JP2003121293A - 空気流路切換装置における空気漏れの検知方法及び空気漏れ検知具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路形成部材に複数の流路切換弁が組み込ま
れた空気流路切換装置における空気漏れを、従来例より
も容易且つ短時間に検知できる検知方法等を提供するこ
とである。 【解決手段】 空気流路切換装置の流路形成部材１０
は、給気流路１２と、排気流路１３及び１４と、駆動機
器に接続される複数対の出力流路１６，１７とを有す
る。流路形成部材に取り付けられた各流路切換弁３０
は、給気口３２と、排気口１３及び１４と、出力口１６
及び１７が形成され、給気口を一方の出力口及び一方の
排気口に連通させる弁体４０を含む。一方の排気流路１
３又は１４に空気漏れ検知具４５を挿入した後段階的に
引き出し、その際の音の大きさを調べることにより各流
路切換弁３０における空気漏れを検知するた

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気流路が形成され
た流路形成部材に空気流路を切り換えるための複数の流
路切換弁が組み込まれた空気流路切換装置における、空
気漏れの検知方法、及び該検知方法に使用する空気漏れ
検知具に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体圧装置の一種に空気圧装置がある。
空気圧には、圧力を調整することにより出力を段階的に
調整できる、流量を調整することにより速度や回転数を
無段階に設定できる、排気を大気中に逃がしても環境を
汚染しない、一つの空気源で流量や圧力を適正に制御で
きる、等の長所がある。これらに長所の故に広く利用さ
れている。

【０００３】空気圧装置は、空気圧縮機により機械的エ
ネルギを空気の圧力エネルギに変換し、その圧力を制御
した後アクチュエータに供給して、機械的な仕事をする
ものである。空気圧装置は通常、空気圧源と、各種制御
弁（方向制御弁、流量制御弁等）と、アクチュエータと
を含む。

【０００４】アクチュエータの一つである空気圧シリン
ダは、シリンダとその中に滑合されたピストンとから成
り、ピストンの移動により所定の機器を駆動する。ピス
トンを一方向又は他方向に駆動するために流路切換弁を
用いる。圧縮空気がシリンダ内のピストンの何れか一方
の室に供給され、他方の室から排出するように流路切り
換え弁で空気流路を切り換える。

【０００５】通常、一つの生産ラインにおいて複数個の
機器を複数個の空気圧シリンダによって同時又は時間差
をもって駆動する。そして、同一の圧縮空気源から供給
する圧縮空気によって複数個の空気圧シリンダを駆動す
るため、複数の流路切換弁が流路形成部材に組み込まれ
た空気流路切換装置を使用する。

【０００６】従来の空気流路切換装置の一例を図４に示
す。この空気流路切換装置は流路形成部材８０と複数個
の流路切換弁９０とから成る。流路形成部材８０は複数
個のマニホールド８１を積み重ねて成り、中央部に給気
流路８２が形成され、左右両側に一対の排気流路８３ａ
及び８３ｂが形成されている。給気流路８２は流路形成
部材８０の上端から下端近くまで延び、上端開口が空気
源（不図示）に接続されている。排気流路８３ａ、８３
ｂは流路形成部材８０の下端から上端近くまで延びてい
る。

【０００７】各マニホールド８１には一対の出力流路８
４ａ及び８４ａが形成され、管８６ａ及び８６ｂにより
空気圧シリンダ８７の一側及び他側の室８８ａ及び８８
ｂにそれぞれ接続されている。

【０００８】各流路切換弁９０は上記給気流路８２に対
向する給気口と、排気流路８３ａ及び８３ｂに対向する
一対の排気口と、出力流路８４ａ及び８３ｂに対向する
一対の出力口が形成され、軸方向に移動する弁体（何れ
も不図示）を含む。弁体の移動により空気流路を切り換
える。例えば、ピストン８９をｘ方向に移動させるとき
は、弁体により給気流路８２が出力流路８４ａに接続さ
れ、一方の管８６ａを通して一端の室８８ａに圧縮空気
が供給される。これと同時に、他端の室８８ｂ内の空気
は他方の管８６ｂ、出力流路８４ｂ及び排気流路８４ｂ
を通して排気される。

【０００９】ところで、流路切換弁９０の損傷や各マニ
ホールド８１と各流路切換弁９０との間に介在されたガ
スケットの損傷により、マニホールド８１と流路切換弁
９０との間で空気が漏れることがある。漏れた空気の大
半は供給流路８２から排気流路８３ａ及び／又は８３ｂ
に流通して排気される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】空気漏れは、給気流路
８２に取り付けた空気流量弁のメータで空気の流量を観
察することにより発見することができる。しかし、６個
の流路切換弁９０の何れから漏れているかは判らない。
そのため、従来は、最上段の流路切換弁９０をマニホー
ルド８１から取り外し、その代わりに流路切換弁９０と
同じ形状を持つ板部材（不図示）でマニホールド８１の
空気流路の開口部を塞ぐ。そして、圧縮空気を供給す
る。

【００１１】空気流量を観察の結果、空気漏れ（流量計
の目盛りが正常時よりも流量が少ない）が見つかれば、
板部材を取り外し、ガスケットを修理又は交換し、流路
切換弁９０を取り付ける。空気漏れが見つからなけれ
ば、次段の流路切換弁９０について同様の空気漏れ検知
を行なう。こうして、各段について、流路切換弁の取外
し、板部材の取付け、空気流通量の観察、板部材の取外
し及び流路切換弁の取付けを繰り返すことになる。

【００１２】しかし、この作業は非常に面倒で、検知に
時間と手間がかかり、作業者が疲れる。また、空気漏れ
が発生している流路切換弁が特定されるまで空気は漏れ
続け、近年注目されているエネルギの節約の要求にも反
する。

【００１３】本発明は上記事情を背景にしてなされたも
ので、流路形成部材に複数の流路切換弁が組み込まれた
空気流路切換装置における空気漏れを、従来例よりも容
易且つ短時間に検知できる検知方法を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の発明者は、空気漏
れが発生している流路切換弁を音感知式の漏れ検知具に
より特定することを思い付いて本発明を完成した。即
ち、空気漏れが発生している流路切換弁では、給気流路
の空気の大半が排気流路に流入しており、空気が漏れて
いない流路切換弁の音よりも大きい音が発生するので、
この現象を利用するのである。

【００１５】即ち、本発明は、空気源に接続される給気
流路と、一対の排気流路と、駆動機器に接続される複数
対の出力流路とを有する流路形成部材と；流路形成部材
に取り付けられた複数の流路切換弁であって、それぞれ
が給気通路に連通する給気口と、一対の排気流路に連通
する一対の排気口と、各対の出力流路に対応する出力口
が形成され、給気口を一方の出力口及び一方の排気口に
連通させる弁体を含む複数個の流路切換弁と、を含む空
気流路切換装置が前提となる。係る空気流路切換装置に
おいて、各流路切換弁における空気漏れを検知するため
に、一方の排気流路に空気漏れ検知具を挿入した後段階
的に引き出し、その際の音の大きさを調べることを特徴
とする。これにより、エアー漏れが発生している流路切
換弁を特定することができる。

【００１６】また、本発明の空気漏れ検知具は、検知器
と、検知器から延びた集音器と、集音器に接続され流路
切換装置の排気流路内に挿入可能な太さ及び長さを持つ
管状の挿入部とから成ることを特徴とする。この空気漏
れ検知具は、挿入部の太さ、長さ及び形状を変更するこ
とにより、種々の太さ、長さ及び形状の排気流路に挿入
することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】＜空気漏れ検知方法＞ 空気流路切換装置 空気流路切換装置は、流路形成部材と複数個の流路切換
弁とから成る。このうち、流路形成部材は、複数個のマ
ニホールドから成ることが望ましい。複数個のマニホー
ルドは垂直方向に積み重ねても良いし、水平方向に積み
重ねても良い。

【００１８】流路形成部材の給気流路、両排気流路及び
複数の出力流路との配置に特別の制約はない。例えば、
給気流路を中央部に形成し、その両側に排気流路を形成
し、給気流路と各排気流路との間に各出力流路を形成で
きる。また、中央部に形成した給気流路の両側に出力流
路を形成し、給気流路と出力流路との間に排気流路を形
成しても良い。

【００１９】給気流路、排気流路及び出力流路は垂直方
向に延びていても良いし、水平方向に延びていても良
い。その形状は、直線状でも良いし、僅かに湾曲してい
ても良い。

【００２０】尚、流路形成部材を複数個のマニホールド
で形成する場合、各マニホールドに給気流路の一部を形
成する給気流路部と、一対の排気流路の一部を形成する
排気流路部と、一対の出力流路とを形成することができ
る。

【００２１】複数の流路切換弁のそれぞれは電磁作動式
でもパイロット駆動式でも良い。弁体は、給気口を何れ
か一方の出力口に連通させ、他方の出力口を他方の排気
口に連通させる。これにより、流路形成部材の所定の空
気流路同士が連通される。

【００２２】流路切換弁の個数はマニホールドの個数に
等しい。該個数に特別の制約はないが、２個から１０固
程度とすることができる。

【００２３】空気漏れの検知のために一方の排気流路に
挿入した音感知式の空気漏れ検知具を段階的に引き出
し、大きな音即ち空気漏れが確認されたときは、その時
点で空気漏れ検知具にリングを取り付けたり、予め空気
漏れ検知具に刻んだ目盛りをチェックすることができ
る。

【００２４】空気漏れ検知具を直接排気流路に挿入する
こともできるし、先端に取り付けた細い管状の挿入部を
挿入することもできる。音の大きさは検知器のメータ等
により検知する。

【００２５】空気漏れ検知具が挿入されるのは本来圧縮
空気が排気されない側の排気流路である。排気される側
の排気流路には消音器を取り付けて排気音を防止するこ
とができる。検知時の圧縮空気の空気圧は作動時の空気
圧よりも低くすることができる。 ＜空気漏れ検知具＞空気漏れ検知具の検知器及び集音器
は汎用のものを使用することができる。管状の挿入部は
その一端が集音部に気密に接続され、他端は開口してい
る。挿入部は単一部材で構成しても良いが、集音器側の
大径部材と挿入される側の小径部材とで構成することも
できる。挿入部は金属製でも樹脂製でも良く、後者の場
合は可撓性をもつことができる。

【００２６】太さ、長さ及び形状が異なる複数個の挿入
部を準備し、排気流路の太さ、長さ及び形状に応じて最
適の挿入部を使用することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例をもとにさらに詳細に
説明する。 空気流路切換装置 図１及び図２に示す空気流路切換装置は、流路形成部材
１０と、複数個（ここでは６個）の流路切換弁３０とか
ら成る。このうち、流路形成部材１０は、垂直方向に積
み重ねられた複数個のマニホールド１１を含む。

【００２８】流路形成部材１０には中央部に給気流路１
２が形成され、その左側及び右側にそれぞれ第１排気流
路１３及び第２排気流路１４が形成されている。給気流
路１２、第１排気流路１３及び第２排気流路１４は、各
マニホールド１１に形成された給気流路部１２ａ、第１
排気流路部１３ａ及び第２排気流路部１４ａから成る。
給気流路１２は流路形成部材１０の上端から下端近くま
で延び、上端開口が圧縮空気源（不図示）に接続されて
いる。第１及び第２排気流路１３及び１４は流路形成部
材１０の下端から上端近くまで延びている。

【００２９】また、各マニホールド１１には給気流路部
１２ａと第１排気流路部１３との間に第１出力流路１６
が形成され、給気流路部１２ａと第２排気流路部１４ａ
との間に第２出力流路１７が形成されている。第１出力
流路１６は第１管１８により空気圧シリンダ２０のピス
トン２１の一側の室２２に接続され、第２出力流路１７
は第２管１９により他端の室２３に接続されている。

【００３０】複数個のマニホールド１１にそれぞれ対応
する６個の流路切換弁３０のそれぞれは、図２から明ら
かなように、弁ケース３１と、その中空部に移動可能に
収納された弁体４０とから成る。弁ケース３１の中空部
には中央部に給気口３２が開口し、その左側及び右側に
それぞれ第１排気口３３及び第２排気口３４が開口して
いる。また、給気口３２と第１排気口３３との間に第１
出力口３６が開口し、給気口３２と第２排気口３４との
間に第２出力口３７が開口している。

【００３１】給気口３２が上記給気流路部１２ａに、第
１排気口３３及び第２排気口３４が第１排気流路部１３
ａ及び第２排気流路部１４ａに、第１出力口３６及び第
２出力口３７が第１出力流路１６及び第２出力流路１７
に、それぞれ対向している。また、給気口３２と第１出
力口３６及び第２出力口３７との間、並びに第１出力口
３６及び第２出力口３７と第１排気口３３及び第２排気
口３４との間に、それぞれ弁座部３９が形成されてい
る。

【００３２】弁体４０は４つの大径部４１を持ち、電磁
コイルにより左方位置、中間位置及び右方位置の何れか
に移動される。弁体４０の大径部４１が弁座部３９に着
座するか給気口３２等を塞ぐかによって空気流路が切り
換わる。即ち、各流路切換弁３０は、５ポート３ポジシ
ョン形式のものである。

【００３３】空気圧シリンダ２０の作動時、例えばピス
トン２１をｘ方向（左方）に移動させるときは、弁体４
０を右方に移動させる。これにより、給気口３２がマニ
ホールド１１の給気流路部１２ａと連通し、第１排気口
３３及び第２排気口３４がそれぞれ第１排気流路部１３
ａ及び第２排気流路部１４ａと連通し、第１出力口３６
及び第２出力口３７がそれぞれ第１出力流路１６及び第
２出力流路１７と連通する。その結果、給気流路１２か
ら供給される圧縮空気は、給気口３２及び第２出力口３
７を経て第２出力流路１７に至り、第２管１９を経て空
気圧シリンダ２０の右方の室２３内に供給される。これ
同時に、左の室２２内の空気は第１管１８を経て第１出
力流路１６に戻り、第１出力口３６及び第１排気口３３
に至り、その後第１排気流路１３から排気される。

【００３４】尚、空気圧シリンダ２０のピストン２１を
ｘ方向とは反対方向に移動させるときは、弁体４０が左
方に移動し、圧縮空気が上述したのとは反対方向に流れ
る。また、弁体４０が中間位置にあるときは、何れの室
２２，２３にも空気は供給されない。 空気漏れ検知具 図３に示すように、空気漏れの検知に使用する空気漏れ
検知具４５は、検知器４６と、これに接続された集音器
４８と、その先端に取り付けられた挿入部５０とから成
る。検知器４６は音のレベルがメータで表示されるとと
もに、作業者がイヤホンで聴くことができる。検知器４
６及び集音器４８は汎用品である。

【００３５】挿入部５０は大径チューブ５１と、レジュ
ーサ５２と、小径チューブ５３とを含む。大径チューブ
５１は樹脂から成り集音器４８が気密状態で挿入できる
内径を持つ。

【００３６】小径チューブ５３は樹脂又は金属から成
り、流路形成部材１０の排気流路１３，１４の上端まで
挿入できる長さ及び外径を持つ。また、小径チューブ５
３には複数個のＯリング５４が嵌合されており、移動し
て所定の位置に位置決め可能である。レジューサ５２は
大径チューブ４６と小径チューブ４８とを気密状態で接
続している。 空気漏れの検知方法 次に、空気流路切換装置において空気漏れ検知具４５に
より空気漏れを検知する方法について説明する。

【００３７】流路形成部材１０の給気流路１２上に空気
流量計を取り付け、そのメータを観察することにより空
気漏れの有無を確認する。空気漏れが確認された（メー
タの数値が作動時よりも低くなる）場合、本発明に従っ
て、空気漏れを検知する。

【００３８】検知時は、弁体４０を左方に移動させ、圧
縮空気が第１出力流路１６に流入し、第２出力流路１７
から戻る状態にし、圧縮空気を供給する。

【００３９】この状態では、本来圧縮空気は第２排気流
路１４から排気され、第１排気流路１３からは排気され
ないはずである。しかし、ガスケットの破損等により給
気流路１２と第２排気流路１３とが連通されると、第１
排気流路１３から圧縮空気が漏れる。そこで、図１に二
点鎖線で示すように、第２排気流路１４の下端開口に公
知の消音器（サイレンサ）６０を取り付けて圧縮空気の
排気を防止し、第１排気流路１３に空気漏れ検知具４５
を挿入した上で、圧縮空気を供給する。尚、圧縮空気の
圧力は空気シリンダ２０の作動時の空気圧と同じでも良
いが、ここでそれよりも低い空気圧の圧縮空気を使用す
る。

【００４０】詳述すると、検知器４６のスイッチを入
れ、イヤホンを耳に取り付けて、小径チューブ５３を第
１排気流路１３に最も深く挿入し、検知器４６のメータ
を見、イヤホンを聞きながら最上段の流路切換弁３０か
ら空気漏れの検知を行う。その後、小径チューブ５３を
少しずつ第１排気流路１３から引き出す。メータ及びイ
ヤホンで大きな音が確認されたときは、小径チューブ５
３上の流路形成部材１０の下端面１０ａに対応する位置
にＯリング５４を位置決めする。以下同様の手順によ
り、最下段の流路切換弁３０まで空気漏れを検知する。

【００４１】全ての流路切換弁３０での空気漏れの検知
の終了後、小径チューブ５３を第１排気流路１３から完
全に引き出し、流路形成部材１０の横に並べて、その上
に嵌合されたＯリング５４の位置をもとに、空気漏れが
発生している流路切換弁３０を推定する。そして、異常
が発生している１個又は２個異常の流路切換弁３０のガ
スケットを修理、交換すれば良い。

【００４２】尚、弁体４０を上記方向とは反対方向に移
動して、第１排気流路１３から排気し、第２排気流路１
４に空気漏れ検知具４５を挿入することによっても空気
漏れを検知することができる。

【００４３】以上詳述した本実施例によれば、第１排気
流路１３内に漏れ検知具４５の小径チューブ５３を挿入
し、検知器４６のメータ等を観察しつつ順次引き出すの
みで流路切換弁３０を取り外したりすることなく、その
空気漏れが簡単に検知できる。音感知式の空気漏れ検知
具によれば、わずかな量の空気漏れも確実に検知するこ
とができる。

【００４４】また、空気漏れ検知具４５は汎用の検知器
４６及び集音器４８に、挿入部５０として、大径チュー
ブ５１、レジューサ５２及び小径チューブ５３を付加し
たのみである。従って、構造が簡単で、価格が安価であ
る。 ＜変形例＞尚、上記小径チューブ５３にリング５４を装
着する代わりに、外周面に目盛（不図示）を形成しても
良い。各目盛りは流路形成部材１０の下端面１０ａから
各流路切換弁３０の位置までの距離（深さ）に対応させ
る。 第１排気流路１３に挿入した目
盛付きの小径チューブ５４を第１目盛が下端面１０ａに
対応するまで引き出す。すると、小径チューブ５４の先
端が第１流路切換弁３０に対向する。そこで、検知器４
６のメータ等により最上段の流路切換弁３０における空
気漏れの有無を確認する。

【００４５】空気漏れがあった場合、直ちに流路切換弁
３０を取り外してガスケットを修理しても良いが、ここ
では２番目の流路切換弁３０の検知に移る。そのために
は、小径チューブ５４を下から第２番目の目盛りが下端
面１０ａに対向するまで引き出す。以下、同様にして流
路切換弁３０における空気漏れの有無を検知する。

【００４６】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の空気漏
れの検知方法は、検知作業が簡単で、検知にそれほど時
間やと手間がかからない。また、空気漏れが検知される
までの空気の漏れ量を少なく抑えることができる。一
方、空気漏れ検知具は構造が簡単で安価でありながら、
種々の形状の排気流路において空気漏れを検知できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す空気流路切換装置の正面
図である。

【図２】図１における２−２断面図である。

【図３】音感知式空気漏れ検知具の正面図である。

【図４】従来の空気流路切換装置における空気漏れを説
明するための説明図である。

【符号の説明】

１０：流路形成部材 １１：マニホールド １２：給気流路 １３，１４：排気流路 １６，１７：出力
流路 ２０：空気圧シリンダ ３０：流路切換弁 ３２：給気口 ３３，３４：排気
口 ３６，３７：出力口 ４０：弁体 ４５：空気漏れ検知具 ４６：検知器 ４８：集音器 ５０：挿入部 ５３：小径チュー
ブ ５４：リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 緑郎 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2G067 AA37 BB11 BB40 CC01 DD13 EE08 3H066 AA04 BA38

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気源に接続される給気流路と、一
   対の排気流路と、駆動機器に接続される複数対の出力流
   路と、を有する流路形成部材と、 前記流路形成部材に取り付けられた複数個の流路切換弁
   であって、それぞれが前記給気通路に連通する給気口
   と、一対の前記排気流路に連通する一対の排気口と、各
   対の前記出力流路に対応する一対の出力口とが形成さ
   れ、前記給気口を一方の前記出力口に、他方の前記出力
   口を他方の前記排気口に連通させる弁体を有する複数個
   の流路切換弁と、を含む空気流路切換装置において、各
   前記流路切換弁における空気漏れを検知する方法であっ
   て、 圧縮空気を流通させつつ一方の排気流路に空気漏れ検知
   具を挿入した後引き出し、音感知式の空気漏れ検知具で
   音の大きさを調べることにより、空気漏れが発生してい
   る前記流路切換弁を特定することを特徴とする空気漏れ
   の検知方法。
2. 【請求項２】 前記流路形成部材は、前記流路切換弁と
   同数のマニホールドから成り、各該マニホールドに前記
   給気流路の一部を形成する給気流路部と、前記排気流路
   の一部を形成する排気流路部と、前記出力流路とが形成
   されている請求項１記載の検知方法。
3. 【請求項３】 前記空気漏れ具が挿入される一方の前記
   排気流路は圧縮空気が排出されない側である請求項１記
   載の検知方法。
4. 【請求項４】 圧縮空気が排気される他方の前記排気通
   路に消音器を取り付ける請求項１記載の検知方法。
5. 【請求項５】 空気漏れ検知時の圧縮空気の空気圧は駆
   動機器作動時の圧縮空気の空気圧よりも低い請求項１記
   載の検知方法。
6. 【請求項６】 前記漏れ検知具の引出し時、空気漏れが
   確認された時点で該空気漏れ検知具にリングを装着する
   請求項１記載の検知方法。
7. 【請求項７】 検知器と、該検知器から延びた集音器
   と、該集音器に接続され排気流路内に挿入可能な太さ及
   び長さを持つ管状の挿入部と、から成ることを特徴とす
   る空気漏れ検知具。
8. 【請求項８】 前記挿入部は可撓性である請求項７記載
   の空気漏れ検知具。
9. 【請求項９】 前記挿入部は前記集音器側の大径部材
   と、挿入される側の小径部材とから成る請求項７記載の
   空気漏れ検知具。