JPS6383401A - リモ−ト操作形ピストン位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はリモート操作形ビス８ン位置制御装置、特に
手動あるいは比例ソレノイド等の入カ乎段によって駆動
変位されるリモート操作形の油圧ピストン位置制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来のリモート操作形ビス８ン位置制御装置としては、
例えば第６図及び第７図に示すような、カムロッドによ
るピストン変位縮小機構を用いたものがある。

第６図の装置は、シリンダを形成するボディ１の摺動孔
１ａ内を油室Ａと油室Ｂに仕切って摺動するピストン２
の出力ロット２ａと反対側にロッド３を螺着してスライ
ド室４内に突出させ、そのロッド３の先端にボディ１と
の間に係着されたスプリング６の付勢力によって当接す
る緩やがな傾斜面　５ａを摺動方向に有するカムロッド
５を設けている。

カムロッド５の傾斜面には、カムロッド５の摺動方向に
対しｒＢ８直角な方向にボディ１内を摺動変位するスリ
ーブ１４の先端に、ブラケット８を介して軸支したロー
ラ９をスプリング１０の付勢力によって転接させている
。

なお、ピストン２の図で左右の端面の有効作用面績は１
：２になっている。

また、スリーブ１４には、その外周部と内部に形成した
摺動孔１４ｃとを連通ずる油ｍ　１４　ａ　。

１４ｂを設け、その摺動孔１４ｅにはスプリング１１に
よってスリーブ１４がら抜ける方向に付勢力を与えられ
たスプール１７が嵌挿されており、その一端を比例ソレ
ノイド１３の出力ロット１３ａに当接させて、比例ソレ
ノイド１３の入力電流に比例して変位させるようになっ
ている。

スプール１７の先端部に形成したランド部１７ａはその
ランド幅Ｑ１をそれに対応するスリーブ１４の開口溝１
４ａ１の溝幅Ｑ２に可能なかぎり一致（零ラップ）させ
るように高精度に加工されている。

さらに、スリーブ１４の摺動孔１４ｃはスライド室４及
び油路１５ｄを介してタンク１６に連通している。

そして、図示のピストン停止状態から比例ソレノイド１
３の入力電流を増加すると、その出力ロット１３ａによ
ってスプール１７が図で下方へ移動さ九、ランド部１７
ａとスリーブ１４の開口溝１４ａ＋の上端縁との間に開
口が形成され、そこへ油圧供給源１２からボディ１内に
形成した油路１５ａ、ＩＳｂ及びスリーブ１４内の油路
１４ｂを通って圧油が流入し、それが油路１４ａ、１５
Ｃを通って油室Ｂへ流入して油室Ｂ内の油圧を高めてピ
ストン２を左方へ移動させる。

その際、ピストン２に固設したロッド３に当接するカム
ロッド５もスプリング６の付勢力によってピストン２に
同動するため、その傾斜面５ａにローラ９を介して転接
するスリーブ１４は、ピストン２の変位量に対し縮小さ
れた変位量で下方に移動し、スプール１７のランド部１
７ａにスリーブ１４の開口溝１４ａ１が一致すると油室
Ｂへの圧油の供給が停止され、再びピストン２がバラン
スして自動的に位置決めされる。

すなわち、ピストン２はスプール１７の小さな入力操作
量に対し大きなピストン変位量を得て位置決めされる。

逆に比例ソレノイド１３への入力電流を減少すると、ス
プール１７がスプリング１１の付勢力によって図で上方
へ移動し、ランド部１７ａと溝１４ａ＋の下端縁との間
に間隙が形成され、油室Ｂの圧油が油路ＩＳｃ及びその
間隙を通ってタンク１６へ流出するため、ピストン２は
右方へ移動し、それが縮小されてスリーブ１４を上方に
変位させるので、スプール１７のランド部１７ａにスリ
ーブ１４の開口溝１４ａ１が一致するとその移動を停止
する。

第７図はオリフィス、絞り弁方式によるリモート操作形
ビス８ン位置制御装置の例を示すものであり、圧油を油
室Ｂへ供給する油路１５ｅの途中にオリフィス２６を設
け、油路１５ｃに連通する油路２４．及び開口Ｗ４２４
ａｔを有するスリーブ２４に、ランド部を形成しない円
柱状のスプール２７を挿入し、その先端部と開口溝２４
ａ１との間に絞り２５を形成している。

そして、定常状態では圧油が油路ＩＳａを通って油室Ａ
に供給され、さらにオリフィス２６を介した少量の圧油
が油室Ｂへ供給されると共に、油路１５Ｃ５絞り２５及
び油路ＩＳｄを通ってタンク１日に戻り、絞り２５に所
要の間隙を形成した状態で、ピストン２はその両端面に
加わる力がバランスして停止している。

この状態から比例ソレノイド１３の入力電流を増加して
、スプール２７を図で下方へ変位させると、絞り２５が
ｒＡ鎖あるいはその＃Ｊ隙を狭めるため、油室Ｂの圧力
はオリフィス２６を介した少量の圧油によってゆっくり
と高められ、それによってピストン２が左方へ微低速で
移動し、スリーブ２４が下降して絞り２５が元の状態に
なると停止する。

逆に比例ソレノイド１３への入力電流を減少すると、ス
プール２７が図で上方へ変位するため。

絞り２Ｓの間隙が広がり、油室Ｂの圧油がタンク１．６
に流出する量が増加して油圧が下り、ピストン２が右方
へ移動してスプール２４が上昇し、絞す２５が元の状態
になると停止する。

〔発明が屏決しようとするＩ？ＪＪＷｉ点〕しかしなが
ら、このような従来のリモート操作形ピストン位置制御
装匝は、第６図に示した例の場合には、スプール１７の
ランド部１７ａの幅ＱＩとスリーブ１４の開口溝幅１２
２とを可能なかぎり一致させて（両者の加工精度は±０
．０１＋＋ｕ＋以内に抑えるのが一般的）零ラップに近
づけるように。

両者を高閉度に加工していた。

すなわち、このように高精度にランド部とスリーブの開
口溝を製作しないと、オーバラップ状態の時にはスプー
ルを操作してもピストンが移動しない不感帯が生じ、ア
ンダラツプ状態の時にはピストンの剛性が低下して、ピ
ストンに外力を作用させると、その大きさに比例してピ
ストンが目標位置からずれてしまうという問題点があっ
た。

そして、一般的にはアンダラツプ状態で製作されること
が多く、その場合ずれの程度はアンダラツプ量の大きさ
に比例し、アンダラツプ量が装置間で大きなバラツキを
生じると、剛性に関する機差もそれに伴なって大きくな
るため、ずれを最小にしてピストンをスプールの操作に
対して高精度に位置決めするためには、スプールのラン
ド部とスリーブの開口溝幅とを極めて高い加工精度で製
作する必要があった。

特に、入力手段の駆動変位量に対してピストンの変位量
が拡大される上述のようなピストン位置制御装置の場合
には、アンダラツプ景のバラツキがピストンでは拡大さ
れるため、剛性に関する装置間のバラツキはより一層大
きなものになるという問題点があった。

例えば、機差によるアンダラツプ量（第６図の１２２　
　Ｑｒ）　　のバラツキが０．０１−０．０５ｍｍあり
、カムロッド５の傾斜面５ａの勾配が１／１０であった
とすると、圧力ゲイン特性は第８図に示すようになる。

ここで、ピストン２の小面積側の油室Ａ側と大面積側の
油室Ｂ側の有効作用面積の比は１：２としであるので、
油室Ｂ側に作用する圧力Ｐｂは油室Ａ側に作用する圧力
Ｐａの５０％でピストン２を静止して外力に対抗するた
め、圧力ｐｂは同図のように変化する。

いま、仮りに５０％増の負荷が外部より出力ロット２ａ
に作用したとすると、第８図に直１％ａで示すバラツキ
下限のアンダラツプ量０．０１ｍｍの場合には、出力ロ
ット２ａではそれがカムロッド５によって１０倍に拡大
されて０．０２５＋ａｍずれ、直線すで示すバラツキ上
限のアンダラツプ量０．０５ｍｍの場合には０．１２５
ｍｍずれる。

したがって１機差は最大０．ｂｏｍ生じ、入力手段の変
位量を拡大する機構を備えていない装置に比べ１０倍（
この例の場合）のずれが生じる。

このように、入力手段の変位量に対してピストン変位量
を拡大する機構を備えたリモート操作型ピストン位置制
御装置の場合には、剛性に関する、機差が拡大されるた
め、その機差を小さくするためには、さらにランド部と
スリーブの開口溝の幅（ＱｔとＱ２）をより高精度に一
致させるように加工しなければならないという問題点が
あった。

また、出力軸２ａに加わる偵性負荷が許容値を超える場
合、ピストン２が目標位置に対して行き過ぎを生じ、そ
れが安定するまでにハンチング（連続的に生じる振動的
な動き）を生じるという問題点もあった。

第７図に示すピストン位置制御装置の場合には、例えば
オリフィス２６の直径ｄ＝０．８ｎ＋ｍ、スプール直径
Ｄ＝８ｍｍ、絞り２５のギャップをＸとして。

ピストン２の大面積側に作用する圧力ｐｂを求めると。

＆ １す５０℃ となり、ピストン２の中立静止時の関係式％式％ また。オリフィス２６の直径ｄを加工時のバラツキを４
０μｍとし、それを考慮してｄ　＝０．８４ｍｍとした
時のピストン２の大面積側に作用する圧力Ｐｂ′を計算
すると、 からｒ＝０．０２２となり、出力ロット２ａではそれが
１０倍に拡大（カムロッド５の勾配が１／１０の時）さ
れて０．２２となる。

この計算結果を第９図にグラフ化して示すと、オリフィ
ス直径ｄの加工鞘度のバラツキによって生じるピストン
位置制御装置間の剛性に関する機差は０．０１ｍｍ　（
ピストン中立静止時から５０％増の外部負荷が加わった
場合）となり、オリフィス直径ｄを小さくしてスプール
直径りを大きくすると、第６図のオリフィスを使用しな
い制御装置に比べて機差を約１７１０にすることができ
る。

このように、第７図に示すオリフィスと絞り弁を組み合
わせた方式のピストン位置制御装置の場合には、本質的
に部品の加工精度が剛性に関する機差に与える影響がほ
とんどないため、高い位置決め性能を得ることができ、
ピストンの安定性もよい。

しかし、この制御装置によっても、オリフィスを介した
少量の圧油によって油室Ｂ内の圧力をゆっくりと高め、
ピストンの突き出し側を制御するようにしているため、
ピストンの戻り速度は速いが突き出し速度が極めて遅く
なったり、それを改善しようとしてオリフィスの径を大
きくすると、突き出し速度は上がるがピストンの静止時
の剛性が低下するという問題点があり、問題点を根本的
に解決するまでには至らなかった。

この発明はこのような問題点を解決し得るリモー操作形
ピストン位置制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明によるリモート操作形ビス８ン位置
制御装置は、上述のように、シリンダ油室の制御油圧を
作用させるピストンを有するピストン装置と、そのピス
トン装置のピストンに同動してボディ内を摺動し、その
摺動方向に傾斜する傾斜面を有するカムロッドと、その
カムロッドの傾斜面にスプリング力にて押圧されカムロ
ッドの移動によってそれと略直角方向に変位するスリー
ブ部材に形成した摺動孔内に、入力手段によって駆動変
位されるスプール部材を嵌入してなり、上記シリンダ油
室の油圧を制御する弁装置とを備えたリモート操作形ビ
ス８ン位置制御装置であって、上記シリンダ油室にオリ
フィスを介して圧油を供給するかあるいはそのシリンダ
油室からオリイスを介して圧油をタンクに流出させる油
路を設けると共に、 上記弁装置を、上記スプール部材が第１の位置にあると
きにはシリンダ油室へ上記オリフィスを介さない圧油を
供給する状態となり、上記スプール部材が第２の位置に
あるときには上記シリンダ油室をタンクに連通させる状
態となり、その第１゜第２の位置の切換わり途中におい
て上記２つの状態が共存しないオーバラップあるいは零
ラップ状態にあるように構成したものである。

〔作　用〕

上記シリンダ油室にオリフィスを介して圧油を供給する
油路を設けた場合には、スプール部材が第２の位置にあ
る状態でピストンが静止状態となリ、その状態からスプ
ール部材をタンクへ流出する油量を増加させる方向ある
いは第１の位置へ移動させると、上記シリンダ油室内の
油圧が急速に低下又は上昇してピストンが高速で追従変
位し、スプール部材を第２の位置内でタンクへ流出する
油量を減少させる方向へ移動させると、上記シリンダ油
室内の油圧がオリフィスを介して流入する圧油によって
徐々に高められ、ピストンは微低速で追従変位する。

また、上記シリンダ油室からオリフィスを介して圧油を
タンクに流出させる油路を設けた場合には、スプール部
材が第１の位置にある状態でピストンが静止状態となり
、その状態からスプール部材をシリンダ油室への圧油の
供給量を増加させる方向あるいは第２の位置へ移動させ
ると、シリンダ油室内の油圧が急速に上昇又は低下して
ピストンが高速で追従変位し、スプール部材を第１の位
置内でシリンダ油室への圧油の供給量を減少させる方向
へ移動させると、上記シリンダ油室内の圧油がオリフィ
スを介してタンクへ流出することにより該油室の油圧が
徐々に低下し、ピストンは微低速で追従変位する。

したがって、ピストンを高速で目標位置へ位置決めする
ことができ、しかもハンチングが防止される。

また、オリフィスの径を小さくすることによって充分な
剛性が得られ、オリフィスを高精度に加工することは容
易であるため、小さな入力操作量に対し拡大したピスト
ン変位量を得るピストン位置制御装置の場合でも、剛性
のバラツキ（機差）を殆んどなくすことができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の各種の実施例を図面の第１図乃至第Ｓ
図に基づいて説明する。

工工去蓋里 第１図は、この発明を第６図に示したのと同様なリモー
ト操作形ピストン位置制御装置に適眉した第１実施例を
示し、第６１ｉ！！Ｉに対応する部分には同一の符号を
付してその説明は省略する。

このリモート操作形ピストン位置制御装置は。

一方向にシリンダ油室Ａ内の供給油圧力を作用させ、他
方にはシリンダ油室Ｂ内の制御油圧を作用させるピスト
ン２を有するピストン装置２０と。

これとボディ１を共通にし、シリンダ油室Ｂの油圧を制
御する弁装置３０とを備えている。

弁装置３０は、第２図にも拡大して示すように。

径方向に油路３４ａ、３４ｂを、軸線方向に摺動孔３４
ｃをそわぞれ形成し、先端部にブラケット８を介してロ
ーラＳを軸支し、摺動孔１ｂ内を摺動可能なスリーブ３
４と、その摺動孔３４ｃ内に摺動可能に嵌入し、ランド
部３７ａを先端部に形成したスプール３７とからなる。

そして、入力手段である比例ソレノイド１３の出力ロッ
ト１３ａの先端にスプール３７の後端のスプリング受は
部３７ｂを当接させている。

また、スプール３７とスリーブ３４は、ピストン２が停
止している第１図に示す静止状態において、第２図に明
示するように、ランド部３７ａの上端面から油路３４ａ
の開口溝３４ａ１の上端縁までの寸法Ｑが、ランド部３
７ａの下端面と油路３４、の開口溝３４ａ＋の下端縁と
によって形成される絞り３６のギャップ寸法Ｘに等しい
（零ラップ）か、それよりも大きく（オーバラップ）な
るように、ランド部３７．及び開口溝３４ａ１を形成し
ている。

したがって、スプール３７を同図で上下いずれの方向へ
移動しても、油路？５ｂと油路１５ｄが連通することは
ないようになっている。

そして、弁装置３０は第Ｓ図と同様なカムロッド５によ
り、ピストン２の変位が縮小されてスリーブ３４に伝達
されるため、入力操作量に対してはピストン２の変位量
が拡大されるようになっている。

また、共通のボディ１には、油ｉ’８ｉｓｂとシリンダ
油室Ｂとを連通ずる油路ＩＳｆを形成し、その途中にオ
リフィス２６を設け、ボディ１内の油路１Ｓａを外部油
路Ｌ１によって圧油供給源１２に接続し、油路１５ｄを
外部油路Ｌ２によってタンク１６に接続している。

なお、ボディ１内にはスライド室４及び摺動孔１ｂに溜
った油を逃すための各ドレン孔１ｅｔｌｃｌ、ｌｅを設
けて、そこから不要になった油をタンク１６に逃すこと
により、スリーブ３４．カムロッド５の移動を防げない
ようにしている。

次に、このように構成した第１実施例の作用について説
明する。

圧油供給源１２によって供給される圧油は、油路Ｌ１か
ら油路１５ａを通って油室Ａに、さらに油路１５ｂを通
りオリフィス２６を有する油路ＩＳｆを通って油室Ｂに
それぞれ流入し、油室Ａ及び油室Ｂの圧力を高めると共
に、オリフィス２Ｓを介した圧油は油路ＩＳｅを通して
弁装置３０に供給され、その内部に形成される前述の絞
り３日を通って摺動孔３４ｃからスライド室４内へ流出
し、そこから油路ＩＳｄ及びＬ２を通してタンク１６に
流出する。

したがって、ピストン装置２０の油室Ｂの油圧ｐｂは油
室Ａの油圧Ｐａより低くなる。

そして、ピストン２の両端面（有効作用前積比Ｓａ：５
ｂ＝１：２）に作用する力がバランスする第１図に示す
位置で静止する。

この状態で出力ロット２ａに外力が加わると、ピストン
２の僅かな移動によりその変位がカムロッド５によって
縮小された変位でそれと同動するスリーブ３４によって
絞り３日のギャップＸ（第２図）が変化するため、油室
Ｂの圧力がオリフィス２６とこの絞り３日の関係から出
力ロット２ａの移動を阻止するように変化してそれに対
抗する。

このバランス状態から比例ソレノイド１３の入力電流を
増加して、その入力電流に比例した出力ロッド１３．の
突き出しにより、スプール３７を第２図に明示する寸法
Ωを超えない範囲で下方へ操作すると、弁装置３０の絞
り３６のギャップＸが小さくなるため、油路ＩＳｅから
油路ＩＳｄを通ってタンク１６への圧油流出量が減少し
、ピストン装置２０の油室Ｂの圧力がオリフィス２日を
通して供給される圧油によってゆっくりと高められる。

それによって、ピストン２は微低速で左方へ移動する。

この場合、カムロッド５の傾斜面５ａの勾配が１７１０
であれば、比例ソレノイド１３の出力ロット１３．のス
トロークが５ｍｍであっても、ピストン２のストローク
は５Ｘ１０＝５０ｍｍとなる。

ここで、仮りに寸法Ｑ＝１ｍｍ、ピストン２の移動速度
を５　ａｍ　／　３ｅｌＣすると、この間の最大所要時
間は０．２ｓｅｃとなる。

マタ、スプール３７を寸法Ｑを超えるストロークで下方
へ操作すると、第２図に二点鎖線で示すようにランド部
３７．と油路３４ａの開口溝３４ａ１との間が開口し、
その開口３９及び油路１５ｂ、　１５ｃを通して油室Ｂ
が圧油供給源１２に連通し、大流量の圧油が油路１５ａ
、ＩＳｂ、３４ｂ、開口３日、油路３４．及び油路ＩＳ
ｅを通って油室Ｂに供給されるため、ピストン２は速や
かにスプール３７に追従して拡大された変位量で左方へ
移動する。

ピストン２の移動に伴い、カムロッド５を介してスリー
ブ３４が下方へ移動して開口３日を閉鎖すると、油室Ｂ
にはオリフィス２６を介した少量の圧油のみが供給され
るようになり、ピストン２は減速されて微低速となって
移動を続け、スプール３７とスリーブ３４との間に形成
される絞り３日が再び第１図及び第２図に示す所要のギ
ャップ寸法Ｘになる位置、すなわちスプール３７の操作
量に見合う移動位置になった時に停止して位置決めされ
る。

また、比例ソレノイド１３への入力電流を減少して、ス
プール３７を第１図に示す位置から上方へ操作すると、
絞り３６がさらに大きく開き、油室Ｂ内の圧油がタンク
１日へ大流量で流出するため、ピストン２はスプール３
７に高速追従して右方へ移動する。

この際、ピストン２の出力ロット２ａで大きな慣性負荷
を駆動する時には、高い流丘ゲインによりピストン２が
目標位置に対して図で右方へ行き過ぎ（オーバシュート
）が生じることがあるが。

次に戻ろうとする時に開口３Ｓが開いている時はその開
口３日を通して大量の圧油が油室Ｂに供給されるのでピ
ストン２が高速で左方へ移動し、開口３日が閉鎖されて
からは油室Ｂへはオリフィス２６を介した少量の圧油の
みが供給されるようになるため、ピストン２はブレーキ
がかかつて微低速で左方へ移動することになり、連続的
なハンチングが生じることなく目標位置に位置決めされ
る。

また、この停止精度は第７図の従来例で述べたように、
オリフィス２日の径を一定に保てばスプール３７の位置
に応じてピストン２を高精度に位置決めでき、オリフィ
ス２日の径を小さくすれば充分な剛性が得られる。

そして、このオリフィス２６はリーマ加工等により安価
に高精度で加工できるため、このように入力操作量に対
して拡大したピストン変位量を得る機構を備えたピスト
ン位置制御装置でも、剛性に関する機差はほとんど生じ
ない（０，０１ｍｍ程度）。

なお、予め負荷の慣性に応じた流量ゲインになるように
絞り３６の形状を設計すれば、ピストン２の行き過ぎを
防止できることは言うまでもない。

この第１実施例では、スプール３７が第２図に仮想線で
示すようにスリーブ３４との間に開口３日を形成して圧
油を油室Ｂへ供給する状態にあるときが「第１の位置」
であり、実線で示すようにスリーブ３４との間に絞り３
６を形成して圧油をタンク１６へ流出させる状態にある
ときが「第２の位置」である。

１１哀１涯 第３図はこの発明の第２実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

この実施例は、第１図の第１実施例に対し、オリフィス
２６の位置をピストン装置２０の油室Ｂとタンク１６を
外部油路Ｌ３を介して連通する油路ＩＳｇの途中に設け
て、油室Ｂからオリフィス２６を介して圧油をタンク１
６に流出させるようにし、絞り３日をスリーブ３４の油
路３４．の開口溝３４ａ！の上端縁とスプール３７のラ
ンド部３７ａの上端面との間に形成するようにしたもの
である。

第１実施例の場合には、スプール３７を押し込み操作側
（図で下方）に操作した時、その操作量が寸法Ｑを超え
ない範囲ではピストン２の移動が微低速となり、寸法ａ
を超えると高速移動する２段速動作であったのに対し、
この第２実施例では。

戻り操作側（第３図で上方）に操作した時に２段速動作
するようにしている。

すなわち、図示の静止状態からスプール３７を寸法Ｑを
超えない範囲で上方へ操作すると、絞り３６がさらに絞
られるか閉鎖されるため、油室Ｂへ供給される油量より
もオリフィス２６を通してタンクＩＳへ流出する油量が
多くなり、ピストン２は微低速で右方へ移動する。

また、スプール３７を寸法Ｑを超えて上方へ操作すると
、そのランド部３７．とスリーブ３４の油路３４．の開
口溝３４ａ！との間に第３図に二点鎖線で示すように開
口３日が形成され、そこを通して油室Ｂの圧油がタンク
１６に大流量で流出するため、ピストン２は高速で右方
へ移動する。

この実施例においても、ピストン２の変位量は前述の実
施例と同様にスプール３７の入力変位量に対して拡大さ
れる。

また、２段速動作側ではピストンが微低速に減速された
後停止するので、ピストンが目標位置に対して行き過ぎ
ることがないため、本装置の使い途によって第１図の実
施例と使い分けることができる。

なお、この第２実施例では、スプール′５７が第３図に
実線で示すようにスリーブ３４との開に絞り３６を形成
する状態にあるときが「第１の位置」であり、仮想線で
示すようにスリーブ３４との間に開口３日を形成する状
態にあるときが「第２の位置」である。

１１１１里 第４図はこの発明の第３実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例は１本発明をポペット弁の位置制御に応用し
た場合を示し、比例ソレノイド４３によって入力電流に
比例してスプール４７を抜き出し側（図で上方）へ駆動
し、ポペット部４２．を一体とするピストン４２の位置
を制御することによリ、メイン流路４０の出口ポート４
０ｂから流出する圧油の流量を制御するようにしたもの
である。

また、スプール４７はその後端のスプリング受け４７ｂ
を比例ソレノイド４３の出力ロット４３ａに螺着して連
結し、スプリング４１によって常に押し込み方向に付勢
されている。

なお、この実施例の比例ソレノイド４３は入力電流に比
例して出力ロット４３．を引込めるタイプのものである
。

そして、この比例ソレノイド４３に通電せず、スプール
４７のランド部４７ａがスリーブ３４の開口溝３４ａ１
を丁度閉鎖（ギヤツブ零）する図示の状態で、圧油供給
源１２が入口ポート４０ａ。

油路１５ｂ、油路１５ｆのオリイス２６を介して油室（
背圧室）４４に連通し、供給圧が背圧室４４に作用する
ので、ピストン４２のポペット部４２ａはボディ１の弁
シート部１ｆに押圧されて。

確実にメイン流路４０を閉鎖している。

図示の状態から、比例ソレノイド４３によってスプール
４７を上方へ大きな操作量で操作すると。

ランド部４７ａの下端面と開口溝３４ａ１の下端縁との
間に大きな開口が形成され、そこを通して背圧室４４（
油室Ｂに相当）から圧油が油路１５Ｃを通って油路１５
ｄからタンク１６へ一度に大流量で流出するため、ピス
トン４２はスプール４７に高速で追従して右方へ移動す
る。

したがって、ポペット部４２ａがシート部１ｆから離れ
てメイン流路４０を大きく開く。

この際、高い流量ゲインによりピストン４２が目標位置
に対して図で右方へ行き過ぎ（オーバーシュート）るこ
とがあったとしても、次に戻ろうとする時にスリーブ３
４も上昇し過ぎていて、ランド部４７ａの上端面と開口
溝３４ａｔの上端縁との間に開口（第２図の開口３日に
相当）が形成されている時には、その開口を通して大量
の圧油が排圧室４４に油路１５ｂ、３４ｂ、３４ａ及び
１５ｃを通して一度に供給されるのでピストン４２が高
速で左方へ移動し、その開口が閉鎖されてからは排圧室
４４へはオリフィス２６を介した少量の圧油のみが供給
されるようになるため、ピストン４２はブレーキがかか
つて微低速で左方へ移動することになり、連続的なハン
チングが生じることなく目標位置に位置決めされる。

なお、この実施例ではカムロッド４５の傾斜面（カム面
）が匂配の大きい傾斜面４Ｓａと匂配の小さい傾斜面４
Ｓｂによって形成されているので、第１０図に示すよう
に、スプール４７の入力変位に対し、ポペット弁開度が
小開度域ではその変化が少なく、申開度域以上では変化
が大きくなり、微妙な低流量の調整が容易となる。

第４実施例 第５図はこの発明の第４実施例を示し、第１図に対応す
る部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

この実施例は、ボディ１の摺動孔１ａ内にボディ１との
間に係着したスプリング５８によって図で右方へ付勢さ
れるスプールを兼ねたピストン５２を収納し、その位置
をシリンダ油室Ｂの油圧を制御することにより制御して
、ボートＣ，Ｄ間の流路の開度を調整するスプール弁を
構成した例を示すものであり、カム５５の平坦区域Ｘと
ピストンＳ２の閉鎖区域Ｙの寸法が予め一致するように
なっている。

また、絞り５日のギャップ寸法Ｘを、比例ソレノイド１
３の入力が零（不作動）の時のギャップ寸法（例えば、
０．０５１１１ｍ）が動作中の所定ギャップ寸法（例え
ば０．０２ｍｍ）より大きくなるようにしている。

したがって、比例ソレノイド１３の入力が零の時には油
室Ｂの圧力はピストン５２を駆動できる圧力に至らない
ため、ピストン５２は図示の位置で静止している。

そこで、比例ソレノイド１３を作動させてスプール５７
をその入力電流に比例して下方へ駆動させると、その駆
動変位量が先の例では０．０３ｍｍ（０，０５−０，０
２ｍ５＋）に達した時に、油室Ｂの圧力がピストン５２
の駆動圧力に達してピストン５２が左方へ移動し始め、
ギャップ寸法Ｘが０．０２ｍｍとなった時に停止する。

ここで、Ｘ　＝５　　（＝Ｙ）　１１１ｍとすると、ピ
ストン５２の変位は第１１図に示すようになる。

この実施例のように、この発明をスプール弁に応用した
場合には、開方向動作（図で左方）においてもピストン
５２に大きな慣性負荷が加わることがないので、ピスト
ンが目標位置に対して行き過ぎることがほとんどない。

なお、これらの各実施例では、そのいずれの場合にも入
力手段に比例ソレノイドを使用したが、これに限るもの
ではなく、ステシピングモータや手動操作手段等の他の
入力手段を使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によるリモート操作
形ピストン位置制御装置によれば、次のような効果が得
られる。

（１）スプールのランド部とスリーブの開口溝部の加工
誤差がピストンの位置決め剛性のバラツキ（機差）に与
える影響が従来のピストン位置制御装置に比べはるかに
小さいので、小さな入力操作量に対し拡大したピストン
変位量を得る装置の場合でも高い精度で位置決めでき、
剛性に関するバラツキが殆んどなくなる。

（２）カムロッドのカム面の形状を変えることにより２
段ゲイン、３段ゲインあるいは非線形カム等を使用する
ことによりピストンの変位量を任意に設計できる。

（３）スプールのランド部を加工費の高い高精度の幅方
向加工する必要がなく、オリフィスを安価なキリ加工あ
るいはリーマ加工によって精度よく形成すればよいので
、加工コストが安くなる。

（４）　Ｄ止状態での圧油消費量が少なく、機差が殆ん
どない（オリフィス径のバラツキの範囲内）。

（５）一方向の動作は必ず２段速動作となるので。

大慣性負荷でも行き過ぎ（オーバシュート）がなく、他
方向の動作は行き過ぎがあっても戻り時にハンチングを
起すことなく速やかに目標位置に位置決めされる。

（６）入力スプールは細くてよいのでその操作力が小さ
くて済み、小形の比例ソレノイド等を使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す縦断面図。 第２図は同じくその弁装置付近の拡大断面図。 第３図はこの発明の第２実施例を示す縦断面図。 第４図はこの発明の第３実施例を示す縦断面図、第５図
はこの発明の第４実施例を示す縦断面図、第６図及び第
７図はそれぞれ従来のリモート操作形ピストン位置制御
装置の異なる例を示す縦断面図、 第８図はアンダラツプ量と圧力ゲインとの関係を示す線
図、 第Ｓ図はオリフィス直径ｄの加工精度のバラツキと剛性
に関する機差を示す線図、 第１０図は入力変位とポペット弁開度の関係を示す線図
。 第１１図は入力変位とピストンの変位との関係を示す線
図である。 １・・・ボディ　　　　　Ｓ・・・カムロッドｌａ、３
４ｃ・・・摺動孔　２，４２．５２・・・ピストン１２
・・・圧油供給源 １３．４３・・・比例ソレノイド（入力手段）１５ａ〜
１５　ｇ　、　３４　ａ　、　３４　ｂ　−油路１６・
・・タンク　　　　　　２０・・・ピストン装置２６・
・・オリフィス　　　　３０・・・弁装置３４・・・ス
リーブ　　　　　３６．５６・・・絞り３７．４７．５
７・・・スプール　　３９・・・開口Ａ、Ｂ・・・シリ
ンダ油室 筒８図 篇９図 出力ウッドのずれ量（ｍｍ）　　□ 第１０図 第１１図 ０゛０３　　人力変位（ｍｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一方向に油圧力、スプリング力あるいは外力負荷を
   作用させ、他方向にはシリンダ油室の制御油圧を作用さ
   せるピストンを有するピストン装置と、 該ピストン装置のピストンに同動してボディ内を摺動し
   、その摺動方向に傾斜する傾斜面を有するカムロッドと
   、 該カムロッドの傾斜面にスプリング力にて押圧され該カ
   ムロッドの移動によつてそれと略直角方向に変位するス
   リーブ部材に形成した摺動孔内に、入力手段によつて駆
   動変位されるスプール部材を嵌入してなり、前記シリン
   ダ油室の油圧を制御する弁装置とを備え、 前記スプール部材に前記ピストンが追従変位するリモー
   ト操作形ピストン位置制御装置であつて、前記シリンダ
   油室にオリフィスを介して圧油を供給するかあるいは該
   シリンダ油室からオリフィスを介して圧油をタンクに流
   出させる油路を設けると共に、 前記弁装置を、前記スプール部材が第１の位置にあると
   きには前記シリンダ油室へ前記オリフィスを介さない圧
   油を供給する状態となり、第２の位置にあるときには前
   記シリンダ油室をタンクに連通させる状態となり、該第
   １、第２の位置の切換わり途中において前記２つの状態
   が共存しないオーバラップあるいは零ラップ状態にある
   ように構成したことを特徴とするリモート操作形ピスト
   ン位置制御装置。 ２　前記弁装置が、スプール部材が第１の位置又は第２
   の位置にあるときに該スプール部材とその摺動孔を形成
   するスリーブ部材とによつて油路を絞る絞りを形成する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のリモート操作形ピストン位置制御装置。