JPH0792092B2 - 直接駆動サーボ弁 - Google Patents

直接駆動サーボ弁

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JPH0792092B2
JPH0792092B2 JP3227639A JP22763991A JPH0792092B2 JP H0792092 B2 JPH0792092 B2 JP H0792092B2 JP 3227639 A JP3227639 A JP 3227639A JP 22763991 A JP22763991 A JP 22763991A JP H0792092 B2 JPH0792092 B2 JP H0792092B2
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valve
recess
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bearing means
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ヘアー ケネス
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Woodward HRT Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F15B13/0444Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with rotary electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
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    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86622Motor-operated

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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直接駆動サーボ弁に関
し、さらに詳しくは、軸受を利用して弁ハウジング上に
駆動モータを設置し、モータロータの回転運動をスプー
ル弁の線運動に変換する直接駆動サーボ弁に関する。
【0002】
【従来の技術】トルクモータ駆動スプール弁は技術的に
周知である。この種の弁は、ロータから延びる駆動部材
を有する回転駆動モータを利用して作動される。駆動部
材はスプール弁接触し、弁ハウジング内に設けたボア
内でスプール弁を直接往復移動させる。それにより
駆動モータに加えられた電気信号に応答して流体源か
流体の流れを制御する。このような直接駆動サーボ弁
の例は、ラリー・E・ヘインズ他による1988年12
月27日付発行の米国特許第4,793,377号に示
されている。ここで説明及び請求を行う本発明は、米国
特許第4,793,377号に開示された直接駆動サー
ボ弁を改良するものであるため、ここでは米国特許第
4,793,377号の開示を参考とする。
【0003】出願人の知る従来技術は他に、米国特許第
4,197,474号、第2,769,943号、第
2,697,016号、第4,452,423号、第
4,339,737号、第4,702,123号、並び
に1960年7月19日付発行のカナダ特許第601,
808号、及び1978年8月16日付発行の英国特許
第1,521,668号がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】直接駆動サーボ弁で
は、スプール弁による流体流所望制御を得るため
に駆動モータの駆動部材がスプール弁と適正に位置合わ
せされていることが重要である。従来の弁は、正確な位
置合わせを行うために、軸受ハウジングの同心性、
基部ハウジングの同心性、フランジ取付穴及び
ロータシャフトとモータアセンブリの他部品との関係、
に関して厳しい公差を保っていた。直接駆動サーボ弁
の製造及び組立中にこれらの公差に厳しい注意を払うこ
とは、必然的にその製造費用と困難さを増すことにな
る。さらに、このような弁を所望の位置合わせ及び公差
を保ちながら、修理保守点検のために分解して再組立
することは非常に困難であった
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、内部にボアを形成する弁ハウジングと、
ボア内に往復移動可能に収容され、供給ポートから流通
される流体流れを制御するスプール弁と、スプール弁に
所定位置で係合してボア内でスプール弁を動かす駆動部
材を備えたモータ手段と、モータ手段を弁ハウジングに
取り付ける取着手段とを具備する直接駆動サーボ弁にお
いて、取着手段は、(a)駆動部材を受容かつ支持する
とともに、所定の長手長さを有した外面を備える軸受手
段と、(b)軸受手段の外面の形状に一致した形状と長
手長さより小さい深さとを有する第1の凹部を備え、軸
受手段を第1の凹部と外面の一部分との間に位置合せす
べりばめの関係を呈しつつ第1の凹部に受容するととも
に外面の他部分を外方へ突出させる弁ハウジングと、
(c)第2の凹部を備え、弁ハウジングから突出した軸
受手段の外面の他部分を第2の凹部に受容するモータ手
段、とを具備することを特徴とする直接駆動サーボ弁を
提供する。軸受手段の外面の他部分は、第2の凹部に締
りばめによって受容されることが好ましい。また、モー
タ手段は、ステータと、弁ハウジングを通って延びてス
プール弁に係合する駆動部材を有するロータとを備えた
回転モータであることが好ましく、第1及び第2の凹部
は、それらの長手軸がスプール弁の長手軸を横切るよう
に配置されることが好ましい。
【0006】
【作用】 弁ハウジングの第1の凹部と軸受手段の外面の
一部分との間に位置合せすべりばめの関係を呈しつつ軸
受手段を第1の凹部に挿入することにより、軸受手段に
受容された駆動部材の長手軸は弁ハウジングのボア内の
所定位置に位置決めされる。そこでスプール弁をボア内
で適切に位置決めすると、駆動部材は自動的にスプール
弁に所定位置で係合し、スプール弁を移動させて弁を通
る流体流れを制御することができる。また、軸受手段の
外面の他部分はモータ手段の第2の凹部に受容されるの
で、モータ手段と駆動部材とを含む比較的強固な構造体
が得られ、スプール弁に対してモータ手段及び駆動部材
をさらに正確に位置合せすることが できる。この作用
は、特に軸受手段の外面の他部分が第2の凹部に締りば
めによって受容される場合に顕著となる。このように、
上記軸受手段を使用したことにより、駆動部材とスプー
ル弁との正確な位置合せが極めて容易に行われる。
【0007】
【実施例】図1に、本発明の原理に従って構成した直接
駆動サーボ弁10を示す。図に示すように、弁ハウジン
グ12は、内部にスリーブ16を設置したボア14を備
る。スリーブ16内には、往復移動可能スプール弁
17取り付けられる。サーボ弁駆動用のモータ手段
8は、ボルト又は締付具20によってハウジング1
2に固定されそれにより駆動部材22が、駆動部材用
にスプール弁17に設けられた開口24係合し周知
ように、モータ手段18に加えられた電気信号に応答
してスプール弁17を動かす。
【0008】図1及び図2に示すように、モータ手段
、ステータ26及びロータ28を備える周知のロータ
リーモータである。
【0009】特に図1に示すように本発明の原理に従
って構成した直接駆動サーボ弁は、圧力P1及びP2
2つの流体源から例えばデュアルタンデムアクチュエー
タ(図示せず)へ流れかつこのアクチュエータから
つのシリンダポートを利用して戻る流体制御するため
の適切なポート備える。これを、記号P1,R1及
びC1、並びにP2,R2及びC2で示す。直接駆動サ
ーボ弁10はまた、従来技術として知られるLVDT3
0を備えることもできる。図1及び図2に示した上述の
回転式直接駆動サーボ弁の構成は従来技術において周知
あり、これに関するさらに詳細な説明は必要ないもの
と思われる。以下、軸受手段を利用して弁ハウジング1
2上にモータ手段18を取り付けた本発明の改良点に焦
点を当てて詳細に説明する。
【0010】特に図2に示すように、弁ハウジング12
は、ロータシャフト40の一端38に取り付けた軸受手
段36の外面34を受ける第1の凹部32を備える。凹
部32は、軸受手段36の外面34の断面形状に一致
る形状と、軸受36の外面34の長手長さより実質的に
小さい深さとを有する。その結果、図1及び図2から明
らかなように、軸受手段36が凹部32内に受入れられ
ると、その外面34の大部分がハウジング12から
方に突出する。
【0011】軸受手段36の外面34の長手寸法の結果
として、図1及び図2に示すように、軸受手段36は弁
ハウジング12からの突出部分が隔離管46の下部44
形成した第2の凹部42内に受入れられる。隔離管4
6は、モータ手段18のロータ28を包囲し、モータ手
段18のスータ部分26からの作動油を隔離する。
【0012】隔離管46はまた、第2の軸受手段52を
受入れる第3の凹部50を形成する上部48を備える
軸受手段36及び52を利用して、隔離管46内の適正
な心合わせ位置にロータシャフト40を支持する。この
心合わせは、シャフト40の端部54を軸受手段52の
内レースに締りばめで挿入することにより行われる
らに軸受手段52の外レースを、第3の凹部50と外レ
ースの間位置合せすべりばめ(a locational slip f
it) の関係を呈しつつ、第3の凹部50に挿入する。そ
して軸受手段36を、軸受手段36の外面34と隔離管
46の下部44に設けた第2の凹部42内面との間
締りばめの関係を呈しつつ、第2の凹部42に挿入す
る。シャフト40の下部38と軸受手段36の内レース
の間、位置合せすべりばめが形成される。この組
工程によって、隔離管46とロータ2の間に本質
的に堅固な構造が形成された後、この組立品を第1の凹
部32と軸受手段36の外面34の間に位置合せすべ
りばめの関係を呈しつつ、第1の凹部32に挿入する。
これによって、軸受手段36の外面34をモータ手段
8とハウジング12との位置合わせに関する面として
利用できることは、当業者にとって明らかである。そし
てスリーブ16をハウジング12内に適正に位置合わせ
し、スプール17をその中に位置決めすることによっ
て、ロータシャフト40、駆動部材22、開口24
び駆動部材が貫通する開口56の全ての長手軸が、図1
に示すようなスプール17が原点位置にあるときに
軸方向に心合わせされる。
【0013】上記のような組立工程の後、ステータをカ
バー58と共に設置し、適切な固定機構を設けて組立作
完了させる。
【0014】
【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、 モータ手段のロータを支持する軸受手段の1
つの面を利用してモータ手段と弁ハウジングとの間に
比較的簡単な方法で容易に心合わせを達成することがで
きる。このとき、ロータシャフトとスプールとの間の
位置合せ公差の合計値が、軸受(通常は非常に小さい)
の同心度、及び駆動部材スプール弁との間の位置合せ
ばめの公差によって決まることは当業者に理解されよ
また、従来技術で厳密性を要求された締付部材
、弁ハウジングとモータハウジングの基部との間の
同心性、等の他の全ての公差は、本発明によれば位置
公差の合計値から除かれる。したがって本発明によれ
モータ手段の極めて正確な位置決めが非常に簡単か
つ容易に得られる。その結果、回転式直接駆動サーボ弁
製造コスト削減され、その分解並びに保守点検及び
修理の後の再組立比較的簡単、容易かつ安価に実施で
きるようになる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理に従って構成した直接駆動サーボ
弁の長手断面図である。
【図2】図1の線2−2に沿った断面図である。
【符号の説明】
10…直接駆動サーボ弁 12…弁ハウジング 17…スプール弁 18…モータ手段 36…軸受手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス ラウックス アメリカ合衆国,カリフォルニア 91321, ニューホール,エアービル アベニュ 24750 (56)参考文献 米国特許4641812(US,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にボアを形成する弁ハウジングと、
    ボア内に往復移動可能に収容され、供給ポートから
    通される流体流れを制御するスプール弁と、スプール
    定位置で係合してボア内でスプール弁を動か
    す駆動部材を備えたモータ手段と、該モータ手段を該弁
    ハウジングに取り付ける取着手段とを具備する直接駆動
    サーボ弁において、 前記取着手段は、 (a)前記駆動部材を受容かつ支持するとともに、所定
    の長手長さを有した外面を備える軸受手段、 (b)前記軸受手段の前記外面形状に一致した形状と
    前記長手長さより小さい深さとを有する第1の凹部を備
    軸受手段を該第1の凹部と該外面の一部分との間
    に位置合せすべりばめの関係を呈しつつ該第1の凹部に
    受容するとともに該外面の他部分を外方へ突出させる前
    記弁ハウジングと、 (c)2の凹部を備え前記弁ハウジングから突出し
    前記軸受手段の前記外面の前記他部分を該第2の凹部
    に受容する前記モータ手段とを具備することを特徴と する直接駆動サーボ弁。
  2. 【請求項2】 前記軸受手段の前記外面の前記他部分
    、前記第の凹部に締りばめによって受容される請求
    項1に記載の直接駆動サーボ弁。
  3. 【請求項3】 前記モータ手段、ステータと、
    ハウジングを通って延びて前記スプール弁係合する
    駆動部材を有するロータと備えた回転モータで
    、前記第1及び第2の凹部、それらの長手軸が前記
    スプール弁の長手軸を横切るように配置される請求項2
    に記載の直接駆動サーボ弁。
JP3227639A 1990-09-27 1991-09-09 直接駆動サーボ弁 Expired - Lifetime JPH0792092B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US589127 1990-09-27
US07/589,127 US5052441A (en) 1990-09-27 1990-09-27 Direct drive servovalve having bearing-located motor housing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0571509A JPH0571509A (ja) 1993-03-23
JPH0792092B2 true JPH0792092B2 (ja) 1995-10-09

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ID=24356712

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3227639A Expired - Lifetime JPH0792092B2 (ja) 1990-09-27 1991-09-09 直接駆動サーボ弁

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US (1) US5052441A (ja)
EP (1) EP0477547B1 (ja)
JP (1) JPH0792092B2 (ja)
DE (1) DE69106097T2 (ja)

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JPH0571509A (ja) 1993-03-23
EP0477547B1 (en) 1994-12-21
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