JPH0314105B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スプールの直線移動によつて流量ま
たは方向流量を制御する流体制御弁に関する。

（従来技術） 従来、この種の流体制御弁としては、例えば第
４図に示すものが知られている。

第４図は方向流量を制御する流体制御弁のスプ
ール切換部を取出したもので、１がスプール、２
がボデイであり、スプール１を左右に移動させる
ことで、各方向に流れる流量を制御することがで
きる。即ち、図示の中立位置からスプール１を左
に移動するとポンプポートＰがＡポートに連通す
ると共にタンクポートＴがＢポートに連通し、ま
たスプール１を右に移動すると、逆にポンプポー
トＰがＢポートに連通すると共にタンクポートＴ
がＡポートに連通するようになる。

このようなスプール１の左右の移動は、両側に
設けたスプール駆動装置３，４によりスプール１
を右または左方向に押すことで行なわれ、その駆
動源にはソレノイド、パルスモータ、トルクモー
タ等が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような従来の流量制御弁にあつ
ては、スプール１とスプール駆動装置３，４とを
直接剛体で連結すると、ボデイ２や連結剛体等の
部品のバラ付きによりスプール１とボデイ２の
間、連結剛体とその案内部材との間の摩擦力が大
きく、動力伝達効率が悪くなると共にスプール位
置精度の悪化や摩耗による特性の劣化が起きる、
そこで、第４図に示したように、スプール１とス
プール駆動装置３，４とを連結せずに両側から押
す構造とするか、あるいは、軸に直交する方向に
剛性の低いピアノ線等で連結する構造としてい
る。そのためスプールを両側からおす構造にあつ
ては、スプール駆動装置が２台必要となつて装置
の大型化とコストの上昇を招いている。またピア
ノ線などでスプールと駆動装置を連結する構造に
あつては、方向切換時の流体力によるシヨツクや
異常流体圧力発生時などにピアノ線が座屈してし
まうという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたもので、単一のスプール駆動源により軸心
ずれがあつてもスプールへの動力伝達効率を下げ
ず、摩擦も小さく且つ高いスプール位置決め精度
を達成することのできる流体制御弁を提供するこ
とを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあつては、単
一の駆動源とスプールとの間の動力伝達手段とし
て、まず駆動源に一端を固定すると共にスプール
に他端を固定せずに当接したスプールに駆動源か
らの押す力のみを伝達する圧縮力伝達部材を設
け、更に、スプールに一端を固定し駆動源側で引
張り力のみに対し他端を抜止めしてスプールに引
張り力のみを伝達し、移動方向に直交する方向に
剛性の低い引張力伝達部材を設けるようにしたも
のである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した断面説明図
である。

まず構成を説明すると、１は流量制御または方
向流量制御のために軸方向に移動されるスプール
であり、ボデイ２の中に摺動自在に設けている。
尚、ボデイ２側の流路は省略している。

スプール１の右側には、単一の駆動源とその駆
動源の直線駆動力をスプール１に伝達するための
動力伝達機構が用いられる。

まず駆動源を説明すると、５はパルスモータで
あり、ハウジング６に固定され、パルスモータ５
のシヤフト５ａに偏心ボス７が固定されている。
偏心ボス７の外側にはベアリング８を介してカム
プレート９が設けられ、パルスモータ５による偏
心ボス７の回動でカムプレート９が左右に駆動さ
れる。即ち、偏心ボス７によつてパルスモータ５
の回転運動をカムプレート９の直線運動に変換し
ている。

カムプレート９の左側には、一対のベアリング
１１ａ，１１ｂを介してロツド１０が装着され、
カムプレート９の直線運動をロツド１０に伝達し
ている。このロツド１０は、スプール１に押す力
を伝達する圧縮力伝達部材としての作用を有す
る。

即ち、圧縮力伝達部材としてのロツド１０は円
筒部材で成り、ロツド１０の先端をスプール１の
右端に固定せずに当接している。このため、圧縮
力伝達部材としてのロツド１０はパルスモータ５
を有する駆動源側で固定され、スプール１側にお
いては固定されずに当接されていることになる。
勿論、ロツド１０はハウジング６のガイド穴１２
に対し、軸方向に摺動自在に組込まれている。

一方、ロツド１０の内部に円筒穴には、ピアノ
線やワイヤー等を用いた引張力伝達部材１３が設
けられ、引張力伝達部材１３は一端をスプール１
に固定すると共に他端をロツド１０の円筒穴の外
側に取出し、駆動源側となるロツド１０の端面に
当接した抜止め部材１４に固定している。

更にスプール１の両側には中立位置にもどすた
めのリターンスプリング１５ａ，１５ｂが組込ま
れている。

尚、カムプレート９の右側にはスプール１の左
右の移動量を規制するためのストツパ１６が設け
られている。

次に第１図の実施例の動作を説明する。

まず、スプール１の左方向への移動はパルスモ
ータ５の時計方向回りの回転駆動で行なわれ、パ
ルスモータ５の回転は偏心ボス７によつて左方向
の直線運動に変換され、カムプレート９を介して
ロツド１０に伝達される。ロツド１０は先端をス
プール１に当接することから、このロツド１０の
動きを受けてスプール１が左方向に移動する。

一方、スプール１の右方向への移動は、パルス
モータ５の反時計回り方向の回転により行なわ
れ、同じく偏心ボス７で直線運動に変換され、カ
ムプレート９が右方向に動く。このカムプレート
の右方向への動きはスプール１の引張力となるこ
とから、抜止め部材１４で係止した引張力伝達部
材１３を介してスプール１に伝達され、スプール
１を右方向に引張移動する。

次にボデイ２とハウジング６との軸心、若しく
はスプール１とロツド１０の軸心がズレていた時
の作用を説明する。

第２図はスプール側と駆動源側の軸心がズレて
いた時の駆動力伝達機構を取出して示したもの
で、スプール１に対しロツド１０の軸心がズレて
いても、ロツド１０の先端はスプール１に固定せ
ずに当接されているだけであるため、軸心のズレ
量だけ移動した状態で当接し、一方、ロツド１０
のズレに対しスプール１に一端を固定した引張力
伝達部材１３はロツド１０側で抜止め部材１４に
より係止されているだけであることから、ロツド
１０の位置ズレによる移動に対し、抜止め部材１
４はスプール１の軸心位置に置かれる。

このためスプール１とロツド１０の間に軸心の
ズレが生じていても、スプール１とボデイ２及び
ガイド穴１２とロツド１０の間に軸に直交する方
向の力は発生せず、また引張力伝達部材１３にた
わみも生じないことから、同じく軸に直交する方
向の力は発生せず、軸心にズレがあつても、摩擦
力の増加を招くことなく、スプール１とロツド１
０の間の動力伝達を高い効率で実現でき、また摩
耗によるガタの発生や特性の劣化も起きない。

更に、スプール１とロツド１０の軸心が平行で
ない場合には引張力伝達部材１３にたわみを生ず
るが、引張力伝達部材１３はピアノ線やワイヤの
ように軸に直交する方向の剛性が低いため、軸心
の傾きを吸収するために引張力伝達部材１３が変
形しても、摩擦力を増加させる軸に直交する方向
の力の発生は極く僅かで済む。

第３図は第１図の実施例における偏心ボス７を
回転自在に嵌め込んだカムプレート９のストツパ
１６に対する配置構造を下側から見て示した説明
図である。尚、ベアリング８，１１ａ，１１ｂは
省略している。

カムプレート９の右側にはストツパ片９ｂが延
在され、ストツパ１６に当接することでスプール
１の左右方向の移動量を規制している。

ここでシヤフト５ａを中心としたモータ回転に
より偏心ボス１７を嵌め入れたカムプレート９は
偏心量△に応じた偏心回転を起こし、例えば偏
心ボス７を反時計方向に回動すると、カムプレー
ト９が９′に示すように移動し、ストツパ片９ｂ
がストツパ１６に当接することでカムプレート９
の右方向への移動量を規制する。一方、偏心ボス
を時計回りに回動した時にはカムプレート９は左
回りの偏心回転を起こし、９′の場合と同じ回転
角に達した時、ストツパ片９ｂがストツパ１６に
当接し、左方向への移動量を規制する。

このように偏心ボス７の回転により変換された
直線運動でスプール１を左右どちらに移動しても
単一のストツパ１６でスプールの移動量を規制す
ることができる。

（発明の効果） 以上、説明してきたように本発明によれば、ス
プールに直線運動を与える単一の駆動源とスプー
ルとの間の動力伝達手段として、まず駆動源に一
端を固定すると共にスプールに他端を固定せずに
当接した圧縮力伝達部材を設け、更にスプールに
一端を固定し、駆動源側で引張力のみに対し、他
端を抜止めした移動方向に直交する方向に剛性の
低い引張力伝達部材を設けるようにしたため、ス
プールと駆動源側の間に軸心線のズレがあつても
軸に直交する方向に力を発生せず、スプールに対
する動力伝達系の摩擦力の増加がなく、高い動力
伝達効率が実現でき、また摩耗によるガタも生じ
ないことから、高いスプール位置決め精度を維持
することができる。

更に単一の駆動源で済むことから、装置の小型
化とコストの大幅な低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した断面説明
図、第２図は軸心がずれた状態での第１図の動力
伝達機構を取出して示した断面図、第３図は第１
図のカムプレートに対するストツパ構造の説明
図、第４図は従来例を示した断面説明図である。 １：スプール、２：ボデイ、５：パルスモー
タ、６：ハウジング、７：偏心ボス、８，１１
ａ，１１ｂ：ベアリング、９：カムプレート、１
０：ロツド（圧縮力伝達部材）、１２：ガイド穴、
１３：引張力伝達部材、１４：抜止め部材、１５
ａ，１５ｂ：リターンスプリング、１６：ストツ
パ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スプールを用いて流量または方向流量を制御
   する流体制御弁に於いて、 前記スプールに直線運動を与える直線駆動力を
   発生する駆動源と、 該駆動源に一端を固定し他端を前記スプールに
   固定せずに当接して前記スプールに駆動源の押す
   力を伝達する圧縮力伝達部材と、 前記スプールに一端を固定すると共に前記駆動
   源側で他端を引張り力に対してのみ抜け止めして
   駆動源の引張り力をスプールに伝達し、軸に直交
   する方向に低い剛性をもつた引張り力伝達部材と
   を設けたことを特徴とする流体制御弁。