JP3972318B2 - サーボバルブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルフラッパを有するサーボバルブに関するものある。
【0002】
【従来の技術】
図7ないし図12はノズルフラッパを有する既提案のサーボバルブの一例を示し、このサーボバルブ1は、図8及び図9に詳細を示すように、ボディ2と、取付ボルト3,3(一方のみ図示)によってボディ2に組み付けられたフラッパ変位手段4と、該フラッパ変位手段4の後記するコイル5への通電によって変位するフラッパ6とを備えている。
【0003】
上記ボディ2は、フラッパ変位手段4側の面に形成した直径方向の凹溝8と、これと反対側の面に開設した圧縮空気の入力ポートP、出力ポートA及び排出ポートRと、出力ポートAを上記凹溝8に連通させるフラッパ挿通孔9と、一端が該フラッパ挿通孔9に開口して、出力ポートAを入力ポートPと排出ポートRとに個別に連通させる流路10a,10bと、これらの流路10a,10bに先端(ノズル部)を対向させて組み付けられた一対のノズル11a,11bとを備えている。
【0004】
上記フラッパ変位手段4は、マグネットアセンブリ13と、該マグネットアセンブリ13内に組み付けられた上記コイル5とを備えている。
上記マグネットアセンブリ13は、図9ないし図11に詳細を示すように、直径方向に対向して配設された一対の第1ヨーク14a,14bと、平面視円筒状で円周方向の両端がこれらの第1ヨークに固着された一対のマグネット15a,15bと、第1ヨーク14a,14bのボディ2と反対側の面に、取付ボルト16,16により先端を対向させて取付けられた一対の第2ヨーク17,17とを備え、コイル5が巻かれたボビン5aは、第1ヨーク14a,14b間に嵌着等によって取付けられている(図1参照)。
【0005】
第1ヨーク14a,14bのボディ2側には、第2ヨーク17,17と直交する方向において中心を向く突出部18a,18bが一体に形成されており(図11及び図12参照)、第2ヨーク17,17の先端及び突出部18a,18b側面先端部は、フラッパ6を介して対向している。
上記マグネット15a,15bの円周方向端面は、ろー付けまたは接着剤等によって第1ヨーク14a,14bに固着されており、フラッパ変位手段4は、第1ヨーク14a,14bの凹み部分に開口する貫通孔19,19を通る上記取付ボルト3,3によって、ボディ2に組み付けられている。
【0006】
上記フラッパ6は、ボビン5aの中心孔及びフラッパ挿通孔9を通る先端6aの偏平面がノズル11a,11bの先端に対向し、第2ヨーク17,17と対向する端部6bは二面幅とされている。
また、フラッパ6の軸方向中間部は、両端がそれぞれ2個の取付ねじ21,21(1個のみ図示)によって凹溝8に取付けられた板ばね20の中心孔に嵌着されており、これによって軸方向の両端6a,6bが、板ばね20による取付部を中心として互いに反対の方向に変位可能とされている。
【0007】
上記流路10a,10bの開口は、それぞれプラグ22によって閉鎖され、フラッパ変位手段4は、フラッパ6の外周面に嵌着されたOリング23によってボディ2からシールされている。また、フラッパ変位手段4を覆いボディ2に嵌着されたカバー24は、先端が止めねじ25,25(図8参照)によってボディ2に取付けられている。
図8中の符号26は、コイル5のリード線(図示省略)が通るリード線挿通部材である。
【0008】
上記サーボバルブ1は、コイル5に通電すると、マグネットアセンブリ13によってフラッパ6が板ばね20による支持部を中心として揺動し、これにより先端6aがノズル11a,11bの先端に接離してその間隙が調節されるので、出力ポートAの空気圧がコイル5への通電量に応じて増減する。
しかしながら、上記サーボバルブ1は、図13に示すように、フラッパ6はコイル5の通電量に応じてほぼ直線的に変位するが、空気の圧縮性のために、通電量と出力空気圧との関係は、図14に示すように通電量が少ない部分と多い部分とにおいて屈曲してS字状の曲線となるので、出力ポートAの空気圧がコイル5の通電量に応じて直線的に変化しない。
このため、既提案のサーボバルブ1は、出力ポートAの空気圧の制御が面倒である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、出力ポートの空気圧が、コイルの通電量に応じてほぼ直線的に変化するノズルフラッパ使用のサーボバルブを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のサーボバルブは、圧縮空気の入力ポート、出力ポート及び排出ポート、出力ポートを入力ポートと排出ポートに個別に連通させる一対の流路、並びにこれらの流路に先端を対向させて設けた一対のノズルを有するボディと;軸方向の中間が上記ボディに揺動可能に取付けられ、先端が上記一対のノズルに対向するフラッパと;マグネットアセンブリ、及び該マグネットアセンブリ内に組み付けられたコイルを有し、コイルへの通電量の大小により上記フラッパの先端をこれらのノズルの先端に接離させて、出力空気圧をコイルの通電量の大小に応じた圧力に制御するフラッパ変位手段;とを備えたサーボバルブにおいて:上記フラッパ変位手段におけるマグネットアセンブリが、対向して配設された一対の第1ヨークと、平面視円筒状で両端がこれらの第1ヨークに固定され、かつその軸方向高さが一方の第1ヨークから他方の第1ヨークに向けてほぼ直線的に減少する一対のマグネットと、上記第1ヨークに取付けられ、先端がフラッパを挟んで対向する一対の第2ヨークとを備え、磁束密度特性が、コイルの通電量と出力空気圧との特性における曲線部分と反対向きに屈曲する曲線部分を有するものとし、コイルの通電量にほぼ直線的に比例する空気圧を出力させるようにしたことを特徴としている。
【0012】
【作用及び発明の効果】
マグネットアセンブリの磁束密度特性を、コイルの通電量と出力空気圧との特性の曲線部分と反対向きに屈曲する曲線部分を有するものとしたことによって、これらの特性の曲線部分の影響が打ち消されるので、出力ポートの空気圧を、コイルの通電量に応じてほぼ直線的に変化させることができる。
したがって、出力空気圧の制御が極めて簡単である。
【0013】
具体的には、マグネットアセンブリを構成する一対の第1ヨーク間のマグネットの軸方向高さを、第1ヨークの一方から他方に向けて直線的に減少させたことによって、コイルの通電量に応じたフラッパの変位量が、電流と出力空気圧との特性の曲線部分においてこれと反対向きに屈曲する逆S字状の曲線となるので、出力ポートの空気圧をコイルの通電量に応じてほぼ直線的に変化させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1ないし図4は本発明の実施例を示し、このサーボバルブ31は、フラッパ変位手段32におけるマグネットアセンブリ33を構成する後記マグネット35a,35b以外は、図7ないし図12に示す上記サーボバルブ1と同一の構成を備えている。したがって、図における同一の箇所に同一の符号を付して、マグネットアセンブリ33以外の詳細な説明は省略する。
【0015】
図3及び図4に詳細を示す上記マグネットアセンブリ33は、直径方向に対向して配設された一対の第1ヨーク14a,14bと、これらの第1ヨーク間の一対のマグネット35a,35bと、第1ヨーク14a,14bに取付けられた第2ヨーク17,17とを備えている。
上記マグネット35a,35bは、いずれも平面視円筒状をなし、かつ軸方向の高さが、第1ヨーク14aまたは14bの一方(図示の例は14a)から他方の第1ヨーク(図示の例は14b)に向けて、直線的に減少するものとされている。したがって、上記マグネットアセンブリ33は、裏面からみると図12と同じである。
【0016】
上記サーボバルブ31は、ボディ2の流路10a,10bにノズル11a,11bとプラグ22,22を取付けるとともに、取付ねじ21,21によって凹溝8に板ばね20を取付けてその中心孔にフラッパ6を組み付けると、先端6aがノズル11a,11bの先端(ノズル部)に近接して位置する。一方、コイル5を巻いたボビン5aを、第2ヨーク17,17を取付ける前のマグネットアセンブリ33内に組み付けて、ボビン5aの中心孔にフラッパ6の端部6bを通し、貫通孔19,19を通る取付ボルト3,3によって上記マグネットアセンブリ33をボディ2に組み付ける。
次いで、第2ヨーク17,17を、複数本の取付ボルト16によって第1ヨーク14a,14bにそれぞれ取付けるとフラッパ変位手段32が組み立てられ、最後にカバー24をフラッパ変位手段4に被冠して、止めねじ25,25によってボディ2に取付ける。
【0017】
実験によれば、上記サーボバルブ31は、マグネット35a,35bを上記構成としたことによって、コイル5の通電量とフラッパ6の変位量との特性が、図5に示すように、通電量の小さい部分において上向きに凹に屈曲し、大きい部分において下向きに凹に屈曲して逆S字状の曲線となる。
したがって、コイル5への通電によってフラッパ6が変位すると、これらの特性における曲線部分を互いに逆向きとしたことによって、コイル5の通電量と出力ポートAの出力空気圧との関係が、図6に示すようにほぼ直線的に変化するので、出力空気圧の制御が極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の縦断正面図である。
【図2】同じく縦断側面図である。
【図3】一部を除いたマグネットアセンブリの斜視図である。
【図4】マグネットアセンブリの正面図である。
【図5】電流とフラッパの変位との特性図である。
【図6】電流と出力空気圧との特性図である。
【図7】既提案のサーボバルブの縦断正面図である。
【図8】同じく縦断側面図である。
【図9】一部を除いたマグネットアセンブリの斜視図である。
【図10】マグネットアセンブリの正面図である。
【図11】同じく平面図である。
【図12】同じく裏面図である。
【図13】電流とフラッパの変位との特性図である。
【図14】電流と出力空気圧との特性図である。
【符号の説明】
2 ボディ
5 コイル
6 フラッパ
10a,10b 流路
11a,11b ノズル
14a,14b 第1ヨーク
17 第2ヨーク
31 サーボバルブ
32 フラッパ変位手段
33 マグネットアセンブリ
35a,35b マグネット
P,A,R ポート
Claims (1)
- 圧縮空気の入力ポート、出力ポート及び排出ポート、出力ポートを入力ポートと排出ポートに個別に連通させる一対の流路、並びにこれらの流路に先端を対向させて設けた一対のノズルを有するボディと;軸方向の中間が上記ボディに揺動可能に取付けられ、先端が上記一対のノズルに対向するフラッパと;マグネットアセンブリ、及び該マグネットアセンブリ内に組み付けられたコイルを有し、コイルへの通電量の大小により上記フラッパの先端をこれらのノズルの先端に接離させて、出力空気圧をコイルの通電量の大小に応じた圧力に制御するフラッパ変位手段;とを備えたサーボバルブにおいて:
上記フラッパ変位手段におけるマグネットアセンブリが、対向して配設された一対の第1ヨークと、平面視円筒状で両端がこれらの第1ヨークに固定され、かつその軸方向高さが一方の第1ヨークから他方の第1ヨークに向けてほぼ直線的に減少する一対のマグネットと、上記第1ヨークに取付けられ、先端がフラッパを挟んで対向する一対の第2ヨークとを備え、磁束密度特性が、コイルの通電量と出力空気圧との特性における曲線部分と反対向きに屈曲する曲線部分を有するものとし、コイルの通電量にほぼ直線的に比例する空気圧を出力させるようにした、
ことを特徴とするサーボバルブ。
Priority Applications (1)
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JP11149298A JP3972318B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | サーボバルブ |
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JP11149298A JP3972318B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | サーボバルブ |
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JP11149298A Expired - Fee Related JP3972318B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | サーボバルブ |
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1998
- 1998-04-07 JP JP11149298A patent/JP3972318B2/ja not_active Expired - Fee Related
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