JPH0438924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気パルスモータを用いて弁部材の
軸方向への移動位置制御を行い流体制御し得るデ
ジタル弁に関し、特に電気パルスモータの正逆回
転するモータ軸の中立位置設定装置を備えたデジ
タル弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のデジタル弁は、実開昭61−
19105号公報に示される如き構成が知られており、
電気パルスモータのモータ軸に外嵌したねじりコ
イルばねの両端部アームを弁本体側に設けた２個
の固定ピン部材にそれぞれ係合配置し、このねじ
りコイルばねの両端部アームへモータ軸側に設け
た２個の可動ピン部材をそれぞれ係合させるよう
にして、ねじりコイルばねの取付け弾性力により
モータ軸を所望の中立位置へ設定可能にし得ると
共に、モータ軸の中立位置からの回転に応じて可
動ピン部材によりねじりコイルばねをねじること
により復帰作用の弾性力が得られるよう設けてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、モータ軸の中立位置の設定をねじり
コイルばねの両端部アームと係合する２個の可動
ピン部材及び固定ピン部材によつて得ているた
め、可動と固定の各ピン部材の配置を同一になる
よう設けなければ中立位置への設定におけるモー
タ軸に遊びが生じてしまい、モータ軸の中立位置
への正確な設定保持が得られにくい問題点があつ
た。

本発明は、かかる問題点を解消するもので、２
個のばねの弾性力を対向作用させてモータ軸の中
立位置を設定し、モータ軸の中立位置への正確な
設定保持が得られて電気パルス信号に対する弁部
材の位置制御の精度を向上できるようにしたデジ
タル弁を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕 このため本発明は、弁本体へ嵌挿して軸方向へ
の移動により流体制御を行う弁部材と、弾性力を
弁部材へ付与して弁部材の一方向への移動を復帰
作用する第１ばねと、電気パルス信号に応じて正
逆回転する電気パルスモータと、電気パルスモー
タのモータ軸と連結してモータ軸の回転に応じて
弁部材を軸方向への目標位置に移動する変位部材
と、モータ軸の一方向への回転時のみにモータ軸
と一体回転可能に設けた回転伝達部材と、弾性力
を回転伝達部材に付与して回転伝達部材の一方向
への回転を復帰作用する第２ばねとを備え、第１
ばねの弾性力に起因して変位部材に回転力が発生
するよう弁部材と変位部材を偏心係合して配設
し、第１ばねと第２ばねの弾性力に起因する回転
力をモータ軸に対向作用させると共に第１ばねに
よる回転力よりも第２ばねによる回転力を大きく
設け、第２ばねの弾性力による回転伝達部材の回
転を停止可能に設けている。

〔作用〕

かかる本発明の構成において、弁部材に付与す
る第１ばねの弾性力と回転伝達部材に付与する第
２ばねの弾性力に起因してモータ軸に回転力を対
向作用しており、モータ軸の中立位置での遊びを
実質的に零にできてモータ軸の中立位置への正確
な設定保持が容易に得られ、電気パルス信号に対
する弁部材の位置制御の精度を向上することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図において、１は弁本体で、圧力流体を供
給する供給流路Ｐと流体アクチユエータ側へ接続
する一対の負荷流路Ａ，Ｂと低圧側へ接続する排
出流路Ｒとを有し、この各流路と連通し内部に穿
設した嵌合孔２に弁部材３を摺動可能に嵌挿して
いる。弁部材３は軸方向への移動により各流路
Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｒ間を連通遮断して流体の流れ方向
を切換制御できるよう設けている。４は弁部材３
の一方向への移動を復帰作用させるための第１ば
ねで、弁部材３に外嵌して図示左方向への弾性力
をばね受け部材５を介し弁部材３に付与するよう
設けている。６は弁部材３の回り止めをするため
のピン部材、７はローラ部材で、弁部材３の端部
にその外周部分を弁部材端面より突出させて回転
可能に軸架している。８はモータ軸の中立位置設
定装置を示し、９は電気パルス信号に応じて正逆
回転する電気パルスモータ、１０は電気パルスモ
ータ９のモータ軸１１と連結の出力軸で、弁部材
３のローラ部材７を有する側の外方に弁部材３の
軸芯と直角にベアリング部材１３，１４を介し装
置本体１２へ回転可能に軸架して設けている。１
５はカム形状の変位部材で、弁部材３のローラ部
材７と当接係合するよう出力軸１０に一体的に取
付けており、変位部材１５は弁部材３に付与する
第１ばね４の弾性力を受け図示上方向から見て反
時計方向（矢印Ｆ）の回転力が発生するよう第２
図に示す如くローラ部材７の外周面と接点Ｙで当
接係合させて設けている。１７は出力軸１０にベ
アリング部材を介し回転可能に外嵌した回転伝達
部材で、出力軸１０が図示上方向から見て反時計
方向へ回転されたときピン部材１６との係合によ
り出力軸１０と一体回転すると共に、出力軸１０
が時計方向へ回転されたときは相対回転可能に設
けている。回転伝達部材１７には第３図に示す如
くその外周部に偏心配設したベアリング部材１８
の外周面にその半径方向からピストン部材１９を
介し第２ばね２０の弾性力を付与して前記第１ば
ね４の弾性力に起因して出力軸１０に発生するＦ
方向の回転力と対向作用する矢印F′方向の回転力
が発生するよう設けている。そして、各ばねの弾
性力に起因してモータ軸１１に発生する回転力は
第１ばね４より第２ばね２０の方が強くなるよう
設けている。２１は装置本体１２に螺合した停止
部材で、第４図に示す如く回転伝達部材１７の軸
部に半径方向へ突出した突出部２２と当接して前
記第２ばね２０の弾性力に起因する回転伝達部材
１７のF′方向の回転を停止可能に設けている。な
お、停止部材２１は装置本体１２を成す部材へ一
体形成するようにしても良い。

次にかかる構成の作動を説明する。

第１図ないし第４図は、電気パルスモータ９の
非操作時で、モータ軸１１は第１ばね４と第２ば
ね２０との弾性力に起因する対向作用の回転力を
受けて停止部材２１による回転伝達部材１７の停
止位置即ち中立位置へ設定保持されている。そし
て、弁部材３は各流路Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｒ間を遮断し
ている。いま、この状態より、電気パルスモータ
９に電気パルス信号を印加してモータ軸１１を図
示上方向から見て時計方向へ回転操作すると、出
力軸１０の同方向への回転に伴い変位部材１５が
ローラ部材７を介し弁部材３を第１ばね４に抗し
て図示右方向の目標位置へ押圧移動せしめ、弁部
材３は各流路間を切換連通して流体制御する。こ
のとき、回転伝達部材１７はピン部材１６が係合
状態を解く方向へ回転されるため停止部材２１に
より停止された位置のままである。

次に、電気パルスモータ９への印加信号を断つ
と、第１ばね４の弾性力により弁部材３が原位置
に復帰移動されると共に変位部材１５に回転力が
発生されて出力軸１０はピン部材１６が回転伝達
部材１７と係合する原位置まで復帰回転し、モー
タ軸１１は中立位置へ設定保持される。

また、図示状態より、電気パルスモータ９に電
気パルス信号を印加してモータ軸１１を図示上方
向から見て反時計方向へ回転操作すると、出力軸
１０の同方向への回転に伴い、第１ばね４の弾性
力により弁部材３が変位部材１５のカム形状に沿
つて図示左方向への目標位置に移動されて各流路
Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｒ間の流体制御を行い、回転伝達部
材１７はピン部材１６との係合により出力軸１０
と一体的に第２ばね２０の弾性力に起因する回転
力に抗して回転される。このとき、回転伝達部材
１７の突出部２２は停止部材２１との係合が解か
れる方向へ回転する。次に、電気パルスモータ９
への印加信号を断つと、第２ばね２０による回転
力により回転伝達部材１７はピン部材１６を介し
出力軸１０をともなつて突出部２２が停止部材２
１と係合する原位置まで復帰回転される。出力軸
１０の復帰回転により変位部材１５を介し弁部材
３は第１ばね４に抗して原位置へ復帰移動され、
モータ軸１１は中立位置へ設定保持される。

この作動において、電気パルスモータ９のモー
タ軸１１の中立位置への設定を得るのに、回転伝
達部材１７の第２ばね２０の弾性力による回転を
停止して設けた位置へモータ軸１１を第１ばね４
と第２ばね２０による対向作用の回転力により回
転して停止させることで行つているため、各構成
部材の加工や組付けの誤差に影響されることなく
モータ軸１１の中立位置での遊びを実質的に零に
でき、モータ軸１１の中立位置への正確な設定保
持が容易に得られて電気パルス信号に対する弁部
材３の位置制御の精度を向上することができる。
また、停止部材２１と突出部２２との当接位置を
変えて設けることにより回転伝達部材１７の回転
停止位置が変わり、モータ軸１１の中立位置を所
望位置へ正確に設定することができる。

第５図及び第６図は本発明の他実施例を示し、
一実施例と同部材には同符号を付して異なる点に
ついてのみ説明する。

出力軸１０にこの出力軸の一方向への回転時の
み一体回転可能に外嵌した回転伝達部材２３は、
円板状に形成した鍔部２４の外周部側面にピン部
材２５を突出配設している。２６は回転伝達部材
２３に復帰作用の回転力を付与する第２ばねとし
てのねじりコイルばねで、一端部アームを回転伝
達部材２３のピン部材２５に他端部アームを装置
１２側に有したピン部材２７にそれぞれ係合して
弁部材３に付与する第１ばね４の弾性力に起因し
て出力軸１０に発生するＦ方向の回転力と対向作
用するF″方向の回転力が回転伝達部材２３に付
与するよう設けている。そして、回転伝達部材２
３は装置本体１２側に設けた停止部材２８にピン
部材２５が係合することでねじりコイルばね２６
によるF″方向の回転を停止可能にしている。

かかる構成によつて、出力軸１０に連結のモー
タ軸１１は、電気パルスモータ９の非操作時、第
１ばね４とねじりコイルばね２６との弾性力に起
因する対向作用の回転力を受けて停止部材２１に
よる回転伝達部材２３の停止によつて得られる中
立位置へ設定保持されると共に、電気パルスモー
タ９への電気パルス信号に応じて正逆回転し、一
実施例と同様の作用が得られる。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、弁本体へ嵌挿して
軸方向への移動により流体制御を行う弁部材と、
弾性力を弁部材へ付与して弁部材の一方向への移
動を復帰作用する第１ばねと、電気パルス信号に
応じて正逆回転する電気パルスモータと、電気パ
ルスモータのモータ軸と連結してモータ軸の回転
に応じて弁部材を軸方向への目標位置に移動する
変位部材と、モータ軸の一方向への回転時のみに
モータ軸と一体回転可能に設けた回転伝達部材
と、弾性力を回転伝達部材に付与して回転伝達部
材の一方向への回転を復帰作用する第２ばねとを
備え、第１ばねの弾性力に起因して変位部材に回
転力が発生するよう弁部材と変位部材を偏心係合
して配設し、第１ばねと第２ばねの弾性力に起因
する回転力をモータ軸に対向作用させると共に第
１ばねによる回転力よりも第２ばねによる回転力
を大きく設け、第２ばねの弾性力による回転伝達
部材の回転を停止可能に設けたことにより、モー
タ軸を中立位置へ回転して停止させるための回転
力がモータ軸に確実に作用され、モータ軸の中立
位置での遊びを実質的に零にできモータ軸の中立
位置への正確な設定保持が容易に得られ、電気パ
ルス信号に対する弁部材の位置制御の精度を向上
することができる。

また、モータ軸の中立位置への正確な設定保持
が得られるため、弁性能を用途に応じた最適なも
のに設けやすくできるといつた実用上の優れた作
用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すデジタル弁の
縦断面図、第２図ないし第４図は第１図の線−
、線−、線−に沿つた断面図、第５図
は他実施例を示すデジタル弁の主要部分の縦断面
図、第６図は第５図の線−に沿つた断面図で
ある。 １……弁本体、３……弁部材、４……第１ば
ね、９……電気パルスモータ、１１……モータ
軸、１５……変位部材、１７，２３……回転伝達
部材、２０，２６……第２ばね、２１，２８……
停止部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁本体へ嵌挿して軸方向への移動により流体
   制御を行う弁部材と、弾性力を弁部材へ付与して
   弁部材の一方向への移動を復帰作用する第１ばね
   と、電気パルス信号に応じて正逆回転する電気パ
   ルスモータと、電気パルスモータのモータ軸と連
   結してモータ軸の回転に応じて弁部材を軸方向へ
   の目標位置に移動する変位部材と、モータ軸の一
   方向への回転時のみにモータ軸と一体回転可能に
   設けた回転伝達部材と、弾性力を回転伝達部材に
   付与して回転伝達部材の一方向への回転を復帰作
   用する第２ばねとを備え、第１ばねの弾性力に起
   因して変位部材に回転力が発生するよう弁部材と
   変位部材を偏心係合して配設し、第１ばねと第２
   ばねの弾性力に起因する回転力をモータ軸に対向
   作用させると共に第１ばねによる回転力よりも第
   ２ばねによる回転力を大きく設け、第２ばねの弾
   性力による回転伝達部材の回転を停止可能に設け
   たことを特徴とするデジタル弁。