JP2793603B2 - 三方向サーボ弁 - Google Patents
三方向サーボ弁Info
- Publication number
- JP2793603B2 JP2793603B2 JP24580788A JP24580788A JP2793603B2 JP 2793603 B2 JP2793603 B2 JP 2793603B2 JP 24580788 A JP24580788 A JP 24580788A JP 24580788 A JP24580788 A JP 24580788A JP 2793603 B2 JP2793603 B2 JP 2793603B2
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- Japan
- Prior art keywords
- valve chamber
- spool
- control
- pressure
- fluid
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高圧流体の制御に最適な三方向サーボ弁の改
良に関する。
良に関する。
（従来の技術） 高圧のラムまたはジャッキなどに対する作動流体の流
量あるいは圧力を制御する三方向サーボ弁として、特開
昭56−101466号公報に開示されたものがある。
量あるいは圧力を制御する三方向サーボ弁として、特開
昭56−101466号公報に開示されたものがある。
三方向サーボ弁は、ラムやジャッキの作動室を高圧の
圧力源と低圧のタンクとに選択的に接続することによ
り、伸長動作させたり収縮動作させたりするもので、そ
の作動速度を正確に制御できるように、スプール弁は電
磁駆動部に連結されていて、外部からの制御電流に応じ
て微少ストロークして作動流体の流量や圧力を精度よく
コントロールする。
圧力源と低圧のタンクとに選択的に接続することによ
り、伸長動作させたり収縮動作させたりするもので、そ
の作動速度を正確に制御できるように、スプール弁は電
磁駆動部に連結されていて、外部からの制御電流に応じ
て微少ストロークして作動流体の流量や圧力を精度よく
コントロールする。
（発明が解決しようとする課題） ところが制御流体が高圧であるため、スプール弁のス
プールには制御流体の流れに伴い大きな軸力が作用し、
スプールの変位が制御電流値に正確に対応できず、制御
の混乱を招きやすい。
プールには制御流体の流れに伴い大きな軸力が作用し、
スプールの変位が制御電流値に正確に対応できず、制御
の混乱を招きやすい。
これを補償するために、スプールには軸力補償用のバ
ケット部（流体噴出曲面部）が形成してある。
ケット部（流体噴出曲面部）が形成してある。
しかし、従来は流量制御と軸力補償とを同一エッジ部
分で行うため、軸力補償機能が必ずしも十分とは言え
ず、特に低流量域では補償能力が小さく、高流量域では
逆に補償能力が大き過ぎるという傾向があった。
分で行うため、軸力補償機能が必ずしも十分とは言え
ず、特に低流量域では補償能力が小さく、高流量域では
逆に補償能力が大き過ぎるという傾向があった。
本発明はこのような問題を解決することを目的とす
る。
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は、電磁駆動部により摺動されるスプール３に
設けたランド４、５と、その両ランド４、５の外側に設
けた軸力補償用のバケット部13、14と、両ランド４、５
で囲まれて高圧ポート７と接続する高圧弁室６と、一方
のランド５の外周に設けられて制御ポート8Bと接続する
制御弁室16と、一方のバケット部14の外周に設けられて
タンクポート19Bと接続する低圧弁室18と、他方のバケ
ット部13の外周に設けられて制御ポート8Aと接続する制
御弁室15と、他方のバケット部13の外側に設けたランド
20と、このランド20の外周に設けられてタンクポート19
Aと接続する低圧弁室17とで構成した。
設けたランド４、５と、その両ランド４、５の外側に設
けた軸力補償用のバケット部13、14と、両ランド４、５
で囲まれて高圧ポート７と接続する高圧弁室６と、一方
のランド５の外周に設けられて制御ポート8Bと接続する
制御弁室16と、一方のバケット部14の外周に設けられて
タンクポート19Bと接続する低圧弁室18と、他方のバケ
ット部13の外周に設けられて制御ポート8Aと接続する制
御弁室15と、他方のバケット部13の外側に設けたランド
20と、このランド20の外周に設けられてタンクポート19
Aと接続する低圧弁室17とで構成した。
（作用） ラムやジャッキなどの負荷に対する高圧流体の供給
時、高圧弁室からの高圧流体は一方の流体計量部と他方
の軸力補償部とから２つに分流し、スプールに互いに反
対方向の軸力を及ぼす。このため、流量の大小にかかわ
らず、軸力は互いに相殺される。
時、高圧弁室からの高圧流体は一方の流体計量部と他方
の軸力補償部とから２つに分流し、スプールに互いに反
対方向の軸力を及ぼす。このため、流量の大小にかかわ
らず、軸力は互いに相殺される。
また、高圧流体の排出時にも、制御弁室からの高圧流
体は２つの低圧弁室とへ分流し、このときスプールに互
いに反対方向の軸力を及ぼすため、軸力は前記と同様に
相殺される。
体は２つの低圧弁室とへ分流し、このときスプールに互
いに反対方向の軸力を及ぼすため、軸力は前記と同様に
相殺される。
また制御される流量は２つの流れに分流するので、大
流量の制御が行える。
流量の制御が行える。
（実施例） 図面は本発明の実施例を示す断面図である。
スプール弁のバルブボディ１に形成した摺動孔２には
スプール３が摺動自由に挿入される。スプール３の一端
には図示しない電磁駆動部が連結され、この電磁駆動部
の励磁電流に応じてスプール３が左右に摺動変位する。
スプール３が摺動自由に挿入される。スプール３の一端
には図示しない電磁駆動部が連結され、この電磁駆動部
の励磁電流に応じてスプール３が左右に摺動変位する。
スプール３の中央部分には２つのランド４、５が形成
され、このランド４と５で囲まれた部分が高圧弁室６と
なっており、圧力源と接続する高圧ポート７が開口して
いる。
され、このランド４と５で囲まれた部分が高圧弁室６と
なっており、圧力源と接続する高圧ポート７が開口して
いる。
高圧弁室６の左右に位置して摺動孔２には制御ポート
8Aと8Bが開口し、これら制御ポート8A、8Bは互いに合流
して制御通路８を形成し、この制御通路８が高圧のラム
あるいはジャッキ等を構成するシリンダ９の作動室10と
接続する。
8Aと8Bが開口し、これら制御ポート8A、8Bは互いに合流
して制御通路８を形成し、この制御通路８が高圧のラム
あるいはジャッキ等を構成するシリンダ９の作動室10と
接続する。
シリンダ９は作動室10に供給される作動流体によって
ピストン11が移動し、負荷12を上下方向に駆動する。
ピストン11が移動し、負荷12を上下方向に駆動する。
前記スプール３のランド４、５のそれぞれ両外側に隣
接して、スプール３には軸力補償用の曲面形状をしたバ
ケット部13と14が形成される。
接して、スプール３には軸力補償用の曲面形状をしたバ
ケット部13と14が形成される。
前記制御ポート8Aと8Bがそれぞれ開口する制御弁室15
と16の両隣に位置して、低圧弁室17と18が形成される。
これら低圧弁室17と18にはそれぞれタンクポート19Aと1
9Bが開口し、これらタンクポート19Aと19Bは互いに合流
して、図示しないタンクと接続するタンク通路19を形成
する。
と16の両隣に位置して、低圧弁室17と18が形成される。
これら低圧弁室17と18にはそれぞれタンクポート19Aと1
9Bが開口し、これらタンクポート19Aと19Bは互いに合流
して、図示しないタンクと接続するタンク通路19を形成
する。
タンクポート19A、19Bの近傍に位置してスプール３に
はランド20と21が形成される。
はランド20と21が形成される。
そして、スプール３の変位に伴い中央のランド４と５
のうち、一方のランド４はその右端の軸力補償部となる
エッジＡの部分で高圧弁室６から制御弁室15への流れを
制御し、他方のランド５は右端の流量計量部となるエッ
ジＢで高圧弁室６から制御弁室16への流れを制御すると
共に、左端の軸力補償部となるエッジＣにより制御弁室
16から低圧弁室18への流れを制御し、また、ランド20の
左端の流量計量部となるエッジＤは制御弁室15から低圧
弁室17への流れを制御するように構成されている。
のうち、一方のランド４はその右端の軸力補償部となる
エッジＡの部分で高圧弁室６から制御弁室15への流れを
制御し、他方のランド５は右端の流量計量部となるエッ
ジＢで高圧弁室６から制御弁室16への流れを制御すると
共に、左端の軸力補償部となるエッジＣにより制御弁室
16から低圧弁室18への流れを制御し、また、ランド20の
左端の流量計量部となるエッジＤは制御弁室15から低圧
弁室17への流れを制御するように構成されている。
次に作用について説明する。
スプール３が図示状態にあるときは左右の制御弁室15
と16はいずれも遮断され、したがってシリンダ９の作動
室10には作動流体が封じ込められ、ピストン11はその位
置に保持され、負荷12が静止している。
と16はいずれも遮断され、したがってシリンダ９の作動
室10には作動流体が封じ込められ、ピストン11はその位
置に保持され、負荷12が静止している。
負荷12を上昇させるときは、図示しない電磁駆動部に
よりスプール３が図中左方向に駆動される。これにより
高圧弁室６と左右の制御弁室15、16とが同時に連通し、
エッジＡ、Ｂの部分から高圧の作動流体が制御弁室15、
16への噴出し、制御ポート8A、8Bからシリンダ９へと送
り込まれ、ピストン11を上方へ移動させる。
よりスプール３が図中左方向に駆動される。これにより
高圧弁室６と左右の制御弁室15、16とが同時に連通し、
エッジＡ、Ｂの部分から高圧の作動流体が制御弁室15、
16への噴出し、制御ポート8A、8Bからシリンダ９へと送
り込まれ、ピストン11を上方へ移動させる。
この場合、エッジＢの部分から制御弁室16に噴出する
流体力によりスプール３は図中左方向への軸力を受け
る。これに対してエッジＡの部分から制御弁室15に噴出
する流体は、バケット部13に沿って高速で流れる際に、
スプール３を図中右方向へ向ける軸力を発生させる。こ
れら互いに反対方向の軸力は、弁開度、すなわち流量の
変化に対応して増減し、流量が増大するほどそれぞれ大
きくなる。
流体力によりスプール３は図中左方向への軸力を受け
る。これに対してエッジＡの部分から制御弁室15に噴出
する流体は、バケット部13に沿って高速で流れる際に、
スプール３を図中右方向へ向ける軸力を発生させる。こ
れら互いに反対方向の軸力は、弁開度、すなわち流量の
変化に対応して増減し、流量が増大するほどそれぞれ大
きくなる。
これらの結果、反対方向の軸力は流量のいかんにかか
わらず常に互いに相殺され、スプール３の変位が制御流
体によって発生する軸力の影響を受けることがなくな
り、流体の流量または圧力制御が正確に行える。
わらず常に互いに相殺され、スプール３の変位が制御流
体によって発生する軸力の影響を受けることがなくな
り、流体の流量または圧力制御が正確に行える。
負荷12を降下させるときは、スプール３を図中右方向
に変位させる。これにより制御弁室15と16はそれぞれ低
圧弁室17と18に連通する。
に変位させる。これにより制御弁室15と16はそれぞれ低
圧弁室17と18に連通する。
このため、シリンダ９の作動室10の作動流体は、負荷
12に応じて発生する圧力によって押し出され、ピストン
11が下方へと移動する。
12に応じて発生する圧力によって押し出され、ピストン
11が下方へと移動する。
このとき、制御弁室15、16からはエッジＤとＣの部分
を通って低圧弁室17、18へ流体が噴出し、この噴出流量
に応じてピストン11の降下速度が決まる。
を通って低圧弁室17、18へ流体が噴出し、この噴出流量
に応じてピストン11の降下速度が決まる。
そして、スプール３はエッジＤの部分において噴出流
体による右方向への軸力を受けるが、エッジＣの部分か
らの噴出流体が軸力補償用のバケット部14により、左方
向への軸力を発生させるため、前記と同様に発生軸力は
互いに相殺され、スプール３の変位に及ぼす影響が消失
するのである。
体による右方向への軸力を受けるが、エッジＣの部分か
らの噴出流体が軸力補償用のバケット部14により、左方
向への軸力を発生させるため、前記と同様に発生軸力は
互いに相殺され、スプール３の変位に及ぼす影響が消失
するのである。
このようにして、スプール３をいずれの方向に変位さ
せる場合も、流体による軸力の影響を取り除くことがで
きるのであり、また、制御される流体の流量は２つの制
御ポート8A、8Bに分流するので、通常の弁に比較して２
倍の流量まで制御することができる。
せる場合も、流体による軸力の影響を取り除くことがで
きるのであり、また、制御される流体の流量は２つの制
御ポート8A、8Bに分流するので、通常の弁に比較して２
倍の流量まで制御することができる。
なお、各ランドに形成するエッジＡとＢあるいはエッ
ジＣとＤのラップ量を適度にずらすことにより、流量ゲ
インの調整操作が可能となる。
ジＣとＤのラップ量を適度にずらすことにより、流量ゲ
インの調整操作が可能となる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、スプール弁のスプール
の変位に伴い高圧流体の供給側と戻り側のいずれについ
ても、作動流体は流体計量部と軸力補償部とに分流する
ため、流量のいかんにかかわらず、スプールに作用する
軸力は互いに相殺され、精度の高い制御を行うことがで
きる。また、流体が２つの経路に分流されるため、同一
の弁サイズで２倍の流量まで制御できるという効果もあ
る。
の変位に伴い高圧流体の供給側と戻り側のいずれについ
ても、作動流体は流体計量部と軸力補償部とに分流する
ため、流量のいかんにかかわらず、スプールに作用する
軸力は互いに相殺され、精度の高い制御を行うことがで
きる。また、流体が２つの経路に分流されるため、同一
の弁サイズで２倍の流量まで制御できるという効果もあ
る。
図は本発明の実施例の断面図である。 １……バルブボディ、３……スプール、4,5……ラン
ド、６……高圧弁室、７……高圧ポート、8A,8B……制
御ポート、９……シリンダ、13,14……バケット部、15,
16……制御弁室、17,18……低圧弁室、19A,19B……タン
クポート、20……ランド。
ド、６……高圧弁室、７……高圧ポート、8A,8B……制
御ポート、９……シリンダ、13,14……バケット部、15,
16……制御弁室、17,18……低圧弁室、19A,19B……タン
クポート、20……ランド。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−69303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−101466（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−167912（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 13/044 F16K 11/07
Claims (1)
- 【請求項１】電磁駆動部により摺動されるスプール３に
設けたランド４、５と、その両ランド４、５の外側に設
けた軸力補償用のバケット部13、14と、両ランド４、５
で囲まれて高圧ポート７と接続する高圧弁室６と、一方
のランド５の外周に設けられて制御ポート8Bと接続する
制御弁室16と、一方のバケット部14の外周に設けられて
タンクポート19Bと接続する低圧弁室18と、他方のバケ
ット部13の外周に設けられて制御ポート8Aと接続する制
御弁室15と、他方のバケット部13の外側に設けたランド
20と、このランド20の外周に設けられてタンクポート19
Aと接続する低圧弁室17とで構成したことを特徴とする
三方向サーボ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24580788A JP2793603B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 三方向サーボ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24580788A JP2793603B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 三方向サーボ弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293104A JPH0293104A (ja) | 1990-04-03 |
| JP2793603B2 true JP2793603B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=17139135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24580788A Expired - Fee Related JP2793603B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 三方向サーボ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793603B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3506409B2 (ja) * | 1996-12-26 | 2004-03-15 | 株式会社荏原製作所 | スプール型流量制御弁 |
| DE10110700B4 (de) * | 2001-03-06 | 2012-10-31 | Linde Material Handling Gmbh | Steuerventil |
| DE102005025441A1 (de) | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Bosch Rexroth Aktiengesellschaft | Steuerblock und Steuerblocksektion |
| JP2007107677A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Komatsu Ltd | 流量制御弁 |
| ITUB20152644A1 (it) * | 2015-07-30 | 2017-01-30 | Metal Work Spa | Sistema di elettrovalvole a portata maggiorata. |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP24580788A patent/JP2793603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0293104A (ja) | 1990-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |