業ポート(A1,A2)と給排路(21,22)とを介して圧力ポート(P1,P2)に連通させる。上記の給排路(21,22)に連通する取付け穴(31,32)を上記ハウジング3の外面に開口させ、上記の取付け穴(31,32)に前記の筒状ケーシング(40,70)を装着する。上記の作業ポート(A1,A2)を前記メータアウト入口43又は前記メータイン出口77に連通させると共に、上記の圧力ポート(P1,P2)を前記メータアウト出口47又は前記メータイン入口73に連通させる。
また、上記の流量制御弁は、カートリッジ式に構成されるので、メンテナンス時の交換が容易であるうえ、既設のシリンダ装置にも比較的に容易に取り付け可能である。
シリンダ装置のハウジング3内で流体作動室(11,12)を作業ポート(A1,A2)と給排路(21,22)とを介して圧力ポート(P1,P2)に連通させる。上記ハウジング3の外面に開口される取付け穴(31,32)を設ける。その取付け穴(31,32)の底面に上記の給排路(21,22)の一端部を開口すると共に、上記の取付け穴(31,32)の周面に同上の給排路(21,22)の他端部を開口する。上記の取付け穴(31,32)に筒状ケーシング(40,70)を装着する。その筒状ケーシング(40,70)の先端部を上記の取付け穴(31,32)の底壁(31a,32a)に接当または近接させ、これにより、前記の作業ポート(A1,A2)と前記の圧力ポート(P1,P2)とを区画する。上記の筒状ケーシング(40,70)内に流量制御弁(35,68)のバルブ要素(52,53,59)(82,83,89)を配置する。そして、上記の作業ポート(A1,A2)と圧力ポート(P1,P2)とを上記バルブ要素を介して連通可能に構成する。
また、上記の流量制御弁は、カートリッジ式に構成されるので、メンテナンス時の交換が容易であるうえ、既設のシリンダ装置にも比較的に容易に取り付け可能である。
さらに、筒状ケーシングの先端部を取付け穴の底壁に接当または近接させることによって作業ポートと圧力ポートとを区画するので、その区画構造が簡素になる。その結果、シリンダ装置をさらに小形に造れる。
まず、図1A・図1B・図2Aによって上記クランプの構造を説明する。図1Aは、上記クランプのリリース状態の立面図である。図1Bは、上記の図1A中の1B−1B線矢視の部分平面図である。図2Aは、上記クランプの回路図である。
前記ワークパレット4の上面に搬入したワーク(図示せず)をクランピングするときには、図1Aのリリース状態において、前記リリース室11の圧油を第1作業ポートA1と第1給排路21と第1圧力ポートP1と前記ワークパレット4内の油路17を介して外部へ排出すると共に、圧力源の圧油を上記ワークパレット4内の別の油路(図示せず)と第2圧力ポートP2と第2給排路22と第2作業ポートA2とを介して前記ロック室12へ供給して、前記ピストン10を下降させる。すると、前記クランプロッド14(及びアーム15)は、まず、前記の旋回機構(図示せず)を介して水平面内で旋回しながら下降され、引き続いて、下方へ直進駆動される。
上記の第1取付け穴31の底壁31a(穴の底面)に前記の第1給排路21の一端部(第1作業ポートA1側の端部)が偏心して開口される。また、上記の第1取付け穴31の周壁31b(穴の周面)に上記の第1給排路21の他端部(第1圧力ポートP1側の端部)が斜めに開口される。
メータアウト流量制御弁35の筒状ケーシング40の胴部40aが上記の第1取付け穴31に螺合され、その胴部40aの左端部(先端部)が上記の底壁31aに接当される。その接当部分が、前記の第1作業ポートA1と前記の第1圧力ポートP1とを区画している。また、上記ケーシング40の右端の頭部40bが封止具41を介して前記フランジ3aの外面に接当される。
また、上記の弁室44と前記ロッド室46とがほぼ同心状に配置され、ボルト状に形成した前記の調節ロッド45が上記ロッド室46の周壁に進退可能に螺合されると共にパッキン56によって保密される。上記の調節ロッド45の右端部には、六角レンチ(図示せず)が挿入される調節穴57が形成されると共にロックナット58が螺合されている。
さらに、上記の調節ロッド45の左端(先端)の中央部に絞り弁座59が設けられる。その絞り弁座59の弁座孔が、上記の調節ロッド45の先端部内の連通路60を介して前記メータアウト出口47に連通されている。
即ち、メータアウト流量制御弁35のバルブ要素は、上記の逆止ボール52と逆止弁座53と絞り弁座59などを備えている。
リリース用の第1作業ポートA1の圧油を前記の第1圧力ポートP1へ排出するときには、その第1作業ポートA1の圧油は、前記メータアウト入口43と前記の保持具51の周溝62及び連通孔63と前記の絞り隙間Gと前記の調節ロッド45の連通路60と前記メータアウト出口47と前記ケーシング40の胴部40aの周溝64とを順に通って第1圧力ポートP1へ排出される。その排出される圧油は、上記の絞り隙間Gを通過する間に大きな流動抵抗が付与されるので、緩やかな速度で排出されていく。
前記の第1給排路21の一端部(第1作業ポートA1側の端部)は、第1取付け穴31と偏心状に配置するとしたが、これに代えて、その第1取付け穴31と同心状に配置してもよい。また、上記の第1給排路21の他端部(第1圧力ポートP1側の端部)は、第1取付け穴31の周面に斜めに開口させるとしたが、これに代えて、その第1取付け穴31と直交させてもよい。
筒状ケーシング40の胴部40aの左端部(先端部)は、上記の第1取付け穴31の底壁31aに強力に接当させることが好ましいが、これに代えて、その底壁31aに対して微小な隙間をあけて近接させてもよい。即ち、前記の第1作業ポートA1と前記の第1圧力ポートP1との両者を胴部40aによって完全に区画することは必須要件ではなく、上記の両者間に僅かな漏れが発生しても支障ない。また、上記の第1取付け穴31の底壁31aには、例示した胴部40aを接当または近接させることに代えて、前記の保持具51の左端面を接当または近接させても良い。
前記の絞り隙間Gは、逆止ボール52と絞り弁座59との間に形成するとしたが、これに代えて、又は、これに加えて、前記の弁室44の周壁44aの右端面(逆止弁座53の右端面)と上記の絞り弁座59との間に上記の絞り隙間Gを形成するようにしてもよい。
前述した図1B中の前記の第1取付け穴31には、前記メータアウト流量制御弁35に代えて前記プラグ36が装着される。また、図3A及び図3Bに示すように、前記の第2取付け穴32にメータイン流量制御弁68が装着される。
上記メータイン流量制御弁68の筒状ケーシング70の胴部70aが上記の第2取付け穴32に螺合され、その胴部70aの左端部(先端部)が上記の第2取付け穴32の底壁32aに接当される。その接当部分が、前記の第2作業ポートA2と前記の第2圧力ポートP2とを区画している。また、上記ケーシング70の右端の頭部70bが封止具71を介して前記フランジ3aの外面に接当される。
上記の絞り弁座89と上記ロッド室76とがほぼ同心状に配置され、ボルト状に形成した前記の調節ロッド75が上記ロッド室76の周壁に進退可能に螺合されると共にパッキン86によって保密される。上記の調節ロッド75の右端部には、六角レンチ(図示せず)が挿入される調節穴87が形成されると共にロックナット88が螺合されている。
さらに、上記の調節ロッド75の左端部(先端部)内に形成した弁室74に逆止ボール(逆止部材)82が挿入される。上記の弁室74の周壁74aの内周面に逆止弁座83が形成され、上記の逆止ボール82がバネ(弾性体)84によって上記の逆止弁座83に接当される。
即ち、メータイン流量制御弁68のバルブ要素は、上記の逆止ボール82と逆止弁座83と絞り弁座89などを備えている。
上記のロック用の第2圧力ポートP2から第2作業ポートA2へ圧油を供給するときには、その第2圧力ポートP2の圧油は、前記ケーシング70の胴部70aの周溝94とメータイン入口73と逆止弁座83の外周空間と前記の絞り隙間Gと前記の連通孔90とメータイン出口77とを順に通って第2作業ポートA2へ供給される。その供給される圧油は、上記の絞り隙間Gを通過する間に大きな流動抵抗が付与されるので、緩やかな速度で第2作業ポートA2へ供給されていく。
前記の第2給排路22の一端部(第2作業ポートA2側の端部)は、第2取付け穴32と偏心状に配置するとしたが、これに代えて、その第2取付け穴32と同心状に配置してもよい。また、上記の第2給排路22の他端部(第2圧力ポートP2側の端部)は、第2取付け穴32の周面に斜めに開口させるとしたが、これに代えて、その第2取付け穴32と直交させてもよい。
筒状ケーシング70の胴部70aの左端部(先端部)は、上記の第2取付け穴32の底壁32aに強力に接当させることが好ましいが、これに代えて、その底壁32aに対して微小な隙間をあけて近接させてもよい。即ち、前記の第2作業ポートA2と前記の第2圧力ポートP2との両者を胴部70aによって完全に区画することは必須要件ではなく、上記の両者間に僅かな漏れが発生しても支障ない。また、上記の第2取付け穴32の底壁32aには、例示した胴部70aを接当または近接させることに代えて、前記の保持具81の左端面を接当または近接させても良い。
前記の絞り隙間Gは、逆止ボール82と絞り弁座89との間に形成するとしたが、これに代えて、又は、これに加えて、前記の弁室74の周壁74aの左端面(逆止弁座83の左端面)と上記の絞り弁座89との間に上記の絞り隙間Gを形成するようにしてもよい。
前記の第1取付け穴31には、メータアウト流量制御弁35に代えて、圧油給排用の外部配管を接続する。また、前記の第2取付け穴32にも、メータイン流量制御弁68に代えて、別の外部配管を接続する。
即ち、上記の取付け穴31・32のメネジ部を流量制御弁の取付け用と外部配管の接続用とに兼用することにより、クランプ1を標準化できる。
前記の逆止ボール52・82は、ポペット形またはニードル形等の他の形状に変更可能である。また、前記バネ54・84は、ゴム等によって代替可能である。
前記クランプ1は、例示した油圧複動式に代えて単動バネ復帰式であってもよく、作動流体は圧油等の液体に代えて圧縮空気等の気体であってもよい。そのクランプ1は、例示した旋回式の構造に限定されないことは勿論である。また、本発明の流量制御弁は、上記クランプ1のシリンダ装置2に装着することに代えて、そのクランプとは異なる用途のシリンダ装置に装着することも可能である。
Claims (7)
- 筒状ケーシング(40)内で、メータアウト入口(43)と、弁室(44)と、調節ロッド(45)を軸心方向へ進退可能に収容するロッド室(46)と、メータアウト出口(47)とを順に連通させ、
上記の調節ロッド(45)の先端部に絞り弁座(59)を設け、その絞り弁座(59)を上記の調節ロッド(45)内の連通路(60)を介して前記メータアウト出口(47)に連通させ、
上記の弁室(44)に挿入した逆止部材(52)を弾性体(54)によって上記の絞り弁座(59)へ向けて付勢し、
上記の調節ロッド(45)を軸心方向へ進退させることによって上記の絞り弁座(59)と上記の逆止部材(52)とを相対移動可能に構成し、これにより、上記の弁室(44)の周壁(44a)及び上記の逆止部材(52)の少なくとも一方と上記の絞り弁座(59)との間に形成した絞り隙間(G)を調節する、ことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項1の流量制御弁において、
前記ロッド室(46)と前記の弁室(44)とをほぼ同心状に配置し、その弁室(44)の前記の周壁(44a)の内周面に逆止弁座(53)を設け、前記の逆止部材(52)を前記の弾性体(54)によって上記の逆止弁座(53)に接当可能に構成した、ことを特徴とする流量制御弁。 - 筒状ケーシング(70)内で、メータイン入口(73)と、調節ロッド(75)を軸心方向へ進退可能に収容するロッド室(76)と、そのロッド室(76)とほぼ同心状に配置された絞り弁座(89)と、メータイン出口(77)とを順に連通させ、
上記の調節ロッド(75)の先端部と上記ロッド室(76)との少なくとも一方に弁室(74)を設け、その弁室(74)に挿入した逆止部材(82)を弾性体(84)によって上記の絞り弁座(89)へ向けて付勢し、
上記の調節ロッド(75)を軸心方向へ進退させることによって上記の逆止部材(82)と上記の絞り弁座(89)とを相対移動可能に構成し、これにより、上記の弁室(74)の周壁(74a)及び上記の逆止部材(82)の少なくとも一方と上記の絞り弁座(89)との間に形成した絞り隙間(G)を調節する、ことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項3の流量制御弁において、
前記の調節ロッド(75)の先端部内に前記の弁室(74)を設けると共に、その弁室(74)の前記の周壁(74a)の内周面に逆止弁座(83)を設け、前記の逆止部材(82)を前記の弾性体(84)によって上記の逆止弁座(83)に接当可能に構成した、ことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項1から4のいずれかに記載した流量制御弁を備えるシリンダ装置であって、
そのシリンダ装置のハウジング(3)内で流体作動室(11,12)を作業ポート(A1,A2)と給排路(21,22)とを介して圧力ポート(P1,P2)に連通させ、上記の給排路(21,22)に連通する取付け穴(31,32)を上記ハウジング(3)の外面に開口させ、上記の取付け穴(31,32)に前記の筒状ケーシング(40,70)を装着し、
上記の作業ポート(A1,A2)を前記メータアウト入口(43)又は前記メータイン出口(77)に連通させると共に、上記の圧力ポート(P1,P2)を前記メータアウト出口(47)又は前記メータイン入口(73)に連通させる、ことを特徴とする流量制御弁付きシリンダ装置。 - シリンダ装置のハウジング(3)内で流体作動室(11,12)を作業ポート(A1,A2)と給排路(21,22)とを介して圧力ポート(P1,P2)に連通させ、
上記ハウジング(3)の外面に開口される取付け穴(31,32)を設け、その取付け穴(31,32)の底面に上記の給排路(21,22)の一端部を開口すると共に、上記の取付け穴(31,32)の周面に同上の給排路(21,22)の他端部を開口し、
上記の取付け穴(31,32)に筒状ケーシング(40,70)を装着し、その筒状ケーシング(40,70)の先端部を上記の取付け穴(31,32)の底壁(31a,32a)に接当または近接させ、これにより、前記の作業ポート(A1,A2)と前記の圧力ポート(P1,P2)とを区画し、
上記の筒状ケーシング(40,70)内に流量制御弁(35,68)のバルブ要素(52,53,59)(82,83,89)を配置し、上記の作業ポート(A1,A2)と圧力ポート(P1,P2)とを上記バルブ要素を介して連通可能に構成した、ことを特徴とする流量制御弁付きシリンダ装置。 - 請求項6の流量制御弁付きシリンダ装置において、
前記の取付け穴(31,32)に前記の筒状ケーシング(40,70)の胴部(40a,70a)を螺合させた、ことを特徴とする流量制御弁付きシリンダ装置。
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