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公開番号2024021395
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-16
出願番号2022124192
出願日2022-08-03
発明の名称残圧排気エア回路及び残圧排気弁
出願人SMC株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F15B 20/00 20060101AFI20240208BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】流路を切り換える2つの電磁弁の誤作動を1つの圧力センサによって検出すると同時に、エア機器の残圧を電磁弁を通じて迅速且つ確実に排気することができるようにする。
【解決手段】残圧排気エア回路1は、エア源2からのエアをエアシリンダ100に供給する主流路9と、エアシリンダ100のエアを排気する排気流路10と、電磁弁12,13の誤作動を検出する第1センサ8と、該第1センサ8に前記エア源2からのエアを供給する検出流路11と、主流路9、排気流路10及び検出流路11の連通状態を切り換える2つの電磁弁12,13とを有し、2つの電磁弁12,13は、オフ時の第1位置12a,13aとオン時の第2位置12b,13bとを有する2位置弁からなっていて、同期的にオン・オフ制御され、2つの電磁弁12,13が同期して動作しない場合、エア源2からのエアを第1センサ8に供給して2つの電磁弁12,13の誤作動を検出すると同時に、エアシリンダ100のエアを電磁弁12,13を通じて排気する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エア源からのエアをエアシリンダに供給する主流路と、前記エアシリンダのエアを排気する排気流路と、前記エア源からのエアを第１センサに供給する検出流路と、前記主流路、排気流路及び検出流路の連通状態を切り換える２つの電磁弁と、前記２つの電磁弁の誤作動をエアの作用により検出する前記第１センサとを有し、
前記２つの電磁弁は、オフ時の第１位置とオン時の第２位置とを有する２位置弁であって、同期的にオン・オフ制御され、
前記２つの電磁弁が共に前記第１位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記エアシリンダ及び検出流路が前記排気流路に接続されることにより該エアシリンダ及び検出流路が排気状態にされ、
前記２つの電磁弁が共に前記第２位置にあるときは、前記主流路が導通状態になってエア源からのエアが該主流路を通じて前記エアシリンダに供給されると共に、前記排気流路及び前記検出流路が遮断されることにより前記排気流路によるエアシリンダのエアの排気及び前記検出流路による前記第１センサへのエアの供給が停止され、
前記２つの電磁弁の一方が第１位置にあって他方が第２位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記排気流路が前記エアシリンダに接続されることにより該排気流路を通じて前記エアシリンダのエアの排気が行われ、且つ、前記検出流路がエア源に接続されて該エア源からのエアが前記第１センサに供給されることにより該第１センサで前記２つの電磁弁の誤作動が検出される、
ように構成されていることを特徴とする残圧排気エア回路。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記主流路にソフトスタートバルブが接続され、
前記ソフトスタートバルブは、エアで操作される切換弁と、エアの流量を制限する絞り弁とを並列に接続することにり構成されていて、前記２つの電磁弁が共にオンになって前記主流路を通じてエア源と前記エアシリンダとが接続されたとき、前記絞り弁を通じて前記エアシリンダに制限流量のエアを供給することにより該エアシリンダをソフトスタートさせ、前記主流路のエアの一部が前記切換弁にフィードバックされると該切換弁が切り換わり、前記エア源からのエアを自由流れ状態で前記エアシリンダに供給するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の残圧排気エア回路。
【請求項３】
前記２つの電磁弁の一方は、前記主流路の前記入力ポート寄りの位置に接続された第１電磁弁であり、他方は、前記主流路の前記出力ポート寄りの位置に接続された第２電磁弁であり、
前記排気流路は、前記第１電磁弁の故障時に、前記第２電磁弁を通じて前記エアシリンダのエアを排気し、前記第２電磁弁の故障時に、該第２電磁弁を経由して前記第１電磁弁を通じて前記エアシリンダのエアを排気する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の残圧排気エア回路。
【請求項４】
前記主流路に、前記エアシリンダに供給されるエアの圧力を検出する第２センサとエアの圧力を表示するエアゲージとが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の残圧排気エア回路。
【請求項５】
ハウジングに、エア源に接続される入力ポートと、エアシリンダに接続される出力ポートと、外部に開放する排気ポートとを設けると共に、前記入力ポートと出力ポートとを結ぶ主流路と、前記出力ポートと排気ポートとを結ぶ排気流路と、前記入力ポートと第１センサとを結ぶ検出流路と、前記主流路、排気流路及び検出流路の連通状態を切り換える２つの電磁弁と、前記検出流路を通じて供給されるエアの作用により前記２つの電磁弁の誤作動を検出する前記第１センサと、前記エアシリンダをソフトスタートさせるためのソフトスタートバルブとを設けることにより構成され、
前記２つの電磁弁は、オフ時の第１位置とオン時の第２位置とを有する２位置弁であって、同期的にオン・オフ制御され、
前記２つの電磁弁が共に前記第１位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記エアシリンダ及び検出流路が前記排気流路に接続されることにより該エアシリンダ及び検出流路が排気状態にされ、
前記２つの電磁弁が共に前記第２位置にあるときは、前記主流路が導通状態になってエア源からのエアが該主流路を通じて前記エアシリンダに供給されると共に、前記排気流路及び前記検出流路が遮断されることにより前記排気流路によるエアシリンダのエアの排気及び前記検出流路による前記第１センサへのエアの供給が停止され、
前記２つの電磁弁の一方が第１位置にあって他方が第２位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記排気流路が前記エアシリンダに接続されることにより該排気流路を通じて前記エアシリンダのエアの排気が行われ、且つ、前記検出流路がエア源に接続されて該エア源からのエアが前記第１センサに供給されることにより該第１センサで前記２つの電磁弁の誤作動が検出される、
ように構成されていることを特徴とする残圧排気弁。
【請求項６】
前記ハウジングに、前記出力ポートから前記エアシリンダに供給されるエアの圧力を検出する第２センサとエアの圧力を表示するエアゲージとが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の残圧排気弁。
【請求項７】
前記ハウジングは、前後方向に細長い直方体状をしていて、該ハウジングの内部に、該ハウジングの前後方向に並行して延びる第１軸線及び第２軸線に沿って３つの弁孔が形成され、前記第１軸線に沿って形成された第１弁孔の内部に、前記第１電磁弁の第１スプールが摺動自在に収容され、前記第２軸線に沿って形成された第２弁孔及び第３弁孔のうち、ハウジングの後方側に位置する第２弁孔の内部に、前記第２電磁弁の第２スプールが摺動自在に収容され、ハウジングの前方側に位置する第３弁孔の内部に、前記ソフトスタートバルブの第３スプールが摺動自在に収容されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の残圧排気弁。
【請求項８】
前記ハウジングは、中央の本体ブロックと、該本体ブロックの後端部に取り付けられた後部カバーと、前端部に取り付けられた前部プレート及び前部カバーとを有し、
前記本体ブロックに、前記入力ポート及び出力ポートと、前記第１スプール、第２スプール及び第３スプールが設けられると共に、前記エアゲージが設けられ、
前記後部カバーに前記排気ポートが設けられ、
前記前部プレートに、前記第１電磁弁の第１パイロット弁と、前記第２電磁弁の第２パイロット弁とが取り付けられると共に、前記第１センサと第２センサとが取り付けられ、
前記前部カバーは、前記第１パイロット弁、第２パイロット弁、第１センサ及び第２センサを覆うと共に、該前部カバーに、給電用及び信号用の電気配線を接続するためのコネクタが設けられている、
ことを特徴とする請求項６を引用する請求項７に記載の残圧排気弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアシリンダ等のエア機器を制御するエア回路の電磁弁が誤作動して前記エア機器が停止した場合等に、該電磁弁の誤作動を検出すると同時に前記エア機器の残圧を排気することができる残圧排気エア回路及び残圧排気弁に関するものである。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
エアシリンダ等のエア機器を制御するエア回路の電磁弁が誤作動して前記エア機器が停止した場合に、前記電磁弁の誤作動を検出して前記エア機器の残圧を排気するようにしたエア回路は、図１４に示すように公知である。この公知のエア回路は、エア源７０とエア機器７１とを結ぶエアライン７２中に、リミットスイッチ７６付きの２つの３ポート電磁弁７３，７４を接続することにより構成され、前記エア機器の動作中に一方の電磁弁７３又は７４が故障して正常に作動しなくなった場合に、その故障をリミットスイッチ７６により検出して他方の電磁弁７４又は７３をオフにすることにより、エア機器中の残圧を排気して安全性を確保するようにしたものである。
【０００３】
しかしながら、前記公知のエア回路は、２つの電磁弁７３，７４の故障をそれぞれに取り付けたリミットスイッチ７６で機械的に検出し、その検出信号を比較することにより、シーケンサ等の制御装置７５で他方の電磁弁をオフにするなどの制御を行うものであるため、リミットスイッチ付きの電磁弁を使用する必要があると同時に、前記シーケンサ及びその制御プログラムも必要であり、設備コストがかかる上に、安全機能とシーケンサプログラムとに精通した技術者を確保しなければならないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の技術的課題は、リミットスイッチ付きの電磁弁を使用することなく、２つの電磁弁の誤作動を１つの圧力センサによって検出することができると共に、エア機器の残圧を電磁弁を通じて迅速且つ確実に排気することができる残圧排気エア回路及び残圧排気弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明によれば、エア源からのエアをエアシリンダに供給する主流路と、前記エアシリンダのエアを排気する排気流路と、前記エア源からのエアを第１センサに供給する検出流路と、前記主流路、排気流路及び検出流路の連通状態を切り換える２つの電磁弁と、前記２つの電磁弁の誤作動をエアの作用により検出する前記第１センサとを有する残圧排気エア回路が提供される。
前記残圧排気エア回路において、前記２つの電磁弁は、オフ時の第１位置とオン時の第２位置とを有する２位置弁であって、同期的にオン・オフ制御され、前記２つの電磁弁が共に前記第１位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記エアシリンダ及び検出流路が前記排気流路に接続されることにより該エアシリンダ及び検出流路が排気状態にされ、前記２つの電磁弁が共に前記第２位置にあるときは、前記主流路が導通状態になってエア源からのエアが該主流路を通じて前記エアシリンダに供給されると共に、前記排気流路及び前記検出流路が遮断されることにより前記排気流路によるエアシリンダのエアの排気及び前記検出流路による前記第１センサへのエアの供給が停止され、前記２つの電磁弁の一方が第１位置にあって他方が第２位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記排気流路が前記エアシリンダに接続されることにより該排気流路を通じて前記エアシリンダのエアの排気が行われ、且つ、前記検出流路がエア源に接続されて該エア源からのエアが前記第１センサに供給されることにより該第１センサで前記２つの電磁弁の誤作動が検出されるように構成されている。
【０００６】
本発明においては、前記主流路にソフトスタートバルブが接続され、該ソフトスタートバルブは、エアで操作される切換弁と、エアの流量を制限する絞り弁とを並列に接続することにり構成されていて、前記２つの電磁弁が共にオンになって前記主流路を通じてエア源と前記エアシリンダとが接続されたとき、前記絞り弁を通じて前記エアシリンダに制限流量のエアを供給することにより該エアシリンダをソフトスタートさせ、前記主流路のエアの一部が前記切換弁にフィードバックされると該切換弁が切り換わり、前記エア源からのエアを自由流れ状態で前記エアシリンダに供給するように構成されていても良い。
【０００７】
また、本発明において、前記２つの電磁弁の一方は、前記主流路の前記入力ポート寄りの位置に接続された第１電磁弁であり、他方は、前記主流路の前記出力ポート寄りの位置に接続された第２電磁弁であり、前記排気流路は、前記第１電磁弁の故障時に、前記第２電磁弁を通じて前記エアシリンダのエアを排気し、前記第２電磁弁の故障時には、該第２電磁弁を経由して前記第１電磁弁を通じて前記エアシリンダのエアを排気するように構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、本発明においては、前記主流路に、前記エアシリンダに供給されるエアの圧力を検出する第２センサとエアの圧力を表示するエアゲージとが接続されていても良い。
【０００９】
また、本発明によれば、ハウジングに、エア源に接続される入力ポートと、エアシリンダに接続される出力ポートと、外部に開放する排気ポートとを設けると共に、前記入力ポートと出力ポートとを結ぶ主流路と、前記出力ポートと排気ポートとを結ぶ排気流路と、前記入力ポートと第１センサとを結ぶ検出流路と、前記主流路、排気流路及び検出流路の連通状態を切り換える２つの電磁弁と、前記検出流路を通じて供給されるエアの作用により前記２つの電磁弁の誤作動を検出する前記第１センサと、前記エアシリンダをソフトスタートさせるためのソフトスタートバルブとを設けることにより構成された残圧排気弁が提供される。
前記残圧排気弁において、前記２つの電磁弁は、オフ時の第１位置とオン時の第２位置とを有する２位置弁であって、同期的にオン・オフ制御され、前記２つの電磁弁が共に前記第１位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記エアシリンダ及び検出流路が前記排気流路に接続されることにより該エアシリンダ及び検出流路が排気状態にされ、前記２つの電磁弁が共に前記第２位置にあるときは、前記主流路が導通状態になってエア源からのエアが該主流路を通じて前記エアシリンダに供給されると共に、前記排気流路及び前記検出流路が遮断されることにより前記排気流路によるエアシリンダのエアの排気及び前記検出流路による前記第１センサへのエアの供給が停止され、前記２つの電磁弁の一方が第１位置にあって他方が第２位置にあるときは、前記主流路が遮断されて前記エアシリンダへのエアの供給が停止されると共に、前記排気流路が前記エアシリンダに接続されることにより該排気流路を通じて前記エアシリンダのエアの排気が行われ、且つ、前記検出流路がエア源に接続されて該エア源からのエアが前記第１センサに供給されることにより該第１センサで前記２つの電磁弁の誤作動が検出されるように構成されている。
【００１０】
本発明においては、前記ハウジングに、前記出力ポートから前記エアシリンダに供給されるエアの圧力を検出する第２センサとエアの圧力を表示するエアゲージとが設けられていても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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