JPH0453537Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0453537Y2 JPH0453537Y2 JP13548087U JP13548087U JPH0453537Y2 JP H0453537 Y2 JPH0453537 Y2 JP H0453537Y2 JP 13548087 U JP13548087 U JP 13548087U JP 13548087 U JP13548087 U JP 13548087U JP H0453537 Y2 JPH0453537 Y2 JP H0453537Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- receiving element
- pressure receiving
- flapper
- 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
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 2
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 101001017827 Mus musculus Leucine-rich repeat flightless-interacting protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は電気−空気変換器等に使用して好適な
受圧素子に関するものである。
受圧素子に関するものである。
従来から電気−空気変換器等の空気式計器に
は、ダイヤフラム、ベローズ、ローリングダイヤ
フラム等の受圧素招が使用されている。第４図は
ローリングダイヤフラムを使用した従来のコイル
型電気一空気変換器の概略構成図で、１は中間部
が支点２によつて揺動自在に支持されたフラツ
パ、３はフラツパ１の入力端１Ａに入力信号IN
（４〜20mADC又は１〜5VDC）に対応した力を
与え、該フラツパ１をその厚み方向に変位させる
フオースモータである。フオースモータ３は、ス
トラツプ４を介して前記フラツパ１の入力端１Ａ
に連結された励磁コイル５と、励磁コイル５に対
応して配設された永久磁石６とで構成されてい
る。
は、ダイヤフラム、ベローズ、ローリングダイヤ
フラム等の受圧素招が使用されている。第４図は
ローリングダイヤフラムを使用した従来のコイル
型電気一空気変換器の概略構成図で、１は中間部
が支点２によつて揺動自在に支持されたフラツ
パ、３はフラツパ１の入力端１Ａに入力信号IN
（４〜20mADC又は１〜5VDC）に対応した力を
与え、該フラツパ１をその厚み方向に変位させる
フオースモータである。フオースモータ３は、ス
トラツプ４を介して前記フラツパ１の入力端１Ａ
に連結された励磁コイル５と、励磁コイル５に対
応して配設された永久磁石６とで構成されてい
る。
７は零調用スプリング、８はフラツパ１の変位
端１Ｂに近接対向して配設され該フラツパ１と共
にノズル・フラツパ機構を構成するノズル、９は
ノズル背圧PNを増幅するパイロツトリレー、１
０は受圧素子で、シリンダ１１と、ピストン１２
と、シリンダ１１内に配設されてピストン１２を
軸線方向（矢印方向）に移動自在に保持するロー
リングダイヤフラム１３とで構成されている。そ
してシリンダ１１とローリングダイヤフラム１３
とで囲まれた密閉空間には前記パイロツトリレー
９の空気圧信号Poutが供給され、該ダイヤフラ
ム１３の変位が前記ピストン１２を介して前記フ
ラツパ１に伝達される。
端１Ｂに近接対向して配設され該フラツパ１と共
にノズル・フラツパ機構を構成するノズル、９は
ノズル背圧PNを増幅するパイロツトリレー、１
０は受圧素子で、シリンダ１１と、ピストン１２
と、シリンダ１１内に配設されてピストン１２を
軸線方向（矢印方向）に移動自在に保持するロー
リングダイヤフラム１３とで構成されている。そ
してシリンダ１１とローリングダイヤフラム１３
とで囲まれた密閉空間には前記パイロツトリレー
９の空気圧信号Poutが供給され、該ダイヤフラ
ム１３の変位が前記ピストン１２を介して前記フ
ラツパ１に伝達される。
ノズル８には一定圧力（通常1.4Kg／cm2）に調
圧された空気Psが絞り１４を介して供給され、
フラツパ１の変位端１Ｂに向けて噴射される。４
〜20mAの入力信号INが励磁コイル５に印加され
ると、フレミングの左手の法則により例えば左向
きの力Ｆが生じる。すると、フラツパ１は支点２
を中心として時計方向に回動し、フラツパ１とノ
ズル８との間隔（ノズル・フラツパギヤツプ）を
狭めるため、ノズル背圧PNが上昇し、これをパ
イロツトリレー９によつて増幅し、フラツパ１の
変位に見合つた空気圧信号Poutを得る。そして、
この空気圧信号Poutは図示しない受信計器に出
力信号として伝送されると共に、受圧素子１０に
供給される。したがつて受圧素子１０には力F1
が発生し、この力F1によるフラツパ１の反時計
方向のモーメント（F1・l1）と、前記力Ｆによる
時計方向のモーメント（Ｆ・ｌ）とをフラツパ１
を介してバランスさせるようにしている。
圧された空気Psが絞り１４を介して供給され、
フラツパ１の変位端１Ｂに向けて噴射される。４
〜20mAの入力信号INが励磁コイル５に印加され
ると、フレミングの左手の法則により例えば左向
きの力Ｆが生じる。すると、フラツパ１は支点２
を中心として時計方向に回動し、フラツパ１とノ
ズル８との間隔（ノズル・フラツパギヤツプ）を
狭めるため、ノズル背圧PNが上昇し、これをパ
イロツトリレー９によつて増幅し、フラツパ１の
変位に見合つた空気圧信号Poutを得る。そして、
この空気圧信号Poutは図示しない受信計器に出
力信号として伝送されると共に、受圧素子１０に
供給される。したがつて受圧素子１０には力F1
が発生し、この力F1によるフラツパ１の反時計
方向のモーメント（F1・l1）と、前記力Ｆによる
時計方向のモーメント（Ｆ・ｌ）とをフラツパ１
を介してバランスさせるようにしている。
なお、ｌ，l1はそれぞれ支点２から入力端１Ａ
および受圧素子１０の中心までの距離である。
および受圧素子１０の中心までの距離である。
ところで、このような電気−空気変換器におい
て、比較的小さな入力信号に対して0.2〜1.0Kg／
cm2のスパンの出力信号Poutを得ようとすると、
フオースモータ３の出力が小さいので、大きなレ
バー比（ｌ／l1）を実現する必要があり、このた
め従来はねじ等の適宜なスパン調整機構（図示せ
ず）により受圧素子１０をフラツパ１の長手方向
に移動させることで支点２から該受圧素子１０ま
での距離l1を変えている。
て、比較的小さな入力信号に対して0.2〜1.0Kg／
cm2のスパンの出力信号Poutを得ようとすると、
フオースモータ３の出力が小さいので、大きなレ
バー比（ｌ／l1）を実現する必要があり、このた
め従来はねじ等の適宜なスパン調整機構（図示せ
ず）により受圧素子１０をフラツパ１の長手方向
に移動させることで支点２から該受圧素子１０ま
での距離l1を変えている。
しかしながら、受圧素子１０の移動によるスパ
ン調整は、レバー比を大きくしたり小型化を計る
場合、受圧素子１０を支点２に近づけて距離l1を
小さくしているが、この移動量は数mm程度と非常
に僅かなものであるため、スパン調整が面倒で時
間がかかり高精度な調整が難しく、しかも近づけ
すぎるとスパン調整ゲインが高くなり、調整困難
になるといつた問題点があつた。
ン調整は、レバー比を大きくしたり小型化を計る
場合、受圧素子１０を支点２に近づけて距離l1を
小さくしているが、この移動量は数mm程度と非常
に僅かなものであるため、スパン調整が面倒で時
間がかかり高精度な調整が難しく、しかも近づけ
すぎるとスパン調整ゲインが高くなり、調整困難
になるといつた問題点があつた。
したがつて本考案では上述したような問題点を
解決すべく、ローリングダイヤフラムの有効面積
を可変することで実質的にスパン調整を行い、ス
パン調整機構を不要にした受圧素子を提供しよう
とするものである。
解決すべく、ローリングダイヤフラムの有効面積
を可変することで実質的にスパン調整を行い、ス
パン調整機構を不要にした受圧素子を提供しよう
とするものである。
本考案に係る受圧素子は上記目的を達成するた
めに、ピストンと、シリンダと、このシリンダ内
に配設されて空気圧信号によりたわみ部が軸線方
向に移動し前記ピストンを移動自在に保持するロ
ーリングダイヤフラムとからなり、前記ピストン
の周面またはシリンダの内周面の少なくともいず
れか一方をテーパ面に形成したものである。
めに、ピストンと、シリンダと、このシリンダ内
に配設されて空気圧信号によりたわみ部が軸線方
向に移動し前記ピストンを移動自在に保持するロ
ーリングダイヤフラムとからなり、前記ピストン
の周面またはシリンダの内周面の少なくともいず
れか一方をテーパ面に形成したものである。
本考案においてはローリングダイヤフラムのた
わみ部が移動するとテーパ面の作用により該ダイ
ヤフラムの有効面積が変化する。
わみ部が移動するとテーパ面の作用により該ダイ
ヤフラムの有効面積が変化する。
〔実施例〕
以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本考案に係る受圧素子を備えた電気一
空気変換器の一実施例を示す構成図、第２図は同
素子の断面図である。なお、図中第４図と同一構
成部品、部分に対しては同一符号を以つて示し、
その説明を省略する。従来は受圧素子１０を構成
するシリンダ１１の内径と、ピストン１２の径を
第４図に示すようにそれぞれ全長に亘つて同一径
としていたのに対して、本実施例は第２図に示す
ようにシリンダ１１のフラツパ１側開口端部内側
面とピストン１２の周面を同一の傾斜角度でテー
パ面２０，２１としたものである。また、ローリ
ングダイヤフラム１３の開口端には小孔２２を有
するシールプレート２３によつて閉止され、該プ
レート２３に一体に設けたねじ棒２５がシリンダ
１１のテーパ面２０側とは反対側開口部より外部
に突出し、ナツト２６が螺着されている。ナツト
２６は保持部材２７によつて回転自在にかつ軸方
向の移動を阻止されて保持され、したがつて該ナ
ツト２６を回転させると、ねじ棒２５が進退移動
し、シールプレート２３をフラツパ１と直交する
方向に移動させる。ローリングダイヤフラム１３
は一端が開放する袋状に形成されてその開口端が
前記ナツト２６と対向するように前記シリンダ１
１内に挿入され、かつ該開口端が前記リールプレ
ート２３の周溝に嵌着されたリング２４に固着さ
れている。ピストン１２は小径端側より前記シリ
ンダ１１内に挿入されることにより前記ローリン
グダイヤフラム１３の閉塞端面中央部を凹ませ、
これにより該ピストン１２のテーパ面２１とシリ
ンダ１１のテーパ面２０との間にローリングダイ
ヤフラム１３のコンボリユーシヨン２８（たわみ
部）が形成される。コンボリユーシヨン２８はパ
イロツトリレー９からの空気圧信号Poutを受け
る受圧面を構成するもので、ピストン１２の移動
もしくはローリングダイヤフラム１３の内圧変化
により該ダイヤフラム１３の閉塞端部が軸線方向
に変位すると、前記テーパ面２０，２１に沿つて
移動しその位置を変える。
空気変換器の一実施例を示す構成図、第２図は同
素子の断面図である。なお、図中第４図と同一構
成部品、部分に対しては同一符号を以つて示し、
その説明を省略する。従来は受圧素子１０を構成
するシリンダ１１の内径と、ピストン１２の径を
第４図に示すようにそれぞれ全長に亘つて同一径
としていたのに対して、本実施例は第２図に示す
ようにシリンダ１１のフラツパ１側開口端部内側
面とピストン１２の周面を同一の傾斜角度でテー
パ面２０，２１としたものである。また、ローリ
ングダイヤフラム１３の開口端には小孔２２を有
するシールプレート２３によつて閉止され、該プ
レート２３に一体に設けたねじ棒２５がシリンダ
１１のテーパ面２０側とは反対側開口部より外部
に突出し、ナツト２６が螺着されている。ナツト
２６は保持部材２７によつて回転自在にかつ軸方
向の移動を阻止されて保持され、したがつて該ナ
ツト２６を回転させると、ねじ棒２５が進退移動
し、シールプレート２３をフラツパ１と直交する
方向に移動させる。ローリングダイヤフラム１３
は一端が開放する袋状に形成されてその開口端が
前記ナツト２６と対向するように前記シリンダ１
１内に挿入され、かつ該開口端が前記リールプレ
ート２３の周溝に嵌着されたリング２４に固着さ
れている。ピストン１２は小径端側より前記シリ
ンダ１１内に挿入されることにより前記ローリン
グダイヤフラム１３の閉塞端面中央部を凹ませ、
これにより該ピストン１２のテーパ面２１とシリ
ンダ１１のテーパ面２０との間にローリングダイ
ヤフラム１３のコンボリユーシヨン２８（たわみ
部）が形成される。コンボリユーシヨン２８はパ
イロツトリレー９からの空気圧信号Poutを受け
る受圧面を構成するもので、ピストン１２の移動
もしくはローリングダイヤフラム１３の内圧変化
により該ダイヤフラム１３の閉塞端部が軸線方向
に変位すると、前記テーパ面２０，２１に沿つて
移動しその位置を変える。
この場合、コンボリユーシヨン２８の中心径
D0（D0＝D1＋D2／２、但しD1は内周径、D2は外
周径）は、テーパ面２０，２１の作用によりフラ
ツパ１に近寄るほど増大する。また、空気圧信号
Poutにより受圧素子１０に発生する力F1は、コ
ンボリユーシヨン２８の有効面積Ａ・Pout（但
し、Ａ＝πD0 2／４）で考えられる。したがつて、
あらかじめナツト２６によりシールプレート２３
の位置を変えてローリングダイヤフラム１３の内
圧を変えコンボリユーシヨン２８の中心径D0を
変えておくと、有効面積Ａが変るため、F1が変
り実質的にスパン調整を行つたと同じ効果を得る
ことができる。しかも、受圧素子１０自体は支点
に対して近づける必要がないので、スパン調整ゲ
インが高くなることもない。
D0（D0＝D1＋D2／２、但しD1は内周径、D2は外
周径）は、テーパ面２０，２１の作用によりフラ
ツパ１に近寄るほど増大する。また、空気圧信号
Poutにより受圧素子１０に発生する力F1は、コ
ンボリユーシヨン２８の有効面積Ａ・Pout（但
し、Ａ＝πD0 2／４）で考えられる。したがつて、
あらかじめナツト２６によりシールプレート２３
の位置を変えてローリングダイヤフラム１３の内
圧を変えコンボリユーシヨン２８の中心径D0を
変えておくと、有効面積Ａが変るため、F1が変
り実質的にスパン調整を行つたと同じ効果を得る
ことができる。しかも、受圧素子１０自体は支点
に対して近づける必要がないので、スパン調整ゲ
インが高くなることもない。
第３図は本考案の他の実施例を示すもので、ａ
はシリンダ１１の内周面のみをテーパ面２０と
し、ピストン１２の径を全長に亘つて同一にした
もの、ｂは逆にピストン１２の周面のみをテーパ
面２１とし、シリンダ１１の内径を全長に亘つて
同一にしたものである。このような構成において
もテーパ面２０又は２１の作用によりコンボリユ
ーシヨン２８の有効面積Ａを可変し得ることは明
らかであろう。
はシリンダ１１の内周面のみをテーパ面２０と
し、ピストン１２の径を全長に亘つて同一にした
もの、ｂは逆にピストン１２の周面のみをテーパ
面２１とし、シリンダ１１の内径を全長に亘つて
同一にしたものである。このような構成において
もテーパ面２０又は２１の作用によりコンボリユ
ーシヨン２８の有効面積Ａを可変し得ることは明
らかであろう。
以上説明したように本考案に係る受圧素子にお
いては、シリンダの内周面又はピストンの周面の
少なくともいずれか一方をテーパ面としたので、
ローリングダイヤフラムのコンボリユーシヨンが
テーパ面に沿つて移動することにより該ダイヤフ
ラムの有効面積を自由に変えることができ、空気
式計器の受圧素子兼スパン調整機構として使用し
て好適である。
いては、シリンダの内周面又はピストンの周面の
少なくともいずれか一方をテーパ面としたので、
ローリングダイヤフラムのコンボリユーシヨンが
テーパ面に沿つて移動することにより該ダイヤフ
ラムの有効面積を自由に変えることができ、空気
式計器の受圧素子兼スパン調整機構として使用し
て好適である。
第１図は本考案に係る受圧素子を備えた電気一
空気変換器の一実施例を示す構成図、第２図は同
素子の断面図、第３図ａ，ｂはそれぞれ受圧素子
の他の実施例を示す断面図、第４図は従来の受圧
素子を使用した電気一空気変換器の構成図であ
る。 １……フラツパ、２……支点、３……フオース
モータ、８……ノズル、９……パイロツトリレ
ー、１０……受圧素子、１１……シリンダ、１２
……ピストン、１３……ローリングダイヤフラ
ム、２０，２１……テーパ面、２３……シールプ
レート、２８……コンボリユーシヨン（たわみ
部）。
空気変換器の一実施例を示す構成図、第２図は同
素子の断面図、第３図ａ，ｂはそれぞれ受圧素子
の他の実施例を示す断面図、第４図は従来の受圧
素子を使用した電気一空気変換器の構成図であ
る。 １……フラツパ、２……支点、３……フオース
モータ、８……ノズル、９……パイロツトリレ
ー、１０……受圧素子、１１……シリンダ、１２
……ピストン、１３……ローリングダイヤフラ
ム、２０，２１……テーパ面、２３……シールプ
レート、２８……コンボリユーシヨン（たわみ
部）。
Claims (1)
- ピストンと、シリンダと、このシリンダ内に配
設されて空気圧信号によりたわみ部が軸線方向に
移動し前記ピストンを移動自在に保持するローリ
ングダイヤフラムとからなり、前記ピストンの周
面またはシリンダの内周面の少なくともいずれか
一方をテーパ面に形成したことを特徴とする受圧
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13548087U JPH0453537Y2 (ja) | 1987-09-07 | 1987-09-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13548087U JPH0453537Y2 (ja) | 1987-09-07 | 1987-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6440017U JPS6440017U (ja) | 1989-03-09 |
| JPH0453537Y2 true JPH0453537Y2 (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=31395143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13548087U Expired JPH0453537Y2 (ja) | 1987-09-07 | 1987-09-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0453537Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-07 JP JP13548087U patent/JPH0453537Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6440017U (ja) | 1989-03-09 |
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