JPH058322Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、入力電流に対応させて空気圧で駆動
されるバルブのステム位置を制御する電空ポジシ
ヨナに関するものである。

（従来の技術） 第３図は従来より一般に使用されている従来例
の構成説明図である。

図において、１は入力電流Iinに対応して可動
片１１を駆動するトルクモータである。２は可動
片１１の一端に対向して設けられ、可動片１１と
ノズルフラツパー機構を構成するノズルである。
３は、ダイアフラム３０、排気弁３１、給気弁３
２を有し、ノズル２の背圧を増幅し出力圧Pout
として出力するコントロールリレーである。４は
コントロールリレー３の出力空気圧Poutが入力
されるコントロールバルブである。５はコントロ
ールバルブ４の変位の信号を、トルクモータ１に
フイードバツクする手段で、この場合は、フイー
ドバツクレバー５１とフイードバツクスプリング
５２とを有する。６はコントロールリレー３の排
気弁３１に一端が接続され他端が、可動片１１の
一端に対向して配置されたレバーである。７はレ
バー６と可動片１１の一端との間に設けられたス
プリングである。

以上の構成において、入力信号電流Iinが入力
される。今、入力信号電流Iinにより可動片１１
が変位し、ノズル２を閉じる方向に変位したとす
る。ノズル背圧P_Nは上昇し、コントロールリレ
ー３において排気弁３１と給気弁３２の移動によ
り増幅され、出力圧が出力される。この出力
Poutは、コントロールバルブ４に入力される。
コントロールバルブ４の動きは、フイードバツク
レバー５１、フイードバツクスプリング５２を介
して可動片１１を引張り、可動片１１とノズル２
との隙間を開く方向に作用する。而して上記動作
が繰返されて、入力信号電流Iinに対応して平衡
する。

一方、ノズル背圧P_Nのコントロールリレー３
への入力によつて、コントロールリレー３の排気
弁３１は、図の下方に移動し、レバー６、スプリ
ング７を介して、可動片１１を、図の下方に引き
下げるように働く、而して上記動作が繰り返され
て、入力信号電流Iinに対応して平衡する。即ち、
第４図のブロツク図に示す如く、マイナーフイー
ドバツクループＢを形成し、ループ全体の安定化
に寄与する。したがつて、系の安定化特性の良好
な装置が得られる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなものにおいては、可
動片１１とレバー６との間のスプリング７の取付
け位置について正確さが必要である。スプリング
７の軸方向においてずれている場合は、スプリン
グ７が座屈を起したり、くの字形に曲つたりして
しまう。また、スプリング７の軸長方向におい
て、ずれがあると、スプリング７の初期圧縮力が
異なることになり、場合によつては、動作時にス
プリング７の許容応力値以上になつてしまうおそ
れがある。レバー６と可動片１１の取付け位置を
正確に配置しようとすれば、コストが高くなるこ
とになる。

本考案は、この問題点を解決するものである。

本考案の目的は、簡単な構成により、フラツパ
ーとコントロールリレーの位置関係に精度を必要
としない、安価かつ安定化特性の良好な電空ポジ
シヨナーを提供するにある。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本願は、空気圧で
駆動されるバルブのステム位置を入力電流に対応
させて制御するための電空ポジシヨナにおいて、
入力電流に対応して第１フラツパーを駆動する駆
動手段と、前記第１フラツパーの一端に対向して
設けられ該第１フラツパーの一端とノズルフラツ
パー機構を構成する第１ノズルと、該第１ノズル
の背圧が入力される背圧室と該背圧室の一部を構
成し周面がダイアフラムで支持され背圧が増加す
ると該背圧室を広げる方向に移動する筒状の排気
弁と該排気弁の一端に一端が係合する給気弁とを
備え前記第１ノズルの背圧を増幅して出力圧とし
て出力するパイロツトリレーと、前記排気弁の他
端に一端が固定されたスプリングと、該スプリン
グの他端に取り付けられた第２フラツパーと、該
第２フラツパーに一端が対向し他端が大気中に開
放され前記背圧室に取り付けられ該第２フラツパ
ーとノズルフラツパー機構を構成し第１ノズルの
背圧が増加すると背圧が減少し第１ノズルの背圧
が減少すると背圧が増加する第２ノズルと、前記
コントロールリレーの出力空気圧が入力されるコ
ントロールバルブと、該コントロールバルブの変
位の信号を入力側にフイードバツクするフイード
バツク手段とを具備したことを特徴とする電空ポ
ジシヨナを構成したものである。

（作用） 以上の構成において、入力信号電流が入力され
ると、入力信号電流により第１フラツパーが変位
する。第１ノズルを閉じる方向に変位したとする
と、第１ノズル背圧は上昇し、コントロールリレ
ーにおいて増幅され、出力圧が出力される。この
出力圧はコントロールバルブに入力される。コン
トロールバルブのステムの変位は、たとえば、フ
イードバツクレバー、フイードバツクスプリング
よりなるフイードバツク手段を介して、フラツパ
ーを引張り、ノズルとの隙間を開く方向に作用す
る。而して、上記動作が繰り返されて、入力信号
電流に対応して平衡する。

一方、ノズル背圧のコントロールリレーへの入
力によつて、コントロールリレーの排気弁は、押
圧されて移動する。このため、第２フラツパも同
時に変位し、第２ノズルと第２フラツパとの間隙
は大きくなり、背圧室の圧力は減少するので、排
気弁は逆方向に移動する。すなわち、負帰還が掛
る。入力信号電流により、第１フラツパーが、第
１ノズルを開く方向に変位した場合にも、同様に
負帰還が掛る。

而して、上記動作が繰り返されて、入力信号電
流に対応して平衡する。

以下、実施例について詳細に説明する。

（実施例） 第１図は、本考案の一実施例の要部構成説明図
である。

図において、第３図と同一記号は同一機能を示
す。

３３は第１ノズル２の背圧P_Nの入力される背
圧室である。３４は、排気弁３１の他端に一端が
固定されたスプリングである。３５はスプリング
３４の他端に取付けられた第２フラツパーであ
る。３６は第２フラツパー３５に一端が対向し他
端が大気中に開放され背圧室３３に取付けられ第
２フラツパー３５とノズルーフラツパー機構を構
成する第２ノズル、３７は第２ノズル３６の大気
排気量をコントロールする可変絞りである。

以上の構成において、入力信号電流が入力され
ると、入力信号電流により第１フラツパー（＝可
動片）１１が変位する。第１ノズル２を閉じる方
向に変位したとすると、第１ノズル２の背圧は上
昇し、コントロールリレー３において増幅され、
出力圧Poutが出力される。出力圧Poutはコント
ロールバルブ４に入力され、レバー５１、スプリ
ング５２を介して第１フラツパー１１を引張り、
第１ノズル２との隙間を開く方向に作用する。而
して、上記動作が繰り返えされて、入力信号電流
に対応して平衡する。

一方、第１ノズル２の背圧のコントロールリレ
ー３への入力によつて、コントロールリレー３の
排気弁３１は押圧されて図の下方に移動する。こ
のため、第２フラツパ３５も同時に下方に変位
し、第２ノズル３６と第２フラツパ３５との間隙
は大きくなり、空気圧力は大気中に排出され、背
圧室３３の圧力は減少するので、排気弁３１は、
図の上方向に移動する。すなわち、負帰還が掛
る。入力信号電流により、第１フラツパ１１が第
１ノズル２を開く方向に変位した場合にも、同様
の負帰還が掛る。

而して、上記動作が繰り返されて、入力信号電
流に対応して平衡する。

第２図に第１図のブロツク図の要部を示す。

以上の如く、コントロールリレー３に第２フラ
ツパ３５と第２ノズル３６とを設けたので、従来
例の如く、レバー６とフラツパー１１との取付け
位置を正確にする必要はなく、従来例のスプリン
グの如く、初期圧縮力が異なつたり、動作時にス
プリング７が許容応力値をこえるおそれもない。
また、マイナーループがコントロールリレー３に
組み込まれた形となりユニツト構成となり取扱い
が便利である。

したがつて、簡単な構成によりフラツパーとコ
ントロールリレーの位置関係に精度を必要としな
い、安価、かつ安定化特性の良好な電空ポジシヨ
ナを得ることができる。

なお、前述の実施例においては、可動片１１を
駆動する手段として、トルクモータを使用したも
のについて説明したが、これに限ることはなく、
たとえば、圧電素子等を利用して可動片を駆動し
てもよく、要するに、可動片１１を駆動する手段
であればよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案は、空気圧で駆動
されるバルブのステム位置を入力電流に対応させ
て制御するための電空ポジシヨナにおいて、入力
電流に対応して第１フラツパーを駆動する駆動手
段と、前記第１フラツパーの一端に対向して設け
られ該第１フラツパーの一端とノズルフラツパー
機構を構成する第１ノズルと、該第１ノズルの背
圧が入力される背圧室と該背圧室の一部を構成し
周面がダイアフラムで支持され背圧が増加すると
該背圧室を広げる方向に移動する筒状の排気弁と
該排気弁の一端に一端が係合する給気弁とを備え
前記第１ノズルの背圧を増幅して出力圧として出
力するパイロツトリレーと、前記排気弁の他端に
一端が固定されたスプリングと、該スプリングの
他端に取り付けられた第２フラツパーと、該第２
フラツパーに一端が対向し他端が大気中に開放さ
れ前記背圧室に取り付けられ該第２フラツパーと
ノズルフラツパー機構を構成し第１ノズルの背圧
が増加すると背圧が減少し第１ノズルの背圧が減
少すると背圧が増加する第２ノズルと、前記コン
トロールリレーの出力空気圧が入力されるコント
ロールバルブと、該コントロールバルブの変位の
信号を入力側にフイードバツクするフイードバツ
ク手段とを具備したことを特徴とする電空ポジシ
ヨナを構成した。

この結果、コントロールリレーに第２フラツパ
ーと第２ノズルとを設けマイナーフイードバツク
ループを構成したので、従来例の如く、レバーと
フラツパーとの取り付け位置を正確にする必要は
なく、従来例のスプリングの如く、初期圧縮力が
異つたり、動作時にスプリングが許容応力値をこ
えるおそれもない。また、マイナーフイードバツ
クは維持されるので、系の安定化特性の良好な装
置が得られる。

したがつて、本考案によれば、簡単な構成によ
り、フラツパーとコントロールリレーの位置関係
に精度を必要としない、安価かつ安定化特性の良
好な電空ポジシヨナを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図、
第２図は第１図の要部ブロツク図、第３図は従来
より一般に使用されている従来例の構成説明図、
第４図は第３図のブロツク図である。 １……トルクモータ、１１……可動片、２……
第１ノズル、３……コントロールリレー、３０…
…ダイアフラム、３１……排気弁、３２……給気
弁、３３……背圧室、３４……スプリング、３５
……第２フラツパ、３６……第２ノズル、４……
コントロールバルブ、５……フイードバツク手
段、５１……フイードバツクレバー、５２……フ
イードバツクスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気圧で駆動されるバルブのステム位置を入力
   電流に対応させて制御するための電空ポジシヨナ
   において、入力電流に対応して第１フラツパーを
   駆動する駆動手段と、前記第１フラツパーの一端
   に対向して設けられ該第１フラツパーの一端とノ
   ズルフラツパー機構を構成する第１ノズルと、該
   第１ノズルの背圧が入力される背圧室と該背圧室
   の一部を構成し周面がダイアフラムで支持され背
   圧が増加すると該背圧室を広げる方向に移動する
   筒状の排気弁と該排気弁の一端に一端が係合する
   給気弁とを備え前記第１ノズルの背圧を増幅して
   出力圧として出力するパイロツトリレーと、前記
   排気弁の他端に一端が固定されたスプリングと、
   該スプリングの他端に取り付けられた第２フラツ
   パーと、該第２フラツパーに一端が対向し他端が
   大気中に開放され前記背圧室に取り付けられ該第
   ２フラツパーとノズルフラツパー機構を構成し第
   １ノズルの背圧が増加すると背圧が減少し第１ノ
   ズルの背圧が減少すると背圧が増加する第２ノズ
   ルと、前記コントロールリレーの出力空気圧が入
   力されるコントロールバルブと、該コントロール
   バルブの変位の信号を入力側にフイードバツクす
   るフイードバツク手段とを具備したことを特徴と
   する電空ポジシヨナ。