JPS6389908A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気圧または油圧システムで使用される減圧
弁に関し、特に二次側圧力が設定圧力値に達したとき減
圧弁自ら確認信号を出力するように工夫したものである
。

（従来の技術） 空気圧または油圧システムには、空気圧または油圧を一
定に制御するための減圧弁（レギュレータ）が大抵設け
られる。

第３図において、圧縮空気圧源１００．エアフィルタ１
０２．減圧弁１０４．ルプリケータ１０６、方向切替弁
１０８．スピードコントローラ１１０．１１２およびエ
アシリンダ１１４は典型的な空気圧システムを構成する
。

抵抗溶接機１２０は、この空気圧システムを加圧手段と
して用いている。被溶接材１２４，１２６には、一対の
電極１２８．１３０を介してエアシリンダ１１４により
所定の加圧力が加えられるとともに、電源回路１３４よ
り溶接電流が流される。１２２　′Ｌ！加圧力伝達機構
、１３２は固定部である。

被溶接材１２４．１２６に加わる加圧力の大きさはシリ
ンダ１１４に供給される圧縮空気の圧力に依存し、ひい
ては減圧弁１０４の二次側圧力で規定される。減圧弁１
０４の二次側圧力は調整可能になっており、圧力計１０
５に指針表示されるようにもなっている。したがって、
減圧弁１０４の二次側圧力を設定することにより被溶接
材１２４．１２６に対する加圧力を設定することができ
る。

そして、上述のような抵抗溶接機１２０では、加圧力が
設定値に達したところで通電を開始させるようにしてい
るため、減圧弁１０４の二次側圧力が実際に設定圧力値
に達したタイミングを知る必要があり、そのための手段
として圧力スイッチ１０７が減圧弁１０４の二次側に設
けられる。この圧力スイッチ１０７は、例えばピストン
とマイクロスイッチを有し、該ピストンは入力空気圧に
よってスプリングをたわませ、入力空気圧が設定ｗ力値
に達したときにマイクロスイッチのボタンを押し下げて
電気信号を出力させるようになっている。この電気信号
は、設定圧力確認信号として電源回路１３４に与えられ
る。

このような圧力スイッチは、上述の抵抗溶接機に限らず
、安全確認手段として、あるいはシーケンス制御手段と
して種々の装置、システムに使われてりる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のように減圧弁と圧力スイッチを並
設した場合、次のような不都合がある。

すなわち、減圧弁の設定圧力値を変更する度毎に圧カス
イソチの設定圧力値をも変更しなければならす、調圧作
業が非常に煩わしい。また、往々にして圧力スイッチの
方の調圧を忘れることがあり、その場合にはシステムが
誤動作してしまい、上述のような抵抗溶接機の場合には
不所望な加圧力の下で通電がなされて溶接品質が不良に
なるおそれがある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、特別
な（個別的な）圧力スイッチを不要とすべく、二次側圧
力が設定圧力値に達したとき自ら確認信号を出力するよ
うな減圧弁を提供することを′目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の構成は、二次側圧力を設定
するための調圧スプリングと、一方の面に該スプリング
の押圧力を受け他方の面に二次側圧力を受ける圧力バラ
ンス手段と、その圧力バランス手段に連動する弁体と、
二次側圧力が設定圧力値以上になると弁体と接触して一
次側と二次側とを遮断する弁座とを有する減圧弁におい
て、圧力バランス手段の位置を検知して電気的な設定圧
力確認信号を出力するセンサ手段とを具備することを特
徴とする。

（作用） 二次側圧力が設定圧力値より低いときは、バランス手段
（例えばダイヤフラム）が調圧スプリングの押圧力に抗
して変位することにより弁体が弁座から離れ、それらの
隙間を通って一次側からニー次側に流体（例えば圧縮空
気）が送り込まれる。

これによって、二次側圧力が次第に高（なり、それに応
じてバランス手段は二次側圧力に抗する向きに変位し、
弁体も弁座に接近する。そして、二次側圧力が設定圧力
値に達して弁体が弁座に接触し一次側と二次側とが遮断
されると、このとき圧力バランス手段の位置は所定位置
に達し、これに位置センサ手段が応動して電気的な設定
圧力確認信号を出力する。この設定圧力確認信号を受け
て外部関連装置は所定のステップを開始できる。本発明
では、任意の設定加圧値に対して一定の可動体位置で確
認信号が出されるので、二次側圧力の設定加圧値を変更
するときに確認信号発生用の調圧を行う必要はない。

（実施例） 以下、第１図および第２図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

支り九Ｆ 第１図は、第１の実施例による直劾形減圧弁の構成を示
す。

ボンネット１０内に調圧スプリング１２が配設され、こ
のスプリング１２の上端に固着された受板１４に調圧ス
クリュー１６の下端部が圧接し、調圧スプリング１２の
下端はダイヤフラム１８の中心部に固着されたハブ２０
の上面に圧接している。これにより、ダイヤフラム１８
の上面にはスプリング１２のたわみ量に応じた押圧力が
印加される。そして、この押圧力は調圧スクリュー１６
を回すことによって可変調整可能であり、例えばスクリ
ュー１６を時計方向に回すと押圧力が大きくなり、逆に
スクリュー１６を反時計方向に回すと小さくなり、これ
で二次側圧力についての調圧が行える。

ダイヤフラム１８の下面は室２２に対向し、この室２２
には通路２４を通って二次側のＯＵＴ口２８から二次側
圧縮空気が入っている。これによって、ダイヤフラム１
８は、上面に調圧スプリング１２による設定圧力を受け
るとともに下面に二次側圧力を受け、それら肉圧力のバ
ランスをとるように上下動する。

ハブ２０の中心に設けられたリリーフ穴３０の下端にリ
リーフ弁３２が形成され、これにバルブステム３４の上
端が圧接している。バルブステム３４の中間部は弁体３
６に固着されている。この弁体３６はバルブスプリング
３８により支持されその上面は弁体に形成された弁座４
０に対向している。しかして、二次側圧力が設定圧力よ
り低いときには、ダイヤフラム１８が押し下げられるこ
とにより弁体３６と弁座４０に隙間が空き、ここを通っ
て一次側のＩＮＮ２Ｏ２ら一次側圧縮空気が二次側に送
り込まれる。そして、二次側圧力が設定圧力値以上にな
ると、ダイヤフラム１８が上方に押し上げられて弁体３
６が弁座４０に接触して一次側と二次側とを遮断する。

なお、４４は人気への抜は穴、４６はＯリングである。

上述した構成は従来と共通した部分であり、次にこの実
施例の特徴部分を説明する。

第１図に示すように、この実施例では、バルブ−’／　
　− 押さえ蓋４２の底にセンサボックス５０が取り付けられ
るとともに、バルブ押さえ蓋４２の中央部に開Ｄ　４２
　ａが形成され、バルブステム３４の下端部３４ａが開
口４２ａを通ってボックス５０内部に延びている。そし
て、このバルブステム下端部３４ａに近接して非接触型
の位置センサ５２がボックス５０に取り付けられている
。

この位置センサ５２は、市販の近接スイッチまたは光電
スイッチで構成されてよい。磁気式近接スイッチの場合
、バルブステム３４は磁性金属でつくられ、近接スイッ
チ５２はバルブステム下端部３４ａの位置を磁気的に検
出する。また、光電スイッチの場合、バルブステム下端
部３４ａは光反射性の材料でよく、光電スイッチ５２は
発光素子と受光素子を有し、バルブステム下端部３４ａ
で反射される光に基づいて位置検出を行う。いずれの型
式の位置センサを用いても、弁体３６が弁座４０に接触
したときにバルブステム下端部３４ａが近接スイッチ５
２から一定の検出距離の位置に達し、そこで近接スイッ
チ５２が作動して電気信号を出力するように構成される
。

したがって、調圧スクリュー１６を回して二次側圧力を
任意の圧力値に設定する場合、それに合わせて確認信号
を所定のタイミング（すなわち二次側圧力が新たな設定
圧力値に達したときのタイミング）で出力させるための
調圧作業を行う必要がない。

しかして、この減圧弁を例えば第３図に示すようなシス
テムに使用した場合、この減圧弁１つで圧力スイッチの
機能も果たすので、圧力スイッチ（１０７）を省略して
部品コストの節減が図れ、また上述のように二次側圧力
の設定を行う調圧によって確認信号を所期のタイミング
で発生させるための設定も同時に行われるので、調圧作
業が半減するだけでなく、後者（確認信号の発生タイミ
ング）の方の設定忘れが完全に解消され、システムの信
頼度の向上を図れる。

また、この実施例の減圧弁は既存の直劾形減圧弁を改造
して低コストで製作することかできる。

その場合、既存の直劾形減圧弁のバルブステムの下端部
は短いので、長いものに取り替えるか、あるいは下端部
に延長部を接合してよい。

なお、二次側圧力が設定圧力値に達した後に何らかの原
因でそれが低くなると、ダイヤフラム１８のバランスが
くずれ弁体３６が押し下げられて弁座４０から離れる。

すると、−次側からの圧縮空気が二次側に送り込まれて
再び二次側圧力が設定圧力値に達し、このときにも位置
センサ５２が作動して確認信号を発生する。もし、この
ような信号がシステムに誤動作を招くようであれば、最
初の確認信号だけを有効とするようにフリップフロップ
などのラッチ回路を設ければよい。

災１１鮭２− 第２図は、第２の実施例による直劾形減圧弁の構成を示
す。図中、上述した第１実施例のものと同様な機能を存
する従来周知な部分には同一の番号を付してその説明を
省略する。

この実施例の特徴部分を説明すると、先ず短めの調圧ス
プリング１２とダイヤフラム１８との間にピストン６０
が配設されている。そして、ピストン６０の上端は調圧
スプリング１２の下端を受け、ピストン６０の下端部は
ダイヤフラム１８に固着されている。これにより、ピス
トン６０は調圧スプリング１２による設定圧力と二次側
圧力とのバランスに応じてダイヤフラム１８と一体的に
上下動するようになっている。

ピストン６０の内側には室６２が設けられ、この室６２
の底に可動端子６４および導体板６６のそれぞれの一端
部がネジ６８により固定されている。そして、可動端子
６４および導体板６６のそれぞれの他端部はボンネッ）
１０の側面に取り付けられたセンサボックス７０内に延
び、可動端子６４の他端部は導線７２を介して電源部７
４の一端子に接続され、導体板６６の他端部には可動接
点７６が結合されている。この可動接点７６と対向して
その真上に固定接点７８が設けられ、この固定接点７８
は固定端子８０および導線８２を介して電源部７４の子
端子に接続されている。

しかして、調圧スプリング１２による設定圧力と二次側
圧力とのバランスに応じて可動接点７６がダイヤフラム
１８ないしピストン６０と一体的に」二下動するように
構成され、かつ二次側圧力が設定圧力値に達して弁体３
６が弁座４０に接触したときに可動接点７６が固定接点
８０に当接し、それによって電源部７４の回路が閉じて
電気信号が出力されるように設定される。この電気信号
は設定圧力確認信号としてケーブル８４を介して外部装
置、例えば第３図に示すような抵抗溶接機に送られる。

この第２の実施例でも、設定加圧値の調整などに関して
第１の実施例と同様な利点が得られる。

また、製作に関しては、可動端子６４．可動接点７６の
取付構造が多少面倒になるが、近接スイッチや光電スイ
ッチを使わなくて済み、また必要に応じてセンサボック
スを弁本体の底面よりもボンネットの側面に付けた方が
よい場合もある。もっとも、上記センサボックス７０内
に近接スイッチや光電スイッチを設けることも可能であ
る。

なお、二次側圧力が設定圧力値よりさらに高くなると、
可動接点７６と固定接点７８が接触したままでピストン
６０が上昇することにより導体板６６および可動端子６
４に強い歪力が加わる。この点に関しては、導体板６６
および可動端子６４に弾性を持たせれば問題はない。

以上、２つの好適な実施例を説明したが、本発明の技術
的思想の範囲内で種々の変形、変更が可能である。例え
ば、第１の実施例ではバルブステム３４の下端部、第２
の実施例ではピストン６０がそれぞれダイヤフラムと一
体的な可動体として機能したが、それら以外にも種々の
形態の可動体が可能であり、位置センサ手段も色々の型
式のものが使用可能である。また、ダイヤフラムの位置
（変位）を直接検知する位置センサを設けることももち
ろん可能である。また、上述した実施例のいずれも直動
形の空気圧減圧弁であったが、本発明はパイロット形な
どの他の型式の空気圧減圧弁や油圧用の各種減圧弁にも
適用可能である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、二次側圧力か任意の設
定圧力値に達したとき減圧弁自ら確認信７３を出力する
ようにしたので、調圧作業の煩わしさが’ｌ’ｉｋｌす
るとともに、確認信号用の調整忘れの問題か完全に解消
されるなとの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例による直劾形減圧弁の
構造を示す断面図、 第２図は、本発明の第２の実施例による直劾形減圧弁の
構造を示す断面図、および 第３図は、従来の典型的な空気圧システムとそれを加圧
手段として用いる抵抗溶接機の構成を示すブロック図で
ある。 １２・・・・調圧スプリング、　　１６・・・・調圧ス
クリュー１８・・・・ダイヤフラム、　２６・・・・Ｉ
Ｎ口、　２８・・・・ＯＵＴ口、　３４・・・・バルブ
ステム、　３６・・・・弁体４０・・・・弁座、　５０
．７０・・・・センサボックス、５２・・・・位置セン
サ、　６０・・・・ピストン、　７６・・・・可動接点
、　７８・・・・固定接点、　７４・・・・電源部。 特許出願人　宮　地　電　子　株　式　会　社代理人　
弁理士　佐々木　を　孝 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　二次側圧力を設定するための調圧スプリングと
   、一方の面に前記スプリングの押圧力を受け他方の面に
   前記二次側圧力を受ける圧力バランス手段と、前記圧力
   バランス手段に連動する弁体と、前記二次側圧力が設定
   圧力値以上になると前記弁体と接触して一次側と二次側
   とを遮断する弁座とを有する減圧弁において、 前記圧力バランス手段の位置を検知して電気的な設定圧
   力確認信号を出力する位置センサ手段を設けることを特
   徴とする減圧弁。
2. （２）　前記圧力バランス手段に連動する弁体の位置を
   検出することによって前記圧力バランス手段の位置を検
   知することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   減圧弁。
3. （３）　前記圧力バランス手段に接点を設け、二次側圧
   力が設定圧力に達した時に前記接点が接触して前記設定
   圧力信号を出力することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の減圧弁。