JPH0341710B2 - - Google Patents
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- JPH0341710B2 JPH0341710B2 JP62260515A JP26051587A JPH0341710B2 JP H0341710 B2 JPH0341710 B2 JP H0341710B2 JP 62260515 A JP62260515 A JP 62260515A JP 26051587 A JP26051587 A JP 26051587A JP H0341710 B2 JPH0341710 B2 JP H0341710B2
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- spool
- output shaft
- cam
- valve body
- displacement
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電動切換弁に関し、特に、小形化およ
び軽量化が可能な電動切換弁に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric switching valve, and particularly to an electric switching valve that can be made smaller and lighter.
たとえば、シリンダ装置などの流体圧作動機器
に作用する与圧流体の制御を行う弁として、与圧
流体の配管が接続される複数のポートが軸方向に
所定の間隔で開設された筒状のスリーブの内部
に、軸方向に滑動自在な異径のスプールを位置さ
せ、このスプールの軸方向に変位によつて、複数
のポートの選択的な接続などが制御されるように
した、いわゆるスプール弁が知られている。
For example, a cylindrical sleeve with multiple ports opened at predetermined intervals in the axial direction to which pressurized fluid piping is connected is used as a valve to control pressurized fluid acting on fluid pressure operated equipment such as a cylinder device. A so-called spool valve is a so-called spool valve in which a spool of different diameters that can freely slide in the axial direction is located inside the spool, and selective connection of multiple ports can be controlled by displacing the spool in the axial direction. Are known.
ところで、このようなスプール弁の駆動手段と
しては、ソレノイドと、このソレノイドの内部軸
方向に変位自在に収容され、スプールに係止され
た可動鉄心および固定鉄心などからなる電磁石構
造を用い、ソレノイドに対する通電時に鉄心に発
生する推力によつてスプールの変位を制御する方
式が知られている。 By the way, as a drive means for such a spool valve, an electromagnetic structure consisting of a solenoid, a movable iron core and a fixed iron core that are housed in the solenoid so as to be freely displaceable in the internal axial direction and are locked to the spool is used. A method is known in which the displacement of the spool is controlled by the thrust generated in the iron core when energized.
ところが、スプール弁は、一般に作動時におけ
るスプールのストロークが大きく、一方、ソレノ
イドによつて駆動される鉄心の推力は原理上スト
ロークの2乗に反比例するため、従来のように電
磁石を用いてスプールを駆動する場合には、ソレ
ノイドを構成する導線の巻数を多くする必要があ
り、電磁石の寸法が大形化したり、消費電力が大
きくなり、この結果、電磁石が装着されるスプー
ル弁全体の寸法が必要以上に大きくなることは避
けられないという問題がある。
However, when a spool valve is operated, the stroke of the spool is generally large, and on the other hand, the thrust of the core driven by a solenoid is in principle inversely proportional to the square of the stroke. When driving, it is necessary to increase the number of turns of the conductor that makes up the solenoid, which increases the size of the electromagnet and increases power consumption.As a result, the overall size of the spool valve to which the electromagnet is attached is required. The problem is that it is unavoidable that the size becomes larger than this.
また、電磁石によるスプールの駆動において
は、たとえば復帰ばねと鉄心の協働によつて、ス
プールをストロークの一端から他端に移動させる
などの単純な動作しか実現できず、スプロールを
ストロークの任意の位置に停止させるなどの多様
な制御の実現が困難であるという問題もある。 In addition, when driving the spool with an electromagnet, for example, the return spring and the iron core work together to realize only a simple operation such as moving the spool from one end of the stroke to the other. There is also the problem that it is difficult to implement various types of control, such as stopping the system at any time.
本発明の目的は、寸法の小形化を実現すること
が可能な電動切換弁を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric switching valve that can be reduced in size.
本発明の他の目的は、多様な制御を容易に実現
することが可能な電動切換弁を提供することにあ
る。 Another object of the present invention is to provide an electric switching valve that can easily implement various controls.
本発明のさらに他の目的は、部品点数が少なく
構造が簡単で、組立作業が容易な電動切換弁を提
供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electric switching valve that has a small number of parts, has a simple structure, and is easy to assemble.
本発明の電動切換弁は、出力軸の回動角を制御
可能な電動機と、軸方向の変位によつて流体の制
御を行なう弁体と、電動機の出力軸と弁体との間
に介設され、出力軸の回動変位を直線変位に直接
変換して弁体に伝達する変位変換手段とからな
り、変位変換手段は、出力軸に係止され、当該出
力軸を通る直径が一定なカムと、弁体に係止さ
れ、出力軸を含む直径上の2カ所において常時、
カムに摺接して追従することにより直線的に変位
するカムフオロワとを含むものである。
The electric switching valve of the present invention includes an electric motor that can control the rotation angle of an output shaft, a valve body that controls fluid through axial displacement, and a valve body that is interposed between the output shaft of the electric motor and the valve body. and a displacement converting means that directly converts the rotational displacement of the output shaft into a linear displacement and transmits it to the valve body, and the displacement converting means is a cam with a constant diameter that is locked to the output shaft and passes through the output shaft. and is locked to the valve body at all times at two locations on the diameter including the output shaft.
The cam follower is linearly displaced by slidingly contacting and following the cam.
上記した手段によれば、たとえば弁体の軸方向
の移動距離が大きいスプールなどの場合でも、電
動機の出力軸におけるトルクを必要以上に大きく
する必要がなく、電動機および該電動機が装着さ
れる電動切換弁の小形化を実現することができ
る。
According to the above-mentioned means, even in the case of a spool in which the valve body moves a long distance in the axial direction, it is not necessary to increase the torque at the output shaft of the electric motor more than necessary, and the electric motor and the electric switching to which the electric motor is attached do not need to be increased more than necessary. The valve can be made smaller.
また、電動機の出力軸に固定されて回動するカ
ムと、このカムの回転変位を直線変位に変換して
弁体に伝達するカムフオロワとが、出力軸を含む
直径上の2カ所において常時接する構造であるた
め、電動機の出力軸を任意の回転角で停止させた
り微動させることで、バツクラツシなどを生じる
ことなく、弁体のストロークの任意の位置での停
止や、位置の保持、さらには出力軸の回転角度に
比例した弁体の変位などを行なわせることが可能
となり、多様な制御を容易に実現することができ
る。 In addition, the cam, which is fixed to the output shaft of the electric motor and rotates, and the cam follower, which converts the rotational displacement of this cam into linear displacement and transmits it to the valve body, are in constant contact at two points on the diameter including the output shaft. Therefore, by stopping or slightly moving the output shaft of the motor at any rotation angle, the valve body can be stopped at any position in the stroke of the valve body, maintained at any position, and even the output shaft can be adjusted without causing backlash. The valve body can be displaced in proportion to the rotation angle of the valve body, and various controls can be easily realized.
また、電動機の出力軸に固定されて回動するカ
ムと、このカムの回転変位を直線変位に変換して
弁体に伝達するカムフオロワとが、出力軸を含む
直径上の2カ所において常時接する構造であるた
め、弁体およびカムフオロワの変位方向に交差す
る方向の剪断力が、カムフオロワや弁体に作用す
ることがない。このため、当該剪断力の発生を回
避するための余分な部材をカムフオロワと弁体と
の間に介設する必要がなく、部品点数の削減によ
つて構造が簡単化されるとともに、組立作業も容
易になる。 In addition, the cam, which is fixed to the output shaft of the electric motor and rotates, and the cam follower, which converts the rotational displacement of this cam into linear displacement and transmits it to the valve body, are in constant contact at two points on the diameter including the output shaft. Therefore, shearing force in a direction intersecting the displacement direction of the valve body and cam follower does not act on the cam follower or the valve body. Therefore, there is no need to insert an extra member between the cam follower and the valve body to avoid the generation of the shearing force, and the structure is simplified by reducing the number of parts, and the assembly work is also simplified. becomes easier.
第1図は、本発明の一実施例である電動切換弁
の要部を1つの切換位置において示す断面図であ
り、第2図は前記第1図において線−で示さ
れる部分の断面図、さらに第3図は本実施例の電
動切換弁が他の切換位置に動作した状態を説明す
る断面図であり、第4図は第3図において線−
で示される部分の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the main parts of an electric switching valve according to an embodiment of the present invention at one switching position, and FIG. 2 is a sectional view of the portion indicated by the line - in FIG. Further, FIG. 3 is a sectional view illustrating a state in which the electric switching valve of this embodiment is operated to another switching position, and FIG.
FIG.
本実施例の電動切換弁1は、本体ブロツク2
と、この本体ブロツク2に接続される制御ブロツ
ク3とを備えており、本体ブロツク2の内部に
は、軸方向に円筒状のスリーブ4が挿入されてい
る。 The electric switching valve 1 of this embodiment has a main body block 2.
and a control block 3 connected to the main body block 2. Inside the main body block 2, a cylindrical sleeve 4 is inserted in the axial direction.
スリーブ4が挿入された本体ブロツク2には、
スリーブ4の軸に交差する方向に、複数のポート
IN、ポートOUT1、ポートOUT2、ポート
EXH1、ポートEXH2が穿設され、各ポートの
内端部は、スリーブ4の壁面を貫通して該スリー
ブ4の内部に連通している。 In the main body block 2 into which the sleeve 4 is inserted,
Multiple ports in the direction crossing the axis of the sleeve 4
IN, port OUT1, port OUT2, port
EXH1 and port EXH2 are bored, and the inner end of each port passes through the wall surface of the sleeve 4 and communicates with the inside of the sleeve 4.
スリーブ4の内部には、小径のスプール軸5a
と、このスプール軸5aに所定の間隔で一体に固
定され、外周部がスリーブ4の内周に滑動自在に
摺接する大径の複数の弁部5b、弁部5c、弁部
5dとからなるスプール5(弁体)が軸方向に滑
動自在に収容されており、スリーブ4の内部に
は、スプール5の複数の弁部5b,5c,5dに
よつて複数の流体室Aおよび流体室B隔成されて
いる。 Inside the sleeve 4 is a small diameter spool shaft 5a.
A spool is integrally fixed to the spool shaft 5a at predetermined intervals, and is made up of a plurality of large-diameter valve portions 5b, 5c, and 5d, the outer periphery of which slides freely on the inner periphery of the sleeve 4. 5 (valve body) is accommodated in a slidable manner in the axial direction, and inside the sleeve 4, a plurality of fluid chambers A and a fluid chamber B are separated by a plurality of valve portions 5b, 5c, and 5d of the spool 5. has been done.
スリーブ4の内周面およびスプール5の複数の
弁部5b,5c,5dの外周面は、それぞれ研磨
加工などによつて鏡面状に仕上げられているとと
もに、両者の〓間は数μm以下になるように嵌め
合わされており、スプール5の軸方向の変位が滑
らかに行われるとともに、スリーブ4の内周面と
スプール5の複数の弁部5b,5c,5dの外周
面との間〓における流体の漏洩が防止されてい
る。 The inner circumferential surface of the sleeve 4 and the outer circumferential surfaces of the plurality of valve parts 5b, 5c, and 5d of the spool 5 are each polished to a mirror-like finish, and the distance between them is several μm or less. As a result, the spool 5 can be smoothly displaced in the axial direction, and the fluid between the inner circumferential surface of the sleeve 4 and the outer circumferential surfaces of the plurality of valve parts 5b, 5c, and 5d of the spool 5 can be prevented. Leakage is prevented.
本体ブロツク2に挿入されたスリーブ4の外周
部には、該本体ブロツク2およびスリーブ4の壁
面を貫通して形成された複数のポートIN,OUT
1,OUT2,EXH1,EXH2を挟む位置に複
数のOリング6が装着されており、個々のポート
IN,OUT1,OUT2,EXH1,EXH2を流通
する流体がスリーブ4の外周と本体ブロツク2と
の〓間を通じて漏洩することが防止されている。 On the outer periphery of the sleeve 4 inserted into the main body block 2, there are a plurality of ports IN and OUT formed through the walls of the main body block 2 and the sleeve 4.
1. Multiple O-rings 6 are installed in positions that sandwich OUT2, EXH1, and EXH2, and each port
The fluid flowing through IN, OUT1, OUT2, EXH1, and EXH2 is prevented from leaking through the space between the outer periphery of the sleeve 4 and the main body block 2.
一方、制御ブロツク3の内部には、動作空間3
aが形成されており、本体ブロツク2の側から前
記スプール軸5aの一端が突出されている。 On the other hand, inside the control block 3, there is an operation space 3.
A is formed, and one end of the spool shaft 5a projects from the main body block 2 side.
さらに、制御ブロツク3の内部には、動作空間
3aに突出される出力軸7aを、スプール軸5a
の方向に直交させる姿勢で電動機7が組み込まれ
ている。 Further, inside the control block 3, an output shaft 7a protruding into the operating space 3a is provided, and a spool shaft 5a is provided.
The electric motor 7 is installed in a position perpendicular to the direction.
この電動機7は、たとえばパルスモータなどで
構成され、ケーブル7bを介して外部から指令さ
れる制御信号により、出力軸7aの回転方向およ
び回動角度などが任意に制御されるように構成さ
れている。 This electric motor 7 is composed of, for example, a pulse motor, and is configured such that the rotational direction and rotation angle of the output shaft 7a can be arbitrarily controlled by a control signal commanded from the outside via a cable 7b. .
電動機7の出力軸7aには、前記動作空間3a
に位置し、たとえば外形が楕円状を呈するカム8
(変位変換手段)が係止されており、該出力軸7
aの回動力により所望の方向に所望の角度だけ随
時回動されるように構成されている。 The output shaft 7a of the electric motor 7 has the operating space 3a.
A cam 8 having an elliptical outer shape, for example.
(displacement converting means) is locked, and the output shaft 7
It is constructed so that it can be rotated at any time by a desired angle in a desired direction by the rotational force of a.
さらに、動作空間3aの内部には、外形がコの
字型を呈し、前記スプール軸5aの一端が係止さ
れたカムフオロワ9(変位変換手段)が設けら
れ、このカムフオロワ9の、スプール5の変位方
向に対向する複数の当接部9aおよび当接部9b
の少なくとも一方がカム8の外周に摺接すること
により、該カム8の回動変位がカムフオロワ9を
介してスプール5の軸方向の直線変位に変換さ
れ、スプール軸5aを介して該スプール5が軸方
向に駆動されるものである。 Further, inside the operating space 3a, a cam follower 9 (displacement converting means) having a U-shaped outer shape and having one end of the spool shaft 5a locked is provided. A plurality of abutting portions 9a and a plurality of abutting portions 9b facing each other in the direction
By slidingly contacting the outer periphery of the cam 8, the rotational displacement of the cam 8 is converted into a linear displacement in the axial direction of the spool 5 via the cam follower 9, and the spool 5 is rotated via the spool shaft 5a. It is driven in the direction.
この場合、カム8は第7図に示されるように、
回転中心、すなわち電動機7の出力軸7aの中心
を通る直線上に、最小径aおよび最大径bをなす
非真円形状とされており、この最小径aおよび最
大径bの方向がスプール5の軸方向と平行になる
位置では、カム8の最小径aおよび最大径bの部
位がコの字形のカムフオロワ9の当接部9aおよ
び9bに同時に接するように構成されている。す
なわち、カム8の最小径aと最大径bとの和T
は、カムフオロワ9の当接部9aと9bとの間隔
にほぼ等しくなるように設定されている。最小径
aおよび最大径bの方向がスプール5の軸方向と
平行にならない任意の位置においても、カム8の
形状はカムフオロワ9の当該部9aおよび9bに
同時に接するように、出力軸7aの中心を通る径
寸法はほぼ一定でTとなる形状に構成され、カム
8の回動位置によつてスプール5の軸方向位置が
規制される。また、カム8に対するカムフオロワ
9のスプール5の軸方向以外の方向における変位
は自由になつている。 In this case, the cam 8, as shown in FIG.
It has a non-perfect circular shape with a minimum diameter a and a maximum diameter b on a straight line passing through the center of rotation, that is, the center of the output shaft 7a of the electric motor 7, and the direction of the minimum diameter a and maximum diameter b is the direction of the spool 5. At a position parallel to the axial direction, the minimum diameter a and the maximum diameter b of the cam 8 are configured to contact contact portions 9a and 9b of the U-shaped cam follower 9 at the same time. That is, the sum T of the minimum diameter a and the maximum diameter b of the cam 8
is set to be approximately equal to the distance between the contact portions 9a and 9b of the cam follower 9. Even at any position where the direction of the minimum diameter a and the maximum diameter b is not parallel to the axial direction of the spool 5, the shape of the cam 8 is such that the center of the output shaft 7a is in contact with the corresponding portions 9a and 9b of the cam follower 9 at the same time. The radial dimension of the spool 5 is approximately constant, and the spool 5 is shaped like a T, and the axial position of the spool 5 is regulated by the rotational position of the cam 8. Further, the cam follower 9 can be freely displaced with respect to the cam 8 in directions other than the axial direction of the spool 5.
さらに、カム8が上述のような輪郭寸法を有す
る非真円形状であるため、たとえば、真円の偏心
カムなどに比較して、カム8とカムフオロワ9と
の当接位置の、当該カムフオロワ9の軸心からの
ずれは最小となる。 Furthermore, since the cam 8 has a non-perfect circular shape with the above-mentioned profile dimensions, the cam follower 9 at the abutment position of the cam 8 and the cam follower 9 is more difficult to maintain than a perfect circular eccentric cam, for example. The deviation from the axis will be minimal.
スリーブ4の制御ブロツク3と反対側に開口す
る端部は本体ブロツク2に係止された蓋体10に
よつて閉止され、また、制御ブロツク3の端面に
は、動作空間3aを閉止する蓋体12が装着され
ている。必要に応じて、この蓋体10とスリーブ
4の内部に設けられたスプール5との間にばね1
1aを介設することも可能であり、この場合に
は、スプール5を制御ブロツク3の側に常時付勢
することにより、カムフオロワ9の当接部9bが
常時カム8の外周に接するように構成することが
できる。 The end of the sleeve 4 that opens on the side opposite to the control block 3 is closed by a lid 10 that is secured to the main body block 2, and a lid 10 that closes the operating space 3a is provided on the end surface of the control block 3. 12 is installed. If necessary, a spring 1 is installed between the lid 10 and the spool 5 provided inside the sleeve 4.
1a, and in this case, the spool 5 is always urged toward the control block 3 so that the contact portion 9b of the cam follower 9 is always in contact with the outer periphery of the cam 8. can do.
制御ブロツク3の端面には、端面には、動作空
間3aを閉止する蓋体12が装着されている。 A lid 12 is attached to the end face of the control block 3 to close the operating space 3a.
この蓋体12と電動機7との間には、スペーサ
13が介設されており、端部から挿入されて組み
込まれた電動機7が安定に固定されている。 A spacer 13 is interposed between the lid body 12 and the electric motor 7, and the electric motor 7 inserted from the end and incorporated is stably fixed.
また、蓋体12には、ゴムなどからなるブツシ
ユ12aが設けられており、電動機7に接続さ
れ、電力や制御信号などを伝達するケーブル7b
が該ブツシユ12aに挿通されて外部に引き出さ
れ、図示しない制御装置などに接続されている。 Further, the cover body 12 is provided with a bush 12a made of rubber or the like, and a cable 7b connected to the electric motor 7 and transmitting electric power, control signals, etc.
is inserted into the bush 12a, pulled out to the outside, and connected to a control device (not shown).
以下、本実施例の作用について説明する。 The operation of this embodiment will be explained below.
本実施例においては、電動切換弁1による制御
の一例として、シリンダ装置14の動作を制御す
る場合について説明する。 In this embodiment, as an example of control by the electric switching valve 1, a case will be described in which the operation of the cylinder device 14 is controlled.
すなわち、本体ブロツク2に介設されたポート
INは、図示しない流体圧源に接続され、複数の
ポートOUT1およびOUT2は、配管14aおよ
び14bを介してシリンダ装置14の内部にピス
トン14cによつて隔成された流体室14d、1
4eに連通されている。 In other words, the port provided in main body block 2
IN is connected to a fluid pressure source (not shown), and a plurality of ports OUT1 and OUT2 are connected to fluid chambers 14d and 14 separated by a piston 14c inside the cylinder device 14 via piping 14a and 14b.
It is connected to 4e.
また、シリンダ装置14のピストン14cには
一端がシリンダ装置14の外部に突出されたピス
トンロツド14fが接続されている。 Further, a piston rod 14f whose one end protrudes outside the cylinder device 14 is connected to the piston 14c of the cylinder device 14.
まず、ケーブル7bを介して外部から指令され
る制御信号により電動機7の出力軸7aを、第1
図および第2図に示されるように、カム8の最小
径aの部分が本体ブロツク2の側に位置されるま
で回動させると、該カム8に追随して変位するカ
ムフオロワ9とともにスプール5は制御ブロツク
3の側に最も接近する位置まで移動し、弁部5b
と5cとの間に形成された流体室Aを介してポー
トOUT2とEXH2が連通状態となり、同時に弁
部5cと5dとの間の流体室Bを介してポート
INとポートOUT1とが連通状態となる。 First, the output shaft 7a of the electric motor 7 is controlled by a control signal commanded from the outside via the cable 7b.
As shown in the figure and FIG. 2, when the cam 8 is rotated until the portion with the minimum diameter a is positioned on the side of the main body block 2, the spool 5 is moved together with the cam follower 9, which is displaced following the cam 8. Move to the position closest to the control block 3 side, and press the valve part 5b.
Ports OUT2 and EXH2 are in communication via the fluid chamber A formed between the valve parts 5c and 5c, and at the same time, the ports OUT2 and EXH2 are in communication via the fluid chamber A formed between the valve parts 5c and 5d.
IN and port OUT1 are brought into communication.
そして、図示しない流体圧源からポートINに
作用される流体圧は、スプール5の弁部5cと5
dの間の流体室B、ポートOUT1、配管14a
を介してシリンダ装置14の流体室14dに作用
し、ピストン14cにはピストンロツド14fを
内部に引き込む方向に推力が発生するとともに、
ピストン14cの移動に伴つて排除される流体室
14eの内部の流体は、配管14b、ポート
OUT2、スプール5の弁部5bと5cの間の流
体室A、ポートEXH2を通じて外部に速やかに
排出され、ピストン14cは上側のストローク端
まで駆動される。 The fluid pressure applied to the port IN from a fluid pressure source (not shown) is applied to the valve portions 5c and 5 of the spool 5.
Fluid chamber B between d, port OUT1, piping 14a
acts on the fluid chamber 14d of the cylinder device 14 through the piston 14c, and a thrust is generated in the direction of drawing the piston rod 14f into the piston 14c.
The fluid inside the fluid chamber 14e that is removed as the piston 14c moves is transferred to the piping 14b and the port.
It is quickly discharged to the outside through OUT2, the fluid chamber A between the valve parts 5b and 5c of the spool 5, and the port EXH2, and the piston 14c is driven to the upper stroke end.
次に、電動機7の出力軸7aを半回転分だけ揺
動ないし回動させ、カム8の最大径bの側を本体
ブロツク2の側に位置させると、スプール5は、
該カム8に追随して軸方向に変位するカムフオロ
ワ9の付勢力により、制御ブロツク3から遠ざか
る方向に移動され、第3図および第4図に示され
る状態となり、ポートINは流体室Aを介してポ
ートOUT2に連通され、ポートOUT1は流体室
Bを介してEXH1に連通される。 Next, when the output shaft 7a of the electric motor 7 is swung or rotated by half a rotation and the side of the maximum diameter b of the cam 8 is positioned on the side of the main body block 2, the spool 5 is
Due to the biasing force of the cam follower 9, which follows the cam 8 and is displaced in the axial direction, the cam follower 9 is moved in the direction away from the control block 3, resulting in the state shown in FIGS. The port OUT1 is communicated with the EXH1 via the fluid chamber B.
そして、シリンダ装置14の流体室14eに
は、配管14b、ポートOUT2、流体室A、ポ
ートINを介して図示しない流体圧源から与圧さ
れた流体が流入され、ピストン14cには、ピス
トンロツド14fを外部に突出させる方向に推力
が発生するとともに、流体室14dは、配管14
a、ポートOUT1、流体室B、ポートEXH1を
介して外部に開放され、ピストン14cの移動に
伴つて排除される該流体室14dの内部の流体は
速やかに外部に排出される。 Pressurized fluid flows into the fluid chamber 14e of the cylinder device 14 from a fluid pressure source (not shown) via the piping 14b, port OUT2, fluid chamber A, and port IN, and the piston rod 14f flows into the piston 14c. A thrust is generated in the direction of projecting the fluid chamber 14d to the outside, and the fluid chamber 14d
The fluid inside the fluid chamber 14d, which is opened to the outside through the port OUT1, the fluid chamber B, and the port EXH1, and is removed as the piston 14c moves, is quickly discharged to the outside.
このように、本実施例においては、電動機7の
出力軸7aの回転変位を、カム8およびカムフオ
ロワ9を介して直線的な変位に変換し、カムフオ
ロワ9に係止されたスプール5が軸方向に駆動さ
れるように構成されているため、スプール5のス
トロークが大きい場合でも、たとえば、スプール
5の駆動に電磁石を用いる場合のように、駆動に
要する推力が必要以上に大きくならず、スプール
5を駆動する電動機7の寸法を小形化することが
できる。 In this way, in this embodiment, the rotational displacement of the output shaft 7a of the electric motor 7 is converted into a linear displacement via the cam 8 and the cam follower 9, and the spool 5 locked to the cam follower 9 is moved in the axial direction. Since the spool 5 is configured to be driven, even when the stroke of the spool 5 is large, the thrust required for driving the spool 5 does not become larger than necessary, as is the case when an electromagnet is used to drive the spool 5. The size of the electric motor 7 to be driven can be reduced.
これにより、電動切換弁1の全体の寸法を小形
化することができる。 Thereby, the overall dimensions of the electric switching valve 1 can be reduced.
また、第2図、第4図および第7図に示される
ように、スプール5の行程端および工程途中にお
いて、カム8の最小径aおよび最大径bの外周部
またはカム輪部形状の外周部の2点が、コの字形
のカムフオロワ9の当接部9aおよび9bに同時
に接する状態にあるので、行程端および工程途中
におけるスプール5の位置保持動作が確実に行わ
れるとともに、スプール5の往復動作を高速に行
わせる場合でも、該スプール5などの慣性によつ
て第1図および第3図に示される行程端における
停止位置が不安になつたり振動を発生するなどの
不具合が確実に、防止される。 Further, as shown in FIGS. 2, 4, and 7, at the end of the stroke of the spool 5 and in the middle of the stroke, the outer periphery of the minimum diameter a and the maximum diameter b of the cam 8 or the outer periphery of the cam ring shape Since these two points are in contact with the contact parts 9a and 9b of the U-shaped cam follower 9 at the same time, the position of the spool 5 is reliably maintained at the end of the stroke and in the middle of the process, and the reciprocating movement of the spool 5 is Even when the spool 5 is operated at high speed, problems such as the inertia of the spool 5 and the like causing instability in the stopping position at the end of the stroke shown in FIGS. 1 and 3 and generation of vibration can be reliably prevented. Ru.
さらに、上述の動作の説明では、出力軸7aを
半回転だけ回転ないし揺動作について説明した
が、出力軸7aの回転角度や方向などに適宜調整
することで、第1図および第3図に示されるスプ
ール5の行程端の途中の圧意の位置までの停止動
作や、微動動作などを、電磁石などによる制御に
比較して、極めて容易に行なうことができる。 Furthermore, in the above description of the operation, the output shaft 7a is rotated or oscillated by a half turn, but by appropriately adjusting the rotation angle and direction of the output shaft 7a, the rotation angle and direction of the output shaft 7a can be adjusted as shown in FIGS. The stopping operation of the spool 5 to a pressure position in the middle of the stroke end, the fine movement operation, etc. can be performed extremely easily compared to control using an electromagnet or the like.
このため、たとえば、スプール5を行程の中間
の位置で停止させ、複数の弁部5b,5c,5d
によつて複数のポートOUT2、ポートIN、ポー
トOUT1を同時に閉塞し、シリンダ装置14に
おける流体室14dおよび14eに対する流体の
給排を同時に阻止して、ピストン14cを任意の
位置で固定する制御や、スプール5を工程の途中
で停止させて、複数の弁部5b,5c,5dによ
つてポートOUT2、ポートIN、ポートOUT1
の開度を加減し、シリンダ装置14の流体室14
dおよび14eに給排される流体の流量を調節す
ることによるピストン14cの移動速度の制御な
ど、多様な制御を容易に実現することができる。 For this reason, for example, the spool 5 is stopped at an intermediate position of the stroke, and the plurality of valve parts 5b, 5c, 5d
control to simultaneously close a plurality of ports OUT2, port IN, and port OUT1 to simultaneously prevent fluid supply and discharge to and from the fluid chambers 14d and 14e in the cylinder device 14, thereby fixing the piston 14c at an arbitrary position; The spool 5 is stopped in the middle of the process, and the ports OUT2, PORT IN, and OUT1 are
The opening degree of the fluid chamber 14 of the cylinder device 14 is adjusted.
Various controls such as controlling the moving speed of the piston 14c by adjusting the flow rate of the fluid supplied to and discharged from the piston 14c can be easily realized.
なお、本発明は、前記実施例になんら限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the spirit thereof.
また、前記実施例では、本体ブロツク2と制御
ブロツク3の動作空間3aとは連通しているが、
構造的にスプール軸5aにシール構造を設けて、
第5図、第6図に示されるように、本体ブロツク
2と制御ブロツク3とをスプール軸5aの貫通部
以外を閉止することによつて制御ブロツク3の動
作空間3aへの排気の流入を防止する構造も容易
に実現できる。さらに、場合によつては、ばね1
1bを介設することも可能である。 Furthermore, in the embodiment described above, the main body block 2 and the operating space 3a of the control block 3 communicate with each other, but
Structurally, a seal structure is provided on the spool shaft 5a,
As shown in FIGS. 5 and 6, exhaust gas is prevented from flowing into the operating space 3a of the control block 3 by closing the main body block 2 and the control block 3 except for the portion through which the spool shaft 5a passes. A structure that does this can also be easily realized. Furthermore, in some cases, the spring 1
It is also possible to interpose 1b.
(1) 出力軸の回動角を制御可能な電動機と、軸方
向の変位によつて流体の制御を行う弁体と、前
記電動機の前記出力軸と前記弁体との間に介設
され、前記出力軸の回動変位を直線変位に直接
変換して前記弁体に伝達する変位変換手段とか
らなり、前記変位変換手段は、前記出力軸に係
止され、当該出力軸を通る直径が一定なカム
と、前記弁体に係止され、前記出力軸を含む直
径上の2カ所において常時、前記カムに摺接し
て追従することにより直線的に変位するカムフ
オロワとを含む構造であるため、たとえば弁体
の軸方向の移動距離が大きいスプールなどの場
合でも、電動機の出力軸におけるトルクを必要
以上に大きくする必要がなく、電動機および該
電動機が装着される電動切換弁の小形化を実現
することができる。
(1) an electric motor capable of controlling the rotation angle of an output shaft; a valve body that controls fluid through axial displacement; and an electric motor interposed between the output shaft of the electric motor and the valve body; a displacement converting means for directly converting rotational displacement of the output shaft into a linear displacement and transmitting the linear displacement to the valve body, the displacement converting means being locked to the output shaft, and having a constant diameter passing through the output shaft. The structure includes a cam and a cam follower that is locked to the valve body and is linearly displaced by always slidingly contacting and following the cam at two locations on the diameter including the output shaft. To realize miniaturization of an electric motor and an electric switching valve to which the electric motor is mounted, without making it necessary to increase the torque at the output shaft of the electric motor more than necessary even in the case of a spool or the like in which the axial movement distance of the valve body is large. Can be done.
また、電動機の出力軸に固定されて回動する
カムと、このカムの回動変位を直線変位に変換
して弁体に伝達するカムフオロワとが、出力軸
を含む直径上の2カ所において常時接する構造
であるため、電動機の出力軸を任意の回動角で
停止させたり微動させることで、弁体のストロ
ークの任意の位置での停止や、位置の保持、さ
らには出力軸の回動角度に比例した弁体の変位
などを行わせることが可能であり、多様な制御
を容易に実現することができる。 In addition, the cam that is fixed to the output shaft of the electric motor and rotates, and the cam follower that converts the rotational displacement of this cam into linear displacement and transmits it to the valve body are always in contact at two points on the diameter including the output shaft. Because of its structure, by stopping or slightly moving the output shaft of the motor at any rotation angle, it is possible to stop the valve body at any position in its stroke, maintain the position, and even change the rotation angle of the output shaft. It is possible to perform proportional displacement of the valve body, and various controls can be easily realized.
さらに、電動機の出力軸に固定されて回動す
るカムと、このカムの回動変位を直線変位に変
換して弁体に伝達するカムフオロワとが、出力
軸を含む直径上の2カ所において常時接する構
造であるため、弁体およびカムフオロワの変位
方向に交差する方向の剪断力が、カムフオロワ
や弁体に作用することがない。このため、当該
剪断力の発生を回避するための余分な部材をカ
ムフオロワと弁体との間に介設する必要がな
く、部品点数の削減によつて構造が簡単化され
るとともに、組立作業も容易となる。 Furthermore, the cam, which is fixed to the output shaft of the electric motor and rotates, and the cam follower, which converts the rotational displacement of this cam into linear displacement and transmits it to the valve body, are always in contact at two points on the diameter including the output shaft. Because of this structure, shearing force in a direction intersecting the displacement direction of the valve body and cam follower does not act on the cam follower or the valve body. Therefore, there is no need to insert an extra member between the cam follower and the valve body to avoid the generation of the shearing force, and the structure is simplified by reducing the number of parts, and the assembly work is also simplified. It becomes easier.
(2) 前記(1)の結果、電動切換弁の設置に要するス
ペースが低減され、電動切換弁が組み込まれる
流体圧システム全体の小形化が可能となる。(2) As a result of (1) above, the space required for installing the electric switching valve is reduced, and the entire fluid pressure system in which the electric switching valve is incorporated can be downsized.
(3) 前記(1)の結果、電動切換弁の性能が向上し、
市場性が向上する。(3) As a result of (1) above, the performance of the electric switching valve is improved,
Marketability improves.
第1図は本発明の一実施例である電動切換弁の
要部を1つの切換位置において示す断面図、第2
図は前記第1図において線−で示される部分
の断面図、第3図は本実施例の電動切換弁の動作
を他の切換位置において示す断面図、第4図は第
3図において線−で示される部分の断面図、
第5図は制御ブロツクの動作空間への排気の流入
を防ぐ実施例の断面図、第6図は線−で示さ
れる部分の断面図、第7図は本実施例におけるカ
ムの輪部形状を示す説明図である。
1……電動切換弁、2……本体ブロツク、3…
…制御ブロツク、3a……動作空間、4……スリ
ーブ,5……スプール(弁体),5a……スプー
ル軸,5b,5c,5d……弁部、6……Oリン
グ、7……電動機、7a……出力軸、7b……ケ
ーブル、8……カム(変位変換手段)、9……カ
ムフオロワ(変位変換手段)、9a,9b……当
接部、10……蓋体、11a,11b……ばね、
12……蓋体、12a……ブツシユ、13……ス
ペーサ、14……シリンダ装置、14a,14b
……配管、14c……ピストン、14d,14e
……流体室、14f……ピストンロツド、15…
…Oリング、IN……ポート、OUT1,OUT2
……ポート、EXH1,EXH2……ポート、A,
B……流体室、a……カムの最小径、b……カム
の最大径、T……最小径と最大径の和。
FIG. 1 is a sectional view showing the main parts of an electric switching valve according to an embodiment of the present invention at one switching position;
The figure is a sectional view of the part indicated by the line - in Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view showing the operation of the electric switching valve of this embodiment at another switching position, and Fig. 4 is a sectional view of the part indicated by the line - in Fig. 3. A cross-sectional view of the part indicated by
Fig. 5 is a sectional view of an embodiment that prevents exhaust gas from flowing into the operating space of the control block, Fig. 6 is a sectional view of the portion indicated by the line -, and Fig. 7 shows the shape of the ring of the cam in this embodiment. FIG. 1...Electric switching valve, 2...Main block, 3...
...Control block, 3a...Operating space, 4...Sleeve, 5...Spool (valve body), 5a...Spool shaft, 5b, 5c, 5d...Valve section, 6...O ring, 7...Electric motor , 7a... Output shaft, 7b... Cable, 8... Cam (displacement converting means), 9... Cam follower (displacement converting means), 9a, 9b... Contact portion, 10... Lid, 11a, 11b ...spring,
12... Lid body, 12a... Bush, 13... Spacer, 14... Cylinder device, 14a, 14b
...Piping, 14c...Piston, 14d, 14e
...Fluid chamber, 14f...Piston rod, 15...
…O-ring, IN…port, OUT1, OUT2
...Port, EXH1, EXH2...Port, A,
B...Fluid chamber, a...Minimum diameter of the cam, b...Maximum diameter of the cam, T...Sum of the minimum diameter and maximum diameter.
Claims (1)
向の変位によつて流体の制御を行う弁体と、前記
電動機の前記出力軸と前記弁体との間に介設さ
れ、前記出力軸の回動変位を直線変位に直接変換
して前記弁体に伝達する変位変換手段とからな
り、前記変位変換手段は、前記出力軸に係止さ
れ、当該出力軸を通る直径が一定なカムと、前記
弁体に係止され、前記出力軸を含む直径上の2カ
所において常時、前記カムに摺接して追従するこ
とにより直線的に変位するカムフオロワとを含む
ことを特徴とする電動切換弁。1. An electric motor capable of controlling the rotation angle of an output shaft, a valve body that controls fluid by axial displacement, and an electric motor that is interposed between the output shaft of the electric motor and the valve body, and that and a displacement converter that directly converts rotational displacement of the shaft into a linear displacement and transmits the linear displacement to the valve body, and the displacement converter includes a cam having a constant diameter that is locked to the output shaft and passes through the output shaft. and a cam follower that is locked to the valve body and linearly displaced by always slidingly contacting and following the cam at two diametrical locations including the output shaft. .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26051587A JPH01105083A (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Electrically operated selector valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26051587A JPH01105083A (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Electrically operated selector valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105083A JPH01105083A (en) | 1989-04-21 |
| JPH0341710B2 true JPH0341710B2 (en) | 1991-06-24 |
Family
ID=17349035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26051587A Granted JPH01105083A (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Electrically operated selector valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01105083A (en) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294273A (en) * | 1985-06-20 | 1986-12-25 | Tokyo Keiki Co Ltd | Fluid control valve |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP26051587A patent/JPH01105083A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH01105083A (en) | 1989-04-21 |
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