JPS6139523B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケーシングと、該ケーシングにより
支持され、最大もしくは最小位置に弾性的に保持
されるベローと、このベロー内部を大気と連通可
能にしている通気弁と、該通気弁の弁体を開放方
向に負荷するように、前記ベローに作用するばね
力に抗してベローを作動するための操作装置と、
ベローの内室を常に大気と接続状態にしておく調
節可能な絞りと、ベローの自由端部がばね力を受
けて、その非作動位置に達した際に応動する位置
信号発生器とを備えている型式の空気圧作動式遅
延リレーに関する。

このような形式の遅延リレーは、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第2204667号明細書に記載され
ている。

該リレーにおける調節可能な絞りは、周方向で
絶えず変化する横断面を有し、かつ、一方の端面
に向つて開いている絞り溝を備える回動可能な絞
り溝付き円板と、この絞り溝と協働する作用孔を
備える不動の対応円板とから構成されている。

このような絞り溝付き円板を用いると、遅延リ
レーの時定数を、大幅に、しかも、絞り溝付き円
板の調節角度に対する線形な或いは対数的な関係
で、変化させることができる。

本発明の目的は、冒頭に述べた型式の空気圧作
動式遅延リレーに改良を加えて、遅延時間つまり
遅延させようとする時間の調節範囲を更に一層拡
張することにある。

上記目的を達成するべく、本発明においては、
位置信号発生器が、ベローの自由端部における非
作動位置を決定するストツパ部材内に集成されて
おり、かつこのストツパ部材が、ベローの運動方
向で調節しうるようにケーシングに固定されてい
る。

本発明による遅延リレーにおいては、ベローに
応動する位置信号発生器を、ベローの運動方向で
調節することにより、遅延時間を更に補足的に変
化させることが可能である。このようにして遅延
時間を調節することにより、調節を行つても、絞
りにおける流動状態が変化することがないので、
好適である。従つて、全体的に見ると、ベローに
おける運動カーブの任意の区分を、制御の目的に
応じて自由に選択可能であつて、しかも、調節可
能な時定数を有する空気圧式のRC時限素子得ら
れる。

本発明の一実施態様によれば、ストツパ部材
が、ベローの軸線に対して同軸的なリングとして
構成されており、これによつて、ベローの自由端
部は、その非作動位置で傾倒しないように支承さ
れている。

本発明の別の実施態様によれば、周方向に均等
に隔置され、かつベローに向つて軸方向で突出し
ている複数の、好ましくは３つのストツパ突起が
リング状のストツパ部材に設けられており、これ
によつてベローの自由端面は、その非作動位置で
点支承されている。

更に本発明の別の実施態様によれば、ベローの
端面と協働するストツパ部材ストツパ面に向つて
開口しているフイーラ通路が、ストツパ部材に設
けられており、かつ位置信号発生器は、機械的に
極めて簡単な様式によつて、ベローによる作動位
置到達に、直接的かつ確実に応動するように、ス
トツパ部材内に形成されている。

更に別の実施態様によれば、フイーラ通路がス
トツパ部材を直線状に貫通し、フイーラ通路の出
口部位に通じている表面通路を有するフイーラケ
ーシングが、ストツパ面と向き合つているストツ
パ部材の表面上に密接に載置されている。このよ
うな構成は、ストツパ部材と位置信号発生器と
を、簡単に製作可能ならしめる点で有利である。

更に別の実施態様によれば、フイーラケーシン
グに絞りが形成されており、この絞りの一方の接
続部分が表面通路及び信号出口孔と、また他方の
接続部分が供給開口と、それぞれ連通しているの
で、故障しにくくて、しかも極めてコンパクトな
流体力学的な位置信号発生器が得られる。

更に別の実施態様によれば、信号出口孔及び供
給開口のための接続管片が、ケーシングカバーに
穿設された開口部に、遊びをもつて、軸方向移動
可能に貫通案内されている。

このようにしておけば、位置信号発生器に作動
媒体を供給し、その出力信号を受信するための接
続チユーブの可撓性を、この位置信号発生器を調
節する場合にも利用できる。従つて、位置信号発
生器の調節行程を行なうための接続部材を、該遅
延リレーの内部に付加的に設けておく必要がな
い。

更に本発明の別の実施態様においては、ストツ
パ部材を、機械的に特に簡単な型式で、ケーシン
グに錠止させるために、ストツパ部材が、ベロー
の運動方向に対して平行に延びる固定区分を有し
ており、該区分が、ケーシングにおける一方、側
壁に沿つて案内されているとともに、締め付け装
置により該側壁に錠止可能であり、更にこの締め
付け装置が、ケーシング側壁内において、ベロー
軸線と平行に延びるスリツト内を貫通案内された
締め付けねじからなつている。

本発明の更に別の実施態様においては、ベロー
をばね力に抗して緊締するための、特にコンパク
トな操作装置を得るために、該操作装置が、ばね
により外向位置に付勢された単動式の空気圧サー
ボモータを有しており、このサーボモータが、ベ
ローに対して同軸的に、かつベロー端面に配置さ
れた通気弁と向き合つて位置するように配置され
ており、かつ作動室が、過圧もしくは負圧によつ
て負荷可能であつて、過圧負荷された場合には、
作動室がピストンの、ベロー側に位置し、負圧負
荷された場合には、作動室がピストンのベローと
は反対の側に配置されている。なおサーボモータ
は、ピストンの代りに、ダイアフラムを用いるも
のであつてもよい。

次に、添照図面に示した複数の実施例につき、
本発明を詳細に説明する。

第１図に示す遅延リレーは、その上部をカバー
１２によつて閉鎖されているカツプ状のケーシン
グ１０を有している。

このケーシング１０の下位端面壁は、中心部が
軸方向に引き込められた壁区分１４を有してお
り、該壁区分１４には、軸方向の作用孔１８を有
する絞り板１６が、固着されている。

作用孔１８の下端部は、多孔性のフイルタ円板
２２を介して、大気と連通状態にある取り込み室
２０内に開口している。フイルタ円板２２は、押
しばね２４によつて固定されている。押しばね２
４の他端部はリング２６に支承されており、リン
グ２６自体は横方向に延びるピン２８を介して、
調節スリーブ３０に支承されている。

調節スリーブ３０内には、ばね室３２が設けら
れており、このばね室３２の中央を貫いて、段付
けされた案内ピン３４が延びている。

案内ピン３４の自由端部上には、シール円板３
８を有する弁体３６が設けられている。この弁体
３６は、案内ピン３４を囲続して、ばね室３２内
に坐着しているコイル形押しばね４０により、調
節スリーブ３０から離反する方向、つまり、フロ
ントプレート４２に向う方向に付勢されている。

シール円板３８は、フロントプレート４２に設
けられた開口部４６の下面に形成されている弁座
４４と協働し、弁体３６の上位区分は、遊びをも
つて、この開口部４６を貫通している。弁体３６
の上端部には、ばね座４８が設けられており、こ
のばね座４８には、フロントプレート４２の上面
に支承されたコイル形押しばね５０が作用してい
る。

フロントプレート４２は、ゴム製のベロー５２
の上端部を閉鎖しており、該ベロー５２の上部に
設けられた環状肉厚部５４は、フロントプレート
４２の周面に沿つて形成された周溝５６内に、解
離可能に嵌合されている。

ベロー５２の下端部は、端面壁５８として形成
されており、該端面壁５８は、調節スリーブ３０
の半径方向フランジ６０と、絞り溝つき円板６２
との間に、気密に挾設されている。フランジ６０
と端面壁５８と絞り溝つき円板６２とにおける互
いに整合された穿孔部６４，６６，６８は、ベロ
ー５２の内室と絞り溝つき円板６２の下面に形成
された周方向に延びる絞り溝７０の一端部との間
を連通している。

調節スリーブ３０を回動させることにより、穿
孔部６４，６６，６８と作用孔１８との間に位置
する絞り溝区分の実効長さを変化させることが可
能である。

コイル形押しばね４０によつて、ベロー５２も
同時に、その内室を拡大させる方向に付勢されて
いる。ベロー５２のフロントプレート４２と協働
するストツパリング７２は、120゜の角度間隔で
配置された軸方向下向きに突出している３本のス
トツパピン７４と、中央の開口部７６とも有して
いる。フロントプレート４２に支持された弁装置
は、この開口部７６を通して、自由に作動可能で
ある。

ストツパピン７４の１本には、軸方向のフイー
ラ通路７８が形成されおり、このフイーラ通路７
８は、ストツパリング７２の上面に向つて延び、
フイーラケーシング８０の下面に形成された表面
通路８２内に開口している。フイーラケーシング
８０は鋼製であり、その下面は、プラスチツクか
ら製作されたストツパリング７２の上面に固着さ
れている。

フイーラ通路７８は、表面通路８２と鉛直方向
の接続通路８４とを介して、信号出口孔８８（第
３図参照）と連通している水平方向の接続通路８
６に接続された状態にある。この接続通路８６
は、更に絞り９０を介して供給管９２と接続状態
にあり、供給管９２は、圧力空気源と接続可能で
あつて、カバー１２に穿設された開口部９４を遊
びをもつて貫通している。

このような構成様式をとることにより、ケーシ
ング１０の内部は、大気と接続されていることに
なり、同時に、供給管９２（及び同様にフイーラ
ケーシング８０によつて支持されて、信号出口孔
と接続されている信号出口管）は、軸方向に妨げ
られることなく、稼動可能となつている。

ストツパリング７２の縁部には、ケーシング１
０の側壁９８に沿つて案内されている軸方向の固
定区分９６が一体成形されている。側壁９８に
は、鉛直方向の縦スリツト１００が切られてお
り、この縦スリツトを貫いて、締め付けねじ１０
２のシヤフトが延びている。

締め付けねじ１０２の頭部は側壁９８の外面に
支承されているのに対し、そのねじ山部分は、金
属製のスラストピース１０４内に達し、スラスト
ピースは、固定区分９６の内面に作用する。

単動式の空気力サーボモータ１０６は、カバー
１２に支持されており、このモータのピストン１
０８は、コイル形押しばね１１０によつて下向き
に付勢されている。ピストン１０８と結合された
ピストンロツド１１２の自由端部には、弁体３６
の上面と協働する操作プレート１１４が取り付け
られている。

ピストン１０８の下に位置する作動室１１６
は、供給通路１１８（第２図並びに第３図をも参
照）を介して、供給管片１２０と接続されてい
る。

第４図には、ピストンの代替物としてダイアフ
ラム１０８′を有するサーボモータ１０６′が示さ
れている。

ダイアフラム１０８′の中央部は、サーボモー
タ１０６′の被駆動部１１２′を支持するゴムブロ
ツク１２２，１２２によつて強化されている。被
駆動部１１２は、矢張りコイル形押しばね１１
０′によつて外向位置に付勢されており、ダイア
フラム１０８′の負圧負荷により、供給管１２
０′を介して内向きに運動可能である。

次に、本発明による遅延リレーの作動要領を説
明する。

遅延リレーの休止位置、つまり非作動位置は、
第１図に示されている。操作プレート１１４は、
作動室１１６から空気を抜くことにより下向きに
移動させられて弁体３６に当接、次いで、シール
円板３８が弁座４４から離反させられる。

操作プレート１１４が、更に引き続き下降運動
すると、ベロー５２が圧縮され、その際、ベロー
内部にある空気は、開口部４６を経て、妨げられ
ることなく流出しうる。

次に、作動室１１６に対する圧力負荷が行なわ
れ操作プレート１１４は再び持ち上げられる。

操作プレート１１４の戻り行程における極く初
期に、シール円板３８が再び弁座４４に当接す
る。コイル形押しばね４０のばね力下におけるベ
ロー５２の再膨張は、絞り溝７０のアクチブな区
分を介して空気を供給することによつてのみ可能
である。このアクチブな溝区分は、調節スリーブ
３０の角度位置に応じて選ばれている。かくして
ベロー５２は、フロントプレート４２が再びスト
ツパピン５４に当接するまで、緩慢に再膨張す
る。

この時点において、フイーラ通路７８が閉じら
れる。そこで、圧力空気源から供給管９２に送ら
れた空気は、接続通路８６を介して、信号出口孔
８８の方向へのみ、向くようになる。その結果、
信号出口孔８８における圧力が上昇する。

この遅延リレーの時定数を調節するためには、
調節スリーブ３０をねじることによつて、絞り溝
７０の実効長さを変えるか、或いは、絞め付けね
じ１０２を弛めて、ストツパリング７２をフイー
ラケーシング８０と共に軸方向で位置調節すれば
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による空気圧作動式遅延リレ
ーの第３図における−線に沿つた軸方向断面
図である。第２図は、第１図に示された遅延リレ
ーの上部機構の第３図における−線に沿つた
軸方向縮尺断面図であつて、この場合、上部機構
がベローの膨張後に占める位置にあるときを示し
ている。第３図は、第１図による遅延リレーの平
面図である。第４図は、第１図の遅延リレーにお
ける上部機構の変化態様を示す軸方向断面図であ
る。 １０……ケーシング、１２……カバー、１４…
…壁区分、１６……絞り板、１８……作用孔、２
０……取り込み室、２２……フイルタ円板、２４
……押しばね、２６……リング、２８……ピン、
３０……調節スリーブ、３２……ばね室、３４…
…案内ピン、３６……弁体、３８……シール円
板、４０，５０，１１０，１１０′……コイル形
押しばね、４２……フロントプレート、４４……
弁座、４６，７６，９６……開口部、４８……ば
ね座、５２……ベロー、５４……環状肉厚部、５
６……周溝、５８……端面壁、６０……フラン
ジ、６２……絞り溝つき円板、６４，６６，６８
……穿孔部、７０……絞り溝、７２……ストツパ
リング、７４……ストツパピン、７８……フイー
ラ通路、８０……フイーラケーシング、８２……
表面通路、８４，８６……接続通路、８８……信
号出口孔、９０……絞り、９２，１２０，１２
０′……供給管、９６……固定区分、９８……側
壁、１００……縦スリツト、１０２……締め付け
ねじ、１０４……スラストピース、１０６，１０
６′……サーボモータ、１０８……ピストン、１
０８′……ダイアフラム、１１２……ピストンロ
ツド、１１２′……被駆動部、１１４……操作プ
レート、１１６……作動室、１１８……供給通
路、１２２……ゴムブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング１０と、 内室内の空気量の変化により、軸線に沿う長さ
   を変えうるように、前記ケーシング１０内に配置
   されたベロー５２と、 前記軸線に沿い、前記ベロー５２の長さを変化
   させるためのばね４０と、 前記ベロー５２の内室と、大気とを連通させる
   ための通気弁３６，４４と、 前記通気弁３６，４４を開放し、前記ベロー５
   ２の前記内室と大気との間の空気を交換しつつ、
   前記ばねに抗して、前記軸線に沿う前記ベローの
   長さを変化させ、その後に最初の位置に戻るベロ
   ー操作装置と、 前記ベロー内室を大気と連通させる調節可能な
   絞り９０と、 前記ばねによる前記ベローの動きを限定するべ
   く、前記ケーシング１０の軸線に沿つて動くよう
   に調節自在に固定されているストツパ部材４６
   と、 前記ばねにより変化した前記ベロー５２の長さ
   の端部を検知するべく、ベロー５２のフロントプ
   レート４２と協働するストツパ面に向け開口し
   て、ストツパ部材７２に設けられているフイーラ
   通路７８とを備えることを特徴とする空気圧作動
   式の遅延リレー。 ２ ストツパ部材７２が、ベロー５２の軸線と同
   軸的なリングとして形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の空気圧作動式
   の遅延リレー。 ３ リング状のストツパ部材７２に、複数の、好
   ましくは３つの、周方向に均等に隔置され、ベロ
   ー５２に向つて軸方向で突出するストツパ突起７
   ４が設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の空気圧作動式の遅延リレー。 ４ フイーラ通路７８が、ストツパ部材７２を直
   線状に貫通し、かつストツパ面と向き合つて位置
   しているストツパ部材７２の表面上に、フイーラ
   通路７８の出口部位に通じている表面通路８２を
   有するフイーラケーシング８０が、密接に載着さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の空気圧作動式の遅延リレー。 ５ フイーラケーシング８０内に絞り９０が一体
   形成されており、この絞りの一方の接続部分が、
   表面通路８２及び信号出口孔８８と、又他方の接
   続部分が、供給開口９２とそれぞれ連通している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   空気圧作動式の遅延リレー。 ６ 供給管９２が、ケーシングカバー１２に穿設
   された開口部９４に、遊びをもつて、軸方向移動
   可能に貫通案内されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第５項に記載の空気圧作動式の遅延リ
   レー。 ７ ストツパ部材７２が、ベロー５２の運動方向
   に対して平行に延びる固定区分９６を有してお
   り、該区分が、ケーシング１０における一方の側
   壁９８に沿つて案内されているとともに、締め付
   け装置１０２，１０４により該側壁に錠止可能で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第６項のいずれかに記載の空気圧作動式の遅延リ
   レー。 ８ 締め付け装置が、ケーシング側壁９８内にお
   いてベロー軸線と平行に延びるスリツト１００内
   を貫通して案内された締め付けねじ１０２を有し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
   記載の空気圧作動式の遅延リレー。 ９ 操作装置が、ばね１１０により外向位置に付
   勢される単動式の空気力サーボモータ１０６を有
   しており、このサーボモータが、ベロー５２に対
   して同軸的に、かつベロー端面に配置された通気
   弁３６，４４と向き合つて位置するように配置さ
   れており、かつ作動室１１６が、過圧若しくは負
   圧によつて負荷可能であり、過圧負荷された場合
   には、作動室がピストンのベロー側に位置し、ま
   た負圧負荷された場合には、作動室が、ピストン
   のベローと反対の側に配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれ
   かに記載の空気圧作動式の遅延リレー。 １０ サーボモータ１０６′が、ピストンとして
   のダイアフラム１０８′を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載の空気圧作動
   式の遅延リレー。