(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（１７）を吊下げるためのピストンロッド（１５）を有した駆動用エアシリンダ（１６）が該ピストンロッド（１５）を下方に突出して配設され、該駆動用エアシリンダ（１６）のロッドカバーに、調圧弁本体（４）が固定されたエアバランサーであって、
調圧弁本体（４）内には、円筒部（２５）を有するダイヤフラムピストン（１）が設けられ、該円筒部（２５）は該ピストンロッド（１５）に対し軸方向にわずかなあそびをもって移動可能に該ピストンロッド（１５）に外嵌され、該ダイヤフラムピストン（１）の片側にパイロット圧室（２）が形成され、該ダイヤフラムピストン（１）の他側に操作圧室（３）が形成され、該操作圧室（３）は該駆動用エアシリンダ（１６）のシリンダ室（３７）と連通する一方、該操作圧室（３）には、空気圧源が管路接続されると共に、該ダイヤフラムピストン（１）の動きにより開閉する給気バルブと排気バルブが設けられ、
該調圧弁本体（４）内下部には、該ピストンロッド（１５）に対しブレーキ部材（２４）を介してブレーキをかけ又はブレーキを解除するクラッチ機構が配設され、該ブレーキ部材（２４）は該円筒部（２５）の下部に取り付けられて該ピストンロッド（１５）をロック可能であり、該ブレーキ部材（２４）による該ピストンロッド（１５）のロック時、該ピストンロッド（１５）の僅かな動きが該ダイヤフラムピストン（１）に伝わるように構成され、
前記排気バルブは、該ダイヤフラムピストン（１）の操作圧室（３）側にチェック弁（５）が組み込まれ、該チェック弁（５）と同軸上に排気弁座（８）及び排気シリンダ（９）が設けられ、排気ピストン（７）が該排気シリンダ（９）内に挿入され、該排気ピストン（７）内には同軸上にチェックピストン（６）が挿入され、該チェックピストン（６）には、該チェック弁（５）が着座する弁座（１０）と該操作圧室（３）に連通可能な通気孔（１１）が設けられ、該チェックピストン（６）の小径部には排気弁（１２）がパッキン（１３）を介して外嵌されて構成され、
レバー操作バルブ（３６）が、該ブレーキ部材（２４）のブレーキ作動時に、パイロットチェック弁（３５）を開として該パイロット圧室（２）と該操作圧室（３）を連通させて、該ピストンロッド（１５）にかかる荷重を検出させる一方、該給気バルブと排気バルブの給排気動作によってワークの荷重バランスを保持した後、ブレーキの解除シリンダ（３１）と解除シリンダ（３３）を動作させてブレーキを解除するように設けられ、
前記給気バルブは、給気ピストン（２１）が給気シリンダ（２０）に挿入され、該給気ピストン（２１）には該操作圧室（３）と連通可能な通気孔（２３）が設けられると共に、該通気孔（２３）を開閉するチェック弁（２２）が設けられ、前記ダイヤフラムピストン（１）に連結されたチェックピン（１８）が該チェック弁（２２）に当接して設けられて構成され、
該給気ピストン（２１）は、給気弁座（１９）に対し着座・離脱して前記操作圧室（３）と給気シリンダ（２０）間を開閉する一方、該チェック弁（２２）は該ダイヤフラムピストン（１）の動きに応じて該通気孔（２３）を通って該給気ピストン（２１）を下方に押し下げ、該給気弁座（１９）を開いて空気圧源と該操作圧室（３）を連通させて給気するように構成され、前記排気シリンダ（９）には開閉弁（１４）が接続され、前記クラッチ機構が前記ピストンロッド（１５）に対しブレーキをかけるときのみ、該開閉弁（１４）が開制御されることを特徴とするエアバランサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
組立作業に於て、重量物を高精度で移動させる場合に、補助力として、空気圧の使用が可能な分野。
【０００２】
【従来の技術】
１、荷重検出装置（特願平３−３５６３６８）。
２、重量自動感知バランス吊上装置（特開平７−１０１７００）。
３、流体用シリンダ及びこれを用いた流体制御装置（特開平５−１４７８９９）。
上記従来技術にはそれぞれ、荷重センサー、エァ操作調圧弁及びロック機構付きエァバランサーが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
自動荷重検出を行い、且つ、ワーク自体を操作することが可能で更にストローク途中でのワークの積み卸しが可能な廉価で、小型で、微妙な制御が可能なエァバランサーを提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
１、荷重センサーの圧力室を駆動用エァシリンダのシリンダ室とすることによりこれを省く。
２、荷重センサーの給排気バルブを調圧弁の給排気バルブとすることによりこれを省く。３、調圧弁の排気バルブをパイロットタイプとすることによりワークの操作力を
小さくする。
４、排気ピストンを二段構造とすることで更にワークの操作力をちいさくする。
５、荷重センサーとして用いる時だけ排気バルブからパイロット機構を除くことにより、チャタリング現象を防止し、過酷なワークの積み卸しを可能にする。
以上の技術思想に基づき、小型で高性能の新規なエァバランサーを提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面に従って説明する。
図１は本願発明のエァバランサーの調圧弁に沿った断面図であり、図２は本願発明のエァバランサーのクラッチ機構に沿った、図１の９０度回転断面図である。又、図３は排気弁近傍の図１に直角な断面図である。
図１について述べる。
図１は、駆動用エァシリンダ１６が上位部に固定され、ピストンロッド１５に接続されたワーク１７を上下に移動させる場合の本願発明のエァバランサーの断面図である。
図１に於て、ダイヤフラムピストン１の上側にパイロット圧室２が又、下側に操作圧室３が形成され、更に、ダイヤフラムピストン１にはチェック弁５とチェックピン１８が組み込まれている。
調圧弁本体４には、前記チェック弁５と同軸上に排気弁座８と排気シリンダ９が設けられ、且つ、前記チェックピン１８と同軸上に給気弁座１９と給気シリンダ２０が設けられている。又、前記排気シリンダ９には排気ピストン７が嵌合され、該排気ピストン７にチェックピストン６が嵌合されて、更に、該チェックピストン６に排気弁１２がパッキン１３を付けて嵌合されており、これらの可動たいにはそれぞれ、動作を安定させるためのスプリング（図示）が取り付けられている。
又、前記給気シリンダ２０には、給気弁をかねた給気ピストン２１が嵌合されて、更に、前記給気ピストン２１には、チェック弁２２と通気孔２３が設けられている。次に、前記ダイヤフラムピストン１にはブレーキ部材２４と、わずかな軸方向のあそび（がた）をもって連結するための円筒部２５と長穴部２６が固定されている。
次に、図２に於て、調圧弁本体の下方延長部２７にクラッチ機構が設けられており、ブレーキ部材２４に回転モーメントを与えるために対称位置にスプリング２８が、又、ブレーキ部材２４をストッパー３０に押し付けることでピストンロッド１５と直角にして、クラッチを解除するための解除シリンダ３１及び解除ピストン２９が対称位置に設けられている。
ここで、ブレーキ部材２４とピストンロッド１５の嵌合部の形状について述べる。図１と図２に描かれた嵌合部の断面が異なることから解るように、円筒直に部分的に切り欠き部を設けている、このことが摩擦力の増大に役だっている。
次に、図３に於て、排気シリンダ９からの流れを止めるチェック弁３２とこれを解除する解除シリンダ３３及び解除ピストン３４が設けられている。
次に、空気圧回路について述べる。
パイロット圧室２と操作圧室３は二個のパイロットチェック弁３５を通して連通されておりパイロット回路はレバー操作バルブ３６を経てエァ源に通じている。又、操作圧室３と駆動用エァシリンダのシリンダ室３７は常時連通している。
クラッチを解除するための二個の解除シリンダ３１及びチェック弁３２を解除する解除シリンダ３３は共にレバー操作バルブ３６を経てエァ源に通じている。
又、無負荷バランス用レギュレータ３９はエァ源と操作圧室３の途中に設けられており、更にチェック弁４５を介して切り替えバルブ４０が設けられている。
次に、動作について述べる。
レバー操作バルブ３６を検出状態（クラッチがかかった状態）、即ち、管路４１が給気、管路４２が排気の状態とする。
ここで、無負荷バランス用レギュレータ３９を通して加圧していくと、排気孔４３より排気始める、この時点で、前記レギュレータ３９をセットする。
次に、レバー操作バルブ３６を操作状態（クラッチが離れた状態）に切り換える、即ち、管路４１が排気、管路４２が給気の状態とする、この状態では、パイロット圧室２と操作圧室３は二個のパイロットチェック弁３５により完全に遮断さる、又、クラッチ機構は解除ピストン２９によりブレーキ部材２４をストッパー３０に押し付けることで開状態となっている。又、更に、解除ピストン３４はスプリングにより復帰しチェック弁３２は閉状態となり、排気弁座８はパイロット駆動となっている（この際、排気シリンダ９と排気ピストン７間からスローリークが生じる）。この状態は、無負荷でのバランス状態であり、ピントンロッド１５及び付属品を極めて小さい操作力で上下できる。
次に、ストローク途中の任意の位置で、レバー操作バルブ３６を前述の検出状態に切り換えると、クラッチがかかった状態となり、ここでワークを積み込むと、ピストンロッド１５が下がり、ブレーキ部材２４は下側のストッパー３０に当たる、ここでブレーキ部材２４にピストンロッド１５にかかる下向きの力とストッパー３０と軸心間の距離の積に相当する回転モーメントがかかり、この回転モーメントに対するピストンロッドからの反力に起因する摩擦力が、本願発明のクラッチ機構の連結力となり、より以上のピストンロッドの下降を妨げる。
この際の、ピストンロッド１５の下降がブレーキ部材２４を介してダイヤフラムピストン１を下降させ、チェック弁２２を開き、給気ピストン２１がパイロット駆動で給気弁座１９を開き、操作圧室３を通って駆動用シリンダ室３７に給気し、ピストンロッド１５が上昇し新たなバランス状態となる（この際、給気シリンダ２０と給気ピストン２１間からスローリークが生じる）。
ここで、レバー操作バルブ３６を前述の操作状態に切り換えると荷重状態で自由に上下できる。この際、排気弁座８はパイロット駆動の状態で、極めて小さい力で操作できる。
次に、地上に接地した状態でワークを積み込む場合は、レギュレータ３９は無負荷時にセットしたままで、レバー操作バルブ３６を前述の検出状態とし、他の切り替えバルブ４０から給気を続け、排気孔４３から排気するのを確認して、前記切り替えバルブ４０を閉にする。次に、レバー操作バルブ３６を前述の操作状態に切り換えると荷重時でのバランス状態となる。
又、ストローク途中でワークを降ろす場合は類似した技術内容で可能である。
次に、ワークとピントンロッド１５の間で荷重に応じて変形が生じる場合、あるいは、ロープ等を介してワークを釣り上げる場合は、管路４１と管路４２が共に給気状態で、管路４４が排気状態とし、前述の切り替えバルブ４０より給気を続け、排気孔４３よりの排気を確認してから、前述の操作状態とすると、バランス状態となる。
【０００６】
【実施例】
以下の条件で実施した結果、負荷時の操作力が３ｋｇｆ以内でスムースな操作が確認できた。
エァシリンダ内径    ８０ｍｍ、    ストローク    ８００ｍｍ、    最大エァシリンダ内圧力    ５ｋｇｆ／ｃｍ２、
【０００７】
【発明の効果】
本願発明の効果は、
１、ワーク自体を操作するための調圧弁を備え、且つ、ストローク途中でのワークの積み卸しを可能とする、クラッチ機構及び自動荷重検出機構を備えている。
２、ワーク自体を操作するときの操作力を極めて小さくするために、調圧弁をパイロット操作としている。
３、前２項の、極めて小さな操作力にもかかわらず、検出時のチャタリング現象を防止するためのチェック機構を備えている。
の三点に基づいた、小型で、廉価なエァバランサーを新規に提供する点にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の調圧弁に沿った断面図である。
【図２】本願発明のクラッチ機構に沿った断面図であり、図１の９０度回転断面図である
【図３】本願発明の排気弁近傍の図１に直角な断面図である。
【符号の説明】
１はダイヤフラムピストン。
２はパイロット圧室。
３は操作圧室。
４は調圧弁本体。
５、２２、３２、４５はチェック弁。
６はチェックピストン。
７は排気ピストン。
８は排気弁座。
９は排気シリンダ。
１０は弁座。
１１は通気孔。
１２は排気弁。
１３はパッキン。
１４は開閉弁。
１５はピストンロッド。
１６はエァシリング。
１７はワーク。
１８はチェックピン。
１９は給気弁座。
２０は給気シリンダ。
２１は給気ピストン。
２３は通気孔。
２４はブレーキ部材。
２５は円筒部。
２６は長穴部。
２７は下方延長部。
２８はスプリング。
２９、３４は解除ピストン。
３０はストッパー。
３１、３３は解除シリンダ。
３５はパイロットチェック弁。
３６はレバー操作バルブ。
３７はシリンダ室。
３９は無負荷バランス用レギュレータ。
４０は切り替えバルブ。
４１、４２、４４は空気圧配管路。
４３は排気孔。
【図１】
0004241972.tif 000002
【図２】
0004241972.tif 000003
【図３】
0004241972.tif 000004