JPH0410403Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 ダイヤフラム背室８側に設けられたパイロツト
室９に設けられたノズル１０とフラツパ２７を対
向させ、該フラツパ２７の位置をムービングコイ
ル２６への通電電流値で制御し、パイロツト室９
の圧力を制御することで、該パイロツト室９の圧
力で変位するダイヤフラム６，７で主弁体４を駆
動し、二次圧を制御する電空レギユレータにおい
て、一次側１とパイロツト室９間の連通路１１
に、一次側１からパイロツト室９に供給する最小
空気流量を規定する小径の固定式オリフイス１２
を設け、このオリフイス１２と並列に設けたバイ
パス孔２０に、外部から操作できる流量調整弁２
１を設けることで、パイロツト室９への給気量を
外部から調整し、入力信号値に対する二次圧の変
化量を制御可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本考案は、電気的な入力信号値に応じた二次空
気圧を得ることのできる電空レギユレータに関す
る。

〔従来の技術〕

この種の電空レギユレータは、実開昭57−
112912号公報などによつてすでに公知である。こ
の電空レギユレータは、ムービングコイルと連動
するフラツパを、一次圧が入力しているパイロツ
ト室と連通したノズル開口と対向させ、ムービン
グコイルへの通電電流値によつてフラツパとノズ
ル開口間のギヤツプを制御することで、パイロツ
ト室の圧力を制御する構成になつている。パイロ
ツト室はダイヤフラム背室と連通しているため、
パイロツト室の圧力が上昇すると、ダイヤフラム
と連動する主弁の開度が増し、パイロツト室の圧
力が低下すると主弁の開度が小さくなる。すなわ
ちムービングコイルへの通電電流値Ｉによつて、
第４図、第５図に示すように、主弁孔から流出す
る二次圧Poutが制御され、電空レギユレータが
実現できる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで第４図に示すように、ムービングコイ
ルに通電される電流の基準値I₀に対応する二次圧
Pout₀を予め設定するゼロ点調整が必要である。
すなわち入力電流値Ｉに対する二次圧Poutの値
は、フラツパとノズル開口間のギヤツプによつ
て、特性線a1，a2，a3で示されるようにバラツ
キが出る。したがつて入力電流値Ｉが０の場合
に、二次圧Poutが所定の値となるようにゼロ点
調整することが必要となる。特性線a2が、ゼロ
点調整された場合の二次圧特性である。

このゼロ点調整は、フラツパないしムービング
コイルを支持している板バネの位置を外部から調
整することで行なつている。すなわち調整ネジで
板バネを変位させることで、フラツパとノズル開
口間のギヤツプを変化させ、規定電流が通電され
た時のパイロツト室の圧力、すなわち二次圧
Poutを規定値に設定する。

ところで第５図に示すように、入力電流値Ｉに
対する二次圧Poutの変化量を特性線b1やb2など
のように変えることができると、機器の取扱い上
極めて有効である。従来の電空レギユレータで
は、入力電気回路の抵抗を可変にして行なうもの
があつたが、抵抗が温度による影響で不安定であ
るため、この特性線の傾きの調整を容易に行なう
ことが困難であつた。

本考案の技術的課題は、従来の電空レギユレー
タにおけるこのような問題を解消し、外部からの
手動操作で簡単に入力電流値−二次圧特性線の傾
きを変え得るようにすることにある。また従来の
電空レギユレータでは、手動で簡単に二次圧力
Poutを出力することが困難であつたため、ゼロ
点調整や電気的にSpan（特性の傾き）調整を行な
つた後でも、これらの調整を動かさずに手動で任
意に二次圧力Poutを出力することも課題の一つ
である。

〔課題を解決するための手段〕

この技術的課題を解消するために講じた本考案
による技術的手段は、第１図に示す実施例に基づ
いて説明すると、次のようになる。入口１と出口
２間の主弁孔３は、ダイヤフラム６，７で駆動さ
れる主弁体４で開閉され、二次圧Poutが変化す
る。ダイヤフラム背室８は、パイロツト室９を介
してノズル１０と連通し、かつ該パイロツト室９
は、連通孔１１およびオリフイス１２を介して入
口１と連通している。このオリフイス１２に対し
並列に形成されたバイパス孔２０に、ニードル２
１などから成る調整弁が設けられている。また前
記ノズル１０の開口に対向して、フラツパ２７が
配設され、このフラツパ２７は、ムービングコイ
ル２６などの電磁手段で駆動される。

〔作用〕

入口１からオリフイス１２を通過してパイロツ
ト室９に一次側から圧縮空気が供給され、ノズル
１０からフラツパ２７側に噴出すると共に、ダイ
ヤフラム背室８に流入して、ダイヤフラム６，７
を押圧し、主弁体４が開弁方向に駆動されて、出
口２側に二次圧が発生する。いまオリフイス１２
と並列のニードル２１を開けると、第２図のd0
が大きくなる。そこでノズル開口径ｄ、一次圧一
定とすると、第３図ロで曲線d1がd2，d3のよう
になる。つまり一定背圧Ｐを出そうとすると、変
位δxが長くなる。この場合、コイルがフラツパ
とノズルのギヤツプＧを小さくするように働く力
Ｆは一定として、Ｆに反する力として、コイルを
固定している板バネの反力と、オリフイス径d0
が大きくなり、流量が増したことによる、フラツ
パに対する噴流力が大きくなり、見かけ上のフラ
ツパを押し下げようとする力Ｆが小さくなる。し
たがつて第５図のb2の傾きがb1のようになる。
ただし第２図のｄとd0の関係が、ｄ＞d0の時で
ある。

オリフイス１２と並列のニードル２１をさらに
開けて、ｄ≦d0となると、次のようになる。す
なわちパイロツト室９およびダイヤフラム背室８
の圧力Ｐが上昇し、主弁体４が開弁方向に移動し
て、二次圧Poutを上昇させる。逆にニードル２
１を閉じると、パイロツト室９およびダイヤフラ
ム背室８の圧力Ｐが低下し、主弁体４が閉弁方向
に駆動されて、二次圧Poutを低下させる。した
がつて電磁手段で変位するフラツパ２７の位置が
一定の場合でも、ニードル２１を調整してパイロ
ツト室９への流入空気量を調整することで、電磁
手段への通電電流値に対する二次圧Poutの変化
量を容易に制御できる。このように、一次側１と
パイロツト室９との間には、ノズル１０より小径
で固定式のオリフイス１２と、このオリフイス１
２と並列の流量調整弁２１しか存在しないため、
オリフイス１２によつて、常に最小流量の圧縮空
気をパイロツト室９に供給することができる。そ
して、流量調整弁２１を外部から操作して、パイ
ロツト室９への圧縮空気の供給量を調整すること
で、前記のように二次圧の変化量を容易に制御で
きる。

〔実施例〕

次に本考案による電空レギユレータが実際上ど
のように具体化されるかを実施例で説明する。第
１図は本考案による電空レギユレータの実施例を
示す断面図である。ボデーＢには、入口（一次
側）１と出口（二次側）２との間に、主弁孔３が
形成され、その中に円錐状の主弁体４が挿入さ
れ、主弁体４を閉弁方向に付勢する圧縮コイルバ
ネ５が主弁体４とボデーキヤツプbcとの間に配
設されている。主弁体４は１対のダイヤフラム
６，７で開弁方向に駆動される。すなわちダイヤ
フラム背室８はパイロツト室９を介してノズル１
０と連通しており、パイロツト室９は連通孔１１
を介して、入口１と連通している。そして連通孔
１１の途中には、前記ノズル１０より小径のオリ
フイス１２が設けられている。このオリフイス１
２と並列にバイパス路２０が形成され、バイパス
路２０に、外部から操作可能なニードル２１が設
けられていて、バイパス路２０の通路面積を調節
可能となつている。

１対のダイヤフラム６と７間は排気室となつて
おり、排気ポート１３によつて大気に開放されて
いる。下側のダイヤフラム７を支持しているデイ
スク１４には、二次圧室１５に開口する排気弁孔
１６が形成され、この排気弁孔１６は、主弁体４
を駆動する弁棒１７端部のリリーフ弁１８で開閉
される。なお二次圧室１５は、下側のダイヤフラ
ム７に面し、かつ出口２と連通し、二次圧が作用
する。またダイヤフラム７を支持するデイスク１
４には、両ダイヤフラム６，７をダイヤフラム背
室８側に付勢する圧縮コイルバネからなるバイア
スバネ１９が配設されている。

ボデーＢの上方に設けられたケーシング２２に
は、リング状の永久磁石２３とその上下両端に配
設されたヨーク２４と、上側ヨーク２４と一体の
コア２５と、ムービングコイル２６が内蔵されて
いる。そしてムービングコイル２６に、ノズル１
０の開口に対向するフラツパ２７が支持されてい
る。ムービングコイル２６がコア２５に接触した
りすることなく、円滑に移動できるように、ムー
ビングコイル２６が板バネ２８で支持され、フラ
ツパ２７とムービングコイル２６間のステム２９
部分が片持ちの板バネ３０に支持されている。こ
の片持ち板バネ３０の基端上には、ゼロ点調整用
の板バネ３１が重ねられ、その上向きに曲げられ
た立ち上がり部３２と対応する位置に、ゼロ点調
整ネジ３３が設けられている。

〔動作説明〕

いま入口１に一次圧の空気が流入すると、連通
孔１１からオリフイス１２を通過してパイロツト
室９に流入し、ダイヤフラム背室８に流入すると
共に、ノズル１０からフラツパ２７側に噴出す
る。フラツパ２７に噴出するが、フラツパ２７と
ノズル１０の先端との間のギヤツプＧが小さい
と、パイロツト室９およびダイヤフラム背室８の
圧力が上昇し、ダイヤフラム６，７を押し下げ
る。するとデイスク１４で弁棒１７が押し下げら
れて、主弁体４が下降し、主弁孔３を開く。そし
て主弁孔３から出口２側に流出する。

ダイヤフラム背室８の圧力Ｐは、ノズル１０と
フラツパ２７との間のギヤツプＧに依存するが、
このギヤツプは、ムービングコイル２６に通電さ
れる電流の値に依存する。すなわち電流値が大き
いと、永久磁石２３との相互作用で、ムービング
コイル２６が下降し、ギヤツプＧを小さくする方
向に作用する。するとパイロツト室９およびダイ
ヤフラム背室８の圧Ｐが上昇し、ダイヤフラム
６，７を押し下げる力が増大する。逆にムービン
グコイル２６への通電電流値が小さくなると、ム
ービングコイル２６は上昇するため、フラツパ２
７とノズル１０間のギヤツプＧが拡大し、パイロ
ツト室９およびダイヤフラム背室８の圧力Ｐが低
下する。

いま前記のように主弁体４が下降して、主弁孔
３が開いている状態において、ムービングコイル
２６への通電電流値が小さくなると、フラツパ２
７が上昇して、ギヤツプＧが大きくなり、ダイヤ
フラム背室８の圧Ｐが低下するため、ダイヤフラ
ム６，７は、二次圧およびバイアスバネ１９で上
側に押し上げられるので、排気弁孔１６が上昇し
て排気弁体１８から離れ、二次圧が排気弁孔１６
→排気室→排気ポート１３の順に流出する。これ
によつて二次圧室１５の圧が降下し、ダイヤフラ
ム背室８の圧Ｐとバランスすると、弁棒１７が上
昇して排気弁体１８が排気弁孔１６に接触し閉弁
する。このように弁棒１７および主弁体４が上昇
すると、主弁孔３の開度が狭くなり、二次圧
Poutが低下する。

このようにして、ムービングコイル２６に通電
される電流値に比例した二次圧Poutが得られ、
第４図、第５図のような特性となる。

ゼロ点調整用のネジ３３をネジ込むと、ゼロ点
調整用の板バネの立ち上がり部３２が押されて支
持バネ３０を押し下げるため、ムービングコイル
２６およびフラツパ２７も下降し、ギヤツプＧを
狭くする。逆にネジ３３をゆるめると、立ち上が
り部３２が元に戻り支持バネ３０が上昇するの
で、ムービングコイル２６およびフラツパ２７も
上昇し、ギヤツプＧが拡大する。したがつてネジ
３３を調整するのみで、パイロツト室９およびダ
イヤフラム背室８の圧が変化し、第４図のよう
に、入力電流値が一定でも二次圧を制御できるこ
とになり、ゼロ点調整を行なうことができる。

本考案により、二次圧Poutの変化量を制御す
るには、ニードル２１を調整することにより、バ
イパス孔２０の通過流量を調整する。したがつて
まずゼロ点調整し、かつニードル２１を閉じてい
る状態の、入力電流の変化に対する二次圧Pout
の変化が、第５図の特性線b1であるとすると、
いまニードル２１を開いてバイパス孔２０の流量
を増大させる。するとパイロツト室９およびダイ
ヤフラム背室８への一次側からの流入量が増大
し、ダイヤフラム背室８の圧力Ｐが上昇する。そ
の結果、ダイヤフラム６，７が押し下げられて、
主弁体４が下降し、主弁孔３の開度が増大し、二
次圧Poutが上昇する。したがつて第５図の特性
線b2のように入力電流値に対する二次圧Poutの
変化量が大きくなる。

オリフイス１２と並列のバイパス孔２０にニー
ドル２１を設けることで、二次圧Poutの変化量
を制御できるのは、次のような理由による。第２
図は、ノズル１０とニードル２１の部分を模式的
に示した断面図である。すなわちノズル１０に連
通するパイロツト室９に、バイパス孔２０を介し
てニードル２１が連通していることになる。

この模式図において、フラツパ２７がノズル１
０の先端に接触する位置を、フラツパ２７の変位
が０で、ムービングコイル２６によつてフラツパ
２７を上昇させたときのフラツパ２７の変位を
δχとする。いまノズル１０もニードル２１部の
開度も変化しない場合は、第３図イのように、フ
ラツパ２７が上昇して、変位δχが増加するに伴
つて、パイロツト室９の圧力はノズル１０から容
易に噴出できるので、パイロツト室の背圧Ｐは、
曲線c1〜c3のように次第に低下する。また一次側
からの供給圧を一定として、ノズル１０の径ｄに
対しニードル２１の開度を絞ると、曲線d1のよ
うに、フラツパ２７の変位に対して急速にパイロ
ツト室の圧Ｐが低下するが、曲線d3に示すよう
に、ニードル２１部の開度が大きくなり、パイロ
ツト室への供給量が増加すると、フラツパ２７の
変位量に対するパイロツト室の圧力低下は小さく
なる。

ハは、フラツパ２７の位置を一定とし、かつノ
ズル１０の径も一定とし、ニードル２１の開度を
次第に大きくした場合の、パイロツト室の圧力変
化を示すもので、ニードル２１の開度が大きくな
るにつれて、パイロツト室の圧が次第に上昇して
いる。ロは、ニードル２１の開度とフラツパ２７
位置を一定とし、ノズル１０の径ｄを変化させた
場合で、ノズル１０の径が大きくなるにつれて、
パイロツト室の圧Ｐは低下する。

以上を総合すると、d0＞ｄの場合は、ノズ
ル・フラツパの特性として、フラツパ２７の位置
を一定とし、ニードル２１の開度を変化させる
と、開度に応じてパイロツト室の圧が上昇するこ
とが認められる。したがつて第５図のように、ニ
ードル２１を調整することで、入力電流の変化に
対する二次圧Poutの変化量を制御することが可
能となる。

なおニードル２１を調節してパイロツト室９の
圧を増加させると、ノズル１０からの噴出量も増
加する。したがつて噴出空気がフラツパ２７に当
たり、パイロツト室９の圧力が上昇する。逆にニ
ードル２１を閉じてパイロツト室９の圧を低下さ
せると、フラツパ２７に妨げられることなしに、
噴出できるので、パイロツト室９の圧力が低下す
る。このようにニードル２１でダイヤフラム背室
８の圧力を変化させ、二次圧Poutを制御するこ
とで、ゼロ点調整の作用も得られる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、ダイヤフラム背
室８およびノズル１０と通じているパイロツト室
９と一次側間の連通路１１に、パイロツト室９に
最小空気流量を供給する小径の固定式オリフイス
１２と並列に、外部から操作できるニードル２１
を設け、ニードル２１を調節することで、パイロ
ツト室９への給気量を制御する構成になつてい
る。そのため、外部からニードル２１を手動調整
するのみで、入力電流値に対する二次圧Poutの
変化量を容易に制御でき、適用機器に応じて所望
の二次圧Poutを容易に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による電空レギユレータの実施
例を示す縦断面図、第２図は同電空レギユレータ
の要部の模式図、第３図は同模式構成の特性を示
す図、第４図は電空レギユレータにおけるゼロ点
調整を示す特性図、第５図は入力電流−二次圧の
変化量を示す特性図である。 図において、３は主弁孔、４は主弁体、６，７
はダイヤフラム、８はダイヤフラム背室、９はパ
イロツト室、１０はノズル、１１は連通孔、１２
はオリフイス、１５は二次圧室、１６は排気弁
孔、２０はバイパス孔、２１はニードル、２６は
ムービングコイル、２７はフラツパ、２８，３０
は板バネ、３３はゼロ点調整ネジをそれぞれ示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ダイアフラム背室８側に設けられたパイロツト
   室９に開けたノズル１０とフラツパ２７を対向さ
   せ、該フラツパ２７の位置をムービングコイル２
   ６への通電電流値で制御し、パイロツト室９の圧
   力を制御することで、該パイロツト室９の圧力で
   変位するダイアフラム６，７で主弁体４を駆動
   し、二次圧を制御する電空レギユレータにおい
   て、 一次側１とパイロツト室９間の連通路１１に、
   一次側１からパイロツト室９に供給する最小空気
   流量を規定する、前記ノズル１０より小径の固定
   式オリフイス１２を設け、 このオリフイス１２と並列に設けたバイパス孔
   ２０に、外部から操作できる流量調整弁２１を設
   けたことを特徴とする電空レギユレータ。