專利名稱：減壓切換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有減壓功能的切換閥，具體地說，涉及一體地具備切換閥部、將供給 的壓縮空氣減壓并進行輸出的減壓閥部的減壓切換閥。
背景技術(shù)：
以往，作為空氣壓執(zhí)行器的例如空氣缸被廣泛地用于各種自動機械，通過壓縮空 氣的供排，使固定有桿的活塞在壓力室內(nèi)往復運動。而且，壓縮空氣相對于這樣的空氣缸的 供排一般通過切換閥進行。但是，在上述空氣缸中，在活塞的往復運動中的做功的工作行程時，由于外部負荷 施加在桿上，所以，需要大的驅(qū)動力，但是，在向初期位置返回的復原行程時，由于上述外部 負荷沒有施加在桿上，所以，利用比上述工作行程時小的驅(qū)動力即可完成。而且，上述驅(qū)動 力取決于向壓力室內(nèi)供給的壓縮空氣的壓力的高低。因此，若考慮空氣消耗量的節(jié)約帶來 的節(jié)能、運轉(zhuǎn)成本的抑制，則希望將向壓力室內(nèi)供給的壓縮空氣的壓力設(shè)定成復原行程時 比工作行程時低。因此，為了解決這樣的問題，在專利文獻1中，提出了在與缸筒的壓力作用室連接 的主流路上設(shè)置減壓閥6、125的方案。但是，由于存在有對相對于上述缸筒的各壓力作用 室的供排氣進行切換的切換閥，另行設(shè)置該減壓閥6、125的必要性，所以，存在設(shè)備復雜 化·大型化，原始成本升高的問題。在先專利文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2002-13504號公報因此，本發(fā)明的課題在于，能夠提供一種通過空氣消耗量的節(jié)減和設(shè)備的簡單 化·小型化，來抑制運轉(zhuǎn)成本、原始成本的減壓切換閥。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的特征在于，包括主閥主體、第一閥 柱、第二閥柱、閥柱驅(qū)動部，所述主閥主體具有在軸方向貫穿設(shè)置的一個閥孔和與該閥孔連 通的供氣端口、第一輸出端口、第二輸出端口以及排氣端口，且在軸方向兩端分別具備第一 端和第二端；所述第一閥柱在軸方向滑動自由地插通于上述閥孔內(nèi)的上述第一端側(cè)；所述 第二閥柱在軸方向滑動自由地插通于上述閥孔內(nèi)的該第一閥柱的上述第二端側(cè)；所述閥柱 驅(qū)動部將上述第一閥柱向上述第二端方向推壓，使之滑動，從上述第一端側(cè)的第一切換位 置向上述第二端側(cè)的第二切換位置切換；上述第一閥柱以及閥柱驅(qū)動部構(gòu)成切換閥部，所 述切換閥部在該第一閥柱處于上述第一切換位置時，使上述第一輸出端口與上述排氣端口 連接，且在由于該閥柱驅(qū)動部的驅(qū)動，該第一閥柱處于上述第二切換位置時，使該第一輸出 端口與上述供氣端口連接，上述第二閥柱構(gòu)成減壓閥部，所述減壓閥部在上述第一閥柱處 于第一切換位置時，使上述第二輸出端口與上述供氣端口連接，對供給到該供氣端口的壓
4縮空氣減壓，從該第二輸出端口輸出，且在上述第一閥柱處于第二切換位置時，使上述第二 輸出端口與上述排氣端口連接。具體地說，以伴隨著上述閥柱驅(qū)動部的驅(qū)動，上述第二閥柱被該第一閥柱推壓，向 上述第二端方向滑動，據(jù)此，上述第二輸出端口與上述排氣端口連接的方式構(gòu)成。另外，上述減壓閥部包括相對于上述第二閥柱在上述第一端方向付與彈性的彈壓 力的彈性部件和相對于該第二閥柱使上述第二輸出端口的壓力在與上述彈壓力相反的方 向作用的受壓面，以通過該彈性部件產(chǎn)生的彈壓力和作用于該受壓面的壓力的平衡，使上 述第二閥柱在軸方向往復運動，使從上述供氣端口連通到第二輸出端口的流路的截面積變 化，據(jù)此，將供給到該供氣端口的壓縮空氣減壓到由上述彈壓力所限定的規(guī)定壓力，從該第 二輸出端口輸出的方式構(gòu)成。更具體地說，上述減壓閥部包括與第二閥柱的上述第二端側(cè)結(jié)合，并在缸孔內(nèi)在 軸方向往復滑動的調(diào)壓活塞，在該調(diào)壓活塞上形成上述受壓面，且連結(jié)上述彈性部件。而且，將上述第二輸出端口的空氣壓力向上述受壓面引導的調(diào)壓用流路從形成在 上述第二閥柱的外周的環(huán)狀流路的開口在上述第二閥柱內(nèi)部，在軸方向延伸，與由上述受 壓面劃分的缸室連接，該第二輸出端口和該缸室通過該調(diào)壓用流路總是相互連通。這里，希望在上述減壓閥部，構(gòu)成為上述彈性部件產(chǎn)生的彈壓力能夠變更，此時， 可以是上述減壓閥部具有調(diào)節(jié)上述彈性部件的壓縮量的調(diào)節(jié)機構(gòu)，以能夠通過該調(diào)節(jié)機構(gòu) 變更上述彈壓力的方式構(gòu)成，還可以是上述減壓閥部構(gòu)成為可更換上述彈性部件，以通過 將該彈性部件更換為彈性系數(shù)不同的彈性部件，能夠變更上述彈壓力的方式構(gòu)成。另外，希 望上述彈性部件是螺旋彈簧。另外，也可以是上述閥柱驅(qū)動部包括與上述第一閥柱的上述第一端側(cè)結(jié)合，并在 軸方向往復運動的驅(qū)動活塞和使該驅(qū)動活塞驅(qū)動的電磁閥，以通過該驅(qū)動活塞的驅(qū)動，該 第一閥柱在上述第二端方向被推壓并滑動的方式構(gòu)成。發(fā)明效果根據(jù)有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥，由于相對于貫穿設(shè)置在主閥主體上的一個閥孔， 將第一閥柱以及第二閥柱滑動自由地插通，使由該第一閥柱構(gòu)成的切換閥部和由該第二閥 柱構(gòu)成的減壓閥部一體形成在上述主閥主體上，所以，能夠同時實現(xiàn)空氣消耗量的節(jié)減帶 來的節(jié)能和設(shè)備的簡單化·小型化，其結(jié)果為，能夠抑制設(shè)備的運轉(zhuǎn)成本、原始成本。


圖1是有關(guān)本發(fā)明的第一實施方式的減壓切換閥的剖視圖。圖2是表示有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的動作狀態(tài)的主要部位剖視圖。圖3是表示有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的動作狀態(tài)的主要部位剖視圖。圖4是表示有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的動作狀態(tài)的主要部位剖視圖。圖5是表示有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的動作狀態(tài)的主要部位剖視圖。圖6是表示有關(guān)本發(fā)明的第二實施方式的減壓切換閥的剖視圖。圖7是表示有關(guān)本發(fā)明的第三實施方式的減壓切換閥的剖視圖。
具體實施例方式如圖1所示，有關(guān)本發(fā)明的第一實施方式的減壓切換閥IA具有通過具備在軸1方 向貫穿設(shè)置的一個閥孔2、與該閥孔2連通的第一供氣端口 P1、第二供氣端口 P2、第一輸出 端口 A、第二輸出端口 B以及排氣端口 R而構(gòu)成的主閥主體3，該主閥主體3在軸1方向兩 端分別具有第一端3a以及朝向與之相反的方向的第二端北。在上述閥孔2內(nèi)，第一閥柱4 在軸1方向滑動自由地插通于其上述第一端3a側(cè)，且第二閥柱5同軸相鄰地在軸1方向滑 動自由且與該第一閥柱4接觸、分離自由地插通于該第一閥柱4的上述第二端側(cè)北側(cè)。而且，與上述第一閥柱4的滑動位置相應，上述第一輸出端口 A相對于上述第一供 氣端口 Pl或排氣端口 R連接，另外，與上述第二閥柱5的滑動位置相應，上述第二輸出端口 B相對于上述第二供氣端口 P2或排氣端口 R連接。在上述主閥主體3的第一端3a上，設(shè)置通過沿軸1在上述第二端北方向推壓上 述第一閥柱4，使之從上述第一端3a側(cè)的第一切換位置(參見圖2 圖4)向上述第二端 北側(cè)的第二切換位置(參見圖5)滑動并進行切換的閥柱驅(qū)動部6。這里，上述第一閥柱4在處于第一切換位置時，使第一輸出端口 A與排氣端口 R連 接，在處于上述第二切換位置時，使第一輸出端口 A與第一供氣端口 Pl連接。這樣，由上述 第一閥柱4和上述閥柱驅(qū)動部6構(gòu)成切換閥部7。另一方面，在上述主閥主體3的第二端3b側(cè)，設(shè)置通過包括相對于上述第二閥柱5沿軸 1在上述第一端&方向付與彈性的彈壓力的彈性部件8和同樣相對于該第二閥柱5，使上述第二 輸出端口 B的壓力沿軸1在與上述彈壓力相反的方向作用的受壓面S而構(gòu)成的壓力調(diào)節(jié)部9。這里，在第一閥柱4處于上述第一切換位置時，使上述第二輸出端口 B與上述第二 供氣端口 P2連接，通過上述壓力調(diào)節(jié)部9上的上述彈性部件8的彈壓力和作用于上述受壓 面S上的壓力的平衡，使第二閥柱5在軸1方向往復滑動，據(jù)此，使從上述第二供氣端口 P2 連通到上述第二輸出端口 B的流路的截面積變化。于是，其結(jié)果為，從上述第二供氣端口 P2供給的壓縮空氣的壓力被減壓至由上述彈性部件8的彈壓力所限定的規(guī)定壓力，從上述 第二輸出端口 B輸出(參見圖2 圖4)。另一方面，在第一閥柱4處于上述第二切換位置 時，伴隨著上述閥柱驅(qū)動部6的驅(qū)動，上述第二閥柱5被第一閥柱4向上述第二端北方向 推壓，并滑動，其結(jié)果為，上述第二輸出端口 B與上述排氣端口 R連接(參見圖幻。這樣，由 上述第二閥柱5和上述壓力調(diào)節(jié)部9構(gòu)成減壓閥部10。具體地進行說明，有關(guān)本實施方式的減壓切換閥IA的主閥主體3由貫穿設(shè)置了上 述閥孔2的閥殼11和端口連接塊12構(gòu)成，該閥殼11在其軸1方向的兩端具備上述第一端 3a以及第二端北。在該閥殼11的沿軸1的一個面上，從上述第一端3a側(cè)向第二端北側(cè) 依次開設(shè)上述第一供氣端口 P1、排氣端口 R以及第二供氣端口 P2，在這些端口 P1、R、P2上 能夠直接連接空氣配管。另外，在與該一個面相反側(cè)的另一個面上，從上述第一端3a側(cè)向 第二端北側(cè)依次開設(shè)上述第一輸出端口 A以及第二輸出端口 B。此時，上述第一輸出端口 A被開設(shè)在上述第一供氣端口 Pl和排氣端口 R的中間位置，上述第二輸出端口 B被開設(shè)在 上述排氣端口 R和第二供氣端口 P2的中間位置。再有，在上述閥孔2的使上述各端口 P1、 R、P2、A、B連通了的位置，環(huán)狀地形成內(nèi)周槽加。另一方面，在上述端口連接塊12上，貫穿設(shè)置用于連接空氣配管的第一端口連接 孔13以及第二端口連接孔14。而且，該端口連接塊12使這些第一端口連接孔13以及第二端口連接孔14分別與上述第一輸出端口 A以及第二輸出端口 B連通，相對于閥殼11上的 上述另一個面用螺栓等固定部件氣密性地被固定。即，能夠?qū)⑤敵鲇玫目諝馀涔芊謩e經(jīng)端 口連接塊12的第一以及第二端口連接孔13、14連接在上述第一以及第二輸出端口 A、B上。上述第一閥柱4形成得比上述閥殼11的閥孔2上的從第一端3a到第一輸出端口 A的軸1方向距離長，且比從第一端3a到第二輸出端口 B的軸1方向距離短。而且，在其外 周從第一端3a側(cè)開始，依次環(huán)狀地形成第一槽脊部如、第二槽脊部4b以及第三槽脊部如， 且與這些槽脊部如 4c相鄰地形成三個環(huán)狀流路4d。另外，在上述第二槽脊部4b以及 第三槽脊部4c的外周固定著由彈性體構(gòu)成的環(huán)狀的密封部件如，通過使這些槽脊部4b、4c 在閥孔2內(nèi)氣密性地滑動，能夠使上述第一輸出端口 A通過上述環(huán)狀流路4d相對于上述第 一供氣端口 Pl或排氣端口 R選擇性地連接。另外，在本實施方式中，沒有在上述閥孔2上的總是配置在上述第一供氣端口 Pl 和第一端3a之間的第一槽脊部如上特別設(shè)置密封部件，但是，當然也可以設(shè)置。另一方面，上述第二閥柱5形成得比上述閥殼11的閥孔2上的從第二端北到第 二輸出端口 B的軸1方向距離長，且比從第二端北到第一輸出端口 A的軸1方向距離短。 而且，在其外周，從第二端北側(cè)開始，依次環(huán)狀地形成第一槽脊部5a、第二槽脊部恥以及第 三槽脊部5c，且與這些槽脊部fe 5c相鄰地形成三個環(huán)狀流路5d。另外，在上述各槽脊 部fe 5c的外周固定著由彈性體構(gòu)成的環(huán)狀的密封部件k，使這些槽脊部fe 5c在閥 孔2內(nèi)氣密性地滑動。此時，能夠與上述第二槽脊部恥以及第三槽脊部5c的滑動位置相 應地使上述第二輸出端口 B通過上述環(huán)狀流路5d相對于上述第二供氣端口 P2或排氣端口 R選擇性地連通，或從這些第二供氣端口 P2以及排氣端口 R隔斷。另外，上述第一槽脊部fe總是配置在上述閥孔2上的第二供氣端口 P2和第二端 3b之間，確保上述各環(huán)狀流路5d和上述壓力調(diào)節(jié)部9的后述的第二缸孔22之間的氣密性。上述閥柱驅(qū)動部6具有具備在上述閥孔2側(cè)開口的有底的第一缸孔17的第一 缸體16、在該第一缸孔17內(nèi)滑動自由地設(shè)置，并將該第一缸孔17內(nèi)氣密性地劃分為閥孔2 側(cè)的第一缸室17a和與之相反側(cè)的第二缸室17b的驅(qū)動活塞18、向上述第二缸室17b供給 先導空氣，在上述閥孔2方向驅(qū)動上述驅(qū)動活塞18的電磁閥19。這里，在上述驅(qū)動活塞18 的外周，設(shè)置由彈性體構(gòu)成的環(huán)狀的密封部件18a，據(jù)此，上述第一缸室17a和第二缸室17b 之間的氣密性得以確保。而且，上述第一缸孔17具有比上述閥孔2大的直徑，上述第一缸 體16將該第一缸孔17與上述閥孔2同軸地配置，被氣密性地固定在上述閥殼11的第一端 3a的端面上。另外，上述驅(qū)動活塞18在其上述第一缸室17a側(cè)的軸1上，具有在上述閥孔2側(cè) 開口且在進深部擴大的截面大致T字狀的第一卡合凹部18b，另一方面，上述第一閥柱4在 配置于上述第一端3a側(cè)的端面的軸1上，具有形成為在前端部擴大的截面大致T字狀的第 一卡合凸部4f，這些第一卡合凹部1 和第一卡合凸部4f相互凹凸卡合。S卩，上述驅(qū)動活 塞18和第一閥柱4在軸1方向相互結(jié)合，在該軸1方向成為一體，往復運動。上述壓力調(diào)節(jié)部9具有具備在上述閥孔2側(cè)開口的有底的第二缸孔22的第二缸 體21、在該第二缸孔22內(nèi)滑動自由地設(shè)置，并將該第二缸孔22內(nèi)氣密性地劃分為閥孔2側(cè) 的第一缸室2 和與之相反側(cè)的第二缸室22b的調(diào)壓活塞23。而且，上述第二缸體21將 第二缸孔22與上述閥孔2同軸地配置，被氣密性地固定在上述閥殼11的第二端北的端面上。這里，上述第二缸孔22由在軸1方向相互相鄰地形成的閥孔2側(cè)的大直徑部22c 和進深側(cè)的小直徑部22d構(gòu)成。該大直徑部22c具有比上述閥孔2大的直徑，在該大直徑 部22c上配置上述調(diào)壓活塞23，在上述小直徑部22d上設(shè)置呼吸孔22e。另外，上述第二輸出端口 B和上述第一缸室2 之間總是通過將該第二輸出端口 B 的空氣壓力向上述受壓面引導的調(diào)壓用流路M相互連通。而且，在上述調(diào)壓活塞23的上 述第一缸室2 側(cè)形成上述受壓面S，在該調(diào)壓活塞23的上述第二缸室22b側(cè)以壓縮設(shè)置 狀態(tài)與該調(diào)壓活塞23同軸地配置上述彈性部件8。再有，該調(diào)壓活塞23在上述第一缸室2 側(cè)的軸1上，具有在上述閥孔2側(cè)開口 且在進深部擴大的截面大致T字狀的第二卡合凹部23a，另一方面，上述第二閥柱5在配置 于上述第二端北側(cè)的端面的軸1上，具有形成為在前端部擴大的截面大致T字狀的第二卡 合凸部5f，這些第二卡合凹部23a和第二卡合凸部5f相互凹凸卡合。即，上述調(diào)壓活塞23 和第二閥柱5在軸1方向相互結(jié)合，在該軸1方向成為一體，往復運動。更具體地進行說明，在上述調(diào)壓活塞23的外周，一體地形成被形成為外徑與上述 大直徑部22c相比略微為小直徑，且與上述閥孔2以及小直徑部22d相比為大直徑的環(huán)狀 凸部23b，且在上述第一缸室2 側(cè)打開的唇狀的密封部件23c使其背面抵接并嵌合于該環(huán) 狀凸部2 上的上述第一缸室2 側(cè)的端面。S卩，由上述密封部件23c確保第一缸室2 和第二缸室22b之間的氣密性，且形成環(huán)狀的受壓面S。另外，該調(diào)壓用流路M在形成于上述第二閥柱5上的第二槽脊部恥和第三槽脊 部5c之間的環(huán)狀流路5d上開口，在該第二閥柱5內(nèi)部，沿軸1在上述第二端北方向延伸， 依次通過由上述第二卡合凸部5f以及第二卡合凹部23a產(chǎn)生的凹凸卡合部、上述調(diào)壓活塞 23內(nèi)部，在該調(diào)壓活塞23上的劃出上述第一缸室22a的外周面上開口。再有，上述彈性部件8是調(diào)壓彈簧(線圈彈簧)，被壓縮設(shè)置在上述調(diào)壓活塞23上 的劃出上述第二缸室22b的端面和同樣劃出第二缸室22b的上述第二缸孔22的底面之間。 這里，限定該彈性部件8的彈壓力(彈性反彈力)的該彈性部件8的彈性系數(shù)以及壓縮量 以在上述第二輸出端口 B的空氣壓力被調(diào)壓到了比向上述第二供氣端口 P2供給的空氣壓 力低的規(guī)定壓力時，上述第二閥柱5的第二槽脊部恥和第三槽脊部5c被配置在將第二輸 出端口 B從第二供氣端口 P2以及排氣端口 R隔斷的位置的方式(參見圖4)設(shè)定。接著，根據(jù)圖2 圖5，具體說明上述減壓切換閥IA的動作。另外，這里舉例表示 將上述第一輸出端口 A以及第二輸出端口 B分別相對于空氣缸25的缸蓋側(cè)壓力室沈以及 桿側(cè)壓力室27連接，且將上述第一供氣端口 Pl以及上述第二供氣端口 P2連接到了共用的 空氣供給源30的情況來進行說明。首先，在電磁閥19關(guān)閉，不向第一以及第二供氣端口 PI、P2供給壓縮空氣的初期 狀態(tài)，如圖2所示，因為壓縮空氣的壓力沒有作用于調(diào)壓活塞23的受壓面S，所以，由于被壓 縮設(shè)置的彈性部件8的彈壓力，第二閥柱5在閥孔2內(nèi)在上述主閥主體3的第一端3a方向 被推壓，同時，第一閥柱4被該第二閥柱5在第一端3a方向被推壓，被配置在上述第一切換 位置。此時，上述第一輸出端口 A和第一供氣端口 Pl之間被第一閥柱4的第二槽脊部4b 密封并被隔斷，在該第一輸出端口 A和向大氣開放的排氣端口 R之間，由該第一閥柱4的第三槽脊部4c進行的密封被解除，通過與該第三槽脊部如相鄰的環(huán)狀流路4d被連接。另一方面，上述第二輸出端口 B和上述排氣端口 R之間被第二閥柱5的第三槽脊 部5c密封并被隔斷，在該第二輸出端口 B和第二供氣端口 P2之間，由該第二閥柱5的第二 槽脊部恥進行的密封被解除，通過與該第二槽脊部恥相鄰的環(huán)狀流路5d被連接。另外，如圖2中實線所示，在初期狀態(tài)下，上述空氣缸25的活塞28位于缸蓋側(cè)端 部，固定在該活塞28上的桿四后退到初期位置。 因此，若從上述空氣供給源30供給壓力ρ的壓縮空氣，則如虛線箭頭所示，壓縮空 氣從第二供氣端口 P2通過環(huán)狀流路5d向第二輸出端口 B供給，該第二輸出端口 B的壓力 開始上升，同時，通過上述調(diào)壓用流路24，上述第二缸孔22的第一缸室2 內(nèi)的壓力也開始 上升。這樣一來，由于該壓力作用于調(diào)壓活塞23的受壓面S，所以，如圖3所示，該調(diào)壓活 塞23抵抗彈性部件8的彈壓力，向第二缸孔22的第二缸室22b方向被推回，其結(jié)果為，上 述第二閥柱5離開處于上述第一切換位置的第一閥柱4，向上述第二端北方向滑動，且由于 該第二閥柱5的第二槽脊部恥，從上述第二供氣端口 P2連通到第二輸出端口 B的流路截面 積被節(jié)流。此后，一面與上述第二輸出端口 B的壓力變化相應，該第二閥柱5在軸1方向往 復運動，使上述流路截面積變化，一面通過上述第二輸出端口 B，向空氣缸25的桿側(cè)壓力室 27供給壓縮空氣。于是，若上述第二輸出端口 B的壓力(S卩，上述空氣缸25的桿側(cè)壓力室27的壓 力)比上述供給壓力P低，達到由上述彈性部件8的彈壓力所限定的規(guī)定壓力P’，則如圖4 所示，上述第二輸出端口 B和第二供氣端口 P2以及排氣端口 R之間被上述第二閥柱5的第 二槽脊部恥以及第三槽脊部5c隔斷。接著，在使空氣缸25的桿四前進，切換到使該桿四做功的工作行程時，使電磁閥 19打開，將先導空氣向第一缸孔17的第二缸室17b供給。這樣一來，如圖5所示，驅(qū)動活塞 18在第一缸室17a方向被驅(qū)動，第一閥柱4向第二端北方向的第二切換位置滑動，同時，第 二閥柱5也被該第一閥柱4推壓，在第二端北方向滑動。但是，上述先導空氣產(chǎn)生的驅(qū)動 活塞18的驅(qū)動力與上述彈性部件8的彈壓力相比足夠大。此時，上述第一輸出端口 A和第一供氣端口 Pl之間，由上述第一閥柱4的第二槽 脊部4b進行的密封被解除，通過與該第二槽脊部4b相鄰的環(huán)狀流路4d被連接，該第一輸 出端口 A和排氣端口 R之間，被第一閥柱4的第三槽脊部如密封并被隔斷。另一方面，上述第二輸出端口 B和上述排氣端口 R之間，由上述第二閥柱的第三槽 脊部5c進行的密封被解除，通過與該第三槽脊部5c相鄰的環(huán)狀流路5d被連接，該第二輸 出端口 B和第二排氣端口 P2之間，被第二閥柱5的第三槽脊部5c密封并被隔斷。這樣一來，從空氣供給源30將壓力ρ的壓縮空氣通過上述第一供氣端口 P1，相對 于空氣缸25的缸蓋側(cè)壓力室沈迅速供給，且桿側(cè)壓力室27的壓縮空氣通過上述排氣端口 R向大氣排放。其結(jié)果為，空氣缸25的活塞觀向桿側(cè)壓力室27方向被驅(qū)動，同時，桿四一 面做功，一面前進。另外，雖然在工作行程時，外部負荷作用于桿四，但是，由于能夠相對于缸蓋側(cè)壓 力室沈充分地迅速供給高的壓力P的壓縮空氣，所以，能夠付與活塞觀與該外部負荷相應 的足夠的驅(qū)動力，同時，還能夠確保工作行程的響應性。
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接著，在工作行程后，切換到使桿四向初期位置后退的復原行程時，將電磁閥19 關(guān)閉，將第一缸孔17的第二缸室17b向大氣開放。其結(jié)果為，再次如圖2所示，由于被壓縮設(shè)置的彈性部件8的彈壓力，第二閥柱5 在上述主閥主體3的第一端3a方向被推壓并滑動，同時，第一閥柱4被該第二閥柱5在第 一端3a方向被推壓，被切換到上述第一切換位置。此時，如圖2中的虛線所示，由于從空氣 供給源30相對于空氣缸25的桿側(cè)壓力室27的壓縮空氣的供給開始，且缸蓋側(cè)壓力室沈 向大氣開放，所以，如圖2中虛線所示，活塞觀的向桿側(cè)壓力室27方向的驅(qū)動開始，同時， 桿四的向初期位置的后退開始。這里，若以在從圖5的狀態(tài)向圖2的狀態(tài)切換時，來自缸 蓋側(cè)壓力室沈的排氣的一部分瞬間通過第二輸出端口 B，被導向上述桿側(cè)壓力室27的方式 構(gòu)成，則能夠通過其排氣壓的作用來改善復原行程的響應性。這樣一來，第二輸出端口 B的空氣壓力(即，桿側(cè)壓力室27的空氣壓力)通過調(diào) 壓用流路24，向壓力調(diào)節(jié)部9上的第二缸孔22的第一缸室2 供給，作用于調(diào)壓活塞23的 受壓面S。因此，再次如圖3所示，由于上述第二閥柱5的第二槽脊部恥，從上述第二供氣 端口 P2連通到第二輸出端口 B的流路截面積被節(jié)流。此時，若在上述調(diào)壓用流路M的例 如向環(huán)狀流路5d的開口部分設(shè)置節(jié)流部，則能夠延遲使第二輸出端口 B的空氣壓力作用于 上述受壓面S的時刻，其結(jié)果為，由于能夠使從該上述第二供氣端口 P2連通到第二輸出端 口 B的流路截面積被節(jié)流的時刻(即，第二閥柱5的位置從圖2的狀態(tài)到達圖3的狀態(tài)的 時刻)延遲，所以，能夠改善復原行程的響應性。而且，一面與上述第二輸出端口 B的伴隨著上述活塞洲的驅(qū)動的壓力變化相應， 該第二閥柱5在軸1方向往復運動，使上述流路截面積變化，一面將壓縮空氣逐漸向上述第 二輸出端口 B供給。再有，再次如圖4所示，若上述活塞28到達缸蓋側(cè)端部，且上述桿四后退到初期 位置，桿側(cè)壓力室27的壓力(即，第二輸出端口 B的壓力)達到比從空氣供給源30向第二 供氣端口 P2供給的壓縮空氣的壓力ρ低的規(guī)定壓力P’，則由上述第二閥柱5將第二輸出端 口 B與第二供氣端口 P2以及排氣端口 R隔斷。S卩，上述閥柱驅(qū)動部6以及第一閥柱4作為將供給壓力ρ直接從第一輸出端口 A 輸出的切換閥發(fā)揮功能，另一方面，上述壓力調(diào)節(jié)部9以及第二閥柱5作為將供給壓力ρ減 壓，并從第二輸出端口 B輸出的減壓閥發(fā)揮功能。這樣，在上述減壓切換閥IA中，例如，在執(zhí)行器的沒有施加大的負荷的復原行程 時，不僅能夠通過減壓閥部10謀求空氣消耗量的節(jié)減，還因為該減壓閥部10和切換閥部7 相對于主閥主體3 —體設(shè)置，所以，能夠同時實現(xiàn)節(jié)能、設(shè)備的簡單化·小型化，其結(jié)果為， 能夠抑制設(shè)備的運轉(zhuǎn)成本、原始成本。接著，根據(jù)圖6，說明有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的第二實施方式。另外，為了避免重 復記載，這里主要說明與上述第一實施方式不同的結(jié)構(gòu)部分，針對其它的共通的結(jié)構(gòu)部分， 在圖中標注相同的符號，省略說明。有關(guān)本第二實施方式的減壓切換閥IB和有關(guān)上述第一實施方式的減壓切換閥IA 的主要區(qū)別是，通過做成在上述減壓閥部10能夠調(diào)節(jié)由上述彈性部件8產(chǎn)生的彈壓力的結(jié) 構(gòu)，使得基于上述減壓閥部10的減壓量能夠變更。具體地說，該減壓閥部10的壓力調(diào)節(jié)部9具有用于調(diào)節(jié)上述彈性部件8的壓縮量的調(diào)節(jié)機構(gòu)31。該調(diào)節(jié)機構(gòu)31由在第二缸體21上的第二缸孔22的底壁，在軸1方向向 外部貫穿設(shè)置，且在內(nèi)周形成有陰螺紋的螺紋孔32、在外周形成有陽螺紋且相對于該螺紋 孔32從外部向第二缸孔22內(nèi)部旋合的調(diào)節(jié)螺釘33、在上述第二缸孔22的小直徑部22d， 在軸1方向滑動自由地設(shè)置，承接上述彈性部件8的一端并抵接上述調(diào)節(jié)螺釘33的前端部 地設(shè)置的彈簧承接部件34構(gòu)成。另外，壓力測定用流路35從上述第二輸出端口 B開始分 支，與上述第二缸體21上安裝的壓力表36連接。而且，通過來自外部的旋轉(zhuǎn)操作，使上述調(diào)節(jié)螺釘33在第二缸孔22內(nèi)部前進或后 退，調(diào)節(jié)壓縮設(shè)置在上述調(diào)壓活塞23和上述彈簧承接部件34之間的彈性部件8的壓縮量， 據(jù)此，使具有上述減壓閥部10的減壓量能夠調(diào)節(jié)。S卩，由于若使上述調(diào)節(jié)螺釘33前進，增加彈性部件8的壓縮量，則由該彈性部件8 施加給第二閥柱5的彈壓力進一步增大，所以，能夠進一步減小基于減壓閥部10的減壓量。 反之，若使該調(diào)節(jié)螺釘33后退，則能夠進一步增大基于減壓閥部10的減壓量。此時，由于能夠一面用上述壓力表36確認第二輸出端口 B的壓力，一面調(diào)節(jié)上述 彈性部件8的壓縮量，所以，能夠輕易地將第二輸出端口 B的壓力設(shè)定為所希望的規(guī)定壓力 P，。接著，根據(jù)圖7，說明有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的第三實施方式。另外，為了避免重 復記載，這里主要說明與上述第一實施方式不同的結(jié)構(gòu)部分，針對其它的共通的結(jié)構(gòu)部分， 在圖中標注相同的符號，省略說明。有關(guān)本第三實施方式的減壓切換閥IC和有關(guān)上述第一實施方式的減壓切換閥IA 的主要區(qū)別是，通過做成在上述減壓閥部10能夠更換上述彈性部件8的結(jié)構(gòu)，使得基于上 述減壓閥部10的減壓量能夠變更。在該減壓閥部10的壓力調(diào)節(jié)部9，第二缸體21上的第二缸孔22的底壁由拆裝自 由的蓋部件37形成。具體地說，在第二缸體21上的第二缸孔22的底部開口 38的外周面形成陽螺紋， 另一方面，在被形成為截面大致U字狀的蓋部件37的內(nèi)周面形成陰螺紋，該蓋部件37通過 旋合，拆裝自由地被安裝在第二缸體21上。而且，在上述調(diào)壓活塞23和上述蓋部件37之 間壓縮設(shè)置上述彈性部件8。因此，將該蓋部件37從第二缸體21上拆下，通過上述底部開口 38，將彈性部件8 更換成彈性系數(shù)不同的其它的彈性部件，據(jù)此，使得基于上述減壓閥部10的減壓量能夠變更。S卩，由于若更換成彈性系數(shù)更大的彈性部件8，則由該彈性部件8施加給第二閥柱 5的彈壓力進一步增大，所以，能夠進一步減小基于減壓閥部10的減壓量。反之，若更換成 彈性系數(shù)更小的彈性部件8，則能夠進一步增大基于減壓閥部10的減壓量。然后，其結(jié)果 為，能夠輕易地將第二輸出端口 B的壓力設(shè)定為所希望的規(guī)定壓力ρ’。上面詳細說明了有關(guān)本發(fā)明的減壓切換閥的各種實施方式，但本發(fā)明并不被限定 在這些實施方式，當然可在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種各樣的設(shè)計變更。符號說明IAUBUC 減壓切換閥；2 閥孔；2a 內(nèi)周槽；3 主閥主體；3a 第一端；3b 第二 端；4 第一閥柱；5 第二閥柱；6 閥柱驅(qū)動部；7 切換閥部；8 彈性部件(調(diào)壓彈簧)；9 壓力調(diào)節(jié)部；10 減壓閥部；18 驅(qū)動活塞；19 電磁閥；23 調(diào)壓活塞；24 調(diào)壓用流路；1 軸；A 第一輸出端口 ；B:第二輸出端口 ；Pl 第一供氣端口 ；P2:第二供氣端口 ；R 排氣端 口 ；S 受壓面。
權(quán)利要求
1.一種減壓切換閥，其特征在于，包括主閥主體、第一閥柱、第二閥柱、閥柱驅(qū)動部，所述主閥主體具有在軸方向貫穿設(shè)置的一個閥孔和與該閥孔連通的供氣端口、第一輸出端口、第二輸出端口以及排氣端口，且在軸方向兩端分別具備第一端和第二端，所述第一閥柱在軸方向滑動自由地插通于上述閥孔內(nèi)的上述第一端側(cè)，所述第二閥柱在軸方向滑動自由地插通于上述閥孔內(nèi)的該第一閥柱的上述第二端側(cè)，所述閥柱驅(qū)動部將上述第一閥柱向上述第二端方向推壓，使之滑動，從上述第一端側(cè) 的第一切換位置向上述第二端側(cè)的第二切換位置切換，上述第一閥柱以及閥柱驅(qū)動部構(gòu)成切換閥部，所述切換閥部在該第一閥柱處于上述第 一切換位置時，使上述第一輸出端口與上述排氣端口連接，且在由于該閥柱驅(qū)動部的驅(qū)動， 該第一閥柱處于上述第二切換位置時，使該第一輸出端口與上述供氣端口連接，上述第二閥柱構(gòu)成減壓閥部，所述減壓閥部在上述第一閥柱處于第一切換位置時，使 上述第二輸出端口與上述供氣端口連接，對供給到該供氣端口的壓縮空氣減壓，從該第二 輸出端口輸出，且在上述第一閥柱處于第二切換位置時，使上述第二輸出端口與上述排氣 端口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的減壓切換閥，其特征在于，以伴隨著上述閥柱驅(qū)動部的驅(qū)動，上述第二閥柱被該第一閥柱推壓，向上述第二端方 向滑動，據(jù)此，上述第二輸出端口與上述排氣端口連接的方式構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的減壓切換閥，其特征在于，上述減壓閥部包括相對于上述第二 閥柱在上述第一端方向付與彈性的彈壓力的彈性部件和相對于該第二閥柱使上述第二輸 出端口的壓力在與上述彈壓力相反的方向作用的受壓面，以通過由該彈性部件產(chǎn)生的彈壓力和作用于該受壓面的壓力的平衡，使上述第二閥柱 在軸方向往復運動，使從上述供氣端口連通到第二輸出端口的流路的截面積變化，據(jù)此，將 供給到該供氣端口的壓縮空氣減壓到由上述彈壓力所限定的規(guī)定壓力，從該第二輸出端口 輸出的方式構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的減壓切換閥，其特征在于，上述減壓閥部包括與第二閥柱的上述第二端側(cè)結(jié)合，并在缸孔內(nèi)在軸方向往復滑動的 調(diào)壓活塞，在該調(diào)壓活塞上形成上述受壓面，且連結(jié)上述彈性部件。
5.如權(quán)利要求4所述的減壓切換閥，其特征在于，將上述第二輸出端口的空氣壓力向上述受壓面引導的調(diào)壓用流路從形成在上述第二 閥柱的外周的環(huán)狀流路的開口在上述第二閥柱內(nèi)部，在軸方向延伸，與由上述受壓面劃分 的缸室連接，該第二輸出端口和該缸室通過該調(diào)壓用流路總是相互連通。
6.如權(quán)利要求3所述的減壓切換閥，其特征在于，在上述減壓閥部，構(gòu)成為上述彈性部件產(chǎn)生的彈壓力能夠變更。
7.如權(quán)利要求6所述的減壓切換閥，其特征在于，上述減壓閥部具有調(diào)節(jié)上述彈性部件的壓縮量的調(diào)節(jié)機構(gòu)，以能夠通過該調(diào)節(jié)機構(gòu)變 更上述彈壓力的方式構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求6所述的減壓切換閥，其特征在于，上述減壓閥部構(gòu)成為可更換上述彈性部件，以通過將該彈性部件更換為彈性系數(shù)不同 的彈性部件，能夠變更上述彈壓力的方式構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求3所述的減壓切換閥，其特征在于， 上述彈性部件是螺旋彈簧。
10.如權(quán)利要求2所述的減壓切換閥，其特征在于，上述閥柱驅(qū)動部包括與上述第一閥柱的上述第一端側(cè)結(jié)合，并在軸方向往復運動的驅(qū) 動活塞和使該驅(qū)動活塞驅(qū)動的電磁閥，以通過該驅(qū)動活塞的驅(qū)動，該第一閥柱在上述第二 端方向被推壓并滑動的方式構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠通過空氣消耗量的節(jié)減和設(shè)備的簡單化、小型化，來抑制運轉(zhuǎn)成本、原始成本的減壓切換閥。本發(fā)明中，將減壓切換閥(1A)做成具有主閥主體(3)、第一閥柱(4)以及第二閥柱(5)的結(jié)構(gòu)，所述主閥主體(3)具有一個閥孔(2)和與該閥孔連通的供氣端口(P1)、(P2)、第一輸出端口(A)、第二輸出端口(B)以及排氣端口(R)，所述第一閥柱(4)以及第二閥柱(5)相互相鄰且滑動自由地插通于上述閥孔內(nèi)，由上述第一閥柱，構(gòu)成切換閥部(7)，所述切換閥部(7)有選擇地使上述第一輸出端口與供氣端口或排氣端口連接，由上述第二閥柱，構(gòu)成減壓閥部(10)，所述減壓閥部(10)對從上述供氣端口輸入的壓縮空氣的壓力進行減壓，并從上述第二輸出端口輸出。
文檔編號F16K11/10GK102147025SQ20111003528
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者仙波克之, 宮添真司 申請人:Smc株式會社