JPH0432243B2 - - Google Patents

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JPH0432243B2
JPH0432243B2 JP26464087A JP26464087A JPH0432243B2 JP H0432243 B2 JPH0432243 B2 JP H0432243B2 JP 26464087 A JP26464087 A JP 26464087A JP 26464087 A JP26464087 A JP 26464087A JP H0432243 B2 JPH0432243 B2 JP H0432243B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、入力電気信号に比例する出力空気圧
によつて動作する空気圧機器に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to pneumatic equipment that operates with an output pneumatic pressure proportional to an input electrical signal.

[従来の技術] 本発明の発明者らは、入力電気信号を該電気信
号に比例する空気圧に変換して出力する電空変換
部と、この信号空気圧によつて動作する空気圧動
作部を備え、上記電空変換部に電歪素子を有する
方向切換弁を使用した空気圧機器を、実願昭62−
112939号その他によつて提案した。
[Prior Art] The inventors of the present invention have provided an electro-pneumatic conversion section that converts an input electrical signal into pneumatic pressure proportional to the electrical signal and outputs it, and a pneumatic operation section that operates based on the signal pneumatic pressure. A pneumatic device using a directional switching valve having an electrostrictive element in the electro-pneumatic conversion part was proposed in 1983.
Proposed by No. 112939 and others.

上記空気圧機器は、例えば第7図に示すよう
に、電空変換部1と、空気圧動作部の一例である
空気式ポジシヨナ2を備えている。
As shown in FIG. 7, for example, the pneumatic equipment includes an electro-pneumatic conversion section 1 and a pneumatic positioner 2, which is an example of a pneumatic operation section.

上記電空変換部1は、信号電流が入力されるコ
ントローラ4、電歪素子を利用した方向切換弁
5、該方向切換弁5から出力される信号空気圧を
空気式ポジシヨナに伝達する信号空気管路6、及
び該信号空気管路6の信号空気圧をフイードバツ
ク電気信号に変換してコントローラ4にフイード
バツクする圧力センサ7を備え、上記コントロー
ラ4は、入力電気信号と上記フイードバツク電気
信号との大小を比較して、方向切換弁5の電歪素
子13に制御電圧を印加する。
The electro-pneumatic converter 1 includes a controller 4 into which a signal current is input, a directional switching valve 5 using an electrostrictive element, and a signal air pipe line that transmits the signal air pressure output from the directional switching valve 5 to a pneumatic positioner. 6, and a pressure sensor 7 that converts the signal air pressure of the signal air pipe line 6 into a feedback electric signal and feeds it back to the controller 4, and the controller 4 compares the magnitude of the input electric signal and the feedback electric signal. Then, a control voltage is applied to the electrostrictive element 13 of the directional switching valve 5.

方向切換弁5における弁本体9は、圧力空気源
に連通する供給オリフイス10、外部に連通する
排気オリフイス11及び空気管路6に連通する出
力ポート12を有し、コントローラ4から印加さ
れる制御電圧によつて歪曲する電歪素子13の自
由端には、オリフイス10,11を開閉する弁部
材14,14が取付けられている。上記電歪素子
13は、電極の両面に電圧の印加極性によつて互
いに伸縮する板状の圧電セラミツクを張合わせて
構成されるバイモルフ型等の電歪素子で、所定の
極性の電圧が印加されると一方向に歪曲し、これ
と逆極性の電圧を印加しまたは上記電圧の印加を
解除すると、反対方向に歪曲し、または元の状態
に復帰する。
The valve body 9 of the directional valve 5 has a supply orifice 10 communicating with a source of pressurized air, an exhaust orifice 11 communicating with the outside, and an output port 12 communicating with the air line 6, and receives a control voltage applied from the controller 4. Valve members 14, 14 for opening and closing the orifices 10, 11 are attached to the free end of the electrostrictive element 13, which is distorted by the movement. The electrostrictive element 13 is a bimorph type electrostrictive element made by laminating plate-shaped piezoelectric ceramics on both sides of electrodes that expand and contract depending on the polarity of applied voltage. When a voltage of opposite polarity is applied or the application of the voltage is removed, it is distorted in the opposite direction or returns to its original state.

上記空気式ポジシヨナ2は、信号空気管路6か
ら入力される信号空気圧によつて変位する入圧ダ
イヤフラム17、該ダイヤフラム17の変位によ
つて揺動するフラツパ18と該フラツパ18に対
向して開口するノズル19よりなるノズルフラツ
パ機構20、上記ノズル19の背圧の昇降によつ
て変位する背圧ダイヤフラム21、該背圧ダイヤ
フラム21と一体に変位する弁棒22、該弁棒2
2の変位と復帰ばね23の付勢力の大小によつて
圧力空気の供給ポートPと出力ポートAの連通路
を通断する弁体24、出力ポートAとダイヤフラ
ムバルブ25とを連通させる空気管路26、及び
該ダイヤフラムバルブ25の駆動を入圧ダイヤフ
ラム17にフイードバツクするフイードバツク機
構27を有し、該フイードバツク機構27は、上
記ダイヤフラムバルブ25と一体的に駆動するバ
ルブレバー30により回動するフイードバツクレ
バー31、軸32、伝達アーム33及びレバー3
4を備え、該レバー34と上記入圧ダイヤフラム
17との間にフイードバツクスプリング35を設
けたものとして構成されている。第7図中の符号
37は信号空気管路6に設けた絞りで、方向切換
弁5の動作による圧力変動(脈動)をなくして信
号空気圧をアナログ的にするものである。
The pneumatic positioner 2 includes a pressure diaphragm 17 that is displaced by a signal air pressure input from a signal air pipe 6, a flapper 18 that swings due to the displacement of the diaphragm 17, and an opening facing the flapper 18. a nozzle flapper mechanism 20 consisting of a nozzle 19, a back pressure diaphragm 21 that is displaced as the back pressure of the nozzle 19 rises and falls, a valve stem 22 that is displaced integrally with the back pressure diaphragm 21, and the valve stem 2.
2 and the magnitude of the biasing force of the return spring 23, the valve body 24 disconnects the communication path between the pressurized air supply port P and the output port A, and the air pipe line connects the output port A and the diaphragm valve 25. 26, and a feedback mechanism 27 that feeds back the drive of the diaphragm valve 25 to the pressure input diaphragm 17. Clever 31, shaft 32, transmission arm 33 and lever 3
4, and a feedback spring 35 is provided between the lever 34 and the pressure diaphragm 17. Reference numeral 37 in FIG. 7 is a throttle provided in the signal air conduit 6, which eliminates pressure fluctuations (pulsations) caused by the operation of the directional valve 5 and makes the signal air pressure analogous.

上記空気圧機器は、コントローラ4に信号電流
が入力されると、コントローラ4が、該入力電気
信号と圧力センサ7からフイードバツクされる信
号空気圧を変換したフイードバツク電気信号との
大小を比較し、フイードバツク電気信号が入力電
気信号よりも小さい場合には、コントローラ4
が、電歪素子13に供給オリフイス10を開放し
て排気オリフイス11を閉鎖する方向に歪曲する
極性の制御電圧を印加するので、圧力空気源から
の圧力空気が出力ポート12を通つて信号空気管
路6に供給されて信号空気圧が上昇し、これによ
つてフイードバツク電気信号が入力電気信号より
も大きくなると、コントローラ4が、電歪素子1
3に上記と逆極性の制御電圧を印加するか或いは
上記電圧の印加を解除して、電歪素子13を供給
オリフイス10を閉鎖して排気オリフイス11を
開放する方向に復帰させて、信号空気管路6の信
号空気圧が低下してフイードバツク電気信号が入
力電気信号よりも小さくなり、電気信号がコント
ローラ4に入力されている間は、方向切換弁5は
上述の動作を繰返えしている。
In the pneumatic equipment, when a signal current is input to the controller 4, the controller 4 compares the input electric signal with a feedback electric signal obtained by converting the signal air pressure fed back from the pressure sensor 7, and converts the input electric signal into a feedback electric signal. is smaller than the input electrical signal, controller 4
However, since a control voltage with a polarity that distorts the electrostrictive element 13 in the direction of opening the supply orifice 10 and closing the exhaust orifice 11 is applied, the pressurized air from the pressurized air source passes through the output port 12 to the signal air pipe. When the signal air pressure is supplied to the electrostrictive element 1 and increases, thereby causing the feedback electrical signal to become larger than the input electrical signal, the controller 4 causes the electrostrictive element 1 to
3, or by canceling the application of the voltage, the electrostrictive element 13 is returned to the direction in which the supply orifice 10 is closed and the exhaust orifice 11 is opened. As long as the signal air pressure in the line 6 decreases and the feedback electric signal becomes smaller than the input electric signal, and the electric signal is input to the controller 4, the directional control valve 5 repeats the above-described operation.

この場合、開閉動作を高頻度で行うことによつ
て、出力ポート12から入力電気信号に比例する
アナログ的な信号空気圧が出力される。
In this case, by performing the opening/closing operation frequently, an analog signal air pressure proportional to the input electrical signal is output from the output port 12.

上記空気式ポジシヨナ2は、入圧ダイヤフラム
17及びノズルフラツパ機構20が平衡状態にあ
るときに、入力電気信号によつて信号空気管路6
の信号空気圧が上昇すると、入圧ダイヤフラム1
7が図において左方に変位してフラツパ18が揺
動し、ノズル19が開放してその背圧が低下する
ので、圧力空気源に連通している背圧ダイヤフラ
ム21及び弁棒22が図において右動し、弁体2
4が供給ポートPと出力ポートAを連通させる。
The pneumatic positioner 2 receives a signal from the air conduit 6 by an input electrical signal when the pressure diaphragm 17 and the nozzle flapper mechanism 20 are in equilibrium.
When the signal air pressure increases, the pressure diaphragm 1
7 is displaced to the left in the figure, the flapper 18 swings, the nozzle 19 opens, and its back pressure decreases, so that the back pressure diaphragm 21 and valve stem 22 communicating with the pressure air source are Move to the right, valve body 2
4 connects the supply port P and the output port A.

したがつて、圧力空気が空気管路26を通つて
ダイヤフラムバルブ25に供給されて該バルブ2
5が駆動し、バルブ25の駆動はフイードバツク
機構27によつて入圧ダイヤフラム17にフイー
ドバツクされる。このようにして、フイードバツ
クスプリング35が入圧ダイヤフラム17に作用
する力と、信号空気圧が入圧ダイヤフラム17に
作用する力とが等しくなると、新たな平衡状態に
なつて入圧ダイヤフラム17及びノズルフラツパ
機構20が安定する。
Therefore, pressurized air is supplied to the diaphragm valve 25 through the air line 26 and the valve 2
5 is driven, and the drive of the valve 25 is fed back to the pressure input diaphragm 17 by a feedback mechanism 27. In this way, when the force exerted by the feedback spring 35 on the input pressure diaphragm 17 becomes equal to the force exerted on the input pressure diaphragm 17 by the signal air pressure, a new equilibrium state is reached and the pressure input diaphragm 17 and the nozzle flap The mechanism 20 is stabilized.

上記提案の空気圧機器は、信号空気管路6に絞
りを設置しない場合には、入力電気信号をステツ
プ的に印加したときに信号空気圧に多少の脈動が
残る(第8図参照)。この脈動の大きさは、各定
数を最適値に設計することにより非常に小さくす
ることができるが、これを完全になくすことは技
術的に困難である。しかしながら、この空気圧機
器を信号系等に使用する場合には、脈動を完全に
なくすことが必要である。
In the pneumatic equipment proposed above, if no throttle is installed in the signal air conduit 6, some pulsation remains in the signal air pressure when the input electric signal is applied stepwise (see FIG. 8). Although the magnitude of this pulsation can be made very small by designing each constant to an optimal value, it is technically difficult to completely eliminate it. However, when this pneumatic equipment is used in a signal system or the like, it is necessary to completely eliminate pulsation.

この場合、信号空気管路6に絞り37を設置す
ることにより、信号空気圧の脈動を完全になくす
ことができるが、絞りによつて信号空気圧が所定
の圧力に到達する時間t1が長くなる(第9図参
照)、換言すれば空気圧機器の応答性が低下する
という新たな問題を生ずる。
In this case, by installing a throttle 37 in the signal air pipe line 6, the pulsation of the signal air pressure can be completely eliminated, but the throttle increases the time t1 for the signal air pressure to reach a predetermined pressure ( (see FIG. 9), in other words, a new problem arises in that the responsiveness of the pneumatic equipment decreases.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、第1の方向切換弁の出力ポートを空
気圧動作部に直接または絞りを介して連通させる
第2の方向切換弁を設けることにより、電空変換
部から出力される空気圧の脈動をなくしたもので
ありながら、その応答性を向上させることを、解
決しようとする問題点とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides electro-pneumatic conversion by providing a second directional valve that communicates the output port of the first directional valve with the pneumatic operating section directly or through a restriction. The problem to be solved is to improve the responsiveness of the air pressure while eliminating the pulsations in the air pressure output from the air pressure section.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、入力電気信号を該入力電気信号に比
例する空気圧に変換して出力する電空変換部と、
この空気圧によつて動作する空気圧動作部よりな
る空気圧機器において、上記電空変換部が、圧力
空気源に連通する供給オリフイス、外部に連通す
る排気オリフイス、上記空気圧動作部に連通する
出力ポート、及び上記入力電気信号に対応して歪
曲し、上記出力ポートを2つのオリフイスの一方
に切換えて連通させる電歪素子を有する第1の方
向切換弁と、所定の時間経過後に上記入力電気信
号により、上記空気圧動作部に直接連通している
上記出力ポートを、絞りを介して連通する位置に
切換える第2の方向切換弁とを備えていることに
よつて、上記問題点を解決したものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an electro-pneumatic conversion section that converts an input electrical signal into pneumatic pressure proportional to the input electrical signal and outputs it;
In this pneumatic device comprising a pneumatic operating section operated by air pressure, the electro-pneumatic conversion section includes a supply orifice communicating with a pressure air source, an exhaust orifice communicating with the outside, an output port communicating with the pneumatic operating section, and a first directional control valve having an electrostrictive element that distorts the input electric signal in response to the input electric signal and switches the output port to communicate with one of the two orifices; The above problem is solved by including a second directional control valve that switches the output port that communicates directly with the pneumatic operating section to a position where it communicates through a throttle.

[作 用] 入力電気信号が入力されると、これに対応して
歪曲する電歪素子により供給オリフイスが開放し
て排気オリフイスが閉鎖するので、第1の方向切
換弁から入力電気信号に比例した空気圧が出力さ
れ、空気圧動作部はこの空気圧により動作する。
[Function] When an input electric signal is input, the supply orifice is opened and the exhaust orifice is closed by the electrostrictive element which distorts in response to the input electric signal. Pneumatic pressure is output, and the pneumatic operating section is operated by this pneumatic pressure.

上記空気圧は、当初は直接空気圧動作部連通し
ているので、空気圧動作部の空気圧は速やかに上
昇する。所定の時間が経過すると、第2の方向切
換弁が絞りを介して空気圧動作部に連通する位置
に切換わるので、絞りによつて空気圧の脈動をな
くすことができる。また、空気圧が所定の圧力に
到達する時間が短縮されるので、機器の応答性を
向上させることができる。
Initially, the air pressure is directly communicated with the pneumatic operating section, so the air pressure of the pneumatic operating section quickly increases. After a predetermined period of time has elapsed, the second directional control valve is switched to a position where it communicates with the pneumatic operating section via the throttle, so that the pulsation of air pressure can be eliminated by the throttle. Furthermore, since the time required for the air pressure to reach a predetermined pressure is shortened, the responsiveness of the device can be improved.

[実施例] 第1図は本発明の第1実施例を示し、この実施
例は、電歪素子13を有する第1の方向切換弁4
1の出力ポート12と空気圧ポジシヨナ2とを連
通させる信号空気管路6に、絞り37に代わる第
2の方向切換弁42を設けている。第1実施例の
他の構成は、第7図に示す既提案の空気圧機器と
同じであるから、図中同一の符号を付して詳細な
説明は省略する。
[Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and this embodiment includes a first directional control valve 4 having an electrostrictive element 13.
A second directional switching valve 42 in place of the throttle 37 is provided in the signal air conduit 6 that communicates the output port 12 of the pneumatic positioner 2 with the pneumatic positioner 2 . Since the other configuration of the first embodiment is the same as the previously proposed pneumatic equipment shown in FIG. 7, the same reference numerals are given in the figure and detailed explanation will be omitted.

上記第2の方向切換弁42は、出力ポート12
に連通する入口ポート43、信号空気管路6に直
接連通する第1出口ポート44、及び第2出口ポ
ート45を備え、該第2出口ポート45は、絞り
46を介して信号空気管路6に連通しており、切
換弁42のソレノイド42aは、遅延回路47を
介して上記コントローラ4に電気的に接続してい
る。
The second directional control valve 42 is connected to the output port 12.
an inlet port 43 communicating directly with the signal air line 6 , a first outlet port 44 communicating directly with the signal air line 6 , and a second outlet port 45 , the second outlet port 45 communicating directly with the signal air line 6 through a restriction 46 . The solenoid 42a of the switching valve 42 is electrically connected to the controller 4 via a delay circuit 47.

上記遅延回路47は、電歪素子13への電圧の
印加により上昇する信号空気圧が、出力圧の約50
〜97%、好ましくは90〜95%に達したときに上記
ソレノイド42aを励磁するもので、ソレノイド
42aが励磁されると、第1出口ポート44に連
通している入口ポート43を第2出口ポート45
に連通させて、信号空気圧を絞り46を介して空
気圧動作部2に伝達させる。
In the delay circuit 47, the signal air pressure that increases due to the application of voltage to the electrostrictive element 13 is approximately 50% of the output pressure.
-97%, preferably 90-95%, the solenoid 42a is energized. When the solenoid 42a is energized, the inlet port 43 communicating with the first outlet port 44 is connected to the second outlet port. 45
The signal air pressure is transmitted to the pneumatic operating section 2 via the throttle 46.

したがつて、遅延時間の経過前は、信号空気圧
を直接空気圧動作部2に伝達させて信号空気圧が
所定の圧力に到達する時間t2を短縮させることに
より機器の応答性を向上させることができ、遅延
時間の経過後は、信号空気圧を絞り46を介して
空気圧動作部に伝達させることにより信号空気圧
の脈動を完全になくすことができる(第2図参
照)。
Therefore, before the delay time elapses, the responsiveness of the device can be improved by directly transmitting the signal air pressure to the pneumatic operating unit 2 and shortening the time t2 for the signal air pressure to reach a predetermined pressure. After the delay time has elapsed, the pulsation of the signal air pressure can be completely eliminated by transmitting the signal air pressure to the air pressure operating section via the throttle 46 (see FIG. 2).

入力電気信号が解除されると、第2の方向切換
弁42は、復帰スプリングの付勢力によつて入口
ポート43と第1出口ポート44が連通する位置
に復帰する。
When the input electric signal is released, the second directional switching valve 42 returns to the position where the inlet port 43 and the first outlet port 44 communicate with each other by the biasing force of the return spring.

第1実施例の他の動作は、第7図に示す空気圧
機器と同じであるから、詳細な説明は省略する。
The other operations of the first embodiment are the same as those of the pneumatic equipment shown in FIG. 7, so a detailed explanation will be omitted.

第3図は、第2の方向切換弁50を、ソレノイ
ド50aの非励磁、励磁によつて入口ポート51
と出口ポート52の連通を通断する2ポート弁と
した変形例を示し、信号空気管路6は、第2の方
向切換弁50と並列に接続したバイパス53に絞
り54を備えている。
FIG. 3 shows how the second directional control valve 50 is operated at the inlet port 51 by de-energizing and energizing the solenoid 50a.
A modified example is shown in which a two-port valve is used to cut off communication between the valve and the outlet port 52, and the signal air line 6 is provided with a throttle 54 in a bypass 53 connected in parallel with the second directional control valve 50.

上記方向切換弁は、ソレノイド50aが非励磁
のときは、第1の方向切換弁41の出力ポート1
2が方向切換弁50とバイパス54とによつて信
号空気管路6に連通し、ソレノイド50aが励磁
されると、絞り54を有するバイパス53によつ
て連通する。
When the solenoid 50a is de-energized, the directional control valve is connected to the output port 1 of the first directional control valve 41.
2 communicates with the signal air line 6 by a directional valve 50 and a bypass 54, and by a bypass 53 with a throttle 54 when the solenoid 50a is energized.

第4図は、第2の方向切換弁60を、入口オリ
フイス61、出口ポート62、電圧の印加、印加
解除により入口オリフイス61を開閉する電歪素
子63を有するものとした別の変形例を示し、信
号空気管路6は、第2の方向切換弁60と並列に
接続したバイパス64に絞り65を備えている。
FIG. 4 shows another modified example in which the second directional control valve 60 has an inlet orifice 61, an outlet port 62, and an electrostrictive element 63 that opens and closes the inlet orifice 61 by applying and removing voltage. , the signal air line 6 is provided with a restriction 65 in a bypass 64 connected in parallel with the second directional valve 60 .

上記方向切換弁は、電歪素子63に制御電圧が
印加されないときは、入口オリフイス61と出力
ポート62が連通し、遅延回路47を介して制御
電圧が印加されると、電歪素子63が歪曲して入
口オリフイス61を閉鎖する。
In the directional switching valve, when no control voltage is applied to the electrostrictive element 63, the inlet orifice 61 and the output port 62 communicate with each other, and when the control voltage is applied via the delay circuit 47, the electrostrictive element 63 is distorted. to close the inlet orifice 61.

第5図は、空気圧動作部を電空変換部69への
フイードバツク機構を有するコントロールバルブ
70とした本発明の第2実施例を示し、第2実施
例におけるコントローラ4、第1の方向切換弁4
1及び第2の方向切換弁42は、第1実施例と同
一の構成を備えているから、図中同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。なお、上記第2の方
向切換弁は、第3図及び第4図に示す方向切換弁
50,60とすることができる。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention in which the pneumatic operation section is a control valve 70 having a feedback mechanism to an electropneumatic conversion section 69, and the controller 4 and the first directional control valve 4 in the second embodiment
Since the first and second directional switching valves 42 have the same configuration as in the first embodiment, they are designated by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted. Note that the second directional switching valve may be the directional switching valves 50 and 60 shown in FIGS. 3 and 4.

上記コントロールバルブ70におけるフイード
バツク71は、コントロールバルブ70と一体的
に駆動するバルブレバー72により回動するフイ
ードバツクレバー73、支軸74及びフイードバ
ツクカム75、並びにフイードバツクカム75の
押圧によつてたわむカンチレバー76、カンチレ
バー76に取付けられ、カンチレバー76の変位
をそれに比例する電気信号に変換して出力する変
位センサ77、及び該変位センサ77から出力さ
れるフイードバツク電気信号をコントローラ4に
フイードバツクするフイードバツク回路78を備
え、上記フイードバツクカム75は、図における
時計方向の回動によつて支軸からの距離が大きく
なるカム面を有している。
The feedback 71 in the control valve 70 is operated by a feedback lever 73, a support shaft 74, a feedback cam 75, and a press of the feedback cam 75, which are rotated by a valve lever 72 that is driven integrally with the control valve 70. A cantilever 76 that twists and flexes, a displacement sensor 77 that is attached to the cantilever 76 and converts the displacement of the cantilever 76 into an electric signal proportional to it and outputs it, and a feedback electric signal output from the displacement sensor 77 is fed back to the controller 4. A feedback circuit 78 is provided, and the feedback cam 75 has a cam surface whose distance from the support shaft increases as it rotates clockwise in the figure.

したがつて、電歪素子13への制御電圧の印加
により、第1の方向切換弁4からの出力空気圧に
よつてコントロールバルブ70が駆動すると、バ
ルブレバー72が図において下動してフイードバ
ツクレバー73、支軸74及びフイードバツクカ
ム75を図において時計方向に回動させ、カンチ
レバー先端のロール79がカム75で押圧されて
カンチレバー76が変位し、該カンチレバー76
上の変位センサ77がこの変位をそれに比例する
フイードバツク電気信号に変換してコントローラ
4にフイードバツクする。
Therefore, when the control valve 70 is driven by the output air pressure from the first directional control valve 4 due to the application of a control voltage to the electrostrictive element 13, the valve lever 72 moves downward as shown in the figure, and the feedback is controlled. The lever 73, the support shaft 74, and the feedback cam 75 are rotated clockwise in the figure, and the roll 79 at the tip of the cantilever is pressed by the cam 75, displacing the cantilever 76.
The upper displacement sensor 77 converts this displacement into a proportional feedback electrical signal and feeds it back to the controller 4.

上記第2実施例における第2の方向切換弁42
または50,60の作用は、既述のとおりである
から、詳細な説明は省略する。
Second directional control valve 42 in the second embodiment
Or, since the actions of 50 and 60 are as described above, detailed explanation will be omitted.

第6図は、第1の方向切換弁80を、電歪素子
利用の2つの開閉弁81,82とした変形例を示
し、この方向切換弁80における共通の弁本体
は、弁室83a,83bを備え、弁室83aは圧
力空気源に連通する供給オリフイス10と空気管
路88に連通するポート84を有し、コントロー
ラ4から印加される制御電圧により歪曲する電歪
素子85の自由端には、供給オリフイス10を開
閉する弁部材14が取付けられている。一方、弁
室83bは、外部に連通する排気オリフイス11
と空気管路88に連通するポート86を有し、コ
ントローラ4から印加される制御電圧によつて歪
曲する電歪素子87の自由端には、排気オリフイ
ス11を開閉する弁部材14が取付けられてお
り、これらの電歪素子85,87は、電歪素子1
3と同一の構成を備えている。
FIG. 6 shows a modification in which the first directional control valve 80 is made up of two on-off valves 81 and 82 using electrostrictive elements, and the common valve body in this directional control valve 80 is valve chambers 83a and 83b. The valve chamber 83a has a supply orifice 10 that communicates with a source of pressurized air and a port 84 that communicates with an air line 88.The free end of an electrostrictive element 85 that is distorted by a control voltage applied from the controller 4 , a valve member 14 for opening and closing the supply orifice 10 is attached. On the other hand, the valve chamber 83b has an exhaust orifice 11 communicating with the outside.
A valve member 14 for opening and closing the exhaust orifice 11 is attached to the free end of an electrostrictive element 87 that is distorted by a control voltage applied from the controller 4. These electrostrictive elements 85 and 87 are similar to the electrostrictive element 1.
It has the same configuration as 3.

また、図示を省略しているが、空気管路88に
上述の第2の方向切換弁42或いは50,60が
設けられている。
Although not shown, the air pipe line 88 is provided with the above-mentioned second directional control valve 42 or 50, 60.

上記方向切換弁80は、フイードバツク電気信
号が入力電気信号よりも小さい場合には、コント
ローラ4が電歪素子85に供給オリフイス10を
開放する方向に、電歪素子87に排気オリフイス
11を閉鎖する方向に歪曲させる極性の制御電圧
をそれぞれ印加するので、圧力空気源からの圧力
空気がポート84から空気管路88に供給され
て、空気圧がアナログ的に上昇する。これによつ
てフイードバツク電気信号が入力電気信号よりも
大きくなると、コントローラ4が電歪素子85,
87に上記と逆極性の制御電圧を印加するか或い
は上記電圧の印加を解除して、電歪素子85を供
給オリフイス10を閉鎖する方向に、電歪素子8
7を排気オリフイス11を開放する方向に復帰さ
せるので、空気圧がアナログ的に低下する。
The directional switching valve 80 is configured such that when the feedback electric signal is smaller than the input electric signal, the controller 4 opens the supply orifice 10 to the electrostrictive element 85 and closes the exhaust orifice 11 to the electrostrictive element 87. Since a control voltage of a polarity that causes distortion is applied respectively, pressurized air from the pressurized air source is supplied from the port 84 to the air line 88, and the air pressure is increased in an analog manner. As a result, when the feedback electric signal becomes larger than the input electric signal, the controller 4 causes the electrostrictive element 85,
87, or by canceling the application of the voltage, the electrostrictive element 85 is supplied with the electrostrictive element 85 in the direction of closing the orifice 10.
7 is returned in the direction of opening the exhaust orifice 11, the air pressure decreases in an analog manner.

この場合、入力電気信号が一定で、入力電気信
号とフイードバツク電気信号とが等しいときは、
空気圧動作部における空気消費がないために、供
給及び排気オリフイスと共に閉鎖して無駄な空気
消費をなくすことができる。
In this case, when the input electrical signal is constant and the input electrical signal and the feedback electrical signal are equal,
Since there is no air consumption in the pneumatic working part, it can be closed together with the supply and exhaust orifices to eliminate wasteful air consumption.

なお、図示を省略しているが、第1の方向切換
弁41,80と第2の方向切換弁42,50,6
0を一体的なものとして、コンパクトにすること
ができる。また、空気圧動作部を、ブースタリレ
ー等の他の構成にすることもできる。
Although not shown, the first directional valves 41, 80 and the second directional valves 42, 50, 6
By making 0 integral, it can be made compact. Further, the pneumatic operating section can also be configured in other ways, such as a booster relay.

[発明の効果] 本発明の空気圧機器は、第1の方向切換弁の出
力ポートを、空気圧動作部に直接連通する位置と
絞りを介して連通する位置とに切換える第2の方
向切換弁を設けるとともに、該方向切換弁を直接
空気圧動作部に連通させ、所定の時間経過後入力
電気信号によつて絞りを介して連通させるように
したので、電空変換部からの信号空気圧の脈動を
なくすことができるものでありながら、機器の応
答性を高めることができる。
[Effects of the Invention] The pneumatic equipment of the present invention is provided with a second directional switching valve that switches the output port of the first directional switching valve between a position in which it communicates directly with the pneumatic operating section and a position in which it communicates through a throttle. At the same time, the directional control valve is directly communicated with the pneumatic operating section, and after a predetermined period of time has elapsed, communication is made via the throttle by an input electrical signal, thereby eliminating pulsation of the signal pneumatic pressure from the electro-pneumatic converting section. Although it is possible to do this, it is possible to improve the responsiveness of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例の概略構成図、第
2図は同上入力電気信号及び出力空気圧の波形の
一例図、第3図及び第4図は第2の方向切換弁の
変形例の概略構成図、第5図は本発明の第2実施
例の概略構成図、第6図は第1の方向切換弁の変
形例の概略構成図、第7図は既提案の空気圧機器
の概略構成図、第8図及び第9図は同上絞りのな
い場合と絞りを設けた場合の入力電化信号及び信
号空気圧の波形の一例図である。 1,69……電空変換部、2……空気式ポジシ
ヨナ、10……供給オリフイス、11……排気オ
リフイス、12……出力ポート、13,63,8
5,87……電歪素子、41,80……第1の方
向切換弁、42,50,60……第2の方向切換
弁、46,54,65……絞り、70……コント
ロールバルブ。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an example of waveforms of the input electrical signal and output air pressure, and FIGS. 3 and 4 are modifications of the second directional control valve. FIG. 5 is a schematic diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a schematic diagram of a modification of the first directional valve, and FIG. 7 is a schematic diagram of the previously proposed pneumatic equipment. The configuration diagram, FIG. 8, and FIG. 9 are examples of the waveforms of the input electrification signal and the signal air pressure when there is no throttle and when the throttle is provided. 1, 69... Electro-pneumatic conversion unit, 2... Pneumatic positioner, 10... Supply orifice, 11... Exhaust orifice, 12... Output port, 13, 63, 8
5, 87... Electrostrictive element, 41, 80... First directional switching valve, 42, 50, 60... Second directional switching valve, 46, 54, 65... Throttle, 70... Control valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力電気信号を該入力電気信号に比例する空
気圧に変換して出力する電空変換部と、この空気
圧によつて動作する空気圧動作部よりなる空気圧
機器において、 上記電空変換部が、 圧力空気源に連通する供給オリフイス、外部に
連通する排気オリフイス、上記空気圧動作部に連
通する出力ポート、及び上記入力電気信号に対応
して歪曲し、上記出力ポートを2つのオリフイス
の一方に切換えて連通させる電歪素子を有する第
1の方向切換弁と、 所定の時間経過後に上記入力電気信号により、
上記空気圧動作部に直接連通している上記出力ポ
ートを、絞りを介して連通する位置に切換える第
2の方向切換弁、 とを備えていることを特徴とする空気圧機器。
[Scope of Claims] 1. A pneumatic device comprising an electro-pneumatic conversion section that converts an input electrical signal into pneumatic pressure proportional to the input electrical signal and outputs the pneumatic pressure, and a pneumatic operation section that operates based on this air pressure, A converting section includes a supply orifice communicating with a source of pressurized air, an exhaust orifice communicating with the outside, an output port communicating with the pneumatic operating section, and a converter correspondingly distorting the input electrical signal and connecting the output port to one of the two orifices. a first directional control valve having an electrostrictive element that is switched to one side for communication; and after a predetermined time elapses, the input electric signal causes
A pneumatic device comprising: a second directional control valve that switches the output port that directly communicates with the pneumatic operating section to a position where it communicates through a throttle.
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