JPH0478932B2 - - Google Patents
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- JPH0478932B2 JPH0478932B2 JP59003734A JP373484A JPH0478932B2 JP H0478932 B2 JPH0478932 B2 JP H0478932B2 JP 59003734 A JP59003734 A JP 59003734A JP 373484 A JP373484 A JP 373484A JP H0478932 B2 JPH0478932 B2 JP H0478932B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seat
- signal
- signal converter
- voltage
- piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B5/00—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities
- F15B5/003—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities characterised by variation of the pressure in a nozzle or the like, e.g. nozzle-flapper system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/004—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
- F16K31/005—Piezoelectric benders
- F16K31/006—Piezoelectric benders having a free end
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気空気力式の信号変換器であつ
て、電圧をかけたばあいにたわみかつこのばあい
空気力式の信号発生器を制御する圧電式のたわみ
部材を有している形式のものに関する。
て、電圧をかけたばあいにたわみかつこのばあい
空気力式の信号発生器を制御する圧電式のたわみ
部材を有している形式のものに関する。
空気力式の切換え回路又は空気力式の機器を電
気式に操作するために事実上専ら電磁弁が使用さ
れる。マグネツトコイルは電圧をかけたばあいに
磁石可動子を、空気力式の制御弁を操作する戻し
ばねの力に抗して引寄せる。電圧が遮断されたば
あいには戻しばねは制御弁を不作用位置に戻す。
前記電磁弁は比較的頑丈でかつ実際の使用におい
てしばしば用いられる。しかしながら電子切換に
較べて電磁弁は比較的緩慢に作業する。何故なら
ば切換え運動を実施する前に磁界が形成されねば
ならないからである。更に電磁弁は著しくエネル
ギを消費する。何故ならば励磁されたマグネツト
コイルは継続的に電流を消費しかつ熱を発生させ
るからである。それ故電磁弁を最新の制御装置に
統合することは極めて困難である。
気式に操作するために事実上専ら電磁弁が使用さ
れる。マグネツトコイルは電圧をかけたばあいに
磁石可動子を、空気力式の制御弁を操作する戻し
ばねの力に抗して引寄せる。電圧が遮断されたば
あいには戻しばねは制御弁を不作用位置に戻す。
前記電磁弁は比較的頑丈でかつ実際の使用におい
てしばしば用いられる。しかしながら電子切換に
較べて電磁弁は比較的緩慢に作業する。何故なら
ば切換え運動を実施する前に磁界が形成されねば
ならないからである。更に電磁弁は著しくエネル
ギを消費する。何故ならば励磁されたマグネツト
コイルは継続的に電流を消費しかつ熱を発生させ
るからである。それ故電磁弁を最新の制御装置に
統合することは極めて困難である。
国際公開80／01826号明細書から舌片状の圧電
式のたわみ部材を有する電気空気力式の信号変換
器が公知であり、前記たわみ部材は一端で不動に
緊定されていてかつ他端で空気力式のノズルの出
口部を制御する。ノズルを制御する衝突板を有す
る公知の機械空気力式の信号変換器のばあいのよ
うにノズルには絞りが前置されているので、圧電
式のたわみ部材のその都度の偏位に相応してノズ
ルと絞り個所との間の室内の空気力的な圧力が変
えられる。従つて前記公知の信号変換器は圧電式
のたわみ部材にかけられた電圧に比例した空気力
式の出力信号を生ぜしめる。このばあいノズルが
継続的に空気を消費しかつわずかな圧力および圧
力変動によつてしか作業させることができないと
いう欠点がある。それ故この公知の装置を実際に
使用するために必要とされる電気的および空気力
的な切換え費用は比較的高額である。
式のたわみ部材を有する電気空気力式の信号変換
器が公知であり、前記たわみ部材は一端で不動に
緊定されていてかつ他端で空気力式のノズルの出
口部を制御する。ノズルを制御する衝突板を有す
る公知の機械空気力式の信号変換器のばあいのよ
うにノズルには絞りが前置されているので、圧電
式のたわみ部材のその都度の偏位に相応してノズ
ルと絞り個所との間の室内の空気力的な圧力が変
えられる。従つて前記公知の信号変換器は圧電式
のたわみ部材にかけられた電圧に比例した空気力
式の出力信号を生ぜしめる。このばあいノズルが
継続的に空気を消費しかつわずかな圧力および圧
力変動によつてしか作業させることができないと
いう欠点がある。それ故この公知の装置を実際に
使用するために必要とされる電気的および空気力
的な切換え費用は比較的高額である。
更に、柱状体に結合された圧電素子を用いて空
気力式の弁を制御する電気空気力式の信号変換器
もすでに公知であり、前記圧電素子は電圧をかけ
たばあいに軸線方向で延長されるか又は短縮され
る。この構成では機械的な制御運動を伝達するた
めに著しい機械的な費用が必要となり、このばあ
い製作誤差が著しく不都合な影響を及ぼすように
なりしかも制御が不正確になる。更に信号変換器
の機能も圧電式の柱状体の熱膨張によつて損なわ
れるようになる。
気力式の弁を制御する電気空気力式の信号変換器
もすでに公知であり、前記圧電素子は電圧をかけ
たばあいに軸線方向で延長されるか又は短縮され
る。この構成では機械的な制御運動を伝達するた
めに著しい機械的な費用が必要となり、このばあ
い製作誤差が著しく不都合な影響を及ぼすように
なりしかも制御が不正確になる。更に信号変換器
の機能も圧電式の柱状体の熱膨張によつて損なわ
れるようになる。
本発明の課題は、わずかな入力を必要としかつ
著しくエネルギを消費することなしに作業し、こ
のばあい更に簡単に製作できしかも運転中頑丈で
あるように、冒頭に述べた形式の信号変換器を改
良することにある。
著しくエネルギを消費することなしに作業し、こ
のばあい更に簡単に製作できしかも運転中頑丈で
あるように、冒頭に述べた形式の信号変換器を改
良することにある。
前記課題は本発明によれば、圧電式のたわみ部
材が、信号出口部が導びき出されている閉じられ
た信号発生器ケーシング内に不動に締付けられて
いてかつ互いに向かい合つて位置するように信号
発生器ケーシング内に差嵌められている給気座と
排気座とを制御するようになつており、更に圧電
式のたわみ部材が給気座に向けてプレロードをか
けられていてかつ電圧が中断したばあいに給気座
にシール作用を以つて載着するのに対して、電圧
をかけられたばあいに給気座から持ち上げられて
排気座に向かつてたわんでこの排気座を閉鎖する
ようになつていることによつて解決された。
材が、信号出口部が導びき出されている閉じられ
た信号発生器ケーシング内に不動に締付けられて
いてかつ互いに向かい合つて位置するように信号
発生器ケーシング内に差嵌められている給気座と
排気座とを制御するようになつており、更に圧電
式のたわみ部材が給気座に向けてプレロードをか
けられていてかつ電圧が中断したばあいに給気座
にシール作用を以つて載着するのに対して、電圧
をかけられたばあいに給気座から持ち上げられて
排気座に向かつてたわんでこの排気座を閉鎖する
ようになつていることによつて解決された。
このように構成された信号変換器は簡単に構成
されていてかつこれに相応して確実に運転でき
る。本発明による信号変換器が十分代用できる公
知の電磁弁に比べて、本発明の信号変換器は応動
時間が短かくかつ入力が最少でありかつ運転中加
熱されることがなくかつ電気的な構成部材によつ
て直接的に制御することができ、これによつて本
発明による信号変換器の使用分野は従来構成の信
号変換器の使用分野よりも著しく拡大される。
されていてかつこれに相応して確実に運転でき
る。本発明による信号変換器が十分代用できる公
知の電磁弁に比べて、本発明の信号変換器は応動
時間が短かくかつ入力が最少でありかつ運転中加
熱されることがなくかつ電気的な構成部材によつ
て直接的に制御することができ、これによつて本
発明による信号変換器の使用分野は従来構成の信
号変換器の使用分野よりも著しく拡大される。
本発明の有利な実施態様によれば、例えば圧電
セラミツク製の単数又は複数の小片又は円板から
成る圧電式のたわみ部材が信号発生器ケーシング
内で所定の正しい位置で保持されるように支承さ
れかつ給気座と排気座とから離れて位置する緊定
範囲でばね体、例えばゴム又はプラスチツク製の
Ｏ・リング又はばねによつて信号発生器ケーシン
グの接触面に圧着されている。このばあいケーシ
ング内でのたわみ部材の固定的な緊定が不必要に
なりかつ固定的な緊定に起因する製作誤差の正確
な維持も不必要になる。更に発生する過熱によつ
て局所的な減極を生ぜしめひいては所定の電圧を
かけたばあいのたわみ部材偏位の減少を生ぜしめ
るような、圧電式のたわみ部材におけるろう接が
不必要にされる。
セラミツク製の単数又は複数の小片又は円板から
成る圧電式のたわみ部材が信号発生器ケーシング
内で所定の正しい位置で保持されるように支承さ
れかつ給気座と排気座とから離れて位置する緊定
範囲でばね体、例えばゴム又はプラスチツク製の
Ｏ・リング又はばねによつて信号発生器ケーシン
グの接触面に圧着されている。このばあいケーシ
ング内でのたわみ部材の固定的な緊定が不必要に
なりかつ固定的な緊定に起因する製作誤差の正確
な維持も不必要になる。更に発生する過熱によつ
て局所的な減極を生ぜしめひいては所定の電圧を
かけたばあいのたわみ部材偏位の減少を生ぜしめ
るような、圧電式のたわみ部材におけるろう接が
不必要にされる。
更に圧電式のたわみ部材に該たわみ部材に作用
する、同時に電圧供給用の電極として形成されて
いるばねによつて給気座に向けてプレロードをか
けることができる。このばあい電圧供給のために
信号発生器ケーシング内に単一の電極のみを必要
とするに過ぎない。更にばねは場合によつては生
ずる製作誤差を補償する。
する、同時に電圧供給用の電極として形成されて
いるばねによつて給気座に向けてプレロードをか
けることができる。このばあい電圧供給のために
信号発生器ケーシング内に単一の電極のみを必要
とするに過ぎない。更にばねは場合によつては生
ずる製作誤差を補償する。
更に本発明による信号変換器の別の実施態様に
よれば、給気座に空気力式の圧力調整器が前置さ
れていてかつ信号出口部に増圧器が接続されてい
る。圧力調整器は供給空気を常に同じ圧力で供給
するので、給気圧力変動又は過度に高い給気圧力
による機能障害は確実に避けられる。増圧器を使
用することによつて信号出口部においてわずかな
空気量および圧力が必要とされるに過ぎない。
よれば、給気座に空気力式の圧力調整器が前置さ
れていてかつ信号出口部に増圧器が接続されてい
る。圧力調整器は供給空気を常に同じ圧力で供給
するので、給気圧力変動又は過度に高い給気圧力
による機能障害は確実に避けられる。増圧器を使
用することによつて信号出口部においてわずかな
空気量および圧力が必要とされるに過ぎない。
更に、圧電式のたわみ部材と圧力調整器と増圧
器とを、信号発生器ケーシングをカプセルとして
交換可能に緊定する共通の変換器ケーシング内に
一緒に組込むこともできる。このばあい本発明に
よる信号変換器は完全に機能できる単一の機器か
ら構成され、該機器は圧力調整器および増圧器用
の共通の給気接続部をも有している。
器とを、信号発生器ケーシングをカプセルとして
交換可能に緊定する共通の変換器ケーシング内に
一緒に組込むこともできる。このばあい本発明に
よる信号変換器は完全に機能できる単一の機器か
ら構成され、該機器は圧力調整器および増圧器用
の共通の給気接続部をも有している。
本発明による信号変換器の使用分野を拡大する
ために本発明の別の実施態様によれば、圧電式の
たわみ部材に電圧制限回路、例えばツエナーダイ
オードおよび必要であれば整流器が前置されてお
り、これら電圧制御回路と整流器とが有利には共
通の変換器ケーシング内に、例えば変換器ケーシ
ングのカバー内に組込まれている。このような比
較的簡単な構成によつて、同じ信号変換器を事実
上発生するすべての電圧のために使用することが
できる。何故ならば過度に高い電圧は設けられた
圧力制限回路によつて消滅させられるからであ
る。このことは、本発明による信号変換器を操作
するためにわずかな電流強さしか必要としないの
で、難なく、特に不都合な熱発生なしに可能にさ
れる。
ために本発明の別の実施態様によれば、圧電式の
たわみ部材に電圧制限回路、例えばツエナーダイ
オードおよび必要であれば整流器が前置されてお
り、これら電圧制御回路と整流器とが有利には共
通の変換器ケーシング内に、例えば変換器ケーシ
ングのカバー内に組込まれている。このような比
較的簡単な構成によつて、同じ信号変換器を事実
上発生するすべての電圧のために使用することが
できる。何故ならば過度に高い電圧は設けられた
圧力制限回路によつて消滅させられるからであ
る。このことは、本発明による信号変換器を操作
するためにわずかな電流強さしか必要としないの
で、難なく、特に不都合な熱発生なしに可能にさ
れる。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
特に第１図から明らかなように、圧電式のたわ
み部材１は本実施例ではいわゆるバイモルフ
（Bimorph）によつて形成されていてかつ圧電性
の材料、例えば圧電セラミツク製の互いに不動に
結合された２つの舌片２，３から構成されてい
る。両舌片２，３は一方の端部の近くで２つのケ
ーシング半部５，６の間で信号発生器ケーシング
４内に緊定されている。圧電式のたわみ部材の他
方の端部は給気座７と排気座８との間に位置して
おり、これら給気座７と排気座８とは両ケーシン
グ半部５，６内に調節可能にねじ込まれている。
両ケーシング半部５，６は互いに密に接触してい
てかつ内部に閉じられた室９を形成しており、該
室９からは信号出口部１０が導びき出されてい
る。緊定個所１１，１２では両ケーシング半部
５，６は圧電式のたわみ部材１に電圧をかけるた
めの接触面として形成されている。更に舌片３は
緊定端部で舌片２よりも長く形成されているの
で、この端部範囲には、接触ピン１４が載着する
別の接触面１３が設けられている。前記接触ピン
１４はケーシング半部５の孔内の絶縁スリーブ１
５を貫通しており、該孔内では接触ピン１４は
Ｏ・リング１６によつてシールされており、該
Ｏ・リングは同時に接触ピンの拡大されたヘツド
部分を介して接触ピン１４を舌片３の接触面１３
に圧着する。
み部材１は本実施例ではいわゆるバイモルフ
（Bimorph）によつて形成されていてかつ圧電性
の材料、例えば圧電セラミツク製の互いに不動に
結合された２つの舌片２，３から構成されてい
る。両舌片２，３は一方の端部の近くで２つのケ
ーシング半部５，６の間で信号発生器ケーシング
４内に緊定されている。圧電式のたわみ部材の他
方の端部は給気座７と排気座８との間に位置して
おり、これら給気座７と排気座８とは両ケーシン
グ半部５，６内に調節可能にねじ込まれている。
両ケーシング半部５，６は互いに密に接触してい
てかつ内部に閉じられた室９を形成しており、該
室９からは信号出口部１０が導びき出されてい
る。緊定個所１１，１２では両ケーシング半部
５，６は圧電式のたわみ部材１に電圧をかけるた
めの接触面として形成されている。更に舌片３は
緊定端部で舌片２よりも長く形成されているの
で、この端部範囲には、接触ピン１４が載着する
別の接触面１３が設けられている。前記接触ピン
１４はケーシング半部５の孔内の絶縁スリーブ１
５を貫通しており、該孔内では接触ピン１４は
Ｏ・リング１６によつてシールされており、該
Ｏ・リングは同時に接触ピンの拡大されたヘツド
部分を介して接触ピン１４を舌片３の接触面１３
に圧着する。
圧電式のたわみ部材１は給気座７に向けて機械
的にプレロードをかけられているので、電圧が中
断したばあい給気座にシール作用を以つて載着す
る。これによつて給気座に対して給気導管（図示
せず）を介して供給される供給空気の室９内への
流入は中断される。むしろ信号出口部１０は開か
れた排気座８を介して外部に接続され、これによ
つて信号出口部に接続される機器の排気が行われ
る。圧電式のたわみ部材１に、一方では信号発生
器ケーシング４および緊定個所１１，１２を介し
て並びに他方では接触ピン１４および接触面１３
を介して、直流電圧がかけられたばあいには、た
わみ部材１は給気座７から離れて排気座８に向け
てたわんで排気座８を閉鎖する。今や給気座７を
介して流入する圧力空気は室９を通つて信号出口
部１０に達し、該信号出口部１０から圧力空気は
信号導管（図示せず）を介して引続き案内され
る。従つて圧電式のたわみ部材１に比較的弱い電
圧をかけることによつて空気力的な出力信号が発
生せしめられ、このばあい事実上エネルギ消費は
生じない。更に切換えは事実上遅れなしに行なわ
れる。圧電式のたわみ部材１のプレロードおよび
所要のたわみ距離は給気座７および排気座８を相
応に更にケーシング半部５，６内にねじ込むこと
によつて調節される。
的にプレロードをかけられているので、電圧が中
断したばあい給気座にシール作用を以つて載着す
る。これによつて給気座に対して給気導管（図示
せず）を介して供給される供給空気の室９内への
流入は中断される。むしろ信号出口部１０は開か
れた排気座８を介して外部に接続され、これによ
つて信号出口部に接続される機器の排気が行われ
る。圧電式のたわみ部材１に、一方では信号発生
器ケーシング４および緊定個所１１，１２を介し
て並びに他方では接触ピン１４および接触面１３
を介して、直流電圧がかけられたばあいには、た
わみ部材１は給気座７から離れて排気座８に向け
てたわんで排気座８を閉鎖する。今や給気座７を
介して流入する圧力空気は室９を通つて信号出口
部１０に達し、該信号出口部１０から圧力空気は
信号導管（図示せず）を介して引続き案内され
る。従つて圧電式のたわみ部材１に比較的弱い電
圧をかけることによつて空気力的な出力信号が発
生せしめられ、このばあい事実上エネルギ消費は
生じない。更に切換えは事実上遅れなしに行なわ
れる。圧電式のたわみ部材１のプレロードおよび
所要のたわみ距離は給気座７および排気座８を相
応に更にケーシング半部５，６内にねじ込むこと
によつて調節される。
第２図による切換え回路においては、給気座７
と排気座８とが設けられている信号発生器ケーシ
ング４内に圧電式のたわみ部材１を有する第１図
による信号変換器が使用されている。給気座７に
は給気導管１７を介して空気力式の圧力調整器１
８が前置されている。他方の側では信号出力部１
０から案内された信号導管１９に増圧器２０が接
続されている。圧力調整器１８と増圧器２０とは
個有の圧力供給導管２１から給圧され、該圧力供
給導管２１は、増圧器２０から制御導管２２を介
して引渡される増強された制御信号をも供給す
る。電圧信号は案内線材２３，２４を介して信号
変換器に供給される。
と排気座８とが設けられている信号発生器ケーシ
ング４内に圧電式のたわみ部材１を有する第１図
による信号変換器が使用されている。給気座７に
は給気導管１７を介して空気力式の圧力調整器１
８が前置されている。他方の側では信号出力部１
０から案内された信号導管１９に増圧器２０が接
続されている。圧力調整器１８と増圧器２０とは
個有の圧力供給導管２１から給圧され、該圧力供
給導管２１は、増圧器２０から制御導管２２を介
して引渡される増強された制御信号をも供給す
る。電圧信号は案内線材２３，２４を介して信号
変換器に供給される。
無電圧状態では第２図による切換え回路のばあ
いにも給気座７は圧電式のたわみ部材１によつて
閉じられる。案内線材２３，２４を介して電圧を
供給したばあいには給気座は開かれかつ排気座８
が閉じられるので、空気力的な信号は給気導管１
７から信号導管１９を介して増圧器２０に達す
る。圧力調整器１８は、給気座７において生ずる
圧力が圧力導管２１内の圧力とは無関係に常に同
じ大きさであるように、例えば１バールの値を有
するようにする。これによつて、給気座７におけ
る圧力変動によつて圧電式のたわみ部材の切換え
時点に影響が及ぼされることが避けられる。増圧
器２０は該増圧器に信号導管１９を介して供給さ
れる比較的弱い信号を増強しかつ、離反案内され
た制御導管２２において圧力導管２１内で形式さ
れる完全な圧力の信号を使用できるようにする。
この圧力は例えば１バール乃至16バールである。
いにも給気座７は圧電式のたわみ部材１によつて
閉じられる。案内線材２３，２４を介して電圧を
供給したばあいには給気座は開かれかつ排気座８
が閉じられるので、空気力的な信号は給気導管１
７から信号導管１９を介して増圧器２０に達す
る。圧力調整器１８は、給気座７において生ずる
圧力が圧力導管２１内の圧力とは無関係に常に同
じ大きさであるように、例えば１バールの値を有
するようにする。これによつて、給気座７におけ
る圧力変動によつて圧電式のたわみ部材の切換え
時点に影響が及ぼされることが避けられる。増圧
器２０は該増圧器に信号導管１９を介して供給さ
れる比較的弱い信号を増強しかつ、離反案内され
た制御導管２２において圧力導管２１内で形式さ
れる完全な圧力の信号を使用できるようにする。
この圧力は例えば１バール乃至16バールである。
第３図による実施例では圧電式のたわみ部材１
と圧力調整器１８と増圧器２０とが共通の変換器
ケーシング２５内に一緒に組込まれている。圧電
式のたわみ部材１を有する信号発生器ケーシング
４はカプセルとして構成されていてかつ変換器ケ
ーシング２５内にカバー２６を用いて緊定されて
いる。カプセル状の信号発生器ケーシング４のケ
ーシング半部５，６は沈頭ねじ（これらねじのう
ちねじ２７を鎖線で図示）によつて締結されてい
る。圧電式のたわみ部材１は第３図による実施例
では両ケーシング半部５，６の間で緊定されてい
るのではなく、ばね力によるだけでケーシング半
部６の接触面２８に圧着されている。ばね力は接
触ばね２９によつてもたらされ、該接触ばねは他
方のケーシング半部５の孔内に配置されていてか
つ同時に電圧を伝達するためにも用いられる。更
に弾性的なたわみ部材１の端部は接触ピン１４を
介して、該接触ピンに作用する弾性的なＯ・リン
グ１６によつて附加的に接触面２８に圧着され
る。このようなばね弾性的な圧着によつて緊定の
ばあいに必要とされる正確な製作誤差の維持が不
必要になる。接触ばね２９は、無電圧状態で圧電
式のたわみ部材１を給気座７に載着させるプレロ
ードを得るために又は助成するためにも用いられ
る。電圧を供給するために接触ピン３０，３１が
設けられており、該接触ピン３０，３１は有利に
は絶縁材料から成るカバー２６を貫通していてか
つ端部に設けられた彎曲ばね３２，３３によつて
接触ピン１４にもしくは信号発生器ケーシング４
に接続されている。カバー２６には更にプラグ固
定用の突起３４が設けられている。
と圧力調整器１８と増圧器２０とが共通の変換器
ケーシング２５内に一緒に組込まれている。圧電
式のたわみ部材１を有する信号発生器ケーシング
４はカプセルとして構成されていてかつ変換器ケ
ーシング２５内にカバー２６を用いて緊定されて
いる。カプセル状の信号発生器ケーシング４のケ
ーシング半部５，６は沈頭ねじ（これらねじのう
ちねじ２７を鎖線で図示）によつて締結されてい
る。圧電式のたわみ部材１は第３図による実施例
では両ケーシング半部５，６の間で緊定されてい
るのではなく、ばね力によるだけでケーシング半
部６の接触面２８に圧着されている。ばね力は接
触ばね２９によつてもたらされ、該接触ばねは他
方のケーシング半部５の孔内に配置されていてか
つ同時に電圧を伝達するためにも用いられる。更
に弾性的なたわみ部材１の端部は接触ピン１４を
介して、該接触ピンに作用する弾性的なＯ・リン
グ１６によつて附加的に接触面２８に圧着され
る。このようなばね弾性的な圧着によつて緊定の
ばあいに必要とされる正確な製作誤差の維持が不
必要になる。接触ばね２９は、無電圧状態で圧電
式のたわみ部材１を給気座７に載着させるプレロ
ードを得るために又は助成するためにも用いられ
る。電圧を供給するために接触ピン３０，３１が
設けられており、該接触ピン３０，３１は有利に
は絶縁材料から成るカバー２６を貫通していてか
つ端部に設けられた彎曲ばね３２，３３によつて
接触ピン１４にもしくは信号発生器ケーシング４
に接続されている。カバー２６には更にプラグ固
定用の突起３４が設けられている。
圧力調整器１８は変換器ケーシング２５の上側
部分内に設けられていてかつばね３６によつて保
持されているダイヤフラム３５と弁座３８および
閉鎖体３９を有する調整弁３７とから構成されて
いる。ケーシングカバー４０の孔内に締付けられ
た球４１はばね３６を保持している。増圧器２０
は同様に変換器ケーシング２５内に緊定されたダ
イヤフラム４２を有しており、該ダイヤフラム４
２は押し体４３を介して増圧器弁４５の閉鎖体４
４を操作する。増圧器弁の弁座は符号４６で示さ
れている。圧力調整器１８の閉鎖体３９と増圧器
弁４５の閉鎖体４４とは同一の軸線上に配置され
ていてかつ共通の弁ばね４７を有している。
部分内に設けられていてかつばね３６によつて保
持されているダイヤフラム３５と弁座３８および
閉鎖体３９を有する調整弁３７とから構成されて
いる。ケーシングカバー４０の孔内に締付けられ
た球４１はばね３６を保持している。増圧器２０
は同様に変換器ケーシング２５内に緊定されたダ
イヤフラム４２を有しており、該ダイヤフラム４
２は押し体４３を介して増圧器弁４５の閉鎖体４
４を操作する。増圧器弁の弁座は符号４６で示さ
れている。圧力調整器１８の閉鎖体３９と増圧器
弁４５の閉鎖体４４とは同一の軸線上に配置され
ていてかつ共通の弁ばね４７を有している。
共通の圧力供給導管２１を介して信号変換器に
任意の圧力の圧力媒体が供給される。ばね３６は
まず圧力調整器１８の調整弁３７を開放するの
で、圧力媒体は圧力供給導管２１からまず弁座３
８を介してダイヤフラム３５の下側の室４８内に
達する。室４８内においてばね３６によつて予じ
め与えられた圧力が得られると、調整弁３７が閉
じられるので、室４８内では常に同じ圧力が維持
される。この圧力は給気導管１７を介して、プレ
ロードをかけられた圧電式のたわみ部材１によつ
て閉じられている給気座７にもかけられる。増圧
器弁４５は閉じられているので、圧力媒体は制御
導管２２内には達しない。増圧器のダイヤフラム
４２の下側の室４９は信号出口部１０と開かれた
排気座８とカバー２６内の排気孔５０とを介して
圧力負荷軽減される。ダイヤフラム４２の上側の
室５１からは常時開かれている排気通路５２が外
部に通じている。前記排気通路５２と閉鎖体５４
および弁座５５を有するレリーフ弁５３とによつ
て制御導管５２も圧力負荷軽減される。
任意の圧力の圧力媒体が供給される。ばね３６は
まず圧力調整器１８の調整弁３７を開放するの
で、圧力媒体は圧力供給導管２１からまず弁座３
８を介してダイヤフラム３５の下側の室４８内に
達する。室４８内においてばね３６によつて予じ
め与えられた圧力が得られると、調整弁３７が閉
じられるので、室４８内では常に同じ圧力が維持
される。この圧力は給気導管１７を介して、プレ
ロードをかけられた圧電式のたわみ部材１によつ
て閉じられている給気座７にもかけられる。増圧
器弁４５は閉じられているので、圧力媒体は制御
導管２２内には達しない。増圧器のダイヤフラム
４２の下側の室４９は信号出口部１０と開かれた
排気座８とカバー２６内の排気孔５０とを介して
圧力負荷軽減される。ダイヤフラム４２の上側の
室５１からは常時開かれている排気通路５２が外
部に通じている。前記排気通路５２と閉鎖体５４
および弁座５５を有するレリーフ弁５３とによつ
て制御導管５２も圧力負荷軽減される。
両接触ピン３０，３１を介して圧電式のたわみ
部材１に電圧が供給されると、たわみ部材１は給
気座７から持上げられて排気座８の閉じる。次い
で開かれた給気座７を介して、圧力調整器によつ
て予じめ与えられた変らない圧力の圧力媒体が信
号出口部１０を介して増圧器のダイヤフラム４２
の下側の室４９内に達して、この室４９において
圧力を形成する。この圧力は押し体４３を介して
閉鎖体４４に作用しかつ増圧器弁４５を弁ばね４
７の力に抗して開放する。同時に閉鎖体５４が弁
座５５に向けて押されかつこのようにしてレリー
フ弁５３が閉じられる。これによつて共通の圧力
供給導管２１と制御導管２２との間の接続が開放
されるので、供給された電圧信号の結果として増
強された空気力的な圧力信号が得られる。この圧
力信号は圧電式のたわみ部材１における電圧が遮
断されるか又は転極されるまで持続し、次いでた
わみ部材１が再び給気座７に載着して給気座７を
閉じる。同時に排気座８が開かれるので、圧力媒
体は信号出口部１０と排気座８と排気孔５０とを
介してダイヤフラム４２の下側の室４９から排気
される。次いで閉鎖体４４が弁ばね４７によつて
弁座４６に向けて押され、これによつて増圧器弁
４５が閉じられる。同時にこれによつて排気弁５
３が開かれるので、制御導管５５は弁座５５と室
５１と排気通路５２とを介して同様に圧力負荷軽
減される。
部材１に電圧が供給されると、たわみ部材１は給
気座７から持上げられて排気座８の閉じる。次い
で開かれた給気座７を介して、圧力調整器によつ
て予じめ与えられた変らない圧力の圧力媒体が信
号出口部１０を介して増圧器のダイヤフラム４２
の下側の室４９内に達して、この室４９において
圧力を形成する。この圧力は押し体４３を介して
閉鎖体４４に作用しかつ増圧器弁４５を弁ばね４
７の力に抗して開放する。同時に閉鎖体５４が弁
座５５に向けて押されかつこのようにしてレリー
フ弁５３が閉じられる。これによつて共通の圧力
供給導管２１と制御導管２２との間の接続が開放
されるので、供給された電圧信号の結果として増
強された空気力的な圧力信号が得られる。この圧
力信号は圧電式のたわみ部材１における電圧が遮
断されるか又は転極されるまで持続し、次いでた
わみ部材１が再び給気座７に載着して給気座７を
閉じる。同時に排気座８が開かれるので、圧力媒
体は信号出口部１０と排気座８と排気孔５０とを
介してダイヤフラム４２の下側の室４９から排気
される。次いで閉鎖体４４が弁ばね４７によつて
弁座４６に向けて押され、これによつて増圧器弁
４５が閉じられる。同時にこれによつて排気弁５
３が開かれるので、制御導管５５は弁座５５と室
５１と排気通路５２とを介して同様に圧力負荷軽
減される。
本発明の範囲において図示の実施例の種々の変
化形を実施できる。特に圧電式のたわみ部材１を
異なつて構成できる。例えばたわみ部材を圧電性
の材料から成る舌片状、円板状又はプレート状の
単一の部材から構成するか、又は単数又は複数の
このような部材からも構成できる。更に補助装
置、特に圧電式のたわみ部材に対する両電圧供給
導線の間の電圧制限回路を設けることができるの
で、信号電圧が所定の最小値のみを上回るばあい
には、本発明による信号変換器は電圧とは無関係
に使用できる。更に整流器が前置されているばあ
いには、選択的に直流電圧又は交流電圧を供給す
ることもできる。
化形を実施できる。特に圧電式のたわみ部材１を
異なつて構成できる。例えばたわみ部材を圧電性
の材料から成る舌片状、円板状又はプレート状の
単一の部材から構成するか、又は単数又は複数の
このような部材からも構成できる。更に補助装
置、特に圧電式のたわみ部材に対する両電圧供給
導線の間の電圧制限回路を設けることができるの
で、信号電圧が所定の最小値のみを上回るばあい
には、本発明による信号変換器は電圧とは無関係
に使用できる。更に整流器が前置されているばあ
いには、選択的に直流電圧又は交流電圧を供給す
ることもできる。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明による信号変換器の縦断面図、第２
図は第１図による信号変換器を切換え回路内で使
用した概略図、第３図は信号変換器を共通の変換
器ケーシング内に組込んだ図である。 １……たわみ部材、２，３……舌片、４……信
号発生器ケーシング、５，６……ケーシング半
部、７……給気座、８……排気座、９，４８，４
９，５１……室、１０……信号出口部、１１，１
２……緊定個所、１３，２８……接触面、１４，
３０，３１……接触ピン、１５……絶縁スリー
ブ、１６……Ｏ・リング、１７……給気導管、１
８……圧力調整器、１９……信号導管、２０，４
５……増圧器、２１……圧力供給導管、２２……
制御導管、２３，２４……案内線材、２５……変
換器ケーシング、２６……カバー、２７……ね
じ、２９……接触ばね、３２，３３……彎曲ば
ね、３４……突起、３５，４２……ダイヤフラ
ム、３６……ばね、３７……調整弁、３８……弁
座、３９，４４，５４……閉鎖体、４０……ケー
シングカバー、４１……球、４３……押し体、４
６……増圧器弁、４７……弁ばね、５０……排気
孔、５２……排気通路、５３……レリーフ弁、５
５……弁座。
１図は本発明による信号変換器の縦断面図、第２
図は第１図による信号変換器を切換え回路内で使
用した概略図、第３図は信号変換器を共通の変換
器ケーシング内に組込んだ図である。 １……たわみ部材、２，３……舌片、４……信
号発生器ケーシング、５，６……ケーシング半
部、７……給気座、８……排気座、９，４８，４
９，５１……室、１０……信号出口部、１１，１
２……緊定個所、１３，２８……接触面、１４，
３０，３１……接触ピン、１５……絶縁スリー
ブ、１６……Ｏ・リング、１７……給気導管、１
８……圧力調整器、１９……信号導管、２０，４
５……増圧器、２１……圧力供給導管、２２……
制御導管、２３，２４……案内線材、２５……変
換器ケーシング、２６……カバー、２７……ね
じ、２９……接触ばね、３２，３３……彎曲ば
ね、３４……突起、３５，４２……ダイヤフラ
ム、３６……ばね、３７……調整弁、３８……弁
座、３９，４４，５４……閉鎖体、４０……ケー
シングカバー、４１……球、４３……押し体、４
６……増圧器弁、４７……弁ばね、５０……排気
孔、５２……排気通路、５３……レリーフ弁、５
５……弁座。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気空気力式の信号変換器であつて、電圧を
かけたばあいにたわみかつこのばあい空気力式の
信号変換器を制御する圧電式のたわみ部材を有し
ている形式のものにおいて、圧電式のたわみ部材
１が、信号出口部１０が導びき出されている閉じ
られた信号発生器ケーシング４内に不動に締付け
られていて、かつ、互いに向いに向い合つて位置
するように信号発生器ケーシング４内に差し嵌め
られている給気座７と排気座８とを制御するよう
になつており、更に圧電式のたわみ部材１が、給
気座７に向けてプレロードをかけられていてかつ
電圧が中断したばあいに給気座にシール作用を以
つて載着するのに対して、電圧がかけられたばあ
いに給気座から持ち上げられて排気座に向けてた
わんでこの排気座を閉鎖するようになつているこ
とを特徴とする、電気空気力式の信号変換器。 ２ 圧電式のたわみ部材１が、信号発生器ケーシ
ング４内で所定の正しい位置で保持されるように
支承されかつ給気座７及び排気座８から離れて位
置する緊定範囲でばね体１６，２９によつて信号
発生器ケーシング４の接触面２８に圧着されてい
る、特許請求の範囲第１項記載の信号変換器。 ３ 圧電式のたわみ部材１が、圧電式のたわみ部
材に作用するばね２９によつて給気座７に向けて
プレロードをかけられていて、前記ばねが同時に
電圧供給用の電極として構成されている、特許請
求の範囲第２項記載の信号変換器。 ４ 給気座７に空気力式の圧力調整器１８が前置
されていてかつ信号出口部１０に増圧器２０が接
続されている、特許請求の範囲第１項から第３項
までのいずれか１項記載の信号変換器。 ５ 圧電式のたわみ部材１と圧力調整器１８と増
圧器２０とが、信号発生器ケーシング４をカプセ
ルとして交換可能に緊定する共通の変換器ケーシ
ング２５内に一緒に組込まれている、特許請求の
範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
信号変換器。 ６ 圧電式のたわみ部材１に、共通の変換器ケー
シング２５内に組込まれている電圧制限回路が前
置されている、特許請求の範囲第１項から第５項
までのいずれか１項記載の信号変換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT101/83 | 1983-01-13 | ||
| AT0010183A AT380934B (de) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | Elektrisch-pneumatischer signalwandler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59187218A JPS59187218A (ja) | 1984-10-24 |
| JPH0478932B2 true JPH0478932B2 (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=3481539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59003734A Granted JPS59187218A (ja) | 1983-01-13 | 1984-01-13 | 信号変換器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4567394A (ja) |
| JP (1) | JPS59187218A (ja) |
| AT (1) | AT380934B (ja) |
| DE (1) | DE3400645C2 (ja) |
| FR (1) | FR2539483B1 (ja) |
| GB (1) | GB2134223B (ja) |
| IT (1) | IT1173010B (ja) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3320907A1 (de) * | 1983-06-09 | 1984-12-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Steuervorrichtung, insbesondere fuer heiz- und klimaanlagen in kraftfahrzeugen |
| US4617952A (en) * | 1984-07-31 | 1986-10-21 | Yamatake-Honeywell Co. Limited | Switching valve and an electro-pneumatic pressure converter utilizing the same |
| GB8421808D0 (en) * | 1984-08-29 | 1984-10-03 | Dowty Boulton Paul Ltd | Fluid valve |
| GB2168461B (en) * | 1984-12-12 | 1988-05-11 | Frank Edward Sanville | Fluid flow control valves |
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| JPH02138501A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-05-28 | Smc Corp | ノズルフラッパ機構 |
| AT393174B (de) * | 1989-05-19 | 1991-08-26 | Enfo Grundlagen Forschungs Ag | Signalwandler |
| DE3935474A1 (de) * | 1989-06-22 | 1991-01-03 | Hoechst Ceram Tec Ag | Piezoelektrischer biegewandler und seine verwendung |
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