JPS6337564Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、流量調整弁等に使用する軸封装置に
関するものである。

従来より、ダイカストマシン等の油圧回路中に
は流量調整弁が使用されているが、ダイカストマ
シン自体を作動させる油には水グリコールなどの
不燃性作動油が使用され、一方、流量調整弁内に
はタービン油などの鉱物油からなる潤滑油が使用
された場合、これら異質の油が互いに漏れて混り
合えば、作動不良等を起こす欠点があつた。

本考案は、この欠点をなくすためのものであ
り、例えば、マニホールドに取付けた流量調整弁
の弁軸などの軸の回りに配して使用する軸封部材
とドレン孔を有する軸封装置を提供するものであ
る。

本考案においては、２室間の壁を貫通している
軸の回りに軸封部材を設け、軸封部材の外周部お
よび軸の回りの両方の室側にそれぞれパツキンを
配置し、軸の回りの両方の室側に設けたパツキン
間に軸の外周面部から外部に通じたドレン孔を設
けた。

以下、図面に示す実施例に基づいて、本考案を
詳細に説明する。

第１図は本考案の軸封装置を用いた流量調整弁
の１実施例を説明するもので、流量調整弁１は大
きく分けて一端部に位置する駆動部２と開閉弁を
兼ねた流量調整部３とから構成されている。

駆動部２はケーシング４の一部に設けられたカ
ツプリング５を介して歯車１４等と連結されてい
るパルスモータ６を有する。パルスモータは、通
常動かそうとしても動かず、この電力を切つて動
かす信号が入つて、初めて、指令されたパレス数
に相当する量だけ回わるものであり、回転指令が
ない時は現在位置を保とうとする力が作用してお
り、回転指令があれば、高速で正確に回転量を制
御する。

カツプリング５の受座１０の外周面には、目盛
が示されており、ケーシング４の１部に設けた透
明なカバー４ａを通してこの目盛を読み、パルス
モータ６の回転量を知ることができる。

カツプリング５の被駆動側である受座１０は、
カツプリング５自体を小型化するために、被駆動
軸１３と一体化されており、ケーシング４内で軸
受１３ａで軸支されたこの軸１３の先端部には、
歯車１４が固定されている。歯車１４は歯車１８
と噛合しており、歯車１８は、ケーシング４の中
央部において、スラストベアリング１５やボール
ベアリング１５ａやテーパローラベアリング１５
ｂなどの軸受や軸保持部材１６などを介して前記
軸１３と平行に回転自在に、かつ、軸線方向に動
かないように軸支された軸１７に固定されてお
り、モータ６の回転がこれら歯車１４，１８を介
して軸１７に伝えられる。

軸１７の弁スプール３１側の外周には、ボール
ねじ部１７ａを介してナツト１９が螺合されてい
る。ナツト１９はその一部にキー２０を有し、キ
ー２０はケーシング４側に形成されたキー溝２１
中に摺動自在に嵌合されており、軸１７が回転す
るとナツト１９が軸線方向に自由に進退できる構
造となつている。

ナツト１９に取付けたキー２０の一部には永久
磁石２２が固定されており、この永久磁石２２と
対向してケーシング４の一部には、例えばゼロク
ロスセンサと呼ばれる磁気作用による位置検出器
２３が取付けられている。位置検出器２３は永久
磁石２２の移動に感応する近接スイツチから構成
されており、ナツト１９や弁スプール３１の軸線
方向の移動距離をここで正確に検知して、制御装
置にフイードバツクできるようになつている。

また、前記ナツト１９は、ケーシング４に対し
て昇降自在に取付けられている受台２４の上面に
キー２０の下面を摺動自在に接触させておくこと
によつて、水平中心を保ちうるようになつてい
る。受台２４は、あらかじめその弾発力を計算さ
れて配置されているスプリング２５を介して、ケ
ーシング４に取付けたカバー４ｂで支持されてお
り、軸１７全体をバランスよく支持することがで
きる構成とされている。

また、ナツト１９には、ナツト１９の外径より
も大きい円筒部２７が一体に取付けられており、
円筒部２７の先端部には弁軸２８が一体に設けら
れている。弁軸２８は軸１７と中心軸を一致させ
た。２６は空間部である。この空間部２６を囲む
円筒部２７には、所定のピツチで複数個の貫通し
た穴２７ａが千鳥状に形成されている。中空状の
円筒部２７を設け、この部分に複数個の千鳥状の
穴２７ａを形成したのは、弁軸２８を介して伝わ
つてくる力が穴２７ａに沿つて逃げ、分散され、
一部だけに力が集中しないようにするためであ
る。円筒部２７は薄くして応力を高くしておくだ
けでもよいが、このような穴２７ａがあると、さ
らによいクツシヨン効果を示す。そして、ボール
ねじ部１７ａへの衝撃をさける。

軸１７とナツト１９が収容されたケーシング４
の根本部は、バルブボデイを形成するマニホール
ド２９に図示していないボルトによつて取付けら
れている。このマニホールド２９のボア３０中に
は弁スプール３１が軸線方向に摺動自在に、きわ
めて嵌合精度良く、嵌合されており、弁スプール
３１は前記弁軸２８に固定されている。そして、
弁スプール３１には、軸線方向に貫通した多数の
流通穴３１ａが設けられており、図示していない
油圧ポンプやアキユムレータと連通されていて第
１図において左側に示されている第１室３０ａ
と、反対側にあるケーシング４側の第２室３０ｂ
が連通されている。このようにしたのは、弁スプ
ール３１を介して弁２８やナツト１９に作用する
作動油による軸線方向の押圧力を比較的に小さく
し、また、弁スプール３１自体の重量を小さくし
て、パルスモータ６による軸１７の回転を容易に
行えるようにするためである。弁スプール３１の
中央部外周面には、流通穴３１ａに連通した状態
で、環状の溝３２が形成されている。

また、マニホールド２９側には、絞り部２９ａ
を設けることにより、２次側、すなわち、射出シ
リンダ側に連通する作動油の流通穴３３および３
４が形成されており、弁スプール３１の移動に応
じて前記溝３２および弁スプール３１の先端との
流通状態が変化し、流量を変えることができるよ
うになつている。

弁スプール３１の途中に第１室３０ａと通じた
溝３２を設け、マニホールド２９に流通穴３３，
３４を設けたのは、弁スプール３１の少しの開度
でより多くの油を通しうるようにしたためであ
る。すなわち、第１図に示した状態で、第１室３
０ａから弁スプール３１の先端部を通つて流通穴
３３に油が流れるだけでなく、同時に、溝３２か
ら切欠部３２ａを通つて流通穴３４へも第１室３
０ａの油が流れるようにしたためである。勿論、
溝３２は２個以上設けて、それに対応する流通穴
３４も２箇所以上に設けることができる。このよ
うにすると、弁スプールの直径を小さくすること
ができ、弁装置全体も小さくできる。なお、弁ス
プール３１が最大限に開いた時の流通穴３３，３
４部の開き度をそれぞれｂ，ｃとすると、ｂ＝ｃ
として、両方のすき間から流れる油の量が同じに
なるようにしても良いし、またｃ＞ｂとし、開度
が少なくて低速射出を行う時は、流通穴３３部は
遮断し、溝３２から流通穴３４部へのみ油を流
し、開度を大きくして高速射出を行う時は、流通
穴３３，３４の両方から油を流すようにしても良
い。

一方、弁軸２８の回りのケーシング４とボア３
０側の室３０ｂとの間には、第１，２図に示すよ
うに、ドレン排出機能を持たせた軸封部材３７が
設けられている。この軸封部材３７は円筒状に形
成されており、その内周面の加工精度は、弁軸２
８部を完全に軸封するためにきわめて高精度であ
るが、その外周面は比較的ラフな加工精度とされ
ている。しかし、この軸封部材３７の外周面には
第１のパツキンが設けられており、この第１のパ
ツキンを介してケーシング２が嵌合固定されてい
る。また、第２図に詳細に示すように、軸封部材
３７の内周面には、第２室３０ｂ側に設けた第２
のパツキンと、わずかな空間３７ａが形成されて
おり、この空間３７ａは、軸封部材３７を貫通し
て形成された通孔３７ｂを介して、ケーシング４
に設けた第１のドレン孔に連通しており、装置外
に連通している。３８ｂ，３８ｃは空間部２６側
に設けた第３のパツキンおよび第４のパツキン、
３９ａは両パツキン３８ｂ，３８ｃ間においてケ
ーシング４に設けた第２のドレン孔、３７ｃは押
え板である。

このような軸封部材を採用したのは、前述した
ナツト１９側の空間部２６内にはタービン油など
の鉱物油からなる潤滑油が供給されており、ボア
３０側の第２室３０ｂ側には水グリコールなどと
呼ばれる不燃性作動油が供給されることが多く、
もし、これら異質の油が互いに漏れて混り合つた
ら作動不良等を起こしたりして良くないからであ
る。そして、ボア３０側の油が第２のパツキン３
８ａ部を通して一部漏れたら、軸封部材３７の内
周面と弁軸２８の外周面との間を潤滑した後、第
１のドレン孔３９から確実に排出させ、空間部２
６内側の油が第３のパツキン３８ｂ部を通して一
部漏れたら、第２のドレン孔３９ａから確実に排
出されるようにするためである。

また、軸封部材３７の外周面に第１のパツキン
３８を設け、これを介してケーシング４側に嵌合
させたのは、弁軸２８側の加工精度のみを高精度
に保ち外周面をラフに仕上げ、加工条件をゆる
め、経済効果を得ようとするためでもある。ま
た、軸線と直角方向へのフレキシビリテイをある
程度持たせ、パツキンのためにシール性を良くす
るために、２重パツキン式にした。

次に、以上のように構成された本実施例の動作
を説明する。

まず、この流量調整弁が適用されるダイカスト
マシンなどが非作動状態にある場合には、弁スプ
ール３１は第１図において左方向に前進させられ
ており、マニホールド２９の流通穴３３，３４は
第１室３０ａおよび弁スプール３１の溝３２との
流通は遮断されている。

この状態で低速射出開始の指令が出て、低速射
出速度が指令されると、その指令がパルスモータ
６に加わり、パルスモータ６が所定角度回転さ
れ、軸１３、歯車１４、歯車１８を介して軸１７
に回転が伝達される。軸１７の回転はナツト１９
との間に設けられたボールねじ装置を介してナツ
ト１９に伝達され、ナツト１９は後退する。ナツ
ト１９の後退は弁軸２８を介して弁スプール３１
側に伝達され、例えば、まず溝３２が流通穴３４
と連通する状態となる。そうすると、弁スプール
３１の先端側のボア３０側に導かれている１次側
の作動油は溝３２を介して流通穴３４に流れ込
み、図示していない射出シリンダに供給され、低
速射出が開始される。このときの溝３２と流通穴
３４との間の流通程度、すなわち、作動油の流量
はダイカストマシンの射出シリンダに合わせて正
確に設定されている。

このようにして、低速射出状態のセツトが行な
われ、所定時間保持されるが、やがて高速射出指
令がくると、その指令に応じて、パルスモータ６
によつて１７が回転され、、ナツト１９はさらに
後退する。ボールねじを介したナツト１９の後退
はきわめて円滑で高速度であるため、弁スプール
３１も高速度で後退する。

弁スプール３１が所定の位置まで後退すると、
溝３２と流通穴３４との連通面積はさらに増大す
るとともに、弁スプール３１の先端側のボア３０
と流通穴３３の連通面積は一挙に拡大するため、
流通穴３３，３４を介して大量の作動油が射出シ
リンダに送られ、ほぼ瞬間的に高速射出に移る。
高速射出が終れば、再びパルスモータ６を作動さ
せて弁スプール３１を閉じる。

なお、前記実施例において、ボア３０側の第２
室３０ｂ内の不燃性作動油は、弁軸２８の回りや
軸封部材３７の回りを通つて、ナツト１９側の室
間部２６方向に漏れようとするが、それらはパツ
キン３８ａ，３８部で阻止されるが、一部漏れた
油は室間３７ａや通孔３７ｂや第１のドレン孔３
９などを通つて外部に排出される。この時、圧力
が落ちたこの油は、第４のパツキン３８Ｃの作用
で室間部２６側へ行かない。

一方、空間部２６側の鉱物油は、第３のパツキ
ン３８ｂで一応阻止され、ここを漏れたもので
も、第４のパツキン３８ｃの作用で反対側へ行か
ず、第２のドレン孔３９ａを通つて外部へ排出さ
れる。したがつて、第２室３０ｂ内の不燃性作動
油も、室間部２６側の鉱物油も、互いに反対側の
室まで行くことがなく、互いに混り合うことがな
い。

このように、本考案においては、実用新案登録
請求の範囲に記載したような構成にしたので、互
いに反対側にある異質の油同士が混り合うことが
なく、作動不可が起こることもない。

また、軸封部材の外周面部にパツキンを設けて
ケーシング側に嵌合させたので、加工しやすい小
形の軸封部材の弁軸側の加工精度のみを高精度に
保ち、比較的に加工しにくいケーシングの内周面
をラフに仕上げることができる。そして、加工条
件をゆるめることによつて、加工作業のしやすさ
と経済的効果を得ることができる。

さらに、軸線と直角方向へのフレキシビリテイ
をある程度持たせ、パツキンのためのシール性を
良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の１実施例を示すもので、第１図
は縦断面図、第２図は軸封部材部分の縦断面図で
ある。 １…流量調整弁、２…駆動部、３…流量調整
部、４…ケーシング、６…モータ、１７…軸、１
９…ナツト、２７…円筒部、２８…弁軸、２９…
マニーホルド、３０…ボア、３１…弁スプール、
３７…軸封部材、３９…第１のドレン孔、３９ａ
…第２のドレン孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２室間の壁を貫通している軸の回りに軸封部材
   を設け、軸封部材の外周部に第１のパツキンを配
   置し、軸の回りの両方の室側にそれぞれ第２のパ
   ツキンと第３のパツキンを配置かし、かつ、第３
   のパツキンの第２のパツキン側において、軸の回
   りに第４のパツキンを配置し、第２のパツキンと
   第４のパツキン間の軸の外周部であつて、第１の
   パツキンの第４パツキン側の位置寄りに、壁の外
   部に通じた第１のドレン孔を設け、第３のパツキ
   ンと第４のパツキン間の軸の外周面部から壁の外
   部に通じた第２のドレン孔を設けた軸封装置。