JPH0529433Y2 - - 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、またはエアコンプレツサ
やエアレシーバ等の圧縮空気源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を非励磁にするとと
もに電磁弁２のソレノイドｂを励磁すると、吸着
パツド３が圧縮空気源５に連通するので、圧縮空
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。

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及び圧縮空気源
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は、真空圧も空気圧も作用し
ない休止状態にある。

この状態でソレノイドｂを励磁すると、圧縮空
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によつてこの位置に保持されるので、
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が圧縮空気源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切換弁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３が休止状態に戻る。

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の連通切換時に、デテン
ト機構１５がパイロツト切換弁１２のパイロツト
空気供給位置を保持するので、従来の真空圧制御
弁における上述の欠点を解消することができる。

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
には吸着パツドが休止状態を必要とするが、物品
の吸着保持から解放の間には、吸着パツド３は休
止状態を必要としないので、上記真空圧制御弁
は、物品の吸着保持から解放の間に、吸着パツド
３を空気圧も真空圧も作用しない休止状態にする
という動作の無駄があり、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課題］ 本考案が解決しようとする課題は、停電等によ
つてソレノイドが消磁し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、また物品の
吸着保持から解放の間に吸着パツドの休止状態が
介在するという動作の無駄がない、安価な真空圧
制御弁を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の真空圧制御
弁は、３ポート３位置切換弁よりなる主弁と、該
主弁にパイロツト流体を給排するパイロツト切換
弁とを備えた真空圧制御弁であつて、上記主弁
が、圧縮空気源に連通される供給ポートと、吸着
パツドに連通される出力ポートと、真空圧源に連
通される真空圧ポートと、主切換弁部と、受圧作
動部とを備え、上記主切換弁部を、パイロツト切
換弁から受圧作動部に給排されるパイロツト流体
により、出力ポートを真空圧ポートに連通させる
第１切換位置と、出力ポートを供給ポートに連通
させる第２切換位置と、隔ポート間の連通が遮断
される中立位置をとるものとして構成し、上記パ
イロツト切換弁が、パイロツト切換弁部材と、該
パイロツト切換弁部材を駆動する一対の電磁切換
弁と、機械的デテント機構とを備え、上記パイロ
ツト切換弁部材を、一方の電磁切換弁によつて第
１切換位置にあるときは、主弁の受圧作動部にパ
イロツト流体を供給して主切換弁部を第１切換位
置に切換え、他方の電磁切換弁によつて第２切換
位置にあるときは、主弁の受圧作動部にパイロツ
ト流体を供給して主切換弁部を第２切換位置に切
換えるものとして構成し、上記機械的デテント機
構を、第１切換位置にあるパイロツト切換弁部材
を停電時においてもその切換位置に保持するもの
としたことを特徴としている。

［作用］ ２個の電磁切換弁がいずれも不作動のときは、
主弁の受圧作動部にパイロツト流体が供給されな
いので、主切換弁部は、ポート間の連通が遮断さ
れる中立位置にあり、吸着パツドは休止状態にあ
る。

この状態で一方の電磁切換弁を作動させると、
パイロツト切換弁部材が第１切換位置に切換わる
とともに、機械的デテント機構がこの切換位置を
保持する。また、パイロツト切換弁部材が第１位
置に切換わると、主弁の受圧作動部にパイロツト
空気が供給されるので、主切換弁部が第１切換位
置に切換わつて出力ポートが真空圧ポートに連通
し、吸着パツドに真空圧が作用する。

この場合、パイロツト切換弁部材は、デテント
機構によつて第１切換位置に保持されているため
に、電磁切換弁が停電等によつてその機能を喪失
しても、主弁は第１切換位置を保持している。

次いで、一方の電磁切換弁を不作動にするとと
もに他方の電磁切換弁を作動させると、デテント
機構によるパイロツト切換弁部材の位置保持が解
除されて、該弁部材が第２切換位置に切換わる。
これによつて、主弁の受圧作動部にパイロツト空
気が供給されるので、主切換弁部が第２切換位置
に切換わつて出力ポートが供給ポートに連通し、
吸着パツドに圧縮空気が作用する。

他方の電磁切換弁を不作動にすると、主弁の主
切換弁部がもとの中立位置に復帰して、吸着パツ
ドが休止状態に戻る。

［実施例］ 第１図及び第２図は本考案の実施例を示し、こ
の真空圧制御弁は、主弁２０、該主弁２０にパイ
ロツト空気を供給するパイロツト切換弁５０、及
びこのパイロツト切換弁５０に制御空気を給排す
る第１、第２の電磁切換弁６０ａ，６０ｂを備え
ている。

上記主弁２０における弁本体２１は、圧縮空気
源５に連通させる供給ポートＰ、吸着パツド３に
連通させる出力ポートＡ、及び真空源４に連通さ
せる真空圧ポートＲを備え、内部には、供給弁部
２２と真空圧弁部２３を有する主切換弁部、及び
該主切換弁部を駆動するための受圧作動部２４が
設けられている。

供給弁部２２は、供給ポートＰと出力ポートＡ
を連通させる供給弁座２６を備え、供給弁座２６
との対向位置にはそれと略同径のシリンダ状の背
室を形設し、その背室に供給弁座２６を開閉する
供給弁体２７を摺動可能に挿嵌するとともに、供
給弁体２７を供給弁座２６に押し付ける主弁スプ
リング２８を縮設している。なお、上記背室は、
供給弁体２７に設けた連通孔によつて出力ポート
Ａ側に連通させている。上記供給弁部２２と同軸
上に形成された真空圧弁部２３は、出力ポートＡ
と真空圧ポートＲを連通させる真空圧弁座２９を
備え、その真空圧弁部２９は上記供給弁座２６と
背向状態に形設されている。また、弁本体２１に
おける真空圧弁座２９と対向する位置にはシリン
ダ状の背室が形設され、その背室に真空圧弁座２
９を開閉する真空圧弁体３０を摺動可能に挿嵌す
るとともに、真空圧弁体３０を真空圧弁座２９に
押し付ける主弁スプリング３１を縮設している。
なお、上記背室は、真空圧弁体３０に設けた連通
孔によつて出力ポートＡ側に連通させている。

上記供給弁部２２及び真空圧弁部２３を駆動す
る受圧作動部２４は、供給弁体２７及び真空圧弁
体３０のロツド挿通孔に摺動自在に挿通したロツ
ド３２を備え、該ロツド３２における供給弁体２
７と真空圧弁体３０との間の部分に大径部を形設
している。第１図に示す中立状態においては、供
給弁部２２及び真空圧弁部２３の両方が閉鎖した
状態にあり、またロツド３２が下動した状態にあ
つては、真空圧弁体３０がロツド３２の下動を許
容しながら閉弁状態を維持するとともに、供給弁
体２７が大径部の下面により主弁スプリング２８
の付勢力に抗して下動開弁され、さらにロツド３
２が上動した状態にあつては、上記とは逆に、供
給弁部２２が閉弁し真空圧弁部２３が開放する。

ロツド３２が固定されたピストン３４は、弁本
体２１内に第１パイロツト室３５と第２パイロツ
ト室３６を区画形成し、それらにおける圧力差に
より軸方向に駆動されるもので、第１パイロツト
室３５は第１パイロツト通路３７に、第２パイロ
ツト室３６は第２パイロツト通路３８にそれぞれ
連通している。したがつて、ピストン３４とロツ
ド３２は、第２パイロツト室３６の圧力が第１パ
イロツト室３５のそれより大きいときは下動し、
小さいときは上動する。

一方、パイロツト切換弁５０のボデイは、軸線
方向に、パイロツト切換弁部材を構成するスプー
ル５２を摺動自在に挿嵌するための貫通孔を備
え、貫通孔の一端には第１圧力室５４が形成さ
れ、他端にはデテント機構５５を設けるととも
に、第２圧力室５６が形成されている。また、上
記ボデイには、中央に第１パイロツト通路３７に
連通するパイロツトポートAcが、その両側に排
気通路４０に連通する排気ポートRc及び供給通
路３９に連通する圧力ポートPcが開設されてお
り、上記圧力ポートPcは、圧力通路５３を介し
て電磁切換弁６０ａ，６０ｂにおける所要のポー
トに連通させている。

上記スプール５２の一端は第１圧力室５４に、
他端は第２圧力室５６に突出しており、それらの
先端は圧力室５４，５６に挿入されたピストンに
当接している。

上記デテント機構５５は、図示を省略している
スプリングによつてスプール５２の中心側に向け
て付勢された複数のボール５７，……を有し、該
ボール５７，……とスプール５２のまわりに形成
された係止溝５８とによつて、スプール５２を一
時的に係合保持する機械的デテント機構が構成さ
れている。

一方、電磁切換弁６０ａ，６０ｂは、弁機構部
６２ａ，６２ｂ及び電磁部６１ａ，６１ｂよりな
る周知の３ポート電磁弁からなり、弁機構部６２
ａ，６２ｂには上述の圧力通路５３に連通してい
るポートPa，Pbと、第１圧力室５４に連通する
ポートAa、及び第２圧力室５６と第２パイロツ
ト通路３８に連通するポートAbと、電磁部６１
ａ，６１ｂの固定鉄心６３ａ，６３ｂ内を通じて
カバーに開設された大気に連通するポートRa，
Rbとを備えている。

上記電磁切換弁６０ａの弁機構部６２ａは、電
磁部６１ａが非励磁のときは、可動鉄心６４ａに
設けた弁部材によつてポートPaとAaの連通を遮
断するとともにポートAaとRaを連通させ、電磁
部６１ａが励磁されたときは、ポートPaとAaを
連通させるとともにポートAaとRaの連通を遮断
する。また電磁切換弁６０ｂの弁機構部６２ｂ
は、切換弁６０ａと同様に、電磁部６１ｂの励
磁、非励磁によつて、ポートAbをポートPbとRb
とに切換えて連通させる。

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、電磁切換弁６０ａ，６０ｂの電磁部
６１ａ，６１ｂが共に非励磁の状態にあり、パイ
ロツト切換弁５０の両端の圧力室５４，５６はい
ずれも電磁切換弁のポートAa，Ra及びAb，Rb
を通つて大気に連通しており、パイロツト切換弁
５０の圧力ポートPcが閉鎖されてパイロツトポ
ートAcと排気ポートRcが連通している。したが
つて、主弁２０のパイロツト室３５，３６は、ポ
ートAbからポートRbを通じて、及びパイロツト
ポートAcから排気ポートRcを通じてそれぞれ大
気に連通し、受圧作動部２４が主弁スプリング２
８，３１により中立位置に保持され、供給弁部２
２、真空圧弁部２３が閉鎖されて、主切換弁部が
中立位置にあるために、吸着パツド３は、圧縮空
気も真空圧も作用しない休止状態にある。この場
合、圧縮空気源５の圧縮空気は、供給ポートＰ、
供給通路３９、圧力ポートPc及び圧力通路５３
を通つて、ポートPa，Pbまで供給されている。

この状態で電磁切換弁６０ａの電磁部６１ａを
励磁すると、ポートPaとAaが連通してパイロツ
ト切換弁５０の第１圧力室５４にが供給されるの
で、スプール５２は第１ピストンに押圧されて図
において右方に摺動し、第１切換位置に切換わ
る。

スプール５２が第１切換位置に切換わると、パ
イロツト切換弁５０の圧力ポートPcとパイロツ
トポートAcが連通するので、圧縮空気が第１パ
イロツト通路３７を通つて主弁２０の第１パイロ
ツト室３５に供給される。これによつて主弁２０
のピストン３４及びロツド３２が図において上動
し、主切換弁部が真空圧弁体３０が真空圧弁座２
９を開放する第１切換位置に切換わるので、吸着
パツド３に真空源４からの真空圧が作用して、吸
着パツド３は所望の物品を吸着保持する。

この場合、スプール５２は、第１切換位置にお
いてデテント機構５５のボール５７，……が係止
溝５８に押入されることによりその切換位置に保
持されるので、電磁切換弁６０ａの電磁部６１ａ
への通電が断たれても、主弁２０は出力ポートＡ
と真空圧ポートＲが連通する第１切換位置を状態
を保つ。したがつて、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電磁部６１ａ
が消磁しても、吸着パツド３が吸着保持能力を喪
失することはない。

次いで、上記電磁部６１ａの励磁を解除すると
ともに電磁切換弁６０ｂの電磁部６１ｂを励磁す
ると、ポートPbとAbが連通するので、圧縮空気
が第２圧力室５６に供給されるとともに、第２パ
イロツト通路３８を通つて主弁２０の第２パイロ
ツト室３６にも供給される。

一方、電磁部６１ａの励磁解除によつてポート
PaとAaの連通が遮断されるとともにポートAaと
Raが連通するので、第１圧力室５４の空気が大
気に排出される。したがつて、スプール５２は第
２ピストンに押圧されて、デテント機構５５にお
けるボール５７，……が係止溝から離脱するの
で、位置保持が解除されて左方に摺動し、スプー
ル５２が第２切換位置に切換わる。

スプール５２が切換わると、パイロツト切換弁
５０のパイロツトポートAcが排気ポートRcに連
通するので、主弁２０の第１パイロツト室３５の
パイロツト空気が大気に排出され、主弁２０のピ
ストン３４及びロツド３２は、ポートPbから第
２パイロツト室３６に供給されたパイロツト空気
によつて下動し、真空圧弁体３０が主弁スプリン
グ３１の付勢力によつて真空圧弁座２９を閉鎖す
るとともに、供給弁体２７が供給弁座２６を開放
するので、主切換弁部が出力ポートＡと供給ポー
トＰが連通する第２切換位置に切換わり、圧縮空
気が吸着パツド３に供給されて物品の吸着が解放
される。

切換弁６０ｂの電磁部６１ｂの励磁を解除する
と、ポートPbとAbの連通が遮断されるとともに
ポートAbとRbが連通するので、第２パイロツト
室３６の空気は第２切換弁６０ｂを通つて大気に
排出される。したがつて、主弁スプリング２８の
付勢力により主弁２０の供給弁体２７が供給弁座
２６を閉鎖するので、主切換弁部はポート間の連
通が遮断される中立位置に復帰し、吸着パツド３
が休止状態に戻る。

［考案の効果］ 本考案は、パイロツト切換弁のパイロツト切換
弁部材が第１切換位置にあり、主弁の主切換弁部
が第１切換位置にあつて出力ポートが供給ポート
に連通し、吸着パツドが所望の物品を吸着してい
るときに、機械的デテント機構によつてこの切換
位置を保持するために、パイロツト切換弁の電気
切換弁が停電等によつて弁機能を喪失しても、主
弁における主切換弁部を第１切換位置に保持する
ことができ、したがつて、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、パイロツト切換弁のパイロツト切換弁部
材を、電磁切換弁から出力される制御空気によつ
て切換えるので、該パイロツト弁を電磁部で直接
駆動する直動形の弁とした場合に比べて、小形に
することができる。

さらに、第４図の場合のように、デテント解除
のための別個のソレノイドを必要としないので、
真空圧制御弁を簡易かつ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図は従来の真空圧制御
弁の作動説明図、第４図は先行技術の作動説明図
である。 ３……吸着パツド、４……真空源、５……圧縮
空気源、２０……主弁、２４……受圧作動部、５
０……パイロツト切換弁、５２……スプール、５
５……機械的デテント機構、６０ａ，６０ｂ……
電磁切換弁、Ｐ……供給ポート、Ａ……出力ポー
ト、Ｒ……真空圧ポート、Pc……圧力ポート、
Ac……パイロツトポート、Rc……排気ポート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ３ポート３位置切換弁よりなる主弁と、該主弁
   にパイロツト流体を給排するパイロツト切換弁と
   を備えた真空圧制御弁であつて、 上記主弁が、圧縮空気源に連通される供給ポー
   トと、吸着パツドに連通される出力ポートと、真
   空圧源に連通される真空圧ポートと、主切換弁部
   と、受圧作動部とを備え、 上記主切換弁部を、パイロツト切換弁から受圧
   作動部に給排されるパイロツト流体により、出力
   ポートを真空圧ポートに連通させる第１切換位置
   と、出力ポートを供給ポートに連通させる第２切
   換位置と、各ポート間の連通が遮断される中立位
   置をとるものとして構成し、 上記パイロツト切換弁が、パイロツト切換弁部
   材と、該パイロツト切換弁部材を駆動する一対の
   電磁切換弁と、機械的デテント機構とを備え、 上記パイロツト切換弁部材を、一方の電磁切換
   弁によつて第１切換位置にあるときは、主弁の受
   圧作動部にパイロツト流体を供給して主切換弁部
   を第１切換位置に切換え、他方の電磁切換弁によ
   つて第２切換位置にあるときは、主弁の受圧作動
   部にパイロツト流体を供給して主切換弁部を第２
   切換位置に切換えるものとして構成し、 上記機械的デテント機構を、第１切換位置にあ
   るパイロツト切換弁部材を停電時においてもその
   切換位置に保持するものとした、 ことを特徴とする真空圧制御弁。