JPH04362302A - サーボ弁の制御機構 - Google Patents
サーボ弁の制御機構Info
- Publication number
- JPH04362302A JPH04362302A JP3136750A JP13675091A JPH04362302A JP H04362302 A JPH04362302 A JP H04362302A JP 3136750 A JP3136750 A JP 3136750A JP 13675091 A JP13675091 A JP 13675091A JP H04362302 A JPH04362302 A JP H04362302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flapper
- piezoelectric element
- servo valve
- voltage applied
- control mechanism
- Prior art date
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Servomotors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スプールを変位して作
動流体を流過或いは遮断するサーボ弁に関する。より詳
細には、背圧室に連通する流路と、該流路の先端部に設
けられたノズルと、背圧を調整してスプールを変位せし
めるフラッパとを有するサーボ弁の制御機構に関する。
動流体を流過或いは遮断するサーボ弁に関する。より詳
細には、背圧室に連通する流路と、該流路の先端部に設
けられたノズルと、背圧を調整してスプールを変位せし
めるフラッパとを有するサーボ弁の制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のサーボ弁の制御機構を示す
。符号１で示す従来の水圧サーボ弁の制御機構には、ス
プール（図示せず）の背圧室（図示せず）に連通する一
対の流路２、２が形成されており、該流路２、２の先端
部にはノズル３、３が設けられている。ノズル３、３の
間にはフラッパ４が配置されており、フラッパ４の上部
にはフラッパ駆動機構（或いは水圧サーボ弁のスプール
制御機構）５が設けられている。
。符号１で示す従来の水圧サーボ弁の制御機構には、ス
プール（図示せず）の背圧室（図示せず）に連通する一
対の流路２、２が形成されており、該流路２、２の先端
部にはノズル３、３が設けられている。ノズル３、３の
間にはフラッパ４が配置されており、フラッパ４の上部
にはフラッパ駆動機構（或いは水圧サーボ弁のスプール
制御機構）５が設けられている。
【０００３】フラッパ駆動機構５は、フラッパ４を包囲
する可撓性部材から成るチューブ（フレクチャーチュー
ブ）６と、フラッパ４と接続したアーマチュア７と、一
対のコイル８と、継鉄９と、永久磁石とを含んでいる。
する可撓性部材から成るチューブ（フレクチャーチュー
ブ）６と、フラッパ４と接続したアーマチュア７と、一
対のコイル８と、継鉄９と、永久磁石とを含んでいる。
【０００４】コイル８に通電していない場合は、フレク
チャーチューブ６の弾性反撥力により、フラッパ４は図
示の中立位置を維持する。これに対してコイル８に通電
した場合には、アーマチュア７の両端において方向が逆
の一対の磁力が生じ、アーマチュア７に偶力が作用し、
フレクチャーチューブ６に曲げ力が作用する。これによ
り、フラッパ４は中立位置より左右いずれかのノズル３
、３側に偏寄して、偏寄した側の流路２に連通する背圧
室（図示せず）の圧力が上昇し、図示しないスプールが
変位するのである。
チャーチューブ６の弾性反撥力により、フラッパ４は図
示の中立位置を維持する。これに対してコイル８に通電
した場合には、アーマチュア７の両端において方向が逆
の一対の磁力が生じ、アーマチュア７に偶力が作用し、
フレクチャーチューブ６に曲げ力が作用する。これによ
り、フラッパ４は中立位置より左右いずれかのノズル３
、３側に偏寄して、偏寄した側の流路２に連通する背圧
室（図示せず）の圧力が上昇し、図示しないスプールが
変位するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】作動流体が水であるサ
ーボ弁（水圧サーボ弁）の場合は、作動流体が油である
油圧サーボ弁に比較して、ノズル３からの噴流の力が遥
かに大きい。従って、フラッパ４及びフレクチャーチュ
ーブ６の曲げ剛性を大きくしなければならない。その結
果、フラッパ４をいずれかのノズル側に偏寄させるのに
必要な駆動力も大きくなり、永久磁石を大きくするか、
コイル８の巻数を増やす必要がある。
ーボ弁（水圧サーボ弁）の場合は、作動流体が油である
油圧サーボ弁に比較して、ノズル３からの噴流の力が遥
かに大きい。従って、フラッパ４及びフレクチャーチュ
ーブ６の曲げ剛性を大きくしなければならない。その結
果、フラッパ４をいずれかのノズル側に偏寄させるのに
必要な駆動力も大きくなり、永久磁石を大きくするか、
コイル８の巻数を増やす必要がある。
【０００６】しかし、永久磁石を大きくしたりコイル８
の巻数を増やせば、フラッパ駆動機構５或いはフラッパ
駆動用のトルクモータの体積も大きくなり、小形化及び
軽量化という要請に応えることが出来なくなるという問
題が存在する。
の巻数を増やせば、フラッパ駆動機構５或いはフラッパ
駆動用のトルクモータの体積も大きくなり、小形化及び
軽量化という要請に応えることが出来なくなるという問
題が存在する。
【０００７】本考案はこの様な従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、フラッパをノズルへ確実に偏寄す
ることが出来て、しかも小形化及び軽量化という要請に
応えることが出来るサーボ弁の制御機構を提供すること
を目的としている。
て提案されたもので、フラッパをノズルへ確実に偏寄す
ることが出来て、しかも小形化及び軽量化という要請に
応えることが出来るサーボ弁の制御機構を提供すること
を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のサーボ弁の制御
機構は、背圧室に連通する流路と、該流路の先端部に設
けられたノズルと、背圧を調整してスプールを変位せし
めるフラッパとを有するサーボ弁の制御機構において、
前記フラッパを駆動するフラッパ駆動手段を備え、該フ
ラッパ駆動手段は圧電素子を含んでいる。
機構は、背圧室に連通する流路と、該流路の先端部に設
けられたノズルと、背圧を調整してスプールを変位せし
めるフラッパとを有するサーボ弁の制御機構において、
前記フラッパを駆動するフラッパ駆動手段を備え、該フ
ラッパ駆動手段は圧電素子を含んでいる。
【０００９】ここで、本発明が適用されるサーボ弁は、
作動流体が水である所謂水圧サーボ弁が好ましい。しか
し、作動流体が水以外の流体（油その他）についても本
発明は実施できる。
作動流体が水である所謂水圧サーボ弁が好ましい。しか
し、作動流体が水以外の流体（油その他）についても本
発明は実施できる。
【００１０】本発明の実施に際して、前記フラッパ駆動
手段は、一対の対向する孔内にそれぞれ嵌入されており
且つフラッパの両側に当接する一対のスライダと、該ス
ライダを押圧するため前記孔内に設けられた一対の圧電
素子と、各スライダ及び圧電素子を孔内に収容しておく
ための栓として機能する部材、とから構成されるのが好
ましい。そして、圧電素子としては積層型圧電素子を用
いるのが好ましい。
手段は、一対の対向する孔内にそれぞれ嵌入されており
且つフラッパの両側に当接する一対のスライダと、該ス
ライダを押圧するため前記孔内に設けられた一対の圧電
素子と、各スライダ及び圧電素子を孔内に収容しておく
ための栓として機能する部材、とから構成されるのが好
ましい。そして、圧電素子としては積層型圧電素子を用
いるのが好ましい。
【００１１】
【作用】上記した様な構成を有する本発明によれば、フ
ラッパの駆動に際しては、フラッパが偏寄すべきノズル
と同じ側の圧電素子に印加する電圧を降下し、且つ反対
側の圧電素子に印加する電圧を上昇せしめる。これによ
り、偏寄すべきノズルと同じ側の圧電素子が収縮し、反
対側の圧電素子が伸長するので、フラッパが動かされる
のである。
ラッパの駆動に際しては、フラッパが偏寄すべきノズル
と同じ側の圧電素子に印加する電圧を降下し、且つ反対
側の圧電素子に印加する電圧を上昇せしめる。これによ
り、偏寄すべきノズルと同じ側の圧電素子が収縮し、反
対側の圧電素子が伸長するので、フラッパが動かされる
のである。
【００１２】ここで、圧電素子の応答性は極めて良好で
あり、印加する電圧が変化してから素子が伸縮するまで
の時間が０．１ｍｓ以下である。そのため、高速制御が
可能となり好都合である。また、圧電素子に印加する電
圧を適宜調節することによって、フラッパの移動量を制
御し且つスプールの移動量を制御することが出来るので
ある。
あり、印加する電圧が変化してから素子が伸縮するまで
の時間が０．１ｍｓ以下である。そのため、高速制御が
可能となり好都合である。また、圧電素子に印加する電
圧を適宜調節することによって、フラッパの移動量を制
御し且つスプールの移動量を制御することが出来るので
ある。
【００１３】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の１実施例につ
いて説明する。なお、図２と同一の部材には同一の符号
が付けられている。
いて説明する。なお、図２と同一の部材には同一の符号
が付けられている。
【００１４】図１において、全体を符号２０で示す本発
明の制御機構は、作動流体が水である水圧サーボ弁に設
けられている。そして、制御機構２０のケーシングＣに
は、スプール（図示せず）の背圧室（図示せず）に連通
する一対の流路２Ｌ、２Ｒに加えて、フラッパ駆動手段
の部材を収容するための孔２２、２２が形成してある。 そして孔２２、２２のフラッパ４側端部分には一対のス
ライダ２４、２４がフラッパの両側に当接して設けられ
ている。
明の制御機構は、作動流体が水である水圧サーボ弁に設
けられている。そして、制御機構２０のケーシングＣに
は、スプール（図示せず）の背圧室（図示せず）に連通
する一対の流路２Ｌ、２Ｒに加えて、フラッパ駆動手段
の部材を収容するための孔２２、２２が形成してある。 そして孔２２、２２のフラッパ４側端部分には一対のス
ライダ２４、２４がフラッパの両側に当接して設けられ
ている。
【００１５】このスライダ２４を押圧するため、一対の
積層型圧電素子２６Ｌ、２６Ｒが設けられている。そし
て圧電素子２６Ｌ、２６Ｒには、図示しない電源を介し
て電圧が印加されている。
積層型圧電素子２６Ｌ、２６Ｒが設けられている。そし
て圧電素子２６Ｌ、２６Ｒには、図示しない電源を介し
て電圧が印加されている。
【００１６】スライダ２４、２４及び圧電素子２６Ｌ、
２６Ｒを孔２２、２２内に収容しておくための栓として
、さらばね２８、座金３０、六角穴付き止めネジ３２が
それぞれ設けられている。なお、スライダ２４、２４に
は孔２２内壁面との隙間から作動流体（水）が漏出する
ことを防止するため、Ｏリング３４及びグライドリング
３６が設けられている。
２６Ｒを孔２２、２２内に収容しておくための栓として
、さらばね２８、座金３０、六角穴付き止めネジ３２が
それぞれ設けられている。なお、スライダ２４、２４に
は孔２２内壁面との隙間から作動流体（水）が漏出する
ことを防止するため、Ｏリング３４及びグライドリング
３６が設けられている。
【００１７】フラッパ４は支持板３８に固着され、該支
持板３８はボルト４０、４０によりケーシングＣに取り
付けられている。図２に示す従来技術とは異なり、支持
板３８近傍部分には制御機構は設けられていない。
持板３８はボルト４０、４０によりケーシングＣに取り
付けられている。図２に示す従来技術とは異なり、支持
板３８近傍部分には制御機構は設けられていない。
【００１８】次に、この実施例の作用を説明する。
【００１９】左側の流路２Ｌに連通する背圧室（図示せ
ず）の圧力を上昇するためフラッパ４を左側のノズル３
Ｌに偏寄する場合には、左側の圧電素子２６Ｌに印加す
る電圧を降下し且つ右側の圧電素子２６Ｒに印加する電
圧を上昇する。その結果、圧電素子２６Ｌは収縮し、圧
電素子２６Ｒは伸長し、フラッパ４は右側のスライダ２
４に押圧されて図１において左側に偏寄するのである。 一方、フラッパ４を右側に偏寄する場合には、右側の圧
電素子２６Ｒに印加する電圧を降下し且つ左側の圧電素
子２６Ｌに印加する電圧を上昇すれば良い。
ず）の圧力を上昇するためフラッパ４を左側のノズル３
Ｌに偏寄する場合には、左側の圧電素子２６Ｌに印加す
る電圧を降下し且つ右側の圧電素子２６Ｒに印加する電
圧を上昇する。その結果、圧電素子２６Ｌは収縮し、圧
電素子２６Ｒは伸長し、フラッパ４は右側のスライダ２
４に押圧されて図１において左側に偏寄するのである。 一方、フラッパ４を右側に偏寄する場合には、右側の圧
電素子２６Ｒに印加する電圧を降下し且つ左側の圧電素
子２６Ｌに印加する電圧を上昇すれば良い。
【００２０】
【発明の効果】本発明の効果を以下に列挙する。
【００２１】（１） 作動流体が水であっても、小形
化及び軽量化が達成される。
化及び軽量化が達成される。
【００２２】（２） 印加する電圧を調整することに
より、スプール変位量を制御することが出来る。
より、スプール変位量を制御することが出来る。
【００２３】（３） 制御の応答性が良好であるため
、高速で正確な制御が行える。
、高速で正確な制御が行える。
【００２４】（４） 圧電素子を用いているので、作
動の信頼性が高い。
動の信頼性が高い。
【００２５】（５） 構造が煩雑になることが無いた
め、製造コストを低く抑えることが出来る。
め、製造コストを低く抑えることが出来る。
【図１】本発明の１実施例を示す断面図。
【図２】従来技術を示す断面図。
２Ｌ、２Ｒ・・・流路
３Ｌ、３Ｒ・・・ノズル
４・・・フラッパ
２２・・・孔
２４・・・スライダ
２６Ｌ、２６Ｒ・・・圧電素子
Ｃ・・・ケーシング
Claims (1)
- 【請求項１】 背圧室に連通する流路と、該流路の先
端部に設けられたノズルと、背圧を調整してスプールを
変位せしめるフラッパとを有するサーボ弁の制御機構に
おいて、前記フラッパを駆動するフラッパ駆動手段を備
え、該フラッパ駆動手段は圧電素子を含んでいることを
特徴とするサーボ弁の制御機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136750A JP2628805B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | サーボ弁の制御機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136750A JP2628805B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | サーボ弁の制御機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362302A true JPH04362302A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2628805B2 JP2628805B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=15182634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136750A Expired - Fee Related JP2628805B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | サーボ弁の制御機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628805B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026377A1 (en) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Applied Power Inc. | Piezo-electrically actuated valve |
| US5630440A (en) * | 1995-02-21 | 1997-05-20 | Applied Power Inc. | Piezo composite sheet actuated valve |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58103158A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Toshiba Corp | アイランドダウン装置 |
| JPS59131006A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-27 | Nippon Soken Inc | 電気−流体圧力変換素子 |
| JPS6010904U (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-25 | 株式会社島津製作所 | サ−ボバルブ |
| JPS62215176A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Nok Corp | 三方弁 |
| JPH04258514A (ja) * | 1991-02-07 | 1992-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ノズル−フラッパー型電気油圧サーボ弁 |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP3136750A patent/JP2628805B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58103158A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Toshiba Corp | アイランドダウン装置 |
| JPS59131006A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-27 | Nippon Soken Inc | 電気−流体圧力変換素子 |
| JPS6010904U (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-25 | 株式会社島津製作所 | サ−ボバルブ |
| JPS62215176A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Nok Corp | 三方弁 |
| JPH04258514A (ja) * | 1991-02-07 | 1992-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ノズル−フラッパー型電気油圧サーボ弁 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996026377A1 (en) * | 1995-02-21 | 1996-08-29 | Applied Power Inc. | Piezo-electrically actuated valve |
| US5630440A (en) * | 1995-02-21 | 1997-05-20 | Applied Power Inc. | Piezo composite sheet actuated valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2628805B2 (ja) | 1997-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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