JPS6044603A - 電−空変換装置 - Google Patents
電−空変換装置Info
- Publication number
- JPS6044603A JPS6044603A JP15338683A JP15338683A JPS6044603A JP S6044603 A JPS6044603 A JP S6044603A JP 15338683 A JP15338683 A JP 15338683A JP 15338683 A JP15338683 A JP 15338683A JP S6044603 A JPS6044603 A JP S6044603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- electrostrictive
- flapper
- feedback
- displacement
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (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、入力電圧を空気圧に変換する電−空変換装置
に関するものである。
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
をフィードバックスプリング７を介して上記フラ・ンパ
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
をフィードバックスプリング７を介して上記フラ・ンパ
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０ては、ノズ
ルフラッパ機構ｌに、フラッパ３、ヨーク８、コイル９
、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って価格的に
高価であった。
ルフラッパ機構ｌに、フラッパ３、ヨーク８、コイル９
、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って価格的に
高価であった。
こ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５８−８４２８５
号）が、電歪フラ・ンノクは、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。
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５８−８４２８５
号）が、電歪フラ・ンノクは、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ンク
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。
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、フィードバック
室を区画する受圧ダイヤフラムにノズルを取付け、該ノ
ズルを弾性部材によって変位可能に支持させると共に、
該ノズルに電気量を変位量に変換する電歪フラッパを対
設するという技術的手段を講じている。
室を区画する受圧ダイヤフラムにノズルを取付け、該ノ
ズルを弾性部材によって変位可能に支持させると共に、
該ノズルに電気量を変位量に変換する電歪フラッパを対
設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使用する。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
圧が生じる。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同時にフィードバック室にフ
ィードパ、りされ、受圧ダイヤプラムを介してノズルを
弾性的に変位させる。このノズルの変位は、電歪フラッ
パとの対向間隔を出力に対して負に作用するように変化
させ、そ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たれる。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、
従ってこの核力がその特性に影響を及ぼすようなことは
ない。
ッパに電圧が供給されると、電歪効果によって該フラッ
パの変位が生じ、ノズルの開口面積が変化してノズル背
圧が生じる。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同時にフィードバック室にフ
ィードパ、りされ、受圧ダイヤプラムを介してノズルを
弾性的に変位させる。このノズルの変位は、電歪フラッ
パとの対向間隔を出力に対して負に作用するように変化
させ、そ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たれる。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、
従ってこの核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、フィードバン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、組伺けが簡単で安価である
。
ち、フィードバン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、組伺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。
第２図は、電−空変換装置１０とパイロット弁１１とを
組合わせてアクチュエータ等の空気式駆動部１２の駆動
を行うように構成した場合を示すもので、上記電−空変
換装置１０は、ボディ１３の内部にフィードバック室１
４を区画する受圧ダイヤフラム１５を設け、該受圧ダイ
ヤフラム１５に、０リング１７を介してボディ１３から
摺動自在に突出するノズル１６を取付けると共に、該ノ
ズル１６を、ボディ１３に固定した板ばね等の弾性部材
１８に変位可能に支持させ、さらに、該ノズル１６にボ
ディ１３に固定した電歪フラッパ１８を対設することに
より構成し、上記ボディ１３にフィードバック通孔２ｏ
及び呼吸孔２１を設けている。
組合わせてアクチュエータ等の空気式駆動部１２の駆動
を行うように構成した場合を示すもので、上記電−空変
換装置１０は、ボディ１３の内部にフィードバック室１
４を区画する受圧ダイヤフラム１５を設け、該受圧ダイ
ヤフラム１５に、０リング１７を介してボディ１３から
摺動自在に突出するノズル１６を取付けると共に、該ノ
ズル１６を、ボディ１３に固定した板ばね等の弾性部材
１８に変位可能に支持させ、さらに、該ノズル１６にボ
ディ１３に固定した電歪フラッパ１８を対設することに
より構成し、上記ボディ１３にフィードバック通孔２ｏ
及び呼吸孔２１を設けている。
上記電歪フラッパ１９は、電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ
間にチタン酸バリウム系やチタン′酸ジルコン酪鉛系の
磁器素材からなる電歪素子２３．２３を取付けることに
より形成したもので、制御装置２４から各電極２２ａ〜
２２ｃへ印加される電圧を、電歪素子２３．２３の生じ
る電歪効果によって変位に変換するように構成している
。
間にチタン酸バリウム系やチタン′酸ジルコン酪鉛系の
磁器素材からなる電歪素子２３．２３を取付けることに
より形成したもので、制御装置２４から各電極２２ａ〜
２２ｃへ印加される電圧を、電歪素子２３．２３の生じ
る電歪効果によって変位に変換するように構成している
。
而して、上記電−空変換装置ｌＯにおけるノズル１６は
、固定絞り２５を介して空気源２６に接続し、また、こ
れらのノズル１６と空気源２Ｇには、ノズル背圧を増幅
するための上記パイロット弁１１を接続し、さらに該パ
イロット弁１１の出力側には、電−空変換装置ｌＯのフ
ィードバック通孔２０及びアクチュエータ等の空気式駆
動部１２を接続している。
、固定絞り２５を介して空気源２６に接続し、また、こ
れらのノズル１６と空気源２Ｇには、ノズル背圧を増幅
するための上記パイロット弁１１を接続し、さらに該パ
イロット弁１１の出力側には、電−空変換装置ｌＯのフ
ィードバック通孔２０及びアクチュエータ等の空気式駆
動部１２を接続している。
上記の構成をブロック図として示す第３図からも明らか
なように、供給圧力Ｐｓがノズル１６とパイロット弁１
１とに供給された状態で制御部２４を通じて電歪フラッ
パ１８に電圧が印加されると、電歪素子２３．２３の生
じる電歪効果によって該電歪フラッパ１９が変位し、ノ
ズル１６との間の間隔が変化する。これによってノズル
１６には背圧が生じ、この背圧がパイロット弁１１で増
幅されて空気式駆動部１２に出力され、該空気式駆動部
を駆動せしめると同時に、フィードバック通孔２０を通
じてフィードバック室１４に加えられ、受圧ダイヤフラ
ム１５即ちノズル１６を変位させる。このノズル１６の
変位は、ノズル１６と電歪２ラツパ１８との間の冊隔を
上記出力に対して負に作用するように変化させ、これに
よって電歪フラッパ１９への入力とパイロット弁１１か
らの出力とが平衡状態に保持される。
なように、供給圧力Ｐｓがノズル１６とパイロット弁１
１とに供給された状態で制御部２４を通じて電歪フラッ
パ１８に電圧が印加されると、電歪素子２３．２３の生
じる電歪効果によって該電歪フラッパ１９が変位し、ノ
ズル１６との間の間隔が変化する。これによってノズル
１６には背圧が生じ、この背圧がパイロット弁１１で増
幅されて空気式駆動部１２に出力され、該空気式駆動部
を駆動せしめると同時に、フィードバック通孔２０を通
じてフィードバック室１４に加えられ、受圧ダイヤフラ
ム１５即ちノズル１６を変位させる。このノズル１６の
変位は、ノズル１６と電歪２ラツパ１８との間の冊隔を
上記出力に対して負に作用するように変化させ、これに
よって電歪フラッパ１９への入力とパイロット弁１１か
らの出力とが平衡状態に保持される。
第４図は、電−空変換装置１０の別実施例を示すもので
、ノズル１ＢをＯリング１７に摺接させた第２図のもの
に代えて、ダイヤフラム２７に該ノズル１６を支持させ
るようにしている。
、ノズル１ＢをＯリング１７に摺接させた第２図のもの
に代えて、ダイヤフラム２７に該ノズル１６を支持させ
るようにしている。
また、第５図は、電−空変換装置１０とパイロット弁１
１とを一体に形成した場合を例示している。
１とを一体に形成した場合を例示している。
この実施例における電−空変換装置ｌＯは、第２図に示
すものと実質的に同じ構成を有しており、従って、同一
部分に同一符号を伺し、その説明は省略する。
すものと実質的に同じ構成を有しており、従って、同一
部分に同一符号を伺し、その説明は省略する。
一方、パイロット弁１１は、人力ポート３０と出力ポー
ト３１との間の主弁座３２を開閉する主弁体３３と、出
力ポート３１側の制御室３４内に変位可能に配設した制
御ダイヤフラム３５とを備え、該制御ダイヤフラム３５
と復帰ばね３６とによって上記主弁体３３の開閉を行う
ようにすると共に、該制御ダイヤフラム３５に設けた排
気弁座３７を上記主弁体３３と一体の排気弁体３８によ
って開閉するようにしたもので、ボディ１３内に、絞り
２５を介して入力ポート３０とノズル背圧室３８及び制
御圧力室４０とを結ぶ背圧′通孔４１、フィードバック
室１４と出力ポート３１とを結ぶフィードバック通孔４
２、排気弁座３７に通じる活気通孔４３、及び受圧ダイ
ヤフラム１５の呼吸孔４４を設けている。
ト３１との間の主弁座３２を開閉する主弁体３３と、出
力ポート３１側の制御室３４内に変位可能に配設した制
御ダイヤフラム３５とを備え、該制御ダイヤフラム３５
と復帰ばね３６とによって上記主弁体３３の開閉を行う
ようにすると共に、該制御ダイヤフラム３５に設けた排
気弁座３７を上記主弁体３３と一体の排気弁体３８によ
って開閉するようにしたもので、ボディ１３内に、絞り
２５を介して入力ポート３０とノズル背圧室３８及び制
御圧力室４０とを結ぶ背圧′通孔４１、フィードバック
室１４と出力ポート３１とを結ぶフィードバック通孔４
２、排気弁座３７に通じる活気通孔４３、及び受圧ダイ
ヤフラム１５の呼吸孔４４を設けている。
而して、この実施例において、電歪フラッパ１８の変位
によってノズル背圧が発生すると、このノズル背圧はノ
ズル背圧室３９から制御圧力室４０に導かれ、制御ダイ
ヤフラム３５を押圧下動させる。この制御ダイヤフラム
３５の変位により主弁体３３が開放し、圧縮空気が入力
ポート３０から出力ポート３１へと流通する。この圧縮
空気は、フィード／ヘッダ通孔４２を通じてフィードバ
ック室１４へ流入し、受圧タイヤフラム１５即ちノズル
１６の変位を生じさせる。そのため、ノズル１６と電歪
フラ・ンノク１９との対向間隔が変化し、それに伴う背
圧の変化により制御ダイヤフラム３５を介して主弁体３
３の開口量が調整され、最終的に、電歪フラッパ１８へ
の入力と出力ポート３１からの出力とが平衡状態に保持
される。
によってノズル背圧が発生すると、このノズル背圧はノ
ズル背圧室３９から制御圧力室４０に導かれ、制御ダイ
ヤフラム３５を押圧下動させる。この制御ダイヤフラム
３５の変位により主弁体３３が開放し、圧縮空気が入力
ポート３０から出力ポート３１へと流通する。この圧縮
空気は、フィード／ヘッダ通孔４２を通じてフィードバ
ック室１４へ流入し、受圧タイヤフラム１５即ちノズル
１６の変位を生じさせる。そのため、ノズル１６と電歪
フラ・ンノク１９との対向間隔が変化し、それに伴う背
圧の変化により制御ダイヤフラム３５を介して主弁体３
３の開口量が調整され、最終的に、電歪フラッパ１８へ
の入力と出力ポート３１からの出力とが平衡状態に保持
される。
第１図は従来例の構成図、第２図は本発明の一実施例の
断面図、第３図はそのブロック構成図、第４図及び第５
図はそれぞれ本発明の異なる実施例の断面図である。 １０・φ電−空変換装置、 １４φ・フィードバック室、 １５−・ダイヤフラム、１６・・ノズル、１８・・弾性
部材、 １８・Φ電歪フラッパ。 特許出願人 焼結金属工業株式会社
断面図、第３図はそのブロック構成図、第４図及び第５
図はそれぞれ本発明の異なる実施例の断面図である。 １０・φ電−空変換装置、 １４φ・フィードバック室、 １５−・ダイヤフラム、１６・・ノズル、１８・・弾性
部材、 １８・Φ電歪フラッパ。 特許出願人 焼結金属工業株式会社
Claims (1)
- １、 フィードバック室を区画する受圧ダイヤフラムに
ノズルを取付け、該ノズルをりｉ件部材によって変位可
能に支持させると共に、該ノズルに電気量を変位量に変
換する電歪フラッパを対設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 |
|---|---|---|---|
| JP15338683A JPS6044603A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 電−空変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15338683A JPS6044603A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 電−空変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044603A true JPS6044603A (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=15561342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15338683A Pending JPS6044603A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 電−空変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044603A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03183958A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-09 | Shimadzu Corp | サンプリング装置 |
| US6977102B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-12-20 | Sony Corporation | Absorber and method of manufacturing the absorber |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15338683A patent/JPS6044603A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03183958A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-09 | Shimadzu Corp | サンプリング装置 |
| US6977102B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-12-20 | Sony Corporation | Absorber and method of manufacturing the absorber |
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