JPH03229073A - 開弁機能付き逆止弁 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、工作機械のワーク固定用の油圧クラ
ンプ装置において、油圧ンリンタに対して圧油を供給・
排出するのに使用される開弁機能付き逆止弁に関する。

（前提となる基本構造） この種の開弁機能付き逆止弁には、次のように構成され
たものがある。

例えば第１図から第４図、又は第１１図と第１２図に示
すように、 弁箱２０内の逆止弁室２１の一端面側に入口孔２２を開
口するとともに入口孔２２とは異なる面に出口孔２８を
開口し、 逆止弁室２１に挿入した逆上弁体３２を、入口孔２２の
周壁の逆止弁座３４に逆止バネ３３で閉弁弾圧し、 逆止弁室２１の入口孔２２に臨ませて開弁具挿入孔２３
を形成し、開弁具挿入孔２３に開弁具３６を油密摺動目
在に挿入し、 開弁具３６は、逆止弁室２１側へ前進して逆止弁体３２
を開弁する開弁位置Ｆと、逆止弁室２１から入口孔２２
の外側へ向かって後退する開弁解除位置Ｅとに切換え移
動自在に構成してなり、開弁具３６の前端部を入口孔２
２側から逆止弁体３２に臨ませるとともに、後端部を操
作軸４３の操作部４４に臨ませ、 操作軸４３を操作レバー４５で同行回動可能構成し、 操作レバー４５は、操作軸４３を介して開弁具３６を開
弁位置Ｆに切換える開弁姿勢Ｂと、開弁具３６か開弁位
置Ｆから開弁解除位置Ｅへ切換わるのを許容する開弁解
除姿勢Ａとに切換え自在に構成され、 操作レバー４５から操作軸４３・開弁具３６を経て弁箱
２０に至るまでの間に、開弁具３６を開弁位置Ｆに保持
する開弁状態保持手段３８を設け、開弁具３６が開弁状
態保持手段３８で開弁位置Ｆに保持された状態から、入
口孔２２に圧油を供給することにより、その油圧力で開
弁具３６か操作軸４３側へ押圧されて開弁位置Ｆから開
弁解除位置Ｅに自動的に復帰するように構成したもので
ある。

（従来の技術） 上記の基本構造において、従来では、本発明者が先に提
案した実公昭６３−２４３０４に記載されたものがある
。

これは、第１１図と第１２図に示すように、開弁状態保
持手段３８を弁箱２０と操作軸４３とにわたって設け、
操作軸４３の軸心を開弁具３６の軸心から偏心させたも
のである。そして、逆止弁体３２を開弁状態から図示の
開弁解除状態に復帰させるときには、給圧時に入口孔２
２から開弁具３６に作用する油圧力によって開弁具３６
を開弁位置から図示の開弁解除位置に切り換えて、開弁
具３６を介して操作軸４３の操作部４４を押圧すること
により、前記の偏心に基づく回動モーメントで操作軸４
３を回動させて、操作レバー４５を開弁姿勢Ｂから開弁
解除姿勢Ａに自動的に復帰させるのである。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来技術では次の問題がある。

開弁具３６を入口孔２２の油圧力で開弁位置から開弁解
除位置へ切換えるときに開弁具３６の受ける抵抗が、開
弁具３６の封止部の摺動抵抗、操作軸４３の操作部４４
と開弁具３６との接当部のスベリ抵抗、開弁状態保持手
段３８のロック解除抵抗、操作軸４３の回動抵抗と、４
箇所もあるため、その抵抗が大きい。従って、開弁機能
付き逆止弁７が低圧の用途には不向きである。

また、操作軸４３の回動抵抗は、異物のかみ込み・サビ
の発生・潤滑不足などで不整に変化するため、開弁具３
６が開弁位置から開弁解除位置へ切換る時の入口孔２２
の圧力も不安定になる。

さらに、開弁具３６の不安定な切換えに伴って、操作レ
バー４５が開弁姿勢Ｂから開弁解除姿勢Ａへ不意に切り
換わるため、思わぬ事故が起きるおそれもある。

本発明は、上記の各問題点を解消して、開弁具の解除切
換時の抵抗を小さくすること、開弁具の解除切換え時の
入口孔の圧力を安定させること、及び、操作レバー４５
の不意の切り換わりによる事故を防止することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、前記の基本構造
において、次のように構成したことを特徴としている。

例えば、第１図から第４図に示すように、開弁状態保持
手段３８を開弁具３６と弁箱２０とに亘って設け、 操作レバー４５から操作軸４３を経て弁箱２０に至るま
での操作力伝達系統中に操作レバー復帰バネ４６を設け
、 操作レバー復帰バネ４６は、操作レバー４５の開弁解除
姿勢Ａから開弁姿勢Ｂへの切換えを許容するとともに、
操作レバー４５を開弁姿勢Ｂから開弁解除位置八へ自動
復帰させるように構成したものである。

なお、開弁状態保持手段３８は、開弁具３６の封止具３
７とは別体に構成する場合と、第７図に示すように封止
具５７と一体に構成する場合とが考えられる。

また、操作レバー復帰バネ４６は、操作レバー４５と弁
箱２０との間に設ける場合や、操作軸４３と弁箱２０と
の間に設ける場合などが考えられる。

（作用） 本発明は、例えば第１図に示すように、次のように作用
する。

給圧時には、（ａ）図に示すように、操作レバー４５が
開弁解除姿勢Ａに切換えられるとともに、開弁具３６が
開弁解除位置Ｅに切換えられており、給圧口２５から入
口孔２２内に流入してきた圧油が、逆止弁体３２を逆と
弁座３４から離間させて、逆止弁室２１から出口孔２８
を経て作業口３０へ供給されていき、逆止弁室２１内の
圧力が設定圧にまで高まった時点で、逆止バネ３３０弾
圧力で逆止弁体３２が逆止弁座３４に閉止接当し、逆止
作用を行う。

圧油の排出時には、（ｂ）図に示すように、操作レバー
４５を開弁姿勢Ｂに切換える。すると、操作軸４３の操
作部４４を介して開弁具３６が右側の開弁解除位置Ｆに
切換えられ、逆止弁体３２を逆止弁座３４から強制的に
離間させる。これにより、圧力流体が、作業口３０から
出口孔２８・逆止弁室２１・人口孔２２を順に経て給圧
口２５から排出され始め、入口孔２２内の圧力が急速に
低下する。この状態では、開弁具３６は開弁状態保持手
段３８で開弁位置Ｆに保持される。

このため、作業員が操作レバー４５から手を離して、（
ｃ）図に示すように、復帰バネ４６の弾圧力で操作レバ
ー４５を開弁解除姿勢Ａに復帰させても、逆止弁体３２
は開弁具３６で開弁状態に保たれ、圧油を排出し続ける
。

そして、次回の給圧時において、上記（Ｃ）図に示すよ
うに、開弁具３６か開弁位置Ｆに保持された状態から、
入口孔２２に圧力流体を供給する（−点鎖線矢印参照）
と、その油圧力で、（ａ）図に示すように、開弁具３６
が、開弁状態保持手段３８の保持抵抗と封止具３７の摺
動抵抗に打ち勝って左側の操作軸４３側へ押圧されて、
開弁位置Ｆから開弁解除位置Ｅに自動的に復帰する。こ
れにより、逆止弁体３２の逆止作用が確実になされる。

上記のように、開弁具３６を入口孔２２の圧力で開弁位
置Ｆから開弁解除位置Ｅへ切換えるときにおいて、開弁
具３６の受ける切換え抵抗は、開弁具３６の封止部３７
の摺動抵抗と、開弁状態保持手段３８のロック解除抵抗
との２箇所ですみ、従来例とは異なり、操作軸４３の操
作部４４と開弁具３６との接当部のスベリ抵抗と、操作
軸４３の回動抵抗とを省略できる。このため、開弁具３
６の受ける切換え抵抗が小さくなり、開弁機能付き逆止
弁７を低圧から高圧までの広い用途に使用できる。

また、開弁具３６の封止部は、圧油で十分に潤滑されて
サビが発生しにくいうえ、異物の侵入も起こりにくいの
で、摺動抵抗が安定したものになる。このため、開弁具
３６が開弁位置Ｆから開弁解除位置Ｅへ切換わる時の入
口孔２２の圧力も安定する。

さらに、操作レバー４５は、開弁具３６か開弁位置Ｆか
ら開弁解除位置Ｅへ切り換わる前に、復帰バネ４６の弾
圧力で開弁姿勢Ｂから開弁解除姿勢Ａへ自動的に復帰す
るため、不意の切り換えによる事故を防止できる。

（発明の効果） 本発明は、上記のように構成され作用することから次の
効果を奏する。

開弁具を入口孔の圧力で開弁位置から開弁解除位置へ切
換えるときにおいて、開弁具の受ける切換え抵抗は、開
弁具の封止部の摺動抵抗と、開弁状態保持手段のロック
解除抵抗との２箇所ですむため、抵抗が小さくなり、開
弁機能付き逆止弁を低圧から高圧までの広い用途に使用
できる。

また、開弁具の封止部は、圧油で十分に潤滑されてサビ
が発生しにくいうえ、異物の侵入も起こりに（いので、
摺動抵抗が安定したものになる。

このため、開弁具が開弁位置から開弁解除位置へ切換わ
る時の入口孔の圧力も安定する。

さらに、操作レバーは、開弁具が開弁位置から開弁解除
位置へ切り換わる前に、復帰バネの弾圧力で開弁姿勢か
ら開弁解除姿勢へ自動的に復帰するため、操作レバーの
不意の切り換わりによる事故か防止される。

なお、本発明は、従来例のように操作軸の軸心と開弁具
の軸心とを偏心させる必要かないので、設計上の自由度
か高いという利点もある。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面で説明する。

（第１実施例） 第１図から第４図は、第１実施例を示している。

第２図の系統図は、本発明を使用した油圧装置を示し、
これは、マシニングセンタに搬入されるワークパレット
１の固定枠２にワーク３を油圧クランプ４のクランプ具
５で抑圧固定するようにしたものである。油圧クランプ
４は、単動バネ復帰式の油圧／リンダからなり、そのク
ランプ駆動油室４ａか、開弁機能付き逆止弁７と両側逆
止弁付き急速継手８を順に介して、ワークパレット１の
外部に配置した油圧給徘装置１０に接続される。

ワーク３のクランプ時には、急速継手８の第１継手８ａ
を第２継手８ｂに接続し、逆止弁７を、逆止状態である
開弁解除状態Ｘに切換えるとともに、油圧装置１０の圧
油給排用切換弁１２を給圧状態に切換える。すると、油
圧源１１の圧油が、切換弁１２・急速継手８・逆止弁７
を順に介して油圧クランプ４のクランプ駆動油室４ａに
供給され、クランプ具５がワーク３を押圧固定する。

このクランプ状態で、急速継手８を分離して、ワークパ
レット１をマシニングセンタに搬入しワーク３に加工を
施すのである。そして、ワーク３の加工終了後には、ま
ず、マシニングセンタからワークパレット１を搬出し、
次いで、加工済みのワーク３のクランプ状態を解除する
のである。

その加工済みワーク３のアンクランプ時には、まず、圧
抜き弁１４を開弁操作して逆止弁７と急速継手８の第２
継手８ｂとの間の圧抜きを行った後、急速継手８を接続
する。引き続いて、逆止弁７を、逆止解除状態である開
弁状態Ｙに切換えるとともに、切換弁１２を排圧状態に
切換える。すると、油圧クランプ４のクランプ駆動油室
４ａの圧油が、復帰バネ４ｂの弾圧力で、逆止弁７・急
速継手８・切換弁１２の経路で油タンク１６へ戻され、
加工済みのワーク３はクランプ状態が解除されてワーク
パレット１の外部に取り出される。

そして、新たなワーク３のクランプ時には、前記のよう
に逆止弁７を開弁解除状態Ｘに切換えるとともに、油圧
装置１０の切換弁１２を給圧状態に切換えて油圧クラン
プ４へ圧油を供給するのである。

上記の開弁機能付き逆止弁７の具体的な構造を、第３図
と第４図、及び第１図の模式図で説明する。

第３図に示すように、弁箱２０の右寄り部内に逆止弁室
２１が形成され、逆止弁室２１の左端面側（一端面側）
に入口孔２２が開口され、入口孔２２か連通路２４を介
して給圧口２５に連通される。

給圧口２５の周壁に前記の急速継手８が取り付けられ、
給圧口２５の下流側に入口側フィルタ２６が配置される
。逆止弁室２１の内面のうちの、入口孔２２の開口面と
は異なる面である周面に、出口孔２８が開口される。こ
の出口孔２８か出口側フィルタ２９を介して作業口３０
に連通される。

この作業口３０が前記の油圧クランプ４のクランプ駆動
油室４ａに接続される。

逆止弁室２１に逆止弁体３２が挿入され、逆止弁体３２
か、入口孔２２の周壁に形成した逆止弁座３４に逆止バ
ネ３３で閉弁弾圧される。

逆止弁室２１および入口孔２２とほぼ同軸上に開弁具挿
入孔２３が直列状に形成される。開弁具挿入孔２３に開
弁具３６が封止具３７を介して油密摺動自在に挿入され
る。

開弁具３６は、右側の逆止弁室２１側へ前進して逆止弁
体３２を開弁する開弁位置Ｆと、逆止弁室２１から入口
孔２２の外側へ向がって左側へ後退する開弁解除位置Ｅ
とに切換え移動自在に構成してなり（第１図参照）、開
弁具３６の右端部（前端部）を入口孔２２側から逆止弁
体３２に臨ませるとともに、左端部（後端部）を操作軸
４３の操作部４４に臨ませであるつ 操作軸４３は、弁箱２０に横向きに貫通させた操作軸支
持孔４２に回動自在に支承されており、その一端部に操
作レバー４５の基端部を固定することにより、操作レバ
ー４５と同行回動可能構成しである。

この操作レバー４５は、操作軸４３を介して開弁具３６
を開弁位置Ｆに切換える開弁姿勢Ｂ（第１図（ｂ）参照
）と、開弁具３６か開弁位置Ｆから開弁解除位置Ｅへ切
換わるのを許容する開弁解除姿勢Ａ（第１図（ａ）及び
（ｃ）参照）とに切換え自在に構成される。

上記の構成において、弁箱２０の開弁具挿入孔２３と開
弁具３６とに亘って開弁状態保持手段３８が設けられる
。この開弁状態保持手段３８は、開弁具３６の左寄り部
に形成したＶ溝３９に対して、開弁具挿入孔２３の周壁
に挿入した鋼球４０をバネ４１で係合可能に構成してな
る。

また、第４図に示すように、操作レバー４５から操作軸
４３を経て弁箱２０に至るまでの操作力伝達系統中のう
ちでも、操作レバー４５と弁箱２０との間に、ねじりコ
イルバネからなる操作レバー復帰バネ４６が設けられる
。この復帰バネ４６は、操作レバー４５の開弁解除姿勢
Ａから開弁姿勢Ｂへの切換えを許容するとともに、操作
レバー４５を開弁姿勢Ｂから開弁解除姿勢Ａへ自動復帰
させるように弾圧力を設定しである。

なお、前記の圧抜き弁１４は、給圧口２５に連通ずる圧
抜き路４８内でボール弁体４９を開閉操作用ネジ５０で
閉弁接当させてなる。

上記の開弁機能付き逆止弁７は、第１図に示すように、
次のように作動する。

ワーク３のクランプ時には、（ａ）図に示すように、操
作レバー４５が開弁解除姿勢Ａに切換えられるとともに
、開弁具３６が開弁解除位置Ｅに切換えられており、給
圧口２５から入口孔２２内に流入してきた圧油が、逆止
弁体３２を逆止弁座３４から離間させて、逆上弁室２１
から出口孔２８を経て作業口３０へ供給される。すると
、前記の油圧クランプ４のクランプが伸長していき、ク
ランプ駆動油室４ａ及び逆止弁室２１内の油圧力が設定
圧にまで高まった時点で、逆止バネ３３の弾圧力で逆止
弁体３２が逆止弁座３４に閉止接当し、逆止作用を行う
。

ワーク３のアンクランプ時には、（ｂ）図に示スように
、操作レバー４５を開弁姿勢Ｂに切換える。

すると、その操作力で操作軸４３を介して開弁具３６が
右側の開弁位置Ｆに切換えられて、逆止弁体３２を逆止
弁室２１の内圧力に打ち勝って逆止弁座３４から強制的
に離間させる。これにより、クランプ駆動油室４ａ内の
圧油が、作業口３０から出口孔２８・逆止弁室２１・入
口孔２２を順に経て給圧口２５から排出され始め、入口
孔２２内の油圧力が急速に低下する。この状態では、開
弁具３６のＶ溝３９に鋼球４０が係合して、開弁具３６
を開弁位置Ｆに保持する。

これにより、作業員が操作レバー４５から手を離して、
（Ｃ）図に示すように、操作レバー復帰バネ４６の弾圧
力で操作レバー４５が開弁解除姿勢Ａに復帰しても、逆
止弁体３２か開弁具３６て開弁状態に保たれ、クランプ
駆動油室４ａ内の圧油を排出し続けることか許容される
。

新たなワーク３のクランプ時においては、上記（Ｃ）図
に示すように、開弁具３６が開弁状態保持手段３８で開
弁位置Ｆに保持された状態から、入口孔２２に圧油を供
給する（−点鎖線矢印参照）。

すると、その油圧力で、（ａ）図に示すように、開弁具
３６が、開弁状！！保持手段３８の保持抵抗と封止具３
７の摺動抵抗に抗して、左側の操作軸４３側へ押圧され
て、開弁位置Ｆから開弁解除位置Ｅに自動的に復帰する
。これにより、逆止弁体３２の逆止作用が確実になされ
る。

なお、操作レバー復帰バネ４６は、ねじりコイルバネに
代えて、引っ張りバネ等の他の種類のバネであってもよ
い。

また、復帰バネ４６は、弁箱２０と操作レバー４５とに
間に設けることに代えて、弁箱２０と操作軸４３との間
に設けてもよい。

（第２実施例） 第５図と第６図は第２実施例を示している。

この場合、開弁状態保持手段３８は、開弁具３６に形成
したＶ溝５４と、開弁具挿入孔２３の周壁に挿入したＵ
形スプリング５５とで構成されている。

（第３実施例） 第７図は第３実施例を示している。

この場合、開弁状態保持手段３８は、開弁具３６の封止
具５７からなり、封止具５７の摺動抵抗だけで開弁具３
６を開弁位置に保持するようにしである。

（第４実施例） 第８図から第１０図は第４実施例を示している。

これは、開弁具３６の軸心から操作軸４３の軸心を下側
に変位させて、操作軸４３の操作部である偏心操作面６
０の上部に開弁具３６の後端部を臨ませたものである。

また、開弁状態保持手段３８は弾性部材６１からなる。

さらに、操作軸４３の両側部のうちの操作レバー４５と
は反対側部に、操作レバー４５の回動制限用ストッパー
面６３が形成される。このストッパー面６３に対向させ
て、ストッパー用ネジ６４に２つの受は止め面６５・６
６を設けである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１０図は、本発明の実施例を示している。 第１図から第４図は、その第１実施例を示している。 第１図は作動説明用の模式図で、（ａ）図は開弁解除状
態を示す図、（ｂ）図は開弁状態を示す図、（ｃ）図は
開弁保持状態を示す図である。 第２図は、開弁機能付き逆止弁を使用した油圧装置の系
統図である。 第３図は、その逆止弁の縦断面図である。 第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 第５図と第６図は、第２実施例を示し、第５図は、第３
オ酊当する部分図で、 第６図は、第５図のＶｌ−Ｖｌ線矢視断面図である。 第７図は、第３実施例を示し、第５図に相当する図であ
る。 第８図から第１０図は、第４実施例を示し、第８図は、
第３図に相当する部分図、 第９図は、第８図の縦断右側面図で、 第１０図は、第９図のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 第１１図と第１２図は、従来例を示し、第１１図は、第
３図に相当する図で、 第１２図は、第１１図のｘｎ−ｘｎ線矢視断面図である
。 ２０・・弁箱、２１・・逆出弁室、２２・・・入口孔、
２３・開弁具挿入孔、２８　出口孔、３２・・・逆止弁
体、３３・・・逆止バネ、３４・・逆止弁座、３６・・
・開弁具、３８・開弁状態保持手段、４３・・操作軸、
４４・・操作部、４５・・・操作レバー４６・・操作レ
バー復帰バネ、Ａ・・・開弁解除姿勢、Ｂ　・開弁姿勢
、Ｅ　・開弁解除位置、Ｆ・・・開弁位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁箱（２０）内の逆止弁室（２１）の一端面側に入
   口孔（２２）を開口するとともに入口孔（２２）とは異
   なる面に出口孔（２８）を開口し、逆止弁室（２１）に
   挿入した逆止弁体（３２）を、入口孔（２２）の周壁の
   逆止弁座（３４）に逆止バネ（３３）で閉弁弾圧し、 逆止弁室（２１）の入口孔（２２）に臨ませて開弁具挿
   入孔（２３）を形成し、開弁具挿入孔（２３）に開弁具
   （３６）を油密摺動自在に挿入し、 開弁具（３６）は、逆止弁室（２１）側へ前進して逆止
   弁体（３２）を開弁する開弁位置（Ｆ）と、逆止弁室（
   ２１）から入口孔（２２）の外側へ向かって後退する開
   弁解除位置（Ｅ）とに切換え移動自在に構成してなり、 開弁具（３６）の前端部を入口孔（２２）側から逆止弁
   体（３２）に臨ませるとともに、後端部を操作軸（４３
   ）の操作部（４４）に臨ませ、操作軸（４３）を操作レ
   バー（４５）で同行回動可能構成し、 操作レバー（４５）は、操作軸（４３）を介して開弁具
   （３６）を開弁位置（Ｆ）に切換える開弁姿勢（Ｂ）と
   、開弁具（３６）が開弁位置（Ｆ）から開弁解除位置（
   Ｅ）へ切換わるのを許容する開弁解除姿勢（Ａ）とに切
   換え自在に構成され、 操作レバー（４５）から操作軸（４３）・開弁具（３６
   ）を経て弁箱（２０）に至るまでの間に、開弁具（３６
   ）を開弁位置（Ｆ）に保持する開弁状態保持手段（３８
   ）を設け、 開弁具（３６）が開弁状態保持手段（３８）で開弁位置
   （Ｆ）に保持された状態から、入口孔（２２）に圧油を
   供給することにより、その油圧力で開弁具（３６）が操
   作軸（４３）側へ押圧されて開弁位置（Ｆ）から開弁解
   除位置（Ｅ）に自動的に復帰するように構成した、 開弁機能付き逆止弁において、 開弁状態保持手段（３８）を開弁具（３６）と弁箱（２
   ０）とに亘って設け、 操作レバー（４５）から操作軸（４３）を経て弁箱（２
   ０）に至るまでの操作力伝達系統中に操作レバー復帰バ
   ネ（４６）を設け、 操作レバー復帰バネ（４６）は、操作レバー（４５）の
   開弁解除姿勢（Ａ）から開弁姿勢（Ｂ）への切換えを許
   容するとともに、操作レバー（４５）を開弁姿勢（Ｂ）
   から開弁解除姿勢（Ａ）へ自動復帰させるように構成し
   た、 ことを特徴とする開弁機能付き逆止弁。