JPS61128306A - 流体圧力調節器 - 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】 （発明の背１） この発明は、エアー圧力調節器に関し、これにおいては
、調節バルブを開放させるための付勢力が、付勢ピスト
ンと連通ずる入口圧力により用怠されている。

従来技術に係るエアー圧力ｙＪＩｒＨ３が、１９７１年
１１月２３日に発行された我々の米国特許第３６２１８
６７号において説明されている。これにおいては、下流
の圧力がダイアフラムに連通され、このダイアフラムは
、調節可能なバネ圧要素により対向されている。前記下
流の圧力が所望のレベルに達したとき、前記ダイヤフラ
ム上の圧力が充分なものとなって前記バネに対抗し、そ
れにより前記ｉｍバルブをｅ座させる。ＦＡ解を正確に
するため、詳細に説明すると、前記ａｍ器を具備してい
る前記ポペット・バルブは均衡される。すなわち、それ
の上下端部の両方が出口圧力に晒される。

（発明の要約） 木ｆ！明においては、上記特許におけるようなバネの代
わりに、前＆！Ｗｆｆｉバルブのための開放用付勢力が
、段付きピストンにより与えられ、また前記バルブは、
複数の別々に１室化された作用チャンバを有し、これら
の各々は、前記ピストンの作用面と連係される。入口エ
アーは、個々のソレノイド・バルブ・ユニットにより前
記各チャンバへ選択的に連通され、その結果、Ｕｊ４ｗ
される圧力は、前記各ソレノイドを単一に、または種々
な組合わＶ状態で選択的に作動させることにより、即座
に調匿されることが可能である。好ましい説明において
、Ｉｉ／＋２ピストンの各独立した作用表面は、注意深
く比率を設定され、その結果、圧力設定は、出口圧力の
範囲の全体に亘って、均一に１１間される。

（好ましい実鮨例の詳細な説明） 本発明を実流する５１箇器１０が、第１図に示され°Ｃ
いるとともに、胴部１２とソレノイド・カバー１４とを
幽えている。前記胴部内の部品は第３図に示されていて
、前記胴部１２の段付き四部１８内に摺動可能に受容さ
れる段付きピストン１６と、前記凹部１８内に固く取り
付けられるチャンバ分割体もしくはインサート２０とを
備えている０組立てにおいて、ｔｔＩ記イフィンサート
２０記ピストン１６内に入り込み、ピストン１６は次に
組立てを完成さ往るため、前記凹部１８内に受容される
。

前記胴部１２は、機械加工された鋳物であってもよく、
好ましくは、互いに対向状態で整列され、かつネジ山を
形成された入口および出口開口２２゜２４を形成される
。下方に面した主調節器座部２６が、前記鋳物内の中央
に形成されている。ガスケット着座表面３０を設けられ
たポペット（揚弁）２６が前記座部２６に係合し、また
前記ポペットおよび前記ガスケットの両方が、１つの中
央排出関口３２を有している。前記ポペットは、入口２
２に接続された環状の入口圧力用凹所３４により包囲さ
れている。

底部栓３６が、前記胴部１２の下端部の凹部の中へ挿入
されているとともに、後述される開口と通路とを形成さ
れている。底部カバー板３８も設けられている。前記栓
３６の上部側は、中央に環状の壁４０を有している。

前記ボベツｉ・には、周辺リブ４４が形成されていると
ともに、！！４０に密封状態に係合するＯリング４６を
受容するために溝が形成されている。前記リブの下側に
おいて、前記ポペットは平坦な内向きの均衡表面４８を
有している。前記環状の壁４０から内側において、前記
栓には環状のバネ用凹所５０が形成され、またそれから
内側に環状壁５２が形成されている。その縮小された下
端部において、前記ポペットには外向きのリブ５４が形
成され、このリブ５４は０リング５６を包囲する溝を有
し、このＯリング５６は前記内側の環状型５２に対して
密封状態に当接嵌合する。

前記胴部１２には、垂直方向の出口均衡通路５８が形成
され、この通路５８は前記出口２４から水平方向の均衡
通路５９（第４図）まで下方に延在し、この通路５９は
、調節された圧力を内側へ、且つそれから上方へ導いて
、＋［バネ用凹所５０へ接続する。

したがって、出口圧力を前記均衡表面４８に連通させて
、前記ガスケット３０の上部表面に対して作用するとと
もに、前記下方により面した均衡表面４８に対して作用
する出口圧力間を均衡させる。

バネ６０（第４図）が、ＩｙＪ記凹穴５０の底部６よび
前記均衡表面４８問に圧縮状態で配置されていて、前記
ポペットを座部２６に当接させて密封させるためにそれ
を上方へ押圧している。さらに、前記入口の１７−が前
記下方に面した表面３１に対して、作用して、前記ポペ
ットをさらに上方へ付勢する。

既述のように、前記ポペットには、中央の排出孔３２が
形成されており、これは、排出エアーが（後述するよう
に）孔３２を通って下降し、さらに前記栓３６の中央空
洞６６に入って大気中へ出るのを可能にする。前記中央
’１５４６　Ｂは、符号６８（第１１図）で示されるよ
うに、外側へ張り出している。第１０図で最もよく示さ
れているように、前記栓３６の上方において、ｒｔＩＥ
凹部６８は排出１１１１７０と連通し、この排出＠７０
は前記胴部を通って上方へ延在しているとともに、排出
ロア２（第８図および第１図〉と連通している。

前記環状の入口凹所３４（第４図）は、前記栓３６まで
下方へ延在しているとともに、それにより密閉されてい
る。しかし、第１０図で最もよく示されているごとく、
前記栓には、前記板３８の′Ａ路７６と交差するように
、符号７４で示された溝が下方へ向かって形成されてい
る。前記通路７Ｇは、垂直方向の入口通路７８と交差す
るように、前記栓の中央から外側へ半径状に延在してい
る。Ｓ’ｌ記入ロ通路７８は、より大きい通路８０に整
列かつ連通している。

前記通路８０は、前記胴部（第４図）内で縮小区域８１
まで上方へ延在しており、前記縮小区域８１は、通常は
閉塞されている横方向の予備の入口開口８２（第７図お
よび第１図）と交差している。前記横方向の予漏の入口
開口８２は、内側に向かって縮小されているとともに、
符４８２ａで示された凹所で、前記胴部内の凹部１８の
最上部域と交差している。

次に、前記凹部１８（第３図）の構成の説明に転じると
、その下端部には、前記入口開口２２に整列し且つ前記
出口開口２４と交差する円筒壁８６が存在している。こ
の壁の上部には、下方の環状のｕ１８８があり、この棚
８８は、立ら上がり部（け上げ）まで外側へ延在してい
る。次の上部では、町９０が他の環状の立ち上がり部ま
で、外側へ延在している。

その上部では、環状の棚９２がさらに他の環状の立ち上
がり部まで部側へ延在し、その上部には、狭い環状の突
出ｌ！１９４が存在している。

全説明した上記凹部１８の形状を前記ピストン１Ｇの外
形が全体的に反映しており、前記ピストン１６は単一の
プラスチック製の均一な成形物として形成されていて、
環状の立ち上がり部により接続された一連の次第に広く
なる環状の段部を備えている。

ざらに詳記すると、前記ピストンは、その底部の近くか
ら上方に、上方への立ち上がり部１００ａを有する第手
段部もしくは作用表面１００と、上方への立ち上がり部
１０２ａを有する第２段部もしくは作用表面１０２と、
上方への環状の立ち上がり部１０４ａを有する第３段部
もしくは作用表面１０４と、ｉ科内な上方への環状立ち
上がり部１０６ａをイイする第４段部もしくは作用表面
１０６とを備えている。また、前記ピストンはその下端
部に円筒状の通路１０８を形成され、この通路１０８は
下向きの中央凹部１１０Ｃ−１１２，大されている。前
記ピストン１６は、傾斜した下向きの排出座部１１２で
終わっている。図示のように、Ｉ前記成形成形たピスト
ン１６は、当該構造をさらに滑らかにするため、各立ち
上がり部および各段部間におけるその各内側エツジにお
いて、角度のある面取りを施されてもよく、その結果、
後述するように、同ピストンはチャンバ分割体２０（イ
ンサート〉のＯリングを損傷することなく、同ｆ−ｐン
バ分割休２０上へさらに容易に装着されるようになる。

前記調整器の最俵の主たるユニットはｉｙｌ！ｌａチャ
ンバ分割休２０分割り、これはプラスチックからなって
いてもよく、また前記ピストン１６とＶＡＷＡするよう
に形成される。この分割体２０の上部の広幅区域が符号
１２０で示されている。底部から上方へ、ｒＷｒ記分割
分割体、平坦端部１２２と、上向きの狭い円筒状区域１
２２ａ　（第３図）とが形成されている。

その）：部では、第１の環状の外側への張り出し部１２
４が、上向き区域１２４ａの中へ没入している。その土
部では、第２の環状の外側への張り出し部１２６が上向
き区域１２６ａの中へ没入している。第３の環状の外側
への張り出し７７１２８が、その１ｊｉで上向き区１ａ
ｊ　１２８ａに対して没入している。その上部では、第
４の環状の外側への張り出し部１３０が上向き区域１３
０ａに結合している。前記円筒状区域の各々は、その下
端部の近くに溝を形成され、谷溝は前記ピストンに対し
て密封状態に係合する０リングを担持している。

第３８よび４図を交互に参照すると、前記プラスチック
製ピストン１Ｇが前記分割体２０上へ容易に組付けられ
得るとともに、さらにこの全体の靜１組立て体が前記胴
部１２段付き凹部１８の中へ挿入され得ることが理解さ
れるであろう。前記分割体は、その上端部近くに四角形
の取付は板１３６が取り付けられており、この取付は板
１３６は、前記胴部１２の上端部近くの小さい凹部１３
８の中へ嵌合するとともに、ネジ山付き固着具〈第６図
）によりそこに保持されることに留意すべきである。前
記分割体の区域１２０の肩１３２が圓９４上に固く６座
する。

組み立て（第４図）の後、前記ビス１−ンの第手段部１
００が前記分割体２０の第１張り出し部１２４との間に
第１圧力チヤンバ（小り　　３０１を設定するため、ｒ
ｆＩ２第１張り出し部１２４の直下に配置されることが
判る。同様に、前記ピストンの第２．第３．８よび第４
の段部が、第２．第３．および第４の張り出し部の直下
に順次配置され、そしてそれらとともに、それぞれ第２
．第３．および第４の環状の圧力チャンバ３０２．　３
０３．および３０４を設定する。これらの圧力チャンバ
３０２．　３０３．および３０４は、底部から、上方へ
寸法が増大している。

前記各チャンバは、隣接する前記ピストン１６の立ち上
がり部と前記分割体２０の上向き区域とによりさらに設
定されている。これらの圧力チャンバの各々において、
前記ピストンの連係する段部が前記作用表面としての役
目をする。

次に、前記チャンバ分割体２０の内部構成を説明する。

第３図で見られるように、それの上部区域１２０には、
上部および下部の０リング１４０．　１４２が形成され
、これらは、前記予鴎の入口開口８２と整列する深い周
囲溝１４４の側面に位置している。

前記分別体の上端部には、中央の上向きボスが形成され
、このボスは、前記分割体が固着されている前記取付は
板１３６の開口を通って延在する。

前記ボスの上部表面には、複数の独立したソ１ツノイド
取付は凹部が形成され、これらは、個々のソレノイド１
５６．　１５６’　、　　１５６”　、　　１５６”’
　（第６図）を螺合状態で受容するために、ネジ山を形
成されている。前記各ソレノイドは、各１つの上端部に
形成された植込みボルト１５８によりそれらの凹部の中
へ螺合されることができ、前記各植込みボルト　１５８
は通常のネジ回しを受容するための溝を形成されている
。０リング１５９（第５図）が、前記各ソレノイドを前
記分割体に対して密閉する。

前記ソレノイドのカバー１４（第４図）が、前記４本の
植込みボルト　１５８を受容するために、適切に穿孔さ
れている。これらの植込みボルトは、ネジ山を形成され
ていて、カバー固定ナツト　１６２を受ける。

第４図において最もよく示されているように、前記分割
体は、符号１６４．　１６６で示されるようなソレノイ
ド供給通路を形成するため、周囲入口溝４４から内側へ
穿孔されている。前記８通ｒＢ１６４゜１６６はｆ！直
力方向転向しているとともに、ブシュ１７２を受は入れ
るために拡大されている。各ブシュ　１１２は、中央に
孔をあけられているとともに、その上端部がソレノイド
弁座１１４を形成するように上方へ突出している。

簡単にするため、以下、説明は各ソレノイド装置の典型
的なものとして第５因を参照する。前記弁座１７４およ
びブシュ　１１２がら外側へ、前記ボスには各場合にお
いて、電機子受容凹部１７６が形成されている。前記ソ
レノイド１５６にはコア１７８が形成され、これは軸方
向の排出開口１８０を有してイル。ｆｉｌＦＩＣ！コア
　１７８Ｌｔ、Ｎ機子受１１凹部１ｇ２ｅ有し、これは
ｆｆ１ｆｉ子１８４を受容し、′！！１機子１８Ａは対
向する両側にガスケット　１８８を有している。前記電
機子１８４の下端部は、外向きのフランジ１９０を有し
、前記ソレノイド内の凹部は下向きの肩１９２を何して
いる。前記ソレノイドを通常は前記弁座１７４上に着座
させた状態で保持するため、ソレノイド・バネ１９４が
前２ｔｉ　１９２および前記フランジ１９０間に圧縮状
態でＭｄされている。

第４図に部分的に示されているように、前記個々の座部
を包囲している前記７４機子受容凹部がそれぞれ、前記
圧力チャンバ３０１．　３０２．　３０３．および３０
４へ到達していることが、図面を参照することにより明
らかであろう。例として、通路２００が、ソレノイド１
５６′の電機子凹部から下方へ、圧力チャンバ３０１内
の張り出し部１２４と交差するように延在している。同
様に、通路２０２が、ソレノイド１５６の電機子凹部か
ら圧力チャンバ３０２まで延在している。対応する通路
２０４．　２０６　（第７図）は、ソレノイド１５６“
　１５６　”’および圧力チャンバ３０３．　３０４問
を連絡している。

第２図を参照すると、ソレノイド１（第４図の実施例に
おけるソレノイド１５６’　）の作動が、入口圧力を前
記第１圧力チヤンバ３０１へ通過させ、同様に、ソレノ
イド２，３．および４がｆｆｉ記第２゜第３．および第
４圧力チャンバ３０２．　３０３．および３０４に関し
て同様の作用をする。想像され得るように、１ｉ７２加
圧されるチャンバを増やせば、前記ピストンがより大き
い力を下方へ加え、それにより前記ポペットを座部から
離脱させるとともに、入口圧力が前記出口２４内へ通過
するのを可能にする。

第２および４図から最もよく見られるように、前記チト
ンバ３０１．　３０２．　３０３．冶よび／または３０
４が加圧されるときに前記ピストン１６上へ下向きに作
用する力には、前記段付き凹部１８および前記ピストン
１Ｇの下側の間において、全体が符号２２０で示された
空間内の前記ピストン１６の各段部の下側に作用する出
口圧力の上向きの力が対向づる。

また、前記ピストンの座部からのｗｉ脱には、Ｉｙ１３
ａバネ６０の、上方への押圧、およびｔｔＪ２ポペット
２８の下側３１に対する入口圧力の上向きの力が対向す
る。

（作　　用） 作用を説明丈ると、前記入口エアーがネジ山を形成され
た入口２２内に来るとともに、前記座部２６の周囲の前
記環状チャンバ３０に入る。前記ポペット２８は着座さ
れ、前記ガスケット３０は前記座部２６に係合し、かつ
前記ポペット２８は、その下側３１に作用する圧力によ
り、および前記バネ６０により上方へ押圧される。また
、入口エアーは、既述のように、前記１１７４を通って
下降し、かつ溝７６（第９図）を通り、通路７８．８０
．　Ｊ−ｊよび８２（第１０．１１図）を上昇して、周
囲溝１４４内へ入るとともに、前記ソレノイド供給通路
１６４．　１６６、　２０８．および２１０を通って前
記ソレノイド弁座１７４（第５図）へ到達する。

いかに多くのソレノイド１５６〜１５６＃が年初される
かに従って、エアーが通路２００．　２０２．　２０４
゜および２０Ｇのそれぞれを下降して供給されるとき、
対応するチオンバ３０１．　３０３．　３０３．および
３０４が加圧される。今ソレノイド１５６′　が励起さ
れたとすると、前記小さい第１圧力チヤンバ３０１のみ
が通路２００を通して加圧される。段部１００に対して
作用するこのチャンバ内の下方への圧力は、前記座部２
６を開放さぼるため、前記ビス１−ン１Ｇおよびポペッ
ト２８を押圧するのに充分なものとなる。

前記チャンバ２２０内のピストン１６の各段部の下面に
竹田する総会の土向き力が、前記第１ヂヤンバ３０１内
の段部１００に加えられる下向きの圧力と等しくなるよ
うに、出口圧力が形成されたとき、前記バネ６０が前記
座部２６を閉鎖するように前記ポペットを上昇させる。

上記作用の順序は、いかに多くのソレノイドが作動され
るかに関係なく定まっている。例えば、もし４つの全て
のソレノイド〈１５６〜１５６″’）が作動されるとす
ると、前記圧力チャンバの各々が入口エアーで加圧され
る。これは、前記ピストンを下方へ駆動して、前記ポペ
ット２８を座部から離脱さぼるとともに、エアーが前記
出口の中へ通過するのを可能にし、その結果最終的に、
前記出口圧力は、バネ６０と組合わされて、チャンバ２
２０内で充分に増大して、前記チャンバ３０１〜３０４
内の圧力の下向きの力に対向して前記ピストン１６を上
方へ強制移動させ、その結果調整された圧力が達成され
る。

したがって、出口２４に接続されたライン内の圧力を減
少させることが８栗とされるならば、あるいは要望され
るならば、前記ソレノイドの１つ、もしくはそれ以上が
、操作員により、第２図におけるスイッチＳｌ　、　Ｓ
ｔ　、　Ｓ３　、およびＳ４の１つもしくはそれ以上を
間放さけることにより、不作動にされてもよい。これは
、関連するソレノイドの排出部１８０（第５図）を通し
て大気へ通気させるとともに、ｌｌｌ連する圧力チャン
バを減圧させる。前記ピストン１６を下方へ駆動してい
る力の結果的な減少は、前記ピストンの各段部の下面に
作用する前記チャンバ２２０内の圧力によりさらに相殺
される。この際、＃記ピストン１Ｇは上昇して、前記ポ
ペット２８が＠座するのを可能にするとともに、当該ピ
ストン１６がその座部１１２を前記ガスケット３０から
離れて上昇するようにし、そして前記ピストンに作用す
る上向きの力が前記下向きの力を越えなくなるまで、通
路３２．６６、６８を通り且つ通路７０を上昇し、ざら
にＴＩ記出出ロア２う外へ出る排出を可能にする。そし
て、前記ピストンは再びガスケット３０上に着座して、
より低い正確な所望の圧力で！！’Ｉ紀排出部を閉鎖す
る。

さらに、前記各ソレノイド１５６（第５図）を参照する
と、各々は排出通路１８０を備え、これは（前記ソレノ
イドが除勢された侵）、既述のように対応する圧力チャ
ンバ３０１等が大気に通気するのを可能にする。したが
って、対応するソレノイドが作動されないとき、作用し
ないチャンバ内には残余のエアー圧力が存在しないこと
になる。

もし、入口エアーを前記各ソレノイドまで外部管で運ぶ
ことが望まれれば、前記予備のソレノイド入口８２が開
栓されて使用される。前記入口圧力凹所３４および前記
入口通路８０間の内部連絡を遮断するためには、前記通
路１６が外部に２社されるように、前記板３８（第１２
図）を反転させることが必要なだけである。

ある者が付属品８２を介して外部のソレノイド・エアー
供給公社を使用することを欲する理由は、説明されねば
ならない。それは、出口圧力の所望の範囲が、ＴＪ記記
入正圧力りも茗しく低いからであろう。例えば、入口圧
力が２００Ｐ　Ｓ　Ｉ　Ｇであって、０〜５ＯＰＳｒＧ
の出口の数値範囲を得たいと想定されたい。出口２４に
おいて所望の低い数値範囲を与えるため、前記入口圧力
を２００Ｐ　Ｓ　Ｉ　Ｇから下へ５０ＰＳＩＧまで減少
させるよう、入口２２から上流に高価な大１１ｉＥｆｆ
ｉの調整器を設各プるよりも、図示の横道においては、
板３８を既述のように反転させ、上流のＴ形備品を取り
付け、そして５０Ｐ　５ＩＧＩＰ−設定された安価な小
＊ａの調整器を介して、前記ソレノイドの入口を前２人
口８２に管で連通させるだけでよい。

（出口圧力の均一な増加） １記構造および作用の利点により、前記入口圧力を分割
することができ、その結果いかに多くのソレノイドが作
動されるかに従って、前記入口圧力の所望の分割を達成
することができることが明らかであろう。例えば、前記
ピストンの各段部の作用表面の各領域を関係付けること
ができ、その結果、例えばソレノイドの作動配列の適切
な組合わせを選択することにより、前記入口圧力は、零
から全圧までの範囲において互いから等しい距離を設定
するよう、調節されることが可能である。

これは非常に望ましいことであるとともに、例えば、チ
ャンバ３０２内における段部１０２の作用表面の領ｈｌ
　１　、５　（８である前記第１圧力チヤンバ３０１内
の段部１００の作用表面、およびチャンバ３０３内にΔ
ｉりる段部１０４の作用表面領域の１．５倍である段　
　′部１０２の領域、およびチャンバ３０２内における
段部１０６の作用表面の領域１　、５　（８である段ｉ
　１０４の作用表面領域を有することにより達成される
ことが可能である。実例を示すと、７５ＰＳＩＧの入口
Ｂカを採用するとぎ、次の表は、その圧力がいかにして
１５の等距離の設定状態に分割され得るかということを
示している。

このように、第２図に６いてどのスイッチが年初される
かに従って、付加的な作用が達成され得ることと、圧力
が１つの設定状態から他の状態へ瞬時に変更されること
が明らかであろう。

本バルブの出口は、ロボットにおける種々な用途に適用
できるとともに、前記各ソレノイドは、当該種々なソレ
ノイドへの入口をｌｌＮ１１１するマイクロプロセッサ
またはコンピュータと直接接続し得ることが容易に想像
できる。

上記されたバルブは、広い種々な用途における適用を見
出している。例えば、それは空圧シリンダ内の圧力をｖ
４ｍするために適用されることができ、その結果それの
接続アームにより加えられるｖＡ理的力が、設定状態に
従ってそれ以上またはそれ以下の力を加える。これは、
例えば材料の厚さに従って、より少ない、またはより大
きい′：４橿圧力が加えられるようにしたロボットによ
るスポット溶接装置の制御において有用である。−例と
して、ｍ咲材料の溶接には比較的高い電極圧力が使用さ
れ、一方、より軽いＭ橿がより薄い材料で使用される。

本発明のＪ部器の他の用途はタイヤ製造ｇ：業にあり、
この場合ｍ記調節器は、成形（鋳造）工程の種々な点に
おいて前記タイヤの型を閉じるために作用している力を
即座に変化させるために使用されることが可能である。

また、本発明の講ｉ５器は、シリンダ内のバネに対向し
たピストンのストロークをＩｌｌ　ｌｉｔする３方バル
ブとしても使用される。この場合、前記バネは、本発明
の調節器を介して前記シリンダが排出された債の戻りス
トロークにおいて、前記ピストンを駆動する。これは、
排出部を持たない２方ロバルプである通常のｖＡ調節器
は不可能である。

さらに、一般的には、説明されているように一対の調節
器を使用し、それらの各１つをピストンの各ｒａＩ！！
５に用いることにより、シリンダをυ１即するための従
来の４方ロバルブとｒ１換し得ることが想像できる０本
発明による一対の調節器を使用することは、より！４１
１に化され、嵩をより減少され、煩わしさがより減少さ
れ、そしてより安価になるだけでなく、既述の二ｆｆ！
構造には本来の利点があるので、それにより前記排出部
は前記出口が閉じられるまで開放されず、また前記ピス
トンがストＯ−りを変えるときにエアーの損失が存在し
ない。

そのような損失は、従来の４方ロボベツト弁では不可避
のものである。

さらに、既述のような本発明の調節器は、１つの゛ルノ
イド・バルブ以外の全てを分配するとともに、前記残り
のソレノイド・バルブおよび既述の４つの圧力チャンバ
間に選択器を有することにより、簡略化し得ることが理
解されるはずである。

前記選択器は例えば回転ディスクであって、これはＴＸ
ｊＸ連記器の設定状態に従い、各通路と個々に、または
組合わせ状態で選択的に整列する複数の開口を有してい
る。実際、もしスピードが本ｎ的な乙のでなければ、前
記ソレノイドの全ては、本発明の多くの利点をさらに達
成するため、そのような選択器および手動操作されるバ
ルブにより置換されることが可能である。

所定の圧力範囲を越えるさらに多くの均一な増加が、本
発明の一対の調節器１０ａおよび１０ｂｌ！１３図）を
使用することにより達成されることが可能である。その
ような構成において、前記主調節器１０ａは、供給通ｒ
Ｒ２００によりその第１圧力チヤンバ３０１に前記予備
圧力調節器１０ｂの出口を接続されている。便宜的には
、これは前記予備調節器１０ｂの出口を前記ソレノイド
１５６′　の排出ニップル１５８へ取り付けることによ
りなされることが可能である。前記主調節器１０ａの出
口圧力は、上で説明したように、前記主調節器に接続さ
れた予備のパイロット供給体８２における安価な調節器
３２２によりυＪＷＩされることが可能である。前記予
備調節Ｍ１０ｂの出口は、それの入口に安価な小Ｒｆｆ
ｌ圧力ｖＡ部器３２０を冒くことにより、適宜の大きざ
に調節されることが可能である。前記ソレノイドの供給
通路のための内部搗続部（７６，８０等）は、前記予備
調節器１０ｂにおいて使用される。

第１３図のシステムを設定する第１の段階は、前記調節
器３２２を千〇操作することにより、前記主調節器１０
ａの最も高い出口の設定状態を調＆Ｄツることである。

次に、前記予備′Ａ節部器０ｂの出口の１５の増加が、
＠２胴部器３２０の手動操作により調節され、その結果
、それらがチャンバ３０１に与えられたとき、それらは
、チャンバ３０１への入力が全くない状態で前記主調節
器１０ａのチャンバ３０２のみが作動されるときに、０
と前５ｄ主調節器１０ａの出口との間において、前記主
調節器の出口に１５段階の等しい増加を与える。

前記チャンバ３０１の１５段階の増加は、各チャンバ３
０２．　３０３．　、および３０４に関して可能な選択
の組合わせから結果として生じる各圧力設定の各々のた
めに、付加する要領で使用され得ることが判るであろう
。この構成を用いると、それぞれ第１〜１２図において
構成され、かつ７つのソレノイド（主ｗ４ｉ器のソレノ
イド１５６′　は永久的に分離されている）を用いてい
る主および予ｉｌ調節器に関して、所定の圧力範囲を越
える１２７の均一な間隔の増加を得ることが可能となる
。

表■は、スーベースを節約するため破断されている０点
線により示された欠落部分は、表工内の情報を与えるこ
とにより、また上記したような前記調節器の２道操作を
理解することにより容易に再現されることが可能である
。

説明され且つ第１３図に示されたシステムを用いること
により、所望の圧力を与えるため、短縮された表■に記
載された手順に従って前記各ソレノイドを作動させるマ
イクロプロセッサにｉ続されているキーボードに対し、
指示圧力を打も込むことが可能になることが明らかであ
ろう。商業上の観点からさらに現実的に説明すると、１
２７段階の圧力の任意の１つを摺示するだめのコンピュ
ータを使用することができる。そのような装置は、興な
る蹟密な圧力が所定の圧力の範囲を越えて選択されるべ
きである場合に、多大な効用を見出している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する圧力調節器の１８１１両立
面図、 第２図は、第１図の４−４線による概略断面図であつて
、前記調節器と関連する回路を示す゛断面図、 第３図は、第１図の４−４線による断面図であって、ソ
レノイド・カバーの一部が除去されている状態の分解断
面図、 第４図は、第１図の４−４線による拡大断面図、第５図
は、図示の実施例に使用されているソレノイドの拡大破
断図、 第６図は、第４図の６−６線による断面図、第７図は、
第４図の７−７１による断面図、第８図は、第４図の８
−８線による断面図、第９図は、第４図の９−９線によ
る断面図、第１０図は、第４図の１０−１０線による断
面図、第１１図は、Ｉ！４図（７）１１−１１ａ１．：
よる断面図、第１２図は、第４図の１２−１２線による
断面図、および、 第１３図は、本発明を実施するシステムの流れのダイヤ
グラムである。 １０・・・調　　　第　　　器　　　１０ａ　　・・・
主　　調　　節　　器１０ｂ・・・予備調節器　　　１
２・・・胴　　　　　部１４・・・ソレノイド・カバー １６・・・ピ　　ス　　ト　　ン　　　　１８・・・凹
　　　　　　　　　部２０・・・チャンバ分割体　　２
２・・・入　口　開　口２４・・・出　口　開　口　　
２６・・・主調節器座部２８・・・ポ　　ペ　　ッ　　
ト ３０・・・ガスケット着座表面 ３２・・・中央排出関口　　　３４・・・入口圧力用凹
所３６・・・栓　　　　　　　３８・・・底部カバー板
４０・・・環　　　状　　　９！　　　４４・・・周　
　辺　　リ　　プ４６・−０リ　　ン　　グ　　　　４
８・・・均　　衡　　表　　面５０・・・バネ用凹所　
　　　５２・・・環　　状　　壁５４・・・リ　　　　
　　　　プ　　　５６・・・０　　リ　　ン　　グ５Ｂ
・・・出口均衡通路　　　５９・・・均　衡　通　路６
０・・・バ　　　　　　　　ネ　　　６Ｇ・・・中　　
央　　空　　洞６８・・・凹　　　　　部　　７０・・
・排　　出　　溝７２・・・排　　　　出　　　　口　
　　　７４・・・溝１Ｇ・・・通　　　　　路　　７８
・・・入　口　通　路８０・・・通　　　　　　　　　
路　　　　８１・・・縮　　小　　区　　域８２・・・
入　口　間　口 ８８、　９Ｇ、　　９２．　９４・・・棚　　　１００
・・・作　　用　　表　　面１００ａ−・・立ち上がり
部　　　１０２・−作　用　表　面１０４・・・作　用
　表　面　１０４ａ・・・立ち上がり部１０Ｇ・・・作
　用　表　面　１０６ａ・・・立ち上がり部１０８・・
・通　　　　　　　　　路　　　１１０・・・中　　央
　　凹　　部１１２・・・排　　出　　座　　部　　　
１２２・・・平　　坦　　端　　部１２２ａ・・・円筒
状区域 １２４、　１２６．　１２８・・・張り出し部１３２・
・・肩　　　　　　　　１３６・・・取　付　け　板１
３８０１．凹　　　　　部　１４０．　１４２・・・０
リング１４４・・・周　　囲　　溝 １５６、　１５６’　、　　１５６“、　　１５６”・
・・ソレノイド１５８・・・植込みボルト　　　１５９
・・・０　リ　ン　グ１６２・・・カバー固定ナツト １６４、　１６６・・・ソレノイド供給通路１７２・・
・プ　　シ　　ュ　　１７４・・・ソレノイド弁座１７
Ｇ・・・Ｍｉ＆！１子受容凹部　１７８・・・コ　　　
　　ア１８２・・・電機子受容凹部　１８４・・・電　
　機　　子１り０・・・フ　　ラ　　ン　　ジ　　　１
９２・・・肩１９４・・・ソレノイド・バネ ３０１、　３０２．３０３．　３０４・・・圧力チャン
バ４−←ｔ Ｆ’Δ・９　　　　　　−ｊ！９１２ Ｆ’０．１３

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体圧力調節器であって、 （ａ）胴部（１２、３６）を具備し、この胴部は入口（
   ２２）および出口（２４）を有し、前記出口は、前記胴
   部の内側に形成された下向きの第１弁座（２６）の上側
   に接続され、前記入口は、前記弁座の下側に接続され、
   前記胴部は、前記第１弁座の下方で同第１弁座と整列さ
   れる内側（５２）および外側（４０）の同心的で環状と
   なっている上向きの案内壁を設定し、かつ部分的にそれ
   らの間に出口圧力チャンバ（５８、５９）を設定し、こ
   の出口圧力チャンバは前記出口に接続されているととも
   に、前記内壁の内側に排出チャンバ（６６、６８、７０
   ）を設定し、この排出チャンバは前記胴部の外部（７２
   ）に接続され、前記内壁は前記外壁よりも短く、反転さ
   れた段付きの円錐状突起（２０）が前記胴部内に配置さ
   れているとともに、下方に延在し、かつ前記第１弁座の
   上方で同第１弁座に整列され、前記突起は、当該突起の
   上端部に近付くに従い直径が増大する複数のほぼ円筒状
   の表面を有するとともに、当該突起内の複数の通路手段
   （２００、２０２、２０４、２０６）を有し、これらの
   通路手段の各々は、それぞれ前記各表面に近い各開口内
   で終わる一端部を有し、（ｂ）垂直方向に往復移動可能
   なバルブ部材（２８）を具備し、このバルブ部材は、軸
   方向通路（３２）および上向きの環状の密封面（３０）
   を有し、この密封面は、その上方位置において、前記第
   １弁座に対して上方へ当接係合するように構成され、前
   記バルブ部材は、前記密封面の下方に上部ピストン（４
   ８）を有し、この上部ピストンは前記同心的な各壁の外
   側と協働するとともに、前記出口圧力チャンバの出口圧
   力により上方へ押圧されるように構成され、また前記バ
   ルブ部材は、前記各室の内側と協働する下部ピストン（
   ５４）を有し、 （ｃ）バルブ作動子（１６）を具備しこのバルブ作動子
   は、ハウジング内で前記出口圧力により上方へ押圧され
   るように構成されているとともに、互いに離間された環
   状の水平表面（１００、１０２、１０４、１０６）から
   なる段付きの内部形状を有し、前記作動子は、前記円錐
   状突起を往復移動可能に受容するとともに、下向きの環
   状の第２弁座（１１２）内で終わり、前記第１弁座は、
   前記作動子の下方位置において、前記第１弁座の内側に
   おける前記バルブ部材の密封面に対して下側へ当接係合
   するように構成され、 （ｄ）複数の制御バルブ手段（１５６）を具備し、これ
   らの制御バルブ手段は、前記入口と、前記複数の通路手
   段の各々との間に接続され、 （ｃ）複数の密封手段を具備し、これらの密封手段は、
   部分的に前記作動子の独立した環状水平表面により設定
   され、かつ部分的に対向する環状水平表面（前記突起１
   ２４、１２６、１２８、１３０）により設定された各圧
   力チャンバ（３０１〜３０４）を絶縁するため、前記突
   起および前記作動子間に配設され、それにより前記出口
   圧力は、「オフ」および「オン」状態にある選択された
   １つ、もしくは多数の制御バルブ手段に従って、精密に
   制御されることが可能である、 ことを特徴とする流体圧力調節器。
2. （２）前記作動子の独立した環状水平表面の各領域が、
   互いに簡単な所定の比率を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の調節器。
3. （３）前記作動子が、全体的に漏斗形であるとともに、
   均一な厚さの壁を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の調節器。
4. （４）前記制御バルブ手段がソレノイドにより作動され
   、前記出口圧力が瞬時に制御されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の調節器。
5. （５）前記バルブ部材が、上方へ付勢されたバネ（６０
   ）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   調節器。
6. （６）前記密封手段が、それぞれ前記突起のほぼ円筒状
   表面上の溝内に取り付けられたＯリングであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の調節器。
7. （７）流体圧力調節器であって、胴部（１２）を具備し
   、この胴部は、下方の入口チャンバ（３４）から上方の
   出口チャンバ（２４）を分割する弁座（２６）をその中
   に有し、またバルブ部材（２８）を具備し、このバルブ
   部材は、中央排出孔（３２）を有するとともに、出口圧
   力により前記弁座に当接するよう上方へ押圧され、また
   漏斗形の段付き作動子（１６）を具備し、この作動子は
   、当該作動子の上端部に向かって直径が増大する複数の
   垂直方向に離間された環状の水平表面（１００、１０２
   、１０４、１０６）をその内側に有し、前記作動子は前
   記バルブ部材の上方に位置するとともに、その下側が前
   記出口圧力により上方へ押圧され、前記作動子は、その
   下端部が第２弁座（１１２）内で終わり、この第２弁座
   は、前記第１弁座の内側で前記バルブ部材に係合すると
   ともに、前記排出孔を閉塞するように構成され、また選
   択的に作動可能な制御バルブ部材（１５６）を具備し、
   そして前記作動子の水平表面上に対して作用させるよう
   に、前記制御バルブ部材の各々から入口圧力を連絡させ
   るための手段を具備していることを特徴とする流体圧力
   調節器。
8. （８）圧力調節器を包含する制御システムであって、第
   １弁座手段（２６）を具備し、この第１弁座手段は、入
   口チャンバ（３４）と出口チャンバ（２４）とを分割し
   、またポペット・バルブ手段（２８）を具備し、このポ
   ペット・バルブ手段は前記第１弁座手段と協働するとと
   もに、大気に通気する中央排出口（３２）を有し、また
   入口圧力により作動される作動子ピストン手段（１６）
   を具備し、これはその端部に第２弁座（１１２）を有し
   、この第２弁座は、前記バルブ手段に係合するとともに
   、それを離脱させるように構成され、かつそのように動
   作するとき、前記排出開口を閉塞させるため、前記排出
   開口の周りで前記ポペット上に着座し、前記作動子ピス
   トン手段は、前記バルブ手段に対向する方の前記ピスト
   ンの側において、互いに独立状態に離間され且つ半径方
   向に配置された複数の断片（１００、１０２、１０４、
   １０６）を有し、また手段（１５６）を具備し、この手
   段は、前記バルブ手段を係合および離脱させるために、
   前記作動子ピストン手段を押圧するよう、前記独立した
   各断片に入口圧力を選択的に供給し、そして手段（２２
   ０）を具備し、この手段（２２０）は、前記各断片に対
   向する前記作動子ピストン手段の表面に出口圧力を供給
   することを特徴とする制御システム。
9. （９）前記半径方向に配置された断片の全てが、他の断
   片と一緒に前記作動子ピストン手段の軸方向に整列され
   ないことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の制御
   システム。
10. （１０）前記半径方向に配置された断片が、前記第２弁
    座の反対側における前記作動子ピストン手段の端部に向
    かって、直径が次第に増大する同心的で、軸方向に離間
    された環状の放射状表面であることを特徴とする特許請
    求の範囲第９項記載の制御システム。
11. （１１）少なくとも３つの放射状断片が存在し、当該放
    射状に配置された３つの断片の領域の相対的大きさが、
    それぞれ１、２、および４であることを特徴とする特許
    請求の範囲第８項記載の制御システム。
12. （１２）特許請求の範囲に記載されたものと同様の第２
    調節器が設けられ、この第２調節器の出口が、相対的大
    きさ１を持つ領域を有した前記第１調節器の前記断片に
    対し、選択的に接続されることを特徴とする特許請求の
    範囲第１１項記載の制御システム。
13. （１３）前記独立した断片に対し、入口圧力を選択的に
    供給する前記手段が、それぞれソレノイドにより操作さ
    れるバルブを備えていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１２項記載の制御システム。
14. （１４）エアー圧力調節システムであって、一対のエア
    ー調節器（１０ａ、１０ｂ）を具備し、これらの各々は
    、複数の構造的に接続され、かつ寸法が異なる放射状の
    作用表面（１００、１０２、１０４、１０６）を有し、
    これらの各々は分離したチャンバ（３０１、３０２、３
    ０３、３０４）内にあり、前記各表面は、それらのチャ
    ンバが加圧されたときに、前記連係する調節器内の主バ
    ルブ（２８）を離脱させるように適合され、各調節器の
    出口は、当該調節器の全ての作用表面の反対側（２２０
    ）と連通し、両方の調節器は、前記システムのための入
    口（２２）に接続され、前記調節器のうちの１つのもの
    の出口は、前記システムのための出口であり、他の調節
    器の出口は、前記１つの調節器内のチャンバ（３０１）
    のうちの１つに接続され、そして各チャンバへの供給は
    、別のパイロット・バルブ手段により制御されることを
    特徴とするエアー圧力調節システム。
15. （１５）入口（２２）および出口（２４）を有するハウ
    ジング（１２）と、当該弁座を閉鎖するように構成され
    たポペット（２８）を有する弁座（２６）と、前記ポペ
    ットを離脱させるように構成された付勢手段（１６）と
    を具備する調節器において、前記付勢手段はピストンを
    包含し、このピストンは、別のチャンバ内に収容された
    複数の作用ピストン表面（１００、１０２、１０４、１
    ０６）を備え、これらの作用ピストン表面は、前記胴部
    の縦方向に離間され、前記調節器の出口は、前記した全
    作用表面の後側（２２０）に晒され、そして制御手段（
    １５６）が、前記各チャンバを個々に、もしくは組合わ
    せ状態で選択的に加圧するために設けられていることを
    特徴とする調節器。
16. （１６）前記ポペットが中央排出開口（３２）を有し、
    この排出開口は、大気に連通しているとともに、通常は
    、前記ポペット上に着座している前記ピストンの端部（
    １１２）に閉鎖されているが、しかし前記ピストンの後
    側に作用する前記調節器の出口圧力が、前記各チャンバ
    内に収容されたピストン表面に作用する力を克服したと
    きは、前記ピストンを上昇させて、前記ポペットにより
    前記弁座を閉塞させるとともに、前記圧力の一部が前記
    排出開口を通って排出するのを可能にすることを特徴と
    する特許請求の範囲第１５項記載の調節器。
17. （１７）前記ピストンの作用表面の領域比率が、１：２
    ：４であることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記
    載の調節器。
18. （１８）前記制御手段が、分離した個々のソレノイド・
    バルブであることを特徴とする特許請求の範囲第１５項
    記載の調節器。
19. （１９）前記ピストンには、前記ポペットから遠ざかる
    方の前記ピストンの端部に近付くに従い、直径が増大す
    る縦方向に離間された環状の作用表面を有するように、
    段部を形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１５項記載の調節器。