JPS6044602A - 電−空変換装置 - Google Patents
電−空変換装置Info
- Publication number
- JPS6044602A JPS6044602A JP15338583A JP15338583A JPS6044602A JP S6044602 A JPS6044602 A JP S6044602A JP 15338583 A JP15338583 A JP 15338583A JP 15338583 A JP15338583 A JP 15338583A JP S6044602 A JPS6044602 A JP S6044602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- flapper
- feedback
- displacement
- lever
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B5/00—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities
- F15B5/003—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities characterised by variation of the pressure in a nozzle or the like, e.g. nozzle-flapper system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気入力を空気圧に変換して出方する電−空
変換装置に関するものである。
変換装置に関するものである。
従来、電−空変換装置として第１図に示すようなものが
知られている。これは、トルクモータ２により駆動され
るフラッパ３の変位をノズル４の背圧変化に変換するノ
ズルフラッパ機構ｌを備え、上記背圧をパイロット弁５
により増幅すると共に、増幅した空気圧でアクチュエー
タ等の空気式駆動部６の位置制御を行い、その位置変化
をフィード八ツクスプリング７を介して上記フラッパ３
に機械的にフィードバックさせるようにしたものである
。
知られている。これは、トルクモータ２により駆動され
るフラッパ３の変位をノズル４の背圧変化に変換するノ
ズルフラッパ機構ｌを備え、上記背圧をパイロット弁５
により増幅すると共に、増幅した空気圧でアクチュエー
タ等の空気式駆動部６の位置制御を行い、その位置変化
をフィード八ツクスプリング７を介して上記フラッパ３
に機械的にフィードバックさせるようにしたものである
。
しかしながら、この種電−空変換装置においては、ノズ
ルフラッパ機構１に、フラッパ３、ヨーク８、コイル８
、永久磁石（図示せず）から構成される大形のトルクモ
ータ２を使用していたため、装置全体が必然的に大形に
ならざるを得す、しかも、上記フラッパは質量の大きい
部材によって形成されているため、外部からの振動や衝
撃等に対して弱いという問題があり、さらに、トルクモ
ータは部品数も多く、組付上の困難さも加わつ゛て価格
的に高価であったに のような従来装置における問題を解決するため、トルク
モータに代えて電歪素子からなる電歪フラッパを使用す
ることが考えられる（例えば実願昭５８−８４２６５号
）が、電歪フラッパは、通電により変位を生じた場合に
、それを変位状態に自己保持する力が小さく、この変位
量と自己保持力とは互いに反比例の関係にある。そのた
め、ノズルから出る流体の噴流やフィードバックに伴う
外力の作用等によって電歪フラッパの変位量が影響を受
け易く、その特性が変化するため、第１図に示′すよう
な変換装置からの出力をフィードバックスプリングを介
して電歪フラッパにフィードバックする力平衡形のフィ
ードバック機構は採用することが難しい。
ルフラッパ機構１に、フラッパ３、ヨーク８、コイル８
、永久磁石（図示せず）から構成される大形のトルクモ
ータ２を使用していたため、装置全体が必然的に大形に
ならざるを得す、しかも、上記フラッパは質量の大きい
部材によって形成されているため、外部からの振動や衝
撃等に対して弱いという問題があり、さらに、トルクモ
ータは部品数も多く、組付上の困難さも加わつ゛て価格
的に高価であったに のような従来装置における問題を解決するため、トルク
モータに代えて電歪素子からなる電歪フラッパを使用す
ることが考えられる（例えば実願昭５８−８４２６５号
）が、電歪フラッパは、通電により変位を生じた場合に
、それを変位状態に自己保持する力が小さく、この変位
量と自己保持力とは互いに反比例の関係にある。そのた
め、ノズルから出る流体の噴流やフィードバックに伴う
外力の作用等によって電歪フラッパの変位量が影響を受
け易く、その特性が変化するため、第１図に示′すよう
な変換装置からの出力をフィードバックスプリングを介
して電歪フラッパにフィードバックする力平衡形のフィ
ードバック機構は採用することが難しい。
本発明は、フィードバック機構を、ノズルと電歪フラッ
パとの位置を相対的に変位させることによって入力と出
力との平衡を図る変位平衡形として構成することを技術
的課題とする。
パとの位置を相対的に変位させることによって入力と出
力との平衡を図る変位平衡形として構成することを技術
的課題とする。
上記課題解決のため、本発明においては、ノズルフラッ
パ機構におけるノズルまたは電歪フラッパのいずれかを
中間位置を支点として揺動自在のフィードバックレバー
に取付け、該フィートノへ、。
パ機構におけるノズルまたは電歪フラッパのいずれかを
中間位置を支点として揺動自在のフィードバックレバー
に取付け、該フィートノへ、。
フレバーを、変換装置からの出力を変位として伝達する
変位伝達手段に連結するという技術的手段を講じている
。
変位伝達手段に連結するという技術的手段を講じている
。
上記技術的手段は次のように作用する。即ち、電歪フラ
ッパに電圧が供給されると、電歪効果によって該電歪フ
ラッパの変位が生じ、ノズルの開口面積が変化してノズ
ル背圧が発生する。このノズル背圧は、変換装置から出
力され、必要に応じて増幅されたあと、アクチュエータ
等の空気式駆動部に供給されると共に、変位伝達手段に
よりフィードバックレバーに変位として伝達され、この
フィート六ツクレバーを介してノズルフラッパ機構に負
のフィードパ・ンク量として加えられる。
ッパに電圧が供給されると、電歪効果によって該電歪フ
ラッパの変位が生じ、ノズルの開口面積が変化してノズ
ル背圧が発生する。このノズル背圧は、変換装置から出
力され、必要に応じて増幅されたあと、アクチュエータ
等の空気式駆動部に供給されると共に、変位伝達手段に
よりフィードバックレバーに変位として伝達され、この
フィート六ツクレバーを介してノズルフラッパ機構に負
のフィードパ・ンク量として加えられる。
即ち、フィードバックレバーの変位によりノズルまたは
電歪フラッパの位置が相対的に変位して、それらの対向
間隔が出力に対して負に作用するように変化し、この変
化によって電歪フラッパへの入力と変換装置からの出力
とが平衡状態に保持される。このとき、電歪フラッパに
はフィードバックに伴う外力の作用がなく、従ってこの
外力がその特性に影響を及ぼすようなことはない。
電歪フラッパの位置が相対的に変位して、それらの対向
間隔が出力に対して負に作用するように変化し、この変
化によって電歪フラッパへの入力と変換装置からの出力
とが平衡状態に保持される。このとき、電歪フラッパに
はフィードバックに伴う外力の作用がなく、従ってこの
外力がその特性に影響を及ぼすようなことはない。
本発明によれば、次のような特有の効果を生じる。即ち
、フィードバック機構を変位平衡形としたので、電歪フ
ラッパがフィードバックに伴う外力の影響を受けること
がなく、変換装置の精度を十分に高めることができる。
、フィードバック機構を変位平衡形としたので、電歪フ
ラッパがフィードバックに伴う外力の影響を受けること
がなく、変換装置の精度を十分に高めることができる。
しかも、トルクモータを使用する従来のものに比べて小
形且つ軽量となり、振動や衝撃に対する強度も大きく、
さらに部品数が少ないため、組付けが簡単で安価である
。
形且つ軽量となり、振動や衝撃に対する強度も大きく、
さらに部品数が少ないため、組付けが簡単で安価である
。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明するに
、第２図において、１ｏはノズルフラッパ機構であって
、該ノズルフラッパ機構１０は、ノズル１１とそれに対
向する電歪フラッパ１２とによって構成されている。
、第２図において、１ｏはノズルフラッパ機構であって
、該ノズルフラッパ機構１０は、ノズル１１とそれに対
向する電歪フラッパ１２とによって構成されている。
上記電歪フラ・ンバ１２は、第３図に具体的に示すよう
に、電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ間にチタン酸バリウム
系やチタン酸ジルコン酸鉛系の磁器素材からなる電歪素
子１３．１３を取付けることにより形成したもので、こ
れを取付台１５に支持させ、各電極１４ａ〜１４ｃを制
御部１６に接続している。
に、電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ間にチタン酸バリウム
系やチタン酸ジルコン酸鉛系の磁器素材からなる電歪素
子１３．１３を取付けることにより形成したもので、こ
れを取付台１５に支持させ、各電極１４ａ〜１４ｃを制
御部１６に接続している。
一方、］二記ノズル１１は、固定絞り１７を介して空気
源１８に接続し、これらのノズル１１と空気源１８には
、ノズル背圧を増幅するためのパイロット弁１９を接続
し、該パイロット弁１８の出力側には、主流路２１を介
してアクチュエータ等の空気式駆動部２０を接続すると
共に、主流路２１から分岐させた副流路２２と上記ノズ
ルフラッパ機構１０との間にフィードバック機構２３を
設けている。
源１８に接続し、これらのノズル１１と空気源１８には
、ノズル背圧を増幅するためのパイロット弁１９を接続
し、該パイロット弁１８の出力側には、主流路２１を介
してアクチュエータ等の空気式駆動部２０を接続すると
共に、主流路２１から分岐させた副流路２２と上記ノズ
ルフラッパ機構１０との間にフィードバック機構２３を
設けている。
このフィードバック機構２３は、上記副流路２２からの
空気圧を機械的変位に変換して伝達するためのベローズ
２５及び復帰スプリング２６からなる変位伝達手段２４
と、中間点をピン２８によって回動自在に枢支され且つ
その先部２７ａに上記ノズル１１が取伺けられたフィー
ドバックレバー２７と、基端をピン３０によって回動自
在に枢支され且つ先端を上記変換手段２４に連結された
駆動レバー２９とを備え、フィードバンクレバー２７の
基部２７ｂと駆動レバー２８との間にそれらの連結用駒
３１を移動調整可使に取伺けることにより構成したもの
で、駆動レバー２８には、スプリング３３と摘み３４と
からなる木調手段３２を設けている。
空気圧を機械的変位に変換して伝達するためのベローズ
２５及び復帰スプリング２６からなる変位伝達手段２４
と、中間点をピン２８によって回動自在に枢支され且つ
その先部２７ａに上記ノズル１１が取伺けられたフィー
ドバックレバー２７と、基端をピン３０によって回動自
在に枢支され且つ先端を上記変換手段２４に連結された
駆動レバー２９とを備え、フィードバンクレバー２７の
基部２７ｂと駆動レバー２８との間にそれらの連結用駒
３１を移動調整可使に取伺けることにより構成したもの
で、駆動レバー２８には、スプリング３３と摘み３４と
からなる木調手段３２を設けている。
上記構成を有する電−空変換装置において、第４図に示
すように、供給圧力Ｐｓがノズル１１とパイロット弁１
８とに供給された状態で制御部１６を通じて電歪フラッ
パ１２に電圧が印加されると、電歪素子１３の生じる電
歪効果によって該電歪フラッパ１２が変位し、ノズル１
１との間の間隙が変化する。これによってノズル１１に
は背圧が生じ、この背圧がパイロット弁１９で増幅され
て空気式駆動部２０に出力され、その位置制御が行われ
る。
すように、供給圧力Ｐｓがノズル１１とパイロット弁１
８とに供給された状態で制御部１６を通じて電歪フラッ
パ１２に電圧が印加されると、電歪素子１３の生じる電
歪効果によって該電歪フラッパ１２が変位し、ノズル１
１との間の間隙が変化する。これによってノズル１１に
は背圧が生じ、この背圧がパイロット弁１９で増幅され
て空気式駆動部２０に出力され、その位置制御が行われ
る。
それと同時に、副流路２２に分岐した空気圧は、変位伝
達手段２４によって機械的変位に変換され、その変位が
駆動レバー２９及び駒３１を介してフィードバックレバ
ー２７に伝達され、このフィードバックレバー２７のピ
ン２８を支点とした回動によりノズル１１が電歪フラッ
パ１２に対して相対的に変位する。このノズル１１の変
位は出力に対して負に作用し、その変位に伴うノズル１
１と電歪フラッパ１２との対向間隔の変化によって該電
歪フラッパ１２への人力と駆動部２０への出力とが比例
関係に保持される。
達手段２４によって機械的変位に変換され、その変位が
駆動レバー２９及び駒３１を介してフィードバックレバ
ー２７に伝達され、このフィードバックレバー２７のピ
ン２８を支点とした回動によりノズル１１が電歪フラッ
パ１２に対して相対的に変位する。このノズル１１の変
位は出力に対して負に作用し、その変位に伴うノズル１
１と電歪フラッパ１２との対向間隔の変化によって該電
歪フラッパ１２への人力と駆動部２０への出力とが比例
関係に保持される。
変位伝達手段２４の変位量とノズル１１の変位量との関
係は、駒３１の位置を調整することにより自由に変更す
ることかできるが、その変更を行う必要゛のない場合に
は、変位伝達手段２４をフィードバックレバ−２７に直
接連結することもできる。
係は、駒３１の位置を調整することにより自由に変更す
ることかできるが、その変更を行う必要゛のない場合に
は、変位伝達手段２４をフィードバックレバ−２７に直
接連結することもできる。
なお、旧記実施例では、電歪フラッパ１２を取付台１５
に固定的に支持させ、ノズル１１をフィードバックレバ
ー２７に変位可能に支持させているが、その逆に、ノズ
ル１１を固定し、電歪フラッパ１２をフィードバックレ
バー２７に変位可能に支持させるようにしてもよく、ま
た、変位伝達手段２４として、上述した圧力を変位に変
換するものに代え、空気式駆動部２０の変位を機械的に
駆動レバー２９またはフィードバックレバ−２７に伝達
する方式のものを用いることもできる。
に固定的に支持させ、ノズル１１をフィードバックレバ
ー２７に変位可能に支持させているが、その逆に、ノズ
ル１１を固定し、電歪フラッパ１２をフィードバックレ
バー２７に変位可能に支持させるようにしてもよく、ま
た、変位伝達手段２４として、上述した圧力を変位に変
換するものに代え、空気式駆動部２０の変位を機械的に
駆動レバー２９またはフィードバックレバ−２７に伝達
する方式のものを用いることもできる。
第１図は従来例の構成図、第２図は本発明の一実施例の
構成図、第３図はその要部拡大図、第４図は本発明のブ
ロック構成図である。 １０・・ノズルフラッパ機構、１１−−ノズル、１２・
・電歪フラッパ、 ２４・φ変位伝達手段、２７・−フ
ィードバックレバー。 特許出願人 焼結金属工業株式会社
構成図、第３図はその要部拡大図、第４図は本発明のブ
ロック構成図である。 １０・・ノズルフラッパ機構、１１−−ノズル、１２・
・電歪フラッパ、 ２４・φ変位伝達手段、２７・−フ
ィードバックレバー。 特許出願人 焼結金属工業株式会社
Claims (1)
- １、電気量を変位量に変換する電歪素子によってノズル
フラッパ機構のフラッパを形成し、通電による該電歪フ
ラッパの変位をノズル背圧の変化に変換するようにした
ものにおいて、上記ノズルフラッパ機構におけるノズル
または電歪フラッパのいずれかを中間位置を支点として
揺動自在のフィードバックレバーに取付ｔす、該フィー
ト／＜ツクレバーを、変換装置からの出方を変位として
伝達する変位伝達手段に連結したことを特徴とする電−
空変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15338583A JPS6044602A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 電−空変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15338583A JPS6044602A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 電−空変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044602A true JPS6044602A (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=15561319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15338583A Pending JPS6044602A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 電−空変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044602A (ja) |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15338583A patent/JPS6044602A/ja active Pending
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