JPH066846U - 排気弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外部機器に対して水滴等の不純物が流入するこ
とを阻止する。 【構成】外部より流体が供給される第１ポート１６と、
前記第１ポート１６より供給された前記流体を外部機器
に供給する第２ポート１８と、前記第１および第２ポー
ト１６、１８に連通し、流体を外部に排出する第３ポー
ト２０と、流体圧によって弾性変形あるいは変位する弁
体２８とを備え、前記弁体２８は、前記第１ポート１６
から供給される流体の所定圧力以上の圧力で弾性変形あ
るいは変位した際、前記第１および第３ポート１６、２
０間の通路を閉塞するとともに、前記第１および第２ポ
ート１６、１８間の通路を連通させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、排気弁に関し、一層詳細には、供給された流体の圧力が所定圧以上 となった時点で、前記流体を排出状態から外部機器への供給状態に切り換えるこ とが可能な排気弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ワーク等を搬送するためにアクチュエータが利用され、このアクチュ エータであるシリンダ装置を駆動させるために、流体供給源、切換弁、流量制御 弁等を配管接続して流体圧回路が構成される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記シリンダ装置のピストンが往復動作する場合、ピストン室の一 方から排出される流体の断熱膨張作用により前記配管途上に水滴が発生し、この 水滴がピストン室内に流入し滞留するという問題がある。前記ピストン室内に滞 留した水滴は、前記ピストンが往復動作する場合に負荷となり、また、シリンダ 装置の作動不良を引き起こす原因となる。

【０００４】 そこで、前記問題点を解消する手段として、例えば、配管容積を減少させる 、シリンダ装置の駆動圧力を低下させる、空気の露点を低下させる等が考え られる。しかし、前記では、設置環境に応じてシリンダ装置の取り付け位置が 異なり、前記シリンダ装置への配管長を短縮することが困難な場合があり、配管 容積を減少させることができないという不都合がある。前記では、シリンダ装 置の駆動圧力を低下させることによりピストンの推力が減少する不具合がある。 前記では、空気の露点を低下させるため、例えば、湿度を下げるためにはドラ イヤ等の設備が必要になる等の問題がある。

【０００５】 一方、従来技術に係る排気弁をシリンダ装置近傍に配設し、該排気弁を介して ピストン室内の流体を急速に排出させることが考えられる。しかし、この場合で あっても、前記排気弁は、流体圧回路の配管途上に発生する水滴のピストン室内 に流入する量を減少させることはできるが、前記水滴がピストン室内に流入する ことを完全に阻止することができない、という不都合がある。

【０００６】 本考案は、この種の問題を解決するためになされたものであって、外部機器に 対して水滴等の不純物が流入することを阻止することが可能な排気弁を提供する ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案は、外部より流体が供給される第１のポ ートと、 前記第１のポートより供給された前記流体を外部機器に供給し、あるいは、前 記外部機器より流体が供給される第２のポートと、 前記第１および第２のポートに連通し、流体を外部に排出する第３のポートと 、 前記第１〜第３のポート間に配設され、流体圧によって弾性変形あるいは変位 する弁体とを備え、 前記弁体は、前記第１のポートから供給される流体の圧力が所定圧力以下の際 、第１および第３のポート間を連通し、前記第１のポートから供給される流体の 所定圧力以上の圧力で弾性変形あるいは変位した際、前記第１および第３のポー ト間の通路を閉塞するとともに前記第１および第２のポート間の通路を連通し、 外部機器から前記第２のポートに供給される流体の圧力で弾性変形あるいは変位 した際、前記第２および第３のポート間、あるいは第１および第２のポート間の 通路を連通することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案に係る排気弁では、弁体が第１のポートから供給される流体の所定圧力 以上の圧力で弾性変形あるいは変位した際、第１および第３のポート間の通路を 閉塞するとともに、前記第１および第２のポート間の通路を連通する。一方、外 部機器から第２のポートに供給される流体の圧力で弁体が弾性変形あるいは変位 した際、前記第２および第３のポート間、あるいは第１および第２のポート間の 通路を連通する。従って、第１のポートから供給される水分を含んだ流体は、所 定圧になるまで第３のポートから排出され、所定圧に到達した後、水分を含まな い流体を第１のポートから外部機器に接続される第２のポート側に供給すること が可能となる。

【０００９】

【実施例】

本考案に係る排気弁について、実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下 詳細に説明する。

【００１０】 図１および図２は、本考案の第１の実施例に係る排気弁１０の縦断面図である 。

【００１１】 この排気弁１０は、円筒形状のボデイ１２の両端部に夫々後述するワンタッチ 式管継手１４を備えた軸線方向の略一致する第１ポート１６および第２ポート１ ８を有する。前記ボデイ１２の略中央部の上面部には、実質的に排気口として機 能する第３ポート２０が画成され、前記第３ポート２０から下方側に延在して前 記第１ポート１６および第２ポート１８との間に孔部２２が設けられている。

【００１２】 前記孔部２２には略円筒状を呈し着座部２４（図２参照）を有するガイド部材 ２６が嵌入され、前記ガイド部材２６上には該着座部２４に当接する弁体２８が 設けられている。前記弁体２８の上面部には、略中心部に画成された貫通孔３０ に指向して傾斜する窪み３２が形成され、弁体２８の外周面は外方へ拡径して前 記ガイド部材２６の内周面に摺接する摺接部３４を有する。一方、前記弁体２８ の上面から所定距離離間する上方には、リング状のシール部材３６を介してガイ ド部材２６に嵌入されるシートリング３８が設けられている。このシートリング ３８には、サイレンサエレメント４０を介して第３ポート２０と連通する複数の 貫通孔４２が画成されている。なお、前記弁体２８に近接するガイド部材２６の 周面部には、第２ポート１８に連通する孔部４４が画成されている。前記サイレ ンサエレメント４０は、その上面に配設された金網部材４５によって固定されて いる。

【００１３】 前記ワンタッチ式管継手１４は、第１ポート１６側の図示しない流体供給源あ るいは第２ポート１８側の外部機器から流体を供給すべく、例えば、ビニール製 のチューブ等の一端部が挿入自在に形成されている。具体的には、ワンタッチ式 管継手１４は、リリースブッシュ４６を有し、前記リリースブッシュ４６の外側 にガイド部材４８、チャック部材５０、シール部材５２を順次配置することで構 成される。第１および第２ポート１６、１８の孔部の底面には、内周面が所定の 角度で傾斜している環状のシール部材５２が配置され、前記シール部材５２に近 接してスペーサ５４が配設されている。

【００１４】 チャック部材５０は、弾性を有する金属製の平板をリング状に構成したもので あり、その側面にはスリットが等間隔に複数個画成され、該チャック部材５０の 先端部には、内側に曲折する爪部５６が形成され、この爪部５６は先端に指向し て鋭化されている。ガイド部材４８は、周回する凹部を有し、該凹部をボデイ１ ２の先端部に嵌合するとともに、チャック部材４８の側面部に当接する。リリー スブッシュ４６は、略円筒状に形成され、その先端部には、装着時にチャック部 材５０の爪部５６に当接するエッジ５８が形成され、側面には、図示しないスリ ットが等間隔に複数個画成されている。

【００１５】 本考案の第１実施例に係る排気弁１０は、基本的には、以上のように構成され るものであり、次に該排気弁１０をメータイン回路６０に組み入れた動作につい て図３を参照して説明する。なお、参照符号１０ａ、１０ｂは、前記排気弁１０ と同一の構成の排気弁であり、構成要素の説明は、図１および図２を参照して行 う。前記メータイン回路６０は、圧縮空気供給源６２からの空気を切換弁６４で 切り換え、該排気弁１０ａ、１０ｂ、流量制御弁６６ａ、６６ｂを経てシリンダ ６８に供給するように構成されている。

【００１６】 先ず、切換弁６４から連通しているビニールチューブ等の先端を排気弁１０ａ の第１ポート１６に挿入する。前記第１ポート１６の孔部の底部まで挿入した後 、該ビニールチューブを軽く引くと、ワンタッチ式管継手１４のチャック部材５ ０の爪部５６が前記ビニールチューブに刺入して、該ビニールチューブの抜脱を 阻止する。従って、確実にビニールチューブと第１ポート１６とが接続される。 同様にして、第２ポート１８も流量制御弁６６ａから連通しているビニールチュ ーブに接続される。なお、同様にして排気弁１０ｂも配管接続される。

【００１７】 以上の作業を経た後、先ず、圧縮空気供給源６２から切換弁６４を経て排気弁 １０ａに圧縮空気が供給される。排気弁１０ａの第１ポート１６から流入した圧 縮空気は孔部２２に達し、ガイド部材２６の底部側から弁体２８の貫通孔３０に 導入される。前記弁体２８の貫通孔３０を通過した圧縮空気は、シートリング３ ８の貫通孔４２を介してサイレンサエレメント４０を通過し第３ポート２０から 排出される。この場合、図１に示すように、前記弁体２８はガイド部材２６の着 座部２４に当接しているため、第１ポート１６から供給された圧縮空気は第２ポ ート１８側への流出が阻止され、好適に第３ポート２０から排出される。

【００１８】 このようにして、ビニールチューブ等の管路内の水分を多く含んだ当初の圧縮 空気は、第１ポート１６に連通する第３ポート２０から排出される。

【００１９】 さらに、前記第３ポート２０から圧縮空気が排出されている状態において、圧 縮空気の圧力が設定圧力に到達すると、図２に示すように、弁体２８が着座部２ ４から離間して弁体２８が開成するとともに、該弁体２８の上面部に形成された 窪み３２が弾性変形し、弁体２８の上面部がシートリング３８の底面部に沿って 密着する。従って、弁体２８の中心部に画成された貫通孔３０はシートリング３ ８の底面部で閉塞され、圧縮空気は、ガイド部材２６の周面部に画成された孔部 ４４を介して第２ポート１８側へ導出される。この結果、前記弁体２８は、第１ ポート１６と第３ポート２０との連通状態から第１ポート１６と第２ポート１８ との連通状態に切り換えを行うことになる。前記排気弁１０ａの第２ポート１８ から導出された圧縮空気は、流量制御弁６６ａを経てシリンダ６８の一方のピス トン室７０ａに供給される。前記ピストン室７０ａに供給される圧縮空気は、ビ ニールチューブの配管途上において水分を多く含んだ圧縮空気が既に第３ポート ２０から排出されているため、全く水分を含まないものとなっている。従って、 シリンダ６８のピストン室７０ａ内に水分が滞留することを防止することができ る。

【００２０】 次に、前記一方のピストン室７０ａ内に圧縮空気が供給されることにより、シ リンダ６８のピストン７２が変位し、他方のピストン室７０ｂより空気が流量制 御弁６６ｂを介して排気弁１０ｂの第２ポート１８に達する。排気弁１０ｂでは 、ガイド部材２６の周面部に画成された孔部４４を介して導入された空気の圧力 により、弁体２８の摺接部３４がガイド部材２６の内周面から離間し、内方に指 向して変位するとともに、弁体２８が着座部２４側に押し下げられる。このこと により、他方のピストン室７０ｂから送出された空気は、シートリング３８の貫 通孔４２を介して第３ポート２０から排出されるとともに、弁体２８の略中心部 に画成された貫通孔３０から、第１ポート１６を通過して切換弁６４の大気開放 側に排出される。

【００２１】 なお、本実施例に係る弁体２８では、弁体２８の上面部に窪み３２を形成し、 前記弁体２８が所定圧以上の圧力を受けることにより、弾性変形するとともに、 弁体２８が上方側に変位して弁体２８が開成するように構成したが、図４（Ａ） 〜図４（Ｆ）に示すように、シートリング３８の底面の周縁部に窪み７４を設け 、所定圧以上の圧力を受けることにより該弁体７６が前記窪み７４に沿って弾性 変形し、第１ポート１６と第２ポート１８とを連通させる構成であってもよい。 この場合、シートリング３８の底面の中心部を略平坦に形成するとともに、図４ （Ｅ）に示すように、シートリング３８の周縁部に複数個の窪み７４を設けてい る。従って、図４（Ｄ）、（Ｆ）に示すように、弁体７６が所定圧以上の圧力を 受けると、前記弁体７６の裾部が前記シートリング３８の窪み７４に沿って弾性 変形し、弁体７６がシートリング３８に画成された貫通孔４２を閉塞するととも に、弁体７６の裾部とガイド部材２６の平面部との間に間隙７７が生ずる。第１ ポート１６から供給された圧縮空気はこの間隙７７を通じて第２ポート１８側へ と導出される。

【００２２】 また、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、弁体７８を弾性変形させる ことなく、所定圧以上の流体圧力でコイルスプリング８０の弾発力に抗して弁体 ７８を変位させる構成であってもよい。ここで、図中における矢印は圧縮空気の 流れを示すものであり、図４（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）および図５（Ａ）は、夫々 第１ポート１６と第３ポート２０とが連通している状態を示し、一方、図４（Ｂ ）、（Ｄ）、（Ｆ）および図５（Ｂ）は、夫々所定圧に到達して第１ポート１６ と第２ポート１８とが連通している状態を示す。なお、所定圧の設定は、前記弁 体２８、７６の肉厚、硬質性並びにコイルスプリング８０の弾発力等によって設 定される。

【００２３】 次に、本考案の他の実施例に係る排気弁８２を図６および図７に示す。なお、 以下の実施例において、前記第１の実施例と同一の構成要素には同一の参照符号 を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２４】 この実施例に係る排気弁８２は、ガイド部材８４の底部に画成された小径な孔 部８６の上面周縁部に、該周縁部に沿って所定間隔離間して配置された複数の凸 部８８が当接するとともに、前記凸部８８の反対側に環状凸部９０が形成された 略円形状の弁体９２と、周面部に孔部９４が画成され前記弁体９２を保持する保 持部材９６と、大径な貫通孔９８を有するシートリング１００と、前記保持部材 ９６とシートリング１００との間に介装されるコイルスプリング１０２とを備え ている。

【００２５】 動作については、弁体９２が弾性変形することなく、コイルスプリング１０２ の弾発力に抗して弁体９２が変位することにより、切り換えが行われる点で図１ の実施例と異なる。すなわち、図６の状態では、第１ポート１６と第３ポート１ ８とが連通する状態を示し、第１ポート１６から供給された圧縮空気は、ガイド 部材８４の孔部８６とガイド部材８４の底部に当接する弁体９２の凸部８８間の 間隙を通過し、保持部材９６の周面部の孔部９４を介してシートリング１００の 貫通孔９６を通過し、サイレンサエレメント４０を介して第３ポート２０から排 出される。次に、弁体９２が所定圧以上の圧力を受けると、コイルスプリング１ ０２の弾発力に抗して弁体９２が上方向に変位し、環状凸部９０が貫通孔９８の 下端部に当接してこれを閉塞する。そして、第１ポート１６と第２ポート１８と が連通する（図７参照）。この状態において、第１ポート１６から供給された圧 縮空気は、ガイド部材８４の孔部８６を介して第２ポート１８側から導出される 。なお、第１実施例と同様に、第２ポート１８を介して外部機器から供給された 流体は、弁体９２の変位のもとに、第３ポート２０から排出される。

【００２６】 次に、図８、図９および図１０、図１１にさらに他の実施例を示す。図８およ び図１０は、夫々第１ポート１６ａ、１６ｂと排出側の第３ポート２０ａ、２０ ｂとが連通する状態を示し、図９および図１１は、夫々第１ポート１６ａ、１６ ｂと第２ポート１８ａ、１８ｂとが連通する状態を示すものである。

【００２７】 図８および図９における排気弁１０４は、第１ポート１６ａが設けられた第１ ボデイ１０６と、第２ポート１８ａおよび第３ポート２０ａが設けられた第２ボ デイ１０８と、前記第１ポート１６ａに近接し外周側に拡径したスカート部１１ ０を有する弁体１１２と、前記弁体１１２に近接して第２ポート１８ａに連通す る孔部１１４および第３ポート２０ａに連通する孔部１１６が画成された保持部 材１１８と、前記保持部材１１８の一端側に係合するコイルスプリング１２０と から構成される。

【００２８】 この排気弁１０４は、図８に示すように、第１ポート１６ａから供給された圧 縮空気を弁体１１２のスカート部１１０の外周面を介して孔部１１６に導入し、 前記孔部１１６に連通する第３ポート２０ａから排出させる。前記圧縮空気の圧 力が所定圧になるにつれて、図９に示すように、圧縮空気が弁体１１２のスカー ト部１１０の内周面を押圧して保持部材１１８をコイルスプリング１２０の弾発 力に抗して変位させる。前記保持部材１１８の変位により第１ポート１６ａと孔 部１１４とが連通し、第１ポート１６ａから供給された圧縮空気は第２ポート１ ８ａから導出され、第２ポート１８ａ側に接続されるシリンダ６８に供給される ことになる。一方、第２ポート１８ａを介して外部機器から供給された空気は、 孔部１１４を介して第１ポート１６ａから排出される。

【００２９】 図１０および図１１における排気弁１２２は、第１ポート１６ｂから供給され た圧縮空気が第３ポート２０ｂから排出されるとともに、通路１２４を介してピ ストン室１２６に導入される。この場合、第２ポート１８ｂはシール部材１２８ により閉塞されている（図１０参照）。従って、前記ピストン室１２６内の圧力 が所定圧以上になるとコイルスプリング１３０の弾発力に抗してピストン１３２ を矢印方向に変位させ、図１１に示すように、前記シール部材１２８に近接する 孔部１３４と第１ポート１６ｂとを連通させる。この結果、第１ポート１６ｂか ら供給された圧縮空気を、前記孔部１３４を介して第２ポート１８ｂから導出さ せることができる。なお、第２ポート１８ｂを介して外部機器から供給された空 気は、孔部１３４を介して第１ポート１６ｂから排出される。

【００３０】

【考案の効果】

本考案に係る排気弁によれば、以下の効果が得られる。

【００３１】 すなわち、弁体が第１のポートから供給される流体の所定圧力以上の圧力で弾 性変形あるいは変位した際、連通していた第１および第３のポート間の通路を閉 塞するとともに、前記第１および第２のポート間の通路を連通する。一方、外部 機器から第２のポートに供給される流体の圧力で弁体が弾性変形あるいは変位し た際、前記第２および第３のポート間、あるいは第１および第２のポート間の通 路を連通する。この結果、第１のポートから供給され、配管途上において水分を 含んだ流体は、所定圧になるまで第３のポートから排出され、所定圧に到達した 後、水分を含まない流体を第１のポートから第２のポート側に供給することが可 能となる。このようにして、シリンダのピストン室内に水分が滞留することを防 止することができるとともに、外部機器に不純物が流入することを防止すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る排気弁の縦断面図であ
る。

【図２】本考案の実施例に係る排気弁の縦断面図であ
る。

【図３】本考案に係る排気弁を組み込んだシリンダのメ
ータイン回路である。

【図４】図１に示す排気弁において他の弁体の具体例を
示す断面図である。

【図５】図１に示す排気弁において他の弁体の具体例を
示す断面図である。

【図６】本考案の他の実施例に係る排気弁の縦断面図で
ある。

【図７】図６における排気弁の弁体が変化した状態を示
す縦断面図である。

【図８】本考案の他の実施例に係る排気弁の縦断面図で
ある。

【図９】図８における排気弁の弁体が変化した状態を示
す縦断面図である。

【図１０】本考案の他の実施例に係る排気弁の縦断面図
である。

【図１１】図１０における排気弁の弁体が変化した状態
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ…排気弁 １２…ボデイ １４…ワンタッチ式管継手 １６…第１ポート １８…第２ポート ２０…第３ポート ２６…ガイド部材 ２８…弁体 ３２…窪み ３８…シートリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外部より流体が供給される第１のポート
   と、 前記第１のポートより供給された前記流体を外部機器に
   供給し、あるいは、前記外部機器より流体が供給される
   第２のポートと、 前記第１および第２のポートに連通し、流体を外部に排
   出する第３のポートと、 前記第１〜第３のポート間に配設され、流体圧によって
   弾性変形あるいは変位する弁体とを備え、 前記弁体は、前記第１のポートから供給される流体の圧
   力が所定圧力以下の際、第１および第３のポート間を連
   通し、前記第１のポートから供給される流体の所定圧力
   以上の圧力で弾性変形あるいは変位した際、前記第１お
   よび第３のポート間の通路を閉塞するとともに前記第１
   および第２のポート間の通路を連通し、外部機器から前
   記第２のポートに供給される流体の圧力で弾性変形ある
   いは変位した際、前記第２および第３のポート間、ある
   いは第１および第２のポート間の通路を連通することを
   特徴とする排気弁。