JPS6338781A - Electropneumatic proportional valve - Google Patents

Electropneumatic proportional valve

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JPS6338781A
JPS6338781A JP18086486A JP18086486A JPS6338781A JP S6338781 A JPS6338781 A JP S6338781A JP 18086486 A JP18086486 A JP 18086486A JP 18086486 A JP18086486 A JP 18086486A JP S6338781 A JPS6338781 A JP S6338781A
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output port
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Tetsuro Tokuda
徳田 哲朗
Naotake Koneyama
尚武 小根山
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Abstract

PURPOSE:To enhance the responsiveness of an electropneumatic proportional valve driven by an actuator, by acting the fluid pressure of an output port upon a feed-back chamber formed in a spool in the proportional valve. CONSTITUTION:A valve part 11 in a proportional valve has output ports 17a, 17b and discharge ports 18a, 18b, and a spool 20 changes over the communication of a supply port 16 among the above-mentioned ports. Further, the pressure of the output ports 17a, 17b is applied to feed-back chambers 25, 38. Accordingly, the valve may feed and discharge pressure fluid into and from an actuator and holds the pressure of the fluid at predetermined value. Further, the pressure difference between the outlet ports may be made to constant, thereby it is possible to enhance the responsiveness of the actuator.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ストローク終端において一定の作用力を保持
する必要があるアクチュエータの駆動のための電空比例
弁に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electropneumatic proportional valve for driving an actuator that needs to maintain a constant acting force at the end of its stroke.

[従来の技術] 例えば、スポット溶接においては、通電中の電極を一定
の作用力で押圧するために、上記電極を駆動するアクチ
ュエータには、ストローク終端において一定の作用力を
保持することが要求される。
[Prior Art] For example, in spot welding, in order to press an energized electrode with a constant force, the actuator that drives the electrode is required to maintain a constant force at the end of the stroke. Ru.

従来、この種アクチュエータの駆動回路を構成するには
、通常、第16図に示すように、流体圧シリンダ1のw
!A′Ih側圧力室2側圧帰室2力室3に選択的に空気
源4の高圧空気を給排する5ポート電磁弁5と、該電磁
弁5の出力ポートの一方と駆動側圧力室2間の流路に配
設される電空比例弁6とが使用される。該電空比例弁6
は、ソレノイドへの通電量に比例する流体圧を出力する
ものである。
Conventionally, in order to configure a drive circuit for this type of actuator, normally, as shown in FIG.
! A'Ih side pressure chamber 2 side pressure return chamber 2 A 5-port solenoid valve 5 that selectively supplies and discharges high-pressure air from an air source 4 to and from the force chamber 3, one of the output ports of the solenoid valve 5, and the drive side pressure chamber 2 An electropneumatic proportional valve 6 disposed in the flow path between the two is used. The electropneumatic proportional valve 6
outputs a fluid pressure proportional to the amount of current applied to the solenoid.

上記流体圧シリンダlは、図示の状態において電磁弁5
及び電空比例弁6に通電すると、5ポート電磁弁5の流
路が切換わって、高圧空気源4の高圧空気が電空比例弁
6を通って駆動側圧力室2に供給されるとともに、復帰
側圧力室3の流体が排出され、この場合に、駆動側圧力
室2に供給される流体圧力は、電空比例弁6への通電量
に比例する流体圧によって制御されるので、流体圧シリ
ンダlのピストンは、駆動ストローク終端においてへの
通電量に比例した所定の作用力を保持している。
The fluid pressure cylinder l has a solenoid valve 5 in the illustrated state.
When the electro-pneumatic proportional valve 6 is energized, the flow path of the 5-port solenoid valve 5 is switched, and high-pressure air from the high-pressure air source 4 is supplied to the drive-side pressure chamber 2 through the electro-pneumatic proportional valve 6. The fluid in the return side pressure chamber 3 is discharged, and in this case, the fluid pressure supplied to the drive side pressure chamber 2 is controlled by the fluid pressure proportional to the amount of current supplied to the electropneumatic proportional valve 6. The piston of the cylinder l maintains a predetermined acting force proportional to the amount of current applied to it at the end of the drive stroke.

弁5.6への通電を断つと、それらが図示の状態に切換
わるので、空気源4の高圧空気が復帰側圧力室3に供給
されるとともに駆動側圧力室2の流体が排出され、流体
圧シリンダ1は図示の状態に復帰する。
When the power to the valves 5 and 6 is cut off, they switch to the state shown in the figure, so that the high-pressure air from the air source 4 is supplied to the return side pressure chamber 3, and the fluid in the drive side pressure chamber 2 is discharged, and the fluid The pressure cylinder 1 returns to the state shown.

しかしながら、上記アクチュエータの駆動回路では、2
個のソレノイドを必要とするばかりでなく、2個のソレ
ノイドの性質ガ相違するために、それらの通電系統が異
なり、そのため全体として比較的高価なものとなり、ま
た上記のように通電系統が異なるため、作業中にいずれ
の通電系統に故障があってもアクチュエータが誤動作し
ないようにする配慮が必要になる。
However, in the above actuator drive circuit, 2
Not only do they require separate solenoids, but because the properties of the two solenoids are different, their energization systems are different, which makes the whole thing relatively expensive. , consideration must be given to prevent the actuator from malfunctioning even if there is a failure in any of the energizing systems during work.

また、上記のように複数の弁を直列的に接続することは
、圧力流体に対して大きな抵抗を与えることになり、好
ましいことではない、特に、これらの弁によって駆動さ
れるアクチュエータの起動及び安定的な出力の発生に遅
れが生じることは、アクチュエータによって行う作業の
能率に大きな影コを及ぼすことになるので、それを改善
することが望まれる。
Furthermore, connecting multiple valves in series as described above creates a large resistance to the pressure fluid, which is not desirable, especially when starting and stabilizing the actuators driven by these valves. A delay in the generation of a physical output has a large impact on the efficiency of the work performed by the actuator, so it is desirable to improve this.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、ストローク終端で一定の作用力を保持するこ
とが必要なアクチュエータを、安価な単一の弁によって
駆動可能にするとともに、アクチュエータの対向する圧
力室に連通させる一対の出力ポートの圧力流体の差圧を
、応答性よ〈一定値に設定可能にすることを、解決しよ
うとする問題点とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention enables an actuator that requires a constant acting force to be maintained at the end of its stroke to be driven by a single, inexpensive valve, and also enables pressure chambers facing each other in the actuator to be driven by a single inexpensive valve. The problem to be solved is to make it possible to set the differential pressure of the pressure fluid between a pair of output ports that communicate with each other to a constant value in terms of responsiveness.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、供給ポート、第1及び第2の出力ポート、並
びに第1及び第2の排出ポートを有する弁本体内に、各
ポート間の流路を切換える弁部材を設けた弁部と、該弁
部材の一端に駆動力を作用させる駆動部と、該弁部材の
他端に復帰力を作用させる復帰ばねを備えた弁において
、上記弁部を、中立位置を境にした弁部材の変位によっ
て、供給ポートと出力ポートの一方、排出ポートと出力
ポートの他方をそれぞれ連通させるとともに、供給ポー
トを閉鎖して第1または第2の出力ポートを排出ポート
に絞り状態で連通可能とした5ポート弁として構成し、
上記弁本体に、弁部材に対して駆動及び復帰方向にフィ
ードバック流体圧を作用させる第1及び第2のフィード
バック室と、それらのフィードバック室と各出力ポート
とを連通させる第1及び第2のフィードバック通路を設
け、上記駆動部を、弁部材に対して比例ソレノイドへの
通電量に比例した駆動力が出力される駆動力発生手段に
よって構成し、それによって上記問題点を解決したもの
である。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a valve body having a supply port, first and second output ports, and first and second discharge ports, which switches the flow path between each port. In a valve including a valve part provided with a valve member, a drive part that applies a driving force to one end of the valve member, and a return spring that applies a return force to the other end of the valve member, the valve part is placed in a neutral state. By displacing the valve member across the position, one of the supply port and the output port and the other of the discharge port and the output port are brought into communication, respectively, and the supply port is closed and the first or second output port is connected to the discharge port. Configured as a 5-port valve that allows communication in a throttled state,
First and second feedback chambers that act on the valve body to apply feedback fluid pressure in the drive and return directions to the valve member, and first and second feedback chambers that communicate the feedback chambers with each output port. The above-mentioned problem is solved by providing a passage and constructing the driving section by a driving force generating means that outputs a driving force to the valve member that is proportional to the amount of current applied to the proportional solenoid.

[作 用] 比例ソレノイドに非通電のときは、スプールが復帰ばね
の付勢力によって変位し、供給ポートと第2出力ポート
間の流路及び第1出力ポートと第1排出ポート間の流路
が連通している。したがって、第1フイードバツク室は
第1排出ポートに連通し、第2フイードバツク室には第
2フィードバック通路を通って圧力流体が供給されてい
る。
[Operation] When the proportional solenoid is de-energized, the spool is displaced by the biasing force of the return spring, and the flow path between the supply port and the second output port and the flow path between the first output port and the first discharge port are closed. It's communicating. Accordingly, the first feedback chamber communicates with the first exhaust port, and the second feedback chamber is supplied with pressure fluid through the second feedback passage.

この状態において、比例ソレノイドに通電すると、駆動
部からソレノイドへの通電量に比例した駆動力が出力さ
れ、スプールが復帰ばねの付勢力に抗して変位して、供
給ポートと第1出力ポート間の流路及び第2出力ポート
と第2排出ポート間の流路が連通ずるので、第2フイー
ドバツク室におけるフィードバック流体圧が減少すると
ともに、第1フイードバツク室のフィードバック流体圧
が増加する。
In this state, when the proportional solenoid is energized, a driving force proportional to the amount of energization from the drive unit to the solenoid is output, and the spool is displaced against the biasing force of the return spring, causing a gap between the supply port and the first output port. Since the flow path between the second output port and the second discharge port communicate with each other, the feedback fluid pressure in the second feedback chamber decreases and the feedback fluid pressure in the first feedback chamber increases.

これによって、第1フイードバツク室の流体圧が設定値
よりも大きくなると、スプールが逆方向に変位して、第
1フイードバツク室の流体圧が減少し、tJIj2フィ
ードバー2り室の流体圧が増加する。
As a result, when the fluid pressure in the first feedback chamber becomes larger than the set value, the spool is displaced in the opposite direction, the fluid pressure in the first feedback chamber decreases, and the fluid pressure in the second feed bar chamber increases. .

比例ソレノイドの通電量が復帰ばねの付勢力によって決
まる一定値以上の場合には、上述したスプールの変位に
よって、スプールは、比例ソレノイドの通電量に比例し
た駆動力と復帰ばねの付勢力及び第1フイードバツク室
の流体圧による作用力がバランスして、供給ポートと第
1出力ポートが遮断し、第2出力ポートと第2排気ポー
トが絞り状態で連通ずる設定状態に保持され、第1出力
ポートの出力圧が比例ソレノイドへの通電量によって定
まる所定の圧力に設定される。
When the amount of energization of the proportional solenoid is equal to or higher than a certain value determined by the biasing force of the return spring, due to the displacement of the spool described above, the spool receives a driving force proportional to the amount of energization of the proportional solenoid, the biasing force of the return spring, and the first The force exerted by the fluid pressure in the feedback chamber is balanced, the supply port and the first output port are cut off, the second output port and the second exhaust port are maintained in a throttled state, and the first output port is kept in communication with each other. The output pressure is set to a predetermined pressure determined by the amount of current applied to the proportional solenoid.

この場合、スプールは両端に作用する第1、第2フイー
ドバツク室の流体圧の差圧、換言すれば一第1、第2出
力ポートの流体圧の差圧によって変位し、この差圧は各
出力ポートの流体圧が最終的な設定値に達する以前に一
定になるので、非常に応答性よくアクチュエータの加圧
力が一定になる。
In this case, the spool is displaced by the difference in fluid pressure between the first and second feedback chambers acting on both ends, in other words, the difference in fluid pressure between the first and second output ports. Since the fluid pressure in the port becomes constant before reaching the final set point, the pressure applied to the actuator becomes constant in a very responsive manner.

[実施例] 第1図ないし第6図は本発明の第1実施例を示し、この
電空比例弁は、弁部11、駆動部12及びベース13で
構成されている。
[Embodiment] FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention, and this electropneumatic proportional valve is composed of a valve section 11, a driving section 12, and a base 13.

上記弁部11における弁本体15は、圧力流体の供給ポ
ート16に接続される第1及び第2の出力ポート17a
、17b 、並びに第1及び第2の排出ポート18a 
、 18bを備え、弁本体15には上記各ポートに連通
ずる開口を開設したスリーブ19を内設し、該スリーブ
19内に、供給ポート16と出カポ−) 17a。
The valve body 15 in the valve section 11 has first and second output ports 17a connected to the pressure fluid supply port 16.
, 17b, and the first and second exhaust ports 18a
, 18b, and the valve body 15 is provided with a sleeve 19 having openings communicating with each of the ports, and within the sleeve 19 are a supply port 16 and an output port 17a.

17b間の流路と、出力ポート17a、17bと排出ポ
ート18a、18b間の流路とを切換えるセンタ切替の
スプール20が摺動自在に嵌挿されている。
A center switching spool 20 is slidably inserted to switch the flow path between the output ports 17a and 17b and the flow path between the output ports 17a and 17b and the discharge ports 18a and 18b.

上記スプール20は、供給ポート16と第2出力ポート
17b間の流路及び第1出゛カポート17aと第1排出
ポート18a間の流路が通通し、第2排出ボー)18b
が閉鎖する状態から、供給ポート16と第1出力ポート
17a間の流路及び第2出力ポート17bと第2排出ポ
ート18b間の流路が連通し、第1排出ボー) 18a
が閉鎖する状態に変位する間に、供給ポー)1Bが閉鎖
して第1出カポ−)17aと第1排出ポー) 18a間
の流路だけが絞り状態で連通ずる第1の中間状態と、供
給ポート16が閉鎖して第2出力ポート17bと第2排
出ポート18b間の流路だけが絞り状態で連通ずる第2
の中間状態とを有するものである(第2図参照)。
The spool 20 has a flow path between the supply port 16 and the second output port 17b and a flow path between the first output port 17a and the first discharge port 18a, and a second discharge port 18b.
From the closed state, the flow path between the supply port 16 and the first output port 17a and the flow path between the second output port 17b and the second discharge port 18b are communicated, and the first discharge port 18a is opened.
A first intermediate state in which the supply port (1B) is closed and only the flow path between the first output port (17a) and the first discharge port (18a) is in communication in a constricted state while the supply port (1B) is displaced to a closed state; The supply port 16 is closed and only the flow path between the second output port 17b and the second discharge port 18b communicates in a throttled state.
(See Figure 2).

上記弁本体15内のスリーブ19の両端には、ストッパ
21とばね座22が嵌挿され、弁本体15のばね座側端
部はカバー23によって閉鎖されている。ストッパ21
は、軸線方向に貫通孔24を有し、ばね座22とスプー
ル20との間には第1フイードバツク室25が形成され
、スプール20は第1フイードパ7り室25内に縮設さ
れ復帰ばね26の付勢力によってストッパ21に押圧さ
れ、スプールの端面に突設された軸杆27は、上記貫通
孔24に延設されている。
A stopper 21 and a spring seat 22 are fitted into both ends of the sleeve 19 inside the valve body 15, and the spring seat side end of the valve body 15 is closed by a cover 23. Stopper 21
has a through hole 24 in the axial direction, a first feedback chamber 25 is formed between the spring seat 22 and the spool 20, the spool 20 is contracted in the first feedback chamber 25, and a return spring 26 is formed. A shaft rod 27 that is pressed against the stopper 21 by the urging force of the spool and protrudes from the end face of the spool extends into the through hole 24 .

一方、駆動部12は、一端が上記軸杆27に当接する棒
杆29を、コイルへの通電により固定鉄心31に吸引さ
れる可動鉄心32に連結し、これらによって構成される
ソレノイドは、両鉄心31.32間の吸引力がコイルへ
の通電量にほぼ比例する比例ソレノイド30として構成
している。
On the other hand, the drive unit 12 connects the rod 29, one end of which is in contact with the shaft rod 27, to the movable core 32, which is attracted to the fixed core 31 by energizing the coil. It is configured as a proportional solenoid 30 in which the attraction force between 31 and 32 is approximately proportional to the amount of current applied to the coil.

上記ベース13は、供給口P、アクチュエータ1のWA
動玄室23に連通される2つの出力口A、B及び2つの
排出口E a、E b並びにこれらの各開口に各別に連
通ずる通路(図示省略)を有し、これらの通路は、ベー
ス13上に弁部11を載置固定したときに、弁部11に
おける各ボー) 16,17a、1?b。
The base 13 has a supply port P and a WA of the actuator 1.
It has two output ports A and B and two discharge ports E a and E b that communicate with the moving chamber 23 , and passages (not shown) that communicate with each of these openings separately. When the valve part 11 is placed and fixed on top, each bow in the valve part 11) 16, 17a, 1? b.

18a 、 18bに各別に連通ずるように構成されて
いる。また、出力口Aに連通ずる通路は、弁本体15に
開設した第1フィードバック通路36によって第1フイ
ードバツク室25に連通させ、出力口Bに連通ずる通路
は、弁本体15に開設した第2フィードバック通路37
によって、スプール20とストー/パ21との間の第2
フイードバツク室38に連通させている。
18a and 18b, respectively. Further, the passage communicating with the output port A is communicated with the first feedback chamber 25 through the first feedback passage 36 opened in the valve body 15, and the passage communicating with the output port B is connected with the first feedback chamber 25 through the first feedback passage 36 opened in the valve body 15. aisle 37
By this, the second
It communicates with a feedback room 38.

第1図中、符号39はコイルに給電するソケットである
In FIG. 1, reference numeral 39 is a socket for feeding power to the coil.

次に、第1図ないし第6図を参照して、上記第1実施例
の作用を説明する。
Next, the operation of the first embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 to 6.

第1図は比例ソレノイド30が非通電の状態を示し、ス
プール20は復帰ばね26の付勢力fkによって変位し
て、第2排出ポート18bが閉鎖し、供給ボー)16と
第2出力ポート17b間の流路、及び第1出カポ−)1
7aと第1排出ポートlBa間の流路が連通し、第2フ
イードバツク室38には第2出力ポート17bから第2
フィードバック通路37を通って圧力流体が供給されて
おり、一方、第1フイードバツク室25は第1フィード
バック通路36によって第1排出ポート18aに連通し
ている。
FIG. 1 shows a state in which the proportional solenoid 30 is de-energized, the spool 20 is displaced by the urging force fk of the return spring 26, the second discharge port 18b is closed, and the gap between the supply bow 16 and the second output port 17b is flow path, and first output capo) 1
7a and the first discharge port IBa communicate with each other, and the second feedback chamber 38 has a flow path between the second output port 17b and the second
Pressure fluid is supplied through a feedback passage 37, while the first feedback chamber 25 communicates with the first discharge port 18a by a first feedback passage 36.

この状態で比例ソレノイド30のコイルに一定値以上の
通電量で通電すると、固定鉄心31と可動鉄心32間に
、コイルへの通電量に比例した吸引力Fを生じ、過渡的
にこの吸引力Fと第2フイードバツク室38における流
体圧の作用力fbとの和が復帰ばね26の付勢力fkよ
りも大きくなると、その力によってスプール20が変位
する。この場合、スプール20には、ソレノイド30へ
の通電当初から第2フィードバック室3日の流体圧によ
る作用力rbが作用し、第1フイードバツク室25は外
部に開放されているので、スプール20は速やかに変位
する。
In this state, when the coil of the proportional solenoid 30 is energized with an amount of current greater than a certain value, an attractive force F proportional to the amount of current applied to the coil is generated between the fixed core 31 and the movable core 32, and this attractive force F is transient. When the sum of the acting force fb of the fluid pressure in the second feedback chamber 38 becomes larger than the biasing force fk of the return spring 26, the spool 20 is displaced by this force. In this case, the acting force rb due to the fluid pressure in the second feedback chamber 3 days after the energization of the solenoid 30 acts on the spool 20, and since the first feedback chamber 25 is open to the outside, the spool 20 is quickly turned off. Displaced to.

コイルへの通電量が復帰ばね26の付勢力fkによって
定まる一定の通電ticよりも大きいときは、上記スプ
ール20の変位により、それが第1排出ポー)18aを
閉鎖し、出力ポート16と第1出力ポート17a間の流
路及び第2出力ポート17bと第2排出ポート18b間
の流路を連通させる位ヱまで過渡的に変位する(第3図
参照)。
When the amount of energization to the coil is larger than the constant energization tic determined by the biasing force fk of the return spring 26, the displacement of the spool 20 causes it to close the first discharge port 18a and connect the output port 16 and the first It is transiently displaced to a position where the flow path between the output ports 17a and the flow path between the second output port 17b and the second discharge port 18b are brought into communication (see FIG. 3).

これによって、第1フイードバツク室25に第1出力ポ
ート17aからの圧力流体が供給されて、第1フイード
バツク室25の流体圧による作用力faが増加するとと
もに、第2出力ポート17bの流体が第2排出ボー) 
18bから流出して、第2フイードバツク室38の流体
圧による作用力fbが低下するので、それに伴ってスプ
ール20が変位しく第4図参照)、最終的には第5図の
状態で第1出力ポート17aに設定圧が得られる。
As a result, the pressure fluid from the first output port 17a is supplied to the first feedback chamber 25, the acting force fa due to the fluid pressure in the first feedback chamber 25 increases, and the fluid in the second output port 17b is supplied to the second output port 17a. discharge bow)
18b, the acting force fb due to the fluid pressure in the second feedback chamber 38 decreases, and the spool 20 is accordingly displaced (see Fig. 4), and finally the first output is in the state shown in Fig. 5. A set pressure is obtained at port 17a.

上述のように、スプール20はその両端に作用するフィ
ードバック室25.38における流体圧の作用力fa、
fbの差、換言すれば第1出力ポート18aと第2出力
オート18bにおける流体圧の差圧によって変位するが
、この差圧は、第1出力ポート17aの流体圧がコイル
への通電量によって定まる一定の圧力に保持される以前
にほぼ一定になるので、これによって駆動されるアクチ
ュエータの出力は、アクチュエータの老幼ストローク中
において既に一定の設定値に達することになり、すぐれ
た応答性が得られる。
As mentioned above, the spool 20 has a fluid pressure acting force fa in the feedback chamber 25.38 acting on both ends of the spool 20.
The displacement is caused by the difference in fb, in other words, the differential pressure between the fluid pressures at the first output port 18a and the second output auto 18b, and this differential pressure is determined by the fluid pressure at the first output port 17a and the amount of current applied to the coil. Since the pressure becomes almost constant before being held at a constant pressure, the output of the actuator driven by this will already reach a constant set value during the actuator's stroke, providing excellent responsiveness. .

ソレノイド30への通11tffiが前記ic以下の場
合には、スプール20が、吸引力Fと第2フイードバツ
ク室38の作用力fbの和が復帰ばね26の付勢力fk
と等しい第1の中間状態に保持されるので、第2の出カ
ポ−)17aの圧力がソレノイド30へノ通電量に比例
した流体圧pbに保持される(第6図参照)。
When the flow 11tffi to the solenoid 30 is less than the above IC, the spool 20 is activated so that the sum of the suction force F and the acting force fb of the second feedback chamber 38 is equal to the biasing force fk of the return spring 26.
Since the pressure of the second output capacitor 17a is maintained at the fluid pressure pb which is proportional to the amount of current supplied to the solenoid 30 (see FIG. 6).

第7図は、比例ソレノイド30への通電量の百分比と出
力口A、Hにおける流体圧との関係の実験例を示し、こ
の実験例においては、比例ソレノイド30への通電量が
約25%より多いときは、出力口Aの流体圧PAがソレ
ノイドへの通電量に比例して増加し、通電量が約10〜
25%のときは、出力口Bの流体圧PBがソレノイドへ
の9通電量に比例して減少することを示している。
FIG. 7 shows an experimental example of the relationship between the percentage of the energization amount to the proportional solenoid 30 and the fluid pressure at the output ports A and H. In this experimental example, the energization amount to the proportional solenoid 30 is about 25%. When the amount is high, the fluid pressure PA at the output port A increases in proportion to the amount of energization to the solenoid, and the amount of energization increases from about 10 to
25% indicates that the fluid pressure PB at the output port B decreases in proportion to the amount of current supplied to the solenoid.

第8図は、比例ソレノイド30への通電量を最大通電量
の95%とした場合における流体圧シリンダ1の加圧力
、駆動側圧力室2の流体圧PA及び復帰側圧力室3の流
体圧PBの時間的変化を示すものである。同図によって
明らかなように、流体圧PAとPBが一定の圧力に達し
ないうちに両者間の差圧、換言すれば流体圧シリンダの
加圧力がほぼ一定に保たれ、したがって流体圧シリンダ
が所要の加圧力に到達するまでの時間が著しく短縮され
る。
FIG. 8 shows the pressurizing force of the fluid pressure cylinder 1, the fluid pressure PA of the drive side pressure chamber 2, and the fluid pressure PB of the return side pressure chamber 3 when the amount of current applied to the proportional solenoid 30 is 95% of the maximum amount of current applied. This shows the change over time. As is clear from the figure, before the fluid pressures PA and PB reach a certain pressure, the differential pressure between them, in other words, the pressurizing force of the fluid pressure cylinder is kept almost constant, and therefore the fluid pressure cylinder is The time required to reach the pressing force of 1 is significantly shortened.

第9図ないし第12図は第1実施例の変形例を示し、各
図はそれぞれ第3図ないし第6図に対応する状態を示し
ている。この変形例は、スプール40が4つのランドを
有する出力ポート切替スプールであること以外、その構
成及び作用が第1実施例と同じであるから、図中に同一
の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIGS. 9 to 12 show modifications of the first embodiment, and each figure shows a state corresponding to FIGS. 3 to 6, respectively. This modification has the same structure and function as the first embodiment except that the spool 40 is an output port switching spool having four lands, so the same reference numerals are given in the drawings and a detailed explanation will be provided. is omitted.

第13図は本考案の第2実施例を示し、この第2実施例
では、パイロット作動の弁部41、駆動部42及びベー
ス43を備え、上記駆動部42を、鉄心間の吸引力がコ
イルへの通電量に比例する比例ソレノイドと、該比例ソ
レノイドへの通電量に比例したパイロット流体圧を出力
するパイロット弁部とを備えた電空パイロ−、ト比例弁
で構成している。
FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. This second embodiment includes a pilot-operated valve section 41, a drive section 42, and a base 43, and the drive section 42 is controlled by the attraction force between the cores of the coil. The electro-pneumatic pyro valve includes a proportional solenoid that is proportional to the amount of current applied to the proportional solenoid, and a pilot valve section that outputs a pilot fluid pressure that is proportional to the amount of current applied to the proportional solenoid.

一方、弁部41は、第2フィードバック室3日と駆動部
42の間にパイけ一部 トラリンダ45ヲ設け、該シリ
ンダ45は、第2フイードバツク室38を貫通する軸杆
の先端に固定したパイロットピストン46によって、パ
イロット室47と呼吸室4日とに区画し、パイロット室
47は駆動部42における電空パイロット比例弁の出力
ポートに、呼吸室48は外気に連通させている。また、
弁部41には、ベース43における供給口Pから駆動部
42にパイロット用−次流体を供給するパイロット通路
49が開設されている。
On the other hand, the valve part 41 is provided with a cylinder part 45 between the second feedback chamber 38 and the drive part 42, and the cylinder 45 is connected to a pilot fixed to the tip of a shaft rod passing through the second feedback chamber 38. The piston 46 divides the chamber into a pilot chamber 47 and a breathing chamber 4, with the pilot chamber 47 communicating with the output port of the electropneumatic pilot proportional valve in the drive unit 42, and the breathing chamber 48 communicating with the outside air. Also,
A pilot passage 49 is provided in the valve portion 41 to supply pilot fluid from the supply port P in the base 43 to the drive portion 42 .

第2実施例の他の構成は、第1実施例の場合と実質的に
同じであるから、図中の同一または相当部分に同一の符
号を付して、詳細な説明は省略する。また、第2実施例
の作用も、パイロット流体圧によりスプール20を駆動
する以外は、第1実施例と同じである。
Since the other configuration of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, the operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the spool 20 is driven by pilot fluid pressure.

第14図は第2実施例の変形例を示すもので、ばね座5
1の一部をカバー23側に突出させ、該突出部52にM
lフィードバック室25内に突出するバイアスポルト5
3を気密に螺挿し、バイアスポルト53ノ先端とスプー
ル20との間に復帰ばね26を縮設している。上記バイ
アスポルト53は、ばね座51に対して進退させること
によって復帰ばね26の付勢力をX18Ii!iするも
ので、ロックナ−7ト54によって任意の位置に固定さ
れる。
FIG. 14 shows a modification of the second embodiment, in which the spring seat 5
1 is made to protrude toward the cover 23 side, and the protruding portion 52 is
l Bias port 5 protruding into the feedback chamber 25
3 is screwed in airtightly, and a return spring 26 is compressed between the tip of the bias port 53 and the spool 20. By moving the bias port 53 forward and backward relative to the spring seat 51, the biasing force of the return spring 26 is increased to X18Ii! It is fixed in any position by a lock nut 54.

上記変形例の他の構成及び作用は、復帰ばね26の付勢
力fkが調fffim能である以外は第2実施例と同じ
である。
The other structure and operation of the above modification are the same as those of the second embodiment except that the biasing force fk of the return spring 26 is adjustable.

第15図は本考案の第3実施例を示し、この第3実施例
の弁部61は、スプール20における駆動部42と反対
側端に形成された差圧室62を有し、該差圧室は、スプ
ール20と一体の軸杆63に固定された差圧ピストン6
4によって、第1フイードバツク室65と第2フイード
バツク室66とに区画し、第1フイードバツク室65内
に復帰ばね67が縮設されている。
FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention, and a valve section 61 of this third embodiment has a differential pressure chamber 62 formed at the end of the spool 20 opposite to the drive section 42, and the differential pressure The chamber includes a differential pressure piston 6 fixed to a shaft rod 63 integrated with the spool 20.
4 into a first feedback chamber 65 and a second feedback chamber 66, and a return spring 67 is compressed within the first feedback chamber 65.

第3実施例の他の構成及び作用は第2実施例と同じであ
るから、図中に同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。
Since the other configurations and operations of the third embodiment are the same as those of the second embodiment, the same reference numerals are given in the drawings and detailed explanations are omitted.

[発明の効果] 本発明は、1個のソレノイドで動作する電空比例弁によ
って、アクチュエータへの圧力流体を給排するとともに
、その流体圧を所望の圧力に保持することができるので
、ストローク終端において一定の作用力を保持すること
が要求されるアクチュエータ駆動用の弁を、安価なもの
にすることができる。
[Effects of the Invention] The present invention is capable of supplying and discharging pressure fluid to an actuator and maintaining the fluid pressure at a desired pressure using an electropneumatic proportional valve operated by a single solenoid. A valve for driving an actuator that is required to maintain a constant acting force can be made inexpensive.

また、スプールに付設したフィードバック室に出力ポー
トの流体圧を作用させ、その流体圧の差圧でスプールを
変位させることによって、出力ポート間の差圧が一定に
なるようにしているので、アクチュエータの応答性を著
しく高めることができる。
In addition, the fluid pressure of the output port is applied to the feedback chamber attached to the spool, and the spool is displaced by the difference in fluid pressure, so that the differential pressure between the output ports is kept constant. Responsiveness can be significantly improved.

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

第1図は本発明の第1実施例の要部縦断正面図、第2図
は同上回路図、第3図ないし第6図は作動説明図、第7
図は通電量と設定出力圧の関係を示す線図、第8図は駆
動側及び復帰側圧力室並びにアクチュエータの加圧力の
変化を示す線図、第9図ないし第12図は、第1実施例
の変形例の作動説明図、第13図は本考案の第2実施例
の要部縦断正面図、第14図は第2実施例の変形例の要
部縦断正面図、第15図は本考案の第3実施例の要部縦
断正面図、第16図は従来の流体圧シリンダの制御回路
図である。 11.41,61・・弁部、 12,42 ・・駆動部
、15・・弁本体、   16や番供給ポート、17a
、17b φ・出力ポート。 18a、18b・−排出ポート、 20.40 舎・スプール、 25.38,65.66 − ・フィード/くツク室、
26.67−#復帰ばね、30争・比例ソレノイド、3
1・・固定鉄心、  32・・可動鉄心、3G、37 
 ・・フィードバック通路。 特許出願人 ニスエムシー株式会社 第1図 第 2 口 第16  図 ()                       
   <SS                   
       へ、手糸売有口正書 (自発) 昭和62年 1月、20日 1〜: 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、$件の表示 昭和61年特許願第180884号 2、発明の名称 電空比例弁 3、補正をする者 本件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区新[1−18−4 名称  ニスエムシー株式会社 取締役社長 大 村  進 4、代  理  人  〒1130   電話(343
)13755住 所 東京都新宿区西新宿1丁目9番1
2号自   発 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明及び図面の簡単な補正の内容 (1)明細書第3頁第2行に記載の「第18図」を、「
第17図」と補正します。 (2)同第4頁第1行に記載の「への通電量」を、「電
空比例弁6への通電量」と補正します。 (3)同第4頁第10行に記載の「性質ガ」を、「性質
が」と補正します。 (4)同第14頁第13行に記載の「第2出力オー)・
」を、「第2出力ポート」と補正します。 (5)同第16頁第1行に記載の「通電量の95%」を
、「通′rri量のおよそ60%」と補正します。 (6)同第18頁:jIJ18行及び第18頁第16行
に記載の「本考案」を、r本発明」と補正します。 (7)同第19頁第8行と第9行の間に、下記の記載を
挿入します。 記 「第16図A、Bは、第2図と同様の回路によってシリ
ンダの駆動速度を制御した場合の一例を示し、比例ソレ
ノイド30への通Tt量を、復帰ばね26の付勢力fk
によって定まる一定の通電量icより大きくするとシリ
ンダが加速し、小さくすると減速する。またシリンダの
ストローク端における加圧力は、比例ソレノイド30へ
の通電量と一定の通電量icとの差ieによって任意に
制御することができる。 上記実施例は、1個のソレノイドによってシリンダを駆
動するので、ソレノイドへの通電量によってシリンダと
前後進、加減速を制御することができ、しかも絞りによ
る減速と比べて背圧の上昇によるパウンド現象を生じな
いので、スムーズに減速させることができる。」 (8)同第20頁第15行に記載の「第16図は」を、
rm16図A、Bは、通?Itffiと出力圧の関係を
示す線図、第17図は」と補正します。 (9)図面の第1図、第8図、第13図、第15図及び
JIS図を別紙の通り補正します。 (1G)図面の第17図を別紙の通り追加します。 第1図 第16図 第17図 手続補正書(自発) 昭和62年 2月 3日 1.3S件の表示 昭和S1年特許願第180864号 2、発明の名称 電空比例弁 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区新橋1−18−4 名 称 ニスエムシー株式会社 取締役社長 大 村  進 4、代  理  人  〒180  電話(343)8
755住 所 東京都新宿区西新宿1丁目9番12号自
   発 X丁・1./〆)\ 補正の内容 (1)昭和62年 1月20日付けで提出した手続補正
書第2頁第1O行に記載の「シリンダと」を、「シリン
ダの」と補正します。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of essential parts of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the same as the above, FIGS.
The figure is a diagram showing the relationship between the amount of energization and the set output pressure, Figure 8 is a diagram showing changes in the pressurizing force of the drive side and return side pressure chambers and the actuator, and Figures 9 to 12 are diagrams showing the relationship between the energization amount and the set output pressure. Fig. 13 is a longitudinal sectional front view of the main part of the second embodiment of the present invention, Fig. 14 is a longitudinal sectional front view of the main part of the modification of the second embodiment, and Fig. 15 is the main part of the modification of the second embodiment of the present invention. FIG. 16, which is a longitudinal sectional front view of the main part of the third embodiment of the invention, is a control circuit diagram of a conventional fluid pressure cylinder. 11. 41, 61... Valve part, 12, 42... Drive part, 15... Valve body, 16 and supply port, 17a
, 17b φ/output port. 18a, 18b - Discharge port, 20.40 Chamber/Spool, 25.38, 65.66 - Feed/suck chamber,
26.67-# Return spring, 30 war/proportional solenoid, 3
1. Fixed iron core, 32. Movable iron core, 3G, 37
...Feedback passage. Patent Applicant NISMC Corporation Figure 1 Figure 2 Figure 16 ()
<SS
To, Teitosei Yukusho (self-proposal) January 20, 1988, 1-: Commissioner of the Patent Office Kuro 1) Akio Yu 1, Display of $ 1980 Patent Application No. 180884 2, Invention Name: Electro-pneumatic proportional valve 3, person making the amendment Relationship to this case Patent applicant address: Shin [1-18-4, Minato-ku, Tokyo] Name: Susumu Omura, President and CEO of NISMC Corporation 4, Agent: 1130 Telephone: 343
) 13755 Address 1-9-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo
No. 2 Vol. 6, Contents of the detailed explanation of the invention and simple amendments to the drawings in the specification subject to amendment (1) "Figure 18" stated in the second line of page 3 of the specification has been changed to "
Figure 17” is corrected. (2) The "amount of energization to" written in the first line of page 4 will be corrected to "amount of energization to the electro-pneumatic proportional valve 6." (3) The word "property ga" written on page 4, line 10 will be corrected to "property ga". (4) "Second output output" described on page 14, line 13 of the same
" is corrected to "2nd output port". (5) The "95% of the current flow rate" stated in the first line of page 16 will be corrected to "approximately 60% of the power flow rate." (6) Same page 18: ``The present invention'' written in line 18 of jIJ and line 16 of page 18 is amended to ``r the present invention''. (7) The following statement will be inserted between lines 8 and 9 on page 19. 16A and 16B show an example in which the driving speed of the cylinder is controlled by a circuit similar to that shown in FIG.
When the amount of current ic is larger than a certain amount determined by ic, the cylinder accelerates, and when it is smaller, the cylinder is decelerated. Further, the pressurizing force at the stroke end of the cylinder can be arbitrarily controlled by the difference ie between the amount of current applied to the proportional solenoid 30 and the constant amount of current ic. In the above embodiment, since the cylinder is driven by one solenoid, the cylinder, forward and backward movement, acceleration and deceleration can be controlled by the amount of current applied to the solenoid, and moreover, compared to deceleration by a throttle, pounding occurs due to an increase in back pressure. Since this does not occur, deceleration can be achieved smoothly. ” (8) “Figure 16” written on page 20, line 15 of the same
Are rm16 diagrams A and B normal? Figure 17, a diagram showing the relationship between Itffi and output pressure, is corrected as follows. (9) Correct the drawings Figure 1, Figure 8, Figure 13, Figure 15, and JIS diagram as shown in the attached sheet. (1G) Figure 17 of the drawing is added as shown in the attached sheet. Figure 1 Figure 16 Figure 17 Procedural amendment (voluntary) February 3, 1988 1. Display of 3S Showa S1 Patent Application No. 180864 2 Name of invention Electro-pneumatic proportional valve 3 Make amendments Relationship with the patent case Patent applicant address 1-18-4 Shinbashi, Minato-ku, Tokyo Name Susumu Omura, President and CEO of NISMC Corporation 4, Agent Address: 180 Telephone: (343) 8
755 Address: 1-9-12, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo. /〆)\ Contents of the amendment (1) The term ``cylinder and'' written on page 2, line 1 O of the written amendment submitted on January 20, 1986 will be amended to read ``of the cylinder.''

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、供給ポート、第1及び第2の出力ポート、並びに第
1及び第2の排出ポートを有する弁本体内に、各ポート
間の流路を切換える弁部材を設けた弁部と、該弁部材の
一端に駆動力を作用させる駆動部と、該弁部材の他端に
復帰力を作用させる復帰ばねを備えた弁において、 上記弁部を、中立位置を境にした弁部材の変位によって
、供給ポートと出力ポートの一方、排出ポートと出力ポ
ートの他方をそれぞれ連通させるとともに、供給ポート
を閉鎖して第1または第2の出力ポートを排出ポートに
絞り状態で連通可能とした5ポート弁として構成し、 上記弁本体に、弁部材に対して駆動及び復帰方向にフィ
ードバック流体圧を作用させる第1及び第2のフィード
バック室と、それらのフィードバック室と各出力ポート
とを連通させる第1及び第2のフィードバック通路を設
け、 上記駆動部を、弁部材に対して比例ソレノイドへの通電
量に比例した駆動力が出力される駆動力発生手段によっ
て構成した、 ことを特徴とする電空比例弁。
[Claims] 1. A valve including a valve member for switching a flow path between each port in a valve body having a supply port, first and second output ports, and first and second discharge ports. a drive unit that applies a driving force to one end of the valve member; and a return spring that applies a return force to the other end of the valve member; By displacing the member, one of the supply ports and the output port and the other of the discharge port and the output port are brought into communication with each other, and the supply port is closed so that the first or second output port can communicate with the discharge port in a constricted state. The valve body is configured as a 5-port valve, and the valve body has first and second feedback chambers that apply feedback fluid pressure to the valve member in the drive and return directions, and these feedback chambers communicate with each output port. the driving section is configured by a driving force generating means that outputs a driving force proportional to the amount of electricity energized to the proportional solenoid to the valve member. Electropneumatic proportional valve.
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