JPH05164171A - 圧力調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出手段の動作を一時停止させ位置制御動作
を自由に解除させることができる圧力調整装置を提供す
る。 【構成】 高さ制御モードの解除と同時に退避モードを
設定するときには、管路８内の圧縮空気を管路１０を介
して送気方向とは逆方向（点線方向）に排気する。する
と、その管路８内のパイロット圧がなくなるのでパイロ
ット弁６が閉じる。このとき、このパイロット弁６に設
けた残圧排気機能により、シリンダ５１内の残圧がパイ
ロット弁６の排気口７Ｃから排気され、ピストン５２が
降下する。これにより、弁軸９が高さ制御モード時にお
ける上フレーム３の許容された小変動範囲内から大きく
後退し、検出手段４としての作動が一時的に停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流体圧を利用して振
動を吸収する除振装置等の圧力調整手段として使用する
圧力調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば除振装置等に使用する圧力調整装
置として、空気バネとなる伸縮自在の可撓体の高さを検
出するセンサーとこのセンサーからの信号に応じて可撓
体に供給する空気圧を調整する制御弁とを組合せた構成
のものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、このような組
合せのものでは、可撓体の高さを適正位置に設定するた
め、例えば適正高さを検出するセンサとしてマイクロス
イッチ等（以下これを位置検出手段とよぶ）の使用が考
えられている。ところが、可撓体が適正高さに設定され
たのち装置全体が振動をうけると、それに応じて可撓体
の高さが変化すると共に位置検出手段も変位して誤動作
することがあるので、位置検出手段の繰返し動作に伴う
耐久性が問題となっている。また、可撓体の高さが適正
位置になった後は、可撓体に作用する荷重が変わった
り、可撓体内の空気が洩出する等のトラブルがなけれ
ば、位置検出手段は一時的に不要である。従って、先の
問題を回避すべくその位置検出手段を可撓体の振動動作
と連動しない位置に取外しておく等の措置が考えられる
が、可撓体の高さ制御を行うたびに取付け直すことが必
要であり、実用的でない。そこで、この発明は、上記し
た従来の欠点に鑑み、位置検出手段の動作を一時停止さ
せるために可撓体の運動系から簡単に退避させておくこ
とができ、これによって耐久性の大幅な向上を図ること
ができる圧力調整装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、圧縮
空気によって伸長する可撓体の伸長位置を検出手段が検
出し、この検出した位置情報に基づき可撓体内に送り込
む空気圧を調整する圧力調整装置において、前記可撓体
の小変位動作に追従して前記検出手段が作動せぬよう前
記可撓体の許容変動範囲内から一時的に後退させる手段
を備えたものである。

【０００５】

【作用】この発明の圧力調整装置は、例えば可撓体とな
る可撓体に供給する空気を吸排気するシリンダ内のピス
トンの一部を弁軸とし、この弁軸の一端を可撓体の高さ
位置を検出するための検出手段として用いており、シリ
ンダ内に可撓体の高さを制御するための空気を導き可撓
体の高さの制御動作をさせている間（以下これを高さ制
御モードとよぶ）には、ピストンと一体の弁軸が押上げ
られ、その一端で可撓体の高さを検出する。可撓体の高
さが設定位置に達して一時的に高さの制御が不必要にな
った場合には、弁軸に高さ制御のための位置検出動作を
一時的に中断させるため（以下これを退避モードとよ
ぶ）、退避手段として、例えばシリンダ内の制御用の空
気圧を排気することにより、シリンダ内のピストンには
押上げる力がなくなり、弁軸の自重又はスプリング等に
より弁軸が下がり、その弁軸の一端が可撓体の高さ検出
部分から離れるので、可撓体が振動変位しても弁軸は動
かず高さ位置検出手段が作動しなくなる。再び高さ制御
モードを設定する場合には、シリンダ内に制御用空気を
送気すればピストンと一体の弁軸が押し上げられその一
端で可撓体の高さを検出できる状態に復帰する。

【０００６】

【実施例】以下この発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図１はこの発明の第１実施例に係
る圧力調整装置を取付けた除振装置を示すものであり、
この除振装置は、パレットの骨格を形成する下フレーム
１に下部を固着した可撓体２と、この可撓体２上部に固
着した上フレーム３の高さ位置を検出する検出手段４
と、この検出手段４からの出力信号に応じて可撓体２内
に空気圧を供給する制御弁５と、検出手段４の作動を一
時的に停止させる退避手段とから構成されている。な
お、図中符号６はパイロット弁を示すものであり、後に
説明する制御弁５の出力口５１Ｂと可撓体２とを結ぶ管
路７上に設けられており、図示外の空気源から可撓体２
に向けて送り出される圧縮空気の一部が管路８を介して
供給されている間その圧力（パイロット圧）によって作
動して管路７を開放するようになっている。即ち、この
パイロット弁６は、パイロット圧が加わっている間は入
口７Ａと出口７Ｂが連通された開状態となり、またパイ
ロット圧がなくなると出口７Ｂ側が閉止されて入口７Ａ
と排気口７Ｃが連通された開状態となり、後に説明する
制御弁５の出力口５１Ｂ〜パイロット弁６間の残圧が一
点鎖線で示す如く排気されるように構成された３方弁を
用いてある。

【０００７】検出手段４は、可撓体２の伸長量（圧力）
を上フレーム３の高さ位置の変動から検出するものであ
り、この実施例では、上フレーム３と、この上フレーム
３の下面に接触することで位置検出を行う弁軸９とから
構成されている。制御弁５は、下フレーム１に下部が固
着されたシリンダ５１と、このシリンダ５１内に嵌挿さ
れ、検出手段４の弁軸９を兼用するピストン５２とから
構成されており、空気源や可撓体２による圧力により或
は上フレーム３の昇降動作に追随して作動するようにな
っている。シリンダ５１は、図２に示すように、ピスト
ン５２が気密状態を保持したまま突出するための開口を
上部に設けた有底円筒状に形成されており、空気源と連
通する供給口５１Ａと、この供給口５１Ａを介して空気
源から取込んだ空気を排出する出力口５１Ｂと、可撓体
２内から逆流する空気を流入するとともに、ピストン５
２を押上げる圧縮空気が出力口５１Ｂから給気されるピ
ストン加圧用の給気口５１Ｃと、可撓体２の給気停止後
に配管中の残圧等で可撓体２が設定高さをこえて伸長す
るような場合に、図１に点線で示す如く給気口５１Ｃを
介して可撓体２からの空気を排気する排気口５１Ｄとか
ら構成されている。ピストン５２は、図２に示す如くシ
リンダ５１の内周面に嵌合するとともにシリンダ５１に
形成した各口５１Ａ〜５１Ｄをシールすることができる
第１シール部５２Ａ〜第３シール部５２Ｃが形成されて
いる。即ち、このピストン５２は、シリンダ５１内での
上下動位置に応じて各口５１Ａ〜５１Ｄを適宜開閉させ
るようになっている。

【０００８】退避手段は、搭載物等を搭載後の可撓体２
が所定の設定高さまで伸長したのちは、外部から何等か
らの原因で装置全体或は一部に多少の振動が作動して
も、その可撓体２が振動を吸収することが可能であると
いう事情から、次に重量の異なる搭載物等に積み変える
等の間、一時的に高さ制御が不必要な場合に、弁軸９
（ピストン５２を兼用）を上フレーム３の設定された高
さ位置よりも下方に大きく降下させておくためのもので
ある。即ち、この実施例の退避手段には、可撓体２の高
さ制御が完了したのち、管路１０を介して管路８内の空
気を排気する排気手段（図略）を用いており、管路８内
の空気を排気するとパイロット弁６に作用するパイロッ
ト圧がなくなるので、パイロット弁６が作動して出力口
７Ｂと可撓体２とを連結する管路７が閉止され、これに
よって弁軸９（ピストン５２）と可撓体２との連動関係
が一時的に中断するようになっている。なお、この実施
例では、パイロット弁６に残圧排気機能を付与してお
り、図１に一点鎖線で示す如くシリンダ５１内の残留空
気が出力口５１Ｂ及び給気口５１Ｃを介して排気口７Ｃ
から外部へ排気されるため、弁軸９（ピストン５２）は
最降下位置まで自動的に後退するように構成されてい
る。

【０００９】次に、この実施例の作用、即ち高さ制御モ
ード及び退避モードの設定動作等について説明する。な
お、ここでは便宜的に可撓体の高さが設定値よりも低く
なっているときに、空気を供給して設定高さにする場合
について説明するが、逆であっても同様の動作によって
退避モードが設定される。 エアーコンプレッサー等外部の空気源から制御弁５の
エアー供給口５１Ａに圧縮空気が供給される。更にこの
圧縮空気は、エアー供給口５１の手前の管路１０上で分
岐され、一部が制御弁５の出力口５１Ｂと可撓体２を結
ぶ管路７を開閉するパイロット弁６のパイロット圧とし
て供給される。このパイロット弁６は、パイロット圧が
ある間のみ主回路の入口７Ａと出口７Ｂとの間が開とな
り、可撓体２と出力口５１Ｂとの間でエアーが給排気で
きるようになる。

【００１０】制御弁５のエアー供給口５１Ａより供給
されたエアーは出力口５１Ｂより可撓体２へ給気される
のと同時に、出力口５１Ｂの空気圧はピストン加圧給気
口５１Ｃへ送られ、内部のピストン５２を押し上げるよ
うに働くが、弁軸９上端が可撓体２の高さ検出用上フレ
ーム３で制限されているため、シリンダ５１内へ送気さ
れる空気圧が一定値をこえるまで弁軸９は上フレーム３
以上には上昇できない。 その後シリンダ５１内の高圧空気によって弁軸９がさ
らに上昇し、弁軸９と一体構造をなす第１シール部５２
Ａが上昇して図３に示す如くエアー供給口５１Ａと出力
口５１Ｂとの間のすき間をシールするまで、可撓体２に
エアーが給気される。即ち、可撓体２にエアーが給気さ
れ、可撓体２の高さが高くなると、それに対応して制御
弁５の弁軸９も、第１シール部５２Ａの下方から押し上
げられ、ついに図３に示す如く第１シール部５２Ａによ
ってエアー供給口５１Ａと出力口５１Ｂとの間のすき間
がシールされ、出力口５１Ｂへの給気が停止する。な
お、可撓体２の高さの位置の設定については予め制御弁
５の取付位置により調整しておくことができる。

【００１１】可撓体２の高さ制御モードの設定動作が
完了した後で、外部空気源からの空気を排気すると、パ
イロット弁６に加わるパイロット圧がなくなるためパイ
ロット弁６が切変わり、出力口５１Ｂと可撓体２を結ぶ
管路７が閉ざされる。これによって、シリンダ５１内の
ピストン５２が最降下位置まで降下して退避モードが設
定される。なお、この実施例の如くパイロット弁に、残
圧排気機能があるものを用いれば、出力口５１Ｂから給
気口５１Ｃを通りピストン系の残圧が排気されピストン
５２を押し上げる圧力がなくなるため、シリンダ５１内
上部空間と第１シール部５２Ａとの間にスプリングを介
装すれば、このスプリングの力で弁軸９が周期的に変化
しても、その都度制御弁５の弁軸９を上下させることな
く、制御を必要とした時のみ弁軸９を上下させるだけで
よく、制御弁５の耐久性が著しく向上する。又、上記説
明では、スプリングで弁軸を押し下げる説明をしたが、
このスプリングを設けてなくてもよい。つまり、ピスト
ンＡを押上げる空気圧がなくなり、かつ、可撓体２の高
さ検出用フレーム等で弁軸が一度押し下げられれば、そ
の後、周期的に可撓体２の高さが変化しても、その都度
弁軸が上下動するといったトラブルが生ずることはな
い。

【００１２】なお、ここで、配管中の残圧や、可撓体２
の動作おくれなどから、可撓体２への給気が止った後に
図４に示す如く可撓体２の高さが設定高さより高くなっ
た場合でも退避モードへの設定が行える。即ち、可撓
体２の高さが設定高さをこえると、それに対応して制御
弁５の弁軸９も上昇し、第３シール部５２Ｃが排気口５
１Ｄの所に達したのちそれをこえる。これによって可
撓体２内の圧縮空気が、開口されたピストン加圧給気口
５１Ｃを介して排気される。その結果、可撓体２内の
空気が減少し可撓体２が収縮すると、可撓体２の高さ検
出用上フレーム３も降下して制御弁５の弁軸９が押下げ
られる。従って、第３シール部５２Ｃも降下し、連通
されていた給気口５１Ｃと排気口５１Ｄの間がこの第３
シール５３Ｃによってシールされ排気口５１Ｄからは排
気しなくなるが、パイロット圧がなくなるので、入口７
Ａと排気口７Ｃが連通し、ピストン５２下方のシリンダ
５１内の残圧等がそこから排気され、ピストン５２が最
下部まで降下する。従って、この実施例によれば、一度
可撓体２の高さが設定高さに制御された後はエアーもれ
が生じたり、可撓体２上の荷重が変わったりしない限
り、可撓体２側の空気は閉じ込めた状態で使用すれば、
圧縮空気の追加供給が不要であり、その分空気の節約が
できる。

【００１３】次に、この発明に係る圧力調整装置の他の
実施例について説明する。なお、この実施例において先
の第１実施例と同一部分には同一符号を付して重複説明
を避ける。図５はこの発明の第２実施例に係る圧力調整
装置が適用された除振装置を示すものであり、この圧力
調整装置は、上下方向の寸法が短縮化された制御弁５′
と、第１〜第３パイロット弁１１〜１３と、押しボタン
弁１４とを備えている。制御弁５′は、先の第１実施例
のものに比べ高さが略半分に短縮化されたシリンダ５３
と、このシリンダ５３内に嵌挿され、検出手段（第１実
施例と同様）の弁軸９′を兼用するが先の第１実施例の
ものに比べ高さ寸法が略半分に短縮化されたピストン５
４とから構成されている。シリンダ５３には、第１連通
口５３Ａと第２連通口５３Ｂと第３連通口５３Ｃとが所
定の高さレベルに形成されている。ピストン５４は、一
部（上端部側）が検出手段４′の弁軸９′を構成してお
り、下端部には第１，第２連通口５３Ａ，５３Ｂを閉塞
することができるシール部５４Ａが形成されている。

【００１４】第１パイロット弁１１は、押しボタン弁１
４の「開」動作によって空気源から圧縮空気が流入し、
加圧状態になると管路５５Ａが開放するように構成され
ており、押しボタン弁１４の「閉」動作により可撓体２
への高圧空気の送気が停止すると管路５５Ａが閉止する
ようになっている。第２パイロット弁１２は、逆に加圧
状態で管路５５Ｅが閉止するようになっており、押しボ
タン弁１４の「閉」動作によって可撓体２への圧縮空気
の送気が停止するとその管路５５Ｅが開放するようにな
っているが、「開」動作時には残圧排気を行うことがで
きるようになっている。第３パイロット弁１３は、第１
パイロット弁１１と同様の構成となっており、加圧状態
になると管路５５Ｆを開放するようになっている。押し
ボタン弁１４は、可撓体２へ圧縮空気を送気して上フレ
ーム３の高さ制御を行う（高さ制御モード）場合には、
管路５５を開く「開」動作を行うようになっている。ま
た、この押しボタン弁１４は、高さ設定レベルに設定後
高さ制御を一時的に解除させ（つまり退避モードへ設定
変更する）るために弁軸９′（ピストン５４）の高さ検
出動作を一時中断させる場合、「閉」動作を行い高圧空
気の可撓体２への送気を停止させると同時に管路５５側
の残圧を排気するようになっており、これによって検出
手段４′の退避手段としても機能するようになってい
る。

【００１５】次に、この第２実施例の作用について説明
する。 （Ｉ）設定高さまで可撓体２を伸長させる場合 押しボタン弁１４を操作して管路５５を開放すると、空
気源から圧縮空気が送気される。これによって第１パイ
ロット弁１１が開放する。このような条件下で、図５に
示す如く管路５５内に送気された圧縮空気は、一部が管
路５５Ａから第１パイロット弁１１を通過して可撓体２
へ流入し、可撓体２が伸長すると共に、この上端に固着
した上フレーム体３が上昇する。また、管路５５Ｂに流
入した一部の圧縮空気は、第３連通口５３Ｃからシリン
ダ５３内に流入し、ピストン５４（弁軸９′）を押上げ
る。このようにして、押上げられるピストン５４は、図
５に示すようにシール部５４Ａが第２連通口５３Ｂに到
達し５３Ｂより出た圧縮空気が５５Ｄを介してパイロッ
ト弁１２のパイロット圧として供給され、パイロット弁
１２が閉となり、５５Ｅから可撓体２への管路が閉止さ
れ２つの圧縮空気の供給が止まる。これによって上フレ
ーム３の高さレベルが設定制御される。これをこえて、
つまり図６に示す如くシール部５４Ａが第１連通口５３
Ａをこえると、余分の圧縮空気がその第１連通口５３Ａ
から管路５５Ｃを通り開弁された第３パイロット弁１３
から排気される。

【００１６】（II) 高さ制御を一時的に解除（退避モー
ドへの設定）する場合 押しボタン弁１４を閉じると、管路５５からの送気が停
止し、管路５５内の残圧が排気されると共に第１パイロ
ット弁１１が閉止する。これにより、図７に示す如く、
シリンダ５３内の高圧空気は管路５５Ｂを通り押ボタン
弁１４から排気されると共に、シリンダ５３内の一部の
圧縮空気は第３連通路５３Ｃから管路５５Ｂを介して排
気される。このため、ピストン５４がシリンダ５３内を
最下降位置まで降下する。従ってこの第２実施例によれ
ば、シリンダ５３の高さが先の第１実施例のものに比べ
略半分ですむので、装置の薄型化さらには軽量小型化が
図れる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、例えばトラックの荷台に設置した除振装置に使用
すると、走行中のトラックの荷台の振動は５〜１０Ｈｚ
のものが主成分であり、従来のものの場合、制御弁と連
動するセンサー部が、振動変位に追随して動き、例えば
振動の主成分を５Ｈｚとして、１ケ月１５日間、１日平
均８時間トラック輸送で振動を受けた場合１年間で２６
００万回近い回数制御弁が作動することになり、従って
可動部分の摩滅は避けがたく、定期的に部品交換が必要
となるが、本発明では、可撓体で支える載荷物の重量が
変わった場合のみ、制御弁と連動する検出手段を動かし
て位置検出させ、可撓体が設定高さになった後は、検出
手段を退避手段で後退させて接触しないようになってい
るため、例えば上記のようなトラック輸送で振動変位が
あった場合でも、制御弁が振動に追随していちいち動く
ことがなく、摩滅の心配がない等、耐久性が大幅に向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る圧力調整装置が適用された第１
実施例の除振装置を示す要部断面図。

【図２】この発明の第１実施例に係る除振装置に用いら
れる制御弁を示す断面図。

【図３】図１に示す第１実施例の除振装置における制御
弁の作用を示す断面図。

【図４】同除振装置における制御弁の作用を示す断面
図。

【図５】この発明に係る圧力調整装置が適用された第２
実施例の除振装置を示す断面図。

【図６】同除振装置に適用の圧力調整装置の作用を示す
説明図。

【図７】同除振装置に適用の圧力調整装置の作用を示す
説明図。

【符号の説明】

１ 下フレーム ２ 可撓体 ３ 上フレーム ４，４′ 検出手段 ５，５′ 制御弁 ６，１１，１２，１３ パイロット弁 ９，９′ 弁軸 ５１，５３ シリンダ ５２，５４ ピストン ５２Ａ〜５２Ｃ （第１〜第３）シール部 ５４Ａ シール部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気によって伸長する可撓体の伸長
   位置を検出手段が検出し、この検出した位置情報に基づ
   き可撓体内に送り込む空気圧を調整する圧力調整装置に
   おいて、 前記可撓体の小変位動作に追従して前記検出手段が作動
   せぬよう前記可撓体の許容変動範囲内から一時的に後退
   させる手段を備えたことを特徴とする圧力調整装置。