JPH0341681B2 - - Google Patents
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- JPH0341681B2 JPH0341681B2 JP59073298A JP7329884A JPH0341681B2 JP H0341681 B2 JPH0341681 B2 JP H0341681B2 JP 59073298 A JP59073298 A JP 59073298A JP 7329884 A JP7329884 A JP 7329884A JP H0341681 B2 JPH0341681 B2 JP H0341681B2
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- cam plate
- air
- stepping motor
- nozzle
- fluid
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- 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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- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気信号−空気圧変換機構に関し、
一層詳細には微弱な電気信号であつても効果的に
その信号に対応する流体圧、特に空気圧に変換し
てポジシヨナー等に用いることが可能な電気信号
−空気圧変換機構に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrical signal-pneumatic conversion mechanism,
More specifically, the present invention relates to an electrical signal-pneumatic pressure conversion mechanism that can effectively convert even a weak electrical signal into fluid pressure corresponding to the signal, particularly pneumatic pressure, for use in a positioner or the like.
従来、電気信号を空気圧に変換する装置として
はトルクモータが広汎に採用されてきた。すなわ
ち、このトルクモータによれば、モータを構成す
るコイルに電流を供給し、当該電流の値に対応す
る力、すなわち、位置的変位力を得てノズルフラ
ツパ、パイロツト弁を介して空気圧として変換し
ている。この場合、トルクモータには通常4mA
乃至20mAの直流電流が使われている。然しなが
ら、例えば、コンピユータを活用して制御系を構
成する現在の各種制御装置では夫々の構成要素は
極めて微弱な電流で制御が行われている。従つ
て、特に空気圧を利用した制御系を含む装置にお
いては、電気信号を空気圧に変換する際、前記の
ようにトルクモータを使用し、且つ、その電流が
20mAの如く大きな電流を必要とすることになる
と、他の制御装置に比較してこのトルクモータに
供給される電流が極めて膨大なものとなり、ま
た、省エネルギーの見地からも、必ずしも好まし
いことではない。一方、0.数mA程度の直流電流
をトルクモータに流した場合には、前記トルクモ
ータで発生する力も極く小さなものになり、振動
のない理想的な条件のもとで使用される測定器等
は別として、多少の振動や衝撃等が存在する工場
等で利用される制御機器の構成要素として前記の
ようなトルクモータを使用すること自体技術的に
不可能とならざるを得ない不都合がある。 Conventionally, torque motors have been widely used as devices for converting electrical signals into pneumatic pressure. That is, according to this torque motor, a current is supplied to the coil that constitutes the motor, and a force corresponding to the value of the current, that is, a positional displacement force is obtained and converted into air pressure via the nozzle flapper and the pilot valve. There is. In this case, the torque motor usually has 4 mA.
A direct current of between 20mA and 20mA is used. However, in various current control devices that utilize computers to construct control systems, each component is controlled by extremely weak currents. Therefore, especially in devices that include a control system that uses pneumatic pressure, when converting an electrical signal into pneumatic pressure, a torque motor is used as described above, and the current is
If a large current such as 20 mA is required, the current supplied to the torque motor will be extremely large compared to other control devices, and this is not necessarily desirable from the standpoint of energy conservation. On the other hand, when a DC current of approximately several milliamperes is passed through a torque motor, the force generated by the torque motor becomes extremely small, and the measuring device can be used under ideal vibration-free conditions. Apart from the above, there are disadvantages that it would be technically impossible to use the torque motor as described above as a component of control equipment used in factories etc. where there is some degree of vibration or shock. be.
そこで、本発明者は鋭意考究ならびに工夫を重
ねた結果、微小なパルス信号で動作するステツピ
ングモータに着目し、このステツピングモータに
カム板を連結すると共に前記カム板を挟むように
一組の空気供給ノズルと空気受ノズルを対設し且
つこのノズルを支持部材によつて揺動自在に保持
し、しかも支持部材にベローズを係合させておけ
ば、ステツピングモータに所定の信号を送給した
際、カム板は前記ステツピングモータの回転作用
下に信号に応じた量だけ回転し、このため空気受
ノズルに流入する空気が遮断され、この結果、前
記ベローズが変位して支持部材を揺動させ空気受
ノズルが空気供給ノズルから充分な空気が得られ
るところまで変位するに至る。その状態をパイロ
ツト弁を介して増幅して出力側に供給するように
構成すれば、ステツピングモータに供給されるパ
ルス信号によつて空気圧が変動する電気信号−空
気圧変換機構が得られ、前記の問題点が一掃され
ることが判つた。 Therefore, as a result of extensive research and ingenuity, the inventors of the present invention focused on a stepping motor that operates with minute pulse signals, connected a cam plate to this stepping motor, and connected a set of cam plates to sandwich the cam plate. By arranging an air supply nozzle and an air receiving nozzle opposite each other, holding the nozzle swingably by a support member, and engaging the bellows with the support member, a predetermined signal can be sent to the stepping motor. At this time, the cam plate rotates by an amount corresponding to the signal under the rotational action of the stepping motor, thereby blocking the air flowing into the air receiver nozzle, and as a result, the bellows is displaced and the support member is oscillated. The air receiving nozzle is displaced to a point where sufficient air can be obtained from the air supply nozzle. If the condition is amplified via a pilot valve and supplied to the output side, an electrical signal-to-pneumatic conversion mechanism is obtained in which the pneumatic pressure is varied by the pulse signal supplied to the stepping motor, and the above-mentioned pneumatic pressure conversion mechanism is obtained. It was found that the problem had been eliminated.
従つて、本発明の目的は電気信号を空気圧に変
換し、この空気圧によつて他の装置の駆動、位置
決め等を行うことが可能な電気信号−空気圧変換
機構を提供するにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrical signal-to-pneumatic conversion mechanism capable of converting electrical signals into pneumatic pressure and using this pneumatic pressure to drive, position, etc. other devices.
前記の目的を達成するために、本発明は、電気
信号系に接続されたステツピングモータと、前記
回転駆動源を介して回動するカム板と、前記カム
板を挟んで対設される流体供給口と流体受口とを
配設した揺動部材と、前記カム板の回動変位量に
応じて前記揺動部材にフイードバツク用流体を送
給するフイードバツク系とからなり、前記フイー
ドバツク系は流体受口側に連結されるパイロツト
弁の出力側から分岐した管路に接続して揺動部材
に先端突起を係合するベローズと前記揺動部材を
引張する弾性部材とからなり、さらに前記揺動部
材の流体供給口はフレキシブルチユーブを介して
流体供給源に接続し、一方、揺動部材の流体受口
はフレキシブルチユーブを介して前記パイロツト
弁に接続することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a stepping motor connected to an electrical signal system, a cam plate that rotates via the rotational drive source, and a fluid that is disposed oppositely across the cam plate. It consists of a swinging member provided with a supply port and a fluid receiving port, and a feedback system that supplies feedback fluid to the swinging member according to the amount of rotational displacement of the cam plate. The bellows is connected to a conduit branched from the output side of the pilot valve connected to the socket side and engages the tip protrusion with the swinging member, and an elastic member that pulls the swinging member; The fluid supply port of the member is connected to a fluid supply source via a flexible tube, while the fluid inlet of the rocking member is connected to the pilot valve via a flexible tube.
次に本発明に係る電気信号−空気圧変換機構に
ついて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。 Next, preferred embodiments of the electrical signal-pneumatic conversion mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図において、参照符号10はパルス信号に
よつて駆動されるステツピングモータを示し、こ
のステツピングモータ10の駆動軸12にはその
先端部に第1の歯車14が装着される。前記第1
歯車14はそれよりも大径な第2歯車16と噛合
し且つ第2歯車16の回転軸18は小径な第3の
歯車20を装着している。前記第3歯車20はそ
れよりも広径の第4歯車22と噛合する。このよ
うに、第1歯車14、第2歯車16、第3歯車2
0、第4歯車22によつて減速歯車列24が構成
される。 In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a stepping motor driven by a pulse signal, and a first gear 14 is attached to a drive shaft 12 of the stepping motor 10 at its tip. Said first
The gear 14 meshes with a second gear 16 having a larger diameter, and a rotating shaft 18 of the second gear 16 is equipped with a third gear 20 having a smaller diameter. The third gear 20 meshes with a fourth gear 22 having a wider diameter. In this way, the first gear 14, the second gear 16, and the third gear 2
The fourth gear 22 constitutes a reduction gear train 24 .
次に、第4歯車22から延在する回転軸26の
先端部には偏心する薄板状のカム板28が装着さ
れる。この偏心カム板28は第2図に示すよう
に、軸受30a,30bによりその軸32が回転
自在に保持される。このようにして保持される偏
心カム板28を恰も挟むような構成で空気供給ノ
ズル34と空気受ノズル36とが対設される。第
2図から容易に諒解されるように、空気供給ノズ
ル34と空気受ノズル36はコ字状に屈曲する管
体38並びに40に夫々連通し前記管体38並び
に40よつて形成される管路39,41はその下
端部において集束されてロツド42の内部にまで
延在する。ロツド42の一側部に形成された孔部
を介して前記管路39の一端部はフレキシブルチ
ユーブ44の一端部と連通し、前記フレキシブル
チユーブ44の他端部側はエアー供給源46に接
続する。一方、管路41はロツド42の他側部で
開口する孔部において終端し且つこの孔部にフレ
キシブルチユーブ48が機密に連結される。前記
フレキシブルチユーブ48の他端側はパイロツト
弁50に接続し、前記パイロツト弁50は出力側
へと連結する。このパイロツト弁50の出力側
は、管体52から分岐するフイードバツク管路5
4を介してベローズ56と接続する。ベローズ5
6の先端部に係着された突部58は前記ロツド4
2を押圧する関係で配置される。すなわち、ノズ
ル34,36、管路38,40およびロツド42
によりフイードバツクレバー59が構成され、こ
のフイードバツクレバー59のロツド42の下端
部近傍にはコイルスプリング60が係合し、この
ロツド42は全体として支点62により揺動自在
に保持される。 Next, an eccentric thin cam plate 28 is attached to the tip of the rotating shaft 26 extending from the fourth gear 22 . As shown in FIG. 2, the shaft 32 of the eccentric cam plate 28 is rotatably held by bearings 30a and 30b. The air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36 are arranged opposite to each other so as to sandwich the eccentric cam plate 28 held in this manner. As can be easily understood from FIG. 2, the air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36 communicate with the tubes 38 and 40, which are bent in a U-shape, respectively, and the pipes formed by the tubes 38 and 40. 39, 41 are converged at their lower ends and extend into the interior of the rod 42. One end of the pipe line 39 communicates with one end of a flexible tube 44 through a hole formed on one side of the rod 42, and the other end of the flexible tube 44 is connected to an air supply source 46. . On the other hand, the conduit 41 terminates in a hole opening on the other side of the rod 42, and a flexible tube 48 is hermetically connected to this hole. The other end of the flexible tube 48 is connected to a pilot valve 50, and the pilot valve 50 is connected to the output side. The output side of the pilot valve 50 is connected to a feedback pipe 5 branching from the pipe body 52.
4 to the bellows 56. bellows 5
A protrusion 58 attached to the tip of the rod 4
2 is placed in a pressing relationship. namely nozzles 34, 36, conduits 38, 40 and rod 42.
This constitutes a feedback lever 59. A coil spring 60 is engaged near the lower end of the rod 42 of the feedback lever 59, and the rod 42 as a whole is held swingably by a fulcrum 62.
なお、図中、参照符号64はパイロツト弁50
に必要なエアーを供給するためのエアー供給源で
ある。 In addition, in the figure, reference numeral 64 indicates the pilot valve 50.
This is an air supply source for supplying the air necessary for
本発明に係る電気信号−空気圧変換機構は基本
的には以上のように構成されるものであり、次に
その作用並びにその効果について説明する。 The electrical signal-pneumatic pressure conversion mechanism according to the present invention is basically constructed as described above, and its operation and effects will be explained next.
先ず、ステツピングモータ10には第3図に示
すようにパルス巾tmsで電流がImAのステツピ
ングモータ駆動信号を供給する。この場合、前記
電流パルスの大きさを極力小さく抑えることによ
り破線で示す平均電流を小さくすることができ
る。そこで、このようにステツピングモータ駆動
信号が送給されると、そのパルスに応じた回転角
でステツピングモータが第1歯車14を回転す
る。このステツピングモータ10の回転角度は減
速歯車列24によつて所定範囲で減速され、その
結果、第4歯車が偏心カム板28を回転するに至
る。その時、エアー供給源46からフレキシブル
チユーブ44を介して空気供給ノズル34に所定
圧の空気が送給されるために、この空気はノズル
34の先端部から勢いよく空気受ノズル36側へ
と噴射される。そこで、前記のように偏心カム板
28が回転すると偏心カム板28の周縁部の一部
が前記空気供給ノズル34と空気受ノズル36の
間で変位する。すなわち、空気供給系路を遮断す
る。このために、空気受ノズル36側は前記空気
供給ノズル34からの空気の受領ができなくな
り、ベローズ56内の空気圧が減少する。この結
果、ベローズ56はロツド42を押圧する力を減
少させて、コイルスプリング60の引張力と相俟
つてこのフイードバツクレバー59を第1図にお
いて時計方向側へと支点62を中心に揺動させ
る。このため、フレキシブルチユーブ44は伸長
し、フレキシブルチユーブ48はより一層撓むこ
とになる。すなわち、フレキシブルチユーブを用
いているために、フイードバツクレバー59の揺
動が円滑に行われる。従つて、空気供給ノズル3
4と空気受ノズル36は邪魔板のように作用する
偏心カム板28から離脱し、このため、空気供給
ノズル34から噴出する空気は空気受ノズル36
で再び受領されることになる。空気受ノズル36
で受領された空気は管体44を介してフレキシブ
ルチユーブ48に到達し、結局、パイロツト弁5
0至る。パイロツト弁50はその出力側が一部分
岐してフイードバツク管路54となつているため
に、この管路54から供給される所定圧の空気は
前記ベローズ56内に入る。従つて、ベローズ5
6内の空気圧は増加しベローズ56を全体として
フイードバツクレバー59側へと押圧する。すな
わち、ベローズ56の突起58はフイードバツク
レバー59を反時計方向へと押圧する。このた
め、再び空気供給ノズル34と空気受ノズル36
は偏心カム板28側へと変位する。このようなサ
イクルを繰り返すことによつて空気供給ノズル3
4と空気受ノズル36とは最終的には第4図に示
すように空気受ノズル36の開孔部が略半分、偏
心カム板28により閉塞された状態で安定するこ
とができるようになる。パイロツト弁50はこの
安定状態における出力を管路52を介して図示し
ないコントロールバルブ等へ供給することができ
る。この場合、フイードバツクレバー59が前記
偏心カム板28との関係で安定する状態、すなわ
ち、圧力が平衡する状態は空気供給ノズル34と
空気受ノズル36との間の距離、両ノズルの口
径、エアー供給源46からの供給側圧力等が決定
すれば一定の値に定まる。また、その際、フイー
ドバツクレバー59の変位量はベローズ56の圧
力並びにバイアススプリングとして作用するコイ
ルスプリング60のばね条数等によつて決定され
る。然しながら、このばね条数は一定であるため
に、結局、フイードバツクレバー59の変位量は
前記ベローズ56に加わる圧力に比例することに
なる。 First, the stepping motor 10 is supplied with a stepping motor drive signal having a pulse width of tms and a current of ImA, as shown in FIG. In this case, by suppressing the magnitude of the current pulse as small as possible, the average current shown by the broken line can be made small. Therefore, when the stepping motor drive signal is sent in this manner, the stepping motor rotates the first gear 14 at a rotation angle corresponding to the pulse. The rotation angle of the stepping motor 10 is reduced within a predetermined range by the reduction gear train 24, and as a result, the fourth gear rotates the eccentric cam plate 28. At this time, since air at a predetermined pressure is supplied from the air supply source 46 to the air supply nozzle 34 via the flexible tube 44, this air is vigorously injected from the tip of the nozzle 34 toward the air receiving nozzle 36. Ru. Therefore, when the eccentric cam plate 28 rotates as described above, a portion of the peripheral edge of the eccentric cam plate 28 is displaced between the air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36. That is, the air supply line is cut off. For this reason, the air receiving nozzle 36 side cannot receive air from the air supply nozzle 34, and the air pressure inside the bellows 56 decreases. As a result, the bellows 56 reduces the force pressing the rod 42, and together with the tensile force of the coil spring 60, the feedback lever 59 swings clockwise in FIG. 1 about the fulcrum 62. let As a result, the flexible tube 44 is extended, and the flexible tube 48 is further bent. That is, since the flexible tube is used, the feedback lever 59 swings smoothly. Therefore, air supply nozzle 3
4 and the air receiver nozzle 36 are separated from the eccentric cam plate 28 which acts like a baffle plate, so that the air ejected from the air supply nozzle 34 is transferred to the air receiver nozzle 36.
It will be received again. Air receiving nozzle 36
The air received at
It reaches 0. Since the output side of the pilot valve 50 is partially branched to form a feedback line 54, air at a predetermined pressure supplied from this line 54 enters the bellows 56. Therefore, bellows 5
The air pressure within 6 increases, pushing the bellows 56 as a whole toward the feedback lever 59. That is, the protrusion 58 of the bellows 56 presses the feedback lever 59 counterclockwise. For this reason, the air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36
is displaced toward the eccentric cam plate 28 side. By repeating this cycle, the air supply nozzle 3
4 and the air receiving nozzle 36 can finally stabilize in a state where approximately half of the opening of the air receiving nozzle 36 is closed by the eccentric cam plate 28, as shown in FIG. The pilot valve 50 can supply the output in this stable state to a control valve (not shown) or the like via a conduit 52. In this case, the state in which the feedback lever 59 is stable in relation to the eccentric cam plate 28, that is, the state in which the pressure is balanced, depends on the distance between the air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36, the diameter of both nozzles, Once the supply side pressure from the air supply source 46 is determined, it is determined to be a constant value. Further, at this time, the amount of displacement of the feedback lever 59 is determined by the pressure of the bellows 56 and the number of spring threads of the coil spring 60 acting as a bias spring. However, since the number of spring threads is constant, the amount of displacement of the feedback lever 59 is ultimately proportional to the pressure applied to the bellows 56.
このようにして平衡状態のままでさらにステツ
ピングモータ10に対して所定のパルスが印加さ
れると、前記と同様に駆動軸12がそのパルス信
号に基づき回転し、減速歯車列24もこの第1歯
車14の回転駆動によつて駆動する。この結果、
偏心カム板28もまた回転する。 When a predetermined pulse is further applied to the stepping motor 10 in this balanced state, the drive shaft 12 rotates based on the pulse signal in the same way as described above, and the reduction gear train 24 also rotates. It is driven by the rotation of the gear 14. As a result,
Eccentric cam plate 28 also rotates.
ところで、第4図から容易に諒解されるよう
に、カム板28は偏心しているために、例えば、
時計方向にカム板28が回転したとするとそのカ
ムリフトは小さくなる。従つて、空気供給ノズル
34と空気受ノズル36に対する偏心カム板28
の位置が相対的に変位する。 By the way, as can be easily understood from FIG. 4, since the cam plate 28 is eccentric, for example,
When the cam plate 28 rotates clockwise, the cam lift becomes smaller. Therefore, the eccentric cam plate 28 for the air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36
The position of is relatively displaced.
すなわち、ノズル34および36とを遮するカ
ム板28の面積が減少するために、それだけ多く
の空気が空気供給ノズル34から空気受ノズル3
6に供給されることになる。すなわち、空気受ノ
ズル36に流入する空気圧が高くなり、この圧力
は前記と同様にパイロツト弁50で増幅されて出
力側52へと供給されることになる。一方、フイ
ードバツク管路54を介して分岐供給される空気
圧も増加するためにベローズ56の突起58はフ
イードバツクレバー59を半時計方向へと揺動さ
せる。そこで、再び空気供給ノズル34と空気受
ノズル36とは偏心カム板28によつてその空気
の供給並びに受領が遮断される。この結果、再び
ベローズ56内の空気圧が減少するためにコイル
スプリング60の作用下にフイードバツクレバー
59は時計方向へと揺動し、これを繰り返すこと
によつて第4図に示すような状態に至るまでフイ
ードバツクレバーの揺動が小刻みに行われる。こ
のようにして、ある一定の所で圧力がバランスす
るようになると、これは新たな平衡状態に至つた
ことを意味する。結局、ノズルはステツピングモ
ータ10の作用下に常に偏心カム板28の縁を追
従するようにして移動することになる。一方、ス
テツピングモータ10が逆回転をした場合には前
記と逆の制御が行われ、ステツピングモータ10
に供給されるパルス数に依存するカム板28の回
転角に比例して、ベローズ内の圧力が変化する。
ベローズ56の内部圧力と前記カム板28の変位
量は比例関係にあるからパイロツト弁50からは
偏心カム板28の回転角に比例した空気圧に係る
出力が得られる。すなわち、この偏心カム板28
の回転角はステツピングモータ10の回転角に比
例するから、結局、ステツピングモータ10に対
するパルス信号に比例した出力空気圧が得られる
ことになる。 That is, since the area of the cam plate 28 that blocks the nozzles 34 and 36 is reduced, more air flows from the air supply nozzle 34 to the air receiver nozzle 3.
6 will be supplied. That is, the air pressure flowing into the air receiving nozzle 36 increases, and this pressure is amplified by the pilot valve 50 and supplied to the output side 52 in the same manner as described above. On the other hand, since the air pressure branched and supplied via the feedback line 54 also increases, the protrusion 58 of the bellows 56 causes the feedback lever 59 to swing counterclockwise. Then, the air supply nozzle 34 and the air receiving nozzle 36 are again blocked from supplying and receiving air by the eccentric cam plate 28. As a result, the air pressure within the bellows 56 decreases again, causing the feedback lever 59 to swing clockwise under the action of the coil spring 60. By repeating this, the state shown in FIG. 4 is reached. The feed back lever is oscillated little by little until it reaches . In this way, when the pressure becomes balanced at a certain point, this means that a new equilibrium state has been reached. As a result, the nozzle always moves to follow the edge of the eccentric cam plate 28 under the action of the stepping motor 10. On the other hand, when the stepping motor 10 rotates in the opposite direction, the control opposite to that described above is performed, and the stepping motor 10
The pressure in the bellows changes in proportion to the rotation angle of the cam plate 28, which depends on the number of pulses supplied to the bellows.
Since the internal pressure of the bellows 56 and the amount of displacement of the cam plate 28 are in a proportional relationship, the pilot valve 50 provides an output related to air pressure that is proportional to the rotation angle of the eccentric cam plate 28. That is, this eccentric cam plate 28
Since the rotation angle is proportional to the rotation angle of the stepping motor 10, an output air pressure proportional to the pulse signal to the stepping motor 10 is obtained.
本発明によれば以上のように極めて微小な電流
によつて正確に回転するステツピングモータを装
置内に組み込んだために駆動電流が極めて少なく
て済み経済的であるばかりか、例えば、マイクロ
コンピユータを用いた制御装置においてもその整
合性が得られる。さらにまた、前記ステツピング
モータと歯車列と偏心カム板との制御系はフイー
ドバツクレバー、パイロツト弁を含むフイードバ
ツク系と機械的に分離構成されているために、こ
のフイードバツク系だけを極めて堅牢に構成する
こともできる。すなわち、偏心カムとフイードバ
ツク系とは機械的に分離されているために摩擦力
の影響も受けず、従つて、両者が互いに影響を及
ぼすことも避けることができる。この限りにおい
て制御は正確に達成し得るという効果を奏する。 According to the present invention, since the stepping motor that rotates accurately using an extremely small current is incorporated into the device, the driving current is extremely small, making it economical. Consistency is also achieved in the control device used. Furthermore, since the control system of the stepping motor, gear train, and eccentric cam plate is mechanically separated from the feedback system including the feedback lever and pilot valve, this feedback system alone can be made extremely robust. It can also be configured. That is, since the eccentric cam and the feedback system are mechanically separated, they are not affected by frictional force, and therefore, it is possible to prevent them from influencing each other. In this respect, the effect is that control can be achieved precisely.
さらにまた、ステツピングモータの回転力は比
較的小さいが、減速歯車列を構成する歯車の個数
を増して負荷に対する回転力の増加をはかれるこ
とは勿論である。 Furthermore, although the rotational force of the stepping motor is relatively small, it is of course possible to increase the rotational force with respect to the load by increasing the number of gears forming the reduction gear train.
本発明によれば、極めて簡単な構成でしかも消
費電流も少ない電気信号−空気圧変換機構を得る
ことができた。しかもその構成自体も極めて簡単
であるために廉価に製造できるばかりか制御自体
も分岐する空気圧を利用するために正確に達成し
得るという顕著な効果が得られる。 According to the present invention, it was possible to obtain an electrical signal-pneumatic pressure conversion mechanism that has an extremely simple configuration and consumes little current. Moreover, since the structure itself is extremely simple, it can be manufactured at low cost, and the control itself can be accurately achieved by utilizing the branched air pressure, which is a remarkable effect.
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能である。例
えば、ベローズの代わりにリンク機構を用いてこ
れをコントロールバルブに連結しパイロツト弁の
出力圧をコントロールバルブの圧力制御系に接続
すれば、微小なステツピングモータ駆動信号によ
つて動作する電気信号−空気圧変換機構を備えた
空気圧ポジシヨナーが得られる等種々のバリエー
シヨンに富む装置として利用することも可能であ
る。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and changes in design are possible without departing from the gist of the present invention. . For example, if a link mechanism is used instead of a bellows and this is connected to a control valve, and the output pressure of the pilot valve is connected to the pressure control system of the control valve, an electric signal operated by a minute stepping motor drive signal can be generated. It is also possible to use the device as a device with many variations, such as a pneumatic positioner equipped with a pneumatic pressure conversion mechanism.
第1図は本発明に係る電気信号−空気圧変換機
構の構成を示す概略説明図、第2図は第1図の示
す偏心カム板と空気供給ノズル並びに空気受ノズ
ルとの相関関係を示す一部省略縦断面図、第3図
は第1図に示すステツピングモータへ供給される
ステツピングモータ駆動信号の説明図、第4図は
偏心コム板とノズルとの平衡状態を示す説明図で
ある。
10……ステツピングモータ、12……駆動
軸、14……第1歯車、16……第2歯車、18
……回転軸、20……第3歯車、22……第4歯
車、24……減速歯車列、26……回転軸、28
……偏心カム板、30……軸受、32……軸、3
4……空気供給ノズル、36……空気受ノズル、
38,40……管体、39,41……管路、42
……ロツド、44……フレキシブルチユーブ、4
6……エアー供給源、48……フレキシブルチユ
ーブ、50……パイロツト弁、52……出力側管
路、54……フイードバツク用管路、56……ベ
ローズ、58……突起、59……フイードバツク
レバー、60……コイルスプリング、62……支
点、64……エアー供給源。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the electric signal-air pressure conversion mechanism according to the present invention, and FIG. 2 is a partial diagram showing the correlation between the eccentric cam plate shown in FIG. 1, the air supply nozzle, and the air receiving nozzle. 3 is an explanatory diagram of a stepping motor drive signal supplied to the stepping motor shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing an equilibrium state between an eccentric comb plate and a nozzle. 10... Stepping motor, 12... Drive shaft, 14... First gear, 16... Second gear, 18
... Rotating shaft, 20 ... Third gear, 22 ... Fourth gear, 24 ... Reduction gear train, 26 ... Rotating shaft, 28
... Eccentric cam plate, 30 ... Bearing, 32 ... Shaft, 3
4...Air supply nozzle, 36...Air receiving nozzle,
38, 40... pipe body, 39, 41... pipe line, 42
... Rod, 44 ... Flexible tube, 4
6... Air supply source, 48... Flexible tube, 50... Pilot valve, 52... Output side pipe, 54... Feedback pipe, 56... Bellows, 58... Protrusion, 59... Feed Back lever, 60...Coil spring, 62...Fully point, 64...Air supply source.
Claims (1)
と、前記回転駆動源を介して回動するカム板と、
前記カム板を挟んで対設される流体供給口と流体
受口とを配設した揺動部材と、前記カム板の回動
変位量に応じて前記揺動部材にフイードバツク用
流体を送給するフイードバツク系とからなり、前
記フイードバツク系は流体受口側に連結されるパ
イロツト弁の出力側から分岐した管路に接続して
揺動部材に先端部突起を係合するベローズと前記
揺動部材を引張する弾性部材とからなり、さらに
前記揺動部材の流体供給口はフレキシブルチユー
ブを介して流体供給源に接続し、一方、揺動部材
の流体受口はフレキシブルチユーブを介して前記
パイロツト弁に接続することを特徴とする電気信
号−空気圧変換機構。1 a stepping motor connected to an electric signal system, a cam plate that rotates via the rotational drive source;
A swinging member having a fluid supply port and a fluid receiving port arranged opposite to each other with the cam plate interposed therebetween, and feeding feedback fluid to the swinging member according to the amount of rotational displacement of the cam plate. The feedback system includes a bellows that connects to a pipe branched from the output side of the pilot valve connected to the fluid inlet side and engages the tip projection with the swinging member, and the swinging member. and a tensile elastic member, furthermore, the fluid supply port of the rocking member is connected to a fluid supply source through a flexible tube, and the fluid inlet of the rocking member is connected to the pilot valve through the flexible tube. An electrical signal-pneumatic conversion mechanism characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329884A JPS60220204A (en) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | Electric signal-air pressure conversion mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329884A JPS60220204A (en) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | Electric signal-air pressure conversion mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220204A JPS60220204A (en) | 1985-11-02 |
| JPH0341681B2 true JPH0341681B2 (en) | 1991-06-24 |
Family
ID=13514111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7329884A Granted JPS60220204A (en) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | Electric signal-air pressure conversion mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220204A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0778691B2 (en) * | 1986-08-18 | 1995-08-23 | 日本ベ−レ−株式会社 | Pulse Positioner |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP7329884A patent/JPS60220204A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60220204A (en) | 1985-11-02 |
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