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公開番号2024057168
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022163702
出願日2022-10-12
発明の名称スプール弁装置
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F16K 31/04 20060101AFI20240417BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】起動ごとにスプールの挙動が異なることを防止することができるスプール弁装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るスプール弁装置1は、電動モータ7の回転運動をスプール3の直線運動に変換する直動機構5と、位置指令に応じて電動モータ7へ電流を送給する制御装置8と、スプール3を中立位置に維持するように付勢するスプリング6を含む。制御装置8には、ゼロイング試験において確認されたゼロイング値と、前記ゼロイング試験の開始時の電動モータ7の角度位置と前記ゼロイング値との偏差であるオフセット値が記憶されている。制御装置8は、電源投入時の電動モータ7の角度位置である起動時角度位置と前記ゼロイング値との偏差から中立復帰誤差を算出し、前記位置指令に対して前記オフセット値および前記中立復帰誤差を減算して電動モータ7へ送給する電流を決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ポンプ通路、少なくとも１つの給排通路およびスプール穴を含むハウジングと、
前記スプール穴に挿入された、前記ポンプ通路と前記少なくとも１つの給排通路との間の接続状態を切り換えるスプールと、
電動モータと、
前記電動モータの回転運動を前記スプールの直線運動に変換する、ねじ軸およびナットを含む直動機構と、
位置指令に応じて前記電動モータへ電流を送給する制御装置と、
前記電動モータの角度位置を検出する角度位置検出器と、
前記電動モータへ電流が送給されていないときに前記スプールを中立位置に維持するように付勢するスプリングと、を備え、
前記制御装置には、ゼロイング試験において前記角度位置検出器により確認された、前記スプールが特定位置に位置するときの前記電動モータの角度位置がゼロイング値として記憶されるとともに、前記ゼロイング試験の開始時の前記電動モータの角度位置と前記ゼロイング値との偏差がオフセット値として記憶され、
前記制御装置は、電源投入時の前記電動モータの角度位置である起動時角度位置と前記ゼロイング値との偏差から中立復帰誤差を算出し、前記位置指令に対して前記オフセット値および前記中立復帰誤差を減算して前記電動モータへ送給する電流を決定する、スプール弁装置。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記角度位置検出器は、３６０度以下の角度範囲内で前記電動モータの角度位置を検出するセミアブソリュートエンコーダである、請求項１に記載のスプール弁装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの給排通路は、２つの給排通路を含み、
前記スプールは、前記中立位置で前記２つの給排通路を前記ポンプ通路から遮断し、前記中立位置から移動したときに前記ポンプ通路を前記２つの給排通路の一方と連通させる、請求項１または２に記載のスプール弁装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動式のスプール弁とこのスプール弁を制御する制御装置を含むスプール弁装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータおよび直動機構を含む電動式のスプール弁が知られている。例えば、特許文献１には、スプール穴を含むハウジング（特許文献１では「弁本体」と称呼）と、前記スプール穴に挿入されたスプールと、電動モータと、前記電動モータの回転運動を前記スプールの直線運動に変換する直動機構を含むスプール弁が開示されている。
【０００３】
特許文献１のスプール弁は双方向に作動する液圧アクチュエータ用のスプール弁であり、ハウジングにポンプ通路と２つの給排通路が形成されている。スプールは、ポンプ通路と２つの給排通路との間の接続状態を切り換える。
【０００４】
特許文献１のスプール弁の直動機構は、スプールに連結された動力伝達部材と、前記動力伝達部材に固定されたナットと、前記ナットと螺合するねじ軸を含み、前記ねじ軸が前記電動モータによって回転される。また、直動機構には、前記電動モータに電流が送給されていないときにスプールを中立位置に維持するように付勢するスプリングが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５６６６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１のスプール弁のように、スプリングによってスプールが中立位置に維持される構成では、中立位置が所定の範囲内でずれることがある。このため、スプール弁およびこのスプール弁を制御する制御装置を含むスプール弁装置を起動する度に、スプールの挙動が異なるおそれがある。このような現象は、中立位置でスプールがスプリングによってストッパーに押し付けられる場合でも、ストッパーの変形によって同様に生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本開示は、起動ごとにスプールの挙動が異なることを防止することができるスプール弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、ポンプ通路、少なくとも１つの給排通路およびスプール穴を含むハウジングと、前記スプール穴に挿入された、前記ポンプ通路と前記少なくとも１つの給排通路との間の接続状態を切り換えるスプールと、電動モータと、前記電動モータの回転運動を前記スプールの直線運動に変換する、ねじ軸およびナットを含む直動機構と、位置指令に応じて前記電動モータへ電流を送給する制御装置と、前記電動モータの角度位置を検出する角度位置検出器と、前記電動モータへ電流が送給されていないときに前記スプールを中立位置に維持するように付勢するスプリングと、を備え、前記制御装置には、ゼロイング試験において前記角度位置検出器により確認された、前記スプールが特定位置に位置するときの前記電動モータの角度位置がゼロイング値として記憶されるとともに、前記ゼロイング試験の開始時の前記電動モータの角度位置と前記ゼロイング値との偏差がオフセット値として記憶され、前記制御装置は、電源投入時の前記電動モータの角度位置である起動時角度位置と前記ゼロイング値との偏差から中立復帰誤差を算出し、前記位置指令に対して前記オフセット値および前記中立復帰誤差を減算して前記電動モータへ送給する電流を決定する、スプール弁装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、起動ごとにスプールの挙動が異なることを防止することができるスプール弁装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係るスプール弁装置の一部を断面で示した概略構成図である。
図１の要部の拡大図である。
制御装置のブロック図である。
電動モータの角度位置と、ポンプ通路から給排通路へ流れる作動液の流量との関係を示すグラフである。
電動モータの角度位置が変化したときのレゾルバの出力値の変化を示すグラフであり、ゼロイング値が最大値の半分以下の場合の中立位置のずれ範囲を示す。
電動モータの角度位置が変化したときのレゾルバの出力値の変化を示すグラフであり、ゼロイング値が最大値の半分よりも大きい場合の中立位置のずれ範囲を示す。
変形例に係るスプール弁装置の一部を断面で示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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