JPS6110060Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は空気圧操作機器へ供給され得る空気
の通路を開閉制御する操作弁に係り、特に安全装
置を備えた空気操作弁に関する。

空気操作弁は、例えば第１図に符号１で示すよ
うに、電気機器等を作動する空気圧操作機器２
と、空気タンク等の空気圧源３とを結ぶ空気通路
４内に介装され、外部操作されたときに開閉作動
して空気通路４の空気通流を制御するものであ
る。この種、空気操作弁の代表的な従来例を第２
図に示す。図において、１０は内部に略コ字状の
主空気通路１１が形成された２分割形のハウジン
グで、主空気通路１１上に連通するように空気流
入口１２と空気流出口１３が螺合されている。空
気流入口１２には前記空気圧源３が接続され、空
気流出口１３には前記空気圧操作器２が接続され
る。主空気通路１１内には、一方のハウジング１
０ａに穿設されたスリーブ１４が配置されてお
り、このスリーブ１４及び主空気通路１１、更に
は主空気通路１１の上端部に穿設された穴１５内
に亘つてスプール弁１６が内装されている。

スプール弁１６は、その一端１７がスリーブ１
４内を摺動する如く大径とされ、他端１８は穴１
５内を摺動する如く中径とされる。また、小径の
中央部位一部には、前記主空気通路１１の異径肩
部１１ａに当接可能で、当接したときに通路１１
を閉成する弁部１９が一体形成されている。スプ
ール弁１６の一端１７はスリーブ１４とにより空
気室R₁を画成する。この空気室R₁はオリフイス
２０により主空気通路１１に連通する一方、ハウ
ジング１１ａ外に連なる透孔２１に連設される。
この透孔２１内には一端をハウジング１０ａ外に
突出した補助弁２２が内挿され、補助弁２２はば
ね２３力に抗して上動されたときに、弁部２４が
開いて空気室R₁を透孔２１及び透孔２１に横設
した排出孔２５を通して大気に連通するようにな
つている。なお、２６はスプール弁１６を上方向
に付勢するばね、１４ａはスプール弁１６の下限
位置を規制する肩部である。

かかる空気操作弁１によると、通常（非作動時
で通路１１を閉とする状態）時には空気流入口１
２及び通路１１からの空気がオリフイス２０を通
つて空気室R₁内にも存在するため、スプール弁
１６は空気室R₁における一端面への空気圧及び
ばね２６力により、一端側への空気圧力に打勝つ
て、他端側（図において上方）へ移動され、弁部
１９が通路１１を閉成する。外部操作により補助
弁２２が上方に押されると、弁部２４が開いて空
気室R₁は透孔２１、排出孔２５にて大気に連通
し、空気室R₁の空気圧は低下する。このため、
スプール弁１６を下方に押下げる空気圧力により
スプール弁１６は下動し弁部１９は通路１１を開
放する。補助弁２２の押上げが終れば、空気室
R₁は再び封止され、オリフイス２０から空気が
空気室R₁内に流入し、スプール弁１６を押上げ
て通路１１を閉じるのである。

ところが、この種の空気操作弁は、前述の作用
説明から明らかなように、外部操作に直ちに応答
して通路を開閉作動するものであるから、不具合
を生ずることがある。つまり、空気圧操作機器２
により電気機器を作動させる場合の如く、外部操
作の停止によつてもある程度の時間操作弁１が開
いていることが好ましい場合があるからである。

例えば、第１図のような空気操作機器２を電気
的命令で作動させる場合、空気操作弁１の補助弁
２２を電磁石（図示省略）によつて動作させる場
合がほとんどである。その接続回路は通常第３図
のようになされる。すなわち、電磁石の励磁は押
しボタンスイツチCSの閉成により励磁コイルMC
を付勢することにより行ない、その常開接点
MCaの閉成によつて自己保持される。励磁解除
は空気操作機器２に連動した補助開閉器SBb（機
器動作でOFFする接点）によつてなされる。

一般の機器における行程と時間の関係は第４図
のようになる。ここで、前記第１図、第３図で第
４図の説明すると、第３図の押しボタンスイツチ
OSを閉成すると励磁コイレMCが命令を受け、Ａ
点で電磁石が励磁され、第１図の操作弁１が
A′点で動作を開始し、空気操作機器２に空気を
送り込み、Ｂ点より空気操作機器２の動作が始ま
り、Ｅ点で最終位置迄動作し、Ｆ点で最終位置保
持用のラツチが掛り動作が完了する。この動作途
中において機器に連動して補助開閉器SBbがＣ点
で開となり、第３図のようにこの開閉器に直列接
続されたコイルMCの励磁は解かれる。

この場合、空気操作弁が自己保持操作用を持つ
ていないと、Ｃ点で操作弁は閉止してしまい、空
気操作機器への送気は停止され、途中で停止して
しまうか、又は元の位置に復帰してしまう。すな
わち、完全に動作を遂行するためにＣ〜Ｆ点迄の
時間、電気的な命令が解除されても空気操作機器
への送気を持続する必要がある。このため、空気
操作弁にＣ〜Ｆ間以上の時間、自己保持作用を持
たせることによつて、これらの問題が容易に解消
される。従来には外部操作の停止によつてもある
程度の時間は開状態を維持することができる回
路、所謂自己保持回路を付設するようにしたもの
が提案されているが、構造が複雑でかつ大形とな
り実用的ではない等の問題がある。また、第２図
の空気操作弁１においては、補助弁２２に外部か
ら所定の力を加えると動作してしまうため、しや
断命令を与えているときに、誤つて補助弁２２を
操作すると再び投入状態になり、すぐに再びしや
断される所謂ポンピング現象が生ずるおそれがあ
る。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、構造が簡単で、かつ小型に製作でき、しかも
自己保持機能を有するとともにポンピングを確実
に防止できる空気操作弁を提供することを目的と
する。

この考案は前記スプール弁１６の他端側２８に
ピストン２７を介装してスプール弁自己保持用空
気室R₂およびしや断用空気供給通路３４に連通
されたしや断用空気室R₃を形成するとともに前
記しや断空気室R₃側のピストンストロークがス
プール弁１６のストロークより小さくなるように
前記ピストン２７を形成し、前記ピストン２７の
軸を前記スプール弁１６の他端側２８に嵌合さ
せ、かつスプール弁１６の他端側２８およびピス
トン２７の軸方向に前記主空気通路１１と前記自
己保持用空気室R₂とが連通される孔３２を形成
し、前記補助弁２２の端部に移動自在な鋼球３６
を挾んで補助弁操作用のロツド３９を設けるとと
もにしや断命令が与えられたとき前記補助弁２２
とロツド３９の軸方向に対して直交するように配
設されたピストン４０の軸４０ａにより前記鋼球
３６を補助弁２２の端部とロツド３９との間から
押し生すとともにピストン４０の軸４０ａを補助
弁２２の端部とロツド３９との間に介挿させる機
構に形成し、前記ピストン４０をピストン収納室
４１に収納するとともに前記しや断空気供給通路
３４とピストン収納室４１とを連通させるように
したものである。

上記のように構成したことにより、この考案で
はしや断命令が与えられたとき補助弁２２の端部
とロツド３９との間にピストン４０の軸４０ａが
介挿されるので、しや断命令が解除されないとロ
ツド３９の操作ができないようにした。

以下第５図乃至第７図を参照してこの考案の一
実施例を説明する。第５図乃至第７図において、
第２図に示した従来例と同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。この実施例において
は、ハウジング１０ａ，１０ｂを上下方向に多少
延長形成し、ハウジング１０ｂの上方にはピスト
ン２７によりスプール弁自己保持用及びしや断用
空気室R₂，R₃が区画形成されるとともに、しや
断用空気室R₃側のピストンストローク（第５図
に示すl₁）がスプール弁１６のストローク（第５
図に示すl₂）より小さくなるように（すなわちl₁＜
l₂）前記ピストン２７の形状を構成する。上記ス
トロークl₂を実施例では７mm，l₁を２mmと設定す
るとしや断時のスプール弁１６の閉塞を極めて速
くできる。前記ピストン２７の軸２７ａはスプー
ル弁１６の他端側２８に嵌合されるとともに穴２
９内を滑動可能に気密を保つて挿設されている。
前記スプール弁１６の他端側２８には軸方向に孔
３０が穿設され、この孔３０は横孔３１により通
路１１に連通される。また、前記ピストン２７お
よび軸２７ａの軸方向にも前記孔３０と連通され
る孔３２が穿設され、この孔３２はスプール弁自
己保持用空気室R₂に連通されている。３３はハ
ウジング１０ｂの上部を閉塞する蓋である。３４
は前記しや断用空気室R₃に連通されるしや断空
気供給通路で、この通路３４はハウジング１０
ａ，１０ｂの長手方向に主空気通路１１に沿つて
穿設される。

前記ハウジング１０ａの下部には凹所３５が補
助弁２２まで達するように横設される。前記凹所
３５内の前記補助弁２２の端部には鋼球３６が取
設され、この鋼球３６はばね３７により押圧され
ている。３８は凹所３５を閉塞する盲蓋である。
３９はロツドで、このロツド３９は補助弁２２の
軸方向に鋼球３６を挾んで配設され軸方向に移動
可能に配設されている。４０はピストンで、この
ピストン４０はハウジング１０ａに前記凹所３５
に対応して穿設されたピストン収納室４１の滑動
可能の収設される。ピストン収納室４１は孔４２
を介して凹所３５に連通される。孔４２にはピス
トン４０の軸４０ａが嵌挿され、軸４０ａの端部
は鋼球３６に当接されている。前記ピストン収納
室４１は前記しや断空気供給通路３４と連通さ
れ、前記ピストン収納室４１の開口端に図示しな
いしや断命令空気圧路が連結されている。４３は
ロツド３９のストツパーである。

次に上記実施例の動作を述べる。電磁石等の外
部操作によつてロツド３９に上向きの力を与える
とこの力は鋼球３６を介して補助弁２２に伝達さ
れ、この弁２２は上動されて開弁される。すると
空気室R₁内の空気は排気孔２５を通つて大気に
排気され、空気室R₁内は減圧され、主空気通路
１１との圧力差によりスプール弁１６の一端１７
は押し下げられスプール弁１６は開弁される。こ
のため、空気は第６図の図示矢印のように主空気
通路１１を通り、空気流出口１３から操作機器２
に送気されるとともに横孔３１、孔３０，３２を
通つて、スプール弁自己保持用空気室R₂に流入
される。空気室R₂は流入された空気圧の関係で
ピストン２７は第６図のように下動されるととも
にスプール弁１６は開弁状態の自己保持が形成さ
れる。ここで、電磁石等の外部操作を停止させる
と、補助弁２２への上向きの力がなくなる。この
ため、補助弁２２は復帰ばね２３により押し下げ
られ、閉弁される。しかし、スプール弁１６は開
弁状態の自己保持されているので復帰することは
なく空気圧操作機器２へ第６図矢印のように空気
を常時供給している。前記自己保持を解除、すな
わちしや断させるにはしや断命令空気をピストン
収納室４１の開口端に供給するとピストン４０は
第７図のように移動されるとともにしや断空気供
給通路３４を通つてしや断用空気室R₃に流入さ
れる。この空気流入によりピストン２７は上動さ
れ、スプール弁１６の他端側２８の抑えがなくな
り、スプール弁１６は上動され、弁部１９は閉弁
される。一方、前記しや断命令空気により押され
たピストン４０はその軸４０ａの端部で鋼球３６
を第７図に示すように凹所３５内の中央に押し出
すとともに軸４０ａが補助弁２２とロツド３９と
の間に介挿される。

従つてロツド３９に外部から操作力を与えても
軸４０ａによりロツド３９は上動できない。この
結果、しや断命令が発せられた後はしや断命令解
除を行なわないと投入命令が生じても操作弁は動
作されない。なお、しや断命令が解除されるとば
ね３７により鋼球３６、ピストン４０を第５図の
位置に復帰させる。

以上述べたようにこの考案によればスプール弁
の他端側にピストンを介してスプール弁自己保持
用としや断用空気室とを形成するとともにしや断
用空気室側のピストンストロークがスプール弁の
ストロークより小さくなるように前記ピストンを
形成し、かつしや断命令が発せられたときには再
び投入命令が発せられても動作しないようにした
ので、しや断命令時にスプール弁の閉塞を速く行
なうことができ、かつスプール弁の自己保持が確
実にできるとともにポンピングを防止することも
可能となりしかも構造が簡単でかつ小型に製作で
きる利点をもつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気操作弁の使用例を示す構成図、第
２図は従来の空気操作弁の断面図、第３図は従来
の使用例の回路図、第４図はその作動説明図、第
５図はこの考案の一実施例を示す断面図、第６図
および第７図は第５図の作動を述べるための断面
図である。 １……空気操作弁、１０，１０ａ，１０ｂ……
ハウジング、１１……主空気通路、１２……空気
流入口、１３……空気流出口、１４……スリー
ブ、１６……スプール弁、１７……スプール弁の
一端、２８……スプール弁の他端側、１９……弁
部、２０……オリフイス、２２……補助弁、２
３，２６……ばね、２７……ピストン、２９……
穴、３０，３２……孔、３１……横孔、３３……
蓋、３４……しや断空気供給通路、３５……凹
所、３６……鋼球、３７……ばね、３９……ロツ
ド、４０……ピストン、４１……ピストン収納
室、４０ａ……ピストン軸、R₂……スプール弁
自己保持用空気室、R₃……しや断用空気室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主空気通路１１に介装されてその両端面に加わ
   る空気差圧及びばね力により移動するスプール弁
   １６を有し、このスプール弁１６の一端側の空気
   室R₁を補助弁２２にて開閉してスプール弁１６
   を移動せしめて前記主空気通路１１を開閉する空
   気操作弁において、前記スプール弁１６の他端側
   ２８にピストン２７を介装してスプール弁自己保
   持用空気室R₂およびしや断空気供給通路３４に
   連通されたしや断用空気室R₃を形成するととも
   に前記しや断用空気室R₃側のピストンストロー
   クがスプール弁１６のストロークより小さくなる
   ように前記ピストン２７を形成し、前記ピストン
   ２７の軸を前記スプール弁１６の他端側２８に嵌
   合させ、かつスプール弁１６の他端側２８および
   ピストン２７の軸方向に前記主空気通路１１と前
   記自己保持用空気室R₂とが連通される孔３２を
   形成し、前記補助弁２２の端部に移動自在な鋼球
   ３６を挾んで補助弁操作用のロツド３９を設ける
   とともにしや断命令が与えられたとき前記補助弁
   ２２とロツド３９の軸方向に対して直交するよう
   に配設されたピストン４０の軸４０ａにより前記
   鋼球３６を補助弁２２の端部とロツド３９との間
   から押し出すとともにピストン４０の軸４０ａを
   補助弁２２の端部とロツド３９との間に介挿させ
   る機構に形成し、前記ピストン４０をピストン収
   納室４１に収納するとともに前記しや断空気供給
   通路３４とピストン収納室４１とを連通させるよ
   うにしてなる空気操作弁。