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B 8419

:2010

(1)

目  次

ページ

序文 

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義 

2

4

  記号及び単位 

2

5

  試験装置

3

6

  試験精度

4

7

  試験手順

6

8

  測定値の算出 

6

9

  試験測定値の報告

7

10

  規格準拠表示 

7

附属書 A(参考)切換特性についての関連規格

8

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表 

10


B 8419

:2010

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人日本フルードパワー工業会(JFPA)

及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があ

り,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責

任はもたない。


日本工業規格

JIS

 B

8419

:2010

空気圧−方向制御弁−切換時間及び応答時間の測定

Pneumatic fluid power-Directional control valves-

Measurement of shifting time and response time

序文 

この規格は,2001 年に第 1 版として発行された ISO 12238 を基とし,国内で広く普及している“応答時

間”の測定方法を追加するため,技術的内容を変更して作成した日本工業規格である。

なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。

変更の一覧表にその説明を付けて,

附属書 JA に示す。

適用範囲 

この規格は,電気又は空気圧で操作する方向制御弁及び可動流体素子の,切換時間及び応答時間の測定

における試験手順について規定する。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 12238:2001

,Pneumatic fluid power−Directional control valves−Measurement of shifting time

(MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格のうちで,西暦年を付記してあるものは,記載の年の版を適用し,その後の改正版(追補を含む。

は適用しない。西暦年の付記がない引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 0125-1

  油圧・空気圧システム及び機器−図記号及び回路図−第 1 部:図記号

注記  対応国際規格:ISO 1219-1,Fluid power systems and components−Graphic symbols and circuit

diagrams

−Part 1: Graphic symbols for conventional use and data-processing applications(MOD)

JIS B 0142:1994

  油圧及び空気圧用語

注記  対応国際規格:ISO 5598:1985,Fluid power systems and components−Vocabulary(NEQ)

JIS B 8390

  空気圧−圧縮性流体用機器−流量特性の試験方法

注記  対応国際規格:ISO 6358,Pneumatic fluid power−Components using compressible fluids−

Determination of flow-rate characteristics

(MOD)


2

B 8419

:2010

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS B 0142 によるほか,次による。

3.1 

切換時間(shifting time 

出力ポートにいかなる容積も接続せずに圧力変換器だけを接続した状態において,制御信号(電気又は

空気圧)が変化してから,該当する出力ポートの圧力が所定の圧力レベルの 10  %変化するまでの時間。

注記 ISO 

5598

をはじめ,多くの国家規格には,方向制御弁の切換特性に関連する用語が定義されて

いる。これらの規格及び関連する用語を,

附属書 に記載する。

3.2 

ON

時切換時間(shifting on-time 

制御信号が加えられたときの切換時間。

3.3 

OFF

時切換時間(shifting off-time 

制御信号が除かれたときの切換時間。

3.4 

応答時間 

出力ポートにいかなる容積も接続せずに圧力変換器だけを接続した状態において,制御信号が変化して

から,該当する出力ポートの圧力が変化するまでの時間。

3.5 

ON

時応答時間 

制御信号が加えられたときの応答時間。

3.6 

OFF

時応答時間 

制御信号が除かれたときの応答時間。

記号及び単位 

4.1

  この規格で用いる記号,意味及び単位を,

表 に示す。

表 1−記号及び単位 

記号

意味

単位

圧力測定管内径 mm

p

1

供給圧力 MPa

t

0

測定時間の基点 ms

t

e

放出時切換時間

ms

t

f

充てん時切換時間

ms

T

E

放出時応答時間 ms

T

F

充てん時応答時間 ms

θ

1

供給側空気タンク内温度

°

C

4.2 

この規格で用いる図記号は,JIS B 0125-1 による。


3

B 8419

:2010

試験装置 

5.1 

基本試験回路

基本試験回路を,

図 及び図 に示す。

5.2

圧力測定管

5.2.1

  圧力測定管は,供試弁の供給ポート及びパイロットポートに適切に接続しなければならない。また,

JIS B 8390

の圧力測定管(要素 F 及び H)に対応していなければならない。 

5.2.2

  供試弁の各ポートサイズ及びパイロットポートに合った圧力測定管を適切に選び,取り付ける。

1

  制御信号

2

  圧力変換器

3

  記録装置

4

  供試弁

5

  圧力測定管

6

  遮断弁(オプション)

7

  温度計

8

  供給タンク

図 1−電磁弁の基本試験回路 

1

  制御弁

2

  制御圧力変換器

3

  圧力変換器

4

  記録装置

5

  供試弁

6

  圧力測定管

7

  遮断弁(オプション)

8

  温度計

9

  供給タンク

図 2−パイロット操作切換弁の基本試験回路 


4

B 8419

:2010

5.3 

圧力変換器 

5.3.1 

圧力変換器をそれぞれの出力ポートと圧力測定管とに取り付ける。 

5.3.2 

圧力変換器をパイロット圧測定管に取り付ける。 

5.3.3 

圧力変換器,増幅器,記録装置を使う場合は,周波数感度 2 000 Hz の時に損失−3 dB 以内で時間

分解能 0.1 ms 以下のシステムを使用する。

5.3.4 

試験装置保護のために負のサージ電圧に制限をかける場合は,測定時間の変動が 0.1 ms を超えな

いものでなければならない。

5.4 

供給タンク 

5.4.1 

試験中に配管内の圧力損失が供給圧の 3 %を超えないように,十分な容量の供給タンクを使用する。

供給タンクからの接続管は圧力損失を最小にするために圧力測定管の流路面積より大きくし,できるだけ

短くする。

5.4.2 

供給タンク内の温度(θ

1

)を測定できるタンクを使用する。 

5.4.3 

遮断弁及び制御弁は,流量が絞られたり,測定時間が長くなることを避けるため供給タンク出口に

できるだけ近づけ,圧力測定管よりも大きい流路面積をもつものを使用する。

5.5 

制御信号 

5.5.1 

直流電磁弁では制御信号の定常電圧を定格電圧の±5 %に維持する。

5.5.2 

交流電磁弁ではトリガを 0 V 点に合わせたトリガ装置によって制御信号を発生させる。また,定格

電圧の±5 %に維持する。 

5.5.3 

パイロット式電磁弁(

図 参照)では,供試弁へ供給される圧力と同じ圧力をパイロット圧力とし

て維持する。ただし,最大のパイロット圧力が供試弁へ供給される圧力よりも低い場合は,そのパイロッ

ト圧力を維持する。 

5.5.4 

パイロット操作切換弁(

図 参照)では,供試弁へ供給される圧力と同じ圧力又は最大のパイロッ

ト圧力を維持する。ただし,最大のパイロット圧力が供試弁へ供給される圧力よりも低い場合は,そのパ

イロット圧力を維持する。 

5.6 

測定記録 

測定記録として圧力変換器の時間的な圧力変化を記録する。

図 に代表的なアナログ記録波形を示す。

また,記録波形を出さずにデジタル手法を用いて測定値を記録してもよい。

試験精度

試験精度は,

表 で規定するシステムの許容誤差内で測定値が得られるようにしなければならない。

表 2−試験精度

計器のパラメータ

システムの許容誤差

圧力

±0.01 MPa

温度

±2  ℃

時間

±0.4 ms


5

B 8419

:2010

1

制御信号:直流電圧波形(V)

2

制御信号:交流電圧波形(V)

3

制御信号:ON 時パイロット圧力(MPa)

4

制御信号:OFF 時パイロット圧力(MPa)

5

供給圧力に対する比率(%)

a)

p

1

b)

推奨最大圧力降下:3 %

c)

充てん時試験

d)

放出時試験

記号 t:時間(ms)

図 3−代表的な記録波形 

(MPa)

(MPa)

(ms)


6

B 8419

:2010

試験手順 

7.1 

箇条 で指定した機器で,

図 又は図 に示す試験回路を適切に設置する。 

7.2 

供試弁は,ON 時切換時間又は応答時間,及び OFF 時切換時間又は応答時間のどちらの測定につい

ても作動能力及び性能を十分考慮して測定を行わなければならない。 

各出力ポートの充てん及び放出時の測定は,次に示す測定値を記録する。

−  入力ポートから各出力ポートへの充てん時の時間

−  各出力ポートから排気ポートへの放出時の時間

また,上記以外の流路を通すことが可能なバルブ(例えば,デュアル弁の二つの入口)は,その流路に

ついて追加測定値を記録してもよい。

7.3 

充てん時試験は,次のように行う。 

7.3.1 

切換時間の測定では,0.63 MPa のゲージ圧力又は最大定格圧力のいずれか低いほうで供給タンク

圧力を維持する。また,応答時間の測定では 0.5 MPa のゲージ圧力又は最大定格圧力のいずれか低いほう

で供給タンク圧力を維持する。 

7.3.2 

測定前に出力ポートが大気圧であることを確認する。 

7.3.3 

供給タンク温度は,18  ℃∼30  ℃に維持する。 

7.3.4 

試験の準備として,電磁弁の場合は,ソレノイドに通電,非通電にすることによって,空気圧操作

弁の場合は,パイロット制御機構に加圧,無加圧にすることによって,バルブを数回作動させる。 

7.3.5 

各流路で 3 回の試験を行う。ただし,毎回,出力ポートは開放し,確実な温度安定化のために次の

試験を行うまで最低 1 分間の間隔を空ける。

7.4 

放出時試験は,次のように行う。 

7.4.1 

切換時間の測定では,0.63 MPa のゲージ圧又は最大定格圧力のいずれか低いほうの圧力を出力ポ

ートに加える。また,応答時間の測定では 0.5 MPa のゲージ圧力又は最大定格圧力のいずれか低いほうの

圧力を出力ポートに加える。 

7.4.2 

供給タンク温度は,18  ℃∼30  ℃に維持する。 

7.4.3 

試験の準備として,電磁弁の場合は,ソレノイドに通電,非通電にすることによって,パイロット

操作切換弁の場合は,パイロット制御機構に加圧,無加圧にすることによって,バルブを数回作動させる。 

7.4.4 

各流路で 3 回の試験を行う。ただし,毎回,出力ポートは開放し,確実な温度安定化のために次の

試験を行うまで最低 1 分間の間隔を空ける。 

7.5 

1

回の放出時試験及び充てん時試験は続けて行ってもよい。 

測定値の算出 

8.1 

切換時間 

8.1.1 

電磁弁の場合には,確実に電圧が変化し始めた時間を t

0

とする(

図 参照)。 

8.1.2 

パイロット操作切換弁の場合には,パイロット圧力が 10 %変化した時間を t

0

とする(

図 参照)。 

8.1.3 

それぞれの出力ポートにおいて t

0

から供給圧力の 10 %に到達するまでの時間を測定する。それぞ

れのポートの 3 回の測定値を平均し,充てん時切換時間とする。 

8.1.4 

それぞれの出力ポートにおいて t

0

から供給圧力の 90 %放出するまでの時間を測定する。それぞれ

のポートの 3 回の測定値を平均し,放出時切換時間とする。


7

B 8419

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8.2 

応答時間

8.2.1 

電磁弁の場合には,確実に電圧が変化し始めた時間を t

0

とする

(図 参照)。 

8.2.2 

それぞれの出力ポートにおいて t

0

から供給圧力が充てんし始めるまでの時間を測定する。それぞれ

のポートの 3 回の測定値を平均し,充てん時応答時間とする。

8.2.3 

それぞれの出力ポートにおいて t

0

から供給圧力が放出し始めるまでの時間を測定する。それぞれの

ポートの 3 回の測定値を平均し,放出時応答時間とする。

試験測定値の報告

9.1 

それぞれの流路における平均を切換時間及び応答時間とする。 

9.2 9.1

の代替として,記録されたデータの最大値と最小値とを許容値としたすべての流路における平均

を切換時間及び応答時間とする。

10 

規格準拠表示

この規格に準拠していることを,試験報告書,カタログ及び販売資料に表示する場合は,次の文を記載

しなければならない。

“空気圧方向制御弁又は,可動流体素子の切換時間は JIS B 8419(空気圧−方向制御弁−切換時間及び

応答時間の測定)に準拠する。

”又は“空気圧方向制御弁の応答時間は JIS B 8419(空気圧−方向制御弁−

切換時間及び応答時間の測定)に準拠する。


8

B 8419

:2010

附属書 A

(参考)

切換特性についての関連規格

A.1 ISO 

5598:1985

における用語及び定義 

2.2.9.5 

応答時間 

動作の開始点と完了点との間の経過時間。これらの点は,各機器ごとに定義される。

4.0.7.1 

バルブ応答時間 

開始点は,パイロット圧が上昇又は下降し,所定の値を超えた時点である。完了点は,その出口圧力又

は出口流量が所定の値に達した時点である。

4.0.7.1.2 

電気制御式空気圧方向制御弁のデッドタイム 

開始点は,電気回路を開いた又は閉じた時点である。完了点は,出口圧力がその最大値に対してある特

定の割合に達した時点である。出口には,いかなる容積も接続されていてはならない。

4.0.7.1.3 

スイッチング時間 

スイッチ ON 時間は,出力が 0 状態から 1 状態になるまでの時間;スイッチ OFF 時間は,出力が 1 状態

から 0 状態になるまでの時間。

4.0.8.1 

スイッチング圧力 

出力ポートで状態を変化させるのに必要な最低パイロット圧力。

4.0.8.2 

スイッチング時 

開始点は,制御又はパイロット圧力がスイッチング圧力に達した時点。完了点は,出力圧力が所定の値

に達した時点。 

A.2 CETOP

  RP111P:1989 における用語及び定義

3.1.3 

スイッチングの起点 

切換を引き起こす信号圧力及び信号電圧が上昇から下降に転じるなどの二つの境界値の継ぎ目の作用。

スイッチング時間 

製造者が想定した標準操作条件(無振動,正しいシール状態,標準流量値など)における初期状態から

最終状態への完全な推移時間。

3.2.2 

スイッチング時間 

バルブボディの出力ポート又はサブプレートに取り付けられている場合はサブプレートの出口ポートを

ブロックした状態で,電気回路を開いた又は閉じた時点から出力ポートにおける圧力が最高値の 50 %に達


9

B 8419

:2010

するまでの経過時間。

A.3 

JIS B 8375:1981

における用語及び定義 

応答時間 

バルブや回路などに入力信号が加わった時から出力がある所定の値に達するまでの時間。 

4.3 

動的特性 

動的性能は,JIS B 8375 の 10.3 の規定によって試験したときの応答時間で表す。 

10.3 

動的性能試験 

P

ポートに 0.5 MPa  の圧力を加圧し,A ポート又は B ポートに圧力検知装置を接続する。定格電圧を加

え又は切ってから,圧力検知装置で圧力の変化が検出されるまでの時間を読む。 

A.4 ANSI/(NFPA)

  T3.21.8-1990 における用語及び定義 

3.1 

応答時間 

空気圧方向制御弁が制御信号に反応してから,空気圧方向制御弁の出力ポートと接続されている試験容

積の圧力が,使用圧力の 90 %に変化するまでの時間。

参考文献  JIS B 8375:1981  空気圧用 4 ポート・5 ポート電磁弁 

注記  JIS B 8375:1985 は,1993 年に改正,2000 年 2 月に廃止され,第 1 部∼第 3 部の 3 規

格に分割・制定された。その後,第 1 部,第 2 部は,2007 年 11 月に改正された。

JIS B 8375-1:2007

  空気圧用 5 ポート方向制御弁−第 1 部:電気コネクタなしイン

タフェース取付面

JIS B 8375-2:2007

  空気圧用 5 ポート方向制御弁−第 2 部:電気コネクタ付きイン

タフェース取付面

JIS B 8375-3:2000

  空気圧用 5 ポート方向制御弁−第 3 部:弁機能伝達用コード体

ANSI/NFPA T3.21.8-1990, Pneumatic fluid power

−Measurement of response time−Directional

control valves

注記  ANSI/NFPA T3.21.8-1990 は,2008 年に改正された。

CETOP RP111P-1989

,Switching characteristics of pneumatic directional control valves and moving

part logic components


附属書 JA

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS B 8419:2010

  空気圧−方向制御弁−切換時間及び応答時間の測定

ISO 12238: 2001

,Pneumatic fluid power−Directional control valves−Measurement

of shifting time

(I)JIS

の規定 (III)国際規格の規定 (IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条

ごとの評価及びその内容

箇条番号 
及び題名

内容

(II)

国際規格

番号

箇条番号

内容

箇 条 ご と
の評価

技術的差異の内容

(V)JIS

と国際規格との技術的差異

の理由及び今後の対策

3

用語及び定

3.4

応答時間

3.5 ON

時応

答時間

3.6 OFF

時応

答時間

応答時間につい
て規定。

 3

追加

JIS

では応答時間を追加し併

記する。

ISO

切換時間は国内で慣用的に使

用されている応答時間と異なるた
め,応答時間を追加し従来のデー

タも肯定する。

ISO

切換時間を優先的に使用し標

準化を進める。

4

記 号 及 び

単位

4.1

表 1−記

号及び単位

圧力単位 MPa

放出時応答時間

及び充てん時応
答時間を規定。

 4

4.1

JIS

と同じ

変更

追加

圧力単位を SI 単位に変更。

放出時応答時間及び充てん時

応答時間を追加し併記する。

SI

単位とする。

ISO

切換時間を優先的に使用し標

準化を進める。

7

試験手順

7.2

7.3.1

7.4.1

応答時間につい

て規定。

 7

追加

JIS

では応答時間を追加し併

記する。

ISO

切換時間は国内で慣用的に使

用されている応答時間と異なるた
め,応答時間を追加し従来のデー
タも肯定する。

ISO

切換時間を優先的に使用し標

準化を進める。

10

B 841

9


2

010


(I)JIS

の規定 (III)国際規格の規定 (IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条

ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び題名

内容

(II)

国際規格
番号

箇条番号

内容

箇 条 ご と

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS

と国際規格との技術的差異

の理由及び今後の対策

8

測 定 値 の

算出

8.2

応答時間

応答時間につい

て規定。

 8

追加

JIS

では応答時間を追加し併

記する。

ISO

切換時間は国内で慣用的に使

用されている応答時間と異なるた
め,応答時間を追加し従来のデー
タも肯定する。

ISO

切換時間を優先的に使用し標

準化を進める。

9

試 験 測 定

値の報告

9.2

応答時間につい

て規定。

 9

追加

10

規 格 準 拠

表示

応答時間につい
て規定。

 10

追加

Annex B

Example of generated test

data and values to be

reported

削除

削除

試験データのまとめ方まで示す必
要はないと判断した。 
改正時に ISO へ提案を検討する。

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:ISO 12238:2001,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。

    −  削除……………… 国際規格の規定項目又は規定内容を削除している。 
    −  追加……………… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

    −  変更……………… 国際規格の規定内容を変更している。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。

    −  MOD……………  国際規格を修正している。

11

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