JPH06200908A - エアリークチェック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エア供給制御バルブのエアリークの有無を早
期に発見する。 【構成】 内部に上下に延びた円筒状空間１６を有した
透視可能なハウジング１２と、円筒状空間１６内に上下
に移動自在に挿入配設されたフロート部材１５とからな
り、フロート部材１５により円筒状空間１６を上側空間
１６ａと下側空間１６ｂとに仕切っている。円筒状空間
１６の下端部にエア供給制御バルブ２０のエア排出ポー
トに連通する連通路１１ａが開口し、円筒状空間１６の
上部に外気に開放する排気口１２ａが形成されている。
下側空間１６ｂにエア供給制御バルブ２０から所定流量
を越えるエアが供給されると、このエア圧によりフロー
ト部材１５が円筒状空間１６内を上動される。供給エア
量が所定流量以下のときには、フロート部材１５はその
自重により円筒状空間１６内を下動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エア作動タイプのアク
チュエータ（以下、単にアクチュエータと称する）の作
動制御等のために用いられるエア供給制御バルブからの
エアリーク（空気漏れ）の有無を検出できる装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】このようなエア供給制御バルブは、工場
の生産ライン等において、種々の機器、装置の駆動用エ
アシリンダ等のようなアクチュエータの作動制御に用い
られている。工場等においては、所定圧のエアを作り出
すコンプレッサ等をエア供給源として、このエア供給源
からのエアを、複数の機器、装置の駆動用アクチュエー
タへ集中的に供給するようになっていることが多い。各
アクチュエータにはそれぞれエア供給を制御するエア供
給制御バルブが設けられており、このエア供給制御バル
ブがソレノイド等により駆動されてアクチュエータの作
動制御を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなエア供給制
御バルブにおいて、スプール、ダイヤフラムの摩耗、損
傷等が生じてエアリークが発生すると、このバルブによ
るアクチュエータの作動制御ができなくなるという問題
がある。上記のように工場の生産ラインにおいてこのよ
うな作動不良が発生すると、このアクチュエータによる
作業がなされている部分において生産がストップするだ
けでなく、生産ライン全体がストップすることがあると
いう問題がある。

【０００４】本発明のこのような問題に鑑みるととも
に、エア供給制御バルブにおけるエアリークは正常な状
態から突然発生するのではなく、スプール、ダイヤフラ
ムの摩耗、損傷等の進行とともにエアリーク量が徐々に
大きくなり、アクチュエータの作動制御ができない程度
までエアリークが大きくなった時点で作動不良に結び付
くということに鑑みたもので、エア供給制御バルブのエ
アリークの有無を早期に発見することができるような構
成のエアリークチェック装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、内部に上下に延びた円筒状空間
を有した透視可能な（すなわち、透明もしくは半透明
の）ハウジングと、この円筒状空間内に上下に移動自在
に挿入配設されたフロート部材とからエアリークチェッ
ク装置を構成しており、このフロート部材により円筒状
空間をフロート部材より上側の空間と下側の空間とに仕
切っている。そして、円筒状空間の下端部にエア供給制
御バルブのエア排出ポートに連通する連通路が開口し、
円筒状空間の上部に外気に開放する排気口が形成されて
おり、フロート部材はこの排気口より上側まで移動可能
である。下側の空間に連通路を介してエア供給制御バル
ブから所定流量を越えるエアが供給されると、このエア
圧によりフロート部材が円筒状空間内を上動されるよう
になっている。但し、この供給エア量が所定流量以下の
ときには、フロート部材がその自重により円筒状空間内
を下動するように構成されている。

【０００６】

【作用】このような構成のエアリークチェック装置にお
いて、エア供給制御バルブが定常状態のとき（アクチュ
エータが非作動状態のとき）はエア排出ポートからはス
プールとハウジングの隙間等から漏れ出る（リークす
る）エアが排出されるだけである。ここで、上記所定流
量（フロート部材が円筒状空間内を上動されるエア圧を
発生する流量）は、エア供給制御バルブが定常状態で許
容されるリーク流量の上限値近傍の値に設定されてお
り、エア供給制御バルブが正常な時には、定常状態でこ
のバルブからリークされるエアによってはフロート部材
は上動されることがなく、フロート部材は円筒状空間内
で下動した状態のままである。

【０００７】一方、スプール、ダイヤフラムの摩耗、損
傷等が進行してエアリーク量が徐々に大きくなり、これ
が所定流量（許容される流量）以上となると、このエア
リークにより下側空間内に発生したエア圧を受けてフロ
ート部材は円筒状空間内を上動する。円筒状空間を有し
たハウジングは透明もしくは半透明で透視可能であり、
フロートの位置を目視確認することができる。このた
め、エア供給制御バルブが定常状態のときに、フロート
部材の位置を目視チェックするだけで、エアリーク（所
定流量を越えるエアリーク）の有無を簡単に確認するこ
とができる。そして、フロート部材が上動しているとき
には、エアリーク量が許容限度以上になっているので、
エア供給制御バルブの交換、修理が行われ、これにより
エアシリンダの作動不良を未然に防止することができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。アクチュエータとしてのエアシリ
ンダ２５の作動制御をエア供給制御バルブ２０により行
うようにした作動制御装置を図１に示しており、このエ
ア供給バルブ２０に本発明に係るエアリークチェック装
置１０が取り付けられている。エアシリンダ２５は、シ
リンダチューブ２６内にピストン２７ａを左右に摺動自
在に挿入するとともにピストンロッド２７ｂをシリンダ
チューブ２６から外方に突出させて構成されている。ピ
ストン２７ａによりシリンダチューブ２６内の空間が右
エア室２８ａと左エア室２８ｂとに分割されており、右
エア室２８ａにエア供給がなされると、ピストン２７ａ
およびロッド２７ｂが左動され、左エア室２８ｂにエア
供給がなされると、ピストン２７ａおよびロッド２７ｂ
が右動される。

【０００９】このエア供給は、エア供給源（例えば、コ
ンプレッサ）３０からライン３１を介して供給される所
定圧のエアをエア供給制御バルブ２０により切換供給制
御することによりなされる。このバルブ２０は、バルブ
ハウジング２１内に摺動自在なスプール２２を配設して
なり、このスプール２２はバネ２４により常時右方に付
勢され、ソレノイド２３により左方に押圧可能となって
いる。

【００１０】ソレノイド２３が通電オフで、ソレノイド
２３からの押圧力がないときには、バネ２４の付勢によ
りスプール２２は右方に移動された状態（図１の状態）
となり、エア供給源３０からのエアは、ライン３２ｂを
介してエアシリンダ２５の左エア室２８ｂに供給され
る。これにより、ピストン２７ａおよびロッド２７ｂは
右動され、ストロークエンドまで右動されたときに停止
する。一方、ソレノイド２３が通電オンとなると、ソレ
ノイド２３からの押圧力がバネ２４の付勢力に打ち勝っ
て、スプール２２は左方に移動され、エア供給源３０か
らのエアは、ライン３２ａを介してエアシリンダ２５の
右エア室２８ｂに供給される。これにより、ピストン２
７ａおよびロッド２７ｂは左動され、ストロークエンド
まで左動されたときに停止する。

【００１１】図２にも示すように、バルブハウジング２
１には、エア排出口がありこのエア排出口は排出ホース
（連通路）３３を介してエアリークチェック装置１０に
繋がっている。エア排出口には、上記のようにソレノイ
ド２３のオンオフ制御によりエアシリンダ２５のピスト
ン２７ａおよびロッド２７ｂを摺動させたときに、エア
供給側とは反対側のエア室から排出されるエアが導びか
れるようになっており、この排出エアはエアリークチェ
ック装置１０に排出される。

【００１２】なお、ピストン２７ａおよびロッド２７ｂ
がストロークエンドまで移動されたところで停止した状
態（これを定常状態と称する）では、左右エア室２８
ａ，２８ｂからのエア排出はなくなるため、理論的には
エア排出口から排出ホース３３を介してエアリークチェ
ック装置１０に排出されるエア量は零となる。但し、ハ
ウジング２１とスプール２２との隙間等から若干のエア
リークは生じており、このエアリークは排出口から排出
ホース３３を介してエアリークチェック装置１０に導か
れる。

【００１３】エアリークチェック装置１０は、図２に示
すように、ボトム部材１１と、このボトム部材１１の上
に取り付けられた中空円筒状のパイプハウジング１２
と、このパイプハウジング１２の上端を覆うカバー部材
１３と、パイプハウジング１２の内部に上下に延びて形
成されている円筒状空間１６内に挿入配設されたフロー
トボール１５とから構成される。ボトム部材１１には排
出ホース３３が接続されており、この排出ホース３３に
繋がる開口通路１１ａが上面に開口して形成されてい
る。このため、エア供給制御バルブ２０のエア排出口は
排出ホース３３を介して円筒状空間１６の底部に連通し
ている。

【００１４】パイプハウジング１２はアクリル樹脂等か
ら作られた透明もしくは半透明の部材であり、上部に４
個の排気口１２ａが貫通形成されている。このため、円
筒状空間１６は上部において排気口１２ａを介して外気
に連通している。フロートボール１５は、例えば、ピン
ポン玉のような軽量の中空ボールから作られており、パ
イプハウジング１２の円筒状空間１６内に緩挿配設され
ている。このフロートボール１５により円筒状空間１６
が、フロートボール１５より上側空間１６ａと下側空間
１６ｂとに二分割される。図３に示すように、フロート
ボール１５の外径ｄに対して円筒状空間１６の内径Ｄの
方が若干大きくなっており、フロートボール１５は円筒
状空間１６内を自由に上下移動可能となっている。この
ため、通常は自重によりフロートボール１５は下動して
ボトム部材１１の上に載置された状態（図２の状態）に
ある。

【００１５】この状態から、排出ホース３３を介してエ
ア供給制御バルブ２０からの排出エアが下側空間１６ｂ
に流入すると、このエア圧によりフロート部材１５は押
し上げられて円筒状空間１６内を上動する。そして、こ
の付ロート部材１５が排気口１２ａを越えて上動された
時点で、下側空間１６ｂ内のエアは外部に排出される。
このため、エア供給制御バルブ２０によりエアシリンダ
２５が作動される度に、このエアシリンダ２５からの排
出エアがエアリークチェック装置１０を介して排出さ
れ、フロート部材１５がその都度上下動する。

【００１６】但し、エアシリンダ２５がストロークエン
ドまで移動して停止し、定常状態となった状態では、エ
ア排出はなくなり、フロート部材１５は下動する。とこ
ろが、エア供給制御バルブ２０におけるスプール、ダイ
ヤフラムの摩耗、損傷等が生じてエアリーク量が増加す
ると、このリークエアは下側空間１６ｂに流入するた
め、定常状態においてもリークエアによりフロート部材
１５が上動される。パイプハウジング１２は透明もしく
は半透明であり、内部が透視可能であるため、定常状態
においてフロート部材１５が上動しているのを見て、エ
ア供給制御バルブ２０からのエアリーク量が増大したこ
とを簡単に知ることができる。そして、この時点でエア
供給制御バルブ２０の修理もしくは交換を行って、エア
シリンダ２５の作動が不能となるようなトラブルの発生
を未然に防止することができる。

【００１７】エアリーク量が増加したときにフロート部
材１５を上動させるようにするには、円筒状空間１６の
内径Ｄに対するフロート部材１５の外径ｄの差Δｄ（＝
Ｄ−ｄ）、すなわち、径方向隙間を管理する必要があ
る。この差Δｄを小さくすれば僅かなエアリーク量の増
加でフロート部材１５が上動するので僅かなエアリーク
の発見も容易となる。しかしながら、図３に示すよう
に、円筒状空間１６の内面には油膜１２ｂが付着してお
り、差Δｄがあまり小さいと油膜１２ｂの抵抗により、
一旦上動したフロート部材１５がエアリークが無い状態
でも下動しなくなり、エアリークの正確なチェックがで
きなくなるという問題がある。

【００１８】このようなことから、エア供給制御バルブ
２０の許容エアリーク量以上のエアリークが発生したと
きに初めてフロート部材１５が上動し、且つ、エアリー
クがないときにはフロート部材１５は自重により下動す
ることができるように、上記差Δｄの大きさが設定され
る。本例の場合には、この差Δｄは０．２〜０．４ｍｍ
程度に設定されている。但し、この差Δｄはこれに限る
ものではなく、種々の条件、例えば、円筒状空間１６の
内径Ｄの大きさ、フロート部材１５の自重等に応じてそ
の都度適宜設定される。

【００１９】本発明のエアリークチェック装置は図４の
ように構成しても良い。このエアリークチェック装置５
０は、ボトム部材５１、パイプハウジング５１およびカ
バー部材５３は上記のエアリークチェック装置１０と同
一構成であるが、フロート部材５５がピストン状に形成
されている点が上記の装置と異なる。このピストン状フ
ロート部材５５はパイプハウジング１５の円筒状空間５
６内に上下に摺動自在に挿入されており、その中央に上
下に貫通する小孔５５ａを有している。

【００２０】この小孔５５ａが上記の装置１０における
差Δｄの隙間に対応する役割を果たし、エアリーク量が
所定量（エア供給制御バルブ２０の許容エアリーク量の
上限）以下のときには、この小孔５５ａを介してリーク
エアが流れるため、フロート部材５５が上動することが
ない。そして、エアリーク量が所定量以上となると、下
部空間内に発生するエア圧によりフロート部材５５が上
動されるため、これを見て簡単にエアリーク量の増大を
チェックすることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透視可能なハウジングの円筒状空間内に上下に移動自在
にフロート部材を挿入配設してエアリークチェック装置
を構成しており、円筒状空間の下端部にエア供給制御バ
ルブからの排出エアが流入するようになっている。そし
て、下側の空間に連通路を介してエア供給制御バルブか
ら所定流量を越えるエアが供給されると、このエア圧に
よりフロート部材が円筒状空間内を上動され、この供給
エア量が所定流量以下のときには、フロート部材がその
自重により円筒状空間内を下動するように構成されてい
る。

【００２２】エア供給制御バルブのスプール、ダイヤフ
ラムの摩耗、損傷等が進行してエアリーク量が徐々に大
きくなり、これが所定流量（許容される流量）以上とな
るとこのエアリークにより下側空間内に発生したエア圧
を受けてフロート部材は円筒状空間内を上動するので、
エア供給制御バルブが定常状態のときに、フロート部材
の位置を目視チェックするだけで、エアリーク（所定流
量を越えるエアリーク）の有無を簡単に確認することが
できる。定常状態において、フロート部材が上動してい
るときにはエアリーク量が許容限度以上になっているの
で、エア供給制御バルブの交換、修理が行われ、これに
よりエアシリンダの作動不能となり、このエアシリンダ
を用いた生産ラインがストップするようなトラブルの発
生を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアリークチェック装置を備えた
エアシリンダ作動制御装置を示す回路図である。

【図２】このエアリークチェック装置およびエア供給制
御バルブを示す部分断面図である。

【図３】このエアリークチェック装置を示す拡大断面図
である。

【図４】本発明に係るエアリークチェック装置の異なる
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ エアリークチェック装置 １２ パイプハウジング １５ フロート部材 １６ 円筒状空間 ２０ エア供給制御バルブ ２３ ソレノイド ２５ エアシリンダ ３０ エア供給源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エア供給源からアクチュエータへのエア
   供給制御を行うエア供給制御バルブにおけるエアリーク
   の有無をチェックする装置であって、 内部に上下に延びた円筒状空間を有した内部透視可能な
   ハウジングと、この円筒状空間内に上下に移動自在に挿
   入配設されたフロート部材とからなり、このフロート部
   材により前記円筒状空間が前記フロート部材より上側の
   空間と下側の空間とに仕切られており、 前記円筒状空間の下端部に前記エア供給制御バルブのエ
   ア排出ポートに連通する連通路が開口し、前記円筒状空
   間の上部に外気に開放する排気口が形成されており、前
   記フロート部材はこの排気口より上側まで移動可能であ
   り、 前記下側の空間に前記連通路を介して前記エア供給制御
   バルブから所定流量を越えるエアが供給されると、前記
   下側空間に発生するエア圧により前記フロート部材が前
   記円筒状空間内を上動され、 前記下側の空間に前記連通路を介して前記エア供給制御
   バルブから供給されるエア流量が前記所定流量以下のと
   きには、前記フロート部材がその自重により前記円筒状
   空間内を下動するように構成されていることを特徴とす
   るエアリークチェック装置。
2. 【請求項２】 前記所定流量は、前記エア供給制御バル
   ブが定常状態で許容されるリーク流量の上限値近傍の値
   に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエ
   アリークチェック装置。