JPS5868575A - 空気式調節計の切換スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバランスユニットを備えた空気式調節針の切換
スイッチに関するもの′ｒ：、６る。

空気圧回路を利用して各種機器を制御する制御系内には
、この制御回路を手動から自動へ切換えるときに発生す
る調節二ニットのバングをなく丁ためにバランスユニッ
トが設けらｎることか多い。

第１図はこの積バランスユニットを備えた制御系の一例
を示す空気圧回路図でろって、これを同図に基いて説明
すると、制御系内に祉配管で接続さｎた調節ユニット１
と手動ユニット２およびバランスユニット３が配設さｎ
ており、このうちの調節ユニツ１１には、測定＠ｐｖが
入力されるべａ−ズ４と、設定値ＳＰが入力されるベロ
ーズ５とを一端に備えたビーム６が設けられている。ま
九、手動ユニット２内には、手動りまみＴを備えたスイ
ッチ８と手動操作圧ＦＡＮ、が入力さｎる手動弁９とが
設けら牡ており、さらに１バランスユニツ１３ＫＵ、前
記ビーム６のノズル１０との間を配管１１で接続さｎた
ベローズ１２と、手動ユニット３のスイッチ８との間を
配管１３で接続さｎ九ベローズ１４とを備えたビーム１
５が設けられでいる。また、調節ユニット１におけるビ
ーム６の他端には、ノズル１０の背圧側との間を配管１
６で接１１ｉｔしたフィードバックベローズ１７，１Ｂ
が設けらｎており、配管１６内には、微分ユニツＦ１９
と積分ユニット２０とが配設さｎている。

さらにバランスユニット２のビーム１５に設けたノズル
２１の背圧側と調節ユニット１内のフィードバックベロ
ーズ１７とは、配’ｆ２２で接続さｎており、この配管
２２内には後述する切換スイッチ２３が設けられている
。なお、本回路内には、内部ベローズと可要絞りとから
なる一種の遅れ要素としての微分ユエツ１−１９が設け
ら扛ていることによシ手動ｆｆ９の掃作に対する応答が
悪ぐなシ安定しないうちに切換えらｎでバングが発生す
る虞が６るＯで、その回路に設けたバイパス２４内にも
切換スイッチ２５が設けらｎている。２６は、急激なス
イッチ動作に伴うショックが信号変動となって責わｎる
のを防止するために切換スイッチ２５の動作を緩慢にす
る絞りでるる。また、２Ｔは、手動ユニット３を保守な
どの都合上＊ｎ外したときに切換スイッチ２３の自動位
置を保持するために供給さｎる圧力Ｆｊｋ１ｍを、そ０
給圧が不要な手動時に絞って空気消費を減する絞夛でる
る。

以上のように構成された空気圧回路において、図は手動
状態を示しており、各スイッチｓ、２３のボートは、図
示のように開閉されている。この状璽で測定圧ｐｖと設
定圧ＳＰとがべＣ−ズ４゜５に人力さｎると、その偏差
に対応するビーム６の変位がノズル１０で検出さｎ１検
出さｎた信号圧力は、微分ユニット１ｉｌと積分ユニッ
ト２ｏとで特性が加えらｎてべａ−ズ１６へフイードバ
ツクさｎるとともに、バランスユニット２内の一方ノベ
ローズ１２に与えらｎる。一方、バランスユニット２の
他方のベローズ１４には、手動弁ｓＫよる手動操作ＥＥ
ＦＡ８ｇが与えらｎているので、両べａ−ズ１２．１４
の圧力差がノズル２１１Ｃよって検出され、調節ユニッ
ト１Ｏフイードパツタベム６が変位し、これがまたノズ
ル１ｏに検出されるので、回路には閉ループが形成さｎ
る。そして、こ０ルーグは、例えば手動圧力がノズル１
ｏで検出さｎる圧力より高い場合は、バランスユニット
２の出力を低くしようとする負のフィードバラフルーグ
でろＬこの結果、バランスユニット２の７両ベローズ１
２．１４の内圧が等圧となるような関係が形成さ扛る。

そこで、手動つまみＴを押し込んでスイッチ８を切換え
ると、供給圧ＦＡＳ、か切換スイッチ２３ご のアクチェニー！２８に導かｎで遠隔操作さｎ、回路が
手動から自動へと切換えらｎて謂節さｎた空気信号は増
幅器２９を経て出方さｎる。このような自動への切換時
には、前述したように手動時におけるベローズ１２．１
４の内圧が等圧であることかシして切換スイッチ２３の
接点３ｏと３１には手動圧力に等しい圧力が同時に与え
らｎているので、自動に切換えても急激な圧力変動が伴
わず、パンダの発生しない切換が可能でるる。

このような箇所に用いらｎる切換スイッチ２３←、従来
第２図に示すように構成さｎていた。丁なわち、切換ス
イッチ２Ｂはいわゆるスプール弁でるって、ボディ３２
の一端には伸縮自在なベロー７ラムで形成さｎたアクチ
ュエータ２８によって圧力室３３が隔成さｎており、ア
クチュエータ２８には、ボディ３２の中心部に摺動自在
に軸支さｎたスプール３４と一体のピストン３５が固定
さｎている。また、スプール３４の鴫囲に社、複数個の
金属リング３６が嵌装されておシ、各金属リング３６と
ボディ３２との間ならびにスプール３４との間には、そ
ｎぞれ丁き間をシールする良めのＯリングｓｒ、ｓａが
装填されている。こうすることにより、前述したように
圧力′Ｍ３３へ操作空気圧が導か【てアクチュエータ２
８が伸長すると、スプール３４が摺動し空気の径路が自
動側へ切換えられる。

しかしながら、このような従来の切換スイッチ２３は、
スプール３４の他に金属りング３６と０リング３７など
多くの部品を必要とし構造が複雑で心ってこれを小蓋で
コンバク？に構成することができないばかりでなく、多
くの部品を気密が保持されるように加工することが困難
でめす、またその組付作業が容易でなく長時間を要する
という欠点がめった。さらに１気密が保持され良状態で
スプール３４を進退させなければならないので、大きな
操作圧が必要でめった。

本発明は以上のような点に鑑みなさｎたもので、平板状
のダイヤプラムを２枚の板状体でサンドイッチ状に挾持
し、両板状体の対向面に凹孔状の信号室と制御室とから
なる複数個のスイッチを形成し、信号室への圧力送給に
より制御室へ開口する外部との連通孔をダイヤフラムで
開閉させて連通孔に臨む回路を操作させ、スイッチのう
ちの一つを反転スイッチとして他のスイッチの一つを逆
動作させるように構成することＫより、部品点数の減少
と構造、組付の簡素化を計９、かついずｎかの板状体に
＃ｌ状の空気回路を形成しその上この空気回路に挟小部
を形成して絞り効果を得るととＫよりさらに小型でコン
パクトに構成することを町能ならしめるとともに、板状
体とその外ｌＩＯ金属体との間に網目状の突条を有する
軟質のバラ中ンを介挿することにより高度な気密性の保
持を計った空気式調節計の切換スイッチを提供するｔの
でめる。以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説
明する。

第３図ないし第６図は本発明に係る切換スイッチの実施
例を示し、第３図はその基本構成を示す断面図、第４図
は手動時の動作説明図、１ｇ５図は自動時の動作説明図
、第６図杖！！Ａ権例を示す分解斜視図でるる。空気調
節回路全体の構成については第１図で説明したのでその
詳細な説明を省略するとともに、このゐと必Ｊｌ！るる
ときは同図を用いて説明する。図において、切換スイッ
チ４１は、第１図に符号２３と２５とで示す２個の切換
スイッチをその付ｊ１回路の一部とともに一体化しＬ％
のでるって、ダイヤフラム４２と、その表面と裏面とに
そγＬ；ｉ：″ｒ′Ｌ菖ねらｎた板状体としてのカバー
４３、ベース４４と、カバー４３の外側にバツキ７４５
を介して重ねらｎた金属体としての容量板て重ねられた
金属体としての基板４８、およびこｎら全体の部材を一
体的に締結する４１１のボルト４■とで本体を構成され
ている。このうちのダイヤフラム４２は、軟質ゴム製の
薄板材により長方形の平板状に形成されていて、４隅と
中心部とにはボルト孔５０．５１が穿設されており、ｔ
ｒｉ儒部へ片寄った箇所に社印気孔５２が穿設さｎてい
る。次にカバー４３杜、硬質合成樹脂製の成形材によシ
長方形の平板状に形成さｔておシ、その中心部にはボル
ト孔５３が穿設さｎている。ｔｉ、カバー４３のダイア
フラム４２との対向面に紘、円形凹孔状に形成さｒｔた
４１１の信号室５４．５５゜ｓｓ、ｓｙが互に中心位置
がは！正方形をなすように配設されており、このうち３
＠の信号室５４、ｓｓ、ｓｓａ、連通路５ｍ、５９Ｃ迷
結さｎた上、連結路ｓＩＫ開口した圧力送給口８０，１
ｉｔＫよって外部と連通されているとともに、連結路ｓ
ｓ内には、第１図と同一符号を付した挟小部としての絞
９２＠、２Ｔが設けらｎている。な訃、信号室！４．５
５．５７には第１−に合わせてそｎぞれ符号Ａ、Ｂ、Ｃ
を付し、信号室５６紘後述する反転用スイッチの信号室
で６って符号Ｒを付す。次にベース４４け、硬質合成樹
脂製の成形材により長方形の平板状に形成されており、
その中心部には、ねじ孔６２が穿設さｎて匹る。また、
ベース４４のダイヤフラム４２との対向面には、円形凹
孔状に形成された４４ａの制御１！６Ｂ、８４．６５．
６６が信号室５４，５５，５６，５７にそれぞｎ対向し
て配設さｎており、こｎにも信号室に対応して符号Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｒが付さｎている。

各制御室６３，６４，６５．６６の底面中心部には、円
形状のボス６Ｔがそれぞｎ突設されてお多、その中心部
には、外部と連通する連通孔＠ａ。

６９、Ｔｏ、７１がそれぞれ開口されている。そして、
制御室６３（Ｂ）の連通孔６８は、第１図におケルバラ
ンスユニツＦ２のノズル２１の１［１１に接続さｎてお
り、制御室６４（Ｑと６６（４）との連通孔６９．７１
は、第１図における調節ユニット１０ノズル１０の背圧
側に接続さｎている。また、制御室Ｓ５＠の連通孔ＴＯ
は絞Ｄ７０ｍを経て大気へ開放されている。さらに、制
御室８３０３）。

Ｉ４（ロ）の連通孔６８．＠ｌｌには、絞り効果を得る
良めの挟小部ｒ’ｔ、ｖｓが設けられている。ま九、各
制御室＠３，１１４．＠５，６６の偏心部には、外部と
連通する別Ｏ連通孔７４，７５．Ｔ６．７７が開口され
ていて、このうち制御室８３（Ｂ）の連通孔７４ａｌｌ
ｌユニツト１のフィードバックベローズ１８に接続され
て＞ｐ、連通孔７４内には絞り効果を得る挟小部Ｔ８が
設けられている。なお、この挟小部は第１図にも絞り１
８として示さｎている。ま九、制御室＠４（Ｃ）の連通
孔１５は、同じく調節ユニット１の他方のフィードバッ
クベＣｔ　−ズ１７に接続されている。さらに制御室６
５（６）の連通孔７６は第１図には示されていない別の
送気路Ｋ１１ｉ続″：５ｔしており、また、制御室６６
（Ａ）の連通孔７７はバランスエニット２のベローズ１
４に接続されている。そして、第６図に斜視を示すよう
に、各連通孔を相互に接続したり大気へ開放したりする
ための空気回路および挟小部７８．７９はベース４４を
成形するとき同時に成形によって形成されている。さら
に、制御室暖５の連通孔ＴＯの途中から紘前記ダイアフ
ラム４２の空気孔ｓ２を貫通する接続孔８０が分岐さｔ
てお夛、この接続孔８Ｇの他端は信号室５７（Ａ）ＫＭ
口さｎている。

ま九、信号室５６＠）内には、ダイヤフラム４２を連通
孔７０の閉塞方向に付勢する圧縮コイルばね８１が座金
８２とともに装填されている。以上のような構成により
スイッチ（４）８３、スイッチ体）８４、スイッチ伸）
８５、および反転スイッチ＠）ｓｌが形成さｎている。

そして、ダイヤフラム４２とカバー４３およびベース４
４ａ、反転スイッチ（６）８６内に圧縮コイルばね８１
−と座金８２とが装填され次状態でボルト孔５３．５１
に皿ビス８７が挿通されねじ孔６２に螺入さｎることに
より一体化さｎている。

次にパツキン４５は、軟質のゴムまたはグラスデツクス
によりて長方形枠状に形成さｎてお９、その両面には、
＃Ｉかい網目状の突条が成形時に一体形成さｎている。

ま九、容量１１４ｇは、金属躾破ることＫｘ、リスイツ
テ（ｃ）　ｔｐ％制御室５５と反転スイッチ（２）の制
御室５６どの間の絞り２６と連通する容量室となってい
る。なお、第３図の基本構成図で杜、回路を簡素に示す
ために遅結Ｍ５８および圧力送給口６Ｇ、＠１がカバー
４３と容量板４６に設けらｎているように図示さしてい
るが、実除Ｋａ第６図に示すように連結路５８はカバー
４３、ダイヤフラム４２およびベース４４に設けられた
縦孔ａｓ、ｇｓ、ｓｏを経てベース４４の裏面に設けた
空気回路９１と連通され手動ユニット３および圧力送給
路に接続されている。−一方、パツキン４７ａ、軟質の
ゴムまたは合成樹脂により長方形板状に形成されており
、その両面には細かい網目状に形成さｎｆｃ突条が設け
らｎているとともに、前記ベース４４の連通孔６８〜Ｔ
１、Ｔ４〜７Ｔや空気回路９１の端末等に対応する空気
孔ｓ２が１設されている６ｔた、調節針本体側の基板４
８に％仁の！２！気孔１１２に対応する空気孔９３が設
けられてめる。

このように構成された容量１［４＠と、パツキン４５と
、カバー４３、ダイヤフラム４２、ベース４４の組立体
と、パツキン４Ｔおよび基板４８線この鷹に重ねられ気
密を保持されて強固に締結さｎている。

以上のように構成されな切換スイッチ４１の動作を説明
する。先ず手動時を示す第４図においてスイッチ（ト）
）８４とスイッチ（０８５とには圧力送給口６０から空
気圧ＦＡ８．が導かｎており、この空気は圧力送給口６
１から絞り６１と第１図に示すスイッチ８を経て大゛気
へ排出さｎている。し九がって、ダイヤプラム４２には
圧が掛からず、スイッチ（Ｂ）８４．スイッチ（Ｑ８５
のボス６１の開口部が開放されているので、制御室６３
．６４１１に臨んだ各回路が開放さｎている、一方、反
転スイッチ（６）８６には、連通路７６から別の供給圧
Ｆ’Ａ８ｇが供給されており、圧縮コイルばね８１の弾
発力に抗してダイヤフラム４２を押圧しているので、供
給圧ＦＡＳ、は接続孔８０を経てスイッチｃＡ）８７の
信号室５Ｔに送らｎ、ダイヤフラム４２を押圧してボス
＠Ｔｆ）８口部を閉じる。したがってスイッチに）＠７
０制御室６１に臨む回路が閉じる。

次に前述したように手動ユニット３の手動りまみ７を押
し込むことＫより第５図に示すように自動に切換えると
、スイッチ０３）８４とスイッチ（Ｃ）８５とにはカッ
トオフ＊＊ｐｃｏ　　として空気圧ＦＡ８４が与えられ
るので、ダイヤフラム４２が押圧されてボス６７の開口
部が閉じ制御室６３．６４に臨む回路が閉じる。一方、
反転スイッチ＠）８１ｉにおいてダイヤフラム４２を挾
む受信室５６と制御室６５とには等圧が導か扛でいるが
、信号室５６側にはこＡＫ圧縮コイルバネ８１の弾発力
が加わるので、ボス６Ｔの開口部が閉じらｎ、空気圧Ｆ
Ａ８゜がスイッチｃ＆）ｌＴに至らず、そのホｘ　＠　
７０１１０部は開放さｎている。このように反転スイッ
チ（６）８６を介し喪スイッチｃＡ）８Ｔと、介さない
スイッチ＠８４、（ｃ’）ａｓとは常に逆動作すること
が理解”ｔ”！、　１１１図の切換スイッチ２３のよう
に互に逆動作を得たいときの目的が達成さｎる。その他
の動作はＪＩＥＩ図において説明口九のでその説明を省
略する。

以上の説明により明らかなように、本発明によｎば、空
気式調節針の切換スイッチにおいて、平板状のダイヤプ
ラムを２枚の板状体でサンドイッチ状に挾持し両板状体
の対向面に凹孔状の信号室と制御室とからなる複数個の
スイッチを形威し、信号室への圧力送給により制御室へ
開口する外部との連通孔をダイヤフラムで開閉させて連
通孔に臨む回路を操作させ、スイッチのうちの一つを反
転スイッチとして他のスイッチの一つを逆動作させるよ
うに構成することにより、従来の切換スイッチと比較し
て部品点数が減少し、構造が著しく簡素化さ牡て組付が
容易になるとともに、全体をきわめて小型でコンパクト
に構成することができるなどその効果がきわめて大きい
。また、板状体の面上に各空気孔間の連結路などの空気
回路を集中して形成し、また、この空気回路の一部を狭
小にして絞り効果を得るように構成することｋより、板
状体としてグラステックス成形品を用いる場合には成型
時にこれを同時に形成することができることができると
ともに、空気回路の仕上精度が向上し、また仕上加工を
要しなりので加工費が節減さｎる。さらに、板状体とそ
の外部の金属体との閲に網目状の突条を有する軟質のパ
ラ午ンを介挿することｋより、高度な気密性が保持さｎ
、切換スイッチの性能が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はバランスエエットを備えた制御系の一例を示す
空気圧鴎路図、第２図は従来の切換スイッチの断面図、
第３図ないし第６図は本発明に係る空気式調節計の切換
スイッチの実飽例を示し、第３図はその基本構成を示す
断面図、第４図は手動時の動作説明図、第５図は自動時
の動作説明図、第６図は実施例を示す分解斜視図でるる
。 ２ｆ１．２Ｔ、Ｔ＠、７９−−−−絞？）、４１・・・
・切換スイッチ、４２・・・・ダイヤフラム、４３１ｅ
−カバー、４４・・・・ベース、４５゜４７・・・・パ
ラ中ン、４６・・・・容量板。 ４８・囃・・基板、４１・・・・ポル？、５４゜５５．
５６，５γ・・・・信号室、６０．ｌｉｌ・・・・圧力
送給口、６３，６４，６５，６ｇ・・・・制御室、６Ｔ
・・・・ボス、６Ｂ、８９゜７０．７１　・・・・連通
孔、８１・・・・圧縮コイルばね、９１・・・・空気回
路。 特許出願人　山武ノ−ネワエル株式会社代理人　山川政
樹（ほか１名） 第２図 ｚ３ 第３図 第４図 第５図 −Ａ：）ＳＥＸＨ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 α）平板状のダイヤフラムと、このダイヤスラムに対向
   して少なくとも２個が圧力送給通路と連通さｎた複数個
   の凹孔状信号室を備え前記ダイヤプラムの衆面に重ねら
   釘た第１の板状体と、前記ダイヤフラムを介して前記信
   号室と対向し底面中心部に前記ダイヤプラムの弾性変形
   により開閉さｎる外部との連通孔が開口する複数個の凹
   孔状制御室を備え、前記ダイヤプラムの裏面に重ねらｎ
   た第２の板状体と、前記ダイヤプラムと両方の板状体と
   を気密に締結する締結部材とを設け、前記信号室への圧
   力送給によυ前記制御室の連通孔に臨む回路を開閉操作
   させるとともに、前記圧力送給通路と連通さ扛た信号室
   のうちの１室内に前記ダイヤフラムを前記連通孔閉塞方
   向へ付勢するばね部材を設けその連通孔を圧力送給通路
   と連通されない信号室に接続してこの信号室側を逆動作
   さぜることを特徴とする空気式調節計の切換スイッチ。 （２）平板状のダイヤフラムと、このダイヤフラムに対
   向して少なくとも２ｍが圧力送給通路と連通さｎた複数
   個の凹孔状信号室を備え′？Ａ記ダイヤスラムの表面に
   重ねらｎた第１の板状体と、前記ダイヤプラムを介して
   前記信号室とヌゴ向し底面中心部に前記ダイヤフラムの
   弾性変形により開閉される外部との連通孔が開口する複
   数１１の凹孔状制御室を備え、前記ダイヤプラムの裏面
   に重ねら扛た第２の板状体と、前記ダイヤプラムと両方
   の板状体とを気密に締結する締結部材と￥ｒ設け、前記
   信号室への圧力送給により前記制御室の連通孔に臨む回
   路を開閉操作させ、かつ前記圧力送給通路と連通さｎｆ
   Ｃ，１！号室のうちの１室内に前記ダイヤフラムを前記
   連通孔閉塞方向へ付勢するばね部材を設けその連通孔を
   圧力送給通路と連通さ扛ない４６号室に接続してこの信
   号室側を逆動作させるとともに、前記両方Ｏ板状体の少
   なくとも一方の平面に開口部間および外部とを連結する
   綿状の空気回路を設けたことを特徴とする空気式調節計
   Ｏ切換スイツテ。 （３）平板状のダイヤプラムと、　？：、０ダイヤプラ
   ムに対向して少なくとも２１１が圧力過給通路と連通さ
   れた複数個の凹孔状信号室を備え前記ダイヤフラムの懺
   面に重ねらｒｔた第１の板状体と、前記ダイヤプラムを
   介して前記信号室と対向し底面中心部に前記ダイヤプラ
   ムの弾性変形により開閉さｎる外部との連通孔が開口す
   る複数個の凹孔状制御室を備え、前記ダイヤプラムの真
   直に重ねられ喪第２の板状体と、前記ダイヤフラムと両
   方の板状体とを気密に締結する締結部材とを設け、前記
   信号室への圧力送給により前記制御室の連通孔に臨む回
   路を開閉操作させ、ηｈつ前記圧力送給通路と連通され
   た信号室のうちの１室内に前記ダイヤフラムを前記連通
   孔閉塞方向へ付勢するばね部材を設けその連通孔を圧力
   送給通路と連通されない信号室に接続してこの信号側を
   逆動作させるとともに１前記両方の板状体の少なくとも
   一方の平面に開口部間および外部とを連通する溝状の空
   気回路を設け、この空気回路中に絞ｐ効果を有する挟小
   部をイツテ。 員）平板状のダイヤフラムと、このダイヤフラムに対向
   して少なくとも２４Ｉｉが圧力送給通路と連通された複
   数個の凹孔状信号室を備え前記ダイヤプラムｏｈ面に重
   ねらｎた第１の板状体と、前記ダイヤプラムを介して前
   記信号室と対向し底面中心部に前記ダイヤフラム０９Ｉ
   ｌ性変形により開閉さｎる外部との連通孔が開口する複
   数個の凹孔状制御室を備え、前記ダイヤフラムの裏面に
   重ねらｎた第２の板状体とを設け、前記ダイヤフラムと
   前記信号室への圧力送給により前記制御室の連通孔に臨
   む回路を開閉操作させ、かつ、前記圧力送給通路と連通
   さ３た信号室のうちの１室内に前記ダイヤフラムを前記
   連通孔閉塞方向へ付勢するばね部材を設けその連通孔を
   圧力送給通路と連通さｎない信号室に接続してこの信号
   室側を逆動作させるとともに、前記両方の板状体の外側
   に重ねらｎて締結さｎる金属体との関ＫＭかい網目状の
   突条を有する軟質のシールパツキンを介挿し次ことを特
   徴とする空気式調節計の切換スイッチ。