(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された一次圧を二次圧として出力する際に出力側の二次圧を調整するための調圧機器本体と、出力側の二次圧を設定するために上記調圧機器本体に連結される調整ノブ、調圧ねじおよびボンネットを有する調整機構部を備える調圧装置において、
前記調整ノブには、軸方向に回動ロックピンを挿入するための貫通孔が形成されており、該貫通孔は、ロックのためのロック孔径を備えており、
前記ボンネットの頂部にはリング状の溝が形成されており、該リング状の溝は、ロックのための溝側面を備えており、
前記調整ノブの貫通孔および前記ボンネットの溝には、軸方向にかけて回動ロックピンが介在されており、
前記回動ロックピンは、回動の基準となる主軸部と、この主軸部に連接して主軸部の外径よりは大きい径を備えるロック径部を備え、該ロック径部が前記調整ノブのロック孔径と前記ボンネットのリング状の溝に跨がって挿入されており、前記回動ロックピンの主軸部を回動させることにより、前記回動ロックピンのロック径部の一部が、前記調整ノブのロック孔径の側面の一部と前記ボンネットのロックのための溝側面とに同時に当接して調整ノブがロックされるようになっていることを特徴とする調圧装置。
【請求項２】
前記回動ロックピンは、そのロック径部が楕円柱形状をなしており、その楕円平面部の上に円柱形状の主軸部が立設してなる請求項１記載の調圧装置。
【請求項３】
前記回動ロックピンの主軸部を回動させることにより、前記楕円柱形状のロック径部の長軸側の両側面が前記ボンネットのロックのための溝側面と接するようになっている請求項２に記載の調圧装置。
【請求項４】
前記回動ロックピンは、そのロック径部が円柱形状をなしており、その円平面部の上に、ロック径部よりは小径の円柱形状の主軸部が偏心状態で立設しており、前記ボンネットのリング状の溝の側面とロック径部との間には、環状バネが配置されている請求項１に記載の調圧装置。
【請求項５】
前記回動ロックピンの主軸部の頂部には回動ロックピンを回すための係合部が形成されている請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の調圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力調整弁等の調圧装置に関し、特に、一旦、調圧設定された後に、特定のオペレータ以外のものが勝手に調圧操作をすることができない保護機構を備え、かつ、調圧後のロック時に調圧調整の狂いが少ない調圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＡ（ファクトリオートメーション）化が急速に進んできており、それに伴い空圧機器の使用量も増加してきている。
【０００３】
空圧機器の使用に際し、空気圧源からの空気はコンプレッサで圧縮されたものであり、そのものに脈動があったり、使用圧より相当高かったりする場合にはそのままでは圧力源として使えない。そこでエアーシリンダやエアーロータを動かそうとする時には、供給された圧縮空気の脈動を防ぎかつ必要な圧力まで下げなければならない。さらに、空気圧源の圧力が変化しても減圧された空気は安定している必要があり、かつ必要な流量をも確保しなくてはならない。
【０００４】
このような要求に応じて自動的に圧力を調整する機器として圧力調整弁等の調圧装置がある。
【０００５】
従来より用いられている調圧装置（減圧弁）の一例を図７に示す。図７に示される調圧装置１００（減圧弁）において、入力された一次圧を二次圧として出力する際に出力側の二次圧の調整は、調整ノブ１１５を回して調圧ねじ１１０を押し込み調圧ばね１５１を圧縮させることによって行う（二次圧を徐々に上げていく操作である）。
【０００６】
このようにして所定の二次圧が設定された後には、調整された二次圧がオペレータ以外の第３者によって勝手にさわられて、設定値を変えられないように調圧された状態の管理をする必要がある。このため従来から良く知られている調圧機構のロック機構として、図７に示されるような調圧ねじ１１０にロックナット１２０を設けて、調圧後にこのロックナット１２０締めつけて調整ノブ１１５が回らないようにする方法がある。また、他のロック機構として、図８に示されるようなロック機構も知られている。すなわち、筒状の調整ノブ１１５のスカート部の内側下部周縁には歯車状の嵌合凹凸１１５ａが形成されており、この一方で調整ノブ１１５のスカート部が被着されるボンネット１８０の外周部には歯車状の嵌合凹凸１８０ａが形成されており、キャップ状の調整ノブ１１５を下方に押し込むことによって、互いの歯車状の嵌合凹凸１１５ａ，１８０ａが嵌合してロックされるというものである。キャップ状の調整ノブ１１５を上にあげて嵌合を解除すれば、再び調圧が自由に行える（図８における左半片断面図がロック解除の状態、右半片断面図がロック状態を示す）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図７に示されるロックナット１２０を用いたロック機構では、普通にある工具を用いれば、だれでも簡単にロックナット１２０を緩めることができロック機構の解除は簡単に行える。また、調圧後のロック時、すなわちロックナット１２０を締めつける際に、締め付け時のトルクが調圧ねじ１１０に作用し、一旦調圧しておいた調整に狂いが生じてしまう恐れがある。
【０００８】
図８に示される歯車状の嵌合凹凸を有する筒状の調整ノブ１１５を用いたロック機構は、工具を用いるまでもなく、簡単にロックを解除することができ、保護機能としては不十分である。また、このもののロック機構は、歯車状の嵌合凹凸によるものであるから、凹凸の互いの位置関係次第ではロック時に周方向への微妙な動きが生じることがあり、この場合にもやはり一旦調圧しておいた調整に狂いが生じてしまう恐れがある。また、ロック方向が調圧ばねの圧縮方向であるので、調整ノブ１１５を押し下げた時に、調圧ねじが下方にずれる可能性もあり、この場合もやはり、一旦調圧しておいた調整に狂いが生じてしまう恐れが生じる。
【０００９】
従って、従来より知られている上記のロック機構を備えた調圧装置は、調圧状態を管理するのに十分な装置であるとは言えなし、しかもロック時に、調圧調整に狂いが生じてしまうという恐れがある。
【００１０】
特に、半導体プロセスでの圧力調整では、調圧された状態の厳しい管理が要求されるとともにロック機構の信頼性が要求されている。
【００１１】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、圧力調整弁等の調圧装置の調整ノブにロック機構である保護機能を備え、かつロック時に、調整圧力に狂いが生じることが極めて少ない調圧装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、入力された一次圧を二次圧として出力する際に出力側の二次圧を調整するための調圧機器本体と、出力側の二次圧を設定するために上記調圧機器本体に連結される調整ノブ、調圧ねじおよびボンネットを有する調整機構部を備える調圧装置において、前記調整ノブには、軸方向に回動ロックピンを挿入するための貫通孔が形成されており、該貫通孔は、ロックのためのロック孔径を備えており、前記ボンネットの頂部にはリング状の溝が形成されており、該リング状の溝は、ロックのための溝側面を備えており、前記調整ノブの貫通孔および前記ボンネットの溝には、軸方向にかけて回動ロックピンが介在されており、前記回動ロックピンは、回動の基準となる主軸部と、この主軸部に連接して主軸部の外径よりは大きい径を備えるロック径部を備え、該ロック径部が前記調整ノブのロック孔径と前記ボンネットのリング状の溝に跨がって挿入されており、前記回動ロックピンの主軸部を回動させることにより、前記回動ロックピンのロック径部の一部が、前記調整ノブのロック孔径の側面の一部と前記ボンネットのロックのための溝側面とに同時に当接して調整ノブがロックされるように構成される。
【００１３】
また、回動ロックピンは、そのロック径部が楕円柱形状をなしており、その楕円平面部の上に円柱形状の主軸部が立設してなるように構成される。
【００１４】
また、回動ロックピンの主軸部を回動させることにより、楕円柱形状のロック径部の長軸側の両側面がボンネットのロックのための溝側面と接するように構成される。
【００１５】
また、回動ロックピンは、そのロック径部が円柱形状をなしており、その円平面部の上に、ロック径部よりは小径の円柱形状の主軸部が偏心状態で立設しており、ボンネットのリング状の溝の側面とロック径部との間には、環状バネが配置されて構成される。
【００１６】
また、前記回動ロックピンの主軸部の頂部には回動ロックピンを回すための係合部が形成される。
【００１７】
本発明では調圧ねじの回転方向と直角方向にロック力を発生させるので、前述した従来の技術と比べて調圧ねじの狂いが生じにくい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の調圧装置の実施の形態の一例を図１および図２に示す。図１は、本発明の調圧装置の概略断面図であり、図２は、図１の平面図、特に本発明の調圧装置の調整ノブの部分のみを示した図である。
【００１９】
図１に示されるように本発明の調圧装置１（減圧弁）は、装置内に入力された一次圧を二次圧として出力する際に出力側の二次圧を調整するための調圧機器本体５と、出力側の二次圧を設定するために上記調圧機器本体２に連結される調整ノブ３０、調圧ねじ１０およびボンネット２０を有する調整機構部２を備えている（本発明では本願発明の構成を分かりやすく説明するために便宜上、調整機構部２と調圧機器本体５とに大別している）。
【００２０】
調圧機器本体５には、調圧ばね５１とこの調圧ばね５１を両側から挟持するように設置された座５３およびピストン５５と、ピストン５５の片面に当接するダイヤフラム５６を有している。さらにピストン５５の中央部には排気弁シート５７が取りつけられており、符号６０で示されるダイアフラム室と空気通路６１の隔壁にはパイロット孔６２が形成されている。さらに、本体５の下部には主弁ばね６５および主弁６６が設けられ、この主弁６６の上にステム６７が接続され、このステム６７の先端部が排気弁シート５７に当接するようになっている。
【００２１】
このような調圧機器本体５に連結される調整機構部２は、上記のごとく調整ノブ３０、調圧ねじ１０およびボンネット２０を有している。調圧ねじ１０の頭部１２は、調整ノブ３０の中央下面から調整ノブ３０に圧入されており、調圧ねじ１０と調整ノブ３０とは一体化されている。調圧ねじ１０の胴部１３は、ボンネット２０を貫通しており、調圧ねじ１０とボンネット２０とは独立フリーの関係にある。なお、調圧ねじ１０の胴部１３から鍔部１４を介して、ねじ部１５が形成されている。このねじ部１５は座５３とねじ嵌合しており、通常の状態で、調整ノブ３０を回すとそれに応じて座５３が上下するようになっている。これによって、調圧が行われる。
【００２２】
前記調整ノブ３０には、軸方向に回動ロックピン４０を挿入するための貫通孔３５が形成されている。本実施例では、この貫通孔３５は、大小２種の径の孔を備えた２段の構成からなり、下方に位置する大きな径の孔がロックのためのロック孔径３５ａである。
【００２３】
前記ボンネット２０の頂部は、調整ノブ３０と摺動可能に設置されており、さらにボンネット２０の頂部にはリング状の溝２１が形成されている。このリング状の溝２１は、ロックのための溝側面を備えている。
【００２４】
このようなボンネット２０の溝２１および前記調整ノブ３０に形成された貫通孔３５には、軸方向にかけて回動ロックピン４０が介在されている。
【００２５】
回動ロックピン４０は、回動の基準となる主軸部４１と、この主軸部４１に連接して主軸部４１の外径よりは大きい径を備えるロック径部４５を備え、このロック径部４５が前記調整ノブ３０のロック孔径３５ａと前記ボンネット２０のリング状の溝２１に跨がって挿入されている。そして、この回動ロックピン４０の主軸部４１を回動させることにより、回動ロックピン４０のロック径部４５の一部が、前記調整ノブ３０のロック孔径３５ａの側面の一部と前記ボンネット２０のロックのための溝側面とに同時に当接して調整ノブ３０がロックされるようになっている。このような関係をさらに詳細に説明する。
【００２６】
図３には回動ロックピン４０の好適な一例が斜視図として示される（図１および図２に用いられているものと同じ形態である）。
【００２７】
図３に示される回動ロックピン４０は、そのロック径部４５が楕円柱形状をなしており、その楕円平面部４７の上に、ロック径部４５よりは小径の円柱形状の主軸部４１が中心位置に立設して構成されている。このような回動ロックピン４０とボンネット２０のリング状の溝２１との位置関係を図４（ａ）および（ｂ）の平面図に示す（技術的理解を容易にするために調整ノブ３０は省略されている）。図４（ｂ）に示される状態がロック解除されている状態であり、この状態では、回動ロックピン４０のロック径部４５の側面は、ボンネット２０のリング状の溝２１の内側および外側の側面２１ａ，２１ｂいずれとも接触しておらずフリーの状態にあり、調整ノブ３０（図示していない）を自由に回しての調圧操作ができる。その後、図４（ｂ）に示される状態から回動ロックピン４０の主軸部４１を矢印α方向に回すと、ロック径部４５が楕円柱形状をしているが故に、ロック径部４５の長軸側の両側面４５ａ，４５ｂが、ボンネット２０のリング状の溝２１の内側の側面２１ａおよび外側の側面２１ｂと当接し、図４（ａ）の状態に至る。このとき、さらにロック径部４５の側面の一部４５ａは、図示していない調整ノブ３０のロック孔径３５ａ（図１）の側面の一部とも当接するようになっており、これによって、調整ノブ３０（図示していない）のロックが完了される。ロックを解除するには、上記と逆の操作を行い、図４（ｂ）に示される状態に戻せばよい。
【００２８】
図５（ａ）および（ｂ）に示される回動ロックピン４０は、そのロック径部４５が円柱形状（平面が図示のごとく円形状をなしており、紙面奥行き方向に所定の高さを備える）をなしており、その円平面部４６の上に、ロック径部４５よりは小径の円柱形状の主軸部４１が偏心状態で立設して構成されている。偏心状態であるから、主軸部４１は円平面部４６の中心位置よりもずれた位置に立設している。また、この実施例の形態では、リング状の溝の側面２１ｂと回動ロックピン４０のロック径部４５との間には、環状バネ９が配置されている。この環状バネ９の配置の状態が、図６に示されており、この環状バネ９の存在によって、回動ロックピン４０のロック径部４５は内側に向かう方向に付勢されている。
【００２９】
図５（ｂ）に示される状態がロック解除されている状態であり、この状態では、回動ロックピン４０のロック径部４５の側面は、ボンネット２０のリング状の溝２１の内側および外側の側面２１ａ，２１ｂいずれとも接触しておらずフリーの状態にあり、調整ノブ３０（図示していない）を自由に回しての調圧操作ができる。その後、図５（ｂ）に示される状態から回動ロックピン４０の主軸部４１を矢印α方向に回すと、主軸部４１が偏心位置に取りつけられているが故に、ロック径部４５の側面の一部４５ａ’が、ボンネット２０のリング状の溝２１の内側の側面２１ａと当接し図５（ａ）の状態に至る。このとき、さらにロック径部４５の側面の一部４５ａ’は、図示していない調整ノブ３０のロック孔径３５ａ（図１）の側面の一部とも当接するようになっており、これによって、調整ノブ３０（図示していない）のロックが完了される。ロックを解除するには、上記と逆の操作を行い、図５（ｂ）に示される状態に戻せばよい。
【００３０】
なお、図１〜図５に示される回動ロックピン４０は、好適な形態の一例として取り挙げたものであり、これらに限定されるものではなく、本発明の作用を奏する範囲での種々の変形が可能である。
【００３１】
また、ボンネット２０に形成されたリング状の溝２１の幅は、図４および図５に示されるように、フリーおよびロックの状態が維持でき、かつこれらの状態の切り替えが簡易にできるように設定される。また、前述したように、調整ノブ３０のロック孔径３５ａ（図１）の大きさは、ロック時にロック径部４５の側面の一部が、ロック孔径３５ａ側面の一部と当接するように設定される。
【００３２】
また、より好ましい態様として、回動ロックピン４０の主軸部４１の頂部には回動ロックピンを回すための係合部４８が形成される。図１〜図６に示される例示としての係合部４８は、『すり割り』であるが、これに替えて特殊な孔形状を有する『キー穴』とすることもできる。このような係合部４８を設けることによって、専用工具（キー）以外ではロックの解除が不可能となり、この点から調整ノブ３０に保護機能を持たせることができる。
【００３３】
次ぎに調圧機器本体５の作用について図１を参照しつつ簡単に説明しておく。まず、上記のごとく設定圧を上昇させる目的で調整ノブ３０を回して調圧ばね５１を圧縮させると発生した力がピストン５５、排気弁シート５７を介してステム６７に伝わりステム６７が押し下げられる。すると、主弁６６が開き、一次側と二次側がつながり空気が流れる。二次圧の一部がパイロット孔６２よりダイヤフラム室６０に流れ込みダイヤフラム５６に圧力がかかる。その圧力を受けてダイヤフラム５６により上向きに力が発生し調圧ばね５１を押し上げ、調圧ばね５１の反力と釣り合うまで移動する。すると、主弁ばね６５の力により主弁６６が押し上げられ一次側と二次側の通路が狭くなって二次側に流れ込む空気量と二次側で消費される空気量が釣り合い、二次圧はより高い所望の値に設定される。
【００３４】
二次圧の空気が一次側から流れ込む空気の量より多く消費されると二次圧が下がるのでダイヤフラム５６による上向きの力が弱くなり調圧ばね５１の反力による下向きの力によってダイヤフラム５６が下に移動し、ピストン５５が押し下げられ一次側と二次側の通路が広くなり一次側から二次側により多くの空気が流れ込むので二次圧が高くなる。このプロセスが繰り返し行われ二次圧が元の値に保たれる。
【００３５】
ここで、回路の状態が変化し、二次圧が設定圧より高くなると、ダイヤフラム５６に調圧ばね５１の反力に打ち勝って大きな上向きの力が発生し、ダイヤフラム５６が上方に移動する。すると、ステム６７は主弁ばね６５の力により上向きに移動し、一次側と二次側の通路が狭くなり二次側に流れ込む空気の量が少なくなるので、二次圧が下がるようになっている。
【００３６】
なお、図１に示される調圧機器本体５の部分は、数ある公知の装置から一例として取りあげたものであり、本発明は図１に示される調圧機器本体５そのものの構造およびその作用に特に限定されるものではない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、入力された一次圧を二次圧として出力する際に出力側の二次圧を調整するための調圧機器本体と、出力側の二次圧を設定するために上記調圧機器本体に連結される調整ノブ、調圧ねじおよびボンネットを有する調整機構部を備える調圧装置において、前記調整ノブには、軸方向に回動ロックピンを挿入するための貫通孔が形成されており、該貫通孔は、ロックのためのロック孔径を備えており、前記ボンネットの頂部にはリング状の溝が形成されており、該リング状の溝は、ロックのための溝側面を備えており、前記調整ノブの貫通孔および前記ボンネットの溝には、軸方向にかけて回動ロックピンが介在されており、前記回動ロックピンは、回動の基準となる主軸部と、この主軸部に連接して主軸部の外径よりは大きい径を備えるロック径部を備え、該ロック径部が前記調整ノブのロック孔径と前記ボンネットのリング状の溝に跨がって挿入されており、前記回動ロックピンの主軸部を回動させることにより、前記回動ロックピンのロック径部の一部が、前記調整ノブのロック孔径の側面の一部と前記ボンネットのロックのための溝側面とに同時に当接して調整ノブがロックされるように構成される。
【００３８】
従って、本発明の圧力調整弁等の調圧装置は、その調整ノブに第３者が勝手にかつ簡単に調圧操作ができないようにロック機構である保護機能を備え、かつロック時に、調圧調整に狂いが生じることが極めて少ないという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の調圧装置の概略断面図である。
【図２】図１の平面図であり、特に本発明の調圧装置の調整ノブの部分のみを示した図である。
【図３】本発明の調圧装置に用いられる回動ロックピンの斜視図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、回動ロックピンのロックおよびロック解除の状態をボンネットに形成された溝との関係で示した図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、回動ロックピンのロックおよびロック解除の状態をボンネットに形成された溝との関係で示した図である。
【図６】ボンネットのリング状の溝の側面と回動ロックピンのロック径部との間に、環状バネを介在させた状態を示す図である。
【図７】従来の調圧装置の概略断面図である。
【図８】従来の調圧装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１…調圧装置
２…調整機構部
５…調圧機器本体
１０…調圧ねじ
２０…ボンネット
２１…リング状の溝
３０…調整ノブ
３５…貫通孔
３５ａ…ロック孔径
４０…回動ロックピン
４１…主軸部
４５…ロック径部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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