JPH0712249A - タイミング装置 - Google Patents
タイミング装置Info
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- JPH0712249A JPH0712249A JP32456093A JP32456093A JPH0712249A JP H0712249 A JPH0712249 A JP H0712249A JP 32456093 A JP32456093 A JP 32456093A JP 32456093 A JP32456093 A JP 32456093A JP H0712249 A JPH0712249 A JP H0712249A
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- Japan
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- pressure
- subchamber
- chamber
- timing device
- magnetic
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C3/00—Circuit elements having moving parts
- F15C3/04—Circuit elements having moving parts using diaphragms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/71—Suction drainage systems
- A61M1/74—Suction control
- A61M1/75—Intermittent or pulsating suction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
- Y10T137/2544—Supply and exhaust type
- Y10T137/2546—Vacuum or suction pulsator type [e.g., milking machine]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86389—Programmer or timer
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- Y10T137/86413—Self-cycling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 信頼性を有し、可動部分が最小限であるよう
な磁気ニューマチックタイミング装置を提供することに
ある。 【構成】 高圧出力信号と低圧出力信号との間で交番す
る圧力信号を与える磁気および空気圧を用いたタイミン
グ装置が開示されている。デューティサイクルタイムお
よび全サイクルタイムを変更することができる。磁気的
に付勢された可撓性ダイヤフラム１４が、チャンバ１２
を一対のサブチャンバ１６，１８に分離し、前記サブチ
ャンバ１６，１８の間の圧力差が制御されて、可撓性ダ
イヤフラム１４が磁気による偏倚から離れてある位置に
引かれ、また、偏倚された位置に戻る。出力圧力信号の
制御は、圧力差のための制御機能の部分である空気路の
抵抗を変更することによりなされる。この装置は比較的
シンプルで、構成するのに安価であり、少数の可動部品
で足りる。したがって、信頼性があり、低コストの大量
生産が可能である。
な磁気ニューマチックタイミング装置を提供することに
ある。 【構成】 高圧出力信号と低圧出力信号との間で交番す
る圧力信号を与える磁気および空気圧を用いたタイミン
グ装置が開示されている。デューティサイクルタイムお
よび全サイクルタイムを変更することができる。磁気的
に付勢された可撓性ダイヤフラム１４が、チャンバ１２
を一対のサブチャンバ１６，１８に分離し、前記サブチ
ャンバ１６，１８の間の圧力差が制御されて、可撓性ダ
イヤフラム１４が磁気による偏倚から離れてある位置に
引かれ、また、偏倚された位置に戻る。出力圧力信号の
制御は、圧力差のための制御機能の部分である空気路の
抵抗を変更することによりなされる。この装置は比較的
シンプルで、構成するのに安価であり、少数の可動部品
で足りる。したがって、信頼性があり、低コストの大量
生産が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタイミング装置に関する
もので、より詳細には、いくらかの可動部分を有し、さ
らに、その形状およびタイミングサイクルが容易に変更
される出力信号波形を有する最終用途用の定期的な圧力
信号を与えるために使用される磁気および空気圧を用い
たタイミング装置に関するものである。
もので、より詳細には、いくらかの可動部分を有し、さ
らに、その形状およびタイミングサイクルが容易に変更
される出力信号波形を有する最終用途用の定期的な圧力
信号を与えるために使用される磁気および空気圧を用い
たタイミング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ニュ
ーマチックタイミング装置は、現時点で、種々の目的の
ために用いられ、より高い値とより低い値との間で信号
が循環するような定期的な出力圧力信号を提供してい
る。信号間のタイミングレシオ、すなわち、デューティ
サイクルおよび全タイムサイクルは、信号の特定の用途
或いは信号の使用にしたがって変更される。したがっ
て、いずれにせよ、定期的な出力圧力信号を、ある最終
用途の装置を制御するために使用可能であった。このよ
うな最終用途の装置の例として、患者から流体を抜き取
る際に用いられる間欠吸引装置があり、このような装置
は、本出願の譲受人と同一の譲受人の係属する特許出願
に記載されている。この出願には、”間欠吸引装置”と
タイトルが付けられ、その開示事項は、本出願の一部分
をなしている。このようなタイミング装置において望ま
しい特徴の一つとして、信頼性を有し、長期間にわたっ
て、管理或いはメンテナンスなしに機能できることがあ
る。したがって、磨耗する可能性のある可動部分が最小
限である装置が望ましい。また、装置は、容易に、か
つ、安価に製造できるべきである。これら特徴のうちの
後者は、構成部品が比較的安価であり、組立が簡単で複
雑なステップがなく、さらに、公差が極めて少ないこと
を必要としている。
ーマチックタイミング装置は、現時点で、種々の目的の
ために用いられ、より高い値とより低い値との間で信号
が循環するような定期的な出力圧力信号を提供してい
る。信号間のタイミングレシオ、すなわち、デューティ
サイクルおよび全タイムサイクルは、信号の特定の用途
或いは信号の使用にしたがって変更される。したがっ
て、いずれにせよ、定期的な出力圧力信号を、ある最終
用途の装置を制御するために使用可能であった。このよ
うな最終用途の装置の例として、患者から流体を抜き取
る際に用いられる間欠吸引装置があり、このような装置
は、本出願の譲受人と同一の譲受人の係属する特許出願
に記載されている。この出願には、”間欠吸引装置”と
タイトルが付けられ、その開示事項は、本出願の一部分
をなしている。このようなタイミング装置において望ま
しい特徴の一つとして、信頼性を有し、長期間にわたっ
て、管理或いはメンテナンスなしに機能できることがあ
る。したがって、磨耗する可能性のある可動部分が最小
限である装置が望ましい。また、装置は、容易に、か
つ、安価に製造できるべきである。これら特徴のうちの
後者は、構成部品が比較的安価であり、組立が簡単で複
雑なステップがなく、さらに、公差が極めて少ないこと
を必要としている。
【０００３】
【発明の目的】したがって、本発明の目的は、信頼性を
有し、可動部分が最小限であるような磁気および空気圧
を用いたタイミング装置を提供することにある。
有し、可動部分が最小限であるような磁気および空気圧
を用いたタイミング装置を提供することにある。
【０００４】
【発明の構成および作用】本発明のかかる目的は、第１
圧力源および該第１圧力源よりも高い圧力を有する第２
圧力源により与えられる圧力差の源から動作し、最終用
途の装置に対して、所定のデューティサイクルで高い出
力圧と低い出力圧との間で交番する出力圧力信号を与え
る磁気および空気圧を用いたタイミング装置であって、
チャンバを有するハウジングを備え、前記チャンバが、
該チャンバを第１サブチャンバと第２サブチャンバとに
分離する可撓性ダイヤフラムを有し、さらに、前記装置
が、前記第１のサブチャンバと連通した入口と、前記入
口と前記第１の圧力源とを連結する導管手段とを備え、
前記導管手段が、前記入口と前記第１の圧力源との間に
位置し、最終用途の装置に接続される出口を有し、前記
可撓性ダイヤフラムが、前記出口に前記高い出力圧を与
える第１の位置と、前記出口に前記低い出力圧を与える
第２の位置とを有し、前記ダイヤフラムが磁気力に対し
て敏感であり、さらに、前記装置が、前記ダイヤフラム
を前記第１の位置に偏倚する磁気力手段と、前記第１の
サブチャンバと第２のサブチャンバとの間の圧力差を制
御して、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記
可撓性ダイヤフラムを移動させる手段とを備えたことを
特徴とする磁気および空気圧を用いたタイミング装置に
より達成される。
圧力源および該第１圧力源よりも高い圧力を有する第２
圧力源により与えられる圧力差の源から動作し、最終用
途の装置に対して、所定のデューティサイクルで高い出
力圧と低い出力圧との間で交番する出力圧力信号を与え
る磁気および空気圧を用いたタイミング装置であって、
チャンバを有するハウジングを備え、前記チャンバが、
該チャンバを第１サブチャンバと第２サブチャンバとに
分離する可撓性ダイヤフラムを有し、さらに、前記装置
が、前記第１のサブチャンバと連通した入口と、前記入
口と前記第１の圧力源とを連結する導管手段とを備え、
前記導管手段が、前記入口と前記第１の圧力源との間に
位置し、最終用途の装置に接続される出口を有し、前記
可撓性ダイヤフラムが、前記出口に前記高い出力圧を与
える第１の位置と、前記出口に前記低い出力圧を与える
第２の位置とを有し、前記ダイヤフラムが磁気力に対し
て敏感であり、さらに、前記装置が、前記ダイヤフラム
を前記第１の位置に偏倚する磁気力手段と、前記第１の
サブチャンバと第２のサブチャンバとの間の圧力差を制
御して、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記
可撓性ダイヤフラムを移動させる手段とを備えたことを
特徴とする磁気および空気圧を用いたタイミング装置に
より達成される。
【０００５】本発明にかかる磁気および空気圧を用いた
タイミング装置は、圧力差によって動力を与えられるた
め、装置を作動させるのに必要なエネルギーを、多くの
場所で容易に手に入れることができる。上述した特許出
願に対応する間欠吸引装置において、真空源および大気
圧源により圧力差が与えられる。勿論、これら源は、通
常の医療環境で使用可能であるため、装置の最終用途に
とって都合のよいものである。或いは、本発明にかかる
装置に動力を与えるための圧力差は、正圧および大気圧
により与えられてもよい。いずれにせよ、タイミング装
置の最終用途にしたがっても、圧力差の源は、一般に手
に入れやすい。また、本発明にかかる装置は、極めて少
ない可動部分から構成される。したがって、摩擦に敏感
ではない。組立は比較的簡単であり、詳細な或いは複雑
な作業なしになすことができる。したがって、全アセン
ブリは、極めて安価である。さらに、本発明にかかる磁
気および空気圧を用いたタイミング装置の特徴により、
最終用途の装置の必要に応じて、全タイムサイクルを容
易に変更することができ、全タイムサイクル内のデュー
ティサイクルをも、容易に調整することができる。
タイミング装置は、圧力差によって動力を与えられるた
め、装置を作動させるのに必要なエネルギーを、多くの
場所で容易に手に入れることができる。上述した特許出
願に対応する間欠吸引装置において、真空源および大気
圧源により圧力差が与えられる。勿論、これら源は、通
常の医療環境で使用可能であるため、装置の最終用途に
とって都合のよいものである。或いは、本発明にかかる
装置に動力を与えるための圧力差は、正圧および大気圧
により与えられてもよい。いずれにせよ、タイミング装
置の最終用途にしたがっても、圧力差の源は、一般に手
に入れやすい。また、本発明にかかる装置は、極めて少
ない可動部分から構成される。したがって、摩擦に敏感
ではない。組立は比較的簡単であり、詳細な或いは複雑
な作業なしになすことができる。したがって、全アセン
ブリは、極めて安価である。さらに、本発明にかかる磁
気および空気圧を用いたタイミング装置の特徴により、
最終用途の装置の必要に応じて、全タイムサイクルを容
易に変更することができ、全タイムサイクル内のデュー
ティサイクルをも、容易に調整することができる。
【０００６】したがって、本発明にかかる磁気および空
気圧を用いた装置は、多面性を有し、種々のデューティ
サイクルに対して使用可能であり、さらに、必要に応じ
て変更されたこのようなデューティサイクルに容易に適
用可能である。
気圧を用いた装置は、多面性を有し、種々のデューティ
サイクルに対して使用可能であり、さらに、必要に応じ
て変更されたこのようなデューティサイクルに容易に適
用可能である。
【０００７】
【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき詳細に説明を加える。図１は、本発明の実施例に
かかる磁気および空気圧を用いたタイミング装置の概略
を示す図である。このタイミング装置には、ハウジング
１０が設けられており、該ハウジング１０内にはチャン
バ１２が形成されている。チャンバ１２の内部には可撓
性ダイアフラム１４がシールされており、ダイアフラム
１４は、チャンバ１２を第１サブチャンバ１６および第
２サブチャンバ１８に分離している。可撓性ダイアフラ
ム１４は、磁力に敏感で、したがって、磁力により引き
つけられおよび／または反発されるように製造されてい
る。図示された実施例では永久磁石２０が非磁性ダイア
フラムに取り付けられているが、別の構成として、可撓
性ダイアフラム１４自体を、磁気的極性を帯びたダイア
フラム材料を用いて製造することもできる。いずれの場
合でも、或いは他の何らかの構成でも、ダイアフラムに
要求される重要な特性は、極性、すなわち、Ｎ及びＳの
磁極をもつ磁力に敏感なことである。チャンバ１６の第
１のサブチャンバ１８には、第１ポート２２が形成さ
れ、この第１ポート２２は、管２４などにより、既知の
第１圧力源２６に連結可能となっている。第１圧力源２
６については後述するが、この第１圧力源２６は、上に
引用した係属している出願に記載されたような真空など
の負圧源であってもよいことに留意すべきである。
につき詳細に説明を加える。図１は、本発明の実施例に
かかる磁気および空気圧を用いたタイミング装置の概略
を示す図である。このタイミング装置には、ハウジング
１０が設けられており、該ハウジング１０内にはチャン
バ１２が形成されている。チャンバ１２の内部には可撓
性ダイアフラム１４がシールされており、ダイアフラム
１４は、チャンバ１２を第１サブチャンバ１６および第
２サブチャンバ１８に分離している。可撓性ダイアフラ
ム１４は、磁力に敏感で、したがって、磁力により引き
つけられおよび／または反発されるように製造されてい
る。図示された実施例では永久磁石２０が非磁性ダイア
フラムに取り付けられているが、別の構成として、可撓
性ダイアフラム１４自体を、磁気的極性を帯びたダイア
フラム材料を用いて製造することもできる。いずれの場
合でも、或いは他の何らかの構成でも、ダイアフラムに
要求される重要な特性は、極性、すなわち、Ｎ及びＳの
磁極をもつ磁力に敏感なことである。チャンバ１６の第
１のサブチャンバ１８には、第１ポート２２が形成さ
れ、この第１ポート２２は、管２４などにより、既知の
第１圧力源２６に連結可能となっている。第１圧力源２
６については後述するが、この第１圧力源２６は、上に
引用した係属している出願に記載されたような真空など
の負圧源であってもよいことに留意すべきである。
【０００８】また、可変絞り弁２８が、管２４内の圧力
源２６と第１ポート２２との間に配置されている。以下
に明らかになるように、可変絞り弁２８は、手或いはあ
る自動手段により調整し、管２４内の空気抵抗を変更す
ることが可能である。好ましい実施態様として、可変絞
り弁２８が開示されているが、デューティサイクルが固
定されていれば、絞り弁は可変である必要はなく、所望
のデューティサイクルをもたらすのに必要な特定の抵抗
値に固定されていてもよい。管２４には、信号出力ポー
ト３０が形成され、このポート３０は、可変整流子２８
と第１ポート２２との中間に配置されるとともに、以下
に説明するような出力信号を、タイミング装置から出力
する。チャンバ１２の第１サブチャンバ１６には、バイ
パスポート３２が形成される。このバイパスポート３２
の目的については後述する。チャンバ１２の第２サブチ
ャンバ１８にはポート３４が形成されており、このポー
ト３４は、適当な管５２を介して第２圧力源３８に通じ
ている。第２の源として用いられる実際の圧力は、タイ
ミング装置の最終用途にしたがって変更される。しかし
ながら、第１圧力源３８の圧力が、第１圧力源２６の圧
力よりも高いことに留意することが重要である。
源２６と第１ポート２２との間に配置されている。以下
に明らかになるように、可変絞り弁２８は、手或いはあ
る自動手段により調整し、管２４内の空気抵抗を変更す
ることが可能である。好ましい実施態様として、可変絞
り弁２８が開示されているが、デューティサイクルが固
定されていれば、絞り弁は可変である必要はなく、所望
のデューティサイクルをもたらすのに必要な特定の抵抗
値に固定されていてもよい。管２４には、信号出力ポー
ト３０が形成され、このポート３０は、可変整流子２８
と第１ポート２２との中間に配置されるとともに、以下
に説明するような出力信号を、タイミング装置から出力
する。チャンバ１２の第１サブチャンバ１６には、バイ
パスポート３２が形成される。このバイパスポート３２
の目的については後述する。チャンバ１２の第２サブチ
ャンバ１８にはポート３４が形成されており、このポー
ト３４は、適当な管５２を介して第２圧力源３８に通じ
ている。第２の源として用いられる実際の圧力は、タイ
ミング装置の最終用途にしたがって変更される。しかし
ながら、第１圧力源３８の圧力が、第１圧力源２６の圧
力よりも高いことに留意することが重要である。
【０００９】さらに、ハウジング１０にはバイパスポー
ト４０が形成され、チャンバ１２の第２サブチャンバ１
８と連通する。したがって、バイパス路が形成され、二
つのバイパスポート３２，４０の間で、第１サブチャン
バ１６と第２サブチャンバ１８との間との連通路が生成
される。このバイパス路は、管４２によって、バイパス
ポート４０からコンプライアンスチャンバ４４を介して
与えられ、したがって、管４６によってバイパスポート
３２が設けられる。連通手段は、管が用いられている
が、ハウジング１０内に形成された流路を有するあらゆ
る導管も適用可能であることに留意すべきである。この
ような流路は、成形工程で、射出成形されハウジング１
０に容易に形成することができる。第１チャンバ１６と
第２チャンバ１８との間を連通させるバイパス路には、
可変絞り弁４８が設けられ、この可変整流子４８は、管
４２に沿って、コンプライアンスチャンバ４４とバイパ
スポート４０との中間に配置されている。また、調整さ
れないデューティサイクルを使用可能な場合、可変絞り
弁４８の代わりに特定のセットがなされたデューティサ
イクルに必要な抵抗を有する固定絞り弁を用いてもよ
い。後に明らかになるように、コンプライアンスチャン
バ４４は、可変絞り弁４８により変わる抵抗値の変動と
ともに、或いは、これと独立してタイミングサイクルを
変更するための可変ボリュームを有している。
ト４０が形成され、チャンバ１２の第２サブチャンバ１
８と連通する。したがって、バイパス路が形成され、二
つのバイパスポート３２，４０の間で、第１サブチャン
バ１６と第２サブチャンバ１８との間との連通路が生成
される。このバイパス路は、管４２によって、バイパス
ポート４０からコンプライアンスチャンバ４４を介して
与えられ、したがって、管４６によってバイパスポート
３２が設けられる。連通手段は、管が用いられている
が、ハウジング１０内に形成された流路を有するあらゆ
る導管も適用可能であることに留意すべきである。この
ような流路は、成形工程で、射出成形されハウジング１
０に容易に形成することができる。第１チャンバ１６と
第２チャンバ１８との間を連通させるバイパス路には、
可変絞り弁４８が設けられ、この可変整流子４８は、管
４２に沿って、コンプライアンスチャンバ４４とバイパ
スポート４０との中間に配置されている。また、調整さ
れないデューティサイクルを使用可能な場合、可変絞り
弁４８の代わりに特定のセットがなされたデューティサ
イクルに必要な抵抗を有する固定絞り弁を用いてもよ
い。後に明らかになるように、コンプライアンスチャン
バ４４は、可変絞り弁４８により変わる抵抗値の変動と
ともに、或いは、これと独立してタイミングサイクルを
変更するための可変ボリュームを有している。
【００１０】ハウジング１０内には、可撓性ダイアフラ
ム１４に十分に近接して、永久磁石５０が配置され、ダ
イアフラム１４上に磁気による吸引力を生成する。明ら
かに、永久磁石５０がダイヤフラムの永久磁石２０の極
に対向して反対の極を有し、可撓性ダイヤフラム１４が
図１に示される第１の位置に偏倚されるような極性とな
っている。本発明にかかる磁気および空気圧を用いたタ
イミング装置の全体的構成を説明したが、次に、可撓性
ダイヤフラム１４が第１の位置にある図１と、可撓性ダ
イヤフラム１４が第２の位置にある図２とを参照して、
その作動の概要を以下に明らかにする。まず、サイクル
の開始に先立って、タイミング装置は図１に示されるよ
うになる。前述したように、永久磁石５０により磁力に
敏感な可撓性ダイアフラム１４に及ぼされる磁気偏倚力
により、このダイアフラム１４は、図１に示す第１の位
置に保持される。真空源２６が付勢されると、直ちに、
可変絞り弁３４の前後に圧力降下が生じる。第１圧力源
２６が、負圧或いは真空である実施例においては、開か
れているポート２２を介して、可変絞り弁２８を通っ
て、コンプライアンスチャンバ４４に真空が与えられ
る。したがって、コンプライアンスチャンバ４４内の圧
力は、可変絞り弁でセットされた抵抗値およびコンプラ
イアンスチャンバ４４の容積すなわち体積により決定さ
れる割合で減少し始める。
ム１４に十分に近接して、永久磁石５０が配置され、ダ
イアフラム１４上に磁気による吸引力を生成する。明ら
かに、永久磁石５０がダイヤフラムの永久磁石２０の極
に対向して反対の極を有し、可撓性ダイヤフラム１４が
図１に示される第１の位置に偏倚されるような極性とな
っている。本発明にかかる磁気および空気圧を用いたタ
イミング装置の全体的構成を説明したが、次に、可撓性
ダイヤフラム１４が第１の位置にある図１と、可撓性ダ
イヤフラム１４が第２の位置にある図２とを参照して、
その作動の概要を以下に明らかにする。まず、サイクル
の開始に先立って、タイミング装置は図１に示されるよ
うになる。前述したように、永久磁石５０により磁力に
敏感な可撓性ダイアフラム１４に及ぼされる磁気偏倚力
により、このダイアフラム１４は、図１に示す第１の位
置に保持される。真空源２６が付勢されると、直ちに、
可変絞り弁３４の前後に圧力降下が生じる。第１圧力源
２６が、負圧或いは真空である実施例においては、開か
れているポート２２を介して、可変絞り弁２８を通っ
て、コンプライアンスチャンバ４４に真空が与えられ
る。したがって、コンプライアンスチャンバ４４内の圧
力は、可変絞り弁でセットされた抵抗値およびコンプラ
イアンスチャンバ４４の容積すなわち体積により決定さ
れる割合で減少し始める。
【００１１】その結果、チャンバ１２の第１サブチャン
バ１６内で、十分な圧力降下が生じ、第１サブチャンバ
１６と第２サブチャンバ１８との間に十分な圧力差が生
成される。この圧力差は、第２圧力源３８の圧力であ
り、第１圧力源２６の圧力よりもより正であると説明さ
れる。最終的に、圧力差は、永久磁石５０により可撓性
ダイヤフラム１４上に与えられる磁気偏倚力に打ち勝つ
のに十分なものとなり、可撓性ダイヤフラム１４は、図
１に示される第１の位置から、図２に示される第２の位
置まで移動する。図２に示される位置において、ダイヤ
フラム１４は、ポート２２をシールし、それにより、チ
ャンバ１２の第１圧力源１６への、第１圧力源２６から
の圧力源が遮断される。ポート２２が閉鎖されるため、
出力信号ポート３０における圧力信号は、第１圧力源２
６の圧力にまで低下する。したがって、タイミング装置
から得られる二つの圧力信号のうち、低い方を得ること
ができる。この点（図２参照）で、コンプライアンスチ
ャンバ４４は、ポート４０および可変絞り弁４２を介し
て、第２圧力源３８に連通されている。したがって、コ
ンプライアンスチャンバ４４内の圧力は、可変絞り弁４
８でセットされた抵抗およびコンプライアンスチャンバ
４４の容積すなわち体積の関数として決定される割合で
上昇する。勿論、可変絞り弁４８は、コンプライアンス
チャンバ４４内の圧力が上昇する速度を設定するように
調整可能である。
バ１６内で、十分な圧力降下が生じ、第１サブチャンバ
１６と第２サブチャンバ１８との間に十分な圧力差が生
成される。この圧力差は、第２圧力源３８の圧力であ
り、第１圧力源２６の圧力よりもより正であると説明さ
れる。最終的に、圧力差は、永久磁石５０により可撓性
ダイヤフラム１４上に与えられる磁気偏倚力に打ち勝つ
のに十分なものとなり、可撓性ダイヤフラム１４は、図
１に示される第１の位置から、図２に示される第２の位
置まで移動する。図２に示される位置において、ダイヤ
フラム１４は、ポート２２をシールし、それにより、チ
ャンバ１２の第１圧力源１６への、第１圧力源２６から
の圧力源が遮断される。ポート２２が閉鎖されるため、
出力信号ポート３０における圧力信号は、第１圧力源２
６の圧力にまで低下する。したがって、タイミング装置
から得られる二つの圧力信号のうち、低い方を得ること
ができる。この点（図２参照）で、コンプライアンスチ
ャンバ４４は、ポート４０および可変絞り弁４２を介し
て、第２圧力源３８に連通されている。したがって、コ
ンプライアンスチャンバ４４内の圧力は、可変絞り弁４
８でセットされた抵抗およびコンプライアンスチャンバ
４４の容積すなわち体積の関数として決定される割合で
上昇する。勿論、可変絞り弁４８は、コンプライアンス
チャンバ４４内の圧力が上昇する速度を設定するように
調整可能である。
【００１２】その結果、コンプライアンスチャンバ４４
内の圧力は、可撓性ダイヤフラム１４の前後の圧力差
が、閾値にまで減少させられるように増加する。この閾
値において、もはや、圧力差は、永久磁石５０により可
撓性ダイヤフラム１４上に与えられる磁気偏倚力に反作
用をおよぼすのに十分ではなく、可撓性ダイヤフラム１
４が、図１に示される第１の位置に戻る。この状態で、
圧力信号ポート３０の出力圧力信号は、二つの出力圧力
信号のうち、高い方の信号に変化する。このサイクルが
続けられるにしたがって、第１圧力源２６は、再度、コ
ンプライアンスチャンバ４４内の圧力を低下させ始め、
第１サブチャンバ１６は、再度、サブチャンバ１８，１
６の間に圧力差を生成し、永久磁石５０により可撓性ダ
イヤフラム１４上に与えられる磁気偏倚力に打ち勝っ
て、可撓性ダイヤフラム１４を第２の位置に移動させ
る。この動きのタイミングは、再度、コンプライアンス
チャンバ４４の体積および可変絞り弁でセットされた抵
抗により制御される。したがって、出力信号ポート３０
は、二つの画定された圧力の間を交番し、最終用途の装
置を作動するために用いることができる。この装置にと
って、あるデューティサイクルは、二つの圧力が現れる
サイクルであるが、このデューティサイクルを完了する
ための全時間は、コンプライアンスチャンバ４４の体積
を変化させることによって、変更することができる。た
とえば、ある最終用途の装置にしたがって、コンプライ
アンスチャンバを固定してもよいし、或いは、移動可能
なピストンを備え、その体積を可変とし、オペレータに
より手動で、或いは、他の信号により、装置の全サイク
ル時間を変更可能にすることができる。可変容積のコン
プライアンスチャンバ４４の例が、図３に示されてい
る。図３において、ピストン４５は、コンプライアンス
チャンバの内部の体積を制御し、これを変更することが
できる。ピストン４５を動かすために使用可能な多数の
手段のうちの一つが示されており、この手段は、手動に
より作動させられるギア４９、或いは、ある自動的な手
段を介したギア４９により駆動されるねじ切られたピス
トン軸４７を有している。
内の圧力は、可撓性ダイヤフラム１４の前後の圧力差
が、閾値にまで減少させられるように増加する。この閾
値において、もはや、圧力差は、永久磁石５０により可
撓性ダイヤフラム１４上に与えられる磁気偏倚力に反作
用をおよぼすのに十分ではなく、可撓性ダイヤフラム１
４が、図１に示される第１の位置に戻る。この状態で、
圧力信号ポート３０の出力圧力信号は、二つの出力圧力
信号のうち、高い方の信号に変化する。このサイクルが
続けられるにしたがって、第１圧力源２６は、再度、コ
ンプライアンスチャンバ４４内の圧力を低下させ始め、
第１サブチャンバ１６は、再度、サブチャンバ１８，１
６の間に圧力差を生成し、永久磁石５０により可撓性ダ
イヤフラム１４上に与えられる磁気偏倚力に打ち勝っ
て、可撓性ダイヤフラム１４を第２の位置に移動させ
る。この動きのタイミングは、再度、コンプライアンス
チャンバ４４の体積および可変絞り弁でセットされた抵
抗により制御される。したがって、出力信号ポート３０
は、二つの画定された圧力の間を交番し、最終用途の装
置を作動するために用いることができる。この装置にと
って、あるデューティサイクルは、二つの圧力が現れる
サイクルであるが、このデューティサイクルを完了する
ための全時間は、コンプライアンスチャンバ４４の体積
を変化させることによって、変更することができる。た
とえば、ある最終用途の装置にしたがって、コンプライ
アンスチャンバを固定してもよいし、或いは、移動可能
なピストンを備え、その体積を可変とし、オペレータに
より手動で、或いは、他の信号により、装置の全サイク
ル時間を変更可能にすることができる。可変容積のコン
プライアンスチャンバ４４の例が、図３に示されてい
る。図３において、ピストン４５は、コンプライアンス
チャンバの内部の体積を制御し、これを変更することが
できる。ピストン４５を動かすために使用可能な多数の
手段のうちの一つが示されており、この手段は、手動に
より作動させられるギア４９、或いは、ある自動的な手
段を介したギア４９により駆動されるねじ切られたピス
トン軸４７を有している。
【００１３】個々の高い圧力信号および低い圧力信号の
タイミングレシオ或いはデューティサイクルは、可変絞
り弁２８，４８でセットされる抵抗を変更することによ
り、個別に調整可能である。可変絞り弁２８が、デュー
ティサイクルの高圧部分のタイミングを設定し、その一
方、可変絞り弁４８が、低圧部分のタイミングを設定す
る。図４（ａ）ないし（ｃ）を参照すると、磁気および
空気圧を用いたタイミング装置が運転されているとき
に、出力信号ポート３０に表れる圧力信号を示した一連
の代表的な曲線が示されている。曲線のＸ軸は絶対圧力
を表し、Ｙ軸は秒を表している。再度、これら曲線は、
第１圧力源が真空であり、第２圧力源が大気圧であるよ
うな例を示している。一般には、高圧出力信号が、高圧
の圧力源自身の実際の圧力よりも幾分低いことに留意す
べきである。まず、図４（ａ）の曲線について、図示さ
れたサイクルは、出力信号ポート３０が大気圧に連通す
る点５２で開始する。第１圧力源２６により圧力が降下
するにしたがって、ポート３０の圧力は、可変絞り弁２
８のセッティングおよびコンプライアンスチャンバ４４
の体積によりもたらされる割合で減少させられる。その
結果、前述したように、可撓性ダイヤフラム１４の前後
の圧力差は、可撓性ダイヤフラム１４を図２に示される
位置に移動させる点に達する。これは、図４（ａ）の曲
線上の点５４において生じ、出力信号ポート３０の圧力
信号は、直ちに、点５６で第１圧力源２６の圧力（実施
例においては略３００mm.Hg.の真空）にまで低下する。
前述したように、磁気的に敏感なダイアフラム上に与え
られた磁気偏倚力によりダイアフラム１４が図１に示さ
れる第１の位置に戻され、出力信号ポート３０の圧力
が、５８で低圧値から６０で高圧値に戻るように即座に
変化するような点にまで、可撓性ダイヤフラム１４の前
後の圧力差が減少させられるまで、低圧信号が出力され
続ける。したがって、図４（ａ）の曲線において、この
サイクルは続けられ、図示するように、磁気および空気
圧を用いたタイマ装置は、高圧と低圧との間で、サイク
ルの各部分ごとに略１４秒のインターバルで循環する。
完全なサイクルは、点５２と点６０との間の曲線の部分
に表される。
タイミングレシオ或いはデューティサイクルは、可変絞
り弁２８，４８でセットされる抵抗を変更することによ
り、個別に調整可能である。可変絞り弁２８が、デュー
ティサイクルの高圧部分のタイミングを設定し、その一
方、可変絞り弁４８が、低圧部分のタイミングを設定す
る。図４（ａ）ないし（ｃ）を参照すると、磁気および
空気圧を用いたタイミング装置が運転されているとき
に、出力信号ポート３０に表れる圧力信号を示した一連
の代表的な曲線が示されている。曲線のＸ軸は絶対圧力
を表し、Ｙ軸は秒を表している。再度、これら曲線は、
第１圧力源が真空であり、第２圧力源が大気圧であるよ
うな例を示している。一般には、高圧出力信号が、高圧
の圧力源自身の実際の圧力よりも幾分低いことに留意す
べきである。まず、図４（ａ）の曲線について、図示さ
れたサイクルは、出力信号ポート３０が大気圧に連通す
る点５２で開始する。第１圧力源２６により圧力が降下
するにしたがって、ポート３０の圧力は、可変絞り弁２
８のセッティングおよびコンプライアンスチャンバ４４
の体積によりもたらされる割合で減少させられる。その
結果、前述したように、可撓性ダイヤフラム１４の前後
の圧力差は、可撓性ダイヤフラム１４を図２に示される
位置に移動させる点に達する。これは、図４（ａ）の曲
線上の点５４において生じ、出力信号ポート３０の圧力
信号は、直ちに、点５６で第１圧力源２６の圧力（実施
例においては略３００mm.Hg.の真空）にまで低下する。
前述したように、磁気的に敏感なダイアフラム上に与え
られた磁気偏倚力によりダイアフラム１４が図１に示さ
れる第１の位置に戻され、出力信号ポート３０の圧力
が、５８で低圧値から６０で高圧値に戻るように即座に
変化するような点にまで、可撓性ダイヤフラム１４の前
後の圧力差が減少させられるまで、低圧信号が出力され
続ける。したがって、図４（ａ）の曲線において、この
サイクルは続けられ、図示するように、磁気および空気
圧を用いたタイマ装置は、高圧と低圧との間で、サイク
ルの各部分ごとに略１４秒のインターバルで循環する。
完全なサイクルは、点５２と点６０との間の曲線の部分
に表される。
【００１４】図４（ｂ）を参照すると、曲線の点には、
図４（ａ）に関して記載されたような点を示すための不
変の番号が付けられている。しかしながら、可変絞り弁
２８をいくらか閉じることにより、高圧信号値をとる長
さが略２２秒に延びている。したがって、全サイクルの
部分に対する時間を容易に変更できるとともに、全サイ
クル時間の長さ（略４０秒に延びている）を容易に変更
することができる。最後に、図４（ｃ）においては、出
力圧力信号がより低い状態であるときのサイクルの時間
が、可変絞り弁４８をいくらか閉じることにより、延び
ている。この場合、低圧信号の値は、略２２秒にわたっ
て、出力信号ポート３０に現れる。したがって、以上説
明したように、可変絞り弁２８，４８を単に調整するこ
とにより、出力信号ポート３０における圧力信号の出力
波形を容易に変更することができ、タイミングサイクル
を、出力信号の特定の最終用途にとって必要な、広範な
値および時間に設定することができる。しかしながら、
この全装置は、依然としてかなりシンプルであり、その
設計および使用の際に信頼性がある。本発明は、以上の
実施例に限定されることなく特許請求の範囲に記載され
た発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本
発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでも
ない。
図４（ａ）に関して記載されたような点を示すための不
変の番号が付けられている。しかしながら、可変絞り弁
２８をいくらか閉じることにより、高圧信号値をとる長
さが略２２秒に延びている。したがって、全サイクルの
部分に対する時間を容易に変更できるとともに、全サイ
クル時間の長さ（略４０秒に延びている）を容易に変更
することができる。最後に、図４（ｃ）においては、出
力圧力信号がより低い状態であるときのサイクルの時間
が、可変絞り弁４８をいくらか閉じることにより、延び
ている。この場合、低圧信号の値は、略２２秒にわたっ
て、出力信号ポート３０に現れる。したがって、以上説
明したように、可変絞り弁２８，４８を単に調整するこ
とにより、出力信号ポート３０における圧力信号の出力
波形を容易に変更することができ、タイミングサイクル
を、出力信号の特定の最終用途にとって必要な、広範な
値および時間に設定することができる。しかしながら、
この全装置は、依然としてかなりシンプルであり、その
設計および使用の際に信頼性がある。本発明は、以上の
実施例に限定されることなく特許請求の範囲に記載され
た発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本
発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでも
ない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、信頼性を有し、可動部
分が最小限であるような磁気および空気圧を用いたタイ
ミング装置を提供することが可能となる。
分が最小限であるような磁気および空気圧を用いたタイ
ミング装置を提供することが可能となる。
【図１】 開始時に、出力ポートに高圧信号が連通され
るときの本発明の実施例にかかる磁気および空気圧を用
いたタイミング装置の概略を示す図である。
るときの本発明の実施例にかかる磁気および空気圧を用
いたタイミング装置の概略を示す図である。
【図２】 低圧信号が連通されるときの磁気および空気
圧を用いたタイミング装置の概略を示す図である。
圧を用いたタイミング装置の概略を示す図である。
【図３】 可変コンプライアンスチャンバを有する本発
明の他の実施例にかかる磁気および空気圧を用いたタイ
ミング装置の概略を示す図である。
明の他の実施例にかかる磁気および空気圧を用いたタイ
ミング装置の概略を示す図である。
【図４】 本発明の実施例にかかるタイミング装置から
最終用途の装置まで連通される波形を示す図である。
最終用途の装置まで連通される波形を示す図である。
１０ ハウジング １２ チャンバ １４ 可撓性ダイヤフラム １６，１８ サブチャンバ ２０，５０ 永久磁石 ２２ 第１ポート ２４ 管 ２６ 第１圧力源 ２８，４８ 可変絞り弁 ３０ ポート ３２，４０ バイパスポート ３４ ポート ４２，４６ 管 ４４ コンプライアンスチャンバ
Claims (9)
- 【請求項１】 第１圧力源および該第１圧力源よりも高
い圧力を有する第２圧力源により与えられる圧力差の源
から動作し、最終用途の装置に対して、所定のデューテ
ィサイクルで高い出力圧と低い出力圧との間で交番する
出力圧力信号を与える磁気および空気圧を用いたタイミ
ング装置であって、 チャンバを有するハウジングを備え、前記チャンバが、
該チャンバを第１サブチャンバと第２サブチャンバとに
分離する可撓性ダイヤフラムを有し、 さらに、前記装置が、前記第１のサブチャンバと連通し
た入口と、前記入口と前記第１の圧力源とを連結する導
管手段とを備え、前記導管手段が、前記入口と前記第１
の圧力源との間に位置し、最終用途の装置に接続される
出口を有し、 前記可撓性ダイヤフラムが、前記出口に前記高い出力圧
を与える第１の位置と、前記出口に前記低い出力圧を与
える第２の位置とを有し、前記ダイヤフラムが磁気力に
対して敏感であり、 さらに、前記装置が、前記ダイヤフラムを前記第１の位
置に偏倚する磁気力手段と、前記第１のサブチャンバと
第２のサブチャンバとの間の圧力差を制御して、前記第
１の位置と前記第２の位置との間で前記可撓性ダイヤフ
ラムを移動させる手段とを備えたことを特徴とする磁気
および空気圧を用いたタイミング装置。 - 【請求項２】 前記第１サブチャンバが、バイパスポー
トを有し、前記第２サブチャンバが、バイパスポートを
有し、前記圧力差を制御する手段が、前記第１サブチャ
ンバの前記バイパスポートと前記第２サブチャンバの前
記バイパスポートとの間を接続するバイパス流路を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の磁気および空気圧
を用いたタイミング装置。 - 【請求項３】 前記可撓性ダイヤフラムが第２の位置に
あり、前記低圧の出力信号が、第１圧力源から前記導管
手段を介して前記出口に連通するときに、前記可撓性ダ
イヤフラムが前記入口を閉じるように構成されたことを
特徴とする請求項２に記載の磁気および空気圧を用いた
タイミング装置。 - 【請求項４】 前記可撓性ダイヤフラムが第１の位置に
あり、前記高圧の出力信号が、前記バイパス流路から前
記第１サブチャンバを介して前記出口に連通するとき
に、前記可撓性ダイヤフラムが前記バイパスポートを閉
じるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載
の磁気および空気圧を用いたタイミング装置。 - 【請求項５】 前記導管手段が、前記出口と前記第１圧
力源との間に絞り弁を有することを特徴とする請求項３
に記載の磁気および空気圧を用いたタイミング装置。 - 【請求項６】 第１圧力源および該第１圧力源よりも高
い圧力を有する第２圧力源により与えられる圧力差の源
から動作し、最終用途の装置に対して、定期的な間隔で
高い出力圧と低い出力圧との間で交番する出力圧力信号
を与える磁気および空気圧を用いたタイミング装置であ
って、 ハウジングを備え、該ハウジング内にはチャンバが形成
され、前記チャンバが、該チャンバを第１サブチャンバ
と第２サブチャンバとに分離する磁気的に吸引可能な可
撓性ダイヤフラムを有し、前記第１サブチャンバが、入
口を有し、 さらに、前記装置が、前記第１サブチャンバと前記第１
圧力源とを接続する導管手段を備え、前記導管手段が、
前記第１圧力源と前記入口との中間に配置された絞り弁
を有し、前記第１サブチャンバが、さらに、バイパスポ
ートを有し、前記第２サブチャンバが、入口を有し、 さらに、前記装置が、前記第２サブチャンバと前記第２
圧力源とを接続する導管手段を備え、前記第２サブチャ
ンバが、さらに、バイパスポートを有し、 さらに、前記装置が、前記第１サブチャンバの前記バイ
パスポートと前記第２サブチャンバの第２サブポートと
の間を連通させるバイパス路を備え、前記バイパス路
が、絞り弁およびコンプライアンスチャンバを有し、 前記ダイヤフラムが、前記第２サブチャンバの前記バイ
パスポートが閉じられ、前記出口に前記高い出力圧が連
通される第１の位置と、前記第１サブチャンバの前記入
口が閉じられ、前記出口に前記低い出力圧をが連通され
る第２の位置とを有し、 さらに、前記装置が、前記ハウジングに取り付けられ、
前記ダイヤフラムを前記第１の位置に磁気的に偏倚する
永久磁石と、前記第１サブチャンバと前記第２サブチャ
ンバとの間の圧力差を制御する制御手段とを備え、前記
制御手段が、所定の時間にわたり前記第１サブチャンバ
と前記第２サブチャンバとの間の圧力差を増大させて、
磁気による偏倚に打ち勝って前記ダイヤフラムを前記第
１の位置から前記第２の位置まで移動させ、さらに、前
記制御手段が、所定の時間にわたり前記圧力差を減少さ
せて、前記磁気による偏倚を引き起こし、前記ダイヤフ
ラムを前記第２の位置から前記第１の位置にまで移動さ
せるように構成されたことを特徴とする磁気および空気
圧を用いたタイミング装置。 - 【請求項７】 前記バイパス路の前記絞り弁が、可変絞
り弁であることを特徴とする請求項６に記載の磁気およ
び空気圧を用いたタイミング装置。 - 【請求項８】 前記バイパス路の前記コンプライアンス
チャンバが、可変容量チャンバであることを特徴とする
請求項６に記載の磁気および空気圧を用いたタイミング
装置。 - 【請求項９】 前記導管手段の前記絞り弁が、可変絞り
弁であることを特徴とする請求項９に記載の磁気および
空気圧を用いたタイミング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/995,610 US5265639A (en) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | Magneto-pneumatic timing device |
| US07/995610 | 1992-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712249A true JPH0712249A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2537592B2 JP2537592B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=25542003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32456093A Expired - Fee Related JP2537592B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-12-22 | タイミング装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5265639A (ja) |
| EP (1) | EP0604070B1 (ja) |
| JP (1) | JP2537592B2 (ja) |
| DE (1) | DE69320013T2 (ja) |
| ES (1) | ES2118912T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016084895A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 株式会社清光社 | 弁装置 |
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