JPH034870Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、真空圧を利用して物品の吸着、解放
動作を行う場合に使用する真空圧制御弁に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、真空圧を利用して物品の吸着、解放動作
を行う場合の真空圧制御弁としては、第３図に示
すように、２個の電磁弁１，２を用い、該電磁弁
１，２を、吸着パツド３に連通するポートと、真
空ポンプ等の真空源４、又はコンプレツサやエア
レシーバ等の圧力空気源５に連通するポートとを
有する２ポート弁で構成している。

このような真空圧制御弁は、図示の不作動状態
において、電磁弁１のソレノイドａを励磁する
と、吸着パツド３が真空源４に連通するので、真
空圧により所望の物品を吸着保持することができ
る。また、上記ソレノイドａを非励磁にすると共
に電磁弁２のソレノイドｂを励磁すると、吸着パ
ツド３が圧力空気源５に連通するので、圧力空気
によつて吸着パツド３の真空圧を解消して、吸着
した物品が解放される。

しかるに、上記従来の真空圧制御弁では、吸着
パツド３に真空圧が作用して物品を吸着保持して
いるときに、停電等によつて電磁弁１のソレノイ
ドａが消磁されると、吸着パツド３と真空源４の
連通が遮断されるので、吸着パツド３による物品
の吸着保持機能が喪失し、重大な事故を起す可能
性がある。また、ソレノイドａ，ｂの励磁、非励
磁の切換時に電磁弁の作動がオーバーラツプする
と、圧力空気源５と真空源４とが短絡して、圧力
空気源５の空気が直接真空源４に流出する欠点も
ある。

上述の真空圧制御弁の欠点を解消するために
は、第４図に示すように、パイロツト流体を給排
する２個の３ポートパイロツト弁１１，１２によ
つて方向切換弁１４を作動させるようにし、か
つ、パイロツト弁１２に切換位置を保持するデテ
ント機構１５とこのデテント機構１５の係止を解
除するソレノイドｃを設けた真空圧制御弁が考え
られる。

この真空圧制御弁においては、パイロツト弁１
１，１２における各ソレノイドａ，ｂ，ｃが非励
磁で、方向切換弁１４の両端のパイロツト室がパ
イロツト弁１１，１２を通して大気に開放され、
それによつて切換弁１４が図示の中立位置にある
ときは、吸着パツド３、真空源４及び圧力空気源
５に連通する各ポートがいずれも閉鎖されている
ので、吸着パツド３の動作が休止している。

この状態でソレノイドｂを励磁すると、圧力空
気源５からのパイロツト流体がパイロツト弁１２
を通つて切換弁１４の左方のパイロツト室に供給
されるので、切換弁１４の切換えにより吸着パツ
ド３が真空源４に連通する。

この切換状態では、パイロツト弁１２がデテン
ト機構１５によつてこの状態に保持されるので、
吸着パツド３が物品を吸着保持しているときに停
電等によつてソレノイドｂが消磁しても、吸着パ
ツド３による物品の吸着保持機能が喪失すること
はない。

次いで、ソレノイドｃを励磁すると、デテント
機構１５による位置保持が解除されてパイロツト
弁１２が図示の状態に復帰し、切換弁１４の左方
のパイロツト室のパイロツト流体が大気に排出さ
れるので、切換弁１４はスプリングの付勢力によ
つて図示の中立位置に復帰する。

その後、パイロツト弁１１のソレノイドａを励
磁すると、切換弁１４の右方のパイロツト室にパ
イロツト流体が供給されることにより切換弁１４
が左動し、吸着パツド３が圧力空気源５に連通さ
れるので、吸着パツド３に吸着保持された物品が
解放される。次いで、ソレノイドａの励磁を解除
すると、切換弁１４の右方のパイロツト室のパイ
ロツト流体がパイロツト弁１１を通して大気に排
出されるので、切換弁１４はスプリングの付勢力
によつて図示の中立位置に復帰し、吸着パツドは
休止状態に戻る。

上記真空圧制御弁は、方向切換弁１４における
吸着パツド３と真空源４又は圧力空気源５との連
通切換時に、これらに連通するポートがすべて遮
断される中立位置を通過するので、圧力空気源５
と真空源４が短絡して圧力空気源５の空気が直接
真空源４に流出することを防止できる。

しかしながら、一般に物品を吸着、解放する吸
着パツドの動作は、物品の解放から吸着保持の間
には休止状態を必要としても、物品の吸着保持か
ら解放の間には休止状態を必要としないので、上
記真空圧制御弁は動作に無駄があり、またパイロ
ツト弁１２に別個のソレノイドｃを必要とするの
で高価になる欠点がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、停電等によつてパイロツト弁が弁機
能を失つた場合でも、吸着パツドの吸着保持機能
を喪失することがなく、また圧力空気源と真空源
の短絡がなく、しかも無駄な動作がない安価な真
空圧制御弁を得ることを、解決すべき問題点とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、両端のパイロツト室に給排されるパ
イロツト流体圧で、吸着パツドに連通する出力ポ
ートを真空源に連通する真空圧ポートに連通させ
る第１の切換位置と、上記出力ポートを圧力空気
源に連通する圧力ポートに連通させる第２の切換
位置とに切換駆動されると共に、中立位置におい
て上記各ポート間を閉鎖する弁部材を備え、上記
弁部材に、それが第１の切換位置にある状態にお
いて、圧力ポートの流体圧を一方のパイロツト室
に導入してその切換位置を保持させると共に、他
方のパイロツト室へのパイロツト流体の供給によ
りその保持を解除させる流路を付設し、それによ
つて流体圧によるデテント機構を構成させ、両し
て上記問題点を解決したものである。

〔作用〕

２個のパイロツト弁がいずれも非励磁で、方向
切換弁が中立位置にある状態において、一方のパ
イロツト弁を励磁することにより圧力空気を一方
のパイロツト弁に供給すると、弁部材が第１の切
換位置に切換わり、出力ポートと真空圧ポートが
連通すると同時に、圧力ポートが上記パイロツト
室に連通する。これによつて、出力ポートに連通
する吸着パツドに真空圧が作用すると共に、一方
のパイロツト室に供給される圧力流体により切換
状態が保持される。したがつて、この状態のとき
に停電等でパイロツト弁が弁機能を失つても、切
換弁はパイロツト流体圧によつて第１の切換位置
に維持される。

次いで、上記パイロツト弁を非励磁にすると共
に、他方のパイロツト弁を励磁すると、パイロツ
ト流体圧が他方のパイロツト室に供給されるの
で、弁部材が中立位置方向に摺動し、その中立位
置において先に流体圧が供給されていた上記一方
のパイロツト室の流体圧が急速に低下するので、
弁部材は中立位置を通過して直ちに第２の切換位
置に切換わる。この場合に、各ポートが閉鎖され
る中立位置を弁部材が通過するので、圧力空気源
と真空源が短絡することはない。

第２の切換位置においては、圧力ポートと出力
ポートが連通するので、出力ポートに連通する吸
着パツドに圧力空気が供給され、物品の吸着が開
放される。この吸着の解放は、物品の吸着保持か
ら休止状態を経ることなく行われるので、真空圧
制御弁の動作に無駄がない。

さらに、上記パイロツト弁の励磁を解除する
と、弁部材は中立位置に復帰する。

〔実施例〕

第１図は本考案の実施例を示し、この真空圧制
御弁は、流体圧作動の方向切換弁２と該方向切換
弁２０にパイロツト流体を給排する第１及び第２
パイロツト弁２１，２２とを備えている。

切換弁２０のボデイ２４は、それに穿設した貫
通孔に弁部材の一例であるスプール２５が摺動自
在に嵌挿され、貫通孔の一端には第１パイロツト
室２６及び復帰スプリング室２７が、他端には第
２パイロツト室２８が設けられている。また、ボ
デイ２４には、圧力空気源５に連通する圧力ポー
ト３０、その両側の第１パイロツト室２６に連通
するパイロツトポート３１と、吸着パツド３に連
通する出力ポート３２、さらにその両側の大気に
連通する排気ポート３３と真空源４に連通する真
空圧ポート３４が、それぞれ開設されている。

上記スプール２５の一端は復帰スプリング室２
７を通つて第１パイロツト室２６に、他端は第２
パイロツト室２８にそれぞれ突出しており、その
先端は、パイロツト室２６，２８に摺動可能に挿
入された第１ピストンン３６と第２ピストン３７
に当接している。

また、スプール２５は、復帰スプリング室２７
を貫通する部分に小径部を有し、この小径部に摺
動自在に嵌挿されたスプリング受け３８，３８間
には圧縮されたスプリング３９が挿入されてお
り、スプリング受け３８，３８はスプリング３９
の付勢力によつてスプール２５の小径部の両端に
当接され、それと同時に、スプール２５の中立位
置においてはスプリング受け３８，３８が復帰ス
プリング室２７の両端壁にも当接するように形成
されている。

上記スプール２５は、第１パイロツト室２６に
パイロツト流体が供給された第１の切換位置にお
いて、出力ポート３２と真空圧ポート３４、及び
パイロツトポート３１と圧力ポート３０を連通さ
せると共に排気ポート３３を閉鎖し、第２パイロ
ツト室２８にパイロツト流体が供給された第２の
切換位置において、出力ポート３２と圧力ポート
３０、及びパイロツトポート３１と排気ポート３
３を連通させると共に真空圧ポート３４を閉鎖
し、中立位置においては、パイロツトポート３１
と排気ポート３３を微小な開口量で連通させると
共に、他のポート３０，３２，３４を閉鎖するも
のである。

また、上記第１パイロツト弁２１は、ソレノイ
ドａが励磁されると圧力空気源５と第１パイロツ
ト室２６とを連通させ、ソレノイドａの励磁が解
除されると圧力空気源５と第１パイロツト室２６
の連通を遮断し、一方、第２パイロツト室２２
は、ソレノイドｂが励磁されると圧力空気源５と
第２パイロツト室２８とを連通させ、ソレノイド
ｂの励磁が解除されると第２パイロツト室２８を
大気に連通させるものである。

次に、第１図及び第２図を参照して、上記実施
例の作動を説明する。

第１図は、パイロツト弁２１，２２のソレノイ
ドａ，ｂが非励磁の状態にあり、第１パイロツト
室２６のパイロツト流体はパイロツトポート３１
及び排気ポート３３を通つて排出され、第２パイ
ロツト室２８のパイロツト流体は第２パイロツト
弁２２を通つて排出されているので、スプール２
５は復帰スプリング３９の付勢力によつて中立位
置にある。したがつて、圧力ポート３０、出力ポ
ート３１及び真空圧ポート３４はいずれも閉鎖さ
れ、吸着パツド３は休止状態にある。

この状態で、第１パイロツト弁２１のソレノイ
ドａを励磁すると、圧力空気源５の圧力空気が第
１パイロツト弁２１を通つて第１パイロツト室２
６に供給されるので、第１ピストン３６がスプー
ル２５を押圧し、スプール２５はスプリング受け
３８の一方でスプリング３９を圧縮しながら図に
おいて左方に摺動する。この場合、パイロツトポ
ート３１と排気ポート３３とが連通しているた
め、第１パイロツト室２６に供給されたパイロツ
ト流体の一部が排気ポート３３を通つて大気に流
出するが、スプールが中立位置にある場合の排気
ポート３３の開口量が小さく、かつスプール２５
の左方への摺動当初において排気ポート３３が閉
鎖されるので、パイロツト流体の大気への流出は
極く少量である。

スプール２５が図において左方に摺動し、切換
弁２０が第１の切換位置に切換わると、出力ポー
ト３２と真空圧ポート３４、及び圧力ポート３０
とパイロツトポート３１が連通する。このため、
吸着パツド３に真空源４の真空圧が作用し、吸着
パツド３により所望の物品が吸着保持される。ま
た、圧力空気源５の空気は、圧力ポート３０及び
パイロツトポート３１を通つて第１パイロツト室
２６に供給され、この空気圧によつて第１の切換
位置が保持されるので、吸着パツド３が物品を吸
着保持していときに停電等によつてソレノイドａ
が消磁し、第１パイロツト弁２１が弁機能を失つ
ても、吸着パツド３の吸着保持力が喪失すること
はない。

即ち、上記圧力ポート３０からパイロツトポー
ト３１を通して第１パイロツト室２６に圧力流体
を供給することによりスプールを第１の切換位置
に一時的に保持する機構は、流体圧を利用したデ
テント機構を構成することになる。

次いで、上記ソレノイドａの励磁を解除すると
共に、第２パイロツト弁２２のソレノイドｂを励
磁すると、圧力空気源５からの圧力空気が第２パ
イロツト室２８に供給されて、パイロツト室２
６，２８のパイロツト流体圧が等しくなるので、
スプール２５は圧縮された復帰スプリング３９の
付勢力によつて、図において右方に摺動する。そ
れによつてスプール２５が中立位置に到達する
と、パイロツトポート３１と排気ポート３３とが
連通して第１パイロツト室２６のパイロツト流体
圧が急速に低下するので、スプール２５は第２パ
イロツト室２８の流体圧により中立位置を通過し
て復帰スプリング３９を圧縮しながら第２の切換
位置に切換わる。

この切換動作において、スプール２５が中立位
置を通過するときには、圧力ポート３０、出力ポ
ート３２及び真空圧ポート３４がいずれも一時的
に閉鎖されるために、圧力空気源５と真空源４と
が短絡することがなく、圧力空気源５の圧力空気
が直接真空源４に流出するのが防止される。

スプール２５が第２の切換位置に切換わると、
圧力ポート３０と出力ポート３２が連通し、パイ
ロツトポート３１と排気ポート３３との連通及び
真空圧ポート３４の閉鎖は継続している。したが
つて、物品の吸着が解除される。この吸着の解除
は、物品の吸着保持から休止状態を経ることなく
行われるので、真空圧制御弁の動作に無駄がな
い。

次いで、第２パイロツト弁２２のソレノイドｂ
の励磁を解除すると、第２パイロツト室２８が大
気圧に低下するため、スプール２５は復帰スプリ
ング３９の付勢力によつて右方に摺動し、図示の
中立位置に復帰する。

〔考案の効果〕

本考案においては、吸着パツドが所望の物品を
吸着保持しているときに、流体圧を利用したデテ
ント機構により弁部材の切換位置を保持するの
で、弁部材の切換えを行うパイロツト弁が停電等
で消磁して弁機能を失つても、吸着パツドによる
物品の吸着保持機能を喪失することがない。ま
た、出力ポートは、真空圧ポートに連通する第１
の切換位置と、圧力ポートに連通する第２の切換
位置との切換時に、これらのポートが閉鎖される
中立位置を通過するので、圧力ポートと真空圧ポ
ートが短絡して圧力空気源の空気が直接真空源に
流出することが防止できるばかりでなく、上記切
換時に弁部材が中立位置に停止しないので無駄な
動作を省くことができる。

さらに、方向切換弁の切換、上記切換状態の保
持及び解除をパイロツト流体圧によつて行うた
め、ソレノイドを小型化できるばかりでなく、機
械的デテント機構及びそのデテント機構の係止解
除のためのソレノイド等を必要としないので、真
空圧制御弁を簡単で安価なものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断正面図、第２図
は同上の作動説明図、第３図は従来の制御弁の作
動説明図、第４図は本考案の先行技術の作動説明
図である。 ３……吸着パツド、４……真空源、５……圧力
空気源、２０……方向切換弁、２１，２２……パ
イロツト弁、２６，２８……パイロツト室、３０
……圧力ポート、３２……出力ポート、３４……
真空圧ポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端のパイロツト室に給排されるパイロツト流
   体圧で、吸着パツドに連通する出力ポートを真空
   源に連通する真空圧ポートに連通させる第１の切
   換位置と、上記出力ポートを圧力空気源に連通す
   る圧力ポートに連通させる第２の切換位置とに切
   換駆動されると共に、中立位置において上記各ポ
   ート間を閉鎖する弁部材を備え、上記弁部材に、
   それが第１の切換位置にある状態において、圧力
   ポートの流体圧を一方のパイロツト室に導入して
   その切換位置を保持させると共に、他方のパイロ
   ツト室へのパイロツト流体の供給によりその保持
   を解除させる流路を付設し、それによつて流体圧
   によるデテント機構を構成させたことを特徴とす
   る真空圧制御弁。