JPH0249402B2 - - Google Patents

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JPH0249402B2
JPH0249402B2 JP60067211A JP6721185A JPH0249402B2 JP H0249402 B2 JPH0249402 B2 JP H0249402B2 JP 60067211 A JP60067211 A JP 60067211A JP 6721185 A JP6721185 A JP 6721185A JP H0249402 B2 JPH0249402 B2 JP H0249402B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input shaft
oil
output shaft
valve
rotary servo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60067211A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61228105A (en
Inventor
Kaiji Jumonji
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP6721185A priority Critical patent/JPS61228105A/en
Publication of JPS61228105A publication Critical patent/JPS61228105A/en
Publication of JPH0249402B2 publication Critical patent/JPH0249402B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は入力軸の回動量に対応して出力軸が回
動するようにした油圧式ロータリーサーボアクチ
ユエータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hydraulic rotary servo actuator in which an output shaft rotates in response to the amount of rotation of an input shaft.

[従来の技術] 従来、圧油等の作動流体にて動作する揺動型ア
クチユエータの一種として、ロータリーサーボバ
ルブを組み込んだロータリーサーボアクチユエー
タが実用化されている。これはハウジング内に、
半円筒状の分室と、この分室を二分割するベーン
を有する出力軸と、この出力軸に嵌挿された入力
軸とが設けられ、上記出力軸と入力軸との間にロ
ータリーサーボバルブが形成された構成になつて
おり、入力軸を回動するとロータリーサーボバル
ブが開き、分室のベーンの一方側に圧油を供給し
て出力軸を入力軸に追随して回動させるようにな
つているものである。
[Prior Art] Conventionally, a rotary servo actuator incorporating a rotary servo valve has been put into practical use as a type of swing-type actuator that operates using a working fluid such as pressure oil. This is inside the housing.
A semi-cylindrical compartment, an output shaft having a vane that divides the compartment into two, and an input shaft fitted into the output shaft are provided, and a rotary servo valve is formed between the output shaft and the input shaft. When the input shaft is rotated, a rotary servo valve opens, supplying pressure oil to one side of the vane in the compartment, and causing the output shaft to follow the input shaft and rotate. It is something.

このロータリーサーボアクチユエータはメカニ
カルフイードバツク機構が一体に組み込まれてい
るので、コンパクトにまとめることができ、応答
性が良く、また、入力軸を回動操作する入力トル
クが小さくて良いので、種々の試験装置、製造装
置、輸送機械あるいはロボツトなどに用いられて
いる。例えば入力軸を直流サーボモータに連結
し、電気−油圧サーボモータとして利用すれば高
出力の油圧駆動系を直接に電気制御できる。
This rotary servo actuator has a mechanical feedback mechanism built into it, so it can be made compact, has good responsiveness, and requires only a small input torque to rotate the input shaft. It is used in various testing equipment, manufacturing equipment, transportation machines, robots, etc. For example, if the input shaft is connected to a DC servo motor and used as an electro-hydraulic servo motor, a high-output hydraulic drive system can be directly electrically controlled.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記のような従来のロータリー
サーボアクチユエータにおいては、ロータリーサ
ーボバルブが一体に設けられているので、ゲイン
特性を変えることが簡単にできないという問題点
があつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional rotary servo actuator as described above, the rotary servo valve is integrally provided, so the problem is that the gain characteristics cannot be easily changed. It was hot.

このゲイン特性は入力軸の単位変位角度あたり
の出力軸の発生トルクをいうもので、上記電気−
油圧サーボモータとして使われたときなどの変位
信号に対する応答性を支配する要因となる。そし
て、この応答性が高過ぎる場合には振動を起こし
て安定性が悪くなることがある。
This gain characteristic refers to the torque generated on the output shaft per unit displacement angle of the input shaft.
This is a factor that governs the responsiveness to displacement signals when used as a hydraulic servo motor. If this responsiveness is too high, vibration may occur and stability may deteriorate.

ロータリーサーボモータの安定性の指標として
許容慣性負荷があり、これはモータの出力が大き
い程また、ゲイン特性が低い程大きいが、ゲイン
特性を下げすぎることは出力のロスになるので、
普通には出力に見合つたゲイン特性に設定されて
いる。
The allowable inertial load is an indicator of the stability of a rotary servo motor, and this increases as the output of the motor increases and as the gain characteristic decreases, but lowering the gain characteristic too much will result in a loss of output.
Usually, the gain characteristics are set to match the output.

ところで、ロータリーサーボモータの規格を使
用目的に合わせて選ぶ場合に、負荷の大きさから
決まる出力のみでなく、上記許容慣性負荷も考慮
される必要があり、例えば、負荷の大きさが同じ
場合でも、低速域でしか使わずしかも停止精度が
低くても良くてかつ出力に余裕があるときには、
そのままでは許容慣性負荷が低くて使用できない
ロータリーサーボアクチユエータでも、そのゲイ
ン特性を下げることによつて許容慣性負荷が大き
くなるので使用できることがある。
By the way, when choosing the standard of a rotary servo motor according to the purpose of use, it is necessary to consider not only the output determined by the size of the load, but also the allowable inertial load mentioned above. For example, even if the size of the load is the same, , when it is only used in the low speed range, and the stopping accuracy can be low, and there is plenty of output,
Even if a rotary servo actuator cannot be used as it is because its allowable inertial load is low, it may be possible to use it because its allowable inertial load becomes large by lowering its gain characteristics.

また、この応答性は装置が設置された段階で適
当な値に調整するのが望ましい場合も多い。
Furthermore, it is often desirable to adjust this responsiveness to an appropriate value at the stage when the device is installed.

一方、このゲイン特性は入力軸が単位角度回動
されたときにロータリーサーボバルブが油室に開
口する面積と、分室内で羽根と壁との摺動部から
漏れる内部リーク量によつて決まる。従つて、一
度製造されたロータリーサーボアクチユエータの
ゲイン特性を変えるには、ロータリーサーボバル
ブの開口部の軸方向長さを変えるか、内部リーク
量を変えなければならずそれは簡単にはできない
という問題点があつた。
On the other hand, this gain characteristic is determined by the area that the rotary servo valve opens into the oil chamber when the input shaft is rotated by a unit angle, and the amount of internal leakage that leaks from the sliding part between the blade and the wall in the branch chamber. Therefore, in order to change the gain characteristics of a rotary servo actuator once manufactured, it is necessary to change the axial length of the rotary servo valve's opening or change the amount of internal leakage, which is not easy to do. There was a problem.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題点を解決するために、仕切
壁により二つの半円筒状分室が形成されたハウジ
ングに出力軸を回転可能に装着し、上記出力軸に
羽根を設けて上記分室内にそれぞれ二つの油室を
形成し、上記出力軸に入力軸を嵌挿し、上記出力
軸と入力軸の間に、上記各油室への圧油の供給を
コントロールするロータリーサーボバルブを設
け、上記入力軸を回動操作することによつて上記
出力軸を入力軸に追随して回動するようにしたロ
ータリーサーボアクチユエータにおいて、上記仕
切壁を挾んで互いに隣接する油室の間に、流量調
整弁及び油流を同一分室方向に制限する逆止弁を
それぞれ設け、一方の逆止弁が油流を止めるとき
に他方の逆止弁が油流を許容するように接続した
ものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an output shaft rotatably attached to a housing in which two semi-cylindrical compartments are formed by partition walls. A vane is provided to form two oil chambers in each of the branch chambers, an input shaft is inserted into the output shaft, and the supply of pressure oil to each of the oil chambers is controlled between the output shaft and the input shaft. The rotary servo actuator is provided with a rotary servo valve that rotates the input shaft so that the output shaft follows the input shaft. A flow rate adjustment valve and a check valve that restricts the oil flow to the same compartment direction are installed between the oil chambers, and when one check valve stops the oil flow, the other check valve allows the oil flow. It is connected like this.

[作用] 入力軸が回動されて油室間に圧力差ができたと
きに、流量調整弁を通つて油流が生じ、ゲインが
下がる。このゲイン低下量は流量調整弁によつて
コントロールできるので、バルブを変えたりする
ことなく必要に応じた調整ができ、制御系の安定
性を増すことができる。
[Operation] When the input shaft is rotated and a pressure difference is created between the oil chambers, an oil flow is generated through the flow rate adjustment valve, and the gain is reduced. Since this amount of gain reduction can be controlled by the flow rate adjustment valve, it can be adjusted as necessary without changing the valve, and the stability of the control system can be increased.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。これらの図において符号1を付したもの
は、ハウジング2に回動自在に装着された出力軸
であり、符号3はこの出力軸に同軸に嵌挿された
入力軸、符号4は上記出力軸1及び入力軸3の間
に形成されたロータリーサーボバルブ、符号5は
上記ハウジング2内を二つの分室6,6に分ける
とともに、上記出力軸1を液密的に軸支する仕切
壁、符号7は上記出力軸1に固設され、上記分室
6を二つの油室8,8に分けるとともに、分室6
の周壁9に液密的に摺動するベーンである。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. In these figures, the reference numeral 1 is an output shaft rotatably mounted on the housing 2, the reference numeral 3 is an input shaft fitted coaxially with this output shaft, and the reference numeral 4 is the output shaft 1. and a rotary servo valve formed between the input shaft 3, and reference numeral 5 denotes a partition wall that divides the inside of the housing 2 into two compartments 6, 6, and that pivotally supports the output shaft 1 in a liquid-tight manner. It is fixed to the output shaft 1, divides the branch chamber 6 into two oil chambers 8, 8, and divides the branch chamber 6 into two oil chambers 8, 8.
This is a vane that slides liquid-tightly on the peripheral wall 9 of.

上記ロータリーサーボバルブ4は第2図に示さ
れるような入力軸3に穿設された圧圧油の供給路
10及び排出路11を、入力軸3の回転に伴つて
上記油室8に連通させるもので、第1図に示され
るように入力軸3の外面に開口する一対の供給ポ
ート12,12と排出ポート13,13、及び出
力軸1内面に開口し各油室8…に連通する4つの
連通ポート14…とから構成されている。この供
給ポート12と排出ポート13の周方向の間隔は
上記連通ポート14の開口長さにほぼ等しく設定
されており、第1図に示されるように入力軸3の
供給ポート12方向とベーン7の方向が一致して
いるときには連通ポート14はどこにも連通して
いない。また、第3図に示されるように入力軸3
が回動されると、その回動側の連通ポート14に
排出ポート13が、逆側の連通ポート14に供給
ポート12が連通してベーン7の両側の圧力が変
化し、出力軸1を第4図に示されるようにベーン
7が入力軸3の供給ポート12方向に並ぶまで回
動させるようになつている。
The rotary servo valve 4 communicates a pressure oil supply path 10 and a pressure oil discharge path 11 formed in the input shaft 3 with the oil chamber 8 as the input shaft 3 rotates as shown in FIG. As shown in FIG. 1, there are a pair of supply ports 12, 12 and a discharge port 13, 13 that open on the outer surface of the input shaft 3, and four ports that open on the inner surface of the output shaft 1 and communicate with each oil chamber 8. It is composed of a communication port 14... The circumferential interval between the supply port 12 and the discharge port 13 is set approximately equal to the opening length of the communication port 14, and as shown in FIG. When the directions match, the communication port 14 does not communicate with anything. In addition, as shown in Fig. 3, the input shaft 3
When the vane 7 is rotated, the discharge port 13 communicates with the communication port 14 on the rotation side, and the supply port 12 communicates with the communication port 14 on the opposite side, and the pressure on both sides of the vane 7 changes, causing the output shaft 1 to As shown in FIG. 4, the vanes 7 are rotated until they are lined up in the direction of the supply port 12 of the input shaft 3.

符号15は上記仕切壁5を挾んで隣接する油室
8,8間を連通する配管16に設けられた圧力・
温度補償型の流量調整弁であり、符号17は油流
を同一分室方向に限定する逆止弁である。この配
管16は上記油室8の仕切壁5近傍に設けられて
いる。上記流量調整弁15は温度や圧力にかかわ
らず、一定の圧力差において一定の流量を流すよ
うに構成されており、弁の開閉により容易に流量
をコントロールできるようになつている。
Reference numeral 15 denotes a pressure pipe 16 provided in a pipe 16 that communicates between the adjacent oil chambers 8, 8 across the partition wall 5.
It is a temperature compensated flow rate regulating valve, and reference numeral 17 is a check valve that limits the oil flow to the same compartment direction. This pipe 16 is provided near the partition wall 5 of the oil chamber 8. The flow rate regulating valve 15 is configured to allow a constant flow rate to flow at a constant pressure difference regardless of temperature or pressure, and the flow rate can be easily controlled by opening and closing the valve.

次に、上記のように構成されたロータリーサー
ボアクチユエータの作用について述べる。
Next, the operation of the rotary servo actuator configured as described above will be described.

第1図に示されるようなニユートラルの状態か
ら入力軸3を第3図に示されるように回動すると
その回動方向の連通ポート14a,14aに排出
ポート13,13が連通され、一方、逆側の連通
ポート14b,14bには供給ポート12,12
が連通される。それにより隣接する油室間には圧
力差が生じ、一方ではベーン7を回動させるとと
もに、同時に第3図矢印Bで示される配管16、
流量調整弁15、逆止弁17への油流が生じる。
従つて、流量調整弁15の開度を変えて外部リー
ク量を適当な値に調整すると、入力軸3の単位変
動角度あたりの出力軸1に発生するトルク(ゲイ
ン)の特性を変化させることができる。そのよう
に調整されたトルクによつて出力軸1は、第4図
に示されるように再びニユートラル位置に戻るま
で回動される。また、入力軸が逆方向に回動され
たときには、逆側の流量調整弁15及び逆止弁1
7への油流が生じて、同様の作用をする。
When the input shaft 3 is rotated as shown in FIG. 3 from the neutral state shown in FIG. The side communication ports 14b, 14b have supply ports 12, 12
is communicated. As a result, a pressure difference is created between adjacent oil chambers, causing the vane 7 to rotate on the one hand, and at the same time, the piping 16 shown by arrow B in FIG.
Oil flow to the flow rate adjustment valve 15 and check valve 17 occurs.
Therefore, by changing the opening degree of the flow rate regulating valve 15 and adjusting the amount of external leakage to an appropriate value, it is possible to change the characteristics of the torque (gain) generated on the output shaft 1 per unit variation angle of the input shaft 3. can. The output shaft 1 is rotated by the torque thus adjusted until it returns to the neutral position as shown in FIG. Moreover, when the input shaft is rotated in the opposite direction, the flow rate adjustment valve 15 and the check valve 1 on the opposite side are
An oil flow to 7 occurs and has a similar effect.

上記のような構成及び作用から理解されるよう
に、このロータリーサーボアクチユエータによれ
ば、流量調整弁の開度を調整することにより、ゲ
イン特性を変えることができるので、使用される
状況に合わせたサーボ特性を有するサーボアクチ
ユエータを提供することができる。
As can be understood from the above configuration and operation, according to this rotary servo actuator, the gain characteristics can be changed by adjusting the opening degree of the flow rate adjustment valve, so it can be adjusted depending on the usage situation. A servo actuator with tailored servo characteristics can be provided.

[発明の効果] 本発明は仕切壁により二つの半円筒状分室が形
成されたハウジングに出力軸を回転可能に装着
し、上記出力軸に羽根を設けて上記分室内にそれ
ぞれ二つの油室を形成し、上記出力軸に入力軸を
嵌挿し、上記出力軸と入力軸の間に、上記各油室
への圧油の供給をコントロールするロータリーサ
ーボバルブを設け、上記入力軸を回動操作するこ
とによつて上記出力軸を入力軸に追随して回動す
るようにしたロータリーサーボアクチユエータに
おいて、上記仕切壁を挾んで互いに隣接する油室
の間に、流量調整弁及び油流を同一分室方向に制
限する逆止弁をそれぞれ設け、一方の逆止弁が油
流を止めるときに他方の逆止弁が油流を許容する
ように接続した構成としたので、入力軸が回動さ
れて油室間に圧力差ができたときに、流量調整弁
を通つて油流が生じ、ゲインが変わる。このゲイ
ン変化量は流量調整弁によつてコントロールでき
るので、バルブを変えたりすることなく必要に応
じた調整ができ、制御系の安定性を増すことがで
きる。そしてそれにより使用される状況に合わせ
たサーボ特性を有するサーボアクチユエータを提
供することができるという優れた効果を奏するこ
とができる。
[Effects of the Invention] The present invention is characterized in that an output shaft is rotatably attached to a housing in which two semi-cylindrical compartments are formed by partition walls, and a blade is provided on the output shaft to form two oil chambers in each of the compartments. A rotary servo valve is provided between the output shaft and the input shaft to control the supply of pressure oil to each of the oil chambers, and the input shaft is rotated. In a rotary servo actuator in which the output shaft rotates following the input shaft, a flow rate adjustment valve and a same oil flow are provided between oil chambers adjacent to each other across the partition wall. Each compartment is provided with a check valve that restricts the oil flow, and when one check valve stops the oil flow, the other check valve allows the oil flow, so the input shaft can be rotated. When a pressure difference is created between the oil chambers, an oil flow is generated through the flow rate adjustment valve, and the gain changes. Since this amount of gain change can be controlled by the flow rate adjustment valve, it can be adjusted as necessary without changing the valve, and the stability of the control system can be increased. As a result, it is possible to provide a servo actuator with servo characteristics suitable for the usage situation, which is an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の構成を示した図、
第2図は側面断面図、第3図及び第4図はその作
用の説明図である。 1……出力軸、2……ハウジング、3……入力
軸、4……ロータリーサーボバルブ、5……仕切
壁、6……分室、7……ベーン、8……油室、1
5……流量調整弁、17……逆止弁。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a side sectional view, and FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams of its operation. 1... Output shaft, 2... Housing, 3... Input shaft, 4... Rotary servo valve, 5... Partition wall, 6... Separate chamber, 7... Vane, 8... Oil chamber, 1
5...Flow rate adjustment valve, 17...Check valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 仕切壁5により二つの半円筒形分室6が形成
されたハウジング2に出力軸1を回転可能に装着
し、この出力軸1にベーン7を設けて上記分室6
内にそれぞれ二つの油室8を形成し、上記出力軸
1に入力軸3を嵌挿し、上記出力軸1と入力軸3
の間に、上記各油室8の圧油の供給をコントロー
ルするロータリーサーボバルブ4を設け、上記入
力軸1を回動操作することによつて上記出力軸1
を入力軸3に追随して回動するようにしたロータ
リーサーボアクチユエータにおいて、上記仕切壁
5を挟んで互いに隣接する油室8の間に、流量調
整弁15及び油流を同一分室方向に制限する逆止
弁17をそれぞれ設け、一方の逆止弁17が油流
を止めるときに他方の逆止弁17が油流を許容す
るように接続したことを特徴とするロータリーサ
ーボアクチユエータ。
1. An output shaft 1 is rotatably attached to a housing 2 in which two semi-cylindrical compartments 6 are formed by a partition wall 5, and a vane 7 is provided on this output shaft 1 to form two semi-cylindrical compartments 6.
Two oil chambers 8 are formed in the interior, and the input shaft 3 is inserted into the output shaft 1, and the output shaft 1 and the input shaft 3 are connected to each other.
A rotary servo valve 4 for controlling the supply of pressure oil to each of the oil chambers 8 is provided between them, and by rotating the input shaft 1, the output shaft 1
In the rotary servo actuator which rotates following the input shaft 3, a flow rate adjustment valve 15 and an oil flow direction are provided between the oil chambers 8 which are adjacent to each other with the partition wall 5 in between. A rotary servo actuator characterized in that check valves 17 are respectively provided to restrict the oil flow, and are connected so that when one check valve 17 stops the oil flow, the other check valve 17 allows the oil flow.
JP6721185A 1985-03-30 1985-03-30 Rotary servo actuator Granted JPS61228105A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5338486A (en) * 1976-09-17 1978-04-08 Fuji Seal Ind Co Ltd Method of and apparatus for fitting heat shrinkable film cylinder into vessels

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5338486A (en) * 1976-09-17 1978-04-08 Fuji Seal Ind Co Ltd Method of and apparatus for fitting heat shrinkable film cylinder into vessels

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