JP2646358B2 - Range adjustment device in positioner - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バルブ駆動制御、その他一般産業用機器の
駆動制御に利用するポジシヨナー（位置制御装置）に於
けるレンジ調整装置に関するものである。即ち、ポジシ
ヨナーは自動制御機器の一つであるが、弁に組合わせて
使用されるため、弁の大きさによつて弁ストロータのレ
ンジ調整が不可欠のないことであり、このためにレンジ
調整装置をポジシヨナーに装備しなければならない。本
発明はこのレンジ調整装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a range adjustment device in a positioner (position control device) used for valve drive control and drive control of other general industrial equipment. That is, although the positioner is one of the automatic control devices, since the positioner is used in combination with the valve, the range adjustment of the valve striker is not indispensable depending on the size of the valve. Must be equipped on the positioner. The present invention relates to this range adjustment device.

ポジシヨナーのレンジ調整をしなければならない点に
関連して第３図の構成図によつてポジシヨナーの動作を
説明する。The operation of the positioner will be described with reference to the configuration diagram of FIG. 3 in connection with the point that the range of the positioner must be adjusted.

ポジシヨナーのトルクモーター（21）に入力信号電流
が印加されると、アーマチユア（22）が支点ばね（23）
を中心に矢印Ａ方向に動く。このアーマチユア（22）の
動きによつて、フラツパー（25）はノズル（24）から引
き離され、ノズル背圧室（27）の圧力が低下し、圧力室
（26）とのバランスがくずれて、リレースプール（29）
がポート（30）を押し開き供給圧力は出力口（28）を通
過し駆動部圧力室（35）へ導入され、ステム（36）の動
きはフイードバツクレバー（37）（38）を介してカム
（39）を矢印Ｃのように回転させ、カム（39）の変位量
をレンジ調整アーム（31）に矢印Ｄ方向に伝達し、ベア
リング軸（32）を介してゼロ調整アーム（34）を矢印Ｅ
へ動作させる。ゼロ調整アーム（34）の先端とフラツパ
ーアーム（41）の間にフイードバツクスプリング（40）
が連結されているため、このフイードバツクスプリング
（40）の張力とトルクモーター（21）の吸引力が平衡す
るまで動く。このようにして、入力信号電流に比例した
ステム（36）の変化が得られる。このステム（36）の変
位量が駆動部の大きさによつて多種類あり、これを適正
値に合わせるための前述のレンジ調整アーム（31）のベ
アリング軸（32）を左右に移動して調整しなければなら
ない。また第６図図示のような空気式ポジシヨナーでも
同様である。入力信号が空気圧力に変つただけで動作は
同じである。When an input signal current is applied to the positioner torque motor (21), the armature (22) turns on the fulcrum spring (23).
Moves in the direction of arrow A around. Due to the movement of the armature (22), the flapper (25) is separated from the nozzle (24), the pressure in the nozzle back pressure chamber (27) drops, and the balance with the pressure chamber (26) is lost. Spool (29)
Opens the port (30) and the supply pressure passes through the output port (28) and is introduced into the drive unit pressure chamber (35), and the movement of the stem (36) moves through the feed back lever (37) (38). The cam (39) is rotated as shown by the arrow C, the displacement of the cam (39) is transmitted to the range adjusting arm (31) in the direction of the arrow D, and the zero adjusting arm (34) is moved via the bearing shaft (32). Arrow E
To work. Feed back spring (40) between the tip of the zero adjustment arm (34) and the flapper arm (41)
Are connected to each other so that the tension of the feedback spring (40) and the suction force of the torque motor (21) are balanced. In this way, a change in stem (36) proportional to the input signal current is obtained. There are various types of displacement of the stem (36) depending on the size of the drive unit, and the bearing shaft (32) of the aforementioned range adjustment arm (31) is moved to the left and right to adjust it to an appropriate value. Must. The same applies to a pneumatic positioner as shown in FIG. The operation is the same except that the input signal has changed to air pressure.

（従来の技術と問題点） 従来のレンジ調整装置の一例として第５図Ａ〜Ｃを図
示する。之について説明すると、レンジ調整歯車（56）
はラツク歯車（57）と噛合するようになつてスライダー
（55）と連動してアーム（51）の長溝穴（52）の中心線
上を転動するように構成され、スライダー（55）にはロ
ツクねじ（54）およびベアリング軸（53）がアーム（5
1）を挟んで連結されている。レンジ調整を行うときド
ライバーで先づロツクねじ（54）を緩めて、更にレンジ
調整歯車（56）を右回転または左回転させて長溝穴（5
2）の中心線上を転動させる。ロツクねじ（54）を緩め
たときスライダー（55）が自由状態になるため、ベアリ
ング軸（53）は長溝穴（52）の間隙内で傾斜してしま
い、ゼロシフトが発生する。ロツクねじ（54）と調整歯
車（56）が並んで配設されているが、夫々が、各別にド
ライバーを使用する構造であるため、同時にワンタツチ
調整は不可能であり、ゼロシフトの問題と合わせて調整
困難と云う問題があつた。(Prior Art and Problems) FIGS. 5A to 5C show examples of a conventional range adjusting device. To explain this, the range adjustment gear (56)
Is configured to engage with the rack gear (57) and to roll on the center line of the long slot (52) of the arm (51) in conjunction with the slider (55). Screw (54) and bearing shaft (53)
1) are connected. When adjusting the range, first loosen the locking screw (54) with a screwdriver, and then rotate the range adjustment gear (56) clockwise or counterclockwise to adjust the slot (5).
Roll on the center line of 2). When the locking screw (54) is loosened, the slider (55) is in a free state, so that the bearing shaft (53) is inclined in the gap of the long slot (52), and a zero shift occurs. The locking screw (54) and the adjusting gear (56) are arranged side by side. However, since each of them has a structure that uses a separate screwdriver, one-touch adjustment is not possible at the same time. There was a problem that adjustment was difficult.

第６図Ａ〜Ｃの図示例（従来のものゝ他の例）では、
２個のアーム（61）（62）間に可動コマ（63）が装架さ
れている。レンジ調整はこのベアリング軸（64）を緩め
て調整ねじ（65）を回すことによつてベアリング軸（6
4）を矢印Ｋのように上下方向にあおることになりゼロ
シフトが大きく発生する。また調整ねじ（65）とベアリ
ング軸（64）が90゜ずれているため調整が更に容易でな
いと云う問題点がある。In the illustrated example of FIGS. 6A to 6C (conventional one ゝ other example),
A movable piece (63) is mounted between the two arms (61) and (62). To adjust the range, loosen the bearing shaft (64) and turn the adjustment screw (65) to adjust the bearing shaft (6).
4) is pushed up and down as indicated by arrow K, and a large zero shift occurs. Further, there is a problem that the adjustment is not easy because the adjustment screw (65) and the bearing shaft (64) are shifted by 90 °.

本発明はこれらの諸問題を解決せんとするものであ
る。The present invention seeks to solve these problems.

（問題点を解決するための手段） 第１図Ａ、Ｂ、Ｃに、アーム（１）の長溝穴（２）と
平行にラツク歯車（３）を配設し、該ラツク歯車（３）
と噛合するピニオン歯車（４）を有する可動コマ（５）
を、その中心軸（13）が前記長溝穴（２）に遊嵌せられ
該長溝穴（２）に沿って転動するように配設すると共に
アーム（１）の長溝穴（２）の所要位置で可動コマ
（５）を係止させるための緊締手段（14）を前記中心軸
（13）に之と同軸に設けたレンジ調整装置が示される。
前記長溝穴（２）を配設したアーム（１）と平行して前
記長溝穴（２）に対応する長溝穴（11）を有するもう一
つのアーム（10）をアーム（１）と一体的に設け、ピニ
オン歯車（４）を有する可動コマ（５）を前記アーム
（１）（10）にあらしめるようにし、前記中心軸（13）
に設けた二つの円形ガイド（２）′（11）′がアーム
（１）（10）の長溝穴（２）（11）に遊嵌せられ該長溝
穴（２）（11）に案内されて移動するようにするのであ
る。而して、第１図Ａ、Ｂ、Ｃに図示のように、前記中
心軸（13）がベアリング軸（８）を兼用しベアリング
（９）が装架される。該ベアリング（９）は、第３〜４
図図示のようにゼロ調整アーム（34）の下辺水平部を支
承するものである。なお、第２図Ａ、Ｂに図示のよう
に、可動コマには所要長さの棒状レバー（６）を突設す
ることが好ましい。(Means for Solving the Problems) In FIGS. 1A, 1B, and 1C, a rack gear (3) is provided in parallel with the long slot (2) of the arm (1), and the rack gear (3) is provided.
(5) having a pinion gear (4) meshing with the movable piece
Are arranged such that the central axis (13) thereof is loosely fitted in the slot (2) and rolls along the slot (2), and the arm (1) has a required slot (2). A range adjusting device is shown in which a tightening means (14) for locking the movable piece (5) at a position is provided coaxially with the center shaft (13).
Another arm (10) having a slot (11) corresponding to the slot (2) in parallel with the arm (1) provided with the slot (2) is integrated with the arm (1). The arm (1) (10) is provided with a movable piece (5) having a pinion gear (4).
The two circular guides (2) '(11)' provided on the arm are loosely fitted in the long slots (2) and (11) of the arms (1) and (10) and guided by the long slots (2) and (11). Let them move. Thus, as shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the center shaft (13) also serves as the bearing shaft (8), and the bearing (9) is mounted. The bearing (9) is a third or fourth bearing.
As shown in the figure, it supports the lower horizontal portion of the zero adjustment arm (34). In addition, as shown in FIGS. 2A and 2B, it is preferable that a bar-shaped lever (6) of a required length protrudes from the movable piece.

（作用） レンジ調整をしようとするときは、先づ、緊締手段
（14）を緩めて、図示例で云えば、中心軸（13）に螺糸
部（７）が可動コマ（５）の内螺糸（７）′に螺合せら
れていて中心軸（13）の一端のドライバー係合溝（12）
にドライバーを係合させて中心軸（13）を所定方向に回
動させることでアーム（１）と可動コマ（５）との係合
度を緩めて、可動コマ（５）が自由の状態となり、その
ピニオン歯車（４）がアーム（１）に長溝穴（２）と平
行に配設されたラツク歯車（３）と所定の噛合をしなが
ら可動コマ（５）が長溝穴（２）に沿つて移動可能とな
るようにする。次に所定のレンジ調整を行い、調整完了
後に、緊締手段（14）により可動コマ（５）がアーム
（１）の定位置に係止させられる（ロツクされる）ので
ある。本発明のレンジ調整装置に於ては、前記のように
ベアリング軸、ロツクねじ、調整ねじの三個の機能を、
一本の中心軸（13）に持たせるようにしたので、レンジ
調整に際しては、片方の手でベアリング軸（８）の緩め
と締付けを行い、一方の手で可動コマ（５）または棒状
レバー（６）を動かしてワンタツチのレンジ調整ができ
る。従つて、初心者でも簡単にレンジ調整を成し得るの
である。(Operation) When adjusting the range, first, the tightening means (14) is loosened, and in the illustrated example, the thread portion (7) is attached to the center shaft (13) of the movable piece (5). A screwdriver engagement groove (12) at one end of the center shaft (13), which is screwed to the screw (7) '.
By rotating the center shaft (13) in a predetermined direction by engaging a driver with the arm, the degree of engagement between the arm (1) and the movable piece (5) is loosened, and the movable piece (5) becomes free. The movable piece (5) moves along the slot (2) while the pinion gear (4) meshes with a rack gear (3) arranged in the arm (1) in parallel with the slot (2). Make it movable. Next, a predetermined range adjustment is performed, and after the adjustment is completed, the movable piece (5) is locked (locked) at a fixed position of the arm (1) by the tightening means (14). In the range adjustment device of the present invention, the three functions of the bearing shaft, the locking screw, and the adjustment screw are performed as described above.
When adjusting the range, loosen and tighten the bearing shaft (8) with one hand, and move the movable piece (5) or rod-shaped lever ( You can adjust the range of one touch by moving 6). Therefore, even beginners can easily adjust the range.

第１図Ａ、Ｂ、Ｃに図示のように、長溝穴（２）を配
設したアーム（１）と平行して前記長溝穴（２）に対応
する長溝穴（11）を有するアーム（10）をアーム（１）
と一体的に設け、ピニオン歯車（４）を有する可動コマ
（５）を前記アーム（１）（10）間にあらしめるように
し、前記中心軸（13）に設けた二つの円形ガイド
（２）′（11）′がアーム（１）（10）の長溝穴（２）
（11）に遊嵌されてこれに案内されて移動するようにす
るときは、ベアリング軸兼用の中心軸（13）に配設した
円形ガイド（２）′（11）′が長溝穴（２）（11）にし
つくり嵌合していることにより、中心軸（13）は、従来
のものゝような傾斜の虞が無く、従つて緊締手段（14）
を緩めたときの中心軸（13）の傾斜が防止せられてゼロ
シフトが極めて少ない状態でレンジ調整が容易にできる
のである。As shown in FIGS. 1A, 1B and 1C, an arm (10) having a slot (11) corresponding to the slot (2) in parallel with the arm (1) provided with the slot (2). ) To the arm (1)
Two circular guides (2) provided on the center shaft (13) so that a movable piece (5) having a pinion gear (4) is provided between the arms (1) and (10). '(11)' is the slot (2) of the arm (1) (10)
When it is loosely fitted on (11) and guided and moved, the circular guide (2) '(11)' provided on the center shaft (13) serving also as a bearing shaft is provided with a long slot (2). (11) By being tightly fitted, the center shaft (13) does not have the possibility of inclination as in the conventional case (1), and therefore the tightening means (14)
The inclination of the central axis (13) when the angle is relaxed is prevented, and the range adjustment can be easily performed in a state where the zero shift is extremely small.

第２図Ａ、Ｂに図示のように、可動コマ（５）に棒状
レバー（６）を突設するときは、レバー（６）の先端部
の可動範囲が大きく、微調整を行うのに便利である。As shown in FIGS. 2A and 2B, when the bar-shaped lever (6) is protruded from the movable piece (5), the movable range of the tip of the lever (6) is large, which is convenient for fine adjustment. It is.

可動コマ（５）にピニオン歯車（４）が配設され、ア
ーム（１）のラツク歯車（３）と噛合うようにしている
ため、この噛合部を転動させるためスリツプがなく、ベ
アリング軸兼用の中心軸（13）の揺動が防止されるの
で、調整時の反復動作時の不感帯も無く、調整が容易に
行い得る。Since the pinion gear (4) is arranged on the movable piece (5) and meshes with the rack gear (3) of the arm (1), there is no slip to roll this meshing part, and the bearing shaft is also used as a bearing shaft. Swing of the central axis (13) is prevented, so that there is no dead zone at the time of repetitive operation at the time of adjustment, and adjustment can be performed easily.

（実 施 例） 第１図Ａ、Ｂ、Ｃに図示のもの（第一実施例）に対
し、第２図Ａ、Ｂ（第二実施例）に図示のものは可動コ
マ（５）から一個の棒状レバー（６）が突設されている
ものである。(Embodiment) In contrast to the one shown in FIGS. 1A, B and C (first embodiment), the one shown in FIGS. Are protruded.

（効果） 本発明は、前述のようにして、まことに優れたレンジ
調整装置を達成することを得たのである。(Effects) As described above, the present invention achieves a truly excellent range adjustment device.

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

第１図と第２図は本発明に係るポジシヨナーに於けるレ
ンジ調整装置の実施例を示したものであつて、 第１図Ａはその第一実施例のものゝ正面図、 第１図Ｂは同上断面側面図、 第１図Ｃは同上平面図、 第２図Ａは第二実施例の正面図、 第２図Ｂは同上断面側面図、 第３図、第４図は夫々ポジシヨナーに於けるレンジ調整
装置の存在を示した構成図、 第５図A,第５図B,第５図Ｃは夫々の一つのレンジ調整装
置の正面図、▲▼線断面側面図、▲▼線断面側
面図、 第６図A,第６図B,第６図Ｃは夫々従来のもう一つのレン
ジ調整装置の平面図、正面図、▲▼断面側面図。 （１）（10）（51）（61）（62）はアーム （２）（11）（52）は長溝穴 （２）′（11）′は円形ガイド （３）（57）はラツク歯車 （４）はピニオン歯車 （５）（63）は可動コマ （６）（33）は棒状レバー （７）は螺糸部 （７）′は内螺糸 （８）（32）（53）（64）はベアリング軸 （９）はベアリング （12）はドライバー係合溝 （13）は中心軸 （14）は緊締手段 （21）はトルクモーター （22）はアーマチユア （23）（43）は支点板ばね （24）はノズル （25）はフラツパー （26）は圧力室 （27）はノズル背圧室 （28）は出力口 （29）はリレースプール （30）はポート （31）はレンジ調整アーム （34）はゼロ調整アーム （35）は駆動部圧力室 （36）はステム （37）（38）はフイードバツクレバー （39）はカム （40）はフイードバツクスプリング （41）（44）はフラツパーアーム （42）は入力圧力室 （54）はロツクねじ （55）はスライダー （56）はレンジ調整歯車 （65）は調整ねじ1 and 2 show an embodiment of a range adjusting device in a positioner according to the present invention. FIG. 1A is a front view of the first embodiment, FIG. 1C is a plan view of the same embodiment, FIG. 2A is a front view of the second embodiment, FIG. 2B is a side view of the same cross section, FIG. 3 and FIG. 5A, 5B, and 5C are a front view, a cross-sectional side view, and a cross-sectional side view, respectively, of one of the range adjusters. FIG. 6, FIG. 6A, FIG. 6B, and FIG. 6C are a plan view, a front view, and a cross-sectional side view of another conventional range adjusting device, respectively. (1) (10) (51) (61) (62) is an arm (2) (11) (52) is a long slot (2) '(11)' is a circular guide (3) (57) is a rack gear ( 4) is a pinion gear (5) (63) is a movable piece (6) (33) is a rod-shaped lever (7) is a thread portion (7) 'is an internal thread (8) (32) (53) (64) Is the bearing shaft (9) is the bearing (12) is the driver engagement groove (13) is the center shaft (14) is the tightening means (21) is the torque motor (22) is the armature (23) (43) is the fulcrum leaf spring ( 24) Nozzle (25) Flapper (26) Pressure chamber (27) Nozzle back pressure chamber (28) Output port (29) Relay spool (30) Port (31) Range adjustment arm (34) Is the zero adjustment arm (35) is the drive section pressure chamber (36) is the stem (37) (38) is the feedback lever (39) is the cam (40) is the feedback spring (41) ( 44) Flapper arm (42) Input pressure chamber (54) Lock screw (55) Slider (56) Range adjustment gear (65) Adjustment screw

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】アーム（１）の長溝穴（２）と平行にラッ
ク歯車（３）を配設し、該ラック歯車（３）と噛合する
ピニオン歯車（４）を有する可動コマ（５）を、その中
心軸（13）が前記長溝穴（２）に沿って転動するように
配設したレンジ調整装置に於て、前記長溝穴（２）を配
設したアーム（１）と平行して前記長溝穴（２）に対応
する長溝穴（11）を有するもう一つのアーム（10）を一
体的に設け、前記ピニオン歯車（４）を有する可動コマ
（５）をこれら二つのアーム（１）と（10）との間にあ
らしめるように、且つ、前記中心軸（13）に設けた二つ
の円形ガイド（２）′（11）′が二つのアーム（１）
（10）の二つの長溝穴（２）（11）に遊嵌せしめられる
ようにし、而も前記二つのアーム（１）（10）の長溝穴
（２）（11）の所要位置で可動コマ（５）を係止させる
ための緊締手段（14）を前記中心軸（13）と同軸に設け
たことを特徴とするレンジ調整装置。1. A movable piece (5) having a rack gear (3) disposed in parallel with a slot (2) of an arm (1) and having a pinion gear (4) meshing with the rack gear (3). In a range adjusting device arranged so that its central axis (13) rolls along the slot (2), the range adjusting device is arranged in parallel with the arm (1) in which the slot (2) is arranged. Another arm (10) having a long slot (11) corresponding to the long slot (2) is integrally provided, and a movable piece (5) having the pinion gear (4) is attached to these two arms (1). And (10), and two circular guides (2) '(11)' provided on the central axis (13) are two arms (1).
(10) to be loosely fitted in the two long slots (2) and (11), and at the required positions of the long slots (2) and (11) of the two arms (1) and (10), the movable piece ( 5) A range adjusting device, characterized in that a tightening means (14) for locking 5) is provided coaxially with the central axis (13). 【請求項２】請求項１に記載のレンジ調整装置に於て、
前記可動コマ（５）の円周の一ケ所に棒状レバー（６）
を配設したことを特徴とするレンジ調整装置。2. The range adjusting device according to claim 1, wherein
A rod-shaped lever (6) is provided at one place on the circumference of the movable piece (5).
A range adjustment device, comprising: