JPH0416643B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0416643B2 JPH0416643B2 JP59088178A JP8817884A JPH0416643B2 JP H0416643 B2 JPH0416643 B2 JP H0416643B2 JP 59088178 A JP59088178 A JP 59088178A JP 8817884 A JP8817884 A JP 8817884A JP H0416643 B2 JPH0416643 B2 JP H0416643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- nozzle
- valve
- output
- port
- 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
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電気信号を流体圧、特に空気圧に変
換する電気信号−空気圧変換ユニツトに関し、一
層詳細にはその変換要素としてのノズルフラツパ
を電歪素子で構成した電気信号−空気圧変換ユニ
ツトに関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric signal-pneumatic conversion unit that converts an electric signal into fluid pressure, particularly air pressure, and more specifically, the nozzle flapper as the conversion element is electrostrictive. The present invention relates to an electric signal to pneumatic conversion unit composed of elements.
[従来の技術]
従来、電気信号を空気圧に変換する装置として
はトルクモータが広汎に採用されてきた。すなわ
ち、このトルクモータによればモータを構成する
コイルに電流を供給し、この電流値に対応する回
転力を変位に変えることにより、ノズルフラツ
パ、パイロツト弁等を介して空気圧に変換してい
る。この場合、トルクモータには通常4mA乃至
20mAの直流電流が使われている。[Prior Art] Conventionally, torque motors have been widely used as devices for converting electrical signals into pneumatic pressure. That is, according to this torque motor, current is supplied to the coils constituting the motor, and by converting the rotational force corresponding to the current value into displacement, it is converted into air pressure via the nozzle flapper, pilot valve, etc. In this case, the torque motor usually has 4mA or
A direct current of 20mA is used.
このようなトルクモータを使つて電気−空気式
変換器などの制御機器を構成する場合、トルクモ
ータによつて発生する力が少しでも大きいほうが
機械的振動などの影響に対しても強くなり、また
性能的にも安定した製品が得られる。 When using such a torque motor to configure a control device such as an electric-pneumatic converter, the larger the force generated by the torque motor, the stronger it will be against the effects of mechanical vibration, etc. A product with stable performance can be obtained.
ところが最近、制御機器の小型計量化が要求さ
れるようになつてきたため、前記トルクモータを
いかに小型に製作するかが重要な課題になつてい
る。つまり、トルクモータを小型化すればするほ
ど一般的に電流値に対応して発生する力も小さく
なるため、どうしても前述した機械振動などに対
して弱くなり、制御機器の使用条件如何によつて
はトルクモータを使用すること自体技術的に不可
能となる。一方、近年に至り耐振動性、耐衝撃性
を向上させて小型、軽量化を図るという課題の下
に従来とは全く別の角度から電気信号を空気圧に
変換する要素として電歪素子が採用されるに至つ
た。 However, recently, there has been a demand for smaller control equipment, so how to make the torque motor as small as possible has become an important issue. In other words, the smaller the torque motor is, the smaller the force generated in response to the current value will be, so it will inevitably become more susceptible to the mechanical vibrations mentioned above, and depending on the usage conditions of the control equipment, the torque Using a motor itself is technically impossible. On the other hand, in recent years, electrostrictive elements have been adopted as elements for converting electrical signals into air pressure from a completely different angle than before, with the aim of improving vibration resistance and impact resistance, and making them smaller and lighter. I reached the point where
[発明が解決しようとする課題]
このように電歪素子を用いることにより耐振動
性、耐衝撃性は著しく向上するが、パイロツト弁
と組み合せて電気信号−空気圧変換器として製品
化するにはまだ問題が残されている。[Problem to be solved by the invention] As described above, the vibration resistance and impact resistance are significantly improved by using an electrostrictive element, but it is still not possible to commercialize it as an electric signal to pneumatic converter by combining it with a pilot valve. Problems remain.
すなわち、一般的に電歪素子は電圧の変化に対
応する変位はわずかなものであり、比較的大きな
変位を得ようとすれば、印加する電圧変化も大き
くしなければならず電気回路の簡素化の見地から
も好ましくない。また、変位が大きければ性能面
並びに素子の寿命の点からも好ましくなく実用性
のないものになつてしまう。従つて、電歪素子の
変位量が小さくても大きな出力圧の変化が得られ
ようにパイロツト弁側においても若干の改良を施
す必要がある。 In other words, in general, an electrostrictive element has a small displacement in response to a change in voltage, and in order to obtain a relatively large displacement, the applied voltage change must also be large, which simplifies the electrical circuit. It is also unfavorable from the point of view. Moreover, if the displacement is large, it is undesirable from the viewpoint of performance and the life of the element, and becomes impractical. Therefore, it is necessary to make some improvements on the pilot valve side so that a large change in output pressure can be obtained even if the amount of displacement of the electrostrictive element is small.
本発明は、このような実情を考えて提案された
もので、電歪電子と高圧で使用しても空気消費量
が少ないノンブリード型パイロツト弁とを効果的
に組み合せることにより、耐振動性と耐衝撃性を
向上して小型軽量化が容易に図れると共に精度の
高い電気信号−空気圧変換ユニツトを提供するこ
とを目的とする。 The present invention has been proposed in consideration of these circumstances, and has improved vibration resistance by effectively combining electrostrictive electronics and a non-bleed pilot valve that consumes less air even when used at high pressure. It is an object of the present invention to provide an electrical signal-to-pneumatic conversion unit which can be easily reduced in size and weight by improving impact resistance and has high precision.
[課題を解決するための手段]
前記目的を達成するために、本発明ではノズル
フラツパの変位量に応じてノズル背圧を変化させ
るノズルフラツパ機構と、前記ノズル背圧に応動
するダイヤフラムにより供給ポートと出力ポート
とを結ぶ給気口に設けた内弁を開閉制御して出力
空気圧を制御するノンブリード型のパイロツト弁
部を含む電気信号−空気圧変換ユニツトであつ
て、前記ノズルフラツパを電気信号の変化に対応
して変位するバイモルフ型電歪素子で形成する一
方、上部と下部の二つのダイヤフラムで供給圧力
室を画成し、上部ダイヤフラムの上側にノズル背
圧室を画成し、下部ダイヤフラムの下側に大気圧
室を画成することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a nozzle flapper mechanism that changes the nozzle back pressure according to the amount of displacement of the nozzle flapper, and a diaphragm that responds to the nozzle back pressure to control the supply port and the output. An electrical signal-pneumatic conversion unit that includes a non-bleed type pilot valve section that controls the output air pressure by opening and closing an inner valve provided at an air supply port connected to a port, and the nozzle flapper responds to changes in the electrical signal. The upper and lower diaphragms define a supply pressure chamber, a nozzle back pressure chamber is defined above the upper diaphragm, and a nozzle back pressure chamber is defined below the lower diaphragm. It is characterized by defining an atmospheric pressure chamber.
[作用]
電歪素子に電圧を印加するとノズル背圧が変化
する。このノズル背圧の変化はパイロツト弁を変
位させ、出力ポート側へ流体が流れる。下部ダイ
ヤフラムは大気圧側に接しているために、出力圧
は下部ダイヤフラムに伝達されず、ノズル背圧と
出力圧の圧力ゲインが極めて大きくとれる。[Function] When a voltage is applied to the electrostrictive element, the nozzle back pressure changes. This change in nozzle back pressure displaces the pilot valve, allowing fluid to flow toward the output port. Since the lower diaphragm is in contact with the atmospheric pressure side, the output pressure is not transmitted to the lower diaphragm, and the pressure gain between the nozzle back pressure and the output pressure is extremely large.
[実施例]
次に本発明に係る電気信号−空気圧変換ユニツ
トについて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参
照しながら以下詳細に説明する。[Embodiments] Next, preferred embodiments of the electrical signal-pneumatic conversion unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図において、参照符号10は電気信号−空
気圧変換ユニツト本体で、その内部上方に設けら
れたノズルフラツパ機構12と内部下方に設けら
れたパイロツト弁部14とから構成される。 In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electrical signal to pneumatic conversion unit main body, which is comprised of a nozzle flapper mechanism 12 provided at the upper part of the interior and a pilot valve section 14 provided at the lower part of the interior.
ノズルフラツパ機構12は、後述するパイロツ
ト弁部14のノズル背圧室16に通じる所定口径
のノズル18と、このノズル18の前方にその自
由端部において所定の間隔を有して配設されると
共に基端部が変換ユニツト本体10にネジ20止
めされる板状のフラツパ22とからなる。前記フ
ラツパ22は、第2図に示すように、その上、下
面の表面に電極が施された二枚の圧電セラミツク
24,24とこれらの圧電セラミツク24,24
に挟まれた中間電極板26とからなるいわゆる電
歪素子で形成され、夫々に結線されたリード線2
8,28を介して所定の電圧が印加されるように
なつている。 The nozzle flapper mechanism 12 includes a nozzle 18 of a predetermined diameter that communicates with a nozzle back pressure chamber 16 of a pilot valve section 14, which will be described later, and a base. It consists of a plate-shaped flapper 22 whose end portion is fixed to the conversion unit main body 10 with screws 20. As shown in FIG. 2, the flapper 22 has two piezoelectric ceramics 24, 24 each having an electrode on its upper and lower surfaces, and
The lead wires 2 are formed of a so-called electrostrictive element consisting of an intermediate electrode plate 26 sandwiched between the lead wires 2 and
A predetermined voltage is applied via terminals 8 and 28.
一方、前記パイロツト弁部14は上下方向にタ
ンデムに配設された二枚のダイヤフラム30,3
2と、これらのダイヤフラム30,32に連動す
る排気弁34および内弁36等を含む。なお、前
記内弁36は給気弁部55と排気弁部56とを有
し且つこの内弁36は排気弁34と軸方向に分離
形成される。 On the other hand, the pilot valve section 14 consists of two diaphragms 30, 3 arranged vertically in tandem.
2, an exhaust valve 34, an inner valve 36, etc. which are interlocked with these diaphragms 30, 32. The inner valve 36 has an air supply valve section 55 and an exhaust valve section 56, and the inner valve 36 is formed separately from the exhaust valve 34 in the axial direction.
次に、前記上部ダイヤフラム30の上側に画成
されたノズル背圧室16には、供給ポート38に
通じる通路40,42を介して供給圧力(加圧空
気)が導入される。なお、この際、前記下流側の
通路40には前記加圧空気の流量を規制する固定
オリフイス44が介設される。 Next, supply pressure (pressurized air) is introduced into the nozzle back pressure chamber 16 defined above the upper diaphragm 30 through passages 40 and 42 communicating with the supply port 38. At this time, a fixed orifice 44 is provided in the downstream passage 40 to regulate the flow rate of the pressurized air.
また、前記上部ダイヤフラム30とこの上部ダ
イヤフラム30より有効面積が若干小さい下部ダ
イヤフラム32とで画成された供給圧力室46に
は、前記上流側の通路42を介して供給ポート3
8からの供給圧力が直接導入される。 Further, a supply pressure chamber 46 defined by the upper diaphragm 30 and a lower diaphragm 32 having a slightly smaller effective area than the upper diaphragm 30 is connected to a supply port 3 via the upstream passage 42.
The supply pressure from 8 is introduced directly.
さらに、下部ダイヤフラム32の下側には大気
圧室48が画成され、通路(排気ポート)50を
介して大気が直接導入される。 Additionally, an atmospheric pressure chamber 48 is defined below the lower diaphragm 32, into which the atmosphere is directly introduced via a passageway (exhaust port) 50.
そして、前記内弁36は前述した三つの圧力が
バランスした状態では供給ポート38と出力ポー
ト52とを結ぶ給気口54を閉じるように配置さ
れる。しかも、その際、前記内弁36と一体的に
形成された排気弁56は前記排気弁34に形成さ
れた排気口60と係合し、この排気口60から大
気圧室48に至る排気通路58を閉塞する。従つ
て、このパイロツト弁部14は平衡時は排気が行
われないノンブリード型で構成される。 The inner valve 36 is arranged so as to close the air supply port 54 connecting the supply port 38 and the output port 52 when the three pressures described above are balanced. Moreover, at this time, the exhaust valve 56 formed integrally with the inner valve 36 engages with an exhaust port 60 formed in the exhaust valve 34, and an exhaust passage 58 leading from the exhaust port 60 to the atmospheric pressure chamber 48. occlude. Therefore, this pilot valve section 14 is constructed of a non-bleed type in which exhaust is not performed during equilibrium.
さらに、前記排気弁34が摺動する通路62に
はOリング64が介設され、前述した大気圧室4
8と相俟つて出力ポート52内の出力圧が空気圧
の状態で下部ダイヤフラム32等にフイードバツ
クされないようになつている。 Furthermore, an O-ring 64 is interposed in the passage 62 in which the exhaust valve 34 slides, and the above-mentioned atmospheric pressure chamber 4
8, the output pressure in the output port 52 is prevented from being fed back to the lower diaphragm 32 etc. in the pneumatic state.
その代わりに、前記出力圧は第3図のように圧
力を電気信号に変換する圧力センサ66を介して
入力側に電気的にフイードバツクされるようにな
つている。 Instead, the output pressure is electrically fed back to the input side via a pressure sensor 66 that converts the pressure into an electrical signal, as shown in FIG.
つまり、パイロツト弁部14からの出力圧が圧
力センサ66により電気信号として検出された
後、適宜増幅回路68を介してコントローラ70
にフイードバツクされる。そしてコントローラ7
0では前記信号と電気信号−空気圧変換ユニツト
本体10への入力信号とを比較し、その偏差分が
逐次増幅回路72で増幅されると共に適宜電圧に
変換された後、前記フラツパ22に印加されるよ
うになつている。 That is, after the output pressure from the pilot valve section 14 is detected as an electrical signal by the pressure sensor 66, it is sent to the controller 70 via the amplifier circuit 68 as appropriate.
Feedback will be provided to and controller 7
At 0, the signal is compared with the input signal to the electrical signal-pneumatic conversion unit main body 10, and the deviation is amplified by the successive amplifier circuit 72 and converted into a voltage as appropriate, and then applied to the flapper 22. It's becoming like that.
なお、第1図中の符号74は内弁36を常時閉
弁方向に付勢するスプリングである。 Note that reference numeral 74 in FIG. 1 is a spring that always biases the inner valve 36 in the valve-closing direction.
つぎに、このように構成された本実施例の作用
を説明する。 Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained.
今、第1図のように系が平衡している状態で、
電歪素子からなるフラツパ22に印加される電圧
が増えると、フラツパ22の自由端はノズル18
を閉じる方向に変位する。 Now, when the system is in equilibrium as shown in Figure 1,
When the voltage applied to the flapper 22 made of an electrostrictive element increases, the free end of the flapper 22 moves toward the nozzle 18.
Displaced in the direction of closing.
これにより、ノズル18から噴出する空気量が
減少することからノズル背圧室16の圧力(ノズ
ル背圧)が増大し、該圧力は上部ダイヤフラム3
0の上面に作用する。 As a result, the amount of air ejected from the nozzle 18 decreases, so the pressure in the nozzle back pressure chamber 16 (nozzle back pressure) increases, and this pressure is applied to the upper diaphragm 3.
Acts on the top surface of 0.
この結果、前記系の平衡状態がくずれ、上部と
下部のダイヤフラム30,32の下降に伴つてこ
れと一体の排気弁34および該排気弁34に連動
する内弁36が同じく下降することから、給気口
54が開かれて供給ポート38からの供給圧力の
一部が出力圧となつて出力ポート52に供給され
る。この出力圧が図外の負荷側に供給されて所期
の機能を奏するのである。 As a result, the equilibrium state of the system is disrupted, and as the upper and lower diaphragms 30, 32 descend, the exhaust valve 34 integrated therewith and the inner valve 36 linked to the exhaust valve 34 also descend. The air port 54 is opened and a portion of the supply pressure from the supply port 38 becomes output pressure and is supplied to the output port 52. This output pressure is supplied to the load side (not shown) and performs the intended function.
この際、本実施例では前述したように、排気弁
34が摺動する通路62がOリング64により気
密的にシールされると共に下部ダイヤフラム32
の下側が常時大気に解放されて、前記出力圧が空
気圧の状態で下部ダイヤフラム32にフイードバ
ツクされないようになつているため、ノズル背圧
対出力圧の圧力ゲインは非常に大きくなつてお
り、ノズル背圧がわずかに変化しただけで出力圧
は大幅に変化する。 At this time, in this embodiment, as described above, the passage 62 in which the exhaust valve 34 slides is hermetically sealed by the O-ring 64, and the lower diaphragm 32
Since the lower side is always open to the atmosphere and the output pressure is not fed back to the lower diaphragm 32 in the pneumatic state, the pressure gain of the nozzle back pressure versus the output pressure is very large, and the nozzle back pressure is Even a small change in pressure will result in a large change in output pressure.
なお、前記のままでは内弁36が下方に動き給
気口54は開いたままになるが、実際には前述し
たように、圧力センサ66(第3図参照)により
出力圧が電気信号として入力側にフイードバツク
される。従つて、入力信号に見合つた出力圧にな
るとノズル背圧は元に戻り、これにより内弁36
も元の状態に復帰して給気口54および排気口6
0を共に閉じて新しい平衡状態が得られる。 In addition, if the inner valve 36 moves downward and the air supply port 54 remains open, in reality, as described above, the output pressure is input as an electrical signal by the pressure sensor 66 (see Fig. 3). Feedback is given to the side. Therefore, when the output pressure matches the input signal, the nozzle back pressure returns to its original state, which causes the inner valve 36 to
The air supply port 54 and the exhaust port 6 are also restored to their original state.
0 together and a new equilibrium state is obtained.
次に、第4図乃至第6図は本発明の第2乃至第
4実施例を示すものである。 Next, FIGS. 4 to 6 show second to fourth embodiments of the present invention.
第4図は、変換器本体10のハウジングに給気
口54を迂回するようにして通路径の非常に小さ
いバイパス通路76を形成し、供給ポート38の
加圧空気を常時微量で出力ポート52側に供給す
るようにした例である。 In FIG. 4, a bypass passage 76 with a very small passage diameter is formed in the housing of the converter main body 10 so as to bypass the air supply port 54, and a small amount of pressurized air from the supply port 38 is constantly supplied to the output port 52 side. This is an example of supplying
これによれば、系の平衡状態においても、出力
圧が逐次上昇することから該余剰圧力を逃がすよ
うに内弁36の排気弁56および給気弁部55が
若干開いた(換言すれば浮いた)状態で保持され
るため、ノズル背圧の少しの変化でも感応するこ
とになり、弁精度が一段と高まる。つまり、前記
バイパス通路76がない場合には、給気弁部55
等が閉弁時においてゴム等のライニング部材を有
した給気口54等のシート部に強く密着する(く
いこむ)などして感度が低下することになるので
あるが、本実施例ではそれが回避される。 According to this, even in an equilibrium state of the system, as the output pressure increases successively, the exhaust valve 56 and the air supply valve part 55 of the inner valve 36 open slightly to release the excess pressure (in other words, the air supply valve part 55 opens slightly). ), the valve is sensitive to even the slightest change in nozzle back pressure, further increasing valve accuracy. That is, if the bypass passage 76 is not present, the air supply valve portion 55
When the valve is closed, the air supply port 54, etc. has a lining member made of rubber or the like, and the sensitivity is reduced due to strong contact with the seat portion of the air supply port 54, etc., which has a lining member such as rubber, but this is avoided in this embodiment. be done.
第5図は、第4図と同様の目的でバイパス通路
78を内弁36の内部に形成した例である。 FIG. 5 shows an example in which a bypass passage 78 is formed inside the inner valve 36 for the same purpose as in FIG. 4.
第6図は第5図と同じくバイパス通路80を内
弁36の内部に形成するが、給気口54の代わり
に排気口60を迂回するように形成した例であ
る。この場合は第4図および第5図とは逆に、平
衡状態において逐次圧力低下する出力圧を補償す
るように内弁36等を若干開いて供給圧力を出力
側に導入する。また、前記バイパス通路80は出
力ポート52と排気ポート50とを連通するよう
にハウジングに形成してもよい。 FIG. 6 shows an example in which a bypass passage 80 is formed inside the inner valve 36 as in FIG. 5, but it is formed so as to bypass the exhaust port 60 instead of the air supply port 54. In this case, contrary to FIGS. 4 and 5, the inner valve 36 and the like are slightly opened to introduce the supply pressure to the output side so as to compensate for the output pressure which gradually decreases in the equilibrium state. Further, the bypass passage 80 may be formed in the housing so as to communicate the output port 52 and the exhaust port 50.
なお、以上の実施例ではいずれもノズルフラツ
パ機構12とパイロツト弁部14とが変換器本体
10に一体的に組み込まれているが、両者12,
14を分離するようにして構成できることは言う
までもない。 In each of the above embodiments, the nozzle flapper mechanism 12 and the pilot valve section 14 are integrated into the converter main body 10, but both 12,
Needless to say, it is possible to construct the 14 parts separately.
[発明の効果]
以上、説明したように本発明によれば、ノズル
フラツパを電歪素子で形成するようにしたので、
耐振動性、耐衝撃性を向上して変換ユニツトの小
型軽量化が容易にはかれる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since the nozzle flapper is formed of an electrostrictive element,
The conversion unit can be easily made smaller and lighter by improving vibration resistance and impact resistance.
さらに、パイロツト弁部において出力圧を空気
圧の状態でダイヤフラムにフイードバツクをかけ
ないようにしたので、電歪素子のわずかな変位量
でも大きな出力圧の変化が得ることができ、消費
電力の節約がはかれると共に電歪素子のヒステリ
シス特性および非線形性の影響を小さくして精度
の高い変換ユニツトを提供できる。また、電歪電
子の変位量が小さくてすむので電歪素子自体の耐
久性の面でも有効である。 Furthermore, since the output pressure in the pilot valve part is in the pneumatic state and no feedback is applied to the diaphragm, a large change in output pressure can be obtained even with a small amount of displacement of the electrostrictive element, resulting in savings in power consumption. At the same time, it is possible to reduce the influence of the hysteresis characteristics and nonlinearity of the electrostrictive element, thereby providing a highly accurate conversion unit. Furthermore, since the amount of displacement of the electrostrictive electrons can be small, it is also effective in terms of durability of the electrostrictive element itself.
加えて、パイロツト弁部をノンブリード型で構
成したため、高圧で使用しても空気消費量が少な
くてすむという利点もある。 In addition, since the pilot valve part is constructed as a non-bleed type, there is an advantage that air consumption is small even when used at high pressure.
以上、本発明において好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明は前記実施例に限定されるもの
でなく、本発明ユニツトをパイロツトリレーとし
て使用しコントロールバルブの変位量を制御する
電気−空気圧式ポジシヨナーとして好適に応用す
ることも可能である等本発明の要旨を逸脱しない
範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能
なことは勿論である。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Of course, various improvements and changes in design are possible without departing from the gist of the present invention, such as suitably applying it as a type positioner.
第1図は本発明の第1実施例の断面図、第2図
はその要部正面図、第3図は同じくフイードバツ
ク制御のブロツク回路図、第4図乃至第6図は本
発明の第2乃至第4実施例の夫々の断面図であ
る。
10……電気信号−空気圧変換ユニツト本体、
12……ノズルフラツパ機構、14……パイロツ
ト弁部、16……ノズル背圧室、18……ノズ
ル、20……ネジ、22……フラツパ、24……
圧電セラミツク、26……中間電極板、28……
リード線、30……上部ダイヤフラム、32……
下部ダイヤフラム、34……排気弁、36……内
弁、38……供給ポート、40,42……通路、
44……固定オリフイス、46……供給圧力室、
48……大気圧室、50……通路、52……出力
ポート、54……給気口、55……給気弁部、5
6……排気弁部、58……排気通路、60……排
気口、62……通路、64……Oリング、66…
…圧力センサ、68……増幅回路、70……コン
トローラ、72……増幅回路、74……スプリン
グ、76,78,80……バイパス通路。
FIG. 1 is a sectional view of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the main part thereof, FIG. 3 is a block circuit diagram of the feedback control, and FIGS. 4 to 6 are the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of each of the to fourth embodiments. 10...Electric signal-pneumatic conversion unit main body,
12... Nozzle flapper mechanism, 14... Pilot valve section, 16... Nozzle back pressure chamber, 18... Nozzle, 20... Screw, 22... Flutter, 24...
Piezoelectric ceramic, 26... Intermediate electrode plate, 28...
Lead wire, 30... Upper diaphragm, 32...
Lower diaphragm, 34...exhaust valve, 36...inner valve, 38...supply port, 40, 42...passage,
44... fixed orifice, 46... supply pressure chamber,
48... Atmospheric pressure chamber, 50... Passage, 52... Output port, 54... Air supply port, 55... Air supply valve section, 5
6... Exhaust valve section, 58... Exhaust passage, 60... Exhaust port, 62... Passage, 64... O-ring, 66...
... Pressure sensor, 68 ... Amplification circuit, 70 ... Controller, 72 ... Amplification circuit, 74 ... Spring, 76, 78, 80 ... Bypass passage.
Claims (1)
を変化させるノズルフラツパ機構と、前記ノズル
背圧に応動するダイヤフラムにより供給ポートと
出力ポートとを結ぶ給気口に設けた内弁を開閉制
御して出力空気圧を制御するノンブリード型のパ
イロツト弁部を含む電気信号−空気圧変換ユニツ
トであつて、前記ノズルフラツパを電気信号の変
化に対応して変位するバイモルフ型電歪素子で形
成する一方、上部と下部の二つのダイヤフラムで
供給圧力室を画成し、上部ダイヤフラムの上側に
ノズル背圧室を画成し、下部ダイヤフラムの下側
に大気圧室を画成することを特徴とする電気信号
−空気圧変換ユニツト。1. A nozzle flapper mechanism that changes the nozzle back pressure according to the amount of displacement of the nozzle flapper, and a diaphragm that responds to the nozzle back pressure to control the opening and closing of an inner valve provided at the air supply port that connects the supply port and the output port to adjust the output air pressure. The nozzle flapper is formed of a bimorph type electrostrictive element that is displaced in response to changes in the electrical signal, while the An electrical signal-pneumatic conversion unit characterized in that a supply pressure chamber is defined by two diaphragms, a nozzle back pressure chamber is defined above the upper diaphragm, and an atmospheric pressure chamber is defined below the lower diaphragm.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8817884A JPS60231001A (en) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | Unit for converting electric signal to air pressure |
DE19853515499 DE3515499C2 (en) | 1984-05-01 | 1985-04-30 | Electropneumatic converter |
US07/341,269 US4898200A (en) | 1984-05-01 | 1989-04-21 | Electropneumatic transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8817884A JPS60231001A (en) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | Unit for converting electric signal to air pressure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60231001A JPS60231001A (en) | 1985-11-16 |
JPH0416643B2 true JPH0416643B2 (en) | 1992-03-24 |
Family
ID=13935648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8817884A Granted JPS60231001A (en) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | Unit for converting electric signal to air pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60231001A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0750418B2 (en) * | 1986-07-15 | 1995-05-31 | 黒田精工株式会社 | Pneumatic Regulator |
JP5608599B2 (en) * | 2011-03-30 | 2014-10-15 | アズビル株式会社 | Pilot relay |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4833281A (en) * | 1971-09-03 | 1973-05-08 | ||
JPS57200701A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-09 | Shimadzu Corp | Electro-pneumatic transducer |
JPS5894606A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-04 | Shimadzu Corp | Electro-oil proportion type direction and flow quantity control valve |
-
1984
- 1984-05-01 JP JP8817884A patent/JPS60231001A/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4833281A (en) * | 1971-09-03 | 1973-05-08 | ||
JPS57200701A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-09 | Shimadzu Corp | Electro-pneumatic transducer |
JPS5894606A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-04 | Shimadzu Corp | Electro-oil proportion type direction and flow quantity control valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60231001A (en) | 1985-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4898200A (en) | Electropneumatic transducer | |
US4722360A (en) | Fluid regulator | |
US4325399A (en) | Current to pressure converter apparatus | |
US4653523A (en) | Pneumatic amplifier with negative feedback for current to pressure transducer | |
JPH0416643B2 (en) | ||
JPS58214919A (en) | Pressure controller for fluid | |
US5934169A (en) | Double-acting electropneumatic positioner | |
JPH0750418B2 (en) | Pneumatic Regulator | |
JPH0665882B2 (en) | Electric signal-pneumatic pressure conversion unit | |
JPH0431336B2 (en) | ||
JPS61184205A (en) | Electric signal to air pressure conversion unit | |
JPH0432241B2 (en) | ||
JPS61170614A (en) | Electric signal-air pressure conversion unit | |
JPS61184206A (en) | Electric signal to air pressure conversion unit | |
JPH0422083Y2 (en) | ||
JP4220616B2 (en) | tuning valve | |
JPS6224002A (en) | Electropneumatic converter | |
JPH11265217A (en) | Pressure type flow controller | |
JPS5856406Y2 (en) | pressure transducer | |
JPH0326302B2 (en) | ||
JPH04203501A (en) | Electropneumatic converting mechanism | |
JPH054552B2 (en) | ||
JPH0474727B2 (en) | ||
JP3163554B2 (en) | Pneumatic instrument | |
JPH0440005Y2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |