JPH11248013A - リニアバルブ - Google Patents
リニアバルブInfo
- Publication number
- JPH11248013A JPH11248013A JP5527998A JP5527998A JPH11248013A JP H11248013 A JPH11248013 A JP H11248013A JP 5527998 A JP5527998 A JP 5527998A JP 5527998 A JP5527998 A JP 5527998A JP H11248013 A JPH11248013 A JP H11248013A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input shaft
- rotation
- slide
- linear
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sliding Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転入力を直線出力に変換し小さな操作力で
流量制御をする。 【解決手段】 スチール球９ａ、９ｂを入力軸１の反入
力側端面に設けた溝深さが回転方向に浅くなる半円状の
凹溝１４ａ、１４ｂに嵌合させてカム機構を構成し、こ
のカム機構によって入力軸の回転が出力軸方向に可動な
流量制御部を持つスライド３を作動させ、入力軸１の回
転運動をスライド３の軸方向の直線運動に変換し、流路
の開度を制御する。
流量制御をする。 【解決手段】 スチール球９ａ、９ｂを入力軸１の反入
力側端面に設けた溝深さが回転方向に浅くなる半円状の
凹溝１４ａ、１４ｂに嵌合させてカム機構を構成し、こ
のカム機構によって入力軸の回転が出力軸方向に可動な
流量制御部を持つスライド３を作動させ、入力軸１の回
転運動をスライド３の軸方向の直線運動に変換し、流路
の開度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転入力量に応じ
て流量を制御するリニアバルブに関するものである。
て流量を制御するリニアバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の回転入力方式の流量制御
バルブは、スプールを回転し流路を制御するロータリバ
ルブ形式のものでその構成は図６に示す断面図の通りで
ある。すなわち、その構成は、軸直角方向に２個の貫通
穴５１ａ、５１ｂを有する筒状スリーブ５２と、スリー
ブ内径に嵌合しスリーブに対し回転自在であって特定の
回転位置において前記２個の貫通穴５１ａ、５１ｂに連
通する軸直角方向の貫通穴５３を有するスプール５４
と、前記スリーブ５２に外嵌し前記２個の貫通穴５１
ａ、５１ｂのそれぞれと連通する外部接続用ポート５５
ａ、５５ｂを有するケース５６と、ケースの軸方向前後
に配置された前記スプール５４の回転支持軸受５７、５
８を有するカバー５９、６０とから構成されている。
バルブは、スプールを回転し流路を制御するロータリバ
ルブ形式のものでその構成は図６に示す断面図の通りで
ある。すなわち、その構成は、軸直角方向に２個の貫通
穴５１ａ、５１ｂを有する筒状スリーブ５２と、スリー
ブ内径に嵌合しスリーブに対し回転自在であって特定の
回転位置において前記２個の貫通穴５１ａ、５１ｂに連
通する軸直角方向の貫通穴５３を有するスプール５４
と、前記スリーブ５２に外嵌し前記２個の貫通穴５１
ａ、５１ｂのそれぞれと連通する外部接続用ポート５５
ａ、５５ｂを有するケース５６と、ケースの軸方向前後
に配置された前記スプール５４の回転支持軸受５７、５
８を有するカバー５９、６０とから構成されている。
【０００３】そして、外部回転力によりスプール５４が
回転されると、通路５３がスリーブの穴５１ａ、５１ｂ
に連通してケースの一方のポート５５ａから他のポート
５５ｂに通じる流路が形成され、スプールの回転角を変
えることによりスリーブの穴５１ａ、５１ｂとスプール
の穴５３とで形成される開口面積が変化し、そのことに
よって前記流路を流れる流量を制御するものである。
回転されると、通路５３がスリーブの穴５１ａ、５１ｂ
に連通してケースの一方のポート５５ａから他のポート
５５ｂに通じる流路が形成され、スプールの回転角を変
えることによりスリーブの穴５１ａ、５１ｂとスプール
の穴５３とで形成される開口面積が変化し、そのことに
よって前記流路を流れる流量を制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロータリバルブではスプールとスリーブ間の内部漏れを
少なくしようとすると、隙間を小さくするため摩擦抵抗
が大きくなり、大きな操作力を必要とすること、リニア
バルブ方式と比較して寸法、重量が大きくなること、耐
摩耗性の良い材料の選定や特殊な耐摩耗性処理などによ
りコストが高くなること等の問題があった。本発明は、
このような問題点に鑑みリニアバルブの利点を活かすべ
く、回転入力をバルブ直線変位に変換する機構を用い、
回転操作力を小さくしたリニアバルブを提供することを
目的としている。
ロータリバルブではスプールとスリーブ間の内部漏れを
少なくしようとすると、隙間を小さくするため摩擦抵抗
が大きくなり、大きな操作力を必要とすること、リニア
バルブ方式と比較して寸法、重量が大きくなること、耐
摩耗性の良い材料の選定や特殊な耐摩耗性処理などによ
りコストが高くなること等の問題があった。本発明は、
このような問題点に鑑みリニアバルブの利点を活かすべ
く、回転入力をバルブ直線変位に変換する機構を用い、
回転操作力を小さくしたリニアバルブを提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のリニアバルブは、回転自在な入力軸と、ス
チール球をカムフォロアとするカム機構によって前記入
力軸の回転運動を入力軸方向の直線運動に変換する変換
機構と、変換されて直線運動する出力軸により流路の開
度を制御する。したがって、スチール球により円滑なバ
ルブのリニア操作が可能となる。
に、本発明のリニアバルブは、回転自在な入力軸と、ス
チール球をカムフォロアとするカム機構によって前記入
力軸の回転運動を入力軸方向の直線運動に変換する変換
機構と、変換されて直線運動する出力軸により流路の開
度を制御する。したがって、スチール球により円滑なバ
ルブのリニア操作が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
図５にしたがって説明する。
図５にしたがって説明する。
【０００７】図１は本発明のリニアバルブの構成を示す
断面図である。本リニアバルブは外部の回転入力をスチ
ール球をカムフォロアとするカム機構によって直線運動
に変換する運動変換部と、直線運動により流量を制御す
る流量制御部と外部アクチュエータに接続する接続ポー
トを有するケーシング部とから構成されている。
断面図である。本リニアバルブは外部の回転入力をスチ
ール球をカムフォロアとするカム機構によって直線運動
に変換する運動変換部と、直線運動により流量を制御す
る流量制御部と外部アクチュエータに接続する接続ポー
トを有するケーシング部とから構成されている。
【０００８】まず運動変換部は、一端が円盤状で円盤の
反入力側端面１２に円盤の中心軸と同軸で位相を１８０
度ずらせ、且つ底深さが円周方向に次第に浅くなる断面
（図３のＣ−Ｃ断面を示す図４参照）の半円状の２個の
凹溝１４ａ、１４ｂを刻設しラジアル軸受７とスラスト
軸受８とで支持された入力軸１と、前記凹溝１４ａ、１
４ｂにガイドされるスチール球９ａ、９ｂと、スチール
球を自転可能で入力軸１の軸芯の回りに公転できないよ
うに支持する外周にハウジング６に設けられた軸方向ス
リット１３に嵌合する凹凸を有したボールリテーナ２
（図２参照）と、一端に前記凹溝１４ａ、１４ｂに対応
した位置にスチールボール９ａ、９ｂを保持する凹み１
６ａ、１６ｂを刻設し外周にハウジング６に設けられた
軸方向スリット１３に嵌合する凹凸を有した円盤状端面
を有するスライド３と、該スライド３を入力軸側に付勢
するスプリング１０とから構成されている。すなわち運
動変換部はスチール球をカムフォロアとするカム機構が
主体となっている。そしてスライド３が出力軸に相応す
るものである。
反入力側端面１２に円盤の中心軸と同軸で位相を１８０
度ずらせ、且つ底深さが円周方向に次第に浅くなる断面
（図３のＣ−Ｃ断面を示す図４参照）の半円状の２個の
凹溝１４ａ、１４ｂを刻設しラジアル軸受７とスラスト
軸受８とで支持された入力軸１と、前記凹溝１４ａ、１
４ｂにガイドされるスチール球９ａ、９ｂと、スチール
球を自転可能で入力軸１の軸芯の回りに公転できないよ
うに支持する外周にハウジング６に設けられた軸方向ス
リット１３に嵌合する凹凸を有したボールリテーナ２
（図２参照）と、一端に前記凹溝１４ａ、１４ｂに対応
した位置にスチールボール９ａ、９ｂを保持する凹み１
６ａ、１６ｂを刻設し外周にハウジング６に設けられた
軸方向スリット１３に嵌合する凹凸を有した円盤状端面
を有するスライド３と、該スライド３を入力軸側に付勢
するスプリング１０とから構成されている。すなわち運
動変換部はスチール球をカムフォロアとするカム機構が
主体となっている。そしてスライド３が出力軸に相応す
るものである。
【０００９】流量制御部は、外周に溝１７を有する前記
スライド３すなわち出力軸の反入力軸側に伸びる円柱部
と、その円柱部に外嵌し軸直角方向に貫通穴１８ａ、１
８ｂを穿孔した円筒状スリーブ４とで構成されている。
このスライド３は出力軸に相当するが図示例では弁体と
一体に形成されている。
スライド３すなわち出力軸の反入力軸側に伸びる円柱部
と、その円柱部に外嵌し軸直角方向に貫通穴１８ａ、１
８ｂを穿孔した円筒状スリーブ４とで構成されている。
このスライド３は出力軸に相当するが図示例では弁体と
一体に形成されている。
【００１０】ケーシング部は前記スリーブ４の貫通穴１
８ａ、１８ｂに連通する外部接続ポート２０、２１を有
するボディ５と、前記スライド３の一方の支持軸受１１
を有したカバー１９とから構成されている。
８ａ、１８ｂに連通する外部接続ポート２０、２１を有
するボディ５と、前記スライド３の一方の支持軸受１１
を有したカバー１９とから構成されている。
【００１１】前記入力軸１の反入力軸側端面１２の中心
部にはスライド３の他方の支持軸受２４が設けられてい
る。
部にはスライド３の他方の支持軸受２４が設けられてい
る。
【００１２】通常スライド３の外周溝１７は、スリーブ
４の貫通穴１８ａ、１８ｂに連通せず外部接続ポート２
０、２１間は遮断されている。
４の貫通穴１８ａ、１８ｂに連通せず外部接続ポート２
０、２１間は遮断されている。
【００１３】いま入力軸１に回転力が与えられると円盤
状端面１２に刻設された円周方向に底深さの浅くなる溝
１４ａ、１４ｂが公転する。一方溝に嵌められているス
チール球９ａ、９ｂはボールリテーナ２により円周方向
には公転できないので自転し入力軸の回転にともない相
対的に溝１４ａ、１４ｂの浅い方に移動してスライド３
をスリーブ４側内にて往復動させる。図５に示すように
スライド３の移動によりスライド３の外周に設けられた
溝１７とスリーブ４の貫通穴１８ａ、１８ｂとが連通し
外部接続ポート２０、２１が連通する。入力軸１の回転
角を変えることによりスライド３の軸方向移動量を制御
し貫通穴１８ａ、１８ｂに対する開口面積を変えて外部
接続ポート２０、２１間を流れる流量を制御する。ま
た、入力軸１の前記端面１２に刻設された溝１４ａ、１
４ｂの底面形状の曲線を変えることにより回転入力に対
する不感帯を設けたり左右の回転に対する流量制御パタ
ーンを変えたりすることができる。
状端面１２に刻設された円周方向に底深さの浅くなる溝
１４ａ、１４ｂが公転する。一方溝に嵌められているス
チール球９ａ、９ｂはボールリテーナ２により円周方向
には公転できないので自転し入力軸の回転にともない相
対的に溝１４ａ、１４ｂの浅い方に移動してスライド３
をスリーブ４側内にて往復動させる。図５に示すように
スライド３の移動によりスライド３の外周に設けられた
溝１７とスリーブ４の貫通穴１８ａ、１８ｂとが連通し
外部接続ポート２０、２１が連通する。入力軸１の回転
角を変えることによりスライド３の軸方向移動量を制御
し貫通穴１８ａ、１８ｂに対する開口面積を変えて外部
接続ポート２０、２１間を流れる流量を制御する。ま
た、入力軸１の前記端面１２に刻設された溝１４ａ、１
４ｂの底面形状の曲線を変えることにより回転入力に対
する不感帯を設けたり左右の回転に対する流量制御パタ
ーンを変えたりすることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は以上のとおり構成されているの
で回転入力を直線運動に変換する際、摩擦力を軽減でき
小さな操作力で流量制御を行うことができる。また必要
な回転角度のみスライドすなわちバルブをリニアにスト
ロークさせることができるので全長寸法を小さくでき
る。
で回転入力を直線運動に変換する際、摩擦力を軽減でき
小さな操作力で流量制御を行うことができる。また必要
な回転角度のみスライドすなわちバルブをリニアにスト
ロークさせることができるので全長寸法を小さくでき
る。
【図１】本発明のリニアバルブの構成を示す断面図であ
る。
る。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図５】入力軸を回転させスライドを直線方向に移動し
た図である。
た図である。
【図６】従来実施例の構成を示す断面図である。
１…入力軸 ２…ボールリテーナ ３…スライド ４…スリーブ ５…ボディ ６…ハウジング ７…ラジアル軸受 ８…スラスト軸受 １０…スプリング １１…軸受 １９…カバー ２２…溝底
Claims (1)
- 【請求項１】 回転自在な入力軸と、スチール球をカム
フォロアとするカム機構によって、前記入力軸の回転運
動を入力軸方向の直線運動に変換する変換機構と、変換
されて直線運動する出力軸により、流路の開度を制御す
ることを特徴とするリニアバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5527998A JPH11248013A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | リニアバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5527998A JPH11248013A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | リニアバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248013A true JPH11248013A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=12994164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5527998A Pending JPH11248013A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | リニアバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11248013A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4567313A1 (en) * | 2023-12-06 | 2025-06-11 | Tatsuno Corporation | Flow rate regulating valve |
| JP2025090949A (ja) * | 2023-12-06 | 2025-06-18 | 株式会社タツノ | 流量調整弁 |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP5527998A patent/JPH11248013A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4567313A1 (en) * | 2023-12-06 | 2025-06-11 | Tatsuno Corporation | Flow rate regulating valve |
| JP2025090949A (ja) * | 2023-12-06 | 2025-06-18 | 株式会社タツノ | 流量調整弁 |
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