專利名稱：伺服閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及伺服閥。
背景技術(shù)：
作為控制液壓或氣壓促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)的裝置而伺服閥被廣泛使用。伺服閥中作為閥體而有往復(fù)動(dòng)作的滑閥。該伺服閥中作為使滑閥動(dòng)作的機(jī)構(gòu)而例 如提案有專利文獻(xiàn)1所示那樣的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)。它是利用一對(duì)噴嘴和設(shè)置在該兩噴嘴之間的擋板來(lái)形成可變小孔，按照擋板的位 置而導(dǎo)出變化的兩噴嘴的背壓，利用該導(dǎo)出的背壓的壓力差來(lái)使滑閥動(dòng)作。該擋板的位置變化是使用由電磁線圈進(jìn)行的，但由于最近要求伺服閥小型化和高 性能化，所以有提案使用小型高速且發(fā)生力大的壓電元件(層合型壓電元件、雙壓電晶片 型壓電元件)。專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2001-8M11號(hào)公報(bào)但在利用一對(duì)噴嘴和設(shè)置在兩噴嘴之間的擋板來(lái)形成可變小孔時(shí)，為了提高滑閥 的動(dòng)作精度就需要把擋板相對(duì)兩噴嘴而分別安裝成正對(duì)的姿態(tài)或給予均勻影響的姿態(tài)。因 此，有在每安裝時(shí)擋板的位置調(diào)整難的問(wèn)題。且由于需要正確進(jìn)行擋板向兩側(cè)的移動(dòng)，所以例如在層合型壓電元件的情況下就 成為在擋板的兩側(cè)設(shè)置大的層合型壓電元件。因此，使伺服閥大型化，使擋板移動(dòng)的控制系 統(tǒng)的控制難，難于供給實(shí)用化。且在擋板的位置調(diào)整使用壓電元件時(shí)，若電極與主體(閥本體)接觸，則由于有過(guò) 電流流動(dòng)而擋板不能動(dòng)作，所以要求一定不能發(fā)生這種情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這種情況而目的在于提供一種伺服閥，使噴嘴與擋板的相對(duì)位置調(diào)整 簡(jiǎn)單，而且使閥體驅(qū)動(dòng)回路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化而能夠低成本地制造。為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的機(jī)構(gòu)。S卩，本發(fā)明一形態(tài)的伺服閥具備閥體，其能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝；第一按壓部和第 二按壓部，其利用流體壓把該閥體向相互相反方向按壓；閥體驅(qū)動(dòng)回路，其向所述第一按壓 部和所述第二按壓部供給流體并調(diào)節(jié)所供給流體的壓力而使所述閥體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所 述閥體驅(qū)動(dòng)回路把所述第一按壓部的所述流體壓維持在大致一定的大小，而且在所述第二 按壓部的流體出口部具有調(diào)節(jié)所述第二按壓部的所述流體壓的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)。由于能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝的閥體被第一按壓部和第二按壓部的流體壓向相互相 反的方向按壓，所以利用第一按壓部和第二按壓部流體壓的壓差而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。即，在第一按 壓部和第二按壓部的流體壓內(nèi)，閥體向流體壓大的按壓部的流體壓所作用的方向移動(dòng)。根據(jù)本形態(tài)，由于把第一按壓部的流體壓維持在大致一定的大小，所以通過(guò)把第 二按壓部的流體壓調(diào)整成比第一按壓部的流體壓大或小就使閥體往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
由于在第二按壓部的流體出口部具有噴嘴擋板機(jī)構(gòu)，所以通過(guò)調(diào)整設(shè)置在流體出 口部的噴嘴的前端與擋板之間的距離就能夠調(diào)節(jié)第二按壓部的流體壓力。由于能夠調(diào)整第 二按壓部的流體壓力就能夠調(diào)節(jié)第二按壓部的流體壓，所以能夠使第二按壓部的流體壓相 對(duì)大小一定的第一按壓部的流體壓而變大或變小。這樣，由于僅把噴嘴擋板機(jī)構(gòu)設(shè)置在第二按壓部的出口部，即，擋板是與一個(gè)噴嘴 相對(duì)配置，所以能夠容易進(jìn)行擋板相對(duì)噴嘴的位置調(diào)整。由此，能夠正確且短時(shí)間地進(jìn)行擋 板的設(shè)置。由于閥體驅(qū)動(dòng)回路的回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以能夠減少閥本體的加工費(fèi)。由此，能夠低成本地制造伺服閥。為了把第一按壓部維持在大致一定的壓力，例如通過(guò)在朝向第一按壓部的流體通 路設(shè)置具有恰當(dāng)面積的節(jié)流閥等來(lái)把流體的壓力維持成大致一定便可。上述形態(tài)中，也可以把所述閥體的所述第一按壓部的流體向所述閥體作用的第一 受壓面積和所述第二按壓部的流體向所述閥體作用的第二受壓面積設(shè)定成大致相同面積。第一按壓部的流體力是向第一受壓面積乘以第一按壓部的流體壓力。第二按壓部 的流體力是向第二受壓面積乘以第二按壓部的流體壓力。由于把第一受壓面積和第二受壓面積設(shè)定成大致相同面積，所以第一按壓部和第 二按壓部的流體壓的相對(duì)大小就由各自流體的壓力來(lái)決定。把第一按壓部的液體壓力選擇成由噴嘴擋板機(jī)構(gòu)調(diào)整的第二按壓部流體壓力范 圍中間部分的中間壓力的大小。由于第二按壓部的流體壓力換言之第二按壓部的流體壓能 夠變得比維持一定的第一按壓部的流體壓力換言之比第一按壓部的流體壓大或小，所以能 夠使閥體往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，按照容易調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選把第一按壓部的流體壓力選擇成與沒(méi)向噴 嘴擋板機(jī)構(gòu)施加電壓狀態(tài)的第二按壓部的流體壓力和向噴嘴擋板機(jī)構(gòu)施加最大電壓狀態(tài) 的第二按壓部的流體壓力的大致中間相等。上述形態(tài)中，也可以把所述閥體的所述第一按壓部的流體向所述閥體作用的第一 受壓面積和所述第二按壓部的流體向所述閥體作用的第二受壓面積設(shè)定成不同的面積。第一按壓部的流體力是向第一受壓面積乘以第一按壓部的流體壓力。第二按壓部 的流體力是向第二受壓面積乘以第二按壓部的流體壓力。把第一按壓部的流體壓力選擇成對(duì)于由噴嘴擋板機(jī)構(gòu)調(diào)整的第二按壓部流體壓 力范圍的中間部分的中間壓力乘以第二受壓面積/第一受壓面積的大小。由于當(dāng)?shù)诙磯?部的流體壓力比中間壓力大時(shí)，第二按壓部的流體壓比第一按壓部的流體壓大，所以閥體 向第一按壓部的方向移動(dòng)。由于當(dāng)?shù)诙磯翰康牧黧w壓力比中間壓力小時(shí)，第二按壓部的 流體壓比第一按壓部的流體壓小，所以閥體向第二按壓部的方向移動(dòng)。由于這樣把第一按壓部的流體壓力選擇成對(duì)于第二按壓部流體的中間壓力乘以 第二受壓面積/第一受壓面積的大小，所以例如在從同一供給源供給流體的情況下，當(dāng)設(shè) 定成對(duì)于供給中間壓力大小的流體壓力而乘以第一受壓面積/第二受壓面積的大小，則即 使把從供給源供給的流體原封不動(dòng)地向第一按壓部導(dǎo)入，也能夠與中間壓力成為同一壓 力。換言之，通過(guò)把向第二按壓部供給的流體的中間壓力設(shè)定成向供給的流體壓力乘以第一受壓面積/第二受壓面積的大小，就能夠把第一按壓部的流體壓力設(shè)定成所供給的 流體壓力，所以能夠不需要對(duì)向第一按壓部供給的流體壓力進(jìn)行調(diào)整的部件。由此，由于閥體驅(qū)動(dòng)回路的回路結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，所以更能夠減少閥本體的加工費(fèi)，能 夠更低成本地制造伺服閥。上述形態(tài)中，所述噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的擋板也可以利用雙壓電晶片型壓電元件來(lái)動(dòng)作。由于使用位移量比較大且低電壓就能夠驅(qū)動(dòng)的雙壓電晶片型壓電元件，所以包含 電源部分而能夠構(gòu)成小的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)。再加上雙壓電晶片型壓電元件比較便宜而能夠更 低成本地制造伺服閥。上述形態(tài)中，所述噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的擋板也可以利用層合型壓電元件來(lái)動(dòng)作。由于擋板是相對(duì)一個(gè)噴嘴來(lái)調(diào)整距離，所以使它移動(dòng)的層合型壓電元件是一個(gè)就 行。因此，與在擋板兩側(cè)分別具備大層合型壓電元件的相比而是小的結(jié)構(gòu)，所以能夠把伺服 閥比較小型化。且使擋板移動(dòng)的控制系統(tǒng)的控制也比較容易。由此，能夠提供可供實(shí)用的伺服閥。上述形態(tài)中，所述噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的擋板也可以利用轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)來(lái)動(dòng)作。通過(guò)使用有實(shí)際成績(jī)的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)而能夠構(gòu)成進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)整的伺服閥。根據(jù)本發(fā)明的伺服閥，由于把第一按壓部的壓力維持在大致一定的大小，而且在 來(lái)自第二按壓部的流體出口部具有調(diào)節(jié)所述第二按壓部的壓力的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)，所以在噴 嘴擋板機(jī)構(gòu)中能夠容易進(jìn)行擋板相對(duì)噴嘴的位置調(diào)整。由此，能夠正確且短時(shí)間地進(jìn)行擋 板的設(shè)置。由于閥體驅(qū)動(dòng)回路的回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以能夠減少閥本體的加工費(fèi)。由此，能夠低成本地制造伺服閥。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例滑閥驅(qū)動(dòng)回路的回路圖； 圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例噴嘴擋板機(jī)構(gòu)一部分的局部剖視圖； 圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施例擋板部概略結(jié)構(gòu)的剖視圖； 圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施例擋板制造過(guò)程的剖視圖； 圖5是表示本發(fā)明第一實(shí)施例擋板部制造過(guò)程的剖視圖； 圖6是表示本發(fā)明第一實(shí)施例擋板部養(yǎng)護(hù)過(guò)程的剖視圖； 圖7是表示本發(fā)明第一實(shí)施例滑閥驅(qū)動(dòng)回路其他形態(tài)的回路圖； 圖8是表示本發(fā)明第一實(shí)施例滑閥驅(qū)動(dòng)回路又其他形態(tài)的回路圖； 圖9是表示本發(fā)明第二實(shí)施例滑閥驅(qū)動(dòng)回路的回路圖； 圖10是表示本發(fā)明第二實(shí)施例噴嘴擋板機(jī)構(gòu)一部分的局部剖視圖； 圖11是圖9的X-X剖視圖； 圖12是圖9的Y-Y剖視圖13是表示本發(fā)明第二實(shí)施例滑閥驅(qū)動(dòng)回路其他形態(tài)的局部回路圖； 圖14是圖13的Z-Z剖視圖。 符號(hào)說(shuō)明
1伺服閥35 擋板71伺服閥89 第二室
3滑閥驅(qū)動(dòng)回路 5滑閥7第一室9第二室 61層合型壓電元件63轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī) 73滑閥驅(qū)動(dòng)回路 77滑閥85第一室 119擋板121層合型壓電元件
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。[第一實(shí)施例]以下，使用圖1 圖6來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施例的控制液壓促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)的伺服 閥1。圖1是表示伺服閥1的滑閥驅(qū)動(dòng)回路(閥體驅(qū)動(dòng)回路)3的回路圖。圖2是表示 噴嘴擋板機(jī)構(gòu)一部分的局部剖視圖。伺服閥1中，控制未圖示液壓促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)的滑閥(閥體)5能夠沿軸線方向移動(dòng)?；y5通過(guò)其在軸線方向的位置而具有切換向液壓促動(dòng)器的工作油供給方向的 功能?；y5在軸線方向的位置由未圖示的位置檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)。在滑閥5的兩端部具有向滑閥5側(cè)敞開(kāi)的空間即第一室(第一按壓部)7和第二 室(第二按壓部)9?；y驅(qū)動(dòng)回路3具有供給油(流體)的泵11。來(lái)自泵11的油在第一通路13和第 二通路15分岔。通過(guò)第一通路13的油向第一室7供給并返回油箱17。通過(guò)第二通路15的油向第二室9供給后被向配管19排出。向配管19排出的油 返回到油箱17。被第一室7和第二室9的油作用的滑閥5的受壓面積大致是同一面積。第一室7 和第二室9的油向滑閥5作用的流體壓的壓差與液壓力的壓差是正比。 第一通路13在第一室7的上游側(cè)具有第一節(jié)流閥21，在第一室7的下游側(cè)具有調(diào) 壓節(jié)流閥23。第一節(jié)流閥21例如是小孔，規(guī)定向第一室7供給的油的壓力。向第一室7供給的 液壓力P1例如是從泵11泵出的油的壓力I3S的大致一半。調(diào)壓節(jié)流閥23的開(kāi)口面積可變，調(diào)整第一室7液壓力的大小。第二通路15在第二室9的上游側(cè)具有第二節(jié)流閥25，在下游端具有噴嘴擋板機(jī)構(gòu) 27。第二節(jié)流閥25例如是小孔，其開(kāi)口面積與第一節(jié)流閥21的是同樣的大小。噴嘴 擋板機(jī)構(gòu)27具備被安裝在第二通路15下游端的噴嘴29、與噴嘴四的開(kāi)口部33相對(duì)設(shè) 置而構(gòu)成節(jié)流閥的擋板部31。噴嘴四是節(jié)流機(jī)構(gòu)，其開(kāi)口部33的開(kāi)口面積由于在原點(diǎn)位 置(向擋板35不施加電壓的狀態(tài))與調(diào)壓節(jié)流閥23的開(kāi)口面積相等，所以第二室9的液 壓力與第一室7的液壓力相等。當(dāng)擋板35從原點(diǎn)位置是從噴嘴四離開(kāi)而開(kāi)口部33的面積變大時(shí)，第二室9的液 壓力比第一室7的液壓力小。相反，當(dāng)擋板35從原點(diǎn)位置是向噴嘴四靠近而開(kāi)口部33的面積變小時(shí)，第二室9的液壓力比第一室7的液壓力大。因此，原點(diǎn)位置的第二室9的液壓力是由噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27進(jìn)行調(diào)整的范圍的位于 中間部分的中間壓力。圖3是擋板部31概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。擋板部31具備擋板35和保持擋板35的殼體37。殼體37是金屬制，是一面敞開(kāi) 的中空長(zhǎng)方體形狀。擋板35是在金屬板39的兩面粘貼有兩片板狀壓電元件41、43的結(jié)構(gòu)，S卩，由雙壓 電晶片型壓電元件構(gòu)成。在金屬板39、壓電元件41、43的一端部安裝有電線45。金屬板39被接地，壓電元 件41被施加正電壓，壓電元件43被施加負(fù)電壓。把擋板35的一端部插入殼體37的內(nèi)部空間，與電線45 —起被粘接材料47固定 在殼體37。粘接材料47是具有電絕緣性的樹(shù)脂，例如能夠使用環(huán)氧樹(shù)脂等模制劑。由擋板35和噴嘴四的前端外周端49形成的圓筒側(cè)面積成為噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的 節(jié)流量。該側(cè)面積與開(kāi)口部33的開(kāi)口面積相等的位置就是噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27發(fā)揮節(jié)流功能 的界限位置。即，擋板35比該位置是從噴嘴四離開(kāi)，則節(jié)流效果比噴嘴四的節(jié)流效果小， 所以噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27沒(méi)有發(fā)揮節(jié)流功能。把擋板35設(shè)置在該界限位置與擋板35和噴嘴四接觸位置的中間位置，把該位置 作為中心而在界限位置與擋板35和噴嘴四接觸位置之間進(jìn)行位移。以下，按照?qǐng)D4 圖6來(lái)說(shuō)明該擋板部31的組裝方法。首先，在金屬板39的兩面粘貼板狀的壓電元件41、43。接著，例如利用焊料而在金屬板39和壓電元件41、43的一端接合電線45。接著，如圖4所示，把金屬板39和壓電元件41、43與電線45的接點(diǎn)周邊部分利用 粘接材料47固定，形成擋板35。這時(shí)，由于粘接材料47的量少而不會(huì)引起使電線45變形等情況。即，不會(huì)變形成 為接點(diǎn)脫離而電線45與殼體接觸的形態(tài)。在該粘接材料47固化后，來(lái)測(cè)定電路的絕緣電阻，確認(rèn)被可靠絕緣。接著，如圖5所示，把該擋板35組裝到殼體37的規(guī)定位置，向殼體37的內(nèi)部空間 注入粘接材料47。雖然由于該粘接材料47的注入而擋板35被作用有大的力，但由于金屬板39和壓 電元件41、43與電線45的接點(diǎn)被先固化的粘接材料47所保護(hù)，所以它們不會(huì)脫離。且由 于電線45的可動(dòng)部分也不長(zhǎng)，所以不會(huì)變形大到與殼體37接觸的程度。在圖5的狀態(tài)下為了使追加的粘接材料47固化而進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。由于這時(shí)使殼體37的前端面51與擋板35的面正交是重要的，所以也可以如圖6 所示那樣設(shè)置保持正交狀態(tài)的第一夾具53和第二夾具55來(lái)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。第一夾具53具有截面矩形的通孔57。在通孔57的一端部設(shè)置有能夠使殼體37 的前端面51與通孔正交配置的擴(kuò)大部。第二夾具55被形成能夠把一端側(cè)向通孔57插入。在第二夾具55設(shè)置有能夠插 入擋板；35的通孔59。通孔57與通孔59的上下方向中心位置一致。
從擋板35側(cè)把殼體37向通孔57插入而嵌入在擴(kuò)大部。接著，把第二夾具55從 通孔57的相反側(cè)插入，使擋板35的前端部插入通孔59。于是，殼體37的前端面51與擋板 35的面成為正交。當(dāng)在該狀態(tài)下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，則粘接材料47固化，擋板35以殼體37的前端面51與擋 板35的面正交形態(tài)被固定在殼體37。另外，也可以在由第一夾具53和第二夾具55保持擋板部31的狀態(tài)下來(lái)注入粘接 材料47。說(shuō)明以上結(jié)構(gòu)的滑閥驅(qū)動(dòng)回路3的動(dòng)作。如果使泵11動(dòng)作而供給油，則供給的油被分流而向第一通路13和第二通路15流 入。向第一通路13流入的油被第一節(jié)流閥21減壓，向第一室7流入且通過(guò)調(diào)壓節(jié)流閥23 返回到油箱17。向第二通路15流入的油被第二節(jié)流閥25減壓而向第二室9流入。油從第二室9 通過(guò)噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27而向配管19排出，從配管19返回到油箱17。這時(shí)，如果擋板35位于原點(diǎn)，則由于開(kāi)口部33的開(kāi)口面積與調(diào)壓節(jié)流閥23的開(kāi) 口面積相等，所以第二室9的壓力與第一室7的壓力相同，第一室7與第二室9之間壓差是 0。在該壓差是0的狀態(tài)下，滑閥5成為停止?fàn)顟B(tài)。如果向擋板35施加+(_)電壓，則擋板35向噴嘴四側(cè)位移，由擋板35和噴嘴四 的前端外周端49形成的圓筒側(cè)面積即噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的節(jié)流量變成比調(diào)壓節(jié)流閥23小。如果噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的節(jié)流量小，則由于噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的節(jié)流效果比噴嘴四 本身的大，所以第二室9的壓力比第一室7的大，在第一室7與第二室9之間產(chǎn)生壓差。利 用該壓差，滑閥5向第一室7側(cè)移動(dòng)。如果向擋板35施加-(+)電壓，則擋板35向從噴嘴四離開(kāi)的方向位移，由擋板35 和噴嘴四的前端外周端49形成的圓筒側(cè)面積，即，噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的節(jié)流量變成比調(diào)壓 節(jié)流閥23大。如果噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的節(jié)流量比調(diào)壓節(jié)流閥23大，則第二室9的壓力比第一室 7的小，在第一室7與第二室9之間產(chǎn)生壓差。利用該壓差而滑閥5向第二室9側(cè)移動(dòng)。這樣，由于把向第一室7供給的油的壓力維持在大致一定的大小，所以通過(guò)使用 噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27而把第二室9的壓力調(diào)整成比第一室7的壓力大或小就使滑閥5往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于僅把該噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27設(shè)置在第二通路15的端部即第二室9的出口部，所 以擋板35是與一個(gè)噴嘴四相對(duì)設(shè)置。因此，能夠容易進(jìn)行擋板35相對(duì)噴嘴四的位置調(diào) 整，由此而能夠正確且短時(shí)間地進(jìn)行擋板部31的設(shè)置。由于滑閥驅(qū)動(dòng)回路3的回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以能夠減少閥本體的加工費(fèi)。由此，能夠低成本地制造伺服閥1。由于作為擋板35而使用位移量比較大且低電壓就能夠驅(qū)動(dòng)的雙壓電晶片型壓電 元件，所以包含電源部分而能夠構(gòu)成小的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27。再加上雙壓電晶片型壓電元件 比較便宜而能夠更低成本地制造伺服閥1。如圖7所示，噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的擋板35也可以利用層合型壓電元件61來(lái)動(dòng)作。由于擋板35是相對(duì)一個(gè)噴嘴四來(lái)調(diào)整距離，所以使它移動(dòng)的層合型壓電元件61是一個(gè)就行。因此，與在擋板35兩側(cè)分別具備大的層合型壓電元件61的相比，能夠是減小的結(jié) 構(gòu)，所以能夠把伺服閥1比較小型化。且使擋板35移動(dòng)的控制系統(tǒng)的控制也比較容易。由此，使用層合型壓電元件61也能夠提供可供實(shí)用的伺服閥1。另外，如圖8所示，噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的擋板35也可以利用進(jìn)行線性動(dòng)作的轉(zhuǎn)矩電 動(dòng)機(jī)63來(lái)動(dòng)作。這樣，通過(guò)使用有實(shí)際成績(jī)的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)63而能夠構(gòu)成可進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)整的伺服 閥1。[第二實(shí)施例]使用圖9 圖12來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例的控制液壓促動(dòng)器(圖示省略)的驅(qū) 動(dòng)的伺服閥71。圖9是表示伺服閥71的滑閥驅(qū)動(dòng)回路(閥體驅(qū)動(dòng)回路)73的回路圖。圖10是表 示噴嘴擋板機(jī)構(gòu)一部分的局部剖視圖。圖11是圖9的X-X剖視圖。圖12是圖9的Y-Y剖 視圖。伺服閥71具備在內(nèi)部具有空間的主體75和在主體75的內(nèi)部空間能夠沿軸線方 向移動(dòng)配置的滑閥(閥體)77?；y77具備成為滑動(dòng)面且具有大致相同徑的多個(gè)凸臺(tái)部79。通過(guò)滑閥77沿軸線 方向移動(dòng)，這些凸臺(tái)部79在軸線方向的位置就移動(dòng)。這些凸臺(tái)部79利用在軸線方向的位 置的不同，而具有切換向未圖示液壓促動(dòng)器的工作油供給方向的功能。在設(shè)置于滑閥77 —端部的凸臺(tái)部79a設(shè)置有向外側(cè)突出設(shè)置的第一桿體81。第 一桿體81把其動(dòng)作向差動(dòng)變壓器83傳遞。差動(dòng)變壓器83檢測(cè)滑閥77在軸線方向的位置。在凸臺(tái)部79a的外側(cè)把第一桿體81包圍地形成有第一室(第一按壓部)85。在設(shè)置于滑閥77另一端部的凸臺(tái)部79b設(shè)置有向外側(cè)突出設(shè)置的第二桿體87。 在凸臺(tái)部79b的外側(cè)把第二桿體87包圍地形成有第二室(第二按壓部)89?；y驅(qū)動(dòng)回路73具有通過(guò)主通路93供給油的泵91。在主通路93設(shè)置有調(diào)壓閥 95，以供給大致一定壓力的油。主通路93在第一通路97和第二通路99被分岔。通過(guò)第一通路97的油向第一室 85供給并經(jīng)由配管101通過(guò)返回通路103返回油箱105。把主通路93供給的油原封不動(dòng) 地向第一室85供給。該供給的液壓力是泵91泵出的壓力1^。通過(guò)第二通路99的油向第二室89供給后經(jīng)由配管107通過(guò)返回通路103返回油 箱 105。由于第一桿體81貫通第一室85，所以凸臺(tái)部79a從向第一室85供給的油接受壓 力的第一受壓面積Al如圖11所示那樣，是從凸臺(tái)部79a的面積減去第一桿體81截面面積 的大小。由于第二桿體87貫通第二室89，所以凸臺(tái)部79b從向第二室89供給的油接受壓 力的第二受壓面積A2如圖12所示那樣，是從凸臺(tái)部79b的面積減去第二桿體87截面面積 的大小。本實(shí)施例使第一受壓面積Al是第二受壓面積A2的大致一半大小地來(lái)設(shè)定第一桿體81和第二桿體87的大小。第一受壓面積Al和第二受壓面積A2的面積比并不限定于此。第二通路99在第二室89的上游側(cè)具有例如由小孔構(gòu)成的入口節(jié)流閥109。在配 管107具有噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111。噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111具備被安裝在配管107的噴嘴113和與噴嘴113的開(kāi)口部115 相對(duì)設(shè)置而構(gòu)成節(jié)流閥的擋板部117。擋板部117具備擋板119和使擋板35動(dòng)作的層合有多個(gè)壓電元件的層合型壓電 元件121。由擋板119和噴嘴113的前端外周端123形成的圓筒側(cè)面積成為噴嘴擋板機(jī)構(gòu) 111的節(jié)流量。該側(cè)面積與開(kāi)口部115的開(kāi)口面積相等的位置(圖10的狀態(tài))就是噴嘴擋板機(jī) 構(gòu)111發(fā)揮節(jié)流功能的界限位置。即，如果擋板119從該該位置更加離開(kāi)噴嘴113，則節(jié)流 效果比噴嘴113的節(jié)流效果小，所以噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111沒(méi)有發(fā)揮節(jié)流功能。把擋板119設(shè)置在該界限位置與擋板119和噴嘴113接觸位置的中間位置，把該 位置作為中心(原點(diǎn))，而在界限位置與擋板119和噴嘴113接觸位置之間，即調(diào)整范圍C 之間進(jìn)行位移。本實(shí)施例中，在擋板119處于原點(diǎn)位置時(shí)，使第一室85的液壓力Pl與泵91供給 的壓力I^s大致相同大小地來(lái)設(shè)定噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的各種要素。說(shuō)明以上結(jié)構(gòu)的滑閥驅(qū)動(dòng)回路73的動(dòng)作。當(dāng)使泵91動(dòng)作時(shí)，從油箱105通過(guò)主通路93而供給油。該供給的油的壓力I^s利 用調(diào)壓閥95而維持成大致一定。沿主流路93流動(dòng)的油被分岔而向第一通路97和第二通路99流入。向第一通路97流入的油原封不動(dòng)地向第一室85流入并通過(guò)配管101和返回通路 103返回到油箱105。向第二通路99流入的油被入口節(jié)流閥109減壓而向第二室89流入。油從第二室 89向配管107排出，并通過(guò)噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111而從返回通路103返回到油箱17。這時(shí)，當(dāng)擋板119位于原點(diǎn)時(shí)，第一室85的液壓力Pl與泵91供給的壓力I3S大致 相同，即Pl = 1^。第一室85的油作用在凸臺(tái)部79a的力(流體壓)Fl成為Fl = Al ΧΜ。另一方面，第二室89的液壓力P2是泵91供給的壓力I^s的大致一半，即P2 = 1^/2。第二室89的油作用在凸臺(tái)部79b的力(流體壓)F2成為F2 = Α2ΧΙ^/2。由于 Α2 = 2ΧΑ1，所以力 F2 = 2ΧΑ1ΧΙ^/2 = AlXI^s。由于成為力 Fl 與力 F2 是相同大小，所以兩者的壓差是0。在該壓差是0的狀態(tài)下，滑閥77是停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)向?qū)雍闲蛪弘娫?21施加電壓，則擋板119向噴嘴113側(cè)位移，由擋板119和 噴嘴113的前端外周端123形成的圓筒側(cè)面積，即，噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的節(jié)流量變成比處于 原點(diǎn)位置時(shí)小。當(dāng)噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的節(jié)流量變小，則由于噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的節(jié)流效果變大，所 以成為第二室89的液壓力P2比I^s/2大。由于如果壓力P2變大，則第二室89的油作用在凸臺(tái)部79b的力F2就變大，所以 成為力F2比大小一定的第一室85的力Fl大。
由于該壓差而滑閥77向第一室85側(cè)移動(dòng)。如果向?qū)雍闲蛪弘娫?21施加反向電壓，并且使處于原點(diǎn)位置的擋板119向從 噴嘴113離開(kāi)的方向位移，則由擋板119和噴嘴113的前端外周端123形成的圓筒側(cè)面積， 即，噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的節(jié)流量變成比處于原點(diǎn)位置時(shí)大。如果噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的節(jié)流量變大，則由于噴嘴擋板機(jī)構(gòu)27的節(jié)流效果變小， 所以成為第二室89的液壓力P2比I^s/2小。由于當(dāng)壓力P2變小則第二室89的油作用在凸臺(tái)部79b的力F2就變小，所以成為 力F2比大小一定的第一室85的力Fl小。由于該壓差而滑閥77向第二室89側(cè)移動(dòng)。這樣，由于把向第一室85供給的油的壓力，即，向凸臺(tái)部79a作用的力Fl維持在 大致一定的大小，所以通過(guò)使用噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111而來(lái)調(diào)整第二室89的壓力就使滑閥77
往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于僅把該噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111設(shè)置在配管107即第二室89的出口部，所以擋板 119僅是與一個(gè)噴嘴113相對(duì)設(shè)置。因此，能夠容易進(jìn)行擋板119相對(duì)噴嘴113的位置調(diào)整，由此而能夠正確且短時(shí)間 地進(jìn)行擋板部117的設(shè)置。由于滑閥驅(qū)動(dòng)回路73的回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以能夠減少閥本體的加工費(fèi)。由此，能夠低成本地制造伺服閥71。由于把從泵91向第一室85供給的油原封不動(dòng)地供給，換言之是把第一實(shí)施例的 第一節(jié)流閥21和調(diào)壓節(jié)流閥23省略，所以能夠把閥體驅(qū)動(dòng)回路73的回路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單 化。由于不需要調(diào)壓節(jié)流閥23，所以能夠抑制調(diào)整成本。由此，能夠更加減少伺服閥71本體的加工費(fèi)，能夠更低成本地制造伺服閥71。由于若像第一實(shí)施例那樣使用第一節(jié)流閥21和調(diào)壓節(jié)流閥23，則被第一節(jié)流閥 21和調(diào)壓節(jié)流閥23所隔離，所以到包含第一室85的第一節(jié)流閥21和調(diào)壓節(jié)流閥23的空 間就構(gòu)成大的容積室。因此，該空間內(nèi)的油的彈性常數(shù)變大，容易產(chǎn)生共振。而本實(shí)施例 沒(méi)有使用第一節(jié)流閥21和調(diào)壓節(jié)流閥23，所以能夠避免共振，能夠謀求提高高頻驅(qū)動(dòng)的精 度。另外，本實(shí)施例中噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111的擋板119是利用層合型壓電元件121來(lái)動(dòng) 作，但并不限定于此。例如也可以使用在第一實(shí)施例所使用的低電壓就能夠驅(qū)動(dòng)的雙壓電晶片型壓電 元件。這樣，包含電源部分而能夠構(gòu)成小的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)111。再加上雙壓電晶片型壓電元 件比較便宜而能夠更低成本地制造伺服閥71。例如也可以利用進(jìn)行線性動(dòng)作的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)來(lái)動(dòng)作。這樣，通過(guò)使用有實(shí)際成績(jī)的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)而能夠構(gòu)成可進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)整的伺服閥 71。本實(shí)施例中通過(guò)第一桿體81和第二桿體87的截面面積大小來(lái)調(diào)整第一受壓面積 Al和第二受壓面積A2，但并不限定于此。例如也可以如圖13和圖14所示那樣，把第一桿體81和第二桿體87的截面面積 大小設(shè)定成相同，而是調(diào)整凸臺(tái)部79a和凸臺(tái)部79b的面積。
本實(shí)施例中第一受壓面積Al是第二受壓面積A2的大致一半，但第一受壓面積Al 與第二受壓面積A2的比率并不限定于此。即，只要使第一室85的液壓力對(duì)擋板119位于原點(diǎn)時(shí)的第二室89的液壓力乘以 第二受壓面積A2/第一受壓面積Al的大小那樣地，來(lái)選定各壓力以及第一受壓面積Al和 第二受壓面積A2的大小便可。本發(fā)明并不限定于以上說(shuō)明的各實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明旨趣的范圍也可以進(jìn)行 各種變形。
權(quán)利要求
1.一種伺服閥，具備閥體，其能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝；第一按壓部和第二按壓部，其利 用流體壓把該閥體向相互相反方向按壓；閥體驅(qū)動(dòng)回路，其向所述第一按壓部和所述第二 按壓部供給流體并調(diào)節(jié)所供給的流體的壓力而使所述閥體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所述閥體驅(qū)動(dòng)回路把所述第一按壓部的所述流體壓維持在大致一定的大小，而且在所 述第二按壓部的流體出口部具有調(diào)節(jié)所述第二按壓部的所述流體壓的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的伺服閥，其中，把所述閥體的所述第一按壓部的流體向所述閥 體作用的第一受壓面積和所述第二按壓部的流體向所述閥體作用的第二受壓面積設(shè)定成 大致相同面積。
3.如權(quán)利要求1所述的伺服閥，其中，把所述閥體的所述第一按壓部的流體向所述閥 體作用的第一受壓面積和所述第二按壓部的流體向所述閥體作用的第二受壓面積設(shè)定成 不同的面積。
4.如權(quán)利要求1到權(quán)利要求3任一項(xiàng)所述的伺服閥，其中，所述噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的擋板利 用雙壓電晶片型壓電元件來(lái)動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求1到權(quán)利要求3任一項(xiàng)所述的伺服閥，其中，所述噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的擋板利 用層合型壓電元件來(lái)動(dòng)作。
6.如權(quán)利要求1到權(quán)利要求3任一項(xiàng)所述的伺服閥，其中，所述噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的擋板利 用轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)來(lái)動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種伺服閥，其使噴嘴與擋板的相對(duì)位置調(diào)整簡(jiǎn)單，而且使閥體驅(qū)動(dòng)回路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化而能夠低成本地制造。本發(fā)明的伺服閥(1)具備能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝的滑閥(5)、利用流體壓把滑閥(5)向相互相反方向按壓的第一室(7)和第二室(9)、向第一室(7)和第二室(9)供給油并調(diào)節(jié)所供給的油切板的壓力，而使滑閥(5)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑閥驅(qū)動(dòng)回路(3)，其中，滑閥驅(qū)動(dòng)回路(3)把第一室(7)的流體壓維持在大致一定的大小，而且在第二室(9)的油出口部具有調(diào)節(jié)第二室(9)流體壓的噴嘴擋板機(jī)構(gòu)(27)。
文檔編號(hào)F15B13/043GK102112754SQ200980130158
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者久家誠(chéng), 內(nèi)田滿哉, 大串泰斗, 林利和, 湯下篤, 鶴谷身延 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社