(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じて負圧を調整する負圧調整用流体圧レギュレータであって、
メインバルブと、
前記メインバルブに形成され、流体圧を供給する流体圧供給ポートと、
前記メインバルブに形成され、吸引源が接続される吸引ポートと、
前記メインバルブに形成され、流体圧機器が接続され、該流体圧機器に前記制御信号に応じて調整された負圧を供給する負圧供給ポートと、
前記メインバルブの内部に形成され、前記制御信号によって駆動され、前記流体圧供給ポートと前記負圧供給ポートとを連通させる給気弁体と、
前記メインバルブの内部に形成され、前記制御信号によって駆動され、前記吸引ポートと前記負圧供給ポートとを連通させる排気弁体と、
前記メインバルブの内部に形成されたダイヤフラム室に設けられるダイヤフラムと、
を備え、
前記ダイヤフラムにはステムが連結され、前記ステムの下端部が、前記給気弁体に当接自在であり、且つ、前記ステムには、前記排気弁体が摺動自在に設けられるとともに、前記給気弁体を、前記流体圧供給ポートと前記負圧供給ポートとを連通させる給気口に向かって付勢する第１スプリングと、前記排気弁体を、前記給気口と連通する排気口側に向かって付勢する第２スプリングとを備え、前記ステムの変位作用下に前記第１スプリング又は前記第２スプリングの弾発力に抗して前記流体圧供給ポートおよび前記吸引ポートのいずれか一方と前記負圧供給ポートとの連通状態を切り換えることを特徴とする負圧調整用流体圧レギュレータ。
【請求項２】
請求項１記載の負圧調整用流体圧レギュレータにおいて、
前記ダイヤフラム室には、前記制御信号に対応して付勢される電磁弁が接続されるとともに、前記ダイヤフラム室には前記電磁弁を介して前記流体圧供給ポートおよび前記吸引ポートが接続されることを特徴とする負圧調整用流体圧レギュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御信号に応じて負圧を調整することが可能な負圧調整用流体圧レギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体圧機器に一定圧力を供給するための空気圧レギュレータの従来技術が、例えば、特公平７−５０４１８号公報に開示されている。この空気圧レギュレータは、圧縮空気源から供給されメインバルブから出力される出力圧力を調整する際、その出力圧力を検出し、検出した出力圧力と設定圧力とを比較し、その比較結果に応じて電磁弁を制御することでダイヤフラム室に対し空気圧パルスを供給してダイヤフラムに連結された吸気弁体を変位させ、メインバルブから出力される出力圧力を設定圧力に調整している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の空気圧レギュレータは、大気圧より圧力の大きい、すなわち正圧の圧力を調整するものであり、大気圧より小さい負圧の圧力を調整できる構成とはなっていない。
【０００４】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、所定の負圧の圧力を流体圧機器に供給することが可能な負圧調整用流体圧レギュレータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、制御信号に応じて負圧を調整する負圧調整用流体圧レギュレータであって、
メインバルブと、
前記メインバルブに形成され、流体圧を供給する流体圧供給ポートと、
前記メインバルブに形成され、吸引源が接続される吸引ポートと、
前記メインバルブに形成され、流体圧機器が接続され、該流体圧機器に前記制御信号に応じて調整された負圧を供給する負圧供給ポートと、
前記メインバルブの内部に形成され、前記制御信号によって駆動され、前記流体圧供給ポートと前記負圧供給ポートとを連通させる給気弁体と、
前記メインバルブの内部に形成され、前記制御信号によって駆動され、前記吸引ポートと前記負圧供給ポートとを連通させる排気弁体と、
前記メインバルブの内部に形成されたダイヤフラム室に設けられるダイヤフラムと、
を備え、
前記ダイヤフラムにはステムが連結され、前記ステムの下端部が、前記給気弁体に当接自在であり、且つ、前記ステムには、前記排気弁体が摺動自在に設けられるとともに、前記給気弁体を、前記流体圧供給ポートと前記負圧供給ポートとを連通させる給気口に向かって付勢する第１スプリングと、前記排気弁体を、前記給気口と連通する排気口側に向かって付勢する第２スプリングとを備え、前記ステムの変位作用下に前記第１スプリング又は前記第２スプリングの弾発力に抗して前記流体圧供給ポートおよび前記吸引ポートのいずれか一方と前記負圧供給ポートとの連通状態を切り換えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、流体圧機器に対して制御信号に応じた負圧を供給することができる。
【０００７】
この場合、ダイヤフラムが変位するダイヤフラム室には、制御信号に対応して付勢される電磁弁が接続され、前記ダイヤフラム室に前記電磁弁を介して流体圧供給ポートおよび吸引ポートを接続すると、電気的に負圧調整用流体圧レギュレータを制御することができ、好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る負圧調整用流体圧レギュレータについて、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【０００９】
図１において、参照符号１０は、本実施の形態に係る負圧調整用流体圧レギュレータを示す。この負圧調整用流体圧レギュレータ１０は、空気圧機器１００の圧力制御を行うためのメインバルブ１２と、メインバルブ１２の上部に固着されたボンネット１４とを有する。メインバルブ１２は流体圧供給ポート１６と負圧供給ポート１８とが画成された本体部２０を備え、本体部２０の内部には流体圧供給ポート１６と負圧供給ポート１８とを結ぶ通路２２および給気口２４が画成される。通路２２内に給気口２４を開閉する給気弁体２６が配設され、給気弁体２６は前記本体部２０の下部に固着されたバルブガイド２８の凹部３０に摺動自在に挿入される。給気弁体２６の凹部３２にはコイルスプリング３４の一端部が着座し、コイルスプリング３４の他端部はバルブガイド２８の凹部３０を構成する底部に着座する。このため、給気弁体２６は給気口２４を閉塞する方向（矢印Ａ方向）に常時付勢されている。
【００１０】
本体部２０の上部には第１のダイヤフラム支持部材３６が固着され、第１のダイヤフラム支持部材３６の下部に形成された突部３８は本体部２０に画成された凹部４０に嵌入する。凹部４０には通路４２を介して吸引ポート４４が連通し、吸引ポート４４は本体部２０の外部に開口する。前記ダイヤフラム支持部材３６には第１のダイヤフラム室４６が画成される。また、第１のダイヤフラム支持部材３６の上部には第２のダイヤフラム支持部材４８が固着され、第２のダイヤフラム支持部材４８には第２のダイヤフラム室５０が画成される。第１のダイヤフラム室４６と第２のダイヤフラム室５０とを併せてダイヤフラム室５２という。
【００１１】
第１のダイヤフラム室４６は通路５４を介して前記負圧供給ポート１８に連通する。ダイヤフラム５６の縁部は第１のダイヤフラム支持部材３６と第２のダイヤフラム支持部材４８とにより挟持され、ダイヤフラム５６の略中央は円盤状の支持部材５８ａ、５８ｂによって挟持される。一方の支持部材５８ａにはコイルスプリング５９の一端部が着座し、コイルスプリング５９の他端部は第２のダイヤフラム室５０の壁部に着座する。このため、支持部材５８ａ、５８ｂは常時矢印Ｂ方向に付勢されている。
【００１２】
支持部材５８ａ、５８ｂの中央には棒状のステム６０が垂直方向に延在して固着される。ステム６０の下端部は前記給気弁体２６に当接自在である。ステム６０には給気口２４に連通する排気口６２を開閉する排気弁体６４が摺動自在に設けられ、排気弁体６４はステム６０に形成されたフランジ部６６に係合する。排気弁体６４は、コイルスプリング６８によって排気口６２を閉塞する方向（矢印Ｂ方向）に常時付勢されている。
【００１３】
第２のダイヤフラム支持部材４８の上部には板状部材７０を介して給気用電磁弁７２ａと排気用電磁弁７２ｂとが設けられる。給気用電磁弁７２ａは流体圧供給ポート１６に連通する通路７４と第２のダイヤフラム室５０に連通する通路７６とを連通または遮断することが可能であり、給気用電磁弁７２ａに接続された制御回路７８から給気用電磁弁７２ａの電磁コイルに電流が供給されたときに弁体８０ａが開放されて前記通路７４と７６とが連通する。一方、排気用電磁弁７２ｂは第２のダイヤフラム室５０に連通する通路８２と凹部４０に連通する通路８４とを連通または遮断することが可能であり、制御回路７８から排気用電磁弁７２ｂの電磁コイルに電流が供給されたときに弁体８０ｂが開放されて前記通路８２と８４とが連通する。
【００１４】
板状部材７０の上部には圧力センサ８６が固着され、圧力センサ８６のセンサ部８８は負圧供給ポート１８に連通する通路９０内に臨む。従って、圧力センサ８６は負圧供給ポート１８内の圧力に対応した電気信号を発生する。この電気信号は制御回路７８に入力される。制御回路７８は前記ボンネット１４の上部に固着されたコネクタ９２に接続される。なお、制御回路７８には表示器９４が接続される。
【００１５】
本実施の形態に係る負圧調整用流体圧レギュレータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００１６】
先ず、負圧調整用流体圧レギュレータ１０の流体圧供給ポート１６は大気開放され、従って、流体圧供給ポート１６内に大気圧が供給されることになる。一方、負圧供給ポート１８には負圧を利用する空気圧機器１００が接続され、吸引ポート４４には真空ポンプ等の吸引源１０２が接続される。また、コネクタ９２には図示しないコントローラが接続される。
【００１７】
以上のような準備段階を経て、空気圧機器１００に負圧を供給する制御信号がコントローラからコネクタ９２を介して制御回路７８に入力されると、図２に示すように、制御回路７８は排気用電磁弁７２ｂを付勢して弁体８０ｂを変位させ、通路８２と８４とを連通させる。このため、第２のダイヤフラム室５０の内部の空気が通路８２、８４、凹部４０および通路４２を介して吸引ポート４４から吸引源１０２に吸引される。このように第２のダイヤフラム室５０内の空気が吸引されると、第２のダイヤフラム室５０内の圧力が低下して支持部材５８ａ、５８ｂがダイヤフラム５６と一体的に矢印Ａ方向に変位し、排気弁体６４がコイルスプリング６８の弾発力に抗して排気口６２を構成する弁座から離間する。従って、空気圧機器１００から空気が負圧供給ポート１８、排気口６２、凹部４０、通路４２および吸引ポート４４を介して吸引源１０２に吸引され、空気圧機器１００に負圧が供給される。
【００１８】
このようにして負圧供給ポート１８内の圧力が低下すると、この圧力は通路５４並びに通路９０を介して圧力センサ８６に伝達され、該圧力センサ８６によって電気信号に変換されて制御回路７８にフィードバックされる。負圧供給ポート１８内の圧力が所定の圧力となると、制御回路７８は排気用電磁弁７２ｂを制御して弁体８０ｂによって通路８２と８４とを遮断する。このため、第２のダイヤフラム室５０内の圧力が所定値以下に低下することがない。このとき、負圧供給ポート１８内の圧力が低下することに起因して通路５４を介して第１のダイヤフラム室４６内の圧力も低下し、支持部材５８ａ、５８ｂがダイヤフラム５６とともに矢印Ｂ方向に変位する。この結果、排気弁体６４が矢印Ｂ方向に変位して排気口６２を閉塞する。そして、負圧供給ポート１８内の圧力の低下が停止し、空気圧機器１００に供給される負圧の圧力は所定の値に維持される。
【００１９】
一方、空気圧機器１００に供給される負圧の圧力を上昇させる場合、図３に示すように、制御回路７８は給気用電磁弁７２ａを付勢して弁体８０ａを変位させ、通路７４と７６とを連通させる。このため、第２のダイヤフラム室５０には流体圧供給ポート１６から通路７４、７６を介して大気圧が導入されて第２のダイヤフラム室５０内の圧力が第１のダイヤフラム室４６内の圧力より高くなり、支持部材５８ａ、５８ｂがダイヤフラム５６とともに矢印Ｂ方向に変位する。すると、ステム６０が給気弁体２６を押圧することにより該給気弁体２６が矢印Ｂ方向に変位して通路２２と給気口２４とが連通し、流体圧供給ポート１６から大気圧の空気が空気圧機器１００に導入される。従って、空気圧機器１００に供給される負圧の圧力が上昇する。
【００２０】
負圧供給ポート１８内の圧力が所定の圧力となると、制御回路７８は給気用電磁弁７２ａを制御して弁体８０ａによって通路７４と７６とを遮断する。このため、第２のダイヤフラム室５０内の圧力が所定値以上に上昇することがない。このとき、負圧供給ポート１８内の圧力が上昇することに起因して第１のダイヤフラム室４６内の圧力も上昇し、支持部材５８ａ、５８ｂがダイヤフラム５６とともに矢印Ａ方向に変位する。従って、給気弁体２６が矢印Ａ方向に変位して給気口２４を閉塞する。そして、負圧供給ポート１８内の圧力の上昇が停止し、空気圧機器１００に供給される負圧の圧力は所定の値に維持される。
【００２１】
本実施の形態に係る負圧調整用流体圧レギュレータ１０では、空気を空気圧機器１００に供給しているが、空気に代えて、不活性ガス等の気体を流体圧機器に供給するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る負圧調整用流体圧レギュレータによれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００２３】
流体圧が導入される流体圧給気ポートと吸引源が接続される吸引ポートのいずれか一方を負圧供給ポートに連通させることにより、負圧供給ポートに接続された流体圧機器に制御信号に応じた負圧を供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る負圧調整用流体圧レギュレータを示す縦断面図である。
【図２】図１の負圧調整用流体圧レギュレータの使用方法を示し、吸引ポートと負圧供給ポートとが連通している状態の縦断面図である。
【図３】図１の負圧調整用流体圧レギュレータの使用方法を示し、流体圧供給ポートと負圧供給ポートとが連通している状態の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…負圧調整用流体圧レギュレータ  １６…流体圧供給ポート
１８…負圧供給ポート                ２４…給気口
２６…給気弁体                      ４４…吸引ポート
４６、５０、５２…ダイヤフラム室    ５６…ダイヤフラム
６２…排気口                        ６４…排気弁体
７２ａ、７２ｂ…電磁弁              １００…空気圧機器
１０２…吸引源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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