特許ウォッチ

公開番号2025168857
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024073671
出願日2024-04-30
発明の名称パルスエア発生装置
出願人CKD株式会社
代理人個人,個人
主分類F15B 21/12 20060101AFI20251105BHJP(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】周期の長さの変更が意図せず行われることを回避しつつ、所望の吐出時間及び遮断時間を得ることができる。
【解決手段】吐出ポート14からエアが外部へ吐出されている吐出時間と吐出ポート14からのエアの吐出が遮断されている遮断時間との比であるオンデューティ比は、第1スプール受圧面82の受圧面積を第1ピストン受圧面81の受圧面積で割った値、及び第2スプール受圧面84の受圧面積を第2ピストン受圧面83の受圧面積で割った値に基づいて調整されている。そして、所望の遮断時間が得られるように、第1ピストン受圧面81、第1スプール受圧面82、第2ピストン受圧面83、及び第2スプール受圧面84それぞれの受圧面積を予め設定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
吐出ポートから間欠的にエアを吐出するパルスエア発生装置であって、
ボディと、
前記ボディに形成された弁孔と、
前記弁孔に往復動可能に収容され、前記弁孔の軸方向で互いに隣り合った状態で配置される第１スプール弁及び第２スプール弁と、
前記ボディに形成されるとともに前記弁孔にそれぞれ連通する供給ポート、第１出力ポート、第２出力ポート、及び排出ポートと、
前記第１スプール弁の端部に設けられるとともに前記第１スプール弁と一体的に移動する第１ピストンと、
前記第２スプール弁の端部に設けられるとともに前記第２スプール弁と一体的に移動する第２ピストンと、
前記第１ピストンを移動させるパイロットエアが給排される第１パイロット室と、
前記第２ピストンを移動させるパイロットエアが給排される第２パイロット室と、
前記吐出ポートに接続され、且つ前記第１出力ポートと前記第１パイロット室とを連通する第１連通流路と、
前記第２出力ポートと前記第２パイロット室とを連通する第２連通流路と、を備え、
前記第１スプール弁は、前記第１パイロット室からエアが排出されることにより、前記供給ポートと前記第２出力ポートとの間のエアの流れを遮断し、且つ前記第２出力ポートと前記排出ポートとの間のエアの流れを許容する第１位置に切り換わるとともに、前記第１パイロット室にエアが供給されることにより、前記供給ポートと前記第２出力ポートとの間のエアの流れを許容し、且つ前記第２出力ポートと前記排出ポートとの間のエアの流れを遮断する第２位置に切り換わり、
前記第２スプール弁は、前記第１スプール弁が前記第１位置に切り換わることにより、前記供給ポートと前記第１出力ポートとの間のエアの流れを許容する第３位置に切り換わるとともに、前記第１スプール弁が前記第２位置に切り換わることにより、前記供給ポートと前記第１出力ポートとの間のエアの流れを遮断する第４位置に切り換わり、
前記第１ピストンは、前記第１スプール弁を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるために前記第１パイロット室に供給されるパイロットエアを受圧する第１ピストン受圧面を有し、
前記第１スプール弁は、前記第１スプール弁を前記第２位置から前記第１位置へ移動させるために前記供給ポートから供給されるエアを前記第１ピストンとは反対側で受圧する第１スプール受圧面を有し、
前記第２ピストンは、前記第２スプール弁を前記第３位置から前記第４位置へ移動させるために前記第２パイロット室に供給されるパイロットエアを受圧する第２ピストン受圧面を有し、
前記第２スプール弁は、前記第２スプール弁を前記第４位置から前記第３位置へ移動させるために前記供給ポートから供給されるエアを前記第２ピストンとは反対側で受圧する第２スプール受圧面を有し、
前記吐出ポートからエアが外部へ吐出されている吐出時間と前記吐出ポートからのエアの吐出が遮断されている遮断時間との比であるオンデューティ比は、前記第１スプール受圧面の受圧面積を前記第１ピストン受圧面の受圧面積で割った値、及び前記第２スプール受圧面の受圧面積を第２ピストン受圧面の受圧面積で割った値に基づいて調整されていることを特徴とするパルスエア発生装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記第１連通流路又は前記第２連通流路には、前記吐出ポートからのエアの吐出が行われてから前記吐出ポートからのエアの吐出が遮断されて前記吐出ポートからのエアの吐出が再度行われるまでの時間である周期の長さを調整するべく、前記第１連通流路又は前記第２連通流路を流れるエアの流量を調整する調整弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパルスエア発生装置。
【請求項３】
前記調整弁は、前記第１連通流路又は前記第２連通流路の一部を形成する調整弁孔の開度を調整する柱状の調整弁体を有し、
前記ボディには、前記ボディの外面に第１端が開口し、且つ、前記調整弁孔に第２端が連通する挿通孔が形成され、
前記調整弁体は、前記挿通孔に往復動可能に挿通され、
前記調整弁体の外周面には、前記調整弁体の軸方向に延びる凹部が形成されており、
前記挿通孔内には、ストッパ部材が設けられており、
前記ストッパ部材は、前記凹部における前記挿通孔の第１端側に位置する部位に係止されることにより、前記調整弁体における前記調整弁孔を閉弁する方向への移動を規制し、且つ、前記凹部における前記挿通孔の第２端側に位置する部位に係止されることにより、前記調整弁体における前記調整弁孔を開放する方向への移動を規制することを特徴とする請求項２に記載のパルスエア発生装置。
【請求項４】
前記第１パイロット室は、
前記第１ピストンが往復動する第１ピストン室と、
前記第１ピストン室に連通する第１拡張室と、を有し、
前記第２パイロット室は、
前記第２ピストンが往復動する第２ピストン室と、
前記第２ピストン室に連通する第２拡張室と、を有していることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のパルスエア発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルスエア発生装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出ポートから間欠的にエアを吐出するパルスエア発生装置が知られている。例えば特許文献１のパルスエア発生装置は、エアの流量を調整する調整弁を２つ備えている。そして、一方の調整弁によって、吐出ポートからエアが吐出されている吐出時間の調整を行うとともに、他方の調整弁によって、吐出ポートからのエアの吐出が遮断されている遮断時間の調整を行うことが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６７４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のパルスエア発生装置において、例えば、一方の調整弁によって、吐出ポートからエアが吐出される吐出時間の調整を行うとする。すると、それに伴って、吐出ポートからのエアの吐出が行われてから吐出ポートからのエアの吐出が遮断されて吐出ポートからのエアの吐出が再度行われるまでの時間である周期の長さが意図せずに変わってしまう。また、例えば、他方の調整弁によって、吐出ポートからのエアの吐出が遮断されている遮断時間の調整を行うとする。すると、それに伴って、周期の長さが意図せずに変わってしまう。したがって、周期の長さを変えずに、吐出時間及び遮断時間の調整を行うためには、２つの調整弁を同時に微調整する作業が必要となるため、作業が煩雑である。したがって、周期の長さの変更が意図せず行われることを回避しつつ、所望の吐出時間及び遮断時間を得ることができるパルスエア発生装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための各態様を記載する。
［態様１］
吐出ポートから間欠的にエアを吐出するパルスエア発生装置であって、
ボディと、
前記ボディに形成された弁孔と、
前記弁孔に往復動可能に収容され、前記弁孔の軸方向で互いに隣り合った状態で配置される第１スプール弁及び第２スプール弁と、
前記ボディに形成されるとともに前記弁孔にそれぞれ連通する供給ポート、第１出力ポート、第２出力ポート、及び排出ポートと、
前記第１スプール弁の端部に設けられるとともに前記第１スプール弁と一体的に移動する第１ピストンと、
前記第２スプール弁の端部に設けられるとともに前記第２スプール弁と一体的に移動する第２ピストンと、
前記第１ピストンを移動させるパイロットエアが給排される第１パイロット室と、
前記第２ピストンを移動させるパイロットエアが給排される第２パイロット室と、
前記吐出ポートに接続され、且つ前記第１出力ポートと前記第１パイロット室とを連通する第１連通流路と、
前記第２出力ポートと前記第２パイロット室とを連通する第２連通流路と、を備え、
前記第１スプール弁は、前記第１パイロット室からエアが排出されることにより、前記供給ポートと前記第２出力ポートとの間のエアの流れを遮断し、且つ前記第２出力ポートと前記排出ポートとの間のエアの流れを許容する第１位置に切り換わるとともに、前記第１パイロット室にエアが供給されることにより、前記供給ポートと前記第２出力ポートとの間のエアの流れを許容し、且つ前記第２出力ポートと前記排出ポートとの間のエアの流れを遮断する第２位置に切り換わり、
前記第２スプール弁は、前記第１スプール弁が前記第１位置に切り換わることにより、前記供給ポートと前記第１出力ポートとの間のエアの流れを許容する第３位置に切り換わるとともに、前記第１スプール弁が前記第２位置に切り換わることにより、前記供給ポートと前記第１出力ポートとの間のエアの流れを遮断する第４位置に切り換わり、
前記第１ピストンは、前記第１スプール弁を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるために前記第１パイロット室に供給されるパイロットエアを受圧する第１ピストン受圧面を有し、
前記第１スプール弁は、前記第１スプール弁を前記第２位置から前記第１位置へ移動させるために前記供給ポートから供給されるエアを前記第１ピストンとは反対側で受圧する第１スプール受圧面を有し、
前記第２ピストンは、前記第２スプール弁を前記第３位置から前記第４位置へ移動させるために前記第２パイロット室に供給されるパイロットエアを受圧する第２ピストン受圧面を有し、
前記第２スプール弁は、前記第２スプール弁を前記第４位置から前記第３位置へ移動させるために前記供給ポートから供給されるエアを前記第２ピストンとは反対側で受圧する第２スプール受圧面を有し、
前記吐出ポートからエアが外部へ吐出されている吐出時間と前記吐出ポートからのエアの吐出が遮断されている遮断時間との比であるオンデューティ比は、前記第１スプール受圧面の受圧面積を前記第１ピストン受圧面の受圧面積で割った値、及び前記第２スプール受圧面の受圧面積を第２ピストン受圧面の受圧面積で割った値に基づいて調整されていることを特徴とするパルスエア発生装置。
【０００６】
［態様２］
前記第１連通流路又は前記第２連通流路には、前記吐出ポートからのエアの吐出が行われてから前記吐出ポートからのエアの吐出が遮断されて前記吐出ポートからのエアの吐出が再度行われるまでの時間である周期の長さを調整するべく、前記第１連通流路又は前記第２連通流路を流れるエアの流量を調整する調整弁が設けられていることを特徴とする［態様１］に記載のパルスエア発生装置。
【０００７】
［態様３］
前記調整弁は、前記第１連通流路又は前記第２連通流路の一部を形成する調整弁孔の開度を調整する柱状の調整弁体を有し、
前記ボディには、前記ボディの外面に第１端が開口し、且つ、前記調整弁孔に第２端が連通する挿通孔が形成され、
前記調整弁体は、前記挿通孔に往復動可能に挿通され、
前記調整弁体の外周面には、前記調整弁体の軸方向に延びる凹部が形成されており、
前記挿通孔内には、ストッパ部材が設けられており、
前記ストッパ部材は、前記凹部における前記挿通孔の第１端側に位置する部位に係止されることにより、前記調整弁体における前記調整弁孔を閉弁する方向への移動を規制し、且つ、前記凹部における前記挿通孔の第２端側に位置する部位に係止されることにより、前記調整弁体における前記調整弁孔を開放する方向への移動を規制することを特徴とする［態様２］に記載のパルスエア発生装置。
【０００８】
［態様４］
前記第１パイロット室は、
前記第１ピストンが往復動する第１ピストン室と、
前記第１ピストン室に連通する第１拡張室と、を有し、
前記第２パイロット室は、
前記第２ピストンが往復動する第２ピストン室と、
前記第２ピストン室に連通する第２拡張室と、を有していることを特徴とする［態様１］～［態様３］のいずれか１つに記載のパルスエア発生装置。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、周期の長さの変更が意図せず行われることを回避しつつ、所望の吐出時間及び遮断時間を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態におけるエアブローガンを示す断面図である。
図２は、エアブローガンの一部分を拡大して示す断面図である。
図３は、エアブローガンの一部分を示す斜視図である。
図４は、エアブローガンの一部分を示す正面図である。
図５は、エアブローガンの一部分を拡大して示す断面図である。
図６は、エアブローガンの一部分を拡大して示す断面図である。
図７は、エアブローガンの一部分を拡大して示す断面図である。
図８は、エアブローガンの一部分を拡大して示す断面図である。
図９は、オンデューティ比と第１ピストン受圧面の受圧面積との関係を示すグラフである。
図１０は、オンデューティ比と第１スプール受圧面の受圧面積を第１ピストン受圧面の受圧面積で割った値との関係を示すグラフである。
図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）及び図１１（ｅ）は、吐出ポートから間欠的にエアを吐出している状態を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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