JPS6238583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複動型の油圧振動アクチユエータ用の
ロータリ弁に関するものである。

複動型の油圧振動アクチユエータは第１図に示
す如く、シリンダ１とこのシリンダ１内を二つの
油室２，３に分割するピストン４から構成されて
おり、油室２，３へ交互に作動油を給排すること
でシリンダ１とピストン４を相対的に作動させる
ものである。油圧振動アクチユエータの二つの油
室２，３への作動油の給排制御は、油圧振動アク
チユエータの両油室２，３に夫々接続された油路
５，６、高圧油路７およびタンク油路８間に介装
され、油圧振動アクチユエータの一方の油室２と
高圧油路７を接続すると共に他方の油室３とタン
ク油路８を接続する切換状態と、他方の油路３と
高圧油路７を接続すると共に一方の油室２とタン
ク油路８を接続する接続状態を交互に繰り返す連
続回転型のロータリ弁９によつて行なわれるよう
になつている。ロータリ弁９は油圧モータ１０に
よつて回転駆動され、その結果油圧アクチユエー
タの両油室２，３は交互に高圧油路７とタンク油
路８に接続され、シリンダ１とピストン４が相対
的に振動する。油圧振動アクチユエータはそのシ
リンダ１を直接あるいはピストン４をピストンロ
ツド１１を介して加振しようとする部材１２に結
合して当該部材１２を加振するものである。図で
はピストン４をピストンロツド１１を介して部材
１２へ結合した例を示している。そしてこの場
合、シリンダ１とピストン４の相対的な振動が効
果的に部材１２に伝わるようにシリンダ１は充分
に大きな質量をもつている。

第２図は従来用いられているロータリ弁の一実
施例であり、弁本体２１内へ弁スリーブ２２を嵌
挿し、この弁スリーブ２２内へ弁ロータ２３を回
転自在に嵌挿している。弁ロータ２３には軸方向
に離間した二つのランド部２４，２５が設けられ
ており、このランド２４，２５により、弁スリー
ブ２２と弁本体２１で画定される空間は、左右の
タンク室２６，２７と中央の高圧室２８とに分割
されている。左右のタンク室２６，２７は弁本体
２１に設けたポート２９，３０を通してタンク油
路８へ接続しており、高圧室２８は弁スリーブ２
２のポート３１、弁本体の環状溝３２、ポート３
３を通して高圧油路９に接続している。弁ロータ
２３の左右のランド部２４，２５が摺接する弁ス
リーブ２２上には、ポート３４，３５が設けられ
ており、これらのポート３４，３５は夫々弁本体
２１に設けた環状溝３６，３７およびポート３
８，３９を通して油圧振動アクチユエータへの油
路５および６へ接続している。弁スリーブ２２の
前記各ポート３１，３４，３５は夫々円周方向に
等間隔に４個づつ配置されており、特にポート３
４と３５は各対応する４個のポートが夫々軸線に
沿う位置に配置されている。弁ロータ２３の左右
のランド部２４，２５の外面には、夫々弁ロータ
２３の回転軸線を中心にして90゜の間隔をもつて
軸線に平行な４つの排出溝４０および４１が設け
られており、これらの排出溝４０および４１は
夫々左右のタンク室２６および２７に接続されて
いる。各ランド部２４と２５に夫々設けた前記排
出溝４０と４１は、弁ロータ２３の回転軸線まわ
りで互に45゜の角度でずれている。ランド部２４
には、各排出溝４０と４５゜の間隔をおいて供給
溝４２が設けられており、この４個供給溝４２は
高圧室２８に接続されている。またランド部２５
には、各排出溝４１と45゜の間隔をおいて供給溝
４３が設けられており、この４個の供給溝４３は
高圧室２８に接続されている。弁ロータ２３は弁
スリーブ２２内でＡ方向に回転可能になつてお
り、弁ロータ２３のＡ方向への回転により弁スリ
ーブ２２のポート３４は供給溝４２と排出溝４０
に交互に接続されまた、弁スリーブ２２のポート
３５は排出溝４１と供給溝４３に交互に接続され
る。この接続状態について説明すると、弁スリー
ブ２２のポート３４が供給溝４２に接続される弁
ロータ２３の回転位置（以下ポート３４供給接続
位置という）とポート３５が排出溝４１に接続さ
れる弁ロータ２３の回転位置（以下ポート３５排
出接続位置という）、ポート３４が排出溝４０に
接続される弁ロータ２３の回転位置（以下ポート
３４排出接続位置という）とポート３５が供給溝
４３に接続される弁ロータ２３の回転位置（以下
ポート３５供給接続位置という）ポート３４が供
給溝４２から遮断される弁ロータ２３回転位置
（以下ポート３４供給遮断位置という）とポート
３５が排出溝４１から遮断される弁ロータ２３回
転位置（以下ポート３５排出遮断位置という）、
およびポート３４が排出溝４０から遮断される弁
ロータ２３の回転位置（以下ポート３４排出遮断
位置という）とポート３５が供給溝４３から遮断
される弁ロータ２３の回転位置（以下ポート３５
供給遮断位置という）が夫々同じになるように設
定されている。すなわち、ポート３４とポート３
５の排出遮断位置、供給遮断位置、排出接続位
置、供給接続位置の関係は、第３図の如くなる。
第３図は横軸に弁ロータ２３の回転角度をとり、
縦軸正方向に高圧室２８への接続面積、縦軸負方
向にタンク室２６又は２７への接続面積を夫々と
り、且つ図中に接続ポート３４，３５の記号を付
したものであるが、この状態においては、ポート
３４の排出接続位置とポート３５の供給接続位
置、ポート３４の排出遮断位置とポート３５の供
給遮断位置、ポート３４の供給接続位置とポート
３５の排出接続位置、ポート３４の供給遮断位置
とポート３５の排出遮断位置が夫々同一の弁ロー
タ２３回転角度上にある。ロータリー弁９は、油
圧モータ１０によつて回転され油室２と高圧油路
７を接続すると共に油室３とタンク油路を接続す
る切換状態と、油室３と高圧油路７を接続すると
共に油室２とタンク油路を接続する切換状態を繰
り返し、前者の切換状態では油圧振動アクチユエ
ータのピストン４が油室３方向へ駆動され、後者
の切換状態ではピストン４が油室２方向へ駆動さ
れる。その結果ピストン４は、 (1) 油室３方向への駆動 (2) 油室３方向の行程端での停止 (3) 油室２方向への駆動 (4) 油室２方向の行程端での停止 を１サイクルとしてシリンダ１との相対的な移動
が繰り返される。ところが上記の１サイクル中２
および４は何れも、相当な慣性力を有して移動す
るピストンを当該ピストン４の移動方向の油室３
または２からの作動油の排出を制限するいわゆる
メータアウト制御により停止させることになるの
であるが、ピストン４の各行程端での停止は、ピ
ストン４の移動方向の油室３または２からタンク
油路８への作動油の排出遮断時点換言すればロー
タリー弁９におけるポート３５またはポート３４
の排出遮断時点でピストン４の移動が停止するこ
とはなく、ピストン４の慣性と油室３または２内
の作動油の圧縮性等により若干量移動した後に停
止する。このため従来のロータリ弁の如く、ポー
ト３５の排出遮断位置とポート３４の供給遮断位
置、ポート３４の排出遮断位置とポート３５の供
給遮断位置が夫々同一時点に行なわれるものにあ
つては、ピストン４の各行程端での停止時に当該
行程端と反対側の油室２または３内の油圧が負圧
となりキヤビテーシヨン発生の原因となつてい
た。そしてこのキヤビテーシヨンの発生は、油圧
振動アクチユエータの効率低下の原因となつてい
た。

本発明は、以上の点に鑑みてなしたもので、油
圧振動アクチユエータにおけるピストンの各行程
端でのキヤビテーシヨンの発生を可及的に防止し
うるロータリ弁を提供しようとするものである。

以下本発明の実施例を第４図以下に基づいて詳
細に説明する。従来例の説明において用いてきた
符号および用語は以下の説明においても同一部分
および同一の意味をもつものである。

（第１実施例） 本発明のロータリ弁は、第２図に示した従来例
と基本的には同一の構造をもつものであるが、第
２図のものが、ポート３４の排出接続位置とポー
ト３５の供給接続位置、ポート３４の排出遮断位
置とポート３５の供給遮断位置、ポート３４の供
給接続位置とポート３５の排出接続位置、ポート
３４の供給遮断位置とポート３５の排出遮断位置
が夫々同一の弁ロータ回転角度上にあるのに比し
ポート３４の排出接続位置に対してポート３５の
供給接続位置、ポート３４の排出遮断位置に対し
てポート３５の排出接続位置に対してポート３４
の供給接続位置、ポート３５の排出遮断位置に対
してポート３４の供給遮断位置を夫々遅角させて
ある。この場合のロータリ弁の接続関係は第４図
の如くなる。このような接続関係は、第２図のロ
ータリ弁において弁ロータ２３のランド部２４と
２５に夫々穿設した供給溝４２と４３を回転方向
に遅角して設けることで達成できる。

（第２実施例） この実施例では、第２図の従来例のロータリ弁
が、ポート３４の排出接続位置とポート３５の供
給接続位置、ポート３４の排出遮断位置とポート
３５の供給遮断位置、ポート３４の供給接続位置
とポート３５の排出接続位置、ポート３４の供給
遮断位置とポート３５の排出遮断位置が夫々同一
の弁ロータ回転角度上にあるのに比して、ポート
３４の排出遮断位置に対してポート３５の供給遮
断位置、ポート３５の排出遮断位置に対してポー
ト３４の供給遮断位置を夫々遅角して他の関係は
同じにする。この場合のロータリ弁の接続関係は
第５図の如くなる。このような接続関係は、第２
図のロータリ弁において弁ロータ２３のランド部
２４と２５に夫々穿設した供給溝４２と４３を弁
ロータ２３の回転方向に拡大することで達成でき
る。

本発明の第１実施例および第２実施例はいづれ
もロータリ弁において、少なくともポート３４の
排出遮断位置に対してポート３５の供給遮断位
置、およびポート３５の排出遮断位置に対してポ
ート３４の供給遮断位置を夫々遅角し、以つて油
圧振動アクチユエータの一方の油室２または３と
タンク油路８の接続が断たれる弁ロータ回転位置
に対して他方の油室３または２と高圧油路７の接
続が断たれる弁ロータ回転位置を遅角してあるの
で、油圧振動アクチユエータのピストン４の各行
程端での停止時に当該行程端と反対側の油室２ま
たは３内の油圧が背圧となるのを防止してキヤビ
テーシヨンの発生を防止することができる。更に
本発明の第１実施例および第２実施例は、一方の
ポート３４または３５の排出遮断位置が他方のポ
ート３５または３４の排出接続位置となるように
して油圧振動アクチユエータの一方の油室２また
は３のタンク油路８への接続をＯラツプとして油
圧振動アクチユエータの振動効率を確保した上で
ポート３４の排出遮断位置に対してポート３５の
供給遮断位置、およびポート３５の排出遮断位置
に対してポート３４の供給遮断位置を夫々遅角す
るに際し、ポート３４の排出接続位置に対するポ
ート３５の供給接続位置を進角させない範囲でそ
の遅角を、ポート３４の排出遮断位置に対するポ
ート３５の供給遮断位置の遅角以下に押える（第
１実施例においては同様、第２実施例においては
０゜）と共に、ポート３５の排出接続位置に対す
るポート３４の供給接続位置を進角させない範囲
でその遅角を、ポート３５の排出遮断位置に対す
るポート３４の供給遮断位置の遅角以下に押え
（第１実施例においては同等、第２実施例におい
ては０゜）油圧振動アクチユエータの一方の油室
２または３と高圧油路７の接続範囲を他方の油室
３または２とタンク油路８の接続範囲に対し相対
的に遅角させるようにしてある。いずれにしても
本発明の複動型油圧振動アクチユエータ用のロー
タリ弁は、複動型の油圧振動アクチユエータの二
つの油室の一方を高圧油路へ接続すると共に他方
の油室をタンク油路へ接続する切換状態と、二つ
の油室の他方を高圧油路へ接続すると共に一方を
タンク油路に接続する切換状態を交互に繰り返す
ための、弁ロータと当該弁ロータを回転自在に受
容する弁スリーブとからなる連続回転型のロータ
リー弁であつて、油圧振動アクチユエータの油室
とタンク油路の接続が断たれる弁ロータ回転位置
に対し油圧振動アクチユエータの油室と高圧油路
の接続が断たれる弁ロータ回転位置を弁ロータの
回転方向に対して遅角したものであるから、キヤ
ビテーシヨンの発生を防止し得て、油圧振動アク
チユエータの効率的な駆動を達成することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、油圧振動アクチユエータの制御回路
の説明図、第２図および第３図は従来の複動型の
油圧振動アクチユエータ用のロータリ弁の説明
図、第４図は本発明のロータリ弁の接続状態説明
図、第５図は本発明のロータリ弁の他の実施例に
おける接続状態説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複動型の油圧振動アクチユエータの二つの油
   室の一方を高圧油路へ接続すると共に他方の油室
   をタンク油路へ接続する切換状態と、二つの油室
   の他方を高圧油路へ接続すると共に一方をタンク
   油路に接続する切換状態を交互に繰り返すため
   の、弁ロータと当該弁ロータを回転自在に受容す
   る弁スリーブとからなる連続回転型のロータリー
   弁であつて、油圧振動アクチユエータの油室とタ
   ンク油路の接続が断たれる弁ロータ回転位置に対
   し、油圧振動アクチユエータの油室と高圧油路の
   接続が断たれる弁ロータ回転位置を弁ロータの回
   転方向に対して遅角してあることを特徴とする複
   動型油圧振動アクチユエータ用のロータリ弁。