JPH03219173A - ロータリバルブ - 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〕 本発明はロータリバルブに係り、特に加工誤差があって
も個体差を生ずることなく、常に弁体とケーシングとの
間の摺動抵抗が小さくなるので、動作性が良く、駆動力
が小さくて済み、直動形ロータリサーボバルブとして用
いるに好適なロータリバルブの構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のロータリバルブにおいては、例えば特願
昭６３−３３４０２１号に記載のように、制御ポートに
連通し回動中心軸方向に貫通した円筒穴と回動中心軸方
向に貫通した別の貫通孔とを有する弁体と、該弁体の円
筒穴の内径と同等の外径に成形され前記円筒穴と同心に
設けられたスリーブまたはプラグを有するとともに、該
スリーブまたはプラグによって互いに分離され、かつ、
前記貫通孔を介して前記弁体の両側に連通ずるように構
成され、一方は供給ポートに他方は排出ポートにそれぞ
れ接続された流路を有する２つのケーシングとを備え、
該両ケーシングで前記弁体を回動可能に狭設し、前記弁
体と前記両ケーシングとの相対運動によって、流体の流
れを制御する構造や、特開昭６１−１５３０７３号公報
中に記載されているように、制御ポートに連通ずる円筒
穴を有する２つのケーシングと、回動中心軸方向に貫通
し該ケーシングの円筒穴の内径と同等の外径に成形され
前記円筒穴と同心に設けられたスリーブと回動中心軸方
向に貫通した別の貫通孔を有するとともに、該スリーブ
によって互いに分離され、一方は供給ポートに他方は排
出ポートにそれぞれ接続された流路を前記両ケーシング
に向かって開口するように両面にそれぞれ有し、かつ、
該各流路は前記貫通孔を介して両面の両流路がそれぞれ
連通するように構成された弁体とを備え、前記両ケーシ
ングで前記弁体を狭設し、前記両ケーシングと前記弁体
との相対運動によって、流体の流れを制御する構造が採
られており、これらの従来技術においては、上記第一の
従来技術例における前記両ケーシングの前記弁体に対向
する２つの面に設けた両面の流路、および上記第二の従
来技術例における前記弁体の前記両ケーシングに対する
２つの面に設けられた両面の流路とも内外半径を両者等
しい寸法としていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、流路の内外半径を両者とも等
しい寸法に採っているが、これらの流路の加工は製作士
別の工程とせざるを得ないため、基準寸法が同しでも、
実際には加工誤差の影響で両面の流路の内外縁の寸法が
等しくはならない。

弁体と両ケーシングとの間には、特に供給ポートに接続
された両流路の部分で圧力によるスラスト力が発生し弁
体を両側から押し合うように作用するが、上記加工誤差
のために圧力の作用する面積が等しくなくなるので、こ
れらのスラスト力は異なる大きさとなってしまう。従っ
て、その差の力によって弁体が一方のケーシングの方に
押しつけられて接触し、摩擦による摺動抵抗が生じてし
まう。このため、動作性が悪くなり、大きな駆動力を要
するという問題があり、しかもその原因が流路の加工誤
差であるため、弁体がどちら側にどの位の力で押しつけ
られるのかが予測困難で対策が難しいという問題があっ
た。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、加工
誤差があっても個体差を生ずることなく、常に摺動抵抗
が小さくて動作性が良く、駆動力が小さくて済むロータ
リバルブを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明のロータリバルブは、
供給ポートに接続された両流路の部分で圧力によって発
生するスラスト力を弁体の両側で基本的に異なる大きさ
になるようにし、両スラスト力の差の力を支えるスラス
ト軸受を設けている。

具体的な手段として、まず第一の方法は、供給ポートに
接続された流路の２つの摺動面に開口する部分の形状を
、流路の外半径および内半径の一方または両方を弁体の
両側で異なる基準寸法とする、あるいは、流路の円周方
向の角度範囲を弁体の両側で異なる基準値とすることに
よって、流路の圧力の作用する部分の大きさが弁体の両
側で異なる大きさとなるように構成している。

第二の方法は、２つの摺動面における摺動部の形状を両
槽動面間で摺動面積が異なる大きさとなるような形状に
構成している。

第三の方法は、２つの摺動面の内の一方の面において、
弁体とケーシングのどちらかに供給ポートに接続された
流路に連通ずる圧力室を設けることによって供給ポート
に接続された流路の部分で弁体の両側から作用するスラ
スト力の内の一方にこの圧力室内の圧力によって発生す
るスラスト力を加えるように構成している。

そして、上記両スラスト力の差の力を支えるスラスト軸
受として静圧軸受、転がり軸受、または摩擦抵抗の少な
い滑り軸受を設けている。

〔作用〕

本発明によれば、弁体を両側から押し付けるように作用
するスラスト力をその基準値の大きさが異なるようにし
ているので、加工誤差があっても必ず決まった側のスラ
スト力が大きくなり、しかも、両スラスト力の差の値が
概ね決まった大きさとなる。従って、両スラスト力の差
の力は弁体を常に決まった方向に決まった大きさの力で
押し付けるように作用し、この力を静圧軸受、転がり軸
受、滑り軸受等で支えて弁体とケーシングの接触を防止
しているので、加工誤差があっても個体差を生ずること
なく、常に弁体の摺動抵抗が小さくなり、動作性が良く
、駆動力が小さくて済むようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。

本実施例は、円筒穴を有する弁体と、スリーブおよび流
路を有する２つのケーシングとを備え、両ケーシングで
弁体を回動可能に狭設した４方弁のロータリバルブに本
発明を適用した一例を示す。

弁体１はケーシング２および３によって弁体１よりも所
定の厚み差だけ厚く成形されたスペーサ４とともに狭設
され回動可能に支持されていて、弁体１の円筒穴５，６
の内径とケーシング２，３に設けたスリーブ７．８およ
び９，１０の外径とは同等であり、かつこれらは同心に
設けられている。また、ケーシング２，３にはスリーブ
７．８および９，１ｏによって互いに分離されるように
構成された流路１１．１２および１３．１４が設けられ
ており、スリーブ７．８の内径部には制御ポート１５．
１６が、流路１１には供給ポート１７が、流路１２に排
出ポート１８がそれぞれ接続されている。さらに、弁体
１には貫通孔１９゜２０があり、これらを介して流路１
１と１３．１２と１４はそれぞれ連通するように構成さ
れている。そして、弁体１がケーシング２，３に対して
回動することにより弁体１の両側に円筒穴５゜６の内縁
とスリーブ７．８および９，１０の外縁と流路１１，１
２および１３．１４の内外縁によって囲まれる制御オリ
フィスを同時に形成し、これらの制御オリフィスの位置
と開口面積を変化させて流体の流れを制御するものであ
る。

本実施例では、流路の基準寸法を、第２図中に破線で示
した流路１１，１２の方が二点鎖線で示した流路１３．
１４よりも外半径が大きく、かつ、内半径が小さくなる
ようにしている。また、弁体１のケーシング３側の面に
はポケット２１を設け、導入口２２により絞り２３を介
して供給ポート１７に接続された流路１３から高圧流体
を導くようにして静圧軸受を構成している。

さて、供給ポート１７に接続された流路１１゜１３の部
分における半径方向の圧力分布は第１図中の曲線２４．
２５で示すようになり、スラスト力２６．２７が弁体１
を両側から押し合うように作用するが、流路１１と１３
の内外半径を上記の関係としているので、弁体１に向か
って開口する部分の面積は流路１１の方が流路１３より
も大きくなり、スラスト力２６の方が２７よりも大きく
なる。しかも、流路１１と１３の内外半径の基準寸法を
異なるようにしているので加工誤差があってもその影響
は小さく、両スラスト力の大小関係のみならずこれら力
の差の大きさも常にほぼ同じになる。従って、両スラス
ト力の差によって弁体１には常にケーシング３の方に押
し付けるような力が概ね同じ大きさで作用する。

しかし、弁体１のケーシング３側の面に設けたポケット
２１には高圧流体が導かれており、ポケット２１内の圧
力は絞り２３によって供給圧以下のある圧力に設定され
ているから、この部分における圧力分布は第１図中の曲
線２８で示すようになり、弁体１をケーシング２の方に
向かって押し返すようなスラスト力２９が発生する。従
って、ポケット２１で発生するスラスト力２９がスラス
ト力２６と２７の差の力を丁度打ち消すようにポケット
２１内の圧力を絞り２３によって調整すれば、弁体１を
ケーシングに押し付けるようなスラスト力をなくすこと
ができ、弁体とケーシングとの接触を防ぐことができる
。この際、前述のように、両スラスト力の差によって弁
体１をケーシングに押し付けようとする力は常に同じ方
向に作用するので、静圧軸受は弁体１の一方の側に設け
るだけで良く、また、概ね同じ大きさで作用するので、
静圧軸受の設計が容易にできる。

よって、本実施例によれば、流路の加工誤差があっても
個体差を生ずることなく、常に弁体の摺動抵抗力が小さ
くなるので、動作性が良く、駆動力が小さくて済むロー
タリバルブを得ることができる。

尚、本実施例は、供給ポートに接続した流路の弁体に向
かって開口する部分の開口面積を弁体の両面で異なる大
きさとすれば良いのであるから、外半径と内半径のうち
の一方だけを異なる基準寸法とするのでも良く、あるい
は、供給ポート１７に接続した流路１１と１３について
のみ内外半径の基準寸法を異なる大きさとし、排出ポー
トに接続した流路１２と１４については両者を同し基準
寸法としても良い。

従って、同様に、第３図に示すような排出ポート側を取
り除いた形状の弁体を有するロータリバルブについても
適用することができる。

また、ポケット２１はケーシング３の方に設けても良く
、あるいは、ポケット２１と導入口２２および絞り２３
とを同じ部材に設けても良い。

さらに、当然のことながら、流路の内外半径の大小関係
、およびポケット、絞り、導入口の位置は、本実施例の
図と上下逆の関係としても良く、あるいは、以上の方法
を組み合わせて用いても良い。

これらのようにしても全く同様に作用し、同じ効果が得
られる。

次に、本発明の他の実施例を第４図を用いて説明する。

本実施例は１円筒穴を有する弁体と、スリーブおよび流
路を有する２つのケーシングとを備え、両ケーシングで
弁体を回動可能に狭設した３方弁のロータリバルブに本
発明を適用した一例を示す。

本実施例のロータリバルブは、弁体に設ける円筒穴と両
ケーシングに設けるスリーブをそれぞれ１つずつとし、
また、両ケーシングに設ける供給ポート３０に接続され
た流路３２．３３および排出ポート３１に接続された流
路３４．３５を、端はスリーブによって互いに分離され
、多端はそれぞれの流路自身が閉じるような形状として
３方弁を構成している点以外は、基本的に第１図ないし
第３図に示した４方弁の実施例と同様である。

但し、本実施例では、流路の内外半径の基準寸法は全て
同しとしており、代わりに供給ポート３０に接続された
両流路の形状を、図中に二点鎖線で示すしだ流路３３の
方が破線で示した流路３２よりも円周方向の角度範囲の
基準値が小さくなるようにしている。そして、第１図な
いし第３図に示した実施例と同様、弁体の流路３３側の
面にはポケット３６が設けてあり、供給ポートに接続さ
れた流路３３から絞りを介してポケット３６に高圧流体
を導くようにして静圧軸受を構成している。

本実施例によれば、供給ポートに接続された両流路の基
準形状を、流路３３の方が流路３２よりも弁体に向かっ
て開口する部分の面積が小さくなるようにしているので
、流路３３側から作用するスラスト力の方が流路３２側
から作用するスラスト力よりも小さくなり、両スラスト
カの差の力によって弁体には常に流路３３を有するケー
シングの方に押し付けるような力が作用する。

しかし、弁体の流路３３側の面に設けたポケット３６に
は高圧流体が導かれていて、弁体を反対に流路３２を有
するケーシングの方に押し返すようなスラスト力を発生
しており、このスラスト力は、ポケット３６内の圧力を
絞りによって供給圧以下の適正な圧力に設定することに
より、流路３２．３３の部分で発生するスラスト力の差
の力を打ち消すようにしであるので、弁体とケーシング
との接触を防ぐことができる。

そして、供給ポートに接続された両流路はその基準形状
が異なるようにしているので、加工誤差があってもその
影響は小さく、弁体をケーシングの方に押し付けようと
する力の向きと大きさが常に同じになるから、静圧軸受
は弁体の一方の側に設けるだけで良い上、その設計も容
易になる。

従って、本実施例によれば、流路の加工誤差があっても
個体差を生ずることなく、常に弁体の摺動抵抗力が小さ
くなるので、動作性が良く、駆動力が小さくて済むロー
タリバルブを得ることができる。

次に、本発明の別の一実施例を第５図を用％Ｍで説明す
る。

本実施例のロータリバルブの基本的な構造と作用につい
ては以上に示した実施例のロータリバルブと同様である
が、本実施例では、弁体を両面の外形寸法が異なるよう
な形状としている。

すなわち、弁体３７はケーシング３８側の面よりもケー
シング３９側の面の方が外形の基準寸法が小さく採って
あり、弁体３７とケーシング３８゜３９との間の摺動部
の摺動面積がケーシング３８側よりもケーシング３９側
の方が小さくなるように構成している。また、弁体３７
のケーシング３９側の面にはポケット４０が設けられケ
ーシング３９に設けた導入口４１により絞り４２を介し
て供給ポートに接続された流路から高圧流体を導き静圧
軸受を構成している。一方、ケーシング３８．３９に設
けた流路の内外縁は全て同じ基準寸法で成形されている
。

本実施例によれば、弁体３７の外形寸法を弁体の両面で
異なる寸法としており、摺動部の摺動面積がケーシング
３８側よりもケーシング３９側の方が体さくなるように
構成しているので、弁体３７の両側の圧力分布は図中の
曲線で示すようになり、供給ポートに接続された流路の
部分で発生するスラスト力はケーシング３９側よりもケ
ーシング３８側の方が大きくなる。従って、両スラスト
力の差の力は常に弁体３７をケーシング３９に向かって
概ね同じ大きさで押し付けるように作用するが、ケーシ
ング３９側には静圧軸受が設けてあり、この力を打ち消
すようなスラスト力を発生しているので、弁体３７がケ
ーシング３９に接触することはなく、良好な動作性を保
つことができる。

よって、本実施例によっても、前述の実施例と同様、流
路の加工誤差があっても個体差を生ずることなく、常に
弁体の摺動抵抗力が小さくなるので、動作性が良く、駆
動力が小さくて済むロータリバルブを得ることができ、
静圧軸受の設計も容易となる。その上、本実施例によれ
ば、弁体３７の外形部の外面加工のみで済むので、製作
容易にして同様の効果を得ることができる。

また、第６図に示すように、ケーシング３９にリング状
の溝４３を設けても第５図に示した実施例と同様に摺動
部の摺動面積をケーシング３８側よりもケーシング３９
側の方が小さくなるように構成できるので、製作容易に
して全く同様の効果を得ることができる。

あるいは、弁体に両側から押し合うように作用するスラ
スト力の大きさを異なるようにするための方法としては
、第７図に示すように、供給ポートに接続された流路の
うち、一方のケーシングの方の流路の内縁の一部を切欠
き部４４のように直線状などに削り落した形状としても
良く、このようにしても弁体と両ケーシングとの間の摺
動部の摺動面積を弁体の両面で異なるように構成できる
ので、製作容易にして全く同様の効果を得ることができ
る。

また、第８図に示すように、供給ポートに接続された流
路のうち、一方のケーシングの方の流路の一部にこの流
路に連通ずる圧力室を設ける方法でも良い。このように
すれば、供給ポートに接続された流路の部分から弁体に
向かって作用するスラスト力に圧力室４５で発生するス
ラスト力が加わるので、第１図ないし第４図に示した実
施例の方法と全く同様の効果を得ることができる。

尚１以上に示した実施例では、弁体に両面から押し合う
ように作用するスラスト力の差の力に対抗して弁体を支
えるためのスラスト軸受に静圧軸受を用いたが、このス
ラスト軸受は、第９図および第１０図に示すように他の
形式の軸受としても良い。

すなわち、第９図に示すように、転がり軸受４６を設け
ても良く、このようにすれば、転がり軸受４６の転がり
摩擦抵抗が極めて小さいので、前述の実施例と同様に弁
体の摺動抵抗力が小さくでき、動作性が良く、駆動力が
小さくて済むロータリバルブを得ることができる。その
上、本実施例によれば、弁体とケーシングを転がり軸受
が取り付けられるような形状にすれば良く、静圧軸受を
形成するためのポケット、導入口、絞りなどを設ける必
要がないので、弁の設計および製作がさらに容易となる
という効果もある。

また、第１０図１こ示すように、滑り軸受４７を設けて
も良く、この滑り軸受４７の材料にテフロン等のような
摩擦抵抗の小さい材料を用いれば、同様の効果を得るこ
とができ、しかも、弁の設計および製作が容易になる。

尚、以上に示した実施例において、静圧軸受。

転がり軸受、ないし滑り軸受は、流路の外側、内側のど
ちらに設けても良く、あるいは両方に設けても良い。ま
た、これらの軸受を組み合わせて同時に用いても良い。

これらのようにしても、全く同様の効果を得ることがで
きる。

さらにまた、以上に示した実施例の方法は、スリーブお
よび流路を有する弁体と、円筒穴を有する両ケーシング
とを備え、両ケーシングで弁体を回動可能に狭設したロ
ータリバルブについても全く同様に適用でき、全く同様
の効果を得ることができる。

因みに、第１１図および第１２図に示した実施例は、こ
の形の４方弁のロータリバルブに第１図ないし第３図に
示した実施例と同じ方法を適用した例であり、このロー
タリバルブの詳細な構造と作用については特開昭６１−
１５３０７３号公報中に記載されている。

次に、本発明による直動形ロータリバルブの一実施例を
第１３図および第１４図を用いて説明する。

本実施例は、第１図ないし第２図に示した実施例の４方
弁に円板状の可動子を有する駆動手段を取付けた例であ
り、弁部の構造と作用については前述の実施例と同じで
ある。

さて、弁体１には円板状の可動子４８が一体的に結合さ
れており、可動子４８は円形状の平面を有する磁石４９
およびヨークを兼ねるケーシング３によって所定の間隙
を持って回動可能に狭設されている。可動子４８上には
、角度αごとに円周方向の交互に巻方向が替わるように
構成された複数の巻線５０が設けられており、磁石４９
の各極の極性も角度αごとに円周方向に交互に替わるよ
うに構成されていて、弁体１と可動子４８とは弁部の中
立状態において巻線５ｏの各極の境目と磁石４９の各極
の境目とが互いに角度α／２だけずれるように結合され
ている。従って、巻線５０に電流を流せばフレミングの
左手の法則によって電流に比例した電磁力が発生して弁
体を直接回動させ、電流の向きと大きさによって弁体１
の角変位量に比例して流体の流量と流れの向きを任意に
制御することができる。

本実施例によれば、可動部の慣性モーメントが小さい上
、以上の実施例に記したように弁部の摺動抵抗力が小さ
く、動作性が良好で駆動力が小さくて済むので、可動子
が小形のもので済み、しかも高い応答性を得ることがで
きる。また、可動子が円板状であるので駆動手段の厚さ
を薄くでき、弁全体を小形で軽量にすることができる。

その結果、小さい駆動エネルギーで高い応答性が得られ
る上、制御装置も小形のもので済み、弁の駆動手段や制
御装置からの発熱量も少なくすることができる。

次番二第１５図に、本発明のロータリバルブを用いた直
動形ロータリ・サーボバルブの一実施例を示す。

本実施例は、第１３図および第１４図に示した実施例の
直動形ロータリバルブにおいて、弁体１の軸端に可動子
４８とともにねじりバネ５１を結合した例であり、ねじ
りバネ５１の他方の端部は固定側である磁石４９に結合
されている。従って、可動子４８上で発生した電磁力に
よって弁体１および可動子４８が回動すると、その角変
位量に比例した抵抗モーメントがねじりバネ５１内に発
生し、弁体１は駆動力のモーメントとこの抵抗モーメン
トおよびその他の抵抗力のモーメントの和とがつり合う
位置で停止する。よって、概ね電流に比例した８カ流量
が得られ、直動形ロータリ・サーボバルブとして機能す
る。

本実施例によれば、上記の実施例と同様に可動部の慣性
モーメントおよび摺動抵抗力を小さくすることかできる
ので、駆動力が小さくて済み、バネ定数の小さいねじり
バネでもサーボバルブの固有値を高くすることができる
。同時にまた、ねじりバネによる抵抗力も／ｈさくなる
ので、駆動力の損失を少なくすることができる。従って
、消費エネルギーが小さく、しかも高い応答性を有する
サーボバルブを実現することができ、弁自体が小形とな
るだけでなく、制御装置も小容量のもので済み、弁およ
び制御装置からの発熱量も少なくすることができる。

さらに、第１６図に、本発明のロータリバルブを用いた
直動形ロータリ・サーボバルブの他の一実施例を示す。

本実施例は、第１３図および第１４図に示した実施例の
直動形ロータリバルブに角変位検出器５２を取付けて直
動形ロータリ・サーボバルブを構成した例であり、弁体
１の軸端には可動子４８とともに角変位検出器５２の検
出軸５３が結合されている。従って、可動子４８上で発
生した電磁力によって弁体１が回動すると角変位検出器
５２によって弁体１の角変位量が検出される。そこで、
その角変位信号５４をフィードバックして制御装置内で
目標値と比較し、その偏差を増幅して制御指令５５とし
て巻線５０に与えるようにすれば目標値に追従した出力
が得られ、直動形ロータリ・サーボバルブとして機能す
る。

本実施例によれば、上記の実施例と同様に可動部の慣性
モーメントおよび摺動抵抗力を小さくすることができる
ので、駆動力が小さくて済む上、サーボバルブの固有値
を高くすることが容易にでき、しかも、角変位信号５４
のフィードバック・ゲインを調節することによって使用
条件に最も適した特性に任意に調節することが容易にで
きるようになる。しかも、本実施例ではねじりバネによ
る抵抗モーメントがなく、原理的に目標値と角変位信号
５４の偏差をゼロとするように作用するので、駆動電流
がさらに小さくて済み、より少ない消費エネルギーでよ
り高い応答性を有するサーボバルブを実現することがで
きる。従って、弁自体が小形となるだけでなく５制御装
置もより小容量のもので済み、弁および制御装置からの
発熱量もより少なくすることができる。

尚、以上の実施例に示した直動形ロータリバルブおよび
直動形ロータリ・サーボバルブの駆動手段は、円錐状あ
るいは円筒状の可動子を有するもの等、他の形式の駆動
手段としても良く、このようにしても以上の実施例と同
様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のロータリバルブによれば
、弁体を両側から押し付けるように作用するスラスト力
をその基準値が異なるようにしているので、加工誤差が
あっても必ず決まった側のスラスト力が大きくなり、し
かも１両スラスト力の差の値が概ね決まった大きさとな
る。従って、両スラスト力の差の力は弁体を常に決まっ
た大きさの力で押し付けるように作用し、この力を静圧
軸受、転がり軸受、滑り軸受等で支えて弁体とケーシン
グの接触を防止しているので、加工誤差があっても個体
差を生ずることなく、常に弁体の摺動抵抗力が小さくな
り、動作性が良く、駆動力が小さくて済むロータリバル
ブを実現することができる。

従ッて、本発明のロータリバルブを用いて直動形ロータ
リバルブや直動形ロータリ・サーボバルブを構成すれば
、駆動力が小さくて済むので、消費エネルギーが少なく
て済み、駆動手段および制御装置が小形化できる上、機
器からの発熱量が小さくなる等の効果も得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のロータリバルブの４方弁
の一実施例を示す図で、第１図は第２図のＡ−Ａ線断面
図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線矢視図、第３図は第１図
ないし第２図に示した実施例の変形例を示す図、第４図
は本発明のロータリバルブの３方弁の一実施例を示す図
、第５図ないし第７図は本発明の他の実施例を示す図、
第８図は本発明の別の実施例を示す図、第９図および第
１０図は本発明のスラスト軸受の他の実施例を示す図、
第１１図および第１２図は本発明の他のロータリバルブ
における一実施例を示す図で、第１１図は第１２図のＣ
−Ｃ線断面図、第１２図は第１１図のＤ−Ｄ線矢視図、
第１３図および第１４図は本発明の直動形ロータリバル
ブの一実施例を示す図で、第１４図は第１３図のＥ−Ｅ
線矢視図、第１５図は本発明の直動形ロータリ・サーボ
バルブの一実施例を示す図、第１６図は本発明の直動形
ロータリ・サーボバルブの他の実施例を示す図である。 １．３７・・・弁体、２，３，３８，３９・・・ケーシ
ング、１１，１３，３２，３３・・・流路、１７．３０
・・・供給ポート、２６，２７，２９・・・スラスト力
、２１．３６．４０・・・ポケット、２２．４１・・・
導入口、２３．４２・・・絞り、４６・・・転がり軸受
、４７第　１　ロ 第　２　図 １−′ 第 ３ 記 第 第 図 猶 と 図 弔 ダ 図 男 凹 弔 第 １１ 図 弔 ／２ 図 弔 ／３ 凹 羊 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御ポートに連通する円筒穴を有する部材と、該円
   筒穴の内径と同等の外径に成形され前記円筒穴と同心に
   設けられたスリーブまたはプラグを有するとともに、該
   スリーブまたはプラグによつて互いに分離され、一方は
   供給ポートに他方は排出ポートにそれぞれ接続された流
   路を有する部材とを備え、前記両部材のうちの一方の部
   材を２つ有し、該２つの部材で他方の部材を回動可能に
   狭設し、かつ、前記各流路は狭設された方の部材の両面
   にそれぞれ開口するように構成され、前記両部材の相対
   運動によつて、前記円筒穴の内縁と前記スリーブまたは
   プラグの外縁と前記流路の内外縁とにより形成される制
   御オリフィスを前記両部材間の２つの摺動面に同時に形
   成し、該制御オリフィスの位置および開口面積を変化さ
   せて流体の流れを制御するロータリバルブにおいて、前
   記供給ポートに接続された両流路にかかる圧力によつて
   前記狭設された方の部材に作用するスラスト力が、前記
   両摺動面間で異なる大きさとなるように構成し、かつ、
   該スラスト力の差の力を支えるスラスト軸受を設けたこ
   とを特徴とするロータリバルブ。 ２、制御ポートに連通し回動中心軸方向に貫通した円筒
   穴と回動中心軸方向に貫通した別の貫通孔とを有する弁
   体と、該円筒穴の内径と同等の外径に成形された前記円
   筒穴と同心に設けられたスリーブまたはプラグを有する
   とともに、該スリーブまたはプラグによつて互いに分離
   され、かつ、前記貫通孔を介して前記弁体の両側に連通
   するように構成され、一方は供給ポートに他方は排出ポ
   ートにそれぞれ接続された流路を有する２つのケーシン
   グとを備え、該両ケーシングで前記弁体を回動可能に狭
   設し、前記弁体と前記両ケーシングとの相対運動によつ
   て、前記円筒穴の内縁と前記スリーブまたはプラグの外
   縁と前記流路の内外縁とによつて形成される制御オリフ
   ィスを前記弁体の両面に同時に形成し、該制御オリフィ
   スの位置および開口面積を変化させて流体の流れを制御
   するロータリバルブにおいて、前記弁体両側の前記供給
   ポートに接続された両流路にかかる圧力によつて前記弁
   体に作用するスラスト力が、前記弁体の両面で異なる大
   きさとなるように構成し、かつ、該両スラスト力の差の
   力を支えるスラスト軸受を設けたことを特徴とするロー
   タリバルブ。 ３、制御ポートに連通する円筒穴を有する２つのケーシ
   ングと、回動中心軸方向に貫通し該ケーシングの円筒穴
   の内径と同等の外径に成形され前記円筒穴と同心に設け
   られたスリーブと回動中心軸方向に貫通した別の貫通孔
   を有するとともに、該スリーブによつて互いに分離され
   、一方は供給ポートに他方は排出ポートにそれぞれ接続
   された流路を前記両ケーシングに向かつて開口するよう
   に両面にそれぞれ有し、かつ、該各流路は前記貫通孔を
   介して両面の両流路がそれぞれ連通するように構成され
   た弁体とを備え、前記両ケーシングで該弁体を回動可能
   に狭設し、前記両ケーシングと前記弁体との相対運動に
   よつて、前記円筒穴の内縁と前記スリーブの外縁と前記
   流路の内外縁とによつて形成される制御オリフィスを前
   記弁体の両面に同時に形成し、該制御オリフィスの位置
   および開口面積を変化させて流体の流れを制御するロー
   タリバルブにおいて、前記弁体両側の前記供給ポートに
   接続された両流路にかかる圧力によつて前記弁体に作用
   するスラスト力が、前記弁体の両面で異なる大きさとな
   るように構成し、かつ、該両スラスト力の差の力を支え
   るスラスト軸受を設けることを特徴とするロータリバル
   ブ。 ４、請求項１ないし３のいずれか記載のロータリバルブ
   において、前記流路を有する部材の前記供給ポートに接
   続された流路が他方の部材に向かって開口する部分の面
   積が、前記両摺動面間で異なる大きさとなるように構成
   したことを特徴とするロータリバルブ。 ５、請求項１ないし３のいずれか記載のロータリバルブ
   において、前記両部材間の摺動部の形状を、前記両摺動
   面間で摺動面積が異なるように構成したことを特徴とす
   るロータリバルブ。 ６、請求項１ないし３のいずれか記載のロータリバルブ
   において、前記供給ポートに連通し前記両摺動面の内の
   一方の面に開口する圧力室を設けたことを特徴とするロ
   ータリバルブ。 ７、請求項４記載のロータリバルブにおいて、前記供給
   ポートに接続された両流路の前記両摺動面に開口する部
   分の外半径および内半径の一方または両方を前記両摺動
   面間で異なる大きさとなるように構成したことを特徴と
   するロータリバルブ。 ８、請求項４記載のロータリバルブにおいて、前記供給
   ポートに接続された両流路の前記両摺動面に開口する部
   分の円周方向の角度範囲が前記両摺動面間で異なる大き
   さとなるように構成したことを特徴とするロータリバル
   ブ。 ９、請求項１ないし８のいずれか記載のロータリバルブ
   において、前記スラスト軸受は、前記弁体または前記ケ
   ーシングに圧力室を形成するポケットを設け、該ポケッ
   トに絞りを介して前記供給ポートまたは前記供給ポート
   に接続された流路から高圧流体を導き静圧軸受を構成し
   たことを特徴とするロータリバルブ。 １０、請求項１ないし８のいずれか記載のロータリバル
   ブにおいて、前記スラスト軸受は転がり軸受としたこと
   を特徴とするロータリバルブ。 １１、請求項１ないし８のいずれか記載のロータリバル
   ブにおいて、前記スラスト軸受は滑り軸受としたことを
   特徴とするロータリバルブ。 １２、請求項１ないし１１のいずれか記載のロータリバ
   ルブにおいて、前記弁体の一部にこれと一体的に結合さ
   れた可動子を有する駆動手段を備えたことを特徴とする
   直動形ロータリバルブ。 １３、請求項１２記載のロータリバルブにおいて、前記
   駆動手段は、円周方向に交互に巻方向が替わるように構
   成された複数の巻線を有し前記弁体の一部に一体的に結
   合された円板状の可動子と、円周方向に交互に極性が替
   わるように構成された円板状または多角形状の平面を有
   する磁石と、円形状または多角形状の平面を有するヨー
   クとを備えたことを特徴とする直動形ロータリバルブ。 １４、請求項１ないし１３のいずれか記載のロータリバ
   ルブにおいて、前記弁体およびこれと一体的に結合され
   た可動子の回動中心軸上にねじりバネを設けて該ねじり
   バネの一端を前記弁体およびこれと一体的に結合された
   可動子の一部に一体的に結合し、前記弁体およびこれと
   一体的に結合された可動子の位置決めを行うように構成
   したことを特徴とする直動形ロータリサーボバルブ。 １５、請求項１ないし１３記載のロータリバルブにおい
   て、前記弁体およびこれと一体的に結合された可動子の
   一部に角変位検出器の検出軸を一体的に結合し、該角変
   位検出器から出力された角変位信号を帰還して前記弁体
   およびこれと一体的に結合された可動子の位置決めを行
   うように構成したことを特徴とする直動形ロータリサー
   ボバルブ。