JPH0547504U - 流体圧アクチュエータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な流体圧アクチュエータの駆動装置を提
供する。 【構成】 流体圧シリンダ１１の圧力室と方向切換弁１
２の出力ポートを連通させる配管１３ａ，１３ｂに、弁
座２７を排気の流れと対向する方向から閉鎖する弁体３
０を有するパイロット式２ポート弁１４ａ，１４ｂを設
ける。パイロット弁２２のソレノイドの励磁解除により
パイロット流体が排出されると、リリーフばね３７の付
勢力によって弁体３０が弁座の閉鎖方向に移動し、対向
して作用する流体圧シリンダ１１の排気圧によりその速
度が減速されて弁座の閉鎖速度が遅くなるので、排気が
絞られて流体圧シリンダが減速されて緩衝的に停止す
る。 【効果】 リリーフ弁を使用しないので、駆動装置が安
価になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体圧アクチュエータを緩衝的に停止させる流体圧アクチュエータ の駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

流体圧アクチュエータは、該流体圧アクチュエータにより搬送されるワーク等 の破損を防止するために、緩衝的に停止させる必要がある。 図７はリリーフ弁によって流体圧アクチュエータを緩衝的に停止させる公知の 駆動装置を示し、この駆動装置は、流体圧シリンダ１と、該流体圧シリンダ１の 圧力室１ａ，１ｂに圧縮空気を給排する方向切換弁２と、圧力室１ａ，１ｂと方 向切換弁２の出力ポートＡ，Ｂとを連通させる配管３ａ，３ｂと、これらの配管 中に設けた３ポート電磁弁４ａ，４ｂと、これらの３ポート電磁弁の排出ポート ６，６に接続したリリーフ弁５ａ，５ｂと、流体圧シリンダ１のピストン７の位 置を検出して信号を出力する位置検出スイッチ８，８とを備えている。 この駆動装置は、方向切換弁２の出力ポートＡから圧縮空気を出力すると、圧 力室１ａに圧縮空気が供給されるとともに、圧力室１ｂの空気が３ポート電磁弁 ４ｂ及び方向切換弁２を通って外部に排出されて、ピストン７が図において上動 する。ピストン７がストロークエンドに近づくと、位置検出スイッチ８がピスト ン７の位置を検出して、３ポート電磁弁４ｂのソレノイド９に信号を出力する。 この信号により３ポート電磁弁４ｂが切換えられて、圧力室１ｂの排気がリリー フ弁５ｂから排出されので、ピストン７の速度が減速されて緩衝的に停止する。 しかしながら、流体圧シリンダ１を高速で駆動する場合には、配管３ａ，３ｂ を大径にして圧縮空気の単位時間当り供給量を多くする必要があるが、上記公知 の駆動装置は、配管３ａ，３ｂを大径にすると、これに接続する３ポート電磁弁 ４ａ，４ｂとリリーフ弁５ａ，５ｂが大形で高価なものになる。

【０００３】

【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、２ポート弁にリリーフ機能を持たせること によって、安価な流体圧アクチュエータの駆動装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は、流体圧アクチュエータと、該流体圧アク チュエータの圧力室に圧力流体を給排する方向切換弁と、上記圧力室と方向切換 弁の複数の出力ポートとを連通させる複数の配管とを備えた流体圧アクチュエー タの駆動装置において、各配管に、２つのポートと、これらのポートを連通させ る流路中の弁座と、該弁座を圧力室の排出流体の流れに対向する方向から閉鎖す る弁体と、パイロットピストンで区画された上記弁体を流路の開放方向に駆動す るパイロット室及び閉鎖方向に復帰させるリリーフばねを縮設したリリーフ室と 、ソレノイドの励磁及び励磁解除により上記パイロット室にパイロット流体を給 排するパイロット弁とを有し、パイロット流体の作用力とリリーフばねの付勢力 との大小によって上記弁体が弁座を開閉するパイロット式２ポート弁を設け、 上記流体圧アクチュエータに、該流体圧アクチュエータのストローク位置を検出 して上記パイロット弁のソレノイドに励磁及び励磁解除信号を出力する位置検出 スイッチを設けたことを特徴としている。 また、同様の課題を解決するため、パイロット式２ポート弁における排出流体 上流側のポートを、方向切換弁の排出ポートに接続したことを特徴としている。

【０００５】

【作用】

各パイロット式２ポート弁の弁体がいずれも弁座を開放した状態において、方 向切換弁によって流体圧アクチュエータの一方の圧力室に圧力流体を供給して他 方の圧力室の流体を外部に排出すると、流体圧アクチュエータが所定の方向に高 速度で移動する。位置検出スイッチが、流体圧アクチュエータのストローク位置 を検出して流体排出側のパイロット式２ポート弁のソレノイドに信号を出力する と、この２ポート弁のパイロット流体が外部に排出されるので、リリーフばねの 付勢力によって弁体が流路を閉鎖する方向に移動する。 この場合、弁体の移動当初は排出流体圧が高いために低速で移動し、排出流体 圧の低下に伴い弁体の移動速度が徐々に早くなってパイロット式２ポート弁の排 出量が次第に絞られるので、流体圧アクチュエータが徐々に減速する。 排出流体圧がさらに低下して、弁体に作用する作用力がリリーフばねの付勢力 より小さくなると弁体が弁座を閉鎖し、減速された流体圧アクチュエータが緩衝 的に停止する。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の第１実施例を示し、この実施例は、流体圧アクチュエータの一 例としての流体圧シリンダ１１と、該流体圧シリンダ１１の圧力室１１ａ，１１ ｂに圧縮空気を給排する方向切換弁１２と、圧力室１１ａ，１１ｂと方向切換弁 １２の出力ポートＡ，Ｂとを接続する配管１３ａ，１３ｂと、これらの配管に設 けたパイロット式２ポート弁１４ａ，１４ｂと、流体圧シリンダ１１のピストン １６の位置を検出して信号を出力する位置検出スイッチ１５ａ，１５ｂを備え、 方向切換弁１２は、ソレノイドの励磁によって圧縮空気の供給ポートＰと出力ポ ートＡ及び出力ポートＢと排出ポートＥＢを連通させ、ソレノイドの励磁解除に よって供給ポートＰと出力ポートＢ及び出力ポートＡと排出ポートＥＡを連通さ せる周知の５ポート弁で構成されている。

【０００７】 図２に詳細を示す上記パイロット式２ポート弁１４ａ，１４ｂは、主弁２１と パイロット弁２２とを備え、主弁２１の弁本体２４は、方向切換弁１２側のポー ト２５と流体圧シリンダ１１側のポート２６、及びこれらのポートを連通させる 流路中の弁座２７を有し、弁本体２４とボンネット２８の間は仕切板２９ａ，２ ９ｂによって密に区画されている。上記弁座２７をポート２５側から開閉するポ ペット形の弁体３０は、仕切板２９ａ，２９ｂを気密に貫通してボンネット２８ 側に伸びるシャフト３１を有し、シャフト３１の先端に、ボンネット２８の空間 をパイロット室３３とリリーフ室３４とに区画するパイロットピストン３５が取 付けられており、呼吸ポート３６によって外部に連通する上記リリーフ室３４に 、弁体３０を弁座２７の閉鎖方向に付勢するリリーフばね３７が縮設され、リリ ーフばね３７の付勢力はボンネット２８に螺着させた調整ねじ３８の進退によっ て調節することができる。 一方、上記パイロット弁２２は、入口ポート４１、出口ポート４２及び排出ポ ート４３を有し、ソレノイド４０ａ，４０ｂの励磁及び励磁解除によって、出口 ポート４２を入口ポート４１と排出ポート４３とに切換えて連通させる周知の３ ポート電磁弁で構成され、入口ポート４１はボンネット２８に開設したパイロッ トポート４４に、出口ポート４２はパイロット室３３に、排出ポート４３はリリ ーフ室３４にそれぞれ連通し、ソレノイド４０ａ，４０ｂは、位置検出スイッチ １５ａ，１５ｂからの信号によって励磁及び励磁解除される。

【０００８】 図１及び図２を参照して、上記第１実施例の動作を説明する。 図１は、圧力室１１ｂに供給された圧縮空気によってピストン１６がストロー ク終端に到達した状態を示している。 位置検出スイッチ１５ａの信号によりソレノイド４０ａを励磁して、２ポート 弁１４ａの弁座２７を開放するとともに、方向切換弁１２を切換えて出力ポート Ａから圧縮空気を出力すると、この空気が配管１３ａ、２ポート弁１４ａを通っ て圧力室１１ａに供給され、圧力室１１ｂの空気が配管１３ｂ、２ポート弁１４ ｂを通って外部に排出されるので、ピストン１６が図において下動する。この場 合、２ポート弁１４ａ，１４ｂの弁座が開放しているので、ピストン１６は高速 で駆動する。

【０００９】 位置検出スイッチ１５ｂが、ピストン１６が図における下動ストローク終端近 くに移動したことを検出すると、２ポート弁１４ｂのソレノイド４０ｂに信号を 出力してその励磁を解除するので、２ポート弁１４ｂのパイロット室３３のパイ ロット流体が外部に排出されて弁体３０がリリーフばね３７の付勢力によって弁 座２７の閉鎖方向に移動する。しかしながら、弁体３０の移動当初は圧力室１１ ｂから排出される空気圧が高いために、弁体３０は徐々に弁座２７側に移動する ので、排気が次第に絞られてピストン１６が徐々に減速される。 圧力室１１ｂの空気圧がさらに低下して、その作用力がリリーフばね３７の設 定付勢力より小さくなると、弁体３０が弁座２７を閉鎖して減速されたピストン １６が緩衝的に停止する。 方向切換弁１２を切換えて、ピストン１６を図１において上動させる場合は、 下動の場合と同じであるから、詳細な説明は省略する。 上記第１実施例は、パイロット式２ポート弁１４ａ，１４ｂが絞り機能を有す ることによってリリーフ弁を省略できるので、配管１３ａ，１３ｂが大径であっ ても弁を安価なものにすることができる。

【００１０】 図３はパイロット式２ポート弁をバランス形とした変形例を示し、この２ポー ト弁４６の弁体４７は、ボンネット２８側の外周面が仕切板４８に密に摺動可能 に挿入され、仕切板２９ｂと４８の間の空間は外部に連通している。また、弁体 ５１の仕切板４８挿通部の外径は、弁座２７の開口径と略同径にされている。 パイロット式２ポート弁４６の他の構成及び作用は、弁体４７に作用する流体 圧がバランスしている以外は２ポート弁１４ａ，１４ｂと同じであるから、図の 主要な個所に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００１１】 図４はパイロット式２ポート弁をスプール形とした他の変形例を示し、このパ イロット式２ポート弁５０のボディ５１は、方向切換弁１２側のポート５２と流 体圧シリンダ１１側とのポート５３、これらのポート間の流路を通断させるスプ ール（弁体）５４を備え、スプール５４のポート５３側にパイロット流体圧で駆 動するパイロットピストン５５が、それと反対側にリリーフばね３７が対向して 設けられている。 上記パイロット式２ポート弁５０は、スプール５４のポート５３側端面に作用 する排出流体圧によって、スプール５４の移動速度が減速される。

【００１２】 図５はパイロット式２ポート弁１４ａ，１４ｂのポート２６，２６を、ダブル ソレノイド形の方向切換弁６０の排出ポートＥＡ，ＥＢに取付けた本考案の第２ 実施例を示し、２ポート弁１４ａ，１４ｂのパイロット流体は、方向切換弁６０ のパイロット弁６０ａ，６０ｂから供給され、２ポート弁１４ａ，１４ｂのポー ト２５，２５はサブプレートブロック６１に形成した排出流路（図示省略）に連 通している。 第２実施例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであるから、詳細な説明は 省略する。

【００１３】 図６は２個のパイロット式２ポート弁を一体とした本考案の第３実施例を示し 、このパイロット式２ポート弁６５は、２個の主弁６６ａ，６６ｂとパイロット 弁６７ａ，６７ｂとを備え、パイロット流体は、両側のポートが配管１３ａ，１ ３ｂにそれぞれ接続された高圧優先形シャトル弁６８から供給される。したがっ て、第３実施例はパイロット配管を省略することができる。 第３実施例の他の構成及び作用は、パイロット流体が高圧優先形シャトル弁６ ８によって供給される以外は、第１実施例と同じであるから、詳細な説明は省略 する。

【００１４】

【考案の効果】

本考案における流体圧アクチュエータの駆動装置は、各パイロット式２ポート 弁が流体の排出機能と絞り機能とを有することによってリリーフ弁を必要としな いので、高速で駆動させた流体圧アクチュエータを緩衝的に停止させることがで きる流体圧アクチュエータの駆動装置を、安価なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成図である。

【図２】パイロット式２ポート弁の断面図である。

【図３】異なる構成を有するパイロット式２ポート弁の
断面図である。

【図４】さらに異なる構成を有するパイロット式２ポー
ト弁の断面図である。

【図５】第２実施例の要部を示す断面図である。

【図６】第３実施例の構成図である。

【図７】公知の流体圧シリンダの駆動装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１１ 流体圧シリンダ １１ａ，１１ｂ 圧力室 １２，６０ 方向切換弁 １４ａ，１４ｂ，４６，５０，６５ パイロット式２ポ
ート弁 １５ａ，１５ｂ 位置検出スイッチ ２２，６７ａ，６７ｂ パイロット弁 ２５，２６，５２，５３ ポート ２７ 弁座、 ３０，５４ 弁体 ３３ パイロット室 ３４ リリーフ室 ３５，５５ パイロットピストン ３７ リリーフばね ４０ ソレノイド Ａ，Ｂ 出力ポート ＥＡ，ＥＢ 排出ポート

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧アクチュエータと、該流体圧アク
   チュエータの圧力室に圧力流体を給排する方向切換弁
   と、上記圧力室と方向切換弁の複数の出力ポートとを連
   通させる複数の配管とを備えた流体圧アクチュエータの
   駆動装置において、 各配管に、２つのポートと、これらのポートを連通させ
   る流路中の弁座と、該弁座を圧力室の排出流体の流れに
   対向する方向から閉鎖する弁体と、パイロットピストン
   で区画された上記弁体を流路の開放方向に駆動するパイ
   ロット室及び閉鎖方向に復帰させるリリーフばねを縮設
   したリリーフ室と、ソレノイドの励磁及び励磁解除によ
   り上記パイロット室にパイロット流体を給排するパイロ
   ット弁とを有し、パイロット流体の作用力とリリーフば
   ねの付勢力との大小によって上記弁体が弁座を開閉する
   パイロット式２ポート弁を設け、 上記流体圧アクチュエータに、該流体圧アクチュエータ
   のストローク位置を検出して上記パイロット弁のソレノ
   イドに励磁及び励磁解除信号を出力する位置検出スイッ
   チを設けた、 ことを特徴とする流体圧アクチュエータの駆動装置。
2. 【請求項２】 パイロット式２ポート弁における排出流
   体上流側のポートを、方向切換弁の排出ポートに接続し
   た、 ことを特徴とする請求項１に記載した流体圧アクチュエ
   ータの駆動装置。