(57)【要約】【課題】開弁圧を安定した低い値に設定することができ、加工ヘッドの移動・停止時に慣性により開弁するようなことがなく、耐久性の高い、密閉光路用のチェック弁及びレーザ加工機を得ること。【解決手段】密閉光路に供給されたパージガスを大気圧より高い一定圧に保ちながら前記密閉光路外へ排出するチェック弁において、通気孔２ｂを設けた板状の弁座２と、該弁座２の通気孔２ｂを塞ぐように該弁座２に片持ち梁状に固定され、前記通気孔２ｂからのパージガスの圧力を受けて略全長に亘って撓んで開弁して該パージガスを前記密閉光路外へ排出し、前記密閉光路内のパージガスの圧力が前記一定圧以下になると、自身の弾性により閉弁する弾性薄板から成る弁体３と、を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉光路に供給されたパージガスを大気圧より高い一定圧に保ちながら前記密閉光路外へ排出するチェック弁において、
通気孔を設けた板状の弁座と、
該弁座の通気孔を塞ぐように該弁座に片持ち梁状に固定され、前記通気孔からのパージガスの圧力を受けて略全長に亘って撓んで開弁して該パージガスを前記密閉光路外へ排出し、前記密閉光路内のパージガスの圧力が前記一定圧以下になると、自身の弾性により閉弁する弾性薄板から成る弁体と、
を備えることを特徴とするチェック弁。
【請求項２】
前記弁座は、前記弁体の閉弁時に該弁体が押し付けられて変形する弾性材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチェック弁。
【請求項３】
前記弁体の下流側に、大気中の粉塵を捕捉するフィルタを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のチェック弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のチェック弁を、パージガスが供給されてレーザ発振器からのレーザビームを加工ヘッドまで伝送する密閉光路に備えることを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工機の密閉光路内の加圧されたパージガスを外部に排出し、密閉光路内が高圧になり過ぎないようにするチェック弁及び該チェック弁を備えるレーザ加工機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパージガス用のチェック弁として、ガス流路及び弁座が形成されたケーシングと、バネにより前記弁座に押圧される可動ブロックとから成るものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、内容物の逆流を防止する逆流防止具が設けられた容器であって、前記逆流防止具は、内容物の吐出流路の内壁面から内側に突出して設けられた弁座部と、該弁座部に接合された一箇所の接合部を中心に回動することにより、該弁座部の内側開口を開閉する弁体とを備え、前記弁体及び容器が、ポリオレフィン系樹脂から成るものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−１５１１８５号公報（第２、３頁、第２図）
【特許文献２】特開２００３−１６０１５４号公報（第２、３頁、図２〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術によれば、可動ブロックがバネにより弁座に押圧されているので、チェック弁のクラッキング圧（開弁圧）が高く、パージガスの圧力による開弁の応答性が悪い、という問題があった。また、バネ力を弱くしてクラッキング圧を低くすると、レーザ加工機の加工ヘッドの移動・停止時に、慣性により可動ブロックが踊って開弁し、パージガスが外部へ流失したり、外部の粉塵が密閉光路内に侵入してしまう、という問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載された技術によれば、弁座部に接合された一箇所の接合部を中心に回動して弁座部の内側開口を開閉するポリオレフィン系樹脂から成る弁体を用いるので、この弁体をパージガス用のチェック弁に用いると、安定したクラッキング圧が得られず、また、一箇所の接合部が繰り返し回動され、長期の使用により接合部が疲労破壊してしまう、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、クラッキング圧を安定した低い値に設定することができ、加工ヘッドの移動・停止時に慣性により開弁するようなことがなく、耐久性の高い、密閉光路用のチェック弁及びレーザ加工機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、密閉光路に供給されたパージガスを大気圧より高い一定圧に保ちながら前記密閉光路外へ排出するチェック弁において、通気孔を設けた板状の弁座と、該弁座の通気孔を塞ぐように該弁座に片持ち梁状に固定され、前記通気孔からのパージガスの圧力を受けて略全長に亘って撓んで開弁して該パージガスを前記密閉光路外へ排出し、前記密閉光路内のパージガスの圧力が前記一定圧以下になると、自身の弾性により閉弁する弾性薄板から成る弁体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、クラッキング圧を安定した低い値に設定することができ、加工ヘッドの移動・停止時に慣性により開弁するようなことがなく、耐久性の高い、密閉光路用のチェック弁及びレーザ加工機が得られる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる密閉光路用のチェック弁及びレーザ加工機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態
図１は、本発明にかかるチェック弁の実施の形態を示す分解斜視図であり、図２は、断面図であり、図３は、斜視図であり、図４は、本発明にかかるレーザ加工機の実施の形態を示す平面図であり、図５は、側面図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、実施の形態のチェック弁１００は、フランジ１、弁座２、弁体３、ルーバーケース４、ルーバー５、フィルタ６及びパッキン７を備えている。フランジ１は、長方形の金属板製で通気口１ｂが設けられている。弁座２は、正方形のシリコンゴム板製で通気口２ｂが設けられている。
【００１３】
弁体３は、長方形の一側が半円形に形成されたポリカーボネート薄板製である。弁体３の材料は、軽量な弾性薄板であれば、ナイロン、アクリル、ＰＰ又はＰＥ等の樹脂や、バネ鋼板等であってもよい。ルーバーケース４は、通気口が設けられた正方形のフランジ部４ａに筒部４ｂの一端を固着し、筒部４ｂの他端に内フランジ部４ｃを固着して形成されている。ルーバーケース４の内フランジ４ｃには、ルーバー５が嵌め込まれ、ルーバー５内にはフィルタ６が嵌め込まれている。
【００１４】
フランジ１と弁座２と弁体３とを重ね、２組の、皿ネジ１２、金属ワッシャ８、ミガキ座金９、バネ座金１０及び六角ナット１１により締結する。弁体３を覆うようにルーバーケース４を弁座２上に重ね、フランジ１と弁座２とルーバーケース４のフランジ部４ａとを、４組の、皿ネジ１２、ミガキ座金９、バネ座金１０及び六角ナット１１により締結し、実施の形態のチェック弁１００を組立てる。
【００１５】
チェック弁１００は、長方形のスポンジゴム板製で通気口７ｂが設けられたパッキン７を挟んで後述のレーザ加工機の密閉光路に取付けられる。
【００１６】
次に、図４及び図５を参照し、実施の形態のレーザ加工機２００について説明する。レーザ加工機２００は、レーザビーム２２を出力するレーザ発振器２１を備えている。
【００１７】
レーザ発振器２１から発振されたレーザビーム２２は、第１ベンドミラー２３ａにより水平方向に偏向された後、第２ベンドミラー２３ｂにより垂直下方に偏向され、加工レンズ２４により集光される。加工レンズ２４により集光されたレーザビーム２２をワーク２５へ照射してレーザ加工が行なわれる。
【００１８】
レーザ加工機２００は、図示しない直線駆動機構により、第１ベンドミラー２３ａ、第２ベンドミラー２３ｂ及び加工レンズ２４を保持する図示しないガントリーが図４のＹ方向へ移動する。
【００１９】
一方、Ｘ方向へは、ガントリー構造中の第１ベンドミラー２３ａが固定され、第２ベンドミラー２３ｂ及び加工レンズ２４が一体的に図５のＸ方向へ移動する。一点鎖線で示すベンドミラー等の位置をＸ、Ｙ各軸のストロークエンドとすると、図４の斜線部で示す範囲のＸ−Ｙ平面をレーザ加工することができる。
【００２０】
レーザビーム２２が伝送される密閉光路２０の一部には、伸縮自在の光路部材として、具体的には、Ｙ軸光路ジャバラ２７ａとＸ軸光路ジャバラ２７ｂとを備えている。レーザ発振器２１とＹ軸光路ジャバラ２７ａ間は、実施の形態のチェック弁１００が取付けられた固定ダクト３３により接続されている。
【００２１】
Ｙ軸光路ジャバラ２７ａとＸ軸光路ジャバラ２７ｂとは、ベンドブロック３４を介して接続され、Ｘ軸光路ジャバラ２７ｂは、加工ヘッド部２６に接続されている。また、図示はしないが、Ｙ軸光路ジャバラ２７ａ及びＸ軸光路ジャバラ２７ｂは、ガイドローラやガイドレールにより案内され、移動方向を規制されるようになっている。
【００２２】
レーザ発振器２１から加工レンズ２４に至るレーザビーム２２の密閉光路２０は、固定ダクト３３、Ｙ軸光路ジャバラ２７ａ、ベンドブロッ３４、Ｘ軸光路ジャバラ２７ｂ、加工ヘッド部２６及び第１ベンドミラー２３ａ、第２ベンドミラー２３ｂにより、密閉されている。
【００２３】
固定ダクト３３には、パージガス供給口３９が設けられ、パージガス供給口３９には、パージガス供給装置４３が接続されている。加工ヘッド２６には、実施の形態のチェック弁１００が取付けられている。
【００２４】
次に、実施の形態のレーザ加工機２００及びチェック弁１００の作用について説明する。Ｘ、Ｙ軸光路ジャバラ２７ｂ、２７ａや、その接続部等を、完全な気密構造とするのは事実上困難であり、密閉光路２０内と外気との僅かな差圧により外気や粉塵が密閉光路２０内に微量でも侵入する可能性がある。
【００２５】
そのため、パージガス供給装置４３により、清浄なパージガスをパージガス供給口３９より流入させ、密閉光路２０内の圧力を必ず大気圧より高い状態にし、外気や粉塵の密閉光路２０内への侵入を阻止する。密閉光路２０内の保持圧力は、２〜５ｍｍＡｑ程度でよく、パージガス供給口３９からパージガスを供給し、チェック弁１００、１００から排気させるようにする。
【００２６】
レーザ加工実施中に加工ヘッド部２６が移動し、Ｘ軸光路ジャバラ２７ｂや、Ｙ軸光路ジャバラ２７ａが伸長して密閉光路２０の容積が増大するときは、容積増大分のパージガスをパージバス供給装置４３から密閉光路２０内に供給し、密閉光路２０の圧力が負圧にならないようにする。
【００２７】
Ｘ軸光路ジャバラ２７ｂや、Ｙ軸光路ジャバラ２７ａが収縮して密閉光路２０の容積が減少するときは、チェック弁１００、１００からパージガスを排出して圧力が高くなり過ぎないようにし、密閉光路２０のパージガスの圧力を、常時、ほぼ一定圧に保持する。
【００２８】
チェック弁１００の弁体３の半円形でない他側は、フランジ１に、柔らかい弾性体であるシリコンゴム板製の弁座２を介して、片持ち梁状に固定支持（回動不能）され、フランジ１及び弁座２の通気口１ｂ、２ｂから２〜５ｍｍＡｑ程度のクラッキング圧（開弁圧；等分布荷重）を受け、固定支持の片持ち梁の撓み曲線に従って略全長に亘り一様に撓んで開弁し、パージガスを密閉光路の外へ排出する。
【００２９】
加工ヘッド部２６が移動し、Ｘ、Ｙ軸光路ジャバラ２７ｂ、２７ａが伸長するときは、密閉光路２０の体積が膨張して密閉光路内がクラッキング圧（一定圧）以下になると、弁体３は自身の弾性により即座に閉じ、柔らかいシリコンゴム板製の弁座２を押し付けて変形させ、弁座２に喰い込むように密着し、密閉光路２０内への外気及び粉塵の侵入を阻止する。また、チェック弁１００は、弁体３の下流側のルーバー５にフィルタ６を装着しているので、フィルタ６によっても粉塵の侵入を阻止することができる。
【００３０】
以上説明したように、実施の形態のチェック弁１００は、ポリカーボネート板製等の軽量な弾性薄板を弁体３とし、弁座２に固定支持したので、クラッキング圧を安定した低い値に設定することができ、加工ヘッド部２６の移動・停止時に慣性により開弁するようなことがなく、弁体３が圧力を受けて略全長に亘って一様に撓むので、疲労破壊するようなことがなく、耐久性が高い。
【００３１】
また、弁座２にシリコンゴム板を用いているので、弁体３が弁座２に喰い込むように変形させ、チェック弁１００の閉弁時の封止性が高い。また、弁体３の板厚を変更するだけで所望のクラッキング圧に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかるチェック弁の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態のチェック弁を示す断面図である。
【図３】実施の形態のチェック弁を示す斜視図である。
【図４】本発明にかかるレーザ加工機の実施の形態を示す平面図である。
【図５】実施の形態のレーザ加工機を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  フランジ
２  弁座
３  弁体
４  ルーバーケース
５  ルーバー
６  フィルタ
７  パッキン
１００  チェック弁
２０  密閉光路
２１  レーザ発振器
２２  レーザビーム
２５  ワーク
２６  加工ヘッド部
２７ａ  Ｙ軸光路ジャバラ
２７ｂ  Ｘ軸光路ジャバラ
４３  パージガス供給装置
２００  レーザ加工機
【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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