JPH0465268B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレス装置の上型クランパ回路にお
けるシヤトル弁に係り、一般の油圧装置等の動作
制御などに利用可能な流体回路の切換弁に関す
る。

〔背景技術とその問題点〕

一般に、流体回路を備えて油圧、空気圧等の流
体圧力を利用して動作する装置においては、シリ
ンダ等に加圧流体を供給または排出して、内部の
ピストンあるいはプランジヤ等を移動させて駆動
力を発生させる。

従来より、プレス装置においては油圧回路が多
数利用されており、例えば、第４図に示すような
上型クランパ回路においては、切換弁９０により
回路を切換えて、加圧空気で作動する加圧装置９
１からの作動用の油をシリンダ９２に供給または
排出させる。ここで、シリンダ９２内に作動用の
油が供給された際には、ピストン９３はばね９４
に逆らつて上昇し、排出される際には、ピストン
９３は重力およびばね９４の付勢力により下降
し、以上によりピストン９３に連結されたクラン
プロツド９５を上下に駆動して上型をクランプす
る。

このとき、前記切換弁９０としてはスライド式
などのスプール弁等が利用可能であるが、高荷重
の油圧装置での使用に耐え、また油圧が高い場合
での漏れの発生を防ぐ必要があり、このため、ス
プール弁等に代えて第４図に示されるように、ピ
ストンにより強制的に開放されるパイロツト作動
チエツク弁９６を２つ用い、これらに制御用流体
として加圧空気を交互に供給して前記作動用の油
の供給または排出を切換え可能な回路を構成し、
切換弁９０とする。このような回路においては、
２つのパイロツト作動チエツク弁９６の開閉を同
時ではなく、２つの制御用切換弁９７，９８を用
いて若干の時間差をおいて行なうように制御すれ
ば、前記シリンダ９２およびピストン９３に急激
な油圧の変化の発生を防ぐことができ、動作の円
滑下と耐久性、信頼性の向上が可能となる。

しかし、このような構成からなる切換弁９０
は、配管が複雑となり設置が容易でなく、また保
守の面でも困難があり、さらに２つの制御用切換
弁９７，９８を所定の手順で動作させる制御手段
が必要となるという欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、構造が簡単かつ設置が容易
で、油圧等を扱う流体回路の切り換えが容易なシ
ヤトル弁を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明においては、吸入口と吐出口とドレン口
とを有し、この吸入口と吐出口とを連通する吸入
口回路と、吐出口とドレン口とを連通するドレン
口回路とを備えたケーシングに、前記吸入口回路
およびドレン口回路の各々を独立に開閉可能に対
向配置された一対の弁体を設け、この弁体間に
各々を互いに離れる方向に付勢可能に介装され、
各々の弁体を付勢して吸入口回路およびドレン口
回路をそれぞれ閉塞させるばねを設け、さらにド
レン口側の弁体によるドレン口回路の閉塞を解除
するとともに、吸入口側の弁体により吸入口回路
を強制的に閉塞する弁体駆動手段を設け、以上に
より切換弁としてのシヤトル弁を構成する。

このような構成からなるシヤトル弁において
は、吸入口に供給される加圧された作動用の油の
油圧がばねの付勢力を上回つた時点で、吸入口側
の弁体による吸入口回路の閉塞が解除され、作動
用の油は吐出口側へと流れて吐出口側の油圧を上
昇させる。このとき、これらの弁体はチエツク弁
として動作するため、吐出口側の圧力が吸入口側
より高くなつた際には再び閉塞されて逆流を防
ぎ、またドレン口側への漏れを防げるため、吐出
口側の油圧は維持されて不必要な油圧低下を防止
でき、特にチエツク弁を設ける必要は無く、回路
構成を簡単にできる。一方、弁体駆動手段を動作
させた際には、ドレン口側の弁体によるドレン口
回路の閉塞が解除され、既に吐出口側に送られて
いた作動用の油はドレン口回路からドレン口へ排
出されるとともに、吸入口側の弁体により吸入口
回路が閉塞され、加圧された作動用の油の吐出口
側への供給を停止し、吐出口側の油圧を低下させ
る。以上により本発明は、簡単な構造で油圧回路
の切り換えを可能とし、前記目的を達成しようと
するものである。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図において、シヤトル弁１のケーシング１
０の表面には吸入口１１、吐出口１２、ドレン口
１３が形成され、また内部には弁体収容部２が形
成されており、さらに吸入口１１から弁体収容部
２を経て吐出口１２に連通された吸入口回路１４
と、吐出口１２から弁体収容部２を経てドレン口
１３に連通されたドレン口回路１５とが設けられ
ている。

弁体収容部２には一対の弁体２０，２１が収め
られており、吸入口１１側の弁体２０は吸入口回
路１４を、またドレン口１３側の弁体２１はドレ
ン口回路１５を、それぞれ独立して開閉可能に対
向配置されている。

この弁体２０，２１の間には、これらを互いに
離れる方向に付勢可能で、各々の弁体２０，２１
を付勢して吸入口回路１４およびドレン口回路１
５を閉塞するばね２２が介装されている。

一方、ケーシング１０には弁体駆動手段３とし
てシリンダ３０および送気口３１が形成され、こ
のシリンダ３０内にはピストン３２と、これを図
中右方向に付勢可能なばね３３とが収められてい
る。このピストン３２にはピストンロツド３４の
一端が連結されて一体に動作可能とされ、その他
端はドレン口回路１５内に達してこれを閉塞する
弁体２１に当接されており、ピストン３２は送気
口３１に外部から供給される制御用流体としての
加圧空気により図中左方向に移動され、ピストン
ロツド３４を介して弁体２１を移動させ、弁体２
１によるドレン口回路１５の閉塞を解除可能とさ
れ、さらに弁体２１を介して圧接することにより
弁体２０を図中左方向の付勢して吸入口回路１４
を強制的に閉塞可能とされている。

さらに、ケーシング１０の表面には圧力検出用
のリミツトスイツチ４が取付けられ、吐出口１２
側に圧力がかかつた場合には、前記弁体収容部２
に連通されたシリンダ４０内に挿入され、通常は
ばね４１によつて図中右方向に付勢されたピスト
ン４２およびピストンロツド４３を介してリミツ
トスイツチ４が押され、加圧が正常であることの
表示等の所定の動作が可能とされている。

以上のように構成された本実施例のシヤトル弁
１は、第２図に示すように接続され、プレス装置
の上型クランパ回路を構成する。

第２図において、シヤトル弁１の吐出口１２は
上型クランパ５のシリンダ５０に接続されてお
り、吸入口１１は作動用の油加圧装置６に、また
ドレン口１３は油溜め６０に接続され、さらに送
気口３１は、リリーフ付き内部パイロツト方式の
減圧弁６１を介して図示しない加圧空気供給装置
に接続された電磁式の制御用切換弁６２に接続さ
れている。

上型クランパ５のシリンダ５０内にはピストン
５１およびばね５２が備えられ、ピストン５１は
常時ばね５２により下向きに付勢されており、シ
ヤトル弁１から高圧の作動用の油を供給されて上
昇可能、かつシヤトル弁１からの作動用の油の油
圧が解放されるとばね５２および重力により降下
可能とされている。このピストン５１にはピスト
ンロツド５３を介して回動自在なクランプロツド
５４が支持されており、このクランプロツド５４
は通常はばね５５に付勢されて鉛直方向とされて
いるが、制御用切換弁６２に接続されて加圧空気
により動作可能なピストン５６により回動可能と
されている。

作動用の油加圧装置６は加圧空気により動作可
能な加圧ポンプ６３と、これに加圧空気を供給ま
たは排出可能な動作制御弁６４とからなり、動作
制御弁６４は２つの切換弁と時間遅れを発生させ
る空気溜めおよび絞りとを備え、減圧弁６１を介
して図示しない加圧空気供給装置から送られる連
続的な加圧空気により動作し、加圧ポンプ６３の
負荷に応じて断続的に加圧空気を供給または排出
可能とされ、加圧ポンプ６３はこの加圧空気の供
給または排出の繰り返しにより駆動されて油溜め
６０から作動用の油を汲みあげ、これを加圧して
シヤトル弁１の吸入口１１に供給可能とされてい
る。

以上のような本実施例における動作は次のよう
なものである。

図示しない加圧空気供給手段から連続的に供給
される加圧空気は、これが過大な圧力の場合には
減圧弁６１により適宜減圧され、所定の圧力に保
たれて供給される。この加圧空気は一部を作動用
の油加圧装置６に送られ、油溜め６０内の作動用
の油を加圧してシヤトル弁１に供給する駆動力と
して用いられる。

通常時には、制御用切換弁６２は第２図に示す
ように減圧弁６１からの回路を閉じられ、一方シ
ヤトル弁１および上型クランパ５に連なる回路は
大気に解放され、シリンダ３０およびシリンダ５
６は大気圧すなわち低圧とされている。

このため、シヤトル弁１においては、ピストン
３２はばね３３の付勢力によりシリンダ３０内の
右端位置に移動され、ピストンロツド３４の圧接
を受けない弁体２１はばね２２の付勢力によりド
レン口回路１５を閉塞するが、吸入口回路１４を
閉塞する弁体２０は、作動用の油供給手段６から
吸入口１１へ供給される作動用の油の圧力により
押し開かれ、作動用の油は吸入口回路１４を経て
吐出口１２へと通され、上型クランパ５へと送ら
れる。

また、上型クランパ５においては、シヤトル弁
１から送られた作動用の油が、シリンダ５０内で
ばね５２の付勢力に抗してピストン５１を押し上
げ、クランプロツド５４を上方に移動させる。こ
のときシリンダ５６は低圧とされており、クラン
プロツド５４はばね５５の付勢力により鉛直方向
に姿勢を維持されて上方に移動され、上型をクラ
ンプする。

このとき、これらの弁体２０，２１はチエツク
弁として動作するため、吐出口１２側の付勢力が
吸入口１１側より高くなつた際には弁体２０は再
び閉塞されて逆流を防ぎ、また弁体２１によりド
レン口１３側への漏れを防げるため、吐出口１２
側の油圧は維持されて上型クランパ５の不必要な
油圧低下を防止する。

一方、制御用切換弁６２を切換えると、減圧弁
６１からの加圧空気がシヤトル弁１に送られ、ピ
ストン３２はばね３３の付勢力に抗してシリンダ
３０の左端位置に移動し、ピストンロツド３４が
ドレン口回路１５を閉塞する弁体２１に圧接して
押し開くことにより吸入口回路１４から吐出口１
２へ通じる前記作動用の油の一部をドレン口１３
へ排出させ、上型クランパ５へ送られる作動用の
油の圧力を低下させる。さらに、ピストンロツド
３４は弁体２１を左方向に移動させ、弁体２１を
対向配置された弁体２０に圧接させ、弁体２０に
より吸入口回路１４を閉塞させ、作動用の油を遮
断するとともにドレン口回路１５を解放し、上型
クランパ５に送られていた作動用の油を油溜め６
０に戻す。

このとき、上型クランパ５においては、シリン
ダ５０内の油圧が低下し、ピストン５１が降下し
てクランプロツド５４による上型のクランプを解
除する。さらに、ピストン５６は制御用切換弁６
２から加圧空気により移動してクランプロツド５
４を回動させて逃がし、上型の交換を容易とす
る。

このような本実施例によれば、１つの制御用切
換弁６２で動作する１つのシヤトル弁１で作動用
の油の供給、排出の切換えが可能であり、油圧シ
リンダ等の動作制御を簡単な構成で容易に行うこ
とができるという効果がある。また、吸入口１１
側の油圧が高い状態では、これらの弁体２０，２
１がチエツク弁として働き、油圧を維持して不用
意な油圧低下による事故を防止できるという効果
がある。このため、従来は第４図に示したよう
に、２つのパイロツト作動チエツク弁９６と、こ
れらの開閉動作に時間差を発生可能な２つの切換
弁９７，９８とを必要とした上型クランパ回路
を、極めて簡単な構成とすることができる。さら
に、供給、排出の切換えの際の弁体駆動手段３の
動作を低速で行えば、ドレン口１３側の弁体２１
が開かれてから吸入口１１側の弁体２０が閉じら
れるまでには、介装されたばね２２により両弁体
２０，２１間には距離があるために時間的な遅れ
が生じ、弁体２０，２１は適当な時間差をおいて
別々に動作し、切換えの中間位置においては吸入
口１１、吐出口１２、ドレン口１３が連通され、
特別な手段を用いなくとも油圧の急激な変化が避
けられる。

以上に示したように、本実施例のシヤトル弁１
を上型クランパ回路に適用した例により本発明を
説明したが、本発明はこのような利用に限らず多
様な油圧装置あるいは回路に利用可能であり、例
えば、第３図にJIS回路表示で示すように、２つ
のシヤトル弁１を組み合わせることにより四方弁
として利用可能であり、スプールを用いた従来の
四方弁に比べて切換えの時のシヨツクが少なくで
きるほか、弁体２０，２１による閉塞を用いた流
路の切換えであるため漏れを極めて少なくできる
という効果がある。

なお、前記実施例においては、弁体駆動手段３
のピストンロツド３４を、弁体２１を介して弁体
２０を圧接させ、吸入口回路１４を強制的に閉塞
させたが、これはピストンロツド３４を弁体２１
に挿通させるなどして弁体２０を直接圧接するも
のでもよく、さらに、弁体駆動手段３は外部から
供給される制御用流体により移動可能なピストン
３２と、これに連結されて一体に動作可能なピス
トンロツド３４とを備えたシリンダ３０であると
したが、これは電気的に動作するソレノイドと、
これに駆動されて動作可能なロツドとを備えた弁
体駆動手段、あるいはモータと、このモータの回
転運動を往復運動に変換する伝達機構とを備えた
弁体駆動手段であつてもよい。

このように、本発明は特定の実施態に限定され
るものではなく、要するに、吸入口１１と吐出口
１２とを連通する吸入口回路１４と、吐出口１２
とドレン口１３とを連通するドレン口回路１５と
を、各々独立に開閉可能に対向配置された一対の
弁体２０，２１と、これらの弁体２０，２１間に
各々を互いに離れる方向に付勢可能に介装され、
各々の弁体を付勢して吸入口回路１４およびドレ
ン口回路１５をそれぞれ閉塞させるばね２２と、
ドレン口１３側の弁体２１を移動させてドレン口
回路１５の閉塞を解除するとともに、吸入口１１
側の弁体２０により吸入口回路１４を強制的に閉
塞する弁体駆動手段３とを備えたシヤトル弁１を
構成するということである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のシヤトル弁によれば、
構造を簡単かつ設置を容易とすることができ、さ
らに油圧回路の切り換えが容易に行えるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシヤトル弁を示す
断面図、第２図は前記シヤトル弁を適用した上型
クランパ回路を示す回路図、第３図は前記シヤト
ル弁の他の適用例を示す回路図、第４図は従来例
を示す回路図である。 １…シヤトル弁、３…弁体駆動手段、１１…吸
入口、１２…吐出口、１３…ドレン口、１４…吸
入口回路、１５…ドレン口回路、２０，２１…弁
体、２２…ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸入口と吐出口とを連通する吸入口回路と、
   吐出口とドレン口とを連通するドレン口回路と
   を、各々独立に開閉可能に対向配置された一対の
   弁体と、 これらの弁体間に各々を互いに離れる方向に付
   勢可能に介装され、各々の弁体を付勢して吸入口
   回路およびドレン口回路を閉塞させるばねと、 ドレン口側の弁体を移動させてドレン口回路の
   閉塞を解除するとともに、吸入口側の弁体により
   吸入口回路を強制的に閉塞する弁体駆動手段とを
   備えたことを特徴とするシヤトル弁。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記弁体駆
   動手段は外部から供給される制御用流体により移
   動可能なピストンと、これに連結されて一体に動
   作可能なピストンロツドとを備えた圧力シリンダ
   であることを特徴とするシヤトル弁。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記弁体駆
   動手段はソレノイドと、これに駆動されて動作可
   能なロツドとを備えたことを特徴とするシヤトル
   弁。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記弁体駆
   動手段はモータと、このモータの回転運動を往復
   運動に変換する伝達機構とを備えたことを特徴と
   するシヤトル弁。