JP2539288B2 - 空気式限時継電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、駆動源である継電器の動作により遅延し
て、電気接点を開閉する空気式限時継電器に関するもの
である。

［従来の技術］ 第３図乃至第５図は従来の空気式限時継電器の各動作
状態をそれぞれ示す断面図である。第３図乃至第５図は
限時機構とこの限時機構の駆動源を兼ねる継電器から構
成され、落下限時動作するオフディレイの空気式限時継
電器の上記限時機構を示したものである。この限時継電
器（図示せず）が投入動作すると限時機構の接点は瞬時
に開閉し、上記継電器が落下動作すると所定の限時時間
後に上記限時機構の接点が開閉するものであり、上記限
時機構は上記継電器（図示せず）に着脱自在に取り付け
られ、一体に動作する。また、第４図は継電器の投入動
作後の限時機構の動作後の状態を示し、第５図は継電器
の落下動作時の限時機構の動作状態を示す。

最初に限時動作を行うベローズ体の主要部およびベロ
ーズ体流入空気流量調整手段について説明する。

第３図において、（１）はベローズ体の主要部を構成
するゴムで形成された伸縮自在のベローズであり、その
両端部に開口部（1a），（1b）を有し、開口部（1b）を
有す一方のベローズ端部には外部の空気をベローズ
（１）の内部に導く貫通穴（1c）が、他方のベローズ端
部の開口部（1a）の周囲には突起（1d）が形成されてい
る。（２）は後述のラッチレバー（20）、リセットレバ
ー（24）を操作するプランジャ、（３）はベローズ
（１）の開口部（1a）にはめ込み、プランジャ（２）を
摺動自在に支持するガイド板、（４）はプランジャ
（２）の先端部（2a）に固定され、後述のラッチレバー
（20）の腕Ｂ（20b）を押すためのプランジャヘッドで
あり、プランジャヘッド（４）とガイド板（３）の間に
配設されたプランジャばね（５）により、プランジャ
（２）はベローズ（１）の開口部（1a）周囲の突起（1
d）に押圧されて密着しベローズ（１）内と外気をしゃ
閉している。（６）はプランジャ（２）の軸線方向の動
きを案内すると共にベローズの開口部（ｂ）側のベロー
ズ端部と密着するつば部が形成されているプランジャガ
イドであり、ベローズ（１）の貫通穴（1c）に対向する
面に貫通穴（6a）が形成されている。（７）は弾性部材
であるゴム又はエラストマで形成された第２の部材とし
ての平板状の摺動板で、外気をベローズ（１）内に導く
貫通穴（7a）が形成されている。（８）は剛性部材であ
るプラスチックまたは金属で形成された第１の部材とし
ての平板状のレコード板で、第６図に示すごとく空気の
流路抵抗を発生させるための円弧状に形成した細長い空
気溝（8a）と、この空気溝（8a）の一端部に外気を導く
貫通穴（8b）が形成されている。なお、上記摺動板
（７）はレコード板（８）と同心状に配設され、貫通穴
（7a）はレコード板（８）に形成された空気溝（8a）に
対向する位置に形成されている。（９）はこの限時機構
のケースであり、レコード板（８）を固定支持してい
る。（10）はねじによりプランジャガイド（６）に固定
された押さえばねであり、この押さえばね（10）によ
り、プランジャガイド（６）、ベローズ（１）、摺動板
（７）、レコード板（８）は相互に押圧されて密着し、
外気をしゃ閉している。また、プランジャガイド
（６）、ベローズ（１）および摺動板（７）は突起（図
示せず）により一体に回転するように係合されている。
（11）はレコード板（８）に対して摺動板（７）を回動
させるためのツマミであり、ケース（９）に設けられた
突起（9a）に弾性変型して回転自在に保持され、上下の
動きにより摺動板（７）とレコード板（８）間の気密性
が阻害されないように、ベローズ（１）を介して摺動板
（７）へ回転の動きだけを伝えるようにプランジャガイ
ド（６）と係合している。（12）は、レコード板（８）
の空気溝（8a）の空気溝流路抵抗に反抗され、所定の時
間遅延してベローズ（１）を伸長させるベローズばね
で、プランジャ（２）とプランジャガイド（６）の間に
配置されている。

上記ベローズ（１）、プランジャ（２）、ガイド板
（３）、プランジャヘッド（４）、プランジャばね
（５）、プランジャガイド（６）およびベローズばね
（12）によりベローズ体の主要部を構成し、また、摺動
板（７）、レコード板（８）、押さえばね（10）、ツマ
ミ（11）によりベローズ体流入空気流量調整手段の主要
部を構成している。

次にラッチ機構部を有する電気接点部について説明す
る。

（13），（14）は一対のクロスバーであり、可動接触
子（15），（16）を摺動し自在に支持するとともに、ピ
ン（17）により回転運動する反転リンク（18）に保持さ
れシーソ運動により固定接触子（図示せず）に対して開
閉される。（19）はクロスバー（13）に固定されるラッ
チピン、（20）はぴん（21）に支持され、ラッチばね
（22）により付勢されて回動するラッチレバーで、ラッ
チピン（19）と係合してクロスバー（13），（14）を係
止するラッチピン係合部であるＬ字形の腕Ａ（20a）と
プランジャヘッド（４）の下まで伸長した腕Ｂ（20b）
を有する。そして、腕Ａ（20a）のラッチピン（19）と
摺動、当接する面（20c）と（20d）ほほぼ直角になるよ
うに形成されている。（23）は継電器（図示せず）と係
合して、継電器の駆動力により動作する可動枠であり、
細長い切り欠き（23a）およびクロスバー（14）と当接
する腕Ｃ（23b）が形成されている。（24）は可動枠（2
3）の動作によりベローズ（１）を縮めてこのベローズ
（１）内の空気室をリセットするセットレバーであり、
可動枠（23）の切り欠き（23a）と係合する丸棒（24a）
とプランジャヘッド（４）の下まで伸長した腕Ｅ（24
b）を有し、ピン（25）に支承されて回動する。（26）
は可動枠（23）の腕Ｃ（23b）とクロスバー（14）との
間に配置される反転ばね、（27）はラッチ機構部を支持
し継電器（図示せず）に固定されるベースである。

次に第３図ないし第６図に示した空気式限時継電器の
限時部分の動作について説明する。

第３図において、継電器（図示せず）は落下状態にあ
り、可動枠（23）が上方に保持されており、ベローズ
（１）はベローズばね（12）のばね圧によりリセットレ
バー（24）の腕Ｅ（24b）にプランジャヘッド（４）が
当接する位置まで伸長し、ラッチレバー（20）はプラン
ジャヘッド（４）で押圧され、その腕Ａ（20a）がラッ
チピン（19）から外れた位置に係止されている。クロス
バー（14）は反転ばね（26）により上方に付勢された反
転リンク（18）を介してクロスバー（13）を下方に押し
下げるため、可動接触子（16）は閉路、可動接触子（1
5）は開路状態に保持されている。

第４図において、継電器は投入完了し、保持状態を示
すが、以下投入完了に至る過程の動作を説明する。

上記継電器の投入により可動枠（23）が第４図より下
方移動する。リセットバー（24）は、可動枠（23）の切
り欠き（23a）と係合している丸棒（24a）により、ピン
（25）を中心として時計方向に回動するため、リセット
レバー（24）の腕Ｅ（24b）はプランジャヘッド（４）
を上方へ押し上げ、ベローズ（１）を縮める。ベローズ
（１）はプランジャガイド（６）に当接した位置で係止
するがプランジャ（２）はさらに上方へ押し上げられる
ためベローズ（１）の突起（1d）から開離する。この結
果、ベローズ（１）の内部と外気がつながり、ベローズ
（１）の縮まったことによる内部圧力の上昇を取り除
く。クロスバー（14）は可動枠（23）の腕Ｃ（23b）に
より下方へ押し下げられ可動接触子（16）が開路する。
一方クロスバー（13）は上方へ押し上げられ、可動接触
子（15）が閉路するとともに、クロスバー（13）に設け
られているラッチピン（19）も移動するので、ラッチレ
バー（20）の腕Ａ（20a）と係合可能となる。ラッチレ
バー（20）はプランジャヘッド（４）が腕Ｂ（20b）よ
り離れたことにともないピン（21）を中心にしてラッチ
ばね（22）により反時計方向に回動してその腕Ａ（20
a）がクロスバー（13）のラッチピン（19）と係合す
る。

以上の過程を経て限時部分は第４図に示した状態とな
り、駆動源である継電器（図示せず）の投入中、この状
態が保持される。

次に上記継電器（図示せず）の電磁コイルへの通電が
しゃ断され、落下状態となってから限時機構の動作が完
了するまでについて説明する。

第５図において、継電器（図示せず）は落下状態で可
動枠（23）は第３図と同じ位置まで復帰している。リセ
ットレバー（24）は反時計方向に回動して第３図と同じ
位置まで復帰し、プランジャ（２）はプランジャばね
（５）とベローズばね（12）により瞬時に下方に押し下
げられ、ベローズ（１）の突起（1d）に当接しベローズ
（１）の開口部（1a）からベローズ（１）内への空気の
流入をしゃ閉する。この状態で、ベローズ（１）にはレ
コード板（８）の空気溝（8a）を経由して外部の空気が
流入し、ベローズ（１）は上記溝（8a）の流路抵抗とベ
ローズばね（12）の差力で徐々に伸長して遅延動作す
る。一方、クロスバー（13）は下方に移動しようとする
が、ラッチピンがラッチレバー（20）の摺動面（20c）
と摺動しながら下方に移動し、当接面（20d）に当たり
ラッチレバー（20）に係合しており、クロスバー（13）
の下方への移動を阻止されるので、クロスバー（14）と
可動枠（23）の腕Ｃ（23b）は開離して反転ばね（26）
が縮められる。ベローズ（１）が継電器（図示せず）の
落下より所定時間遅延して下方に伸長し、プランジャヘ
ッド（４）がラッチレバー（20）の腕Ｂ（20b）を押し
下げ、ラッチレバー（20）を時計方向に回転させその腕
Ａ（20a）をラッチピン（19）から外す。このラッチピ
ン（19）がラッチレバー（20）の腕（20a）から外れた
時に第３図に示した状態に移行して限時動作を完了す
る。すなわち、ラッチピン（19）が外れるとクロスバー
（13），（14）は反転ばね（26）の付勢力により反時計
方向に反転し、可動接触子（15）は開路、可動接触子
（16）は閉路状態となる。なおベローズ（１）はプラン
ジャヘッド（４）がリセットレバー（24）の腕Ｅ（24
b）に当接するまで伸長を続ける。

次に遅延時間の変更方法について第３図、第６図によ
り述べる。第３図のツマミ（11）を回転するとプランジ
ャガイド（６）、ベローズ（１）および摺動板（７）が
一体となって回転してレコード板（８）との位置が変化
する。レコード板（８）に設けられた第４図に示す円弧
状の空気溝（8a）上を摺動板（７）の貫通穴（7a）が移
動して、貫通穴（8b）から貫通穴（7a）の間の空気溝
（8a）の長さが変化する。例えば空気溝（8a）の長さが
長くなった場合には、流路抵抗が増加してベローズ
（１）の伸長速さが遅くなり遅延時間が伸びる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の空気式限時継電器は以上のように構成され、第
７図（ａ），（ｂ）に示すように、ラッチピン（19）が
ラッチレバー（20）に係合する過程において、ラッチレ
バー（20）の摺動面（20c）と当接面（20d）がほぼ直角
で、ラッチピン（19）とラッチレバー（20）の摺動面
（20c）は常に接して摺動するため、クロスバー（13）
が下側即ちＸ方向へ動きはじめてから、スピードがある
程度出たときのクロスバー（13）の外側即ちＹ方向の小
さな動きによって、ラッチレバー（20）はＺ方向にはね
とばされ、ラッチピン（19）とラッチレバー（20）が係
合するとき第７図（ｂ）のようにラッチレバー（20）が
大きくＺ方向に回転した状態となり、ラッチピン（19）
のＸ方向の動きをラッチレバー（20）は止めることがで
きず、瞬時のうちに第３図のように反転リンク（18）は
反転し、限時継電器の限時機能は失われる。つまり、ミ
スラッチが発生し、短時限不良となる不具合が多く発生
するという問題点があった。

本発明はかから問題点を解決するためになされたも
で、動作時におけるラッチレバーのミスラッチの発生を
防ぎ、信頼性の高い限時動作をする空気式限時継電器を
得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る空気式限時継電器は空気の流路抵抗によ
り所定の時間で伸びるベローズ体と、限時接点を支持す
る一対のクロスバーと、継電器と共に動く可動枠と、可
動枠の動きに連動してベローズ体を縮めるリセットレバ
ーと、一方のクロスバーの動きに連動して他方のクロス
バーを一方のクロスバーと逆方向に可動する反転リンク
と、前記継電器の動作後に前記他方のクロスバーに設け
られたラッチピンと係合して該クロスバーを所定の位置
に係止させ、前記継電器の動作完了から所定時間の後に
ラッチピンとの係合を解除するラッチレバーとを備え、
前記ラッチレバーのラッチピン係合部は前記継電器の動
作後にラッチピンが摺動する摺動面と前記継電器の動作
完了から所定時間の間はラッチピンが当接する当接面と
でＬ字形に形成され、該摺動面の途中から当接面に至る
部分を当接面と鋭角的に交わる傾斜逃面とし、該傾斜逃
面がクロスバー摺動クリアランスだけ入り込んでいるよ
うにしたものである。

［作 用］ 本発明においては、クロスバーに設けられたラッチピ
ンと係合するラッチレバーのラッチピン係合部は継電器
の動作後にラッチピンが摺動する摺動面と継電器の動作
完了から所定時間の間はラッチピンが当接する当接面と
でＬ字形に形成され、該摺動面の途中から当接面に至る
部分を当接面と鋭角的に交わる傾斜逃面とし、該傾斜逃
面がクロスバー摺動クリアランスだけ入り込んでいるよ
うにしたから、継電器の動作にラッチピンを有するクロ
スバーが下降中に外側に少し動いてもラッチレバーがラ
ッチピンにはね飛ばされることがなくなり、又ラッチピ
ンの移動スピードが速いため、ラッチレバーはラッチピ
ンがラッチピン係合部と係合するまで殆んど動かない。
そのため、ラッチレバーのミスラッチの発生は抑えら
れ、又、限時継電器の接点の遅延時間も変化しない。

［実施例］ 以下この発明の一実施例を第１図及び第２図において
説明する。

第１図は本発明の一実施例で、従来の第４図に相当す
る継電器（図示せず）が投入した状態の断面図である。

図において、従来例と同一の構成は同一符号を付して
重複した構成の説明を省略する。

この実施例のラッチレバー（120）のラッチピン係合
部である腕Ａ（120a）はラッチピン（19）が摺動する摺
動面（120c）とラッチピン（19）が当接する当接面（12
0d）とでＬ字形に形成され、摺動面（120c）の途中から
当接面（120d）に至る部分を当接面（120d）と鋭角的に
交わる傾斜逃面とし、該傾斜逃面がクロスバー摺動クリ
アランスだけ入り込んでいる。（120b）はプランジャヘ
ッド（４）の下まで伸長した腕Ｂである 次に、この実施例における動作原理は従来例と同様で
あるので、動作原理の説明は省略する。

第２図は本発明のラッチ動作を示す説明図で、第２図
（ａ）は継電器が投入状態の位置関係を示し、第２図
（ｂ）は投入状態から落下状態に移った直後、つまりラ
ッチピン（19）とラッチレバー（120）が係合した直後
の位置関係を示す。

第２図において、継電器が投入状態から落下状態に移
るときのラッチレバー（20）とラッチピン（19）の動き
を説明する。

継電器が投入状態から落下状態に移ろうとすると、可
動枠（23）→反転ばね（26）クロスバー（14）→反転リ
ンク（18）の順で継電器本体の動きはクロスバー（13）
に伝わり、クロスバー（13）は第２図の下側即ちＸ方向
に動きはじめ、ラッチピン（19）もＸ方向に動きはじめ
る。クロスバー（13）の摺動クリアランスにより、ラッ
チピン（19）は外側即ちＹ方向にわずかに動く可能性が
ある。しかし、動きはじめはラッチピン（19）のスピー
ドは遅くラッチバネ（22）によりラッチレバー（120）
をはねとばす事はない。ラッチピン（19）はその後急激
にスピードを上げるため、第２図の（ａ）から（ｂ）に
うつる途中では、弱い荷重のラッチバネ（22）ではラッ
チレバー（120）を追従させる事はできず、また、ラッ
チレバー（120）のラッチピン係合部はラッチピン（1
9）が摺動する摺動面（120c）とラッチピン（19）が当
接する当接面（120d）とでＬ字形に形成され、摺動面
（120c）の途中から当接面（120d）に至る部分を当接面
（120d）と鋭角的に交わる傾斜逃面とし、該傾斜逃面が
クロスバー摺動クリアランスだけ入り込んでいるので、
ラッチピン（19）はラッチレバー（120）の摺動面（120
c）と始めは接触するが、その後は摺動面（120c）の途
中から形成された傾斜逃面とは接触しなくなるため、ラ
ッチピン（19）のスピードが出た時点でのＹ方向の動き
があったとしてもラッチレバー（120）は従来例の第７
図（ｂ）のように、はね飛ばされて回転する事なく、ラ
ッチレバー（120）はほとんど動く事なる第２図の
（ｂ）のようにラッチピン（19）と係合する。この場
合、Ｘ方向のラッチピン（19）のエネルギーにはラッチ
レバー（120）を回転させる成分はほとんどなく、ラッ
チレバー（120）は所定の遅延時間後、腕Ｂ（20b）がプ
ランジャヘッド（４）によって押し下げられるまで、ラ
ッチピン（19）との係合を保っているので、ラッチレバ
ー（120）のミスラッチは防止される。

第１図に示す本実施例と第４図に示す従来例とで毎回
ミスラッチの検出手段を盛りこんだ動作信頼性テストを
各４台実施した結果、従来例のものでは2600回からミス
ラッチが発生し、４万回では多発したのに対し、本実施
例のものでは、100万回１回もミスラッチが発生しなか
った。また高速ビデオにより、第７図及び第２図に示す
動作状態を確認することができた。

これまで、継電器が落下するときに遅延動作するオフ
・ディレイの場合を説明したが、投入時に遅延動作する
オン・ディレイにも適用する事は云までもない。

また同様のラッチ機構をもつ限時継電器以外の製品に
も適用可能である。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したとおり、継電器と共に動く可動
枠によって反転リンクを介して可動させられる一つのク
ロスバーに設けられたラッチピンと係合するラッチレバ
ーのラッチピン係合部は継電器の動作後にラッチピンが
摺動する摺動面と継電器の動作完了から所定時間の間は
ラッチピンが当接する当接面とでＬ字形に形成され、該
摺動面の途中から当接面に至る部分を当接面と鋭角的に
交わる傾斜逃面とし、該傾斜逃面がクロスバー摺動クリ
アランスだけ入り込んでいるようにしたので、継電器の
動作時にラッチピンを有するクロスバーが下降中に外側
に少し動いてもラッチレバーがラッチピンにはね飛ばさ
れることがなくなり、又、ラッチピンの移動スピードが
速いため、ラッチレバーはラッチピンがラッチピン係合
部と係合するまで殆ど動かず、ラッチレバーのミスラッ
チの発生を防止し、ミスマッチによる時限不良をなく
し、信頼性の高い限時動作をする空気式限時継電器を得
ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図
（ａ），（ｂ）は同実施例のラッチ動作を示す説明図、
第３図乃至第５図は従来の空気式限時継電器の各動作状
態をそれぞれ示す断面図、第６図はレコード板の説明
図、第７図（ａ），（ｂ）は従来の空気式限時継電器の
ラッチ動作を示す説明図である。 （１）はベローズ、（13），（14）はクロスバー、（1
8）は反転リンク、（19）はラッチピン、（23）は可動
枠、（24）はリセットレバー、（120）はラッチレバ
ー、（120a）は腕Ａ（ラッチピン係合部）、（12b）は
腕Ｂ、（12c）は摺動面、（12d）は当接面である。 なお、図示符号は同一符号又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気の流路抵抗により所定の時間で伸びる
   ベローズ体と、限時接点を支持する一対のクロスバー
   と、継電器と共に動く可動枠と、可動枠の動きに連動し
   てベローズ体を縮めるリセットレバーと、一方のクロス
   バーの動きに連動して他方のクロスバーを一方のクロス
   バーと逆方向に可動する反転リンクと、前記継電器の動
   作後に前記他方のクロスバーに設けられたラッチピンと
   係合して該クロスバーを所定の位置に係止させ、前記継
   電器の動作完了から所定時間の後にラッチピンとの係合
   を解除するラッチレバーとを備え、 前記ラッチレバーのラッチピン係合部は前記継電器の動
   作後にラッチピンが摺動する摺動面と前記継電器の動作
   完了から所定時間の間はラッチピンが当接する当接面と
   でＬ字形に形成され、該摺動面の途中から当接面に至る
   部分を当接面と鋭角的に交わる傾斜逃面とし、該傾斜逃
   面がクロスバー摺動クリアランスだけ入り込んでいるよ
   うにしたことを特徴とする空気式限時継電器。