KR20200007678A - Valve structure and construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 밸브 구조체 및 건설 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a valve structure and a construction machine.
유압 셔블 등의 건설 기계는 유압 액추에이터를 구비하고, 유압 액추에이터에 공급하는 압유(즉 작동유)의 흐름을 전기적으로 구동되는 전자기 밸브 등(이하 「전기 구동 밸브」라고도 칭한다)에 의해 조정함으로써, 유압 액추에이터를 동작시킬 수 있다. 예를 들어 특허문헌 1이 개시하는 액압 구동 장치에서는, 전자 비례 제어 밸브의 출력압이 파일럿압으로서 방향 제어 밸브에 부여되고, 방향 제어 밸브는 이 파일럿압에 따른 유량의 오일을 대응의 액추에이터에 공급한다.Construction machinery, such as a hydraulic excavator, is equipped with a hydraulic actuator and adjusts the flow of the pressurized oil (namely, working oil) supplied to a hydraulic actuator by an electromagnetic valve etc. (henceforth an "electric drive valve") electrically driven, and a hydraulic actuator. Can be operated. For example, in the hydraulic drive device disclosed in
유압 액추에이터를 구비하는 기계에 있어서, 압유의 흐름을 전기 구동 밸브에 의해 조정하는 경우, 유압 액추에이터의 수에 따른 수의 전기 구동 밸브를 마련할 필요가 있다. 특히 건설 기계에서는 여러 가지 유압 액추에이터를 구동할 필요가 있어, 전기 구동 밸브의 수도 많아지는 경향이 있다. 예를 들어, 유압 셔블에 있어서 붐, 암, 버킷, 선회 장치 및 주행 장치 각각을 유압 액추에이터에 의해 작동시키는 경우, 5 이상의 전기 구동 밸브를 마련할 필요가 있다.In the machine provided with a hydraulic actuator, when adjusting the flow of pressure oil by an electric drive valve, it is necessary to provide the number of electric drive valves according to the number of hydraulic actuators. In particular, it is necessary to drive various hydraulic actuators in construction machinery, and the number of electric drive valves tends to increase. For example, when operating a boom, an arm, a bucket, a turning device, and a traveling device by a hydraulic actuator in a hydraulic excavator, it is necessary to provide five or more electric drive valves.
특히 건설 기계의 분야에서는, 근년, 유압 액추에이터의 제어 방식으로서, 유압만을 사용한 제어 방식에서, 유압을 사용한 제어(유압 제어)와 전기 구동 밸브를 사용한 제어(전기 제어)가 조합된 제어 방식으로 이행하고 있다. 예를 들어, 조작 레버의 조작량에 따라 유압 액추에이터의 구동 속도를 변경하는 경우, 종래는 스풀의 개방도를 튜닝할 필요가 있었지만, 전기 구동 밸브를 사용하는 경우에는 구동 전류를 조정하면 된다. 이와 같이, 유압 액추에이터의 제어에 있어서 전기 구동 밸브의 활용의 요구는 금후 점점 높아질 것이 예상된다.Particularly in the field of construction machinery, in recent years, as a control method of a hydraulic actuator, from a control method using only hydraulic pressure, to a control method using a combination of control using hydraulic pressure (hydraulic control) and control using electric drive valves (electric control), have. For example, when changing the drive speed of a hydraulic actuator according to the operation amount of an operation lever, although it was necessary to tune the opening degree of a spool conventionally, what is necessary is just to adjust a drive current, when using an electric drive valve. As such, the demand for utilization of the electric drive valve in the control of the hydraulic actuator is expected to increase gradually in the future.
전기 구동 밸브는 컨트롤러에 의해 제어되고, 컨트롤러가 각 전기 구동 밸브에 구동 전류를 공급함으로써, 각 유압 액추에이터를 적절하게 작동시킬 수 있다. 이 컨트롤러는, 통상은, 기계의 본체부의 청정 환경 하에 마련되는 마이크로컴퓨터로 구성되고, 많은 경우, 1개의 컨트롤러(즉 1개의 마이크로컴퓨터)에 의해 복수의 전기 구동 밸브가 통괄적으로 구동 및 제어된다. 이 경우, 컨트롤러를 설계하는 단계에서, 사용되는 전기 구동 밸브의 수나 종류를 상정하여 둘 필요가 있다. 특히, 전기 구동 밸브에 구동 전류를 공급하는 구동 회로(출력 포트)는 전기 구동 밸브마다 마련할 필요가 있기 때문에, 컨트롤러는, 전기 구동 밸브의 수에 따른 수의 구동 회로를 구비할 것이 요구된다.The electric drive valve is controlled by the controller, and the controller can appropriately operate each hydraulic actuator by supplying a drive current to each electric drive valve. This controller is usually composed of a microcomputer provided under a clean environment of the main body of the machine, and in many cases, a plurality of electric drive valves are collectively driven and controlled by one controller (that is, one microcomputer). . In this case, it is necessary to assume the number or type of electric drive valves used at the stage of designing the controller. In particular, since a drive circuit (output port) for supplying a drive current to the electric drive valve needs to be provided for each electric drive valve, the controller is required to have a number of drive circuits corresponding to the number of the electric drive valves.
한편, 복수의 전기 구동 밸브를 통괄적으로 구동 및 제어하는 종래형의 컨트롤러는, 추가의 구동 회로(출력 포트)를 이후에 마련할 수 없어, 전기 구동 밸브의 수의 증가에 대해서 유연하게 대응할 수 없다. 즉 컨트롤러의 설계 후에 전기 구동 밸브의 수를 증가시킬 필요가 있는 경우(특히 구동 회로의 수가 모자란 경우), 기존의 컨트롤러를, 적절한 수의 구동 회로를 구비하는 새로운 컨트롤러로 치환하거나, 새로운 컨트롤러를 기존의 컨트롤러와 병설하거나 할 필요가 있다. 새로운 컨트롤러의 설치는, 고액의 비용이 필요하게 됨과 함께 배선 등의 장치 설계를 재검토할 필요가 있기 때문에, 전기 구동 밸브의 수를 이후에 증가시키는 것의 장벽으로 되어 있다.On the other hand, the conventional controller which collectively drives and controls a plurality of electric drive valves cannot later provide an additional drive circuit (output port), and can flexibly cope with an increase in the number of electric drive valves. none. In other words, if it is necessary to increase the number of electric drive valves after the design of the controller (especially when the number of drive circuits is insufficient), replace the existing controller with a new controller having an appropriate number of drive circuits or replace the new controller. It needs to be connected with controller of. The installation of a new controller requires a large amount of cost and a need to reconsider device designs such as wiring, which is a barrier to increasing the number of electric drive valves later.
또한, 컨트롤러를 갖지 않는 기존의 기계에 대해서, 전기 구동 밸브를 추가적으로 탑재하는 것의 요망도 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 새로운 컨트롤러의 설치에는 다대한 노동력 및 비용을 요하는 것이, 컨트롤러를 갖지 않는 기계에 대해서 전기 구동 밸브를 새롭게 도입하는 것을 방해하고 있다.There is also a desire to additionally mount electric drive valves for existing machines that do not have a controller. However, as described above, the installation of a new controller requires a great deal of labor and cost, preventing the introduction of a new electric drive valve for a machine without a controller.
또한 복수의 전기 구동 밸브를 통괄적으로 구동 및 제어하는 컨트롤러는, 전기 구동 밸브의 수가 증가함에 따라서 구조가 복잡화됨과 함께 사이즈도 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 전기 구동 밸브의 수가 증가함에 따라서, 컨트롤러의 구조가 복잡해짐과 함께 대형화되어, 컨트롤러 자체가 고가가 되고, 또한 컨트롤러의 설치에 수반하는 수고 및 비용도 증가한다.In addition, a controller that collectively drives and controls a plurality of electric drive valves tends to be complicated in size and increase in size as the number of electric drive valves increases. Therefore, as the number of electric drive valves increases, the structure of the controller becomes complicated and enlarged, the controller itself becomes expensive, and the labor and cost associated with the installation of the controller also increase.
이와 같이, 1개의 컨트롤러에 의해 복수의 전기 구동 밸브를 통괄적으로 구동 및 제어하는 기계는, 전기 구동 밸브의 수의 변동에 대한 적응성이 결여된다. 특히 건설 기계의 분야에서는, 금후 점점 전기 구동 밸브의 활용의 요구가 높아질 것이 예상되기 때문에, 다양한 형태에 대해서 유연하게 응용 가능한 밸브 구조체가 요망되고 있다.As such, a machine that collectively drives and controls a plurality of electric drive valves by one controller lacks adaptability to variations in the number of electric drive valves. In particular, in the field of construction machinery, it is expected that the demand for utilization of the electric drive valve will gradually increase in the future, and therefore, a valve structure that can be flexibly applied to various forms is desired.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 여러 가지 형태로 응용 가능한 밸브 구조체 및 그러한 밸브 구조체에 관련된 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, and an object of this invention is to provide the valve structure applicable to various forms, and the technique related to such a valve structure.
본 발명의 일 양태는, 밸브부와, 밸브부를 구동 전류에 따라 구동하는 구동부와, 구동부에 공급하는 구동 전류를 제어하는 밸브 컨트롤러를 구비하고, 밸브 컨트롤러는 구동부에 의해 지지되어 있는 밸브 구조체에 관한 것이다.An aspect of the present invention includes a valve unit, a drive unit for driving the valve unit in accordance with a drive current, and a valve controller for controlling drive current supplied to the drive unit, wherein the valve controller relates to a valve structure supported by the drive unit. will be.
구동부는, 구동 전류에 따라 기준 축선 위를 이동하는 가동부를 포함하고, 밸브 컨트롤러는, 기준 축선과 평행인 방향에 관하여, 구동부로부터 어긋난 위치에 마련되어도 된다.The drive unit may include a movable unit that moves on the reference axis in accordance with the drive current, and the valve controller may be provided at a position shifted from the drive unit with respect to the direction parallel to the reference axis.
구동부는, 구동 전류에 따라 기준 축선 위를 이동하는 가동부를 포함하고, 밸브 컨트롤러는, 기준 축선과 직각을 이루는 방사 방향에 관하여, 구동부로부터 어긋난 위치에 마련되어도 된다.The drive unit may include a movable unit that moves on the reference axis in accordance with the drive current, and the valve controller may be provided at a position shifted from the drive unit with respect to the radial direction perpendicular to the reference axis.
밸브 컨트롤러는, 밀폐 공간에 배치되어도 된다.The valve controller may be disposed in a sealed space.
구동부는, 구동 전류가 흘려지는 전자석과, 당해 전자석에 의해 야기되는 자력에 따라 이동하는 플런저를 포함해도 된다.The drive unit may include an electromagnet through which a drive current flows, and a plunger that moves in accordance with a magnetic force caused by the electromagnet.
밸브부는, 구동부에 의해 구동되는 스풀을 포함해도 된다.The valve portion may include a spool driven by the drive portion.
밸브 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터 입력되는 구동 신호에 따라, 구동부에 구동 전류를 공급해도 된다.The valve controller may supply a drive current to the drive unit in accordance with a drive signal input from another controller.
밸브 컨트롤러는, 센서로부터 입력되는 검출 신호에 따라, 구동부에 구동 전류를 공급해도 된다.The valve controller may supply a drive current to the drive unit in accordance with a detection signal input from the sensor.
밸브 컨트롤러는, 구동부를 수용하는 밸브 하우징의 직경 방향의 폭의 범위 내에서, 밸브 하우징 내에 수용되어도 된다.The valve controller may be accommodated in the valve housing within the range of the width in the radial direction of the valve housing accommodating the drive portion.
본 발명의 다른 양태는, 상기의 밸브 구조체를 구비하는 건설 기계에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a construction machine comprising the valve structure described above.
본 발명에 따르면, 여러 가지 형태로 응용 가능한 밸브 구조체 및 그러한 밸브 구조체에 관련된 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a valve structure applicable in various forms and a technique related to such a valve structure.
도 1은, 밸브 구조체의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 2는, 밸브 컨트롤러의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 구동부의 전형예를 나타내는 단면도이다.
도 4a는, 포지티브 타입의 전자 비례 밸브의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4b는, 포지티브 타입의 전자 비례 밸브의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4c는, 포지티브 타입의 전자 비례 밸브의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5a는, 네거티브 타입의 전자 비례 밸브의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5b는, 네거티브 타입의 전자 비례 밸브의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5c는, 네거티브 타입의 전자 비례 밸브의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은, 유압 셔블의 전형적인 구성예의 개략을 나타내는 외관도이다.
도 7은, 제어 형태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은, 제어 형태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 구동부의 변형예를 나타내는 단면도이다.1 is a side view illustrating the outline of a valve structure.
2 is a block diagram showing a functional configuration of a valve controller.
3 is a cross-sectional view illustrating a typical example of a drive unit.
4: A is sectional drawing which shows schematic structure of the positive proportional electromagnetic proportional valve.
4B is a sectional view showing a schematic configuration of a positive type electromagnetic proportional valve.
4C is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a positive type electromagnetic proportional valve.
5: A is sectional drawing which shows schematic structure of the negative proportional electromagnetic proportional valve.
5B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a negative type electromagnetic proportional valve.
5C is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a negative type electromagnetic proportional valve.
6 is an external view showing an outline of a typical structural example of a hydraulic excavator.
7 is a diagram illustrating an example of the control mode.
8 is a diagram illustrating another example of the control mode.
9 is a cross-sectional view showing a modification of the drive unit.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1은, 밸브 구조체(10)의 개략을 나타내는 측면도이다. 밸브 구조체(10)는, 밸브부(15), 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)를 구비하는 전자 비례 밸브로서 구성되어 있다. 구동부(16)는, 밸브부(15)를 구동 전류에 따라 구동하고, 밸브부(15)를 동작시킨다. 밸브 컨트롤러(17)는, 구동부(16)에 공급하는 구동 전류를 제어하고, 밸브부(15)의 동작에 따른 구동 전류를 구동부(16)에 공급한다.1 is a side view illustrating the outline of the
도 1에 나타내는 밸브 구조체(10)는, 밸브 하우징(20) 및 기부(21)를 갖는다. 밸브 하우징(20)은, 기준 축선(Ax)을 따라 연장되도록 마련되어 있다. 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)는, 기준 축선(Ax)을 따라 나열되어 배치된 상태에서, 밸브 하우징(20)의 내측에 수용되어 있다. 즉 밸브 컨트롤러(17)는, 기준 축선(Ax)과 평행인 방향(이하, 「축 방향」이라고도 칭한다) Dx에 관하여, 구동부(16)로부터 어긋난 위치에 마련되어 있다. 이렇게 밸브 컨트롤러(17)는, 구동부(16)를 수용하는 밸브 하우징(20)의, 기준 축선(Ax)과 직각을 이루는 방사 방향(즉 직경 방향) Dr의 폭의 범위 내에서, 밸브 하우징(20) 내에 수용되어, 방사 방향 Dr에 관한 밸브 구조체(10)의 대형화를 방지할 수 있다. 또한 도시의 밸브 구조체(10)에서는, 기준 축선(Ax) 상에 구동부(16)의 가동부(후술하는 도 3의 부호 「25」 참조)가 이동 가능하게 마련되어 있고, 밸브 컨트롤러(17)도 그 기준 축선(Ax) 상에 마련되어 있다.The
기부(21)는, 밸브 하우징(20)의 한쪽의 단부에 대해서 고정적으로 접속되고, 방사 방향 Dr로 연장되도록 마련되어 있고, 다른 부재에 대해서 밸브 구조체(10)를 설치하기 위한 접속부로서 작용한다. 예를 들어, 도시하지 않은 설치 구멍(도시 생략)을 기부(21)에 형성하고, 나사, 볼트 혹은 비스 등의 체결구를 당해 설치 구멍에 끼워 맞춰서 그 체결구를 기부(21)에 대해서 고정함으로써, 밸브 구조체(10)를 다른 부재에 설치할 수 있다.The
본 실시 형태의 밸브 컨트롤러(17)는, 구동부(16)에 의해 지지되어 있다. 도 1에 나타내는 밸브 구조체(10)에서는, 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)의 각각이 밸브 하우징(20)에 설치되어 있고, 밸브 컨트롤러(17)는 밸브 하우징(20)을 통해 구동부(16)에 의해 간접적으로 지지되어 있다. 또한 밸브 컨트롤러(17)는 구동부(16)에 의해 직접적으로 지지되어도 되고, 예를 들어 후술하는 단부 위치 스토퍼(33)(도 3 참조)에 의해 밸브 컨트롤러(17)가 지지되어도 된다. 밸브 컨트롤러(17)가 구동부(16)에 의해 지지되는 구조를 밸브 구조체(10)가 채용함으로써, 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)를 유닛화할 수 있다. 이렇게 본 실시 형태에 따르면, 밸브부(15)의 구동 및 제어의 양자에 관계되는 요소를 물리적으로 일체적으로 마련하면서, 전체적으로 콤팩트하게 구성된 밸브 구조체(10)를 제공할 수 있다. 이러한 밸브 구조체(10)는, 밸브부(15)에 작동에 필요한 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)를 이미 구비하고 있기 때문에, 취급성 및 적응성이 우수하고, 후술하는 바와 같이 여러 가지 형태에 대해서 유연하게 응용하는 것이 가능하다.The
또한 도 1에 나타내는 밸브 컨트롤러(17)는, 밀폐 공간(Ss)에 배치되어 있다. 구체적으로는, 액밀하게 마련된 밀폐 공간(Ss)이 밸브 하우징(20) 내에 형성되고, 그 밀폐 공간(Ss)에 밸브 컨트롤러(17)가 배치되어 있다. 이에 의해, 압유 등의 액체가 밀폐 공간(Ss)에 침입하는 것을 방지하여, 밸브 컨트롤러(17)의 고장의 유발을 효과적으로 피할 수 있다. 특히 건설 기계는 엄격한 환경 하에서 사용되는 경우가 많기 때문에, 사용 중에 압유 이외의 이물(예를 들어 티끌이나 흙 등)이 비산하여 밸브 컨트롤러(17)에 영향을 미칠 우려가 있다. 이것에 관하여, 본 실시 형태와 같이 밸브 컨트롤러(17)를 밀폐 공간(Ss)에 배치함으로써, 그러한 우려를 해소할 수 있다.Moreover, the
또한 밀폐 공간(Ss)의 밀폐도는 한정되지 않고, 실제의 장치 구성이나 사용 환경을 근거로 하여, 압유 등의 이물에 의해 밸브 컨트롤러(17)에 문제가 발생하는 것을 유효하게 막을 수 있을 정도의 밀폐도를, 밀폐 공간(Ss)은 갖는 것이 바람직하다. 따라서 대기 중에 떠도는 수분이나 압유 성분이 밀폐 공간(Ss)에 진입하는 것을 방지한다는 관점에서는, 밀폐 공간(Ss)은 기밀하게 마련되어, 외기가 밀폐 공간(Ss) 내에 진입하는 것을 방지해도 된다. 단 실제로는, 온도 조정 등의 관점에서 밀폐 공간(Ss)에 외기가 받아들여지는 것이 바람직한 경우도 있다. 그 때문에 밀폐 공간(Ss)의 밀폐도는, 여러 가지 요구를 종합적으로 감안하여 결정되는 것이 바람직하다.In addition, the sealing degree of the sealed space Ss is not limited, and on the basis of the actual device configuration and the use environment, the degree to which the problem can be effectively prevented from occurring in the
또한 구동부(16)가 배치되는 밸브 하우징(20) 내의 공간은, 압유 등의 오일에 의해 채워져 있어도 된다. 그 경우, 구동부(16)가 배치되는 밸브 하우징(20) 내의 공간으로부터 외부로 오일이 누출되는 것을 방지하는 시일 구조가 마련되는 것이 바람직하다.In addition, the space in the
이어서, 밸브 컨트롤러(17)의 전형예에 대해서 설명한다.Next, the typical example of the
도 2는, 밸브 컨트롤러(17)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 밸브 컨트롤러(17)의 각 기능 블록은, 임의의 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 실현 가능하고, 예를 들어 2 이상의 기능 블록이 단일의 하드웨어/소프트웨어에 의해 실현되어도 된다. 또한 밸브 컨트롤러(17)는, 도 2에 나타내는 기능 구성과는 상이한 기능 구성을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 입력부(53)는, CAN 통신 등의 통신 수단을 통해, 센서(73)나 다른 컨트롤러(72)의 사이에서 각종 정보를 입출력해도 된다.2 is a block diagram showing the functional configuration of the
도 2에 나타내는 밸브 컨트롤러(17)는, 처리부(51), 기억부(52), 입력부(53), 구동 전류 공급부(54) 및 출력부(55)를 포함한다.The
처리부(51)는, 각종 정보에 기초하여 연산을 행해, 연산 결과를 출력하는 처리 디바이스이며, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit) 등의 연산 회로로 구성 가능하다. 기억부(52)는, 각종 데이터를 기억하고, 필요에 따라 데이터의 기입 및 판독이 행해지는 메모리 디바이스이며, 예를 들어 EEPROM 등으로 구성 가능하다. 처리부(51)는, 입력부(53) 등을 통해 정보가 입력되고, 필요에 따라 기억부(52)로부터 정보를 판독 및/또는 기억부(52)에 정보를 기입하고, 구동 전류 공급부(54) 및 출력부(55)에 정보를 출력한다. 또한 밸브 컨트롤러(17)에 있어서 취급되는 「정보」는 광의로 해석되어, 수치 등의 각종 데이터, 다른 디바이스에 대한 지시(커맨드), 및 기타의 정보를 포함할 수 있는 개념이다.The
입력부(53)는, 밸브 컨트롤러(17)의 입력 인터페이스부로서 기능하고, 처리부(51)에 접속됨과 함께 각종 외부 디바이스가 접속된다. 입력부(53)는, 접속된 외부 디바이스로부터 입력되는 신호에 따라, 입력된 정보를 처리부(51)에 부여한다. 입력부(53)에 접속 가능한 외부 디바이스는 한정되지 않지만, 본 실시 형태에서는 다른 컨트롤러(72) 및/또는 센서(73)를 입력부(53)에 접속하는 것이 가능하다. 예를 들어, 다른 컨트롤러(72)는, 구동부(16)에 대한 구동 전류의 공급 및 그 구동 전류의 크기를 지시하는 구동 신호를, 입력부(53)에 송신해도 된다. 후술하는 통합 컨트롤러(도 7의 부호 「18」 참조)는, 여기에서 말하는 「다른 컨트롤러(72)」에 해당할 수 있다. 센서(73)는, 소정의 정보를 검출하여, 그 검출 결과를 나타내는 검출 신호를 입력부(53)에 입력한다. 센서(73)는, 구동부(16)에 대한 구동 전류의 공급 및 그 구동 전류의 크기를 정하기 위해서 필요해지는 임의의 정보를 검출하는 것이 가능하고, 예를 들어 밸브부(15)에 의해 흐름이 조정되는 유로 내의 압유의 유량 및/또는 압력을 검출해도 된다.The
출력부(55)는, 밸브 컨트롤러(17)의 출력 인터페이스부로서 기능하고, 처리부(51)에 접속됨과 함께 각종 외부 디바이스가 접속된다. 출력부(55)는, 처리부(51)로부터의 정보에 따라, 각종 정보를 포함하는 신호를 외부 디바이스에 출력한다. 도 2에 나타내는 출력부(55)는, 표시 디바이스(74)에 접속되는 정보 출력부(56)와, 경보 디바이스(75)에 접속되는 이상 출력부(57)를 포함한다. 정보 출력부(56)는, 처리부(51)에 입력된 데이터 및/또는 처리부(51)에 의해 도출된 데이터를 포함하는 신호를, 표시 디바이스(74)에 송신한다. 표시 디바이스(74)는, 정보 출력부(56)로부터의 신호에 따라 각종 정보를 표시한다. 이상 출력부(57)는, 처리부(51)에 입력된 데이터 및/또는 처리부(51)에 의해 도출된 데이터로부터 이상이 검지되는 경우에, 검지된 이상을 나타내는 출력 신호를 경보 디바이스(75)에 송신한다. 그러한 이상을 검지하는 처리는, 처리부(51)에서 행해져도 되고, 이상 출력부(57)에서 행해져도 된다. 경보 디바이스(75)는, 이상 출력부(57)로부터의 신호에 기초하여, 이상을 나타내는 표시나 음성 등의 경보를 필요에 따라 발한다.The
구동 전류 공급부(54)는, 처리부(51)로부터의 정보에 따라, 구동부(16)에 구동 전류를 공급한다. 처리부(51)는, 입력부(53)를 통해 다른 컨트롤러(72) 및/또는 센서(73)로부터 입력되는 데이터에 기초하여, 밸브부(15)를 구동하는 데 필요한 구동 전류의 크기를 직접적 또는 간접적으로 도출한다. 구동 전류 공급부(54)는, 처리부(51)의 이 도출 결과에 따라 구동부(16)에 구동 전류를 공급하고, 구동부(16)에는 원하는 크기의 구동 전류가 가해진다. 구동 전류는, 구동부(16)(특히 가동부(25))를 구동하기 위한 에너지이며, 구동 전류 공급부(54)는, 밸브 컨트롤러(17)에 접속되는 전원(71)으로부터의 전기를 이용하여, 원하는 구동 전류를 구동부(16)에 공급한다.The drive
이렇게 밸브 컨트롤러(17)는, 다른 컨트롤러(72)로부터 입력되는 구동 신호에 따라, 구동부(16)에 구동 전류를 공급할 수 있다. 또한 밸브 컨트롤러(17)는, 센서(73)로부터 입력되는 검출 신호에 따라, 구동부(16)에 구동 전류를 공급할 수도 있다.Thus, the
이어서, 구동부(16)의 전형예에 대해서 설명한다.Next, a typical example of the
도 3은, 구동부(16)의 전형예를 나타내는 단면도이다. 또한 도 3에는, 소위 푸시형의 솔레노이드 액추에이터로 구성되는 구동부(16)가 나타나 있지만, 구동부(16)의 구동 방식 및 구성은 한정되지 않는다. 따라서, 예를 들어 풀형의 구동 방식을 채용하는 구동부(16)가, 상술한 밸브 구조체(10)에 있어서 사용되어도 된다.3 is a cross-sectional view illustrating a typical example of the
구동부(16)는, 구동 전류에 따라 기준 축선(Ax) 위를 이동하는 가동부(25)를 포함한다. 구체적으로는, 구동부(16)는, 밸브 컨트롤러(17)로부터 공급되는 구동 전류가 흘려지는 전자석(27)과, 당해 전자석(27)에 의해 야기되는 자력에 따라 이동하는 플런저(28)를 포함한다.The
도 3에 나타내는 가동부(25)는, 플런저(28)와, 플런저(28)의 한쪽의 단부(도 3의 우측 단부)에 대해서 고정적으로 설치되는 푸시로드(30)와, 플런저(28)의 다른 쪽 단부(도 3의 좌측 단부)에 대해서 고정적으로 설치되는 스프링 스토퍼(32)를 포함한다. 스프링 스토퍼(32), 플런저(28) 및 푸시로드(30)는, 기준 축선(Ax)에 따라 나열되어 배치되어 있고, 전자석(27)의 자력에 따라 축 방향 Dx로 일체적으로 이동 가능하게 마련되어 있다.The
전자석(27)은 솔레노이드 코일로 구성되고, 도 3에 나타내는 구동부(16)에서는, 상자형의 구동 하우징(26)의 내측에 있어서, 가동부(25)(특히 플런저(28) 및 푸시로드(30))를 둘러싸도록 전자석(27)가 배치되어 있다. 또한 구동 하우징(26)는, 밸브 하우징(20)의 일부로 구성되어도 되고, 밸브 하우징(20)과는 별개로 구성되어도 된다. 일체적으로 마련되는 스프링 스토퍼(32), 플런저(28) 및 푸시로드(30)는, 전체적으로 구동 하우징(26)을 관통하도록 마련되어 있지만, 스프링 스토퍼(32)는 구동 하우징(26)의 외측에 배치된다. 한편, 플런저(28) 및 푸시로드(30)는, 부분적으로 구동 하우징(26)의 내측에 배치된다. 또한, 스프링 스토퍼(32)에 더하여, 후술하는 단부 위치 스토퍼(33) 및 스프링(29)은, 도 3에 있어서 구동 하우징(26)의 외측에 배치되어 있지만, 밸브 하우징(20)(도 1 참조)의 내측에 위치하고 있다.The
구동 하우징(26)에는 플런저 스토퍼(31)가 설치되어 있다. 플런저 스토퍼(31)는, 구동 하우징(26)의 내측을 향해서 축 방향 Dx(특히 역 축 방향 Dx2)로 연장되도록 마련되어 있고, 기준 축선(Ax)을 따라 연장되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 푸시로드(30)는, 이 관통 구멍에 배치되어서 플런저 스토퍼(31)를 관통하고, 플런저 스토퍼(31)에 의해 저해되지 않고, 축 방향 Dx로 왕복 이동 가능하도록 마련되어 있다. 플런저 스토퍼(31) 중 플런저(28)측의 단부(도 3의 좌측 단부)는, 플런저(28)의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 도 3에 나타내는 구동부(16)에서는, 플런저(28) 중 플런저 스토퍼(31)측의 단부(도 3의 우측 단부)는 테이퍼 형상을 갖고, 플런저 스토퍼(31) 중 플런저(28)측의 단부(도 3의 좌측 단부)에는, 테이퍼면을 갖는 오목부가 형성되어 있다. 그리고, 플런저 스토퍼(31)의 당해 오목부에 플런저(28)가 걸림 결합함으로써, 플런저(28)의 축 방향 Dx(특히 순 축 방향 Dx1)로의 이동이 제한된다. 이렇게 플런저 스토퍼(31)는, 푸시로드(30)를 안내하는 부재로서 작용함과 함께, 플런저(28)(즉 가동부(25))의 이동을 제한하는 부재로서 작용한다.The
스프링 스토퍼(32)와 구동 하우징(26)의 사이에는, 압축 상태의 스프링(29)이 배치되어 있다. 스프링(29)은, 스프링 스토퍼(32)와 구동 하우징(26)의 사이의 간격(특히 축 방향 Dx의 간격)을 넓히도록, 스프링 스토퍼(32) 및 구동 하우징(26)에 탄성력을 부여한다.A
밸브 컨트롤러(17)에 의해 전자석(27)에 구동 전류가 흘려지면, 플런저(28)는 구동 하우징(26) 내에 인입된다. 즉 플런저(28)는, 자력에 의해 전자석(27)으로 끌어당겨져, 축 방향 Dx(특히 순 축 방향 Dx1)로 이동한다. 이때, 스프링(29)은, 스프링 스토퍼(32)와 구동 하우징(26)의 사이에서 압축되고, 스프링(29)으로부터 스프링 스토퍼(32) 및 구동 하우징(26)에 부여되는 탄성력은 증대된다. 따라서 가동부(25)(즉 스프링 스토퍼(32), 플런저(28) 및 푸시로드(30))는, 플런저(28)와 플런저 스토퍼(31)가 접촉하지 않은 상태에서는, 스프링(29)에 의해 가해지는 탄성력과, 전자석(27)에 의해 가해지는 자력이 균형이 잡히는 위치에 배치된다. 그 때문에, 전자석(27)에 구동 전류가 공급되지 않은 경우, 플런저(28)에는 자력이 가해지지 않고, 가동부(25)는 스프링(29)의 탄성력을 받아서 도 3에 있어서 상대적으로 좌측에 배치되고, 구동 하우징(26)으로부터의 푸시로드(30)의 돌출량은 상대적으로 작아진다. 한편, 전자석(27)에 구동 전류가 가해지는 경우, 플런저(28)에는 자력이 가해지고, 가동부(25)는 도 3에 있어서 상대적으로 우측에 배치되고, 구동 하우징(26)으로부터의 푸시로드(30)의 돌출량은 상대적으로 커진다.When the drive current flows through the
또한, 스프링 스토퍼(32)를 통해 스프링(29)과는 반대측에는, 단부 위치 스토퍼(33)가 고정적으로 마련되어 있다. 예를 들어 밸브 하우징(20)에 의해 단부 위치 스토퍼(33)가 고정적으로 지지되어 있어도 된다. 스프링 스토퍼(32)가 단부 위치 스토퍼(33)와 접촉함으로써 스프링 스토퍼(32)의 이동(즉 역 축 방향 Dx2로의 이동)이 제한되는 한편, 플런저(28)가 플런저 스토퍼(31)와 접촉함으로써 플런저(28)의 이동(즉 순 축 방향 Dx1로의 이동)이 제한된다. 따라서, 단부 위치 스토퍼(33)의 위치에 따라, 구동 하우징(26)으로부터의 푸시로드(30)의 최소 돌출량이 정해지고, 또한 플런저 스토퍼(31)의 위치에 따라, 구동 하우징(26)으로부터의 푸시로드(30)의 최대 돌출량이 정해진다.Moreover, the
또한, 구동부(16)(특히 도 3에 나타내는 전자석(27))와 밸브 컨트롤러(17)의 사이에는 단열체(도시 생략)가 마련되는 것이 바람직하고, 예를 들어 밸브 하우징(20)에 의해 그러한 단열체가 고정적으로 지지되어도 된다. 이 경우, 밸브 컨트롤러(17)에서 발해진 열이 구동부(16)에 전해지는 것을 방지할 수 있고, 또한 구동부(16)에서 발해진 열이 밸브 컨트롤러(17)에 전해지는 것을 방지할 수 있다.Moreover, it is preferable that a heat insulator (not shown) is provided between the drive part 16 (especially the
이어서, 밸브부(15)의 전형예에 대해서 설명한다.Next, the typical example of the
이하에서는, 유압 액추에이터에 대해서 소망 압의 압유를 공급하기 위한 전자 비례 밸브에 의해 밸브부(15)가 구성되는 경우에 대해서 예시하지만, 밸브부(15)를 구성하는 밸브의 구성 및 기능은 한정되지 않는다.Hereinafter, although the
구동 전류(즉 여자 전류)에 따라 압유의 공급압을 제어할 수 있는 전자 비례 밸브는, 유압 액추에이터 등의 유압 기기에 접속되어, 소망 압의 압유를 당해 유압 기기에 공급한다. 또한, 여기에서 말하는 압유는, 반드시 광물유 등의 오일에는 한정되지는 않고, 에너지 전달 매체로서 사용 가능한 유체(특히 액체) 전반을 포함할 수 있는 개념이다. 일반적으로, 전자 비례 밸브의 종류에는, 포지티브 타입의 전자 비례 밸브와, 네거티브 타입의 전자 비례 밸브가 존재한다. 구동 전류가 증대됨에 따라서, 출력되는 압유의 압력(즉 유압)이 증대되는 전자 비례 밸브는 포지티브 타입의 전자 비례 밸브로 분류되고, 출력되는 압유의 압력이 저하되는 전자 비례 밸브는 네거티브 타입의 전자 비례 밸브로 분류된다.An electromagnetic proportional valve capable of controlling the supply pressure of the hydraulic oil in accordance with the drive current (that is, the excitation current) is connected to a hydraulic device such as a hydraulic actuator to supply the hydraulic pressure of a desired pressure to the hydraulic device. In addition, the pressurized oil here is not necessarily limited to oil, such as mineral oil, and is a concept which can contain the whole fluid (especially liquid) which can be used as an energy transmission medium. In general, a type of electromagnetic proportional valve includes a positive electromagnetic proportional valve and a negative type electromagnetic proportional valve. As the driving current increases, the electromagnetic proportional valve in which the pressure (ie hydraulic pressure) of the output hydraulic oil is increased is classified as a positive electromagnetic proportional valve, and the electromagnetic proportional valve in which the pressure of the output hydraulic oil is lowered is proportional to the negative type. Are classified as valves.
상술한 밸브부(15)로서는, 포지티브 타입의 전자 비례 밸브 및 네거티브 타입의 전자 비례 밸브 모두 채용 가능하다. 이하에 예시하는 밸브부(15)는 스풀식의 전자 비례 밸브로 구성되고, 구동부(16)에 의해 구동되는 스풀이 마련되어 있다. 먼저 포지티브 타입의 밸브부(15)에 대해서 설명하고, 그 후, 네거티브 타입의 밸브부(15)에 대해서 설명한다.As the
[포지티브 타입의 밸브부]Positive valve section
도 4a 내지 도 4c는, 포지티브 타입의 밸브부(15)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 도 4a는, 구동부(16)에 대해서 구동 전류가 흘려져 있지 않은 비여자 상태를 나타낸다. 도 4b는, 구동부(16)에 대해서 비교적 작은 구동 전류가 흘려져, 스풀 본체(112)가 중립 위치에 배치되어 있는 상태를 나타낸다. 도 4c는, 구동부(16)에 대해서 비교적 큰 구동 전류가 흘려져 있는 상태를 나타낸다.4A to 4C are cross-sectional views showing the schematic configuration of the
도 4a 내지 도 4c에 나타내는 밸브부(15)는, 밸브 본체(111), 스풀 본체(112) 및 압박부(114)를 구비한다. 밸브 본체(111)는, 축 방향 Dx로 연장되는 밸브 구멍(121)과, 당해 밸브 구멍(121)으로 개구되는 입구 포트(131), 출구 포트(132), 드레인 포트(133) 및 출력 포트(134)를 갖는다. 입구 포트(131)는 압유를 공급하는 유압원(P)에 연통하고, 출구 포트(132)는 압유가 배출되는 배액부(T)에 연통한다. 드레인 포트(133)는, 압유가 배출되는 드레인부에 연통한다. 도 4a 내지 도 4c에 나타내는 밸브부(15)에서는 배액부(T)가 드레인부로서 작용하고, 출구 포트(132) 및 드레인 포트(133)는, 공통의 배액부(T)(즉 드레인부)에 연통한다. 출력 포트(134)는, 압유의 공급 대상인 유압 액추에이터(A)에 연통한다. 유압 액추에이터(A)의 구체적 구성은 한정되지 않고, 전형적으로는 유압 실린더나 유압 모터로 유압 액추에이터(A)가 구성된다.The
밸브 구멍(121)은, 축 방향 Dx와 직각인 방사 방향 Dr에 관하여 제1 직경(H1)을 갖는 대직경 구멍부(122)와, 방사 방향 Dr에 관하여 제1 직경(H1)보다도 작은 제2 직경(H2)을 갖는 소직경 구멍부(123)를 포함한다. 대직경 구멍부(122)는, 소직경 구멍부(123)와 인접하여 마련되어 있고, 소직경 구멍부(123)보다도 순 축 방향 Dx1측에 배치된다. 대직경 구멍부(122)에는 스풀 본체(112)의 일단부측이 배치되고, 소직경 구멍부(123)에는 스풀 본체(112)의 타단부측이 배치된다. 도 4a 내지 도 4c에는, 명확하게는 나타나 있지 않지만, 대직경 구멍부(122) 및 소직경 구멍부(123)의 각각은 닫힌 공간을 형성하고, 유압원(P)으로부터 공급되는 압유에 의해 채워진다. 또한 대직경 구멍부(122)는, 출력 포트(134)를 통해 유압 액추에이터(A)에 연통한다.The
대직경 구멍부(122) 중 소직경 스풀부(146), 대직경 스풀부(147) 및 밸브 본체(111)에 의해 둘러싸이는 공간인 드레인 공간(124)은, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 따라 용적이 바뀌지만, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 구애되지 않고 드레인 포트(133)에 연통한다. 그 때문에, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 구애되지 않고, 드레인 공간(124) 내의 압유는 드레인 포트(133)를 통해 배액부(T)에 유출되고, 밸브 본체(111) 및 스풀 본체(112)는 드레인 공간(124) 내의 압유로부터 압력을 받지 않는다.The
스풀 본체(112)는, 밸브 구멍(121)에 있어서 축 방향 Dx로 이동 가능하게 배치되어 있다. 스풀 본체(112)의 일단부측은 대직경 구멍부(122)에 배치되고, 스풀 본체(112)의 타단부측은 소직경 구멍부(123)에 배치된다. 대직경 구멍부(122)에 배치되는 스풀 본체(112)의 일단부측에는, 대직경 구멍부(122)의 직경에 대응하는 외경을 갖는 대직경 스풀부(147)가 마련되어 있다. 소직경 구멍부(123)에 배치되는 스풀 본체(112)의 타단부측에는, 소직경 구멍부(123)의 직경에 대응하는 외경을 갖는 소직경 스풀부(146)가 마련되어 있다.The
대직경 스풀부(147)는, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx로의 이동을 허용할 정도로, 밸브 본체(111)의 내벽면(특히 대직경 구멍부(122)를 형성하는 내벽면)에 밀착되어 있다. 또한 소직경 스풀부(146)는, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx로의 이동을 허용할 정도로, 밸브 본체(111)의 내벽면(특히 소직경 구멍부(123)를 형성하는 내벽면)에 밀착되어 있다. 단 밸브 구멍(121) 내의 압유는, 기본적으로, 대직경 스풀부(147)와 밸브 본체(111)의 사이 및 소직경 스풀부(146)와 밸브 본체(111)의 사이를 통과하지 않는다.The large
스풀 본체(112)는, 축 방향 Dx로 연장되는 스풀 구멍(141)과, 스풀 구멍(141)으로 개구되는 연락 구멍(142), 출구 구멍(143), 입구 구멍(144) 및 제어 구멍(145)을 갖는다. 본 실시 형태에서는, 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145)이, 각각 스풀 본체(112)의 양단부에 형성되고, 출구 구멍(143) 및 입구 구멍(144)이, 스풀 본체(112) 중 연락 구멍(142)과 제어 구멍(145)의 사이의 부분에 형성되어 있다.The
연락 구멍(142), 출구 구멍(143) 및 입구 구멍(144)은, 방사 방향 Dr로 개구되어 있다. 특히, 연락 구멍(142)은, 소직경 구멍부(123)로 개구되고, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 구애되지 않고, 소직경 구멍부(123)와 스풀 구멍(141)을 서로 연통시킨다. 또한 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 따라, 출구 구멍(143)은 출구 포트(132) 또는 밸브 본체(111)의 내벽면(특히 대직경 구멍부(122)를 형성하는 내벽면)을 향해서 개구되고, 입구 구멍(144)은 입구 포트(131) 또는 밸브 본체(111)의 내벽면(특히 대직경 구멍부(122)를 형성하는 내벽면)을 향해서 개구된다.The
한편, 제어 구멍(145)은, 축 방향 Dx(도 4a 내지 도 4c에서는 순 축 방향 Dx1)으로 개구되고, 밸브 구멍(121)(특히 대직경 구멍부(122))을 통해 출력 포트(134)에 연통한다. 출력 포트(134)를 통해 유압 액추에이터(A)에 접속되는 대직경 구멍부(122)는, 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145) 중 한쪽(도 4a 내지 도 4c에서는 「제어 구멍(145)」)을 통해, 스풀 구멍(141)에 연통한다. 또한 소직경 구멍부(123)는, 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145) 중 다른 쪽(도 4a 내지 도 4c에서는 「연락 구멍(142)」)을 통해 스풀 구멍(141)에 연통한다. 따라서 밸브 구멍(121)에 있어서의 대직경 구멍부(122)와 소직경 구멍부(123)는, 스풀 구멍(141), 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145)을 통해 서로 연통하고, 대직경 구멍부(122) 내의 압유의 압력, 소직경 구멍부(123) 내의 압유의 압력, 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은 상호 동등하다.On the other hand, the
구동부(16)의 가동부(25)(특히 푸시로드(30))는, 순 축 방향 Dx1로 스풀 본체(112)를 압박하고, 밸브 컨트롤러(17)에 의해 인가되는 구동 전류에 따라 스풀 본체(112)에 대한 압박력은 가변이다.The movable part 25 (especially the push rod 30) of the
압박부(114)는, 역 축 방향 Dx2로 스풀 본체(112)(본 실시 형태에서는 대직경 스풀부(147))를 압박한다. 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 따라 압박부(114)로부터 스풀 본체(112)에 가해지는 힘은 변동하고, 스풀 본체(112)가 순 축 방향 Dx1측에 배치될수록, 압박부(114)로부터 스풀 본체(112)에 가해지는 힘은 커진다.The
상술한 구성을 갖는 포지티브 타입의 밸브부(15)에서는, 스풀 본체(112)의 양단부 간에 수압 면적 차가 마련되어 있고, 이 수압 면적 차에 기인하는 유압력, 구동부(16)의 추진력 및 압박부(114)의 압박력을 서로 밸런스시킴으로써, 소망 압의 압유를 제어 구멍(145)으로부터 유압 액추에이터(A)를 향해서 송출할 수 있다. 즉, 밸브 구멍(121) 및 스풀 구멍(141)에 충전된 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적은, 당해 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적과 상이하다. 구체적으로는, 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적 쪽이, 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적보다도 크다.In the
그 때문에, 스풀 본체(112)에 대해서 압유가 순 축 방향 Dx1에 미치는 힘 F1은, 스풀 본체(112)에 대해서 압유가 역 축 방향 Dx2에 미치는 힘 F2와 상이하고, 도 4a 내지 도 4c에 나타내는 밸브부(15)에서는 「F1<F2」의 관계가 성립한다. 따라서 스풀 본체(112)는, 밸브 구멍(121) 및 스풀 구멍(141)에 충전된 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는다. 구체적으로는 「F0=F2-F1」에 의해 도출되는 힘 F0이, 압유로부터 스풀 본체(112)에 대해서 역 축 방향 Dx2에 작용한다.Therefore, the force F1 which the pressurized oil has on the forward axial direction Dx1 with respect to the spool
스풀 본체(112)는, 또한 구동부(16)의 푸시로드(30) 및 압박부(114)로부터도 힘을 받는다. 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력을 「Ph」로 나타내고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적 S1과 당해 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적 S2의 차를 「Up(=S2-S1)」로 나타내고, 구동부(16)가 순 축 방향 Dx1에 스풀 본체(112)에 부여하는 힘을 「Fd」로 나타내고, 압박부(114)가 역 축 방향 Dx2에 스풀 본체(112)에 부여하는 힘을 「Fsp」로 나타냈을 경우, 이하의 관계식 1이 성립한다.The
[관계식 1] Fd=Ph×Up+Fsp
실제의 밸브부(15)에서는, 상기의 「Up」은 기본적으로 고정값으로 설정된다. 또한 상기 「Fsp」는, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 따라 스풀 구멍(141) 및 밸브 구멍(121)에 대한 압유의 공급 및 배출이 행해지는 본 실시 형태의 밸브부(15)에서는, 어떤 범위 내의 값을 취한다. 그 때문에, 상기 관계식 1로부터도 명백한 바와 같이, 구동부(16)로부터 스풀 본체(112)에 부여되는 힘 「Fd」의 증대에 수반하여, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력 「Ph」도 증대된다. 따라서, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류값을 밸브 컨트롤러(17)가 제어하여, 구동부(16)가 스풀 본체(112)에 부여하는 힘(Fd)을 조정함으로써, 원하는 압력을 갖는 압유를, 제어 구멍(145)으로부터 대직경 구멍부(122) 및 출력 포트(134)를 통해 유압 액추에이터(A)에 송출할 수 있다.In the
이어서, 상술한 포지티브 타입의 밸브부(15)에 있어서의 거동에 대해서 설명한다.Next, the behavior in the
구동부(16)에 전류가 인가되지 않는 경우 또는 구동부(16)에 제1 구동 전류가 인가되는 경우에는, 스풀 본체(112)는 도 4a에 나타내는 제1 위치에 배치된다. 이 경우, 스풀 구멍(141)은 출구 구멍(143)을 통해 출구 포트(132)에 연통하여, 스풀 구멍(141) 내의 압유 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은 저하된다.When no current is applied to the
또한 제1 구동 전류보다도 큰 제2 전류가 구동부(16)에 인가되는 경우, 스풀 본체(112)는, 구동부(16)의 푸시로드(30)에 의해 순 축 방향 Dx1로 눌려, 도 4c에 나타내는 제2 위치에 배치된다. 이 경우, 스풀 구멍(141)은 입구 구멍(144)을 통해 입구 포트(131)에 연통하여, 유압원(P)으로부터의 압유가 스풀 구멍(141)에 공급되기 때문에, 스풀 구멍(141) 내의 압유 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은 증대된다. 이렇게 본 실시 형태의 밸브부(15)에서는, 제1 위치에 배치된 스풀 본체(112)(도 4a 참조)가, 제2 위치에 배치된 스풀 본체(112)(도 4c 참조)보다도, 역 축 방향 Dx2측에 위치한다.When a second current larger than the first drive current is applied to the
또한 제1 구동 전류보다도 크고 또한 제2 전류보다도 작은 제3 전류가 구동부(16)에 인가되는 경우, 스풀 본체(112)는, 도 4b에 나타내는 제3 위치(즉 중립 위치)에 배치된다. 이 경우, 출구 구멍(143)은 출구 포트(132)와 연통하지 않고 또한 입구 구멍(144)은 입구 포트(131)와 연통하지 않는다. 이에 의해, 스풀 구멍(141)이 입구 포트(131) 및 출구 포트(132)의 양자로부터 차단되어, 스풀 구멍(141) 내의 압유 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은, 기본적으로 저하도 증대도 하지 않고 유지된다.When a third current larger than the first drive current and smaller than the second current is applied to the
이렇게 포지티브 타입의 밸브부(15)에서는, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류가 작아 푸시로드(30)의 추력이 제로(0) 또는 약한 경우에는, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유가 배액부(T)에 배출되는 양이 증가하고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력은 저하된다. 한편, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류가 크게 푸시로드(30)의 추력이 강할 경우에는, 유압원(P)으로부터 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내에 공급되는 압유의 양이 증가하고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력은 상승한다. 그리고, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류가 중간적인 범위에 있어 스풀 본체(112)가 도 4b에 나타내는 중립 위치에 배치되는 경우에는, 밸브 구멍(121) 및 스풀 구멍(141)과 유압원(P) 및 배액부(T)의 사이의 유로는 차단되어, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내에 대한 압유의 공급 및 배출은 정지한다.Thus, in the
상술한 거동을 나타내는 포지티브 타입의 밸브부(15)는, 이하의 메커니즘에 따라서, 소망 압의 압유를 제어 구멍(145)으로부터 송출한다.The positive
즉 밸브 컨트롤러(17)(특히 구동 전류 공급부(54))에 의해, 압유의 소망 압에 따라서 미리 정해진 값의 구동 전류가 구동부(16)에 인가된다. 이에 의해, 구동부(16)의 푸시로드(30)는 스풀 본체(112)를 순 축 방향 Dx1로 이동시켜서 제2 위치(도 4c 참조)에 배치하여, 출구 구멍(143)과 출구 포트(132)의 사이가 차단됨과 함께 입구 구멍(144)을 입구 포트(131)에 연통시킨다. 그 때문에, 유압원(P)으로부터의 압유가 스풀 구멍(141) 및 밸브 구멍(121)에 공급되어, 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유는 압력이 상승한다.That is, by the valve controller 17 (especially the drive current supply part 54), the drive current of a predetermined value is applied to the
그리고, 구동부(16)에 인가되는 구동 전류의 크기가 유지된 상태에서 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력이 소망 압보다도 커지면, 스풀 본체(112)가 역 축 방향 Dx2로 이동하여 제1 위치(도 4a 참조)에 배치된다. 이에 의해, 입구 구멍(144)과 입구 포트(131)의 사이가 차단됨과 함께 출구 구멍(143)이 출구 포트(132)에 연통하고, 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유는 압력이 저하된다.And when the pressure of the hydraulic oil in the
그리고, 구동부(16)에 인가되는 구동 전류의 크기가 유지된 상태에서 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력이 소망 압보다도 작아지면, 스풀 본체(112)가 순 축 방향 Dx1로 이동하고, 다시 제2 위치(도 4c 참조)에 배치된다. 이에 의해, 출구 구멍(143)과 출구 포트(132)의 사이가 차단됨과 함께 입구 구멍(144)이 입구 포트(131)에 연통하여, 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력은 다시 상승한다.Then, when the pressure of the hydraulic oil in the
이와 같이, 압유의 소망 압에 따라 미리 정해진 값의 구동 전류가 구동부(16)에 대해서 계속적으로 인가된 상태에서, 스풀 본체(112)가 제2 위치(도 4c 참조)와 제1 위치(도 4a 참조)의 사이에서의 이동을 반복함으로써, 스풀 구멍(141)에 대한 압유의 공급 및 배출이 반복해서 행해진다. 이에 의해, 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력이 소망 압으로 유지되고, 소망 압의 압유가 제어 구멍(145)으로부터 유출되어 유압 액추에이터(A)에 공급된다.In this way, in the state where the drive current of a predetermined value is continuously applied to the
[네거티브 타입의 전자 비례 밸브][Negative Type Electronic Proportional Valve]
이하에 설명하는 네거티브 타입의 밸브부(15)에 있어서, 상술한 포지티브 타입의 밸브부(15)(도 4a 내지 도 4c 참조)와 동일하거나 또는 마찬가지인 구성에는 동일한 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.In the
도 5a 내지 도 5c는, 네거티브 타입의 밸브부(15)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 도 5a는 구동부(16)에 대해서 구동 전류가 흘려져 있지 않은 비여자 상태를 나타내고, 도 5b는 스풀 본체(112)가 중립 위치에 배치되어 있는 상태를 나타내고, 도 5c는 구동부(16)에 대해서 비교적 큰 구동 전류가 흘려져 있는 상태를 나타낸다.5A to 5C are cross-sectional views showing the schematic configuration of the
본 실시 형태의 밸브 구멍(121)의 소직경 구멍부(123)는, 대직경 구멍부(122)와 인접하여 마련되어 있고, 대직경 구멍부(122)보다도 순 축 방향 Dx1측에 배치된다. 도 5a 내지 도 5c에는, 명확하게는 나타나 있지 않지만, 대직경 구멍부(122) 및 소직경 구멍부(123)의 각각은 닫힌 공간을 형성하고, 유압원(P)으로부터 공급되는 압유에 의해 채워진다. 또한 소직경 구멍부(123)는, 출력 포트(134)를 통해 유압 액추에이터(A)에 연통한다.The small
스풀 본체(112)의 일단부측은 대직경 구멍부(122)에 배치되고, 스풀 본체(112)의 타단부측은 소직경 구멍부(123)에 배치된다. 대직경 구멍부(122)에 배치되는 스풀 본체(112)의 일단부측에는, 대직경 구멍부(122)의 직경에 대응하는 외경을 갖는 대직경 스풀부(147)가 마련되어 있다. 소직경 구멍부(123)에 배치되는 스풀 본체(112)의 타단부측에는, 소직경 구멍부(123)의 직경에 대응하는 외경을 갖는 소직경 스풀부(146)가 마련되어 있다.One end side of the spool
스풀 본체(112)의 일단부측 및 타단부측 중 한쪽에 있어서 제어 구멍(145)이 형성되고, 다른 쪽에 있어서 연락 구멍(142)이 형성되어 있다. 또한, 스풀 본체(112)의 소직경 스풀부(146)에, 출구 구멍(143) 및 입구 구멍(144)이 형성되어 있다.The
연락 구멍(142)은, 대직경 구멍부(122)로 개구되고, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 구애되지 않고, 대직경 구멍부(122)와 스풀 구멍(141)을 서로 연통시킨다. 또한 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 따라, 출구 구멍(143)은 출구 포트(132) 또는 밸브 본체(111)의 내벽면(특히 소직경 구멍부(123)를 형성하는 내벽면)을 향해서 개구되고, 입구 구멍(144)은 입구 포트(131) 또는 밸브 본체(111)의 내벽면(특히 소직경 구멍부(123)를 형성하는 내벽면)을 향해서 개구된다.The
제어 구멍(145)은, 순 축 방향 Dx1로 개구되고, 밸브 구멍(121)(특히 소직경 구멍부(123))을 통해 출력 포트(134)에 연통한다. 이와 같이, 출력 포트(134)를 통해 유압 액추에이터(A)에 접속되는 소직경 구멍부(123)는, 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145) 중 한쪽(도 5a 내지 도 5c에서는 「제어 구멍(145)」)을 통해, 스풀 구멍(141)에 연통한다. 또한 대직경 구멍부(122)는, 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145) 중 다른 쪽(도 5a 내지 도 5c에서는 「연락 구멍(142)」)을 통해 스풀 구멍(141)에 연통한다. 따라서 대직경 구멍부(122)와 소직경 구멍부(123)는, 스풀 구멍(141), 연락 구멍(142) 및 제어 구멍(145)을 통해 서로 연통하고, 대직경 구멍부(122) 내의 압유의 압력, 소직경 구멍부(123) 내의 압유의 압력 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력이 상호 동등해진다.The
구동부(16)의 가동부(25)(특히 푸시로드(30))는, 순 축 방향 Dx1에 스풀 본체(112)를 압박하고, 구동 전류에 따라 스풀 본체(112)에 대한 압박력이 가변이다. 압박부(114)는, 역 축 방향 Dx2에 스풀 본체(112)(본 실시 형태에서는 소직경 스풀부(146))를 압박한다.The movable part 25 (especially the push rod 30) of the
상술한 네거티브 타입의 밸브부(15)에 있어서도, 스풀 본체(112)의 양단부 간에 수압 면적 차가 마련되어 있고, 이 수압 면적 차에 기인하는 유압력, 구동부(16)의 추진력 및 압박부(114)의 압박력을 서로 밸런스시킴으로써 소망 압의 압유를 제어 구멍(145)으로부터 유압 액추에이터(A)를 향해서 송출할 수 있다.Also in the
즉, 밸브 구멍(121) 및 스풀 구멍(141)에 충전된 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적은, 당해 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적과 상이하다. 구체적으로는, 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적 쪽이, 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적보다도 크다.That is, the surface area of the spool
그 때문에, 스풀 본체(112)에 대해서 압유가 순 축 방향 Dx1에 미치는 힘 F1은, 스풀 본체(112)에 대해서 압유가 역 축 방향 Dx2에 미치는 힘 F2과 상이하고, 도 5a 내지 도 5c에 나타내는 밸브부(15)에서는 「F1>F2」의 관계가 성립한다. 따라서 스풀 본체(112)는, 밸브 구멍(121) 및 스풀 구멍(141)에 충전된 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는다. 구체적으로는 「F0=F1-F2」에 의해 도출되는 힘 F0이, 압유로부터 스풀 본체(112)에 대해서 순 축 방향 Dx1에 작용한다.Therefore, the force F1 which the pressurized oil has on the forward axial direction Dx1 with respect to the spool
밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력을 「Ph」로 나타내고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유로부터 순 축 방향 Dx1에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적 S1과 당해 압유로부터 역 축 방향 Dx2에 힘을 받는 스풀 본체(112)의 표면적 S2와의 차를 「Un(=S1-S2)」로 나타내고, 구동부(16)가 순 축 방향 Dx1에 스풀 본체(112)에 부여하는 힘을 「Fd」로 나타내고, 압박부(114)가 역 축 방향 Dx2에 스풀 본체(112)에 부여하는 힘을 「Fsp」로 나타냈을 경우, 이하의 관계식 2가 성립한다.The pressure of the hydraulic oil in the
[관계식 2] Fd=Fsp-Ph×UnRelation 2 Fd = Fsp-Ph × Un
실제의 밸브부(15)에서는, 상기의 「Un」은 기본적으로 고정값으로 설정된다. 또한 상기 「Fsp」는, 스풀 본체(112)의 축 방향 Dx의 위치에 따라 스풀 구멍(141) 및 밸브 구멍(121)에 대한 압유의 공급 및 배출이 행해지는 본 실시 형태의 밸브부(15)에서는, 어떤 범위 내의 값을 취한다. 그 때문에, 상기 관계식 2로부터도 명백한 바와 같이, 구동부(16)로부터 스풀 본체(112)에 부여되는 힘 「Fd」의 증대에 수반하여, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력 「Ph」는 저감된다. 따라서, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류값을 밸브 컨트롤러(17)에 의해 제어하고, 구동부(16)가 스풀 본체(112)에 부여하는 힘(Fd)을 조정함으로써, 원하는 압력을 갖는 압유를, 제어 구멍(145)으로부터 소직경 구멍부(123) 및 출력 포트(134)를 통해 유압 액추에이터(A)에 송출할 수 있다.In the
이어서, 상술한 네거티브 타입의 밸브부(15)에 있어서의 거동에 대해서 설명한다.Next, the behavior in the above-mentioned
구동부(16)에 전류가 인가되지 않는 경우 또는 구동부(16)에 제1 구동 전류가 인가되는 경우에는, 스풀 본체(112)는 도 5a에 나타내는 제1 위치에 배치된다. 이 경우, 스풀 구멍(141)은 입구 구멍(144)을 통해 입구 포트(131)에 연통하고, 스풀 구멍(141) 내의 압유 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은 증대된다.When no current is applied to the
또한 제1 구동 전류보다도 큰 제2 전류가 구동부(16)에 인가되는 경우, 스풀 본체(112)는, 구동부(16)의 푸시로드(30)에 의해 순 축 방향 Dx1로 눌려, 도 5c에 나타내는 제2 위치에 배치된다. 이 경우, 스풀 구멍(141)은 출구 구멍(143)을 통해 출구 포트(132)에 연통하고, 스풀 구멍(141) 내의 압유 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은 저하된다. 또한 본 실시 형태의 밸브부(15)에서는, 제1 위치에 배치된 스풀 본체(112)(도 5a 참조)가, 제2 위치에 배치된 스풀 본체(112)(도 5c 참조)보다도, 역 축 방향 Dx2측에 위치한다.In addition, when a second current larger than the first drive current is applied to the
또한 제1 구동 전류보다도 크고 또한 제2 전류보다도 작은 제3 전류가 구동부(16)에 인가되는 경우, 스풀 본체(112)는, 도 5b에 나타내는 제3 위치에 배치된다. 이 경우, 출구 구멍(143)은 출구 포트(132)와 연통하지 않고 또한 입구 구멍(144)은 입구 포트(131)와 연통하지 않고, 스풀 구멍(141) 내의 압유 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력은, 기본적으로 저하도 증대도 하지 않고 유지된다.In addition, when a third current larger than the first drive current and smaller than the second current is applied to the
이렇게 네거티브 타입의 밸브부(15)에서는, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류가 작아 푸시로드(30)의 추력이 제로(0) 또는 약한 경우에는, 유압원(P)으로부터 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내에 공급되는 압유의 양이 증가하고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력은 상승한다. 한편, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류가 커서 푸시로드(30)의 추력이 강한 경우에는, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유가 배액부(T)에 배출되는 양이 증가하고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력은 저하된다. 그리고, 구동부(16)에 인가하는 구동 전류가 중간적인 범위에 있어 스풀 본체(112)가 도 5b에 나타내는 중립 위치에 배치되는 경우에는, 밸브 구멍(121) 및 스풀 구멍(141)과 유압원(P) 및 배액부(T) 사이의 유로는 차단된다. 이에 의해, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내에 대한 압유의 공급 및 배출은 정지하고, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내의 압유의 압력은 유지된다.Thus, in the negative
상술한 거동을 나타내는 네거티브 타입의 밸브부(15)는, 이하의 메커니즘에 따라서, 소망 압의 압유가 제어 구멍(145)으로부터 송출된다.As for the
즉, 밸브 구멍(121) 내 및 스풀 구멍(141) 내가 압유로 채워져 있는 상태에서, 압유의 소망 압에 따라 미리 정해진 값의 구동 전류가 구동부(16)에 인가된다. 이에 의해, 구동부(16)의 푸시로드(30)는 스풀 본체(112)를 순 축 방향 Dx1로 이동시켜서 제2 위치(도 5c 참조)에 배치하고, 입구 구멍(144)과 입구 포트(131)의 사이가 차단됨과 함께 출구 구멍(143)이 출구 포트(132)에 연통한다. 이에 의해 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유는 압력이 저하된다.That is, in the state in which the
그리고, 구동부(16)에 인가되는 구동 전류의 크기가 유지된 상태에서 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력이 소망 압보다도 작아지면, 스풀 본체(112)가 역 축 방향 Dx2로 이동하여 제1 위치(도 5a 참조)에 배치된다. 이에 의해, 출구 구멍(143)과 출구 포트(132)의 사이가 차단됨과 함께 입구 구멍(144)은 입구 포트(131)에 연통하고, 유압원(P)으로부터의 압유가 스풀 구멍(141) 및 밸브 구멍(121)에 공급되어, 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유는 압력이 상승한다.Then, when the pressure of the hydraulic oil in the
그리고, 구동부(16)에 인가되는 구동 전류의 크기가 유지된 상태에서 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력이 소망 압보다도 커지면, 스풀 본체(112)가 순 축 방향 Dx1로 이동하여, 입구 구멍(144)과 입구 포트(131)의 사이가 차단됨과 함께 출구 구멍(143)이 출구 포트(132)에 연통한다. 이에 의해 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유는 압력이 다시 저하된다.Then, when the pressure of the hydraulic oil in the
이와 같이, 압유의 소망 압에 따라 미리 정해진 값의 구동 전류가 구동부(16)에 대해서 계속적으로 인가된 상태에서, 스풀 본체(112)가 제2 위치(도 5c 참조)와 제1 위치(도 5a 참조) 사이에서의 이동을 반복함으로써, 스풀 구멍(141)에 대한 압유의 공급 및 배출이 반복해서 행해진다. 이에 의해, 스풀 구멍(141) 내 및 밸브 구멍(121) 내의 압유의 압력이 소망 압으로 유지되고, 소망 압의 압유가 제어 구멍(145)으로부터 유출되어 유압 액추에이터(A)에 공급된다.In this way, in a state in which a driving current of a predetermined value is continuously applied to the driving
[응용예][Application Example]
상술한 밸브 구조체(10)는, 각종 기계에 탑재하는 것이 가능하고, 특히 유압 셔블 등의 건설 기계에 대해서 적합하게 탑재하는 것이 가능하다.The
도 6은, 유압 셔블(210)의 전형적인 구성예의 개략을 나타내는 외관도이다. 유압 셔블(210)은, 일반적으로, 크롤러를 구비하는 하부 프레임(244)과, 하부 프레임(244)에 대해서 선회 가능하게 마련되는 상부 프레임(245)과, 상부 프레임(245)에 설치되는 붐(247)과, 붐(247)에 설치되는 암(248)과, 암(248)에 설치되는 버킷(249)을 구비한다. 액추에이터로서의 유압 실린더(267, 268, 269)는, 붐용, 암용, 버킷용의 유압 실린더이며, 각각 붐(247), 암(248) 및 버킷(249)을 구동한다. 선회 모터(246)에 의해 상부 프레임(245)이 선회되도록, 상부 프레임(245)에는 선회 모터(246)로부터의 회전 구동력이 전달된다. 또한 주행 모터(251)에 의해 크롤러가 구동되어서 유압 셔블(210)이 주행하도록, 하부 프레임(244)의 크롤러에는 주행 모터(251)로부터의 회전 구동력이 전달된다.FIG. 6: is an external view which shows the outline of the typical structural example of the
이 유압 셔블(210)에 있어서, 유압 실린더(267, 268, 269), 선회 모터(246) 및 주행 모터(251)의 각각이 도 4a 내지 도 5c에 나타내는 유압 액추에이터(A)에 대응한다. 따라서, 유압 실린더(267, 268, 269), 선회 모터(246) 및 주행 모터(251)의 각각에 대응하는 복수의 밸브 구조체(10)를, 유로 중 적절한 개소에 설치할 수 있다. 이 경우, 소망 압의 압유를, 유압 실린더(267, 268, 269), 선회 모터(246) 및 주행 모터(251)의 각각에 공급할 수 있다.In this
이어서, 상술한 밸브 구조체(10)를 사용한 제어 구성의 전형예에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)를 구비하는 밸브 구조체(10)는, 여러 가지 형태로 응용 가능하다.Next, the typical example of the control structure using the
예를 들어, 도 7에 나타내는 바와 같이 복수의 밸브 컨트롤러(17)를 통합 컨트롤러(18)에 접속하여, 이들 밸브 컨트롤러(17)를 통합 컨트롤러(18)에 의해 통합적으로 제어해도 된다. 이 경우, 각각의 밸브 컨트롤러(17)가 구동 전류 공급부(54)를 구비하고 있으므로, 통합 컨트롤러(18)는 구동 전류 공급부(54)를 구비하지 않고 있어도 된다. 그 때문에 기존의 통합 컨트롤러(18)에 대해서 새로운 밸브 구조체(10)(밸브 컨트롤러(17))를 접속하는 경우라도, 기존의 통합 컨트롤러(18)에 대해서 구동 전류 공급부(54)를 증설할 필요가 없다. 그 때문에, 간단하고도 저비용으로, 기존의 기계에 대해서 상술한 밸브 구조체(10)를 새롭게 도입하는 것이 가능하다.For example, as shown in FIG. 7, the plurality of
또한 도 8에 나타내는 바와 같이, 배선(N)을 통해 복수의 밸브 컨트롤러(17)끼리를 서로 접속해도 된다. 이 경우, 통합 컨트롤러(18)가 마련되어 있지 않아도, 배선(N)을 통해 밸브 컨트롤러(17) 사이에서 정보의 송수신을 행할 수 있고, 그러한 정보에 기초하여 각 밸브 컨트롤러(17)는 대응의 구동부(16)를 제어할 수 있다. 따라서, 통합 컨트롤러(18)(도 7 참조)가 마련되어 있지 않은 기계에 대해서도, 간단하고도 저비용으로, 상술한 밸브 구조체(10)를 새롭게 도입할 수 있다. 또한, 도 8에 나타내는 바와 같이 복수의 밸브 컨트롤러(17)끼리를 서로 접속하는 경우라도, 도 7에 나타내는 바와 같은 통합 컨트롤러(18)가 마련되어도 된다.As shown in FIG. 8, the plurality of
[변형예][Modification]
예를 들어 도 9에 나타내는 바와 같이, 밸브 컨트롤러(17)는, 방사 방향 Dr에 관하여, 기준 축선(Ax) 및 구동부(16)(특히 가동부(25))로부터 어긋난 위치에 마련되어도 된다. 이 경우에도, 구동부(16)의 가동부(25)는 구동 전류에 따라 기준 축선(Ax) 위를 이동하고, 밸브 컨트롤러(17)는 구동부(16)에 의해 지지되어 있다. 즉 도 9에 나타내는 밸브 구조체(10)에서는, 밸브 컨트롤러(17)는 밸브 하우징(20)을 통해 구동부(16)에 의해 지지되어 있고, 구동부(16) 및 밸브 컨트롤러(17)는 물리적으로 일체적으로 구성되어 있다. 이에 의해, 축 방향 Dx에 관한 밸브 구조체(10)의 대형화를 방지할 수 있다.For example, as shown in FIG. 9, the
또한 도 4a 내지 도 5c에는, 소망 압의 압유를 유압 액추에이터(A)에 공급하기 위한 전자 비례 밸브로 구성되는 밸브부(15)가 나타나 있지만, 밸브부(15)는 다른 기능을 갖는 밸브로 구성되어도 된다. 예를 들어, 구동부(16)에 공급되는 구동 전류에 따라 유로 내의 압유의 흐름 방향을 전환할 수 있는 방향 전환 밸브에 의해, 밸브부(15)를 구성해도 된다. 예를 들어, 구동 전류에 따라 푸시로드(30)(가동부(25))의 돌출량을 제어함으로써, 스풀 본체의 위치를 조정하여 압유의 흐름 방향을 전환할 수 있는 스풀식의 방향 전환 밸브로, 밸브부(15)가 구성되어도 된다. 또한, 그러한 방향 전환 밸브의 전형적인 구조는 기지이기 때문에 도시는 생략한다.In addition, although the
본 발명은, 상술한 실시 형태 및 변형예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상술한 실시 형태 및 변형예의 각 요소에 각종 변형이 가해져도 되고, 실시 형태 및 변형예가 부분적으로 조합되어도 된다. 또한, 본 발명에 의해 발휘되는 효과도 상술한 효과에 한정되지 않고, 구체적인 구성에 따른 특유의 효과가 발휘된다.This invention is not limited to embodiment mentioned above and a modification. For example, various deformation | transformation may be added to each element of embodiment mentioned above and a modification, and embodiment and a modification may be combined partially. Moreover, the effect exhibited by this invention is not limited to the above-mentioned effect, either, The effect peculiar to a specific structure is exhibited.
10: 밸브 구조체
15: 밸브부
16: 구동부
17: 밸브 컨트롤러
18: 통합 컨트롤러
20: 밸브 하우징
21: 기부
25: 가동부
26: 구동 하우징
27: 전자석
28: 플런저
29: 스프링
30: 푸시로드
31: 플런저 스토퍼
32: 스프링 스토퍼
33: 단부 위치 스토퍼
51: 처리부
52: 기억부
53: 입력부
54: 구동 전류 공급부
55: 출력부
56: 정보 출력부
57: 이상 출력부
71: 전원
72: 다른 컨트롤러
73: 센서
74: 표시 디바이스
75: 경보 디바이스
A: 유압 액추에이터
Ax: 기준 축선
Dr: 방사 방향
Dx: 축 방향
Dx1: 순 축 방향
Dx2: 역 축 방향
N: 배선
P: 유압원
Ss: 밀폐 공간
T: 배액부10: valve structure
15: valve part
16: drive section
17: valve controller
18: integrated controller
20: valve housing
21: Donation
25: movable part
26: drive housing
27: electromagnet
28: plunger
29: spring
30: push rod
31: Plunger Stopper
32: spring stopper
33: end position stopper
51: processing unit
52: memory
53: input unit
54: drive current supply
55: output unit
56: information output unit
57: abnormal output unit
71: power
72: other controller
73: sensor
74: display device
75: alarm device
A: hydraulic actuator
Ax: reference axis
Dr: radial direction
Dx: axial direction
Dx1: Net axis direction
Dx2: reverse axis direction
N: wiring
P: hydraulic source
Ss: Enclosed Space
T: drainage
Claims (10)
상기 밸브부를 구동 전류에 따라 구동하는 구동부와,
상기 구동부에 의해 지지되고, 상기 구동부에 공급하는 상기 구동 전류를 제어하는 밸브 컨트롤러를 구비하는, 밸브 구조체.With valve section,
A driving unit for driving the valve unit according to a driving current;
And a valve controller which is supported by the drive unit and controls the drive current supplied to the drive unit.
상기 구동부는, 상기 구동 전류에 따라 기준 축선 위를 이동하는 가동부를 포함하고,
상기 밸브 컨트롤러는, 상기 기준 축선과 평행인 방향에 관하여, 상기 구동부로부터 어긋난 위치에 마련되는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The driving unit includes a movable unit moving on a reference axis in accordance with the driving current,
The valve controller is provided at a position shifted from the drive section with respect to a direction parallel to the reference axis.
상기 구동부는, 상기 구동 전류에 따라 기준 축선 위를 이동하는 가동부를 포함하고,
상기 밸브 컨트롤러는, 상기 기준 축선과 직각을 이루는 방사 방향에 관하여, 상기 구동부로부터 어긋난 위치에 마련되는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The driving unit includes a movable unit moving on a reference axis in accordance with the driving current,
The valve controller is provided at a position shifted from the drive section with respect to a radial direction perpendicular to the reference axis.
상기 밸브 컨트롤러는, 밀폐 공간에 배치되는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The valve controller is disposed in a sealed space.
상기 구동부는, 상기 구동 전류가 흘려지는 전자석과, 당해 전자석에 의해 야기되는 자력에 따라 이동하는 플런저를 포함하는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The said drive part is a valve structure including the electromagnet through which the said drive current flows, and the plunger which moves according to the magnetic force caused by the said electromagnet.
상기 밸브부는, 상기 구동부에 의해 구동되는 스풀을 포함하는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
And the valve portion includes a spool driven by the drive portion.
상기 밸브 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터 입력되는 구동 신호에 따라, 상기 구동부에 상기 구동 전류를 공급하는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The valve controller is configured to supply the drive current to the drive unit in accordance with a drive signal input from another controller.
상기 밸브 컨트롤러는, 센서로부터 입력되는 검출 신호에 따라, 상기 구동부에 상기 구동 전류를 공급하는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The valve controller supplies the drive current to the drive unit in accordance with a detection signal input from a sensor.
상기 밸브 컨트롤러는, 상기 구동부를 수용하는 밸브 하우징의 직경 방향의 폭의 범위 내에서, 상기 밸브 하우징 내에 수용되는, 밸브 구조체.The method of claim 1,
The valve controller is housed in the valve housing within a range of a width in the radial direction of the valve housing accommodating the drive portion.
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