(57)【要約】      （修正有）【課題】消費装置への空気の流量又は排気される空気の流量が調節可能である型式の弁を提供すること。【解決手段】軸方向ロッド１２と、該ロッドの一端を支持しているピストン１４とを有するピストン手段と、軸方向ピンと、前記軸方向ロッドの他端を支持する手段を有する第一の端部分２８、ピストンを摺動可能に支持する手段を有する第二の端部分３０、各々が中央穴を有する一対の中間板２４，２６並びに前記第一及び第二の端部分と前記一対の中間板とを軸方向に隔たった関係にて相互に接続する手段３１，３３を備えている単一体の弁体８と、前記ピストンと前記第一の端部分との間にて前記ロッドに固着され且つ前記中間板のうちの１つに係合してその中央穴を閉じるべく環状シールを支持している半径方向に拡張した頭部分１６，２２並びに前記中間板の中央穴及び軸穴を貫通し得るよう選択的に寸法決められている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れを制御する弁において、
軸方向ロッドと、該ロッドの一端を支持しているピストンとを有するピストン手段と、
軸方向ピンと、
前記軸方向ロッドの他端を支持する手段を有する第一の端部分と、前記ピストンを摺動可能に支持する手段を有する第二の端部分と、各々が中央穴を有する一対の中間板と、前記第一及び第二の端部分と前記一対の中間板とを軸方向に隔たった関係にて相互に接続する手段とを備えている単一体の弁体と、
前記ピストンと前記第一の端部分との間にて前記ロッドに固着され、前記中間板のうちの１つに係合してその中央穴を閉じるべく環状シールを支持している半径方向に拡張した頭部分と、前記中間板の中央穴及び軸穴を貫通し得るよう選択的に寸法決めされた隣接し軸方向に長く且つ縮径部分とを有する一対の同一のプラスチック製の密封要素を備えた弁とを備え、
前記単一体の弁体が、前記対の中間板の間の第一の開口手段と、前記第一の端部分と隣接する中間板との間の第二の開口手段とを有し、該第一及び第二の開口手段が、前記密封要素の１つの半径方向に拡張した頭部分が前記ロッドを受け入れ得るように変位され且つ配置することができるように選択的に寸法決めされ、
前記密封要素の一方が、該密封要素の他方と前記ピストンとの中間に配置されている、弁。
【請求項２】
請求項１に記載の弁において、前記第一及び第二の端部分と前記対の中間板とを相互に接続する前記手段が、複数の平行なストラッツを備え、該平行な２つのストラッツ間の分離距離が、前記中間板及び前記第一の端部分により、前記第一及び第二の開口手段を画成するように選択的に設定される、弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気の流れを制御する弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧の流れを制御する弁は、例えば、ガラス製造機械、特に、周知のＩ．Ｓ．マシーン内の極めて多数の空気圧作動機構内において利用されている。
【０００３】
かかる機構を適当な時点にて作動させるためには、最初に、制御された圧力の圧縮空気を供給しなければならず、第二に、同様に、適当な時点において、制御された状態下にて空気を機構から排出しなければならない。
【０００４】
種々の機構に対する空気の供給及び排気の制御は、多数の弁すなわち一般的には機構への作動空気の供給を制御し且つかかる空気を排気口に接続するオン／オフ弁と機構への作動空気の供給量及び空気の排気量を制御する別個の絞り弁とを備えた弁ブロックを使用して提供されることが多い。弁の数が多いことは、弁ブロックの複雑さ及びコスト高の双方につながる。
【０００５】
円筒形のキャビティが設けられ、圧縮空気の供給源につながっており且つキャビティの端面に開口している空気の消費装置につながっている通路を備え、消費装置への空気の供給を制御する弁が配置された、弁ブロックが提案されている。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの目的は、追加的な弁に頼ることなく、消費装置への空気の流量又は排気される空気の流量が調節可能である、上記型式の弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明により空気の流れを制御する弁は、軸方向ロッドと、該ロッドの一端を支持しているピストンとを有するピストン手段と、軸方向ピンと、  前記軸方向ロッドの他端を支持する手段を有する第一の端部分、前記ピストンを摺動可能に支持する手段を有する第二の端部分、各々が中央穴を有する一対の中間板並びに前記第一及び第二の端部分と前記一対の中間板とを軸方向に隔たった関係にて相互に接続する手段とを備えている単一体の弁体と、前記ピストンと前記第一の端部分との間にて前記ロッドに固着され且つ前記中間板のうちの１つに係合してその中央穴を閉じるべく環状シールを支持している半径方向に拡張した頭部分並びに前記中間板の中央穴及び軸穴を貫通し得るよう選択的に寸法決めされた隣接し軸方向に長く且つ縮径部分を有する一対の同一のプラスチック製の密封要素を備えた弁とを備え、前記単一体の弁体が、前記対の中間板の間の第一の開口手段と、前記第一の端部分と隣接する中間板との間の第二の開口手段とを有し、該第一及び第二の開口手段が、前記密封要素の１つの半径方向に拡張した頭部分が前記ロッドを受け入れ得るように変位され且つ配置することができるように選択的に寸法決めされ、前記密封要素の一方が、該密封要素の他方と前記ピストンとの中間に配置されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の他の目的及び有利な点は、本発明の原理を具体化する現在の好適な実施の形態を現在の法令の要件に従って示す、本明細書の以下の説明及び添付図面から明らかになるであろう。
【０００９】
本発明を具体化する第一の弁（図１）は、弁ブロック内に取り付け得るようにされた空気圧カートリッジ弁２である。
【００１０】
弁２は、弁シリンダ６と、該弁シリンダ６内に配置された弁体８とを備えている。弁ピストン１０が弁体８内に移動可能に取り付けられている。
【００１１】
図１に示した弁は、常時閉じた弁（常閉弁）である。弁ピストン１０は、一端にて作動ピストン１４を支持するピストンロッド１２と、ピストン１４から伸長しているピストンロッド１２上に配置された第一の密封頭部１６と、第一のスペーサ１８と、第二のスペーサ２０と、第二の密封頭部２２とを備えている。
【００１２】
弁体８は、第一の仕切り壁２４及び第二の仕切り壁２６と、内部をピストン１４が摺動可能であるボア２９が設けられた一端部分２８と、内部をピストンロッド１２が摺動可能であるボア３２が設けられた他端部分３０とを備えている。ばね３４は、他端部分３０と第二の密封頭部２２との間で作用し、弁ピストン１０を左方向（図１に見て）の閉位置（常時閉位置）に付勢している。
【００１３】
第一の仕切り壁２４は、弁ピストン１０が貫通する軸孔３６を備え、第二の仕切り壁２６は、同様の孔３８を備えている。仕切り壁２４、２６は、弁シリンダ６を３つのチャンバ、すなわち、入口チャンバ４０と、出口チャンバ４２と、排気チャンバ４４とに仕切っている。図１から理解し得るように、弁の閉位置において、密封頭部２２は、付勢されて第二の仕切り壁２６と係合し、入口チャンバ４０を出口チャンバ４２から密封しており、一方、出口チャンバ４２は、孔３６を介して排気チャンバ４４に接続されている。
【００１４】
密封頭部１６、２２の各々は、内部に密封リング４８が配置された周溝４６を備えている。密封頭部が仕切り壁の１つの孔を閉じているとき、密封リング４８は、孔の周りに着座している。スペーサ１８、２０の各々は、皿状端部５０を有する本体を備えており、該皿状端部は、スペーサ及び密封頭部がピストンロッド１２上にて組み立てられると、それぞれの密封頭部における密封リング４８と係合し且つ該リングを所定位置に保持する。
【００１５】
排気チャンバ４４は、弁シリンダ６の開口部５２を介して排気口（図示せず）に接続されている。入口チャンバ４０は、圧力入口通路５４に接続されている。圧力入口通路５４は、制御板５６（図２及び図３）の孔を介して弁シリンダ６の端面５３に対して開口している。制御板５６は、２つの円弧孔５８、６０を有する金属ディスクの形態をしている。孔５８は、孔６０よりも半径方向において狭小であり（幅が狭く）、その双方の孔は、一端から他端にかけて狭小となっている（幅が狭くなっている）。制御板５６は、また、直径方向両側に２つの切欠き６２を備えている。制御板５６は、弁体８の端部分３０の一端面と弁シリンダ６との間に位置し、弁体８及び弁シリンダ６に対して、ピン５７（図７参照）により位置決めされている。このピンは、弁シリンダ６内に固着され、また、切欠き６２の１つから突き出して、弁体８の端部分３０の対応する切欠き内に突き出す。圧力入口通路５４は、弁シリンダ６の円形の端面５３の入口孔６４に対して開口している。
【００１６】
出口チャンバ４２は、弁シリンダ６の直径方向両側に設けた開口部６８（その一方のみを図４に図示）と、弁シリンダ６内のフライス加工した溝７０及び通路６６に達する弁シリンダ６内の横断通路７２を介して、圧力出口通路６６に接続されている。圧力出口通路６６は、シリンダ６の端面５３の中央出口孔７４（図４参照）に対して開口している。
【００１７】
弁２は、一連の円筒形ボア（図４に参照番号７６で示す）を有する弁ブロック内にて使用することを目的としている。ボア７６の端面には、中央開口部が設けられている。該中央開口部は、弁が所定位置にあるとき、中央孔７４に対応し、消費装置、すなわち、圧縮空気が供給される機構につながっている。また、該端面には、直径方向に対向した２つの円弧状の孔が設けられている。該孔の一方は、高圧空気の供給源につながっており、もう一方は低圧空気の供給源につながっている。また、ボア７６の端面には、直径方向に対向した２つのソケットが設けられている。弁がボア７６内の所定位置にあるとき、弁シリンダ６の端面におけるピン８０は、これらのソケット内に配置され、弁は、１８０°対向した２つの位置のうちの一方に配置され、その一方の位置は、高圧空気源に達する円弧状の孔に適合する入口孔６４を有し、もう一方は、低圧空気の孔に適合する入口孔を有する。
【００１８】
弁２は、排気チャンバ４４から排出口への空気の流れを調節する手段を備える構造とされている。排気制御スリーブ８２（図６参照）が弁体８の一端の外側に配置されている。制御スリーブ８２は端面８４を備えている。端面８４には、中央に配置された長い孔８６と、孔８６に対して９０°の位置に配置されたクロス凹所８８とが設けられている。略円筒状の部分９０が、端面８４から伸長して弁体８の端部分を取り囲んでいる。この円筒状の部分にはスロット９２が設けられている。このスロットは、拡張孔９４から円筒状部分９０の円周の周りの途中まで伸長している。孔９４は、弁シリンダ６の排気開口部５２と等しい寸法であり、一方、スロット９２は、孔９４から約２７０°伸長し、その長さに沿って漸進的に狭小となっている（幅が狭くなっている）。
【００１９】
弁シリンダ６は、固定板９６に取り付けられており、この固定板により、弁を弁ブロック４に固着することができる。ノブ９８が固定板９６に接する位置にあり且つ副軸１００に接続されている。この副軸は、板９６を通ってクロス凹所８８内に位置しているクロスバー１０２にまで伸長している。
【００２０】
弁を作動させるパイロット空気、すなわち、ばね３４に抗してピストン１０を動かすためのパイロット空気は、固定板９６の通路（図示せず）を通じて凹所１０４（図６）内に提供される。この凹所は、端面８４と、円筒状部分９０の後方伸長部１０６とによって取り囲まれている。パイロット空気は、孔８６を通り、凹所１０４から、作動ピストン１４、制御スリーブ８２及び、ボア２９の間に形成されたチャンバ１０８内に流れることができる。このように、チャンバ１０８内に提供されたパイロット空気は、ばね３４に抗して弁ピストン１０を作動させる。
【００２１】
図１において、制御スリーブ８２は、所定位置にあり、スリーブの孔９４は、排気口５２に対する位置にある。これは、排気チャンバ４４から排気口への空気の流量が最大となる位置である。ノブ９８を使用することにより、制御スリーブ８２を回して、漸進的に幅が狭くなる溝９２の部分を排気口５２に対する位置とし、これにより、排気口への空気の流量を制限することが理解できる。弁シリンダ６に固着された上記のピンにより、ノブ９８を回したとき、弁体８は、回転しないように拘束される。
【００２２】
図２には、本発明を具体化する第二の弁２´が図示されている。この第二の弁２´は、弁２と同様であるが、供給源から出口通路までの空気の流量を調節する手段を備える構造とされている。以下の説明において、弁２の部品と同一の弁２´の部品は、同一の参照番号で表示する。
【００２３】
弁２´の弁２と相違する主な点は、次の通りである。すなわち、排気制御スリーブ８２が除去されており、また弁体８が弁シリンダ６内にて回転可能である、すなわち、ピン５７が除去され、それに代えてより短いピン１５７が使用されている。この短いピンは、弁シリンダ６内に固定され且つ弁体８を有する板５６の切欠き６２内に位置している。
【００２４】
制御スリーブ８２に代えて、弁２´は、弁体８の端部分２８の周りに嵌まるスリーブ１１４を備えている。スリーブ１１４は、半径方向に隔たった４つの突起１１５を備えている。これらの突起は、弁体８の対応する切欠き内に係合し、このため、スリーブ１１４が回転すると、弁体が回転することになる。
【００２５】
スリーブ１１４は、全体として、制御スリーブ８２の一部分に対応し、また、端面１８４を備えている。この端面には、中央に配置された長い孔１８６と、孔１８６に対して９０°の位置に配置されたクロス凹所１８８とが設けられている。略円筒状の部分１９０が端面１８４から伸長し且つ弁体８の端部分を取り囲んでいる。
【００２６】
ノブ９８は、同様に、クロス凹所１８８内に位置するクロスバー１０２に接続されている。弁２の場合と全く同一の方法にてピストン１４を作動させるため、空気を供給することができる。
【００２７】
弁２´の場合、ノブ９８の回転により、弁シリンダ６内にて弁体８が制御板５６に対して回転する。このことは、入口通路５４から入口チャンバ４０まで空気が流れるのを許容する制御板５６の孔の有効寸法が調整可能であり、これにより、弁体８の端部３０によって孔５８を多少覆うことにより、チャンバ４０への空気の流量を変更することが可能であることを意味する。上述したように弁２、２´は共に常時閉じている。
【００２８】
弁２、２´内の弁体８及び弁ピストン１０の構造は同一である。弁ピストン１０の構成要素は、特に、簡単で且つ経済的な構造であり、従って、これら構成要素は容易に組み立てることができる。更に、これらの構成要素は、また、常時開弁の構造を提供する、図５に図示した状態に容易に組み立てることもできる。
【００２９】
図５には、図１及び図２に図示したものと同一の構成要素がピストンロッド１２の上で組み立てられており、このため、２つの密封頭部１６、２２は、共に仕切り壁２４、２６の間でチャンバ内に配置され、第一のスペーサ１８は、作動ピストン１４と密封頭部１６との間にあり、２つの密封頭部は、互いに対して当接し、第二のスペーサ２０が密封頭部２２とばね３４と間にある。
【００３０】
図１及び図５から理解し得るように、２つの密封要素は、密封頭部１６、２２と、一体のスペーサ１８又は軸方向に伸長する縮径部分２０とを有する密封要素の各々と同一である。これらスペーサ又は縮径部分は、仕切り壁２４、２６の中央穴３６、３８を通り抜ける寸法とされている。各密封要素の各端部にて、軸方向に突き出す柱状部分１９が設けられており、該柱状部分は、密封要素に面するピストンの一端にて軸方向に突き出す空所２１内に強制的に挿入可能な寸法とされている。密封要素の正確な端部をこの空所内に押し込むことができ、要素の隣接するシール同士をレーザ装置により接合することができ、又はピストンロッド１２の保持クリップ２３により結合することができる。
【００３１】
２つの密封頭部１６、２２は同一である。図示するように、密封頭部はスペーサ１８、２０から分離されているが、所望ならば、密封頭部１６をスペーサ１８と一体にし、密封頭部２２をスペーサ２０と一体にすることができる。スペーサ１８、２０は、弁体８の孔３６、３８を自由に通り抜ける寸法とされている。
【００３２】
単一体の弁体８は、端部分３０、２つの仕切り壁２４、２６、端部分２８を相互に接続する長手方向の接続ストラップを３つ備えている。これらストラップの第一のもの３１は、図１及び図５において弁体の底部に配置されている。その一方のみを図示した第二及び第三のストラップ３３は、図１及び図５において弁体の中心線の僅かに上方を伸長している。上方の２つのストラップ（すなわち、ストラッツ）の位置及び端部分２８、３０間の距離並びに中間の仕切り壁２４、２６の間の距離は、次のように設定されている。すなわち、弁を組み立てたとき、密封頭部及びスペーサは、一体であるかどうかを問わず、ストラップと隣接する壁部分の間の空隙を通り抜け且つ所望通りに弁体内に配置され（図１の形態又は図２の形態の何れか）、スペーサが仕切り壁２４、２６の孔３６、３８内に位置するようにする。次に、ピストンロッド１２を密封頭部及びスペーサを通じて押すことにより弁を組み立てる。
【００３３】
選択随意的に、別個の密封頭部及びスペーサ、又は代替的に２つの一体の密封頭部及びスペーサをロッド１２の上で弁内にて組み立てた後、密封頭部及びスペーサを互いに対して且つ作動ピストン１４に対して、好ましくは超音波溶接により溶接するか、又はロッド１２に固着されたクリップにより結合させることができる。密封頭部及びスペーサは、ポリオキシメチレン（デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）、登録商標）又はポリスルホンから出来ていることが好ましい。ピストンロッド１２は、金属製とし又は代替的に密封頭部と同一のプラスチックで製造してもよい。後者の場合、両者をピストンロッドに溶接することにより密封頭部を溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を具体化する第一の弁の図である。
【図２】本発明を具体化する第二の弁の図である。
【図３】制御板の図である。
【図４】弁ブロック内の所定位置にある、本発明による弁の概略図である。
【図５】本発明による弁の代替的な本体及び弁ピストンの位置を示す図である。
【図６】第一の弁の排気制御スリーブの図である。
【図７】第一の弁の一部分の一部切欠き図である。
【図８】第二の弁の一部分の一部切欠き図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  空気圧カートリッジ弁        ４  弁ブロック
６  弁シリンダ                  ８  弁体
１０  弁ピストン                １２  ピストンロッド
１４  作動ピストン              １６  第一の密封頭部
１８  第一のスペーサ            ２０  第二のスペーサ
２２  第二の密封頭部            ２４  第一の仕切り壁
２６  第二の仕切り壁            ２８  一端部分
２９、３２  ボア                ３０  他端部分
３４  ばね                      ３６、３８  軸孔
４０  入口チャンバ              ４２  出口チャンバ
４４  排気チャンバ              ４６  周溝
４８  密封リング                ５０  皿状端部
５２  弁シリンダの開口部        ５３  弁シリンダの端面
５４  圧力入口通路              ５６  制御板
５７  ピン                      ５８、６０  円弧孔
６２  切欠き                    ６４  入口孔
６６  圧力出口通路              ６８  開口部
７０  弁シリンダ内の溝          ７２  弁シリンダ内の横断通路
７４  中央出口孔                ７６  円筒形ボア
８０  ピン                      ８２  排気制御スリーブ
８４  排気制御スリーブの端面    ８６  長い孔
８８  クロス凹所                ９０  円筒状の部分
９２  スロット                  ９４  拡張孔
９６  固定板                    ９８  ノブ
１００  副軸                    １０２  クロスバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009058131.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009058131.tif 000009
【図８】
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