JPH0221644B2 - - Google Patents

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JPH0221644B2
JPH0221644B2 JP58214950A JP21495083A JPH0221644B2 JP H0221644 B2 JPH0221644 B2 JP H0221644B2 JP 58214950 A JP58214950 A JP 58214950A JP 21495083 A JP21495083 A JP 21495083A JP H0221644 B2 JPH0221644 B2 JP H0221644B2
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JP
Japan
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explosion
proof
bowl
yoke
coil winding
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JP58214950A
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Inventor
Yasusuke Shono
Tatsuhide Shiga
Mikio Tanaka
Yoshikuni Toki
Masatoshi Fujiwara
Sachihiro Tsuruoka
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電空ポジシヨナ、電空変換器などに用
いられる防爆型電気/変位変換機構に関する。
〔従来技術〕
従来から電空式の計器、例えば電空変換器、調
節弁用電空ポジシヨナ等に用いる電気変位変換機
構は、爆発ガス雰囲気中で使用される際、充分な
防爆性能を有することが要求される。このため、
電気/変位変換機構全体を格別の耐圧容器により
形成した防爆ケースカバー内に納めるという構造
が普通採用されているが、危険場所で爆発ケース
カバーを外し、変換機構を調整したり部品を修
理、交換したりすることが著しく面倒で取扱い上
の不利益を免れない。このため、特開昭54−
148271号公報に見る提案がなされているが、これ
とても励磁コイルは言うまでもなく、導磁路とし
てのコアその他を含む駆動部(トルクモータ)全
体を別の密閉容器に収容する必要がある。この場
合、依然一個独立の密閉容器が必要であり、機器
の大型化を招来することとなる。
〔発明の概要〕
本発明は上述したような点に鑑みてなされたも
ので、機構自体の必要構成要素であるヨークに、
本来の導磁機能を保持しながら防爆耐圧容器を兼
ねるという合理的な形状を与えることにより、駆
動部自体を防爆構造とすることができ、これによ
り特別の密閉容器を不要にし、したがつて極めて
コンパクト化された防爆型電気/変位変換機構を
提供するものである。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
第1図は本発明に係る防爆型電気/変位変換機
構の一実施例を示す断面図、第2図はステム支持
用板ばねの平面図である。これらの図において、
1は図示しない機器本体の外壁面に取付けられた
両端開口の円筒状取付ベースで、このベース1の
下方は通常の耐圧防爆構造によつてリード線16
A,16Bを保護する構成とされている。
一方、前記取付ベース1の上面側開口部には電
気/変位変換機構7を構成する第1のヨーク8が
嵌合されかつ複数個のボルト9によつて強固に固
定され、これによつて前記上面側開口部を気密に
閉塞している。前記第1のヨーク8は後述する第
2のヨーク10と磁気回路を形成し、かつ蓋体1
3と共に防爆容器を構成するもので、略椀状に形
成されることにより上面側にコイル巻線11を収
納する凹部12が形成されている。前記第2のヨ
ーク10は円柱状に形成され、例えば前記椀状ヨ
ーク8の内底面中央に永久磁石14を介して配設
されている。前記永久磁石14は円板状に形成さ
れ、その上面側がN極、下面側がS極に着磁され
ている。
前記コイル巻線11は磁路となつている前記柱
状ヨーク10の外周面と前記椀状ヨーク8の内周
面との間に、これらと非接触状態で前記磁路をよ
ぎるように上下動自在に配設され、かつ一対のコ
イルばね15A,15Bによつて弾性的に支持さ
れている。前記コイル巻線11の一端は前記一方
のコイルばね15Aの上端に接続され、他端は他
方のコイルばね15Bの上端に接続されている。
また、前記一対のコイルばね15A,15Bの下
端はそれぞれガラス端子38A,38Bを介して
前記リード線16A,16Bにより外部に導出さ
れている。
前記蓋体13は磁性体もしくは非磁性体材料に
よつて形成され、前記椀状ヨーク8の外周に螺合
されることにより該ヨーク8の上面開口部を気密
に閉塞している。前記蓋体13のねじ部13aは
防爆基準に適合すべく所定の長さ(例えば9.5mm)
を有している。この場合、ねじ込み以外の閉塞に
よつてもよく、防爆規準に適合すればよい。ま
た、前記蓋体13の上面壁13bの中央に貫設し
た小孔20には前記コイル巻線11に連動して上
下動する丸棒状の出力ステム21が貫通してお
り、該ステム21と前記小孔20との間には、前
記防爆基準にしたがつてスキ(防爆隙間)d(例
えば0.1mm均一)およびスキの奥行き(例えば10
mm)を与える。上記椀状ヨーク8と蓋体13とか
らなる容器は、例えば10Kgf/cm2以上の内爆圧に
耐える強度試験を施さなければならないが、コイ
ル巻線11など内容物を除く実空間容積が2cm3
下の場合には、当該試験が除外されるものであ
る。したがつて、椀状ヨーク8の内形状はふくら
み部がなく、その内容積はコイル巻線11に占め
られるように設計することが望ましい。
前記出力ステム21の内端は前記コイル巻線1
1の取付板22に固定され、外端は前記蓋体13
の上面にスペーサ23を介して配設されたステム
支持用板ばね24(第2図参照)によつて弾性的
に支持されている。
このように構成された本発明の電気/変位変換
機構によれば、前記リード線16A,16Bを介
してコイル巻線11に計測量に応じた電流信号を
与えることにより、前記出力ステム21に電磁誘
導の原理にもとづいて所定の変位量を与えること
ができる。
第3図は上記本発明の電気/変位変換機構を電
空ポジシヨナに適用した場合の例を示し、前記出
力ステム21の外端部は一点鎖線で示すケース2
5に挿入されており、このケース25内にはノズ
ルフラツパ機構とフイードバツク機構とが有機的
に配設されている。
前記ノズルフラツパ機構は、一端が支点26に
より回動自在に軸支され、自由端側が前記出力ス
テム21の挿入端と十字ばねのような連結手段2
7で係止されたバランスビーム28と、このバラ
ンスビーム28に対向するノズル29とで構成さ
れている。一方、フイードバツク機構はアクチユ
エータ30の動きを前記バランスビーム28にフ
イードバツクするためのもので、中間部が支点3
7により回動自在に軸支され、一端が前記バラン
スビーム28にフイードバツクスプリング31を
介して連結され、他端側が前記ケース2の外部に
導出され、かつ前記アクチユエータ30にピン3
2と長孔33を介して連結されたフイードバツク
レバー34を備えている。なお、35は配管、3
6は空気源より圧力補給Psupを受ける圧力増幅
器としてのパイロツトリレーである。
このような電空ポジシヨナにおいて、例えば出
力ステム21が信号に応じ上向きの変位を生じた
場合を説明すると、バランスビーム28は支点2
6を中心として時計方向に回動してノズル29を
開くため、ノズル背圧が減少する。このノズル背
圧はパイロツトリレー36で増幅されてアクチユ
エータ30に導かれ、該アクチユエータ30を作
動させてバルブを開方向に操作すると共に、前記
フイードバツクレバー34を支点37を中心に反
時計方向に回動させる。該フイードバツクレバー
34の回動は、フイードバツクスプリング31を
介してバランスビーム28を反時計方向へ回動変
位させる力として伝達される。そして、この力は
電気/変位変換器のステム21によりバランスビ
ーム28に作用する時計方向回りの力とバランス
して前記バランスビーム28の動きを安定させ
る。
第4図は本発明の電気/変位変換器を電気変換
器に適用した例を示す。すなわち、この電気変換
器におけるフイードバツクビーム力はベローズ3
0′によりビーム28′に作用するものであつて、
バランスビーム28′の安定に寄与する。その他
第3図実施例と共通する部分およびそれらの機能
は対照数字を付して説明を省略する。本構成によ
りステム21′の変位量に応じた空気出力Poutが
得られることとなる。
第5図および第6図は本発明の他の実施例を示
す要部断面図およびリード板ばねの平面図であ
る。この実施例は防爆容器を構成する蓋体13′
および椀状ヨーク8′を螺合固定して内径を形成
すると共に、この椀状ヨーク8′の天井部に永久
磁石14′を介して柱状ヨーク10′を垂下させて
いる。これら椀状ヨーク8′と柱状ヨーク10′と
の間に形成された環状隙間には、取付板22′を
介してコイル巻線11′を配設すると共に、両ヨ
ークおよびマグネツトを貫いて上面壁中央に小孔
40を形成し、この小孔40から前記取付板2
2′に立設した出力ステム21′を所定の防爆隙間
d′を残して外部に突出させている。コイル巻線1
1′の取付板22′は第2図の板ばね24および第
6図に示す一対のリード板ばね15A′,15
B′によつて弾性的に支持されている。前記一対
のリード板ばね15A′,15B′は点対称に形成
されてその一端が前記椀状ヨーク8の下端面でか
つ対称な位置にねじ止めされており、またこれら
のばね15A′,15B′にはリード線16A′,1
6B′の一端と前記コイル巻線11′の各端がそれ
ぞれ接続され、さらにガラス端子8A′,8B′を
介して外部結線されている。
第5図の実施例において、取付ベース1に対
し、その取付座を蓋13′側に設けた例を示した
が、このような座は椀状ヨーク8′の周側に設け
てもよい。その場合、蓋13′を省略することは、
取付ベース1側の防爆上の検討を待つて当然あり
うることである。
なお、本発明は電空ポジシヨナおよび電空変換
器に適用した場合について説明したが、本発明は
これに限らず各種実施し得ることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る防爆型電気/
変位変換機構は、椀状ヨークとこの椀状ヨークの
開口部を閉塞する蓋体とで防爆容器を形成し、前
記ヨークもしくは蓋体の中央壁部を貫く小孔より
防爆隙間を残してコイル巻線に連動する出力ステ
ムを突出させたので、特別の防爆密閉容器を必要
としないから、内部空間の容積を最小限にでき
る。したがつて、小孔のスキの寸法などに概して
機器の内容積の大きさが増すごとに厳しい対策を
要求している防爆規準に容易に取組み易いという
効果を生ずる。特に、小孔に可動軸が挿通されて
いる場合の防爆基準は、軸を小孔に片寄せさせた
偏心状態における最大スキを規定するものである
から、スキ0.1mmという条件下での従来型による
実施はほとんど不可能とされていたが、コンパク
ト化により寸法許容がゆるやか(実空間容積2cm3
以下の場合で0.2mm)となる本発明によれば、実
施が容易となる。また、2cm3を超える容器は面倒
な強度試験による確認が必要とされていたが、本
発明によれば、製作上および使用上必要な強度で
足りるという基準にかなうこともできる。
なお、以上の説明において用いた出力ステムの
「変位」の表現について、該ステムが実質的に変
位せず力のみを生ずるごとき場合についてもこれ
に含めるものとする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2
図はステム支持用板ばねの平面図、第3図および
第4図は本発明の電空ポジシヨナおよび電空変換
器への各適用例、第5図は本発明の別の実施例を
示す断面図、第6図はリード板ばねの平面図であ
る。 1……取付ベース、7,7′……電気/変位変
換機構、8,8′……椀状ヨーク、10,10′…
…柱状ヨーク、11,11′……コイル巻線、1
3,13′……閉塞手段の一例としての蓋体、1
4,14′……永久磁石、15A,15B,15
A′,15B′……リード用ばね、20……小孔、
21,21′……出力ステム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 椀状ヨークの底部中央に永久磁石を介して柱
    状ヨークを配設し、これら両ヨークの間に形成さ
    れる狭小な磁路空間を占めるようにばねで弾性的
    に支持された励磁用コイル巻線を配設すると共に
    前記椀状ヨークの開口部を閉塞手段で防爆基準を
    満足するように閉塞し、かつ前記椀状ヨークまた
    は前記閉塞手段の中央壁部を貫く小孔より防爆隙
    間を残して前記励磁用コイル巻線に連動する出力
    ステムを突出させたことを特徴とする防爆型電
    気/変位変換機構。
JP58214950A 1983-11-17 1983-11-17 防爆型電気/変位変換機構 Granted JPS60107810A (ja)

Priority Applications (3)

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JP58214950A JPS60107810A (ja) 1983-11-17 1983-11-17 防爆型電気/変位変換機構
DE19853514959 DE3514959A1 (de) 1983-11-17 1985-04-25 Explosionsgeschuetzter, elektromechanischer umformer
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JPS60107810A JPS60107810A (ja) 1985-06-13
JPH0221644B2 true JPH0221644B2 (ja) 1990-05-15

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Also Published As

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