JPH071302U - Electro-pneumatic converter - Google Patents

Electro-pneumatic converter

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JPH071302U
JPH071302U JP3553493U JP3553493U JPH071302U JP H071302 U JPH071302 U JP H071302U JP 3553493 U JP3553493 U JP 3553493U JP 3553493 U JP3553493 U JP 3553493U JP H071302 U JPH071302 U JP H071302U
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flapper
nozzle
piston rod
yoke
cylinder
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JP3553493U
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Inventor
正人 黒田
善邦 土岐
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電空変換器において供給空気圧がなくなった
時にフラッパを磁気的バランスがとれた位置で保持す
る。また、ノズル・フラッパ間隙の調整を容易に行なえ
るようにする。 【構成】 ノズル15に臨んでヨーク12に対し揺動可
能なフラッパ10の両端に、弾性部材20,21が連接
される。このフラッパ10の反ノズル側延伸部10aに
対向してピストンシリンダ30を配設する。そのピスト
ンロッド31の一端31aを、シリンダ外部に突出させ
て前記延伸部に臨ませる。さらに、ピストンロッド突出
端側のシリンダ室32に供給空気圧Psup またはノズル
背圧PN を導入し、他方のシリンダ室33に弾性部材3
4を配設する。供給空気圧またはノズル背圧の供給が断
たれると、ピストンロッドの突出端は、フラッパの反ノ
ズル側延伸部に当接し、フラッパを水平状態に保持す
る。
(57) [Summary] [Purpose] The electropneumatic converter holds the flapper in a magnetically balanced position when the supply air pressure is exhausted. In addition, the gap between the nozzle and flapper should be easily adjusted. [Structure] Elastic members 20 and 21 are connected to both ends of a flapper 10 facing a nozzle 15 and swingable with respect to a yoke 12. A piston cylinder 30 is arranged so as to face the non-nozzle side extending portion 10a of the flapper 10. One end 31a of the piston rod 31 is projected to the outside of the cylinder to face the extending portion. Further, the supply air pressure Psup or the nozzle back pressure PN is introduced into the cylinder chamber 32 on the protruding end side of the piston rod, and the elastic member 3 is introduced into the other cylinder chamber 33.
4 is provided. When the supply of the supply air pressure or the nozzle back pressure is cut off, the protruding end of the piston rod abuts on the non-nozzle side extending portion of the flapper, and holds the flapper in a horizontal state.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、電空ポジショナ等に適用して好適な電空変換器に関する。 The present invention relates to an electropneumatic converter suitable for application to an electropneumatic positioner or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

この種の電空変換器は、たとえば図5に示されるようなバルブポジショナ等に 用いられ、電気信号IO を空気圧信号に変換して所要の出力圧Pout を得るよう な構成とされている。 ここで、図5はバルブポジショナの動作原理を示すブロック図であり、1は入 力信号I0 が入力されるCPU等を備えた演算部、2は電空変換器、3は電空変 換器2からの出力圧Pout を検出するフィードバックセンサで、前記電空変換器 2において入力信号I0 に応じて得られた出力圧Pout が出力されるとともに、 この出力圧Pout がフィードバックセンサ3にて検出され、電気信号I1 によっ て、前記演算部1にフィードバックされ、ずれを生じているときには補正される ようになっている。 This type of electropneumatic converter is used, for example, in a valve positioner or the like as shown in FIG. 5, and is configured to convert an electric signal IO into a pneumatic signal to obtain a required output pressure Pout. Here, FIG. 5 is a block diagram showing the operating principle of the valve positioner, 1 is an arithmetic unit having a CPU or the like to which the input signal I0 is input, 2 is an electropneumatic converter, and 3 is an electropneumatic converter. The output pressure Pout obtained from the electropneumatic converter 2 in accordance with the input signal I0 is output by the feedback sensor for detecting the output pressure Pout from the output pressure Pout, and the output pressure Pout is detected by the feedback sensor 3. The electric signal I1 is fed back to the arithmetic unit 1 and is corrected when there is a deviation.

【0003】 ここで、上述した電空変換器2を、図6に示した動作原理と図7に示した具体 例を用いて簡単に説明すると、これらの図において10はフラッパ、11はこの フラッパ10を揺動変位可能に支持する支点で、また12はコイル13a,13 b、永久磁石14、さらにはノズル15を備えたヨークで、断面が略ヨ字状を呈 し、三本の脚部12a,12b,12cを有している。なお、図6中波線で示す 矢印aはたとえばフラッパ10側がN極、反対側がS極とされている永久磁石1 4による磁界の方向、実線で示す矢印bはN極とS極とが図示したように得られ るコイル13a,13bによる磁界の方向を示す。ここで、両コイル13a,1 3bの極性は逆になるように設定される。Here, the electropneumatic converter 2 described above will be briefly described with reference to the operating principle shown in FIG. 6 and the specific example shown in FIG. 7. In these figures, 10 is a flapper and 11 is a flapper. 10 is a fulcrum that supports swingable displacement, and 12 is a yoke having coils 13a and 13b, a permanent magnet 14, and a nozzle 15, and has a substantially Y-shaped cross section and three legs. It has 12a, 12b, 12c. The arrow a shown by the wavy line in FIG. 6 indicates the direction of the magnetic field by the permanent magnet 14 in which the flapper 10 side is the N pole and the opposite side is the S pole, and the arrow b shown by the solid line shows the N pole and the S pole. The direction of the magnetic field by the coils 13a and 13b thus obtained is shown. Here, the polarities of the coils 13a and 13b are set to be opposite to each other.

【0004】 そして、コイル13a,13bに電流が流れると、ヨーク12の左側の脚部1 2a側では永久磁石14による磁界の方向と同方向の磁界が発生し、反対に右側 の脚部12b側では永久磁石14の磁界の強さを打ち消す向きに磁界が発生する 。このため、左側ではフラッパ10を引き付ける力Fが強まり、右側では反対に 弱まるので、フラッパ10には支点11を中心として供給電流I0 に比例した反 時計方向回りの回転トルクTが発生する。したがって、フラッパ10は、ヨーク 12において左側の脚部12a先端に設けられるノズル15に近づけられ、ノズ ルギャップつまりノズル・フラッパ間隙が減少し、このノズル15に供給されて いる供給空気圧(Psup )に伴なうノズル背圧PN が増大し、もって電流信号I 0 に比例した空気圧信号を出力圧Pout として発生させることが可能となる。When a current flows through the coils 13a and 13b, a magnetic field is generated in the same direction as the magnetic field of the permanent magnet 14 on the left leg 12a side of the yoke 12, and on the contrary, on the right leg 12b side. Then, a magnetic field is generated in a direction in which the strength of the magnetic field of the permanent magnet 14 is canceled out. Therefore, the force F for attracting the flapper 10 on the left side increases, and the force F on the right side weakens on the contrary, so that a counterclockwise rotation torque T about the fulcrum 11 is generated in the flapper 10 in the counterclockwise direction. Therefore, the flapper 10 is brought closer to the nozzle 15 provided at the tip of the left leg 12a in the yoke 12, the nozzle gap, that is, the nozzle flapper gap is reduced, and the flapper 10 is driven by the supply air pressure (Psup) supplied to the nozzle 15. The back pressure PN of the nozzle is increased, so that an air pressure signal proportional to the current signal I 0 can be generated as the output pressure Pout.

【0005】 ここで、図7において符号16はヨーク12において右側の脚部12b先端に 前記ノズル15に対応して設けられたストッパ、17はヨーク12が設けられる ベース、18は前記フラッパ10を支持する支点11を構成する支点ばねとして のクロススプリング、19はその取付け用ブラケットである。Here, in FIG. 7, reference numeral 16 is a stopper provided on the tip of the right leg 12 b of the yoke 12 in correspondence with the nozzle 15, 17 is a base on which the yoke 12 is provided, and 18 supports the flapper 10. A cross spring as a fulcrum spring forming the fulcrum 11 and a mounting bracket 19 for the fulcrum.

【0006】 さらに、上述したフラッパ10は、その両端側に一対の弾性部材としてのスプ リング20,21が、固定部としてのベース17との間に設けられ、所定の引張 り力が与えられている。 ここで、左側のスプリング20は、フラッパ10をノズル15に対し近接する ように付勢するバイアス用のばね手段である。また、右側のスプリング21は、 その付勢力を調整する手段22が付設されることにより、フラッパ10の初期位 置を設定するゼロ点調整用のばね手段である。Further, the flapper 10 described above is provided with a pair of springs 20 and 21 as elastic members at both ends thereof between the flapper 10 and the base 17 as a fixed portion, and is given a predetermined tensile force. There is. Here, the spring 20 on the left side is a spring means for biasing which biases the flapper 10 toward the nozzle 15. Further, the spring 21 on the right side is a spring means for adjusting the zero point for setting the initial position of the flapper 10 by attaching a means 22 for adjusting the biasing force.

【0007】 このような電空変換器2における空気圧通路との接続状態を図9に示しており 、絞り23を有する供給空気圧通路24により、ノズル15に供給空気圧Psup が供給されるとともに、絞り23の下流側でのノズル背圧PN が、出力圧Pout として出力されるようになっている。FIG. 9 shows a connection state with the air pressure passage in the electropneumatic converter 2 as described above. The supply air pressure passage 24 having the throttle 23 supplies the supply air pressure Psup to the nozzle 15 and the throttle 23. The nozzle back pressure PN on the downstream side of is output as the output pressure Pout.

【0008】 ところで、上述した図6、図7、図9等に示したような電空変換器2において 、コイル13a,13bに演算部1を介して入力電流IO が4mAから20mA までの所定値が与えられると、フラッパ10は、支点11を介して所要の方向に 揺動し、図8における0%F.S、50%F.S、100%F.S等の位置を適 宜変位されることになる。By the way, in the electro-pneumatic converter 2 as shown in FIG. 6, FIG. 7, FIG. 9 and the like, the input current I0 to the coils 13a and 13b via the arithmetic unit 1 is a predetermined value from 4 mA to 20 mA. When the flapper 10 is swung in the required direction via the fulcrum 11, 0% F. S, 50% F.I. S, 100% F.I. The position of S etc. will be appropriately displaced.

【0009】 このような電空変換器2において、フラッパ10とコイル13a,13bや永 久磁石14による各変位位置での磁気的バランスは、磁束密度、磁界の強さ、残 留磁束密度、保磁力、ヒステリシス等によって得られる磁気履歴曲線特性から検 討すると、フラッパ10が支点11によって略水平状態とされる50%F.Sの 位置で、左右の磁気回路のギャップが等しくなり、磁気的にバランスした状態と なることが確認されている。In such electro-pneumatic converter 2, the magnetic balance at each displacement position by the flapper 10 and the coils 13a, 13b and the permanent magnet 14 is the magnetic flux density, the strength of the magnetic field, the residual magnetic flux density, Considering from the magnetic hysteresis curve characteristics obtained by magnetic force, hysteresis, etc., the flapper 10 has a fulcrum 11 so that the flapper 10 is in a substantially horizontal state. It has been confirmed that at the position of S, the gaps of the left and right magnetic circuits are equalized and magnetically balanced.

【0010】[0010]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

ところで、上述したような電空変換器2において、供給空気圧Psup がノズル 15に供給されておらず、またコイル13a,13bへの入力信号IO がない不 使用時には、フラッパ10は、図8において0%F.Sの位置になっている。 しかしながら、この状態では、フラッパ10等での磁気的バランスが崩れてお り、磁気的なヒステリシスが大きいことから、この状態のまま長時間放置すると 、ゼロ点シフトを生じてしまうという問題を避けられないものであった。 By the way, in the electro-pneumatic converter 2 as described above, when the supply air pressure Psup is not supplied to the nozzle 15 and there is no input signal IO to the coils 13a and 13b, the flapper 10 is set to 0 in FIG. % F. It is in the S position. However, in this state, the magnetic balance in the flapper 10 and the like is lost and the magnetic hysteresis is large, so the problem of zero-point shift occurring if left in this state for a long time can be avoided. It was not there.

【0011】 そして、このようなゼロ点シフトが生じると、ゼロ点調整を再度調整しなけれ ばならず、しかもこのゼロ点調整は、ポジショナ等でのケースを開け、出力圧計 を見ながらスプリング21の付勢力を調整手段22で調整することで行なう必要 があり、しかもコイル13a,13bに任意の電気信号(たとえば0%、50% 、100%)を与え、その位置での出力圧を正規の数値に合わせる方法が取られ ており、その操作が面倒かつ煩雑であるという不具合があり、このようなゼロ点 シフトが生じないような何らかの対策を講じることが望まれている。When such a zero-point shift occurs, the zero-point adjustment must be readjusted, and the zero-point adjustment must be performed by opening the case such as a positioner and watching the output pressure gauge for adjusting the spring 21. It is necessary to adjust the urging force by the adjusting means 22. Moreover, an arbitrary electric signal (for example, 0%, 50%, 100%) is applied to the coils 13a and 13b, and the output pressure at that position is set to a normal value. There is a problem that the operation is troublesome and complicated, and it is desired to take some measures to prevent such a zero point shift.

【0012】 また、上述した従来の電空変換器2にあっては、各部材は次のような機能を備 えている。すなわち、永久磁石14は、フラッパ10の耐振性を得るために下方 に吸着保持する機能とコイル13a,13bで発生する磁界と協働させてフラッ パ10を回転変位させる回転トルクTを得るためのものである。また、バイアス 用のスプリング20は、回転トルクTと平衡してノズル・フラッパ間隙を所定の 値に保持するためのものである。さらに、ゼロ点調整用のスプリング21は、所 定の電流信号での出力圧Pout を所定の値(たとえばPsup =2.2Kの時に、 0.3mAで1.0Kとする)に設定するためのものである。Further, in the above-described conventional electropneumatic converter 2, each member has the following functions. That is, the permanent magnet 14 has a function of attracting and holding the flapper 10 downward in order to obtain vibration resistance of the flapper 10 and a torque T for rotationally displacing the flapper 10 in cooperation with the magnetic fields generated by the coils 13a and 13b. It is a thing. The bias spring 20 is for keeping the nozzle-flapper gap at a predetermined value in equilibrium with the rotational torque T. Further, the spring 21 for adjusting the zero point is used to set the output pressure Pout with a predetermined current signal to a predetermined value (for example, when Psup = 2.2K, it is set to 1.0K at 0.3mA). It is a thing.

【0013】 そして、このような構造による電空変換器2において、スパンを決めるものに は、支点11から見たフラッパ10の初期の傾き、支点11(クロススプリング 18による)のばね定数、バイアス用およびゼロ点調整用のスプリング20,2 1のばね定数、ノズル15からの空気ジェットによるばね定数があり、またゼロ 点を決めるものには、支点11から見たフラッパ10とノズル15との間隙(4 8μ;0.3mAで水平状態)がある。In the electropneumatic converter 2 having such a structure, the one that determines the span includes the initial inclination of the flapper 10 viewed from the fulcrum 11, the spring constant of the fulcrum 11 (by the cross spring 18), and the bias. And the spring constants of the springs 20 and 21 for adjusting the zero point and the spring constant due to the air jet from the nozzle 15, and what determines the zero point is the gap between the flapper 10 and the nozzle 15 when viewed from the fulcrum 11 ( 48 μm; horizontal state at 0.3 mA).

【0014】 このような条件下で、ノズル・フラッパ特性を見ると、図10に示すようにな るが、この場合に、ゼロ点調整をノズル・フラッパ間隙を48μにすることで行 なうと、フラッパ10が永久磁石14に対して水平状態となるとよいが、各構成 部品間でのばらつきによって、このような水平状態の関係を得られない場合が多 く、いずれか一方に傾いてしまう。その結果、図10中破線で示した特性から明 らかなように、スパンが変化してしまうため、バイアス用のスプリング20やゼ ロ点調整用のスプリング21をばね定数の違うものに変更しなければならないと いう実用面でも問題を生じる。Under such conditions, the nozzle flapper characteristics are as shown in FIG. 10. In this case, if the zero point adjustment is performed by setting the nozzle flapper gap to 48 μ, The flapper 10 may be in a horizontal state with respect to the permanent magnet 14, but due to variations among the respective components, such a horizontal state relationship is often not obtained, and the flapper 10 is inclined to either one. As a result, the span changes, as is clear from the characteristics shown by the broken line in FIG. 10. Therefore, the bias spring 20 and the zero point adjusting spring 21 must be changed to springs having different spring constants. There is also a problem in terms of practical use that it must be done.

【0015】 このような不具合をなくすために、フラッパ10の水平状態を保ち、スパンが 変化しないようにするには、各部品をかなりの高精度をもって形成しなければな らず、これは実質的には困難であり、このような点を考慮し、上述した問題を解 決し得る何らかの対策を講じることも望まれている。In order to eliminate such a problem, in order to keep the flapper 10 in a horizontal state and prevent the span from changing, each part must be formed with a considerably high accuracy, which is substantially the same. However, it is also desirable to take some measures that can solve the above-mentioned problems in consideration of such points.

【0016】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ヨークに対し揺動自在 に配設されたフラッパの供給空気圧がなくなったりした不使用時における磁気的 バランスを確保し、磁気ヒステリシスの発生や長時間放置によるゼロ点シフトを 防止し、面倒なゼロ点調整等を必要としないようにした電空変換器を得ることを 目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and secures magnetic balance when not in use when supply air pressure of a flapper, which is swingably arranged with respect to the yoke, is exhausted, and a magnetic balance is ensured. The purpose is to obtain an electropneumatic converter that prevents the occurrence of hysteresis and zero-point shift due to being left for a long time, and does not require troublesome zero-point adjustment.

【0017】 また、本考案によれば、ノズル・フラッパ間隙をきわめて簡単に調整可能に構 成することにより、ゼロ点のずれ等を簡単な操作で解消でき、従来のような面倒 なゼロ点調整を不要とした電空変換器を得ることを目的としている。Further, according to the present invention, by configuring the nozzle / flapper gap to be adjusted very easily, it is possible to eliminate the deviation of the zero point by a simple operation, and the troublesome zero point adjustment as in the past The purpose is to obtain an electropneumatic converter that does not require.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

このような要請に応えるために本考案に係る電空変換器は、ヨークに揺動自在 に配設されかつ一方の延伸部にノズルが臨ませられるとともに両端にそれぞれ弾 性部材が連接されているフラッパにおける反ノズル側の延伸部に対向して配設さ れるピストンシリンダを備え、このピストンシリンダのピストンロッドの一端を 、シリンダ外部に突出させて前記反ノズル側の延伸部に臨ませるとともに、ピス トンロッド突出端側のシリンダ室に供給空気圧またはノズル背圧を導入し、他方 のシリンダ室に弾性部材を配設することにより、供給空気圧またはノズル背圧の 供給が断たれた際に、ピストンロッド突出端をフラッパの反ノズル側延伸部に当 接させ、フラッパを水平状態に保持するように構成したものである。 In order to meet such a demand, the electropneumatic converter according to the present invention is swingably disposed on a yoke, has a nozzle facing one extending portion, and has elastic members connected to both ends thereof. The flapper is provided with a piston cylinder that is disposed so as to face the extension on the side opposite the nozzle, and one end of the piston rod of this piston cylinder is projected outside the cylinder to face the extension on the side opposite the nozzle, and When the supply air pressure or nozzle back pressure is introduced into the cylinder chamber on the protruding end side of the ton rod and the elastic member is installed in the other cylinder chamber, the piston rod protrudes when the supply of supply air pressure or nozzle back pressure is cut off. The end of the flapper is brought into contact with the extended portion of the flapper on the side opposite to the nozzle to hold the flapper in a horizontal state.

【0019】 また、本考案に係る電空変換器は、ヨークに対し揺動自在に配設されかつ両端 にそれぞれ弾性部材が連接されているフラッパの少なくともノズルと対向する位 置に、前記ノズルの軸線方向に進退自在な移動部材を設けたものである。Further, the electropneumatic converter according to the present invention is arranged such that the nozzle of the flapper, which is swingably arranged with respect to the yoke and has elastic members connected to both ends thereof, at least faces the nozzle. A moving member that can move back and forth in the axial direction is provided.

【0020】[0020]

【作用】[Action]

本考案によれば、供給空気圧が供給されている使用時には、ピストンロッドの 突出端がフラッパから離間して位置し、コイルに供給される入力電流に応じた磁 気吸引力によってフラッパの所要の揺動動作を得てノズル・フラッパ間隙を制御 し、これによるノズル背圧により出力圧を得られ、また供給空気圧や入力電流が なくなった不使用時には、ピストンロッドの突出端が弾性部材によって突出され てフラッパの反ノズル側延伸部に当接し、フラッパを磁気的バランスのとれた水 平状態で保持し、ゼロ点シフトを防止し得るものである。 According to the present invention, when the supply air pressure is supplied, the projecting end of the piston rod is located away from the flapper, and the required attraction of the flapper is generated by the magnetic attraction force according to the input current supplied to the coil. The nozzle-flapper gap is controlled by the dynamic operation, the output pressure is obtained by the nozzle back pressure by this, and when the supply air pressure and the input current are lost, the protruding end of the piston rod is projected by the elastic member. The flapper is brought into contact with the stretched portion on the side opposite to the nozzle to hold the flapper in a horizontal state in which it is magnetically balanced and can prevent the zero point shift.

【0021】 また、本考案によれば、フラッパのノズルと対向する位置に設けられたノズル の軸線方向に進退自在な移動部材を移動調整することにより、ノズル・フラッパ 間隙の調整を簡単かつ適切に行なえ、ゼロ点調整をきわめて簡単に行なえる。Further, according to the present invention, the adjustment of the nozzle-flapper gap can be easily and appropriately performed by moving and adjusting the movable member that is provided at a position facing the nozzle of the flapper and is movable in the axial direction of the nozzle. It is very easy to adjust the zero point.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

図1および図2は本考案に係る電空変換器の一実施例を示すものであり、これ らの図において、前述した図5以下と同一または相当する部分には同一番号を付 して詳細な説明は省略する。 1 and 2 show an embodiment of the electropneumatic converter according to the present invention. In these figures, the same or corresponding parts as those in FIG. Detailed description is omitted.

【0023】 さて、本考案によれば、コイル13a,13b、永久磁石14およびノズル1 5を備えたヨーク12と、前記ノズル15に臨みヨーク12に揺動自在に配設さ れたフラッパ10と、このフラッパ10の両端にそれぞれ連接された弾性部材で あるスプリング20,21とを有する電空変換器2を、フラッパ10の反ノズル 側延伸部10aに対向して配設されたピストンシリンダ30を備え、このピスト ンシリンダ30のピストンロッド31の一端31aを、シリンダ30外部に突出 させて前記反ノズル側延伸部10aに臨ませるとともに、前記ピストンロッドの 突出端側のシリンダ室32に、空気圧回路側からノズル背圧PN を導入し、他方 のシリンダ室33に弾性部材であるばね34を配設することにより、前記ノズル 背圧PN の供給が断たれた際に、ピストンロッド31の突出端31aがフラッパ 10の反ノズル側延伸部10aに当接し、フラッパ10を水平状態に保持するよ うに構成したところを特徴としている。According to the present invention, the yoke 12 including the coils 13a and 13b, the permanent magnet 14 and the nozzle 15 and the flapper 10 facing the nozzle 15 and swingably disposed on the yoke 12 are provided. The electro-pneumatic converter 2 having springs 20 and 21, which are elastic members connected to both ends of the flapper 10, and a piston cylinder 30 arranged to face the non-nozzle side extending portion 10a of the flapper 10. A piston rod 31 of the piston cylinder 30 has one end 31a projected to the outside of the cylinder 30 so as to face the non-nozzle side extending portion 10a, and a cylinder chamber 32 on the protruding end side of the piston rod is provided with a pneumatic circuit side. Nozzle back pressure PN is introduced from above, and a spring 34, which is an elastic member, is arranged in the other cylinder chamber 33. When PN supply is interrupted, the projecting end 31a of the piston rod 31 abuts against the counter-nozzle side extending portion 10a of the flapper 10, is characterized in was by Uni configured to hold the flapper 10 in a horizontal state.

【0024】 そして、このような構成によれば、供給空気圧Psup が供給されている使用時 には、図2に示されるように、ピストンロッド31の突出端31aがフラッパ1 0(反ノズル側延伸部10a)から離間して位置し、コイル13a,13bに供 給される入力電流IO に応じた磁気吸引力によってフラッパ10の所要の揺動動 作を得て、ノズル・フラッパ間隙xを制御し、これによるノズル背圧PN により 出力圧Pout を得られる。According to such a configuration, when the supply air pressure Psup is supplied, the projecting end 31a of the piston rod 31 has the flapper 10 (extension on the non-nozzle side) as shown in FIG. Located apart from the portion 10a), the required swinging motion of the flapper 10 is obtained by the magnetic attraction force according to the input current I0 supplied to the coils 13a and 13b, and the nozzle-flapper gap x is controlled. The output pressure Pout can be obtained by the nozzle back pressure PN.

【0025】 また、供給空気圧Psup や入力電流IO がなくなった不使用時には、図1に示 されるように、ピストンロッド31の突出端31aがシリンダ30内のばね34 によって突出されてフラッパ10の反ノズル側延伸部10aに当接し、これによ りフラッパ10を磁気的バランスのとれた水平状態で保持し、ゼロ点シフトを防 止し得るものである。この場合、ピストンロッド31の突出量は、フラッパ10 が水平状態を維持する位置で規制されていることは言うまでもない。Further, when the supply air pressure Psup and the input current IO are lost, the projection end 31a of the piston rod 31 is projected by the spring 34 in the cylinder 30 to prevent the flapper 10 from rotating as shown in FIG. The flapper 10 can be held in a magnetically balanced horizontal state by abutting against the nozzle side extending portion 10a, and the zero point shift can be prevented. In this case, it goes without saying that the projection amount of the piston rod 31 is regulated at the position where the flapper 10 maintains the horizontal state.

【0026】 そして、このような構成によれば、電空変換器2の不使用時においてフラッパ 10を磁気的にバランスした位置で保持し得るために、従来問題であったゼロ点 シフトを生じる可能性を軽減し、その状態で長期にわたって放置されても、磁気 ヒステリシスによるゼロ点シフトの発生を防ぎ、面倒な再調整操作を不要とし得 るという優れた効果を奏する。According to such a configuration, since the flapper 10 can be held at a magnetically balanced position when the electropneumatic converter 2 is not used, the zero point shift which is a conventional problem can occur. Even if it is left in that state for a long period of time, the zero point shift due to magnetic hysteresis is prevented, and the troublesome re-adjustment operation can be eliminated, which is an excellent effect.

【0027】 ここで、上述した実施例では、不使用時においてフラッパ10の磁気的バラン スを確保するためのピストンシリンダ30のピストンロッド突出端31a側の室 32に、ノズル背圧PN を導入する場合を例示したが、本考案はこれに限定され ず、図3に示したように、供給空気圧Psup を、供給側の分岐通路24aを介し てシリンダ室32に接続して供給するように構成しても、上述した実施例とは同 様の作用効果が得られることは言うまでもない。Here, in the above-described embodiment, the nozzle back pressure PN is introduced into the chamber 32 on the piston rod protruding end 31a side of the piston cylinder 30 for ensuring the magnetic balance of the flapper 10 when not in use. Although the case is illustrated, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 3, the supply air pressure Psup is connected to the cylinder chamber 32 via the branch passage 24a on the supply side and supplied. However, it goes without saying that the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

【0028】 図4の(a),(b)は本考案の別の実施例を示すものであり、これらの図に おいて前述した図1等と同一または相当する部分には同一番号を付して詳細な説 明は省略する。FIGS. 4A and 4B show another embodiment of the present invention. In these figures, the same or corresponding parts as those in FIG. The detailed explanation is omitted.

【0029】 さて、この実施例における電空変換器によれば、ヨーク12に対し揺動自在に 配設されかつ両端にそれぞれ弾性部材としてスプリング42,43が連接されて いるフラッパ10の少なくともノズル15と対向する位置に、前記ノズル15の 軸線方向に向って進退自在な移動部材であるねじ部材40を設けたところに特徴 を有している。Now, according to the electro-pneumatic converter of this embodiment, at least the nozzle 15 of the flapper 10, which is swingably arranged with respect to the yoke 12 and has springs 42 and 43 as elastic members connected to both ends, respectively. It is characterized in that a screw member 40, which is a movable member that can move back and forth in the axial direction of the nozzle 15, is provided at a position facing to.

【0030】 そして、このような構成によれば、フラッパ10のノズル15と対向する位置 に螺合して設けられてノズル15の軸線方向に向って進退自在なねじ部材40を 適宜螺合して調整するだけで、ノズル・フラッパ間隙xの調整をきわめて簡単か つ適切に行なえる。Further, according to such a configuration, the screw member 40 that is screwed at a position facing the nozzle 15 of the flapper 10 and that can move back and forth in the axial direction of the nozzle 15 is screwed appropriately. The nozzle flapper gap x can be adjusted extremely simply and appropriately by only adjusting it.

【0031】 特に、このような実施例構造では、ノズル・フラッパ間隙xの所定値への調整 がねじ部材40によって簡単に行なえるために、前述した実施例のようなゼロ点 調整用のスプリング21および付勢力調整手段22を設ける必要がなくなり、従 来のような複雑なゼロ点調整手段が不要となり、コスト低減化が図れる。すなわ ち、このような構造では、ねじ部材40のフラッパ10への螺合量の調整を行な うだけでノズル15との間の間隙を所定の値に設定でき、ゼロ点調整をきわめて 簡単に行なえる。In particular, in such an embodiment structure, since the screw member 40 can easily adjust the nozzle / flapper gap x to a predetermined value, the spring 21 for adjusting the zero point as in the above-described embodiments. Also, it is not necessary to provide the biasing force adjusting means 22, and the conventional complicated zero point adjusting means is not required, and the cost can be reduced. In other words, with such a structure, the gap between the nozzle 15 and the nozzle 15 can be set to a predetermined value simply by adjusting the screwing amount of the screw member 40 to the flapper 10, and the zero point adjustment is extremely easy. Can be done.

【0032】 なお、上述したねじ部材40としては、ノズル15との衝突時等における摩耗 等に配慮し、耐摩耗性に優れた材料により形成するとよい。The screw member 40 described above may be formed of a material having excellent wear resistance in consideration of wear and the like at the time of collision with the nozzle 15.

【0033】 また、この実施例では、上述したフラッパ10のノズル15に対向する位置に 設けたねじ部材40と同様に、このノズル15と支点11を介して対応するヨー ク12のストッパ16と対向する位置にも、同様の構成によるねじ部材41をス トッパ16の軸線方向に向って進退調整自在な調整部材として設けている。Further, in this embodiment, similarly to the screw member 40 provided at the position facing the nozzle 15 of the flapper 10 described above, the nozzle 15 faces the stopper 16 of the corresponding yoke 12 via the fulcrum 11. A screw member 41 having a similar structure is provided at the position to be adjusted as an adjusting member that can be adjusted forward and backward in the axial direction of the stopper 16.

【0034】 そして、このような構成によれば、フラッパ10を支点11を介してバランス させて水平状態で維持することが可能となるので、耐振性を向上させ得るという 利点もある。特に、このような耐振性の向上にあたっては、フラッパ10のスト ッパ16側にねじ部材41を設け、ノズル15側のねじ部材40と同じ高さとす ればよい。According to such a configuration, the flapper 10 can be balanced through the fulcrum 11 and maintained in a horizontal state, which is also advantageous in that vibration resistance can be improved. In particular, in order to improve such vibration resistance, a screw member 41 may be provided on the stopper 16 side of the flapper 10 to have the same height as the screw member 40 on the nozzle 15 side.

【0035】 なお、本考案は上述した実施例構造に限定されず、電空変換器2各部の構造、 形状等を適宜変更、変形し得ることは勿論であり、たとえばスプリング、ばね等 による弾性部材やフラッパ10を支持する支点11の構造を始めとして、種々の 変形例が考えられることは容易に理解されよう。The present invention is not limited to the structure of the embodiment described above, and it goes without saying that the structure, shape, etc. of each part of the electropneumatic converter 2 can be appropriately changed and modified. For example, a spring, an elastic member such as a spring, etc. It will be easily understood that various modifications are possible, including the structure of the fulcrum 11 that supports the flapper 10.

【0036】[0036]

【考案の効果】[Effect of device]

以上説明したように本考案に係る電空変換器によれば、ヨークに揺動自在に配 設されかつ一方の延伸部に前記ノズルが臨ませられるとともに両端にそれぞれ弾 性部材が連接されているフラッパにおける反ノズル側の延伸部に対向して配設さ れるピストンシリンダを備え、そのピストンロッドの一端を、シリンダ外部に突 出させて反ノズル側の延伸部に臨ませるとともに、ピストンロッド突出端側のシ リンダ室に供給空気圧またはノズル背圧を導入し、他方のシリンダ室に弾性部材 を配設することにより、供給空気圧またはノズル背圧の供給が断たれた際に、ピ ストンロッド突出端をフラッパの反ノズル側延伸部に当接させ、フラッパを水平 状態に保持するように構成したので、簡単な構成にもかかわらず、供給空気圧が 供給されている時にはピストンロッド突出端がフラッパから離間し、コイルに供 給される入力電流に応じたフラッパの揺動変位によりノズル・フラッパ間隙を制 御し、そのノズル背圧に応じた所要の出力圧が得られる一方、供給空気圧や入力 電流がなくなった不使用時には、ピストンロッド突出端がシリンダ室内の弾性部 材によって突出してフラッパの反ノズル側延伸部に当接し、このフラッパを磁気 的バランスのとれた水平状態で係止保持し、その結果としてゼロ点シフトを防止 し得るという実用上優れた効果を奏する。 As described above, according to the electropneumatic converter of the present invention, the yoke is swingably arranged, the nozzle faces one of the extending portions, and the elastic members are connected to both ends. The flapper is equipped with a piston cylinder that is arranged so as to face the extended portion on the side opposite to the nozzle, and one end of the piston rod is projected outside the cylinder to face the extended portion on the side opposite the nozzle, and the protruding end of the piston rod is provided. Introducing supply air pressure or nozzle back pressure into the cylinder chamber on the side and arranging an elastic member in the other cylinder chamber allows the piston rod protruding end to be released when supply air pressure or nozzle back pressure is cut off. Since the flapper is held in a horizontal state by contacting the flapper with the extension on the non-nozzle side, the supply air pressure is supplied despite the simple structure. The piston rod protruding end is separated from the flapper, and the nozzle-flapper gap is controlled by the swing displacement of the flapper according to the input current supplied to the coil, and the required output pressure according to the nozzle back pressure is obtained. On the other hand, when the supply air pressure and the input current are lost, when the piston rod is not used, the projecting end of the piston rod projects by the elastic member inside the cylinder chamber and abuts on the non-nozzle side extending part of the flapper, and this flapper is magnetically balanced. It has a practically excellent effect in that it is locked and held in a horizontal state, and as a result, zero point shift can be prevented.

【0037】 したがって、このような本考案によれば、電空変換器の不使用時においてフラ ッパを磁気的にバランスした位置で保持し、従来問題であったゼロ点シフトを生 じる可能性を軽減し、その状態で長期にわたって放置されても、磁気ヒステリシ スによるゼロ点シフトの発生を防ぎ、面倒な再調整操作を不要とし得るものであ る。Therefore, according to the present invention, the flapper can be held at a magnetically balanced position when the electropneumatic converter is not used, and the zero point shift, which has been a problem in the past, can be generated. Even if it is left unattended for a long period of time, it prevents the occurrence of zero-point shift due to magnetic hysteresis, and can eliminate the need for troublesome readjustment operations.

【0038】 また、本考案に係る電空変換器によれば、ヨークに揺動自在に配設されかつ両 端にそれぞれ弾性部材が連接されているフラッパの少なくともノズルと対向する 位置に、ノズルの軸線方向に進退自在な移動部材を設けるようにしたので、簡単 な構成にもかかわらず、フラッパのノズルと対向する位置に進退自在に設けた移 動部材を、ノズルの軸線方向に移動調整することにより、ノズル・フラッパ間隙 の調整を簡単かつ適切に行なえ、ゼロ点調整を所要の状態で簡単に行なえるとい う実用上優れた効果を奏する。Further, according to the electro-pneumatic converter of the present invention, the nozzle of the flapper, which is swingably disposed on the yoke and has elastic members connected to both ends thereof, at least faces the nozzle. Since a movable member that can move forward and backward in the axial direction is provided, it is possible to adjust the moving member that is movable forward and backward in a position facing the nozzle of the flapper in the axial direction of the nozzle despite the simple structure. This makes it possible to adjust the nozzle-flapper gap easily and appropriately, and to achieve zero point adjustment easily in the required state, which is an excellent practical effect.

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

【図1】本考案に係る電空変換器の一実施例を示す概略
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of an electropneumatic converter according to the present invention.

【図2】図1に示した電空変換器の動作状態を説明する
ための概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining an operating state of the electropneumatic converter shown in FIG.

【図3】図1および図2に示した電空変換器の変形例を
示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the electropneumatic converter shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】本考案に係る電空変換器の別の実施例を示し、
(a)は概略断面図、(b)はフラッパの平面図であ
る。
FIG. 4 shows another embodiment of the electro-pneumatic converter according to the present invention,
(A) is a schematic sectional drawing and (b) is a top view of a flapper.

【図5】電空変換器を用いたバルブポジショナの概略構
成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a valve positioner using an electropneumatic converter.

【図6】電空変換器の動作原理を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an operating principle of an electropneumatic converter.

【図7】従来の電空変換器の一例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of a conventional electropneumatic converter.

【図8】そのノズル・フラッパの動作関係を説明するた
めの概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an operation relationship of the nozzle flapper.

【図9】従来の電空変換器の別の例を示す概略断面図で
ある。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing another example of a conventional electropneumatic converter.

【図10】従来の電空変換器でのノズル・フラッパ特性
を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing nozzle / flapper characteristics in a conventional electropneumatic converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 電空変換器 10 フラッパ 10a 反ノズル側延伸部 11 支点 12 ヨーク 13a コイル 13b コイル 14 永久磁石 15 ノズル 16 ストッパ 17 ベース 18 クロススプリング 20 バイアス用スプリング(弾性部材) 21 ゼロ点調整用スプリング(弾性部材) 22 付勢力調整手段 23 絞り 24 供給空気圧通路 30 ピストンシリンダ 31 ピストンロッド 31a ピストンロッド突出端 32 シリンダ室 33 シリンダ室 34 ばね(弾性部材) 40 ねじ部材(移動部材) 41 ねじ部材(移動部材) 42 スプリング(弾性部材) 43 スプリング(弾性部材) Psup 供給空気圧 Pout 出力圧 PN ノズル背圧 IO 入力電流 2 electro-pneumatic converter 10 flapper 10a non-nozzle side extension 11 fulcrum 12 yoke 13a coil 13b coil 14 permanent magnet 15 nozzle 16 stopper 17 base 18 cross spring 20 bias spring (elastic member) 21 zero adjustment spring (elastic member) ) 22 urging force adjusting means 23 throttle 24 supply air pressure passage 30 piston cylinder 31 piston rod 31a piston rod protruding end 32 cylinder chamber 33 cylinder chamber 34 spring (elastic member) 40 screw member (moving member) 41 screw member (moving member) 42 Spring (elastic member) 43 Spring (elastic member) Psup Supply air pressure Pout Output pressure PN Nozzle back pressure IO Input current

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 コイル、永久磁石およびノズルを備えた
ヨークと、前記ノズルに臨み前記ヨークに揺動自在に配
設されたフラッパと、このフラッパの両端にそれぞれ連
接された弾性部材とを有する電空変換器において、 前記フラッパの反ノズル側延伸部に対向して配設された
ピストンシリンダを備え、このピストンシリンダのピス
トンロッドの一端を、シリンダ外部に突出させて前記反
ノズル側延伸部に臨ませるとともに、前記ピストンロッ
ドの突出端側のシリンダ室に供給空気圧またはノズル背
圧を導入し、他方のシリンダ室に弾性部材を配設するこ
とにより、前記供給空気圧またはノズル背圧の供給が断
たれた際に、前記ピストンロッドの突出端が前記フラッ
パの反ノズル側延伸部に当接し、フラッパを水平状態に
保持するように構成したことを特徴とする電空変換器。
1. An electric wire comprising a yoke having a coil, a permanent magnet and a nozzle, a flapper facing the nozzle and swingably disposed on the yoke, and elastic members connected to both ends of the flapper. In the air converter, a piston cylinder is provided facing the non-nozzle side extension of the flapper, and one end of a piston rod of the piston cylinder is projected outside the cylinder to face the non-nozzle side extension. At the same time, the supply of the supply air pressure or the nozzle back pressure is introduced into the cylinder chamber on the protruding end side of the piston rod, and the elastic member is arranged in the other cylinder chamber, whereby the supply of the supply air pressure or the nozzle back pressure is cut off. In this case, the protruding end of the piston rod abuts the extension portion of the flapper on the side opposite to the nozzle, and the flapper is held in a horizontal state. Pneumatic transducer collector, characterized in that.
【請求項2】 コイル、永久磁石およびノズルを備えた
ヨークと、前記ノズルに臨み前記ヨークに揺動自在に配
設されたフラッパと、このフラッパの両端にそれぞれ連
接された弾性部材とを有する電空変換器において、 前記フラッパの少なくともノズルと対向する位置に、前
記ノズルの軸線方向に向って進退自在な移動部材を設け
たことを特徴とする電空変換器。
2. An electric wire comprising a yoke having a coil, a permanent magnet and a nozzle, a flapper facing the nozzle and swingably disposed on the yoke, and elastic members connected to both ends of the flapper. In the pneumatic converter, an electropneumatic converter characterized in that a moving member that is movable back and forth in the axial direction of the nozzle is provided at a position facing at least the nozzle of the flapper.
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