特開 2023-776 エジェクタ及びこれを備える真空発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000776

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】エジェクタ及びこれを備える真空発生装置

(51)【国際特許分類】

   F04F 5/44 20060101AFI20221222BHJP

   F04F 5/20 20060101ALI20221222BHJP

   F04F 5/46 20060101ALI20221222BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

F04F5/44 E

F04F5/20 A

F04F5/46 A

B25J15/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021101784

(22)【出願日】2021-06-18

(71)【出願人】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119404

【弁理士】

【氏名又は名称】林 直生樹

(74)【代理人】

【識別番号】100177769

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100188743

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】松村 憲一

【テーマコード（参考）】

3C707

3H079

【Ｆターム（参考）】

3C707FS03

3C707FU01

3C707KV15

3H079AA14

3H079AA18

3H079BB01

3H079CC21

3H079CC23

3H079DD02

3H079DD08

3H079DD22

3H079DD27

(57)【要約】

【課題】切換弁、エジェクタ、配管の設置スペースを減少し、組立作業の労力負担を軽減可能なエジェクタ、真空発生装置を提供する。
【解決手段】エジェクタ２０は、内部流路２７を有したエジェクタボディ２１と、圧縮空気を噴出するノズル部２３及びこれからの圧縮空気で負圧を発生させるデフューザ部２４を備えた負圧発生機構２２を有する。エジェクタボディは、切換弁４０の弁ボディ４１を固定的に取付る第１取付面２０ａと、マニホールドベース１０のベースボディ１８を固定的に取付る第２取付面２０ｂを有する。第１取付面は切換弁の第１出力ポートＡを接続して負圧発生機構に圧縮空気を供給する第１流入ポート２８ａを有し、このポートは供給流路２８を通じてノズル部に連通し、第２取付面はマニホールドベースの負圧入力ポートを接続して負圧を外部に出力する負圧供給ポート２９ｃを有し、このポートは負圧連通流路２９を通じてデフューザ部に連通する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮空気の作用下で負圧を発生させるエジェクタであって、
前記エジェクタは、
内部に内部流路が形成されたエジェクタボディと、
前記流路に接続されて圧縮空気を噴出させるノズル部、及び、前記ノズル部から噴出された圧縮空気により負圧を発生させると共にその圧縮空気を外部へと排気するデフューザ部を備えた負圧発生機構と、を有し、
前記エジェクタボディは、
切換弁のボディである弁ボディを固定的に取り付けるための第１取付面と、マニホールドベースのボディであるベースボディを固定的に取り付けるための第２取付面と、を有し、
前記エジェクタボディの前記第１取付面には、前記切換弁の前記弁ボディに開設された出力ポートを接続して前記負圧発生機構に圧縮空気を供給するための流入ポートが開設されていて、前記流入ポートは、前記エジェクタボディ内の前記内部流路のうちの正圧供給流路を通じて前記ノズル部に連通されており、
前記エジェクタボディの前記第２取付面には、前記マニホールドベースの前記ベースボディに開設された負圧入力ポートを接続して前記負圧発生機構で発生させた負圧を外部に出力するための負圧供給ポートが開設されていて、前記負圧供給ポートは、前記エジェクタボディ内の前記内部流路のうちの負圧連通流路を通じて前記デフューザ部に連通されている、
ことを特徴とするエジェクタ。

【請求項2】

前記第１取付面には、前記切換弁の前記弁ボディに開設された切換弁側給気流入ポートを接続して圧縮空気を前記切換弁に供給するためのエジェクタ側給気ポートが開設され、
前記第２取付面には、前記マニホールドベースの前記ベースボディに開設された給気ポートを接続して圧縮空気を流入するための給気流入ポートが開設されており、
前記エジェクタ側給気ポートと前記給気流入ポートとは、前記エジェクタボディ内の前記内部流路のうちの給気連通流路を通じて連通されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。

【請求項3】

前記第１取付面の前記流入ポートは、前記切換弁の前記弁ボディに開設された第１出力ポート及び第２出力ポートの夫々を接続するための第１流入ポート及び第２流入ポートを有し、
前記第１流入ポート及び前記第２流入ポートのいずれか一方が前記内部流路を通じて前記ノズル部に連通し、
前記第１流入ポート及び前記第２流入ポートのいずれか他方が前記内部流路を通じて前記負圧供給ポートに連通している、
ことを特徴とする請求項２に記載のエジェクタ。

【請求項4】

前記負圧供給ポートは、前記マニホールドベースの前記ベースボディに開設された第１負圧流入ポート及び第２負圧流入ポートの夫々を接続して負圧を供給するための第１負圧供給ポート及び第２負圧供給ポートを有し、
前記第１負圧供給ポート及び前記第２負圧供給ポートと前記デフューザ部とは、前記内部流路のうちの前記負圧連通流路を通じて連通され、
前記第１流入ポート及び前記第２流入ポートのいずれか他方と前記負圧連通流路とは、前記内部流路のうちの流入連通流路を通じて連通されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ。

【請求項5】

前記流入連通流路には、前記負圧供給ポート側へ流れる空気の流量を制御するための絞り部が設けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載のエジェクタ。

【請求項6】

前記負圧連通流路には、前記負圧連通流路から前記デフューザ部側への空気の流れを許容する一方、前記デフューザ部から前記負圧連通流路への空気の流れを規制するチェック弁が設けられている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のエジェクタ。

【請求項7】

前記デフューザ部の下流側には、前記デフューザ部から吐出する圧縮空気を排出するための排出ポートが設けられている、
ことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載のエジェクタ。

【請求項8】

請求項３から７のいずれかに記載の前記エジェクタと、前記エジェクタの前記第２取付面に取り付けられた前記マニホールドベースと、前記エジェクタの前記第１取付面に取り付けられた前記切換弁と、を有する真空発生装置であって、
前記切換弁は、
軸方向の一端側から他端側へと延びる弁孔及び前記弁孔に連通する複数のポートが形成された前記弁ボディと、
前記弁ボディの前記弁孔内に軸方向に摺動自在に収容されたスプールと、
前記スプールの軸方向両端に配され、前記スプールを軸方向他端側の他端側切換位置へと移動させ、且つ前記スプールを軸方向一端側の一端側切換位置へ移動させる第１駆動部及び第２駆動部と、
前記スプールを前記一端側切換位置と前記他端側切換位置との中間の相互に異なる位置である第１中間切換位置及び第２中間切換位置へと選択的に移動させるスプール移動機構部と、を有し、
前記複数のポートは、前記エジェクタの前記第１流入ポートを接続する前記第１出力ポートと、前記エジェクタの前記第２流入ポートを接続する前記第２出力ポートと、前記エジェクタの前記第１取付面に開設された前記エジェクタ側給気ポートを接続して圧縮空気が供給される前記切換弁側給気流入ポートと、を有し、
前記スプール移動機構部は、
前記スプールを前記一端側切換位置に移動させた状態から、前記第２駆動部による前記スプールの押圧を解除した時に、前記スプールを前記第１中間切換位置へと移動させ、
前記スプールを前記他端側切換位置に移動させた状態から、前記第１駆動部による前記スプールの押圧を解除した時に、前記スプールを前記第２中間切換位置へと移動させ、
前記第１中間切換位置では、前記ノズル部に連通する前記第１出力ポート及び前記第２出力ポートのいずれか一方と前記切換弁側給気流入ポートとを連通し、他のポートを遮断して相互に連通しない連通状態となり、
前記第２中間切換位置では、前記複数のポートが全て遮断されて相互に連通しない非連通状態となる、
ことを特徴とする真空発生装置。

【請求項9】

前記スプールは、ばね座軸を同軸上に有していて、
前記スプール移動機構部は、前記ばね座軸に軸方向に移動自在に設けられた軸方向一端側の第１ばね座及び軸方向他端側の第２ばね座と、前記第１ばね座と前記第２ばね座との間に設けられたばね部材と、を有し、
前記ばね座軸は、軸方向の両端に前記第１及び前記第２ばね座を当接させる一対の当接部を有し、前記第１及び第２ばね座を前記一対の当接部に当接させた状態において、前記ばね部材は縮設されており、
前記弁ボディの前記弁孔には、前記スプール移動機構部を間に配したその軸方向両側に、前記第１及び第２ばね座を当接させる一対のストッパ部が設けられており、
前記一対の当接部間の軸方向長さをＸ、前記一対のストッパ部間の軸方向長さをＹ、前記第１及び第２駆動部のそれぞれによる前記スプールのストローク長さをＳ１，Ｓ２としたとき、Ｘ＜Ｙ、Ｙ－Ｘ＜Ｓ１，Ｓ２の関係を有している、
ことを特徴とする請求項８に記載の真空発生装置。

【請求項10】

前記弁孔には、前記スプール移動機構部を収容して軸方向に延びるばね収容室が設けられ、
前記ばね収容室は、軸方向両端部に径方向外側へ延びる一対の端壁を有し、
前記一対の端壁の夫々は、前記第１及び第２ばね座が当接する前記ストッパ部を有している、
ことを特徴とする請求項９に記載の真空発生装置。

【請求項11】

前記一対の当接部は、前記ばね座軸の軸方向の一端から径方向外側へ突出して前記第１ばね座と当接可能な第１段部と、前記ばね座軸の軸方向の他端から径方向外側へ突出して前記第２ばね座と当接可能な第２段部と、を有し、
前記スプールは、
前記第１ばね座が前記ばね収容室の軸方向一方側の前記端壁及び前記第１段部に当接し、且つ前記第２ばね座が前記第２段部に当接した状態で前記第１中間切換位置に切り換えられ、
前記第２ばね座が前記ばね収容室の軸方向他方側の前記端壁及び前記第２段部に当接し、且つ前記第１ばね座が前記第１段部に当接した状態で前記第２中間切換位置に切り換えられる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の真空発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧力空気を通過させて負圧状態を発生させるエジェクタ及びこれを備える真空発生装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種のエジェクタは、例えば特許文献１の図７に開示されているように、真空吸着装置等の真空発生装置に組み込まれている。特許文献１に記載の真空吸着装置は、切換弁と真空発生装置と吸着パッド等を有してなる。切換弁は、内部にスプールが摺動可能に収容されており、スプールの移動に応じて圧縮空気をエジェクタに供給する。また切換弁には、コンプレッサ等から吐出される圧縮空気を流すための給気配管と、圧縮空気をエジェクタに供給するための供給配管が接続されている。

【0003】

エジェクタは、圧縮空気を噴出するノズル部と、ノズル部からの圧縮空気の噴出に伴って吸引される空気を圧縮空気と混合した後に吐出するデフューザ部とを有しており、エジェクタには、供給配管と吸着パッドに繋がる真空配管とが接続されている。真空配管内が負圧になると、吸着パッド内も負圧になって、吸着パッドの開口側端面によってワークを吸着することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６―２６４９００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の真空吸着装置は、エジェクタと切換弁が別個になっているので、両者を設置するための設置スペースが大きくなってしまう。また、両者の取り付けも個々に行い、さらに両者を配管で接続しなければならず、作業工数が多くなり労力負担の増大を避けることができない。

【0006】

そこで、本発明の技術的課題は、エジェクタに切換弁や配管等を接続する場合に、切換弁、エジェクタ及び配管の設置スペースの増大、及び作業の労力負担の増大を抑制可能なエジェクタ及びこれを備える真空発生装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明に係るエジェクタは、圧縮空気の作用下で負圧を発生させるエジェクタであって、前記エジェクタは、内部に内部流路が形成されたエジェクタボディと、前記流路に接続されて圧縮空気を噴出させるノズル部、及び、前記ノズル部から噴出された圧縮空気により負圧を発生させると共にその圧縮空気を外部へと排気するデフューザ部を備えた負圧発生機構と、を有し、前記エジェクタボディは、切換弁のボディである弁ボディを固定的に取り付けるための第１取付面と、マニホールドベースのボディであるベースボディを固定的に取り付けるための第２取付面と、を有し、前記エジェクタボディの前記第１取付面には、前記切換弁の前記弁ボディに開設された出力ポートを接続して前記負圧発生機構に圧縮空気を供給するための流入ポートが開設されていて、前記流入ポートは、前記エジェクタボディ内の前記内部流路のうちの正圧供給流路を通じて前記ノズル部に連通されており、前記エジェクタボディの前記第２取付面には、前記マニホールドベースの前記ベースボディに開設された負圧入力ポートを接続して前記負圧発生機構で発生させた負圧を外部に出力するための負圧供給ポートが開設されていて、前記負圧供給ポートは、前記エジェクタボディ内の前記内部流路のうちの負圧連通流路を通じて前記デフューザ部に連通されている、ことを特徴とする。

【0008】

この場合において、好ましくは、前記第１取付面には、前記切換弁の前記弁ボディに開設された切換弁側給気流入ポートを接続して圧縮空気を前記切換弁に供給するためのエジェクタ側給気ポートが開設され、前記第２取付面には、前記マニホールドベースの前記ベースボディに開設された給気ポートを接続して圧縮空気を流入するための給気流入ポートが開設されており、前記エジェクタ側給気ポートと前記給気流入ポートとは、前記エジェクタボディ内の前記内部流路のうちの給気連通流路を通じて連通されている。

【0009】

また、好ましくは、前記第１取付面の前記流入ポートは、前記切換弁の前記弁ボディに開設された第１出力ポート及び第２出力ポートの夫々を接続するための第１流入ポート及び第２流入ポートを有し、前記第１流入ポート及び前記第２流入ポートのいずれか一方が前記内部流路を通じて前記ノズル部に連通し、前記第１流入ポート及び前記第２流入ポートのいずれか他方が前記内部流路を通じて前記負圧供給ポートに連通している。

【0010】

また、好ましくは、前記負圧供給ポートは、前記マニホールドベースの前記ベースボディに開設された第１負圧流入ポート及び第２負圧流入ポートの夫々を接続して負圧を供給するための第１負圧供給ポート及び第２負圧供給ポートを有し、前記第１負圧供給ポート及び前記第２負圧供給ポートと前記デフューザ部とは、前記内部流路のうちの負圧連通流路を通じて連通され、前記第１流入ポート及び前記第２流入ポートのいずれか他方と前記負圧連通流路とは、前記内部流路のうちの流入連通流路を通じて連通されている。

【0011】

また、好ましくは、前記流入連通流路には、前記負圧供給ポート側へ流れる空気の流量を制御するための絞り部が設けられている。さらに、好ましくは、前記負圧連通流路には、前記負圧連通流路から前記デフューザ部側への空気の流れを許容する一方、前記デフューザ部から前記負圧連通流路への空気の流れを規制するチェック弁が設けられている。また、好ましくは、前記デフューザ部の下流側には、前記デフューザ部から吐出する圧縮空気を排出するための排出ポートが設けられている。

【0012】

また、本発明に係わる真空発生装置は、請求項３から７のいずれかに記載の前記エジェクタと、前記エジェクタの前記第２取付面に取り付けられた前記マニホールドベースと、前記エジェクタの前記第１取付面に取り付けられた前記切換弁と、を有する真空発生装置であって、前記切換弁は、軸方向の一端側から他端側へと延びる弁孔及び前記弁孔に連通する複数のポートが形成された前記弁ボディと、前記弁ボディの前記弁孔内に軸方向に摺動自在に収容されたスプールと、前記スプールの軸方向両端に配され、前記スプールを軸方向他端側の他端側切換位置へと移動させ、且つ前記スプールを軸方向一端側の一端側切換位置へ移動させる第１駆動部及び第２駆動部と、前記スプールを前記一端側切換位置と前記他端側切換位置との中間の相互に異なる位置である第１中間切換位置及び第２中間切換位置へと選択的に移動させるスプール移動機構部と、を有し、前記複数のポートは、前記エジェクタの前記第１流入ポートを接続する前記第１出力ポートと、前記エジェクタの前記第２流入ポートを接続する前記第２出力ポートと、前記エジェクタの前記第１取付面に開設された前記エジェクタ側給気ポートを接続して圧縮空気が供給される前記切換弁側給気流入ポートと、を有し、前記スプール移動機構部は、前記スプールを前記一端側切換位置に移動させた状態から、前記第２駆動部による前記スプールの押圧を解除した時に、前記スプールを前記第１中間切換位置へと移動させ、前記スプールを前記他端側切換位置に移動させた状態から、前記第１駆動部による前記スプールの押圧を解除した時に、前記スプールを前記第２中間切換位置へと移動させ、
前記第１中間切換位置では、前記ノズル部に連通する前記第１出力ポート及び前記第２出力ポートのいずれか一方と前記切換弁側給気流入ポートとを連通し、他のポートを遮断して相互に連通しない連通状態となり、前記第２中間切換位置では、前記複数のポートが全て遮断されて相互に連通しない非連通状態となる、ことを特徴とする。

【0013】

この場合において、前記スプールは、ばね座軸を同軸上に有していて、前記スプール移動機構部は、前記ばね座軸に軸方向に移動自在に設けられた軸方向一端側の第１ばね座及び軸方向他端側の第２ばね座と、前記第１ばね座と前記第２ばね座との間に設けられたばね部材と、を有し、前記ばね座軸は、軸方向の両端に前記第１及び前記第２ばね座を当接させる一対の当接部を有し、前記第１及び第２ばね座を前記一対の当接部に当接させた状態において、前記ばね部材は縮設されており、前記弁ボディの前記弁孔には、前記スプール移動機構部を間に配したその軸方向両側に、前記第１及び第２ばね座を当接させる一対のストッパ部が設けられており、前記一対の当接部間の軸方向長さをＸ、前記一対のストッパ部間の軸方向長さをＹ、前記第１及び第２駆動部のそれぞれによる前記スプールのストローク長さをＳ１，Ｓ２としたとき、Ｘ＜Ｙ、Ｙ－Ｘ＜Ｓ１，Ｓ２の関係を有している。

【0014】

また、好ましくは、前記弁孔には、前記スプール移動機構部を収容して軸方向に延びるばね収容室が設けられ、前記ばね収容室は、軸方向両端部に径方向外側へ延びる一対の端壁を有し、前記一対の端壁の夫々は、前記第１及び第２ばね座が当接する前記ストッパ部を有している。さらに、好ましくは、前記一対の当接部は、前記ばね座軸の軸方向の一端から径方向外側へ突出して前記第１ばね座と当接可能な第１段部と、前記ばね座軸の軸方向の他端から径方向外側へ突出して前記第２ばね座と当接可能な第２段部と、を有し、前記スプールは、前記第１ばね座が前記ばね収容室の軸方向一方側の前記端壁及び前記第１段部に当接し、且つ前記第２ばね座が前記第２段部に当接した状態で前記第１中間切換位置に切り換えられ、前記第２ばね座が前記ばね収容室の軸方向他方側の前記端壁及び前記第２段部に当接し、且つ前記第１ばね座が前記第１段部に当接した状態で前記第２中間切換位置に切り換えられる。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、本発明によれば、エジェクタに切換弁や配管等を接続する場合に、切換弁、エジェクタ及び配管の設置スペースが増大し、及び作業の労力負担が増大するのを抑制可能なエジェクタ及びこれを備える真空発生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係わる真空発生装置を含んだ連設集合体の外観斜視図である。

【図2】第１実施形態に係わる３位置切換弁を有した真空発生装置の断面図である。

【図3】第１実施形態に係わる真空発生装置の負圧作動時の動作説明図である。

【図4】第１実施形態に係わる真空発生装置の真空破壊時（正圧供給時）の動作説明図である。

【図5】第１実施形態に係わる真空発生装置の真空保持状態時の動作説明図である。

【図6】第１実施形態に係わる真空発生装置の第１変形例を示す断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係わる４位置切換弁を有した真空発生装置の断面図である。

【図8】第２実施形態に係わる切換弁のスプールが一端側切換位置に切り換わった状態の断面図である。

【図9】第２実施形態に係わる切換弁のスプールが第１中間切換位置に切り換わった状態の断面図である。

【図10】第２実施形態に係わる切換弁のスプールが第２中間切換位置に切り換わった状態の断面図である。

【図11】第２実施形態に係わる切換弁のスプールが他端側切換位置に切り換わった状態の断面図である。

【図12】第２実施形態に係わる真空発生装置の負圧作動時の動作説明図である。

【図13】第２実施形態に係わる真空発生装置の負圧保持状態を示す動作説明図である。

【図14】第２実施形態に係わる真空発生装置の真空破壊時（正圧供給）の動作説明図である。

【図15】第２実施形態に係わる真空発生装置の真空破壊（正圧供給）の停止状態を示す動作説明図である。

【図16】本発明の第３実施形態に係わる２位置切換弁を有した真空発生装置の負圧作動時の動作説明図である。

【図17】第３実施形態に係わる真空発生装置の真空破壊時（大気圧供給）の動作説明図である。

【図18】第３実施形態における変形例の２位置切換弁を有した真空発生装置の負圧作動時の動作説明図である。

【図19】第３実施形態における変形例の２位置切換弁を有した真空発生装置の真空破壊時（大気圧供給）の動作説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明に係るエジェクタ及びこれを備える真空発生装置について説明する。なお、本実施形態では、エジェクタは真空発生装置の一部を構成するため、エジェクタについては真空発生装置の説明のなかで記載する。

【0018】

[第１実施形態]
図１は、真空発生装置１と切換弁ブロック９１とポートブロック９２とエンドブロック９３とを上下方向に対して直交する幅方向に並べて一体化した連設集合体９０を示している。連設集合体９０を構成するこれらの機器は、図１に示すように、幅方向を向く側面同士を突き合わせて、例えば図示しないタイロッドを介して接離可能に連結されている。切換弁ブロック９１は、マニホールドベース９１ａ上に切換弁９１ｂを搭載して構成され、ポートブロック９２は、前面側に供給ポート９２ａ及び排出ポート９２ｂを有して構成される。エンドブロック９３は、前面側に複数のコネクタ９３ａが設けられて、切換弁ブロック９１や真空発生装置１の切換弁９１ｂ、４０に設けられたソレノイドに対して電力及び電気信号を供給する。

【0019】

真空発生装置１は、図１及び図２に示すように、マニホールドベース１０と、マニホールドベース１０上に搭載されたエジェクタ２０と、エジェクタ２０上に搭載された切換弁４０とを有してなる。マニホールドベース１０は、マニホールドベース１０のボディであるベースボディ１８を有し、このベースボディ１８は、給気孔１１と、第１排出孔１２及び第２排出孔１３と、第１負圧ポート１４及び第２負圧ポート１５とを有した公知のものである。本実施形態では、ベースボディ１８は幅方向に対して直交する前後方向に延びる直方体状に形成されており、ベースボディ１８の前面には第１負圧ポート１４及び第２負圧ポート１５が突出して設けられている。第１負圧ポート１４及び第２負圧ポート１５の夫々の後端部には、ベースボディ１８内に形成された第１負圧流路１６及び第２負圧流路１７が連通し、これら負圧流路１６、１７は、上方へ屈曲して延びてベースボディ１８の上端面１８ａに開口（以下、「第１負圧流入ポート１６ａ、第２負圧流入ポート１７ａ」と記す。）している（図３参照）。

【0020】

ベースボディ１８の上側には、後側から前側へ向かって第１排出孔１２、給気孔１１、第２排出孔１３が間隔を有して順次配設されており、これら第１排出孔１２、給気孔１１、第２排出孔１３は、夫々がベースボディ１８の両側面間を貫通している。給気孔１１はポートブロック９２（図１参照）の供給ポート９２ａに連通し、第１排出孔１２及び第２排出孔１３はポートブロック９２の排出ポート９２ｂに連通している。給気孔１１には、これから分岐して上方へ延びる給気流路１１ａが連通し、給気流路１１ａの上端部は、ベースボディ１８の上端面１８ａに開口（以下、「給気ポート１１ｂ」と記す。）している。

【0021】

第１排出孔１２及び第２排出孔１３には、夫々から分岐して上方へ延びる第１排出分岐流路１２ａ及び第２排出分岐流路１３ａが連通する。第１排出分岐流路１２ａの上端部は、第１負圧流路１６の上端面１８ａに対する開口位置よりも後側に開口（以下、「第１排出流入ポート１２ｂ」と記す。）し（図３参照）、第２排出分岐流路１３ａの上端部は、第２負圧流路１７の上端面１８ａに対する開口位置よりも前側に開口（以下、「第２排出流入ポート１３ｂ」と記す。）する（図３参照）。また、給気流路１１ａの給気ポート１１ｂは、第１負圧流路１６及び第２負圧流路１７の夫々の開口位置の間に開口する。即ち、ベースボディ１８の上端面１８ａには、図３に示すように、後側から前側に向かって第１排出分岐流路１２ａ、第１負圧流路１６、給気流路１１ａ、第２負圧流路１７、第２排出分岐流路１３ａの夫々のポート１２ｂ，１６ａ、１１ｂ、１７ａ、１３ｂが順次開口している。

【0022】

ベースボディ１８の上端面１８ａは、前後方向に沿って延びる平面状の長方形に形成されており、後述するエジェクタ２０の第２取付面２０ｂに接触して固定的に取り付けられる。

【0023】

次に、切換弁４０について説明する。切換弁４０は、図２に示すように、公知のパイロット式３位置切換弁であり、５ポート弁としての構成を有している。切換弁４０は、軸Ｌ方向（前後方向）に延びて切換弁４０のボディである弁ボディ４１を有する。弁ボディ４１は、軸Ｌ方向一端側（後側）から軸Ｌ方向他端側（前側）へ向かって５つのポートＥＡ、Ａ、Ｐ、Ｂ、ＥＢを有する主ボディ４２と、主ボディ４２の後端に順次連結された第１ピストンカバー４３及びパイロット弁部４４と、主ボディ４２の前端に順次連結されたばねカバー４６及び第２ピストンカバー４７とを有して形成されている。

【0024】

５つのポートＥＡ、Ａ、Ｐ、Ｂ、ＥＢは、軸Ｌ方向中央の切換弁側給気流入ポートＰと、切換弁側給気流入ポートＰの両側に位置する第１出力ポートＡ（出力ポート）及び第２出力ポートＢ（出力ポート）と、第１出力ポートＡより第１ピストンカバー４３側に位置する第１排出ポートＥＡと、第２出力ポートＢより第２ピストンカバー４７側に位置する第２排出ポートＥＢとである。

【0025】

主ボディ４２及びばねカバー４６の内部には、５つのポートＥＡ、Ａ、Ｐ、Ｂ、ＥＢが連通する断面が円形の弁孔４８が軸Ｌ方向に沿って貫通している。弁孔４８の内部には、スプール５０が弁孔４８の軸Ｌ方向に摺動自在に挿入されている。スプール５０は、その軸Ｌ方向長さが弁孔４８のそれよりも僅かに短く形成されていて、スプール５０の軸Ｌ方向両端には、ピストン室４３ａ，４７ａ内に摺動自在に収容された第１ピストン５１及び第２ピストン５２が夫々当接し又は離反するように設けられている。

【0026】

第１ピストン５１及び第２ピストン５２は、パイロット空気圧の作用を受けてスプール５０を、図３に示す他端側切換位置Ｐ２、図４に示す一端側切換位置Ｐ１に切り換えるものである。第１ピストン５１及び第２ピストン５２は同一形状を有しており、第１ピストン５１の受圧面５１ａは第１パイロット室４３ｂに面し、第２ピストン５２の受圧面５２ａは第２パイロット室４７ｂに面している。第１パイロット室４３ｂ及び第２パイロット室４７ｂは同一の形状を有している。

【0027】

パイロット弁部４４には、第１パイロット弁４４ａ及び第２パイロット弁４４ｂが設けられている。本実施形態では、第１パイロット弁４４ａ及び第２パイロット弁４４ｂは、第１ピストンカバー４３よりも後側に配設されており、軸Ｌ方向に対して直交する上下方向の上側に第１パイロット弁４４ａが、下側に第２パイロット弁４４ｂが夫々配設されている。

【0028】

第１パイロット弁４４ａは、第１パイロット出力通路４４ｃを通じて第１パイロット室４３ｂに接続され、第２パイロット弁４４ｂは、第２パイロット出力通路４４ｄを通じて第２パイロット室４７ｂに接続されており、両パイロット弁４４ａ，４４ｂは、パイロット供給通路４２ａを通じて切換弁側給気流入ポートＰに接続されている。第１及び第２パイロット出力通路４４ｃ、４４ｄとパイロット供給通路４２ａは、弁ボディ４１の内部に形成されている。

【0029】

更に、第１ピストン５１の背面が面する背面室４３ｃと、第２ピストン５２の背面が面する背面室４７ｃとは、開放路４９を通じて夫々大気に開放されている。

【0030】

スプール５０は、図２に示すように、軸Ｌ方向において、後側から前側へ向かって、弁孔４８の後側に気密かつ摺動自在に嵌合された第１気密部５３、第１環状凹部５４、第１ランド部５５、第２環状凹部５６、第２ランド部５７、第３環状凹部５８、第３ランド部５９、第４環状凹部６０、第４ランド部６１、第５環状凹部６２、及び弁孔４８の前側に気密かつ摺動自在に嵌合された第２気密部６３が順次設けられており、これらは何れも軸Ｌを中心とした円柱状に形成されている。すなわち、スプール５０には、これら環状凹部５４，５６，５８，６０，６２と、弁部としてのランド部５５，５７，５９，６１とが軸Ｌ方向に沿って交互に形成されている。

【0031】

これら気密部５３、６３及びランド部５５，５７，５９，６１の径方向外側の摺動面には、パッキン６４が夫々装着されており、これらパッキン６４により隣接するポートＥＡ、Ａ、Ｐ、Ｂ、ＥＢ間の流路を開閉する。第２気密部６３の前端には、径方向外側に向かって延びる環状の第１段部６３ａが形成されている。

【0032】

このように構成された切換弁４０は、図２及び図３に示すように、第１パイロット弁４４ａがオンになって第１パイロット室４３ｂに切換弁側給気流入ポートＰから圧縮空気がパイロット流体として供給されると共に、第２パイロット弁４４ｂがオフになって第２パイロット室４７ｂが大気に開放されると、第１ピストン５１がパイロット流体圧により第２ピストン５２側に向けて押圧されるため、図３に示すようには、スプール５０は弁孔４８内を第２ピストン５２側に移動して他端側切換位置Ｐ２に切り換わる。

【0033】

また、図４に示すように、第２パイロット弁４４ｂがオンになって第２パイロット室４７ｂに切換弁側給気流入ポートＰから圧縮空気がパイロット流体として供給されると共に、第１パイロット弁４４ａがオフになって第１パイロット室４３ｂが大気に開放されると、第２ピストン５２がパイロット流体圧により第１ピストン５１側に向けて押圧されるため、スプール５０は弁孔４８内を第１ピストン５１側に移動して一端側切換位置Ｐ１に切り換わる。

【0034】

スプール５０の軸Ｌ方向他端（以下、「前端」と記す。）には、図３に示すように、ばね座軸６５が軸Ｌ方向（図２参照）に沿って延びており、このばね座軸６５には第１ばね座６６ａ及び第２ばね座６６ｂが前後方向に移動自在に設けられている。第１ばね座６６ａと第２ばね座６６ｂとの間には、圧縮ばね６７が設けられており、この圧縮ばね６７は、第１ばね座６６ａ及び第２ばね座６６ｂ間において圧縮された状態で挿入されている。ばね座軸６５の前端には、前方へ延びる被押圧部６８が形成されており、被押圧部６８は、円柱状に形成されて、スプール５０と同軸上に延びてばね座軸６５よりも大径であり、且つ弁孔４８の内径よりも小径である。被押圧部６８の後端部には、後方側を向く環状の第２段部６８ａが形成されている。

【0035】

ばねカバー４６内には、第１ばね座６６ａ、第２ばね座６６ｂ及び圧縮ばね６７を取り囲むようにして軸Ｌ方向に延びるばね収容室６９が形成されている。ばね収容室６９は、断面視において円形状であって弁孔４８の内径よりも大径であって、ばねカバー４６の後端から前方へ延びる。ばね収容室６９の後端には、径方向内側から外側へ向かって延びる環状の端壁６９ａが形成され、また、ばね収容室６９の前端には、径方向内側から外側へ向かって延びる環状の端壁６９ｂが形成されている。

【0036】

第１ばね座６６ａ及び第２ばね座６６ｂは、図５に示すように、圧縮ばね６７によって第１ばね座６６ａが第１段部６３ａに当接し、且つ第２ばね座６６ｂが第２段部６８ａに当接するように付勢されている。ここで、ばね収容室６９の前後方向両側の端壁６９ａ，６９ｂ間の長さＹは、スプール５０の第１段部６３ａ及び第２段部６８ａ間の長さＸと同一である。このため、第１ばね座６６ａが第１段部６３ａに当接し、且つ第２ばね座６６ｂが第２段部６８ａに当接した状態では、第１ばね座６６ａは、更に、ばね収容室の後側の端壁６９ａに当接する共に、第２ばね座６６ｂは、更に、ばね収容室６９の前側の端壁６９ｂに当接する。

【0037】

本実施形態では、第１ばね座６６ａが第２気密部６３の第１段部６３ａ及びばね収容室６９の後側の端壁６９ａに当接し、且つ第２ばね座６６ｂが被押圧部６８の第２段部６８ａ及びばね収容室６９の前側の端壁６９ｂに当接した状態で、スプール５０は中立切換位置Ｐｓに移動する。スプール５０が中立切換位置Ｐｓに切り換えられると、切換弁４０は、すべてのポートＥＡ、Ａ、Ｐ、Ｂ、ＥＢを遮断した非連通状態となる。

【0038】

また、図４に示すように、スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に切り換えられると、切換弁４０は、切換弁側給気流入ポートＰと第２出力ポートＢとが連通すると共に、第１出力ポートＡと第１排出ポートＥＡとが連通し、かつ第２排出ポートＥＢが遮断された第２の連通状態となる。また、切換弁４０は、図３に示すように、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられると、切換弁側給気流入ポートＰと第１出力ポートＡとが連通すると共に、第２出力ポートＢと第２排出ポートＥＢとが連通し、かつ第１排出ポートＥＡが遮断された第２の連通状態となる。

【0039】

切換弁４０の主ボディ４２の下端には、５つのポートＥＡ、Ａ、Ｐ、Ｂ、ＥＢが開口する下端面４２ｂが形成されている。下端面４２ｂは、前後方向に沿って延びる長方形であって平面状に形成されている。この下端面４２ｂは後述するエジェクタ２０の第１取付面２０ａに対向配置されて固定的に取り付けられる。

【0040】

次に、エジェクタ２０について説明する。エジェクタ２０は、図２に示すように、内部に内部流路２７が形成されたエジェクタボディ２１を有する。エジェクタボディ２１は、前後方向に延びた直方体状に形成されている。エジェクタボディ２１は、切換弁４０弁ボディ４１を固定的に取り付けるための第１取付面２０ａと、マニホールドベース１０のベースボディ１８を固定的に取り付けるための第２取付面２０ｂと、を有している。

【0041】

第１取付面２０ａは、エジェクタボディ２１の上端に前後方向に延びた平面状に形成されており、本実施形態では、第１取付面２０ａは前後方向に延びる長方形状に形成されている。一方、第２取付面２０ｂは、エジェクタボディ２１の下端に前後方向に延びた平面状に形成されており、本実施形態では、第２取付面２０ｂは前後方向に延びる長方形状に形成されている。これら第１取付面２０ａ及び第２取付面２０ｂは、互いに平行に延びている。

【0042】

エジェクタボディ２１には、圧縮空気の作用下で負圧を発生させる負圧発生機構２２と、負圧発生機構２２を通過した圧縮空気を排出する排出ポート２６と、エジェクタ２０の内部に形成されてマニホールドベース１０と切換弁４０との間を連通する内部流路２７と、が設けられている。

【0043】

エジェクタボディ２１内の前側には負圧発生機構２２が着脱可能に設けられ、エジェクタボディ２１の前側端部にはデフューザ部２４から排出される圧縮空気を排出する排出ポート２６が設けられている。エジェクタ２０で発生した負圧は、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６、１７及び第１及び第２負圧ポート１４、１５を通じて図示しない真空機器に供給される。

【0044】

負圧発生機構２２は、ノズル部２３とデフューザ部２４とを有する。ノズル部２３は、前後方向（軸Ｌ方向）に沿って延び、供給される圧縮空気を噴出する。デフューザ部２４は、ノズル部２３の下流側に同一軸上に配設されてノズル部２３からの圧縮空気の噴出に伴って吸引される空気を圧縮空気と混合した後に吐出する。ノズル部２３は、その後端部に供給流路２８（正圧供給流路）が接続されており、供給流路２８は、ノズル部２３から後側へ延びて上方へ屈曲してエジェクタ２０の第１取付面２０ａに開口（以下、「第１流入ポート２８ａ」と記す。）して、圧縮空気をノズル部２３の入口に導く。ノズル部２３は筒状に形成されて、前後方向の途中の内径が小さく絞られた部分を有しており、ノズル部２３の下流側（前方側）にデフューザ部２４が配置されている。

【0045】

デフューザ部２４は、前後方向に延びてノズル部２３よりも長尺な筒状に形成されている。ノズル部２３とデフューザ部２４とは、所定の間隙２５を有して配置されている。排出ポート２６は、デフューザ部２４の下流側（前側）に設けられて、排出空気を径方向外側へ向かって排出するように構成されている。

【0046】

ノズル部２３とデフューザ部２４との間の間隙２５は、ノズル部２３の下方に形成された連通空間２５ａと連通しており、連通空間２５ａは、エジェクタ２０の下部に形成された負圧連通流路２９に連通している。本実施形態では、負圧連通流路２９は前後方向に沿って延びて、前後方向の途中で分岐する２つの第１負圧連通分岐流路２９ａ及び第２負圧連通分岐流路２９ｂを有している。第１負圧連通分岐流路２９ａの先端はエジェクタ２０の第２取付面２０ｂに開口（以下、「第１負圧供給ポート２９ｃ」と記す。）し、第２負圧連通分岐流路２９ｂの先端が第１負圧連通分岐流路２９ａの先端よりも前側の位置に開口（以下、「第２負圧供給ポート２９ｄ」と記す。）する。第１負圧連通分岐流路２９ａはマニホールドベース１０の第１負圧流入ポート１６ａを通じて第１負圧流路１６に連通し、第２負圧連通分岐流路２９ｂはマニホールドベース１０の第２負圧流入ポート１７ａを通じて第２負圧流路１７に連通する。

【0047】

エジェクタボディ２１の内部には、マニホールドベース１０の給気流路１１ａに連通する給気連通流路３０が設けられている。本実施形態では、給気連通流路３０は、エジェクタボディ２１内において上下方向に延びて、給気連通流路３０の下端がエジェクタ２０の第２取付面２０ｂに開口（以下、「給気流入ポート３０ａ」と記す。）する。給気流入ポート３０ａは、第１負圧連通分岐流路２９ａ及び第２負圧連通分岐流路２９ｂの夫々の下端の開口（以下、「第１負圧供給ポート２９ｃ、第２負圧供給ポート２９ｄ」と記す。）の間に位置している。

【0048】

一方、給気連通流路３０の上端は、供給流路２８の上端の開口（第１流入ポート２８ａ）よりも前側の位置に開口（以下、「エジェクタ側給気ポート３０ｂ」と記す。）する。すなわち、給気流入ポート３０ａとエジェクタ側給気ポート３０ｂとは給気流入ポート３０ａを通じて連通している。

【0049】

供給流路２８及び第１負圧連通分岐流路２９ａよりも後側には、上下方向に延びる第１排出連通流路３１が設けられている。この第１排出連通流路３１は、下端がエジェクタ２０の第２取付面２０ｂに開口（以下、「第１排出流出ポート３１ａ」と記す。）して、マニホールドベース１０の第１排出流入ポート１２ｂを通じて第１排出分岐流路１２ａに連通する。第１排出連通流路３１の上端はエジェクタ２０の第１取付面２０ａに開口（以下、「第１排出流入ポート３１ｂ」と記す。）して、切換弁４０の第１排出ポートＥＡに接続される。

【0050】

給気連通流路３０よりも前側には、第２流入連通流路３２が設けられている。第２流入連通流路３２は、その上端がエジェクタ２０の第１取付面２０ａに開口（以下、「第２流入ポート３２ａ」と記す。）する。そして、第２流入連通流路３２はその下端が負圧連通流路２９に連通している。

【0051】

また、第２流入連通流路３２よりも前側には、第２排出連通流路３３が設けられ、第２排出連通流路３３の上端はエジェクタ２０の第１取付面２０ａに開口（以下、「第２排出流入ポート３３ａ」と記す。）するとともに、第２排出連通流路３３の下端はエジェクタ２０の第２取付面２０ｂに開口（以下、「第２排出流出ポート３３ｂ」と記す。）する。本実施形態では、第２排出連通流路３３は、その切換弁４０側がエジェクタ２０の供給流路２８の上方で塞がり、且つマニホールドベース１０側がエジェクタ２０の負圧連通流路２９の下方で塞がっている。即ち、第２排出連通流路３３は途中で塞がった非連通状態にある。

【0052】

即ち、エジェクタボディ２１には、第１排出連通流路３１、供給流路２８、負圧連通流路２９、給気連通流路３０、第２流入連通流路３２、第２排出連通流路３３を有した内部流路２７が設けられている。

【0053】

また、エジェクタ２０の第１取付面２０ａには、第１排出流入ポート３１ｂ、第１流入ポート２８ａ、エジェクタ側給気ポート３０ｂ、第２流入ポート３２ａ、第２排出流入ポート３３ａが設けられている。第１取付面２０ａは、前後方向に沿って延びる平面状に形成されており、第１取付面２０ａ上に切換弁４０の下端面４２ｂを対向配置すると、これらのポート３１ｂ、２８ａ、３０ｂ、３２ａ、３３ａが切換弁４０の対応するポートＥＡ，Ａ，Ｐ，Ｂ，ＥＢに接続される。

【0054】

一方、エジェクタ２０の第２取付面２０ｂには、後側から前側に向かって第１排出流出ポート３１ａ、第１負圧供給ポート２９ｃ、給気流入ポート３０ａ、第２負圧供給ポート２９ｄ、第２排出流出ポート３３ｂが設けられている。第２取付面２０ｂは、前後方向に沿って延びる平面状に形成されており、この第２取付面２０ｂにマニホールドベース１０の上端面１８ａを対向配置すると、これらのポート３１ａ、２９ｃ、３０ａ、２９ｄ、３３ｂがマニホールドベース１０の対応するポート１２ｂ、１６ａ、１１ｂ、１７ａ，１３ｂに接続される。

【0055】

このように、本実施形態に係わるエジェクタ２０によれば、エジェクタ２０の上端部に切換弁４０を固定的に取付可能な第１取付面２０ａを有し、エジェクタ２０の下端部にマニホールドベース１０を固定的に取付可能な第２取付面２０ｂを有し、エジェクタ２０の内部には、切換弁４０、マニホールドベース１０及びエジェクタ２０内の負圧発生機構２２に連通する内部流路２７が設けられている。このため、エジェクタ２０の第１取付面２０ａ及び第２取付面２０ｂに、切換弁４０及びマニホールドベース１０を取り付けるだけで、真空発生装置１が完成する。このため、エジェクタ２０に配管等を介して切換弁４０やマニホールドベース１０を接続する場合と比較して、切換弁４０、エジェクタ２０、マニホールドベース１０及び配管の設置スペースの増大を抑制するとともに、接続作業の労力負担の増大を抑制可能なエジェクタ２０及びこれを備える真空発生装置１を提供することができる。

【0056】

このような構成を有する真空発生装置１は、図３に示すように、切換弁４０の第２パイロット弁４４ｂをオフにして第２ピストン５２にパイロット流体圧が作用しない状態で、第１パイロット弁４４ａをオンにして第１ピストン５１にパイロット流体圧が作用すると、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に移動する。スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に移動した状態において、給気孔１１から圧縮空気が導入されると、圧縮空気は、給気流路１１ａ及び給気連通流路３０を通じて切換弁の４０切換弁側給気流入ポートＰに流入する。そして圧縮空気は、切換弁側給気流入ポートＰから第１出力ポートＡ及びエジェクタ２０の供給流路２８に流入する。これにより、負圧発生機構２２に圧縮空気が流れることにより、負圧連通流路２９，マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７を通じて真空機器の空気が吸引されて真空機器を負圧にすることができる。

【0057】

また、図３に示すように、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に移動した状態で、第１パイロット弁４４ａをオフにして、第１ピストン５１へのパイロット流体圧が非作用状態になると、図５に示すように、圧縮ばね６７の付勢によって、第１ばね座６６ａが後側に移動するとともに、第１ばね座６６ａに当接する第２気密部６３を介してスプール５０が後側に移動する。そして、第１ばね座６６ａがばね収容室６９の後側の端壁６９ａに当接すると、スプール５０の移動が停止して、スプール５０は中立切換位置Ｐｓに切り換わる。したがって、切換弁４０は、すべてのポートＥＡ，Ａ，Ｐ，Ｂ，ＥＢを遮断した非連通状態となるので、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７は、閉塞された状態となり、これら負圧流路に繋がる真空機器の真空状態を維持することができる。即ち、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に移動した状態で、停電等により第１パイロット弁４４ａがオフになると、スプール５０が中立切換位置Ｐｓに切り換わるので、真空機器の真空状態が維持される。

【0058】

一方、図４に示すように、切換弁４０の第１パイロット弁４４ａをオフにして第１ピストン５１にパイロット流体圧が作用しない状態にして、第２パイロット弁４４ｂをオンにして第２ピストン５２にパイロット流体圧が作用すると、スプール５０は一端側切換位置Ｐ１に移動する。スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に移動した状態では、給気孔１１から供給される圧縮空気は、マニホールドベース１０の給気流路１１ａ、エジェクタ２０の給気連通流路３０、切換弁４０の切換弁側給気流入ポートＰ、第２出力ポートＢ、第２流入連通流路３２、負圧連通流路２９を通って、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７に流入する。従って、圧縮空気がマニホールドベース１０に繋がる真空機器に供給されて、真空機器に対して真空破壊（正圧供給）をすることができる。

【0059】

ところで、前述した第１実施形態の真空発生装置１では、エジェクタ２０の第２流入連通流路３２は、負圧連通流路２９を介してマニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７に連通するので、これら負圧流路１６，１７を通じて圧縮空気を真空機器に供給することができるが、真空機器に供給される圧縮空気の流量を調整することができない。そこで、真空機器に供給される圧縮空気の流量を調整可能にしてもよい（第１変形例）。

【0060】

この場合、図６に示すように、第２流入連通流路３２にオリフィス７１を設けるとともに、オリフィス７１の開口面積を調節可能にするためにオリフィス７１に対してニードル弁７２を移動可能に設けてもよい。オリフィス７１は、第２流入連通流路３２内に上下方向に間隔を有して設けられた一対の突出片３２ｂ、３２ｂの間に形成されており、円形状に開口している。オリフィス７１の開口は軸Ｌ方向を向いている。

【0061】

ニードル弁７２は、前後方向に延びる円柱状に形成され、ニードル弁７２の軸方向一端部（後部）は円錐状に形成されている。ニードル弁７２は、この後部をオリフィス７１の開口に挿入してオリフィス７１に対してニードル弁７２を前後方向に移動可能に設けられている。従って、オリフィス７１に対してニードル弁７２の後部の位置を調節することで、オリフィス７１の開口面積が変化して、第２流入連通流路３２を流れる圧縮空気の流量を調節することができる。

【0062】

この変形例では、エジェクタ２０の前側には、前後方向に延びる孔部３５が設けられており、この孔部３５は、後端部が第２流入連通流路３２に開口し、前端部がエジェクタ２０の前面に開口している。この孔部３５内にニードル弁７２が前後方向に移動可能に収容されている。ニードル弁７２は前側の外周面に雄ねじ部７２ａが設けられ、エジェクタ２０の上部前側には雄ねじ部７２ａが螺合する不図示の雌ねじ部が設けられる。また、ニードル弁７２の前端部には、摘まみ部７３が設けられており、この摘まみ部７３を回転させることにより、ニードル弁７２をエジェクタ２０に対して軸Ｌ方向に移動させて、第２流入連通流路３２を流れる圧縮空気の流量を調整することができる。

【0063】

さらに、負圧連通流路２９と連通空間２５ａとが繋がる接続位置に、負圧連通流路２９から連通空間２５ａ側への空気の流れを許容する一方、その逆側、即ち連通空間２５ａから負圧連通流路２９側への空気の流れを規制するチェック弁７４を設けてもよい（第２変形例）。このチェック弁７４を設けることで、外部からデフューザ部２４を通って負圧連通流路２９に流れる空気を規制することができるので、負圧連通流路２９からマニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７に流れる空気の流量の増大を防止することができる。

【0064】

また、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧ポート１４，１５に圧縮空気の圧力を測定するための圧力センサ７５を設けてもよい（第３変形例）。

【0065】

この場合、圧力センサ７５からの検出値（真空圧力値）に基づいて、真空パッド（真空機器）にワークが吸着及び保持している状態を確認することができる。具体的には、真空機器がワークを吸着して真空圧力値が規定値に達すると、エジェクタ停止状態（全流路非連通）に切換える制御を行なってワークを保持することができる。また、エジェクタ停止中に、ワークとパッド間からエア漏れによる真空圧力の低下を圧力センサでモニターし、真空圧力値が閾値を超えたらエジェクタを再作動する制御を行うことができる。そして、これらの制御を繰り返すことで、ワークの落下を防止しつつエジェクタ作動によるエア消費を節約することができる。この第３変形例では、第２負圧ポート１５に圧力センサ７５を挿入し、第１負圧ポート１４に真空機器を接続する場合を示したが、第１負圧ポート１４に圧力センサ７５を挿入し、第２負圧ポート１５に真空機器を接続してもよい。

【0066】

[第２実施形態]
次に、本発明に係わる真空発生装置１の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、前述した第１実施形態との相違点を主に説明し、第１実施形態と同一態様部分については同一符号を附してその説明を省略する。

【0067】

切換弁４０´は、図７に示すように、４位置切換弁である。スプール５０は、第１ランド部５５及び第２ランド部５７の摺動面の軸Ｌ方向の幅が第３ランド部５９及び第４ランド部６１の摺動面の幅よりも広く、且つ第１ランド部５５の摺動面の幅が第２ランド部５７の摺動面の幅よりも広い。また、第１ランド部５５及び第２ランド部５７の夫々の摺動面には、パッキン６４が２個ずつ装着されている。

【0068】

スプール５０の前側には、図８から図１１に示すように、スプール５０を一端側切換位置Ｐ１（図８参照）と他端側切換位置Ｐ２（図１１参照）との中間に位置して互いに異なる位置である第１中間切換位置Ｐ３（図９参照）及び第２中間切換位置Ｐ４（図１０参照）へと選択的に移動させるスプール移動機構部７６が設けられている。本実施形態では、第１中間切換位置Ｐ３は、第２中間切換位置Ｐ４よりも後側に位置している。スプール移動機構部７６は、第１実施形態と同様に、スプール５０の第２気密部６３から延びるばね座軸６５に軸Ｌ方向に移動自在に設けられた第１ばね座６６ａ及び第２ばね座６６ｂと、第１ばね座６６ａと第２ばね座６６ｂとの間に設けられた圧縮ばね６７と、を有して形成される。

【0069】

ばね収容室６９の軸Ｌ方向両側の端壁６９ａ、６９ｂ間の軸方向長さＹ（以下、「一対の端壁間長さＹ」と記す。）は、ばね座軸６５の軸方向両側の第１段部６３ａ及び第２段部６８ａ間の軸Ｌ方向長さＸ（以下、「一対の段部間長さＸ」と記す。）よりも長い（図９参照）。

【0070】

ここで、スプール５０が軸Ｌ方向へ移動する距離、即ちスプール５０のストローク長さについて説明する。本実施形態では、スプール５０は、図８に示す一端側切換位置Ｐ１において最も軸方向一方側（後側）に移動し、図１１に示す他端側切換位置Ｐ２において最も軸方向他方側（前側）に移動する。このため、スプール５０は、一端側切換位置Ｐ１と他端側切換位置Ｐ２との間の距離（ストローク長さＳ）を移動する。そして、本実施形態では、スプール５０が軸Ｌ方向一方側から他方側へ移動するストローク長さＳ１（図８参照）と、スプール５０が軸Ｌ方向他方側から一方側へ移動するストローク長さＳ２（図１１参照）は同一である。また、このストローク長さＳ１，Ｓ２は、一対の端壁間長さＹに対して一対の段部間長さＸを減算した値（Ｙ－Ｘ）よりも大きくなっている（図９参照）。すなわち、Ｙ－Ｘ＜Ｓ１，Ｓ２である。

【0071】

このため、図１１に示す他端側切換位置Ｐ２に移動したスプール５０を軸Ｌ方向一方側（後側）へ移動させると、図８に示すように、第１ばね座６６ａが一方の端壁６９ａに当接した状態で、第２ばね座６６ｂを第１ばね座６６ａ側に接近させて、スプール５０を一端側切換位置Ｐ１に移動させることができる。また、一端側切換位置Ｐ１に移動したスプール５０を軸Ｌ方向他方側（前側）へ移動させると、図１１に示すように、第２ばね座６６ｂが他方の端壁６９ｂに当接した状態で、第１ばね座６６ａを第２ばね座６６ｂ側に接近させて、スプール５０を他端側切換位置Ｐ２に移動させることができる。

【0072】

このように構成された４位置に切り換え可能な切換弁４０´は、図８に示すように、第２ピストン５２にパイロット空気圧を作用させると、第１ばね座６６ａがばね収容室６９の一方の端壁６９ａに当接し、且つ第２ばね座６６ｂが圧縮ばね６７の付勢に抗して軸Ｌ方向一方側（後側）へ移動した状態となって、スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に切り換えられる。また、スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に切り換えられた状態で第２ピストン５２へのパイロット空気圧の作用を停止すると、図９に示すように、第１ばね座６６ａがばね収容室６９の一方の端壁６９ａ及び第１段部６３ａに当接し、且つ圧縮ばね６７の復帰力（弾発力）によって第２ばね座６６ｂ及びスプール５０が軸Ｌ方向他方側（前側）へ移動して第２ばね座６６ｂが第２段部６８ａに当接した状態となって、スプール５０が第１中間切換位置Ｐ３に切り換えられる。

【0073】

さらに、スプール５０は、図１１に示すように、第１ピストン５１にパイロット空気圧を作用させると、第２ばね座６６ｂがばね収容室６９の他方の端壁６９ｂに当接し、且つ第１ばね座６６ａが圧縮ばね６７の付勢に抗して軸Ｌ方向他方側（前側）へ移動した状態となって、他端側切換位置Ｐ２に切り換えられる。また、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられた状態で、第１ピストン５１へのパイロット空気圧の作用を停止させると、図１０に示すように、第２ばね座６６ｂがばね収容室６９の他方の端壁６９ｂに当接し、且つ圧縮ばね６７の復帰力（弾発力）によって第１ばね座６６ａ及びスプール５０が軸Ｌ方向一方側（後側）へ移動して第１ばね座６６ａが第１段部６３ａに当接するとともに第２段部６８ａに第２ばね座６６ｂが当接した状態となって、スプール５０が第２中間切換位置Ｐ４に切り換えられる。

【0074】

このように、本実施形態のスプール５０は、図９及び図１０に示すように、第１ピストン５１及び第２ピストン５２の何れにもパイロット空気圧が作用していない状態では、圧縮ばね６７の復帰力（弾発力）によって第２ばね座６６ｂ及びスプール５０が軸Ｌ方向他方側（前側）に移動することで切り換えられる第１中間切換位置Ｐ３と、圧縮ばね６７の復帰力（弾発力）によって第１ばね座６６ａ及びスプール５０が軸Ｌ方向一方側（後側）に移動することで切り換えられて第１中間切換位置Ｐ３よりも軸方向他方側に位置する第２中間切換位置Ｐ４の２つの中間切換位置に切り換え可能である。

【0075】

そして、図８に示すように、スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に切り換えられると、切換弁４０´は、切換弁側給気流入ポートＰ、第１出力ポートＡ、第２出力ポートＢ及び第１排出ポートＥＡが遮断されて相互に連通しない第１非連通状態となる。また、スプール５０が第１中間切換位置Ｐ３に切り換えられると、図９に示すように、切換弁４０´は、第１出力ポートＡ及び第１排出ポートＥＡが遮断されて相互に連通せず、切換弁側給気流入ポートＰ及び第２出力ポートＢが連通した第１連通状態となる。

【0076】

また、スプール５０が第２中間切換位置Ｐ４に切り換えられると、図１０に示すように、切換弁４０´は、切換弁側給気流入ポートＰ、第１出力ポートＡ、第２出力ポートＢ、第１排出ポートＥＡ、第２排出ポートＥＢが全て遮断されて相互に連通しない第２非連通状態となる。さらに、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられると、図１１に示すように、切換弁４０´は、第２出力ポートＢ、第１排出ポートＥＡ、第２排出ポートＥＢが遮断されて相互に連通せず、Ｐ供給ポート及び第１出力ポートＡが連通した第２連通状態となる。

【0077】

このように構成された切換弁４０´に接続されるエジェクタ２０の供給流路２８は、図７に示すように、切換弁４０´の第２出力ポートＢに接続されるエジェクタ２０の第２流入ポート３２ａとノズル部２３との間で連通している。また、切換弁４０´の第１出力ポートＡに連通するエジェクタ２０の第１流入ポート２８ａと負圧連通流路２９とが第１流入連通流路７７を通じて連通している。

【0078】

このため、スプール５０が一端側切換位置Ｐ１（図８参照）に切り換えられた状態で、第２パイロット弁４４ｂ（図７参照）への電力供給が遮断されるような緊急事態が発生した場合には、図９に示すように、圧縮ばね６７の復帰力によってスプール５０が切換弁側給気流入ポートＰと第２出力ポートＢとを連通する第１中間切換位置Ｐ３に切り換えられる。このため、図１２に示すように、給気孔１１から供給される圧縮空気は、マニホールドベース１０の給気流路１１ａ、エジェクタ２０の給気連通流路３０を通って供給流路２８に流入して負圧発生機構２２に供給される。そして、負圧発生機構２２に圧縮空気が流れることにより、負圧連通流路２９，マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７を通じて真空機器の空気が吸引されて真空機器を負圧状態にすることができる。

【0079】

また、スプール５０が第１中間切換位置Ｐ３に切り換えられた状態で、第２パイロット弁４４ｂをオンにすると、図１３に示すように、スプール５０は一端側切換位置Ｐ１に切り換えられる。従って、切換弁４０´の全てのポートＥＡ，Ａ，Ｐ，Ｂ，ＥＢが遮断された状態となるので、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７に接続された真空機器を負圧状態に維持することができる。

【0080】

また、図１４に示すように、第１パイロット弁４４ａだけをオンにすると、スプール５０は他端側切換位置Ｐ２に切り換えられる。スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられた状態では、給気孔１１から導入された圧縮空気は、マニホールドベース１０の給気流路１１ａ、エジェクタ２０の給気連通流路３０、切換弁４０´の切換弁側給気流入ポートＰ、第１出力ポートＡ、第１流入連通流路７７、負圧連通流路２９を通じて、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７に流入する。従って、圧縮空気がマニホールドベース１０に繋がる真空機器に供給されて、真空機器に対して真空破壊（正圧供給）をすることができる。

【0081】

また、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられた状態で、第１パイロット弁４４ａをオフの状態にすると、図１５に示すように、スプール５０は、第２中間切換位置Ｐ４に切り換えられて、切換弁４０´の全てのポートＥＡ，Ａ，Ｐ，Ｂ，ＥＢが遮断された状態になる。したがって、圧縮空気はマニホールドの第１及び第２負圧流路１６，１７に供給されなくなるので、真空機器に対する真空破壊（正圧供給）を停止することができる。

【0082】

このように、本実施形態に係わるエジェクタ２０によれば、エジェクタ２０の第１取付面２０ａに切換弁４０´を装着し、第２取付面２０ｂにマニホールドベース１０を装着するだけで、真空発生装置１が完成する。このため、切換弁４０´、エジェクタ２０、マニホールドベース１０及びこれらを接続するための配管の設置スペースの増大を抑制するとともに、接続作業の労力負担の増大を抑制可能なエジェクタ２０及び真空発生装置１を提供することができる。

【0083】

[第３実施形態]
次に、本発明に係わる真空発生装置１の第３実施形態について図１６～図１９を参照しながら説明する。第３実施形態では、前述した第１実施形態との相違点を主に説明し、第１実施形態と同一態様部分については同一符号を附してその説明を省略する。

【0084】

切換弁４０´´は、図１６及び図１７に示すように、公知の２位置切換弁であり、本実施形態の２位置切換弁はノーマルクローズ型である。切換弁４０´´は一つの第１パイロット弁４４ａを有しており、第１パイロット弁４４ａをオンにすると、スプール５０の軸方向両端部に作用する圧縮空気の差圧によってスプール５０が軸方向他方側（前側）の他端側切換位置Ｐ２（図１６参照）に移動し、第１パイロット弁４４ａをオフにすると、スプール５０の軸方向一端側にのみ作用する圧縮空気によってスプール５０が軸方向一方側（後側）の一端側切換位置Ｐ１（図１７参照）に移動するように構成されている。

【0085】

本実施形態では、スプール５０の第２ランド部５７と第３ランド部５９との軸方向の間隔が第１実施形態のスプール５０の対応する部分よりも狭くなっている。また、第２流入連通流路３２は、供給流路２８の手前で塞がっていて、負圧連通流路２９とは連通していない。一方、第２排出連通流路３３は、エジェクタボディ２１内を上下方向に貫通して延びて、マニホールドベース１０の第２排出分岐流路１３ａに連通している。

【0086】

第１パイロット弁４４ａをオンにすると、図１６に示すように、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられて、切換弁４０´´は、切換弁側給気流入ポートＰと第１出力ポートＡとが連通すると共に、第２出力ポートＢと第２排出ポートＥＢとが連通し、かつ第１排出ポートＥＡが遮断された第１の連通状態となる。従って、給気孔１１から圧縮空気が導入されると、圧縮空気は、給気流路１１ａ及び給気連通流路３０を流れて切換弁４０´´の切換弁側給気流入ポートＰ及び第１出力ポートＡを通ってエジェクタ２０の供給流路２８に流入する。このため、負圧発生機構２２に圧縮空気が流れることにより、負圧連通流路２９，マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７を介して真空機器の空気が吸引されて真空機器を負圧状態にすることができる。

【0087】

一方、第１パイロット弁４４ａをオフにすると、図１７に示すように、スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に切り換えられて、切換弁４０´´は、切換弁側給気流入ポートＰと第２出力ポートＢとが連通すると共に、第１出力ポートＡと第１排出ポートＥＡとが連通し、かつ第２排出ポートＥＢが遮断された第２の連通状態となる。従って、マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７は、エジェクタ２０の負圧連通流路２９、連通空間２５ａ、デフューザ部２４、排出ポート２６に連通するので、大気はこれらを通って真空機器に供給される。このため、大気圧によって真空機器を真空破壊（大気圧供給）することができる。

【0088】

なお、給気孔１１から圧縮空気が導入された場合、圧縮空気は切換弁４０´´の切換弁側給気流入ポートＰ及び第２出力ポートＢを通って第２流入連通流路３２に流入するが、第２流入連通流路３２は負圧連通流路２９に連通していないので、圧縮空気がマニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６、１７に流入することはない。このため、圧縮空気によって真空機器が真空破壊（正圧供給）されることはない。

【0089】

このように、本実施形態に係わるエジェクタ２０によれば、エジェクタ２０の第１取付面２０ａに切換弁４０´´を装着し、第２取付面２０ｂにマニホールドベース１０を装着するだけで、真空発生装置１が完成する。このため、切換弁４０´´、エジェクタ２０、マニホールドベース１０及びこれらを接続するための配管の設置スペースの増大を抑制するとともに、接続作業の労力負担の増大を抑制可能なエジェクタ２０及び真空発生装置１を提供することができる。

【0090】

前述した２位置の切換弁４０´´は、ノーマルクローズ型であるものを示したが、切換弁４０´´は、ノーマルオープン型でもよい（第４変形例）。この切換弁４０´´は、図１８に示すように、公知の２位置切換弁であって、一つの第１パイロット弁４４ａを有している。切換弁４０´´は、第１パイロット弁４４ａをオンにすると、スプール５０の軸方向両端部に作用する圧縮空気の差圧によってスプール５０が軸方向他方側（前側）の他端側切換位置Ｐ２（図１９参照）に切り換えられ、第１パイロット弁４４ａをオフにすると、スプール５０の軸方向一端側にのみ作用する圧縮空気によってスプール５０が軸方向一方側（後側）の一端側切換位置Ｐ１（図１８参照）に切り換えられように構成されている。

【0091】

スプール５０が一端側切換位置Ｐ１に切り換えられると、切換弁４０´´は、切換弁側給気流入ポートＰと第２出力ポートＢとが連通すると共に、第１出力ポートＡと第１排出ポートＥＡとが連通し、かつ第２排出ポートＥＢが遮断された第１の連通状態となる。また、スプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられると、切換弁４０´´は、図１９に示すように、切換弁側給気流入ポートＰと第１出力ポートＡとが連通すると共に、第２出力ポートＢと第２排出ポートＥＢとが連通し、かつ第１排出ポートＥＡが遮断された第２の連通状態となる。

【0092】

エジェクタ２０の供給流路２８は、切換弁４０´´の第２出力ポートＢに連通している。また、エジェクタ２０の第１流入連通流路７７は、切換弁４０´´の第１出力ポートＡに連通するが、第１流入連通流路７７は負圧連通流路２９の手前で塞がれている。

【0093】

従って、第１パイロット弁４４ａをオンにしてスプール５０が他端側切換位置Ｐ２に切り換えられると、給気孔１１から導入された圧縮空気は第１流入連通流路７７で遮断されてエジェクタ２０の第１及び第２負圧流路１６，１７に流入することはない。一方、負圧連通流路２９は連通空間２５ａ、デフューザ部２４、排出ポート２６を通じて大気に連通するので、大気は、これらを通って真空機器に供給される。このため、大気圧によって真空機器を真空破壊（大気圧供給）することができる。

【0094】

一方、第１パイロット弁４４ａをオフにすると、図１８に示すように、スプール５０は一端側切換位置Ｐ１に切り換えられる。そして、給気孔１１から圧縮空気が導入されると、圧縮空気は、給気流路１１ａ及び給気連通流路３０を流れて切換弁４０´´の切換弁側給気流入ポートＰ及び第２出力ポートＢを通ってエジェクタ２０の供給流路２８に流入する。そして、負圧発生機構２２に圧縮空気が流れることにより、負圧連通流路２９，マニホールドベース１０の第１及び第２負圧流路１６，１７を通じて真空機器の空気が吸引されて真空機器を負圧状態にすることができる。

【0095】

なお、前述した実施形態では、エジェクタ２０の第１取付面２０ａ及び第２取付面２０ｂは、エジェクタボディ２１の上端及び下端に互いに平行に延びた状態で形成された場合を示したが、これに限るものではない。第１取付面２０ａ及び第２取付面２０ｂは、エジェクタボディ２１の上端及び下端に互いに交差する方向に延びて形成されてもよい。

【符号の説明】

【0096】

１ 真空発生装置
１０、９１ａ マニホールドベース
１１ 給気孔
１１ａ 給気流路
１１ｂ 給気ポート
１２ 第１排出孔
１２ａ 第１排出分岐流路
１２ｂ、３１ｂ 第１排出流入ポート
１３ 第２排出孔
１３ａ 第２排出分岐流路
１３ｂ，３３ａ 第２排出流入ポート
１４ 第１負圧ポート
１５ 第２負圧ポート
１６ 第１負圧流路
１６ａ 第１負圧流入ポート
１７ 第２負圧流路
１７ａ 第２負圧流入ポート
１８ ベースボディ
１８ａ 上端面
２０ エジェクタ
２０ａ 第１取付面
２０ｂ 第２取付面
２１ エジェクタボディ
２２ 負圧発生機構
２３ ノズル部
２４ デフューザ部
２５ 間隙
２５ａ 連通空間
２６、９２ｂ 排出ポート
２７ 内部流路
２８ 供給流路（正圧供給流路）
２８ａ 第１流入ポート（流入ポート）
２９ 負圧連通流路
２９ｃ 第１負圧供給ポート（負圧供給ポート）
２９ｄ 第２負圧供給ポート（負圧供給ポート）
３０ 給気連通流路
３０ａ 給気流入ポート
３０ｂ エジェクタ側給気ポート
３１ 第１排出連通流路
３１ａ 第１排出流出ポート
３１ｂ 第１排出流入ポート
３２ 第２流入連通流路（流入連通流路）
３２ａ 第２流入ポート（流入ポート）
３３ 第２排出連通流路
３３ａ 第２排出流入ポート
３３ｂ 第２排出流出ポート
４０、４０´、４０´´、９１ｂ 切換弁
４２ｂ 下端面
４４ａ 第１パイロット弁
４４ｂ 第２パイロット弁
５０ スプール
５１ 第１ピストン
５２ 第２ピストン
６３ａ 第１段部
６５ ばね座軸
６６ａ 第１ばね座
６６ｂ 第２ばね座
６７ 圧縮ばね（ばね部材）
６８ 被押圧部
６８ａ 第２段部
６９ ばね収容室
６９ａ、６９ｂ 端壁
７１ オリフィス（絞り部）
７２ ニードル弁（絞り部）
７４ チェック弁
７５ 圧力センサ
７６ スプール移動機構部
７７ 第１流入連通流路（流入連通流路）
Ａ 第１出力ポート（出力ポート）
Ｂ 第２出力ポート（出力ポート）
ＥＡ 第１排出ポート
ＥＢ 第２排出ポート
Ｌ 軸
Ｐ 切換弁側給気流入ポート
Ｐ１ 一端側切換位置
Ｐ２ 他端側切換位置
Ｐ３ 第１中間切換位置
Ｐ４ 第２中間切換位置
Ｐｓ 中立切換位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】