JP2019007594A - サーボ弁 - Google Patents
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Abstract
Description
また、別のサーボ弁は、ポートを開閉する球体と、球体をポートから変位させるカムを有する(特許文献1参照)。そして、カムによって球体をポートから横へ変位させることにより、ポートを開放し、ポートに冷媒ガスを流入させる。
一方、後者では、カムはポートの上流に配置され、球体はポートから横へ変位するので、ポートの流入する冷媒ガスの流れは非軸対称となり、同流れのチョーク域を広く取ることができない。
本発明の第2の課題は、広いチョーク域を取ることができるサーボ弁を提供することにある。
また、同サーボ弁によれば、広いチョーク域を取ることができる。
第1の実施形態
図1に示すように、空気圧システム100は、モータ101によって駆動されるコンプレッサ102と、コンプレッサ102の下流に配置されたタンク103と、タンク103に取り付けられた逃がし弁104、ドレン排出器105と、タンクの下流に配置されたレギュレータ106と、レギュレータ106の下流に配置されたタンク107と、タンク107の下流に配置されたサーボ弁10と、サーボ弁10の下流に配置された空気圧シリンダ108と、空気圧シリンダ108のピストンに取り付けられた変位センサ109とを有する。また、空気圧システム100は、タンク103の圧力を測定する圧力センサ111と、レギュレータ106の下流の圧力を測定する圧力センサ112と、サーボ弁10の下流の圧力を測定する圧力センサ113とを有する。なお、動作対象は、直動タイプの空気圧シリンダ108の他、回転タイプのベーンモータを用いてもよい。
流入路12は、一端に流入ポート12a、及び、他端に第1の制御ポート12bを有する。流入ポート12aはレギュレータ106と連通し、第1の制御ポート12bは空気圧シリンダ108と連通する。流出路13は、一端に流出ポート13a、及び、他端に第2の制御ポート13bを有する。流出ポート13aは外気と連絡し、第2の制御ポート13bの空気圧シリンダ108と連通する。
なお、流入カム41と流出カム42との成す角度を変更することにより、流入弁20と流出弁30の開閉のタイミングを調整することができる。例えば、流入カム41と流出カム42との成す角度が180度であると、流入弁20と流出弁30とは同期して開閉する。
図10Aは、カム角度と流量特性との実験結果を示す。0〜+60度のカム角度の各点は流入カム22のオリフィス21cの下流(流出側)の圧縮空気の流量を示す。0〜−60度のカム角度の各点は、流出カム32のオリフィス31cの下流(流出側)の圧縮空気の流量を示す。
先ず、圧縮空気F1の流入について説明する。
図5A〜図5Cに示すように、カムシャフト40の動作前の流入弁20及び流出弁30の両方は閉鎖している。即ち、流入弁体ボール22及び流出弁体ボール32は、圧縮空気F1、F2によりそれぞれシート部21b、31bに押し付けられ、それぞれのシート部21b、31bのオリフィス21c、31cを閉塞している。このとき、圧縮空気は、流入弁20、流出弁20からそれぞれの下流へ漏れない。一方、流入カム41、流出カム42の短軸方向の端面は、それぞれ流入弁体ボール22、流出弁体ボール32と接している一方で、流入弁体ボール22、流出弁体ボール32を変位させない。このとき、カムシャフト40の回転角度、流入カム41及び流出カム42のカム角度は0度(中立位置)である。
一方、流出カム42の半円部42aは、カムシャフト40の回転の間、流出弁体ボール32に接しているだけで、流出弁体ボール32を変位させない。これにより、流出弁体ボール32はシート部31bのオリフィス31cを閉塞し続ける。
一方、流出カム42の半円部42aは、カムシャフト40の回転の間、流出弁体ボール32と接するだけで、流出弁体ボール32を変位させない。これにより、流出弁体ボール32はオリフィス31cを閉塞し続ける。
図8A、8B、8Cに示すように、カムシャフト40を中立位置から時計方向に45度回転させる(カム角度−45度)。このとき、流出カム42の山形部42bは圧縮空気F2に抗して流入弁体ボール32をシート部31bの上流へ押し、すなわち、第2の制御ポート13bへ向けて流入弁体ボール32を変位させ、シート部31bから流入弁体ボール32を分離させる。これにより、流出弁体ボール32とシート部31bとの間に隙間が生じ、シート部31bのオリフィス31cは開放され、圧縮空気F2はオリフィス31cを通って流出ポート13aへ流れる。
一方、流入カム41の半円部41aは、カムシャフト40の回転の間、流入弁体ボール22に接するだけで、流入弁体ボール22を変位させない。これにより、流入弁体ボール22はオリフィス21cを閉塞し続ける。
一方、流入カム41の半円部41aは、カムシャフト40の回転の間、流入弁体ボール22と接するだけで流入弁体ボール22を変位させない。これにより、流入弁体ボール22はオリフィス21cを閉塞し続ける。
コンプレッサ102はモータ101によって駆動される。コンプレッサ102は、外の空気を取り込み、この空気を圧縮し、圧縮空気を生成する。圧縮空気はタンク103に流入する。圧縮空気が所定の圧力以上である場合、圧縮空気の一部は逃がし弁104から排出される。一方、圧縮空気中の水分はタンク103の底部に溜まり、ドレン排出器105から排出される。
次に、圧縮空気はレギュレータ106に流入する。ここで、圧縮空気の圧力はレギュレータ106によって所定圧力に調整され、レギュレータ106の下流の圧縮空気の圧力は一定に保たれる。
図12に示すように、流入弁20、流出弁30の流入弁座21、流出弁座31を管体11に対して回転させると、外殻21a、31aのネジ山21d、31dと管体11のネジ溝との作用により、流入弁座21、流出弁座31はカムシャフト40へ向けて移動する。これにより、流入弁20の流入弁座21及び流出弁30の流出弁座31は、第1の実施形態と比較して、カムシャフト40へより近くに配置される。これにより、流入カム41はオリフィス21cの上流側へ流入弁体ボール22を変位させ、オリフィス21cの一部を開放する。流出カム42は、オリフィス31cの上流側へ流出弁体ボール32を変位させ、オリフィス31cの一部を開放する。この結果、流入弁20及び流出弁30は、中立位置のカム角度でもアンダーラップ(流入弁20及び流出弁30が共に開の状態)になる(例えば、図13のラインX2を参照)。
以上のように、流入弁20及び流出弁30の流入弁座21、流出弁座31の設置位置を変えることによって、流入弁20、流出弁30同士のラップ状態を調整することができる。
図14に示すように、サーボ弁10Aは、往復直線運動可能なカムシャフト40Aと、カムシャフト40Aの端部に取り付けられた磁石51と、磁石51の周りに配置されたコイル52を有する。
流入直動カム43は、カムシャフト40Aの軸方向に延びる第1の平坦面43aと、第1の平坦面43aに対して段差を有する第2の平坦面43bと、第1の平坦面43aと第2の平坦面43bとの間に延びるカム斜面43cとを有する。カム斜面43cは第1の平坦面43a及び第2の平坦面43bに対して斜めに延びる。
ここで、第1の実施形態の流入弁体ボール22は、流入カム41によって、例えば、初期位置から0.25mm移動され、流入弁20を最大開度にする。カム斜面43cを直角三角形の斜辺とすると、短辺は0.25mmであり、長辺は1.25mmである。すなわち、短辺と長辺との比は1:6である(図15C参照)。
図16Aに示すように、中立位置では、カムシャフト40Aのカム斜面44cと流出弁体ボール32とは離れており、流出弁体ボール32はオリフィス31c(図3B、3C参照)を閉塞している。一方、流入弁体ボール22もカム斜面43cから離れており、オリフィス21c(図3B、3C参照)を閉塞している。
次に、流出弁30を開状態にする。コイル52が励磁されて、電磁力が磁石51に作用すると、カムシャフト40Aが図中下方へ移動する。このとき、カム斜面44cは流出弁体ボール32に接触する。さらに、図16Bに示すように、カムシャフト40Aを下方へ移動させると、カム斜面44cは流出弁体ボール32をオリフィス31cの上流へ押し、流出弁体ボール32をシート部31bから分離させる。これにより、オリフィス31cは開放され、流出弁30は開状態となる(図15B参照)。この間、流入弁体ボール22はカム斜面43cから離れており、オリフィス21cを閉塞しており、流入弁20は閉状態である。
一方、流入弁20を開状態にするとき、カムシャフト40Aを図中上方へ移動させればよい。カム斜面43cは流入弁体ボール22をオリフィス21cの上流へ押し、流入弁体ボール22をシート部21bから分離させる。これにより、オリフィス21cは開放され、流入弁20は開状態となる。この間、流出弁30は閉状態を保つ。
図17A、17Bに示すように、カムシャフト40Bの直動カム45は、第1の平坦面45aを始点とするカム凹面45cと、カム凹面45cと連続し、第2の平坦面45bを終点とするカム凸面45dとを有する。
図18A、18Bに示すように、カムシャフト40Cの直動カム46は、第1の平坦面46aを始点とするカム凸面46cと、カム凸面46cと連続し、第2の平坦面46bを終点とするカム凹面46dとを有する。
この直動カム46によれば、カムシャフト40Cが下方へ直線移動すると、カム凸面46cの中間部位は流出流体ボール32と接触する。さらに、カムシャフト40Cを下方へ移動させると、図19の曲線Y3に示すように、オリフィスを通過する圧縮空気の流量は、カム凸面46cに従って緩やかに増加し、その後、カム凹面46dの中途部位まで緩やかに増加する。一方、弁体ボールがカム凹面46dの中間部位を過ぎると、圧縮空気の流量は急激に増加する。
11 管体
12 流入路
12a 流入ポート
12b 第1の制御ポート
13 流出路
13a 流出ポート
13b 第2の制御ポート
20 流入弁
21 流入弁座
21a 外殻
21b シート部
21c オリフィス
22 流入弁体ボール
30 流出弁
31 流出弁座
32 流出弁体ボール
40 カムシャフト
41 流入カム
42 流出カム
100 空気圧システム
101 モータ
102 コンプレッサ
103 タンク
104 逃がし弁
105 ドレン排出器
106 レギュレータ
107 タンク
108 シリンダ
109 変位センサ
Claims (7)
- 制御ポートに通じる流入ポートを有する流入路と、前記制御ポートと通じる流出ポートを有する流出路とを有する管体と、
前記流入路内に配置された流入弁と、
前記流出路内に配置された流出弁と、
前記流入路及び前記流出路を横切り且つ前記流入弁及び前記流出弁の下流に配置されたカムシャフトとを有し、
前記流入弁は、流入開口を有する流入弁座と、前記流入弁座の上流に配置され且つ前記流入開口を閉塞する流入弁体ボールとを有し、
前記流出弁は、流出開口を有する流出弁座と、前記流出弁座の上流に配置され且つ前記流出開口を閉塞する流出弁体ボールとを有し、
前記カムシャフトは、
前記流入弁座の下流に配置され、且つ、前記カムシャフトの運動に従って前記流入弁座から前記流入弁体ボールを変位させて記流入開口に対する前記流入弁体ボールの位置を決定する流入カムと、
前記流出弁座の下流に配置され、且つ、前記カムシャフトの運動に従って前記流出弁座から前記流出弁体ボールを変位させて前記流出開口に対する前記流出弁体ボールの位置を決定する流出カムと、を有する、
サーボ弁。 - 前記流入開口及び前記流出開口の少なくとも一方はオリフィスである、
請求項1に記載のサーボ弁。 - 前記カムシャフトの運動が直線運動であり、
前記流入カム及び前記流出カムは前記カムシャフトの軸方向に形成された直動カムである、
請求項1に記載のサーボ弁。 - 前記カムシャフトの運動が回転運動であり、
前記流入カム及び前記流出カムは前記カムシャフトの軸周りに形成された板カムである、
請求項1に記載のサーボ弁。 - 前記流入弁座及び前記流出弁座の少なくとも一方の弁座は、前記管体に対して変位可能であり、前記少なくとも一方の弁座の位置によって前記流入弁及び前記流出弁のラップが調整される、
請求項1に記載のサーボ弁。 - 前記オリフィスを通過する流体は軸対称な流れを有する、
請求項2に記載のサーボ弁。 - 流路を有する管体と、
前記流路内に配置された弁と、
前記流路を横切る共にカムを有するカムシャフトとを有し、
前記弁は、開口を有する弁座と、前記弁座の上流に配置され且つ前記開口を閉塞する弁体ボールとを有し、
前記カムは、前記弁座の下流に配置され、且つ、前記カムシャフトの運動に従って前記弁座から前記弁体ボールを変位させて前記開口に対する前記弁体ボールの位置を決定する、
サーボ弁。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS513423A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-12 | Daizaburo Suzuki | Onsuikongosen |
JP2003268750A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ゲート開閉装置 |
JP2004346964A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Osaka Gas Chem Kk | 流路切り替え装置 |
US20060000598A1 (en) * | 2003-04-03 | 2006-01-05 | Hays Fluid Controls, A Division Of Romac Industries, Inc. | Sequencing valve and hydronic system |
US8794266B1 (en) * | 2011-10-18 | 2014-08-05 | Humphrey Products Company | Cam actuated valve assembly with manual and electric activation |
JP2017045249A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 愛三工業株式会社 | 圧力調整弁 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS513423A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-12 | Daizaburo Suzuki | Onsuikongosen |
JP2003268750A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ゲート開閉装置 |
US20060000598A1 (en) * | 2003-04-03 | 2006-01-05 | Hays Fluid Controls, A Division Of Romac Industries, Inc. | Sequencing valve and hydronic system |
JP2004346964A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Osaka Gas Chem Kk | 流路切り替え装置 |
US8794266B1 (en) * | 2011-10-18 | 2014-08-05 | Humphrey Products Company | Cam actuated valve assembly with manual and electric activation |
JP2017045249A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 愛三工業株式会社 | 圧力調整弁 |
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Publication number | Publication date |
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