JP2003129947A - 往復動装置のバルブ切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エア駆動式の往復動装置で駆動される塗料ポン
プは、駆動エアーの切替が確実に行われないと連続的に
安定した駆動ができず、作業に支障をきたす。切替バル
ブは切り替わる時点で必ず中立位置があり、特に駆動速
度が遅い場合は、作動抵抗やエアー力のバランス等によ
り切替バルブの作動スイッチが切替不良となることがあ
る。安定した作業を行うために確実に切り替わる装置が
要求されている。 【解決手段】切替バルブに、ポンプの作動を受け圧縮さ
れたバネの弾発力を利用し、定位置で押しピンをはじき
出す切替装置を設置し、切替バルブの作動スイッチを一
定且つ十分な力と速度で移動させ切替不良を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮気体の圧力を
利用してエアピストンを往復作動させる駆動装置の切替
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として圧縮空気を用い、その圧力によ
りエアシリンダ内の作動体例えばピストンを駆動し、駆
動端で圧縮空気の切替、すなわち加圧側の圧縮空気を排
気し、反対側のエアシリンダ内に圧縮空気を導入して反
対方向に駆動をさせる方式の往復駆動装置は、広く使用
されている。特に電気的に安全な気体圧力による駆動装
置は塗装作業に用いるポンプ等に多く使用されている
が、そのポンプで塗装を行う場合、塗料の噴出は安定し
た性能を必要とし、切替時点で一時的にでも停止すれ
ば、塗装のムラとなって最終仕上げでの不良を生じ大き
な問題となっている。この切替時の不良を改善する方法
として作動用空気の切替バルブを複数設けたり、電気的
な制御を加えた作動弁を用いたりしているが複雑にな
り、必ずしも満足にいく状態でなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】作動用空気の流れを変
更し自動的に往復動をさせるためのパイロット切替弁
は、それ自体が駆動装置であるピストンもしくはピスト
ンと連動して移動する物体の動きを受けて両端の切替位
置で作動させられ空気の流れを変更する。しかし多くの
切替弁は直接或いはパイロット空気の切替を介在させる
にせよ移動する際の空気通路の連通・遮断のタイミング
で行う場合が殆どであり、そこには必ず開口する位置、
遮断される位置が流路の途中に存在し、かつ移動時の洩
れを防止するためのシール部材が重要な役割を果たす。
しかしこれらの位置は機構上の精度、作動中の変化等に
より必ずしも一定を保つ事ができない。しかも作動がゆ
っくりの場合は切替時点でのわずかな洩れが作動を鈍く
し、切替えに必要な力が減少することによって切替に要
する作動抵抗とつりあってしまい、途中で停止してしま
う事が生ずる。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明はこの様な問題
を解決する手段として、作動体であるピストンによって
機械的に作動させられる作動ピンをバネ等の弾発体で一
定区間作動側への移動を停止し、所定の弾発力を保持し
た段階でストッパーを解除し、作動体の移動力と瞬間的
に生ずる弾発力で一気に作動バルブを切り替えるように
構成したものである。すなわち空気駆動式のポンプにお
いては、圧縮空気で作動するピストンが切替の端部に置
かれた切替バルブの作動スイッチを押して作動させ、更
にそのパイロットエアーが主切替バルブを作動させるこ
とで、それまでの移動とは反対側にピストンが移動する
よう空気の供給・排気が行われる。

【０００５】本発明は作動体であるピストンと作動スイ
ッチの間に、前記構成の切替装置を介在させる事によっ
て確実な切替を行わしめるものである。切替装置はポン
プ側に固定された本体内に弾性体を介在させて伸縮する
押しピンを設け、かつ作動スイッチ側端部の移動を規制
することによって一定区間押しピンが作動体で押されて
も縮むのみで作動スイッチ側の端部はそのままの位置を
維持させる。さらに作動体が押しピンを押した時に作動
スイッチ側の端部の規制が外れ蓄積された弾発力の下で
一気に作動スイッチを押して切り替えを行う。

【０００６】この様に本発明は移動位置により空気の供
給経路を切り替える弁の作動を確実にするため弾発力を
利用しているので作動の速度、位置の微妙な変化に関係
なく、一定区間の移動に伴って蓄積される力を利用する
ため確実な切り替えが可能となる。

【０００７】

【発明の実施形態】以下に、本発明の一実施例を添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、ポンプを作動さ
せる往復駆動部の概略図である。例えば塗料ポンプは省
略しているが、駆動軸１に接続され塗料の吸い込み吐出
を繰り返し行う。作動体であるピストン２は駆動軸１に
固定され一体に移動する。ピストン２はエアシリンダ３
内に摺動自在に装嵌され、往復移動を行う。

【０００８】エアシリンダ３の両端は蓋４Ａ、４Ｂが密
閉状態を維持して固定され、該蓋体４Ａ，４Ｂにはそれ
ぞれ切替装置５Ａ、５Ｂが取り付けられ、作動空気の導
入、排出を行う接続口６Ａ，６Ｂが同じく設けられてい
る。７は主切替えバルブで、ここでは５ポート弁が使わ
れている。主切替バルブ７の入り口８には駆動用圧縮空
気が接続され、他の接続口９Ａ、９Ｂは接続ホースＡ，
Ｂを介して前記接続口６Ａ，６Ｂにつながれている。ま
たそれぞれのパイロットエアーの導入口１０Ａ、１０Ｂ
には切替装置５Ａ、５Ｂに取り付けられた切替バルブ
（ここでは３ポート弁）１１Ａ、１１Ｂからの切替えエ
アーが供給される接続ホース１２Ａ、１２Ｂが接続され
ている。

【０００９】切替装置５Ａ、５Ｂは、図２から図４に詳
細に示すとおり、いずれも本体２０に受けピン２１と作
動ピン２２が、ばね２３を介在させて一体に組まれ全体
として伸縮自在となっている押しピン２４を本体２０に
組み込み、押しピン２４の端部Ｘが切替バルブ１１Ａ、
１１Ｂの作動スイッチ２５に臨む位置になるよう本体２
０と切替バルブとを固定板１５で固定している。また該
本体２０は前記蓋体４Ａ，４Ｂに固定され、前記受けピ
ン２１の端部がエアシリンダ３内に突き出し、ピストン
２の移動によって押し込まれるように関係づけられる。
受けピン２１が挿入される蓋体の部分は図示されていな
いがパッキン等で気密が保たれた状態で往復動自在に取
り付けられている。

【００１０】図に示す通り押しピン２４は受けピン２１
内にバネ受け部２６を形成した作動ピン２２がバネ２３
と共に挿入されており、作動ピン２２の他端が受けピン
２１の他側より突出した状態で組まれ、受けピン２１を
押し込むと隙間２８の分だけバネを圧縮して縮むもので
ある。さらに作動ピン２２には係止部２９が設けられ、
本体２０に組み込まれて、この係止部を押さえるバネ３
１で弾力を与えられたボール３０によって所定の力が加
わるまで移動が規制される仕組みになっている。尚、も
う１つのバネ３３はピストン２の押圧力が解かれた時に
戻すために設けられている。

【００１１】本実施例の作動を図面で説明すると、図１
で 矢印に示す右方向にピストンが移動し、図２の状態
にある切替装置５Ｂの受けピン２１に当たり、受けピン
２１は押し込まれる。この時押しピン２４の作動ピン２
２は係止部に係止されされた状態で停止し、受けピン２
１のみが移動、バネ２３及びバネ３３が徐々に圧縮さ
れ、図３の隙間２８が無くなった時に作動ピン２２の係
止部２９が強制的に外れて右側に移動させられ、作動ピ
ン２２は本体２０より突き出る。

【００１２】この時バネ２３の弾発力も加わって瞬時に
切替バルブの作動スイッチ２５を押し込む。したがって
切替バルブ１１は切替不良を起こす間も無く確実に切り
替わり、主切替バルブ７に作動用のパイロット空気を送
り込む事ができる。主切替バルブ７の切替により接続口
８からの圧縮空気はパイプＢを通ってエアシリンダの右
側に圧縮空気を送ると共に左側のエアシリンダ内の圧縮
空気をパイプＡより主切替バルブ７を通じて排気し、ピ
ストンは左側に移動する。

【００１３】そして蓋体４Ａ側に取り付けられた切替装
置に於いて同様に作動が行われ繰り返し往復動が行われ
る。尚、係止部２９のボール３０とこのボール３０を押
圧するバネは、確実な作動を補助するために設けられた
一実施例であって、その他の構成についても個々には請
求項の範囲内で変更できることは言うまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、移動するピ
ストンの押圧を受けて空気流路を切り替える切替バルブ
により、主切替バルブを切替制御して圧縮空気駆動のポ
ンプを作動させるにあたり、ピストンの押圧移動を受け
て弾発力を蓄積し、所定の位置でこれを開放する切替装
置を介在させているので、ピストンの移動が遅く、徐々
に移動する際に前記切替バルブの切替過程でのわずかな
作動空気漏れや作動の抵抗等による切替不良の原因があ
っても、作動スイッチを押すに十分な作動力を蓄えるま
で作動ピンの移動を規制しており、前記切替バルブを確
実に作動させ、もって主切替バルブの作動を確実なもの
とする。

【００１５】このため、特に作動の中断によるポンプの
吐出条件の変化によって、塗装作業の中断や仕上がりの
バラツキが大きな問題となる塗料用ポンプに於いて極め
て有効な装置を得ることができる。また機械構造的なわ
ずかな追加で実施可能のため、電気的制御で対応するこ
ともなく、低コストで簡単に、より大きな効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す切替作動部分の概略図

【図２】切替装置の作動前の断面図

【図３】切替装置の作動直前の断面図

【図４】切替装置の作動直後の断面図

【符号の説明】

２．ピストン ５．切替装置 ７．主切替バルブ １１．切替バルブ ２１．受けピン ２２．作動ピン ２３．バネ ２４．押しピン ２５．作動スイッチ ２９．係止部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エア駆動式の往復動装置の移動体と該移動
   体により作動する切替バルブの作動スイッチとの間に、
   移動体で移動される押しピンの一側を、弾発体を介して
   一定区間吸収して他側の移動を停止し、所定の弾発力を
   保持した位置で他側の移動規制を解除し、前記弾発力で
   作動ピンが作動スイッチを押圧するよう構成した往復動
   装置のバルブ切替装置。
2. 【請求項２】押しピンは、一側と他側の間に弾発体を介
   在させ、他側の一部に係止部を形成し、該係止部に所定
   の力で移動を規制する係止手段を切替装置に設けた請求
   項１のバルブ切替装置。
3. 【請求項３】押しピンの他側と切替装置の間に、移動体
   の押圧解除により押しピンの他側が作動スイッチより離
   れる方向に弾発体を配置してなる請求項１のバルブ切替
   装置。
4. 【請求項４】エアシリンダ内を圧縮空気の圧力で移動す
   るピストンに固定した駆動軸をピストンの両側から主切
   替バルブを介して交互に圧縮空気を供給し、往復移動さ
   せる装置において、主切替バルブの切替作動用空気を供
   給停止する切替バルブとして往復移動体の両端部に設け
   た請求項１乃至３のバルブ切替装置。