JPH04203501A - 電空変換機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変位より空気圧に変換する手段としてのノズ
ル、フラッパーを介さず、パイロットバルブを直接作動
する構造とした電空変換器の電気空気変換機構に関する
。

〔従来の技術〕

従来の電空変換器のブロック線図を第２図に示し、その
動作原理図を第３図に示す、従来は電磁コイル１に電気
信号Ａを加えて、可動鉄片２を変位に変換し、この変位
はノズル、フラッパー機構のフラッパー３に伝達されて
、ノズル、フラッパー間の隙間変化として、ノズル背圧
ＰＮに変換している。ノズル背圧ＰＮはパイロットバル
ブ５のダイアフラム６に加わり、変位となってバルブ７
を押して、スチールボール８とボールシート９の間の隙
間を開けて、供給空気圧Ｓを出力空気圧側に導入し出力
空気圧Ｏとして取り出すと同時に。

分岐された出力空気圧Ｏをフィードバックベローズ１０
に導きフィードバックアーム１１に力として伝達し、ス
プリング１２を介してフラッパー３位置を平衡させてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の変位−空気圧変換機構としてのノズル−フラッパ
ー機構を用いて、ノズル背圧によりバイロットバルブを
動作させる方法では次のような問題がある。

１）ノズル背圧の最高値を得るために、ノズル。

フラッパー間の隙間を正しく組立てるための工作精度９
組立精度が要求される。

２）ノズル、フラッパー機構に必ず付随する絞りもあり
、長期間の連続運転で空気源の汚れがノズル、フラッパ
ー、絞りに付着し、ついには詰りに至る過程での特性劣
化の要因になる６３）フラッパーは動作原理上、可動部
であるがために耐震性には限界がある。

本発明の目的はこれら問題を解決のだ−めの電空変換機
構を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、電空変換機構の構成要素か
ら、変位−空気圧変換の手段とするノズル、フラッパー
機構を排除したものである。即ち。

電気信号により変位する手段を設け、この手段で得た変
位をパイロットバルブ内のバルブに直接または拡大機構
を経て伝達するように構成したものである。

〔作用〕

電気信号を加えることにより変位を生ずる素子を用い、
変位の先端をパイロットバルブのバルブへ直接作用する
ように配し、あるいは変位がバルブの動作に必要な変位
に満たない場合には変位拡大機構を具備させてこれを介
してパイロットバルブのバルブへ作用するように配すこ
とにより、ノズル、フラッパー機構を用いた場合に起因
する問題点が省けて、長期間の性能の安定を図ることが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第４図にブロック線図で表し
、第１図は動作原理を示す。

第１図は電気信号を素子に加えて得られた変位を直接パ
イロットバルブに伝達する場合を示す。

枠体２１の一方に電気変位変換素子２２の一端を固定し
枠体２１の他の一方にパイロットバルブ２４を配し、電
気変位変換素子２２の変位はバルブ２５先端に作用する
ように配置する。バルブ２５はシールダイアフラム２６
に保持されて、パイロットバルブ２４の本体に取付けら
れている。

バルブ２５の他の一端はボール２７に接し、ボール２７
はバネ２８でバルブ２５側に押しつけられ接触している
。ボール２７を具備する空間へは供給空気圧Ｓを常に供
給している。電気信号Ａが電気変位変換素子２２に加わ
り変位が生じると、その変位はバルブ２５に直接作用し
、バルブ２５の変位は、ボール２７に伝達してボール２
７とボールシート２９の隙間を開ける。供給空気圧Ｓは
この隙間を通って出力圧０となって取り出される。

電気信号が減少方向の場合は、変位も小さくなるためバ
ルブ２５はバネ３０によって押し戻されるため、ボール
シート２９の隙間は塞がれ、バルブ２５下方とボール２
７の間に隙間ができる。この隙間より出力圧はバルブ２
５の排気穴３１を経て大気へ排出されて減圧される。

第６図は電気変位変換素子の変位を拡大機構を介してパ
イロットバルブに作用する場合の実施例を示す、電気変
位変換素子で得られる変位が／ｈさい場合、すなわちパ
イロットバルブの動作に必要な変位が充分でない場合は
、電気変位変換素子２２を直列に複数個組合せて、必要
な変位を得るか、もしくは電気変位変換素子２２単体に
対して、拡大機構を設けて、変位を拡大する必要がある
。

しかし電気変位変換素子２２を複数個を直列に接続する
場合は、装置全体が大きくなる欠点がある。

したがって本実施例では、簡単な拡大機構を具備するこ
とにより、装置を大形化せずに性能を得ることができる
。すなわち第６図において枠体３２の一部を弾性材でフ
レクシャ３３もしくはこれに代る支点３４を設けて支点
３４より２の位置に電気変位変換素子２２の変位を伝達
するように配置し、図示のＱの反対方向に支点からＬの
位置に変位が作用するように配し、同じく支点からしの
中心線上にパイロットバルブ２４を設置する。すなわち
、この場合パイロットバルブ２４のバルブ２５にはＬ／
Ｉ１倍された変位が伝達される。調整ねじ３５は零点位
置調整のためであり、ロックナツト３６は、調整ねじ３
５のロック用である。

第７図には本発明の電気空気圧変換機構３７にフィード
バック回路３９を設けた一例をブロック線図に示す、電
気空気圧変換機構３７の出力圧を外部に取り出すと同時
に、出力圧を分岐して、圧力センサに導き再び空気信号
を電気信号に変換し。

フィードバック信号として、入力信号に対応させた平衡
回路を具備させて閉ループを構成すれば、より精度の高
い電気空気圧変換機構を完成させられ机 第８図は電気変位変換の手段として、電磁コイル４２を
用いた実施例を示す。

枠体４１の内側に電磁コイル４２を固定し、枠体４１−
のもう一方の内側にパイロットバルブ２４を配し、その
間に弾性材による支点４６を備えた中継アーム４５には
可動片４３と調整ねじ４７を接続ねじ４９で接続し、固
定ナツト４８で固定する。調整ねじ４７は可動片４３の
中心に位置し、可動片４３の変位を中継アーム４５を介
してパイロットバルブ２４のバルブ２５に変位を伝達す
るようにし、動作は前述の第４図と同じである。

このように変位に直接または拡大機構を経てパイロット
バルブ２４に作用させるように配すことは電気変位変換
の手段として、他の要素髪もってしても容易に考察でき
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば変位を空気圧への変換に不可欠であった
ノズル、フラッパー機構が省けるため、構造の簡素化、
小形化が図おる。ノズル、フラッパーの微少隙間を維持
するのに必要な工作精度。

組立精度が不要となる。また長期間の運転で、空気源の
汚れが、ノズル、フラッパーの付着による性能劣化の要
因を取除け、さらに可動部であるフラッパーを具備しな
いため、耐震性の向上も図れる等効果がある。

また、パイロットバルブは、ノズル背圧を受けて変位を
発生させるダイアフラムが必要であったが直接変位を伝
達する場合のパイロットバルブは第１図のダイアフラム
６が省ける利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１＠は本発明による電空変換機構の一実施例図、第２
図は従来品のブロック線図、第３図は従来品の動作原理
図、第４図は本発明の一実施例で変位を直接パイロット
バルブに伝達する場合のブロック線図、第５図は本発明
の他の実施例のブロック線図、第６図は第５図の一点鎖
線で囲んだ部分で、変位を拡大機構を介してパイロット
バルブに伝達する場合の断面図、第７図は本発明の電空
変換器に入力信号と出力信号の偏差信号を検出し閉ルー
プを構成する場合のブロック線図、第８図は本発明の他
の実施例で電磁コイルの変位を直接パイロットバルブに
伝達する場合の断面図である。 ２２・・・電気変位変換素子、２４・・・パイロットバ
ルブ、２５・・・バルブ、２６・・・シールダイアフラ
ム、２７・・・ボール、２８・・・スプリング、２９・
・・ボールシート、３０・・・バネ、３２・・・枠体、
３３・・・フレクシャ、３４・・・支点、３５・・・調
整ねじ、３６・・・ロックナツト、３７・・・電空変換
機構、３８・・・拡大機構。 ３９・・・フィードバック回路、４１・・・枠体、４２
・・・電磁コイル、４３・・・可動片、４４・・・固定
ねじ、４５・・・中継アーム、４６・・・支点、４７・
・・調整ねじ、第　２　の 第　３　（社） Δ ）　　　　　Ｕ 茅４区 第　、５　図 第　６　虐 第　７　図 乎　３１ ／ご

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気信号を空気圧に変換するものにおいて、印加さ
   れた電気信号に応じた変位を生ずる変位変換手段と、該
   手段の変位をパイロットバルブに伝達する機構とから構
   成したことを特徴とする電空変換機構。 ２、請求項１において、前記パイロットバルブからの出
   力空気圧を空電変換素子で電気信号に変換し、該電気信
   号と入力信号との偏差に応じて前記変位変換手段に印加
   する電気信号を制御する平衡回路を備えたことを特徴と
   する電空変換機構。