JPH0425524Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、２つの出力ポートの空気圧を各別に
設定できる圧力比例制御弁に関するもので、特に
詳しくは、複動空気圧アクチユエータの駆動に好
適な圧力比例制御弁に関するものである。

［従来の技術］ 複動空気圧シリンダにおいては、負荷の保持等
のために、各圧力室の空気圧を所望の圧力に保持
することが必要な場合がある。

従来公知の複動空気圧シリンダの駆動回路は、
例えば第３図に示すように、５ポート弁１の出力
ポートＡ，Ｂと流体圧シリンダ２の駆動室２ａ、
復帰室２ｂを配管３，４で接続し、配管３中に電
空圧力制御弁５の弁部５ａを、配管４中に手動圧
力制御弁６をそれぞれ接続している。第３図中の
符号５ｂは、弁部５ａの空気圧を入力電気信号に
比例する圧力に設定するための比例出力部であ
る。

上記公知の駆動回路は、電空圧力制御弁５によ
つて駆動室２ａに供給する空気圧を入力電気信号
に比例する圧力に、手動圧力制御弁６によつて復
帰室２ｂに供給する空気圧を所望の圧力に設定す
ることができるが、複数の弁１，５，６を配管
３，４で接続するために、回路全体が大形になつ
て設置スペースが大きくなるという問題がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、５ポート弁と、該５ポート弁の２つ
の出力ポートの空気圧を各別に設定する２つの圧
力制御弁とを一体にして、出力ポートの空気圧を
所望の圧力に設定できる弁をコンパクトにするこ
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、圧力流体の供給ポートと排気ポート
及び２つの出力ポートを備えた配管ボデイと、圧
力比例制御部と、２つの入口ポートと出口ポー
ト、及び排気ポートを備え、各出口ポートをそれ
ぞれ入口ポートと排気ポートに切換えて連通させ
る５ポート弁、とを積層した圧力比例制御弁であ
つて、上記圧力比例制御部が、上記配管ボデイの
供給ポートと５ポート弁の２つの入口ポートを連
通させる２つの入力通路、各出力ポートと各出口
ポートを連通させる２つの出力通路、及び相互の
排気ポートを連通させる排気通路を有するセンタ
ボデイと、該センタボデイ両側の、各入口ポート
の空気圧を設定する２つの圧力制御弁とを備え、
上記圧力制御弁の一方を、入力電気信号に比例す
る空気圧を設定する電空圧力制御弁とし、他方
を、付勢力が調整可能な調圧ばねの設定付勢力に
比例する空気圧を設定する手動圧力制御弁とした
ことによつて、上記問題点を解決したものであ
る。

［作用］ 配管ボデイ、圧力比例制御部及び５ポート弁を
積層するとともに、配管ボデイと５ポート弁の各
ポートを連通させる複数の通路を有する圧力比例
制御部のセンタボデイの両側に、電空圧力制御弁
と手動圧力制御弁とを設けたことにより、センタ
ボデイ両側の空間を有効に利用して圧力比例制御
弁をコンパクトにすることができるばかりでな
く、圧力制御弁の設置が容易で、しかも複数の弁
を配管で接続する手数を省略することができる。

５ポート弁のポート間の連通の切換えによつ
て、出口ポートの一方の空気圧が入力電気信号に
比例する圧力に、他方の空気圧が調圧ばねの設定
付勢力に比例する圧力に設定される。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、この圧力
比例制御弁は、順次積層した配管ボデイ１１、圧
力比例制御部１２のセンタボデイ１５及び５ポー
ト電磁弁１３と、上記センタボデイ１５の両側に
設置した、電空圧力制御弁１６及び手動圧力制御
弁１７で構成されている。

上記配管ボデイ１１は、圧力空気の供給ポート
Ｒ、出力ポートＡ，Ｂ及び排気ポートＰを、５ポ
ート電磁弁１３は、入口ポートra，rb、出口ポー
トａ，ｂ、排気ポートｐ及びパイロツトポート
pl₁，pl₂を、センタボデイ１５は、ポートＲと
ra，rbを連通させる２つの入力通路１９ａ，１９
ｂ、ポートＡとａ及びＢとｂを連通させる２つの
出力通路２０ａ，２０ｂ、ポートＰとｐを連通さ
せる排気通路２１、並びにポートＲとpl₁，pl₂と
を連通させる２つのパイロツト通路（図示省略）
を備えている。

しかしながら、配管ボデイ１１に、供給ポート
R₁をポートＲ対称に設けて、該ポートR₁を通路
によつてポートrbとpl₂に連通させてもよく、こ
のようにすると、配管ボデイ１１及びセンタボデ
イ１５を対称に形成することができる。

上記５ポート電磁弁１３は、ソレノイドの励磁
によるパイロツトポートpl₁からのパイロツト流
体によつて、ポートraとａ及びｂとｐが連通して
ポートrbが閉鎖し、ソレノイドの励磁解除による
パイロツトポートpl₂からのパイロツト流体によ
つて、ポートrbとｂ及びａとｐが連通してポート
raが閉鎖される、周知のパイロツト形５ポート弁
で構成されている。

上記電空圧力制御弁１６は、弁部と、該弁部の
出力空気圧を後記する入力電気信号に比例する圧
力に設定する比例出力部とを備えている。上記弁
部は上記入力通路１９ａ中の供給弁座２６を有
し、該弁座２６をポートＲ側から閉鎖する供給弁
体２７は、復帰ばねによつて弁座２６の閉鎖方向
に付勢され、供給弁体２７と一体に駆動する排出
弁体２９は、フイードバツク室３０とパイロツト
室３１とを区画するダイヤフラム３２のシエルに
開設した排出弁座３３に対向し、弁体２７，２９
は、ダイヤフラム３２が図示の中立位置にあると
き、弁座２６，３３を共に閉鎖している。

比例出力部は、電気信号が入力されるコントロ
ーラ３４、ポートを介して作用するパイロツト室
３１の空気圧を電気信号に変換してコントローラ
３４にフイードバツクする圧力センサ３６、及び
制御弁３７を備えている。

コントローラ３４は、入力電気信号と圧力セン
サ３６からのフイードバツク電気信号との大小を
比較して制御弁３７に切換信号を出力するもの
で、入力電気信号がフイードバツク電気信号より
大きい場合は、制御弁に、入力口３８と出力口３
９を連通させて排気口４０を閉鎖する位置に切換
える信号を、入力電気信号がフイードバツク電気
信号より小さい場合は、出力口３９と排気口４９
を連通させて入力口３８を閉鎖する位置に切換え
る信号を出力し、入力口３８は入力通路１９ａの
ポートＲ側に、出力口３９はパイロツト室３１
に、排気口４０は外部に、それぞれ連通してい
る。

上記電空圧力制御弁１６は、コントローラ３４
にある設定圧を得るための電気信号が入力される
と、入力信号がフイードバツク信号より大きい場
合は、制御弁３７の入力口３８と出力口３９が連
通してパイロツト室３１の空気圧を上昇させ、入
力信号がフイードバツク信号より小さい場合は、
制御弁３７の出力口３９と排気口４０が連通して
パイロツト室３１の空気圧を降下させることによ
り、パイロツト室３１の空気圧を入力電気信号に
比例した圧力に設定する。

このようにして設定されたパイロツト室３１の
空気圧が、ポートraからフイードバツクされるフ
イードバツク室３０の空気圧より高い場合は、ダ
イヤフラム３２が図における右方に変位して供給
弁体２７が供給弁座２６を開放するので、ポート
ra及びフイードバツク室３０の空気圧が上昇し、
パイロツト室３１の空気圧がフイードバツク室３
０の空気圧より低い場合は、ダイヤフラム３２が
図における左方に変位して排出弁体２９が排出弁
座３３を開放するので、ポートra及びフイードバ
ツク室３０の空気圧が低下し、パイロツト室３１
とフイードバツク室３０の空気圧が等しくなる
と、ダイヤフラム３２が中立位置に停止して弁体
２７，２９が弁座２６，３３を共に閉鎖して、入
力ポートraの空気圧が入力電気信号に比例した圧
力に設定される。

一方、手動圧力制御弁１７は、弁部と手動の調
圧部とを備えている。上記弁部は、入力通路１９
ｂ中に供給弁座４６を有し、該弁座をポートＲ側
から閉鎖する供給弁体４７は復帰ばねによつて弁
座４６の閉鎖方向に付勢され、供給弁体４７と一
体に駆動する排出弁体４９は、第１フイードバツ
ク室５０とパイロツト室５１とを区画するダイヤ
フラム５２のシエルに開設した排出弁座５３に対
向し、弁体４７，４９は、ダイヤフラム５２が図
示の中立位置にあるとき、弁座４６，５３を共に
閉鎖し、上記パイロツト室５１は、パイロツト通
路と通路中の固定絞り５５を介して入力通路１９
ｂのポートＲ側に連通している。

調圧部は、調圧ダイヤフラム５８によつて弁部
側の第２フイードバツク室５９と反対側の調圧室
６０とに区画され、第２フイードバツク室５９は
入力通路１９ｂのポートrb側に連通し、調圧室６
０はブリード孔６１によつて外部に連通してい
る。

上記パイロツト室５１は、仕切壁に開設したポ
ート先端のノズル及びフラツパよりなるノズルフ
ラツパ機構６３によつて調圧室６０に連通し、調
圧ダイヤフラム５８の中間部分に固定したシエル
６５は、該ノズルフラツパ機構６３を覆うノズル
フラツパ室とノズルフラツパ室と調圧室６０を連
通させる複数の通路を備え、調圧室６０内のナツ
ト６７は、ハンドル６９と一体的に回動するボル
ト７０に螺合して軸方向の進退のみ可能で、シエ
ル６５との間に調圧ばね７１が縮設されている。

上記手動圧力制御弁１７は、ハンドル６９の回
動によりナツト６７を進退させて調圧ばね７１の
付勢力を調整することにより、ポートrbの空気圧
を所望の圧力に設定するもので、調圧ばね７１の
付勢力を調整した場合、第２フイードバツク室５
９の空気圧の作用力が調圧ばね７１の設定付勢力
より小さいときは、調圧ダイヤフラム５８が図に
おける左方に変位してノズルフラツパ機構６３が
シエル６５のノズルフラツパ室によつて閉鎖さ
れ、パイロツト室５１の空気圧が上昇するので、
ダイヤフラム５２が左方に変位して供給弁体４７
が供給弁座４６を開放し、ポートrb及びフイード
バツク室５０，５９の空気圧が上昇する。また、
第２フイードバツク室５９の空気圧の作用力が調
圧ばね７１の設定付勢力より大きいときは、調圧
ダイヤフラム５８が図における右方に変位して、
ノズルフラツパ機構６３の開放によりパイロツト
室５１の空気圧が低下するので、ダイヤフラム５
２が右方に変位して排出弁体４９が排出弁座５３
を開放し、ポートrb及びフイードバツク室５０，
５９の空気圧が低下する。

このようにしてポートrbの空気圧が昇降し、第
２フイードバツク室５９の空気圧の作用力が調圧
ばね７１の設定付勢力に等しくなると、ダイヤフ
ラム５２が中立位置に停止して弁体４７，４９が
弁座４６，５３を閉鎖するので、ポートrbの空気
圧が調圧ばね７１の設定付勢力に比例する圧力に
設定される。

上記第１実施例は、５ポート電磁弁１３のソレ
ノイドを励磁してポートraとａ及びrbとｐを連通
させると、電空圧力制御弁１６によつて入口ポー
トraの空気圧が電空圧力制御弁への入力電気信号
に比例した圧力に設定され、ソレノイドの励磁解
除によりポートrbとｂ及びraとｐを連通させる
と、入口ポートrbの空気圧が手動圧力制御弁１７
の調圧ばね７１の設定付勢力に比例した圧力に設
定される。

この圧力比例制御弁は、配管ボデイ１１と、圧
力制御部１２と、５ポート電磁弁１３とを順次積
層するとともに、上記圧力制御部１２のセンタボ
デイ１５の両側に２つの圧力制御弁１６，１７を
設けたので、配管ボデイ１１と５ポート電磁弁１
３の各ポートを連通させる複数の通路１９ａ，１
９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１を開設したセンタボ
デイ両側の空間を有効に利用して、圧力比例制御
弁をコンパクトにすることができ、かつ圧力制御
弁の設置が容易であり、しかも複数の弁を接続す
る配管を省略することができる。

第２図は本考案の第２実施例を示し、第２実施
例の５ポート電磁弁７５、電空圧力制御弁７６及
び手動圧力制御弁７７は、いずれも直動形であ
り、電空圧力制御弁７６の比例出力部は、通電量
に比例する駆動力を出力する比例ソレノイド７９
で、弁部はスプール弁で構成されている。

スプール弁のスリーブ８２は、ポートＲ，ra及
び外部にそれぞれ連通する開口８３，８４，８５
を備えているが、開口８５は排気ポートＰに連通
させることもできる。スリーブ８２内を摺動する
スプール８６は、開口８４を開口８３と８５に切
換えて連通させるとともに中立位置において開口
８４を閉鎖するもので、一端に比例ソレノイド７
９の可動部が当接し、他端側のフイードバツク室
８７は、図示を省略しているフイードバツク通路
によつてポートraに連通し、内部に復帰ばね８８
が縮設されている。

上記調圧部は、排出弁座５３を有する調圧ピス
トン９１によつてフイードバツク室９２と調圧室
５９に区画され、フイードバツク室９２はフイー
ドバツク通路によつて入力通路１９ｂのポートrb
側に連通し、排出弁体４９はフイードバツク室９
２に延出して排気弁座５３に対向している。

第２実施例の他の構成及び作動は、弁７５，７
６，７７がいずれも直動形である以外は第１実施
例と同じであるから、図中同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。

［考案の効果］ 本考案の圧力比例制御弁は、配管ボデイと、圧
力比例制御部と、５ポート弁とを積層するととも
に、圧力比例制御部のセンタボデイの両側にそれ
ぞれ圧力制御弁を設けて、配管ボデイと５ポート
弁の各ポートを連通させる複数の通路を有するセ
ンタボデイ両側の空間を有効に利用したことによ
り、圧力制御弁を設置するための特別のスペース
を必要としないので、圧力比例制御弁をコンパク
トにすることができ、かつ圧力制御弁の設置が容
易で、しかも複数の弁を接続する配管を省略する
ことができる。

また、電空圧力制御弁と手動圧力制御弁とによ
つて、５ポート弁の２つの出力ポートの空気圧
を、入力電気信号と調圧ばねの設定付勢力とに比
例した空気圧に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の要部縦断正面
図、第２図は同上第２実施例の要部縦断面図、第
３図は公知の複導シリンダ駆動回路の概略構成図
である。 １１……配管ボデイ、１２……圧力比例制御
部、１３，７５……５ポート電磁弁、１５……セ
ンタボデイ、１６，７６……電空圧力制御弁、１
７，７７……手動圧力制御弁、１９ａ，１９ｂ…
…入力通路、２０ａ，２０ｂ……出力通路、２１
……排気通路、Ｒ……供給ポート、Ａ，Ｂ……出
力ポート、Ｐ，ｐ……排気ポート、ra，rb……入
口ポート、ａ，ｂ……出口ポート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧力流体の供給ポートと排気ポート及び２つの
   出力ポートを備えた配管ボデイと、圧力比例制御
   部と、２つの入口ポートと出口ポート、及び排気
   ポートを備え、各出口ポートをそれぞれ入口ポー
   トと排気ポートに切換えて連通させる５ポート
   弁、とを積層した圧力比例制御弁であつて、 上記圧力比例制御部が、上記配管ボデイの供給
   ポートと５ポート弁の２つの入口ポートを連通さ
   せる２つの入力通路、各出力ポートと各出口ポー
   トを連通させる２つの出力通路、及び相互の排気
   ポートを連通させる排気通路を有するセンタボデ
   イと、該センタボデイ両側の、各入口ポートの空
   気圧を設定する圧力制御弁とを備え、 上記圧力制御弁の一方を、入力電気信号に比例
   する空気圧を設定する電空圧力制御弁とし、他方
   を、付勢力が調整可能な調圧ばねの設定付勢力に
   比例する空気圧を設定する手動圧力制御弁とし
   た、 ことを特徴とする圧力比例制御弁。