JPH09177706A - Liquid pressure regulating circuit - Google Patents
Liquid pressure regulating circuitInfo
- Publication number
- JPH09177706A JPH09177706A JP35026295A JP35026295A JPH09177706A JP H09177706 A JPH09177706 A JP H09177706A JP 35026295 A JP35026295 A JP 35026295A JP 35026295 A JP35026295 A JP 35026295A JP H09177706 A JPH09177706 A JP H09177706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- check valve
- piston
- connection port
- adjusting circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、作動液体の圧力変
動を低減するための調整回路に関し、さらに詳細に言え
ば、例えば、外部電界強度に応じてその粘性を著しく変
化させる電気粘性流体の圧力変動を低減して発泡の発生
を防止するための調整回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regulating circuit for reducing pressure fluctuations of a working liquid, and more specifically, for example, the pressure of an electrorheological fluid whose viscosity is remarkably changed according to the strength of an external electric field. The present invention relates to an adjustment circuit for reducing fluctuations and preventing foaming.
【0002】[0002]
【従来の技術】電気粘性流体を作動油としてシリンダ等
のアクチュエータを駆動し、電気粘性流体に与える外部
電界の強度を制御することによりアクチュエータの速度
を制御する速度制御装置が、本出願人により特願平2−
406708号において提案されている。一般に、電気
粘性流体としては、シリコンオイル等の電気絶縁性分散
媒体中にシリカ、セルロースや各種イオン交換樹脂等か
らなる分散相粒子を分散懸濁させたものが使用されてい
る。この電気粘性流体に外部電界を印加すると、流体の
粘度が著しく上昇し、大きいせん断力を誘起するウィン
ズロー効果が起こる。このウィンズロー効果によれば、
流体の粘度を電気信号により容易かつ速い応答速度で制
御することができるため、アクチュエータの速度を任意
かつ高い応答性で変更することが可能となる。2. Description of the Related Art A speed control device for controlling the speed of an actuator by driving an actuator such as a cylinder using an electrorheological fluid as hydraulic oil and controlling the strength of an external electric field applied to the electrorheological fluid is disclosed by the present applicant. Wishhei 2-
No. 406708. Generally, as an electrorheological fluid, a fluid in which dispersed phase particles made of silica, cellulose, various ion exchange resins, and the like are dispersed and suspended in an electrically insulating dispersion medium such as silicone oil is used. When an external electric field is applied to the electrorheological fluid, the viscosity of the fluid is significantly increased, and a Winslow effect that induces a large shear force occurs. According to this Winslow effect,
Since the viscosity of the fluid can be controlled easily and at a high response speed by an electric signal, the speed of the actuator can be changed at an arbitrary and high responsiveness.
【0003】しかし、(1)上記作用中に作動流体であ
る電気粘性流体は、加圧・減圧が繰り返し行われる。特
に、急停止時の減圧によりキャビテーションが発生し、
電気粘性流体内に溶存していた気体が発泡する。電気粘
性流体内に気泡が発生すると、その圧縮性のためアクチ
ュエータにスティックスリップ現象が発生し、アクチュ
エータの動作が不安定となる問題があった。図7に気泡
の圧縮性により発生するスティックスリップ現象のデー
タを示す。このスティックスリップ現象のため、速度の
変動がきわめて不安定であることがわかる。また、電極
付近で気泡が発生すると、部分放電が発生し、電気粘性
流体の特性を劣化させる問題があった。また、(2)夏
冬、朝昼等の温度変化により、電気粘性流体及びアクチ
ュエータ装置の体積が変化する。そして、減圧状態にな
る場合は、溶存気体が発泡する。また、加圧状態になる
場合は、電気粘性流体の漏れが発生し、極端な時は装置
が破裂する恐れがあった。However, (1) the electrorheological fluid, which is the working fluid during the above operation, is repeatedly pressurized and depressurized. In particular, cavitation occurs due to decompression during a sudden stop,
The gas dissolved in the electrorheological fluid foams. When bubbles are generated in the electrorheological fluid, the stickiness phenomenon occurs in the actuator due to the compressibility of the bubbles, and the operation of the actuator becomes unstable. FIG. 7 shows data on the stick-slip phenomenon caused by the compressibility of bubbles. It can be seen that the speed fluctuation is extremely unstable due to the stick-slip phenomenon. Further, when bubbles are generated near the electrodes, there is a problem that partial discharge occurs and the characteristics of the electrorheological fluid are deteriorated. Further, (2) the volume of the electrorheological fluid and the actuator device changes due to temperature changes such as summer and winter, morning and afternoon. Then, when the pressure is reduced, the dissolved gas foams. Further, in the case of the pressurized state, leakage of the electrorheological fluid occurs, and in an extreme case, the device may burst.
【0004】上記問題点を解決するために、特開平6−
66301号公報で開示されている方法を利用すること
が可能である。すなわち、図5に示すように、調圧回路
101は、中空状のシリンダ105、その中に摺動可能
に保持されるピストン104、ピストン104の一方に
油圧シリンダの作動油103を流入させるための接続口
102、ピストン104を作動油103を加圧する方向
に付勢するバネ106、バネ106の付勢力を変化させ
るためのピン107から構成されている。次に、上記構
成を有する調圧回路101の作用を説明する。接続口1
02は、油圧シリンダのピストン両側のシリンダ室に各
々取り付けられている。油圧シリンダのピストンが移動
してシリンダ室内の油圧が高くなった場合には、調圧回
路101のピストン104が押し上げられて高くなった
油圧を吸収するため、高くなった油圧を低下させること
ができる。また逆に、油圧シリンダのピストンが移動し
てシリンダ室内の油圧が低くなった場合には、調圧回路
101のピストン104がバネ106により押し下げら
れて低くなった油圧を補充するため、低くなった油圧を
上昇させることができる。In order to solve the above problems, Japanese Patent Laid-Open No. 6-
The method disclosed in Japanese Patent No. 66301 can be used. That is, as shown in FIG. 5, the pressure adjusting circuit 101 includes a hollow cylinder 105, a piston 104 slidably held in the cylinder 105, and one of the pistons 104 for allowing the hydraulic oil 103 of the hydraulic cylinder to flow therein. It comprises a connection port 102, a spring 106 for urging the piston 104 in a direction to pressurize the hydraulic oil 103, and a pin 107 for changing the urging force of the spring 106. Next, the operation of the voltage adjusting circuit 101 having the above configuration will be described. Connection port 1
02 are attached to the cylinder chambers on both sides of the piston of the hydraulic cylinder. When the piston of the hydraulic cylinder moves and the hydraulic pressure in the cylinder chamber becomes high, the piston 104 of the pressure adjusting circuit 101 is pushed up and absorbs the increased hydraulic pressure, so that the increased hydraulic pressure can be reduced. . On the contrary, when the piston of the hydraulic cylinder moves and the oil pressure in the cylinder chamber becomes low, the piston 104 of the pressure adjusting circuit 101 is pushed down by the spring 106 to supplement the lowered oil pressure, so that the oil pressure becomes low. The hydraulic pressure can be increased.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、以下の様な問題があった。すなわち、特
開平6−66301号公報の調圧回路101によれば、
キャビテーションにより発生する発泡を防止することは
できるが、油圧の圧力変動を単純に体積変動に置換して
いるだけであり、これでは、実質的にシリンダ内に気泡
溜りがあるのと同じこととなり、アクチュエータの動作
の不安定性を解決することはできない。すなわち、作動
油を加圧する方向に付勢する加圧手段であるピストン1
04、バネ106が、アクチュエータのシリンダ室と直
結しているので、油圧の圧力変動を調圧回路101内の
体積変動に置換しているだけで、シリンダ室の圧力変化
に伴って調圧回路101の体積変動が再び、シリンダ室
の作動油に圧力変化を起こさせるからである。However, the prior art has the following problems. That is, according to the pressure adjusting circuit 101 of Japanese Patent Laid-Open No. 6-66301,
Although it is possible to prevent foaming caused by cavitation, the pressure fluctuation of the hydraulic pressure is simply replaced by the volume fluctuation, which is substantially the same as the presence of a bubble pool in the cylinder. Instability in the operation of the actuator cannot be resolved. That is, the piston 1 which is a pressurizing means for urging the hydraulic oil in a direction of pressurizing the hydraulic oil.
04, the spring 106 is directly connected to the cylinder chamber of the actuator, so that the pressure fluctuation of the hydraulic pressure is simply replaced by the volume fluctuation in the pressure adjusting circuit 101. This is because the volume fluctuation of (1) again causes a pressure change in the hydraulic oil in the cylinder chamber.
【0006】図5の調圧回路101による実験データを
図6に示す。横軸が時間であり、縦軸は、ピストンの速
度及び変位である。ピストンの変位を見れば、調圧回路
101の圧縮性によりスティックスリップ現象が発生し
ていることがわかる。そして、そのスティックスリップ
現象により、速度が目標値に到達するまでに時間がかか
り、応答性が悪いことがわかる。Experimental data obtained by the voltage adjusting circuit 101 shown in FIG. 5 is shown in FIG. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the speed and displacement of the piston. It can be seen from the displacement of the piston that the stick-slip phenomenon occurs due to the compressibility of the pressure adjusting circuit 101. It can be seen that due to the stick-slip phenomenon, it takes time for the speed to reach the target value and the responsiveness is poor.
【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、作動液体の圧力変動を平滑化し
てアクチュエータに安定した動作を保証できる調圧回路
を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pressure regulating circuit which can smooth the pressure fluctuation of the working liquid and guarantee the stable operation of the actuator. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の液圧調整回路は、次のような構成を有して
いる。 (1)作動液体と接続する接続口と、接続口における作
動液体の圧力変動を受けて変位する変位部材と、変位部
材を作動液体を加圧する方向に付勢する加圧手段と、接
続口から変位部材へ圧力を伝達する圧力伝達通路上に設
けられ、逆方向に作動する一対の逆止弁とを有してい
る。 (2)(1)に記載する回路において、前記一対の逆止
弁のうちで接続口から変位部材へ作動流体が流れるのを
許容する第一逆止弁と、前記一対の逆止弁のうちで変位
部材から接続口へ作動流体が流れるのを許容する第二逆
止弁とを有し、第一逆止弁のクラッキング圧力が第二逆
止弁のクラッキング圧力より大きいことを特徴とする。In order to achieve this object, the hydraulic pressure adjusting circuit of the present invention has the following configuration. (1) From a connection port, a connection port for connecting to the working liquid, a displacement member that displaces in response to pressure fluctuations of the working liquid at the connection port, a pressurizing means that urges the displacement member in a direction of pressurizing the working liquid It has a pair of check valves which are provided on a pressure transmission passage for transmitting pressure to the displacement member and which operate in opposite directions. (2) In the circuit described in (1), a first check valve of the pair of check valves that allows the working fluid to flow from the connection port to the displacement member, and a pair of the check valves of the pair of check valves. And a second check valve that allows the working fluid to flow from the displacement member to the connection port, and the cracking pressure of the first check valve is higher than the cracking pressure of the second check valve.
【0009】(3)(1)または(2)に記載する回路
において、前記変位部材が、前記接続口と連通するシリ
ンダ内を摺動可能に保持されたピストンであり、前記圧
力伝達通路が、前記接続口と前記シリンダとを連通する
連通路であること特徴とする。 (4)(1)または(2)に記載する回路において、前
記変位部材が、ダイヤフラムまたはベローズであること
を特徴とする。 (5)(4)に記載する回路において、前記圧力伝達通
路の接続口側入口に、第二ダイヤフラムまたは第二ベロ
ーズを有することを特徴とする。 (6)(1)及至(5)に記載する回路のいずれか1つ
において、前記作動液体が電気粘性流体であることを特
徴とする。 (7)(1)及至(5)に記載する回路のいずれか1つ
において、前記加圧手段が空気圧であることを特徴とす
る。(3) In the circuit described in (1) or (2), the displacement member is a piston slidably held in a cylinder communicating with the connection port, and the pressure transmission passage is It is a communication passage that connects the connection port and the cylinder. (4) In the circuit described in (1) or (2), the displacement member is a diaphragm or a bellows. (5) The circuit described in (4) is characterized in that a second diaphragm or a second bellows is provided at the inlet side inlet of the pressure transmission passage. (6) In any one of the circuits described in (1) to (5), the working liquid is an electrorheological fluid. (7) In any one of the circuits described in (1) to (5), the pressurizing means is pneumatic.
【0010】上記構成を有する液圧調整回路は、次のよ
うに作用する。例えば、液圧調整回路は、ピストンで左
右に区画される右シリンダ室及び左シリンダ室に連通し
て付設される。ピストンが急速に移動または停止する場
合、液体の慣性によりピストンの両側の圧力は大きく変
動する。圧力が急速に高くなる場合、第一バネを備える
第一逆止弁において、シリンダ室の圧力と変位部材側の
圧力との差圧が第一バネ19により設定されるクラッキ
ング圧力より大きくなると、作動液体を圧力伝達路を通
して接続口側から変位部材側に流す。変位部材は、作動
液体の過剰な圧力上昇を体積変化により吸収する。The hydraulic pressure adjusting circuit having the above structure operates as follows. For example, the hydraulic pressure adjusting circuit is provided so as to communicate with the right cylinder chamber and the left cylinder chamber, which are divided into left and right by a piston. When the piston moves or stops rapidly, the inertia of the liquid causes large variations in pressure on both sides of the piston. When the pressure rapidly increases, the first check valve including the first spring operates when the differential pressure between the pressure in the cylinder chamber and the pressure on the displacement member side becomes larger than the cracking pressure set by the first spring 19. The liquid is caused to flow from the connection port side to the displacement member side through the pressure transmission path. The displacement member absorbs the excessive pressure rise of the working liquid by the volume change.
【0011】また、シリンダ室の圧力が急速に低下する
場合、第二バネを備える第二逆止弁において、変位部材
側の圧力と右シリンダ室の圧力との差圧が第二バネ52
により設定されるクラッキング圧力より大きくなると、
作動液体を圧力伝達路を通して変位部材側から接続口側
に戻し、作動液体の過剰な圧力低下を補う。ここで、シ
リンダ室の圧力変動が第一逆止弁を作動させる程の高い
圧力より小さく、かつ第二逆止弁を作動させる程の低い
圧力以上であれば、これらの逆止弁は作動しない。この
ためシリンダ室の圧力変動が即体積変化とならず、前述
した様なスティックスリップを発生することはない。When the pressure in the cylinder chamber drops rapidly, in the second check valve having the second spring, the differential pressure between the pressure on the displacement member side and the pressure in the right cylinder chamber is the second spring 52.
When it becomes larger than the cracking pressure set by,
The working liquid is returned from the displacement member side to the connection port side through the pressure transmission path to compensate for the excessive pressure drop of the working liquid. Here, if the pressure fluctuation in the cylinder chamber is smaller than the pressure high enough to operate the first check valve and is equal to or higher than the pressure low enough to operate the second check valve, these check valves do not operate. . For this reason, the pressure fluctuation in the cylinder chamber does not change immediately and the stick-slip described above does not occur.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態である電気粘性流体を用いた駆動シリンダの速度
制御装置で使用される液圧調整回路について、図面を参
照しながら説明する。始めに、本発明の液圧調整回路が
使用される電気粘性流体を用いた駆動シリンダの速度制
御装置の構成を図3に断面図で示す。左エンド部材32
と右エンド部材31とに挟まれて、上から電極チューブ
33、電気粘性流体シリンダチューブ37、空気圧シリ
ンダ43、及び空気チューブ44が保持されている。電
極チューブ33、電気粘性流体シリンダチューブ37、
空気圧シリンダ43、及び空気チューブ44はいずれも
中空状のパイプである。電極チューブ33の中空部の中
央には、大径部34が形成され、大径部34の中心線上
には円柱状の第一電極36が付設されている。また、第
一電極36と一定の間隔を保持して円筒状の第二電極3
5が、第一電極36を覆って保持されている。第一電極
36と第二電極35とには、高圧電源Eが接続されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A hydraulic pressure adjusting circuit used in a speed control device for a drive cylinder using an electrorheological fluid, which is an embodiment of the present invention, will be described below with reference to the drawings. . First, FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of a speed control device for a drive cylinder using an electrorheological fluid in which the hydraulic pressure adjusting circuit of the present invention is used. Left end member 32
The electrode tube 33, the electrorheological fluid cylinder tube 37, the pneumatic cylinder 43, and the air tube 44 are held from above by being sandwiched by the right end member 31 and the right end member 31. Electrode tube 33, electrorheological fluid cylinder tube 37,
The pneumatic cylinder 43 and the air tube 44 are both hollow pipes. A large diameter portion 34 is formed at the center of the hollow portion of the electrode tube 33, and a cylindrical first electrode 36 is attached on the center line of the large diameter portion 34. In addition, the cylindrical second electrode 3 is held at a constant distance from the first electrode 36.
5 covers the first electrode 36 and is held. A high voltage power source E is connected to the first electrode 36 and the second electrode 35.
【0013】次に、電気粘性流体シリンダチューブ37
内には、ピストン組立体41が摺動可能に保持されてい
る。ピストン組立体41は、複数の円柱状の磁石39が
シャフト40により一体的に組み立てられている。電気
粘性流体シリンダチューブ37を挟んで磁石39に対向
する位置に、複数の円筒状の外磁石47が連結部材38
に取り付けられている。電極チューブ33及び電気粘性
流体シリンダチューブ37の内部には、電気粘性流体A
が充満されている。空気圧シリンダ43内には、ピスト
ン組立体42が摺動可能に保持されている。ピストン組
立体42の構成は、ピストン組立体41と同じであり、
複数の円柱状の磁石39がシャフト40により一体的に
組み立てられている。空気圧シリンダ43を挟んで磁石
39に対向する位置に、複数の円筒状の外磁石47が連
結部材38に取り付けられている。従って、一対の外磁
石47が共に連結部材38に固設されている。右エンド
部材31には、空気圧シリンダ43に連通して第一空気
ポート45が形成され、空気チューブ44に連通して第
二空気ポート46が形成されている。Next, the electrorheological fluid cylinder tube 37
A piston assembly 41 is slidably held therein. In the piston assembly 41, a plurality of columnar magnets 39 are integrally assembled by a shaft 40. A plurality of cylindrical outer magnets 47 are connected to the connecting member 38 at a position facing the magnet 39 with the electrorheological fluid cylinder tube 37 interposed therebetween.
Attached to. Inside the electrode tube 33 and the electrorheological fluid cylinder tube 37, the electrorheological fluid A
Are filled. The piston assembly 42 is slidably held in the pneumatic cylinder 43. The structure of the piston assembly 42 is the same as that of the piston assembly 41,
A plurality of columnar magnets 39 are integrally assembled by a shaft 40. A plurality of cylindrical outer magnets 47 are attached to the connecting member 38 at positions facing the magnet 39 with the pneumatic cylinder 43 interposed therebetween. Therefore, the pair of outer magnets 47 are both fixed to the connecting member 38. The right end member 31 has a first air port 45 formed therein in communication with the pneumatic cylinder 43 and a second air port 46 formed in communication with the air tube 44.
【0014】次に、本発明に係る液圧調整回路11を説
明する。図3において、液圧調整回路11は、電気粘性
流体シリンダチューブ37の両側に、各々連通して付設
されている。両液圧調整回路の構造は同じなので、一方
のみ説明する。図1に液圧調整回路11の詳細図を示
す。電気粘性流体シリンダチューブ37の両側には、作
動液体である電気粘性流体Aの流入路20が形成されて
いる。流入路20には、2つの接続口22,51が形成
されている。また、電気粘性流体Aの圧力変動を受けて
変位する変位部材であるピストン13がシリンダ12内
に摺動可能に保持されている。ピストン13の外周に
は、Oリング15が取り付けられ、電気粘性流体Aの漏
れを防止している。接続口22は、流入路20からシリ
ンダ12へのみ電気粘性流体Aを流す逆止弁16に連通
している。また、接続口51は、シリンダ12から流入
路20へのみ電気粘性流体Aを流す逆止弁17に連通し
ている。Next, the hydraulic pressure adjusting circuit 11 according to the present invention will be described. In FIG. 3, the hydraulic pressure adjusting circuit 11 is provided on both sides of the electrorheological fluid cylinder tube 37 so as to communicate with each other. Since both hydraulic pressure adjusting circuits have the same structure, only one of them will be described. FIG. 1 shows a detailed view of the hydraulic pressure adjusting circuit 11. On both sides of the electrorheological fluid cylinder tube 37, an inflow passage 20 for the electrorheological fluid A, which is a working liquid, is formed. Two connection ports 22 and 51 are formed in the inflow passage 20. A piston 13, which is a displacement member that is displaced by the pressure fluctuation of the electrorheological fluid A, is slidably held in the cylinder 12. An O-ring 15 is attached to the outer circumference of the piston 13 to prevent the electrorheological fluid A from leaking. The connection port 22 communicates with the check valve 16 that allows the electrorheological fluid A to flow only from the inflow passage 20 to the cylinder 12. Further, the connection port 51 communicates with the check valve 17 that allows the electrorheological fluid A to flow only from the cylinder 12 to the inflow passage 20.
【0015】すなわち、逆止弁16には、流入路20側
に弁座が形成され、ボール弁体18が第一バネ19によ
り、弁座に当接する方向に付勢されている。逆止弁16
は、連通口23によりシリンダ12と連通している。ま
た、逆止弁17には、シリンダ12側に弁座が形成さ
れ、ボール弁体53が第二バネ52により、弁座に当接
する方向に付勢されている。逆止弁17は、連通口54
によりシリンダ12と連通している。ピストン13は、
加圧手段である加圧バネ14により、電気粘性流体Aを
加圧する方向に付勢されている。That is, a valve seat is formed on the check valve 16 on the side of the inflow passage 20, and the ball valve body 18 is urged by the first spring 19 in the direction of contacting the valve seat. Check valve 16
Communicate with the cylinder 12 through a communication port 23. Further, the check valve 17 has a valve seat formed on the cylinder 12 side, and the ball valve element 53 is biased by the second spring 52 in a direction of abutting the valve seat. The check valve 17 has a communication port 54.
Is communicated with the cylinder 12. The piston 13
A pressure spring 14, which is a pressure means, urges the electrorheological fluid A in a direction of pressurizing it.
【0016】次に、第一逆止弁16及び第二逆止弁17
のクラッキング圧力について説明する。液圧調整回路1
1の備えるべき条件は、(1)電気粘性流体Aが発泡す
るような減圧状態を作らないこと、(2)電気粘性流体
シリンダチューブ37や電極チューブ33の接続部等で
電気粘性流体Aが漏れ出すような加圧状態にしないこ
と、(3)体積変化を急激な圧力変動に変えないこと、
の3つである。(1)の条件の減圧状態の電気粘性流体
Aの圧力をPemin とし、(2)の条件の加圧状態の電
気粘性流体Aの圧力をPemax とすると、電気粘性流体
Aの圧力Peは、Pemin≦Pe≦Pemaxである。ま
た、シリンダ12内の電気粘性流体Aの圧力をPbと
し、圧力吸収用逆止弁のクラッキング圧力をPcdと
し、補充用逆止弁のクラッキング圧力をPcsとすれ
ば、Pb−Pcs≦Pe≦Pb+Pcdである。Next, the first check valve 16 and the second check valve 17
The cracking pressure will be described. Hydraulic pressure adjustment circuit 1
The conditions 1 should include: (1) Do not create a depressurized state in which the electrorheological fluid A foams; (2) Leakage of the electrorheological fluid A at the connection portion of the electrorheological fluid cylinder tube 37 or the electrode tube 33. Do not pressurize to output, (3) Do not change volume change into sudden pressure change,
There are three. Assuming that the pressure of the electrorheological fluid A under the reduced pressure condition of (1) is Pemin and the pressure of the electrorheological fluid A under the pressurized condition of (2) is Pemax, the pressure Pe of the electrorheological fluid A is Pemin. ≦ Pe ≦ Pemax. Further, if the pressure of the electrorheological fluid A in the cylinder 12 is Pb, the cracking pressure of the pressure absorbing check valve is Pcd, and the cracking pressure of the supplementary check valve is Pcs, then Pb-Pcs≤Pe≤Pb + Pcd. Is.
【0017】経験的に、Pemin=3.0kgf/c
m2、Pemax=8.0kgf/cm2とすれば良いこと
がわかっているので、本実施の形態においては、Pb=
3.2kgf/cm2、Pcs=0.2kgf/cm2、
Pcd=4.8kgf/cm2 としている。このよう
に、第一逆止弁16のクラッキング圧力であるPcd=
4.8kgf/cm2 を、第二逆止弁17のクラッキン
グ圧力であるPcs=0.2kgf/cm2よりかなり
大きくしている。Empirically, Pemin = 3.0 kgf / c
Since it is known that m 2 and Pemax = 8.0 kgf / cm 2 , it is necessary to set Pb =
3.2 kgf / cm 2 , Pcs = 0.2 kgf / cm 2 ,
Pcd = 4.8 kgf / cm 2 . Thus, the cracking pressure of the first check valve 16 is Pcd =
The 4.8kgf / cm 2, are considerably larger than Pcs = 0.2kgf / cm 2 is a cracking pressure of the second check valve 17.
【0018】次に、上記構成を有する液圧調整回路11
の作用を説明する。その前に、液圧調整回路11の取り
付けられている図3に示すアクチュエータの作用を説明
する。例えば、第一空気ポート45に空気圧が導入され
ることにより、ピストン組立体42が空気圧シリンダ4
3内を左方向に移動する。ピストン組立体42の磁石3
9が左方向に移動することにより、空気圧シリンダ43
を介して外磁石47が磁力により吸引され、連結部材3
8が左方向に移動する。連結部材38の外磁石47が左
方向に移動することにより、電気粘性流体シリンダチュ
ーブ37を介して、ピストン組立体41の磁石39が磁
力により吸引され、ピストン組立体41が電気粘性流体
シリンダチューブ37内を左方向に移動する。ピストン
組立体41の移動により、電気粘性流体Aは、電極チュ
ーブ33内を左から右方向に移動する。Next, the hydraulic pressure adjusting circuit 11 having the above structure
The operation of will be described. Before that, the operation of the actuator shown in FIG. 3 to which the hydraulic pressure adjusting circuit 11 is attached will be described. For example, when the air pressure is introduced into the first air port 45, the piston assembly 42 is moved to the pneumatic cylinder 4
Move in 3 to the left. Magnet 3 of piston assembly 42
By moving 9 to the left, the pneumatic cylinder 43
The outer magnet 47 is attracted by the magnetic force via the connecting member 3
8 moves to the left. When the outer magnet 47 of the connecting member 38 moves to the left, the magnet 39 of the piston assembly 41 is attracted by the magnetic force through the electrorheological fluid cylinder tube 37, and the piston assembly 41 moves toward the electrorheological fluid cylinder tube 37. Move inside to the left. The movement of the piston assembly 41 causes the electrorheological fluid A to move in the electrode tube 33 from left to right.
【0019】ここで、第二電極35及び第一電極36の
間には、高圧電圧がかけられており、電気粘性流体Aの
流動抵抗は、その電圧によりコントロールされる。従っ
て、その電圧をコントロールすることにより、連結部材
38の速度を任意かつ高い応答性で制御することができ
る。連結部材38が急激に移動または停止する場合、流
入路20bにおける電気粘性流体Aの圧力が急激に高ま
って、Pemax を越える可能性がある。この場合には、
液圧調整回路11bが作用して高い圧力を吸収する。す
なわち、逆止弁16において、流入路20bにおける電
気粘性流体Aの圧力Peとシリンダ12内の圧力Pbと
の差圧が、逆止弁16のクラッキング圧力Pcdより高
くなると、ボール弁体18が上方向に移動して、電気粘
性流体Aがシリンダ12内に流入し、流入路20bにお
ける圧力を低減する。Here, a high voltage is applied between the second electrode 35 and the first electrode 36, and the flow resistance of the electrorheological fluid A is controlled by the voltage. Therefore, by controlling the voltage, the speed of the connecting member 38 can be controlled arbitrarily and with high responsiveness. When the connecting member 38 suddenly moves or stops, the pressure of the electrorheological fluid A in the inflow passage 20b may suddenly increase and exceed Pemax. In this case,
The hydraulic pressure adjusting circuit 11b acts to absorb high pressure. That is, in the check valve 16, when the differential pressure between the pressure Pe of the electrorheological fluid A in the inflow passage 20b and the pressure Pb in the cylinder 12 becomes higher than the cracking pressure Pcd of the check valve 16, the ball valve body 18 moves upward. Moving in the direction, the electrorheological fluid A flows into the cylinder 12 to reduce the pressure in the inflow passage 20b.
【0020】一方、流入路20bでの電気粘性流体Aの
圧力が急速に低下し、Pemin を下回る可能性もある。
この場合には、液圧調整回路11bが作用して圧力を補
充する。すなわち、逆止弁17において、流入路20b
における電気粘性流体Aの圧力Peとシリンダ12内の
圧力Pbとの差圧が、第二逆止弁17のクラッキング圧
力Pcsより低くなると、ボール弁体53が下方向に移
動して、シリンダ12内の電気粘性流体Aが流入路20
に流出し、流入路20bにおける圧力を高くする。連結
部材38の移動または停止が緩やかで、流入路20bに
おける電気粘性液体Aの圧力PeがPemin<Pe<P
emaxであるならば、逆止弁16、17は閉じるため電
気粘性液体Aの圧力Peの変動が即体積変動とならない
ために、スティックスリップ現象による速度の不安定は
発生しない。On the other hand, there is a possibility that the pressure of the electrorheological fluid A in the inflow passage 20b may rapidly drop and fall below Pemin.
In this case, the hydraulic pressure adjusting circuit 11b acts to replenish the pressure. That is, in the check valve 17, the inflow passage 20b
When the pressure difference between the pressure Pe of the electrorheological fluid A and the pressure Pb in the cylinder 12 becomes lower than the cracking pressure Pcs of the second check valve 17, the ball valve body 53 moves downward and the inside of the cylinder 12 moves. Electrorheological fluid A of the inflow passage 20
To increase the pressure in the inflow passage 20b. The movement or stop of the connecting member 38 is gentle, and the pressure Pe of the electrorheological liquid A in the inflow passage 20b is Pemin <Pe <P.
If it is emax, since the check valves 16 and 17 are closed, the fluctuation of the pressure Pe of the electrorheological liquid A does not become the immediate volume fluctuation, so that the instability of the speed due to the stick-slip phenomenon does not occur.
【0021】本実施の形態の液圧調整回路11を使用し
た場合の実験データを図4に示す。横軸に時間を採り、
縦軸に連結部材38の速度及び変位を採っている。スケ
ールは、図6及び図7と同じにしている。図4より明ら
かなように、変位のスティックスリップ現象はほとんど
認められない。従って、スティックスリップ現象により
発生していた速度の不安定が解消され、図にしめすよう
に、高い応答性で速度を変化させることができる。Experimental data when the hydraulic pressure adjusting circuit 11 of the present embodiment is used is shown in FIG. Taking time on the horizontal axis,
The vertical axis represents the speed and displacement of the connecting member 38. The scale is the same as in FIGS. 6 and 7. As is clear from FIG. 4, the stick-slip phenomenon of displacement is hardly recognized. Therefore, the instability of the speed generated by the stick-slip phenomenon is eliminated, and the speed can be changed with high responsiveness as shown in the figure.
【0022】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の液圧調整回路11によれば、電気粘性流体Aと接続す
る接続口22,51と、接続口22,51における電気
粘性流体Aの圧力変動を受けて変位するピストン13
と、ピストン13を電気粘性流体Aを加圧する方向に付
勢する加圧バネ14と、接続口22,51からピストン
13へ圧力を伝達する圧力伝達通路上に設けられ、接続
口22からピストン13へ電気粘性流体Aが流れるのを
許容するボール弁体18を付勢する第一バネ19からな
る逆止弁16と、ピストン13から接続口51へ電気粘
性流体Aが流れるのを許容するボール弁体53を付勢す
る第二バネ52からなる逆止弁17とを有し、第一逆止
弁16のクラッキング圧力が第二逆止弁17のクラッキ
ング圧力より大きくしているので、連結部材38が急速
に移動停止する場合に発生する過剰に高い圧力を吸収
し、また過剰に低い圧力を補うことができ、過剰に高い
圧力による装置の破損や、過剰に低い圧力によるキャビ
テーションの発生を防止するとともに、スティックスリ
ップ現象を発生しない安定なアクチュエータ動作が得ら
れる。As described in detail above, according to the hydraulic pressure adjusting circuit 11 of the present embodiment, the connection ports 22 and 51 connected to the electrorheological fluid A and the electrorheological fluid A in the connection ports 22 and 51 are connected. Piston 13 which is displaced by pressure fluctuation
And a pressure spring 14 for urging the piston 13 in a direction to pressurize the electrorheological fluid A, and a pressure transmission passage for transmitting pressure from the connection ports 22 and 51 to the piston 13. A check valve 16 including a first spring 19 for urging a ball valve body 18 that allows the electrorheological fluid A to flow to the ball valve, and a ball valve that allows the electrorheological fluid A to flow from the piston 13 to the connection port 51. The check valve 17 is composed of the second spring 52 for urging the body 53, and the cracking pressure of the first check valve 16 is higher than the cracking pressure of the second check valve 17. Can absorb the excessively high pressure that occurs when the robot rapidly stops moving, and can compensate for the excessively low pressure, resulting in damage to the device due to excessively high pressure and cavitation due to excessively low pressure. While retaining a stable actuator operation is obtained which does not generate stick-slip phenomenon.
【0023】次に、本発明の第二の実施の形態について
説明する。図2に第二の実施の形態の液圧調整回路11
の構成を示す。ここで、第一の実施の形態と同じ内容に
ついては、同じ符号を付け詳細な説明を省略する。図3
の流入路20に接続して第二シリンダ25が形成されて
いる。第二シリンダ25内には、圧力により体積を変化
させるベローズ24が取り付けられている。ベローズ2
4は、流入路20側と接続口22,51側とで、電気粘
性流体Aの流れを遮断している。逆止弁16及び逆止弁
17の構成は図1の場合と同じである。連通口23,5
4の側であるシリンダ12内には、変位部材である加圧
ベローズ55が取り付けられている。また、加圧ベロー
ズ55を電気粘性流体Aを加圧する方向に付勢する加圧
バネ14が取り付けられている。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a hydraulic pressure adjusting circuit 11 according to the second embodiment.
Is shown. Here, the same contents as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG.
The second cylinder 25 is formed so as to be connected to the inflow passage 20 of. Inside the second cylinder 25, a bellows 24 whose volume is changed by pressure is attached. Bellows 2
Reference numeral 4 denotes the inflow passage 20 side and the connection ports 22 and 51 side, and blocks the flow of the electrorheological fluid A. The check valves 16 and 17 have the same configurations as those in FIG. Communication port 23,5
A pressure bellows 55, which is a displacement member, is installed in the cylinder 12 on the No. 4 side. Further, the pressure spring 14 for urging the pressure bellows 55 in the direction of pressurizing the electrorheological fluid A is attached.
【0024】第二の実施の形態の基本的作用も第一の実
施の形態と同じなので異なる点のみ説明する。第二の実
施の形態によれば、電気粘性流体Aをベローズ24によ
り完全に遮断しているので、逆止弁16,17のボール
弁体18,53に電気粘性流体Aの分散相粒子がかみこ
んでシール不良となる可能性を防止することができる。
本実施の形態では、ベローズを使用しているが、ダイヤ
フラムを使用しても同様の効果を得ることができる。ま
た、第一の実施の形態及び第二の実施の形態において、
加圧手段として加圧バネ14を使用しているが、加圧バ
ネ14は、変位により加圧力が変化する。それを回避し
てより精度良く圧力変動を低減させるためには、加圧手
段として、空気圧を利用すると良い。空気圧を使用すれ
ば、ピストン13または加圧ベローズ55に対して常に
一定の加圧力を与えることができるからである。Since the basic operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. According to the second embodiment, since the electrorheological fluid A is completely shut off by the bellows 24, the dispersed phase particles of the electrorheological fluid A are accumulated on the ball valve bodies 18, 53 of the check valves 16, 17. It is possible to prevent the possibility of a seal failure due to inclusion.
Although a bellows is used in the present embodiment, the same effect can be obtained by using a diaphragm. In addition, in the first and second embodiments,
Although the pressure spring 14 is used as the pressure means, the pressure force of the pressure spring 14 changes due to displacement. In order to avoid this and more accurately reduce the pressure fluctuation, it is preferable to use air pressure as the pressurizing means. This is because if air pressure is used, a constant pressure can be applied to the piston 13 or the pressure bellows 55 at all times.
【0025】以上本発明の2つの実施の形態について説
明したが、本発明は、上記実施の形態に限ることなく、
色々な応用が可能である。例えば、本実施の形態では、
作動液体として電気粘性流体Aを使用しているが、作動
液体として作動油を使用し、アクチュエータとして油圧
シリンダを使用する場合でも、本発明の液圧調整回路を
利用できることは当然である。Although two embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments,
Various applications are possible. For example, in this embodiment,
Although the electrorheological fluid A is used as the working liquid, it is needless to say that the hydraulic pressure adjusting circuit of the present invention can be used even when working oil is used as the working liquid and a hydraulic cylinder is used as the actuator.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の液圧調整回路によれば、作動液体と接続する接続
口と、接続口における作動液体の圧力変動を受けて変位
する変位部材と、変位部材を作動液体を加圧する方向に
付勢する加圧手段と、接続口から変位部材へ圧力を伝達
する圧力伝達通路上に設けられ、逆方向に作動する一対
の逆止弁とを有しているので、アクチュエータで発生し
た過剰な圧力変動を吸収するため、アクチュエータの破
損やキャビテーションによる気泡の発生を防ぐことがで
きる。また圧力変動が適正な範囲である場合、一対の逆
止弁は閉じるため圧力変動が体積変動とならないためス
ティックスリップ現象が発生することがなく、アクチュ
エータの動きを不安定とすることがない。As is apparent from the above description, according to the hydraulic pressure adjusting circuit of the present invention, the connection port for connecting with the working liquid and the displacement member which is displaced by the pressure fluctuation of the working liquid at the connection port. A pressurizing means for urging the displacement member in the direction of pressurizing the working liquid, and a pair of check valves provided in the pressure transmission passage for transmitting pressure from the connection port to the displacement member and operating in the opposite directions. Since it has, the excessive pressure fluctuation generated in the actuator is absorbed, so that the damage of the actuator and the generation of bubbles due to cavitation can be prevented. Further, when the pressure fluctuation is within the proper range, the pair of check valves are closed, and therefore the pressure fluctuation does not become the volume fluctuation, so that the stick-slip phenomenon does not occur and the movement of the actuator is not unstable.
【図1】本発明の第一実施の形態の液圧調整回路11の
構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a hydraulic pressure adjusting circuit 11 according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第二実施の形態の液圧調整回路11の
構成を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a hydraulic pressure adjusting circuit 11 according to a second embodiment of the present invention.
【図3】液圧調整回路11が使用される電気粘性流体A
を利用するアクチュエータの全体構成を示す断面図であ
る。FIG. 3 is an electrorheological fluid A in which a hydraulic pressure adjusting circuit 11 is used.
It is sectional drawing which shows the whole structure of the actuator which utilizes.
【図4】本発明の液圧調整回路11の効果を示すデータ
図である。FIG. 4 is a data diagram showing an effect of the hydraulic pressure adjusting circuit 11 of the present invention.
【図5】従来の調圧回路101の構成を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional pressure adjusting circuit 101.
【図6】従来の調圧回路101を使用した場合のデータ
図である。FIG. 6 is a data diagram when a conventional pressure adjusting circuit 101 is used.
【図7】従来の調圧回路101を使用しない場合のデー
タ図である。FIG. 7 is a data diagram when the conventional pressure adjusting circuit 101 is not used.
11 液圧調整回路11 12 シリンダ12 13 ピストン13 14 加圧バネ14 16,17 逆止弁 18,53 ボール弁体 19 第一バネ 20 流入路 22,51 接続口 24 ベローズ 55 加圧ベローズ A 電気粘性流体 11 Liquid Pressure Adjusting Circuit 11 12 Cylinder 12 13 Piston 13 14 Pressurizing Spring 14 16,17 Check Valve 18,53 Ball Valve Body 19 First Spring 20 Inflow Path 22,51 Connection Port 24 Bellows 55 Pressurizing Bellows A Electroviscous fluid
Claims (7)
位する変位部材と、 前記変位部材を前記作動液体を加圧する方向に付勢する
加圧手段と、 前記接続口から前記変位部材へ圧力を伝達する圧力伝達
通路上に設けられ、逆方向に作動する一対の逆止弁とを
有することを特徴とする液圧調整回路。1. A connection port for connecting to a working liquid, a displacement member that is displaced in response to a pressure fluctuation of the working liquid at the connection port, and a pressurizing member for urging the displacement member in a direction to pressurize the working liquid. A hydraulic pressure adjusting circuit comprising: a means and a pair of check valves that are provided on a pressure transmission passage that transmits pressure from the connection port to the displacement member and that operate in opposite directions.
へ前記作動流体が流れるのを許容する第一逆止弁と、 前記一対の逆止弁のうちで前記変位部材から前記接続口
へ前記作動流体が流れるのを許容する第二逆止弁とを有
し、 前記第一逆止弁のクラッキング圧力が前記第二逆止弁の
クラッキング圧力より大きいことを特徴とする液圧調整
回路。2. The circuit according to claim 1, wherein, of the pair of check valves, a first check valve that allows the working fluid to flow from the connection port to the displacement member, and the pair of check valves are provided. And a second check valve that allows the working fluid to flow from the displacement member to the connection port of the check valve, and the cracking pressure of the first check valve is equal to that of the second check valve. A hydraulic pressure adjustment circuit characterized by a cracking pressure higher than that.
において、 前記変位部材が、前記接続口と連通するシリンダ内を摺
動可能に保持されたピストンであり、 前記圧力伝達通路が、前記接続口と前記シリンダとを連
通する連通路であること特徴とする液圧調整回路。3. The circuit according to claim 1, wherein the displacement member is a piston slidably held in a cylinder communicating with the connection port, and the pressure transmission passage is the piston. A hydraulic pressure adjusting circuit, which is a communication passage that connects the connection port and the cylinder.
において、 前記変位部材が、ダイヤフラムまたはベローズであるこ
とを特徴とする液圧調整回路。4. The hydraulic pressure adjusting circuit according to claim 1 or 2, wherein the displacement member is a diaphragm or a bellows.
または第二ベローズを有することを特徴とする液圧調整
回路。5. The hydraulic pressure adjusting circuit according to claim 4, wherein a second diaphragm or a second bellows is provided at a connection port side inlet of the pressure transmission passage.
いずれか1つにおいて、 前記作動液体が電気粘性流体であることを特徴とする液
圧調整回路。6. The hydraulic pressure adjusting circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein the working liquid is an electrorheological fluid.
いずれか1つにおいて、 前記加圧手段が空気圧であることを特徴とする液圧調整
回路。7. The hydraulic pressure adjusting circuit according to claim 1, wherein the pressurizing unit is pneumatic.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7350262A JP3048323B2 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Hydraulic pressure adjustment circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7350262A JP3048323B2 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Hydraulic pressure adjustment circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09177706A true JPH09177706A (en) | 1997-07-11 |
JP3048323B2 JP3048323B2 (en) | 2000-06-05 |
Family
ID=18409319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7350262A Expired - Fee Related JP3048323B2 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Hydraulic pressure adjustment circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3048323B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002295624A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Takeshi Ichiyanagi | Screw operated type hydraulic press device |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP7350262A patent/JP3048323B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002295624A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Takeshi Ichiyanagi | Screw operated type hydraulic press device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3048323B2 (en) | 2000-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100675113B1 (en) | Damping force adjustable hydraulic buffer | |
KR100333435B1 (en) | Damping force control type hydraulic shock absorber | |
WO2010065804A2 (en) | Fluid flow control assembly | |
JPH02168039A (en) | Moving progress-damping | |
JPH03163280A (en) | Lamination type piezoelectric body device | |
KR20000052553A (en) | Hydraulic damper of damping force adjusting type | |
WO2021174732A1 (en) | Actuating mechanism for rotary guide device and rotary guide device using same | |
JP2007533035A (en) | Asymmetric volume booster configuration for valve actuators | |
CN108506403B (en) | Large-scale hydraulic damper | |
US20180281550A1 (en) | Suspension device | |
JPH1172133A (en) | Adjustable vibration damper for power vehicle | |
JP2000309215A (en) | Suspension device | |
JPH09126139A (en) | Capacity controller for variable displacement pump | |
CN112253669A (en) | Semi-active shock absorber | |
JPH09177706A (en) | Liquid pressure regulating circuit | |
CN220015919U (en) | Electromagnetic valve device capable of avoiding air pocket influence | |
US4265272A (en) | Transient start-up eliminator for pressure piloted valve | |
JPH109327A (en) | Damping force regulating type hydraulic shock absorber | |
JPH10252804A (en) | Hydraulic shock absorber of damping force adjustment type | |
JPH10184761A (en) | Damping force adjusting type hydraulic shock absorber | |
JP2002188751A (en) | Pressure control valve | |
JP2538764Y2 (en) | Pressure control valve | |
CN116906489B (en) | Damping valve and hydraulic damper using same | |
JPH07509297A (en) | Fluid torque converter with bridging clutch | |
EP1212546A1 (en) | Control valve and hydraulic damper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |