JPH0224961Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アクチユエータの速度制御に用いて
好適な制御弁に関するものである。

〔従来の技術〕

流体圧によつてシリンダを駆動する場合、その
起動時においては急激な飛出しによる危険を防止
するためにそれを緩速起動させ、復帰時において
は緩衝のためにそれを緩速停止させなければなら
ないケースは多い。

このようなシリンダの緩速起動及び緩速停止
は、その起動時及び停止時に該シリンダに対して
供給及び排出される圧力流体の流量を制御するこ
とにより行うことができるが、通常の切換弁で単
にオン・オフ的に流路を切換るだけでは、起動時
及び停止時における圧力流体の流量制御を行うこ
とはできず、従つてシリンダを緩速起動及び緩速
停止させることはできない。

切換弁とシリンダとの間にスピードコントロー
ラを接続して流量制御する方法もあるが、起動時
及び停止時の両方で流量制御を行うためには、例
えば第６図に示すように、４方弁５０とシリンダ
５１との間に開口面積の異なる複数のスピードコ
ントローラ５２，５３と複数のオン・オフ弁５４
〜５６とを接続し、これらの４方弁５０及びオ
ン・オフ５４〜５６を第７図のタイムチヤートに
従つて切換えるように構成しなければならず、そ
の回路構成や配管が複雑になる。しかも、その切
換えによつて流路断面積が急激に変化するため、
滑らかな速度制御を行うことができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案の技術的課題は、回路構成や配管が複雑
になりがちな上記スピードコントローラを使用す
ることなく、パイロツト流体圧とスプリングの付
勢力とで主弁体を切換えるようにしたパイロツト
方式の制御弁を使用し、パイロツト室へのパイロ
ツト流体の供給流量及び排出流量を制御すること
により主弁体の駆動及び復帰を緩速で行わせ、そ
れによつてアクチユエータに対する圧力流体の供
給流量及び排出流量を制御して、アクチユエータ
の緩速起動及び緩速停止を滑らかな速度制御によ
り実現できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案においては、
圧力流体の供給ポート及び出力ポートを備えたボ
デイ内に両ポートを通断する主弁体を配設し、該
主弁体の一側にセツトスプリングを配設すると共
に他側にパイロツト室を設けた主弁部と、該主弁
部に付設されたパイロツト弁部とからなり、該パ
イロツト弁部には、上記パイロット室にパイロツ
ト流体を供給するための供給路とパイロツト室か
らのパイロツト流体を排出するための排出路とを
設け、上記供給路に、パイロツト室へのパイロツ
ト流体の供給時にそのパイロツト流体圧によつて
該供給路中の供給弁座を開放すると共に、パイロ
ツト室からのパイロツト流体の排出時に該供給弁
座を閉鎖するチエツク弁と、パイロツト流体の供
給流量を制御するための調節可能な供給側ニード
ルとを直列に配設し、上記排出路に、パイロツト
室へのパイロツト流体の供給時にそのパイロツト
流体圧によつて該排出路中の排出弁座を閉鎖する
と共に、パイロツト室からのパイロツト流体の排
出時に該排出弁座を開放する遮断弁と、パイロツ
ト流体の排出流量を制御するための調節可能な排
出側ニードルを設けるという技術的手段を講じて
いる。

〔作用〕

パイロツト弁部の供給路にパイロツト流体が供
給されると、該パイロツト流体は、チエツク弁を
押し開いて供給側ニードルによる流量制御をうけ
ながらパイロツト室へ徐々に流入し、セツトスプ
リングの付勢力に抗して主弁体を緩速で移動さ
せ、二つのポートを次第に連通させる。従つて、
その開口量に応じて制限された流量の圧力流体が
両ポート間を流通することになり、この制御弁に
接続されたアクチユエータは、緩やかな圧力上昇
によつて緩速起動することになる。

この場合、排出路に設けた遮断弁が、パイロツ
ト流体圧によつて排出弁座を閉鎖するので、排出
路が外部に開放していてもパイロツト流体が排出
されることはない。

パイロツト流体の供給が停止されて供給路内の
流体圧が低下すると、チエツク弁が供給弁座を閉
じると共に遮断弁が排出弁座を開放し、パイロツ
ト室内のパイロツト流体が排出側ニードルによる
流量制御をうけながら徐々に排出されるため、主
弁部における主弁体はスプリングの付勢力により
徐々に復帰し、二つのポート間の流路は緩速閉鎖
される。従つて、この制御弁に接続されたアクチ
ユエータは、流量制御によりストローク端で緩速
停止することになる。

上記主弁体の切換速度は、二つのニードルの調
節によつて変更することができる。

〔考案の効果〕

パイロツト流体の供給流量及び排出流量をそれ
ぞれニードルで制御するようにしたので、主弁体
を駆動及び復帰のいずれのストローク時にも緩速
作動させることができ、これによつてアクチユエ
ータの緩速起動及び緩速停止を実現させることが
できる。

また、一つの制御弁によつてアクチユエータを
速度制御することができ、複数のスピードコント
ローラを必要としないので、制御回路の構成及び
配管を非常に簡略化することができ、しかも、ス
ピードコントローラを使用する場合に比べて速度
制御を滑らかに行うことができる。

また、供給路と排出路におけるパイロツト流体
圧によつて、チエツク弁と遮断弁がこれらの流路
を開閉するために、パイロツト室にパイロツト流
体を給排するための別個の切換弁等を設ける必要
がなく、これによつて制御弁を小型でかつ簡単な
ものにすることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明するに、第１図において、１は主弁部、２は
パイロツト弁部であつて、上記主弁部１における
ボデイ１ａは圧力流体の供給ポート３及び出力ポ
ート４を備え、該ボデイ１ａの内部には、上記各
ポート３，４に通じる供給開口３ａ及び出力開口
４ａを備えたスリーブ５を内設し、該スリーブ５
内に上記出力ポート４を開閉して両ポート３，４
間の流路を通断する主弁体としてのスプール弁６
を摺動自在に挿嵌し、該スプール弁６の一側に
は、供給ポート３からパイロツト弁部２を経由し
て設けられたパイロツト通孔８が開口するパイロ
ツト室７を形設し、スプール弁６の他側には、ボ
デイ１ａに螺着したニードルねじ１０との間にセ
ツトスプリング９を縮設し、このニードルねじ１
０はその摘子１０ａによつて調節自在となしてい
る。

また、上記パイロツト弁部２は、そのボデイ２
ａ内に、パイロツト通孔８を介して供給ポート３
に連通する供給路１１を形設すると共に、排出弁
座１３を介してパイロツト室７と排出口１４とを
連通させる排出路１２を形設し、上記供給路１１
内に、それに設けた供給弁座１６にパイロツト室
７側からスプリング１７により圧縮される球状の
チエツク弁１５と、パイロツト室７へ流入するパ
イロツト流体の流量を制御する供給側ニードル１
８とを直列に設け、このニードル１８はねじ部１
８ａの回動によつてその開口量を調節可能とな
し、また、排出路１２内には、パイロツト室７か
らのパイロツト流体圧を開弁方向に受ける遮断弁
１９を、該排出路に設けた排出弁座１３に背圧の
減少と共に該排出弁座１３を直ちに開放するよう
にスプリング２０で開弁方向に付勢して対向配設
すると共に、該遮断弁１９の背面に供給ポート３
に通じる背圧路２１を導通させ、さらに排出弁座
１３よりも排出口１４側寄りの位置に、排出され
るパイロツト流体の流量を制御する排出側ニード
ル２２をそのねじ部２２ａによつて調節可能に配
設している。

次に本考案の作用について説明する。

今、供給ポートに流体源から圧力流体が供給さ
れると、この流体はパイロツト通孔８を通じてパ
イロツト室７に流入するが、その際パイロツト弁
部２において流量制御を受ける。即ち、上記パイ
ロツト流体が供給弁座１６及び背圧路２１に達す
ると、チエツク弁１５がスプリング１７に抗して
押し開かれると共に、遮断弁１９がスプリング２
０に抗して排出弁座１３に圧接される。従つてパ
イロツト流体は、連通した供給路１１を通じて供
給側ニードル１８による流量制限を受けながらパ
イロツト室７へと流入する。

パイロツト流体の流入によりパイロツト室７内
の流体圧力が徐々に上昇すると、それがスプール
弁６に作用して該スプール弁６をセツトスプリン
グ９に抗してゆつくりと左動させ、出力開口４ａ
を徐々に開放して供給開口３ａと連通させる。従
つて圧力流体は、上記出力開口４ａの開口量に応
じた流量で供給ポート３から出力ポート４へと流
通する。このときのスプール弁６の切換速度は、
供給側ニードル１８の開口量の調節によつて任意
に設定することができ、即ち、出力開口４ａの開
口量は、供給側ニードルの開口量によつて決まる
パイロツト流体圧力とセツトスプリング９との関
係によつて設定される。

次に、供給ポート３への圧力流体の供給を停止
すると共にその流体圧力を降下させると、チエツ
ク弁１５はパイロツト室７側の流体圧力とスプリ
ング１７の力で供給弁座１６に圧接され、逆に遮
断弁１９は押し下げられ排出弁座１３を開放す
る。そこで、パイロツト室７内のパイロツト流体
は、この排出弁座１３を経て排出側ニードル２２
で流量制限を受けながら徐々に排出口１４から排
出される。従つて、スプール弁６もセツトスプリ
ング９の力により徐々に復帰し、出力開口４ａを
ゆつくりと遮断する。ことときの遮断速度は上記
排出側ニードル２２によつて調節することができ
る。

上述した流量制御を供給側で行う場合と排出側
で行う場合とにおけるパイロツト室７でのパイロ
ツト流体圧力−時間の関係は、それぞれ第２図
Ａ，Ｂに示す通りであり、また、パイロツト流体
圧力と出力開口４ａにおける流体との関係は第３
図に示すようになる。この第３図の特性は、主弁
部１におけるセツトスプリング９の取付長の調整
及び交換（ばね定数の変換）によつて変化させる
ことができる。

第４図は、上述した制御弁Ａによるシリンダ２
３の制御回路例であつて、これによりシリンダ２
３を第５図の特性に従つて制御することができ
る。上記第４図において２４は電磁切換弁、２５
は流体源を示し、また第５図において実線C₁は
本考案品を使用した場合、点線C₂は従来品を使
用した場合を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図Ａ，Ｂ及び第３図はその特性を示す線図、第４
図は制御弁の使用例を示す回路図、第５図は第４
図におけるシリンダの特性を示す線図、第６図は
従来例を示す回路図、第７図はその動作説明図で
ある。 １……主弁部、１ａ……ボデイ、２……パイロ
ツト弁部、３……供給ポート、４……出力ポー
ト、６……スプール弁、７……パイロツト室、９
……セツトスプリング、１１……供給路、１２…
…排出路、１３……排出弁座、１５……チエツク
弁、１６……供給弁座、１８……供給側ニード
ル、１９……遮断弁、２２……排出側ニードル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力流体の供給ポート及び出力ポートを備えた
   ボデイ内に両ポートを通断する主弁体を配設し、
   該主弁体の一側にセツトスプリングを配設すると
   共に他側にパイロツト室を設けた主弁部と、該主
   弁部に付設されたパイロツト弁部とからなり、該
   パイロツト弁部には、上記パイロット室にパイロ
   ツト流体を供給するための供給路とパイロツト室
   からのパイロツト流体を排出するための排出路と
   を設け、上記供給路に、パイロツト室へのパイロ
   ツト流体の供給時にそのパイロット流体圧によつ
   て該供給路中の供給弁座を開放すると共に、パイ
   ロツト室からのパイロツト流体の排出時に該供給
   弁座を閉鎖するチエツク弁と、パイロツト流体の
   供給流量を制御するための調節可能な供給側ニー
   ドルとを直列に配設し、上記排出路に、パイロツ
   ト室へのパイロツト流体の供給時にそのパイロツ
   ト流体圧によつて該排出路中の排出弁座を閉鎖す
   ると共に、パイロツト室からのパイロツト流体の
   排出時に該排出弁座を開放する遮断弁と、パイロ
   ツト流体の排出流量を制御するための調節可能な
   排出側ニードルを設けたことを特徴とする制御
   弁。