JPS594562B2

JPS594562B2 - 圧力設定機構

Info

Publication number: JPS594562B2
Application number: JP11979378A
Authority: JP
Inventors: 正西原
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1984-01-30
Also published as: JPS5547002A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は所要の圧力を出力する圧力設定機構に関するも
のである。

更に詳述すれば、ノズルフラッパ機構、およびベローを
用いた力平衡形の圧力設定機構に関するものである。

第１図は従来より公知の圧力設定指示機構の一例を示す
構成説明図である。

図において、１は一端が支点０１によりベース２に支持
された平衡ビームである。

３は平衡ビームに設けられた支点０２に支持された設定
ビームである。

設定ビーム３の一端には設定変位Ｄｉｎが入力される。

設定ビーム３の他端側には平衡ビーム１に固定されたノ
ズル４に対向してノズル・フラッパ機構が構成されてい
る。

５はノズル４の背圧を増幅し、入力変位Ｄｉｎに対応し
た出力空気圧Ｐｏｕｔを出力する空気圧増幅器である。

６は平衡ビーム１とベース２との間に設けられたベロー
で、出力空気圧Ｐｏｕｔの一部が導入される。

７は零調ばねである。

而して、平衡ビーム１の他端からは出力変位Ｄｏｕｔが
取り出される。

このようなものにおいては、ノズル４は平衡ビ一台１に
設置されているので、ノズル４と空気圧増幅器５を結ぶ
連結管８はノズル４の動きに対して抵抗力を生ずるもの
であってはならず、たとえば、ポリウレタンチューブ等
が用いられているが、これらは経年変化により硬化する
欠点がある。

また、平衡ビーム１に設定ビーム３が設けられていて、
構成が複雑である。

本発明はこれらの問題点を解決したものである。

本発明の目的は、構成が簡単で、安価かつ精度の良い圧
力設定機構を提供するにある。

この目的を達成するために、一端が支点により支持され
た平衡ビームと、該平衡ビームに対向し平衡ビームとノ
ズル・フラッパ機構を構成するノズルと、前記平衡ビー
ムの他端に設定入力を加える設定手段と、前記ノズルの
背圧の一部が導入されるベローと、該ベロー内に設けら
れ該ベローの両端平面部をベローの中心軸より偏心した
位置で連結する所要のはね定数を有する板状のフレクシ
ャと、前記ベローと前記平衡ビームの他端を連結し前記
設定入力に対抗する力を帰還する帰還手段とを具備し、
前記ノズルの背圧を出力圧力として出力するようにした
圧力設定機構を構成したものである。

以下、実施例について説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成説明図である。

図において、１はベースブロック、２は平衡ビームであ
る。

平衡ビーム２の一端はベースブロック１に支点２１によ
り支持され、この場合は十字ばねにより支持されている
。

３は平衡ビーム２に対向して、ベースブロック１に固定
されたノズルで、平衡ビーム２とノズル・フラッパ機構
を構成する。

而して、ノズル３の背圧は出力圧力Ｐｏｕｔとして出
力される。

４は平衡ビーム２の他端にその一端が係止された設定ス
プリングである。

設定スプリング４の他端は設定スクリュウ５を介してベ
ース１に固定されている。

６は出力圧力Ｐｏｕｔの一部が導入されるベローであ
る。

７はベロー６の両端平面をベロー６の中心軸よりわずか
偏心して、（本実施例ではｅだけ、）連結する板状の弾
性材よりなるフレクシャである。

８はベロー６の頂部と平衡ビーム２の他端を連結する帰
還スプリングである。

９はベロー６の頂部に固定された指針である。

Ｐｓは絞り１０を介して、供給空気源（図示せず）より
ノズル３に空気圧を供給する供給空気圧である。

以上の構成において、たとえば、設定スクリュウ５を右
回転させると、設定スプリング４の左端は左方にＤｉｎ
変位して伸び、平衡ビーム２に設定入力が与えられ、平
衡ビーム２は支点２１を中心にして左回動する。

このため、ノズル３と平衡ビーム２のギャップは小さく
なり、ノズル背圧が上昇する、ノズル背圧が上昇すると
、ベロー６の内圧もこれにしたがって上昇し、ベロー６
に上向きの力が生ずるが、フレクシャ７が存在するため
に、ベロー６はフレクシャ７を中立軸として時計方向に
変位Ｄｏｕｔする。

ベロー６の頂部には指針９が固定されているので、この
場合の圧力を指示する。

一方、ベロー６の変位Ｄｏｕｔによって、帰還スプリン
グ８の右端は右方に移動され、平衡ビーム２に設定入力
に対抗して、支点２１を中心とした右回転の帰還力を加
える。

而して、平衡ビーム２は設定入力と帰還力のバランスし
た位置で平衡静止する。

設定スクリュウ５を左回転した場合には上記と逆の動作
が行われて、上記と同様に平衡ビーム２は設定入力と帰
還力のバランスした位置で平衡静止する。

この結果、設定スクリュウ５の設定変位Ｄｉｎに対応し
た出力空気圧Ｐｏｕｔが出力される。

同時に、出力空気圧Ｐｏｕｔに対応したベロー６の変位
Ｄｏｕｔを指針が指示する。

この関係を示したのが、第３図のブロック線図で、Ｚはを表わす。

即ち、支点２１に対するこの装置の各ばね要素、たとえ
ば、ベロー６、フレクシャ７、帰還スプリング８等を考
慮したものである。

この場合、ノズル３はベース１に固定されているので、
第１図例の如く出力空気圧Ｐｏｕｔを取り出すためのフ
レキシブルな連結管を必要としない。

また、ベロー６内にベロー６の中心軸より偏心して、フ
レクシャＩを設けたので、外部支点構造が必要でなく、
而も、ベロー６の両端をフレクシャ１で連結しただけの
ものであり指示機構がきわめて簡単となり、全体構成を
簡単にすることができ、コンパクトにすることができ、
安価にすることができる。

更に、支点がベローの直径の内側に配置されているので
、てこ比を容易に大きくすることができる。

また、支点をフレクシャ７で構成したので、回転軸承の
場合のような摩擦がないものが得られ、回転軸承に必要
な隙間もないので、ガタ付きもなく精度のよいものが得
られる。

次に、フレクシャ７のばね定数を変えることにより、ベ
ロー６との組み合せによるばね定数が変えることができ
、外部に別にばねを設ける必要もない。

また、力平衡式であるので、変位が少く、直線性がよく
、耐震性が強いものが得られる。

また、特に、フレクシャ７がベロー６内に設けられてい
るのでフレクシャ７の平面の方向の剛性の強いものが得
られる。

なお、前述の実施例においては、設定スプリング４、お
よび帰還スプリング８には、つるまきばねを用いた例に
ついて説明したが、これに限ることはなく、板ばね、ぜ
んまい状ばね等を用いてもよく、要するに、平衡ビーム
２に設定力及び帰還力を、伝達するような構成のもので
あればよい。

また、支点２１は、この場合は、十字ばねを使用した例
について説明したが、これに限ることはなく、一枚の板
ばねでもよく、要するに、平衡ビーム２の支点を構成す
るものであればよい。

また、設定圧力の指示機構は、指針９の如く直接指示す
るものでもよいが、リンク機構を組み合せて指示を行っ
てもよいことは勿論である。

また、ノズル３の背圧回路に、第１図例の如く圧力増幅
器を設けて、大流量出力を得ることができるようにして
もよいことは勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、構成７５３簡単
で、安価かつ精度の良い圧力設定機構を実状することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知の圧力設定機構の一例を示す構成説明
図、第２図は本発明の一実施例の構成説明図、第３図は
第２図のブロック線図である。１・・・・・・ベースブロック、２・・・・・・平衡ビ
ーム、２１・・・・・・支点、３・・・・・ヅズル、４
・・・・・・設定スプリング、５・・・・・・設定スク
リュウ、６・・・・・・ベロー、７・・・・・・フレク
シャ、８・・・・・・帰還スプリング、９・・・・・・
指針。

Claims

【特許請求の範囲】

１一端が支点により支持された平衡ビームと、該平衡
ビームに対向し平衡ビームとノズル・フラッパ機構を構
成するノズルと、前記平衡ビームの他端に設定入力を加
える設定手段と、前記ノズルの背圧の一部が導入される
ベローと、該ベロー内に設けられ該ベローの両端平面部
をベローの中心軸より偏心した位置で連結する所要のば
ね定数を有する板状のフレクシャと、前記ベローと前記
平衡ビームの他端を連結し前記設定入力に対抗する力を
帰還する帰還手段とを具備し、前記ノズルの背圧を出力
圧力として出力するようにした圧力設定機構。