JPS624738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、駆動体を入力信号に応じた位置に制
御するために用いられるポジシヨナに関する。

この種のポジシヨナはたとえば自動調節弁に補
助機器として付設され、入力信号と駆動軸位置と
の関係を流体などによる外力に抗して常に正確に
保つ役割を果たしている。すなわち、ポジシヨナ
は、駆動軸の移動に伴つて回動されるフイードバ
ツクレバーを有し、このフイードバツクレバーで
駆動軸位置を検出しており、これが外力を受けて
変動し入力信号に対応しなくなつたときに所定の
出力信号を駆動部に送り、駆動軸を補償してその
位置決め制御を行なう。

ところで、このようなポジシヨナを備えた自動
調節弁をたとえばパイロツトプラントと称される
実験装置に使用する場合にあつては、弁で調節す
る流量が事前に明確にならないことが多く、また
流体条件が後になつて変更されることがあるなど
の理由から、予めその安全性をみて弁容量を大き
く選定しなければならない。

そして、この弁容量の大きな自動調節弁を用い
ると、弁の低開度において流量を調節することが
多く、その場合弁の制御性能が低下することか
ら、ポジシヨナ性能には高精度、高分解能が要求
される。しかし、このような高精度、高分解能を
有するポジシヨナを必要に応じ交換して用いるこ
とは弁装置全体のコストに対する影響が大きく、
また交換作業も繁雑である。

このような問題に対し、ポジシヨナにおけるフ
イードバツクレバーの揺動角度あたりの弁の定格
行程量（入力信号０→100％に対応）の検出量を
変化させることが可能であれば、高精度、高分解
能のポジシヨナを用いずとも、パイロツトプラン
トにおいてループとしての制御性能を向上するこ
とができ、かつパイロツトプラントを実機に転用
するときにもそのままのポジシヨナを同じ性能で
使うことができるが、上述した要請に簡単かつ確
実に答え得る装置は未だ実現されていない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
であり、直動型駆動体に対しその駆動ストローク
の長さに応じて連接位置を変更できるフイードバ
ツクレバーを用いるという簡単な構成により、フ
イードバツクレバーの揺動角度あたりの駆動体の
定格行程量（入力信号０〜100％に対応）の検出
量を変化させることを可能としたポジシヨナを提
供するものである。

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図は本発明に係るポジシヨナを実施した自
動調整弁装置の一実施例を示し、同図において、
符号１はダイヤフラム式駆動部、２はこの駆動部
１により上、下動される直動型駆動体としての駆
動軸で、この駆動軸２の下端にバルブプラグ（図
示せず）が設けられる。３は駆動軸２の位置決め
制御を行なうポジシヨナで、このポジシヨナ３に
回転入力軸３ａを介して揺動自在に軸支された板
状のフイードバツクレバー４の揺動端は駆動軸２
途中の固定部２ａに固定される。そして、信号伝
達路５からの入力信号がポジシヨナ３、信号伝達
路６を介して駆動部１に送られ、これにより駆動
軸２が上、下方向に移動しその下端のバルブプラ
グで流量が所定量に調節される。このとき、流体
による外力がバルブプラグを介して駆動軸２に加
わつたとしても、これをフイードバツクレバー４
で検出してポジシヨナ３が働き、駆動軸位置と入
力信号とが平衡すべく出力信号が駆動部１に送ら
れる。

さて、本発明によれば、上述した弁装置におい
て、フイードバツクレバー４は駆動軸２に対しそ
の駆動ストロークの長さに応じて連接位置を変更
できるように構成されている。すなわち、駆動軸
２の固定部２ａに取付けられたブラケツト部材７
にはガイド用の長溝７ａが傾斜して穿設され、こ
の長溝７ａにフイードバツクレバー固定用の係止
ピン８が嵌入され、ナツト９で所定個所に固定さ
れる。そして、この係止ピン８の他端はフイード
バツクレバー４の先端部でその延長方向に穿設さ
れた長溝４ａ中に嵌入されている。この状態を第
２図Ａに拡大して示している。

ここで注意すべきことは、ブラケツト部材７の
長溝７ａは、第３図および第４図から明らかなよ
うに、駆動軸２の動作開始点、たとえば弁閉位置
において、同様に揺動開始点に位置しているフイ
ードバツクレバー４の揺動端とその回動端である
前記回転入力軸３ａとを結ぶ直線上に延長されて
いることで、これはポジシヨナ３の動作開始点に
おけるフイードバツクレバー４の長溝４ａの傾斜
と一致している。

そして、このように構成すれば、ポジシヨナ３
への入力信号、たとえば調節計出力に対してフイ
ードバツク量はフイードバツクレバー４の揺動角
度であるから、係止ピン８の固定位置を長溝７ａ
に沿つて取付変更するだけで、駆動軸２の定格行
程量の検出量を変化させることが可能となり、さ
らにこのときブラケツト部材７の長溝７ａの傾斜
角度はフイードバツクレバー４の揺動動作開始点
の傾斜角度と同一であるからポジシヨナ３のゼロ
点調整、スパン調整などの再調整も不要となる。

このような利点は以下に説明する動作説明から
明らかであろう。すなわち、弁閉止時において、
駆動軸２側の長溝７ａとフイードバツクレバー４
の長溝４ａとを一致させ、要求される定格行程量
に合わせて係止ピン８で係止する。たとえば定格
行程量が大きな場合には、第３図Ａに示すよう
に、係止ピン８の係止位置をフイードバツクレバ
ー４の回転入力軸３ａから遠ざけ、小さい場合に
は第４図Ａに示すように、回転入力軸３ａに近づ
ける。

このようにすれば、フイードバツクレバー４の
回転入力軸３ａから連接位置までの距離が第３図
Ａ，Ｂに示す最大x₁のとき、フイードバツクレバ
ー４が揺動角度θ宛回動すれば、駆動軸２の定格
行程量が最大l₁となり、一方連接位置が第４図
Ａ，Ｂに示す最小x₂（＜x₁）のとき角度θに対応
する定格行程量が最小l₂（＜l₁）となることが明ら
かである。ここで、注目すべき点は、ブラケツト
部材７の長溝７ａがフイードバツクレバー４の動
作開始時における傾斜方向に傾斜していることに
より定格行程量を変更してもポジシヨナ３の動作
開始点および揺動度角θが共に変化せず、このた
めにポジシヨナ３のゼロ点調整、スパン調整など
の再調整が不要となることで、これはブラケツト
部材７の長溝７ａを水平としたときにおいて単に
リフト量変更の効果しか得られない場合に比べて
その効果は大きい。

なお、フイードバツクレバー４の連接位置まで
の距離ｘと駆動軸２の定格行程量ｌとの間には、
ｌ／ｘ＝一定の関係があり、これにより要求される定 格行程量に応じたフイードバツクレバー４の連接
位置が適宜選定される。

上述した構成のポジシヨナ３を用いると、フイ
ードバツクレバー４の連接位置を変えるだけで、
駆動軸２の定格行程量を変化させることができ、
これにより高精度、高分解能のポジシヨナを用い
ずともその制御性能が向上するもので、たとえば
パイロツトプラントに用いる自動調節弁における
弁容量の選択においても大きな余裕をもつことが
でき、その利点は大きい。

なお、上述した実施例では、板状のフイードバ
ツクレバー４の揺動端部に長溝４ａを設け、これ
に係止ピン８を嵌入させるようにしたが、本発明
はこれに限定されず、たとえば第２図Ｂに示すよ
うに、フイードバツクレバーが丸棒状である場合
にはリング状保持部１１ａを有する係止ピン１１
を用いればよい。

また、第５図および第６図は本発明に係るフイ
ードバツクレバーの変形例を示し、第５図はフイ
ードバツクレバー１２をポジシヨナ３の回転入力
軸３ａに移動可能に設け、その揺動端の係止ピン
１２ａをブラケツト部材７の長溝７ａに嵌入させ
た場合であり、さらに第６図は開脚自在な２本の
捧体１３ａ，１３ｂからなるフイードバツクレバ
ー１３で、その各端をポジシヨナ３の回転入力軸
３ａおよび駆動軸２の固定ボス部２ａの透孔にそ
れぞれ挿通させた簡易型の場合の例を示す。この
第６図に示す固定ボス部２ａの透孔は前述した実
施例で述べたブラケツト部材７の長溝７ａと同一
の傾斜角度で設けられ、またポジシヨナ３の回転
入力軸３ａに挿通した捧体１３ａはその透孔に対
して摺動自在となつている。

なお、前述した実施例は本発明に係るポジシヨ
ナを自動調節弁に適用した場合を説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、シリンダ
など各種の直動型操作器や位置決め機構等に広く
用いられる。

以上説明したように本発明に係るポジシヨナに
よれば、直動型駆動体に対しその駆動ストローク
長さに応じて連接位置を変更可能なフイードバツ
クレバーを用い、しかもその連接位置を駆動体の
動作開始点においてレバーの揺動開始点における
揺動端と回転入力軸とを結ぶ直線上で決定するよ
うにしたので、フイードバツクレバーの連接位置
を単に変更するだけで要求される定格行程量に対
応して変化させることができ、しかもポジシヨナ
の再調整が不要であり、これによりその制御性能
を向上できるばかりでなく、構造も極めて簡単
で、コスト的にも安価である等の種々優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るポジシヨナを実施した自
動調節弁装置の一実施例を示す概略斜視図、第２
図Ａは第１図における係止ピンの詳細図、第２図
Ｂはその変形例を示す図、第３図Ａ，Ｂはフイー
ドバツクレバーの連接位置が最大x₁のときの弁閉
時および弁開時の動作状態を示す説明図、第４図
Ａ，Ｂは同じく最小x₂のときの弁閉時および弁開
時の動作説明図、第５図および第６図は本発明の
他の実施例を示す一部省略斜視図である。 ２……駆動軸、３……ポジシヨナ、３ａ……回
転入力軸、４，１２，１３……フイードバツクレ
バー、７……ブラケツト部材、７ａ……長溝、
８，１１，１２ａ……係止ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転入力軸３ａを中心として所定角度範囲θ
   内で揺動自在に支持されたフイードバツクレバー
   ４を備え、このレバー４揺動端側を併設されてい
   る直動型駆動体２に対し連接させることで、この
   駆動体２の駆動方向における動作位置を検出する
   ポジシヨナ３において、前記駆動体２の動作開始
   点での前記レバー４との連接位置８を、このレバ
   ー４の揺動開始点における揺動端と前記回転入力
   軸３ａとを結ぶ直線上で前記駆動体２の駆動スト
   ロークｌの長さに応じた位置に変更可能に構成し
   たことを特徴とするポジシヨナ。