(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポート及び出力ポートを連通する連通孔に弁座を形成してなる弁本体と、
前記弁座と同軸上を移動するピストンと該ピストンを前記弁座方向に付勢する付勢部材とを備え前記弁本体に一体に形成されたピストンシリンダと、
前記ピストンの軸心部に突設されたピストンロッドと、
前記ピストンロッド下端に固着されて当該ピストンロッドの上下動により前記弁座に当接・離間するダイアフラム弁体と、
前記ピストンシリンダを貫設した前記ピストンロッド上端部に軸支され、前記ピストンロッドを前記ダイアフラム弁体が前記弁座から離間させる開閉ノブと、
前記開閉ノブを回転してテコによって前記ピストンロッドを上昇させ、前記ダイアフラム弁体を前記弁座から離間させた状態にて、該開閉ノブの角部を引っかけて係止させる切欠が形成されたストッパとを有し、
前記開閉ノブの操作により前記ダイアフラム弁体を前記弁座から離間させた後、前記ピストンにエア圧を加え更に前記ピストンロッドを上昇させて、前記ストッパによる前記開閉ノブに対する係止を解除することにより、弁の開閉を前記開閉ノブによる操作からエアオペレートに切り替えることを特徴とする手動機構付エアオペレイト弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
流体の流れを制御する弁を手動及びエア圧によって開閉可能な手動機構付エアオペレイト弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアオペレイト弁を備え遠隔操作によって流体制御を行う流体装置では、そのエアオペレイト弁に加え手動によって流体の流れを制御する手動弁や手動ポンプ等の手動装置が設けられている。そのような流体装置として特開平５９―１１０９０３号公報に掲載されたものを挙げることができる。そこで、当該公報に掲載された手動装置について簡単に説明する。図５は、該公報に掲載された手動ポンプを示す断面図である。
ピストン１０１は、ポンプハンドル１０２によって手動されるものであり、シーズ１０３は、リンク１０４をピストン１０１のシャフト１０５に連結され、かつポペットピン１０６のまわりを枢動する。ストッパ１０７は突起１０８によってシーズ１０３に係合する。これによって、不使用時にはピストン１０１が直立位置に維持される。
【０００３】
そこで、例えば作業者がハンドル１０２を下方へ押したとき、通気孔１１１，１１２を介してピストン１０１上部空間にエアが引き出され、小ロックアウトピン１１３の上部空間１１４は相当減圧した状況下におかれる。小ロックアウトピン１１３は、ピストン１０１の下降移動によって吸引され引き上げられる。よって、ポペット１１５がシートに着座され、下部ピストンチャンバ１１６に充填された液圧流体がポート１１７から通路１１８へ流れ、チェックバルブ１１９を開放し、出力ポート１２０へと流れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の弁或いはポンプなどの手動装置は手動弁等とエアオペレート弁を併設したのでは、図５でも示すように特に複雑となる装置内流路を流れるため流体の液溜まり箇所が多くなり、高純度が要求される流体制御には好ましいものではなかった。
また、弁の設置スペースを大きくし、加えて弁にかかるコストが高くなる点でも好ましくはなかった。
更に、手動開閉とエアによる遠隔操作可能な開閉弁とが別体のものであったため、手動装置の場合には作業者が該手動装置に付いて開閉動作を行わなければならず、その取り扱いが不便なものであった。
【０００５】
そこで、本発明では、かかる問題点を解消すべく手動弁とエアオペレート弁とを１個ものとして、液溜まりが少なく、また設置面積が小さい低コストを実現可能な手動機構付エアオペレイト弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の手動機構付エアオペレイト弁は、入力ポート及び出力ポートを連通する連通孔に弁座を形成してなる弁本体と、前記弁座と同軸上を移動するピストンと該ピストンを前記弁座方向に付勢する付勢部材とを備え前記弁本体に一体に形成されたピストンシリンダと、前記ピストンの軸心部に突設されたピストンロッドと、前記ピストンロッド下端に固着されて当該ピストンロッドの上下動により前記弁座に当接・離間するダイアフラム弁体と、前記ピストンシリンダを貫設した前記ピストンロッド上端部に軸支され、前記ピストンロッドを前記ダイアフラム弁体が前記弁座から離間させる開閉ノブとを有することを特徴とする。
【０００７】
従って、遠隔操作による場合には、付勢部材によって付勢されたピストンにエア圧を加え、そのピストンの上昇によってピストンロッドに固着されたダイアフラム弁体が弁座から離間し開弁する。また、ピストンを加圧するエアを抜くことによって付勢部材によって付勢されたピストンが下降することで、ピストンロッドに固着されたダイアフラム弁体が弁座へ当接し閉弁する。
一方、手動による場合には、開閉ノブを回転させてピストンロッドを上昇させることで、ダイアフラム弁体を弁座から離間させて開弁する。また、その開閉ノブを逆方向に回転させることでピストンロッドを下降させ、ダイアフラム弁体を弁座へ当接させて閉弁する。
よって、本発明の手動機構付エアオペレイト弁では、手動弁とエアオペレート弁と１個の弁として、液溜まりが少なく、また、設置面積が小さい低コストを実現することができる。
【０００８】
また、本発明の手動機構付エアオペレイト弁は、前記開閉ノブを回転してテコによって前記ピストンロッドを上昇させ、前記ダイアフラム弁体を前記弁座から離間させた状態にて該開閉ノブの回転を係止させるストッパを有することを特徴とする。
よって、手動によって弁を開いた後、ストッパから開閉ノブの係止を解かない限り開弁状態を維持することができる。
【０００９】
また、本発明の手動機構付エアオペレイト弁は、前記開閉ノブを回転してテコによって前記ピストンロッドを上昇させて前記ダイアフラム弁体を前記弁座から離間させた後、前記ピストンにエア圧を加え更に前記ピストンロッドを上昇させることで、前記開閉ノブと前記ピストンロッドとのバランスをくずして、弁の開閉をエアオペレートに切り替えることを特徴とする。
よって、開閉ノブを回転する手動開閉で弁を開いた後、エアオペレートによる遠隔操作で再び弁を閉じることができ、閉め忘れが防止され、また取り扱いが簡便になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる手動機構付エアオペレイト弁の一実施の形態について詳細に説明する。図１乃至図３は、手動機構付エアオペレイト弁の一実施の形態を示した断面図であり、図１は閉弁時、図２は遠隔操作による開弁時、そして図３は手動操作による開弁時を示した。
本実施の形態の手動機構付エアオペレイト弁は、弁本体１、シリンダ２及びカバー３が一体になって構成されている。弁本体１は、入力ポート１１と出力ポート１２とが弁座１３を形成してなる弁孔１４を介して連通されている。弁孔１４は、出力ポート１２側に直接連通して上方に突設され、その外側にあって入力ポート１１に連通する入力路１５とが弁本体１の上方に開設されている。
【００１１】
そして、弁座１３に当接・離間するダイアフラム弁体１６が、一体に固設された弁本体１とシリンダ２との間で挟持固定されている。そのため、弁本体１とシリンダ２とはダイアフラム弁体１６によって気密に仕切られ、弁本体１内を流れる流体がシリンダ２側へ漏れることはない。
シリンダ２は、カバー３によって塞がれた密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン２１が装填されている。ピストン２１によってシリンダ２内の空間は上下２室に分割され、その下方の加圧室２２には操作ポート２３が連通されている。一方、ピストン２１上方には、そのピストン２１を下方へ付勢するスプリング２４が装填されている。
【００１２】
また、ピストン２１は、その軸心上に下方及び上方に突設されたピストンロッド２５，２６を一体に有し、それぞれシリンダ２及びカバー３に形成された貫通孔２７，３１に貫設されている。そのピストンロッド２５，２６は、Ｏリングを介して貫通孔２７，３１内に嵌挿され、気密に摺動するよう構成されている。なお、このピストンロッド２５，２６は、ピストン２１に一体のものとして形成したが、ピストン２１を貫通する別体のものであってもよい。
下方に突設されたピストンロッド２５は弁本体１側にまで延び、その先端にはダイアフラム弁体１６が固着されている。一方、上方に突設されたピストンロッド２６はカバー３を貫いて延び、図示するような開閉ノブ４１が軸支されている。
【００１３】
所定の長さをもった開閉ノブ４１は、一端に偏った点を貫通した回転軸４２によって軸支され、その短片側（図面左方）には湾曲した案内面４１ａが形成されている。この案内面４１ａは、開閉ノブ４１の回転によりカバー３頂面に摺接する（図３参照）。
また、開閉ノブ４１の短片側に位置するカバー３にはストッパ３２が構成されている。カバー３には穴３３が形成され、その穴３３から抜け出ないよう形成されたストッパ３２は、スプリング３４によって上方に付勢されている。穴３３から突出したストッパ３２には、開閉ノブ４１の角部４１ｂが引っかかる（図３参照）切欠３２ａが形成されている。
【００１４】
以上のような構成からなる本実施の形態の手動機構付エアオペレイト弁は、次のように作用する。
先ず、開閉ノブ４１の不操作及び加圧室２１へのエア不挿入時には、図１に示すようにピストン２１がスプリング２４により下方へ付勢され、シリンダロッド２５に固着されたダイアフラム弁体１６が弁座１３へ当接された状態にある。従って、入力ポート１１から流入した流体は入力路１５を通って流れ込むが、ダイアフラム弁体１６によって遮断された弁孔１４を通過することはなく、出力ポート１２側へ流れることはない。
そこで、弁を開く場合、特に遠隔操作による場合には、不図示のコンプレッサによって操作ポート２３からエアを供給する。そのため、加圧室２２内のエア圧によってピストン２１がシリンダ２を摺動し、スプリング２４の付勢力に抗して上昇する。
【００１５】
ピストン２１の上昇に伴ってピストンロッド２５，２６も上昇し、ピストンロッド２５に固着されたダイアフラム弁体１６も上昇することで弁座１３から離間することとなる。従って、弁座１３とダイアフラム弁体１６との間に流路スペースができ、入力ポート１１、入力路１５、弁孔１４及び出力ポート１２が連通するので、供給される流体が吐出される。
一方、カバー３を貫いたピストンロッド２６に軸支された開閉ノブ４１は、図２に示すように回転軸４２によって軸支された支点の位置がピストンロッド２６に伴って上昇して傾いた状態になるのみである。
【００１６】
そして、遠隔操作によって弁を閉じる場合には、加圧室２２内へ供給されたエアを抜いて減圧させる。ピストン２１を上方へ付勢する加圧室内のエア圧を減圧させれば、そのピストン２１が、上方に嵌装されたスプリング２４の付勢力によって押し下げられる。そのため、ピストンロッド２５下端のダイアフラム弁体１６も下降して弁座１３に当接するので、流路が遮断され流体の流れが止められる。
【００１７】
次に、手動によって弁を開ける場合には、図１の閉じられた状態から開閉ノブ４１を反時計方向に回転する。すると、最初回転軸４２を中心に回転していた開閉ノブ４１が、その案内面４１ａがカバー３の頂面に当接することで回転が制限される。回転が制限された開閉ノブ４１は、続いてカバー３に当接した案内面４１ａの接点を支点として反時計方向に回転を続けようとする。しかし、ピストンロッド２６に軸支された開閉ノブ４１は、そのピストンロッド２６が軸方向にしか移動しないため、案内面４１ａがカバー３の頂面を滑ることで回転するとともに、その回転軸４２の位置が上昇する。そして、図３に示す位置にまで回転させたところで、開閉ノブ４１の角部４１ｂをストッパ３２の切欠３２ａに引っかけて係止させる。
【００１８】
このように開閉ノブ４１を回転させることで、テコ作用によりピストンロッド２６が持ち上げられ、同様にピストン２１及びピストンロッド２５も持ち上げられる。そのため、ダイアフラム弁体１６が弁座１３から離間することで、弁座１３とダイアフラム弁体１６との間に流路スペースができ、入力ポート１１、入力路１５、弁孔１４及び出力ポート１２が連通するので、供給された流体が吐出される。
一方、手動によって弁を閉じる場合には、開閉ノブ４１の角部４１ｂをストッパ３２の切欠３２ａから外し、案内面４１ａを滑らす開閉ノブ４１のテコ動作、スプリング２４の付勢力によってピストン２１が付勢されて下降することでダイアフラム弁体１６が弁座１３に当接して弁が遮断される。
【００１９】
更に、手動によって前記したように開弁した状態から遠隔操作によって閉弁させる場合について説明する。図３に示すように開閉ノブ４１を反時計方向に回転させて開弁状態にした後、操作ポート２３からエアを加圧室２２内へ供給する。手動によって弁を開いたとき、図３に示すようピストン２１とカバー３との間のスペースには余裕があるため、エア圧によってさらにピストン２１は上昇し得る。エア圧によってピストン２１が上昇することでピストンロッド２６も上昇し、開閉ノブ４１の回転軸４２の位置が上昇する。
一方、図３からも分かるように手動による開弁状態は、スプリング２４の下方への付勢力と、ストッパ３２に係合した開閉ノブ４１の回転軸４２にかかるモーメントとのバランスによって保たれている。そのため、エア圧によってピストン２１が上昇すると回転ノブ４１の回転軸４２が上昇することで角部４１ｂがストッパ３２から外れる。そして、開閉ノブ４１は、時計方向に回転して図２に示すような状態になり、そのタイミングで再び加圧室２２のエアを抜いて減圧させてピストン２１を下降させる。従って、ピストンロッド２５の固着されたダイアフラム弁体１６が弁座１３に当接して閉弁される。
【００２０】
よって、このような本実施の形態の手動機構付エアオペレート弁では、手動操作及び遠隔操作による弁の開閉を１個の弁で行うことができるように構成したことで、従来、手動用と遠隔操作用の弁を併設していたことで液溜まりのできやすかった装置内流路を減らすことで液溜まりを減少させた。
また、１個の弁としたことで弁装置に係るコストを減少させることができた。
また、開閉ノブ４１によって手動で弁を開いた後、エアオペレイトによって再び弁を閉じることができるので、その取り扱いが非常に簡便なものとなった。
【００２１】
なお、本発明の手動機構付エアオペレート弁は、前記実施の形態のものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では開閉ノブ４１をストッパ３２に係止させて開弁状態を維持するよう構成したが、図４に示す形状の開閉ノブ５１を用いれば、ストッパを不要なものとすることができる。即ち、開閉ノブ５１を反時計方向に回転させ、カバー５２頂面に当接した案内面５１を支点として、テコによってピストン５３及びピストンロッド５４を上昇させる。そして、その開閉ノブ５１を垂直に立てて係止面５１ｂをカバー５２頂面に当接させることで開弁状態を維持する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、入力ポート及び出力ポートを連通する連通孔に弁座を形成してなる弁本体と、弁座と同軸上を移動するピストンと該ピストンを弁座方向に付勢する付勢部材とを備え、弁本体に一体に形成されたピストンシリンダと、ピストンの軸心部に突設されたピストンロッドと、ピストンロッド下端に固着されて当該ピストンロッドの上下動により弁座に当接・離間するダイアフラム弁体と、ピストンシリンダを貫設したピストンロッド上端部に軸支され、テコによってピストンロッドをダイアフラム弁体が弁座から離間させる開閉ノブとを有するので、手動弁とエアオペレート弁とを１個のものとし、液溜まりが少なく、また、設置面積が小さい低コストの手動機構付エアオペレイト弁を提供することが可能となった。
【００２３】
また、本発明は、開閉ノブを回転することでピストンロッドを上昇させ、ダイアフラム弁体を弁座から離間させた状態にて該開閉ノブの回転を係止させるストッパを有するので、手動によって弁を開いた後、ストッパから開閉ノブの係止を解かない限り開弁状態を維持することができる手動機構付エアオペレイト弁を提供することが可能となった。
また、本発明は、開閉ノブを回転することでピストンロッドを上昇させてダイアフラム弁体を弁座から離間させた後、ピストンにエア圧を加え更にピストンロッドを上昇させることで、開閉ノブとピストンロッドとのバランスをくずして、弁の開閉をエアオペレートに切り替えるよう構成したので、開閉ノブを回転する手動開閉で弁を開いた後、エアオペレートによる遠隔操作で再び弁を閉じることができ、閉め忘れが防止され、また取り扱いが簡便な手動機構付エアオペレイト弁を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる手動機構付エアオペレイト弁の一実施の形態を示した閉弁時の断面図である。
【図２】本発明にかかる手動機構付エアオペレイト弁の一実施の形態を示した遠隔操作による開弁時の断面図である。
【図３】本発明にかかる手動機構付エアオペレイト弁の一実施の形態を示した手動操作による開弁時の断面図である。
【図４】手動機構付エアオペレイト弁の他の実施の形態を示した閉弁時の断面図である。
【図５】従来の手動装置を示した断面図である。
【符号の説明】
１          弁本体
２          シリンダ
３          カバー
１３        弁座
１４        弁孔
１６        ダイアフラム弁体
２１        ピストン
２４        スプリング
２５，２６  ピストンロッド
３２        ストッパ
４１        開閉ノブ
【図１】
0003840317.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003840317.tif 000004
【図４】
0003840317.tif 000005
【図５】
0003840317.tif 000006