(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圧ねじおよび調整ノブを有する調整機構部を備える調圧装置において、
前記調整ノブと前記調圧ねじとの間にはこれらの部材を機械的に連結させるための連結部材が着脱可能に介在されており、
前記調整ノブは、その中央軸方向に貫通孔が形成されており、
前記調圧ねじは、その上部に連結部材と係合されるような略円錐形状部分を備え、
前記連結部材は、外周にテーパー部を備える棒状形状をなしており、この外周のテーパー部が前記調整ノブと係合する第ニの係合部を構成するとともに、前記連結部材のテーパー部の先に位置する先端部分には、前記調圧ねじの略円錐形状の部分と係合する凹部である第一の係合部を有し、
前記連結部材と前記調圧ねじおよび前記調整ノブの係合は互いの面接触に基づく摩擦力によって維持されるようになっており、
前記連結部材が前記調整ノブと前記調圧ねじとの間に介在されて初めて調整ノブの調整度合いが前記調圧機器本体に伝達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】
前記調整ノブの中央軸方向に形成された貫通孔の中に前記調圧ねじの少なくとも上部が挿入されており、当該調圧ねじの挿入方向より逆の方向から連結部材を調整ノブの貫通孔内に挿入することによって、前記調整ノブと前記調圧ねじとが連結されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の調圧装置。
【請求項３】
前記調整ノブの貫通孔の下部と、前記調圧ねじの上部の基部との間にはフリー回動部材が介在されており、前記調整ノブと調圧ねじとは空転しつつかつ位置止めされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調圧装置。
【請求項４】
前記フリー回動部材がベアリングであることを特徴とする請求項３に記載の調圧装置。
【請求項５】
前記連結部材には把持部を有することを特徴とする請求項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た調圧装置に関する。
【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５に示す。図５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れられている調圧機構のロック機構として、図５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６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というものである（図６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５に示されるロックナット１２０を用いたロック機構では、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、図６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、さらに簡単にロックを解除することができる。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、初期の調圧状態を保持するのに十分な装置であるとは言えない。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。
【０００８】
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をオペレータ以外の者が勝手に回して調圧できないように、回転ノブを取り外すことなく調圧ノブに保護機能を有する調圧装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記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圧ねじおよび調整ノブを有する調整機構部を備える調圧装置において、前記調整ノブと前記調圧ねじとの間にはこれらの部材を機械的に連結させるための連結部材が着脱可能に介在されており、前記調整ノブは、その中央軸方向に貫通孔が形成されており、前記調圧ねじは、その上部に連結部材と係合されるような略円錐形状部分を備え、前記連結部材は、外周にテーパー部を備える棒状形状をなしており、この外周のテーパー部が前記調整ノブと係合する第ニの係合部を構成するとともに、前記連結部材のテーパー部の先に位置する先端部分には、前記調圧ねじの略円錐形状の部分と係合する凹部である第一の係合部を有し、前記連結部材と前記調圧ねじおよび前記調整ノブの係合は互いの面接触に基づく摩擦力によって維持されるようになっており、前記連結部材が前記調整ノブと前記調圧ねじとの間に介在されて初めて調整ノブの調整度合いが前記調圧機器本体に伝達されるように構成される。
【００１０】
【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に示す。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に連結される調圧ねじ１０および調整ノブ３０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）。
【００１１】
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。
【００１２】
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、上記のごとく調圧ねじ１０および調整ノブ３０を有しており、この調整ノブ３０と前記調圧ねじ１０との間にはこれらの部材１０，３０を機械的に連結させるための連結部材２０が着脱可能に介在されている。この連結部材２０が介在されることによって調整ノブ３０と調圧ねじ１０との連結が可能になり、調整ノブ３０を回すとその動力が調圧ねじ１０に伝わる（連結部材２０がない場合、調整ノブ３０と調圧ねじ１０とは空転する状態におかれる）。つまり、連結部材２０があって初めて調整ノブ３０の調整度合いが前記調圧機器本体５に伝達されるのである。以下これらの部材について詳細に説明する。
【００１３】
調整ノブ３０の中央軸方向には、貫通孔３１が形成されている。図１の実施の態様に示される貫通孔３１は略円筒形状をなしており、調整ノブ３０の上部から下部にかけて一定のテーパー部３１ａを備えることが好ましい。この貫通孔３１の形態は、連結部材２０を除去した図２を参照すれば理解が容易になるであろう。この貫通孔３１の内面（テーパー部３１ａを含めて）が、この貫通孔３１に挿入される連結部材２０の係合部となる。なお、貫通孔３１の下部には、図示のごとくベアリング３５が配置されるスペースが形成される。また、貫通孔３１の大きさは、この貫通孔３１の中に手を入れて、後述する調圧ねじを操作できるほど大きなものではない。
【００１４】
調圧ねじ１０の上部は図示のごとく一部加工が施されており、その最上部は連結部材２０と係合されるように凸部１１（図１においては略円錐形状）をなしている。そして、一部加工が施された基部１２には図示のごとくベアリング３５が嵌入されている。このベアリング３５は、調整ノブ３０と調圧ねじ１０とが互いにフリーに動けるように連結する働きをしている。つまり、調整ノブ３０と調圧ねじ１０とは空転しつつかつ所定の位置に位置止めされているのである。なお、ベアリング３５はフリー回動部材としての好適な一例として挙げられたものであり、その他、ベアリング３５と同様な機能を有する公知の種々のフリー回動部材（例えば、ドライベアリング、ポリアセタール樹脂等）を用いてもよいことは勿論である。このように一部加工が施されている調圧ねじ１０の上部は、通常、図示のごとく前記貫通孔３１の下方側から挿入される。
【００１５】
この一方で、調圧ねじ１０の下部端１８は、前述した調圧機器本体５の座５３に当接しており、調圧ねじ１０を押し込むことによって、調圧ばね５１が圧縮され、出力側の二次圧が調整できるようになっている。
【００１６】
連結部材２０は、外周にテーパー部２１を備える棒状形状をなし、当該外周のテーパー部２１が前記調整ノブ３０と係合する第二の係合部を構成し、このテーパー部２１が前記調整ノブ３０の貫通孔３１に嵌入可能になっている。さらに、連結部材２０のテーパー先部に位置する先端部分２５には、前記調圧ねじ１０の凸部１１と係合する凹部２７である第一の係合部を有し、この第一の係合部と前記調圧ねじ１０の係合部とが凹凸嵌合可能になっている（もちろん、嵌合の変形例として凹凸の関係を互いに取り替えてもよい）。さらに、連結部材２０の第一の係合部の反対側には、通常、連結部材２０の着脱を容易にさせるための把持部２９を突出させて形成することが好ましい。
【００１７】
このような連結部材２０の大きさは、例えば、Φ７〜１０ｍｍ程度の棒状体であり、その長さは例えば、１２〜１５ｍｍ程度である。その材質に特に限定はないが、一般には、金属が好適に用いられる。なお、連結部材２０と調圧ねじ１０および調整ノブ３０との係合は、図１に示される態様では互いの面接触にもとづく摩擦力により維持される。従って、摩擦力を高めるために、互いの表面（あるいは一方の表面）を物理的あるいは化学的な表面処理を施してもよい。
【００１８】
次いで、本発明の実施の形態の変形例を図４に示す。
【００１９】
図４に示される連結部材２０’は棒状のキー部２３を備えており、当該キー部２３が調圧ねじ１０の上端１９および調整ノブ３０の上部にそれぞれ係合するように、調圧ねじ１０および調整ノブ３０にはキー溝状の係合部４０が形成されている。この場合、棒状のキー部２３の断面は４角形状、円形状等、挿入しやすい形状であればよく特に限定されるものではない。また、挿入しやすいようにキー部の長手方向にテーパー部を形成してもよい。
【００２０】
図４において、棒状のキー部２３の外側面全体が前記調圧ねじ１０および調整ノブ３０にそれぞれ係合する第一の係合部および第二の係合部を構成する。符号２９は図１の場合と同様に把持部である。
【００２１】
上述してきた本発明の要部である調整機構部２の作用について説明する。
【００２２】
まず、図１に示されるように調整ノブ３０と調圧ねじ１０との間に、連結部材２０が介在された状態で、圧力を調整するために調整ノブ３０を回す。その動力が連結部材２０を介して調圧ねじ１０に伝わる。さらに、この調圧ねじ１０の下方への移動によって、調圧機器本体５の座５３を介して調圧ばね５１が圧縮され、出力側の二次圧が調整される（調圧機器本体５の作用は後述する）。
【００２３】
このようにして二次圧が設定された後、図２に示されるように連結部材２０がオペレータの手によって外され、外された連結部材２０はオペレータによって管理される。図２に示される状態では、連結部材２０がないので、いくら調整ノブ３０を回しても調整ノブ３０が空転するだけで、調圧ねじ１０は動かない。また、貫通孔３１に手を突っ込むこともできない。従って連結部材２０を持たないオペレータ以外の者が、勝手に調圧操作をすることはできなくなるのである。
【００２４】
次いで調圧機器本体５の作用について説明する。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、一次圧側と二次圧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圧側と二次圧側の通路が狭くなって二次圧側に流れ込む空気量と二次圧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。
【００２５】
二次側の空気が一次圧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圧側と二次圧側の通路が広くなり一次圧側から二次圧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。
【００２６】
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、一次圧側と二次圧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。
【００２７】
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。
【００２８】
【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圧ねじおよび調整ノブを有する調整機構部を備える調圧装置であって、前記調整ノブと前記調圧ねじとの間にはこれらの部材を機械的に連結させるための連結部材が介在されており、当該連結部材には、前記調圧ねじおよび調整ノブにそれぞれ係合する第一の係合部および第二の係合部を備えており、前記調整ノブおよび前記調圧ねじにはそれぞれ、前記連結部材と係合する係合部を備えており、前記連結部材が前記調整ノブと前記調圧ねじとの間に介在されて初めて調整ノブの調整度合いが前記調圧機器本体に伝達されるようになっている。従って、連結部材を介在させて二次圧を設定した後に、連結部材を外して保管しておけば、第３者が勝手に調整ノブ３０を回しても調整ノブ３０空転するだけで、調圧ねじ１０は動かない。従って連結部材２０を持たないオペレータ以外の者が、勝手に調圧操作をすることはできなくなる。この点、本願装置には極めて優れた保護機能が備わっているのである。
【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】本発明の調圧装置の調整機構部の概略断面図であり、特に、調整ノブと調圧ねじとを機械的に連結させるための連結部材を外した状態を示す図である。
【図３】本発明の調圧装置の調整機構部の概略断面図であり、特に、調整ノブと調圧ねじを、連結部材を用いて機械的に連結させた状態を示す図である。
【図４】本発明の調圧装置の他の調整機構部を説明するための概略断面図である。
【図５】従来の調圧装置の概略断面図である。
【図６】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…連結部材
３０…調整ノブ
【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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