JP2015090156A - Control valve - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control valve capable of controlling slow start in supplying compressed air to a supplied member.SOLUTION: A control valve 10a is used to supply compressed air supplied from an air pressure source 11 to a supplied member 12. A valve housing 13 is provided with a primary-side port 14, a secondary-side port 15 and a communication hole 21. A piston 23 is provided with a valve shaft 24, and the valve shaft 24 has a fitting portion 25 for closing the communication hole 21, and a taper portion 26 for changing a communication opening degree of the communication hole 21. When the compressed air is not supplied to the primary-side port 14, the fitting portion 25 closes the communication hole 21, and when the compressed air is supplied to the primary-side port 14, the communication opening degree of the communication hole 21 is increased by means of the taper portion 26.

Description

本発明は、被供給部材に対して圧縮空気の供給を開始するときに、徐々に供給量を増加させるようにした制御弁に関する。   The present invention relates to a control valve that gradually increases a supply amount when supply of compressed air to a supply target member is started.

空気圧源から吐出された空気を、流路を介して被供給部材に供給する状態と、供給を停止する状態とに切り換えるために、空気圧源と被供給部材との間には流路を開閉する切換弁が設けられる。被供給部材に対する空気の供給量を制御する場合には、流路を形成する配管に速度制御弁が設けられる。速度制御弁を配管に設けることにより、被供給部材に対して空気流量を徐々に増加させて空気を供給した後に、最大流量を供給するようにすることができる。しかしながら、速度制御弁を配管に設けると、空気圧回路が複雑になる。   In order to switch between the state in which the air discharged from the air pressure source is supplied to the supplied member via the flow path and the state in which the supply is stopped, the flow path is opened and closed between the air pressure source and the supplied member. A switching valve is provided. When controlling the amount of air supplied to the supply target member, a speed control valve is provided in the pipe forming the flow path. By providing the speed control valve in the pipe, the maximum flow rate can be supplied after the air flow rate is gradually increased with respect to the supplied member and the air is supplied. However, if the speed control valve is provided in the pipe, the pneumatic circuit becomes complicated.

特許文献1には、ピストンの両側の圧力室が設けられた両動型の空気圧シリンダを被供給部材としてピストンロッドの駆動を制御するための制御弁が記載されている。この制御弁は、5ポート3位置の切換弁と空気圧シリンダとの間に配置され、空気圧シリンダのピストンロッドを突出させるときには、徐々に突出速度を高めるように、空気圧シリンダをスロースタート制御する。   Patent Document 1 describes a control valve for controlling the drive of a piston rod using a double acting pneumatic cylinder provided with pressure chambers on both sides of the piston as a supplied member. This control valve is disposed between the 5 port 3 position switching valve and the pneumatic cylinder, and when the piston rod of the pneumatic cylinder is projected, the pneumatic cylinder is slow-start controlled so as to gradually increase the protruding speed.

実開昭53−31329号公報Japanese Utility Model Publication No. 53-31329

特許文献1に記載される制御弁は、入口ポートと出口ポートとの連通開度を制限する第1切換位置と、連通開度を全開とする第2切換位置とに作動するスプール弁体を有している。一方の圧力室に圧縮空気を供給して、ピストンロッドを突出させるときには、スプール弁体は第1切換位置に設定される。圧縮空気により徐々に第1の切換位置が大きくなり、ピストンは小さく制限された開口によるメータイン的制御でスロースタートされて徐々に移動する。制御弁は、スプール弁体を第2切換位置に設定するためのパイロットピストンを有しており、切換弁により他方の圧力室に圧縮空気を供給すると、スプール弁体はパイロットピストンにより第2の切換位置に設定される。   The control valve described in Patent Document 1 has a spool valve element that operates in a first switching position that restricts the communication opening degree between the inlet port and the outlet port and a second switching position that fully opens the communication opening degree. doing. When compressed air is supplied to one of the pressure chambers to cause the piston rod to protrude, the spool valve body is set to the first switching position. The first switching position is gradually increased by the compressed air, and the piston is slowly started and slowly moved by meter-in control with a small limited opening. The control valve has a pilot piston for setting the spool valve body to the second switching position. When compressed air is supplied to the other pressure chamber by the switching valve, the spool valve body is switched to the second switching position by the pilot piston. Set to position.

このように、空気圧シリンダの他方の圧力室に供給するときにパイロットピストンを駆動するようにした制御弁においては、5ポート3位置の切換弁により制御弁を切換制御しなければならず、両動型の空気圧シリンダを駆動する場合に適用することができるが、単動型の空気圧シリンダや圧縮空気を噴出させるためのノズル等の空気圧機器を被供給部材とする場合には、適用することができない。   Thus, in the control valve that drives the pilot piston when supplying to the other pressure chamber of the pneumatic cylinder, the control valve must be switched and controlled by the switching valve at the 5-port 3-position. It can be applied when driving a pneumatic cylinder of a mold, but it cannot be applied when a pneumatic device such as a single-acting pneumatic cylinder or a nozzle for jetting compressed air is used as a supplied member. .

本発明の目的は、一次側ポートに対する空気の給排を切り換えることにより、被供給部材に対する圧縮空気の供給をスロースタート制御し得る制御弁を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control valve that can perform slow start control of the supply of compressed air to a member to be supplied by switching supply and discharge of air to and from a primary port.

本発明の制御弁は、空気圧源から供給された圧縮空気を被供給部材に供給する制御弁であって、前記空気圧源に接続される一次側ポート、前記被供給部材に接続される二次側ポート、および前記一次側ポートと前記二次側ポートとを連通させる連通孔が設けられた弁ハウジングと、前記弁ハウジングに前記連通孔と同軸に設けられたシリンダ孔に、軸方向に摺動自在に組み込まれるピストンと、前記連通孔を閉鎖する嵌合部と、前記連通孔の連通開度を変化させるテーパ部とを備え、前記ピストンに設けられる弁軸と、前記一次側ポートに圧縮空気が供給されると、前記連通開度を大きくする方向への前記弁軸の移動を制御する弁軸移動制御機構と、を有する。   The control valve according to the present invention is a control valve for supplying compressed air supplied from a pneumatic source to a supplied member, a primary port connected to the pneumatic source, and a secondary side connected to the supplied member A port, a valve housing provided with a communication hole for communicating the primary side port and the secondary side port, and a cylinder hole provided coaxially with the communication hole in the valve housing are slidable in the axial direction. A piston incorporated in the piston, a fitting portion that closes the communication hole, and a taper portion that changes a communication opening degree of the communication hole, and a compressed air is supplied to the valve shaft provided in the piston and the primary port. And a valve shaft movement control mechanism for controlling movement of the valve shaft in a direction to increase the communication opening.

一次側ポートと二次側ポートとを連通させる連通孔に同軸となってシリンダ孔が弁ハウジングに設けられている。シリンダ孔に組み込まれるピストンに設けられた弁軸は、連通孔を閉鎖する嵌合部と、連通孔の開度を変化させるテーパ部とを有している。制御弁の一次側ポートに圧縮空気が供給されていない状態のもとでは、嵌合部により連通孔は閉じられている。一次側ポートに圧縮空気が供給されると、弁軸が駆動されてテーパ部が連通孔の位置に移動し、連通孔の開度が徐々に大きくなる。これにより、空気圧源からの圧縮空気を被供給部材に供給する供給開始時には、徐々に圧縮空気が被供給部材に供給されることになり、被供給部材はスロースタート制御される。一次側ポートに対する圧縮空気の給排を切り換えることにより、制御弁を複雑な構造とすることなく、被供給部材をスロースタート制御することができる。   A cylinder hole is provided in the valve housing so as to be coaxial with the communication hole for communicating the primary side port and the secondary side port. The valve shaft provided in the piston incorporated in the cylinder hole has a fitting part that closes the communication hole and a taper part that changes the opening degree of the communication hole. In a state where compressed air is not supplied to the primary port of the control valve, the communication hole is closed by the fitting portion. When compressed air is supplied to the primary port, the valve shaft is driven, the taper portion moves to the position of the communication hole, and the opening degree of the communication hole gradually increases. Thereby, at the start of supply of compressed air from the air pressure source to the supplied member, the compressed air is gradually supplied to the supplied member, and the supplied member is subjected to slow start control. By switching the supply / exhaust of compressed air to / from the primary port, the supplied member can be subjected to slow start control without making the control valve complicated.

一実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is one embodiment. 第2実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 2nd Embodiment. 第3実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 3rd Embodiment. 第4実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 4th Embodiment. 第5実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 5th Embodiment. 第6実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 6th Embodiment. 第7実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 7th Embodiment. 第8実施の形態である制御弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the control valve which is 8th Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。それぞれの実施の形態においては、共通の機能を有する部材には同一の符号が付されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has a common function.

図1に示されるように、制御弁10aは、空気圧源11から供給された圧縮空気を被供給部材12に供給するために使用される。この被供給部材12は、例えば、空気圧シリンダやエアーノズル等の空気圧機器である。被供給部材が空気圧シリンダの場合には、ピストンロッドを突出させるときに圧縮空気を圧力室に供給し、ピストンロッドをばねにより戻すようにした単動型の空気圧シリンダや、ばねを有さない複動型の空気圧シリンダである。   As shown in FIG. 1, the control valve 10 a is used for supplying compressed air supplied from the air pressure source 11 to the supplied member 12. The supplied member 12 is, for example, a pneumatic device such as a pneumatic cylinder or an air nozzle. When the supplied member is a pneumatic cylinder, compressed air is supplied to the pressure chamber when the piston rod is protruded, and the piston rod is returned by a spring, or a pneumatic cylinder that does not have a spring. This is a dynamic pneumatic cylinder.

制御弁10aは、ブロック状の金属製の部材からなる弁ハウジング13を有している。弁ハウジング13には、一次側ポート14と二次側ポート15とが設けられている。一次側ポート14は、弁ハウジング13の一方の側面に開口し、一次側流路16により空気圧源11に接続される。二次側ポート15は、弁ハウジング13の他方の側面に開口し、二次側流路17により被供給部材12に接続される。弁ハウジング13には、図1において上下方向に延びる段付きの取付孔18が形成されている。一次側ポート14と二次側ポート15はそれぞれ取付孔18に連通している。一次側ポート14は弁ハウジング13の一端部側に形成され、二次側ポート15は一次側ポート14に対して上方にずれた位置に形成されている。   The control valve 10a has a valve housing 13 made of a block-shaped metal member. The valve housing 13 is provided with a primary side port 14 and a secondary side port 15. The primary side port 14 opens on one side surface of the valve housing 13 and is connected to the air pressure source 11 by the primary side flow path 16. The secondary side port 15 opens on the other side surface of the valve housing 13 and is connected to the supplied member 12 by the secondary side flow path 17. A stepped mounting hole 18 extending in the vertical direction in FIG. 1 is formed in the valve housing 13. The primary side port 14 and the secondary side port 15 communicate with the mounting hole 18, respectively. The primary side port 14 is formed on one end side of the valve housing 13, and the secondary side port 15 is formed at a position shifted upward with respect to the primary side port 14.

取付孔18の一部は連通孔21となっており、この連通孔21により一次側ポート14と二次側ポート15とが連通される。取付孔18のうち図1において上側の他端部側は、シリンダ孔22となっており、シリンダ孔22は連通孔21と同軸となっている。シリンダ孔22にはピストン23が組み込まれ、このピストン23には弁軸24が設けられている。弁軸24の先端部には連通孔21を閉鎖する嵌合部25が設けられ、弁軸24の基端部側には嵌合部25に連なってテーパ部26が設けられている。   A part of the mounting hole 18 serves as a communication hole 21, and the primary side port 14 and the secondary side port 15 communicate with each other through the communication hole 21. The other end portion on the upper side in FIG. 1 of the mounting hole 18 is a cylinder hole 22, and the cylinder hole 22 is coaxial with the communication hole 21. A piston 23 is incorporated in the cylinder hole 22, and a valve shaft 24 is provided in the piston 23. A fitting portion 25 that closes the communication hole 21 is provided at the distal end portion of the valve shaft 24, and a tapered portion 26 is provided on the proximal end portion side of the valve shaft 24 so as to continue to the fitting portion 25.

取付孔18の上端部には、円筒形状のポートプラグ27が取り付けられている。ピストン23はポートプラグ27に突き当てられる後退限位置と、弁ハウジング13に設けられた第1のストッパ面28に突き当てられる前進限位置との間を軸方向に往復動する。ピストン23により、シリンダ孔22はピストン23の前面側の連通室22aと、後面側の弁軸移動制御室22bとに仕切られている。ピストン23にはシール部材29が装着されており、シール部材29によりピストン23には摺動抵抗が加えられている。また、ポートプラグ27にはシール部材30が装着されている。ピストン23に後退方向のばね力を付勢するために、弁軸24の外側にはばね部材31が装着されており、ばね部材31により弁軸24には、嵌合部25が連通孔21に嵌まり合って連通孔21を閉鎖する位置に向かう後退方向のばね力が付勢される。ばね部材31は圧縮コイルばねであり、ばね部材31の一端はピストン23の前面に当接し、ばね部材31の他端は、弁ハウジング13に形成された第2のストッパ面32に当接している。取付孔18の下端部は閉塞プラグ33により閉塞されている。   A cylindrical port plug 27 is attached to the upper end portion of the attachment hole 18. The piston 23 reciprocates in the axial direction between a retreat limit position that abuts against the port plug 27 and an advance limit position that abuts against the first stopper surface 28 provided in the valve housing 13. The cylinder hole 22 is partitioned by the piston 23 into a communication chamber 22a on the front surface side of the piston 23 and a valve shaft movement control chamber 22b on the rear surface side. A seal member 29 is attached to the piston 23, and a sliding resistance is applied to the piston 23 by the seal member 29. A seal member 30 is attached to the port plug 27. In order to bias the spring force in the backward direction to the piston 23, a spring member 31 is mounted on the outside of the valve shaft 24, and the fitting portion 25 is connected to the communication hole 21 on the valve shaft 24 by the spring member 31. The spring force in the backward direction toward the position where the communication hole 21 is fitted and closed is biased. The spring member 31 is a compression coil spring. One end of the spring member 31 is in contact with the front surface of the piston 23, and the other end of the spring member 31 is in contact with a second stopper surface 32 formed in the valve housing 13. . The lower end portion of the mounting hole 18 is closed by a closing plug 33.

一次側流路16には電磁弁からなる切換弁34が設けられており、この切換弁34は空気圧源11から供給された圧縮空気を一次側ポート14に供給する位置と、供給を停止する位置との2位置に作動する。ポートプラグ27に設けられたパイロットポート35は、弁軸移動制御室22bに連通している。パイロットポート35と一次側流路16との間には、パイロット流路36が設けられており、一次側ポート14に供給される圧縮空気は、パイロット流路36によりパイロットポート35に供給される。パイロットポート35に圧縮空気が供給されると、ピストン23にはばね力に抗して前進方向の推力が加えられる。   The primary flow path 16 is provided with a switching valve 34 comprising an electromagnetic valve. The switching valve 34 is a position for supplying compressed air supplied from the air pressure source 11 to the primary port 14 and a position for stopping the supply. 2 position. A pilot port 35 provided in the port plug 27 communicates with the valve shaft movement control chamber 22b. A pilot flow path 36 is provided between the pilot port 35 and the primary side flow path 16, and the compressed air supplied to the primary side port 14 is supplied to the pilot port 35 through the pilot flow path 36. When compressed air is supplied to the pilot port 35, thrust in the forward direction is applied to the piston 23 against the spring force.

ピストン23が一次側ポート14に向かう方向をピストン23の前進方向とし、逆方向を後退方向とする。弁軸24の先端部は連通孔21を閉鎖する嵌合部25となっており、嵌合部25が連通孔21を閉鎖すると、連通孔21は全閉状態となる。弁軸24の基端部側は嵌合部25に連なるテーパ部26となっており、テーパ部26は嵌合部25からピストン23に向けて外径が漸次減少するように傾斜している。これにより、ピストン23が前進方向に駆動されて、テーパ部26が連通孔21の位置となると、弁軸24の位置に応じて、連通孔21の連通開度が変化する。パイロット流路36には流量可変の絞り弁37が設けられており、パイロットポート35を介して弁軸移動制御室22bに供給される圧縮空気は、一次側ポート14に供給される圧縮空気よりも絞られる。パイロット流路36にはバイパス流路38が接続されており、このバイパス流路38には逆止弁39が設けられている。この逆止弁39は空気圧源11からパイロットポート35に向かう空気の流れを阻止し、逆方向の流れを許容する。   The direction in which the piston 23 heads toward the primary port 14 is the forward direction of the piston 23, and the reverse direction is the backward direction. The tip of the valve shaft 24 is a fitting portion 25 that closes the communication hole 21. When the fitting portion 25 closes the communication hole 21, the communication hole 21 is fully closed. The base end side of the valve shaft 24 is a tapered portion 26 connected to the fitting portion 25, and the tapered portion 26 is inclined so that the outer diameter gradually decreases from the fitting portion 25 toward the piston 23. As a result, when the piston 23 is driven in the forward direction and the tapered portion 26 reaches the position of the communication hole 21, the communication opening degree of the communication hole 21 changes according to the position of the valve shaft 24. The pilot flow path 36 is provided with a variable flow rate throttle valve 37, and the compressed air supplied to the valve shaft movement control chamber 22 b via the pilot port 35 is more than the compressed air supplied to the primary side port 14. Squeezed. A bypass flow path 38 is connected to the pilot flow path 36, and a check valve 39 is provided in the bypass flow path 38. The check valve 39 blocks the flow of air from the air pressure source 11 toward the pilot port 35 and allows the flow in the reverse direction.

ピストン23には、ばね部材31により後退方向のばね力が付勢され、パイロット流路36から弁軸移動制御室22bに供給される圧縮空気によりピストン23には前進方向の推力が加えられる。一次側ポート14に圧縮空気が供給されていないときには、ばね力により嵌合部25が連通孔21を閉じる位置に弁軸24が駆動され、一次側ポート14に圧縮空気が供給されると、テーパ部26による連通孔21の連通開度を大きくする方向に弁軸24が駆動される。   A reverse spring force is applied to the piston 23 by the spring member 31, and a forward thrust is applied to the piston 23 by the compressed air supplied from the pilot flow path 36 to the valve shaft movement control chamber 22b. When the compressed air is not supplied to the primary side port 14, the valve shaft 24 is driven to a position where the fitting portion 25 closes the communication hole 21 by the spring force, and when the compressed air is supplied to the primary side port 14, the tapered side is tapered. The valve shaft 24 is driven in a direction to increase the communication opening degree of the communication hole 21 by the portion 26.

図1においては、切換弁34が一次側流路16を閉じる位置となっている。この状態のもとでは、ピストン23はばね部材31のばね力により後退限位置となっており、弁軸24の嵌合部25により連通孔21は閉じられている。この状態のもとで、切換弁34が駆動され、空気圧源11が一次側ポート14とパイロットポート35とに連通すると、絞り弁37とパイロットポート35を介して弁軸移動制御室22bに徐々に供給される圧縮空気により、ピストン23および弁軸24は、ばね力に抗して徐々に前進駆動される。このときには、ピストン23にはシール部材29により摺動抵抗が僅かに加わることになる。弁軸24が前進駆動されると、嵌合部25が連通孔21から離れて、テーパ部26が連通孔21の位置となる。テーパ部26は基端部側が小径となっているので、弁軸24が前進移動するに従って、連通孔21の開度つまり一次側ポート14と二次側ポート15とを連通させる連通開度が徐々に大きくなる。したがって、切換弁34を作動させて被供給部材12を始動させるときには、被供給部材12に供給される圧縮空気の流量が徐々に増加することになる。これにより、被供給部材12は制御弁10aによりスロースタート制御される。   In FIG. 1, the switching valve 34 is in a position to close the primary channel 16. Under this state, the piston 23 is in the retreat limit position by the spring force of the spring member 31, and the communication hole 21 is closed by the fitting portion 25 of the valve shaft 24. Under this state, when the switching valve 34 is driven and the air pressure source 11 communicates with the primary port 14 and the pilot port 35, the valve shaft movement control chamber 22b is gradually passed through the throttle valve 37 and the pilot port 35. The piston 23 and the valve shaft 24 are gradually driven forward against the spring force by the supplied compressed air. At this time, a slight sliding resistance is applied to the piston 23 by the seal member 29. When the valve shaft 24 is driven forward, the fitting portion 25 is separated from the communication hole 21, and the tapered portion 26 becomes the position of the communication hole 21. Since the taper portion 26 has a small diameter on the base end side, as the valve shaft 24 moves forward, the opening degree of the communication hole 21, that is, the communication opening degree that connects the primary side port 14 and the secondary side port 15 gradually increases. Become bigger. Accordingly, when the supply member 12 is started by operating the switching valve 34, the flow rate of the compressed air supplied to the supply member 12 gradually increases. Thereby, the to-be-supplied member 12 is slow-start controlled by the control valve 10a.

図1において、弁軸24が前進限位置となった状態が破線で示されており、弁軸24が前進限位置となると、連通孔21の連通開度は全開状態となる。これにより、被供給部材12には一定流量の圧縮空気が供給される定量供給制御となって駆動される。スロースタート制御から定量供給制御への移行タイミングは、絞り弁37の絞り度により調整される。図1に示されるように、この制御弁10aは、切換弁34により一次側ポート14に対する空気の給排を切り換えることによって、被供給部材12に対する圧縮空気の供給をスロースタート制御することができる。   In FIG. 1, the state in which the valve shaft 24 is in the forward limit position is indicated by a broken line, and when the valve shaft 24 is in the forward limit position, the communication opening degree of the communication hole 21 is fully opened. As a result, the supplied member 12 is driven in a constant supply control in which a constant flow rate of compressed air is supplied. The transition timing from the slow start control to the quantitative supply control is adjusted by the throttle degree of the throttle valve 37. As shown in FIG. 1, the control valve 10 a can perform slow start control of the supply of compressed air to the supplied member 12 by switching the supply and discharge of air to and from the primary side port 14 using the switching valve 34.

例えば、被供給部材12が空気圧シリンダの場合には、スロースタート制御時には、徐々に圧縮空気が増加しながらピストンが駆動され、定量供給制御に移行すると、一定速度でピストンが駆動される。ピストンがストローク端の位置まで駆動されると、ピストンは停止される。また、被供給部材12がエアーノズルの場合には、スロースタート制御時には、徐々にエアーノズルからの吐出空気が増加し、定量供給制御に移行すると、一定量の空気がエアーノズルから吐出される。   For example, when the supplied member 12 is a pneumatic cylinder, during slow start control, the piston is driven while the compressed air gradually increases, and when shifting to fixed supply control, the piston is driven at a constant speed. When the piston is driven to the stroke end position, the piston is stopped. Further, when the supplied member 12 is an air nozzle, the discharge air from the air nozzle gradually increases during the slow start control, and a fixed amount of air is discharged from the air nozzle when shifting to the constant supply control.

図2に示す制御弁10bにおいては、シリンダ孔22内に樹脂製のスリーブ41が設けられている。ピストン23は、スリーブ41内に組み込まれており、スリーブ41により軸方向摺動自在に案内される。図1に示した制御弁10aにおいては、ピストン23とシール部材29が金属面と摺動接触する。これに対し、図2に示すように、スリーブ41をフッ素樹脂等の樹脂により形成すると、ピストン23とシール部材29は樹脂面に摺動接触するので、図1に示した制御弁10aに比して、ピストン23とシール部材29の摺動性が高められる。図1に示した制御弁10aが使用される空気圧回路においては、ピストン23等の摺動性を高めるために、空気圧源11から供給される圧縮空気に油分を混入されることがある。これに対し、図2に示すように、ピストン23を樹脂製のスリーブ41に摺動させるようにすると、圧縮空気に油分を混入させたり、弁ハウジング13を樹脂製としたりすることなく、ピストン23を円滑に作動させることができる。   In the control valve 10 b shown in FIG. 2, a resin sleeve 41 is provided in the cylinder hole 22. The piston 23 is incorporated in the sleeve 41 and is guided by the sleeve 41 so as to be slidable in the axial direction. In the control valve 10a shown in FIG. 1, the piston 23 and the seal member 29 are in sliding contact with the metal surface. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the sleeve 41 is made of a resin such as a fluororesin, the piston 23 and the seal member 29 are in sliding contact with the resin surface, so that the control valve 10a shown in FIG. Thus, the slidability between the piston 23 and the seal member 29 is improved. In the pneumatic circuit in which the control valve 10a shown in FIG. 1 is used, oil may be mixed into the compressed air supplied from the pneumatic pressure source 11 in order to improve the slidability of the piston 23 and the like. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the piston 23 is slid on the resin sleeve 41, the piston 23 is not mixed with oil into the compressed air or the valve housing 13 is made of resin. Can be operated smoothly.

図3に示す制御弁10cにおいては、弁軸24の先端部に嵌合部25よりも大径のポペット型の閉鎖弁42が設けられている。この閉鎖弁42は、弁軸24が後退移動したときに、連通孔21の一次側端面43に突き当てられて連通孔21を密閉する。一次側端面43に対向する閉鎖弁42の対向面には、シール部材44が設けられている。このシール部材44を一次側端面43に取り付けるようにしても良い。   In the control valve 10 c shown in FIG. 3, a poppet type closing valve 42 having a larger diameter than the fitting portion 25 is provided at the distal end portion of the valve shaft 24. When the valve shaft 24 moves backward, the shut-off valve 42 is abutted against the primary side end face 43 of the communication hole 21 to seal the communication hole 21. A seal member 44 is provided on the facing surface of the closing valve 42 facing the primary side end surface 43. The seal member 44 may be attached to the primary side end face 43.

嵌合部25を連通孔21に摺動させるために、嵌合部25と連通孔21との間には僅かな隙間を設ける必要がある。したがって、図1に示した制御弁10a、および図2に示した制御弁10bにおいては、嵌合部25が連通孔21を閉鎖した状態のもとでも、一次側ポート14に供給された空気の一部が連通孔21から二次側ポート15に向けて僅かに流れることになる。それに対して、図3に示す制御弁10cにおいては、弁軸24が後退限位置となると、連通孔21は密閉状態となって連通孔21における空気の流れは発生しない。   In order to slide the fitting portion 25 into the communication hole 21, it is necessary to provide a slight gap between the fitting portion 25 and the communication hole 21. Therefore, in the control valve 10 a shown in FIG. 1 and the control valve 10 b shown in FIG. 2, the air supplied to the primary port 14 is kept even when the fitting portion 25 closes the communication hole 21. A part flows slightly from the communication hole 21 toward the secondary side port 15. On the other hand, in the control valve 10c shown in FIG. 3, when the valve shaft 24 is in the retreat limit position, the communication hole 21 is in a sealed state, and no air flows in the communication hole 21.

図4に示す制御弁10dにおいては、弁ハウジング13に可変の絞り弁37が組み込まれている。弁ハウジング13に形成された取付孔18には、段付き円筒形状のニードル受け部材45が装着されており、ピストン23がニードル受け部材45に突き当てられると、ピストン23は後退限位置となる。弁ハウジング13にはパイロットポート35が形成されている。パイロットポート35に供給された圧縮空気をピストン23の後端面側の弁軸移動制御室22bに案内するために、ニードル受け部材45の円筒部には、パイロットポート35に連通する貫通孔46が形成されている。ニードル受け部材45の先端部には、軸方向に延びて貫通孔46とピストン23の上側の室とを連通させる絞り孔47が形成されている。   In the control valve 10 d shown in FIG. 4, a variable throttle valve 37 is incorporated in the valve housing 13. A stepped cylindrical needle receiving member 45 is mounted in the mounting hole 18 formed in the valve housing 13, and when the piston 23 is abutted against the needle receiving member 45, the piston 23 is in the retreat limit position. A pilot port 35 is formed in the valve housing 13. In order to guide the compressed air supplied to the pilot port 35 to the valve shaft movement control chamber 22b on the rear end face side of the piston 23, a through hole 46 communicating with the pilot port 35 is formed in the cylindrical portion of the needle receiving member 45. Has been. A throttle hole 47 that extends in the axial direction and communicates the through hole 46 and the upper chamber of the piston 23 is formed at the tip of the needle receiving member 45.

ニードル受け部材45にはニードル弁軸48が軸方向に移動自在に配置されており、ニードル弁軸48の先端部には、先端に向けて外径が小さくなるように傾斜したニードル部49が設けられている。ニードル部49の軸方向の位置を変化させると、絞り孔47の開度が調整される。これにより、弁軸移動制御室22bに供給されて、ピストン23に対し前進方向に付勢される圧縮空気の流量が調整される。   A needle valve shaft 48 is disposed on the needle receiving member 45 so as to be movable in the axial direction, and a needle portion 49 that is inclined so that the outer diameter decreases toward the tip is provided at the tip of the needle valve shaft 48. It has been. When the position of the needle portion 49 in the axial direction is changed, the opening degree of the throttle hole 47 is adjusted. As a result, the flow rate of the compressed air supplied to the valve shaft movement control chamber 22b and urged in the forward direction with respect to the piston 23 is adjusted.

取付孔18の端部には円筒形状のエンドキャップ51が固定されており、ニードル弁軸48に設けられた雄ねじ部52は、エンドキャップ51の雌ねじにねじ結合されている。ニードル弁軸48を回転させると、ニードル部49と絞り孔47との間を流れる空気の流量が調整される。雄ねじ部52の突出端部にはロックナット53がねじ結合されており、ロックナット53をエンドキャップ51に締結すると、ニードル弁軸48の回転が規制される。このように、弁ハウジング13に絞り弁37を組み込むと、上述した場合と相違して、パイロット流路36に絞り弁37を設けることが不要となる。ニードル受け部材45と取付孔18との間はシール部材30a,30bによりシールされ、ニードル弁軸48とニードル受け部材45との間はシール部材30cによりシールされる。   A cylindrical end cap 51 is fixed to the end of the mounting hole 18, and a male screw portion 52 provided on the needle valve shaft 48 is screwed to a female screw of the end cap 51. When the needle valve shaft 48 is rotated, the flow rate of the air flowing between the needle portion 49 and the throttle hole 47 is adjusted. A lock nut 53 is screwed to the protruding end portion of the male screw portion 52. When the lock nut 53 is fastened to the end cap 51, the rotation of the needle valve shaft 48 is restricted. Thus, when the throttle valve 37 is incorporated in the valve housing 13, unlike the case described above, it is not necessary to provide the throttle valve 37 in the pilot flow path 36. The gap between the needle receiving member 45 and the mounting hole 18 is sealed by seal members 30a and 30b, and the gap between the needle valve shaft 48 and the needle receiving member 45 is sealed by a seal member 30c.

図5は図4に示した制御弁10dの変形例である制御弁10eを示す。図4に示した制御弁10dにおいては、パイロット流路36が弁ハウジング13の外部に設けられているのに対し、図5に示した制御弁10eにおいては、パイロット流路36が弁ハウジング13に設けられている。シリンダ孔22に連通して弁ハウジング13に設けられたパイロットポート35は、パイロット流路36により一次側ポート14に連通している。   FIG. 5 shows a control valve 10e which is a modification of the control valve 10d shown in FIG. In the control valve 10d shown in FIG. 4, the pilot flow path 36 is provided outside the valve housing 13, whereas in the control valve 10e shown in FIG. Is provided. A pilot port 35 provided in the valve housing 13 so as to communicate with the cylinder hole 22 communicates with the primary port 14 via a pilot flow path 36.

図6は、図1に示した制御弁10aの変形例である制御弁10fを示す。この制御弁10fにおいては、上述したばね部材31が設けられていない。図6に示した制御弁10fにおいては、以下のように動作する。一次側ポートに圧縮空気が供給された直後に、弁軸24が図中の下限に位置していたとしても、連通室22aに導入された圧縮空気によりピストン23に対して上向きの力が作用するので、ピストン23と嵌合部25は即座に図中の上限位置に移動する。これにより、一次側ポート14に圧縮空気が供給された直後に、二次側ポート15に圧縮空気がそのまま流出することはないので、スロースタートすることが確保される。   FIG. 6 shows a control valve 10f which is a modification of the control valve 10a shown in FIG. In the control valve 10f, the above-described spring member 31 is not provided. The control valve 10f shown in FIG. 6 operates as follows. Immediately after the compressed air is supplied to the primary port, an upward force is applied to the piston 23 by the compressed air introduced into the communication chamber 22a even if the valve shaft 24 is located at the lower limit in the figure. Therefore, the piston 23 and the fitting part 25 immediately move to the upper limit position in the figure. Accordingly, immediately after the compressed air is supplied to the primary side port 14, the compressed air does not flow out to the secondary side port 15 as it is, so that a slow start is ensured.

図1〜図6に示した制御弁10a〜10fにおいては、ピストン23に推力を加える一次側の圧縮空気の流量を絞り弁37により調整するようにしたタイプであり、メータイン制御となっている。それぞれの絞り弁37は、弁軸移動制御機構となっている。なお、制御弁10a〜10fにおいては、ばね部材31を弁移動制御室22b内に装着するようにしても良い。   The control valves 10a to 10f shown in FIGS. 1 to 6 are of a type in which the flow rate of the primary compressed air that applies thrust to the piston 23 is adjusted by the throttle valve 37, and is meter-in control. Each throttle valve 37 is a valve shaft movement control mechanism. In the control valves 10a to 10f, the spring member 31 may be mounted in the valve movement control chamber 22b.

図7に示す制御弁10gおいては、弁ハウジング13に設けられた取付孔18の一端部側が一次側ポート14となっており、一次側ポート14と連通孔21とシリンダ孔22は同軸となっている。二次側ポート15は一次側ポート14よりも弁ハウジング13の他端部側に設けられており、一次側ポート14と二次側ポート15は連通孔21を介して連通している。   In the control valve 10g shown in FIG. 7, the one end side of the mounting hole 18 provided in the valve housing 13 is the primary side port 14, and the primary side port 14, the communication hole 21, and the cylinder hole 22 are coaxial. ing. The secondary side port 15 is provided on the other end side of the valve housing 13 with respect to the primary side port 14, and the primary side port 14 and the secondary side port 15 communicate with each other through the communication hole 21.

一次側ポート14は一次側流路16により空気圧源11に接続され、一次側流路16には切換弁34が設けられている。二次側ポート15は、二次側流路17により被供給部材12に接続される。図6に示されるように、一次側ポート14は弁ハウジング13の下端面に開口されているが、図1〜図5に示したように、一次側ポート14を弁ハウジング13の側面に開口させるようにしても良い。なお、図1〜図4に示した制御弁においても、一次側ポート14を弁ハウジング13の下端面に開口させるようにしても良い。   The primary side port 14 is connected to the air pressure source 11 by a primary side flow path 16, and a switching valve 34 is provided in the primary side flow path 16. The secondary side port 15 is connected to the supplied member 12 by the secondary side flow path 17. As shown in FIG. 6, the primary side port 14 is opened at the lower end surface of the valve housing 13. However, as shown in FIGS. 1 to 5, the primary side port 14 is opened at the side surface of the valve housing 13. You may do it. In the control valve shown in FIGS. 1 to 4, the primary port 14 may be opened at the lower end surface of the valve housing 13.

図7に示されるように、取付孔18の端部に固定されたエンドキャップ54とピストン23との間の弁軸移動制御室22bには、ピストン23に対して前進方向のばね力を付勢するために、ばね部材31aが装着されている。このばね部材31aは、圧縮コイルばねであり、一端がエンドキャップ54に当接し、他端がピストン23に当接している。ピストン23に設けられた弁軸24の先端部にはテーパ部26aが設けられており、弁軸24の基端部側には嵌合部25aが設けられている。ばね力によりピストン23および弁軸24が前進限位置となると、嵌合部25aが連通孔21を閉鎖する位置となる。   As shown in FIG. 7, the valve shaft movement control chamber 22 b between the end cap 54 fixed to the end of the mounting hole 18 and the piston 23 is biased with a spring force in the forward direction with respect to the piston 23. In order to do this, a spring member 31a is mounted. The spring member 31 a is a compression coil spring, and has one end in contact with the end cap 54 and the other end in contact with the piston 23. A tapered portion 26 a is provided at the distal end portion of the valve shaft 24 provided on the piston 23, and a fitting portion 25 a is provided on the proximal end portion side of the valve shaft 24. When the piston 23 and the valve shaft 24 reach the forward limit position by the spring force, the fitting portion 25a becomes a position where the communication hole 21 is closed.

テーパ部26aは嵌合部25aから弁軸24の先端に向けて外径が漸次減少するように傾斜しており、一次側ポート14に向けて突出している。したがって、一次側ポート14に圧縮空気が供給されて、弁軸24に一次側の圧力が加わると、弁軸24はピストン23とともに後退方向に駆動される。これにより、テーパ部26aが連通孔21の位置となると、弁軸24の位置に応じて連通孔21の連通開度が変化する。   The tapered portion 26 a is inclined so that the outer diameter gradually decreases from the fitting portion 25 a toward the tip of the valve shaft 24, and protrudes toward the primary port 14. Therefore, when compressed air is supplied to the primary port 14 and primary pressure is applied to the valve shaft 24, the valve shaft 24 is driven in the backward direction together with the piston 23. Thereby, when the taper part 26a becomes the position of the communication hole 21, the communication opening degree of the communication hole 21 changes according to the position of the valve shaft 24.

ピストン23が後退移動するときに、弁軸移動制御室22bから外部に排出される空気を絞るために、エンドキャップ54には絞り孔55が設けられている。この絞り孔55は、ピストン23が前進移動するときには、外部の空気を弁軸移動制御室22b内に案内する。このように、絞り孔55を有するエンドキャップ54により絞り弁37が構成される。絞り弁37の構造としては、エンドキャップ54に大径の孔を設け、その大径の孔に連通する流路に、上述した絞り弁37と逆止弁39とを設けるようにしても良い。その場合には、絞り弁37は、弁軸移動制御室22bから空気が外部に流れるときの流量を絞り、逆止弁39は、弁軸移動制御室22bから空気が外部に流れるときには空気の流れを阻止し、逆方向への空気の流れを許容する。   When the piston 23 moves backward, the end cap 54 is provided with a throttle hole 55 in order to throttle the air discharged to the outside from the valve shaft movement control chamber 22b. The throttle hole 55 guides external air into the valve shaft movement control chamber 22b when the piston 23 moves forward. Thus, the throttle valve 37 is constituted by the end cap 54 having the throttle hole 55. As a structure of the throttle valve 37, a large-diameter hole may be provided in the end cap 54, and the above-described throttle valve 37 and the check valve 39 may be provided in a flow path communicating with the large-diameter hole. In that case, the throttle valve 37 restricts the flow rate when the air flows from the valve shaft movement control chamber 22b to the outside, and the check valve 39 flows the air flow when the air flows from the valve shaft movement control chamber 22b to the outside. And allow air flow in the opposite direction.

弁軸24には、弁軸24が前進限位置となったときに、連通孔21の二次側端面56に突き当てられるシール部材57が設けられている。シール部材57が二次側端面56に突き当てられると、連通孔21は密閉される。シール部材57を二次側端面56に取り付けるようにし、シール部材57に突き当てられる段部を弁軸24に設けるようにしても良い。   The valve shaft 24 is provided with a seal member 57 that abuts against the secondary side end surface 56 of the communication hole 21 when the valve shaft 24 reaches the forward limit position. When the seal member 57 is abutted against the secondary side end face 56, the communication hole 21 is sealed. The seal member 57 may be attached to the secondary side end face 56, and a stepped portion that abuts against the seal member 57 may be provided on the valve shaft 24.

図8に示す制御弁10hにおいては、図2に示した制御弁10bと同様に、シリンダ孔22内に樹脂製のスリーブ41が設けられている。ピストン23は、スリーブ41内に組み込まれており、スリーブ41により軸方向摺動自在に案内される。ピストン23を樹脂製のスリーブ41に摺動させるようにすると、上述したように、圧縮空気に油分を混入させたり、弁ハウジング13を樹脂製としたりすることなく、ピストン23を円滑に作動させることができる。   In the control valve 10h shown in FIG. 8, a resin sleeve 41 is provided in the cylinder hole 22 similarly to the control valve 10b shown in FIG. The piston 23 is incorporated in the sleeve 41 and is guided by the sleeve 41 so as to be slidable in the axial direction. When the piston 23 is slid on the resin sleeve 41, as described above, the piston 23 can be smoothly operated without mixing oil into the compressed air or making the valve housing 13 made of resin. Can do.

図7および図8に示すように、エンドキャップ54には、内径が小さくなった絞り孔55が設けられており、ピストン23の後退移動時には弁軸移動制御室22bから絞り孔55を介して外部に排出される空気が絞られている。これにより、制御弁10g,10hはメータアウト制御となっている。エンドキャップ54に絞り孔55を設けない場合には、エンドキャップ54に設けられた連通孔に給排管を接続して、その給排管に絞り弁が設けられる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the end cap 54 is provided with a throttle hole 55 having a small inner diameter. When the piston 23 is moved backward, the end cap 54 is externally connected from the valve shaft movement control chamber 22b via the throttle hole 55. The air exhausted is throttled. Thereby, the control valves 10g and 10h are meter-out control. When the end cap 54 is not provided with the throttle hole 55, a supply / discharge pipe is connected to the communication hole provided in the end cap 54, and a throttle valve is provided in the supply / discharge pipe.

上述したように、本発明の制御弁は一次側ポートに対して圧縮空気の供給を開始させると、供給開始初期には、被供給部材12に供給される圧縮空気の流量が徐々に増加することになるので、一次側ポートに対して圧縮空気を供給する状態と供給を停止する状態とに切り換える切換弁を、制御弁と空気圧源との間に設けることにより、簡単な構造の制御弁により被供給部材12をスロースタート制御することができる。   As described above, when the control valve of the present invention starts supplying compressed air to the primary side port, the flow rate of the compressed air supplied to the supplied member 12 gradually increases at the beginning of supply. Therefore, by providing a switching valve between the control valve and the air pressure source for switching between the state where compressed air is supplied to the primary port and the state where supply is stopped, the control valve with a simple structure can be used. The supply member 12 can be subjected to slow start control.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

10a〜10h 制御弁
11 空気圧源
12 被供給部材
13 弁ハウジング
14 一次側ポート
15 二次側ポート
16 一次側流路
17 二次側流路
21 連通孔
22 シリンダ孔
23 ピストン
24 弁軸
25,25a 嵌合部
26,26a テーパ部
31,31a ばね部材
34 切換弁
35 パイロットポート
36 パイロット流路
37 絞り弁
38 バイパス流路
39 逆止弁
42 閉鎖弁
48 ニードル弁軸
49 ニードル部
10a to 10h Control valve 11 Air pressure source 12 Supply target member 13 Valve housing 14 Primary side port 15 Secondary side port 16 Primary side flow path 17 Secondary side flow path 21 Communication hole 22 Cylinder hole 23 Piston 24 Valve shaft 25, 25a Fit Joint part 26, 26a Taper part 31, 31a Spring member 34 Switching valve 35 Pilot port 36 Pilot flow path 37 Throttle valve 38 Bypass flow path 39 Check valve 42 Close valve 48 Needle valve shaft 49 Needle part

Claims (8)

空気圧源から供給された圧縮空気を被供給部材に供給する制御弁であって、
前記空気圧源に接続される一次側ポート、前記被供給部材に接続される二次側ポート、および前記一次側ポートと前記二次側ポートとを連通させる連通孔が設けられた弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに前記連通孔と同軸に設けられたシリンダ孔に、軸方向に摺動自在に組み込まれるピストンと、
前記連通孔を閉鎖する嵌合部と、前記連通孔の連通開度を変化させるテーパ部とを備え、前記ピストンに設けられる弁軸と、
前記一次側ポートに圧縮空気が供給されると、前記連通開度を大きくする方向への前記弁軸の移動を制御する弁軸移動制御機構と、を有する、
制御弁。
A control valve for supplying compressed air supplied from an air pressure source to a supplied member;
A valve housing provided with a primary side port connected to the air pressure source, a secondary side port connected to the supplied member, and a communication hole for communicating the primary side port and the secondary side port;
A piston that is slidably incorporated in the axial direction into a cylinder hole provided coaxially with the communication hole in the valve housing;
A fitting portion that closes the communication hole; and a taper portion that changes a communication opening degree of the communication hole; and a valve shaft provided in the piston;
A valve shaft movement control mechanism for controlling movement of the valve shaft in a direction to increase the communication opening when compressed air is supplied to the primary side port;
Control valve.
請求項1記載の制御弁において、前記弁軸移動制御機構は、前記嵌合部が前記連通孔を閉鎖する位置から前記テーパ部が前記連通孔の連通開度を変化させる位置に移動する際に、前記ピストンの移動速度を制御する絞り弁である、制御弁。   2. The control valve according to claim 1, wherein the valve shaft movement control mechanism is configured such that when the tapered portion moves from a position where the fitting portion closes the communication hole to a position where the communication opening degree of the communication hole is changed. A control valve which is a throttle valve for controlling the moving speed of the piston. 請求項2記載の制御弁において、前記嵌合部は、前記弁軸の先端部に設けられ、前記テーパ部は前記嵌合部に連なって前記ピストンに向けて外径が漸次減少するように傾斜して前記弁軸の基端部側に設けられ、前記一次側ポートに連通して前記ピストンに前進方向の推力を加えるパイロット流路に前記絞り弁を設けた、制御弁。   3. The control valve according to claim 2, wherein the fitting portion is provided at a distal end portion of the valve shaft, and the tapered portion is connected to the fitting portion and is inclined so that an outer diameter gradually decreases toward the piston. The control valve is provided on the base end side of the valve shaft, and the throttle valve is provided in a pilot flow path that communicates with the primary port and applies thrust in the forward direction to the piston. 請求項2または3記載の制御弁において、前記弁ハウジングに設けられたパイロットポートに前記パイロット流路を接続し、前記絞り弁は、前記空気圧源から前記パイロットポートに向かう空気の流れを絞る、制御弁。   4. The control valve according to claim 2, wherein the pilot flow path is connected to a pilot port provided in the valve housing, and the throttle valve throttles a flow of air from the air pressure source toward the pilot port. valve. 請求項2または3記載の制御弁において、前記弁ハウジングに設けられたパイロットポートに前記パイロット流路を接続し、前記パイロットポートと前記ピストンとの間に前記絞り弁を設けた、制御弁。   4. The control valve according to claim 2, wherein the pilot flow path is connected to a pilot port provided in the valve housing, and the throttle valve is provided between the pilot port and the piston. 請求項2〜4のいずれか1項に記載の制御弁において、前記弁軸が後退移動したときに前記連通孔の一次側端面に突き当てられる閉鎖弁を前記弁軸の先端に設けた、制御弁。   The control valve according to any one of claims 2 to 4, wherein a closing valve that is abutted against a primary side end surface of the communication hole when the valve shaft is moved backward is provided at a tip of the valve shaft. valve. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御弁において、前記ピストンを軸方向摺動自在に案内する樹脂製のスリーブを前記シリンダ孔内に設けた、制御弁。   The control valve according to any one of claims 1 to 5, wherein a sleeve made of resin that guides the piston in an axially slidable manner is provided in the cylinder hole. 請求項1または2記載の制御弁において、前記テーパ部は前記弁軸の先端部に、当該先端部に向けて外径が漸次減少するように傾斜して設けられ、前記嵌合部は前記テーパ部に連なって前記弁軸の基端部側に設けられた、制御弁。
3. The control valve according to claim 1, wherein the tapered portion is provided at a tip portion of the valve shaft so as to be inclined so that an outer diameter gradually decreases toward the tip portion, and the fitting portion is the tapered portion. A control valve that is provided on the base end side of the valve shaft.
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