JPH0249424Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、切換弁に関し、特に、配管内におけ
る負圧の伝達および解除などの制御に適用して有
効な切換弁に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、ロボツトアームなどによる物品の移
動作業においては、電子部品や所定の寸法に裁断
された紙や板などの物品を着脱自在に保持する手
段として真空吸着力が用いられる場合がある。

すなわち、ロボツトアームの先端部などに、所
定の真空配管に接続された吸盤などを設けてお
き、さらに真空配管の途中には吸盤に対する負圧
の伝達および解除を制御する切換弁を介設するも
のである。

そして、切換弁を適宜操作し、真空配管内にお
ける負圧を吸盤に伝達することにより、吸盤に対
して物品を保持させるとともに、真空配管から吸
盤に対する負圧の伝達を遮断すると同時に吸盤側
の真空配管内に空気圧を導入することにより、吸
盤による物品の保持動作が速やかに解除される動
作が行われるようにしたものである。

ところで、このような用途に使用される切換弁
においては、上記のように、真空配管内を介して
真空源の負圧を吸盤側に伝達する動作、および吸
盤と真空源とを遮断すると同時に吸盤側の真空配
管を空気圧配管に接続する動作、の二つの動作の
みを行うものが一般的である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のような二つの動作を行う切換
弁を使用する場合には、吸盤側の真空配管が、真
空源または空気圧源のいずれか一方に常に接続さ
れる状態となるため、真空源や空気圧源などにお
ける動力の損失が大きくなるという問題がある。

本考案の目的は、配管に接続される真空源およ
び空気圧源などにおける動力の損失を低減するこ
とが可能な切換弁を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、真空入力ポートに作用される負圧を
出力ポートに伝達する真空流路と、真空流路の径
路に介在されてこの真空流路の開閉を行う第１の
弁体と、出力ポートに一端が接続され他端部が空
気入力ポートをなす空気流路と、空気流路の径路
に介在され、第１の弁体とは独立に空気流路の開
閉を行う第２の弁体とを備え、第１の弁体を開放
して真空入力ポートを出力ポートに連通させる第
１の動作と、第２の弁体を開放して空気流路を介
して空気入力ポートを出力ポートに連通させる第
２の動作と、第１および第２の弁体を閉止して真
空入力ポートおよび空気入力ポートから出力ポー
トを遮断する第３の動作とが可能な切換弁を提供
するものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、第１および第２の動作
とともに、必要に応じて第１および第２の弁体を
閉止して真空入力ポートおよび空気入力ポートか
ら出力ポートを遮断する第３の動作を行わせるこ
とにより、真空入力ポートおよび空気入力ポート
に接続される真空源および空気圧源などから出力
ポートに対して無駄な負圧および空気圧が作用す
ることが回避されるので、真空源および空気圧源
などにおける動力の損失を低減することができ
る。

〔実施例〕

第１図は、本考案の一実施例である切換弁の断
面図である。

本体１の互いに反対側の側面には、図示しない
真空源に接続されて負圧が作用される真空入力ポ
ートVINおよび図示しない真空吸着盤などに接
続される出力ポートOUTが開口されており、該
本体１の内部に設けられた真空流路２を介して接
続されている。

本体１の端面には、ソレノイド３（第１のソレ
ノイド）が巻回されるボビン４を該ボビン４に挿
通されるコラム５を介して保持するコの字形の枠
材６が密着され、該本体１の端面に形成された凹
部との間に弁体室Ａが構成されている。

そして、本体１の内部に形成された前記真空流
路２はこの弁体室Ａに開口され、開口部には弁座
２ａが突設されている。

ボビン４に挿通されるコラム５の弁体室Ａの側
の端部には、一端が該弁体室Ａにおける弁座２ａ
に対向して突出されるプランジヤ７（第１のプラ
ンジヤ）が軸方向に変位自在に保持されている。

プランジヤ７の弁座２ａに対向する端面には、
該プランジヤ７の軸方向の変位によつて該弁座２
ａに接離される弁体８（第１の弁体）が係止され
ている。

弁体室Ａにおいて、プランジヤ７の端部の縮径
部と枠材６との間にはプランジヤばね９が介設さ
れており、プランジヤ７の端面に係止された弁体
８が弁座２ａに密着する方向に付勢されている。

そして、ソレノイド３に対して給電ケーブル１
０を介して通電する際に発生される磁力により、
プランジヤばね９の付勢力に抗してプランジヤ７
がコラム５の内部に引き込まれて弁体８が弁座２
ａから離脱されるとともに、ソレノイド３に対す
る通電が停止される際には、プランジヤばね９の
付勢力によつて弁体８が弁座２ａに密着して、真
空流路２の開閉動作が行われ、真空入力ポート
VINと出力ポートOUTとの連通または遮断が制
御されるものである。

本体１の端面と枠材６との間、および枠材６と
ボビン４との間、さらには、ボビン４の内周とコ
ラム５の外周との間には、それぞれＯリング１１
およびＯリング１２、Ｏリング１３が装着されて
おり、真空入力ポートVINに連通されて内部が
負圧となる弁体室Ａに対する外気の侵入が阻止さ
れている。

枠材６の外端面には、図示しないボルトなどに
よつて本体１に係止されるカバー１４が当接され
ており、枠材６の本体１に対する密着状態が安定
に保持されている。

カバー１４と本体１の端面との間において、枠
材６およびソレノイド３などの周囲の空間には、
樹脂１５が充填されており、ソレノイド３などが
外部の湿気や塵埃などから保護されている。

さらに、本体１の内部には、外端部が外部に露
出されるとともに、円錐形をなす内端部が弁体室
Ａの内部におけるプランジヤ７の端部側方に突出
される押しピン１６が設けられていて、Ｏリング
１６ｂによつて弁体室Ａに対する外気の侵入が阻
止されている。

この押しピン１６は、復帰ばね１７によつて外
部に突出する方向に付勢され、本体１の端面から
挿入されるストツパピン１８によつて縮径部が係
止される位置で停止されている。

そして、復帰ばね１７の付勢力に抗して押しピ
ン１６を本体１の内部に押し込むことにより、該
押しピン１６の円錐形状をなす内端部がプランジ
ヤ７の端部に係止され、プランジヤ７が弁体８を
弁座２ａから離脱させる方向に変位して、ソレノ
イド３に対する通電の有無に関わりなく、随時、
手動操作による真空流路２の開放動作が行われる
ものである。

一方、本体１の内部には、一端が出力ポートＯ
リングOUTに接続されるとともに、他端部が真
空入力ポートVINに隣接して開口される空気入
力ポートINをなす空気流路１９が形成されてい
る。

さらに、本体１において、前記弁体室Ａと反対
側の端面には、ソレノイド３ａ（第２のソレノイ
ド）が巻回されるボビン４ａを該ボビン４ａに挿
通されるコラム５ａを介して保持するコの字形の
枠材６ａが密着され、該本体１の端面に形成され
た凹部との間に弁体室Ｂが構成されている。

そして、本体１の内部に形成された前記空気流
路１９はこの弁体室Ｂに開口され、開口部には、
弁座１９ａが突設されている。

ボビン４ａに挿通されるコラム５ａの弁体室Ｂ
の側の端部には、一端が該弁体室Ｂにおける弁座
１９ａに対向して突出されるプランジヤ７ａが軸
方向に変位自在に保持されている。

プランジヤ７ａの弁座１９ａに対向する端面に
は、該プランジヤ７ａの軸方向の変位によつて該
弁座１９ａに接離される弁体８ａ（第２の弁体）
が係止されている。

弁体室Ｂにおいて、プランジヤ７ａの端部の縮
径部と枠材６ａとの間にはプランジヤばね９ａが
介設されており、プランジヤ７ａの端面に係止さ
れた弁体８ａが弁座１９ａに密着する方向に付勢
されている。

そして、ソレノイド３ａに対して給電ケーブル
１０ａを介して通電する際に発生される磁力によ
り、プランジヤばね９ａの付勢力に抗してプラン
ジヤ７ａがコラム５ａの内部に引き込まれて弁体
８ａが弁座１９ａから離脱されるとともに、ソレ
ノイド３ａに対する通電が停止される際には、プ
ランジヤばね９ａの付勢力によつて弁体８ａが弁
座１９ａに密着されることにより、空気流路１９
の開閉動作が行われ、空気入力ポートINと出力
ポートOUTとの連通または遮断が制御されるも
のである。

本体１の端面と枠材６ａとの間、および枠材６
ａとボビン４ａとの間、さらには、ボビン４ａの
内周とコラム５ａの外周との間には、それぞれＯ
リング１１ａおよびＯリング１２ａ、Ｏリング１
３ａが装着されており、空気入力ポートINに連
通されて所定の空気圧などが作用される弁体室Ｂ
の気密が保持されている。

枠材６ａの外端面には、図示しないボルトなど
によつて本体１に係止されるカバー１４ａが当接
されており、枠材６ａが本体１に対して安定に保
持されている。

カバー１４ａと本体１の端面との間において、
枠材６ａおよびソレノイド３ａなどの周囲の空間
には、樹脂１５ａが充填されており、ソレノイド
３ａなどが外部の湿気や塵埃などから保護されて
いる。

さらに、本体１の内部には、外端部が外部に露
出されるとともに円錐形をなす内端部が弁体室Ｂ
の内部におけるプランジヤ７ａの端部側方に突出
される押しピン１６ａが設けられていて、Ｏリン
グ１６ｂによつて弁体室Ｂの気密が保持されてい
る。

この押しピン１６ａは、復帰ばね１７ａによつ
て外部に突出する方向に付勢され、本体１の端面
から挿入されるストツパピン１８ａによつて縮径
部が係止される位置で停止されている。

そして、復帰ばね１７ａの付勢力に抗して押し
ピン１６ａを本体１の内部に押し込むことによ
り、該押しピン１６ａの円錐形状をなす内端部が
プランジヤ７ａの端部に係止され、プランジヤ７
ａが弁体８ａを弁座１９ａから離脱させる方向に
変位して、ソレノイド３ａに対する通電の有無に
関わりなく、随時、手動操作による空気流路１９
の開放動作が行われるものである。

また、弁体室Ｂと出力ポートOUTの間におけ
る空気流路１９には、本体１の側面に螺着される
インサート２０と、該インサート２０に対して同
軸に螺着され、内端ニードル部と空気通路１９の
間隙でオリフイス孔２１ａを形成するとともに外
端部にはノブ２２ａが係止された調整軸２２など
からなる流量制御機構Ｑが介設されている。

そして、調整軸２２を適宜回動させ、空気流路
１９と調整軸２２の内端ニードル部との間隙を調
整してオリフイス孔２１ａの開度を変化させるこ
とにより、弁体８ａが弁座１９ａから離脱され、
空気流路１９が開放される際の、空気入力ポート
INから出力ポートOUTに流入される空気などの
流量が所望の値に設定されるものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、図の左側のソレノイド３のみに給電ケー
ブル１０を介して通電すると、ソレノイド３に発
生される磁力によつてプランジヤ７はプランジヤ
ばね９の付勢力に抗してコラム５の内部に引き込
まれる方向に変位され、プランジヤ７の端部に係
止されている弁体８は、真空流路２の弁座２ａか
ら離脱され、真空流路２が開放状態となる。

そして、図示しない真空源に接続された真空入
力ポートVINに作用される負圧が真空流路２お
よび弁体室Ａを介して出力ポートOUTに伝達さ
れ、出力ポートOUTに接続されている図示しな
い真空吸着盤などに物品が真空吸着されて保持さ
れる動作が行われる。（第１の動作） 第１の動作後、ソレノイド３の通電を停止する
と、出力ポートOUTに接続されている図示しな
い真空吸着盤などへの物品の吸着状態が保持され
る。

次に、ソレノイド３に対する通電を停止すると
ともに、空気流路１９の側のソレノイド３ａに通
電する。

この時、ソレノイド３の側においては、プラン
ジヤ７に対する磁力が切れ、プランジヤ７に係止
された弁体８がプランジヤばね９の付勢力によつ
て真空流路２の弁座２ａに密着し、真空流路２が
閉止されて真空入力ポートVINから出力ポート
OUTに対する負圧の作用が遮断されると同時に、
ソレノイド３ａの側においては、通電状態にある
該ソレノイド３ａからの磁力によつてプランジヤ
７ａがコラム５ａの内部に引き込まれる方向に変
位し、プランジヤ７ａに係止された弁体８ａは空
気流路１９の弁座１９ａから離脱し、空気流路１
９が開放されて空気入力ポートINと出力ポート
OUTとが連通状態となり、空気入力ポートINに
図示しない空気圧源などから供給されている空気
が出力ポートOUTに流入して、該出力ポート
OUTの側における負圧状態が解除され、この出
力ポートOUTに接続されている図示しない真空
吸着盤などにおける真空吸着による物品の保持動
作が強制解除される。（第２の動作） さらに、ソレノイド３およびソレノイド３ａの
双方に対して通電が停止されると、真空流路２お
よび空気流路１９が同時に閉止された状態とな
り、出力ポートOUTは、真空入力ポートVINお
よび空気入力ポートINの双方から遮断される。
（第３の動作） このように、本実施例においては、出力ポート
OUTを、真空入力ポートVINおよび空気入力ポ
ートINの双方から同時に遮断する動作を実現で
きるので、たとえば真空入力ポートVINおよび
空気入力ポートINのどちらか一方が常に出力ポ
ートOUTに接続された状態となることなどに起
因して発生される、真空入力ポートVINに接続
される図示しない真空源や、空気入力ポートIN
に接続される図示しない空気圧源などにおける動
力の損失などを低減することができる。

また、空気流路１９の径路に介設され、空気入
力ポートINから出力ポートOUTに流入する空気
の流量を所望の値に制御することが可能な流量制
御機構Ｑが、本体１に対して一体に装着されてい
ることにより、余分な配管などを設ける必要がな
く、構造が簡単化される。

なお、本考案は、前記実施例になんら限定され
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることは言うまでもない。

たとえば、弁体８および８ａはスプール形でも
よく、さらに、ソレノイド３および３ａの軸を平
行にして装着してもよい。

さらに、空気入力ポートINに作用される空気
圧によつて弁体８および８ａを駆動する、いわゆ
る間接作動形としてもよい。

〔考案の効果〕

(1) 真空入力ポートに作用される負圧を出力ポー
トに伝達する真空流路と、この真空流路の径路
に介在され、該真空流路の開閉を行う第１の弁
体と、前記出力ポートに一端が接続され他端部
が空気入力ポートをなす空気流路と、該空気流
路の径路に介在され、前記第１の弁体とは独立
に該空気流路の開閉を行う第２の弁体とからな
り、前記第１の弁体を開放して前記真空入力ポ
ートを前記出力ポートに連通させる第１の動作
と、前記第２の弁体を開放して前記空気流路を
介して前記空気入力ポートを前記出力ポートに
連通させる第２の動作と、前記第１および第２
の弁体を閉止して前記真空入力ポートおよび前
記空気入力ポートから前記出力ポートを遮断す
る第３の動作とが可能にされているため、たと
えば、必要に応じて第１および第２の弁体を閉
止して真空入力ポートおよび空気入力ポートか
ら出力ポートを遮断する第３の動作を行わせる
ことにより、真空入力ポートおよび空気入力ポ
ートに接続される真空源および空気圧源などか
ら出力ポートに対して無駄な負圧および空気圧
が作用することを回避できるので、真空源およ
び空気圧源などにおける動力の損失を低減する
ことができる。

(2) 空気流路の途中に、前記空気入力ポートから
前記出力ポートに流入される空気の流量を所望
の値に制御する流量制御機構が介設されている
ことにより、余分な機器や複雑な配管などを設
ける必要がなく、切換弁の構造を簡単化すると
ともに、配管作業を簡素化することができる。

(3) 真空側および空気圧側のソレノイドとも、非
通電状態で出力ポート側を真空または空気圧の
状態を保持できることにより、余分な機器や複
雑な配管などを設ける必要がなく、切換弁の構
造を簡素化するとともに、配管作業を容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例である切換弁の断
面図である。 １……本体、２……真空流路、２ａ……弁座、
３，３ａ……ソレノイド、４，４ａ……ボビン、
５，５ａ……コラム、６，６ａ……枠材、７，７
ａ……プランジヤ、８……弁体（第１の弁体）、
８ａ……弁体（第２の弁体）、９，９ａ……プラ
ンジヤばね、１０，１０ａ……給電ケーブル、１
１，１１ａ……Ｏリング、１２，１２ａ……Ｏリ
ング、１３，１３ａ……Ｏリング、１４，１４ａ
……カバー、１５，１５ａ……樹脂、１６，１６
ａ……押しピン、１６ｂ……Ｏリング、１７，１
７ａ……復帰ばね、１８，１８ａ……ストツパピ
ン、１９……空気流路、１９ａ……弁座、２０…
…インサート、２１ａ……オリフイス孔、２２…
…調整軸、２２ａ……ノブ、Ａ，Ｂ……弁体室、
Ｑ……流量制御機構、IN……空気入力ポート、
VIN……真空入力ポート、OUT……出力ポート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 真空入力ポートに作用される負圧を出力ポー
   トに伝達する真空流路と、この真空流路の径路
   に介在され、該真空流路の開閉を行う第１の弁
   体と、前記出力ポートに一端が接続され他端部
   が空気入力ポートをなす空気流路と、該空気流
   路の径路に介在され、前記第１の弁体とは独立
   に前記空気流路の開閉を行う第２の弁体とから
   なり、前記第１の弁体を開放して前記真空入力
   ポートを前記出力ポートに連通させる第１の動
   作と、前記第２の弁体を開放して前記空気流路
   を介して前記空気入力ポートを前記出力ポート
   に連通させる第２の動作と、前記第１および第
   ２の弁体を閉止して前記真空入力ポートおよび
   前記空気入力ポートから前記出力ポートを遮断
   する第３の動作とが可能にされていることを特
   徴とする切換弁。 (2) 前記第１および第２の弁体が、第１および第
   ２のソレノイドによつて互いに独立に駆動され
   る第１および第２のプランジヤの先端部にそれ
   ぞれ係止され、該第１および第２のソレノイド
   に対する通電の有無を個別に制御することによ
   つて前記第１および第２の弁体の開閉動作が独
   立に行われるように構成されていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の切
   換弁。 (3) 前記空気流路の途中に、前記空気入力ポート
   から前記出力ポートに流入される空気の流量を
   所望の値に制御する流量制御機構が介設されて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の切換弁。