JPS6136506A - 負圧サ−ボモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、負圧サーボモータの改良に関するもので６為
。

〔発明の背景〕

本発明の説明に先立ち、特開昭５８−１３１３３７号公
報罠示されている従来形負圧サーボモータの内部構成を
第３図にもとづいて説明する。

第３図において、１はボディ、２はダイヤフラムを示し
、上記ボディ１とダイヤフラム２とＫよって気密な負荷
駆動負圧室３が形成されておシ、この負圧室３内に１負
圧源（図示せず）から負圧が導入される。また．ボデイ
１とダイヤフラム２との関に圧縮スプリング４が介装さ
れており、シたがってダイヤフラム２には、上記スプリ
ング４により、常時ボディＩから遠ざかる方向の付勢力
が加えられている。５は負荷に連結される負荷作動シャ
フトで、シャフト５＃：ｔ、ダイヤフラム２に・木、）
付けられている。

しかして、上記した従来の負圧サーボモータにあっては
、負荷駆動負圧室３内に負圧を導入した場合に作用する
ダイヤフラム２面の荷重と、負荷作動シャツ）５に連結
される負荷荷重とのバランスにより位置制御がおこなわ
れるものであって、この種負圧サーボモータによれば、
大きな力を容易に得られるという大きな利点がある。

しかしながら、上記した従来形負圧ザーボモータを実際
に作用する上で、ダイヤ、フラム２．の往復ストローク
に負荷荷重の差がある場−合には、当該ダイヤフラム２
の位置制御を正確におこなうことができないという問題
がある。たとえば、内燃機関の気化器における絞シ弁軸
において、閉弁方向と開弁方向とではその回転トルクに
大きな差がある。

したがって、上記した絞り弁軸の位置制御に１第３図に
示す従来形負圧サーボモータを使用した場合、負荷駆動
負圧室３内の負圧力とダイヤフラム２のストロークとの
関係は正比例関係とはならず、第４図に示すごとき大き
なヒステリシス曲線となる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点を考慮し、種々検討を重ねた結果なさ
れたものであって、その目的とするところは、ダイヤフ
ラムの往復ストロークに負荷荷重の差がある場合′ｔあ
っても、当該ダイヤフラムの正碑な位置制御をおこなう
ことのできる、改良された負圧サーボモータを提供しよ
うとするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明に係る負圧サーボモー
タは．ボデイとダイヤフラムとエアーシールとで気密に
形成され九負荷駆動負圧室と、上記ダイヤフラムをボデ
ィから遠ざける方向に付勢うする圧縮スプリングと、上
記負荷駆動負圧室内に負圧を導く負圧通路と、上記ダイ
ヤフラムと同一方向く移動する可動部を有する信号用ア
クチュエータとで構成され、負荷駆動負圧室の一部を構
成するエアーシールには、当該負圧室内と大気とを連通
する弁体と、上記弁体を常時閉塞方向に付勢する圧縮ス
プリングとを備え、上記弁体は、負荷駆動負圧室のダイ
ヤフラムと信号用アクチュエータの可動部との相対距離
が接近する場合に開弁し、かつ上記負圧室のダイヤフラ
ムと信号用アクテユ二一タの可動部との相対距離が離間
する場合に閉弁するよう構成してなるごとを特徴とする
ものである。

すなわち、本発明は、負荷駆動負圧室内に、大気と連通
ずる弁体を設けるとともに、当該弁体を開閉動作させる
アクチュエータを上記負圧室に隣接して設け、ダイヤフ
ラムに加わる負荷荷重の変動に応じて上記アクチュエー
タを作動せしめ、負荷駆動負圧室内の負圧力を加減する
ことに工り、負荷と連結するダイヤフラムを正確に位置
制御するようＫしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を、第１図にもとづいて詳細忙説明すると
、同図は本発明に係る負圧サーボモータの一実施例を示
す内部構造説明図である。

第１図において、負圧源（図示せず）からの負圧力によ
って作動する負荷駆動用ダイヤフラム機構の構成は、第
３図に示す従来形負圧サーボモータの場合とほぼ同様で
ある。すなわち、負荷駆動負圧室３ｔｉ．ボデイ１とダ
イヤフラム２とエアーシール６とＫよって気密に形成さ
れており．ボデイーには、負圧室１内に負圧を導入する
負圧導入管７が設けられている。また、負圧室３内にお
いて．ボデイーとダイヤフラム２との間には、圧縮スズ
１フ／グ４が介装されておシ、シたがってダイヤフラム
だは、上記スプリング４により、常時ボディーから遠ざ
かる方向の付勢力が加えられている。５は負荷に連結さ
れる負荷作動シャフトで、シャフト５は、ダイヤフラム
２に取り付けられている。

しかして、上記した本発明の負圧サーボモータにあって
は、従来と同様、負荷駆動負圧室３内に負圧を導入した
場合に作用するダイヤフラム２面の荷重と、負荷作動シ
ャフト５！／ｃ連結される負荷荷重とのバランスにより
位置制御がおこなわれるものであるが、第１図において
、負荷駆動負圧室３の一部を構成するエアーシール６Ｋ
Ｉ′ｉ、負王室３内と大気とを連通ずる弁体８と、圧縮
スプリング９とが装着されている。１０は弁体８とスプ
リング９とを収容した弁体ホルダ、１１はホルダー０を
介して負圧室３内を大気に連通ずる９気流人通路を示し
、弁体ホルダＩＯＫは、弁体８を支持するシート面１０
ａが形成されており、こ、のホルダ１０は、エアーシー
ル６に取り付けられており、弁体８は、後述する信号用
ダイヤフラム機構によって開閉される。

すなわち、信号用ダイヤフラム機構は、−弁体８と対向
する位１１にダイヤフラム１２ｉ−有しており、ダイヤ
フラム１２とカバー１３とによって信号負圧室１４が気
密に形成されている。カバー１３は、負荷駆動負圧室３
のボディ１と一体に取り付けられており、カバー１３に
は、信号負圧室１４内に負圧を導入する負圧導入管１５
が設けられている。

また１１ｇ１号負圧室１４内において、カバー１３に取
り付けたスプリング受け１６とダイヤフラム１２との間
には、圧縮スプリング１７が介装されており）シたがっ
てダイヤフラム１２には、上記スプリング１７により、
常時カバー１３から遠ざかる方向の付勢力が加えられて
いる。１８は信号負圧室１４内に装着されている圧縮ス
プリング１７の荷重を調整するスプリング荷重調整ねじ
を示し、このねじ１８は、カバー１３に取り付けられて
いる。１９はダイヤフラム１２に取り付けた弁体受けで
あって、この弁体受け１９は、負荷駆動負圧室３側の弁
体８と対向する位置ＫＩＤ付けられておシ、したがって
上記した弁体８は、信号負圧室１４側のダイヤフラム１
２の動作によシ、当該弁体８を支持しているホルダシー
ト面１０１の開閉をおこなう。

しかして、負荷駆動負圧室３内和装着されている圧縮ス
プリング４の荷重は、負荷作動シャフト５に加わる負荷
荷重に打ち勝てる最低荷重以上の荷重とし、負荷駆動負
圧室３内に導入する駆動負圧としては、スプリング４の
最大荷重く打ち勝てる最低負圧以上の負圧を与え、また
信号負圧室１４内に導入される信号負圧としては、信号
用のダイヤフラム１２の所定の位置にバランスさせる負
圧を与える。そして、負荷作動シャフト５ｆｒｃ蝉、制
御対象としての負荷を与える。

本発明は以上のごとき構成よりなシ、本発明に係る負圧
サーボモータの動作は下記のとおりである。すなわち、
いま、各ダイヤフラム機構がバランスして、停止状ｎＫ
あると仮定し、続いて、負荷の変動と制御信号としての
信号負圧が変化した場合、負圧サーボモータは次のよう
に動作する。

（１）負荷が増加すると、圧縮スプリング４の力に・抗
して、負荷駆動用のダイヤフラム２が第１図左方向に移
動し、弁体８が信号用のダイヤフラム１２に付設されて
いる弁体受け１９に当接する。その結果、ホルダシート
面１０ａと弁焦≠が離れるため、負荷駆動負圧室３に流
入する空気の量は増し、負圧室３内の負圧が減少する。

したがって、上記し九ダイヤフラム２は、スプリング４
の力によって図中右方向に戻され、設定位置忙保持され
る。

（２）上記とは反対に１負荷が減少すると、圧縮スプリ
ング４の復元力によシ〈負荷駆動用のダイヤフラム２が
第１図右方向に移動し、弁体８が信号用のダイヤフラム
１２から離れる。その結果、弁体８がホルダシート面１
０ａを閉じる方向に移動し、負荷駆動負圧室３に流入す
る空気の量は減り、負圧室３内の負圧が上昇する。した
がって、上記したダイヤフラム２Ｆｉ、スプリング４の
力に抗して図中左方向く戻され、設定位置に保持される
。

（３）次に１信号負圧が減少すると、信号用のダイヤフ
ラム１２が第１図右方向に移動し、当該ダイヤフラム１
２に付設されている弁体受け１９が負荷駆動負圧室３の
弁体８に当接する。その結果、ホルダシート面１０にと
弁体８とが離、れるため、負圧室３に流入する空気の量
は増し、負圧室３内の負圧が減少する。したがって、上
記したダイヤフラム２は、スプリング４６カによって図
中右方向に戻され、設定位置く保持される。

（４）　　さらに、信号負圧が増加すると、圧縮スプリ
ング１７の力に抗して、信号用のダイヤフラム１２が第
１図左方向に移動し、これＫともない、弁体８がホルダ
シート面１０ａを閉じる方向に移動し、負荷駆動負圧室
３に流入する空気のｆは減り、負圧室３内の負圧が上昇
する。したがって、上記した負荷駆動用のダイヤフラム
２は、圧縮スプリング４０力に抗して図中左方向に戻さ
れ、設定位置く保持される。

本発明は以上のごときであり、本発明によれば、何等か
の原因で外乱を生じた場合でろうても、この外乱を打ち
消す方向に負荷駆動用のダイヤフラム２が移動するため
、当該ダイヤフラム２Ｆｉ、常に所定の位置でバランス
して静止する。

第２図は第１図に示す本発明負圧サーボモータの負圧−
ストローク特性線図である。

第２図から明らかなように１本発明によれば、第４図に
示す従来に比較して、負圧サーボモータの負圧−ストロ
ーク特性を大幅に改讐することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明九よれば、ダイヤフラムの
往復ストロークに負荷荷重の差がおる場合であ２ても、
当該ダイヤフラムの正確な位置制御をおこｈうことので
きる、改良され九負圧サーボモータを得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る負圧サーボモータの一実施例を示
す内部構造説明図、第２図は第１図に示す本発明負圧サ
ーボモータの負圧−ストローク特性線図、第３図は従来
提案されている負圧サーボモータの内部構造説明図、第
４図は第３図に示す従来形負圧サーボモータの負圧−ス
トローク特性線図である。 １・・・ボディ、２・・・ダイヤフラム、３・・・自衛
駆動負圧室、４・・・圧縮スプリング、５・・・負荷作
動シャフト、６・・・エアーシール、７・・・負圧導入
管、８・・・弁体、９・・・圧縮スプリング、１０・・
・弁体ホルダ、１０ａ・・・ホルダシート面、１１・・
・空気流人通路、１２・・・ダイヤフラム、１３・・・
カバー、１４・・・信号餉圧室、１５・・・負圧導入管
、１６・・・スプリング受け、１７・・・圧縮スプリン
グ、１８・・・スプリング荷１１ｖＡ整ねじ、１９・・
・弁体受け。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ボデイとダイヤフラムとエアーシールとで気密に形
   成された負荷駆動負圧室と、上記ダイヤフラムをボデイ
   から遠ざける方向に付勢する圧縮スプリングと、上記負
   荷駆動負圧室内に負圧を導く負圧通路と、上記ダイヤフ
   ラムと同一方向に移動する可動部を有する信号用アクチ
   ユエータとで構成され、負荷駆動負圧室の一部を構成す
   るエアーシールには、当該負圧室内と大気とを連通する
   弁体と、上記弁体を常時閉塞方向に付勢する圧縮スプリ
   ングとを備え、上記弁体は、負荷駆動負圧室のダイヤフ
   ラムと信号用アクチユエータの可動部との相対距離が接
   近する場合に開弁し、かつ上記負圧室のダイヤフラムと
   信号用アクチユエータの可動部との相対距離が離間する
   場合に閉弁するよう構成してなることを特徴とする負圧
   サーボモータ。