JPS5868504A - 電気油圧サ−ボ装置 - Google Patents
電気油圧サ−ボ装置Info
- Publication number
- JPS5868504A JPS5868504A JP16719281A JP16719281A JPS5868504A JP S5868504 A JPS5868504 A JP S5868504A JP 16719281 A JP16719281 A JP 16719281A JP 16719281 A JP16719281 A JP 16719281A JP S5868504 A JPS5868504 A JP S5868504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spool
- servo valve
- signal
- hydraulic
- oil
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/03—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type with electrical control means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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
【発明の詳細な説明】
本発明は、応答性を向上したサーボ弁を備える成気油圧
サーボ装置に関するものである。
サーボ装置に関するものである。
従来、電気油圧サーボ装置に用いられているサーボ弁と
しては、フラッパノズル部とスプール部とから構成され
る２段増幅形式のものが一般的に用いられている。また
、この種の電気油圧サーボ装置においては、サーボ弁全
体の剛性を上げるために、サーボ弁のスプール変位量を
入力側にフィードバックしており、さらにサーボ弁によ
って制御されるアクチュエータの変位ｔ’に入力側にフ
ィードバックして変位フィードバラフサ−ｇ制御系を構
成している。
しては、フラッパノズル部とスプール部とから構成され
る２段増幅形式のものが一般的に用いられている。また
、この種の電気油圧サーボ装置においては、サーボ弁全
体の剛性を上げるために、サーボ弁のスプール変位量を
入力側にフィードバックしており、さらにサーボ弁によ
って制御されるアクチュエータの変位ｔ’に入力側にフ
ィードバックして変位フィードバラフサ−ｇ制御系を構
成している。
しかし、この種の電気油圧サーボ装置における７、Ｆツ
パノズ−ル部はトルクモータによって駆動されているた
めに、インピーダンスが大きい。このため、このトルク
モータ部分で周波数特性が制限される。また、７２ツバ
ノズル部で電気信号を油圧信号に増幅してサーボ弁のス
プールを駆動しているので１周波数特性が向上しない２
さらに・油圧増幅を２段で行なっているために、精度お
よび弁全体のゲインが高すぎて、制御圧力の精度が悪く
なるという欠点がある。
パノズ−ル部はトルクモータによって駆動されているた
めに、インピーダンスが大きい。このため、このトルク
モータ部分で周波数特性が制限される。また、７２ツバ
ノズル部で電気信号を油圧信号に増幅してサーボ弁のス
プールを駆動しているので１周波数特性が向上しない２
さらに・油圧増幅を２段で行なっているために、精度お
よび弁全体のゲインが高すぎて、制御圧力の精度が悪く
なるという欠点がある。
一方、近年ではアクチュエータの高速化に伴って電気油
圧サーボ装置の高速化が要求されている。
圧サーボ装置の高速化が要求されている。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので、応答
性すなわち制御圧力または流量の周波数応答を向上させ
ることができる電気油圧サーボ装置を提供することを目
的とする。
性すなわち制御圧力または流量の周波数応答を向上させ
ることができる電気油圧サーボ装置を提供することを目
的とする。
本発明の特徴とするところは、電流信号を油圧信号に変
換し、この油圧信号をアクチュエータに供給するサーボ
弁を備えた電気油圧サーボ装置において、前記サーボ弁
のスプールに、これを直接的に駆動させる駆動手段を連
結し、前記スプールを内蔵したサーボ弁の弁ハウジング
に、管路によってアクチュエータの各油室に通ずる圧油
供給ボートと夕／りに通ずる排油ボートとを設け、前記
スプールは排油ボートの開口量を制御するアンダシツブ
のランドを備え、前記管路にオリフィスを介して圧油を
供給する管路を連結したものである。
換し、この油圧信号をアクチュエータに供給するサーボ
弁を備えた電気油圧サーボ装置において、前記サーボ弁
のスプールに、これを直接的に駆動させる駆動手段を連
結し、前記スプールを内蔵したサーボ弁の弁ハウジング
に、管路によってアクチュエータの各油室に通ずる圧油
供給ボートと夕／りに通ずる排油ボートとを設け、前記
スプールは排油ボートの開口量を制御するアンダシツブ
のランドを備え、前記管路にオリフィスを介して圧油を
供給する管路を連結したものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図面は本発明の装置の一実施例を示すもので、図におい
て、１は負荷、２は負荷ｌを駆動するアクチュエータ、
３はサーボ弁％ ４はサーボ弁３を駆ｍするフォースモ
ータである。サーボ弁３はスプール５とこれを滑ｗｂ町
簡に内蔵する弁ハウジング６とからなっている。スプー
ル５はボイスコイル４ａ、 ヨーク４ｂｐよびマグネッ
ト４Ｃからなるフォースモータ４によって直接的に駆動
される。
て、１は負荷、２は負荷ｌを駆動するアクチュエータ、
３はサーボ弁％ ４はサーボ弁３を駆ｍするフォースモ
ータである。サーボ弁３はスプール５とこれを滑ｗｂ町
簡に内蔵する弁ハウジング６とからなっている。スプー
ル５はボイスコイル４ａ、 ヨーク４ｂｐよびマグネッ
ト４Ｃからなるフォースモータ４によって直接的に駆動
される。
サーボ弁３の弁ハウジング６は管７Ａ、７Ｂによってア
クチュエータ２の各油室Ａ、Ｂに通ずる圧油供給ポー）
５ａ、５ｂとタンクに通ずる排油ボート６Ｃとを備えて
いる。スプール５は排油ボー）６Ｃの部分に位置し、か
つ排油ボー）６Ｃに対７Ａ、７Ｂには、（れぞれオリフ
イｘ９ａ、８ｂを有し１かつ油圧源（図示せず）からの
油圧Ｐｓを持つ圧油が供給される管路９によって連結さ
れている。フォースモータ４には信号発生器ｆｉ１１０
からの信号が比較器１１および増幅器１２を介して入力
される。また比較器１１にはサーボ弁３のスプール５の
変位量を検出する検出器１３およびアクチュエータ２の
ピストンロッド２ａの変位量を検出する検出器１４から
の信号が増幅器１５゜１６を通してフィードバックされ
ている。
クチュエータ２の各油室Ａ、Ｂに通ずる圧油供給ポー）
５ａ、５ｂとタンクに通ずる排油ボート６Ｃとを備えて
いる。スプール５は排油ボー）６Ｃの部分に位置し、か
つ排油ボー）６Ｃに対７Ａ、７Ｂには、（れぞれオリフ
イｘ９ａ、８ｂを有し１かつ油圧源（図示せず）からの
油圧Ｐｓを持つ圧油が供給される管路９によって連結さ
れている。フォースモータ４には信号発生器ｆｉ１１０
からの信号が比較器１１および増幅器１２を介して入力
される。また比較器１１にはサーボ弁３のスプール５の
変位量を検出する検出器１３およびアクチュエータ２の
ピストンロッド２ａの変位量を検出する検出器１４から
の信号が増幅器１５゜１６を通してフィードバックされ
ている。
以上述べた構成において、ｆ−ボ弁３の剛性はそのスプ
ール変位量のフィードバックによって向上される。また
、排油ボート６ｃに対するサーボ弁３の中央２ンド５ｃ
によるアンダラップ量と管路９に設けたオリフィスｇａ
、ｇｂとはアクチュエータ２の各油室Ａ、Ｈに供給する
圧油の油圧ｐ、、ｐ、を制御することになるので、極め
て安定性が高く、シかも精度が良好である。さらに。
ール変位量のフィードバックによって向上される。また
、排油ボート６ｃに対するサーボ弁３の中央２ンド５ｃ
によるアンダラップ量と管路９に設けたオリフィスｇａ
、ｇｂとはアクチュエータ２の各油室Ａ、Ｈに供給する
圧油の油圧ｐ、、ｐ、を制御することになるので、極め
て安定性が高く、シかも精度が良好である。さらに。
オリフィス８ａｅ６ｂと、排油ボート６Ｃと中央ランド
５Ｃとで形成される絞りとで制御される圧力差Ｐ、−Ｐ
、の圧力と入力電流との圧力ゲインは低いので、増幅￥
！５１２のループゲインを上げることができる。この結
果、圧力制御動作が安定化する。また、サーボ弁３のス
プール５は直接フォースモータ４によって駆動できるの
で、その駆動周波数を５０００Ｈ！ 以上にすること
が可能であるさらに、オリフィス８ａ、８ｂと、排油ボ
ートと中央う／ド５Ｃとのアンダランプとの面積比は。
５Ｃとで形成される絞りとで制御される圧力差Ｐ、−Ｐ
、の圧力と入力電流との圧力ゲインは低いので、増幅￥
！５１２のループゲインを上げることができる。この結
果、圧力制御動作が安定化する。また、サーボ弁３のス
プール５は直接フォースモータ４によって駆動できるの
で、その駆動周波数を５０００Ｈ！ 以上にすること
が可能であるさらに、オリフィス８ａ、８ｂと、排油ボ
ートと中央う／ド５Ｃとのアンダランプとの面積比は。
種々の実験の結果、ｌ：３〜５が良好である。
次に上述した本発明の装置の一実施例の動作を説明する
。
。
信号発生器ｌＯから発生された加撮信号は、比較器１１
．増＠５１２によって電流信号に変換されて、フォース
モータ４のボイスコイル４８に供給される。この電流信
号はマグネッ）４Ｃ％ ヨーク４ｂおよびボイスコイル
４ａによシカに変換されて、サーボ弁３のスプール５に
作用する。これによシ、スプール５が図面上右方向に移
動すると。
．増＠５１２によって電流信号に変換されて、フォース
モータ４のボイスコイル４８に供給される。この電流信
号はマグネッ）４Ｃ％ ヨーク４ｂおよびボイスコイル
４ａによシカに変換されて、サーボ弁３のスプール５に
作用する。これによシ、スプール５が図面上右方向に移
動すると。
中央ランド５Ｃと排油ボー）６Ｃとの絞り部の断面積が
変化する。そうすると、管路９から供給される圧力Ｐｇ
をもった圧油は、オリフィス８ａ。
変化する。そうすると、管路９から供給される圧力Ｐｇ
をもった圧油は、オリフィス８ａ。
８ｂを通って管路７Ａ、７Ｂにそ、れぞれ流入し、アク
チュエータ２の油圧室Ａ、Ｂおよび排油ボート５Ｃに流
入する。このとき、アクチュエータ２の油圧室Ａ、Ｈに
作用する圧油の圧力Ｐ、 、 Ｐ。
チュエータ２の油圧室Ａ、Ｂおよび排油ボート５Ｃに流
入する。このとき、アクチュエータ２の油圧室Ａ、Ｈに
作用する圧油の圧力Ｐ、 、 Ｐ。
は、オリフィスＢａ、Ｂｂおよび中央ランド５Ｃと排油
ポー）６Ｃとの絞シ部とによって制御式れるｅこの圧力
Ｐ＋ ＝ Ｐｔ ’に有する圧油によってナクテユエー
タ２は加振される。
ポー）６Ｃとの絞シ部とによって制御式れるｅこの圧力
Ｐ＋ ＝ Ｐｔ ’に有する圧油によってナクテユエー
タ２は加振される。
そして、サーボ弁３のスプール５の変位量は。
検出器１３によシ検出され、比較器１１にフィードバッ
クされる。また、サーボ系としては、アクチュエータ２
のピストンロッド２ａの変位ｔを検出器１６で検出して
比較器１１にフィードバックしている。これらのフィー
ドバック量は比較器１１で入力信号と比較され、その偏
壬を求められる。この偏差信号は増幅器１２を通してフ
ォースモータ４に加えられる。このとき、サーボ弁３か
らの出力圧力Ｐ、 、 Ｐ、および出力流量ｑ１゜ｑ、
は直接フィードバックされていないが、これらＣまスプ
ール５の変位と密接な関係にあるので、ツクされている
。
クされる。また、サーボ系としては、アクチュエータ２
のピストンロッド２ａの変位ｔを検出器１６で検出して
比較器１１にフィードバックしている。これらのフィー
ドバック量は比較器１１で入力信号と比較され、その偏
壬を求められる。この偏差信号は増幅器１２を通してフ
ォースモータ４に加えられる。このとき、サーボ弁３か
らの出力圧力Ｐ、 、 Ｐ、および出力流量ｑ１゜ｑ、
は直接フィードバックされていないが、これらＣまスプ
ール５の変位と密接な関係にあるので、ツクされている
。
以上詳述したように、本発明によれば、サーボ弁のスプ
ールは直接的な駆動手段によって駆動され、従来のより
な２段増権形のノズルクラッパ部を備えていないので、
構造を簡単化することができ、また、サーボ弁の入力電
流と出力圧力差とのゲインを従来のものよシも１／１０
以下にし得るので、極めて安定性が良いものである。
ールは直接的な駆動手段によって駆動され、従来のより
な２段増権形のノズルクラッパ部を備えていないので、
構造を簡単化することができ、また、サーボ弁の入力電
流と出力圧力差とのゲインを従来のものよシも１／１０
以下にし得るので、極めて安定性が良いものである。
図面は本発明の峨気油圧す−ボ装蓋の一実施例の構成を
示す図である。 ｌ・・・負荷、２・・・アクチュエータ％３・・・サー
ボ弁、４・・・フォースモータ、５・・・スプール、５
ｃ・・・スプール５の中央ランド％ ６・・・弁ハウジ
ング％ ５ａ。 ６ｂ・・・圧油供給ボート％６ｃ・・・排油ボー）、７
Ａ。 ７Ｂ・・・管路、８ａ、ｇｂ・・・オリフィス、９・・
・管路。 代理人 弁理士 薄田利幸
示す図である。 ｌ・・・負荷、２・・・アクチュエータ％３・・・サー
ボ弁、４・・・フォースモータ、５・・・スプール、５
ｃ・・・スプール５の中央ランド％ ６・・・弁ハウジ
ング％ ５ａ。 ６ｂ・・・圧油供給ボート％６ｃ・・・排油ボー）、７
Ａ。 ７Ｂ・・・管路、８ａ、ｇｂ・・・オリフィス、９・・
・管路。 代理人 弁理士 薄田利幸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電流信号を油圧信号に変換し、この油圧信号をアク
チュエータに供給するサーボ弁を備えた電気油圧サーボ
装置において、前記サーボ弁のスプールに、これ？直接
的に駆動させる駆動手段を連結し、前記スプールを内蔵
したサーボ弁の弁ハウジングに、管路によってアクチュ
エータの各油室に通ずる圧油供給ボートとタンクに通ず
る排油ボートとを設け、前記スプールは排油ボートの開
口量を制御するアングラツブのランド金偏え、前記管路
にオリフィスを介して圧油を供給する管路全連結したこ
とを特徴とする電気油圧サーボ装置。 ２、駆動手段はスプールに直結したフォースモータであ
るととｔ−特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気
油圧サーボ装置。 ３、スプールはその中央部に排油ボートの開口量上制御
するアングラツブの中央ランドとその両側に補助ランド
とを備えた三方向切換え構造であること全特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のＸ気油圧サーボ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16719281A JPS5868504A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 電気油圧サ−ボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16719281A JPS5868504A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 電気油圧サ−ボ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868504A true JPS5868504A (ja) | 1983-04-23 |
Family
ID=15845131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16719281A Pending JPS5868504A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 電気油圧サ−ボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868504A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275103A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | Yokogawa Electric Corp | 電空ポジシヨナ |
| US4747335A (en) * | 1986-12-22 | 1988-05-31 | Caterpillar Inc. | Load sensing circuit of load compensated direction control valve |
| EP0342461A2 (de) * | 1988-05-14 | 1989-11-23 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH | Vorrichtung zum Ansteuern eines durch einen Elektromotor betätigbaren Ventils durch redunant vorgesehene Regler |
| WO1989011597A1 (en) * | 1988-05-17 | 1989-11-30 | Moog Inc. | Synthetisized flow-control servovalve |
| JPH02240404A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 | Hitachi Ltd | 直動形ロータリサーボ弁並びにこれを用いた圧延機 |
| US5018431A (en) * | 1988-12-09 | 1991-05-28 | Quadrastat Corporation | Apparatus for positioning a work implement |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP16719281A patent/JPS5868504A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275103A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | Yokogawa Electric Corp | 電空ポジシヨナ |
| US4747335A (en) * | 1986-12-22 | 1988-05-31 | Caterpillar Inc. | Load sensing circuit of load compensated direction control valve |
| EP0342461A2 (de) * | 1988-05-14 | 1989-11-23 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH | Vorrichtung zum Ansteuern eines durch einen Elektromotor betätigbaren Ventils durch redunant vorgesehene Regler |
| WO1989011597A1 (en) * | 1988-05-17 | 1989-11-30 | Moog Inc. | Synthetisized flow-control servovalve |
| US5018431A (en) * | 1988-12-09 | 1991-05-28 | Quadrastat Corporation | Apparatus for positioning a work implement |
| JPH02240404A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-25 | Hitachi Ltd | 直動形ロータリサーボ弁並びにこれを用いた圧延機 |
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