JP2009019684A - Servo valve and actuator using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーボ弁及びこれを用いたエアアクチュエータに関し、特に、エアーを供給することにより、スプールが軸方向に移動するサーボ弁に関する。 The present invention relates to a servo valve and an air actuator using the servo valve, and more particularly to a servo valve in which a spool moves in an axial direction by supplying air.
従来から、スリーブ内に弁体を有するスプールを備え、ボイスコイルモータをアクチュエータに用い、その電流値を制御することによりスプールを軸方向に移動させ、その弁体の位置によりピストン等を備えたエアアクチュエータに供給する空気の流量制御を行い、エアアクチュエータのピストン等を制御するサーボ弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a spool having a valve body in a sleeve is used, a voice coil motor is used as an actuator, the spool is moved in the axial direction by controlling the current value, and a piston or the like is provided depending on the position of the valve body. A servo valve that controls the flow rate of air supplied to an actuator and controls a piston or the like of the air actuator is known (for example, see Patent Document 1).
図7は、従来のサーボ弁200を含むエアアクチュエータ250を示した図である。図7において、サーボ弁200は、スリーブ220内にスプール210を軸方向に移動可能に収容している。スプール210は、軸方向に配列された弁体211、212、213を備えている。スリーブ220は、供給ポート230、負荷ポート231、排気ポート232を備えている。また、エアアクチュエータ250のアクチュエータ部90は、シリンダ60内にピストン50を収容し、ピストン50はピストンヘッド51とピストンロッド52とを有する。そして、シリンダ60とピストンヘッド51で圧力室61を形成し、ピストンロッド52とシリンダで圧力室62を形成している。サーボ弁200の供給ポート230と圧力室62には、空気圧源(図示せず)から同じ圧力のエアーが供給され、負荷ポート231と圧力室61は連通している。
FIG. 7 is a view showing an
通常の運転時には、サーボ弁200に備えられたアクチュエータ(図示せず)が、電磁力によりスプール210を軸方向に移動させ、弁体212の位置により負荷ポート231を開閉し、負荷ポート231へのエアーの流入出量を調整することにより、圧力室61の圧力調整を行い、アクチュエータ部90のピストン50を駆動させている。
しかしながら、上述の特許文献1に記載の構成では、停電時には、アクチュエータから電流が供給されなくなるため、スプールが重力かエアー圧力に応じて移動し、これによりエアアクチュエータのピストンの位置が望まない位置に移動するおそれがあり、対策が求められていた。
However, in the configuration described in
図7の例で説明すると、弁体211、212の受圧面積、つまり径方向の断面積は同じであるため、エアー供給によるエアー圧力は、釣り合っている状態にあるため、停電により、スプール210を支持する電磁力が消滅した場合には、スプール210の移動は重力により左右されていた。従って、サーボ弁200の設置方向により、エアアクチュエータ250のアクチュエータ部90のピストン50の位置が定められ、例えばピストン50が突出した状態で停止してしまう。よって、停電時にサーボ弁を望ましい所定の位置に移動させるためには、重力の向きを考慮してエアアクチュエータ250のサーボ弁200及びアクチュエータ部90を設置する必要があった。
In the example of FIG. 7, since the pressure receiving areas of the
そこで、本発明は、停電時においても、重力の向きに関わらずエアー圧力によりスプールを所定の位置に移動させ、エアアクチュエータの動作を安全側に動作させて定位させることができるサーボ弁を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a servo valve that can move the spool to a predetermined position by air pressure regardless of the direction of gravity and move the air actuator to the safe side to perform localization even during a power failure. For the purpose.
上記目的を達成するため、第1の発明は、第1の弁体と第2の弁体を有するスプールと、該スプールを軸方向に移動可能に収容し、前記第1の弁体と前記第2の弁体との間にエアーを供給する給気ポートを有するスリーブを備えたサーボ弁であって、
前記第1の弁体及び前記第2の弁体は、前記供給ポートから供給された前記エアーによるエアー圧力を受圧する受圧面を各々有し、
前記第1の弁体の前記受圧面の面積は、前記第2の弁体の前記受圧面の面積よりも大きく形成され、
前記スプールは、前記エアーの供給により前記第1の弁体の方向に移動することを特徴とするサーボ弁。
In order to achieve the above object, a first invention comprises a spool having a first valve body and a second valve body, and the spool is movably accommodated in an axial direction, and the first valve body and the first valve body are accommodated. A servo valve having a sleeve having an air supply port for supplying air between the two valve bodies,
The first valve body and the second valve body each have a pressure receiving surface that receives air pressure by the air supplied from the supply port,
The area of the pressure receiving surface of the first valve body is formed larger than the area of the pressure receiving surface of the second valve body,
The servo valve according to
これにより、停電等によりサーボ弁のアクチュエータに制御電流が通電されなくなったときでも、エアーの供給により、サーボ弁のスプールを所定位置に移動させることができる。 Thereby, even when the control current is not supplied to the actuator of the servo valve due to a power failure or the like, the spool of the servo valve can be moved to a predetermined position by supplying air.
第2の発明は、第1の発明に係るサーボ弁において、
前記第1の弁体と前記第2の弁体との受圧面の面積差と、前記エアー圧力とにより発生する前記第1の弁体方向に移動する力は、前記スプールに作用する重力よりも大きいことを特徴とする。
The second invention is the servo valve according to the first invention,
The force that moves in the direction of the first valve body generated by the difference in area of the pressure receiving surface between the first valve body and the second valve body and the air pressure is greater than the gravity acting on the spool. It is large.
これにより、重力がかかる方向に関わらず、常にスプールを所定位置に移動固定することができる。 As a result, the spool can always be moved and fixed at a predetermined position regardless of the direction in which gravity is applied.
第3の発明は、第1又は第2の発明に係るサーボ弁において、
前記スリーブは、負荷が接続される負荷ポートを備え、
前記第1の弁体又は前記第2の弁体のいずれか一方は、前記負荷ポートを開閉する位置に配置され、位置を制御することにより前記負荷ポートへのエアーの流入出量を制御することを特徴とする。
3rd invention is the servo valve which concerns on 1st or 2nd invention,
The sleeve includes a load port to which a load is connected,
Either the first valve body or the second valve body is disposed at a position to open and close the load port, and the amount of air flowing into and out of the load port is controlled by controlling the position. It is characterized by.
これにより、負荷ポートのエアー流入出量を制御し、負荷の動作制御を行うことができる。 Thereby, the air inflow / outflow amount of the load port can be controlled to control the operation of the load.
第4の発明に係るエアアクチュエータは、第3の発明に係るサーボ弁と、
前記負荷ポートに接続されたピストンロッドを支持するシリンダとを有し、
前記ピストンロッドは、前記負荷ポートへのエアーの流入出量により、所定の定位置に移動されることを特徴とする。
An air actuator according to a fourth invention comprises a servo valve according to the third invention,
A cylinder that supports a piston rod connected to the load port;
The piston rod is moved to a predetermined fixed position according to the amount of air flowing into and out of the load port.
これにより、停電時に、ピストンロッドが安全側に動作して停止するように設定されたエアアクチュエータとすることができ、停電時の安全性を向上させることができる。 Thereby, it can be set as the air actuator set so that a piston rod may operate | mov to the safe side and stop at the time of a power failure, and the safety | security at the time of a power failure can be improved.
本発明によれば、停電時でも所定位置にスプールが移動させることができ、サーボ弁及びエアアクチュエータの安全性を向上させることができる。 According to the present invention, the spool can be moved to a predetermined position even during a power failure, and the safety of the servo valve and the air actuator can be improved.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施例に係るサーボ弁100の断面構成図である。図1において、本実施例に係るサーボ弁100は、三方向弁を構成し、円筒状のスリーブ20の端部には、マグネットケース21が固定されている。スリーブ20には、三方向弁を形成する供給ポート30、負荷ポート31及び排気ポート32が設けられている。供給ポート30は、図示しないコンプレッサ等の空圧源に接続され、負荷ポート31は、図示していないエアアクチュエータの圧力室に接続される。また、排気ポート32は、大気に開口される。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a
スリーブ20内には、スプール10が収容され、軸方向に移動可能に軸支されている。スプール10は、3つの弁体11、12、13を有し、スプール10が軸方向に移動するときに、弁体12が各ポート30、31、32を開閉し、供給ポート30及び排気ポート32に接続されたエアー供給圧と排気圧とをスプール10の位置に応じた割合で負荷ポート31へ出力することができる。
A
スプール10は、スリーブ20内で、径方向には、静圧軸受けにより非接触で支持されている。図示しない空圧源からのエアーの供給により、スプール10は非接触状態でスリーブ20内に支持される。また、弁体11の表面には、溝11bが形成され、弁体13の表面には、溝13bが形成されている。これらは、エアー供給圧を導き、非接触静圧軸受けを安定したものにする役割を果たしている。
The
スプール10の一端には、コイルボビン14が形成されており、コイルボビン14にコイル15が巻回されている。また、マグネットケース21のコイル15の対向した面には、円筒状の永久磁石22が配置されている。マグネットケース21は、磁性体から構成されるので、コイル15は、永久磁石22の磁界内に配置されることになる。コイル15には、端子16から所定の電流が供給され、この電流に応じた駆動力でスプール10を軸方向に直進駆動させることができる。
A
かかる軸方向の駆動力は、スプール10の軸方向の位置に応じて、制御されてよい。図1に示すように、スプール10のコイルボビン14と反対側の端部には、磁性体からなる変位軸17を設け、スリーブ20には変位軸17の周囲に対向して検出コイル23を設けるようにしてよい。このような構成により、変位軸17及び検出コイル23によりスプール位置検出器を構成できる。例えば、変位軸17が磁性体から構成されれば、検出コイル23は、変位軸17の位置に応じた検出信号を端子24から出力することができる。よって、端子24の出力値を監視することにより、スプール10の位置を検出し、エアアクチュエータに所望のエアー圧力を供給することができる。
The axial driving force may be controlled according to the axial position of the
しかしながら、このような電磁力による軸方向の移動制御によるのみでは、例えば停電が起きてコイルボビン14のコイル15への電流供給が停止した場合には、スプール10の位置は、重力が作用して移動した位置で固定することになってしまう。
However, only by such axial movement control by electromagnetic force, for example, when a power failure occurs and the current supply to the
そこで、本実施例に係るサーボ弁100においては、供給ポートの両端に配置された弁体11、12は、供給ポート30から供給されるエアーによるエアー圧力を受圧する受圧面11a、12aを有し、この受圧面11a、12aの面積が、異なるように形成されている。これにより、停電によりスプール10の電磁力による支持力が消滅しても、エアーを供給ポート30から供給し続けることにより、スプール10は受圧面11a、12aの面積が大きい方により大きな力を与えることができ、面積の大きな弁体11、12の方向にスプール10を移動させることができる。受圧面11a、12aは、供給ポート30から供給されるエアー圧力を受圧するため、供給ポート30を挟むように、各々が対向して配置されている。なお、この受圧面11a、12aを形成する円の半径の大きさの差は、50μm程度に過ぎない。よって、目視しただけでは、図1に示すように、弁体11、12の受圧面の面積の相違は区別できない。従って、詳細は模式図を用いて後述することとする。
Therefore, in the
図2は、本実施例に係るサーボ弁100を適用した実施例に係るエアアクチュエータ150の断面構成を示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an
図2において、本実施例に係るエアアクチュエータは、シリンダ60、ピストン50、シリンダ60に対して圧縮空気の給気、排気を行うサーボ弁100を含む。シリンダ60は、ピストン50のピストンヘッド51を収容する空間、つまりピストンヘッド51の両側に圧力室61、62を形成するためのシリンダ本体63と、圧力室61、62に圧縮空気を導入するための空気通路を形成している通路部120と、ピストン50のロッド52側においてシリンダ本体63との間で圧力室62を形成するためのガイドフランジ130とを含む。なお、ここでは、通路部120がシリンダ60の一部を形成している。
2, the air actuator according to the present embodiment includes a
通路部120は、圧縮空気を導入するための通路を持つ空気導入部120−1と、この空気導入部120−1の空気通路、サーボ弁100への供給ポート30、負荷ポート31、シリンダ本体63の2つの圧力室61、62にそれぞれ連通する通路を持つ通路本体部120−2とから成る。通路部120には、サーボ弁100が設置固定されている。通路本体部120−2は、空気導入部120−1の通路と連通して導入した一定圧の空気を、シリンダ本体63における圧力室62に直接導入するとともに、サーボ弁100の供給ポート30に導入するための通路120−2aと、サーボ弁100の負荷ポート31から調整された圧力又は流量のエアーを受けて、シリンダ本体63における圧力室61に導入するための通路120−2bとを有する。
The
シリンダ本体63のシリンダヘッド51側には、中心軸方向に孔110aが形成され、この孔110aには、ピストンヘッド51の中心軸方向に延びる位置センサ用ロッド410−1が挿入されているとともに、位置センサ用ロッド410−1とともにピストン50の位置検出を行うセンサ部410−2が固定されている。
A
また、シリンダ本体63には、孔110aと連通した孔110bを通して圧力室62の圧力を検出するための圧力センサ155が設けられている。シリンダ本体63には更に、図中下部側に補助壁部材180が設けられ、この補助壁部材180には圧力室61に連通する通路180a(一部のみ図示)が形成されているとともに、出口側には、圧力室61の圧力を検出する圧力センサ160が設けられている。
The
ピストン50の制御系として、位置センサロッド410−1とセンサ部410−2からなる位置センサ410による位置フィードバック系、圧力センサ155、160による圧力フィードバック系が形成される。これらの制御系により、位置指令値、荷重指令値を受け、上述のセンサ410、155、160からの検出信号を受けてサーボ弁100により圧力室62への流量制御を行うことにより、ピストン50を高精度の位置決め、荷重制御を行うことができるエアアクチュエータ150とすることができる。
As a control system of the
このように、停電等が発生しておらず、電源が供給されて通常運転しているときには、エアアクチュエータ150の動作に基づいてサーボ弁100により空気の流量制御を行うことにより、エアアクチュエータ150のピストン50の位置を高精度に制御することができる。例えば、このようなエアアクチュエータ150に、本実施例に係るサーボ弁は適用されてよく、停電時の安全性を高めることができる。
As described above, when the power failure is not generated and the power is supplied and the normal operation is performed, the air flow rate is controlled by the
次に、通常時に上述のような動作を行う本実施例に係るサーボ弁100及びエアアクチュエータ150の、停電時の動作について説明する。停電中であるので、電気による駆動源は動作せず、エアーの供給のみがなされている状態であるので、エアーの動きについてのみ説明する。なお、停電中であっても、通常空圧源であるコンプレッサ等は動作しており、エアーの供給は継続してなされるのが一般的であり、本実施例においては、そのような状態を想定している。なお、これ以後は、理解の容易のため、簡略化された模式図を用いて説明する。
Next, the operation at the time of a power failure of the
図3は、本実施例に係るサーボ弁100及びこれを適用したエアアクチュエータ150の断面構造図である。図3において、本実施例に係るサーボ弁100は、スリーブ20と、スプール10とから構成される。また、エアアクチュエータ150のアクチュエータ部90は、シリンダ60と、ピストン50から構成される。スプール10には、3つの弁体11、12、13が、軸方向に所定間隔を開けて配置されている。また、スプール10の片側の端部には、コイルボビン14が形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram of the
スリーブ20は、スプール10を軸方向に移動可能に収容しており、ケーシングの役割を果たしている。スリーブ20には、供給ポート30、負荷ポート31及び排気ポート32が設けられている。供給ポート30は、空圧源70に接続され、サーボ弁100に所定の空気圧を有するエアーを供給する。負荷ポート31は、負荷であるアクチュエータ部90のシリンダ60とシリンダヘッド51で作る圧力室61に接続されている。また、排気ポート32は、大気に接続されている。
The
アクチュエータ部90は、シリンダ60内にピストン50を収容し、シリンダ60とピストンヘッド51で圧力室61を形成し、シリンダ60とピストンロッド62で圧力室62を形成している。圧力室62は、サーボ弁100の供給ポートと同様に空圧源70に接続されており、所定の空気圧を有するエアーが供給される。また、圧力室61には、上述のようにサーボ弁100の負荷ポート31が接続され、負荷ポートから圧力室61に出力する空気圧により、圧力室61の圧力が調整され、圧力室61と圧力室62との圧力バランスで、ピストン50が移動して位置決めされるようになっている。
The
サーボ弁100の供給ポート30は、弁体11、12の間に位置するように設けられている。弁体11、12は、供給ポート30から供給されるエアーの空気圧を、受圧面11a、12aで受圧する。受圧面11a、12aの面積は、図3においては、弁体11の受圧面11aの方が、弁体12の受圧面12aよりも大きく構成されている。つまり、弁体11の受圧面11aの面積をS1、弁体12の受圧面12aの面積をS2とすると、S1>S2となるように構成されている。図3においては、弁体11、12はともに円柱形に形成されており、受圧面11a、12aはともに円となるため、受圧面11aの径が、受圧面12aの径よりも大きく構成されることになる。
The
ここで、エアー圧力をPとすると、パスカルの法則より、密閉した液体や気体の一部に圧力を加えると、その圧力が液体や気体のいたるところに同じ大きさで伝わるので、エアー圧力から弁体11が受ける力をFp1、弁体12が受ける力をFp2とすると、Fp1=PS1、Fp2=PS2となる。ここで、上述のようにS1>S2であるから、Fp1>Fp2となる。よって、弁体11の方向に力が働き、スプール10は、弁体11の方に移動し、下死点で固定する。すると、負荷ポート31から出力される空気圧は、スプール10が下死点に達したときの出力となる。よって、スプール10が下死点に達したときのアクチュエータ部90の状態を安全性の高い状態となるように予め設定しておけば、停電時においても、アクチュエータ90が安全な状態となるようにサーボ弁100を制御することができる。
Here, if the air pressure is P, according to Pascal's law, if pressure is applied to a part of the sealed liquid or gas, the pressure is transmitted to the liquid or gas at the same level. When the force received by the
なお、スリーブ20の形状は、弁体11を大きくしたことに伴い、弁体11に対向する部分の静圧軸受部25の内径を大きくし、弁体11とスリーブ20の隙間を保つようにしている。
The shape of the
逆に、弁体12の受圧面12aの面積を、弁体11の受圧面11aの面積よりも大きく構成しておけば、弁体11が受ける力Fp1と弁体12が受ける力Fp2の関係は、Fp1<Fp2となり、スプール10は、停電時には、弁体12の方に移動することになる。この場合には、スプール10は、上死点で固定する。この場合には、スプール10が上死点となったときに、アクチュエータ部90が安全な状態となるように設定しておけば、停電時の安全を確保できる。この場合にも、弁体12に対向するスリーブ20の内径を大きく構成し、やはり弁体12とスリーブ20の内径の隙間を保つようにしてよい。
On the contrary, if the area of the
このように、弁体11、12の受圧面11a、12aの面積を異ならせ、エアーによる空気圧により弁体11、12に作用する力が弁体11、12に異なるようにすることにより、停電時にスプール10の位置が所定の位置に移動するように設定することができる。サーボ弁100が、横向きに近い状態に設置されたり、エアーによる圧力が十分に大きく、スプール10に作用する重力を考慮する必要性がない状況であれば、わずかな面積差でも所定の位置にスプール10を移動させることができる。
Thus, by making the areas of the
次に、本実施例に係るサーボ弁10の弁体11、12の受圧面11a、12aの面積差の設定において、スプール10に作用する重力を考慮した場合について、図4を用いて説明する。図4は、本実施例に係るサーボ弁100の簡略化された断面構造図である。図4において、弁体11、12及び空圧源70に接続された供給ポート30から供給されるエアーの空気圧との関係が示されている。
Next, a case where gravity acting on the
弁体11の受圧面11aの面積をS1、弁体12の受圧面12aの面積をS2とし、供給されるエアー圧力をPとする。上述のように、弁体11の受圧面11aがエアー圧力Pから受ける力Fp1は、Fp1=PS1、同様に弁体12aの受圧面12aがエアー圧力Pから受ける力Fp2は、Fp2=PS2となり、その面積に力は比例することとなる。ここで、スプール10の質量をmとし、スプール10に作用する上向きの合力をFとする。
The area of the
もし、サーボ弁10の向きによらず、停電時にスプール10を弁体11の方向に移動させ、下死点に固定させたい場合には、重力が上向きに働く、つまりサーボ弁が図4の上下方向と反対向きに設置され、重力が上向きに作用している場合を想定して、式(1)が成立するように設定すればよい。
If it is desired to move the
同様に、停電時に弁体12の方向にスプール10を移動固定させたい場合には、図4に示された上下関係通りにサーボ弁100が配置された場合を想定し、スプール10に作用する重力は下向きの場合を想定し、式(4)が成立するようにすればよい。
Similarly, when it is desired to move and fix the
このように、停電時に移動固定させたい方の弁体11、12の受圧面11a、12aの面積を他方の弁体11、12の受圧面11a、12aよりも大きくし、その面積差とエアー圧力Pで発生させる弁体11、12に作用する力が、スプール10に作用する重力よりも大きくなるように設定すれば、サーボ弁100の重力の向きに関わらず、常に所望の定位置に移動させ、固定することができる。これにより、停電時には、アクチュエータ部90のピストン50等の制御対象物を所定の定位置に移動固定させることができ、停電時でも安全性が確保されたエアアクチュエータ150とすることができる。
In this way, the areas of the
但し、実際的には、スプール10の質量は100g程度であり、弁体11、12の受圧面11a、12aの径の差も50μm程度であるので、厳密にスプール10に作用する重力を考慮しなくても、自然とこの条件を満たしている場合が多く、S1>S2又はS1<S2となるように構成すれば、自然と(1)式又は(4)式の条件を満たしている場合も多い。
However, in actuality, the mass of the
次に、図5及び図6を用いて、エアアクチュエータ150のアクチュエータ部90の動作との関係を考慮した、本実施例に係るサーボ弁100及びエアアクチュエータ150の停電時の動作について説明する。
Next, the operation at the time of a power failure of the
図5は、本実施例に係るサーボ弁100を含むエアアクチュエータ150の、弁体11の受圧面11aの面積が弁体12の受圧面12aの面積よりも大きい場合の断面構成図である。図5において、個々の構成要素は、今までの説明と同様であるので、その説明を省略する。また、図4で説明したように、スプール10に作用する重力は考慮されて設定されているものとする。
FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram when the area of the
図5において、弁体11の受圧面11aの面積S1が弁体12の受圧面12aの面積S2よりも大きいので、スプール10は、停電時には、弁体11の方向(図中下方向)に移動する。このとき、弁体12は、負荷ポート31の上側(弁体13側)を開き、負荷ポート31と排気ポート32を連通する通路を作る。従って、シリンダ60とピストンヘッド51とで作る圧力室61と連通する負荷ポート31は、圧力室61から負荷ポート31を介して排気ポート32に連通する空気通路を作り、圧力室61の空気は負荷ポート31から流出して排気ポート32に流れ、排気ポート32から大気に排出されることになる。よって、圧縮室61の圧力は減少する。一方、ピストンヘッド51を介して圧力バランスを保っている圧力室62には、空圧源70から一定のエアーが供給されているので、その圧力は一定である。よって、ピストン50は、圧力室62から圧力室61に作用する力により、上昇する。このような動作により、ピストンロッド52は上昇し、縮む方向へと移動し、上死点にて定位する。すなわち、この場合は、ピストンロッド52が移動する定位置は上死点の位置であり、ピストンロッド52が戻る方向に移動するようにエアアクチュエータ150は構成されている。
In FIG. 5, since the area S1 of the
例えば、停電時には、ピストンロッド52が縮んだ状態にしたい場合には、ピストンヘッド51側の圧力室61が減圧するように構成すればよい。
For example, when it is desired that the
次に、図6を用いて、停電時に、弁体12の方向(図中上方向)にスプール10を移動させる場合の本実施例に係るサーボ弁100を含むエアアクチュエータ150について説明する。図6は、弁体12の受圧面12aの面積が、弁体11の受圧面11aの面積よりも大きく構成された場合の本実施例に係るサーボ弁100を含むエアアクチュエータ150の断面構成図である。
Next, the
図6において、弁体12の方の径が、弁体11の径よりも大きくなるので、弁体12に対向するスリーブ20の内径が大きくなっている点で、今までの実施例とは異なっている。他の構成要素については、今までの説明と同様である。
In FIG. 6, the diameter of the
図6において、停電時には、弁体12の受圧面12aの面積の方が弁体11の受圧面11aの面積よりも大きいので、弁体12の方向にスプール10は移動する。すると、負荷ポート31の下側(弁体11側)が開き、供給ポート30から供給されているエアーが、負荷ポート31を介してアクチュエータ部90のシリンダ60とピストンヘッド51で作る圧力室61に流入する通路が形成される。よって、圧力室61には負荷ポート31を介してエアーが流入し、圧力が上昇することになる。一方、ピストンヘッド51を介して圧力室61と圧力バランスを保っている圧力室62には、空圧源70から、一定圧力のエアーが供給されており、その圧力は一定である。よって、圧力室61の圧力は圧力室62の圧力よりも高くなり、ピストンロッド52は、突出する方向に移動することになる。そして、ピストン50の下死点に達したときに、ピストンロッド52は固定される。このように、停電時に、ピストン50が下死点に固定されるように定位置を設定したい場合には、弁体12の径を弁体11の径よりも大きく形成するようにすればよい。
In FIG. 6, at the time of a power failure, the area of the
これにより、停電時に、ピストンロッド52が下がった状態で定位するエアアクチュエータ150とすることができる。
Thereby, it can be set as the
本実施例においては、エアアクチュエータ150のアクチュエータ部90は、シリンダ60とピストン50からなるアクチュエータを例に挙げ、ピストンヘッド51側の圧力室61を負荷ポート31に接続する構成とした例で説明したが、アクチュエータ部90の種類や形式、サーボ弁100との負荷ポート31との接続方法は、種々の態様を適用することができる。
In the present embodiment, the
また、今までの説明で分かるように、特許請求の範囲中の第1の弁体と第2の弁体は、その設定方法により、弁体11、12の双方をそれぞれ第1の弁体と第2の弁体として適用することができる。 Further, as can be seen from the above description, the first valve body and the second valve body in the claims are both set to the first valve body and the first valve body, respectively, according to the setting method. It can be applied as a second valve body.
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
10 スプール
11、12、13 弁体
11a、12a 受圧面
14 コイルボビン
15、23 コイル
16、24 端子
17 変位軸
20 スリーブ
21 マグネットケース
22 永久磁石
25 静圧軸受部
30 供給ポート
31 負荷ポート
32 排気ポート
50 ピストン
51 ピストンヘッド
52 ピストンロッド
60 シリンダ
61、62 圧力室
70 空圧源
90 アクチュエータ部
100 サーボ弁
110a、110b 孔
120 通路部
120−1 空気導入部
120−2 通路本体部
120−2a、120−2b、180a 通路
130 ガイドフランジ
150 エアアクチュエータ
155、160 圧力センサ
180 補助壁部材
410 位置センサ
410−1 位置センサ用ロッド
410−2 センサ部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の弁体及び前記第2の弁体は、前記供給ポートから供給された前記エアーによるエアー圧力を受圧する受圧面を各々有し、
前記第1の弁体の前記受圧面の面積は、前記第2の弁体の前記受圧面の面積よりも大きく形成され、
前記スプールは、前記エアーの供給により前記第1の弁体の方向に移動することを特徴とするサーボ弁。 A spool having a first valve body and a second valve body, and a supply for accommodating the spool so as to be movable in the axial direction and supplying air between the first valve body and the second valve body A servo valve with a sleeve having a port,
The first valve body and the second valve body each have a pressure receiving surface that receives air pressure by the air supplied from the supply port,
The area of the pressure receiving surface of the first valve body is formed larger than the area of the pressure receiving surface of the second valve body,
The servo valve according to claim 1, wherein the spool moves in the direction of the first valve body by the supply of the air.
前記第1の弁体又は前記第2の弁体のいずれか一方は、前記負荷ポートを開閉する位置に配置され、位置を制御することにより前記負荷ポートへのエアーの流入出量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のサーボ弁。 The sleeve includes a load port to which a load is connected,
Either the first valve body or the second valve body is disposed at a position to open and close the load port, and the amount of air flowing into and out of the load port is controlled by controlling the position. The servo valve according to claim 1 or 2, wherein
前記負荷ポートに接続されたピストンロッドを支持するシリンダとを有し、
前記ピストンロッドは、前記負荷ポートへのエアーの流入出量により、所定の定位置に移動されることを特徴とするエアアクチュエータ。 A servo valve according to claim 3;
A cylinder that supports a piston rod connected to the load port;
The air actuator according to claim 1, wherein the piston rod is moved to a predetermined fixed position by an amount of air flowing into and out of the load port.
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