JP3205590B2 - 浮動式流体作動アクチュエータ - Google Patents
浮動式流体作動アクチュエータInfo
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- JP3205590B2 JP3205590B2 JP12375992A JP12375992A JP3205590B2 JP 3205590 B2 JP3205590 B2 JP 3205590B2 JP 12375992 A JP12375992 A JP 12375992A JP 12375992 A JP12375992 A JP 12375992A JP 3205590 B2 JP3205590 B2 JP 3205590B2
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- piston
- coil
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- fluid
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/18—Combined units comprising both motor and pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L25/00—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
- F01L25/08—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by electric or magnetic means
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Actuator (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に流体作動アクチ
ュエータに関し、特に、利用装置を移動させるための往
復動油圧作動アクチュエータに関する。利用装置として
は、例えば、サーモスタットの制御下でアクチュエータ
により反対方向に移動されるＨＶＡＣダンパがある。
ュエータに関し、特に、利用装置を移動させるための往
復動油圧作動アクチュエータに関する。利用装置として
は、例えば、サーモスタットの制御下でアクチュエータ
により反対方向に移動されるＨＶＡＣダンパがある。
【０００２】
【従来技術】及び
【発明が解決しようとする課題】こうした場合に使用さ
れてきた代表的なアクチュエータは、シリンダと、この
シリンダ内を前後に移動可能に支持されたピストンと、
このピストンに固定されると共にシリンダから延びて利
用装置に接続されるロッドとを有する。作動油等の圧力
流体がシリンダの高圧室内に導入されると、ロッドは前
進して利用装置を一方向へ移動させる。そのとき、室内
の圧力が一定に維持されるならば、ロッドは安定した指
令位置に保持される。室内の圧力が解放されると、ばね
はロッドを後退させて利用装置を反対方向に移動させ
る。
れてきた代表的なアクチュエータは、シリンダと、この
シリンダ内を前後に移動可能に支持されたピストンと、
このピストンに固定されると共にシリンダから延びて利
用装置に接続されるロッドとを有する。作動油等の圧力
流体がシリンダの高圧室内に導入されると、ロッドは前
進して利用装置を一方向へ移動させる。そのとき、室内
の圧力が一定に維持されるならば、ロッドは安定した指
令位置に保持される。室内の圧力が解放されると、ばね
はロッドを後退させて利用装置を反対方向に移動させ
る。
【０００３】本発明の譲受人は、従来ピストンにモータ
駆動ポンプを備えた上述したタイプのアクチュエータを
販売してきた。モータを通電すると、ポンプは、作動油
をシリンダの油溜室からピストン内の通路を通ってシリ
ンダの高圧室内に移送してピストンとロッドを前進させ
る。この種の比例アクチュエータでは、ピストンを指令
位置まで駆動してその位置に保持するために、圧力室へ
の作動油の流入を調整している。そのようなアクチュエ
ータにおいては、特に、装置への電力遮断時にアクチュ
エータを自動的に且つ完全に後退させる必要がある場合
には、かなり複雑な制御回路が必要とされる。
駆動ポンプを備えた上述したタイプのアクチュエータを
販売してきた。モータを通電すると、ポンプは、作動油
をシリンダの油溜室からピストン内の通路を通ってシリ
ンダの高圧室内に移送してピストンとロッドを前進させ
る。この種の比例アクチュエータでは、ピストンを指令
位置まで駆動してその位置に保持するために、圧力室へ
の作動油の流入を調整している。そのようなアクチュエ
ータにおいては、特に、装置への電力遮断時にアクチュ
エータを自動的に且つ完全に後退させる必要がある場合
には、かなり複雑な制御回路が必要とされる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一般的な目的
は、電力が装置に供給されるときは選択的に前進、後
退、又は所定の位置に保持することができ、停電時には
最大限に後退可能で、且つ極めて単純な回路により制御
することができる上述したような一般的なタイプの新規
且つ改良された流体作動アクチュエータを提供すること
である。
は、電力が装置に供給されるときは選択的に前進、後
退、又は所定の位置に保持することができ、停電時には
最大限に後退可能で、且つ極めて単純な回路により制御
することができる上述したような一般的なタイプの新規
且つ改良された流体作動アクチュエータを提供すること
である。
【０００５】本発明のより詳細な目的は、選択的に圧力
流体をシリンダの高圧室に保持し或いはシリンダの高圧
室から圧力流体を排出させてピストンの位置を制御する
電気作動の制御弁を有するピストンを備えたアクチュエ
ータを提供することにより、上述したことを達成するこ
とである。
流体をシリンダの高圧室に保持し或いはシリンダの高圧
室から圧力流体を排出させてピストンの位置を制御する
電気作動の制御弁を有するピストンを備えたアクチュエ
ータを提供することにより、上述したことを達成するこ
とである。
【０００６】本発明の別の目的は、制御弁の移動を行う
ために２つの電磁コイルを有する変換器を提供すること
である。コイルの一方は、電力が装置に供給される限り
恒常的に励磁され、普通、制御弁を閉位置に保持する。
他方のコイルが励磁されると、その磁界が第一のコイル
の磁界を相殺し、制御弁を開位置に移動させる。２つの
コイルの使用により、装置が通電時にアクチュエータを
延伸、保持又は後退させるためにただ１つの浮動単極双
投スイッチが必要とされるだけであり、装置への電力が
遮断されたとしてもアクチュエータは自動的にその最大
限に後退した位置まで復帰する。
ために２つの電磁コイルを有する変換器を提供すること
である。コイルの一方は、電力が装置に供給される限り
恒常的に励磁され、普通、制御弁を閉位置に保持する。
他方のコイルが励磁されると、その磁界が第一のコイル
の磁界を相殺し、制御弁を開位置に移動させる。２つの
コイルの使用により、装置が通電時にアクチュエータを
延伸、保持又は後退させるためにただ１つの浮動単極双
投スイッチが必要とされるだけであり、装置への電力が
遮断されたとしてもアクチュエータは自動的にその最大
限に後退した位置まで復帰する。
【０００７】本発明の目的は又、制御弁をその閉位置ま
で移動させるために使用する磁気力とは実質的に独立な
閉鎖力を、制御弁に付与する特有の板ばねを提供するこ
とにある。
で移動させるために使用する磁気力とは実質的に独立な
閉鎖力を、制御弁に付与する特有の板ばねを提供するこ
とにある。
【０００８】上述したことを含めて本発明に係る目的と
利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明から一層
明らかになろう。
利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明から一層
明らかになろう。
【０００９】
【実施例】説明の便宜上、図面では、本発明の流体作動
アクチュエータ１０を、暖房、換気及び空気調和装置
（ＨＶＡＣ）の一部を形成するものとして表している。
特に、このアクチュエータは、ダンパ軸１１と共に回転
するように支持された風量ダンパ（図示せず）の位置を
制御するために使用される。ダンパ軸はリンク機構１２
を介して、アクチュエータ１０の一部を成す往復ロッド
１３に接続されている。往復ロッドを図１の左から右へ
前進或いは延伸させると、ダンパ軸は時計方向に回転し
てダンパを閉鎖する。ロッドを後退させると、ダンパ軸
は反対方向に回転してダンパを開放する。
アクチュエータ１０を、暖房、換気及び空気調和装置
（ＨＶＡＣ）の一部を形成するものとして表している。
特に、このアクチュエータは、ダンパ軸１１と共に回転
するように支持された風量ダンパ（図示せず）の位置を
制御するために使用される。ダンパ軸はリンク機構１２
を介して、アクチュエータ１０の一部を成す往復ロッド
１３に接続されている。往復ロッドを図１の左から右へ
前進或いは延伸させると、ダンパ軸は時計方向に回転し
てダンパを閉鎖する。ロッドを後退させると、ダンパ軸
は反対方向に回転してダンパを開放する。
【００１０】アクチュエータ１０は、ピストン１７によ
り２つの室１５及び１６に分割されたシリンダ１５を備
え、ガスケット１８により前記ピストン１７をシリンダ
内で摺動可能に封止している。ピストンに接続されたロ
ッド１３は、シリンダの一方の端部を通って摺動可能に
延び、伸延可能なベロー２０をロッドに接続して、室１
５の下端部を封止している。
り２つの室１５及び１６に分割されたシリンダ１５を備
え、ガスケット１８により前記ピストン１７をシリンダ
内で摺動可能に封止している。ピストンに接続されたロ
ッド１３は、シリンダの一方の端部を通って摺動可能に
延び、伸延可能なベロー２０をロッドに接続して、室１
５の下端部を封止している。
【００１１】本実施例において、アクチュエータ１０は
自蔵式油圧アクチュエータであり、作動油を下側の室１
５に充填して上側の室１６にポンプ移送し、ピストンと
ロッド１３を前進させている。上側の室１６内の圧力が
開放されると、コイルばね２１によりピストンとロッド
は後退する。前記コイルばね２１はシリンダ１５内でロ
ッド上に嵌め込まれ、ベロー２０とシリンダの下端部と
の間で圧縮される。
自蔵式油圧アクチュエータであり、作動油を下側の室１
５に充填して上側の室１６にポンプ移送し、ピストンと
ロッド１３を前進させている。上側の室１６内の圧力が
開放されると、コイルばね２１によりピストンとロッド
は後退する。前記コイルばね２１はシリンダ１５内でロ
ッド上に嵌め込まれ、ベロー２０とシリンダの下端部と
の間で圧縮される。
【００１２】下側の室１５から上側の室１６まで作動油
を搬送するために、ピストン１７には、モータ２５によ
り駆動する小さなギアポンプ２３を下側の室側に設けて
いる。モータに電流を流すと、室１５からの作動油はポ
ンプの入口２６内に吸引されて加圧され、更に、ピスト
ンの通路２８を介して上側の室１６に供給される。上側
の室内の圧力が所定の最大値に達すると、圧力リリーフ
弁２９が作動して上側の室への作動油の供給を停止し、
ポンプからの作動油を下側の室へ直接送り返す。
を搬送するために、ピストン１７には、モータ２５によ
り駆動する小さなギアポンプ２３を下側の室側に設けて
いる。モータに電流を流すと、室１５からの作動油はポ
ンプの入口２６内に吸引されて加圧され、更に、ピスト
ンの通路２８を介して上側の室１６に供給される。上側
の室内の圧力が所定の最大値に達すると、圧力リリーフ
弁２９が作動して上側の室への作動油の供給を停止し、
ポンプからの作動油を下側の室へ直接送り返す。
【００１３】本発明によれば、ピストン１７にオンオフ
制御弁３０（図２乃至図４）を組み込み、新規な変換器
３１により閉位置と開位置との間で移動させている。通
常、変換器３１は弁３０を閉位置（図３）に保持してい
る。弁が閉じてポンプ２３が作動しているとき、通路２
８を通って上側へ搬送された作動油は、室１６を加圧し
てピストン１７とロッド１３を下側に前進させる。ポン
プが停止して弁３０がその閉位置にあるときは、通路２
８内の逆止め弁３３（図２）により作動油が通路２８を
介して上側の室１６から逆流するのを防いでいる。かく
して、上側の室は加圧されたままであり、ピストンは前
進した位置にとどまる。弁３０が開放されると、作動油
は上側の室１６から下側の室１５へ排出され、その結
果、コイルばね２１がロッド１３とピストン１７を上側
へ後退させる。後に明らかになるように、アクチュエー
タ１０への電流が遮断されるとピストンとロッドは最大
限に後退し、この特定の実施例では、風量ダンパが最大
限の開放位置まで移動して保持される。
制御弁３０（図２乃至図４）を組み込み、新規な変換器
３１により閉位置と開位置との間で移動させている。通
常、変換器３１は弁３０を閉位置（図３）に保持してい
る。弁が閉じてポンプ２３が作動しているとき、通路２
８を通って上側へ搬送された作動油は、室１６を加圧し
てピストン１７とロッド１３を下側に前進させる。ポン
プが停止して弁３０がその閉位置にあるときは、通路２
８内の逆止め弁３３（図２）により作動油が通路２８を
介して上側の室１６から逆流するのを防いでいる。かく
して、上側の室は加圧されたままであり、ピストンは前
進した位置にとどまる。弁３０が開放されると、作動油
は上側の室１６から下側の室１５へ排出され、その結
果、コイルばね２１がロッド１３とピストン１７を上側
へ後退させる。後に明らかになるように、アクチュエー
タ１０への電流が遮断されるとピストンとロッドは最大
限に後退し、この特定の実施例では、風量ダンパが最大
限の開放位置まで移動して保持される。
【００１４】更に詳述すれば、弁３０は小さな球状のボ
ールであり、通路３５に対して閉位置と開位置との間で
移動する。前記通路３５はピストン１７を通って延び、
ピストンにより支持された軟鉄製の管３６の内側で画成
されている。管３６の下端部は出口３７を構成し、ボー
ル３０がその閉位置にあるときはその出口３７に着座す
る。
ールであり、通路３５に対して閉位置と開位置との間で
移動する。前記通路３５はピストン１７を通って延び、
ピストンにより支持された軟鉄製の管３６の内側で画成
されている。管３６の下端部は出口３７を構成し、ボー
ル３０がその閉位置にあるときはその出口３７に着座す
る。
【００１５】この場合、変換器３１は可動鉄心４０を有
する電磁弁であり、前記可動鉄心４０はボール３０を緩
やかに収容するための孔４１を備えている。可動鉄心の
一方の端部は、概してＵ字形の支持材即ちブラケット４
４の一方の脚部４３により、可動鉄心４０が上下に軸回
動できるように支持され、前記ブラケット４４はピスト
ン１７の下側に固定されたクロスピース４５を有する。
クロスピースと可動鉄心の端部との間には引張ばね４７
を接続し、これにより可動鉄心を反時計方向に軸回動す
るように付勢している。かくして、可動鉄心の本体は、
管３６から離れる方向に下向きに付勢される。
する電磁弁であり、前記可動鉄心４０はボール３０を緩
やかに収容するための孔４１を備えている。可動鉄心の
一方の端部は、概してＵ字形の支持材即ちブラケット４
４の一方の脚部４３により、可動鉄心４０が上下に軸回
動できるように支持され、前記ブラケット４４はピスト
ン１７の下側に固定されたクロスピース４５を有する。
クロスピースと可動鉄心の端部との間には引張ばね４７
を接続し、これにより可動鉄心を反時計方向に軸回動す
るように付勢している。かくして、可動鉄心の本体は、
管３６から離れる方向に下向きに付勢される。
【００１６】また、可動鉄心４０を管３６の方へ引き付
けるための磁界を、選択的に生成するための複数の手段
を設けている。ここでは、これらの手段は、管の周面を
覆うように嵌め込まれ通電すると磁極片５１内に磁束を
生成する電気コイル５０より成る。前記磁極片５１は、
コイルの下に位置して管に固定され、可動鉄心と対向す
るように配設されている。磁束は可動鉄心と磁極片との
間の空隙を横切り、可動鉄心を磁極片と管の方へ向けて
上方に引き寄せる。その結果、ボール３０は、管の下端
部に位置する出口３７に対して閉位置に移動する。
けるための磁界を、選択的に生成するための複数の手段
を設けている。ここでは、これらの手段は、管の周面を
覆うように嵌め込まれ通電すると磁極片５１内に磁束を
生成する電気コイル５０より成る。前記磁極片５１は、
コイルの下に位置して管に固定され、可動鉄心と対向す
るように配設されている。磁束は可動鉄心と磁極片との
間の空隙を横切り、可動鉄心を磁極片と管の方へ向けて
上方に引き寄せる。その結果、ボール３０は、管の下端
部に位置する出口３７に対して閉位置に移動する。
【００１７】更に、板ばね５５を可動鉄心４０の下側に
固定することにより、可動鉄心が上側へ引きつけられる
時に、可動鉄心に加わる磁石の吸引力とは実質的に独立
な力でボール３０を管３６の下端部３７に押し付けるよ
うにすることが好ましい。この場合、前記板ばねは、位
置５７で一端を可動鉄心にリベット留めしたベリリウム
銅合金製の平らで薄い概して矩形のストリップ５６であ
る（図５参照）。ストリップ５６の他方の端部には、ブ
ラケット４４の脚部６０の孔５９を貫通するタブ５８を
設け、このタブ５８を孔の下縁部と当接させることによ
り、ばね４７の作用による可動鉄心４０の反時計方向の
軸回動を規制している。
固定することにより、可動鉄心が上側へ引きつけられる
時に、可動鉄心に加わる磁石の吸引力とは実質的に独立
な力でボール３０を管３６の下端部３７に押し付けるよ
うにすることが好ましい。この場合、前記板ばねは、位
置５７で一端を可動鉄心にリベット留めしたベリリウム
銅合金製の平らで薄い概して矩形のストリップ５６であ
る（図５参照）。ストリップ５６の他方の端部には、ブ
ラケット４４の脚部６０の孔５９を貫通するタブ５８を
設け、このタブ５８を孔の下縁部と当接させることによ
り、ばね４７の作用による可動鉄心４０の反時計方向の
軸回動を規制している。
【００１８】図５に示したように、板ばね５５のストリ
ップ５６の両端部間には、概してＵ字形の開口部又はス
ロット６２を形成している。スロット６２により、スト
リップ５６に対して位置６５で片持ちにされると共に可
動鉄心４０の孔４１の下側を閉鎖する舌状部６４を、板
ばね５５に画成している。板ばね５５が弛緩していると
きは、舌状部６４はストリップ５６と略同一平面上に位
置する。一方、可動鉄心４０がボール３０を管３６の下
端部と係合させるときには、ボールが舌状部６４に負荷
をかけて図３に示すように舌状部６４を細片の平面から
下方に反らせる。従って、ボールをその閉位置に保持す
る力は、可動鉄心４０を磁極片に引き寄せる磁気力より
むしろ舌状部６４の低いばね率により主として決定され
る。ボールが閉位置にあって上側の室１６内に過度に高
い圧力が生じると、舌状部６４は撓んでボールが幾分開
状態となり圧力を逃がしてしまう。
ップ５６の両端部間には、概してＵ字形の開口部又はス
ロット６２を形成している。スロット６２により、スト
リップ５６に対して位置６５で片持ちにされると共に可
動鉄心４０の孔４１の下側を閉鎖する舌状部６４を、板
ばね５５に画成している。板ばね５５が弛緩していると
きは、舌状部６４はストリップ５６と略同一平面上に位
置する。一方、可動鉄心４０がボール３０を管３６の下
端部と係合させるときには、ボールが舌状部６４に負荷
をかけて図３に示すように舌状部６４を細片の平面から
下方に反らせる。従って、ボールをその閉位置に保持す
る力は、可動鉄心４０を磁極片に引き寄せる磁気力より
むしろ舌状部６４の低いばね率により主として決定され
る。ボールが閉位置にあって上側の室１６内に過度に高
い圧力が生じると、舌状部６４は撓んでボールが幾分開
状態となり圧力を逃がしてしまう。
【００１９】本発明の実施において、変換器３１は第二
の電気コイル７０を有し、これは通電するとコイル５０
により生成された磁界を相殺し、ばね４７が可動鉄心４
０を反時計方向に揺動させボール３０の開放を行う。こ
こでは、コイル７０はコイル５０の上方に位置してコイ
ル５０から絶縁されており、管３６の上部を取り囲んで
いる。コイル７０はコイル５０と位相が逆になってお
り、両方のコイルを通電すると、コイル７０により生成
された磁界がコイル５０により生成された逆の位相の磁
界を相殺する。その結果、可動鉄心４０を磁極片５１の
方へ引き寄せる有効な磁気力は消失して、ぱね４７が可
動鉄心を図４に示した位置に反時計方向に揺動させ、ボ
ール３０の開放を行う。
の電気コイル７０を有し、これは通電するとコイル５０
により生成された磁界を相殺し、ばね４７が可動鉄心４
０を反時計方向に揺動させボール３０の開放を行う。こ
こでは、コイル７０はコイル５０の上方に位置してコイ
ル５０から絶縁されており、管３６の上部を取り囲んで
いる。コイル７０はコイル５０と位相が逆になってお
り、両方のコイルを通電すると、コイル７０により生成
された磁界がコイル５０により生成された逆の位相の磁
界を相殺する。その結果、可動鉄心４０を磁極片５１の
方へ引き寄せる有効な磁気力は消失して、ぱね４７が可
動鉄心を図４に示した位置に反時計方向に揺動させ、ボ
ール３０の開放を行う。
【００２０】これまで述べたアクチュエータ１０の作用
を要約すると、コイル５０は通常通電されている一方、
コイル７０は通常消磁されているので、ボール３０は通
常図４に示した閉位置に保持され、作動油が管３６の通
路３５を介して上側の室１６から下側の室１５へ流出す
るのを防いでいる。モータ２５を通電すると、ポンプ２
３は作動油を下側の室１５から上側の室１６まで通路２
８を介して搬送し、通路３５を閉鎖しているボール３０
の働きで上側の室内の作動油は加圧されてピストン１７
及びロッド１３を前進させる。
を要約すると、コイル５０は通常通電されている一方、
コイル７０は通常消磁されているので、ボール３０は通
常図４に示した閉位置に保持され、作動油が管３６の通
路３５を介して上側の室１６から下側の室１５へ流出す
るのを防いでいる。モータ２５を通電すると、ポンプ２
３は作動油を下側の室１５から上側の室１６まで通路２
８を介して搬送し、通路３５を閉鎖しているボール３０
の働きで上側の室内の作動油は加圧されてピストン１７
及びロッド１３を前進させる。
【００２１】ピストン１７とロッド１３は、モータ２５
の電流が遮断されるまで前進し続ける。コイル５０は励
磁されたままであるので、コイル７０を消磁したままに
するならば、ピストンとロッドは指令された位置に停止
する。モータを再び通電すると、ピストンとロッドは更
に前進した位置まで伸延する。しかしながら、コイル７
０を励磁すると、弁３０は開いて作動油を室１６から室
１５へ通路３５を介して流出させる。かくして、ばね２
１によりピストン及びロッドは後退し、後退中にコイル
７０が消磁されない限り、これらの部材は最大限に後退
した位置まで移動する。途中でコイル７０が消磁される
と、弁３０は再び閉じてピストン及びロッドを中間後退
位置に保持する。
の電流が遮断されるまで前進し続ける。コイル５０は励
磁されたままであるので、コイル７０を消磁したままに
するならば、ピストンとロッドは指令された位置に停止
する。モータを再び通電すると、ピストンとロッドは更
に前進した位置まで伸延する。しかしながら、コイル７
０を励磁すると、弁３０は開いて作動油を室１６から室
１５へ通路３５を介して流出させる。かくして、ばね２
１によりピストン及びロッドは後退し、後退中にコイル
７０が消磁されない限り、これらの部材は最大限に後退
した位置まで移動する。途中でコイル７０が消磁される
と、弁３０は再び閉じてピストン及びロッドを中間後退
位置に保持する。
【００２２】アクチュエータ１０への電流が遮断される
と、コイル５０は消磁して、ばね４７はボール３０の開
放を行う。上側の室１６内の加圧作動油が全て通路３５
を通って下側の室１５に解放されると、バネ２１はピス
トン１７とロッド１３を最大限後退させる。このように
して、ダンパは停電時に最大限開いた（加熱）位置に移
動する。
と、コイル５０は消磁して、ばね４７はボール３０の開
放を行う。上側の室１６内の加圧作動油が全て通路３５
を通って下側の室１５に解放されると、バネ２１はピス
トン１７とロッド１３を最大限後退させる。このように
して、ダンパは停電時に最大限開いた（加熱）位置に移
動する。
【００２３】図６は回路図であり、アクチュエータ１０
の作動を制御するための極めて単純な回路を示す。アク
チュエータは交流電圧（例えば変圧器７５の二次回路か
らの交流２４Ｖ）により賦活してもよい。図示したよう
に、コイル５０は二次回路を横切って直接接続されてい
るので、変圧器が通電されているときには常に励磁され
るようになっている。
の作動を制御するための極めて単純な回路を示す。アク
チュエータは交流電圧（例えば変圧器７５の二次回路か
らの交流２４Ｖ）により賦活してもよい。図示したよう
に、コイル５０は二次回路を横切って直接接続されてい
るので、変圧器が通電されているときには常に励磁され
るようになっている。
【００２４】図６に示した中立位置から浮動して接点８
２から接点８３のいずれかを閉じるブレード８１（例え
ばバイメタルブレード）を有する浮動単極双投スイッチ
８０を、コイル５０と並列に接続している。接点８２を
閉じるとモータ２５が励起され、接点８３を閉じるとコ
イル７０が励磁される。
２から接点８３のいずれかを閉じるブレード８１（例え
ばバイメタルブレード）を有する浮動単極双投スイッチ
８０を、コイル５０と並列に接続している。接点８２を
閉じるとモータ２５が励起され、接点８３を閉じるとコ
イル７０が励磁される。
【００２５】図６は、アクチュエータ１０を「保持」モ
ードにした時の回路を示す。モータ２５とコイル７０は
いずれも電流を遮断されているが、コイル５０は通電さ
れて弁３０を閉位置に保持すると共に上側の室１５内の
圧力を一定に維持している。スイッチ８０のブレード８
１が接点８２を閉じると、モータ２５は励起されてポン
プ２３を駆動し、接点８２が開放されるまでピストン１
７及びロッド１３を前進させる。ブレード８１が接点８
３を閉じると、コイル７０は励磁されてその磁界がコイ
ル５０の磁界を相殺し、その結果、接点８３が再び開か
れるまで、ばね４７により弁３０が開放されると共にば
ね２１によりピストン１７及びロッド１３が後退する。
停電時にはコイル５０は消磁して、ピストン及びロッド
は上述した態様で最大限後退する。
ードにした時の回路を示す。モータ２５とコイル７０は
いずれも電流を遮断されているが、コイル５０は通電さ
れて弁３０を閉位置に保持すると共に上側の室１５内の
圧力を一定に維持している。スイッチ８０のブレード８
１が接点８２を閉じると、モータ２５は励起されてポン
プ２３を駆動し、接点８２が開放されるまでピストン１
７及びロッド１３を前進させる。ブレード８１が接点８
３を閉じると、コイル７０は励磁されてその磁界がコイ
ル５０の磁界を相殺し、その結果、接点８３が再び開か
れるまで、ばね４７により弁３０が開放されると共にば
ね２１によりピストン１７及びロッド１３が後退する。
停電時にはコイル５０は消磁して、ピストン及びロッド
は上述した態様で最大限後退する。
【００２６】上述したことから、本発明が従来技術に対
して、新規且つ改良されたアクチュエータ１０を、即
ち、高圧室１６内への作動油の流入を調整することなく
オンオフ排出弁３０により制御可能なアクチュエータ１
０をもたらすものであることは明らかである。弁の移動
を行うために２つのコイル５０と７０を採用したことに
より、アクチュエータを制御するための回路構成を極め
て単純なものとすることが可能となった。当業者には、
特に開示した機械的スイッチ８０の代わりに、電子スイ
ッチ装置（例えば、トライアック）を使用することがで
きることは理解されよう。
して、新規且つ改良されたアクチュエータ１０を、即
ち、高圧室１６内への作動油の流入を調整することなく
オンオフ排出弁３０により制御可能なアクチュエータ１
０をもたらすものであることは明らかである。弁の移動
を行うために２つのコイル５０と７０を採用したことに
より、アクチュエータを制御するための回路構成を極め
て単純なものとすることが可能となった。当業者には、
特に開示した機械的スイッチ８０の代わりに、電子スイ
ッチ装置（例えば、トライアック）を使用することがで
きることは理解されよう。
【図１】本発明の特有の特徴を包含する新規且つ改良さ
れた流体作動アクチュエータの典型的な適用例を示す概
略図。
れた流体作動アクチュエータの典型的な適用例を示す概
略図。
【図２】アクチュエータの軸方向に沿った断面図であっ
て、アクチュエータの幾つかの部品を模式的に示した
図。
て、アクチュエータの幾つかの部品を模式的に示した
図。
【図３】図２に示した変換器の拡大図であって、閉位置
にある制御弁を示した図。
にある制御弁を示した図。
【図４】図３と類似の図であるが、開位置にある制御弁
を示した図。
を示した図。
【図５】変換器の一部の拡大底面図。
【図６】アクチュエータを制御するための電気回路図。
１０……アクチュエータ １１……ダンパ軸 １２……リンク機構 １３……往復ロッド １５……シリンダ（又はその下側の室） １６……シリンダの上側の室 １７……ピストン ２０……ベロー ２１……コイルばね ２３……ギアポンプ ２５……モータ ２８、３５……ピストン内通路 ２９……圧力リリーフ弁 ３０……オンオフ制御弁 ３１……変換器 ４０……可動鉄心 ４４……Ｕ字形ブラケット ４７……ばね ５０、７０……電気コイル ５５……板ばね ８０……浮動単極双投スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 ユージーン・アール・ジョーノッド アメリカ合衆国イリノイ州61011，カレ ドニア，カミングス・ロード 1200 (72)発明者 ジェラルド・アール・パーソンズ アメリカ合衆国イリノイ州61111，ラヴ ズ・パーク，ペブル・クリーク・テラス 5132 (56)参考文献 特開 昭63−180703（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17204（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−32802（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3046743（ＵＳ，Ａ) 米国特許3050257（ＵＳ，Ａ) 米国特許3036598（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F15B 15/00
Claims (6)
- 【請求項１】 シリンダと、前記シリンダ内に配設され
て前記シリンダと共働して第一の室を画成するピストン
と、前記ピストンに接続されて前記シリンダから延びる
ロッドと、前記室と連通する圧力流体源とを有する流体
作動アクチュエータであって、 前記ピストンは圧力流体が前記室に導入されると一方の
方向に移動する共に圧力流体が前記室から排出されると
反対の方向に移動し、 更に、前記室内に加圧流体を保持し或いは前記室内から
加圧流体を排出させることを選択的に行う手段を備え、
この手段が、前記ピストンを貫通して前記室と連通する
第一の通路と、前記室内に圧力流体を保持する閉位置と
前記室から前記通路を介して圧力流体を排出させる開位
置との間で前記通路に対して移動可能で前記ピストンに
より支持された弁部材と、前記閉位置と前記開位置との
間で前記弁部材を移動させるための移動手段とを有し、
この移動手段が、前記弁部材と連係する可動鉄心と第一
及び第二の電気コイルとを有する変換器より成り、前記
第一のコイルは通電されると前記可動鉄心を第一の方向
に移動させて前記弁部材を前記閉位置に移動させる磁界
を生成し、前記第二のコイルは通電されると前記第一の
コイルの磁界を相殺する磁界を生成し、 更に、前記第一の磁界が相殺されると前記可動鉄心を第
二の方向即ち反対の方向に移動させて前記弁部材を前記
開位置に移動させるばね手段を備えたことを特徴とする
アクチュエータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の流体作動アクチュエータ
にして、 更に、前記第一のコイルの磁界が相殺されて圧力流体が
前記室から排出されると、前記ピストンを移動させるば
ねを備えたアクチュエータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の流体作動アクチュエータ
にして、 前記圧力流体が作動油であり、 前記ピストンにより、前記シリンダを前記第一の室と、
第二の室に分割し、 更に、前記ピストンを貫通して前記室の両方と連通する
第二の通路を設け、 前記圧力流体源が、ポンプと、通電されると前記ポンプ
を駆動して前記第二の通路を介して前記第二の室から前
記第一の室に作動油を搬送する、前記ポンプに接続され
た電動モータとを有し、 更に、作動油が前記第一の室から前記第二の室へ排出さ
れると前記ピストンを前記反対の方向に移動させる弾性
手段と、作動油が前記第二の通路を通って前記第一の室
から前記第二の室へ排出されるのを防ぐ手段とを備え、 前記各室の間を延びる前記第一の通路の前記第二の室側
に出口を設け、前記弁部材を、前記第一の室内に作動油
を保持する閉位置と、前記第一の通路を介して前記第一
の室から前記第二の室へ作動油を排出する開位置との間
で、前記出口に対して移動可能とし、 前記変換器に、前記ピストンに接続されて支持される支
持体を設け、前記可動鉄心を、前記出口の方向へ或いは
前記出口から離れる方向へ移動させるように前記支持体
に軸回動可能に取り付け、 前記弁部材が、前記可動鉄心により支持される板ばねと
前記出口との間に配設されるボールより成り、前記可動
鉄心が前記出口の方向へ軸回動すると、前記板ばねによ
り前記ボールを前記閉位置まで付勢して前記出口に圧接
させると共に前記板ばねに負荷をかけ、前記可動鉄心が
前記出口から離れる方向に軸回動すると、前記ボールを
前記出口から離れて前記開位置まで移動させると共に前
記板ばねを弛緩し、 前記第一のコイルの磁界により前記可動鉄心を前記出口
の方向へ軸回動させ、更に、前記ばね手段を前記可動鉄
心と前記支持体との間に接続して前記第一のコイルの磁
界が相殺されたとき前記可動鉄心を前記出口から離れる
方向に軸回動させるアクチュエータ。 - 【請求項４】 請求項３記載の流体作動アクチュエータ
にして、 前記板ばねが、前記可動鉄心に固定された弾性的に撓む
ことができる材料のストリップと、前記ストリップを貫
通して形成された開口部と、前記ストリップと一体的に
形成され前記開口部内に延びる舌状部とを備え、 前記舌状部が、前記ストリップに対して片持ち梁となる
と共に、前記板ばねが弛緩すると前記ストリップと略同
一平面内に位置し、 更に、前記舌状部が、ボールと係合すると共に、前記可
動鉄心が前記出口の方向へ軸回動して前記板ばねが前記
ボールに押圧されると前記ストリップの平面から外側に
撓むアクチュエータ。 - 【請求項５】 請求項３記載の流体作動アクチュエータ
にして、 更に、前記モータ及び前記コイルに電力を供給する電源
と、前記モータ又は前記第二のコイルのいずれかを選択
的に励起するスイッチ手段とを備え、 電力が前記電源により供給されているときは、前記第一
のコイルが常に励磁されているアクチュエータ。 - 【請求項６】 請求項５記載の流体作動アクチュエータ
にして、 前記スイッチ手段が、前記モータ及び前記第二のコイル
と直列に接続された浮動単極双投スイッチであるアクチ
ュエータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/702,640 US5107678A (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Floating fluid-operated actuator |
| US702640 | 1991-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157104A JPH05157104A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3205590B2 true JP3205590B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=24822051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12375992A Expired - Fee Related JP3205590B2 (ja) | 1991-05-17 | 1992-05-15 | 浮動式流体作動アクチュエータ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5107678A (ja) |
| EP (1) | EP0513915B1 (ja) |
| JP (1) | JP3205590B2 (ja) |
| CA (1) | CA2063762C (ja) |
| DE (1) | DE69200461T2 (ja) |
| TW (1) | TW207000B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2753797A4 (en) | 2011-09-09 | 2015-04-08 | Ingersoll Rand Co | AIR MOTOR WITH A MEMORY PROGRAMMABLE CONTROL INTERFACE AND METHOD FOR RETROFITTING AN AIR MOTOR |
| TWI479087B (zh) * | 2011-12-21 | 2015-04-01 | Microjet Technology Co Ltd | 液壓控制模組及其所適用之液壓驅動裝置 |
| DE102013105446A1 (de) | 2013-05-28 | 2014-12-04 | Pintsch Bubenzer Gmbh | Elektrohydraulisches Bremslüftgerät und Bremsanordnung |
| DE102013105445B4 (de) | 2013-05-28 | 2015-08-20 | Pintsch Bubenzer Gmbh | Funktionseinheit und Elektrohydraulisches Bremslüftgerät mit einer Solchen |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE16140E (en) * | 1925-08-11 | Valve-operating device | ||
| US1834506A (en) * | 1929-02-25 | 1931-12-01 | Standard Lift Company | Hydraulic elevator |
| DE1081848B (de) * | 1956-06-28 | 1960-05-19 | Becorit Grubenausbau Gmbh | Hydraulischer Grubenstempel |
| US3050257A (en) * | 1959-03-13 | 1962-08-21 | Barber Colman Co | Means for operating a valve or the like in accordance with a controlled condition |
| US3036598A (en) * | 1959-12-16 | 1962-05-29 | North American Aviation Inc | Digital valve |
| US3046743A (en) * | 1961-07-13 | 1962-07-31 | Fischbach & Moore | Hydraulic actuator |
| DE3010612A1 (de) * | 1980-03-20 | 1981-10-01 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektromagnetisch betaetigbares ventil |
| EP0154854A1 (de) * | 1984-03-15 | 1985-09-18 | BUCHER-GUYER AG Maschinenfabrik | Elektrohydraulisch betätigbares Stellorgan |
| DE3635694A1 (de) * | 1986-10-21 | 1988-05-05 | Samson Ag | Dichtungsanordnung fuer eine antriebsstange sowie elektrohydraulischer stellantrieb mit einer solchen |
| DE3637404A1 (de) * | 1986-11-03 | 1987-11-26 | Bornemann & Haller Kg | Stellantrieb |
-
1991
- 1991-05-17 US US07/702,640 patent/US5107678A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-23 CA CA002063762A patent/CA2063762C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-08 TW TW081102694A patent/TW207000B/zh active
- 1992-05-11 EP EP92201324A patent/EP0513915B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-11 DE DE69200461T patent/DE69200461T2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| US5107678A (en) | 1992-04-28 |
| EP0513915B1 (en) | 1994-09-28 |
| DE69200461D1 (de) | 1994-11-03 |
| CA2063762A1 (en) | 1992-11-18 |
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