JPH028087Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、一端開口のハウジングとカバーとで
形成される部屋に圧力応動部材を設け、その圧力
応動部材の片側に圧力が制御される気密的な圧力
室を形成するアクチユエータに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のアクチユエータＡには、第６
図、第７図に示す様に（例えば特開昭55−129602
号公報等に開示されるように）２つのソレノイド
バルブＢ，Ｃが設けられており、このバルブＢ，
Ｃによつて圧力ポート１、大気ポート２，３を開
閉制御して、圧力室１４内の圧力を調圧しアクチ
ユエータの作動を制御、あるいは解除する。解除
の時は、第６図に示す様にコイル６，７をOFF
することにより、バルブ４，５が大気ポート２，
３を開放して圧力室１４内に大気を直ちに導入す
る。そして、リターンスプリング８の反力により
ダイアフラム９は図中下方へ移動して、ダイアフ
ラム出力部１３をストローク零の状態へもどしア
クチユエータは解除される。

また、コイル７が何らかの原因でOFF制御が
不可能となつてバルブ２が圧力ポート１を閉塞す
ることができない異常の場合においても、一応ア
クチユエータの出力は解除することができる構成
になつている。この場合は、第７図に示す様にコ
イル６のみをOFFすることによりバルブ４が大
気ポート３を開放して、通常の解除時と同様に一
応解除される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが前述の異常時にあつてアクチユエータ
を解除した状態においては、大気ポート３が開放
されているものの圧力室１４内には圧力ポート１
より常に負圧が導入されており、わずかながら残
留負圧が発生する。このため、従来のものは残留
負圧があつてもアクチユエータの作動が完全に解
除されるようにリターンスプリング８を予め大き
なセツト荷重にしていた。しかしながら、このリ
ターンスプリング８のセツト荷重は、通常作動時
におけるアクチユエータの負圧として働くためア
クチユエータの出力を制限するという問題があつ
た。

そこで本考案は、圧力室１４内に残留圧力を残
すことのないアクチユエータ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〕

一端開口のハウジングとカバーとで形成される
部屋に圧力応動部材を設け、その圧力応動部材の
片側に圧力が制御される気密的な圧力室を形成す
ると共にその圧力によつてリターンスプリングの
付勢力に抗して作用出力を得るアクチユエータに
おいて、前記圧力室に大気を導入する第１大気ポ
ート及び第２大気ポートと、前記圧力室に圧力を
導入する圧力ポートと、前記第１大気ポートと前
記圧力ポートを交互に開閉する弁体及びこの弁体
の開閉作用をする第１、第２の励磁コイルとから
成る第１電磁開閉手段と、前記第２大気ポートを
開閉する弁体及びこの弁体の開閉作用をする励磁
コイルとから成る第２電磁開閉手段とを備え、前
記第１電磁開閉手段は前記第１、第２励磁コイル
の両者に通電されると前記圧力ポートを開放し前
記第１大気ポートを閉塞し、前記第１電磁開閉手
段の第１の励磁コイルはコントロール信号に基づ
いて通電制御されると共に、前記第１の電磁開閉
手段の第２の励磁コイルと前記第２の電磁開閉手
段の励磁コイルとは結線されて共にリース信号に
基づいて通電制御されることを特徴とする。

〔作用〕

本考案は上述の手段を設けたことにより、アク
チユエータの解除時即ち第２電磁開閉手段の励磁
コイルがリリース信号によつて非通電となつて第
２大気ポートより圧力室内に大気を導入する時、
第１の電磁開閉手段の第２励磁コイルも、リリー
ス信号によつて非通電となる。第１の電磁開閉手
段は、その第１、第２励磁コイルの２つに通電さ
れたときは、圧力ポートを開放するが、一方だけ
の励磁コイルに通電されている状態では圧力ポー
トを閉塞する。このため、第２電磁開閉手段がリ
リース信号によつて非通電となると、第１電磁開
閉手段が圧力ポートを閉塞し、第１大気ポートを
開放して圧力室内に大気が導入されて、アクチユ
エータは速やかに解除される。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の一実施例の概略図、第２図は
アクチユエータの断面図、第３図は第１電磁開閉
手段の励磁コイルを示す図、第４図は第２図中Ａ
方向からの斜視図である。

アクチユエータは一端開口のハウジング２１と
カバー２０とによつて形成される部屋内に圧力応
動部材であるダイアフラム２３が設けられてい
る。ダイアフラム２３の外縁部分はハウジング２
１とカバー２０とによつて挟着されており、その
片側にはハウジング２１とによつて気密的な圧力
室２４が形成される。ダイアフラム２３の中央部
はプレツシヤプレート２５とともに出力部２６が
め止めされている。プレツシヤプレート２５と
ハウジング２１の内側にはハウジング２１の一部
に一端が係止されたリターンスプリング２７が設
けられており、このスプリング２７の付勢力によ
りダイアフラム２３は第１図中下方位置へ押圧さ
れている。

ハウジング２１には、圧力室２４内に大気を導
入する第１大気ポート２８と第２大気ポート２９
が設けられている。ハウジング２１には、図示さ
れない負圧源と連通して負圧を導入する圧力通路
３０と、この圧力通路３０と連通して圧力室２４
に負圧を導く圧力ポート３１が設けられている。

ハウジング２１の内側には、第１電磁開閉手段
であるコントロールバルブ４０と第２電磁開閉手
段であるリリースバルブ４１が併設されて固定さ
れている。コントロールバルブ４０はヨーク４２
に固締された磁性体のコア４３に、第１励磁コイ
ル４４、第２励磁コイル４５を巻いた非磁性体の
ボビン４６が装着されている。更にコア４３に吸
引されるフラツプ部４７がスプリングプレート４
８の付勢によつてコア４３が離脱する方向に付勢
されている。このフラツプ部材４７は磁性体の可
動プレート４９が固定されている。フラツプ部材
４７の両端には弁体５０，５１が装着されてお
り、可動プレート４９がコア４３に吸引されると
弁体５０は圧力ポート３１を開放し、弁体５１が
第１大気ポート２８を閉塞する。ところが、可動
プレート４９は、第１、第２コイル４４，４５の
少なくとも一方が非通電時においてはコア４３に
吸入されることはない。即ち、第１、第２コイル
４４，４５が両方に通電されたときに、コントロ
ールバルブ４０の弁体５０，５１は圧力ポート３
１を開放し、第１大気ポート２８を閉塞する。

リリースバルブ４１は、コントロールバルブ４
０の基本的を構成は同様であるが、リリースバル
ブ４１は、１つの励磁コイル５２によつて作用す
る点のみ相違する。

次に各コイルの結線状態について説明すると、 第３図に示す様にコントロールバルブ４０の第
１、第２コイル４４，４５と結線された各々ター
ミナル４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂが外周面
に粘着テープ５３等によつて固定されている。ま
たリリースバルブ４１のコイル５２もターミナル
５２ａ，５２ｂが固定されており、第４図に示す
ようにリード線５４は、ターミナル４４ｂ，５２
ｂに接続され、リード線５５はターミナル４４
ａ、リード線５６はターミナル４５ａに接続され
ている。またリード線５７はターミナル４５ｂと
５２ｂを接続している。よつて、リリースバルブ
４１のコイル５２とコントロールバルブ４０の第
２コイル４５とは第１図に示す様に直列に結線さ
れている。リード線５４，５５，５６は外部のコ
ントローラ１００によつて制御され、コントロー
ルバルブ４０の第１励磁コイル４４はコントロー
ル信号（ON−OFF制御）に基づいて制御され、
コントロールバルブ４０の第２励磁コイル４５と
リリースバルブ４１の励磁コイル５２はリリース
信号（ONもしくはOFF制御）に基づいて通電制
御される。

次に、上述の構成に基づいてその作動について
説明する。

まず、アクチユエータが作動出力を得る場合
は、制御回路１００によつてリリースバルブ４１
のコイル５２に通電（ON）されると共に、コン
トロールバルブ４０の第２のコイル４５にも通電
される。またコントロールバルブ４０の第１コイ
ル４４は、制御回路１００によつてコントロール
信号（ON−OFF）によつて制御される。すると
リリースバルブ４１のバルブは、第２大気ポート
２９を閉じて圧力室２４内を気密状態にする。一
方コントロールバルブ４０のバルブ５０，５１
は、コントロール信号によつて第１コイル４４が
ONとなると、第１、第２コイル４４，４５の吸
引力により、弁体５０の圧力ポート３１を開放し
弁体５１が第１大気ポート２８を閉塞する。ま
た、第２コイル４５がONであつても、第１コイ
ル４４がコントロール信号によつてOFFとなる
と、その吸引力はスプリングプレート４２より小
さくなり弁体５０，５１が圧力ポート３１を閉塞
し第１大気ポート２８を開放する。よつてコント
ロールバルブ４０が制御回路１００のコントロー
ル信号によつて第１大気ポート２８と圧力ポート
３１を交互に開閉して圧力室２４内を所定の負圧
に調圧する。この負圧によつてダイアフラム２３
がリターンスプリング２７を付勢力に抗して吸引
され、出力部２６より出力が得られる。

次に、アクチユエータの出力の解除する作動に
ついて説明する。

通常は制御回路１００によつて、コントロール
バルブ４０、リリースバルブ４１への通電が遮断
されると、両バルブ４０，４１は各々第１大気ポ
ート２８を開放し圧力ポート３１を閉塞し、第２
大気ポート２９を開放する。よつて、圧力室２４
内には直ちに大気が導入されてリターンスプリン
グ２７によつてその出力が解除される。

ところが、コントロールバルブ４０への通電を
制御する制御回路１００の一部は、通常アクチユ
エータの出力を所定値にするために、ON−OFF
制御を繰り返している。このため回路等の発熱ま
たは故障等によりコントロールバルブ４０への通
電を制御できなくなる異常の場合がある。従来で
はコントロールバルブ４０に作用するコイルが１
つであつたため、そのコイルへの通電が遮断され
ない場合には、圧力ポート３１が開放されたまま
となり、圧力室２４内には負圧が残留するという
問題があつた。

本考案においては、コントロールバルブ４０の
コイルが第１、第２コイル４４，４５から構成さ
れているため、第１コイルへの通電が遮断されな
い異常の場合においても、リリースバルブ４１の
コイル５２へのリリース信号があると（通電が遮
断されると）、コイル５２と直列に結線された第
２コイル４５への通電も遮断される。従つてコン
トロールバルブ４０の第１コイル４４がOFFに
ならない場合でも、第２コイル４５がリリース信
号によつてOFFとなるとコントロールバルブ４
０はスプリングプレート４８によつて第１大気ポ
ート２８を開放し圧力ポート３１を開閉する。一
方、リリースバルブ４１のコイル５２がOFFと
なると、第２大気ポート２９を開放する。よつて
圧力室２４内に残留負圧を残すことなく完全に大
気が導入されてアクチユエータは解除される。

このように異常の場合においても圧力室２４内
には残留負圧が残ることはないので、リターンス
プリング２７のセツト荷重を小さくしてもその解
除性は損なわれることはない。また、リターンス
プリング２７のセツト荷重を小さくすることは、
アクチユエータの作動時に負荷として働く力を軽
減することとなり、アクチユエータの出力はスプ
リング２７のセツト荷重を小さくしただけ出力が
向上する。

尚、上述の実施例においては、コントロールバ
ルブ４０の第２コイル４５とリリースバルブ４１
のコイル５２を直列に接続したが、第５図に示す
ように並列に接続しても、コントロールバルブ４
０の第２コイル４５とリリースバルブ４１のコイ
ル５２との両者の通電を制御することが可能であ
る。

〔考案の効果〕

異常述べた様に、第１電磁開閉手段の第１の励
磁コイルはコントロール信号に基づいて通電制御
されると共に、第１電磁開閉手段の第２の励磁コ
イルと第２電磁開閉手段の励磁コイルとは結線さ
れて共にリリース信号に基づいて通電制御されて
いるため、コントロール信号に異常がある場合に
おいても、リリース信号によつて第１電磁開閉手
段は必ず圧力ポートを閉塞することができ、圧力
室内に残留負圧を残すことなく確実にアクチユエ
ータを解除することが可能となるといつた優れた
効果を発揮する。

また、異常時においても圧力室内には残留圧力
が残ることがないため、リターンスプリングのセ
ツト荷重は小さくすることが可能である。したが
つて、アクチユエータの作動時において負荷とし
て働くリターンスプリングのセツト荷重を軽減す
ることによつて、同一の圧力であつてもそのアク
チユエータからの作動出力を大幅に向上すること
ができるという優れた効果も発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略図、第２図は
アクチユエータの断面図、第３図はコントロール
バルブの励磁コイルを示す図、第４図は第２図に
おけるＡ方向からの斜視図、第５図は他の実施例
を示す概略図、第６図，第７図は従来のものを示
す概略図である。 ２０……カバー、２１……ハウジング、２３…
…ダイアフラム（圧力応動部材）、２４……圧力
室、２７……リターンスプリング、２８……第１
大気ポート、２９……第２大気ポート、３１……
圧力ポート、４０……コントロールバルブ（第１
電磁開閉手段）、４１……リリースバルブ（第２
電磁開閉手段）、４４……第１の励磁コイル、４
５……第２の励磁コイル、５２……励磁コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端開口のハウジングとカバーとで形成される
   部屋に圧力応動部材を設け、その圧力応動部材の
   片側に圧力が制御される気密的な圧力室を形成す
   ると共にその圧力によつてリターンスプリングの
   付勢力に抗して作用出力を得るアクチユエータに
   おいて、前記圧力室に大気を導入する第１大気ポ
   ート及び第２大気ポートと、前記圧力室に圧力を
   導入する圧力ポートと、前記第１大気ポートと前
   記圧力ポートを交互に開閉する弁体及びこの弁体
   の開閉作用をする第１、第２の励磁コイルとから
   成る第１電磁開閉手段と、前記第２大気ポートを
   開閉する弁体及びこの弁体の開閉作用をする励磁
   コイルとから成る第２電磁開閉手段とを備え、前
   記第１電磁開閉手段は前記第１、第２励磁コイル
   の両者に通電されると前記圧力ポートを開放し前
   記第１大気ポートを閉塞し、前記第１電磁開閉手
   段の第１の励磁コイルはコントロール信号に基づ
   いて通電制御されると共に、前記第１電磁開閉手
   段の第２の励磁コイルと前記第２電磁開閉手段の
   励磁コイルとは結線されて共にリース信号に基づ
   いて通電制御されることを特徴とするアクチユエ
   ータ。