JPS6025013Y2 - メ−タイン・タイプで使用される流量調整弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 通常、空気圧回路に使用されるアクチュエータにおいて
、シリンダ内で往復動するピストンのスピード調整は、
一般にスピードコントローラをメータアウト制御で使用
して行われるが、作業終了後又はその他で機器の点検を
行う場合、シリンダ内の圧力は大気圧となっているため
、作業開始時、メータアウト制御ではシリンダが加圧時
にのみスピード制御が可能であり、したがって、大気圧
に近い状態においては、空気の圧縮性のためスピード制
御が不可能となって、ピストンが急激に動く、いわゆる
飛び出しを起こし、治具等の破損又は人身事故を生じる
場合が多々あり、従来では、作業者は作業開始時に、シ
リンダが動かない側に加圧するなど非常に神経を使うた
め、作業能率低下の原因ともなっている。

このような点を考慮して、第１図に示すようにスピード
コントローラをメータイン制御で使用している場合が見
受けられるが、メータアウト制御に比較し速度制御性が
悪く、また第２図に示すようにストロークエンドでのシ
リンダ内の圧力上昇時間は流入量により変化し、スピー
ドが遅い程、圧力伝達速度に遅れを生じ、作業損失が生
じる等の欠点があった、この遅れによる作業損失を防ぎ
、しかも、メータイン制御により安全スピードを常に保
たせるようにするのがこの考案の目的である。

この考案の基本的な構成は、本体内の流通路に急速給気
弁としてのスプリング、オフセット、パイロット方式の
２位置切換弁と、紋り弁としてのニードル弁との複合弁
を配設することにより、前記通路内の二次側の圧力がス
プリングにより設定された圧力より低い場合はニードル
弁比よりシリンダ内へ徐々に給気し、シリンダをメータ
イン制御にて駆動させ、通路内圧力が設定圧力より高い
場合は前記２ポ一ト２位置切換弁が開状態となりシリン
ダ内への急速に給気させる。

また、前記通路内に複合弁と並列に配設したチェック弁
により、シリンダ内圧力をフリーフローで排気させる。

次にこの考案を第３図に示す実施例について説明する。

第３図において、本体１には出入口用のポート２．３が
設けられ、これら２，３をむすぶ通路４内には、急速給
気弁としてのスプリング、オフセット、パイロット方式
のボー１２位置切換弁５と、紋り弁としてのニードル弁
６とを合体させた複合弁７が設けられ、この複合弁７と
並列的にポート３側からポート２側けのみ流体を流通さ
せるチェック弁８が設けられる。

次にこれら複合弁７と、チェック弁８とを更に詳細に説
明する。

先ず複合弁７について説明すると、前記本体１に形成し
た弁座９に就座する弁体１０にピストン状側壁１１を一
体的に構威し、このピストン状側壁１１を気水密に摺動
させるシリンダ状筒壁１２は前記本体１に形成される。

前記シリンダ状筒壁１２から延長された内ねじ筒状壁１
３にねじ嵌合される座体１４と前記ピストン状側壁１１
との間にはスプリング１５が縮設される。

前記ポート３側の圧力をパイロット圧として前記ピスト
ン状側壁１１に負荷し、スプリング１５の力に抗して弁
体１０を弁座９から離隔させて、通路４を開放させるよ
うになっている前記２ポ一ト２位置切換弁５に対してニ
ードル弁６を合体させるには、前記弁体１０及びピスト
ン状側壁１１の中央部に形成した貫通孔１６内で進退す
ることができ、その先端部１７が前記弁体１０に設けた
横孔１８と前記貫通孔１６との間に形成した開口１９の
開度を開閉しうるようになっているニードル２０の後端
部にはねじ部２１を設け、このねじ部２１は前記座体１
４に設けたねじ孔２２にねじ込まれて外部へその末端を
突設され、この末端にはドライバなどで回動しうる回動
用溝２３が刻まれている。

次に前記チェック弁８について説明すると、前記複合弁
７を通る通路４に対して並列的に形成される通路２４を
ポート３側からポート２側へ対してのみ開放するのがこ
のチェック弁８であって、これは前記本体１に形成した
弁座４０と、この弁座４０に就座する弁体２５と、この
弁体２５を前記弁座４０に弾性的におしつける作用を有
するスプリング２６とから成るものである。

上記構成から成る流量調整弁はメータイン、タイプで使
用するものとし、第４図に示すように、アクチュエータ
２７のシリンダ２８の内部を仕切るピストン２９に関し
て、ヘッド側に接続される管路３０に上記ポート３を接
続させ、ポート２は方向切換弁３１に連通する管路３２
に接続させる。

一方、前記シリンダ２８のロッド側３４には、可変絞り
弁３５とこれに対して並列的に形成されチェック弁３６
とから成るスピードコントローラ３７が介設される。

この場合、ヘッド側３３′の圧力をＰ□とし、ロッド側
３３の圧力Ｐ２としたとき、シリンダ２８内のピストン
２９のＦ及びＦ′の両方向への動きと、シリンダ２８内
の圧力Ｐ□及びＰ２の変化をあられしたのが第５図であ
る。

アクチュエータ２７のシリンダ２８のヘッド側３３′へ
の圧力供給は、次のようにして行なわれる。

すなわち第５図においてシリンダ２８のピストン２９が
右方へ移動し、ストロークエンドに到達するまではポー
ト３側の圧力が低いため、第３図に示すように弁体１０
に負荷されたスプリング１５の力により押し下げられ弁
体１０は弁座９におしつけられているので方向切換弁３
１からの供給圧は弁体１０に設けた横孔１８と前記貫通
口１６との間に形成した開口１９によりａからｂまでの
徐々に供給される。

さらにストロークエンド到達ヘッド側３３′内の圧力が
Ｃまで上昇すると、前記ピストン状側壁１１が押圧され
弁体１０が全開され供給圧はヘッド偏３３′内にＣから
ｄまで急速に供給される。

ロッド側３３においては、排気はスピードコントローラ
３７のチェック弁３６を介して抵抗なく急速に行なわれ
る。

矢印Ｆ方向への前記ピストン２９の運動とは逆に、矢印
Ｆ′方向へのこのピストン２９の運動を惹起する空気の
供給が管路３４を介して行なわれるとき、ヘッド側３３
′内の圧力は、前記チェック弁８を介して抵抗なくフリ
ーフローで排気されるものである。

前記矢印Ｆ方向へのピストン２９の運動を惹起すべき空
気の供給は、ねじ部２１の回動によるニードル弁６の開
度の加減によって行ない、自由に速度調整可能であり、
また、前記座板１４の回動によるスプリング１５の力の
調節により、アクチュエータ２７の負荷状態に応じ調整
することにより、ストロークエンド時の急速給気機能に
よって、ヘッド側３３′内の圧力の充填時間の短縮が可
能である。

第１図に示した従来の空気回路構成による場合と第４図
に示すような、この考案の流量調整弁を使用した空気圧
回路におけるピストンの右方向へ移動する動きを比較し
て示したのが第６図であって、この図において、ｅはこ
の考案によるヘッド側３３の圧力Ｐ□の圧力カーブを示
し、圧力Ｐ１はｇからｈまで前記開口１９からのみ給気
され、さらにストロークエンド後はｈからｉまで上昇す
ると弁体１が全開するためｋまでの急速に供給され、ス
トロークエンド到達後時間ｔ□で供給圧に到達する。

これに対して第１図に示す従来の回路構成による場合は
、ｇからｉまでは圧力変化の状態は同じであるが、ｉか
ら１までは、スピードコントローラ３８の可変絞り弁３
９により徐々に供給されるので、ストロークエンド到達
後、時間大２と長くかかるので、この考案の流量調整弁
を使用した場合と比較して、時間（ｔ’−ｔｌ）だけ圧
力の伝達遅れが生ずることになる。

このようにこの考案の構成のように急速給気機能を有す
る流量調整弁によれば、従来のスピードコントロールロ
ーラに比較して、圧力伝達時間の遅れによる作業能率の
低下を防ぎ、しかもメータイン制御により安全スピード
を常に確保できるなど、生産性向上において、実用上、
極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

図中第１図は従来の回路の実施例を示す線図で、第２図
は第１図の回路での圧力変動状態を示すグラフ、第３図
はこの考案の一実施例の竪断面、第４図は使用態様の一
例を概略的に示す線図で、第５図は、第４図のような使
用例における圧力変動状態を示すグラフで、第６図は第
１図、第４図に示す回路例による圧力変動状態を示すグ
ラフである。 なお図において、１・・・・・・本体、２，３・・・・
・・ポート、４・・・・・・通路、５・・・・・・２ポ
一ト２位置切換弁、６・・・・・・紋り弁、７・・・・
・・複合弁、８・・・・・・チェック弁、９・・・・・
・弁座、１０・・・・・・・・・弁体、１１・・・・・
ゼストン状側壁、１２・・・・・・シリンダ状筒壁、１
３・・・・・・内ねじ筒状壁、１４・・・・・・座体、
１５・・・・・・スプリング、１６・・・・・・貫通孔
、１７・・・・・・・・・先端部、１８・・・・・・横
孔、１９・・・・・・開口、２０・・・・・・ニードル
、２１・・・・・・ねじ部、２２・・・・・・ねじ孔、
２３・・・・・・回動用溝、２４・・・・・・通路、２
５・・・・・・弁体、２６・・・・・・スプリング、２
７・・・・・・アクチュエータ、２８・・・・・・シリ
ンダ、２９・・・・・・ピストン、３０，３２・・・・
・・管路、３３・・・・・・ロッド側、３３′・・・・
・・ヘッド側、３４・・・・・・管路、３５・・・・・
・可変絞り弁、３６・・・・・・チェック弁、３７．
３８−−−−−−スピードコントローラ、３９・・・・
・・可変絞り弁、４０・・・・・・弁座である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ｌ １空気の出入りのための二つのポートと、これらポ
   ートを連通させる通路とを有する本体と、この本体内の
   前記通路を二次側ポートからの圧力により開閉可能な急
   速給気弁と、急速給気弁部には前記通路と並列的に形成
   される検子しを狭窄する紋り弁を有し、この急速給気弁
   とは並列的に形成した通路を一方向にのみ流通させるチ
   ェック弁とから成るメータイン、タイプで使用される流
   量調整弁。 ２ 前記紋り弁がニードル弁である実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の流量調整弁。 ３ 前記急速排気弁は切換わり圧力が調整可能なスプリ
   ング、オフセットパイロット方式の２ポ一ト２位置切換
   弁である実用新案登録請求の範囲第１項記載の流量調整
   弁。 ４ 前記紋り弁及び急速給気弁を合体させて複合弁とし
   てなる実用新案登録請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかに記載の流量調整弁。