JPS6372901A - リモ−ト操作形ピストン位置制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はリモート操作形ピストン位置制御装置、特に
手動あるいは比例ソレノイド等の入力手段によって駆動
変位されるリモート操作形の油圧ピストン位五制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のリモート操作形ピストン位置制御装置と
しては、例えば第６図乃至第８図に示すようなものがあ
る。

第６図は４方弁タイプのメカニカルサーボ弁を用いたピ
ストン位置制御装置の例を示し、シリンダを形成するボ
ディ１内に摺動可能に嵌挿され、シリンダ内を油室Ａと
油室Ｂに仕切るピストン２の両端面に、出力ロット３ａ
とピストンロッド６ｂをその中心軸線上にそれぞれ固設
し、ピストンロッド３ｂの端部にボディ１の内部に形成
した摺動孔１ａ内を摺動するスリーブ４を固設している
。

スリーブ４には、ボディ１のボートＰ及び外部油路Ｌｌ
を介して圧油供給源５に連通する油路４ｂ、ポートＴ及
び外部油路Ｌ２を介してタンクＳに連通する油路４ａ、
４ｃ、ポートＣ，ポートＤ及び外部油路Ｌ３．Ｌ４を介
して油室Ａ、油室Ｂにそれぞれ連通する油路４ｄ、４ｅ
が設けられており、その内部に中心軸線に沿って形成さ
れた摺動孔４ｆに、一端にボディ１を貫通して外部に突
出する操作ロッド７ｄを固設したスプール７を摺動自在
に嵌挿している。

スプール７には、スリーブ４の油路４ｂが摺動孔４ｆに
臨む開口溝の幅に高精度で一致させた中央ランド部７ｂ
と、油路４ａ、４Ｃが摺動孔４ｆに臨む開口溝の各内側
の縁部にランド縁部を同時に一致させるように高精度に
加工されたランド部７、．７ｃを形成している。

そして、操作ロッド７ｄを戻り側（第６図で右方）へ操
作すると、油路４ｂと中央ランド部７ｂの左端縁との間
及び油路４ａとランド部７ａの左端縁との間に開口が形
成され、ボートＰがボートＣに、ボートＤがボートＴに
それぞれ連通し、圧油が油室Ａへ流入すると共に油室Ｂ
の圧油がタンク６に流出して、ビスＩ−ン２が操作ロッ
ド７ｄの操作量に見合う量だけ右方へ８動し、第６図に
示すスリーブ４とスプール７の位置関係になって停止す
る。

また、操作ロッド７ｄを突き出し側（同図で左方）へ操
作すると、圧油がボートＰからポートＤを通って油室Ｂ
へ供給され、油室Δの圧油がポートＣからポートＴを通
ってタンク６に流出し、ピストン２が操作ロッド７ｄの
操作片に見合う量だけ左方へ移動して停止する。

第７図はサーボ弁に３方弁を用いた例であり、ボディ１
のｆｐ動孔１り内に第６図と形状の異なるスリーブ１４
をＩｎ動自在に設けている。なお、第６図に対応する部
分には同一の符号を付しである。

この例では、油室Ａ、Ｂを仕切るビス１−ン１２の両端
面に出力ロット１ｇａとそれより細いピストンロッド１
３ｂを固設し、油室Ａ側と油室Ｂ　ｆｆ１ｌｌの有効作
用面積をＳａ、Ｓｂとすると。

Ｓａ　：　５ｂ＝１　：　２　　となるようにしている
。

そして、操作ロッド７ｄを図で左方へ操作すると、圧油
がポートＰ２からスリーブ１４の油路１４ｂとスプール
７の中央ランド部７ｂの右端縁との間に形成される開口
を通ってポートＥから油室Ｂｌ＼供給されてピストン１
２が左方へ移動し。

操作ロッド７ｄを右方へ操作すると、油室Ｂの圧油がボ
ートＥから油路１４ｂと中央ランド部７ｂの左端縁との
間に形成される開口を通ってポートＴからタンク６へ流
出するため、ボートＰ１から油室Ａに供給される圧油の
力によって、ピストン１２が操作ロッド７ｄの操作量に
見合う量だけ右方へ移動して停止する。

第８図はオリフィスと絞り弁とを組合わせた例を示すも
のであり、油路２４ａ、２４ｂを備えたスリーブ２４に
形成した摺動孔２４ｃ内に、その外周にランド部１７ａ
、１７ｂを形成したスプール１７を摺動可能に嵌挿し、
ランド部１７ａと油路２４ａとの間に所要の間隙（ギャ
ップ）を設けて絞り８を形成し、オリフィスＳを介した
油圧をポー１−　Ｆより油室Ｂへ供給すると共に、ポー
トＦから絞り８を通してタンクＳに常時流出させ、ピス
トン１２の両端に加わる力がつり合う位置にピストン１
２を平衝させている。

そして操作ロッド１７ｄを図で左方へ操作すると、絞り
８のギャップが小さくなるので、オリフィスＳを介した
油室Ｂの油圧がゆっくりと高まつてピストン１２を左方
へ微低速で移動させ、操作ロッド１７ｄを右方へ操作す
ると、絞り８のギャップが大きくなるので、タンク６へ
の流出量が増大して油室Ｂの油圧が低下し、ピストン１
２が高速で右方へ移動して停止する。

〔発明が解決しようといる問題点〕

しかしながら、このような従来のリモート操作形ピスト
ン位置制御装置は、第６図及び第７図に示した例の場合
には、スプールの中央ランド部７ｂの幅とそれに対応す
るスリーブの開口溝１４ｂの幅とを高精度に一致させ、
さらに第６図に示すビス１−ン位に制御装置の場合には
、スプール７の両端ランド部７ａ、７ｃのランド縁部を
もスリーブ４の各開口溝の内側縁部に同時に一致させる
ように製作しなければならない。

すなわち、このように高精度にスプールのランド部とス
リーブの開口溝を製作しないと、オーバーラツプ状態の
時には操作ロッドを操作してもピストンが移動しない不
感帯が生じ、アンダーラップ状態の時にはピストンの剛
性が低下し、ピストンに外力を作用させると、その大き
さに比例してピストンが目標位置からずれてしまうとい
う問題点があった。

そして、そのずれの程度はアンダーラップ量の大きさに
比例し、アンダーラップ量が機差間で大きなバラツキを
生じると、剛性に関する機差もそれに伴なって大きくな
るため、ずれを最小にしてピストンを操作ロンドの操作
に対して高精度に位置決めするためには、スプールのラ
ンド部とスリーブの開口溝幅とを極めて高い加工精度で
製作する必要があった。

また、出力ロットで大きな償性負荷を駆動する場合には
サーボ弁の流量ゲインが重要であり、慣性が大きな場合
に高い流量ゲインがあると、ピストンがその目標位置に
対して行き過ぎを生じて。

第９図に示すようにハンチングや振動が生じて不安定な
位置決めになるという問題点もあった。

そして、このハンチングや振動は、電気油圧サーボシス
テムの場合には電気的に補償することにより系の改良が
行なわれるが、メカニカルサーボ弁の場合には基本的に
この流量ゲインで決まってしまうためそれができなかっ
た。

第８図に示したオリフィスと絞り弁を組み合わせたピス
トン位置制御装置の場合には、オリフィス日の怪を小さ
くしさえず、れば、高い圧力ゲインにより充分な剛性が
得ら九、しかもオリフィスの加工もリーマ加工等により
安価で高精度に加工できるため、ピストン位置制御装置
間の剛性に関する機差をほとんどなくすことができる。

すなわち、第７図の３方弁のスプール７の中央ランド部
７ｂの幅とスリーブ１４の開口溝１４ａの溝幅の差が１
機差間のバランで例えばアンダラップ、１ｏ、ｏｔ〜０
　、０５ｍｍあったとすると、圧力ゲイン特性は第１０
図に示すようになる。

ここで、ピストン１２の油室Ａ側と油室Ｂ側の有効作用
面積比Ｓａ：５ｂ＝１：２としであるので、油室Ｂ側の
有効作用面１１ｓｂに作用する圧力ｐｂは油室Ａ側の有
効作用面積Ｓａに作用する圧力Ｐａの５０％でピストン
１２を静止して外力に対抗するため、圧力ｐｂは同図の
ように変化する。

いま、仮りに５０％増の負荷が出力ロット１３ａに作用
したとすると、第１０図に直線ｄで示すバラツキ下限の
アンダラップｉｏ、０１ｍｍの場合には出力ロツＩ’Ａ
’３　ａが２．５μｍずれ、直線ｅで示すバラツキ上限
のアンダラツプ量０．０５ｍｍの場合には１２６５μｍ
ずれて、その機差は１０μ鋼生じる。

そこで、第８図に示すピストン位置制御装置を使用して
、オリフィス９の直径ｄ　＝０．８ｍ＋ｗ、スプール１
７のランド部１７ａ、１７ｂの直径Ｄ＝８ｍｍ、絞り８
のギャップをＸとして、油室Ｂ＃Ｉのピストン１２に対
する有効作用積ｓｂに作用する圧力ｐｂを求めると。

−＆ ノナ５０χ となり、ピストン１２の中立静止時の関係式％式％ また。オリフィス９の直径ｄを加工時のパラッキを４０
μｌとし、それを考慮してｄ　＝０．８４ｎ＋ｍとした
時の有効作用面積ｓｂに作用する圧力Ｐｂ’を計算する
と、 から、２：　＝０．０２２　　となる。

第１１図にこの計算結果をグラフ化して示すように、オ
リフィス直径ｄの加工精度のバラツキによって生じるピ
ストン位置制御装置間の剛性に関する機差は１μｍとな
り、オリフィス直径ｄを小さくしてスプール直径りを大
きくすると、第７図の３方弁方式に比べて機差を約１７
１０にすることができる。

このように、第８図に示すオリフィスと絞り弁を組み合
わせた方式のピストン位置制御装置の場合には１本質的
に部品の加工精度が剛性に関する機差へ与える影響がほ
とんどないため、高い位置決め性能を得ることができ、
ピストンの安定性もよい。

しかし、このオリフィスと絞り弁の組み合わせ方式によ
っても、オリフィスを介した夕立の圧油によって油室Ｂ
内の圧力をゆっくりと高め、ピストンの突き出し側を制
御するようにしているため、ピストンの戻り速度は速い
が突き出し速度が揉めて遅くなり、それを改善しようと
してオリフィスの径を大きくすると、突き出し速度は上
がるがピストンの静止時の剛性が低下するという問題点
があり、問題点を根本的に解決するまでには至らなかっ
た。

この発明はこのような問題点を解決し得るリモート操作
形ピストン位置制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明によるリモート操作形ピストン位置
制御装置は、上述のように、シリンダ油室の制御油圧を
作用させるピストンを有するピストン装置とそのシリン
ダ油室の油圧を制御する弁装置とを備えたリモート操作
形ピストン位置制御装置において、上記シリンダ油室に
オリフィスを介して圧油を供給するかあるいはそのシリ
ンダ油室からオリフィスを介して圧油をタンクに流出さ
せる油路を設けると共に、上記弁装置を、上記入プール
部材が第１の位置にあるときにはシリンダ油室へ上記オ
リフィスを介さない圧油を供給する状態となり、上記ス
プール部材が第２の位置にあるときには上記シリンダ油
室をタンクに連通させる状態となり、その第１．第２の
位置の切換わり途中において上記２つの状態が供存しな
いオーバラップあるいは零ランプ状態にあるように構成
したものである。

〔作　用〕

上記シリンダ油室にオリフィスを介して圧油を供給する
油路を設けた場合には、スプール部材が第２の位置にあ
る状態でピストンが静止状態となり、その状態からスプ
ール部材をタンクへ流出する油量を増加させる方向ある
いは第１の位置へ移動させると、上記シリンダ油室内の
油圧が急速に低下又は上昇してピストンが高速で追従変
位し、スプール部材を第２の位置内でタンクへ流出する
曲玉を減少させる方向へ移動させると、上記シリンダ油
室内の油圧がオリフィスを介して流入する圧油によって
徐々に高められ、ピストンは微低速で追従変位する。

また、上記シリンダ油室からオリフィスを介して圧油を
タンクに流出させる油路を設けた場合には、スプール部
材が第１の位置にある状態でピストンが静止状態となり
、その状態からスプール部材をシリンダ油室への圧油の
供Ｍ量を増加させる方向あるいは第２の位置へ移動させ
ると、シリンダ油室内の油圧が急速に上昇又は低下して
ピストンが高速で追従変位し、スプール部材を第１の位
置内でシリンダ油室への圧油の供給景を減少させる方向
へ移動させると、上記シリンダ油室内の圧油がオリフィ
スを介してタンクへ流出することにより該油室の油圧が
徐々に低下し、ピストンは微低速で追従変位する。

したがって、ピストンを高速で目標位置へ位置決めする
ことができ、しかもハンチングが防止される。

また、オリフィスの怪を小さくすることによつて充分な
剛性が得ら九、オリフィスを高稍度に加工することは容
易であるため、剛性のバラツキ（機差）を殆んどなくす
ことができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の各種実施例を図面の第１図乃至第５図
に基づいて説明する。

第１実施例 第１図は、この発明を３方弁タイプのメカニカルサーボ
弁を用いたピストン位置制御装置に適用した第１実施例
を示し、第８図に対応する部分には同一の符号を付して
その説明は省略する。

このリモート操作形ピストン位に制御装置は。

一方向にシリンダ油室Ａ内の供給油圧力を作用させ、他
方にはシリンダ油室Ｂ内の制御油圧を作用させるピスト
ン１２を有するピストン装置１０と。

これとボディ１を共通にし、シリンダ油室Ｂの油圧を制
御する弁装ｒ！１３０とを備えている。

弁装置３０は、ピストン１２と一体に結合してボディ１
内を摺動し、径方向に油路３４ａ、３４ｂ、３４ｃを、
軸線方向に摺動孔３４ｄをそれぞれ形成したスリーブ３
４と、その摺動孔３４　（］内に摺動可能に嵌入し、ラ
ンド部２７ａ、２７ｂと入力手段である操作ロッド２７
ｃ１とを一体に形成したスプール２７とからなる。

なお、共通のボディ１にはピストン装は１０の油室Ａに
連通するポートＰｌ＋同じくｈ！１室Ｂに連通ずるポー
トＦと、弁装置３０の油路３４ａ。

３４ｂ、　３４ｃにそれぞれ連通するポートＴ、Ｅ。

Ｐ２を設けている。

そして、ポートＰ、を油路Ｌ１によって圧油供給源５に
接続すると共に、その油路り、からオリフィス日を途中
に設けた油路Ｌ５を分岐してポートＦに接続し、そこか
らさらに分岐した油路Ｌ６をポートＥに接続している。

また、ポートＰ２を油路Ｌ７によって圧油供給源５に接
続し、ポートＴを油路Ｌ２によってタンク６に接続して
いる。

ここで、スプール２７とスリーブ３４は、ピストン１２
が停止している第１図に示す静止状態において、第２図
に明示するように、ランド部２７ｂの右端面から油路３
４ｃの開口溝３４Ｃ１の右端縁までの寸法αが、ランド
部２７ａの左端面と油路３４．の開口溝３４ａ１の左端
縁とによって形成される絞り２８のギャップ寸法Ｚに等
しい（零ランプ）か、それよりも大きく　（オーバラッ
プ）なるように、ランド部２７ａ、２７ｂ及び開口Ｒ３
４ａ＋　、３４ｃＩを形成している。

したがって、操作ロッド２７ｄを同図で左右いずれの方
向へ移動しても、ポートＰ２とポートＴが連通すること
はないようになっている。

なお、スリーブ３４には摺動孔３４ｄ内に溜った浦を逃
すためのドレン孔３４ｅと、ボディ１にもドレン孔ｉｂ
、ｌｃを設けて、そこから不要になった油をタンク６へ
逃すことにより、スプール１７を操作したときにその移
動を妨げないようにしている。

次に、このように構成した第１実施例の作用について説
明する。

圧油供給源５によって供給される圧油は、油路り、及び
ポートＰ、を通って油室Ａに、オリフィス９を有する油
路Ｌ５を通してポートＦから油室Ｂにそれぞれ流入し、
油室Ａ及び油室Ｂの圧力を高めると共に、オリフィス９
を介した圧油は油路Ｌ６を通してポートＥから弁装置３
０に供給さ九、その内部に形成される前述の絞り２８を
通ってポートＴから油路Ｌ２を通してタンク６に流出す
る。

したがって、ピストン装置１０の油室Ｂの油圧ｐｂは油
室Ａの油圧Ｐａより低くなる。

そして、ピストン１２の両端面（有効作用前貸比Ｓａ：
５ｂ＝１：２）に作用する力がバランスする第１図に示
す位置で静止する。

この状態で出力ロット１３ａに外力が加わると、ピスト
ン１２の僅かな移動によりそれと同動するスリーブ３４
によって絞り２８のギャップＸ（第２図）が変化するた
め、油室Ｂの圧力がオリフィス９とこの絞り２８の関係
から出力ロット１３ａの移動を阻止するように変化して
それに対抗する。

このバランス状態から、操作ロンド２７ｄを図で左方（
突き出し側）へ第２図に明示する寸Ｂｘを超えない範囲
で操作すると、弁装置３０の絞り２８のギャップＸが小
さくなるため、油路Ｌ６からタンク６への圧油流高飛が
減少し、ピストン装置１０の油室Ｂの圧力がオリフィス
Ｓを通して供給される圧油によってゆっくりと高められ
る。

それによって、ピストン１２は微低速で左方へ操作ロン
ド２７ｄの移動量に見合う量だけ移動する。

ここで、仮りに寸法Ｑ＝１ｍ、ピストン１２の移動速度
を５　ｒｒｎ　／　ｓｅｅすると、この間の最大所要時
間は０．２ｓｅｃとなる。

また、操作ロッド２７ｄを左方へ寸法Ｑを超えるストロ
ークで操作すると、第２図に二点＊ａで示すようにラン
ド部２７ｂと油路３４ｃの開口溝３４ｃ、との間が開口
し、その開口２Ｓ及び油路Ｌ？、Ｌ６を通して油室Ｂが
圧油供給源５に連通し、大流量の圧油がポートＰ２．ｒ
Ａロ２日、ボートＥ及びボートＦを通って油室Ｂに供給
されるため、ピストン１２は速やかに操作ロッド２７ｄ
に追従して左方へ移動する。

ピストン１２の移動に伴い、それと一体のスリーブ３４
も左方へ移動して開口２日を閉鎖すると。

油室ＢにはオリフィスＳを介した少量の圧！１１１のみ
が供給されるようになり、ピストン１２は減速されて微
低速となって移動を続け、スプール２７とスリーブ３４
との間に形成される絞り２８が再び第１図及び第２図に
示す所要のギャップ寸法Ｘになる位置、すなわち操作ロ
ッド２７ｄの操作量に見合う移動位置になった時に停止
して位置決めされる。

また、操作ロンド２７ｄを第１図に示す位置から右方へ
操作すると、絞り２８がさらに大きく開き、油室Ｂ内の
圧油が油路■、６を通ってボートＥからその絞り２８を
通り、ボートＴからタンク６へ一度に大流量で流出する
ため、ピストン１２は操作ロンド２７ｄに高速追従して
右方へ移動する。

この際、出力ロンド１３ａで大きな償性負荷を駆動する
時には、高い流量ゲインによりピストン１２が目標位置
に対して図で右方へ行き過ぎ（オーバシュート）が生じ
ることがあるが、次に戻ろうとする時に開口２日が開い
ている時はその開口２Ｓを通して大量の圧油が油室Ｂｋ
ニ一度に供給されるのでピストン１２が高速で左方へ移
動し、開口２９が閉鎖されてからは油室Ｂへはオリフィ
スＳを介した少量の圧油のみが供給さ」するようになる
ため、ピストン１２はブレーキかがかって微低速で左方
へ移動することになり、連続的なハンチングが生じろこ
となく目標位置に位置決めされる。

また、この停止情度は第８図の従来例で述べたように、
オリフィス９の径を一定に保てばスプール２７の位置に
応じてピストン１２を高精度に位置決めでき、オリフィ
ス９の径を小さくすれば充分な剛性が得ら九る。

そして、このオリフィス９はリーマ加工等により安価に
高精度で加工できるため、剛性に関する機差はほとんど
生じない（１μｒｎ　′Ｐ１度）６なお、予め負荷の慣
性に応じた流１ゲインになるように絞り２８の形状を設
計すれば、ピストン１２の行き過ぎを防止できることは
言うまでもないつ この第１実施例では、スプール２７が第２図に仮想線で
示すようにスリーブ３４との開に開口２日を形成して圧
油を油室Ｂへ供給する状態にあるときが「第１の位置」
であり、実線で示すようにスリーブ３４との間に絞り２
８を形成して圧油をタンクＳへ流出させる状態にあると
きが「第２の位置ｊである。

第３」ζ嵐ター 第３図はこの発明の第２実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

この実施例は、第１図の第１実施例に対し、オリフィス
９の位置をピストン装＋？２７０の油室Ｂに連通するボ
ートＦとタンク６との間の油路Ｌ８に設けて、油室Ｂか
らオリフィスＳを介して圧油をタンク６に流出させるよ
うにし、ボートＥに−・端を接続した油路Ｌ６を油路Ｌ
８のオリフィスＳの入口側から分岐させている。

また、絞り３８をスリーブ３４の油路３４ｃの開口溝と
スプール２７のランド部２７ｂとの間に形成するように
したものである。

第１実施例の場合には、操作ロンド２７ｄを突き出し操
作側（図で左方）に操作した時、その操作量が寸法Ｑを
超えない範囲ではピストン１２の移動が微低速となり、
寸法Ｑを超えると高速移動する２段速動作であったのに
対し、この第２実施例では、戻り操作側（第３図で右方
）で２段速動作が機能するようにしている。

すなわち１図示の静止状態から操作ロッド２７ｄを寸法
Ｑを超えない範囲で右方へ操作すると。

絞り３８がさらに絞られるか閉鎖されるため、油室Ｂへ
供給される油量よりもオリフィス９を通してタンク６へ
流出する油量が多くなり、ピストン１２は微低速で右方
へ移動する。

また、操作ロッド２７ｄを寸法Ｑを超えて右方へ操作す
ると、スプール２７のランド部２７ａとスリーブ３４の
油路３４ａの開口溝との間に第３図に二点鎖線で示すよ
うに開口３９が形成され。

そこを通して油室Ｂの圧油が油路Ｌ６を通リポートＴか
らタンク６に大流量で流出するため、ピストン１２は高
速で右方へ移動する。

この実施例においても、２段速動作側ではピストンが微
低速に減速された後停止するので、ピストンが目標位置
に対して行き過ぎることがないため、水装置の使い途に
よって第１図の実施例と使い分けることができる。

なお、この第２実施例では、スプール２７が第３図に実
線で示すようにスリーブ３４との間に絞り３８を形成す
る状態にあるときが「第１の位置」であり、仮想線で示
すようにスリーブ３４との間に開口３日を形成する状態
にあるときが「第２の位置」である。

第３実施例 第４図はこの発明の第３実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例は、操作ロッド４７ｄを比例ソレノイド装ｖ
１４０によって入力電流に比例して駆動し、例えば弁を
兼ねたピストン４２の位置を制御することにより、ポー
トＧから図示しないアチュエータへ供給する圧油の流量
を調整する電磁比例絞り弁の例である。

スプール４７のランド部４７ａとスリーブ４４の油路４
４ａの開口溝との間に絞り４日を形成して、ランド部４
７ａとスリーブ４４の内周面とのラップ寸法Ｑを絞り４
８のギャップ寸法Ｘに等しいかそれよりも大きくするこ
とにより、弁の閉方向側（図で右方）に２段速動作が機
能するようにしている。

すなわち、比例ソレノイド装置４０によって操作ロッド
４７ｄを寸法Ｑを超えない範囲で右方へ操作すると、絞
り４８がさらに絞られるか閉鎖され、油路４１ａを通し
てタンク６へ流出する油量が減少するため、油室Ｂに圧
油供給源５からオリフィスＳ及び油路４１ｂを介して供
給される少量の圧油によって油室Ｂの油圧が徐々に高ま
り、ピストン４２は微低速で右方へ移動する。

また、寸法Ωを超えて操作ロツ、ド４７ｄを右方へ操作
すると、ランド部４７．の左端録と油路４４ａの開口溝
との間に開口が形成され、そこを通して油圧供給源５か
らの圧油が油路４１Ｃ１４１ｂを通り油室Ｂへ多量に供
給されるため、ピストン４２は高速で右方へ移動する。

なお、スリーブ４４にはドレン穴４４ｂを、ボディ４１
にはドレン油路４１ｄを設けて、そこから油をタンク６
に逃すことによりスプール４７の移動を妨げないように
している。

この実施例のように、この発明を絞り弁に応用した場合
には、開方向動作（図で左方）においてもピストン４２
に大きな慣性負荷が加わることがないので、ピストンが
目標位置に対し行き過ぎることがほとんどない。

また、微低速域はスプール４７のランド部４７ａの幅の
みを所要の精度に加工してラップｆｉＱを小さくするだ
けで、容易にその微低速時間を小さくすることができる
。

なお、この実施例では入力手段に比例ソレノイドを使用
したが、これに代えてステッピングモータ等を使用して
もよい。

第４実施例 第５図はこの発明の第４実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

この実施例は、内部にオリフィス日及び前述のスプール
と若干形状の異なるスプール５７を嵌挿する摺動孔５２
ａを形成したピストン５２を使用した実施例である。

このピストン５２は、ボディ５１の外部に突出する出力
部Ｓ２ｂと、ボディ５１内のシリンダ油室を油室Ａと油
室Ｂに仕切る大径部５２ｃとによって形成され、その大
径部５２に油室ＡとＢをオリフィス９を介して連通ずる
油路Ｓ２ｄを形成すると共に、油室Ａ、Ｂをそれぞれ摺
動孔５２ａに連通する弁のポートをなす油路ｓ２ｅ、Ｓ
２ｆを形成している。

なお、ピストン５２の油室Ａ側と油室Ｂ側の有効作用面
積の比は第１図及び第３図の実施例と同様に略１：２と
している。

スプール５７は、内部に中心軸線に沿って図で左端を開
放した有底穴５７ａを形成し、外周部に環状溝５７ｂと
油路５７ｃを介して穴５７ａに連通ずる環状溝５７ｄを
形成して、ピストン５２との間に形成される絞り５８の
ギヤツブ寸法工及び環状溝５７ｂｔｌ：油路５２ｅの開
口溝との間の寸法ａを前述の実施例と同様なす法Ｃ！Ｊ
ｆｌ＋にしている。

さらに、スプール５７にはボディ５１内に形成した室５
５とスプール５７の有底穴５７ａとを連通ずる透孔５７
ｅを設けると共に、その右端に突設した操作ロッド５７
ｆをボディ５１に貢通して外部に突出させている。

この実施例においてもその作動原理は第１図の第１実施
例と同様であり、突き出し操作側（同図で左方）に操作
ロッド５７ｆを操作した時に、２段速動作が機能するよ
うにしている。

すなわち１寸法ａを超えない操作では、圧油供給′ｇ５
から油室Ａに供給される圧油が油室Ｂにもオリフィス日
を介して少量づつ供給され、絞り５８のギャップの減少
によって油室Ｂからタンク６へ流出する油量が減少する
ため、油室Ｂの油圧が徐々に高められ、ピストン５２が
微低速で左方へ移動する。

寸法Ｑを超える操作では、油路５２．と５２ｆが環状溝
５７ｂによって連通され、油室Ａがら油室Ｂにオリフィ
ス９を介さずに圧油が供給されるため油室Ｂの油圧が急
速に上昇し、ピストン５２は高速で目標とする操作位置
に位置決めされる。

なお、ピストン装置のシリンダ室に圧油を導入せずにあ
るいは圧油と共に強力なスプリングを設けてピストンを
一方向に付勢するようにしてもよいし、ピストンの出力
ロットに対して常に一方向に外力負荷が作用する場合は
それを省略することもできる。

そして、スリーブはこのような油圧あるいは強力なスプ
リング又は外力負荷等によって一方向に強く付勢された
ピストンから大きな駆動力が加わって駆動されるため、
スティック（固着現象）が生じることはない。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明のリモート操作形ピ
ストン位圃制御装置によれば１次のような効果が得られ
る。

（１）スプールのランド部を加工費の高い高糖度の幅方
向加工する必要がなく、オリフィスを安価なキリ加工あ
るいはり−マ加工によって糖度よく形成すればよいので
、加工コストが安くなる。

（２）ピストンの位置決め剛性のバラツキ（Ｉ差）が殆
んどなくなる。

（３）静止状態での圧油消ｉｔが少なく１機差が殆んど
ない（オリフィス径のバラツキの範囲内）。

（４）一方向の動作は必ず２段速動作となるので、大慣
性負荷でも行き過ぎ（オーバシュート）がなく、他方向
の動作は行き過ぎがあっても戻り時にハンチングを起す
ことなく速やかに目標位置■こ位置決めされる。

（５）入力スプールは細くてよいのでその操作力が小さ
くて済み、小形の比例ソレノイド等を使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実Ｉｉｉ例を示す縦断面図。 第２図は同じくその弁装置付近の拡大断面図。 第３図はこの発明の第２実施例を示す縦断面図。 第４図はこの発明の第３実施例を示す縦断面図、第５図
はこの発明の第４実施例を示す縦断面図、第６図乃至第
８図はそれぞれ従来のリモート操作形ピストン位置制御
装置の異なる例を示す縦断面図、 第９図は流延ゲインとハンチングの関係を説明するため
の説明図、 第１０図はアンダラップ量と圧力ゲインとの関係を示す
線図。 第１１図はオリフィス直径ｄの加工精度のバラツキと剛
性に関する機差を示す線図である。 １．４１，５１・・・ボディ １　ａ、３４ｄ、５２ａ・・・摺動孔　Ｓ・・・圧油供
給源６・・・タンク　　　　　９・・・オリフィス１０
・・・ピストン族Ｆ３１２，４２．５２・・・ピストン
２７．４７．５７・・・スプール　２８．３８・・・絞
り２７ｄ、４７ｄ、５７ｆ・・・操作ロンド（入力手段
）２９、３９・・・開口　　３０・・・弁装置３４．４
４，５４・・・スリーブ Ｌ１〜Ｌ８・・・油路　　Ａ、Ｂ・・・シリンダ油室ｖ
−６ｃｄ）　ｃｒｔ　Ｃ）　ｆ％Ｊ　Ｆｚ　ｚ　０４ω
−〜　−−ｃ′−Ｆ）１”Ｑイ 第９図 ””°−第１０　ｒｙ 出力ロットのずれぽｍｍＹ−一− 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一方向に油圧力、スプリング力あるいは外力負荷を
   作用させ、他方向にはシリンダ油室の制御油圧を作用さ
   せるピストンを有するピストン装置と、 該ピストン装置のピストンに形成した摺動孔あるいは該
   ピストンと機械的に結合してボデイ内を移動するスリー
   ブ部材に形成した摺動孔内に、入力手段によつて駆動変
   位されるスプール部材を嵌入してなり、前記シリンダ油
   室の油圧を制御する弁装置とを備え、 前記スプール部材に前記ピストンが追従変位するリモー
   ト操作形ピストン位置制御装置であつて、前記シリンダ
   油室にオリフイスを介して圧油を供給するかあるいは該
   シリンダ油室からオリフイスを介して圧油をタンクに流
   出させる油路を設けると共に、 前記弁装置を、前記スプール部材が第１の位置にあると
   きには前記シリンダ油室へ前記オリフイスを介さない圧
   油を供給する状態となり、前記スプール部材が第２の位
   置にあるときには前記シリンダ油室をタンクに連通させ
   る状態となり、該第１，第２の位置切換わり途中におい
   て前記２つの状態が共存しないオーバラツプあるいは零
   ラツプ状態にあるように構成したことを特徴とするリモ
   ート操作形ピストン位置制御装置。 ２　前記弁装置が、スプール部材が第１の位置又は第２
   の位置にあるときに該スプール部材とその摺動孔を形成
   する部材とによつて油路を絞る絞りを形成するようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリモー
   ト操作形ピストン位置制御装置。