JPH10159813A

JPH10159813A - エア駆動機器の安全停止機構

Info

Publication number: JPH10159813A
Application number: JP31756796A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nishikado; 厚志西門
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】シングルソレノイドバルブのみを使用するこ
とによって、停電時や緊急の場合などに安全且つ確実に
停止させることのできるエア駆動機器の安全停止機構を
提供する。【解決手段】エア供給源２０とエアシリンダ４０駆動
用のシングルソレノイドバルブ３０との間にノーマルク
ローズドシングルソレノイドバルブ５０が組み込まれて
いて、非常停止スイッチを押すとノーマルクローズドシ
ングルソレノイドバルブ５０への通電が停止されて、ノ
ーマルクローズドシングルソレノイドバルブ５０を通過
するエア供給路が閉塞されるとともに、ノーマルクロー
ズドシングルソレノイドバルブ５０を通過する排気路が
開放される構造とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シングルソレノイ
ドバルブだけを用いることによって、停電時や緊急の際
に、エアシリンダあるいはエアシリンダによって駆動さ
れる機器（以下これらを含めてエア駆動機器と称する）
を安全に停止することのできるエア駆動機器の安全停止
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のシングルソレノイドバル
ブを用いたエア駆動機器の一例の、構成と作動状態を示
す説明図である。図２に示すエア駆動機器１において、
２は圧縮空気タンクなどのエア供給源、３はエアシリン
ダへのエアの供給を切り換えるためのシングルソレノイ
ドバルブ、４はエアシリンダである。

【０００３】図２に示すエア駆動機器１のシングルソレ
ノイドバルブ３は３ポート２位置弁の構造となってい
る。シングルソレノイドバルブ３は、ばね３２によって
常に左方へ押されている。そして、ソレノイド３１に通
電すると、電磁石の作用がばね３２の力に打ち勝ってシ
ングルソレノイドバルブ３は（Ａ）に示すように左オフ
セット位置となり、ソレノイド３１への通電を止めると
電磁石が作用しなくなって、（Ｂ）に示すように右オフ
セット位置となる構造である。

【０００４】次に、図２に示す上記従来のエア駆動機器
１の作動について説明する。まず、ソレノイド３１に通
電すると、シングルソレノイドバルブ３は（Ａ）に示す
状態となり、エア供給源２から供給される圧縮空気は、
Ｐポートを通ってエアシリンダ４の右側の吸排気口４２
からピストン４１の右側へ送り込まれ、ピストン４１を
左方へ移動させる。ピストン４１が左方へ移動すると、
ピストン４１の左側の空気は左側の吸排気口４３からＡ
ポートを通って大気中へ排出される。この間ピストン４
１は左方へ移動し続け、エアシリンダ４の左端に達する
と、機械的な移動の限界となってピストン４１の移動は
停止する。

【０００５】また、ソレノイド３１への通電を中止する
と、シングルソレノイドバルブ３は（Ｂ）の状態とな
り、エア供給源２から供給される圧縮空気は、Ｒポート
を通ってエアシリンダ４の左側の吸排気口４３からピス
トン４１の左側へ送り込まれ、ピストン４１を右方へ移
動させる。ピストン４１が右方へ移動すると、ピストン
４１の右側の空気は右側の吸排気口４２からＢポートを
通って大気中へ排出される。この間ピストン４１は右方
へ移動し続け、エアシリンダ４の右端に達すると、機械
的な移動の限界となってピストン４１の移動は停止す
る。

【０００６】しかるに、ピストン４１が左方へ移動する
途中で停電が発生したり、何らかの理由で緊急に電源を
切ったような場合、ソレノイド３１への通電が止まるの
で、シングルソレノイドバルブ３はばね３２の力で図２
（Ｂ）の状態となり、ピストン４１は中途で停止するこ
となく、エアシリンダ４の右端に到達するまで移動し続
ける。従ってこのような場合にピストン４１の移動を止
めようとして作業者が手を機器内に入れたりすると、手
を挟まれて身動きできなくなることがある。

【０００７】そこで、このようなシングルソレノイドバ
ルブを用いたエア駆動機器の問題点を解決するものとし
て、図３に示すようなエア駆動機器５が使用されてい
る。図３に示すエア駆動機器５は、図２に示すエア駆動
機器１のシングルソレノイドバルブ３に代えて、ダブル
ソレノイドバルブ６を使用したものである。

【０００８】エア駆動機器５に使用されているダブルソ
レノイドバルブ６は、３位置弁且つ３ポート弁の構造と
なっていて、中立位置ではすべてのポートが閉じてい
る、いわゆるクローズドセンター構造のダブルソレノイ
ドバルブである。

【０００９】図３に示すエア駆動機器５の場合、左側の
ソレノイド６１に通電することによってピストン４１を
右方へ移動することができ、右側のソレノイド６２に通
電することによってピストン４１を左方へ移動すること
ができる。そして、ソレノイド６１及び６２への通電を
中止すると、ダブルソレノイドバルブ６は中立位置とな
って、エアシリンダ４へはエアが供給されなくなり、ピ
ストン４１は途中の位置で停止する。またピストン４１
を緊急停止させる場合にも、緊急停止ボタンを押すなど
の方法で、ソレノイド６１及び６２への通電を中止すれ
ばよい。

【００１０】但し、図３に示すダブルソレノイドバルブ
６は、中立位置ではすべてのポートが閉じているので、
ピストン４１は左端と右端の中間位置で停止するもの
の、エアシリンダ４内のエアは閉じ込められたままとな
り、万一手を挟まれた状態で停止した場合には手が抜け
なくなることがある。また、ピストン４１が停止する場
合に多大な衝撃を伴うので、エア駆動機器５及び付属す
る機器や架台の強度を頑丈にしておく必要がある。

【００１１】また、図４に示すエア駆動機器７もシング
ルソレノイドバルブに代えてダブルソレノイドバルブ８
を使用したものである。この駆動機器７の場合には、使
用されているダブルソレノイドバルブ８は、中立位置で
はエアシリンダ４にエアが供給されなくなりピストン４
１は途中の位置で停止する。そして、ピストン４１の両
側に残留しているエアはＡ，Ｂ両ポートを通じて排気さ
れるので、ピストン４１を自由に動かすことができるよ
うになる。

【００１２】しかしながら、図３及び図４に示す従来の
エア駆動機器は、１台のダブルソレノイドバルブを作動
させるために２個のソレノイドを制御する必要がある。
従って制御回路が複雑になるとともに、シーケンサの容
量もほぼ２倍となって、設備価格が高価になるという問
題点があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、価格
が高価でしかも制御回路が複雑でシーケンサの容量が大
きくなるダブルソレノイドバルブを使用することなく、
シングルソレノイドバルブのみを使用することによっ
て、停電時や緊急の際などに安全且つ確実に停止させる
ことのできる、構造が簡単で安価なエア駆動機器の安全
停止機構を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のエア駆動機器の安全停止機構は、シング
ルソレノイドバルブによりエア供給方向を切り換えるこ
とによって往復運動を行うエアシリンダを用いたエア駆
動機器において、エア供給源と上記シングルソレノイド
バルブとの間にノーマルクローズドシングルソレノイド
バルブが組み込まれていて、非常停止スイッチを押すと
ノーマルクローズドシングルソレノイドバルブへの通電
が停止され、それによってノーマルクローズドシングル
ソレノイドバルブを通過するエア供給路が閉塞されると
ともに、ノーマルクローズドシングルソレノイドバルブ
を通過する排気路が開放される構造とされていることを
特徴とする。

【００１５】（作用）本発明のエア駆動機器の安全停止
機構は、非常停止スイッチを押したり、停電によってノ
ーマルクローズドシングルソレノイドバルブへの通電が
停止されると、エア供給源からノーマルクローズドシン
グルソレノイドバルブを通過してエアシリンダに至るエ
ア供給路が閉塞されるので、エアシリンダへのエアの供
給が止まり、ピストンは移動中であっても停止する。

【００１６】更に、ノーマルクローズドシングルソレノ
イドバルブを通過する排気路が開放されて、ピストンの
供給側に残留しているエアはこの排気路を通って排出さ
れるので、ピストンは自由状態となる。これにより、エ
アシリンダが移動中であっても、非常時はその慣性によ
る移動のみであり、衝撃を伴わずにソフトに停止するこ
とができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態の構
成と作動状態の説明図である。図１に示すエア駆動機器
１０において、２０はエア供給源、３０はエアシリンダ
へのエアの供給を切り換えるためのシングルソレノイド
バルブ、４０はエアシリンダであって、エア供給源２０
とシングルソレノイドバルブ３０との間には、ノーマル
クローズドシングルソレノイドバルブ５０が組み込まれ
ている。

【００１７】なお、６０はエア供給源２０から供給され
るエアの管路を開閉するための開閉弁、７０はエア中の
塵埃や水分を分離するためのエアフィルタ及びドレン、
８０はエア供給源２０からの圧力をエア駆動機器１０の
作動に適した圧力に調節するための調圧弁、９０はエア
シリンダ４０のピストン４０１の作動スピードを調節す
るためのスピードコントローラ、１００はエアシリンダ
４０からの排気音を静粛にするためのマフラ（消音器）
であるが、これらの構造及び作動についての説明は省略
する。

【００１８】エアシリンダ４０はピストン４０１を有
し、右側の吸排気口４０２からエアを供給するとピスト
ン４０１は左方へ移動し、左側の吸排気口４０３からエ
アを供給するとピストン４０１は右方へ移動する。

【００１９】シングルソレノイドバルブ３０は、図１に
示すように、圧力側が３ポート、もどり側が２ポートの
２位置弁で、ばね３０２によって常に左方へ押されてい
る。ソレノイド３０１に通電すると、シングルソレノイ
ドバルブ３０は（Ａ）に示すように左オフセット位置と
なり、ソレノイド３０２への通電を止めると、右オフセ
ット位置となる。

【００２０】また、ノーマルクローズドシングルソレノ
イドバルブ５０は２ポート２位置弁である。そして、ソ
レノイド５０１に通電すると、（Ａ）に示すようにＰポ
ートがエア配管Ｌ₁とＬ₂を連結してエア供給路が開放
され、ソレノイド５０１の通電を止めると、（Ｂ）に示
すようにエア配管Ｌ₁とＬ₂の連結が断たれてエア供給
路が閉塞され、Ｒポートとエア配管Ｌ₂が連絡する配管
構成となっている。

【００２１】次に、図１に示す本発明のエア駆動機器１
の作動について説明する。最初、ノーマルクローズドシ
ングルソレノイドバルブ５０はソレノイド５０１へ通電
されないノーマルクローズの状態にあり、シングルソレ
ノイドバルブ３０もソレノイド３０１へ通電されなく
て、ピストン４１は右端位置にあるものとする。

【００２２】次いでノーマルクローズドシングルソレノ
イドバルブ５０のソレノイド５０１に通電すると、Ｐポ
ートがエア配管Ｌ₁とＬ₂を連結してエア供給路が開放
される。次いでソレノイド３０１に通電するとシングル
ソレノイドバルブ３０は（Ａ）に示すような左オフセッ
ト位置となり、エア供給源２０から供給されるエアは右
側の吸排気口４０２からエアシリンダ４０へ供給され
て、ピストン４０１は左方へ移動を開始する。

【００２３】しかるに、このようにピストン４０１が左
方へ移動中に、何らかの理由でエア駆動機器１を緊急に
停止する必要が生じた場合、図示しない緊急停止ボタン
を押してソレノイド５０１への通電を止めると、ばね５
０２の作用により瞬時にノーマルクローズドシングルソ
レノイドバルブ５０は（Ｂ）に示すようなノーマルクロ
ーズの位置となり、エア供給路が閉塞されて、ピストン
４０１の右側からのエアの供給が止められるので、ピス
トン４０１は左端と右端の中間位置で停止する。

【００２４】そして、その瞬間までピストン４０１の右
側へ供給されていたエアは、エア配管Ｌ₂と連絡したＲ
ポートを通って排出され、ピストン４０１の左側にある
エアはエアシリンダ４０の左側の吸排気口４０３から排
出されるので、ピストン４０１は左右から圧力がかから
ない自由状態となって、手動操作で移動することが可能
となる。

【００２５】また、（Ａ）の状態で停電が発生した場
合、ソレノイド３０１への通電が止まるので、シングル
ソレノイドバルブ３０はばね３０２の作用によって右オ
フセット位置となり、ピストン４０１は右方へ移動しよ
うとするが、ソレノイド５０１への通電も同時に止まる
ので、ノーマルクローズドシングルソレノイドバルブ５
０は（Ｂ）の場合と同様にノーマルクローズの位置とな
り、この場合はピストン４０１が右端位置にある上、ピ
ストン４０１の左側からのエアの供給が止められるの
で、ピストン４０１は移動せず停止したままであり、エ
ア配管Ｌ₂内のエアはＲポートを通って排出されるの
で、ピストン４０１は自由状態となって、手動操作で移
動することが可能となる。

【００２６】また、最初ピストン４１が左端位置にあっ
て、且つシングルソレノイドバルブ３０のソレノイド３
０１に通電されていない状態で、ノーマルクローズドシ
ングルソレノイドバルブ５０のソレノイド５０１に通電
すると、シングルソレノイドバルブ３０は左オフセット
位置にあるから、エア供給源２０から供給されるエアは
左側の吸排気口４０３からエアシリンダ４０へ供給され
て、ピストン４０１は右方へ移動を開始する。そして移
動の途中で緊急停止ボタンを押してソレノイド５０１へ
の通電を止めた場合、あるいは移動の途中で停電が発生
した場合には、シングルソレノイドバルブ３０は右オフ
セット位置に変わることがなく、ノーマルクローズドシ
ングルソレノイドバルブ５０はノーマルクローズの位置
となり、ピストン４０１の左側へ供給されていたエア
は、左側の吸排気口４０３からエア配管Ｌ₂及びＲポー
トを通って排出され、ピストン４０１の右側にあるエア
はエアシリンダ４０の左側の吸排気口４０２から排出さ
れる。

【００２７】このように、緊急停止ボタンを押すか、停
電などによって電源が断たれることによってノーマルク
ローズドシングルソレノイドバルブ５０への通電が止め
られた場合には、シングルソレノイドバルブ３０が右オ
フセット位置にあるか左オフセット位置にあるか、及び
ピストン４０１が右へ移動中であるか左へ移動中である
かに関係なく、ピストン４０１は直ちに移動を停止し、
しかもピストン４０１の左右のエアはノーマルクローズ
ドシングルソレノイドバルブ５０のＲポートから排出さ
れて自由状態となり、手動操作で移動することが可能と
なる。そのため万一手を挟まれてもすぐに抜き出すこと
ができる。

【００２８】上記のエア駆動機器の安全停止機構は、シ
ングルソレノイドバルブのみを使用するので、シーケン
サの容量が小さくてすみ、且つノーマルクローズドシン
グルソレノイドバルブ５０操作用の緊急停止ボタンを含
む電気回路は簡単なものである。

【００２９】また、図１に示すようなシングルソレノイ
ドバルブを使用した既設のエア駆動機器に、ノーマルク
ローズドシングルソレノイドバルブを含むエア配管と緊
急停止ボタンを含む電気回路を追加設置することによっ
て、簡単に改良することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明エア駆動機器の安全停止機構は上
記のように構成されているので、停電時や、緊急の際に
ノーマルクローズドシングルソレノイドバルブへの通電
を停止することによって、エアシリンダに至るエア供給
路が閉塞されてエアシリンダへのエアの供給が停止さ
れ、ノーマルクローズドシングルソレノイドバルブを通
過する排気路が開放されてピストンの両側のエアが排出
されるので、エア駆動機器は安全且つ確実に停止する。

【００３１】また、シングルソレノイドバルブだけを使
用するので、電気回路を含む装置が簡単且つ安価であ
る。また、シングルソレノイドバルブを使用した既設の
エア駆動機器に、簡単な改造を加えることによって適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成と作動状態を示す説
明図。

【図２】従来技術のエア駆動機器の構成と作動状態を示
す説明図。

【図３】従来技術の他のエア駆動機器の構成と作動状態
を示す説明図。

【図４】従来技術の更に他のエア駆動機器の構成と作動
状態を示す説明図。

【符号の説明】

１０エア駆動機器２０エア供給源３０シングルソレノイドバルブ３０１ソレノイド３０２ばね４０エアシリンダ４０１ピストン５０ノーマルクローズドシングルソレノイドバ
ルブ５０１ソレノイド５０２ばねＬ₁，Ｌ₂ エア配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シングルソレノイドバルブによりエア供
給方向を切り換えることによって往復運動を行うエアシ
リンダを用いたエア駆動機器において、エア供給源と上
記シングルソレノイドバルブとの間にノーマルクローズ
ドシングルソレノイドバルブが組み込まれていて、非常
停止スイッチを押すとノーマルクローズドシングルソレ
ノイドバルブへの通電が停止され、それによってノーマ
ルクローズドシングルソレノイドバルブを通過するエア
供給路が閉塞されるとともに、ノーマルクローズドシン
グルソレノイドバルブを通過する排気路が開放される構
造とされていることを特徴とするエア駆動機器の安全停
止機構。