JPH059576Y2 - - 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４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、又はコンプレツサやエア
レシーバ等の圧力空気源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を非励磁にすると共
に電磁弁２のソレノイドｂを励磁すると、吸着パ
ツド３が圧力空気源５に連通するので、圧力空気
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５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及び圧力空気源
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の動作が休止している。

この状態でソレノイドｂを励磁すると、圧力空
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によつてこの状態に保持されるので、
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が圧力空気源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、吸着パツドは
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
には休止状態を必要としても、物品の吸着保持か
ら解放の間には休止状態を必要としないので、上
記真空圧制御弁は動作に無駄があり、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問題点］ 本考案は、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
休止状態が介在するという動作上の無駄をなくし
た安価な真空圧制御弁を得ることを、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、主弁と、該主弁を駆動する電磁駆動
のパイロツト弁を備えた真空圧制御弁であつて、
上記主弁には、吸着パツドに連通する出力ポート
を真空源に連通する真空圧ポートとを連通または
閉鎖する切換位置と、上記出力ポートを圧力空気
源に連通する供給ポートとを連通または閉鎖する
切換位置とをもつた真空圧弁部及び供給弁部、並
びにこれらの弁部を開閉駆動する駆動部を設け、
上記パイロツト弁のボデイには、一方のソレノイ
ドの励磁による弁部材の第１の切換位置におい
て、主弁の駆動部にその真空圧弁部を開放するた
めのパイロツト流体を供給する流路を設けると共
に、他方のソレノイドの励磁による弁部材の第２
の切換位置において、主弁の駆動部にその真空圧
弁部を閉鎖すると同時に供給弁部を開放するため
のパイロツト流体を供給する流路を設け、且つ一
方のソレノイドが消磁しても弁部材を上記第１の
切換位置に保持するデテント機構部を設けたこと
によつて、上記問題点を解決したものである。

［作用］ ２個のソレノイドがいずれも非励磁のときは、
弁部材が中立位置にあり、主弁が供給弁部及び真
空圧弁部を閉鎖する中立位置にあるので、吸着パ
ツドは休止状態にある。

この状態で一方のソレノイドを励磁すると、弁
部材が第１の切換位置に切換わり、これによつて
主弁の駆動部にパイロツト流体が供給され、主弁
が真空圧弁部を開放して出力ポートを真空圧ポー
トに連通させるので、吸着パツドに真空圧が作用
する。また、デテント機構部が弁部材をその切換
位置に保持するために、パイロツト弁が第１の切
換位置にあるときにソレノイドが消磁しても、駆
動部の圧力関係は変らず、主弁の出力ポートと真
空圧ポートの連通が遮断することはない。

次いで、上記ソレノイドへの通電を断つと共
に、他方のソレノイドを励磁すると、ソレノイド
の吸引力によつてデテント機構による弁部材の位
置保持を解除すると共に、この吸引力によつて弁
部材は復帰スプリングの付勢力に抗して第２の切
換位置に切換わる。これによつて、駆動部におけ
る圧力関係が逆転するので、主弁は真空圧弁部を
閉鎖すると共に供給弁部を開放する。したがつ
て、圧力空気源の圧力空気が吸着パツドに供給さ
れる。この場合に、パイロツト弁の弁部材が中立
位置において一旦停止することはなく、主弁も中
立位置即ち休止状態をとることはない。

さらに、上記両ソレノイドの励磁を解除する
と、弁部材が復帰スプリングの付勢力により中立
位置に復帰し、したがつて主弁は中立位置に復帰
して供給弁部を閉鎖する。

［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を駆動
するパイロツト弁５０、及び該パイロツト弁５０
の切換位置を切換える第１、第２ソレノイド５
１，５２とで構成されている。

上記主弁２０における弁本体２１は、圧力空気
源５に連通する供給ポート２２、吸着パツド３に
連通する出力ポート２３及び真空源４に連通する
真空圧ポート２４を備え、内部には、供給弁部２
５、真空圧弁部２６及び駆動部２７が設けられて
いる。

供給弁部２５は、供給ポート２２と出力ポート
２３を連通させる供給弁座２９を備え、供給弁座
２９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２９を開閉す
る供給弁体３０を摺動可能に挿嵌すると共に、供
給弁体３０を供給弁座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、
それに設けた連通孔により出力ポート２３側に連
通させている。

上記供給弁部２５と同軸上に形成された真空圧
弁部２６は、出力ポート２３と真空圧ポート２４
を連通させる真空圧弁座３２を備え、その真空圧
弁座３２は上記供給弁座２９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
３２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３２を開閉する真空
圧弁体３３を摺動可能に挿嵌すると共に、真空圧
弁体３３を真空圧弁座３２に押し付ける主弁スプ
リング３４を縮設している。なお、上記背室は、
それに設けた連通孔により出力ポート２３側に連
通させている。

上記供給弁部２５及び真空圧弁部２６を駆動す
る駆動部２７は、供給弁体３０及び真空圧弁体３
３のロツド挿通孔に摺動自在に挿通したロツド３
５を備え、該ロツド３５における供給弁体３０と
真空圧弁体３３との間の部分に大径部を形設して
いる。第１図の中立状態においては、供給弁部２
５及び真空圧弁部２６の両方が閉鎖した状態にあ
り、またロツド３５が下動した状態にあつては、
真空圧弁体３３がロツド３５の下動を許容しなが
ら閉弁状態を維持すると共に、供給弁体３０が大
径部の下面により主弁スプリング３１の付勢力に
抗して下動開弁され、さらにロツド３５の上動位
置にあつては、上記とは逆に、供給弁部２５が閉
弁し、真空圧弁部２６が開放する。

ロツド３５が固定されたピストン３８は、弁本
体２１内に第１パイロツト室３９と第２パイロツ
ト室４０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３９は第１パイロツト通路４１に、第２パイロ
ツト室４０は第２パイロツト通路４２にそれぞれ
連通している。従つて、ピストン３８及びロツド
３５は、第２パイロツト室４０の圧力が第１パイ
ロツト室３９のそれより大きいときには下動し、
小さいときには上動する。

一方、第２図に詳細に示すパイロツト弁５０の
ボデイ５４は、弁部材を構成するスプール５５を
摺動自在に挿嵌するための貫通孔を軸線方向に備
え、貫通孔の一端には復帰スプリング収容室５６
が形成され、他端側にはデテント機構部５７がそ
れぞれ設けられている。また、ボデイ５４には、
中央に圧力空気源５に連通する圧力ポート５９
が、その両側には第１及び第２パイロツト室３
９，４０に連通する第１及び第２パイロツトポー
ト６０，６１が、さらにその両側には大気に開放
する第１、第２排気ポート６２，６３がそれぞれ
開設されている。上記スプール５５の端部は、復
帰スプリング収容室５６及びデテント機構部５７
を貫通して、その先端は、ソレノイド５１，５２
先端の押棒に当接している。

上記パイロツト弁５０のスプール５５は、復帰
スプリング収容室５６の貫通部に小径部を有し、
この小径部に摺動自在に嵌挿されたスプリング受
け６５は、復帰スプリング収容室５６内に縮設さ
れた復帰スプリング６６の付勢力によつて、スプ
ール５５を図示の中立位置に保持するように付勢
している。

一方、デテント機構部５７は、図示を省略して
いるスプリングによつてスプール５５の中心側に
向けて付勢された複数のボール６７，…を有し、
該ボールとスプール５５のまわりに形成された係
止溝６８とによつて、スプール５５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。

上記スプール５５は、第１ソレノイド５１が励
磁されると、圧力ポート５９と第１パイロツトポ
ート６０、及び第２パイロツトポート６１と第２
排気ポート６３を連通させる第１の切換位置に摺
動し、第２ソレノイド５２が励磁されると、圧力
ポート５９と第２パイロツトポート６１、及び第
１パイロツトポート６０と第１排気ポート６２を
連通させる第２の切換位置に摺動し、両ソレノイ
ド５１，５２が非励磁のときは、復帰スプリング
６６の付勢力によつて中立位置に復帰し、圧力ポ
ート５９を閉鎖すると共にパイロツトポート６
０，６１を排気ポート６２，６３に連通させるも
のである。

なお、スプール５５が中立位置にあるときは、
第２図に示すように、排気ポート６２，６３は、
いずれもスプール５５のランドによつてその開口
面積が狭くなるように形成されている。

次に、第１図ないし第３図を参照して、上記実
施例の作動を説明する。

第１図及び第２図は、ソレノイド５１，５２が
共に非励磁でパイロツト弁５０が中立位置にあ
り、それによつてパイロツトポート６０，６１が
排気ポート６２，６３に連通し（第２図参照）、
主弁２０も中立位置にあつて供給弁部２５及び真
空圧弁部２６が閉鎖し、吸着パツド３は休止状態
にある。

この状態で第１ソレノイド５１を励磁すると、
スプール５５は押棒によつて押圧されて図におい
て右方に摺動し、第１の切換位置に切換わるの
で、圧力ポート５９と第１パイロツトポート６０
が連通し、第２パイロツトポート６１と第２排気
ポート６３との連通状態は継続している。これに
よつて、圧力空気が第１パイロツトポート６０及
び第１パイロツト通路４１を通つて第１パイロツ
ト室３９に供給され、一方、第２パイロツト室４
０は第２パイロツト通路４２、第２パイロツトポ
ート６１及び第２排気ポート６３を通つて大気に
連通しているので、主弁２０のピストン３８及び
ロツド３５は上動し、真空圧弁体３３が真空圧弁
座３２を開放する。したがつて、出力ポート２３
と真空圧ポート２４とが連通して、吸着パツド３
に真空圧が作用する。

この場合、スプール５５の小径部に嵌挿されて
いるスプリング受け６５は、復帰スプリング収容
室５６の内壁に当接したままの状態に維持され
る。また、スプール５５は第１の切換位置におい
てボール６７，…が係止溝６８に押入されるの
で、デテント機構によつてスプール５５の第１切
換位置が保持される。このため、停電等によつて
ソレノイド５１が消磁しても、スプール５５が第
１の切換位置に保持されたままの状態にあり、主
弁２０の真空圧弁体３３も真空圧弁座３２の開放
状態を保持して、吸着パツド３は吸着保持力を喪
失することがない。

次いで、第１ソレノイド５１の励磁を解除する
と共に、第２ソレノイド５２を励磁すると、押棒
がスプール５５を押圧してボール６７，…をスプ
リングの付勢力に抗して係止溝６８から離脱させ
るので、デテント機構によるスプール５５の位置
保持が解除されて、スプール５５が左方に摺動す
る。これによつて、スプール５５が中立位置に到
達すると、第１パイロツトポート６０が第１排気
ポート６２に連通し、主弁２０の第１パイロツト
室３９の空気が大気に放出されて、主弁２０が中
立位置に復帰し、その間、スプール５５はさらに
中立位置を通過して第２の切換位置に摺動し、圧
力ポート５９と第２パイロツトポート６１を連通
させる。この場合、スプリング受け６５はスプー
ル５５と共に左方に摺動するので、復帰スプリン
グ６６が圧縮される。

スプール５５が第２の切換位置に切換わると、
圧力ポート５９と第２パイロツトポート６１、及
び第１パイロツトポート６０と第１排気ポート６
２が連通し、そのため主弁２０の第２パイロツト
室４０に第２パイロツトポート６１及び第２パイ
ロツト通路４２を通つて圧力空気が供給される。
これによつて、主弁２０のピストン３８及びロツ
ド３５は下動し、真空圧弁体３３が主弁スプリン
グ３４の付勢力によつて真空圧弁座３２を閉鎖す
るとともに、供給弁体３０が供給弁座２９を開放
するので、圧力空気が供給ポート２２から出力ポ
ート２３に供給されて、吸着パツドによる物品の
吸着保持が解放される。

なお、排気ポート６２，６３は、中立位置にお
ける開口面積が狭く形成されていて、スプール５
５が中立位置を通過すると速やかに閉鎖されるの
で、圧力ポート５９からパイロツトポート６０，
６１に供給される圧力空気が排気ポート６２，６
３に流出することがない。

その後、第２ソレノイド５２の励磁を解除する
と、スプール５５は圧縮された復帰スプリング６
６の付勢力によつて中立位置に復帰し、第２パイ
ロツトポート６１と第２排気ポート６３が連通す
るので、主弁２０の第２パイロツト室４０のパイ
ロツト空気が第２パイロツト通路４２を通つて大
気に放出される。したがつて、ピストン３８及び
ロツド３５は主弁スプリング３１の付勢力によつ
て上動し、供給弁体３０が供給弁座２９を閉鎖し
て第１図の位置に戻るので、出力ポート２３は遮
断されて、吸着パツド３は休止状態となる。

なお、上記主弁は、出力ポートを供給ポートと
真空圧ポートに切換えるものであればよく、図示
の実施例に限定されるものではない。

［考案の効果］ 本考案は、パイロツト弁の弁部材が第１の切換
位置にあつて、主弁の出力ポートと真空圧ポート
が連通し、吸着パツドが物品を吸着保持している
ときに、機械的デテント機構が弁部材を保持する
ので、パイロツト弁を作動させる一方のソレノイ
ドが停電等によつて消磁しても、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、パイロツト弁の弁部材は、第１の切換位
置から第２の切換位置に摺動するときに中立位置
に停止しないために、主弁の弁体も中立位置に停
止するようなことはなく、パイロツト弁及び主弁
の無駄な動作を省くことができる。

さらに、パイロツト弁に設けたデテント機構に
よる弁部材の保持解除を、該弁部材を切換動作さ
せる他方のソレノイドで行つて、第５図の場合の
ようにデテント解除のためのソレノイドを必要と
しないので、真空圧制御弁を簡単且つ安価なもの
とすることができるばかりでなく、他方のソレノ
イドの消磁によつて、主弁の供給弁部が出力ポー
トと供給ポートの連通を遮断して物品開放後の吸
着パツドへの圧力空気の供給を停止するので、そ
の浪費を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の要部縦断正面図、第
２図は同上パイロツト弁の縦断正面図、第３図は
本考案の実施例の作動説明図、第４図は従来の真
空圧制御弁の作動説明図、第５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……圧力
空気源、２０……主弁、２２……供給ポート、２
３……出力ポート、２４……真空圧ポート、２５
……供給弁部、２６……真空圧弁部、２７……駆
動部、５０……パイロツト弁、５１，５２……ソ
レノイド、５４……ボデイ、５５……スプール、
５７……機械的デテント機構部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主弁と、該主弁を駆動する電磁駆動のパイロツ
   ト弁を備えた真空圧制御弁であつて、 上記主弁には、吸着パツドに連通する出力ポー
   トを真空源に連通する真空圧ポートとを連通また
   は閉鎖する切換位置と、上記出力ポートを圧力空
   気源に連通する供給ポートとを連通または閉鎖す
   る切換位置とをもつた真空圧弁部及び供給弁部、
   並びにこれらの弁部を開閉駆動する駆動部を設
   け、 上記パイロツト弁のボデイには、一方のソレノ
   イドの励磁による弁部材の第１の切換位置におい
   て、主弁の駆動部にその真空圧弁部を開放するた
   めのパイロツト流体を供給する流路を設けると共
   に、他方のソレノイドの励磁による弁部材の第２
   の切換位置において、主弁の駆動部にその真空圧
   弁部を閉鎖すると同時に供給弁部を開放するため
   のパイロツト流体を供給する流路を設け、且つ一
   方のソレノイドが消磁しても弁部材を上記第１の
   切換位置に保持するデテント機構部を設けたこと
   を特徴とする真空圧制御弁。