JP2003525399A - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、液圧式サーボモータ（４１）のための制御装置に関するものである。この制御装置は、調整力によって能動制御される少なくとも一つのバルブ（４８）と、該能動制御バルブ（４８）と協働する少なくとも一つの受動バルブ（４９）とを備えている。受動バルブ（４９）は、導管（２５）を通じて能動制御バルブ（４８）と同時に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前提部分において詳細に定義付けされた制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】
体積流制御のための液圧サーボモータ用電気液圧式制御装置は、独国特許出願
公開第１９６ ３４ ３１９号明細書から公知である。この電気液圧式制御装置
は４基／２基バルブモジュールとして構成され、ケーシング内に止め弁が設置さ
れており、その可動底部弁体は、モータチャンバと還流チャンバとの間の結合部
に挿入されモータチャンバを保護している。止め弁作動用の電機子駆動式タペッ
ト付き比例磁石及びケーシング内設置のスライド式止め解除部材が、底部弁体と
同軸に相対して配置されている。止め解除部材は、流入チャンバと第二モータチ
ャンバとの間の連結をコントロールエッジによって制御する縦型スライダとして
形成されている。尚、第二モータチャンバは縦型スライダのスライダ空洞に配置
されている。その縦型スライダは底部弁体とほぼ同じ直径を有している。比例磁
石による操作で両結合が同方向に制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
独国特許出願公開第１９６ ３４ ３１９号明細書に記載された電気液圧式制
御装置は、互いに入り組んだ多くの小さな部材から成っていて、そのため製造及
び組立精度に高い要求が課されると同時に、異物混入によるトラブルが起きやす
くなるという欠点を持っている。
【０００４】 本発明では、簡易な構造で、作動に信頼が置けて、大きなコストをかけずに製
造できる制御装置を実現することを設定課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明の課題は、主請求項に記載の特徴を持つ当該種属の制御装置によって解
決される。
【０００６】 本発明によれば、量に左右されない機能を確保することができる。本発明に基
づく制御装置は様々な適用例に用いることができ、要求の変化にも容易に適合さ
せることができる。また、本発明の制御装置は、例えば、クローズドセンタ方式
で作動する液圧式サーボモータにも、オープンセンタ方式で作動する液圧式サー
ボモータにも使用することができる。
【０００７】 従属請求項には本発明の有利で目的にかなった実施態様が記述されている。し
かし本発明は、当該請求項に於ける特徴の組合せに限定されるのではなく、当業
者であれば、設定された課題に基づき、その他にも、請求項の組合せ、及び個別
請求項内特徴の組合せを想起することが可能である。
【０００８】 本発明によれば、特に電気液圧式制御装置に於いてはモジュール単位の構成が
可能なので、多くの部品が多重に使用でき、それが製造、組立コストの面で相当
有利に働いてくる。簡易な構造なので、許容誤差及び表面特性の面で構成部品に
高い要求を課すことのない標準シール部材が使用できる。加えて、特別な材料を
使用する必要もなくなるので、熱処理及び表面処理に関しても有利になる。しか
も、様々な適用例に対応できる高いフレキシビリティは維持したままである。可
動部品を互いに組合せることはしないので、極めて安定した機能が保証される。
本発明に基づく制御装置を液圧式サーボモータに使用した場合、当該モータの制
御は、オープンセンタ方式、又はクローズドセンタ方式のいずれによっても行う
ことができる。
【０００９】 本発明に基づく液圧サーボモータ用制御装置は、調整力によって能動的に制御
されかつ第一ピストンを含む少なくとも一つのバルブを備えている。第一ピスト
ンは、段差直径部を有し、ケーシング内で軸方向に移動可能に配置されかつバネ
負荷を受け、狭窄開口部を有する特にディスク状の部材と共に第一圧力空間を形
成している。この種の制御装置はさらに、能動的に制御されるバルブと作用連結
されかつ第二ピストンを含む少なくとも一つの受動バルブを備えている。第二ピ
ストンは、ケーシング内で軸方向に移動可能に配置されかつバネ負荷を受け、ケ
ーシングと共に第二圧力空間を形成している。これら二つの圧力空間は、導管を
通じて作用連結されているので、能動制御されるバルブは、同時に受動バルブを
制御することになる。能動制御されるバルブは、絞りニードルによって能動的に
制御可能な調整式狭窄開口部を有している。狭窄開口部を制御する調整力は機械
的、電気的、電磁的に、あるいは液圧、圧搾空気により発生させることができる
。各ピストンは密封機能のほかに軸受機能をも担う特殊なシール部材を有してい
る。シール部材は、例えばテフロン（登録商標）など、摩耗が少なく耐久性のあ
る材料から形成されていることが好ましい。能動制御されるバルブのピストンに
は、導管を通じて受動バルブに連結している圧力空間への圧力媒体の供給に用い
られる通路が少なくとも一つ設けられている。その通路は、漏洩を回避するため
に、ピストンが系圧力でケーシングの方に押し付けられると閉じるように配置す
ることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では本発明の実施形態を図に基づき原理的に説明する。
【００１１】 ポンプ１によりタンク２から押し出された圧力媒体が、導管９、１０を通じて
繋がっている複数の空洞５、６、７、８を持つケーシング４内へ流入通路３を通
って流入する。空洞５内にはバネ１１負荷のかけられたピストン１２が軸方向に
移動可能に配置されている。ピストン１２は段差外径を有している。ピストン１
２のシール部材１３は空洞５を二つの圧力空間１４、１５に分けている。このシ
ール部材１３は、同時にピストン１２のスムーズな作動にも寄与している。バネ
１１は、ケーシング４に固定されたディスク状部材１６に支えられている。ディ
スク状部材１６は狭窄開口部１７を有していて、これは調整力によって軸方向に
移動可能になる絞りニードル１８との協働作用で体積流に変化をもたらすことが
できる。例えば、流入通路３の体積流を減少又は遮断させる場合は、絞りニード
ル１８を狭窄開口部１７に押し込む。そうすれば圧力媒体はピストン１２に設け
られた通路１９を通って流れ込むことになるが、狭窄開口部１７の通過横断面が
小さくなっていることから圧力空間１４に於ける圧力は増大する。圧力空間１４
の圧力が既定の一定範囲内であれば、ピストン正面２０、２１に作用する圧力間
に力の平衡が生まれる。またバネ１１は、狭窄開口部１７に絞り効果が現われた
場合に、シール部材１３の摩擦力に打ち勝つ圧力をピストン１２の正面２１に惹
き起こす予備設定圧力差が、環状スリット２２での圧力媒体体積流の流量絞りに
よって発生するように、中立ポジションのピストン１２をケーシング４の方へ押
しやるという役割を担っている。力の均衡が達成された場合、ピストン１２はバ
ネ１１の作用によって流入通路３の方へ移動する。それにより、ケーシング４と
ピストン正面２０間の環状スリット２２は狭くなる。その結果として流入通路３
内にある媒体の圧力は高まる。絞りニードル１８に於ける調整力の大きさは圧力
空間１４に於ける媒体の圧力に相当し、それはまた流入通路３内にある媒体の圧
力に相当する。こうして、絞りニードル１８に作用する調整力と流入通路３内に
生じる媒体圧力間に比例関係が生まれる。狭窄開口部１７を通って流れる圧力媒
体は、さらに圧力空間２４も通過し、その後導管２３を通ってタンクに戻る。ケ
ーシング４の空洞６内には、バネ２６の圧力負荷を受けている別のピストン２７
が存在する。ここでもバネ２６はディスク状部材２８に支えられている。絞りニ
ードル２９が狭窄開口部３０を閉じ、それによって環状スリット３１が閉鎖され
る。圧力媒体は通路３２を通って圧力空間３３に流れ込み、そこからさらに、空
洞７に於いて軸方向に移動可能なピストン３６とケーシング４によって形成され
る圧力空間３５に導管３４を介し流入する。バネ３７による圧力負荷を受けてい
るピストン３６が環状スリット３８を閉鎖するので、圧力媒体は導管３９を通っ
て液圧式サーボモータ４１の圧力空間４０へと導かれる。液圧式サーボモータ４
１のピストン４２が移動すると、圧力媒体は第二圧力空間４３から導管４４を経
由してさらにケーシング４内の導管１０へと導かれる。圧力媒体は、ケーシング
４と空洞８内軸方向に移動可能な、バネ４７圧力負荷を受けているピストン４６
との間に生じる開放環状スリット４５を通ってタンク２に流入することが可能で
ある。
【００１２】 ケーシング４とバネ４７圧力負荷を受けているピストン４６とで形成される圧
力空間５０は、導管２５を通じて圧力空間１４と作用連結されている。
【００１３】 それにより、能動制御されるバルブ４８は、一方では同時に受動バルブ４９を
制御する。機能拡張のための応用例では、圧力媒体を圧力空間１４に戻すために
、受動バルブ４９のピストン４６に空洞５２を追加構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液圧式サーボモータの調整に用いられる本発明に基づく制御装置
を示す。
【符号の説明】
１ ポンプ ２ タンク ３ 流入通路 ４ ケーシング ５，６，７，８ 空洞 ９，１０，２３，２５，３４，３９，４４ 導管 １１，２６，３７，４７ バネ １２，２７，３６，４２，４６ ピストン １３，５１ シール部材 １４，１５，２４，３３，３５，４０，４３，５０ 圧力空間 １６，２８ ディスク状部材 １７，３０ 狭窄開口部 １８，２９ 絞りニードル １９，３２，５２ 通路 ２０，２１ ピストン正面 ２２，３１，３８，４５ 環状スリット ４１ 液圧式サーボモータ ４８，４９ バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H002 BA01 BB01 BB02 BB09 BC01 BD01 BE01 BE02 3H056 AA01 BB32 CA02 CA03 CB02 CB07 CD02 DD03 EE01 GG12

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一バルブ（４８）が調整力により制御可能であり、そのピ
    ストン（１２）が狭窄開口部（１７）を持つケーシング（４）内部材（１６）と
    共に第一圧力空間（１４）を形成していることと、 第二バルブ（４９）が第一バルブ（４８）によって制御可能であるように、第
    二バルブ（４９）のピストン（４６）がケーシング（４）と共に、導管（２５）
    を通じて第一圧力空間（１４）と液圧結合している第二空間（５０）を形成して
    いることと、 を特徴とする、それぞれ軸方向に移動可能なように配置された、バネ（１１、
    ４７）圧力負荷を受けかつ段差直径を有するピストン（１２、４６）を含む二つ
    のバルブ（４８、４９）付き液圧式サーボモータ（４１）用制御装置。
  2. 【請求項２】 前記第一バルブ（４８）が狭窄開口部（１７）と絞りニード
    ル（１８）とで制御可能とされていることを特徴とする、請求項１に記載の制御
    装置。
  3. 【請求項３】 前記調整力を機械的、電気的、電磁的に、あるいは液圧、圧
    縮空気により発生させ得ることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記ピストン（１２、４６）が、シール機能と共に軸受機能
    をも有するシール部材（１３、５１）を有していることを特徴とする、請求項１
    に記載の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記第一バルブ（４８）のピストン（１２）及び／又は前記
    第二バルブ（４９）のピストン（４６）が、圧力媒体をそれぞれの圧力空間（１
    ４又は５０）に誘導するための通路（１９又は５２）を有していることを特徴と
    する、請求項１に記載の制御装置。
  6. 【請求項６】 前記ピストン（１２又は４６）に設けられた通路（１９又は
    ５２）は、漏洩を回避するために、前記ピストン（１２又は４６）がケーシング
    （４）の方に押し付けられた際に該通路（１９又は５２）が閉鎖されるように配
    置されていることを特徴とする、請求項５に記載の制御装置。
  7. 【請求項７】 液体圧力媒体用の流入通路（３）とタンク（２）間に二本の
    導管路（９、１０）が互いに 平行に設置されていることと、 作動中両導管路に現われる圧力媒体の流動方向と同一の方向で見て、まず最初
    にはそれぞれ第一バルブ（４８）に所属する能動制御バルブ、続いてそれぞれ第
    二バルブ（４９）に所属する受動制御バルブが設置されていることと、 導管路の一つに配置された受動制御バルブ（４９）がそれぞれ、他の導管路の
    能動制御バルブ（４８）によって同時制御されていることと、 を特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
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