JPS6230263Y2 - - 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
置を備えたしや断器の空気操作弁に関する。

しや断器の空気操作弁は、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１０ａ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１
５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１０ａ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
CSを閉成すると励磁コイル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た補助開閉器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
に防止できるしや断器の空気操作弁を提供するこ
とを目的とする。

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の上方には帽子状
のピストン２７の頂面に窪みを有するスプール弁
自己保持用空気室R₂と、ピストン２７の下面に
環状溝を有するしや断用空気室R₃が区画形成さ
れ空気室R₃の受圧面積が空気室R₂の受圧面積よ
り大きくなるように構成される。なお、空気室
R₃の受圧面積は空気室R₂の受圧面積からπ/4d²
を引き算した値より２倍〜３倍程度に設定する。
但しｄは穴２９の直径である。前記ピストン２７
の軸２７ａはスプール弁１６の他端側部２８に嵌
合されるとともに穴２９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
側部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。な
お、前記ピストン２７の軸２７ａの端部は第５図
のときには横孔３１の近くまでくるように形成さ
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１０ａ，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が収
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を挟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に滑動
可能に収設される。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、４４は排気孔である。

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ため、
スプール弁１６の他端側部２８が図示下方に押圧
され、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が形成されているので復帰
すること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の他端側部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３
９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は第５図に示す位置に復帰される。

第８図はこの考案の他の実施例を示すもので、
第９図および第１０図はその作動を示し、第２図
及び第５図と同一部分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しや断用空
気室R₃の受圧面積をスプール弁自己保持用空気
室R₂の受圧面積よりも大きくするために、ピス
トン２７の形状を変えたもので、スプール弁１６
の軸部をピストン２７の孔３２に貫通させ、その
軸端部をナツト５１により遊合結合させて、ピス
トン２７とスプール弁１６がほぼ一体で移動する
ようにしたことにある。５２はストツパ片であ
る。上記のように構成すると前記実施例のものよ
りしや断動作を早くかつ安定にできる。

又、スリーブ１４の段付部に孔５０を穿設し、
スプール弁１６が全開のときは、スプール弁の一
端１７で孔５０を閉塞し、スプール弁１６が閉動
作に入り、移動始めると孔５０が開くようにし、
この孔５０から多量の空気を空気室R₁に流入さ
せ、空気室R₁の圧力が安定するようにし構成し
てもよい。

以上述べたようにこの考案によればスプール弁
の他端側部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を形成して、後者空気室の
受圧面積を後者空気室のそれよりも大きくし、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図はしや断器の空気操作弁の使用例を示す
構成図、第２図は従来のしや断器の空気操作弁の
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、第８図はこの考案の他
の実施例を示す断面図、第９図および第１０図は
第８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部、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……しや断空気通路、３５……凹所、３
６……鋼球、３７……ばね、３９……ロツド、４
０……ピストン、４１……ピストン収納室、４０
ａ……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)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主空気通路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を移動せしめ
   て前記主空気通路１１を開閉するしや断器の空気
   操作弁において、 前記スプール弁１６の他端側部２８に帽子状の
   ピストン２７を付設し、このピストン２７の頂面
   に窪みを有するスプール弁自己保持用空気R₂を
   形成するとともに、ピストン２７の下面に環状溝
   を有するしや断用空気室R₃を形成し、かつ前記
   環状溝としや断空気供給通路３４に連通する孔を
   ピストン２７に形成し、前記スプール弁１６の他
   端側部２８およびピストン２７の軸方向に、主空
   気通路１１と自己保持用空気室R₂とを連通する
   孔３０と孔３２を形成し、補助弁２２の端部に移
   動自在な鋼球３６を挟んで補助弁操作用のロツド
   ３９を設け、この鋼球３６を補助弁２２の端部と
   ロツド３９との間から押し出す軸４０ａを有する
   ピストン４０を、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するとともに、ピ
   ストン４０をピストン収納室４１に収納し、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、投入命令が与えられた後、直にしや断命
   令が与えられたとき、しや断空気をピストン収納
   室４１に供給させてピストン４０の軸４０ａによ
   り鋼球３６を押して軸４０ａを補助弁２２の端部
   とロツド３９との間に介挿させたことを特徴とす
   るしや断器の空気操作弁。