JPH01309105A - 空気圧用リリーフ付減圧弁 - 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】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気圧シリンダを操作する空気圧回路等に用
いられ、−次圧より低い一定の圧力に減圧し、下流の回
路の空気圧を設定するリリーフ付減圧弁に関する。

［従来の技術］ 従来、中間停止機構を有する空気圧シリンダの動作によ
って、重量物を上下移動、停止等させるための空気圧回
路に、リリーフ付減圧弁が用いられている。例えは第１
０図に示すように、この空気圧回路は、圧力源Ａ１から
供給される圧力をリリーラ付）威圧弁Ｂ１によって一定
の圧力に減圧した後、クローズドセンタ形の５ボ一ト３
位置切換弁Ｃ１を介して、空気圧を停止機構付空気圧シ
リンダＤ１に供給するシリンダ操作回路を構成し、切換
弁Ｃ１を切り換えることにより、停止機構付空気圧シリ
ンダＤ１のヘッド室Ｅ１とロッド室Ｆ１の圧力の供給あ
るいは排気等を行ない、空気圧シリンダＤ１を操作する
。また、リリーフ付減圧弁Ｇ１、逆止め弁Ｈ１及び排気
絞り弁Ｊ１．ｆ（１を用いて重量物Ｌ１の速度調整や中
間停止等の調圧等の圧力制御を行なっている。

このような構成では、空気圧シリンダＤ１の停止時は、
ヘッド室Ｅ１及びロッド室Ｆ１は圧力源Ａ１から切り離
された形となるが、第１１図に示すように、５ポ一ト３
位置切換弁Ｃ２としてオーブンセンタ形のものを用いて
、停止時にも圧力を加えておく構成も考えられる。この
場合、中間停止時にはヘッド室Ｅ２とロッド室Ｆ２に圧
力を供給し、さらにその圧力はリリーフ付減圧弁Ｂ２゜
Ｇ２により、重量物Ｌ２及びヘッド室Ｅ２の圧力等によ
る下降推力と、ロッド室Ｆ２の圧力等による上昇推力と
が等しくなるよう調圧されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこうしたリリーフ付減圧弁を用いた空気圧
シリンダ操作回路では、重量物を上下移動させる際に、
その途中でピストンロッドを停止機構部によって機械的
にグリップして停止させ、再度上下移動させる場合など
において、次のような問題があった。

第１０図に示すような空気圧回路では、ヘッド室Ｅ１と
ロッド室Ｆ１の両室の圧力をプロ・ンクして、中間停止
状態を保持した場合、シリンダＤｌ内のパツキンや各弁
での空気漏れ等により両室Ｅ１、Ｆｌの圧力のバランス
がくずれてしまい、停止機構部Ｍ１でのグリップを開放
した瞬間、圧力の低い側へピストンが急激に移動する現
象、いわゆる飛び出し現象等の不具合が生じるという問
題があった。

こうしたとび出し現象を低減するために、第１１図に示
すような空気圧回路が用いられるのであるが、一般に、
減圧弁の流量・二次圧特性は第１２図に示すような特性
であって、流量の変化に伴って二次圧も変化してしまう
。このため、シリンダＤ２の移動中、空気が流れるにつ
れて二次圧が低下するのであるが、排気絞り弁Ｊ２．に
２の調節によりピストンＮ２が所望の移動速度になるよ
う設定したとき、第１２図に示すように、流量がＦ　Ｂ
　（Ｑ　／ｍ１ｎ）であるとすると、その時の二次圧は
Ｐ　Ｂ　（ｋｇ　ｆ　／ｃｍ２Ｇ　）になる。

次に、切換弁Ｃ２を操作してシリンダＤ２を途中で停止
させると、流量はＯＣＱ１ｍ団）となる。

従って第１２図に示すように、この時の二次圧はＰＡ　
（ｋｇ　ｆ　／ｃｍ２Ｇ）に上昇し、シリンダＤ２内の
両室に供給される。

更乙こ、シリンダＤ２の再移動を行なう際、この時の排
気絞り弁Ｊ２．に２の調節量は、前述のシリンダＤ２の
移動中の二次圧Ｐ　Ｂ　（ｋｇ　ｆ　／　０ｍ２Ｇ）に
対応している。従って、シリンダＤ２の再移動開始直後
においては、シリンダＤ２内の両室Ｅ２゜Ｆ２において
、空気が供給される側の室内の圧力が、排気される側に
対して必要以上の高圧力となってしまう。このため、所
定の速度を保つための圧力バランスがシリンダＤ２の再
移動開始直後に急；敷にくずれてしまい、スピードコン
トロール用の排気絞り弁Ｊ２．に２の調整にもかかわら
ず、シリンダＤ２はその移動方向に急激に動作を始める
。この結果、いわゆるとび出し現象が発生してしまう。

このとび出し現象によって、シリンダＤ２内の両室Ｐ：
２．　　Ｆ２内の圧力が常に変動し、シリンダＤ２の移
動中の速度が不安定となり、場合によっては、あたかも
撮動しながら移動するような動作を起こす。従って、シ
リンダＤ２の停止位置の制御部、さらには安定性の確保
が不十分となってしまうという問題があった。

本発明は上記問題点を解決し、空気圧シリンダ操作回路
において、二次圧を制御して空気圧シリンダを好適に操
作す、ることのできる空気圧用リリーフ付減圧弁を提供
することを目的とする。

発明の構成 上記の目的を達成するためになされた本発明の空気圧用
リリーフ付減圧弁の構成について説明する。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第１の空気圧用リリーフ付減圧弁は、空気圧シ
リンダを操作する空気圧回路に用いろバ、二次圧を一次
圧より低い一定の圧力に減圧する空気圧用リリーフ付減
圧弁において、前記二次圧を受圧するダイヤフラムを受
圧室側に付勢する調節ばねを備えたピストンを、該ダイ
ヤフラムの背圧室に摺動可能に設けると共に、前記減圧
弁における空気の貫流、遮断を切り換える前記空気圧回
路の操作に伴って、前記ピストンを移動させて前記調節
ばねの付勢力を変更し、前記減圧弁の流量・二次正特性
を切り換える切換機構を備えたことを特徴とする。

また、第２の空気圧用リリーフ付減圧弁は、空気圧シリ
ンダを操作する空気圧回路に用いられ、二次圧を一次圧
より低い一定の圧力に減圧する空気圧用リリーフ付減圧
弁において、前記二次圧を受圧するダイヤフラムを受圧
室側に付勢する調節はねを備えたピストンを、該ダイヤ
フラムの背圧室に摺動可能に設け、 前記減圧弁における空気の貫流・遮断を切り換える前記
空気圧回路の操作に伴って、前記ピストンを移動させて
前記調節ばねの付勢力を変更し、前記減圧弁の流量・二
次正特性を切り換える切換機構を備え、 二次圧が設定圧よりも低い場合に一次圧側から二次圧制
への流量を増大して二次圧を上昇する機構と、二次圧が
設定圧よりも高い場合に二次圧側から大気側への流量を
増大して二次圧を低減する機構とを別体に設けたこと を特徴とする。

ここで、切換機構とは、ピストンを移動させる種々の構
成を有する機構のことであって、例えば空気圧・油圧等
の流体圧、モータ・ソレノイド等のアクチュエータ、も
しくは手動によるもの等によってピストンを移動させる
種々の機構を考えることができる。こうした機構は、減
圧弁の内部に備えてもよいし、外部に備えるものとして
も差し支えない。

［作用］ 上記の構成を有する本発明の第１．第２の空気圧用リリ
ーフ付減圧弁はミ空気圧シリンダを操作する空気圧回路
において、そのシリンダの操作、即ち移動及び停止等を
行なう際、シリンダのヘッド室あるいはロッド室へ一定
の圧力を供給する。

シリンダの移動開始時には、それと同時に切換機構によ
って、ダイヤフラムの背圧室に設けたピストンを摺動さ
せて調節ばねの付勢力を変更し、本発明のリリーフ付減
圧弁の流量・二次正特性を変化させる。この時、流量は
所定値に変化するのであるが、その流量に対する二次圧
の値がシリンダ停止時、即ち流量が０のときとほぼ同じ
値となるように流量・二次正特性を切り換える。更に、
シリンダ停止時には再度切換機構によって流量・二次正
特性を初めの特性に切り換えてやれば、結果として、本
発明の第１．第２の減圧弁は、空気の貫流、遮断のいず
れにおいても二次圧の変化が抑制されることになる。従
って、シリンダの中間停止状態からの再移動の際にも二
次圧はほぼ一定の圧力を保持してシリンダに空気を供給
するので、シリンダはスムーズに移動を開始し、とび出
し現象等は低減される。・ 更に、第２の空気圧用リリーフ付減圧弁では、別体に設
けられた機構により、二次圧が設定圧に対して高くなっ
た場合にも低くなった場合にも、迅速に二次圧の制御を
行なう。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例としての空気圧用リリーフ
付減圧弁について説明する。第１図は、本発明の第１の
空気圧用リリーフ付減圧弁の第１実施例を示す断面図で
ある。図示するように、第１実施例の空気圧用リリーフ
付減圧弁１は、調整本体部２．ダイヤフラム３及び弁本
体部４から成る減圧弁本体５と、切換機構に用いられる
３ボ一ト２位置切換弁７とを備える。

調整本体部２は、幅広部２０ａを有する中空の調整ねじ
２０が一端部に螺合されたボンネット２１を備え、この
ボンネッＩ・２１の他端部のダイヤフラム３側には背圧
室２２が設けられている。この背圧室２２内には、中空
のピストン２３が摺動可能に内嵌されており、そのピス
トン２３には、調整ねじ２０を挿通しその端部に当接部
２４ａを有する中空のピストンロッド２４が形成されて
いる。ピストンロッド２４の当接部２４ａ側の端部には
、背圧室２２の圧力を大気へ開放するブリード孔２２ａ
が設けられ、さらに、ハンドル２５を備えたはね調節ね
じ２６が螺合されている。はね調節ねじ２６は、はね押
え２７を介してピストン２３及びピストンロッド２４の
中空部に備えられた調節はね２８に当接されている。こ
の結果、調節はね２日のダイヤフラム側への付勢力が調
節可能となっている。

ピストン２３のピストンロッド２４側には調整室２９と
、その調整室２９より減圧弁本体５の外部へ通じる調整
室ボート３０が設けられ、３ボ一ト２位置切換弁７と接
続されている。この３ボ一ト２位置切換弁７については
後述する。

上述の調整本体部２と弁本体部４との間に設けられてい
るダイヤフラム３には、その中央部に、リリーフ孔３１
を有するリリーフ弁３２が設けられ、調節はね２日によ
り弁本体部４方向に付勢されている。

弁本体部４には、−次圧室４１と、二次圧室４２と、二
次圧室４２及びオリフィス４２ａを介して連絡されダイ
ヤフラム３側に位置する受圧室４３が設けられている。

−次圧室４１と二次圧室４２との間には、弁体４５が弁
体室４６に摺動可能に設けられ、その弁体４５は弁体室
４６側の弁はね４７によってダイヤフラム３方向に付勢
されると共に、弁頭４５ａが弁座４８に当接されている
。

また、弁頭４５ａは、ステム４９に当接されており、こ
のステム４９の他端はダイヤフラム３のリリーフ弁３２
に当接されている。従って、ステム４９は、リリーフ弁
３２の下方への移動を弁体４５へ伝えて弁体４５を下方
へ摺動させると共に、リリーフ弁３２のリリーフ孔３１
の開閉を兼ねている。一方、−次圧室４１には一次圧ポ
ート４１ａが設けられ、３ポ一ト２位置切換弁７と接続
されている。

調整本体部２内の調整室２９に連通ずる調整室ポート３
０と、弁本体部４内の一次圧富４１に連通ずる一次圧ボ
ー）４１ａとに接続されている３ポ一ト２位置切換弁７
は、ソレノイド７ａに通電していないノーマル状態で、
調整室ポート３０を介して調整室２９内の空気を大気へ
開放し、更に、−次圧室ボート４１を閉じる。一方、ソ
レノイド７ａへの通電によって３ボ一ト２位置切換弁７
を操作すると、調整室ポート３０と一次圧ボート４１ａ
とが連通され、−次圧室４１の圧力を調整室２９へ供給
する。

上記の構成を有する本実施例の空気圧用リリーフ付減圧
弁１は、空気圧シリンダを操作する空気圧回路等に用い
られ、二次圧を、−次圧より低い一定の圧力に減圧する
。調整室２９の空気をノーマル状態の３ボ一ト２位置切
換弁７により大気へ排気した状態で、ハンドル２５を回
して調節はね２日の付勢力を強めると、リリーフ弁３２
及びステム４９を介して弁体４５が弁体室４６方向に摺
動し、−次圧室４１からの空気が弁を通り二次圧室４２
へ流れ込む。このとき二次圧Ｍ４２の空気の一部がオリ
フィス４２ａを通って受圧室４３へ流れ込み、ダイヤフ
ラム３のリリーフ弁３２を移動させ、調節はね２８を押
し上げる。それに応じてステム４９が上方に移動し、弁
はね４７によって上方へ付勢される弁体４５によって弁
は閉じ始め、二次圧と調節はね２８との付勢力がつり合
う位置まで弁体４５が移動し、二次圧が一定の圧力に設
定される。さらに、二次圧が設定圧以上になった場合は
、受圧室４３内の圧力上昇ここよってダイヤフラム３及
びリリーフ弁３２がステム４９よりも押し上げられ、リ
リーフ孔３１が開いて受圧室４３の空気がブリード孔２
２ａを通って大気へ放出される。この結果、空気の流れ
によらず二次圧は常に一定の範囲内の圧力に保たれる。

尚、弁体４５には、二次圧室４２と弁体室４６とを連通
させる弁体孔４５ｂが設けられ、−次圧室４１側の圧力
の変動の影響を二次圧室４２側へ伝えないようにされて
いる。

次に、ソレノイド７ａへの通電によって３ポ一ト２位置
切換弁７を操作して、−次圧室４１側の空気を調整室２
９へ流入させると、調整室２９内の空気圧により、ピス
トン２３及びピストンロッド２４がダイヤフラム３側へ
、ピストンロッド２４の当接部２４ａが調整ねじ２０の
幅広部２０ａに当接するまでの距離りだけ摺動する。こ
れによって調節はね２８の付勢力が増大し、その結果、
二次圧がハンドル２５による設定圧から変化し、流量・
二次正特性が切り換わることになる。

第２図の流量・二次正特性のグラフに示すように、調整
室２９の空気を大気へ排気したときの流量・二次正特性
が特性線（Ａ）で表される場合、？Ｍ蛍０　（Ｑ　／ｍ
ｉｎ　）のときの二次圧はＰＯ（ｋｇｆ／ｃｔｎ”Ｃ；
）であるが、流量Ｆｌ　（Ｇ！／ｍｉｎ　）のときには
、二次圧がＰ　１　（ｋｇ　ｆ　／ｃｎ＋２Ｇ）に下が
ってしまう。このとき、調整ねじ２０を移動させてピス
トン２３の摺動距離りを調整し、さらに３ボ一ト２位置
切換弁７によって調整室２９へ空気を流人させたとき、
ピストン２３の摺動により、減圧弁としての流量・二次
正特性が特性線（Ｂ）に切り換わるよう調整する。従っ
て、特性線（Ａ）によって、流量がＯ（Ｑ／ｍ１ｎ）か
らＦｌ　　（（２／＋＋＋ｉｎ）へ変化したと同時に３
ボ一ト２位置切換弁７を操作して、特性線（Ｂ）に切り
換えることにより、本実施例の空気圧用リリーフ付減圧
弁の流量・二次正特性は特性線（Ｃ）と同様の特性とな
り、二次圧はほぼ一定の圧力Ｐ　Ｏ（ｋｇ　ｆ　／ａｍ
”　Ｇ）を保つことになる。

次に、第２図及び第３図に基づいて、第１実施例の空気
圧用リリーフ付減圧弁を用いた空気圧回路についてさら
に説明する。第３図は本実施例における空気圧シリンダ
操作回路を示す空−気圧回路図である。図示するように
、この空気圧シリンダ操作回路は、圧力源５０と、前述
した空気圧用リリーフ付減圧弁１ａ、ｌｂ（以下減圧弁
と呼ぶ）と、３ポ一ト２位置切換弁５１．５２（以下切
換弁と呼ぶ）と、ピストンロッドグリップ機構６０ａを
有する空気圧シリンダ６０等から構成されている。また
、第２図に示すように、減圧弁１　ａ。

１ｂは、各々の流量・二次正特性が、例えば、特性Ｌｍ
（Ａ）と特性線（Ｂ）とに切り換わるようにハンドル２
５と調整ねじ２０によって調整されている。正確には、
本空気圧回路における減圧弁１ａおよび減圧弁１ｂの流
量・二次正特性の特性線は同一のものではないが、その
特性の切り換えの原理は同一であるので、これ以降も特
゛に区別せずに、第２図のグラフの特性線（Ａ）、　　
（Ｂ）、（Ｃ）によって説明する。

ピストンロッド６１をピストンロッドグリップ機構６０
ａによりグリップして、空気圧シリンダ６０を停止状態
とした場合には、減圧弁１ａ、１ｂ各々の調整室２９の
空気をノーマル状態とした切換弁７ａ、７ｂによって排
気した状態とする。

この状態で減圧弁１ａ、１ｂの二次圧は、重量物６５及
びヘッド室６２の圧力等による下降推力と、ロッド室６
３の圧力室による上昇推力とが等しくなるよう調圧され
ている。また、このときの減圧弁１ａ、ｌｂの？Ｍ、量
・二次正特性は低圧側、即ち第２図に示すグラフの特性
線（Ａ）のようになっている。

この状態から、例えば、重量物６５を下方へ移動させる
ためにシリンダ６０を操作するときには、ピストンロッ
ドグリ・ンプ機構６０ａによりピストンロッドを解放す
ると共に、ロッド室６３側に接続されている切換弁５２
を操作してロッド室６３の空気を下降スピード調整用の
排気絞り弁５２ａを介して排気する。このとき、切換弁
７ａを同時に切り換える。この結果、減圧弁１ａの流量
・二次正特性は第２図の特性線（Ｂ・）に同時に切り換
わり、流量が変化しても一定の二次圧・を保っ。尚、空
気圧シリンダ６・０を停止させる際には、それと同時に
切換弁７ａを切り換える。この結果、減圧弁１ａの流量
・二次正特性は第２図の特性線（Ａ）に再度切り換わる
。

以上のような動作を繰り返すことにより空気圧シリンダ
６０の停止・移動による流量の変化によっても、空気圧
用リリーフ付減圧弁より供給される圧力は第２図の（Ｃ
）と同様の特性となるため一定となり、ヘッド室６２あ
るいはロッド室６３での圧力の変動は生じない。

以上説明したように、本実施例の空気圧用リリーフ付減
圧弁１によれは、シリンダ６０の停止・移動によって流
量が変化しても、二次圧を一定に保つことができるので
、空気圧シリンダ操作回路におけるシリンダ６０の操作
の際の急激な動作、即ちとび出し現象を生じることがな
く、シリンダ６０の移動速度を安定にすることができる
と共に、シリンダ６０の停止位置を好適に制御すること
が可自旨となる。

更に、本実施例では、切換機能として、調整本体部２内
のピストン２３を摺動するための調整室２９への空気の
供給・排気を汎用の３ボ一ト２位置切換弁７及び−次圧
室４１内の空気圧を利用しているので、それらによる構
成を容易に実現することが可能である。また、流量・二
次正特性の調整は、ハンドル２５の操作による特性の変
更と、調整ねじ２０の操作による特性の変更とにより、
極めて容易に行なうことができる。

尚、本実施例の空気圧用リリーフ付減圧弁１は、空気圧
シリンダ操作回路だけでなく種々の空気圧回路における
圧力制御弁として用いることも勿論可能である。

次に本発明の第２の空気圧用リリーフ付減圧弁の実施例
について説明する。第４図は、第２の減圧弁の実施例の
構成を示す断面図である。図示するように、本実施例の
空気圧用リリーフ付減圧弁１００は、第１実施例と同様
に、調整本体部１０２、ダイアフラム１０３及び弁本体
部１０４からなる減圧弁本体１０５と、切換機構に用い
られる３ポ一ト２位置切換弁１０７とから構成されてい
るが、第１実施例と較べて、その構成は以下の点で相違
する。

（１）　調整本体部１０２の中空のピストン１２３には
、その下端面に凹部１２３ａが形成されており、この凹
部１２３ａと対向するボンネット１２１の端部のはねｉ
　１２１　ａとの間に戻しはね１３３が配設されている
。戻しはね１３：３は、調整はね１２８によって設定さ
れる二次圧の設定圧が低い（場合によってはＯｋｇ　ｆ
　／ａｍ２Ｇ）場合にも、ピストン１２３の復帰時の応
答性を良好に保つために設けられている。

（２）　ダイアフラム１０３に刊み付けられたリリーフ
弁１３２には、弁本体部１０４側に延出された摺動軸部
１３４が形成されており、この摺動軸部１３４に第２弁
体１３６が摺動自在に外嵌されている。この第２弁体１
３６は、減圧弁本体１０５に設けられた排気ボート１３
８と二次圧室１４２との間を連通・遮断するものであり
、はね１４３により弁座１４４方向に付勢されている。

尚、第２弁体１３６には、圧力バランスをとるために、
弁体孔１３６ｂが設けられている。

（３）　リリーフ弁１３２の摺動軸部１３４の先端には
ねじ部が形成されており、ここにステム１４９が固定さ
れている。ステム１４９は、第１弁体１４５の上端の弁
頭１４５ａに当接されており、二次圧を受けて移動する
ダイアフラム１０３の動きに応じて、第１．第２弁体１
４５．１３６を駆動する。

以上のように構成された第２実施例の空気圧用リリーフ
付減圧弁１００は、第１実施例の減圧弁１と同様に、切
換弁１０７の動作により流量・二次正特性が切り換わる
が、更に二次圧が変動したとき次のように動作する。

二次圧が設定圧より低くなった場合には、ダイアフラム
１０３が受圧する力および第１弁体１４５のはね１４７
の付勢力の和と、はね１２８の付勢力とのバランスが崩
れるから、リリーフ弁１３２は押し下げられる。この結
果、第１弁体１４５が押し下げられ、−次圧室１４１か
ら二次圧室１４２に高圧の空気が流れ込み、二次圧は直
ちに上昇し設定圧に調圧される。

一方、二次圧が設定圧より高くなった場合には、リリー
フ弁１３２に作用する力のバランスが逆に崩れ、リリー
フ弁１３２は上方に移動する。この結果、第２弁体１３
６が押し上げられ、二次圧室の高圧の空気は大量に排気
ボート１３８側に排気され、二次圧室１４２の圧力は直
ちに低下して設定圧に調圧される。第１実施例では、二
次圧が設定圧より高くなった場合の調圧は、オリフィス
４２ａからリリーフ弁３２を抜けた空気が更にブリード
孔２２ａを通って大気に逃げていくことによりなされた
が、これと較べて、本実施例の減圧弁１００での調圧は
極めて迅速である。

次に、第５図に基づいて、第２実施例の空気圧用リリー
フ付減圧弁１００を用いた空気圧回路について更に説明
する。第５図は本実施例の空気圧リリーフ付減圧弁１．
００ａ、１００ｂを用いた空気圧シリンダ操作回路を示
す空気圧回路図である。

図示するように、この空気圧シリンダ操作回路は、第３
図に示した第１実施例と同様に、圧力源１５０と、前述
した空気圧用リリーフ付減圧弁１００ａ、１００ｂと、
３ポ一ト２位置切換弁１０７ａ。

１０７ｂと、ピストンロッドグリップ機構１６０ａを有
する空気圧シリンダ１６０等から構成されている。

この減圧弁１００ａ、１００ｂを一次圧側から二次圧制
に空気が流れる場合の流量・二次正特性を第６図（Ａ）
に、また、二次圧側から排気側に空気が流れる場合の特
性を第６図（Ｂ）に、各々示す。図示するように、３ポ
一ト２位置切換弁１０７ａ、１０７ｂを切り換えたとき
、特性線ＰＡもしくはＰＢ、特性線ＱＡもしくはＱＢに
切り換わるよう、ハンドル１２５と調整ねじ１２０は調
整されているものとする。尚、減圧弁１００ａおよび減
圧弁１００ｂは、正確には、ピストンロッド１６１にか
かる加重Ｗとピストンロッド１６１の両側の受圧面積の
差による力の差（推力差）とを考慮して、その二次圧が
調整されている。

以上のように構成された空気圧回路において、切換弁１
０７ａ、１０７ｂを共にノーマル位置Ｄυに切り換え、
その流量・二次正特性を低圧側（第６図（Ａ）、（Ｂ）
の特性ＰＡ、ＱＡ側）とじたとき、空気圧シリンダ１６
０のピストン口・ンド１６１に作用する力はバランスし
、ピストンロッドグリップ機構１６０ａによりピストン
ロッド１６１が静止されものとする。この状態から、グ
リ・ツブ機構１６０を解除すると共に、切換弁１０７ａ
を位置ＵＰ側に切り換えると、１成圧弁１００ａは加圧
側、減圧弁１００ｂは背圧側となり、減圧弁１００ａの
流量・二次正特性は第６図特性ＰＢ側に切り換わる。こ
の結果、ピストンロッド１６１は下降を開始する。ピス
トンロッド１６１の下降に伴い、減圧弁１００ａを介し
てピストン口・ンド１６１の上室に空気が流れ始めるか
ら、その圧力は第６図（Ａ）点ＰＡＯから点ＰＢｔに変
化する。

一方、ピストンロッド１６１の下室の空気は減圧弁１０
０ｂを介して流れ、背圧側となるその圧力は、第６図（
Ｂ）点ＱＡＯから点ＱＡｔに変化する。この結果、空気
圧シリンダ１６０のピストンロ・ント’　１６１は両圧
力ＰＢｔ、ＱＡｔの差（正確には、各圧力とその受圧面
積との積である推力および加重Ｗ）に応じた速度で下降
されることになる。

一方、切換弁１０７ａを位置ＤＷに保持したまま、切換
弁１０７ｂを位置ｔＪＰ側に切り換えると、減圧弁１０
０ｂ側が加圧側となり、流量・二次正特性は第６図（Ａ
）特性ＰＢに切り換わる。また、減圧弁１００ａは背圧
側となり、その流量・二次正特性は第６図（Ｂ）特性Ｑ
Ａに切り換わる。この結果、ピストンロッド１６１は上
昇される。

以上説明したように、本実施例の空気圧用リリーフ付減
圧弁１００ａ、ｂを用いた空気圧回路によれは、空気圧
シリンダ１６０のシリンダロッド１６１をスムースに移
動・停止・再起動することができる。これは、空気の流
量が大きな場合でも小さい場合でも、空気圧用リリーフ
付減圧弁１００ａ、ｂが二次圧の調圧を極めて敏感に行
ない、その二次圧を、ハンドルによって設定した圧力（
設定圧）に當に調整し、しかも切換弁１０７を切り換え
ることにより、流量・二次正特性を切り換えて、この減
圧弁ＩＱＯｆｔ全く空気が流れていない状態から所定流
量流れる状態としたときの二次圧を所定の圧力に調整す
ることができるからである。

更に、本実施例では圧力制御を採用しているので、スピ
ード調整用の排気絞り弁を用いた背圧制御方式の第１実
施例の空気圧回路（第３図）と較べて、ピストンロッド
１６１の移動をスムースに行なえるという利点がある。

即ち、排気絞り弁を用いた方式では、下降をゆっくりし
たスピードで行なおうとすると、スピードコントロール
用の１１ト気紋り弁の絞りを小さくしなけれはならず、
このため下降移動の開始は、比較的遅くなりがちである
のに対して、本実施例では圧力制ｉ卸を採用しているた
め、かかる問題は生じないのである。また、下降のスピ
ードは減圧弁１００ａの高圧側の流量・二次正特性によ
り、一方上昇のスピードは減圧弁１００ｂの高圧側の流
量・二次正特性により、各々別個に調整することができ
る。更に、途中停止の場合、背圧制御方式では排気され
てしまうのに対し、ピストンロッド両側室の圧力は維持
されるので、制御が簡単になるという利点も得られる。

尚、本実施例の減圧弁を用いた空気圧回路では、両減圧
弁とも低圧側の流量・二次正特性とした場合にシリンダ
１６０のエアバランスをとるよう構　　。

成したが、両弁共に高圧側を選択した場合にエアバラン
スをとるよう構成してもよい。この場合ここは、低圧側
の特性に明り換えたときのはね１３３の付勢力を所望の
値に調整する必要があるから、第７図に示すように、調
整ねじ２２０を設け、ピストン１２３の後退距離ＬＢを
調整するといった構成による実現することができる。高
圧でバランスさせた場合には、一方の切換弁１０７ａ（
もしくはｂ）を位置ＤＷに切り換え、その減圧弁１００
ａ（もしくはｂ）の流量・二次正特性を第６図（Ｂ）特
性ＱＢからＱＡに切り換える。減圧弁１００ａ、ｂを介
して空気が流れ始めるから、背圧側の圧力は点ＱＢＯか
ら点ＱＡｔに変化し、加圧側の圧力は点ＰＢＯから点Ｐ
Ｂｔに変化する。この結果、ピストンロッド１６１両側
の圧力の関係（ＰＢｔ＞ＱＡｔ）によって、シリンダ１
６０のピストンロッド１６１は低圧側に移動されること
になる。

次に、本発明のその他の実施例について説明する。第８
図、第９図は、本発明の第２の空気圧用リリーフ付減圧
弁の他の構成例を示す断面図である。この減圧弁３００
は、ダイアフラム３０３に取り付けられたリリーフ弁３
３２と、リリーフ弁３３２の下方向先端に当接された弁
体３３０とを備える。図から了解されるように、二次圧
が設定圧を下回ると、弁体３３０はリリーフ弁３３２乙
こより押し下げられ、二次圧は急速に上昇する。−方、
二次圧が設定圧を越えると、リリーフ弁３３２が上方に
移動して弁体３３０から離れ、二次圧は急速に低下する
。また、３ポート２泣置切換弁３０７の切換によりピス
トン３２３が距離したけ移動して、流量・二次正特性が
切り換えられのは、既述した他の実施例と同様である。

また、第９図に示すように、空気圧用リリーフ付減圧弁
４００の弁本体部として、はね４１０により反対方向に
付勢された２枚の弁ＩＥＩＭ４２２．　４２４を、リリ
ーフ弁４３２の先端に擢劫可能に取り付けた構成として
もよい。この減圧弁４００でも既述した実施例と同様に
作動する。

以上、本発明のいくつかの実施例について説明したが、
本発明の第１．第２の空気圧用リリーフ付）威圧弁はこ
うした実施例に同等限定されるものではなく、例えは切
換機構として油圧を用いた構成、あるいはモータ、ソレ
ノイド等のアクチュエータにより直接ピストンを摺動さ
せる構成等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 本発明の第１．第２の空気圧用リリーフ付減圧弁によれ
は、切換機構により、流量・二次正特性を切り換えるこ
とができるので、空気の貫）禿、遮断などｔこよって流
量が変化しても二次圧を所望の圧力に好適に制御するこ
とができるという優れた効果を奏する。従って、例えは
空気圧シリンダ操作回路に用いた場合において、空気圧
シリンダの急激な動作、いわゆるとび出し現象を起こす
ことなく、空気圧シリンダの移動中の速度を安定させる
ことができ、更には、空気圧シリンダの停止位置を好適
に制御することが可能となる。

また、本発明の第２の空気圧用リリーフ付減圧弁は、こ
れに加えて、二次圧が設定圧より下回ったときはもとよ
り、設定圧を上回った場合にも、二次圧を急速に低下・
制御することができる。従って、例えは空気圧シリンダ
操作回路に用いた場合、圧力制御が可能となり、構成部
品点数の低減・制御の簡略化等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の空気圧用リリーフ付減圧弁の実
施例を示す断面図、第２図は実施例における流量・二次
圧特性を示すグラフ、第３図はこの実施例の減圧弁を用
いた空気圧シリンダ操作回路を示す空気圧回路図、第４
図は本発明の第２の空気圧用リリーフ付減圧弁の実施例
を示す断面図、第５図はこの実施例の減圧弁を用いた空
気圧シリンダ操作回路を示す空気圧回路図、第６図（Ａ
）。 （Ｂ）は各々減圧弁１００ａ、ｂの特性を示すグラフ、
第７図、第８図、第９図は各々他の構成例を示す断面図
、第１０図及び第１１図はそれぞれ従来のリリーフ付減
圧弁を用いた空気圧シリンダ操作回路を示す空気圧回路
図、第１２図は従来のリリーフ付減圧弁の流量・二次圧
特性の一例を示すグラフである。 Ｌ　　１００，３００，４００ ・・・空気圧用リリーフ付減圧弁 ２．１０２・・・調整本体部 ３．１０３，３０３・・・ダイヤフラム、４．１０４・
・・弁本体部 ５．１０５・・・減圧弁本体 ７．１０７，３０７・・・３ポ一ト２位置切換弁２０．
１２０・・・調整ねじ ２１．１２１・・・ボンネット、 ２２・・・背圧室　　２３．１２３・・・ピストン２４
・・・ピストンロッド ２５．１２５・・・ハンドル ２Ｇ・・・はね調整ねし ２８．１２８・・・調節はね ２９−・・調整室　　　　　３０・・・調整室ボート４
１．１４１・・・−次圧室 ４１ａ・・・−改正ポート ４２．１４２・・・二次圧室　　　４３・・・受圧室１
３６・・・第２弁体　　　　　１４５・・−第１弁体代
理人　弁理士　定立　勉（ほか２名）第２図 水２ 第３図 第４図 第５図 ／７００ａ 第６図 （Ａ） （Ｂ） ｕ　　　　　ｒ　　　　　　　　　　　　　　流量第７
図 第８図 第９囮 排気 第１０図 第１１図 第１２図 器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　空気圧シリンダを操作する空気圧回路に用いられ、
   二次圧を一次圧より低い一定の圧力に減圧する空気圧用
   リリーフ付減圧弁において、前記二次圧を受圧するダイ
   ヤフラムを受圧室側に付勢する調節ばねを備えたピスト
   ンを、該ダイヤフラムの背圧室に摺動可能に設けると共
   に、前記減圧弁における空気の貫流・遮断を切り換える
   前記空気圧回路の操作に伴って、前記ピストンを移動さ
   せて前記調節ばねの付勢力を変更し、前記減圧弁の流量
   ・二次圧特性を切り換える切換機構を備えたこと を特徴とする空気圧用リリーフ付減圧弁。 ２　空気圧シリンダを操作する空気圧回路に用いられ、
   二次圧を一次圧より低い一定の圧力に減圧する空気圧用
   リリーフ付減圧弁において、前記二次圧を受圧するダイ
   ヤフラムを受圧室側に付勢する調節ばねを備えたピスト
   ンを、該ダイヤフラムの背圧室に摺動可能に設け、 前記減圧弁における空気の貫流・遮断を切り換える前記
   空気圧回路の操作に伴って、前記ピストンを移動させて
   前記調節ばねの付勢力を変更し、前記減圧弁の流量・二
   次圧特性を切り換える切換機構を備え、 二次圧が設定圧よりも低い場合に一次圧側から二次圧側
   への流量を増大して二次圧を上昇する機構と、二次圧が
   設定圧よりも高い場合に二次圧側から大気側への流量を
   増大して二次圧を低減する機構とを別体に設けたこと を特徴とする空気圧用リリーフ付減圧弁。