(57)【要約】【課題】空気圧回路の配管途中に最適なチャンバーを容易に介装可能して、脈動を発生させることのない圧力空気による操作制御を行うことのできる圧力操作システムを提供すること。【解決手段】空気圧回路を構成する配管１０３内に制御命令に従って圧力空気を導入／遮断することにより該配管に連設されている調節バルブ１０２の操作を行う圧力操作システムであって、配管途中に前後の当該配管よりも単位長さ当たりの容量の大きなチャンバー１０が介装されており、該チャンバーは、前後の配管よりも断面積の大きな複数の容量管部材１１が直列に連結されて、その数を可変にすることにより容量を変化させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧回路を構成する配管内に制御命令に従って流体圧を導入／遮断することにより該配管に連設されている操作手段の操作を行う圧力操作システムであって、
配管の途中に前後の当該配管よりも単位長さ当たりの容量の大きなチャンバーが介装されており、
該チャンバーが容量可変に設計されていることを特徴とする圧力操作システム。
【請求項２】
前記チャンバーは、前後の配管よりも断面積の大きな複数の容量管部材を直列に連結することにより作製されており、
当該容量管部材の数を変えることにより容量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の圧力操作システム。
【請求項３】
前記チャンバーは、前後の配管よりも断面積の大きな複数の容量管部材を並列に連結することにより作製されており、
当該容量管部材の数を変えることにより容量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の圧力操作システム。
【請求項４】
前記容量管部材の両端部が共通空間を画成する継手部材に連結されており、
該継手部材が容量管部材の端部との連結部に流体の流出入を許容／遮断するバルブを備えることを特徴とする請求項３に記載の圧力操作システム。
【請求項５】
前記チャンバーは、長さを調整して固定することにより容量を変化させるベローズ構造に作製されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力操作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力操作システムに関し、詳しくは、空気圧回路によるスムーズな操作制御を実現するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧搾空気（圧力空気）を流入させる空気圧回路を構築して、バルブを開閉するなどの操作を制御することが行われており（例えば、特許文献１、２参照）、この種の空気圧回路では、バルブの開閉を行う操作端部と、その操作端部を操作する圧力空気を導入／遮断する調節部と、が両端部に配設されている。
【特許文献１】特開平  ９−３０３３１４号公報
【特許文献２】特開平１１−３３６９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の空気圧回路にあっては、操作端部と調節部の間の配管経路が短い場合には、調節部からの圧力空気による操作端部の操作が感度よく機能（敏感に反応）して、例えば、調節対象の配管内の流量に基づいて調節部が操作端部を操作制御する場合には、結果的に、頻繁にその操作制御を実行することになり、その配管内の流量に脈動が発生してしまう場合がある。
【０００４】
このような脈動の発生を回避するには、図５に示すように、その調節部１０１と調節バルブ（操作端部）１０２の間の配管１０３の途中に、所定量の圧力空気を溜めることのできるボリュームチャンバー２００を配設するのが一般的である。
【０００５】
しかるに、このボリュームチャンバー２００は、その容量を細かく変化させることができないので、多種準備して配管１０３に実際に介装した上で脈動の発生の有無を確認することを繰り返す必要があり、その設置に時間が掛かる。また、このようなボリュームチャンバー２００を設置する際には、配管１０３途中に介装するために系統全体を停止する必要があり、その停止するための損失が嵩んでしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、空気圧回路の配管途中に最適なチャンバーを容易に介装可能にして、脈動を発生させることのない圧力空気による操作制御を行うことのできる圧力操作システム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】
上記課題を解決する圧力操作システムの第１の発明は、空気圧回路を構成する配管内に制御命令に従って流体圧を導入／遮断することにより該配管に連設されている操作手段の操作を行う圧力操作システムであって、配管の途中に前後の当該配管よりも単位長さ当たりの容量の大きなチャンバーが介装されており、該チャンバーが容量可変に設計されていることを特徴とするものである。
【０００８】
この発明では、空気圧回路の配管途中に容量可変のチャンバーが介装される。したがって、圧力空気により操作する操作手段までの配管長（容量）に応じてチャンバーの容量を調整することができ、脈動を発生させることなく、圧力空気により操作手段を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【０００９】
上記課題を解決する圧力操作システムの第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記チャンバーは、前後の配管よりも断面積の大きな複数の容量管部材を直列に連結することにより作製されており、当該容量管部材の数を変えることにより容量を変化させることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明では、空気圧回路の配管途中に直列接続する容量管部材の数を変えることによりチャンバー容量を調整することができる。したがって、その容量管部材の直列数を配管長（容量）に応じて容易に増減することができ、脈動を発生させることなく、圧力空気により操作手段を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【００１１】
上記課題を解決する圧力操作システムの第３の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記チャンバーは、前後の配管よりも断面積の大きな複数の容量管部材を並列に連結することにより作製されており、当該容量管部材の数を変えることにより容量を変化させることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明では、空気圧回路の配管途中に並列接続する容量管部材の数を変えることによりチャンバー容量を調整することができる。したがって、この容量管部材の並列数を配管長（容量）に応じて容易に増減することができ、脈動を発生させることなく、圧力空気により操作手段を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【００１３】
上記課題を解決する圧力操作システムの第４の発明は、上記第３の発明の特定事項に加え、前記容量管部材の両端部が共通空間を画成する継手部材に連結されており、該継手部材が容量管部材の端部との連結部に流体の流出入を許容／遮断するバルブを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明では、空気圧回路の配管途中に容量管部材を並列接続する継手部材のバルブを開閉することにより、チャンバーとして機能させる容量管部材の数を変えることができる。したがって、圧力空気の供給を停止することなく、継手部材のバルブを開閉するだけで容量管部材の並列数を増減することができ、圧力空気による操作手段の操作状況に応じてチャンバー容量を調整することができる。
【００１５】
上記課題を解決する圧力操作システムの第５の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記チャンバーは、長さを調整して固定することにより容量を変化させるベローズ構造に作製されていることを特徴とするものである。ここで、ベローズ構造の長さとは、容量を可変するために変化する方向の寸法をいい、長手方向の寸法に限定されるものではない。
【００１６】
この発明では、空気圧回路の配管途中のチャンバー容量をベローズ構造の長さを変えることにより調整することができる。したがって、圧力空気の供給を停止することなく、配管長（容量）や圧力空気による操作手段の操作状況に応じてベローズ構造の長さを調整するだけでチャンバー容量を微細かつ容易に増減することができ、脈動を発生させることなく、圧力空気により操作手段を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
このように本発明によれば、空気圧回路の配管途中のチャンバー容量を調整することにより、その配管長（容量）によることなく、圧力空気により操作手段を快適に操作可能なシステムを構築することができ、脈動を発生させることなく、圧力空気により操作手段を反応よく操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明に係る圧力操作システムの第１実施形態を示す図である。
【００１９】
図１において、圧力操作システムは、供給される圧力空気（流体）を受け取った制御命令に基づいて出力・停止する調節部１０１と、圧力空気により開閉操作可能な操作手段の調節バルブ（操作端部）１０２と、その調節部１０１から調節バルブ１０２に圧力空気を導入可能に連結接続する配管１０３と、を備えることにより空気圧回路が構築されている。
【００２０】
調節部１０１は、例えば、調節対象の配管２０１内の流量の調節操作を行う制御命令を受け取ったときに、供給される圧搾空気（圧力空気）を調節バルブ１０２に配管１０３を介して導入／遮断などして印加する空気圧（流体圧）を調整することにより、その調節バルブ１０２を操作制御して配管２０１内の流量を絞るなどの調節を行う。なお、図１中、１１１は調節部１０１への圧搾空気の供給／遮断を行う開閉バルブであり、１１２は調節部１０１に供給する圧搾空気から塵埃等を除去するフィルタ、１１３は調節部１０１に供給する圧搾空気の空気圧を調整する減圧バルブである。
【００２１】
この圧力操作システムでは、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に、圧力空気を溜めることのできるボリュームチャンバー１０が介装されており、このチャンバー１０は、図２に示すように、配管１０３よりも大径に（断面積を大きく）形成されて圧力空気の流出入空間を画成することにより、単位長さ当たりの圧力空気の流出入量が配管１０３よりも大きくなるように設定されている容量管部材１１の複数個を連結管１２により直列に連結接続することによって、圧力空気を溜めることのできる容量が確保されている。
【００２２】
すなわち、このチャンバー１０は、容量管部材１１の両端部間が連結管１２を介して圧力空気を流通可能に連結接続されているとともに、その最先端の容量管部材１１の先端部に上流側の配管１０３が圧力空気を流通可能に連結接続される一方、その最後端の容量管部材１１の後端部にも下流側の配管１０３が圧力空気を流通可能に連結接続されており、その容量管部材１１の直列数を増減することにより、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に溜めることのできる圧力空気の容量を調整（変化）させることができる。
【００２３】
これにより、調節部１０１から圧力空気を調節バルブ１０２に印加して操作するには配管１０３の容量が少ないために、調節部１０１が制御命令を受け取る度に調節バルブ１０２が感度よく操作されて配管２０１内を流れる流量に脈動を発生させてしまう場合には、その調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に圧力空気を流入出可能にチャンバー１０を設置（介装）するとともに、そのチャンバー１０の容量管部材１１の直列数を増減することにより、その調節部１０１と調節バルブ１０２の間の容量を最適に調整することができる。
【００２４】
したがって、調節部１０１が制御命令を受け取る度に調節バルブ１０２を操作すると、敏感に反応（操作）し過ぎて配管２０１内を流れる流量に脈動を発生させてしまう場合には、容量管部材１１の直列数を増やしてチャンバー１０の容量を増加させる一方、調節部１０１が制御命令を受け取ったときに調節バルブ１０２を操作しても配管２０１内に流れる流量の調節が遅い場合には、容量管部材１１の直列数を減らしてチャンバー１０の容量を減少させることにより、調節部１０１が制御命令に基づいて調節バルブ１０２を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【００２５】
このように本実施形態においては、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の空気圧回路を構成する配管１０３を取り回して長さを変更することによりその容量を調整するのではなく、その配管１０３途中に介装するチャンバー１０の容量管部材１１の直列数を増減するだけで、調節部１０１が制御命令に基づいて調節バルブ１０２を操作する感度を調整することができる。したがって、脈動を発生させることなく、調節部１０１が調節バルブ１０２を効果的に操作することのできるシステムにすることができる。
【００２６】
次に、図３は本発明に係る圧力操作システムの第２実施形態を示す図である。ここで、本実施形態は上述実施形態と略同様に構成されているので、同様の構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。
【００２７】
図３において、ボリュームチャンバー２０は、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に、２個の継手ブロック（継手部材）２１、２２を介して容量管部材１１の複数個が介装されている。
【００２８】
継手ブロック２１は、上流側の配管１０３が内部空間に連通するように連結接続されているともに、複数の開閉バルブ２５がその内部空間への連通経路を開閉可能に配設されており、その開閉バルブ２５のそれぞれに容量管部材１１の一端部が連結管２７を介して圧力空気を流通可能に連結接続されている。
【００２９】
同様に、継手ブロック２２は、下流側の配管１０３が内部空間に連通するように連結接続されているともに、複数の開閉バルブ２６がその内部空間への連通経路を開閉可能に配設されており、その開閉バルブ２６のそれぞれに容量管部材１１の他端部が連結管２８を介して圧力空気を流通可能に連結接続されている。
【００３０】
すなわち、チャンバー２０は、複数の容量管部材１１が継手ブロック２１、２２と連結管２７、２８を介して圧力空気を流通可能に並列接続されており、その容量管部材１１の並列数を増減することにより、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に溜めることのできる圧力空気の容量を調整（変化）することができる。また、継手ブロック２１、２２は、配管１０３の圧力空気の流出入を停止することなく、言い換えると、調節部１０１による調節バルブ１０２の操作を停止することなく、開閉バルブ２５、２６を開閉することにより配管１０３に連通接続する容量管部材１１を切り換えることができ、その配管１０３途中のチャンバー２０で溜めることのできる圧力空気の容量を調整（変化）することができる。なお、継手ブロック２１、２２には、別個の容量管部材１１を並列接続して容量を増加可能に予備の開閉バルブ２５ａ、２６ａが準備されている。
【００３１】
これにより、このチャンバー２０では、上述実施形態のチャンバー１０と同様に、調節部１０１が制御命令を受け取る度に調節バルブ１０２を操作するのでは配管２０１内を流れる流量に脈動を発生させてしまう場合に、配管２０１の流体の流量の調節を停止することなく、その調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中の容量管部材１１の並列数を増減することにより、調節部１０１が制御命令に基づいて調節バルブ１０２を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【００３２】
このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果を得ることができ、これに加えて、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中にチャンバー２０を介装することにより、調節部１０１による調節バルブ１０２の操作を停止することなく、その配管１０３に圧力空気を流出入可能に連通させる容量管部材１１の並列数を増減することができる。したがって、調節対象の配管２０１に流れる流体の流量調節を停止することなく、調節部１０１による調節バルブ１０２の操作感度を調整することができ、脈動を発生させることなく、調節部１０１が調節バルブ１０２を効果的に操作することのできるシステムにすることができる。
【００３３】
次に、図４は本発明に係る圧力操作システムの第３実施形態を示す図である。
図４において、ボリュームチャンバー３０は、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に介装されており、このチャンバー３０は、ベローズ構造に設計されている。
【００３４】
チャンバー３０は、伸縮することにより内部空間を増減可能に形成されている蛇腹部３１と、この蛇腹部３１の両端部を閉塞するように連設されて互いに対面する対面板３２と、互いに対面する状態を維持しつつこの対面板３２を近接・離隔する方向にスライド自在に支持するスライド棒３３と、を備えることにより、容量可変のベローズ構造に作製されており、それぞれの対面板３２の外面に蛇腹部３１内部に連通する経路を開閉する開閉バルブ３４が配設されて、上流側と下流側の配管１０３が圧力空気を流通可能に連結接続されている。
【００３５】
このチャンバー３０は、スライド棒３３が外周面にネジ溝を刻設されることにより雄ネジに作製されており、そのスライド棒３３の雄ネジに対面板３２の表裏に位置するナット（雌ネジ）３５が螺合することにより、蛇腹部３１の長さを、言い換えると、チャンバー３０の容量を調節して固定することができる。ここで、チャンバー３０には、その対面板３２の離隔間隔を調整するためのスケール３６が隣接位置に設置されている。
【００３６】
すなわち、チャンバー３０は、対面板３２の対面間隔を調整することにより蛇腹部３１内の容量を微調整することができ、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中に溜めることのできる圧力空気の容量を微調整（微小に増減）させることができる。また、この蛇腹部３１の容量は、配管１０３の圧力空気の流出入を停止することなく、言い換えると、調節部１０１による調節バルブ１０２の操作を停止することなく、対面板３２の対面間隔を変化させることにより微調整することができる。
【００３７】
これにより、このチャンバー３０では、上述実施形態のチャンバー２０と同様に、調節部１０１が制御命令を受け取る度に調節バルブ１０２を操作するのでは配管２０１内を流れる流量に脈動を発生させてしまう場合に、配管２０１の流体の流量の調節を停止することなく、その調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中の蛇腹部３１内の容量を対面板３２の対面間隔を変えて微調整することにより、調節部１０１が制御命令に基づいて調節バルブ１０２を効果的に操作可能なシステムにすることができる。
【００３８】
このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果を得ることができ、これに加えて、調節部１０１と調節バルブ１０２の間の配管１０３途中にチャンバー３０を介装することにより、調節部１０１による調節バルブ１０２の操作を停止することなく、その配管１０３に圧力空気を流出入可能に連通させる蛇腹部３１内の容量を微調整することができる。したがって、調節対象の配管２０１の流れる流体の流量調節を停止することなく、調節部１０１による調節バルブ１０２の操作感度をより精度よく調整することができ、脈動を発生させることなく、調節部１０１が調節バルブ１０２をより効果的に操作することのできるシステムにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る圧力操作システムの第１実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す概念接続図である。
【図２】その要部のチャンバーを示す斜視図である。
【図３】本発明に係る圧力操作システムの第２実施形態を示す図であり、その要部のチャンバーを示す斜視図である。
【図４】本発明に係る圧力操作システムの第３実施形態を示す図であり、その要部のチャンバーを示す概念透視図である。
【図５】その圧力操作システムの従来技術を示す図であり、その概略全体構成を示す概念接続図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０、２０、３０……ボリュームチャンバー    １１……容量管部材    １２、２７、２８……連結管    ２１、２２……継手ブロック    ２５、２５ａ、２６、２６ａ……開閉バルブ    ３１……蛇腹部    ３２……対面板    ３３……スライド棒    ３４……開閉バルブ    ３５……ナット    ３６……スケール    １０１……調節部    １０２……調節バルブ    １０３……配管
【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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