(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧機器を作動するために該油圧機器と油圧給排源との間に複数並列に配設されたサーボバルブの零調装置において、前記油圧機器とサーボバルブとの間の油圧給排路に介装されて該油圧給排路を断接する切換弁と、該切換弁とサーボバルブとの間の油圧給排路に装着されて該油圧給排路の差圧を検出する差圧検出器と、該差圧検出器の検出結果に基づいて前記サーボバルブの零調部を制御する零調手段とを具え、前記切換弁により油圧給排路の全てを断状態として、前記零調手段により前記サーボバルブの零調部を制御することを特徴とするサーボバルブの零調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の零調装置において、前記差圧検出器の検出結果を表示する表示器を具え、前記表示器に表示された差圧により前記サーボバルブの零調部を手動で調整することを特徴とするサーボバルブの零調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の零調装置において、前記切換弁は、油圧給排路の略垂直方向に延設し、かつ回転自在に支持される切換弁本体を具え、該切換弁本体は油圧給排路の延設方向に開口する油を通す連通孔を有し、前記切換弁は前記切換弁本体の回転により油圧給排路を断接することを特徴とするサーボバルブの零調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型振動試験装置電気・油圧式加振機や自動車衝突試験機などにおいて使用されるサーボバルブの零調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に従来のサーボバルブの零調装置の概略構成を示す。
【０００３】
図６に示すように、マニホールド３０１には一対のサーボバルブ１０１，２０１が並列に設けられている。このサーボバルブ１０１，２０１は可動軸１０２，２０２に４つのスプール１０３，２０３が一体に形成されると共に、軸端部にスプール駆動部１０４，２０４及びサーボバルブ零調部１０５，２０５が装着されて構成されている。そして、この各サーボバルブ１０１，２０１には図示しない油圧源からの油圧供給路１０６，２０６（ＰＳ  ）が接続されると共に、油圧戻り路１０７，２０７（Ｒ）が接続されている。また、サーボバルブ１０１の制御ポートＣ１  ，Ｃ２  には油圧給排路１０８，１０９が接続される一方、サーボバルブ２０１の制御ポートＣ１  ，Ｃ２  には油圧給排路２０８，２０９が接続され、油圧給排路１０８と油圧給排路２０８が油圧給排路３０２として合流し、油圧給排路１０９と油圧給排路２０９が油圧給排路３０３として合流している。
【０００４】
この油圧給排路３０２は加振機３０４の給排ポートＰ１  に接続され、油圧給排路３０３は給排ポートＰ２  に接続されており、各油圧給排路３０２，３０３の差圧を検出する差圧検出器３０５が設けられている。また、加振機３０４には変位検出器３０６が装着され、この変位検出器３０６はサーボ系制御装置３０７に検出結果を出力するようになっており、このサーボ系制御装置３０７は入力される指令値とこの変位検出器３０６からの加振機変位信号に基づいてサーボバルブ１０１，２０１のスプール駆動部１０４，２０４を駆動制御可能となっている。
【０００５】
このように加振機３０４において、大出力、高応答性の要求に対応するために複数（本実施例では２つ）のサーボバルブ１０１，２０１を並列に使用している。ところで、このように並列に使用されたサーボバルブ１０１，２０１にあっては、零調整を行う必要がある。この零調整とは、使用油圧に昇圧した状態で、スプールを機械的な零位置まで移動して設定する操作である。
【０００６】
一般に、サーボバルブは圧力が取付姿勢などによって単体で零調整が行われても、「零」がずれることがあり、また、使用することにより「零」がずれることもある。そのため、サーボバルブを使用した装置の納入時には、定期点検時などに零調整を行っている。特に、大出力、高応答の加振機を多数同時に駆動する場合、その駆動に必要なエネルギが莫大となるため、アキュムレータなどに蓄圧した油圧源方式をとることが多い。また、この加振機の出力波形歪を小さくするため、サーボバルブのスプールを「零ラップ」にしたものを使用している。そのため、スプールの零調整が正しくできていないと、不要な漏れが発生し、蓄圧していたエネルギだけでは不足してしまう虞がある。
【０００７】
例えば、従来のサーボバルブの零調装置において、図６に示すように、サーボ系制御装置３０７に入力する指令値信号が「零」で、変位検出器３０６からの加振機変位信号も「零」であって、サーボバルブ１０１，２０１のスプール駆動部１０４，２０４に駆動制御信号として「零」が入力されたときでも、Ｘ軸方向にスプール１０３が＋Δｘ、スプール２０３が−Δｘだけ機械的にずれていれば、漏れは発生するが、加振機３０４は静止状態を保っている。
【０００８】
このような構造から、従来のサーボバルブの零調装置において、零調整は制御系も含めた状態で加振機３０４の給排ポートＰ１  ，Ｐ２  の差圧を差圧検出器３０５にょって検出し、この検出結果が零になるようにサーボバルブ零調部１０５，２０５によって調整している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のサーボバルブの零調装置にあっては、零調整は、制御系を閉じた状態で行っているので、スプール１０３，２０３の機械的に「零」位置にあるかどうか確認することはできない。また、各サーボバルブ１０１，２０１同士は油圧回路によって接続状態にあるため、お互いに影響をおよぼしあうことによって調整に時間がかかってしまうという問題がある。更に、複数のサーボバルブ１０１，２０１を同時に零調整することは困難であり、作業者が熟練者でなければできず、一人の作業者にかかる負担が増加して重労働となってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題を解決するものであって、零調整作業の確実性及び迅速性、作業性の向上を図ったサーボバルブの零調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための第１の発明に係るサーボバルブの零調装置は、油圧機器を作動するために該油圧機器と油圧給排源との間に複数並列に配設されたサーボバルブの零調装置において、前記油圧機器とサーボバルブとの間の油圧給排路に介装されて該油圧給排路を断接する切換弁と、該切換弁とサーボバルブとの間の油圧給排路に装着されて該油圧給排路の差圧を検出する差圧検出器と、該差圧検出器の検出結果に基づいて前記サーボバルブの零調部を制御する零調手段とを具え、前記切換弁により油圧給排路の全てを断状態として、前記零調手段により前記サーボバルブの零調部を制御することを特徴とするものである。
また、上述の目的を達成するための第２の発明に係るサーボバルブの零調装置は、第１の発明に係る零調装置において、前記差圧検出器の検出結果を表示する表示器を具え、前記表示器に表示された差圧により前記サーボバルブの零調部を手動で調整することを特徴とするものである。
更に、上述の目的を達成するための第３の発明に係るサーボバルブの零調装置は、第１または２の発明に係る零調装置において、前記切換弁は、油圧給排路の略垂直方向に延設し、かつ回転自在に支持される切換弁本体を具え、該切換弁本体は油圧給排路の延設方向に開口する油を通す連通孔を有し、前記切換弁は前記切換弁本体の回転により油圧給排路を断接することを特徴とするものである。
【００１２】
従って、複数並設されたサーボバルブの零調整を行う場合、切換弁によって油圧給排路を断絶状態とすることで、油圧機器に対してサーボバルブが孤立した状態となり、差圧検出器がサーボバルブからの油圧給排路の差圧を検出しながら、零調制御手段はこの差圧検出器の検出結果に基づいてサーボバルブの零調部を制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
加振機などの油圧機器を作動するために、この油圧機器と油圧給排源との間は複数のサーボバルブが並列に配設されており、本発明のサーボバルブの零調装置は、この複数配設されたサーボバルブに対して零調整を行うものである。即ち、油圧機器と複数のサーボバルブとの間の油圧給排路には、この油圧給排路を断接する切換弁が介装されている。また、油圧機器と複数のサーボバルブとの間のこの油圧給排路には、切換弁に対してサーボバルブの油圧給排路に差圧検出器が装着されており、この差圧検出器によってサーボバルブの油圧供給路と油圧排出路の差圧を検出することができる。そして、零調制御装置は、この差圧検出器の検出結果に基づいてサーボバルブの零調部を制御することができる。
【００１５】
従って、複数並設されたサーボバルブの零調整を行う場合、切換弁によって油圧給排路を断絶状態とすることで、油圧機器に対して各サーボバルブが孤立した状態となる。この状態で、差圧検出器がサーボバルブからの油圧供給路と油圧排出路の差圧を検出しながら、零調制御装置はこの差圧検出器の検出結果に基づいてサーボバルブの零調部を制御する。この場合、手動調整操作では、差圧検出器の検出結果を見ながら、検出値が０となるようにサーボバルブの零調部を調整し、自動調整操作では、差圧検出器の検出結果を電気信号として取出し、零調制御装置がこの検出信号に基づいてサーボバルブの零調部を調整する。
【００１６】
このように複数並設されたサーボバルブの零調整は、切換弁によって油圧給排路を断絶状態として各サーボバルブを油圧機器から影響を受けない孤立状態として行うことができ、零調整作業を正確に、且つ、迅速に行うことができ、熟練者でなくとも容易に零調整作業性を行うことができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１８】
図１に本発明の一実施例に係るサーボバルブの零調装置の概略構成を示し、図２及び図３は本実施例のサーボバルブの零調装置に適用された切換弁の断面であって、図２には切換弁の連通状態、図３には切換弁の遮断状態を示す。
【００１９】
本実施例のサーボバルブの零調装置において、図１に示すように、マニホールド３１には一対のサーボバルブ１１，２１が並列に設けられている。このサーボバルブ１１，２１は可動軸１２，２２に４つのスプール１３，２３が一体に形成されると共に、軸端部にスプール駆動部１４，２４及びサーボバルブ零調部１５，２５が装着されて構成されている。そして、この各サーボバルブ１１，２１には図示しない油圧源からの油圧供給路１６，２６（ＰＳ  ）が接続されると共に、油圧戻り路１７，２７（Ｒ）が接続されている。また、サーボバルブ１１の制御ポートＣ１  ，Ｃ２  には油圧給排路１８，１９が接続される一方、サーボバルブ２１の制御ポートＣ１  ，Ｃ２  には油圧給排路２８，２９が接続され、油圧給排路１８と油圧給排路２８が油圧給排路３２として合流し、油圧給排路１９と油圧給排路２９が油圧給排路３３として合流している。
【００２０】
そして、この油圧給排路３２は加振機３４の給排ポートＰ１  に接続され、油圧給排路３３は給排ポートＰ２  に接続されている。また、サーボバルブ１１の制御ポートＣ１  ，Ｃ２  に接続された各油圧給排路１８，１９には、この油圧給排路１８，１９を断接する切換弁４１が介装されている。一方、サーボバルブ２１の制御ポートＣ１  ，Ｃ２  に接続された各油圧給排路２８，２９には、この油圧給排路２８，２９を断接する切換弁５１が介装されている。そして、サーボバルブ１１と切換弁４１との間の油圧給排路１８，１９には、差圧検出器４２が装着され、一方、サーボバルブ２１と切換弁５１との間の油圧給排路２８，２９には、差圧検出器５２が装着されており、各差圧検出器４１，５１によってサーボバルブ１１，２１の油圧供給路と油圧排出路の差圧を検出することができる。
【００２１】
この各差圧検出器４２，５２はそれぞれ零調制御装置４３，５３に接続されて検出結果が入力されるようになっており、この差圧検出器４１，５１の検出信号に基づいてサーボバルブ１１，２１のサーボバルブ零調部１５，２５を駆動制御し、且つ、スプール駆動部１４，２４が各スプール１３，２３を駆動して零調整を行うようになっている。なお、３６は加振機３４に装着された変位検出器３６である。
【００２２】
ここで、前述した切換弁４１，５１について説明するが、両者ともほぼ同様の構造であるため、一方の切換弁４１についてのみ説明する。この切換弁４１において、図２に示すように、マニホールド３１には油圧給排路１８，１９と交差するように取付孔６１が形成され、この取付孔６１には円柱状の切換弁本体６２が回動自在に嵌合している。そして、この切換弁本体６２には油圧給排路１８，１９を連通する一対の連通孔６３，６４が形成されると共に、一端部に基板６５及び操作つまみ６６が一体に固定されており、基板６５がボルト６７によってマニホールド３１に固定することができるようになっている。また、取付孔６１と切換弁本体６２との間には圧油の漏れを防止するシール部材６８が装着されている。更に、取付孔６１の先端部には圧抜き用ドレンライン６９が形成され、圧油によって取付孔６１から切換弁本体６２が押し出されるのを防止している。
【００２３】
従って、図２に示すように、切換弁４１を「開」とすると、油圧給排路１８，１９は切換弁本体６２の連通孔６３，６４によって連通状態となり、圧油の給排が可能となる。そして、各ボルト６７を取り外して操作つまみ６６によって切換弁本体６２をほぼ９０度回動して「閉」とし、この状態で再び各ボルト６７によって基板６５を固定することで、図３に示すように、油圧給排路１８，１９は切換弁本体６２によって遮断状態となり、圧油の給排が不能となる。
【００２４】
本実施例のサーボバルブの零調装置によって零調整を行う場合、図１に示すように、切換弁４１，５１を遮断状態として油圧給排路１８，１９，２８，２９をそれぞれ閉塞状態とすることで、加振機３４に対して各サーボバルブ１１，２１が孤立した状態とする。この状態で、サーボバルブ１１，２１と切換弁４１，５１との間の油圧給排路１８と１９，２８と２９の各差圧ΔＰ１  ，ΔＰ２  を差圧検出器４２，５２が検出し、零調制御装置４３，５３にその検出結果を出力する。零調制御装置４３，５３はこの差圧検出器４２，５２の検出結果（差圧ΔＰ１  ，ΔＰ２  ）を電気信号として取出し、この電気信号に基づいて各サーボバルブ１１，２１のサーボバルブ零調部１５，２５を駆動制御する。即ち、サーボバルブ零調部１５，２５はスプール駆動部１４，２４にょって各スプール１３，２３を駆動し、零調整を行う。
【００２５】
なお、零調制御装置４３，５３は差圧検出器４２，５２の検出電気信号に基づいてサーボバルブ零調部１５，２５を自動駆動制御したが、作業者が手動調整操作する場合には、差圧検出器４２，５２の検出結果としての各差圧ΔＰ１  ，ΔＰ２  を表示する表示器を設け、作業者がこの表示器から差圧検出器４２，５２の検出値としての差圧ΔＰ１  ，ΔＰ２  を読み取り、この差圧ΔＰ１  ，ΔＰ２  が０となるようにサーボバルブ零調部１５，２５を手動で調整すればよい。
【００２６】
このように複数並設されたサーボバルブ１１，２１の零調整は、切換弁４１，５１によって油圧給排路１８，１９，２８，２９を断絶状態として各サーボバルブ１１，２１を加振機３４から影響を受けない孤立状態として行うことができ、零調整作業を正確に、且つ、迅速に行うことができ、熟練者でなくとも容易に零調整作業性を行うことができる。
【００２７】
なお、本実施例において、各油圧給排路１８，１９，２８，２９に対応して各切換弁４１，５１を設けたが、この構成に限定されるものではない。図４及び図５に別の切換弁の断面を示す。
【００２８】
図４に示すように、切換弁７１において、マニホールド３１には油圧給排路１８，１９と交差するようにそれぞれ取付孔７２ａ，７２ｂが形成され、この各取付孔７２ａ，７２ｂには円柱状の切換弁本体７３ａ，７３ｂが回動自在に嵌合している。そして、この切換弁本体７３ａ，７３ｂには油圧給排路１８，１９を連通する一対の連通孔７４ａ，７４ｂが形成されると共に、一端部に基板７５ａ，７５ｂ及び操作つまみ７６ａ，７６ｂが一体に固定されており、基板７５ａ，７５ｂがボルト７７ａ，７７ｂによってマニホールド３１に固定されている。また、取付孔７２ａ，７２ｂと切換弁本体７３ａ，７３ｂとの間には圧油の漏れを防止するシール部材７８ａ，７８ｂが装着され、取付孔７２ａ，７２ｂの先端部には圧抜き用ドレンライン７９が形成されている。
【００２９】
従って、切換弁７１において、各操作つまみ７６ａ，７６ｂによって「開」とすると、油圧給排路１８，１９は各切換弁本体７３ａ，７３ｂの連通孔７４ａ，７４ｂによって連通状態となり、圧油の給排が可能となる。そして、各ボルト７７ａ，７７ｂを取り外し、操作つまみ７６ａ，７６ｂによって切換弁本体７３ａ，７３ｂをほぼ９０度回動して「閉」とすることで、油圧給排路１８，１９は切換弁本体７３ａ，７３ｂによって遮断状態となり、圧油の給排が不能となる。このように切換弁７１では、各油圧給排路１８，１９を独立して開閉することができる。
【００３０】
また、図５に示すように、切換弁８１において、マニホールド３１には油圧給排路１８，１９，２８，２９と交差するように取付孔８２が形成され、この取付孔８２には円柱状の切換弁本体８３が回動自在に嵌合している。そして、この切換弁本体８３には油圧給排路１８，１９，２８，２９を連通する連通孔８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄが形成されると共に、一端部に基板８５及び操作つまみ８６が一体に固定されており、基板８５がボルト８７によってマニホールド３１に固定されている。また、取付孔８２と切換弁本体８３との間には圧油の漏れを防止するシール部材８８が装着され、取付孔８２の先端部には圧抜き用ドレンライン８９が形成されている。
【００３１】
従って、切換弁８１において、操作つまみ８６によって「開」とすると、油圧給排路１８，１９，２８，２９は切換弁本体８３の連通孔８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄによって連通状態となり、圧油の給排が可能となる。そして、各ボルト８７を取り外し、操作つまみ８６によって切換弁本体８３をほぼ９０度回動して「閉」とすることで、油圧給排路１８，１９，２８，２９は切換弁本体８３によって遮断状態となり、圧油の給排が不能となる。このように切換弁８１では、各油圧給排路１８，１９，２８，２９を同時に開閉することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のサーボバルブの零調装置によれば、油圧機器を作動するためにこの油圧機器と油圧給排源との間に複数のサーボバルブを並列に配設し、油圧機器とこのサーボバルブとの間の油圧給排路に油圧給排路を断接する切換弁を介装すると共に、この切換弁とサーボバルブとの間の油圧給排路にこの油圧給排路の差圧を検出する差圧検出器を装着し、零調制御手段がこの差圧検出器の検出結果に基づいてサーボバルブの零調部を制御するようにしたので、切換弁によって油圧給排路を断絶状態として各サーボバルブを油圧機器から影響を受けない孤立状態として零調整作業を行うことができ、この零調整作業を正確に、且つ、迅速に行うことができ、熟練者でなくとも容易に零調整作業性を行うことができる。このように零調整作業の確実性及び迅速性、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るサーボバルブの零調装置の概略構成図である。
【図２】本実施例のサーボバルブの零調装置に適用された切換弁の連通状態を表す断面図である。
【図３】本実施例のサーボバルブの零調装置に適用された切換弁の遮断状態を表す断面図である。
【図４】別の切換弁の断面図である。
【図５】別の切換弁の断面図である。
【図６】従来のサーボバルブの零調装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１１，２１  サーボバルブ
１３，２３  スプール
１４，２４  スプール駆動部
１５，２５  サボバルブ零調部
１８，１９，２８，２９  油圧給排路
３４  加振機
４１，５１  切換弁
４２，５２  差圧検出器
４３，５３  零調制御部
【図１】
0003600360.tif 000002
【図２】
0003600360.tif 000003
【図３】
0003600360.tif 000004
【図４】
0003600360.tif 000005
【図５】
0003600360.tif 000006
【図６】
0003600360.tif 000007