JP2843945B2 - ディジタル油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧モータをパルスモータや、直流サーボモ
ータ等のように精密に回転駆動制御することができるデ
ィジタル油圧駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

油圧モータは無断変速を実現しやすい、荷重に応じた
速度、トルクを出しやすい等の特性があり、ウィンチ等
の物上げ機械類、走行台車などの運搬車両類などの駆動
源として多く採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の油圧モータ及びその制御系を含
めた油圧駆動装置においては精密な回転制御をしにくか
った。即ち、油圧モータの低速域でのトルク制御が油圧
モータ入口の流量を絞りながらトルクコントロールしよ
うとするものであるため、負荷トルクの変動がそのまま
圧力変動となり、回転むらが生じ、このため精密さがだ
しにくいものであった。従って一対若しくはそれ以上の
油圧モータの回転数を同一に保持しつつ可変させるなど
の制御を行なうことは困難である、等々の問題があっ
た。

本発明は上述した従来の問題に鑑み、油圧モータを簡
単なシステムでパルスモータや、直流サーボモータ、普
通の単相モータ等のように精密に回転駆動制御できるデ
ィジタル油圧駆動装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るディジタル油圧駆動装置は上記目的を達
成するため、パルスモータ、直流サーボモータ等の精密
な回転制御が可能な駆動源と、該駆動源により回転駆動
されるロータリー弁と、該ロータリー弁を介して圧油の
供給を受け回転駆動される油圧モータとからなり、該油
圧モータの出力軸の回転を上記ロータリー弁にフィード
バックする構成としたものである。

上記ロータリー弁は、ケーシング内に一対の円筒状ロ
ータを回転自在にして対向配置すると共に該ロータの対
向する端面同士を摺接させてなる。一方のロータは、上
記端面に少なくとも一対以上の円形開口を同一円周上に
配置して開口させ、各円形開口の対は夫々一方をケーシ
ングの圧力ポートに、他方をタンクポートに連通させ
る。また他方のロータは、上記一方のロータに設けた円
形開口と対応する位置に環状溝を設け、上記環状溝の途
中で上記円形開口と対応する位置夫々に上記円形開口開
閉用の円形ランド部を設けて上記環状溝を間欠的に遮断
し、該遮断された環状溝の相隣る部分の一方を上記ケー
シングに設けた上記油圧モータに対する圧油の供給制御
ポートに、他方を排出制御ポートに連通させる。

そして上記一方のロータの回転軸を上記駆動源の出力
軸に連結すると共に、上記他方のロータの回転軸を上記
油圧モータの出力軸に連係させ、該油圧モータの出力軸
の回転を上記他方のロータにフィードバックさせててな
るものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同
油圧回路図である。

本実施例のディジタル油圧駆動装置は、主にパルスモ
ータ１、ロータリー弁２、アジャストプレート３及び油
圧モータ４および油圧モータ４の回転をロータリー弁２
にフィードバックするベルト13とから構成してある。

パルスモータ１は支持具５を介してロータリー弁２の
ケーシング６に固定支持してあり、その出力軸７をロー
タリー弁２の駆動軸８に連結してある。また、ロータリ
ー弁２と油圧モータ４とは間にアジャストプレート３を
挟んで固定してあり、ロータリー弁２の被動軸９と油圧
モータ４の駆動軸10に夫々プーリ11、12を取付け、これ
らプーリ11、12に上述のベルト13を掛け回して連係させ
てある。もちろんロータリー弁２と油圧モータ４とを連
係させる手段としては、このようなベルト伝動装置では
なくてもよい。

パルスモータ１は図示せぬ駆動パルス発生装置からの
駆動パルスにより駆動される。また圧油を供給する油圧
ポンプも図示を省略してあるが、供給、排出ライン14、
15はアジャストプレート３に取付けてある。これらパル
スモータ１、図示せぬ駆動パルス発生装置及び油圧ポン
プは、夫々特別な使用を必要とするものではなく、市販
されているものを採用できる。またアジャストプレート
３はロータリー弁２の被動軸９と油圧モータ４の駆動軸
10との間の位置関係を適宜に調整するためのもので、本
発明において必須のものではない。また図示せぬがこの
アジャストプレート３には油の通路を形成してある。

次に第３図ないし第６図を参照してロータリー弁２を
説明する。

このロータリー弁２はケーシング６内に一対のロータ
21、22（以下ロータ21を左ロータ21と、ロータ22を右ロ
ータ22と称する。）を回転自在にして対向配置して構成
したものである。左右両ロータ21、22は相向き合う端面
23、24同士、及び夫々の外周側面25、26及び他側の端面
27、28とケーシング６の内壁面29とを摺接可能に密着さ
せて収納してある。

左ロータ21の端面23には油圧供給用の開口30と圧油排
出用の開口31が円周Ｘ上の対応位置に一対づつ形成して
ある。これら開口30、31は同一の直径d1を有する円形開
口としてある。左ロータ21の外周側面25には一対の溝3
2、33が並列に形成してある。溝32はケーシング６の内
壁に形成した通路34を介して圧力ポートＰに接続してい
る。一方、溝33は同じくケーシング６の内壁に形成した
通路35を介してタンクポートＴに接続している。

右ロータ22の端面24には左ロータ21の開口30、31を設
けた円周Ｘと対応する円周位置に環状溝36を形成してあ
る。溝幅d2は開口30、31の直径d1よりも小さくしてあ
る。この環状溝36には左ロータ21の四つの開口30、30、
31、31と対応する位置に夫々制御用のランド部37・・・
を設けてある。ランド部37は円形のもので、その直径d3
は開口30、31の直径d1に等しくしてある（即ち環状溝36
の溝幅d2よりも大きい。）。環状溝36は四つのランド部
37・・・により四分割されている（以下では各分割され
た部分を制御溝部36a、36b、36c、36dと言う。）。なお
このランド部37は、例えば丸棒材を環状溝36に打ち込む
ことにより形成することができる。

右ロータ22の外周側面25にも一対の溝38、39が並列に
形成してある。溝38はケーシング６の内壁に形成した通
路40を介して供給制御用ポートＡに接続し、溝39は同じ
くケーシング６の内壁に形成した通路41を介して排出制
御用ポートＢに接続している。

次に本実施例の動作を説明する。

左ロータ21に設けた開口30、31が右ロータ22に設けた
ランド部37により塞がれた状態を初期状態とし、パルス
モータ１を駆動用パルス発生装置により回転駆動し、左
ロータ21を所定角度回転させる。

すると開口30、31とランド部37との位置がずれて右ロ
ータ22の環状溝36に対して開口30、31が開口する（第５
図及び第６図参照）。供給ライン14を介して供給されて
いる圧油は圧油ポートＰから通路34、開口30を通り、環
状溝36内、具体的には制御ポート36a、36c内に入り、通
路40から供給制御用ポートＡを介して油圧モータ４に供
給され、油圧モータ４の駆動軸10を回転させる。

一方、油圧モータ４からの戻りの圧油は排出制御用ポ
ートＢから通路41を介して環状溝36、具体的には制御ポ
ート36b、36d内に戻り、開口31から通路35を通り、タン
クポートＴを介して排出ライン15へと排出される。そし
て更に図示せぬタンクへ排出される。

右ロータ22は油圧モータ４との連係により、開口30、
31を閉じる方向に回転する。即ち被動軸９と油圧モータ
４の駆動軸10との間に掛け回されたベルト13の回転によ
り、左ロータ21の回転に追従して回転する。このためパ
ルスモータ１の回転と油圧モータ４の回転とがほぼリニ
アの関係になる。例えばパルスモータ１を１パルスだけ
回転させると、左ロータ21がその１パルス対応分の角度
だけ回転し、開口30、31がこれに比例して開口する。開
口する部分の面積〔第６図中斜線部分〕は左ロータ21の
回動量に応じて近似的にリニヤに変化するものであり、
また右ロータ22が左ロータ21の回転に追従してランド部
37が所定の遅れをもって開口30、31を塞いで圧油の供
給、排出を停止させる。このため油圧モータ４はパルス
モータ１により１パルス対応分だけ回転駆動されること
になる。

〔発明の効果〕

本発明に係るディジタル油圧駆動装置は、以上説明し
てきたようなものなので、従来精密な駆動調節ができな
かった油圧モータを、パルスモータや、直流サーボモー
タ、単相モータ等のように精密に回転駆動調整をしつつ
回転させることができるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同油
圧回路図、第３図は第１図中のロータリー弁の拡大断面
図、第４図は同左右ロータの組み合わせ状態を示す分解
斜視図、第５図はロータ回転時の開口状態を示す説明
図、そして第６図は開口部分の拡大説明図である。 1:パルスモータ、2:ロータリー弁 3:アジャストプレート、4:油圧モータ 6:ケーシング、13:ベルト 21:左ロータ、22:右ロータ 23:左ロータ端面、24:右ロータ端面 25、26:ロータ外周側面 29:ケーシング内壁面 30、31:開口、36:環状溝 37:ランド部、A:供給制御用ポート B:排出制御用ポート、P:圧力ポート T:タンクポート、X:円周

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルスモータ、直流サーボモータ等の精密
   な回転制御が可能な駆動源と、該駆動源により回転駆動
   されるロータリー弁と、該ロータリー弁を介して圧油の
   供給を受け回転駆動される油圧モータとからなり、 上記ロータリー弁は、ケーシング内に一対の円筒状ロー
   タを回転自在にして対向配置すると共に該ロータの対向
   する端面同士を摺接させ、一方のロータは、上記端面に
   少なくとも一対以上の円形開口を同一円周上に配置開口
   させ、上記各円形開口の対は夫々一方をケーシングの圧
   力ポートに、他方をタンクポートに連通させ、他方のロ
   ータは、上記一方のロータに設けた円形開口と対応する
   位置に環状溝を設け、上記環状溝の途中で上記円形開口
   と対応する位置夫々に上記円形開口開閉用の円形ランド
   部を設けて上記環状溝を間欠的に遮断し、該遮断された
   環状溝の相隣る部分の一方を上記ケーシングに設けた上
   記油圧モータに対する圧油の供給制御ポートに、他方を
   排出制御ポートに連通させてなり、 上記一方のロータの回転軸を上記駆動源の出力軸に連結
   すると共に、上記他方のロータの回転軸を上記油圧モー
   タの出力軸に連係させ、該油圧モータの出力軸の回転を
   上記他方のロータにフィードバックさせてなるディジタ
   ル油圧駆動装置。