JPH0440004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「技術分野」 本考案は、取出二次圧力を調整する空気リレー
に関し、特にその浮動ピストンの改良に関する。

「従来技術およびその問題点」 第２図について、まず本考案の対象とする空気
リレーを説明する。ハウジング１１には、一次圧
力導入口１２、二次圧力取出口１３、および信号
圧力導入口１４が開口している。一次圧力導入口
１２と二次圧力取出口１３間の通路１６は主弁１
７が開閉するもので、常時は圧縮ばね１８の力に
より、この主弁１７が通路１６を閉塞している。

ハウジング１１内には、信号圧力導入口１４か
らの信号圧力の大小に応じて、二次圧力取出口１
３に取り出す圧力を変化させる調圧機構が設けら
れている。この調圧機構は、ハウジング１１内に
設けた制御室２０と、この制御室２０内に配設し
た弾性体からなるメジヤリングカプセル２１とを
有する。

メジヤリングカプセル２１は、ハウジング１１
に螺合させた調整ねじ２２の下端に結合されてい
て、この調整ねじ２２の軸部に穿けた導入路２３
を介して、その内部に信号圧力導入口１４からの
信号圧力が及ぼされる。このメジヤリングカプセ
ル２１には、パイロツト弁２４が一体に設けられ
ていて、このパイロツト弁２４は、パイロツト圧
室２５内に臨んでいる。パイロツト弁２４は、そ
の上下位置に応じ、制御室２０とパイロツト圧室
２５間の連通路２６の流路面積を変化させて、制
御室２０からパイロツト圧室２５内に流入する空
気量を変化させる機能を持ち、連通路２６を完全
に閉塞することはない。パイロツト圧室２５はブ
リード孔２７を介し外気と通じている。制御室２
０内には、二次圧力取出口１３に通ずる取出室３
０および連通路３１を介して、二次圧力取出口１
３側の二次圧力が導入される。

パイロツト圧室２５の下壁は、パイロツトダイ
アフラム３２によつて画成されており、このパイ
ロツトダイアフラム３２はその周縁がハウジング
１１に、中央部が浮動ピストン３３の上面に、そ
れぞれ固定されている。浮動ピストン３３の下面
には、取出室３０内に臨むコントロールダイアフ
ラム３４が固定されていて、このコントロールダ
イアフラム３４の周縁は、同様にハウジング１１
に固定されており、このパイロツトダイアフラム
３２とコントロールダイアフラム３４の間に、リ
リーフ室３５が形成されている。リリーフ室３５
は、ハウジング１１に穿けたリリーフ孔３６を介
して外気と連通している。浮動ピストン３３に
は、取出室３０とリリーフ室３５とを連通させる
連通孔３７が形成されており、この連通孔３７
は、上記主弁１７と連結軸３９を介して一体とさ
れたリリーフ弁３８によつて開閉される。４０
は、浮動ピストン３３を下方に押す圧縮ばねであ
る。パイロツトダイアフラム３２とコントロール
ダイフラム３４とでは、その受圧面積がパイロツ
トダイアフラム３２の方が大きく設定されてい
る。

以上の空気リレーは、一次圧力導入口１２側
の一次圧力の大小に拘わらず二次圧力取出口１３
側の二次圧力を一定にすることができる。信号
圧力導入口１４に与える信号圧力の大小により二
次圧力を変化させることができる。二次圧力取
出口１３側に二次圧力を生じさせる信号圧力の大
小（バイアス圧力）を調整できるという特徴があ
る。

すなわち、以上の空気リレーは、主弁１７が通
路１６を閉じている状態において、信号圧力導入
口１４から、図の状態より大きい値の信号圧力を
与えると、これが導入路２３を介してメジヤリン
グカプセル２１内に導入され、メジヤリングカプ
セル２１が膨らむ。すると、パイロツト弁２４が
下降して連通路２６が大きく開き、その結果パイ
ロツト圧室２５内の圧力が上昇して、パイロツト
ダイアフラム３２および浮動ピストン３３が下降
する。下降した浮動ピストン３３は、リリーフ弁
３８を押し、連結軸３９を介し主弁１７を下降さ
せて通路１６を開くため、取出室３０、つまり二
次圧力取出口１３側に一次圧力導入口１２側の高
い圧力が導入される。

取出室３０内の圧力が一定値に達すると、今度
はコントロールダイアフラム３４がその圧力を受
けて浮動ピストン３３とともに上昇する。する
と、連通孔３７がリリーフ弁３８から離れるた
め、取出室３０がリリーフ室３５およびリリーフ
孔３６を介して外気と連通し、その結果取出室３
０内の圧力が下降する。パイロツトダイアフラム
３２とコントロールダイフラム３４には、受圧面
積に差があり、この受圧面積差に基づき以上の二
つの動作が連続して行なわれるため、二次圧力取
出口１３に取り出される二次圧力は、一次圧力の
大小に関係なく、信号圧力導入口１４に与えられ
る信号圧力に応じた大きさの一定値になり（第３
図参照）、かつ信号圧力が変化すると、それに応
じて二次圧力が変化する（第４図参照）。

そして、パイロツト弁２４を上下させるという
動作は、調整口１５に螺合させたプラグ２９を外
し、調整ねじ２２を回転させてメジヤリングカプ
セル２１を上下させる動作によつても行なうこと
ができる。このため、主弁１７が通路１６を開き
始める信号圧力導入口１４の圧力（バイアス圧
力）を調整することができる。図の精密空気リレ
ーの場合、第４図に破線で示すように、信号圧力
が０Kgｆ／cm²のとき二次圧力を約２Kgｆ／cm²とす
る＋２バイアスから、信号圧力が約２Kgｆ／cm²の
とき二次圧力を０Kgｆ／cm²とする−２バイアスま
で、バイアス圧力を調整することができる。

ところが、この空気リレーにおいては以上のよ
うに、動作中にパイロツト圧室２５および取出室
３０の圧力が変動し、浮動ピストン３３が上下動
する。このため、動作条件によつては、浮動ピス
トン３３が振動する現象が生じ、二次圧力に有害
な変動が生じることがあることが見出された。

「考案の目的」 本考案は、このような従来品についての問題点
の発見に基づき、浮動ピストンが振動しない空気
リレーを得ることを目的とする。

「考案の概要」 本考案は、浮動ピストンが二次圧力取出室側に
移動するときには、必ずリリーフ弁を押し、連結
軸を介して主弁を開くという事実に着目し、この
主弁を開くという動作に機械的な抵抗を与えれ
ば、振動現象は防止できるという認識に基づいて
完成されたものである。すなわち浮動ピストンの
振動現象は、二次圧力取出室側とパイロツト圧力
室側への交互の移動現象であるから、その一方の
移動の際に機械的抵抗を与えれば、振動のエネル
ギが吸収され、振動現象が防止される。

このため本考案は、一次圧力導入口と二次圧力
取出し口を備えたハウジングに一体に、主弁とリ
リーフ弁を接続する連結軸が貫通する振動防止板
を設け、この振動防止板に、該連結軸に摩擦接触
する弾性部材を支持したことを特徴としている。

「考案の実施例」 以下図示実施例について本考案を説明する。第
１図は本考案による空気リレーの実施例を示すも
ので、第２図と同一の要素には、同一の符号を付
している。この実施例は、信号圧力に応じて二次
圧力を変化させるタイプではなく、機械的にメジ
ヤリングカプセル２１を上下動させて、二次圧力
を調整するタイプの精密空気リレーに本考案を適
用した実施例である。

ハウジング１１は、図の上方から順に、符号１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを付した
５部材から構成されていて、ハウジング１１ｂと
１１ｃの間にパイロツトダイアフラム３２の周縁
が、同１１ｃと１１ｄの間にコントロールダイフ
ラム３４の周縁がそれぞれ挟着支持されている。
またハウジング１１ａと１１ｂの間には、パツキ
ン４１が挟着されている。

さらにハウジング１１ｄと１１ｅの間には、パ
ツキン４２を介して、本考案の特徴とする振動防
止板４３が挟着支持されている。

ハウジング１１ａには、その軸部にガイド筒４
４が固定されており、このガイド筒４４に調整軸
４５が摺動可能に嵌められている。この調整軸４
５の下端にはメジヤリングカプセル２１が固定さ
れており、上端には押圧頭部４６が固定されてい
る。この押圧頭部４６とガイド筒４４側の固定ナ
ツト４７との間には、圧縮ばね４８が挿入されて
いて、調整軸４５、つまりメジヤリングカプセル
２１を図の上方に移動付勢している。押圧頭部４
６は例えば周縁カムによつて押圧され、そのカム
形状に応じ、メジヤリングカプセル２１が上下に
移動する。

またパイロツト弁２４はその軸の上端にボール
体５０を有し、このボール体５０に板ばね体５１
が作用して、ボール体５０を常時メジヤリングカ
プセル２１の下面に押し付けている。つまりパイ
ロツト弁２４は、常にメジヤリングカプセル２１
の下面の上下動に従つて、上下に移動する。

上記振動防止板４３は、二次圧力取出口１３に
連通する取出室３０内に位置し、その中心部に、
リリーフ弁３８と主弁１７を接続する連結軸３９
を挿通する摺動孔５３を有している。この摺動孔
５３には、連結軸３９と摺接して摺動抵抗を与え
るＯリング５４が嵌まつている。またこの振動防
止板４３の周縁には、空気流を保障する複数の流
通孔５５が穿けられている。

なお浮動ピストン３３は、上下のリテーナプレ
ート５６，５７、センタブロツク５８、リテーナ
５９、およびバランスウエイト６０から構成され
ている。

上記構成の本空気リレーは、次のように作動す
る。すなわちいま一次圧力導入口１２に供給され
る圧力に対して、二次圧力取出口１３に供給され
る圧力があるバランスを保持していたとする。こ
の状態において導入口１２側の圧力が下降する
と、制御室２０内の圧力がメジヤリングカプセル
２１内の圧力に対して相対的に減少し、メジヤリ
ングカプセル２１が膨らむ。すると、パイロツト
弁２４が下降して連通路２６が開き、その結果パ
イロツト圧室２５内の圧力が上昇して、パイロツ
トダイアフラム３２および浮動ピストン３３が下
降する。下降した浮動ピストン３３は、その連通
孔３７の端部によつてリリーフ弁３８を押し、主
弁１７を下降させて通路１６を開くため、取出室
３０、つまり二次圧力取出口１３側に一次圧力導
入口１２側の高い圧力が導入される。

取出室３０内の圧力が一定値に達すると、今度
はコントロールダイアフラム３４がその圧力を受
けて浮動ピストン３３とともに上昇する。する
と、連通孔３７の端部がリリーフ弁３８から離れ
るため、取出室３０が、軸方向通路５６、半径方
向通路５７、リリーフ室３５およびリリーフ孔３
６を介して外気と連通し、その結果取出室３０内
の圧力が下降する。

以上の二つの動作が連続して行なわれるため、
二次圧力取出口１３に取り出される二次圧力は、
一次圧力の大小に関係なく、メジヤリングカプセ
ル２１の軸方向位置に応じた大きさの一定値に制
御される。押圧頭部４６が押圧されて調整軸４５
およびメジヤリングカプセル２１が移動すると、
取り出される二次圧力が変化する。

そして本考案によると、以上の動作において、
パイロツト圧室２５と取出室３０の圧力差あるい
は圧力変動により、浮動ピストン３３が振動現象
を起こすことがない。いなわち浮動ピストン３３
が図において下降する際には、その連通孔３７を
介してリリーフ弁３８を押圧し、連結軸３９をと
もに下降させる。ところが連結軸３９は、摺動孔
５３のＯリング５４と摺接していて、機械的な摺
動抵抗を付与されているため、浮動ピストン３３
を振動させようとするエネルギがこの摺接によつ
て吸収されてしまう。よつて振動現象は生じな
い。

以上のように本考案は、浮動ピストン３３に連
結軸３９を介して移動抵抗を与えるものである。
よつて抵抗付与手段は、連結軸３９に摩擦接触す
る、Ｏリング５４以外の適宜の弾性部材を用いる
ことができる。またその摺動抵抗は、空気リレー
としての応答性には影響を与えず、振動現象のみ
を防止できる大きさに設定される。

以上は、本考案ほメカニカルタイプの精密空気
リレーに適用したものであるが、第２図に示した
信号圧力タイプ、あるいはメジヤリングカプセル
２１をねじ軸に接続し、このねじ軸のハウジング
に対する螺合位置を調整することによりメジヤリ
ングカプセル２１の位置を調節するマニユアルタ
イプにも、同様に本考案は適用できる。

「考案の効果」 以上のように本考案の空気リレーは、一次圧力
導入口と二次圧力取出し口を備えたハウジングに
一体に、主弁とリリーフ弁を接続する連結軸が貫
通する振動防止板を設け、この振動防止板に、該
連結軸に摩擦接触する弾性部材を支持することに
より、浮動ピストンに間接的に摺動抵抗を与えた
ものであるから、浮動ピストンの表裏に加わる圧
力差および圧力変動に起因して該浮動ピストンが
振動し、その結果二次圧力が不安定になるという
現象を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の空気リレーの実施例を示す縦
断面図、第２図は従来の空気リレーの断面図、第
３図は一次圧力と二次圧力の関係を示すグラフ、
第４図は信号圧力と二次圧力およびバイアス圧力
の関係を示すグラフである。 １１……ハウジング、１２……一次圧力導入
口、１３……二次圧力取出口、１４……信号圧力
導入口、１４ａ……大気導入口、１５……調整
口、１７……主弁、２０……制御室、２１……メ
ジヤリングカプセル、２２……調整ねじ、２４…
…パイロツト弁、２５……パイロツト圧室、３２
……パイロツトダイアフラム、３３……浮動ピス
トン、３４……コントロールダイアフラム、３８
……リリーフ弁、４３……振動防止板、５３……
摺動孔、５４……Ｏリング（摺動抵抗部材）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジングに形成した一次圧力導入口および二
   次圧力取出口と；上記一次圧力導入口と二次圧力
   取出口間を開閉する主弁と；上記二次圧力取出口
   とパイロツト圧室の圧力差に応じて移動する。上
   記二次圧力取出口と連通孔を介して連通するリリ
   ーフ室を有する浮動ピストンと；上記主弁と連結
   軸を介して連続され、上記浮動ピストンが二次圧
   力室側に移動しているとき浮動ピストンの連通孔
   と当接してこれを閉じ、パイロツト圧室側に移動
   したとき同連通孔を開くリリーフ弁と；上記主弁
   およびこのリリーフ弁を、該主弁が上記一次圧力
   導入口と二次圧力取出口間を閉じかつリリーフ弁
   が浮動ピストンの連通孔を閉じる方向に移動付勢
   するばね手段と；上記パイロツト圧室に対する上
   記二次圧力取出口の圧力の導入を制御する調圧機
   構とを備え、上記リリーフ弁が浮動ピストンによ
   り押圧されて変位したとき、主弁が一次圧力導入
   口と二次圧力取出口間を連通させる空気リレーに
   おいて、 上記ハウジングと一体に、上記主弁とリリーフ
   弁を接続する連結軸が貫通する振動防止板を設
   け、この振動防止板に、該連結軸に摩擦接触する
   弾性部材を支持したことを特徴とする空気リレ
   ー。