JPH02225803A - Electric current-pressure convertor and automatic regulation nozzle therefor - Google Patents
Electric current-pressure convertor and automatic regulation nozzle thereforInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、電気的信号に応答する空気圧力の調節に関し
、特に圧縮空気を使用するシステムにおいて電流分対応
する圧力に変換する変換器に関するものである。また、
本発明は電流−圧力変換器用として有用なノズル、特に
自動調整ノズル構造に間するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to the regulation of air pressure in response to electrical signals, and more particularly to a converter for converting an electric current into a corresponding pressure in a system using compressed air. It is. Also,
The present invention relates to nozzles useful for current-to-pressure transducers, particularly self-adjusting nozzle structures.
(従来の技術) 圧縮空気は電気的干渉に対して免疫性があり。(Conventional technology) Compressed air is immune to electrical interference.
かつ爆発しやすい環境においても安全であるので、機械
を制御するために多くのシステムで使用される。圧縮空
気は、例えば工業的システム中における制御弁や他の機
械的装置を制御するために広く使用される。圧縮空気を
システムに使用する場合に、−1R的に小さな電流、例
えば4〜20mAの範囲の電流を発生するセンサが備え
られる。この電流は、対応した圧力の圧縮空気を生じさ
せ、十分な量の加圧空気を提供して所望の機械的仕事を
達成するために使用される。あるシステムにおいては、
電流から対応した圧力への変換は、電流−圧力変換器を
使用して達成されるが、この変換器は小容量の空気の圧
力を調節することができ、空気の容積は標準空気増幅器
の作用によって増幅される。慣用の電流−圧力変換器に
おいては、フラッパ弁のノズルオリフィスへの近接によ
って決定される程度において、圧縮空気を大気に向ける
ようなノズルが用いられる。フラッパ弁は一般的に回転
懸架部材上に取り付けられ、電磁石によって発生する磁
力によって回転させる。フラッパがノズルに向けて回転
すると、大気へ逃げる空気が減少する。It is used in many systems to control machinery because it is safe even in explosive environments. Compressed air is widely used, for example, to control control valves and other mechanical devices in industrial systems. If compressed air is used in the system, a sensor is provided that generates a -1R small current, for example in the range 4-20 mA. This electrical current is used to generate compressed air at a corresponding pressure and provide a sufficient amount of pressurized air to accomplish the desired mechanical work. In some systems,
Conversion from current to corresponding pressure is achieved using a current-to-pressure transducer, which can regulate the pressure of a small volume of air, the volume of which is controlled by the action of a standard air amplifier. is amplified by In conventional current-to-pressure converters, a nozzle is used that directs compressed air to the atmosphere to an extent determined by the proximity of the flapper valve to the nozzle orifice. Flapper valves are typically mounted on a rotating suspension member and rotated by magnetic force generated by an electromagnet. As the flapper rotates toward the nozzle, less air escapes to the atmosphere.
ノズルは、管、ホース又は圧力室の出口に取り付けられ
た先細又は中細の管である。ノズルの目的は、流体内に
存在する圧力を効率よく速度に変換することである。ノ
ズルはこれに近接した管又はホース内に圧力を導く。A nozzle is a tapered or medium-thin tube attached to a tube, hose or outlet of a pressure chamber. The purpose of the nozzle is to efficiently convert the pressure present within the fluid into velocity. The nozzle directs pressure into a pipe or hose adjacent to it.
空気の流れを制御するために使用されるノズルで現在知
られているものは、一般的に内径よりも僅かに大きな外
径の端末を有する0代表的には、例えば、ノズルの外径
が0.035インチ、内径が0゜026インチである。Currently known nozzles used to control air flow typically have an end with an outer diameter slightly larger than the inner diameter. 0.035 inch, with an inner diameter of 0°026 inch.
このような型のノズルを用いる電流−圧力変換器は、普
通はピボット回転可能なパドル状部分であるフラッパ、
又はノズルを通る空気の流れを変化させるダイアフラム
が組み込まれている。いずれの場合においても、そこか
ら以降は空気又は流体の激しい流れが存在する変換器の
端末において良好なシールが備えられていることが必要
である。所要の良好なシールを達成するためには、フラ
ッパ又はダイアフラムは、ノズルの軸線に対して垂直な
面に対して正確に一致させなければならない、この一致
が適正でないと、フラッパ又はダイアフラムはまずノズ
ルの端部にぶつかり、効果的な完全シールを達成するた
めに先に進まないであろう。Current-to-pressure transducers using this type of nozzle usually include a flapper, which is a pivotable paddle-like part;
or incorporates a diaphragm that alters the flow of air through the nozzle. In any case, it is necessary that a good seal be provided at the end of the transducer from which there is a strong flow of air or fluid. In order to achieve the desired good seal, the flapper or diaphragm must be precisely aligned with the plane perpendicular to the axis of the nozzle; if this alignment is not correct, the flapper or diaphragm will first will hit the edges and not proceed further to achieve an effective complete seal.
米国特許第4,579,137号には、磁性ボタン22
Aがその上に位置している薄膜22を含む変換器につい
ての記載がある。磁性ボタンが柱体12Bに引き付けら
れると、ボタン22Aと開口24が形成されている磁性
部14との間の空隙の寸法が増す。ボタン22Aと磁性
部14との間、及びボタン22Aと柱体12Bとの間の
空隙の合計は一定に保たれる。ボタン22Aと磁性部1
4との間の望ましくない空隙は、磁気回路の効率に不利
な影響を及ぼし、結果として本発明の装置における空気
圧力の正常な制御を損なうことになる。U.S. Pat. No. 4,579,137 discloses a magnetic button 22
There is a description of a transducer comprising a membrane 22 on which A is located. As the magnetic button is attracted to the column 12B, the size of the air gap between the button 22A and the magnetic portion 14 in which the aperture 24 is formed increases. The total gap between the button 22A and the magnetic part 14 and between the button 22A and the column 12B is kept constant. Button 22A and magnetic part 1
An undesired air gap between the two ends of the air gap 4 will have a detrimental effect on the efficiency of the magnetic circuit and, as a result, will impair the normal control of air pressure in the device of the invention.
米国特許第4,053,952号には、人体内に配置さ
れた管を閉塞するための磁性流体の使用についての記載
がある。本発明の装置は、選択的に弁又はポンプの役目
をする可動部分をメカニズム中に何ら使用していない。US Pat. No. 4,053,952 describes the use of magnetic fluids to occlude tubes placed within the human body. The device of the invention does not use any moving parts in the mechanism that selectively serve as valves or pumps.
本発明は、永久磁石の磁場が存在すると、磁性流体の圧
力が磁極ピースに向つて薄膜を押し付け、このため流れ
の通路を閉塞する(第5欄、第34〜第37行)0本発
明の装置は、オン−オフ弁又はポンプの役目をするが、
磁性流体の選択された領域における磁場の強さを変化さ
せる入電流に対応して空隙の寸法を変化させるために作
用するものではない。本発明において、バックアップ磁
場が永久磁石からの磁場と反対に作用するために必要と
され(第41!I、第11〜第17行)、この永久磁石
は、本発明で主張するところの磁性流体内で生じる圧力
によって影響されるべき管の部分を取り囲むものである
。本特許は、磁性流体の使用による薄膜の動かし方を教
えてはいないし、また(第2図に示すように)磁性流体
の全容積に作用する本質的に均一な磁場が流体内に圧力
を発生させ、薄膜の移動をひきおこすことを仮定してい
る6本発明の装置は、流体の圧縮若しくは膨張、又は磁
性流体を収容する室内に真空領域の生成を必要とし、こ
れによって装置を作動可能にする。本特許の第2図に示
すように、薄膜38が動くためには、磁性流体28の容
積が増加するか、又は真空領域が流体28を収容する室
内に生成しなけれればならないであろう。流体の圧縮率
は容積変化が無視できるほどのものであり、真空領域は
貯蔵室の内容物が通気されている周囲又は大気の圧力に
よってじゃまされるであろう。The present invention provides that in the presence of the magnetic field of the permanent magnet, the pressure of the ferrofluid forces the membrane against the pole piece, thus blocking the flow path (column 5, lines 34-37). The device acts as an on-off valve or pump,
It does not act to change the size of the air gap in response to an incoming current that changes the strength of the magnetic field in selected regions of the ferrofluid. In the present invention, a backup magnetic field is required to counteract the magnetic field from the permanent magnet (line 41!I, lines 11-17), and this permanent magnet is It surrounds the part of the tube that is to be affected by the pressure generated within. This patent does not teach how to move thin films through the use of ferrofluid, nor does an essentially uniform magnetic field acting on the entire volume of ferrofluid (as shown in Figure 2) create pressure within the fluid. 6 The device of the present invention, which is supposed to cause the movement of a thin film, requires the compression or expansion of a fluid, or the creation of a vacuum region within a chamber containing the magnetic fluid, thereby enabling the device to operate. do. As shown in FIG. 2 of this patent, for the membrane 38 to move, either the volume of the ferrofluid 28 would have to increase or a vacuum region would have to be created within the chamber containing the fluid 28. The compressibility of the fluid is such that volume changes are negligible, and the vacuum region will be interrupted by the ambient or atmospheric pressure through which the contents of the reservoir are vented.
薄膜38を通して磁性流体に伝えられる大気圧は、磁気
手段によって生成できるいかなる圧力よりも常に大きい
、したがって、本特許中に記載された薄膜は動かない。The atmospheric pressure imparted to the magnetic fluid through the membrane 38 is always greater than any pressure that can be generated by magnetic means, so the membranes described in this patent do not move.
(発明が解決しようとする課題)
ところで、前記のような従来の技術による装置は、繊細
な機械的アセンブリとして形成され、製作にあたり種々
の調整を必要とし、かつ製造上比較的高価である。(Problems to be Solved by the Invention) However, devices according to the prior art as described above are formed as delicate mechanical assemblies, require various adjustments, and are relatively expensive to manufacture.
特に、ノズルの軸線に対する平面的な位置決めにおいて
、フラッパ又はダイアフラムを所望の直角的配置に組み
付けることは比較的難しい。Particularly in planar positioning relative to the axis of the nozzle, it is relatively difficult to assemble the flapper or diaphragm in the desired orthogonal configuration.
したがって、個別的に機械的調整を必要とせず、低価格
で容易に製造できる簡単な電流−圧力変換器を使用した
いという希望は大きい。There is therefore a great desire to use simple current-to-pressure transducers that do not require separate mechanical adjustments and are easy to manufacture at low cost.
すなわち、本発明の第1の目的は、空気供給ライン内の
空気圧力と周囲の空気圧力との間の圧力差が供給電流と
実質的に直線的に変化するように、供給ライン内の空気
圧力を調節する電流−圧力変換器を提供することである
6以下において、「圧ハ」という語は、周囲の環境に対
する圧力を意味するために使用されるであろう。That is, a first object of the invention is to increase the air pressure in the air supply line such that the pressure difference between the air pressure in the air supply line and the ambient air pressure varies substantially linearly with the supply current. 6 below, the term "pressure" will be used to mean the pressure relative to the surrounding environment.
本発明の池の目的は、比較的に効率がよく、かつ−様な
特性を有し、このため個別的な調整をする必要のない変
換器を提供することである。The object of the present invention is to provide a converter that is relatively efficient and has similar characteristics, so that no individual adjustment is required.
本発明の他の目的は、低価格で大量生産できる電流−圧
力変換器を提供することである。Another object of the present invention is to provide a current-to-pressure transducer that can be mass-produced at low cost.
本発明のさらに1つの目的は、電気的干渉に対して免疫
性があり、かつ爆発しやすい環境においても安全である
電流−圧力変換器を提供することである。It is a further object of the invention to provide a current-to-pressure transducer that is immune to electrical interference and safe even in explosive environments.
本発明の他の目的は、流体又は空気の流れが周囲の環境
へ流出するノズルの端末において効果的な安全なシール
を提供するノズル、磁極ピース構造を提供することであ
る。Another object of the invention is to provide a nozzle, pole piece structure that provides an effective and secure seal at the end of the nozzle where the fluid or air flow exits into the surrounding environment.
さらに、本発明の他の目的は、この型の従来既知のノズ
ルよりも製造容易な一体的ノズル、磁極ピース構造を提
供することである。Yet another object of the present invention is to provide an integral nozzle, pole piece construction that is easier to manufacture than previously known nozzles of this type.
(課題を解決するための手段)
本発明に従って、電流−圧力変換器は可撓性薄膜又はダ
イアフラムと接触する磁性流体と結合している。ダイア
フラムは磁性流体に働く力に応答してノズルに向って動
き、このためノズルから流出する空気、が周囲の環境に
向って通過する空間を狭める。ダイアフラムは入電流に
従って動く。電流は磁気回路の周りに巻き付けられたコ
イルへ供給され、磁性流体によってノズルに向って可撓
性薄膜を動かす。薄膜のノズル方向への移動はノズルか
らの空気の流れを減少させ、空気供給ライン内の空気の
圧力を増加させる。1つの実施態様においては、圧力感
知手段と電子的フィードバックが、ノズルへ空気を供給
するライン内の圧力と入電流との間に所望の直線性を達
成するために使用される。SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, a current-to-pressure transducer is coupled to a magnetic fluid in contact with a flexible membrane or diaphragm. The diaphragm moves toward the nozzle in response to forces acting on the magnetic fluid, thereby narrowing the space through which air exiting the nozzle passes toward the surrounding environment. The diaphragm moves according to the incoming current. Electrical current is supplied to a coil wrapped around a magnetic circuit that moves the flexible membrane toward the nozzle with the magnetic fluid. Movement of the membrane toward the nozzle reduces the air flow from the nozzle and increases the pressure of the air in the air supply line. In one embodiment, pressure sensing means and electronic feedback are used to achieve the desired linearity between the pressure in the line supplying air to the nozzle and the incoming current.
本発明の他の特徴は、電流−圧力変換器に有用な自動調
整ノズノ[、磁極ピース構造が、一体的ビースの磁性材
料から形成されるということである。Another feature of the invention is that the self-adjusting nozzle and pole piece structures useful in current-to-pressure transducers are formed from an integral bead of magnetic material.
ノズル、磁極ピース構造は、この場合には可撓性ダイア
フラムであるシーリング要素に面するノズルと磁極ピー
スのそれぞれの端末が同一平面にあるように形成される
。また、スロットがダイアフラムに面する一体的ビース
の端末に備えられ、過剰空気を逸出させる。The nozzle, pole piece structure is formed such that the respective ends of the nozzle and pole piece facing the sealing element, in this case a flexible diaphragm, are coplanar. Also, a slot is provided at the end of the integral bead facing the diaphragm to allow excess air to escape.
(発明の作用及び効果)
本明細書中に開示した新規な電流−圧力変換器は、空気
ラインのノズルにごく近接して並置した可撓性ダイアフ
ラムと協同して作用する磁性流体を使用する。本変換器
は低価格での大量生産の目的にかない、作動が効率的で
あり、個別的な調整を必要としない。また、本発明によ
るノズル構造は、ノズル、磁極ピースが一体横遣を有し
、製造、加工が容易であるうえに、ダイアフラムのいか
なる傾斜又は配列ミスに対しても補整するような自動調
整特性を備えている。OPERATIONS AND EFFECTS OF THE INVENTION The novel current-to-pressure transducer disclosed herein uses a magnetic fluid that cooperates with a flexible diaphragm juxtaposed in close proximity to the nozzle of an air line. The converter is suitable for mass production at low cost, is efficient in operation, and does not require individual adjustments. In addition, the nozzle structure according to the present invention has the nozzle and the magnetic pole piece integrally laid out, making it easy to manufacture and process, and also has an automatic adjustment characteristic that compensates for any inclination or misalignment of the diaphragm. We are prepared.
(実施例)
第1図において5本発明の電流−圧力変換器は圧縮空気
を空気増幅器32から受ける。この電流−圧力変換器は
一端にノズル10を有する空気供給ライン24を含み、
他端において空気増幅器32と連結している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. The current-pressure transducer includes an air supply line 24 with a nozzle 10 at one end;
It is connected to an air amplifier 32 at the other end.
磁気的にソフトな材料からなる基板19は5ねじ37又
は他の適当な手段によって磁性部材20と接合されてい
る。磁性部材21は、ねじ38又は他の取り付は手段に
よって部材20に取り付けられている。円筒形磁性部材
22は、磁性部材21に接触し、かつ一部は同部材21
の開口部内に位置している。第4図に示すように、磁極
ピース11が管状部材22の上端に備えられている。A substrate 19 of magnetically soft material is joined to the magnetic member 20 by five screws 37 or other suitable means. Magnetic member 21 is attached to member 20 by screws 38 or other attachment means. The cylindrical magnetic member 22 is in contact with the magnetic member 21, and a portion thereof is in contact with the magnetic member 21.
located within the opening. As shown in FIG. 4, a magnetic pole piece 11 is provided at the upper end of the tubular member 22. As shown in FIG.
コイル23が磁性部材22の一部分の周囲に巻き付けら
れている。基板19、磁性部材20,21.22、磁極
ピース11と室14内の磁性流体30との間の隙間、及
び室14内の磁性流体30は磁気回路を形成する。電流
がコイル23に流されると、磁極ピース11における磁
束の大きさは、電気信号の大きさに従って変化する。A coil 23 is wound around a portion of the magnetic member 22. The substrate 19, the magnetic members 20, 21, 22, the gap between the pole piece 11 and the magnetic fluid 30 in the chamber 14, and the magnetic fluid 30 in the chamber 14 form a magnetic circuit. When a current is passed through the coil 23, the magnitude of the magnetic flux in the magnetic pole piece 11 changes according to the magnitude of the electrical signal.
基板19には2つの室14.16が形成され、これらは
毛細管15によって連結されている0本発明と調和して
、非磁性担体中における磁性粒子のコロイド状サスペン
ションである磁性流体30例えばフェロフルイドにュー
ハンプシャー州ナッシュア フェロフルイデックスコー
ポレーションの商標)が、室14.16及び毛細管15
内に入れられる。磁性流体30は、剪断力を支える能力
がなく、かつ磁化性を示す合成非コロイド性材料であれ
ばいずれであってもよい、栓18が毛細管15及び室1
4.16を磁性流体30で充たすために備えられている
。Two chambers 14, 16 are formed in the substrate 19, which are connected by a capillary tube 15. In keeping with the invention, a ferrofluid 30, which is a colloidal suspension of magnetic particles in a non-magnetic carrier, for example a ferrofluid. Nashua, New Hampshire (Trademark of Ferrofluidex Corporation) in chamber 14.16 and capillary 15.
It can be put inside. The ferrofluid 30 can be any synthetic, non-colloidal material that is incapable of supporting shear forces and exhibits magnetic properties.
4.16 with magnetic fluid 30.
本発明によれば、可撓性薄膜又はダイアフラム13.1
7がそれぞれ室14.16の下部開口端に位置し、室の
下端をシールして磁性流体30を室内に収容する。可視
性薄膜13.17はこれらに当接する非磁性保持部材又
はリング25によって保持される。部材25は、ねじ又
は他の適当な手段によって基板19に露出した面におい
て固定される。According to the invention, a flexible membrane or diaphragm 13.1
7 are located at the lower open ends of the chambers 14 and 16, respectively, and seal the lower ends of the chambers to accommodate the magnetic fluid 30 therein. The visible membranes 13,17 are held by non-magnetic holding members or rings 25 that abut them. The member 25 is secured to the substrate 19 at its exposed surface by screws or other suitable means.
作用については、空気増幅器32が供給ライン24を通
してノズル10に圧縮空気を供給する。In operation, air amplifier 32 supplies compressed air to nozzle 10 through supply line 24 .
この空気はダイアフラム13とノズル10の表面との間
の隙間を通過する。逃し孔12又は他の適当な手段が第
4図に示すように磁性材料22の上部に設けられ、磁極
ピース11とダイアフラム13との間の望ましくない圧
力の増強を防止する。This air passes through the gap between the diaphragm 13 and the surface of the nozzle 10. Relief holes 12 or other suitable means are provided in the upper part of the magnetic material 22, as shown in FIG. 4, to prevent undesired pressure build-up between the pole piece 11 and the diaphragm 13.
空気圧力センサ26が空気供給ライン24を通過する圧
縮空気の圧力を感知し、圧力値を示す信号を発する。こ
の信号は電子式フィードバック回路27に与えられるが
、この回路は、導線34を通る入電流も受ける。入電流
と圧力値を示ず信号とは回路27内で比較され、この比
較を示す電流がコイル23に与えられる。電子式フィー
ドバック回路27は、コイル23に流れる実際の電流を
調整するので、空気ライン24内の圧力は実質的に入電
流と直線的な関係にある。作動中の入電流はコイルを励
起状態に保つので、結果として磁極ピース11はダイア
フラム13付近の領域に磁束を分布させる。磁極ピース
11から発する磁束の大きさは、コイル23に供給され
る電流の変化に応じて変化する。室14内の磁性流体3
0は、磁極ピース11に向かって吸引され、ダイアフラ
ム13はコイル23に供給される電流の大きさに直接的
に関係した程度において変形する。ダイアフラム13が
変形しかつ部分的に磁極ピース11に向かって移動する
ので、ダイアフラム13とノズル10との間の空間は減
少する。この結果、ノズル10に空気を供給する空気ラ
イン24内の空気の圧力は増加する。磁性流体30が磁
極ピース11に向かって移動することによって起きるダ
イアフラム13の変形の期間中、ダイアフラム13の移
動と関連して室14内において移動した磁性流体の容積
分は、室16から室14に供給される。ダイアフラム1
7は、ダイアフラム13と等しいが反対方向に室16内
を内方へ動く。An air pressure sensor 26 senses the pressure of compressed air passing through the air supply line 24 and provides a signal indicative of the pressure value. This signal is provided to electronic feedback circuit 27, which also receives an incoming current through conductor 34. The incoming current and the pressure-indicating signal are compared in circuit 27, and a current representative of this comparison is applied to coil 23. Electronic feedback circuit 27 regulates the actual current flowing through coil 23 so that the pressure within air line 24 is substantially linearly related to the incoming current. During operation, the incoming current keeps the coil in an excited state, so that the pole piece 11 distributes magnetic flux in the area near the diaphragm 13 as a result. The magnitude of the magnetic flux emitted from the magnetic pole piece 11 changes according to changes in the current supplied to the coil 23. Magnetic fluid 3 in chamber 14
0 is attracted towards the pole piece 11 and the diaphragm 13 deforms to an extent directly related to the magnitude of the current supplied to the coil 23. As the diaphragm 13 deforms and partially moves towards the pole piece 11, the space between the diaphragm 13 and the nozzle 10 is reduced. As a result, the pressure of the air within the air line 24 supplying air to the nozzle 10 increases. During the deformation of diaphragm 13 caused by the movement of ferrofluid 30 toward pole piece 11 , the volume of ferrofluid displaced within chamber 14 associated with the movement of diaphragm 13 is transferred from chamber 16 to chamber 14 . Supplied. Diaphragm 1
7 moves inwardly within chamber 16 in an equal but opposite direction to diaphragm 13.
第2図において、ノズル10を含む空気供給ライン24
が室16の下方に位置している。コイル23、及び互い
に関連した磁性部材20,21゜31、基板19、磁極
ピース11は、ダイアフラム13と協同で作用させるた
めに、室14と関連させた状態のままである。コイル2
3への電流が増加すると、ダイアフラム13を磁極ピー
ス11に向かって変形させ、室16から室14へ移動し
た磁性流体の容積によってダイアフラム17をノズル1
0から離すように動かす。結果として、ライン24内の
空気圧力は減少する。第2図に示すこの実施例において
は、空気ライン24はアルミニウムのような非磁性材料
で作るか、又は択一的にコイル23を含む磁気回路、中
でも磁性部材21から磁気的に絶縁する。In FIG. 2, air supply line 24 containing nozzle 10
is located below chamber 16. The coil 23 and the associated magnetic members 20, 21, 31, substrate 19 and pole piece 11 remain associated with the chamber 14 for cooperative action with the diaphragm 13. coil 2
3 causes the diaphragm 13 to deform towards the pole piece 11 and the volume of ferrofluid transferred from the chamber 16 to the chamber 14 causes the diaphragm 17 to move towards the nozzle 1
Move it away from 0. As a result, the air pressure in line 24 decreases. In this embodiment shown in FIG. 2, the air line 24 is made of a non-magnetic material such as aluminum, or alternatively is magnetically insulated from the magnetic circuit including the coil 23, particularly the magnetic member 21.
本発明の特徴は、重力又は加速度による力に対して鈍感
であることである。磁性流体30は比較的に非圧縮性で
あるのて、ダイアフラム13.17は反対方向に均等に
動く。ダイアフラムが同一平面にある実施例においては
、変換器はダイアフラムの平面に対して垂直に作用する
力に対しては鈍感である。変換器は、ダイアフラムが同
一平面にあるかどうかに関係なく、図面の面、及び室の
中心を通る線に対して垂直に加わる力に対しては比較的
鈍感である。また、毛細管15を通る流体30の移動と
関連した粘性による減衰は、変換器をいずれの方向の衝
撃に対しても鈍感にする。この減衰は、磁性流体30の
粘度が増加し、また毛細管15の誘導性(eonduc
tanee)が減少すれば高められる。また、減衰は変
換器の高頻度の応答を制限するために使用することがで
きる。A feature of the invention is that it is insensitive to forces due to gravity or acceleration. Since the magnetic fluid 30 is relatively incompressible, the diaphragms 13,17 move evenly in opposite directions. In embodiments where the diaphragms are coplanar, the transducer is insensitive to forces acting perpendicular to the plane of the diaphragms. The transducer is relatively insensitive to forces applied perpendicular to the plane of the drawing and a line through the center of the chamber, regardless of whether the diaphragms are in the same plane. Also, the viscous damping associated with movement of fluid 30 through capillary tube 15 makes the transducer insensitive to shocks in either direction. This attenuation is due to the increase in the viscosity of the magnetic fluid 30 and the inductivity of the capillary tube 15.
tanee) decreases. Damping can also be used to limit the high frequency response of the transducer.
第3図に示す本発明の他の実施例のように、感度のいっ
そうの増加は、鉄のような固体の磁気的にソフトな材料
からなる構成要素28をダイアフラム】3の中心に貼着
することによって達成される。要素28は室14の磁性
流体内に配置され、磁性流体より高い飽和磁化を有する
。また、要素28はダイアフラムの中心部分を堅固にす
る。耐衝撃鈍感性を維持するためには、構成要素29を
室16に位置させ、ダイアフラム17に貼着する。As in another embodiment of the invention shown in FIG. 3, a further increase in sensitivity is achieved by affixing a component 28 of a solid magnetically soft material, such as iron, to the center of the diaphragm 3. This is achieved by Element 28 is disposed within the ferrofluid of chamber 14 and has a higher saturation magnetization than the ferrofluid. Element 28 also stiffens the central portion of the diaphragm. To maintain shock resistance, the component 29 is located in the chamber 16 and attached to the diaphragm 17.
要素29は要素28と実質的に同一とすることができる
し、又は適当な寸法と形状を有する非磁性材料として所
望の鈍感性を達成することもできる。Element 29 can be substantially identical to element 28 or can be a non-magnetic material of suitable size and shape to achieve the desired insensitivity.
第5図は電流(mA)の関数としての圧力変化(ポンド
/平方インチ)を示す曲線である。本発明の実施例にお
いては、450ガウス、400センチボイズ(Cρ)の
フェロフルイドが用いられた。要素28は直径378イ
ンチ、長さ3/16インチの鋼塊であって、ダイアフラ
ム13にRTVシリコーンシーラントを用いて接着した
。空気の供給圧力はI♂ボンド/平方インチである。こ
れらのパラメータ、材料及び寸法は例示的なものであっ
て、本発明はこれによって制限されないことを理解すべ
きである。FIG. 5 is a curve showing the change in pressure (pounds per square inch) as a function of current (mA). In the examples of the present invention, a 450 Gauss, 400 centivoise (Cρ) ferrofluid was used. Element 28 was a 378 inch diameter, 3/16 inch long ingot of steel that was adhered to diaphragm 13 using RTV silicone sealant. The air supply pressure is I♂bond/square inch. It should be understood that these parameters, materials and dimensions are exemplary and the invention is not limited thereby.
択一的なアプローチにおいては、変換器は単一の室と単
一の可撓性ダイアフラムとからなる。このような場合に
、空間が磁性流体の水準上に設けられ、ダイアフラムが
移動できるようにする。In an alternative approach, the transducer consists of a single chamber and a single flexible diaphragm. In such cases, a space is provided above the level of the ferrofluid to allow movement of the diaphragm.
他のアプローチにおいては、ノズル10が磁性材料から
なり、磁極ピース11としても機能する。In other approaches, nozzle 10 is made of magnetic material and also functions as pole piece 11.
このアプローチにおいては、第4図に示す外部共軸部材
11および開口12は無しでよい。In this approach, the external coaxial member 11 and aperture 12 shown in FIG. 4 may be eliminated.
本発明の他の特徴はノズル、磁極ピースtR造であって
、これは磁性材料例えばカーベンター(Car−pen
ter)高透磁率「49」合金製のロッド40から形成
される。ロッド40は、この特定の実施例においては、
直径約3716インチである。第6図に示すように、磁
性ロッド40は、そのスロットを有する端末に機能を有
する磁極ピース41が形成されている。スロット43は
過剰空気を逸出させるものであって、第4図に示すよう
な個々の逸出用開口12及びこれら開口と連絡するため
の要素10.11間の関連した深い円周溝の形成と比較
して、鋸歯、又はスロットカッタを用いて機械加工が比
較的容易である。磁極ピース41は、電磁回路の電気コ
イル(図示せず)を流れる電流と協同的に作用して磁束
を形成する。コイルに電流を流すと、磁性流体30が移
動し、ついで前記したように可撓性ダイアフラムを変形
させ、これによってノズルを流れる空気の流れを制御す
る。Another feature of the invention is the construction of the nozzle and magnetic pole piece tR, which is made of magnetic material such as Car-penter.
ter) is formed from a rod 40 made of high magnetic permeability "49" alloy. Rod 40, in this particular embodiment,
It is approximately 3716 inches in diameter. As shown in FIG. 6, the magnetic rod 40 has a functional magnetic pole piece 41 formed at its slotted end. The slots 43 are for the escape of excess air and are formed by forming associated deep circumferential grooves between the individual escape openings 12 and the elements 10.11 for communicating with these openings, as shown in FIG. It is relatively easy to machine using a sawtooth or slot cutter. The magnetic pole piece 41 cooperates with the current flowing through the electric coil (not shown) of the electromagnetic circuit to form a magnetic flux. Applying current to the coil causes the magnetic fluid 30 to move, which in turn deforms the flexible diaphragm as described above, thereby controlling the flow of air through the nozzle.
ロッド40はねじ部42を有し、第9図に示すようなハ
ウジングアセンブリのねじ付きキャップ44と係合する
。また、ロッド40は、ねじ部42に近い端末にロッド
を回すための六角形部47を有し、これによってダイア
フラムに対するノズルの高さを適当な作動ができるよう
に調整し、ナツト68によってロックする。Rod 40 has a threaded portion 42 for engagement with a threaded cap 44 of a housing assembly as shown in FIG. The rod 40 also has a hexagonal section 47 at its end near the threaded section 42 for turning the rod, thereby adjusting the height of the nozzle relative to the diaphragm for proper operation, and locking it by a nut 68. .
第7図は、スロットのある端末から見たノズル、磁極ピ
ース構造40の端面図である。ロッド40は1個又はそ
れ以上の縦方向のスロット43を有し、これらのスロッ
トは、ロッド40の端末内に形成された比較的浅い溝4
6の少なくとも外径に達するまで内方に延びている。こ
れらのスロット43は、第4図に示した開口12と同一
の目的を果たして過剰空気を逸出させるが、横方向の透
通口よりも機械加工、製作が容易である。湧46は、ス
ロット43が狭くなった通路49の近くまで内方に延び
ていれば省いてもよい。FIG. 7 is an end view of the nozzle, pole piece structure 40 from the slotted end. The rod 40 has one or more longitudinal slots 43 that define relatively shallow grooves 4 formed in the end of the rod 40.
6 and extends inwardly until reaching at least the outer diameter of 6. These slots 43 serve the same purpose as the openings 12 shown in FIG. 4 to allow excess air to escape, but are easier to machine and fabricate than the lateral through-holes. The well 46 may be omitted if the slot 43 extends inwardly into the vicinity of the narrowed passage 49.
第8A及び第8B図に示したように、透通内孔48は、
空気を通過させ逸出させるためにノズル管40内に形成
される。ノズル管40はダイアフラムに面する端末にテ
ーパをつけて、内孔48の端末に狭い通路49を形成す
ることができる。内孔48の狭くなった部分49(第8
A及び8B図)は、゛与えられた圧力においてノズルか
ら逸出する空気の容積を減少させる。狭くなった部分4
9からの空気の流量は、ダイアフラム13の位1によっ
て調節するが、これは電磁回路のコイルに供給される電
流に応答する磁性流体の作用によって制御される。As shown in FIGS. 8A and 8B, the through-bore 48 is
Formed within the nozzle tube 40 to allow air to pass through and escape. The nozzle tube 40 can be tapered at the end facing the diaphragm to form a narrow passage 49 at the end of the bore 48 . Narrowed portion 49 of inner hole 48 (eighth
Figures A and 8B) reduce the volume of air escaping from the nozzle at a given pressure. narrowed part 4
The flow rate of air from 9 is regulated by position 1 of diaphragm 13, which is controlled by the action of a magnetic fluid in response to the current supplied to the coil of the electromagnetic circuit.
第9図の分解図は、一体止されたノズル、磁極ピース構
造に対する主ハウジング50を示すが、これはソフトな
鉄からできている。ダイアフラム52.54は、ソフト
な鉄製スペーサ56によって隔てられ、磁性流体室58
.60が形成されている。Oリングシール62,64が
各室に備えられている。アルミニウム製ねじ付き止め輪
66が、スペーサ56と結合するためにダイアフラム5
4に隣接して位置している。ロックナツト67が止め輪
66に向かって位置し、4個のキャップねじ70が、ダ
イアフラム52,54と共にスペーサ56、止め輪66
を主ハウジング50に結合させる。関連出願に記載した
ように、第2のノズル(図示せず)をダイアフラム54
と共同的に作用させるために止め輪66にねじで取り付
けることができる。The exploded view of FIG. 9 shows the main housing 50 for the integral nozzle, pole piece structure, which is made of soft iron. The diaphragms 52,54 are separated by soft iron spacers 56 and are separated by a ferrofluid chamber 58.
.. 60 is formed. O-ring seals 62, 64 are provided in each chamber. An aluminum threaded retaining ring 66 is attached to the diaphragm 5 for coupling with the spacer 56.
It is located adjacent to 4. A lock nut 67 is positioned toward the retaining ring 66, and four cap screws 70 are attached to the diaphragms 52, 54, the spacer 56, and the retaining ring 66.
is coupled to the main housing 50. A second nozzle (not shown) is connected to the diaphragm 54 as described in the related application.
It can be screwed onto the retaining ring 66 for cooperative action.
ハウジング50の他端には、ねじ付き要素44が、ノズ
ルと係合するための内部ねじを有するソフトな鉄製キャ
ップとして備えられ、4個のアレン(Allen)ソケ
ットキャップねじ72を用いてロックナツト68と共に
主ハウジング50に接合されている。At the other end of the housing 50, a threaded element 44 is provided as a soft iron cap with internal threads for engaging the nozzle and is secured with a lock nut 68 using four Allen socket cap screws 72. It is joined to the main housing 50.
第10図は組み立てられたユニットを示し、ハウジング
50に設けられたノツチ74を有し、電磁回路のコイル
との電気回路的結線と過剰空気の逸出を可能にする。FIG. 10 shows the assembled unit, with a notch 74 provided in the housing 50 to permit electrical connection to the coil of the electromagnetic circuit and escape of excess air.
単一な磁性ロッドから加工されるノズル、磁極ピースの
一体楕遣のために、ノズル管40の端末と磁性ピース4
1の端末とは実質的に同一平面にある。磁性流体30に
よって電磁力がダイアフラム13の上表面に加えられる
と、ダイアフラムの下表面は磁極と−ス41の形状と同
形となる。磁極ピース41とノズル管40の両端は実質
的に同一平面に並んでいるので、ダイアフラムはノズル
の面に対して完全なシールをもたらすであろう。Because the nozzle is machined from a single magnetic rod and the magnetic pole piece is integrated, the end of the nozzle tube 40 and the magnetic piece 4
It is substantially on the same plane as the terminal of No. 1. When an electromagnetic force is applied to the upper surface of the diaphragm 13 by the magnetic fluid 30, the lower surface of the diaphragm has the same shape as the magnetic pole and the space 41. Since the pole piece 41 and the ends of the nozzle tube 40 are substantially coplanar, the diaphragm will provide a perfect seal against the face of the nozzle.
既存の設計によれば、フラッパ弁に加えられるトルクは
、フラッパ弁とノズル10との間の接触点よりもノズル
から離れた点を通して作用するので、フラッパ弁がノズ
ルに直角に接触しないと、さらにトルクが加えられても
フラッパ弁を曲げるだけであって不完全なシールをさら
に悪くするであろう。ここに開示したノズル、磁極ピー
ス構造によれば、ダイアフラムに加えられた力は、より
大きい直径を有する磁極ピース41の端末とダイアフラ
ム13との第1接点と、同一平面にあるノズル管の端末
との間に作用するので、ダイアフラム13のいかなる傾
斜も自動調整される。また、一体的なノズル、磁極ピー
ス構造は、従来のノズルアセンブリにおいて使用されて
いる横方向の開口の代わりに、ロッド構造の端末に形成
されたスロット43を有するので、加工が容易であり、
かつ所望の空気の逸出が可能である。このような横方向
の開口は、ノズル10と磁極ピース11との間の深い溝
を加工するために難しい方法を必要とし、又はノズル1
0と磁極ピース11とを別々に加工することを必要とし
、この場合には所望の同一平面性を達成するためにはこ
れらの部品を組み立てることが困難となるであろう。According to existing designs, the torque applied to the flapper valve acts through a point further from the nozzle than the point of contact between the flapper valve and the nozzle 10, so that if the flapper valve does not contact the nozzle at right angles, Any torque applied would only bend the flapper valve, making the imperfect seal even worse. According to the nozzle and magnetic pole piece structure disclosed herein, the force applied to the diaphragm is applied to the first contact point between the end of the magnetic pole piece 41 having a larger diameter and the diaphragm 13, and the end of the nozzle tube that is in the same plane. so that any inclination of the diaphragm 13 is automatically adjusted. The unitary nozzle, pole piece structure is also easier to fabricate because it has slots 43 formed at the ends of the rod structure instead of the lateral openings used in conventional nozzle assemblies.
and the desired air escape is possible. Such lateral openings require difficult methods to machine deep grooves between the nozzle 10 and the pole piece 11, or the nozzle 1
0 and pole piece 11 would require separate machining, which would make it difficult to assemble these parts to achieve the desired coplanarity.
第1図は本発明による電流−圧力変換器の側断面図、第
2図は本発明の電流−圧力変換器の択一的な実施例の側
断面図、第3図は本発明の池の実施例の部分断面図、第
4図は本発明の変換器に使用されるノズル10及びノズ
ル空気供給ライン24に対する磁極ピース11の関係を
示す拡大部分等角投影図、第5図は電流−圧力変換器の
作用の説明を助けるための電子式フィードバックの無い
場合の電流に対する圧力をプロットした代表的な曲線を
示すグラフ、第6図は本発明によるノズル、磁極ピース
の側面図、第7図は第6図に示したノズル、磁極ピース
構造のスロットを有する端末の端面図、第8A図は第7
図の線A−A’に沿った拡大部分断面図、第8B図は第
7図の線B−B’に沿った拡大部分断面図、第9図はノ
ズル、磁極ビーズを囲むハウジングのアセンブリの分解
図、第10図は本発明のノズル、磁極ピース構造を囲む
組み立てたハウジングを示す等角投影図である。
符 号 の 説 明
10・・・ノズル、11,4] ・・・磁極ピース、1
3.17・・・可撓性ダイアフラム、14.16・ ・
室、15・・・連絡手段(毛細管)、22・・・磁性管
状要素(円筒形磁性部材)、23・電磁手段(電気コイ
ル)、24・・・空気供給手段(管)、25・・・保持
手段(リング)、26・・・圧力感知手段(空気圧力セ
ンサ)、27・・・電子式フィードバック回路、28・
磁性ピース、30・・・磁性流体、40・・・ノズル、
磁極ピース一体構造(ロッド)、42・・ねじ要素(ね
じ部)、43・・・スロット、44・・・ハウジングキ
ャップ、46・・・溝、47・・・回転手段(六角形部
)、48・・・空気用内孔(ノズル管)、4つ・・・く
びれ部分、50・・・ハウジ〉グ、74・・・開口。
姥 υ ?= [iE、t
E 蓼 O緘 6
\ 頌 べ 璽 期 V
−箇のa30
ブ 寸 寸 寸 ザFIG. 1 is a sectional side view of a current-to-pressure transducer according to the invention, FIG. 2 is a side sectional view of an alternative embodiment of the current-to-pressure transducer according to the invention, and FIG. 4 is an enlarged partial isometric view showing the relationship of the pole piece 11 to the nozzle 10 and nozzle air supply line 24 used in the transducer of the present invention; FIG. 5 is a current-pressure Graphs showing representative curves plotting pressure versus current in the absence of electronic feedback to help explain the operation of the transducer; FIG. 6 is a side view of a nozzle, pole piece according to the invention; FIG. An end view of the nozzle shown in FIG. 6, a terminal having a slot with a magnetic pole piece structure, and FIG.
FIG. 8B is an enlarged partial cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 7; FIG. 9 is an enlarged partial cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 7; FIG. Exploded View, FIG. 10 is an isometric view showing an assembled housing surrounding the nozzle, pole piece structure of the present invention. Explanation of symbols 10...Nozzle, 11, 4]...Magnetic pole piece, 1
3.17...Flexible diaphragm, 14.16...
Chamber, 15... Communication means (capillary tube), 22... Magnetic tubular element (cylindrical magnetic member), 23. Electromagnetic means (electric coil), 24... Air supply means (tube), 25... Holding means (ring), 26... Pressure sensing means (air pressure sensor), 27... Electronic feedback circuit, 28.
Magnetic piece, 30... Magnetic fluid, 40... Nozzle,
Magnetic pole piece integral structure (rod), 42... Threaded element (threaded part), 43... Slot, 44... Housing cap, 46... Groove, 47... Rotating means (hexagonal part), 48 ...Inner holes for air (nozzle pipe), 4...constriction, 50...housing, 74...opening.入 υ? = [iE, t E 蓼 O緘 6 \ ode be seal period V - section a30 bu size size size the
Claims (18)
内に収容された磁性流体30と、前記室の前記開口端を
シールする可撓性ダイアフラム13と、同ダイアフラム
にごく近接して配置された空気供給用の空気供給手段2
4と、前記ダイアフラムに近接して配置されて、入電流
を通電し、前記磁性流体を吸引して前記空気供給手段に
向けて前記ダイアフラムを変形させ、これによって前記
空気供給手段内の空気圧力を調節する電磁手段23とを
備えてなる電流−圧力変換器。(1) at least one chamber 14 having an open end, a magnetic fluid 30 contained within the chamber, a flexible diaphragm 13 sealing the open end of the chamber, and disposed in close proximity to the diaphragm; Air supply means 2 for supplying air
4 is disposed in close proximity to the diaphragm and applies an incoming current to attract the magnetic fluid and deform the diaphragm toward the air supply means, thereby increasing the air pressure within the air supply means. a current-pressure transducer comprising electromagnetic means 23 for regulating.
アフラムに近接して配置されていることからなる請求項
1に記載の電流−圧力変換器。2. A current-to-pressure converter according to claim 1, wherein said air supply means and said electromagnetic means are both located in close proximity to said diaphragm.
き付けられた電気コイル23とからなる請求項1に記載
の電流−圧力変換器。3. A current-to-pressure transducer according to claim 1, wherein said electromagnetic means comprises a magnetic tubular element 22 and an electric coil 23 wound around said element.
に配置された管と、同管の一端において前記ダイアフラ
ムにごく近接して配置されたノズル10とからなる請求
項3に記載の電流−圧力変換器。4. A current according to claim 3, wherein the air supply means comprises a tube coaxially arranged within the magnetic tubular element and a nozzle 10 arranged in close proximity to the diaphragm at one end of the tube. - Pressure transducer.
置する磁性ピース28を含む請求項1に記載の電流−圧
力変換器。(5) The current-to-pressure transducer according to claim 1, including a magnetic piece (28) located in the chamber adjacent to the diaphragm.
なる請求項1に記載の電流−圧力変換器。(6) The current-pressure transducer according to claim 1, wherein a space is provided within the magnetic fluid.
限する電子式フィードバック回路27とを含み、これに
よって圧力が入電流に対して実質的に直線的関係にある
ことからなる請求項1に記載の電流−圧力変換器。7. A pressure sensing means (26) and an electronic feedback circuit (27) for limiting current to said electromagnetic means, whereby the pressure is substantially linearly related to the incoming current. The current-pressure transducer described in .
め保持するための保持手段25を含む請求項1に記載の
電流−圧力変換器。(8) The current-pressure converter according to claim 1, further comprising holding means 25 for positioning and holding the diaphragm at the open end of the chamber.
有する第1、第2の室14、16と、両室を連絡する手
段15と、同室と同連絡手段内に配置された磁性流体3
0と、同流体を前記室内に収容するために前記開口端に
対してそれぞれ位置する第1、第2の可撓性ダイアフラ
ム13、17と、入電流を通電し前記磁性流体と協動し
て前記ダイアフラムの選択された一方を変形させ、もっ
て前記供給手段内の空気圧力を変化させる電磁手段23
とからなる電流−圧力変換器。(9) A means for supplying air flow, first and second chambers 14 and 16 each having an open end, a means 15 for communicating the two chambers, and a magnetic fluid disposed in the same chamber and in the communication means. 3
0, and first and second flexible diaphragms 13 and 17, respectively located relative to the open end for containing the same fluid in the chamber, are energized to cooperate with the magnetic fluid. electromagnetic means 23 for deforming selected one of said diaphragms and thereby changing the air pressure within said supply means;
A current-pressure transducer consisting of.
記磁性流体と協動してダイアフラムの選択された一方を
変形させるために配置され、かつ前記空気供給手段が前
記ダイアフラムの他方と協動するために配置されている
ことからなる請求項9に記載の電流−圧力変換器。(10) the electromagnetic means is arranged to cooperate with the magnetic fluid in one of the chambers to deform a selected one of the diaphragms, and the air supply means cooperate with the other of the diaphragms; 10. A current-to-pressure transducer according to claim 9, wherein the current-to-pressure transducer is arranged to move.
る請求項9に記載の電流−圧力変換器。11. The current-to-pressure transducer of claim 9, wherein the diaphragms are coplanar.
ースの一体構造であつて、磁性材料製の縦方向のロッド
40と、空気供給から受け入れた空気を通過させるため
に同ロッドの中心部分に形成されたノズル管48とから
なり、前記ロッドの一端は磁極ピース41を形成し、同
磁極ピースの端末が前記ノズル管の端末と実質的に同一
平面にあることからなるノズル、磁極ピースの一体構造
。(12) A nozzle used in a current-pressure transducer, an integral structure of a magnetic pole piece, comprising a longitudinal rod 40 made of magnetic material and a central portion of the rod for passing air received from the air supply. a nozzle tube 48 formed in the nozzle tube, one end of the rod forming a magnetic pole piece 41, and an end of the magnetic pole piece being substantially flush with the end of the nozzle tube; Integrated structure.
に形成された縦方向のスロット43を含むことからなる
請求項12に記載の構造。13. The structure of claim 12, further comprising a longitudinal slot formed in said one end of said rod to allow air to escape.
記スロットが同溝と連絡していることからなる請求項1
3に記載の構造。(14) Claim 1 comprising a groove 46 surrounding the nozzle pipe, and the slot communicating with the groove.
The structure described in 3.
に位置するねじを形成する要素42と、同要素と係合す
るハウジングキャップ44と、前記ノズル管の位置を調
整するために前記ロッドと前記ねじを形成する要素とを
回転させるために前記ロッドと一体的に形成された手段
とを含む請求項12に記載の構造。(15) an element 42 forming a thread located on a portion of the rod proximate to the other end of the rod and a housing cap 44 engaging with the element; 13. A structure as claimed in claim 12, including means integrally formed with the rod for rotating the thread-forming element.
一端においてテーパを備えて、前記空気用内孔にくびれ
た部分49を形成し、これによって前記空気の流れの圧
力を変化させることからなる請求項12に記載の構造。(16) The nozzle tube surrounds the air bore 48 and is tapered at one end to form a constricted portion 49 in the air bore, thereby varying the pressure of the air flow. 13. The structure of claim 12, comprising:
50を含む請求項12に記載の構造。(17) The structure according to claim 12, including a housing 50 that houses the nozzle and the magnetic pole piece.
出を可能にするために前記ハウジングに形成された開口
74を含む請求項17に記載の構造。18. The structure of claim 17 including an opening 74 formed in the housing to allow access for electrical circuit connections and escape of excess air.
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