JPH1030601A - 流体圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外部からの衝撃力による誤作動が少なく、ゴミ
等による目詰まりの恐れが少なく、しかも中立時のパワ
ーロスが小さい流体圧制御装置を提供する。 【解決手段】２個の可変オリフィス穴２４，２５とドレ
ーン穴２７とが形成されたバルブボデー１３，２３と、
バルブボデーの内部に回転可能に配置され、いずれか一
方の可変オリフィス穴とドレーン穴とを選択的に連通さ
せる回転バルブ１６と、電気信号を機械的回転力に変換
し、回転バルブを駆動するアクチュエータ１２と、可変
オリフィス穴にそれぞれ流体圧を供給する２つの流路３
６，３７と、各流路にそれぞれ設けられた固定オリフィ
ス３２，３３と、流路の固定オリフィスと可変オリフィ
ス穴との中間部に形成された出力ポート２８，２９とを
備える。回転バルブ１６の回転に伴い、ドレーン穴２７
といずれか一方の可変オリフィス穴２４，２５との開度
を調整することにより、２つの出力ポート２８，２９か
らの出力圧を調整可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧あるいは空圧な
どの加圧された流体の圧力を制御する装置、特に２つの
出力圧を微細制御するのに適した流体圧制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１に従来の流体圧制御装置の典型例を
示す。この従来例は、一般的にノズルフラッパ式電気・
流体圧変換器と称され、電気信号に応じて出力圧Ｐ₁ ，
Ｐ₂ が変化するものである。

【０００３】ここで、この電気・流体圧変換器の構造と
動作原理を説明する。トルクモータ１は上部磁極２、下
部磁極３、アーマチュア４、アーマチュア４に固定され
たフラッパ５およびフレキシブルチューブ６を備えてお
り、コイル７は上，下部磁極２，３の内部でアーマチュ
ア４を取り囲むよう設けてある。フラッパ５に対向する
ようノズル８，９が設置され、出力ポート（Ｐ₁ ，
Ｐ₂ ）と圧力流体供給ポート（Ｐｓ）の間に固定オリフ
ィス１０，１１が設けられている。

【０００４】図１の（ａ）は中立状態を示しており、フ
ラッパ５とノズル８，９の対向距離ｄ₁ ，ｄ₂ は等し
い。したがって、出力ポートの圧力Ｐ₁ とＰ₂ も等しい
状態が保持される。図１の（ｂ）はコイル７に電気信号
（電流）が印加され、アーマチュア４の右端がＮ極、左
端がＳ極になった場合を示す。この時、フラッパ５は左
側へ変位し、フラッパ５とノズル８，９の対向距離はｄ
₂ ＞ｄ₁ となるから、出力ポートの圧力はＰ₁ ＞Ｐ₂ と
なる。コイル７に流れる電流の方向を逆にすれば、Ｐ₁
＜Ｐ₂ となる。このように、電流の流れる方向および大
きさに応じて、出力ポートの圧力Ｐ₁，Ｐ₂ を任意に制
御できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１に示す電気・流体
圧変換器は、特に応答性能が良いことから、航空機の油
圧制御、フライトシュミレータなどのサーボシステムあ
るいは一般産業用圧力制御，位置制御などに広く用いら
れている。ところが、この電気・流体圧変換器には次の
ような幾つかの問題があった。

【０００６】すなわち、上記従来例の場合、ノズル８，
９とフラッパ５とが一直線状に配置されるため、この軸
方向に外部からの衝撃力が作用すると、フラッパ５がそ
のショックで変位し、距離ｄ₁ ，ｄ₂ が変化してしま
う。つまり、電気信号が入力されていないにも拘わら
ず、出力圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ が変化してしまうという不具合が
あった。

【０００７】また、上記従来例では、フラッパ５とノズ
ル８，９の対向距離ｄ₁ ，ｄ₂ は、電気−流体圧の変換
効率を高めるため、非常に小さくしなければならない。
高速仕様の場合、中立時のｄ₁ ，ｄ₂ は５０μｍ程度で
あり、応答性を犠牲にする場合でも１００〜１５０μｍ
と非常に小さい。そして、図１（ｂ）のようにフラッパ
５が中立位置から変位した場合、上記寸法はさらに小さ
くなる。また、同様の理由でノズル８，９の先端の開口
部の直径も大きくできない。このように各寸法が非常に
小さいということは、圧力流体にゴミ等が混入している
場合、ノズル８，９とフラッパ５の対向隙間に目詰まり
を生じるという不具合を生じる。トルクモータ１は一般
に比較的小さな電流で圧力を制御できるよう設計されて
いるが、目詰まりの原因となるゴミを強制的に除去でき
るだけの力がない。

【０００８】さらに、従来例の持つもう一つの欠点は、
中立時に無駄な圧力流体がノズル８，９とフラッパ５と
の対向隙間からリザーバタンクへ流出し、パワーロスが
大きくなることである。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記のような問
題を解決できる流体圧制御装置を提供しようとするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、２個の可変オリフィス穴とドレーン穴と
が形成されたバルブボデーと、バルブボデーの内部に回
転可能に配置され、いずれか一方の可変オリフィス穴と
ドレーン穴とを選択的に連通させる回転バルブと、電気
信号を機械的回転力に変換し、回転バルブを駆動するア
クチュエータと、上記可変オリフィス穴にそれぞれ流体
圧を供給する２つの流路と、上記流路にそれぞれ設けら
れた固定オリフィスと、上記流路の固定オリフィスと可
変オリフィス穴との中間部に形成された出力ポートとを
備え、上記回転バルブの回転に伴い、ドレーン穴といず
れか一方の可変オリフィス穴との開度を調整することに
より、２つの出力ポートからの出力圧を調整可能とした
ものである。

【００１１】本発明では従来のフラッパに相当するもの
が回転バルブであるから、回転方向の衝撃が作用しない
限り、回転バルブがショックで変位することがない。回
転方向の衝撃は実際には殆どあり得ないので、誤作動を
確実に防止できる。バルブの中立時に可変オリフィスが
完全に閉じられるので、中立時におけるパワーロスが全
くない。また、流体に混入したゴミによる目詰まりに関
しては、開口部を大きく取ることができるので、ゴミが
混入してもゴミ自身が流れ去る、いわば自浄作用を期待
でき、またゴミが滞留しても、回転バルブの回転駆動力
が大きいので、容易に除去できる。

【００１２】また、非磁性体よりなる薄肉隔壁部によっ
てバルブボデーの内部と外部とを分離し、アクチュエー
タをバルブボデーの外部に配置するとともに、アクチュ
エータの回転シャフトと回転バルブとにそれぞれ永久磁
石を取り付け、アクチュエータの回転シャフトと回転バ
ルブとを薄肉隔壁部を介して永久磁石によって磁気的に
連結してもよい。この場合には、加圧流体の漏れの心配
がないので、シールが簡単となり、部品交換の必要もな
くなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図２，図３は本発明にかかる流体
圧制御装置の一実施例を示す。２相（あるいは４相）、
３相または５相のステッピングモータ１２がバルブ本体
１３にボルト１４で取り付けられている。電気信号を機
械的回転力に変換できるものであれば、ステッピングモ
ータ１２の他に、例えば回転型トルクモータ、ＤＣモー
タあるいはＤＣサーボモータなどを用いることができる
が、本実施例ではモータのロータ慣性が比較的小さく、
発生トルクが比較的大きな（つまり高応答の期待でき
る）ステッピングモータを主として入力段に用いた。し
たがって、ステッピングモータ以外のモータを排除する
ものではない。

【００１４】ステッピングモータ１２の回転シャフト１
５は回転バルブ１６に固定されたシャフト１７にフレキ
シブルカップリング１８を介して強固に接続されてい
る。この実施例では、止めネジ１９でフレキシブルカッ
プリング１８をシャフト１５，１７に固定する方式を図
示しているが、クランプ方式でもよいし、シャフト１
５，１７を一体加工し、フレキシブルカップリング１８
を省略しうる設計としてもよい。回転バルブ１６のシャ
フト１７，２０は軸受２１，２２で支持され、回転バル
ブ１６とこれら軸受２１，２２はスリーブ２３の内周に
回転自在に挿入されている。なお、スリーブ２３はバル
ブ本体１３に固定され、これら部品によって本発明のバ
ルブボデーが構成されている。

【００１５】スリーブ２３には放射状に設けられた３個
の貫通穴、すなわち可変オリフィス穴２４，２５とリザ
ーバタンク２６に加圧流体を戻すためのドレーン穴２７
とが設けられている。穴２４，２５に連通する流路３
６，３７の途中に出力ポート２８，２９が設けられ、出
力ポート２８，２９の圧力Ｐ₁ ，Ｐ₂ を取り出すことが
できるようになっている。出力ポート２８，２９と加圧
流体の供給ポート３０，３１の間には、図１に示した従
来例と同様の固定オリフィス３２，３３が取り付けられ
ている。

【００１６】回転バルブ１６は穴２４，２５に対向する
円筒部に平坦な切欠面３４，３５を有する。なお、一方
の切欠面３５はなくてもよいが、回転バルブ１６の回転
バランスをよくするために設けられている。図３は中立
状態、すなわち穴２４，２５が回転バルブ１６の円筒部
で閉じられた状態を示し、このとき出力ポート２８，２
９の圧力は Ｐ₁ ＝Ｐ₂ ＝Ｐｓ となる。なお、Ｐｓは元圧である。

【００１７】図４は回転バルブ１６が中立位置から時計
回り方向に回転した状態を示す。中立位置では閉じられ
ていた穴２５が、回転バルブ１６に設けられている切欠
面３４によって開口し、供給ポート３１、固定オリフィ
ス３３を流れてくる加圧流体がこの開口部を通り、穴２
７、流路３８を経てリザーバタンク２６に戻る。したが
って、出力ポート２９の圧力Ｐ₂ は元圧Ｐｓより低くな
る。一方、穴２４は回転バルブ１６の円筒部で閉じられ
たままであるから、出力ポート２８の圧力はＰ₁ ＝Ｐｓ
である。すなわち、出力ポート２８，２９の圧力は、Ｐ
₁ ＞Ｐ₂ の関係になる。回転バルブ１６の回転方向を反
時計回り方向にすれば、Ｐ₁ ＜Ｐ₂ となる。このように
して、本発明では回転バルブ１６の回転方向および回転
角度の大きさに応じて出力ポート２８，２９の圧力
Ｐ₁ ，Ｐ₂ を任意に制御できることになる。

【００１８】図２において、プラグ３９は軸受２１，２
２で支持された回転バルブ１６をシャフト１７，２０の
軸方向に移動しないようにするために設けたもので、シ
ール４０で外部への流体のリークを防止している。ま
た、シャフト１７の外周には回転シール４１が設けら
れ、これも外部への流体のリークを防止している。

【００１９】さて、上記の圧力制御バルブの構成によっ
て得られる作用効果について、以下に説明する。図３で
明らかなように、バルブの中立時に可変オリフィスを構
成する穴２４，２５が完全に閉じられ、中立時における
パワーロスが全くない。また、流体に混入したゴミによ
る目詰まりに関しては、図４にみるように開口部を大き
く取ることができるので、ゴミが混入してもゴミ自身が
流れ去る、自浄効果を期待できる。例えば、ゴミが滞留
しても、回転バルブ１６の回転駆動力が大きいので、容
易に除去できる。

【００２０】また、従来例（図１参照）ではノズル８，
９とフラッパ５とが一直線状に配置されるため、この軸
方向に外部からの衝撃が作用すると、フラッパ５がその
ショックで変位し、ｄ₁ とｄ₂ を変化させ、電気信号が
ないにも拘わらず、Ｐ₁ とＰ₂ が変化してしまう。これ
に対し、本発明ではフラッパに相当するものが回転バル
ブ１６であり、回転方向の衝撃（実際にはあり得ない）
が作用しない限り、誤動作しないという特徴がある。ま
た、ステッピングモータ１２の駆動力がギヤ機構などを
介在せずに直接回転バルブ１６に伝えられるので、イナ
ーシャによる応答性の低下や、バックラッシによる精度
低下がない。

【００２１】図２に示された圧力制御装置では、ステッ
ピングモータ１２の回転シャフト１５と回転バルブ１６
のシャフト１７をフレキシブルカップリング１８によっ
て結合した例を示したが、この方法では加圧流体の外部
へのリークを防ぐために回転シール４１を取り付けなけ
ればならず、シャフト１７とシール４１との接触による
問題があり、いかに優れたシール４１であっても寿命が
存在する。このため、一定期間動作させた後シール４１
を交換したり、シャフトのシールと接触する部分に摩耗
が発生した場合は、回転バルブ１６も交換しなければな
らない。

【００２２】そこで、図５のような圧力制御装置を用い
ることが可能である。この場合には、ステッピングモー
タ１２の回転シャフト１５と回転バルブ１６のシャフト
１７との結合を永久磁石７０，７２を用いて無接触で行
ったものである。この構造では、プラグ３９に設けられ
た薄肉隔壁部７３によって加圧流体が供給される部分と
外部とが分離され、図２に見られるような回転シール４
１が不要となる。この場合、隔壁部７３は非磁性体でな
ければならない。６９，７１は永久磁石７０，７２のホ
ルダであり、一般的に強磁性材料で形成され、それぞれ
シャフト１５，１７に強固に取り付けられている。

【００２３】図６は永久磁石７０，７２の対向面を軸方
向から見た図である。この例では、円板状の永久磁石を
４分割し、Ｎ，Ｓ極を交互に着磁したものである。当然
ながら、４分割に限る必要はない。このような永久磁石
７０，７２を対向して設置すれば、回転あるいは揺動を
無接触で伝えることができる。そのため、シール４１が
不要になるとともに、部品の交換も実質的に不要とな
る。

【００２４】上記実施例では、バルブボデーに２個の可
変オリフィス穴２４，２５とその中間部に１個のドレー
ン穴３８とを形成したが、これに限るものではなく、２
個の可変オリフィス穴と２個のドレーン穴とを形成して
もよい。この場合には、一方の可変オリフィス穴と一方
のドレーン穴とが連通した時、他方の可変オリフィス穴
と他方のドレーンとは連通しないように形成する必要が
ある。

【００２５】次に、回転バルブ１６を操作するステッピ
ングモータ１２の駆動方法について説明する。既に述べ
たように、ステッピングモータ１２として２相（あるい
は４相），３相または５相モータが産業用として広く用
いられている。ここでは、本発明の主旨を理解しやすく
するため、２相ステッピングモータの場合について詳述
する。

【００２６】図７は２相ステッピングモータの一般的な
駆動方法を示す。２相ステッピングモータは、Ａ相，Ｂ
相と称する２組の巻線がステータに巻かれており、Ａ相
とＢ相に図７で示すような電気信号を与えると、Ｐ度ず
つ回転する。Ｐはステッピングモータの基本ステップ角
と称し、１．８度、３．７５度あるいは７．５度と目的
に応じて色々な角度を持つように設計される。本発明に
関しては、基本ステップ角を限定する必要はなく、何度
でもよいので、以下Ｐで表現する。

【００２７】図７でＡ相に電流を印加し、Ｂ相を無励磁
のままにすると、以前の位置からＰ度回転して停止す
る。次にＡ相を励磁したまま、Ｂ相も励磁すると、さら
にＰ度回転して停止する。このように、図７で示す手順
でＡ相，Ｂ相を励磁すると、Ｐ度を基準回転角としてス
テッピングモータは回転し続ける。図７から明らかなよ
うに４Ｐ度進むと、同じ動作が繰り返される。

【００２８】ここで、回転角４Ｐ以内の領域について注
目する。Ａ相とＢ相に与える電気信号の関係を上記のよ
うにＯＮ，ＯＦＦの２段階とした場合には、分解能はＰ
度でしかない。しかし、図２〜図４に示す圧力制御装置
のように、回転バルブ１６が微小角度回転するだけで出
力圧が大きく変化する場合には、基本ステップ角Ｐ＝
１．８度では微細な圧力制御ができない場合がある。そ
こで、次のような制御を行えば、回転バルブ１６の特定
の回転位置を分解能無限小で制御でき、圧力を高精度に
制御できることになる。すなわち、図７の４Ｐを一周期
とした場合、Ａ相とＢ相に与えるべき信号を１／４周期
ずらす、換言すれば、Ａ相とＢ相にそれぞれｃｏｓとｓ
ｉｎの三角関数関係を有する電気信号を与えることがで
きれば、回転角４Ｐ以内の任意の回転位置を分解能無限
小で制御できる。具体的にいえば、Ａ相にｃｏｓθ，Ｂ
相にｓｉｎθに比例する電流を与えると、上記した如く
回転角４Ｐ以内の任意の回転位置を制御しうる。ここ
で、θは０〜２πの任意の値を示す。

【００２９】上述した三角関数はマイクロプロセッサ、
あるいは三角関数の関係を予めＲＯＭなどに記憶させる
方法などで容易に得ることができるが、ステッピングモ
ータのＡ相，Ｂ相に印加すべき電気信号に変換するため
には、Ｄ／Ａ変換が追加的に必要になり、経済的ではな
い。そこで、以下にステッピングモータの最適な制御方
法の一例を、図８，図９を参照して具体的に述べる。

【００３０】３９は時間に応じて電圧が三角関数状に変
化する発振器で、例えば特公平６−６６５８７号公報に
開示されたクワドラチャ発振回路などを用いることがで
きる。出力端４０にｓｉｎ状に変化する電圧、出力端４
１にｃｏｓ状に変化する電圧が出力され、それぞれ図９
のＡ，Ｂに示すように周期Ｔ秒を有する。

【００３１】ｓｉｎ状の電圧信号はコンパレータ４２の
正入力に印加され、出力４３から図９のＣの矩形波を得
る。この波形Ｃは、コンデンサ４４，抵抗４５で微分さ
れ、その出力端４６に波形Ｄを得る。この波形Ｄは、電
圧Ｖ₂ と比較され、コンパレータ４７の出力波形が図９
のＥのようになり、アナログスイッチ４８をＯＮ−ＯＦ
Ｆする。演算増幅器４９の負入力には抵抗５０を通じて
電圧Ｖ₀ によって決まる一定電流が流れる。演算増幅器
４９の出力と負入力の間には積分コンデンサ５１が接続
されているので、図９に示すように一定勾配で変化する
電圧Ｆが演算増幅器４９の出力５３に得られる。既に述
べたように、アナログスイッチ４８は図９のＥの信号に
よってＯＮとなるので、一定周期Ｔ秒毎に出力５３はＯ
ｖにリセットされる。なお、抵抗５２はアナログスイッ
チ４８の保護抵抗である。

【００３２】このようにして、ノコギリ歯状の電圧信号
Ｆが図９のように得られ、この信号はコンパレータ５４
の正入力に接続され、負入力に加えられる電圧Ｖ₁ と比
較される。したがって、コンパレータ５４の出力は図９
のＧのようにＶ₁ に応じた時間幅を有するゲート信号と
なる。このゲート信号はコンデンサ５５と抵抗５６で微
分され、図９の波形Ｈを得る。この波形はコンパレータ
５７で電圧Ｖ₃ と比較され、出力５８に図９に示す信号
Ｉを得る。この信号はアナログスイッチ５９，６０をＯ
Ｎ−ＯＦＦする。

【００３３】アナログスイッチ５９はｓｉｎ状電圧信号
回路４０と演算増幅器６５からなる回路に、またアナロ
グスイッチ６０はｃｏｓ状電圧信号回路４１と演算増幅
器６からなる回路にそれぞれ接続されている。抵抗６
１，６３はアナログスイッチ５９，６０の保護抵抗であ
り、コンデンサ６２，６４はチャージコンデンサの役割
を果たす。演算増幅器６５，６６はボルテージフォロワ
ーになっているので、図９のＩで示すパルスの立ち下が
る時刻におけるの図９のＡ，Ｂの電圧が保持され、出力
６７にはｓｉｎ２πｔ／Ｔ、出力６８にはｃｏｓ２πｔ
／Ｔに比例した電圧が得られ、これらをステッピングモ
ータのＢ相およびＡ相に加えるとよいことになる。

【００３４】以上の説明から明らかなように、アナログ
電圧であるＶ₁ を変化させれば、ｔを周期Ｔの範囲内で
任意（厳密には図９のＥで示すリセット時間は除く）に
変化させることができる。そのため、ステッピングモー
タのＡ相，Ｂ相に必要な三角関数の関係をもった電気信
号を与えることができ、結果としてアナログ電圧信号に
よってステッピングモータの回転角度位置をほぼ４Ｐの
角度内で任意に制御できることになる。

【００３５】さて、図９に示した周期Ｔに関して、具体
的には０．１ｍｓｅｃ（１０ＫＨｚ）あるいはさらに短
い周期でも図８の回路は容易に動作する。本発明で述べ
た圧力制御装置は流体の圧力を制御するものであって、
例えば油圧などを非圧縮性流体と仮定しても、応答性と
して２００Ｈｚ程度を考えておけば十分である。したが
って、本発明で提案したステッピングモータの駆動方法
で用いる１０ＫＨｚは全く無視でき、実用的には上述し
たアナログ電圧Ｖ₁ とステッピングモータの回転位置の
間には、ステッピングモータのロータの慣性、Ａ相とＢ
相のコイルのインダクタンスなどに起因する応答遅れ以
外、遅れを生じないと考えることができる。

【００３６】以上は２相ステッピングモータの場合を述
べたが、最近多用されている２相ステッピングモータの
基本ステップ角Ｐは１．８度で、その回転角４Ｐは７．
２度でしかない。つまり、図３のような回転バルブ１６
に適用した場合、左右に３．６度ずつしか回転できな
い。特定の応用分野ではこの角度（７．２度）で十分な
場合があるが、他の応用範囲ではより大きな回転角が要
求される場合がある。基本ステップ角の大きな２相ステ
ッピングモータを選択することも可能であるが、出力ト
ルク及び応答性が劣る。これに対し、３相ステッピング
モータの場合には、基本ステップ角Ｐが３．７５度で、
出力トルクおよび応答性も優れたものが市販されてお
り、しかも、回転角が６Ｐつまり２２．５度であるか
ら、広い分野に応用できるという特長がある。例えば、
図３のような回転バルブ１６に適用した場合、左右に１
１．２５度ずつ回転できることになるので、可変オリフ
ィス穴２４，２５の開度変化を大きくでき、出力圧
Ｐ₁ ，Ｐ₂ の制御範囲を広げることが可能になる。

【００３７】以下に３相ステッピングモータの場合を説
明する。３相ステッピングモータは、図１０で示すよう
に電気信号をステッピングモータの３個（Ｕ，Ｖおよび
Ｗ相）のコイルに与えると、２相ステッピングモータと
同様に基本ステップ角Ｐ度ずつ回転する。図１０でＵ相
に正の電流を印加し、Ｖ相を無励磁、Ｗ相に負の電流を
印加すると、以前の位置からＰ度回転して停止する。次
に、Ｕ相に正の電流を印加したままＶ相に負の電流を印
加し、Ｗ相を無励磁とすると、更にＰ度回転して停止す
る。このように、図１０で示す手順でＵ，ＶおよびＷ相
を励磁すると、Ｐ度を基本ステップ角としてステッピン
グモータは回転し続ける。図１０から明らかなように、
６Ｐ進むと、同じ動作が繰り返される。

【００３８】ここで、回転角６Ｐ以内の領域に注目する
と、Ｕ，ＶおよびＷ相に与える電気信号を正，無，負の
３段階とした場合には、分解能はＰ度でしかないが、次
のような方法を用いれば、特定の回転位置を分解能無限
小で制御できる。即ち、図１０の６Ｐを一周期とすれ
ば、Ｕ，ＶおよびＷ相に与えるべき信号を１／３周期ず
つずらす、つまりＵ，ＶおよびＷ相にそれぞれｓｉｎ
θ，ｓｉｎ（θ−２４０°），ｓｉｎ（θ−１２０°）
の三角関数関係を有する電気信号を与えることができれ
ば、回転角６Ｐ以内の任意の回転位置を分解能無限小で
制御しうる。

【００３９】３相の場合は、 ｓｉｎθ＋ｓｉｎ（θ−２４０°）＋ｓｉｎ（θ−１２０°）＝０ …(1) が成り立つので、Ｕ，ＶおよびＷ相に印加すべき電気信
号は容易に得ることができる。即ち、Ｕ相とＷ相に印加
すべき電気信号を得ることができれば、（１）式から Ｕ＋Ｗ＋Ｖ＝０ であるから、 Ｖ＝−Ｕ−Ｗ …(2) の関係でＶが求まる。

【００４０】図１１において、Ｕはｓｉｎθ、Ｗはｓｉ
ｎ（θ−１２０°）を示す。図９のＣ〜Ｉの波形は３相
ステッピングモータの場合でも全く同じであるため、こ
こでは省略する。

【００４１】図１２は３相ステッピングモータの駆動回
路の一例を示す。図８と同一機能の部品には同一符号を
付した。図８と図１２の違いの１つは、図１２では発振
器３９がｓｉｎθとｓｉｎ（θ−１２０°）の２つの信
号を出力することである。勿論、ｓｉｎθとｓｉｎ（θ
−２４０°）との組み合わせでもよく、最も経済的な組
み合わせを選べばよい。もう１つの違いは、図１２では
抵抗７４，７５，７６と演算増幅器７７からなる加算回
路を追加したことである。この例の場合、加算によって
Ｖを得る方法を示している。

【００４２】以上、２相および３相のモータを用いた例
について説明したが、この他に５相モータを用いること
もできる。この場合は７２度位相のずれた５つの正弦波
状電圧に対し同様の処理をすればよいが、３相の場合と
同様の電気回路を追加する必要がある。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、アクチュエータで回転バルブを回転させること
により、ドレーン穴と一方の可変オリフィス穴との開度
を調整し、２つの出力ポートからの出力圧を調整可能と
したので、従来のフラッパと異なり、外部からの衝撃が
作用しても回転バルブがショックで変位することがな
く、誤作動を確実に防止できる。また、バルブの中立時
に可変オリフィスが完全に閉じられるので、中立時にお
けるパワーロスが全くない。さらに、流体に混入したゴ
ミによる目詰まりに関しては、開口部を大きく取ること
ができるので、ゴミが混入してもゴミ自身が流れ去る、
いわば自浄作用を期待できる。そのため、長期間安定し
た性能を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の流体圧制御装置の一例の構造図である。

【図２】本発明にかかる流体圧制御装置の一例の縦断面
図である。

【図３】図２のＮ−Ｎ線断面図である。

【図４】回転バルブが回転した状態の一部断面図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例の縦断面図である。

【図６】永久磁石の対向面を軸方向から見た図である。

【図７】２相ステッピングモータの一般的な駆動方法を
示す信号波形図である。

【図８】２相ステッピングモータの制御回路の回路図で
ある。

【図９】図８の制御回路の各部の信号波形図である。

【図１０】３相ステッピングモータの一般的な駆動方法
を示す信号波形図である。

【図１１】３相ステッピングモータの特殊な駆動方法を
示す信号波形図である。

【図１２】３相ステッピングモータの制御回路の回路図
である。

【符号の説明】

１２ ステッピングモータ（アクチュエータ） １３ バルブ本体 １６ 回転バルブ ２３ スリーブ ２４，２５ 可変オリフィス穴 ２７ ドレーン穴 ２８，２９ 出力ポート ３０，３１ 供給ポート ３２，３３ 固定オリフィス ３６，３７ 流路 ７０，７１ 永久磁石 ７３ 薄肉隔壁部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個の可変オリフィス穴とドレーン穴とが
   形成されたバルブボデーと、 バルブボデーの内部に回転可能に配置され、いずれか一
   方の可変オリフィス穴とドレーン穴とを選択的に連通さ
   せる回転バルブと、 電気信号を機械的回転力に変換し、回転バルブを駆動す
   るアクチュエータと、 上記可変オリフィス穴にそれぞれ流体圧を供給する２つ
   の流路と、 上記流路にそれぞれ設けられた固定オリフィスと、 上記流路の固定オリフィスと可変オリフィス穴との中間
   部に形成された出力ポートとを備え、 上記回転バルブの回転に伴い、ドレーン穴といずれか一
   方の可変オリフィス穴との開度を調整することにより、
   ２つの出力ポートからの出力圧を調整可能とした流体圧
   制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の流体圧制御装置におい
   て、 非磁性体よりなる薄肉隔壁部によって、加圧流体が供給
   されるバルブボデーの内部と外部とが分離され、上記ア
   クチュエータがバルブボデーの外部に配置されるととも
   に、アクチュエータの回転シャフトと回転バルブとにそ
   れぞれ永久磁石が取り付けられ、アクチュエータの回転
   シャフトと回転バルブとが上記薄肉隔壁部を介して永久
   磁石によって磁気的に連結されていることを特徴とする
   流体圧制御装置。