JPS5947508A

JPS5947508A - 直接駆動回転サ−ボ弁

Info

Publication number: JPS5947508A
Application number: JP13794483A
Authority: JP
Inventors: ロバ−ト・クライン・ヴアン・アオスダル; ラルフ・ルイス・ヴイツク
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1982-08-02
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-03-17
Also published as: EP0102884A1; EP0102884B1; DE3364944D1

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は直接駆動回転サーボ弁に関するものである。

直接駆動回転サーボ弁は、高流体圧源と油圧アクチュエ
ータの間で流体を流す導管を含むハウジングと、種々の
導管に連結される通路を含むハウジング内のスリーブと
、アクチュエータへの作動流体の流れを制御するために
希望に応じて通路を相互に連結するために動くことがで
きるスプール部材と、このスプール部材を駆動するため
に用いられるモータ装置とを含む。

〔従来技術〕

油圧アクチュエータを制御するための通常のサーボ弁ハ
、作動ピストンの一方の測寸たけ他方の側へ流体を送り
、しかも反対側から戻り路すなわち低圧源へ流体を流す
だめに直線的に動くことができるスプール弁を含む。ス
プール部材は手動で動かすこともできれば、制御装置か
ら電気制御信号を受ける電池トルクモータにより制御で
きる。

その装置の１つの欠点は、電油トルクモータが一対の流
体ジェットを含み、一方の流体ジェットを開き、他方の
流体ジェットを部分的に閉じるために動くフラッパ部材
を含むから、その電油トルクモータはある量の作動流体
を常に洩らし、したがってポンプ装置に負荷をかけるこ
とにみる。この装置の別の欠点はそのようなトルクモー
タが、入力信号源と出力側に一連の流体導管を介して連
結されるスプール弁を駆動することである。そのために
、少なくとも機械的な位置帰還装置を装置が含むことを
必要とし、かつおそらくはトルクモータへの電気的な帰
還装置を必要とする。いくつかの用途のためには、その
ようガ「浮動する」スプール弁を避けるために、電動機
がサーボ弁を直接駆動できれは有利である。−！：た、
トルクモータは回転出力を生ずるが希望のサーボ弁出力
は直線的であるから、トルクモータの電機子の回転運動
を直線運動にに変えなければなら庁い。その運動変換は
スプール弁の両端にかかる圧力を変えてそのスプール弁
を直線運動させる前記ジェットおよびフラッパ構造体に
よシ行々われる。

〔発明の概要〕

本発明の直接駆動回転サーボ弁は、回転サーボ弁のスプ
ールを出力軸により直接駆動する、限られた変位を有す
る回転トルクモータを利用する。

トルク管の一端が出力軸にはめこまれ、他端がスリーブ
またはハウジングにはめこまれることによシ、作動流体
をモータ巻線から隔てる機能と、出力軸とスプールを希
望の中立位置に置くための戻しばねとして作用する機能
との２つの機能が得られる。との回転可能外弁槽ｉ体は
、種々のパターンの流れ通路が貫通している何枚かの環
状円板で構成されたスリーブを含むハウジングより成る
。

それらの円板は注意して配置されて半径方向に整列させ
られ、端部キャップによシ互いにろう付けされる。この
ようにして構成された構造体を希望の直径になるまで機
械加工しで、ハウジング内で導管に整列する希望の通路
を露出させる。スリーブの中心にはめこむための希望の
直径までスプール部材を機械加工する。そのスリーブは
一連の流路を含む。それらの流路はトルクモータにより
回転させられてスリーブの通路の間で希望どおシの相互
連結を行なわせる。

本発明の１つの利点は、直接駆動回転弁装置が、トルク
モータの回転運動を直線運動に変える必要を無くすこと
である。

本発明の別の利点は、スプールを対称的に作ることがで
き、そのスプールの両９りに流体圧による力が同時に作
用して、必要力作動力を減少させるから、スプールの圧
力平衡を容易にできることで本発明の更に別の利点は、
トルク管がシールとして用いられるばかりでなく、電力
の供給が断たれた時にスプールを中立位置へ戻す心出し
ばねとしても用いられることである。

本発明の更に別の利点は、前記した作動流体の洩れが無
くなることである。

本発明の更に別の利点は、スリーブ構造体中にかなシ複
雑な通路パターンを有す直接駆動弁を、放電加工技術ま
たはフォトエツチング技術により形成された種々の切シ
抜きパターンを有する積み重ねられた円板を用いること
により容易に製造できることである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

まず、本発明の直接駆動弁アセンブリの−・部を断面で
示す斜視図が示されている第１図を参照する。この直接
駆動弁アセンブリは、機械的外ハウジング・アセンブリ
１２を駆動するトルクモータ１０を含む。トルクモータ
はハウジング１４を含む。このハウジング１４の内部に
は電気巻線１６と、磁石構造体１８と、回転できる電機
子部材２０とが含まれる。その電機子部材はハウジング
内で軸受２２．２４によシ支持される。電機子２０の左
端部はトルク管２６に連結される。そのトルク管は出力
軸２Ｂに連結される。トルク管２６の他端部は部材３０
に連結される。この部材３０はハウジング１４にビンま
たはその他の手段によシ固定される。部材３０はトルク
管の一部とすることができ、かつなるべくそうするとよ
い。この構成によシ、巻＋１！１１６が励磁されると電
機子２０が小さい弧を描いて回転し、出力軸とトルク管
の左端部を動かす。その間、トルク管２６の右端部は部
材３０に固定されたままである。出力軸２８はたわみ鯉
手部材３２に固定される。その継手部材はハウジング１
２内の回転できるスプールに固定される。ハウジング１
２は複数のボートを含み、ボート３４が高圧（Ｐ）の作
動流体源に連結され、ボート３６はその流体源の戻シ側
（８）に連結され、ボート３Ｂが関連するアクチュエー
タを１つの向きに駆動する供給圧源（ＣＦ）に連結され
、ボート４０が前記アクチュエータを引きこめるような
逆の向きにそのアクチュエータを駆動するために前記ア
クチュエータの反対側（ＣＲ）に連結されることがわか
るであろう。

第１ａ図は第１図に示す断面図の拡張を示すものであっ
て、たわみ継手３２に出力軸２８が連結されている様子
が示されている。その継手３２はスプール部材４２に連
結される。そのスプール部材はスリーブ４４の中で回転
できる。そのスリーブは第１ａ図には概略が示てれてい
る。図には、高圧の作動流体が開口部４６を通ってスリ
ーブの中に入り、そのスリーブの中でスプール４２内の
チャンネルに沿う流路を流れ、ボート４０（第１図）に
おいて戻り圧力（ＣＲ）に通じるスリーブ４４内の半径
方向スロットに達することができる。ボート４０−＼向
けられる流れはスリーブに沿ってボート５０へ向っても
流れる。しかしこのボート５０はふさがれている。それ
と同時に、スプールはボート５２を開く位置にくる。そ
のためにアクチュエータ（ＣＦ）からの流れが戻りポー
ト３６（９）へ流れることができる。また、アクチュエ
ータ（ＣＥ）の延長側からの流れがスプールに沿ってボ
ー）５Ｇまで流れるが、このボートはスプール４２によ
りふさがれているからそれ以上は流れない。もちろん、
これは仁の弁を通るただ１つの流れパターンであり、他
の流れパターンについては後で説明する。

第２，３図は本発明の直接駆動弁のための典型的力スリ
ーブ・アセンブリを構成する部品の配置を示すものであ
る。第２図は端部キャップ５６゜５８と、積み重ねられ
た複数の円板部材６０．６２゜６４．６Ｂ、６４．６２
．６０’とを示す側面図である。第３図は第２図に示す
構造体の端部図であって、後で説明するように、端部キ
ャップ部材５６と、円板６０の一部を構成するタブ６０
ａとを示すものである。この図には円板６４を構成する
タブ６４ａ４示されている。しかし、タブ６４ａに！　
列させられている類似のタブはタブ６４ａの後ろにあバ
第２図に示されている構造体の右端部近くに見えている
円板６２．６０’の一部を構成しでいる。それらのタブ
の中心孔は、円板が組合わされた時にどの円板が裏返え
しになっているかを示すために位置の狂いを希望通りに
生じさせるように、中心から僅かにずらせてあけられる
。

第４，５図は第２図に示す構造体の端部ブロックのそれ
ぞれ平面図と側面図を示すものである。

それらの端部ブロックは第４図に示すように上部が平ら
な簡単な環状構造体であることがわかるであろう。

第６図は第２図に示す円板６０の拡大平面図である。こ
の円板は頂部にタブ６０ａを含む。中心孔がタブの中心
から僅かに離れた位置に設けられるがその位置は円板６
０の半径上に位置する。この図には両側の半径方向通路
すなわち開口部７０゜Ｔ２と、頂部位置を００として０
’、９０°、１８０°、２７０゜の位置に配置されてい
る複数の開口部７４．７６゜７８．８０とに通じる中心
孔６Ｂも示されている。

開口部７４．７８は開口部７６．８０よシ大きく、円板
の外側へ向って更に延びる。それらの円板がそれの最終
的な寸法に調整されると、各開口部７４゜７Ｂはスリー
ブの外側からスリーブ・アセンブリの中心までの開口部
を形成する。第７図は第６図に示されている形とほぼ同
じ形の円板であるが、円板６０′が、その円板の残シの
開口部に対してタブ６０ａから９０°隔てられているタ
ブ６０′ａ　　を含む点が大きく異なる。したがって、
タブ６０′ａはほぼ９０°の所すなわち開口部７６’に
対して整列させられる所に位置させられる。

以上の説明から、円板６０′が第２図に示すスタック内
の図示の位置にタブ６０′ａを上にして置かれると、１
つの大きな違いが明らかとなる。いまは、よシ大きい開
口部７４’、１Ｂ’が９０°と２７０°の位置を占める
から、これは不リープが希望の寸法に調整された時に外
部の開口部が明らかとガる位装置である。細長い大きな
スロット７０′と７２′も１３５゜〜３１５′’の位置
まで９０′回転する。

第８図は第２図に参照監号６２で示されている２枚の円
板の平面図である。この円板は頂部にタブ６２ａを有す
る。このタブも円板の中心から僅かに外れている。との
円板は複数の大きい開口部８６゜８Ｂ、９０．９２を有
する。それらの開口部はいずれも、スリーブの寸法が調
整された時に外面に開くようには構成されていない。こ
の円板と全く同じ円板を、タブを依然として頂部に置い
たｉｔ、反転させると、その反転させられた円板は円板
６４ａ（第３図）に整列させられる。との円板を反転さ
せると、細長い大き々スロット８２．８４が４５°〜２
２５°　（頂部を００とする）の位置ではなくて１３５
°−３１５°　の位置に置かれる。第９図は円板６４の
平面図である。この円板は、スロット８２゜８４へ同様
に向けられている細長くて大きいスロット９４．９６を
除いて、円板６２に非常に類似する。スロット８２．８
４が延びるよりも大きな距離だけ円板の周縁部へ向って
延びるそれらのスロットは、外側へ延びる半径を含む。

それらの半径は、スリーブが２点鎖線で示されている半
径までほぼ調整された時にも残って、中心部に開口部を
あける。それらの円板６４は第２図に示す構造体上の２
つの位置に配置され、大きいスロット９４゜９６が反転
させられるように、右向きの円板は図示の位置から反転
させられる。

１枚の円板６６が第１０図に示されている。中心部の開
口部９８に加えて、この円板６６は開口部１００　、１
０２　、１０４　、１０６を有する。それらの開口部は
前記した他の円板の同様左開口部に位置０？９０°、１
８０°、２７０°において軸線方向に整列させられるが
、スリーブの寸法が調整された時にそれらの開口部はい
ずれも外部に対して開かれず、また、中心スリーブ開口
部９８にも通じない。

第２図に示すように積み重ねられて互いにろう付けされ
たそれらの円板の構造体は次に機械加工されて第１１図
に示されているスリーブ４４ａとなる。第１１図はその
スリーブの縦断面図である。

この図においては、円板６０（第２，６図）の位置にお
ける垂直開口部７４．７８が見える。それらの開口部は
アクチュエータ・ポー）ＣＥ（第１図の部分３８）に通
ずる通路と力る。開口部８０を内部スプールチャンバ１
０９に通じさせる小さいスロット１０７も見える。スリ
ーブ４４ａの右端部におけるアクチュエータ・ボー）Ｃ
Ｒ（第１図の部分４０）はこの部分に対して９０度の位
置にあるから見えないが、中心のスプール・チャンバ１
０９への開口部は見える。前記円板の頂部と底部に設け
られている開口部、この図においては細長い軸線方向の
通路１０８　、１１０として見える。中心スプール・チ
ャンバ１０９の壁の中には、円板６０，６２゜６４の細
長くて大きい開口部から生じた第１の細長いスロット１
１２と、反転させられた円板６０′。

６２．６４の細長くて大きい開口部から生じた第２の細
長いスロット１１４が見える。

第１２図は第１１図に示すスリーブ構造体の端部図であ
って、中心スプール・チャンバ１ｏ９ト、第１１図の右
端部に見えている大きい直径の７ランジ１１６とを示す
ものである。このフランジにょシスリーブのハウジング
への固定が助けられる。

小さいボート１１８が戻シ圧の作動流体をスリーブの端
部にあるチャンバ１２０に通す。装置圧（Ｃｐ）すなわ
ち作動圧ＣＥがスプールのスリーブへの賞ねはめこみに
よシ含まれる。したがって、スプールを横切っである程
度の洩れが存在し、その洩れによシスプールの端部にか
かる流体圧が高くなシ、そのためにこの装置の動作が一
層困難となる。との圧力上昇阻止するために、ボート１
１８がそのような上昇圧を戻シ圧に逃す。

第１３図はスリーブ４４ａの中で回転できるスプール１
２１の側面図である。このスプールにはラン１’　１２
２　、１２４　、１２６がとシっけられる。ランド１２
４は、スプールにかかる圧力ＰとＲを平衡させる作用を
する溝を含む。ランド１２２は流路１２８を含む。それ
らの流路は制御圧ＣＥ、ＣＲを戻り圧Ｒに結びつけるよ
うに向けることができる。同様に、ランド１２６は流路
１３０を含む。それらの流路は制御圧ＣＲ，ＣＦを装置
圧Ｐに結びつけるために動くことができる。それらの流
路は第１４．１５図に示されている。第１４　ｉ１５図
はそれぞれ第１３図の線１４−１４と線１５−１５に沿
う横断面図である。各流路は半径からそれらの半径と平
行に僅かに移動させられている側面を有することがわか
るであろう。それらのスロットは、円板６０゜６０′の
θ°、９０°、１８０°、２７０°の位置に示されてい
る小さい通路に通じるために動くことができる。

流路１２Ｂは細くて大きいスロツ）　１１２　（第１１
図）に常に通じ、流路１３０は細くて大きいスロット１
１４（第１１図）に常に通じる。

第１６図はハウジング１２の内部で互いに組合わされた
前記スリーブ４４ａとスプール１２１の断面図である。

このハウジング１２は制御圧ＣＥと、装置圧Ｒと、装置
戻り圧Ｐと、制御圧ＣＲとにそれぞれ連結される導管１
３２　、１３４　、１３６　、１３８を含む。第１７図
は第１６図の１７−１７線に沿う断面図である。この図
は円板６０の場所においてスリーブに組合わされる流路
１２８においてスプールを切断した断面図を示すもので
娶る。この図から、流路１２８は斜めに力っている大き
い開口部７０゜Ｔ２に整列させられているが、開口部７
４　、７６　。

７８．８０からスプール１２１へ導く通路には整列させ
られていないことがわかる。スプール１２１が逆時計口
りに少し回転すると、斜めになっている大きい開口部７
０．７２が流路１２８を介して開口部７４．７８にそれ
ぞれ通じさせられる。流路１２８は戻シ圧Ｒ（第９，１
３図）に通じているから、前記したようにしてスプール
が回転すると、導管１３２の中の制御圧ＣＥを低下させ
る流れが生ずる。

次に第１８図を参照して、同じ逆時計口シにスプール１
２１が回転すると、斜めになっている大きい開口部７０
’、７２’が、制御圧ＣＲ（７）導管１３８に連結され
ている開口部７４’、７Ｂ’に連結されるようになる。

斜めに表っている大きい開口部は装置供給圧Ｐ（第９，
１３図）に通じているから、導管１３８の中の作動圧が
高くなって導管１３６を通じて圧力を供給する。したが
って、スプールが逆時計口シに動くとアクチュエータが
第１の向きに動かされる。その第１の向きは、作動棒に
連結されてシリンダの中を動く通常のピストンの場合に
は、作動棒を引きこめるような向きにできる。

スプール１月が時計回りに動くと、開口部７８′。

７４′にそれぞれ終端するスリーブの長手方向に延びる
細長い通路の一部である開口部７６．８０がら斜めにな
っている大きい開口部７０．７２（第１７図）へそれぞ
れ流れることができることになる。そのために、導管１
３８からの制御圧ＣＲは戻り圧管１３４の制御圧（ＣＲ
）に低下させられる。それと同時に、スリーブ（第１８
図）の他端部でスプール１２１が時計回シに動くと、斜
めになっている開口部７２′が開口部８０’に連結され
、斜めになっている開口部７０′が開口部７６′に連結
される結果となる。装置供給圧Ｐとなっている導管１３
６に開口部７０’、７２’が連結されているから、それ
らの開口部７０’、７２’が上記のように連結されると
、制御圧ＣＥである導管１３２が供給圧導管１３６に事
実上連結されることになる。したがって、スプール１２
１が時計回シに回転すると、アクチュエータが第２の向
きに動くことになる。この第２の向きは、前記したシリ
ンダ内のピストンの場合には、作動棒を延ばすような向
きである。

次に、本発明の多少異なる実施例について説明する。こ
の実施例においては、動作は先に説明した実施例の動作
とほぼ同じであるが、スプールとスリーブの細部は異カ
る。第１９図は第２図に示されているのに多少類似する
円板のアセンブリである。第２０図はそのアセンブリの
端部図である。

端部ブロック５６’、５８’は第２図の端部ブロック５
６．５８と同じである。または同じにできる。

それらのブロック５６’、５Ｂ’のすぐ近くに設けられ
ている円板は第２１図に参照番号１４４で示されている
。１枚の円板１４４が、それのタブ１４４ａがスリーブ
・アセンブリの左端部の頂部にくるようにして装置され
る。別の円板１４４が端部ブロック５８′の近くに前記
円板１４４とは逆にして装置させられる。各円板１４４
は中心孔の両側に斜めに配置される開口部１４３　、１
４５と、中心孔の真上の小さい孔とを有する。中心へ向
って次の円板が第２２゜２３図に示されて゛いる。第２
３図に示されている円板１４６′　　は、円板１４６′
が、円板１４６のタブ１４６ａと比較して逆時計回りに
９０°回転させられているタブ１４６’ａを含んでいる
ことを除き、第２２図に示す円板１４６とほとんど同じ
である。円板１４６は中心孔１４８を含む。この中心孔
の中ににスプールが受けられる。中心孔１４８には開口
部１５ｏ。

１５２　、１５４　、１５６に通じている複数のスロッ
トが開いている。それらの開口部は全て、完成されたス
リーブの中の通路の部分を構成する。また、中心孔１４
８には、前記開口部と中心との間の距離より大きい距離
だけ半径方向に延びるに■長いスロッ）　１５８　、１
６０が開いている。スリーブアセンブリが最終的な寸法
寸で機械加工されると、スロット１５　、１６０がスリ
ーブへ外部から開かれることになる。

中心円板１６２が第２４図に示されている。この円板は
第２２図に示されている開口部１５０　、１５２゜１５
４　、１５６にそれぞれ対応する開口部１６４　、１６
６゜１６８　、１７０を含む。それらの開口部はいずれ
も中心孔に開かれない。

上記の円板は前記したようにして互いにろう付けされ、
全体のスリーブ・アセンブリ１７１は第２５図の断面図
に示されている形に機械加工される。

第２５図には内部孔１７２と、スロット１５８　、１６
０（第２２図）から生じた半径方向の垂直通路と、円板
１４６′　　に現われる水平通路１６０′への開口部と
、チャンバ１５２’　、１５４’に通じる隣接するスロ
ットとが示されている。この図では、細長い通路１７４
．１７６　が破線で示されている。通路１７４は円板１
４４の開口部１４５（第２１図）と、円板１４６の開口
部１５６（第２２図）と、円板１６２の開口部１ＴＯ（
第２４図）と、円板１４６′の開口部１５４′（第２３
図）とで構成され、同様に、細長い通路１１６は円板１
４６の開口部１５４と、円板１６２の開口部１６８と、
円板１４６′　の開口部１５２′と、スリーブの右端部
における反転された円板１４４の開口部１４３とで構成
される。この図はスリーブの左端部から端部ブロック部
材５６′と、スロット１５８に通じている円板１４４と
を通って延びる短い直径の孔１７８も示す。スリーブ１
７８の他端部には同様な小さい孔が設けられる。その孔
は反転させられた円板１４４にあけられるが、その孔は
用いられ力い。

第２６図はスリーブ１７１と協働するスプール１８０を
示す側面図である。との図には、円形の孔１８４に隣接
する長方形の開口部１８２より成るボートが示されてい
る。それらの開口部は、第２７゜２８図に示されている
ようにスプールを貫通している短いスロットにより連結
される。第２７図は第２６図の２７−２７線に沿う横断
面図であり、第２８図はスプール１８０の上面図である
。第２８図には開口部１８２　、１８４から９０°回転
させられている別のボートが示されている。そのボート
も長方形開口部１８６と、小さいスロットにより連結さ
れている孔１８Ｂとにより構成される１、第２９図は第
２８図の２９−２９線に沿う横断面図であって、スプー
ル１８０の幅を横切って延びる開口部１８６を示す。仁
の複合ポー　ト栂造により、孔の直径が長方形開口部の
幅よりほんの僅かだけ太きいから、とぐに開口部の点に
おいて流れを非常に高い′！″ｉテ度で制御する手段が
得られる。したがって、最初の弁開口部は孔の縁部を通
る。その孔は最初の希望の流れパターンが得られるよう
に非常に小さい誤差で研磨できる。第２６−２９図には
数多くの長手方向スロットが示されている。それらのス
ロットの機能は、当業者であればわかるであろうように
、スプールの圧力平衡を助けることである。

斤７３０図はスリーブ１７１の内部に装置されているス
プール１８０を示す横断面図である。スリーブ１７１と
スプール１８０はともにハウジング１２′の内部に装置
される。このハウジング１２′はハウジング１２と同じ
である。この図では装置圧導管Ｐが参照番号１９０で示
され、装置戻り圧Ｒが導管１９２により伝えられ、被制
御圧ＣＦが導管１９４によりアクチュエータの−・方の
側に伝えられ、被制御圧ＣＲが導管９６によりアクチュ
エータの他方の側へ伝えられる。各導管１９０　、１９
２　、１９４　、１９６はスリーブ１７１を囲む環に通
じる。この図から、装置戻り圧導管１９２がスプール１
８０に直結されていることがわかるであろう。第３１図
は第３０図の３１−３１　線に沿う横断面図であって、
スプール１８０と、とのスプールの内部を延びるボー）
　１８Ｂに通じる細長いスロツ）　１５８　、１６０　
（第２２図）を示す。スプールが図示の位置にあると、
ボート１８Ｂを通ってスプールの中を流れる流れが存在
するが、細長い通路１７４　、１７５　、１７６または
１７７の部分を構成する開口部ｔｓｏ　、　１５２　、
１５４４″′たけ１５６のいずれからの流れも存在した
い。装置圧Ｐが半径方向のスロット１５Ｂ’、１６０′
　を通ってスプール１８０へ伝わるように、装置圧Ｐは
導管１９０を通じて、スリーブ１７１を囲んでいる環１
９Ｂへ伝えられる。

第３０図に示すアセンブリの動作は前記したアセンブリ
の動作に類似する。第３１．３２図を参照して、スプー
ル１８０が時計回りに少し回転するとスロット１５８が
開口部１７５に連結され、スロット１６０が開口部１７
６に連結される。それにょシ導管１９４　（ＣＦ）が戻
シ圧（Ｒ）に連結される。また、スプール１８０の上記
回転によりスロッ）１５８’が開口部１７７に連結され
、スロット１６０が開口部１７４に連結される。それに
よシ導管１９０内の装置圧（Ｐ）が導管１９６（ＣＲ）
に連結され、その結果として、関連するアクチュエータ
が与えられた向き、たとえば引きこめられる向き、に動
かされる。

スプール１８０が逆時計口シに回転すると、スロット１
６０（８）が開口部１７７に連結され、スロット１５８
が開口部１７４に連結され、それにより導管１９６（Ｃ
Ｒ）が戻り圧（Ｒ）導管１９２に連結される。それと同
時に、スロツ）１５８’（９）が開口部１７５に連結さ
れ、スロツ）１６０’　が開口部１７６に連結きれる。

そのだめに導管１９６の内部の制御圧ＣＥが導管１９０
内の装置圧（Ｐ）に伝えられ、その結果としてアクチュ
エータが前とは逆の向き、たとえば延ばされる向き、に
勤かされる。

以上の説明から、本発明の直接駆動回転サーボ弁により
、従来の電油サーボ弁と比較して数多くの利点が得られ
ることがわかるであろう。この直接駆動回転サーボ弁は
多少複雑々マニホルド構造をスリーブ内に含むが、その
構造は積み重ねられた円板すなわち組合わされた円板を
用いて容易に作られる。それらの積み重なられた円板は
放電加工技術またはフォトエツチング技術をなるべく用
いて作るとよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直接駆動弁のトルクモータ部分の一部
を断面図で示す斜視図、第１１図は第１図のトルクモー
タにより動作させられる弁構造体の一部を断面図で示す
斜視図１、第２図は何枚かの円板を組合わせて、本発明
の一実施例で用いられるスリーブを構成するやυ方を示
す平面図、第３図は第２図に示すアセンブリの端部図、
第４図は第２，３図に示されている端部ブロックの一例
を示す平面図、第５図は第４図に示す端部ブロックの側
面図、第６．７，８，９．１０図は第２図に示されてい
る円板の平面図、第１１図は第４〜１０図に示されてい
る円板と端部ブロックから構成され、本発明の一実施例
で用いられるスリーブの断面図、第１２図は第１１図に
示すスリーブの端部図、第１３図は第１１図のスリーブ
に使用できるスプール部材の側面図、第１４図は第１３
図の１４−１４線に沿う断面図、第１５図は第１３図の
１５−１５線に沿う断面図、第１６図はハウジング内に
配置されている第１１図のスリーブと第１３図のスプー
ルを含むアセンブリの断面図、第１７図は第１６図の１
７−１７線に沿う断面図、第１８図は第１６図の１８−
１８線に沿う断面図、第１９図は本発明の第２の実施例
で用いられる円板アセンブリの側面図、第２０図は第１
９図に示すアセンブリの端部図、第２１．２２，２３．
２４図は第１９．２０図のアセンブリで用いられる円板
の構造を示す平面図、第２５図は第１９．２０図のアセ
ンブリから作られた完成されたスリーブの断面図、第２
６図は第２５図のスリーブ内に装置されるスプール・ア
センブリの側面図、第２７図は第２６図の２７−２７線
に沿う断面図、第２８図は第２６図のスプールの上面図
、第２９図は第２８図の２９−２９線に沿う断面図、第
３０図は第２５図のスリーブと第２６〜２９図のスプー
ルを含むアセンブリの断面図、第３１図は第３０図の３
１−３１線に沿う断面図、第３２図は第３０図の３２−
３２線に沿う断面図である。１０・・・・モータ、１２．１２’、１４　・・・・ハ
ウジング、２０・・嗜・回転子、３２・・・・たわみ継
手、３４．３６．３８．４０　　・・・・導管、４２　
、１２１　、１８０・・Φ・スプール部材、４４゜１３
２　、１３８　、１７１・・・・スリーブ、６０．６０
’。６２．６４，６６．１４４　．１４６　．１４６’、１
６２　　・　・　・・円板、７４．７８　、１７４　、
１７６　、１８２　、１８４．１８６゜１８８・・・・
通路、１３４　、１９０−・・・高流体圧源。４？許出ａ人　　ザ・ペンデイツクス・コーポレーショ
ン代理人山川政樹（ほか１名）ｒＩ３．　Ｅ２．　　　　　　　　　　／”Ｔ２；、Ｊ
−５βｂｃ、、１６モｔ（ｍ、ｉ９ｆフロ、２（）Ｆ１ａ、２５ｆ巧葺５，３０

Claims

【特許請求の範囲】（１）加圧動作流体源と被制御アクチュエータに連結さ
れる導管（１３４，１３６）を含むノ）ウジング（１２
）と、前記導管（３４，３６，３８，４０）に連結され
る複数の通路（７４，７８，１７４，１７６）を含み、
前記ノ・ウジング内のスリーブ（４４，４４ａ）と、前
記通路のうちから希望の通路へ動作流体を向けるための
流路（１０８，１１０）を含むスプール部材（４２）と
、このスプール部材を駆動するために作動的に連結され
るモータ装置（１０）とを備える直接駆動回転サーボ弁
において、前記スプール部材（４２）は限られ次動きの
範囲内で回転でき、前記モータ装置（１０）は回転でき
るトルクモータであり、このトルクモータはノ・ウジン
グ（１４）と、このハウジング（１４）内の固定子およ
び回転子’（２０）と、前記スプールと前記回転子（２
０）に連結される出力軸（２８）と、一端部が前記回転
子（２０）にはめこまれ、他端部が前記ノ・ウジング（
１４）と前記スリーブ（４４，１７４）の一方にはめこ
まれ、かつ前記出力軸を囲むトルク管（２６）とを有し
、前記スリーブ（４４，１７１）は端部キャップ（５６
，５８と５６’　、５８’　）と複数の環状円板（６０
，６０’　、６２，６４．６６）で４１り成され、そ６
らの環状円板を軸線方向の通路が貫通し、何枚かΦ円板
は、前記導管（３４，３６，３８，４０）に通じる縁部
開口部と、前記スプール部材（４２）に通じる内側開口
部とを有し、前記円板と前記端部キャップは互いにろう
付けされて一体マニホルド構造を形成することを特徴と
する直接駆動回転サーボ弁。（２、特許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記通路（７４，７８，１７４，１７６）
と前記流路（１０８，１１０）は、動作中に前記スプー
ル部材（４２）が圧力がほぼ平衡させられるように、前
記スプール部材の両側に流体を送ることを特徴とする直
接駆動回転サーボ弁。（３）特許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記トルク管の出力軸（２８）と前記スプ
ール部材（４２）はほぼ共通の中心線に沿つて互いに連
結されることを特徴とする直接駆動回転サーボ弁。（４）’ｌ？許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サ
ーボ弁であって、前記トルク管の出力軸（２８）と前記
スプール部材（２８）はたわみ継手（３２）を介して互
いに連結され、そのたわみ継手はねじれに対して極めて
強いが、僅かに曲がることができることを特徴とする直
接駆動回転サーボ弁。（５）特許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記スリーブ（４４，１７１）は、前記高
流体圧源（１３６）に連結される第１の通路と、前記高
流体圧源（１３４）の戻り側に連結される第２の通路と
を中心部近くに含み、かつ、前記被制御アクチュエータ
に連結される第３と第４の通路を前記スリーブ（１３２
，１３８）の端部近くに含むことを特徴とする直接駆動
回転サーボ弁。（６）特許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記スリーブ（４４，１７１）は、前記第
１の通路を前記第３の通路に通じさせる第１０流路対と
、前記第２の通路を前記第４の通路に通じさせる第２の
流路対とを含むことを特徴とする直接駆動回転サーボ弁
。（７）特許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記スプール部材（１２１）内の前記流路
は第１の連射（１２８）と第２の同様な連射（，１３０
）とで構成され、前記第１の連射（１２Ｂ　’）は前記
スリーブ（１２１）の一端部近くでそのスリーブの表面
内に設けられ、前記第１の連射（１２８）の側壁は互い
に平行であって、直交する半径方向に小さい距離だけ隔
てられ、前記第２の連射（１３０）は前記スリーブの他
端部近くで前記第１の連射から９０度隔てられることを
特徴とする直接駆動回転サーボ弁。（８）特許請求の範囲第１項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記トルク管（２６）は、前記モータへの
信号が無い時に前記通路の間の連絡を断つために前記ス
プール部材（４２）を中心に置くように常に動作するこ
とを特徴とする直接駆動回転サーボ弁。（９）ハウジング（，１２’）およびこのハウジング内
で高流体圧源（１９０）に連結されるポー）　（３４，
３６，３８゜４０）と、低流体圧源（１９２）と、第１
の被制御流体圧導管（１９４）および第２の被制御流体
圧導管（１９Ｂ）と、前記ハウジング（１２’）内のス
リーブ（１７１）であって、作動流体をそのスリーブ（
１７１）の内部へ送る導管要素（１５８，１６０，１５
８”、１６０’　）を含むスリーブ（１７１）と、前記
ボート（３４，３６，３８，４０）へ被制御流体を送る
通路（１８２，１８４，１８６，１８８）を含み、前記
スリーブ（１７１）内を動くことができるスプール部材
（１８０）と、前記スリーブ（１７１）内で前記スプー
ル部材（１８０）を動かすために連結されるトルクモー
タ装置（１０）とを含む直接駆動回転サーボ弁において
、前記各ボート（３４，３６，３８，４０）は前記ハウ
ジング（１２’）内で前記スリーブを囲む環に連結され
、前記スリーブ（’１７１）は、一対の全体として円板
形の端部キャップ（５６’　、５８’　）　　と、それ
瀞らの端部キャップの間の複数の孔あき円板（１４４゜１
４６．１４６’　、１６２）とで構成され、それらの円
板と前記端部キャップは互いにろう付けされ、かつ、前
記高流体圧源（１９０）を前記スプール部材（１８０）
に通じさせる第１の半径方向に向けられている通路（１
５８’　、１６０’　）と、前記低流体圧源（１９２）
を前記スプール部材（１８０）に連結する半径方向に向
けられている第２の通１．（１５８，１６０：＋　　と
、前記第１の被制御流体圧導管（１９６）を前記第１の
通路（１５ぎ。１６０’）および前記第２の通路（１５８，１６０）の
近くで前記スプール部材（１８０）に通じさせる軸線方
向に向けられた第１の内部通路（１γ４）と、前記第２
の被制御流体圧導管（ｊ９４）を前記第１の通路（１５
８’　。１６０′）および前記第２の通路（１５８，１６０）　
　の近くで前記スプール部材（１８０）に通じさせる軸
線方向に向けられた第２の内部通路（１７６）とを前記
スリーブが有するように、前記円板と前記端部キャップ
は互いにろう付けされるとともに機械加工され、前記高
い流体圧を前記第１の被制御流体圧導管（１９４）へ送
るように、前記半径方向に向けられている前記第１の通
路（１５８’　、１６０’　）と軸線方向に向けられて
いる前記第１の内部通路（１７４）の間と、半径方向に
向けられている前記第２の通路（１５８゜１６０）と軸
線方向に向けられている前記第２の内部通路（１７６）
の間とのそれぞれの連絡を制御するために前記スプール
部材（１８０）は前記トルクモータ装置により第１の向
きに回転でき、かつ前記高い流体圧を前記第２の被制御
流体圧導管（１９６）へ送るように、前記半径方向に向
けられている前記第１の通路（１５Ｂ’　、１６０”）
　　と軸線方向に向けられている前記第２の内部通路（
１７６）の間と、半径方向に向けられている前記第２の
通路（１５８，１６０）と軸線方向に向けられている前
記第１の内部通路（１７４’）の間とのそれぞれの連絡
を制御するために前記スプール部材（１８０）は前記ト
ルクモータ装置によシ第１の向きに回転できることを特
徴とする直接駆動回転サーボ弁。０■特許請求の範囲第９項記載の直接駆動回転サーボ弁
であって、前記スプール部材Ｃ１８０’）は複数の計量
ボー）　（１８２，１８４，１８６，１８８）を含み、
少なくとも１つの計量ボートが前記高流体圧源（１９０
）と軸線方向に向けられている１つの前記内部通路（１
７４）の間の流れ食制御し、別の計量ポートが前記低流
体圧源（１９２：ｌと軸線方向に向けられている別の前
記内部通路（１７６）の間の流れを制御することを特徴
とする直接駆動回転サーボ弁。ａυ特許請求の範囲第１０項記載の直接駆動回転サーボ
弁であって、前記各計量ポー）　（１８２，１８４゜１
８６　、１８８　）は円形のオリフィス（１８４，１８
８）　　に相互に連結される長方形のオリフィス（１８
２，１８６）を含み、それらのオリフィスは、前記ボー
トの最初の開放が、半径方向に向けられている１つの前
記通路の縁部と１つの前記円形オリフィスの縁部の間に
行なわれるよう庁寸法に作られ、かつ配置されることを
特徴とする直接駆動回転サーボ弁。