JPH1144303A - 油圧サーボ装置 - Google Patents
油圧サーボ装置Info
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- JPH1144303A JPH1144303A JP9218003A JP21800397A JPH1144303A JP H1144303 A JPH1144303 A JP H1144303A JP 9218003 A JP9218003 A JP 9218003A JP 21800397 A JP21800397 A JP 21800397A JP H1144303 A JPH1144303 A JP H1144303A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/044—Removal or measurement of undissolved gas, e.g. de-aeration, venting or bleeding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
- F15B11/12—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
- F15B11/121—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/08—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
- F15B9/10—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor in which the controlling element and the servomotor each controls a separate member, these members influencing different fluid passages or the same passage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小径のパイロット軸であっても油路が外れに
くく、小型であって充分な制御応答性を得ることができ
るような油圧サーボ装置を提供する。 【解決手段】 シリンダ１０内に配置されたパイロット
軸１４とピストン１６とを備え、パイロット軸１４を回
転させてパイロット軸１４の表面に形成された導通路４
２をピストン１６に形成された油路３８，４０に連通さ
せてピストン１６を軸方向に駆動する油圧サーボ装置に
おいて、ピストン１６とパイロット軸１４に、それぞれ
ピストン１６を同一方向に駆動するための油路３８，４
０とが少なくとも２対設けられている。
くく、小型であって充分な制御応答性を得ることができ
るような油圧サーボ装置を提供する。 【解決手段】 シリンダ１０内に配置されたパイロット
軸１４とピストン１６とを備え、パイロット軸１４を回
転させてパイロット軸１４の表面に形成された導通路４
２をピストン１６に形成された油路３８，４０に連通さ
せてピストン１６を軸方向に駆動する油圧サーボ装置に
おいて、ピストン１６とパイロット軸１４に、それぞれ
ピストン１６を同一方向に駆動するための油路３８，４
０とが少なくとも２対設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小トルクの回転変
位を大負荷の直線変位に変換する油圧サーボ装置に関
し、特に、可変速流体継手における変速機構であるスク
ープチューブの駆動制御に用いて好適な油圧サーボ装置
に関する。
位を大負荷の直線変位に変換する油圧サーボ装置に関
し、特に、可変速流体継手における変速機構であるスク
ープチューブの駆動制御に用いて好適な油圧サーボ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、例えば、大容量のボイラへ給
水するために用いる給水装置の駆動部の構成を示すもの
で、入力軸１２１の回転が大歯車１２２、小歯車１２４
を介して駆動軸１２３に増速して伝達され、これはさら
に流体継手Ｃを介して被動軸１２５に伝達され、さらに
大歯車１３１、小歯車１３３を介して出力軸１３２に増
速して伝達される。流体継手Ｃは、駆動軸１２３に取り
付けたインペラ１２６及びインペラケーシング１２８
と、被動軸１２５に取り付けたランナ１２７とを備えて
構成され、インペラケーシング１２８内に作動油が導入
されると作動油の粘性によって両者が連動して回転が伝
達されるようになっている。
水するために用いる給水装置の駆動部の構成を示すもの
で、入力軸１２１の回転が大歯車１２２、小歯車１２４
を介して駆動軸１２３に増速して伝達され、これはさら
に流体継手Ｃを介して被動軸１２５に伝達され、さらに
大歯車１３１、小歯車１３３を介して出力軸１３２に増
速して伝達される。流体継手Ｃは、駆動軸１２３に取り
付けたインペラ１２６及びインペラケーシング１２８
と、被動軸１２５に取り付けたランナ１２７とを備えて
構成され、インペラケーシング１２８内に作動油が導入
されると作動油の粘性によって両者が連動して回転が伝
達されるようになっている。
【０００３】作動油室内には、作動油の量を調整するス
クープチューブ１３０が配置されており、これを出し入
れすることにより、流体継手の伝達トルクが制御され
る。このような流体継手Ｃでは、比較的簡単な構成で、
負荷側の回転数を最低回転数から最高回転数まで無段階
に変化させることができる。
クープチューブ１３０が配置されており、これを出し入
れすることにより、流体継手の伝達トルクが制御され
る。このような流体継手Ｃでは、比較的簡単な構成で、
負荷側の回転数を最低回転数から最高回転数まで無段階
に変化させることができる。
【０００４】スクープチューブは、作動油から受ける力
に対抗して正確な位置決めを行う必要があり、そのた
め、その駆動装置として、例えば特開平７−２０８４９
９号に示すような電気アクチュエータによる小力の変位
を力を増幅して伝達する油圧サーボ装置が用いられる。
これは、シリンダ内に配置したパイロット軸にピストン
を摺動自在に設け、パイロット軸の表面とピストンの内
部に油路を形成し、パイロット軸の回転をピストンの変
位に変えて出力する。このような駆動装置により、例え
ば、所定位置に設けた変位センサからの信号を基にフィ
ードバック制御してスクープチューブの位置を制御する
ようにしている。
に対抗して正確な位置決めを行う必要があり、そのた
め、その駆動装置として、例えば特開平７−２０８４９
９号に示すような電気アクチュエータによる小力の変位
を力を増幅して伝達する油圧サーボ装置が用いられる。
これは、シリンダ内に配置したパイロット軸にピストン
を摺動自在に設け、パイロット軸の表面とピストンの内
部に油路を形成し、パイロット軸の回転をピストンの変
位に変えて出力する。このような駆動装置により、例え
ば、所定位置に設けた変位センサからの信号を基にフィ
ードバック制御してスクープチューブの位置を制御する
ようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような油圧サー
ボ装置は、全体のバランスから小型化を図る必要があ
り、そのためには、パイロット軸の径を小さくする必要
がある。しかしながら、パイロット軸径を小さくすると
その表面の溝状の油路の幅も小さくなり、パイロット軸
の回転を速くすると、図３（ｂ）に示すように、ピスト
ン内部の油路から外れて制御不能になる（脱輪する）場
合がある。従って、油圧サーボ装置の制御の応答性が制
限されるという不具合があった。
ボ装置は、全体のバランスから小型化を図る必要があ
り、そのためには、パイロット軸の径を小さくする必要
がある。しかしながら、パイロット軸径を小さくすると
その表面の溝状の油路の幅も小さくなり、パイロット軸
の回転を速くすると、図３（ｂ）に示すように、ピスト
ン内部の油路から外れて制御不能になる（脱輪する）場
合がある。従って、油圧サーボ装置の制御の応答性が制
限されるという不具合があった。
【０００６】この発明は、小径のパイロット軸であって
も油路が外れにくく、小型であって充分な制御応答性を
得ることができるような油圧サーボ装置を提供すること
を目的とする。
も油路が外れにくく、小型であって充分な制御応答性を
得ることができるような油圧サーボ装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、シリンダ内に配置されたパイロット軸とピストンと
を備え、前記パイロット軸を回転させて該パイロット軸
の表面に形成された導通路を上記ピストンに形成された
油路に連通させて前記ピストンを軸方向に駆動する油圧
サーボ装置において、前記ピストンと前記パイロット軸
に、それぞれ前記ピストンを同一方向に駆動するための
前記油路とが少なくとも２対設けられていることを特徴
とする油圧サーボ装置である。これにより、個々の油路
や導通路の径や幅を大きくすることなく、しかも連通角
度をより広くして「脱輪」が生じることを防止し、より
高い制御応答性を得ることができる。
は、シリンダ内に配置されたパイロット軸とピストンと
を備え、前記パイロット軸を回転させて該パイロット軸
の表面に形成された導通路を上記ピストンに形成された
油路に連通させて前記ピストンを軸方向に駆動する油圧
サーボ装置において、前記ピストンと前記パイロット軸
に、それぞれ前記ピストンを同一方向に駆動するための
前記油路とが少なくとも２対設けられていることを特徴
とする油圧サーボ装置である。これにより、個々の油路
や導通路の径や幅を大きくすることなく、しかも連通角
度をより広くして「脱輪」が生じることを防止し、より
高い制御応答性を得ることができる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記複数の導通
路及び油路の対は、連通する回転角度がずれるように設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の油圧サ
ーボ装置である。請求項３に記載の発明は、前記導通路
は、パイロット軸の回転角に対して非線形に設けられて
いることを特徴とする請求項１に記載の油圧サーボ装置
である。
路及び油路の対は、連通する回転角度がずれるように設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の油圧サ
ーボ装置である。請求項３に記載の発明は、前記導通路
は、パイロット軸の回転角に対して非線形に設けられて
いることを特徴とする請求項１に記載の油圧サーボ装置
である。
【０００９】請求項４に記載の発明は、前記油路は、圧
力作動油に繋がる給油路とドレンに繋がる排油路が相互
に独立に配置されていることを特徴とする請求項１に記
載の油圧サーボ装置である。
力作動油に繋がる給油路とドレンに繋がる排油路が相互
に独立に配置されていることを特徴とする請求項１に記
載の油圧サーボ装置である。
【００１０】請求項５に記載の発明は、シリンダ内に配
置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイロ
ット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成された
導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて前
記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔
を有する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介
して連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、該
第２の空間の上部には、エア抜き配管が設けられている
ことを特徴とする油圧サーボ装置である。これにより、
空気が逃げにくい第２の空間から被圧縮性の高い空気を
排除して、高い応答性を維持することができる。
置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイロ
ット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成された
導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて前
記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔
を有する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介
して連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、該
第２の空間の上部には、エア抜き配管が設けられている
ことを特徴とする油圧サーボ装置である。これにより、
空気が逃げにくい第２の空間から被圧縮性の高い空気を
排除して、高い応答性を維持することができる。
【００１１】請求項６に記載の発明は、前記エア抜き配
管にはオリフィスが設けられていることを特徴とする請
求項５に記載の油圧サーボ装置である。請求項７に記載
の発明は、前記エア抜き配管には逆止弁が設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の油圧サーボ装置で
ある。
管にはオリフィスが設けられていることを特徴とする請
求項５に記載の油圧サーボ装置である。請求項７に記載
の発明は、前記エア抜き配管には逆止弁が設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の油圧サーボ装置で
ある。
【００１２】請求項８に記載の発明は、シリンダ内に配
置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイロ
ット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成された
導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて前
記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔
を有する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介
して連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、前
記第１及び／又は第２の空間の下部に粒子を溜める凹所
を形成したことを特徴とする油圧サーボ装置である。こ
れにより、粒子が凹所に集合するので、ピストンとシリ
ンダの摺動部において噛み込みを生じることが防止さ
れ、安定な作動が行われる。
置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイロ
ット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成された
導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて前
記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔
を有する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介
して連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、前
記第１及び／又は第２の空間の下部に粒子を溜める凹所
を形成したことを特徴とする油圧サーボ装置である。こ
れにより、粒子が凹所に集合するので、ピストンとシリ
ンダの摺動部において噛み込みを生じることが防止さ
れ、安定な作動が行われる。
【００１３】請求項９に記載の発明は、前記凹所に溜め
られた粒子を排出する排出穴を設けたことを特徴とする
請求項８に記載の油圧サーボ装置である。
られた粒子を排出する排出穴を設けたことを特徴とする
請求項８に記載の油圧サーボ装置である。
【００１４】請求項１０に記載の発明は、シリンダ内に
配置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイ
ロット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成され
た導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて
前記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔
を有する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介
して連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、前
記シリンダの前記第１の空間側の端部壁を覆う油溜まり
が形成されていることを特徴とする油圧サーボ装置であ
る。
配置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイ
ロット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成され
た導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて
前記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔
を有する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介
して連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、前
記シリンダの前記第１の空間側の端部壁を覆う油溜まり
が形成されていることを特徴とする油圧サーボ装置であ
る。
【００１５】請求項１１に記載の発明は、シリンダ内に
配置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイ
ロット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成され
た導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて
前記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記ピストンの一方の端面に、該ピストンを引き出
すための引出工具と係合する係合部が設けられているこ
とを特徴とする油圧サーボ装置である。これにより、ピ
ストンやシリンダのメンテナンス、さらにはピストンに
取り付けられた被駆動部材のメンテナンスや交換が容易
になる。
配置されたパイロット軸とピストンとを備え、前記パイ
ロット軸を回転させて該パイロット軸の表面に形成され
た導通路を上記ピストンに形成された油路に連通させて
前記ピストンを軸方向に駆動する油圧サーボ装置におい
て、前記ピストンの一方の端面に、該ピストンを引き出
すための引出工具と係合する係合部が設けられているこ
とを特徴とする油圧サーボ装置である。これにより、ピ
ストンやシリンダのメンテナンス、さらにはピストンに
取り付けられた被駆動部材のメンテナンスや交換が容易
になる。
【００１６】請求項１２に記載の発明は、駆動軸に取り
付けたインペラ及びインペラケーシングと、被動軸に取
り付けたランナと、請求項１ないし１１に記載の油圧サ
ーボ装置によって位置制御されるスクープチューブとを
有することを特徴とする流体継手である。
付けたインペラ及びインペラケーシングと、被動軸に取
り付けたランナと、請求項１ないし１１に記載の油圧サ
ーボ装置によって位置制御されるスクープチューブとを
有することを特徴とする流体継手である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態の油圧サーボ装置を図１１の流体継手のスク
ープチューブの駆動装置として用いた例を説明する。図
１の油圧サーボ装置は、圧力容器であるシリンダ１０
と、シリンダ１０の基端側に設けられたパイロット駆動
装置１２と、このパイロット駆動装置１２から該シリン
ダ１０内に突出するパイロット軸１４と、シリンダ１０
とパイロット軸１４の間の空間に回転を規制されつつ摺
動自在に配置されたピストン１６とを備えている。ピス
トン１６は、基端側の大径部１８と先端側の小径部２０
を備え、小径部２０はシリンダ１０の側壁２２の摺動孔
２４から外部に突出しており、その先端に被駆動部材で
あるスクープチューブを取り付けるための取付部２６が
設けられている。
実施の形態の油圧サーボ装置を図１１の流体継手のスク
ープチューブの駆動装置として用いた例を説明する。図
１の油圧サーボ装置は、圧力容器であるシリンダ１０
と、シリンダ１０の基端側に設けられたパイロット駆動
装置１２と、このパイロット駆動装置１２から該シリン
ダ１０内に突出するパイロット軸１４と、シリンダ１０
とパイロット軸１４の間の空間に回転を規制されつつ摺
動自在に配置されたピストン１６とを備えている。ピス
トン１６は、基端側の大径部１８と先端側の小径部２０
を備え、小径部２０はシリンダ１０の側壁２２の摺動孔
２４から外部に突出しており、その先端に被駆動部材で
あるスクープチューブを取り付けるための取付部２６が
設けられている。
【００１８】ピストン１６は、シリンダ１０内の空間
を、小径部２０の外側の第１の空間２８と大径部１８側
の第２の空間３０に区画している。シリンダ１０の先端
側には、第１の空間２８に連通する圧油路３２が形成さ
れ、また、シリンダ１０の内面にはストッパとなる凸部
３４が形成されてピストン１６の停止位置が規制され、
その最先端の位置においても圧油路３２と繋がる第１の
空間２８が確保されるようになっている。
を、小径部２０の外側の第１の空間２８と大径部１８側
の第２の空間３０に区画している。シリンダ１０の先端
側には、第１の空間２８に連通する圧油路３２が形成さ
れ、また、シリンダ１０の内面にはストッパとなる凸部
３４が形成されてピストン１６の停止位置が規制され、
その最先端の位置においても圧油路３２と繋がる第１の
空間２８が確保されるようになっている。
【００１９】小径部２０にはパイロット軸１４を挿通さ
せる中心孔３６と、第１の空間２８から径方向に延びて
中心孔３６に開口する給油路３８が、図２に示すように
中心に対してほぼ対称な位置に２つ設けられている。ま
た、給油路３８に対してほぼ軸線を含む断面に面対称と
なる位置に排油路４０が形成され、これは取付部２６に
おいて開口している。排油路４０と中心孔３６はいずれ
も外部のドレンに繋がっている。
せる中心孔３６と、第１の空間２８から径方向に延びて
中心孔３６に開口する給油路３８が、図２に示すように
中心に対してほぼ対称な位置に２つ設けられている。ま
た、給油路３８に対してほぼ軸線を含む断面に面対称と
なる位置に排油路４０が形成され、これは取付部２６に
おいて開口している。排油路４０と中心孔３６はいずれ
も外部のドレンに繋がっている。
【００２０】一方、パイロット軸１４の表面には、その
回転位置に応じて給油路３８と第２の空間３０とを連通
する溝状の導通路４２が、図２に示すように中心に対し
てほぼ対称な位置に２つ設けられている。この導通路４
２は、ピストン１６のストロークに対応する長さに渡っ
てパイロット軸１４をほぼ半周するような螺旋状に形成
されている。この例では、給油路３８、排油路４０の径
は導通路４２の幅と等しく設定されている。
回転位置に応じて給油路３８と第２の空間３０とを連通
する溝状の導通路４２が、図２に示すように中心に対し
てほぼ対称な位置に２つ設けられている。この導通路４
２は、ピストン１６のストロークに対応する長さに渡っ
てパイロット軸１４をほぼ半周するような螺旋状に形成
されている。この例では、給油路３８、排油路４０の径
は導通路４２の幅と等しく設定されている。
【００２１】第１の空間２８におけるピストン１６の受
圧面は大径部１８の断面から小径部２０の断面を引いた
差の部分であるが、第２の空間３０における受圧面は大
径部１８の断面からパイロット軸１４を引いた部分であ
り、第２の空間３０の受圧面の方が大きい。従って、導
通路４２が給油路３８と第２の空間３０を連通させて第
１の空間２８と第２の空間３０の双方に同じ作動油圧力
が掛かった場合には、ピストン１６は先端側に移動す
る。また、導通路４２が排油路４０と第２の空間３０を
連通させて第１の空間２８のみに作動油圧力が掛かった
場合には、ピストン１６は基端側に移動する。
圧面は大径部１８の断面から小径部２０の断面を引いた
差の部分であるが、第２の空間３０における受圧面は大
径部１８の断面からパイロット軸１４を引いた部分であ
り、第２の空間３０の受圧面の方が大きい。従って、導
通路４２が給油路３８と第２の空間３０を連通させて第
１の空間２８と第２の空間３０の双方に同じ作動油圧力
が掛かった場合には、ピストン１６は先端側に移動す
る。また、導通路４２が排油路４０と第２の空間３０を
連通させて第１の空間２８のみに作動油圧力が掛かった
場合には、ピストン１６は基端側に移動する。
【００２２】なお、この例の導通路４２は、図４に示す
ように、角度に対して非直線的に形成され、これによっ
て結果的に入力（回転角度）に対する出力（ピストン１
６のストローク）の直線性を維持している。大径部１８
は中空に形成され、ピストン１６が最も基端側に移動し
た場合でも導通路４２がピストン１６によって覆われな
いようになっている。
ように、角度に対して非直線的に形成され、これによっ
て結果的に入力（回転角度）に対する出力（ピストン１
６のストローク）の直線性を維持している。大径部１８
は中空に形成され、ピストン１６が最も基端側に移動し
た場合でも導通路４２がピストン１６によって覆われな
いようになっている。
【００２３】この例では、第１の給油路３８と第１の排
油路４０及び第２の給油路３８と第２の排油路４０がそ
れぞれ重なり合うパイロット軸１４の回転角度には、図
５に示すように、油路３８，４０の幅に対応する角度θ
を超えない程度のずれαがある。この結果、１つの給油
路３８と排油路４０のみの場合に比べて重なり合う角度
範囲が大きくなって（２θ＋α）、双方の重なり合いが
外れて操作不能になる事態が起きにくくなる。
油路４０及び第２の給油路３８と第２の排油路４０がそ
れぞれ重なり合うパイロット軸１４の回転角度には、図
５に示すように、油路３８，４０の幅に対応する角度θ
を超えない程度のずれαがある。この結果、１つの給油
路３８と排油路４０のみの場合に比べて重なり合う角度
範囲が大きくなって（２θ＋α）、双方の重なり合いが
外れて操作不能になる事態が起きにくくなる。
【００２４】上記のような構成の油圧サーボ装置の作用
を説明する。パイロット軸１４を、図２（ａ）に示す導
通路４２が給油路３８とも排油路４０とも連通していな
い状態から矢印方向に回動すると、図２（ｂ）に示すよ
うに、導通路４２が給油路３８と連通し始める。これに
より、第１の空間２８の作動油圧力が給油路３８、導通
路４２を介して第２の空間３０に伝えられ、ピストン１
６の受圧面積差からピストン１６は先端側へ押される。
導通路４２はパイロット軸１４の稜線に対して傾斜して
いるので、ピストン１６が先端側に移動すると導通路４
２と給油路３８は、図２（ａ）に示すもとの連通しない
位置関係に戻って停止する。
を説明する。パイロット軸１４を、図２（ａ）に示す導
通路４２が給油路３８とも排油路４０とも連通していな
い状態から矢印方向に回動すると、図２（ｂ）に示すよ
うに、導通路４２が給油路３８と連通し始める。これに
より、第１の空間２８の作動油圧力が給油路３８、導通
路４２を介して第２の空間３０に伝えられ、ピストン１
６の受圧面積差からピストン１６は先端側へ押される。
導通路４２はパイロット軸１４の稜線に対して傾斜して
いるので、ピストン１６が先端側に移動すると導通路４
２と給油路３８は、図２（ａ）に示すもとの連通しない
位置関係に戻って停止する。
【００２５】さらに、パイロット軸１４を回動して、図
２（ｂ）に示す位置関係にすると、ピストン１６は同じ
ように移動する。これを、ピストン１６の軸方向位置を
検知してフィードバック制御しながら連続的に繰り返す
ことにより、ピストン１６を軸方向の任意の位置に置く
ことができる。
２（ｂ）に示す位置関係にすると、ピストン１６は同じ
ように移動する。これを、ピストン１６の軸方向位置を
検知してフィードバック制御しながら連続的に繰り返す
ことにより、ピストン１６を軸方向の任意の位置に置く
ことができる。
【００２６】ここで、負荷が大きい場合などで図２
（ｂ）の状態でもピストン１６が移動しないあるいは移
動量が小さい場合には、制御装置からさらにパイロット
駆動装置１２に信号が出されてパイロット軸１４が矢印
方向に回動され、図３（ａ）の状態に至る。この状態で
は、２つの導通路４２から作動油が流入するので、ピス
トン１６を駆動する力も大きくなって応答性が向上す
る。もし、制御装置からさらにパイロット駆動装置１２
に回動信号が出ても、給油路３８及び導通路４２が連通
する回転角度範囲が広いので「脱輪」しにくい。
（ｂ）の状態でもピストン１６が移動しないあるいは移
動量が小さい場合には、制御装置からさらにパイロット
駆動装置１２に信号が出されてパイロット軸１４が矢印
方向に回動され、図３（ａ）の状態に至る。この状態で
は、２つの導通路４２から作動油が流入するので、ピス
トン１６を駆動する力も大きくなって応答性が向上す
る。もし、制御装置からさらにパイロット駆動装置１２
に回動信号が出ても、給油路３８及び導通路４２が連通
する回転角度範囲が広いので「脱輪」しにくい。
【００２７】次に、ピストン１６を軸方向基端側に移動
させる場合には、図２（ａ）に示す状態から、パイロッ
ト軸１４を図２（ｂ）とは逆の方向に回転させる。する
と、導通路４２は排油路４０と連通し始め、第２の空間
３０がドレンと同じ低圧となる。この結果、第１の空間
２８の作動油からの圧力により、ピストン１６は導通路
４２は排油路４０が図２（ａ）に示す状態に戻るまで基
端側に移動する。これをフィードバック制御しながら繰
り返すことにより、ピストン１６の位置が制御される。
第１の排油路４０に対して、給油路３８の場合と同じ位
置関係にある第２の排油路４０が設けられているので、
応答性の向上及び脱輪の防止の作用は順方向への移動と
同様に維持されている。
させる場合には、図２（ａ）に示す状態から、パイロッ
ト軸１４を図２（ｂ）とは逆の方向に回転させる。する
と、導通路４２は排油路４０と連通し始め、第２の空間
３０がドレンと同じ低圧となる。この結果、第１の空間
２８の作動油からの圧力により、ピストン１６は導通路
４２は排油路４０が図２（ａ）に示す状態に戻るまで基
端側に移動する。これをフィードバック制御しながら繰
り返すことにより、ピストン１６の位置が制御される。
第１の排油路４０に対して、給油路３８の場合と同じ位
置関係にある第２の排油路４０が設けられているので、
応答性の向上及び脱輪の防止の作用は順方向への移動と
同様に維持されている。
【００２８】図６は、この発明の他の実施の形態を示す
もので、シリンダ１０の第２の空間３０の基端側上部に
エア抜き配管４４を設けたものである。このエア抜き配
管４４はオリフィス４６を介して適当な空間（大気圧）
に開口している。この実施の形態においては、圧油路３
２から流入する作動油中に含まれて第２の空間３０に溜
まった空気は、このエア抜き配管４４から放出されるの
で、このような空気が油圧サーボ装置の応答性に与える
悪影響を抑えることができる。また、微細孔を有するオ
リフィス４６により、第２の空間３０の圧力を維持した
ままで空気の放出を行なうことができる。
もので、シリンダ１０の第２の空間３０の基端側上部に
エア抜き配管４４を設けたものである。このエア抜き配
管４４はオリフィス４６を介して適当な空間（大気圧）
に開口している。この実施の形態においては、圧油路３
２から流入する作動油中に含まれて第２の空間３０に溜
まった空気は、このエア抜き配管４４から放出されるの
で、このような空気が油圧サーボ装置の応答性に与える
悪影響を抑えることができる。また、微細孔を有するオ
リフィス４６により、第２の空間３０の圧力を維持した
ままで空気の放出を行なうことができる。
【００２９】図７は、この発明のさらに他の実施の形態
を示すもので、図６の実施の形態を改良したものであ
る。シリンダ１０上部には、オリフィス４６を介して大
気に繋がるエア抜き配管４４が設けられ、さらに、シリ
ンダ１０の先端側外部にシリンダ１０の側壁２２の摺動
孔２４を覆うように油溜まり４８が形成されている。こ
の油溜まり４８は、シリンダ１０側壁２２に取り付けた
底板５０及び壁５２等の部材により形成され、この壁５
２には必要に応じて被駆動部材等を挿通する孔を形成す
る。油溜まりの高さはエア抜き配管４４の接続位置と同
じかそれ以上であることが好ましい。
を示すもので、図６の実施の形態を改良したものであ
る。シリンダ１０上部には、オリフィス４６を介して大
気に繋がるエア抜き配管４４が設けられ、さらに、シリ
ンダ１０の先端側外部にシリンダ１０の側壁２２の摺動
孔２４を覆うように油溜まり４８が形成されている。こ
の油溜まり４８は、シリンダ１０側壁２２に取り付けた
底板５０及び壁５２等の部材により形成され、この壁５
２には必要に応じて被駆動部材等を挿通する孔を形成す
る。油溜まりの高さはエア抜き配管４４の接続位置と同
じかそれ以上であることが好ましい。
【００３０】図６の実施の形態では、エア抜き配管４４
がオリフィス４６を介して大気に繋がっているために、
装置が停止していて第２の空間３０に圧力が掛かってい
ない状態では第２の空間３０のヘッド分の圧力により、
摺動孔とピストン１６の小径部２０の隙間から作動油が
滲出し、その分空気が流入して、次の始動時に動作の不
安定や応答性の低下を生じる。これに対して、図７の実
施の形態では、摺動孔の外側の空間に油溜まりを形成し
て、摺動孔と小径部２０の間における作動油の滲出を防
止して安定な動作を確保することができる。
がオリフィス４６を介して大気に繋がっているために、
装置が停止していて第２の空間３０に圧力が掛かってい
ない状態では第２の空間３０のヘッド分の圧力により、
摺動孔とピストン１６の小径部２０の隙間から作動油が
滲出し、その分空気が流入して、次の始動時に動作の不
安定や応答性の低下を生じる。これに対して、図７の実
施の形態では、摺動孔の外側の空間に油溜まりを形成し
て、摺動孔と小径部２０の間における作動油の滲出を防
止して安定な動作を確保することができる。
【００３１】図８は、同様に図６の実施の形態を改良し
たもので、エア抜き配管４４にオリフィス４６に加えて
逆止弁５４を設けたものである。この逆止弁５４は、装
置の運転が停止されている場合において、エア抜き配管
４４より第２の空間３０にエア等が流入するのを防止す
るものである。なお、逆止弁の替わりに、遠隔操作又は
自動操作可能な開閉弁を用いて、必要なときのみに開く
ようにしてもよい。
たもので、エア抜き配管４４にオリフィス４６に加えて
逆止弁５４を設けたものである。この逆止弁５４は、装
置の運転が停止されている場合において、エア抜き配管
４４より第２の空間３０にエア等が流入するのを防止す
るものである。なお、逆止弁の替わりに、遠隔操作又は
自動操作可能な開閉弁を用いて、必要なときのみに開く
ようにしてもよい。
【００３２】図９は、この発明のさらに他の実施の形態
を示すものである。この実施の形態のシリンダ１０に
は、第１の空間２８及び第２の空間３０内でピストン１
６とシリンダ１０の摺動に伴い生成された粒子を一時的
に収容する凹所５６が、シリンダ１０の先端側及び基端
側のそれぞれ端部に形成されている。この例ではそれぞ
れの凹所５６の底部に溜まった粒子Ｐを排出するための
排出孔５８が設けられ、これは耐圧性のある栓６０によ
り塞がれている。この実施の形態では、摺動に伴い生成
した粒子Ｐは底面の凹所５６に掻き寄せられてここに溜
まるので、摺動部分に残る確率が小さくなり、従って、
摺動部での噛み込みの発生も減少する。ある程度溜まっ
た粒子Ｐは、装置の不使用時に栓６０を開けて作動油等
により洗浄することで排出される。
を示すものである。この実施の形態のシリンダ１０に
は、第１の空間２８及び第２の空間３０内でピストン１
６とシリンダ１０の摺動に伴い生成された粒子を一時的
に収容する凹所５６が、シリンダ１０の先端側及び基端
側のそれぞれ端部に形成されている。この例ではそれぞ
れの凹所５６の底部に溜まった粒子Ｐを排出するための
排出孔５８が設けられ、これは耐圧性のある栓６０によ
り塞がれている。この実施の形態では、摺動に伴い生成
した粒子Ｐは底面の凹所５６に掻き寄せられてここに溜
まるので、摺動部分に残る確率が小さくなり、従って、
摺動部での噛み込みの発生も減少する。ある程度溜まっ
た粒子Ｐは、装置の不使用時に栓６０を開けて作動油等
により洗浄することで排出される。
【００３３】図１０はこの発明の他の実施の形態であ
り、油圧サーボ装置のメンテナンスの便宜を図るように
したものである。すなわち、ピストン１６の大径部１８
の端面に、これを引き出すための引出工具である長尺ボ
ルト６２と螺合するねじ穴６４が形成されている。この
実施の形態では、シリンダ１０内から作動油を抜いた
後、シリンダ１０の基端側の側壁２２を外し、パイロッ
ト軸１４を抜き出した後、長尺ボルト６２をねじ穴６４
に螺合して、該ボルト６２によりピストン１６を抜き出
す。これにより、シリンダ１０自体を取り外したりする
ことなしに、ピストン１６を取り出し、シリンダ１０の
中やピストン１６に取り付けられた被駆動部材等を容易
にメンテナンスすることができる。
り、油圧サーボ装置のメンテナンスの便宜を図るように
したものである。すなわち、ピストン１６の大径部１８
の端面に、これを引き出すための引出工具である長尺ボ
ルト６２と螺合するねじ穴６４が形成されている。この
実施の形態では、シリンダ１０内から作動油を抜いた
後、シリンダ１０の基端側の側壁２２を外し、パイロッ
ト軸１４を抜き出した後、長尺ボルト６２をねじ穴６４
に螺合して、該ボルト６２によりピストン１６を抜き出
す。これにより、シリンダ１０自体を取り外したりする
ことなしに、ピストン１６を取り出し、シリンダ１０の
中やピストン１６に取り付けられた被駆動部材等を容易
にメンテナンスすることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の油圧サ
ーボ装置によれば、個々の油路や導通路の径や幅を大き
くすることなく、しかも連通角度をより広くして「脱
輪」が生じることを防止し、従って、小型であって充分
な制御応答性を得ることができるような油圧サーボ装置
を提供することができる。
ーボ装置によれば、個々の油路や導通路の径や幅を大き
くすることなく、しかも連通角度をより広くして「脱
輪」が生じることを防止し、従って、小型であって充分
な制御応答性を得ることができるような油圧サーボ装置
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の油圧サーボ装置の一部を破
断して示す斜視図である。
断して示す斜視図である。
【図２】図１の、（ａ）ある回転位置での油路と導通路
の取り合いを示す断面図、（ｂ）別の回転位置での油路
と導通路の取り合いを示す断面図である。
の取り合いを示す断面図、（ｂ）別の回転位置での油路
と導通路の取り合いを示す断面図である。
【図３】図１の、（ａ）さらに別の回転位置での油路と
導通路の取り合いを示す断面図、（ｂ）従来の油圧サー
ボ装置の油路と導通路の取り合いを示す断面図である。
導通路の取り合いを示す断面図、（ｂ）従来の油圧サー
ボ装置の油路と導通路の取り合いを示す断面図である。
【図４】導通路の展開図である。
【図５】油路と導通路の第１の対と第２の対の連通する
回転角度を示すグラフである。
回転角度を示すグラフである。
【図６】この発明の第２の実施の形態の断面図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態の断面図である。
【図８】この発明の第４の実施の形態の断面図である。
【図９】この発明の第５の実施の形態の断面図である。
【図１０】この発明の第６の実施の形態の断面図であ
る。
る。
【図１１】この発明の油圧サーボ装置が用いられる流体
継手の断面図である。
継手の断面図である。
１０ シリンダ １４ パイロット軸 １６ ピストン ２８ 第１の空間 ３０ 第２の空間 ３２ 圧油孔 ３８ 給油路 ４０ 排油路 ４２ 導通路 ４４ エア抜き配管 ４６ オリフィス ４８ 油溜まり ５４ 逆止弁 ５６ 凹所 ５８ 排出穴 ６２ 引出工具 ６４ 係合部 Ｐ 粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 和男 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (12)
- 【請求項１】 シリンダ内に配置されたパイロット軸と
ピストンとを備え、前記パイロット軸を回転させて該パ
イロット軸の表面に形成された導通路を上記ピストンに
形成された油路に連通させて前記ピストンを軸方向に駆
動する油圧サーボ装置において、 前記ピストンと前記パイロット軸に、それぞれ前記ピス
トンを同一方向に駆動するための前記油路と導通路が少
なくとも２対設けられていることを特徴とする油圧サー
ボ装置。 - 【請求項２】 前記複数の導通路及び油路の対は、連通
する回転角度がずれるように設けられていることを特徴
とする請求項１に記載の油圧サーボ装置。 - 【請求項３】 前記導通路は、パイロット軸の回転角に
対して非線形に設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の油圧サーボ装置。 - 【請求項４】 前記油路は、圧力作動油に繋がる給油路
とドレンに繋がる排油路が相互に独立に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧サーボ装置。 - 【請求項５】 シリンダ内に配置されたパイロット軸と
ピストンとを備え、前記パイロット軸を回転させて該パ
イロット軸の表面に形成された導通路を上記ピストンに
形成された油路に連通させて前記ピストンを軸方向に駆
動する油圧サーボ装置において、 前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔を有
する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介して
連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、該第２
の空間の上部には、エア抜き配管が設けられていること
を特徴とする油圧サーボ装置。 - 【請求項６】 前記エア抜き配管にはオリフィスが設け
られていることを特徴とする請求項５に記載の油圧サー
ボ装置。 - 【請求項７】 前記エア抜き配管には逆止弁が設けられ
ていることを特徴とする請求項５に記載の油圧サーボ装
置。 - 【請求項８】 シリンダ内に配置されたパイロット軸と
ピストンとを備え、前記パイロット軸を回転させて該パ
イロット軸の表面に形成された導通路を上記ピストンに
形成された油路に連通させて前記ピストンを軸方向に駆
動する油圧サーボ装置において、 前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔を有
する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介して
連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、前記第
１及び／又は第２の空間の下部に粒子を溜める凹所を形
成したことを特徴とする油圧サーボ装置。 - 【請求項９】 前記凹所に溜められた粒子を排出する排
出穴を設けたことを特徴とする請求項８に記載の油圧サ
ーボ装置。 - 【請求項１０】 シリンダ内に配置されたパイロット軸
とピストンとを備え、前記パイロット軸を回転させて該
パイロット軸の表面に形成された導通路を上記ピストン
に形成された油路に連通させて前記ピストンを軸方向に
駆動する油圧サーボ装置において、 前記シリンダ内の空間は前記ピストンにより圧油孔を有
する第１の空間と、該第１の空間と前記導通路を介して
連通し、又は遮断される第２の空間に区画され、前記シ
リンダの前記第１の空間側の端部壁を覆う油溜まりが形
成されていることを特徴とする油圧サーボ装置。 - 【請求項１１】 シリンダ内に配置されたパイロット軸
とピストンとを備え、前記パイロット軸を回転させて該
パイロット軸の表面に形成された導通路を上記ピストン
に形成された油路に連通させて前記ピストンを軸方向に
駆動する油圧サーボ装置において、 前記ピストンの一方の端面に、該ピストンを引き出すた
めの引出工具と係合する係合部が設けられていることを
特徴とする油圧サーボ装置。 - 【請求項１２】 駆動軸に取り付けたインペラ及びイン
ペラケーシングと、被動軸に取り付けたランナと、請求
項１ないし１１に記載の油圧サーボ装置によって位置制
御されるスクープチューブとを有することを特徴とする
流体継手。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21800397A JP3494858B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 油圧サーボ装置 |
| DE69820934T DE69820934T2 (de) | 1997-07-29 | 1998-07-28 | Hydraulische Servoeinrichtung |
| EP98114115A EP0894982B1 (en) | 1997-07-29 | 1998-07-28 | Hydraulic servo device |
| CN98103096.3A CN1124418C (zh) | 1997-07-29 | 1998-07-29 | 液压伺服装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21800397A JP3494858B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 油圧サーボ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1144303A true JPH1144303A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3494858B2 JP3494858B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16713111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21800397A Expired - Lifetime JP3494858B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 油圧サーボ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0894982B1 (ja) |
| JP (1) | JP3494858B2 (ja) |
| CN (1) | CN1124418C (ja) |
| DE (1) | DE69820934T2 (ja) |
Cited By (1)
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| US7249458B2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-07-31 | Ashradn Holdings Ltd. | Self-contained hydraulic actuator system |
| EP2255123A4 (en) * | 2008-02-29 | 2014-01-22 | Cbe Global Holdings Inc | ONE AXLE DRIVE SYSTEM AND METHOD |
| CN103029828B (zh) * | 2012-12-11 | 2016-03-23 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种机械式旋转作动器 |
| GB2517459A (en) * | 2013-08-21 | 2015-02-25 | Airbus Uk Ltd | A hydraulic actuator arrangement |
| KR101888053B1 (ko) * | 2016-12-02 | 2018-08-13 | 한국남부발전(주) | 스쿠프튜브 유압조절장치를 구비한 대용량 변속 유체 커플링 |
| CN119755174B (zh) * | 2025-03-06 | 2025-05-23 | 长春一东汽车零部件制造有限责任公司 | 一种电动伺服液压缸 |
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| GB693504A (en) * | 1949-07-25 | 1953-07-01 | Boulton Aircraft Ltd | Improvements in and relating to servo systems |
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