(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が供給される単一の入力ポート及び前記供給された流体を排出する複数の出力ポートを有する第１部材と、
前記第１部材と一体的に結合され、パイロットエアが供給されるエア供給ポートを有する第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に挟持され、可撓性部材からなる弁体と、
を備え、
前記複数の出力ポートは、前記入力ポートの中心から等間隔離間して配置され、
前記弁体と前記第２部材との間で閉塞されたパイロット室が形成され、
前記第２部材の内壁には、径方向に沿って延在し前記エア供給ポートに連通するエア排出流路が設けられ、
前記エア排出流路は、前記エア供給ポートを中心として放射状に延在する複数の溝部からなり、
前記複数の溝部は、前記弁体が弁閉状態から弁開状態に切り換わったとき、前記パイロット室内に残存するパイロットエアを逃がす逃げ道であることを特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
請求項１記載のバルブ装置において、
前記弁体は、平板状の板体からなり、前記第１部材の内壁に形成された弁座に対して密着した状態で取り付けられることを特徴とするバルブ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のバルブ装置において、
前記エア供給ポートには、前記パイロット室内に供給されたパイロットエアを外部に排出する急速排気弁が設けられることを特徴とするバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流通路を開閉するバルブ装置に関し、特に、弁開状態のときに複数の出力ポートから同時に且つ同量の流体を排出することが可能なバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、弁体を作動させて流体の流通路を開閉するコントロールバルブが開示されている。このコントロールバルブは、中空のバルブケースによって周縁部が支持された弁体を有し、弁体は、薄板略皿形状のディスクスプリングと、ディスクスプリングの中央部に形成された円孔に取り付けられて前記円孔を閉塞するシール部材とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭５８−１７９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、複数のノズルから離型剤（流体）を金型に向かって塗布する場合、同時に且つ同量の離型剤を複数の出力ポートから排出する必要がある。このような場合、例えば、特許文献１に開示されたコントロールバルブのバルブケースに複数の出力ポートを設け、この複数の出力ポートから複数のノズルに対して流体をそれぞれ排出することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、図８に示されるように、単一の入力ポート１に最も近接する出力ポート２Ａと入力ポート１から最も離間する出力ポート２Ｆとの間で、流体の吐出圧力差に起因して複数の出力ポート２Ａ〜２Ｆから吐出される流体の流量にバラツキが発生する。
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、複数の出力ポートから出力される流体の流量のバラツキを無くし、流量の安定化を達成することが可能なバルブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体が供給される単一の入力ポート及び前記供給された流体を排出する複数の出力ポートを有する第１部材と、前記第１部材と一体的に結合され、パイロットエアが供給されるエア供給ポートを有する第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に挟持され、可撓性部材からなる弁体と、を備え、前記複数の出力ポートは、前記入力ポートの中心から等間隔離間して配置され、前記弁体と前記第２部材との間で閉塞されたパイロット室が形成され、前記第２部材の内壁には、径方向に沿って延在し前記エア供給ポートに連通するエア排出流路が設けられ、前記エア排出流路は、前記エア供給ポートを中心として放射状に延在する複数の溝部からなり、前記複数の溝部は、前記弁体が弁閉状態から弁開状態に切り換わったとき、前記パイロット室内に残存するパイロットエアを逃がす逃げ道であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、単一の入力ポートと複数の出力ポートとの離間間隔がそれぞれ等しく設定されることにより、各出力ポートから排出される流体の流量を均一とすることができる。この結果、本発明では、複数の出力ポートから排出される流体の流量のバラツキを無くし、流量の安定化を達成することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、弁体を間にして第１部材と第２部材とを一体的に結合するという簡単な構造で構成されることにより、製造工程が簡素化されて簡便に製造することができメンテナンス性能を向上させることができる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、単一の入力ポートと複数の出力ポートとの離間間隔がそれぞれ等しく設定されることにより、入力ポートと各出力ポートとを連通させる連通路を広く設定することができ、連通路内における塵埃等の目詰まりの発生を好適に回避することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記弁体が、平板状の板体からなり、前記第１部材の内壁に形成された弁座に対して密着した状態で取り付けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、弁体が弁座に対して密着した状態で取り付けられることにより、弁体が弁座に着座した弁閉状態を、確実に且つ安定して保持することができる。この結果、本発明では、弁閉状態となったときに、例えば、弁体が弁座から離間して出力ポートから流体が飛び出すことを好適に回避することができる。
【００１３】
さらに、本発明は、第２部材の内壁に、径方向に沿って延在しエア供給ポートに連通するエア排出流路が設けられ、このエア排出流路は、エア供給ポートを中心として放射状に延在する複数の溝部によって形成される。
【００１４】
本発明によれば、例えば、弁体が弁閉状態から弁開状態へ切り換えられたとき、パイロット室内に閉じ込められたパイロットエアの一部を、エア排出流路（溝部）を通じて排出することができる。この結果、本発明では、弁体の切換時において、パイロットエアが抜け切れない状態を好適に回避して流量の安定化を達成することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記エア供給ポートには、前記パイロット室内に供給されたパイロットエアを外部に排気する急速排気弁が設けられることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、パイロットエアの供給が停止したとき、パイロット室内に残存するパイロットエアをパイロットエア供給源側へ戻すことがなく、急速排気弁の排気口を介して外部（大気中）へ排気することができる。この結果、本発明では、弁体の切換動作が瞬時に遂行され、弁体の応答速度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、複数の出力ポートから出力される流体の流量のバラツキを無くし、流量の安定化を達成することが可能なバルブ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るバルブ装置が組み込まれた離型剤塗布システムの構成図である。
【図２】図１に示すバルブ装置の分解斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２の矢印ＩＩＩａ方向からみた矢視図、（ｂ）は、図２の矢印ＩＩＩｂ方向からみた側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】前記バルブ装置の動作を示す縦断面図であり、（ａ）は、弁閉状態を示し、（ｂ）は、弁開状態を示している。
【図６】（ａ）は、溝部が設けられていない比較例の説明図、（ｂ）は、本実施形態に係るバルブ装置に設けられた溝部の説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係るバルブ装置の縦断面図である。
【図８】従来技術において、複数の出力ポートを形成した場合に前記複数の出力ポートから吐出される流体の流量のバラツキを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るバルブ装置が組み込まれた離型剤塗布システムの構成図である。
【００２０】
図１に示されるように、離型剤塗布システム１０は、例えば、水溶性の離型剤１２が貯留された貯留槽１４と、前記貯留槽１４内の離型剤１２を吸引して送出するポンプユニット１６と、貯留槽１４から吸引された離型剤１２の圧力を所望の圧力に調圧するレギュレータ１８ａ、１８ｂと、本実施形態に係るバルブ装置２０と、前記バルブ装置２０から送給された離型剤１２を金型２２内の成形面に向かって塗布する複数のノズル２４とを備える。
【００２１】
図２は、図１に示すバルブ装置の分解斜視図、図３（ａ）は、図２の矢印ＩＩＩａ方向からみた矢視図、図３（ｂ）は、図２の矢印ＩＩＩｂ方向からみた側面図、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【００２２】
図２に示されるように、本実施形態に係るバルブ装置２０は、第１部材３０と第２部材３２とがボルト３４を介して一体的に結合されるバルブボディ３６と、第１部材３０と第２部材３２との間に挟持され、例えば、ゴム等の可撓性部材からなる弁体３８とによって構成される。
【００２３】
第１部材３０は円盤状の部材からなり、その中心部には単一の入力ポート４０が形成される。前記入力ポート４０の中心から半径外方向に等間隔離間する部位には、複数（本実施形態では、ノズル２４の個数に対応して６個）の出力ポート４２が形成される。換言すると、複数の出力ポート４２の中心を結ぶ仮想線Ｓは、図３（ｂ）に示されるように、単一の入力ポート４０を中心とする単一の円として形成されている。また、６個の出力ポート４２は、周方向に沿って等角度離間して円弧状に配置されている。この場合、単一の入力ポート４０及び６つの出力ポート４２は、第１部材３０の円形状からなる一側面上（同一平面上）にそれぞれ配置される。
【００２４】
なお、本実施形態では、複数の出力ポート４２を配置した一例を図３（ｂ）に示しているが、これに限定されるものではなく、複数の出力ポート４２が、入力ポート４０の中心から等間隔離間して配置されていればよい。また、複数の出力ポート４２は、周方向に沿った離間角度がそれぞれ異なるように配置されてもよい。
【００２５】
単一の入力ポート４０は、図１に示されるように、チューブ等の管路４４ａを介してポンプユニット１６に接続され、ポンプユニット１６から離型剤１２が供給される。また、複数の出力ポート４２は、チューブ等の複数の管路４４ｂを介して複数のノズル２４に接続され、各出力ポート４２から排出された離型剤１２が各ノズル２４から金型２２内の成形面に向かって塗布される。
【００２６】
第１部材３０の内壁には、図３（ａ）に示されるように、弁体３８が着座する弁座４６が形成され、前記弁座４６は平坦面からなる。この場合、弁体３８は、パイロットエアが供給されていない通常時において、弁座４６に着座（密着）した状態で取り付けられ、単一の入力ポート４０と複数の出力ポート４２との連通が遮断されたノーマルクローズタイプのバルブで構成される。
【００２７】
また、第１部材３０の内壁には、図３（ａ）及び図４に示されるように、弁体３８の厚さ及び外径形状に対応する円形状凹部４８が形成される。
【００２８】
図２に戻って、第２部材３２は円盤状の部材からなり、その中心部には、図示しないパイロットエア供給源からパイロットエアが供給されるエア供給ポート５０が設けられる。前記エア供給ポート５０は、第１部材３０側の入力ポート４０と対向し、且つ、同軸状に配置される。
【００２９】
図４に示されるように、第２部材３２の内壁には、弁体３８の外径よりも縮径した環状凹部５２が形成され、この環状凹部５２によって弁体３８と第２部材３２の内壁との間で閉塞されたパイロット室５４が形成される。この場合、エア供給ポート５０から供給されたパイロットエアは、パイロット室５４内に導入され、パイロットエア圧の作用によって弁体３８が弁座４６に向かって着座する方向に押圧される。
【００３０】
また、パイロット室５４に臨む第２部材３２の内壁には、エア供給ポート５０に連通し、前記エア供給ポート５０を起点として半径外方向に放射状に延在する複数の溝部５６が形成される（図２参照）。この複数の溝部５６は、弁体３８が変位して弁閉状態から弁開状態へ切り換わったとき、パイロット室５４内の一部に残存するパイロットエアをパイロット室５４から排出するエア排出流路として機能するものである。この点については、後記で詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態に係るバルブ装置２０が組み込まれた離型剤塗布システム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３２】
図５は、バルブ装置の動作を示す縦断面図であり、（ａ）は、弁閉状態を示し、（ｂ）は、弁開状態を示している。
図５（ａ）に示されるように、図示しないパイロットエア供給源からのパイロットエアがエア供給ポート５０を介してパイロット室５４内に導入され、このパイロットエアの作用によって弁体３８を弁座４６側に向かって押圧する力（矢印参照）が発生する。この場合、ポンプユニット１６から送給された離型剤１２が入力ポート４０から供給されているが、パイロットエアの圧力（パイロット圧）が入力ポート４０に供給される離型剤１２の供給圧力よりも大きくなるように予め設定されているため、弁体３８が弁座４６に着座した弁閉状態に保持される。この結果、単一の入力ポート４０と複数の出力ポート４２との連通が遮断された弁閉状態となり、複数の出力ポート４２からノズル２４側へ離型剤１２の供給が停止されている。
【００３３】
続いて、図５（ｂ）に示されるように、図示しない遮断弁を作動させてエア供給ポート５０に対するパイロットエアの供給を停止した場合、弁体３８を弁座４６側に向かって押圧する力に対して入力ポート４０に供給される離型剤１２の供給圧力が打ち勝つことにより、弁体３８が撓曲して弁座４６から離間する。弁体３８が弁座４６から離間することによって弁体３８と弁座４６との間にクリアランス（連通路）が発生し、このクリアランスを介して、単一の入力ポート４０とその入力ポート４０の外周側に配置された複数の出力ポート４２とが連通する。
【００３４】
従って、単一の入力ポート４０と複数の出力ポート４２とが連通した弁開状態となり、複数の出力ポート４２から各ノズル２４に向かって離型剤１２が供給される。この結果、各ノズル２４から金型２２の成形面に向かって同時に、且つ、同量の離型剤１２が塗布される。
【００３５】
次に、第２部材３２の内壁に設けられた溝部５６の作用効果について説明する。
図６（ａ）は、溝部が設けられていない比較例の説明図、図６（ｂ）は、本実施形態に係るバルブ装置に設けられた溝部の説明図である。なお、図６（ａ）に示される比較例では、溝部５６を除いて本実施形態に係るバルブ装置２０と同一に構成されており、同一の構成要素には同一の参照符号を付して以下説明する。
【００３６】
比較例では、図６（ａ）に示されるように、弁体３８が弁閉状態から弁開状態に切り換わったとき、第２部材３２の内壁に当接する弁体３８との間でパイロット室５４の一部が閉塞され、この閉塞されたパイロット室５４の一部に抜けきらないパイロットエア（網点部分参照）が残存するおそれがある。このパイロット室５４内に残存するパイロットエアは、弁体３８が撓曲して第２部材３２の内壁に当接すると逃げ道がなくなり、エアクッションの作用をして弁体３８の作動を妨げるという不具合が発生する。
【００３７】
これに対して、本実施形態では、図６（ｂ）に示されるように、中心部に配置されたエア供給ポート５０と連通する溝部５６を形成することにより、弁体３８が弁閉状態から弁開状態に切り換わったとき、第２部材３２の内壁に当接する弁体３８との間でパイロット室５４が閉塞されるような場合であっても、エア供給ポート５０に連通する溝部５６を通じてパイロットエアを好適に逃がすことができる。
【００３８】
このように、本実施形態では、パイロットエアの逃げ道として機能する溝部５６を設けることにより、弁体３８の弁状態の切換時においてパイロット室５４内に充填されたパイロットエアを完全に排出する（抜けきる）ことができ、上記のような不具合の発生を好適に回避することができる。
【００３９】
なお、溝部５６の径方向の長さ及び深さは、パイロット室５４の容量やパイロット室５４から逃がすパイロットエア量との関係で、適宜設定されるものとする。
【００４０】
本実施形態では、単一の入力ポート４０と複数の出力ポート４２との離間間隔がそれぞれ等しく設定されることにより、各出力ポート４２から排出される離型剤（流体）の流量を均一とすることができる。従って、本実施形態では、複数の出力ポート４２から排出される離型剤の流量のバラツキを無くし、流量の安定化を達成することができる。この結果、本実施形態では、各ノズル２４から離型剤を同時に且つ同量だけ金型の成形面に向かって吐出することにより、金型２２に塗布された膜厚の均一化及び安定化を図ることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、弁体３８を間にして第１部材３０と第２部材３２とを一体的に結合するという簡単な構造で構成されることにより、製造工程が簡素化されて簡便に製造することができメンテナンス性能を向上させることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、単一の入力ポート４０と複数の出力ポート４２との離間間隔がそれぞれ等しく設定されることにより、入力ポート４０と各出力ポート４２とを連通させるクリアランス（連通路）を広く設定することができ、クリアランス内における塵埃等の目詰まりの発生を好適に回避することができる。
【００４３】
さらにまた、本実施形態では、弁体３８が弁座４６に対して密着した状態で取り付けられることにより、弁体３８が弁座４６に着座した弁閉状態を、確実に且つ安定して保持することができる。この結果、本実施形態では、弁閉状態となったときに、例えば、弁体３８が弁座４６から離間（変位）して出力ポート４２から流体が飛び出すことを好適に回避することができる。
【００４４】
次に、本発明の他の実施形態に係るバルブ装置２０ａを図７に示す。
この他の実施形態に係るバルブ装置２０ａでは、エア供給ポート５０に、パイロット室５４内に供給されたパイロットエアを瞬時に排気する急速排気弁６０が設けられている点に特徴がある。
【００４５】
すなわち、パイロットエアの供給が停止して弁体３８が弁閉状態（図５（ａ）参照）から弁開状態（図５（ｂ）参照）へ切り換わったとき、パイロット室５４内に残存するパイロットエアを、図示しないパイロットエア供給源側へ戻すことがなく、急速排気弁６０の排気口を介して外部（大気中）へ排気することができる。
【００４６】
この結果、急速排気弁６０を設けることによって、弁体３８の弁閉状態から弁開状態への切換動作が瞬時に遂行され、弁体３８の応答速度を向上させることができる。急速排気弁６０としては、例えば、ダイヤフラムタイプやプランジャ弁タイプが用いられるとよい。
【００４７】
なお、その他の作用効果は、前記実施形態に係るバルブ装置２０と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【００４８】
２０、２０ａ  バルブ装置
３０    第１部材
３２    第２部材
３８    弁体
４０    入力ポート
４２    出力ポート
４６    弁座
５０    エア供給ポート
５４    パイロット室
５６    溝部
６０    急速排気弁
【図１】
0005726684.tif 000002
【図２】
0005726684.tif 000003
【図３】
0005726684.tif 000004
【図４】
0005726684.tif 000005
【図５】
0005726684.tif 000006
【図６】
0005726684.tif 000007
【図７】
0005726684.tif 000008
【図８】
0005726684.tif 000009