JP3904288B2

JP3904288B2 - 電気油圧サーボ弁

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Publication number: JP3904288B2
Application number: JP14253097A
Authority: JP
Inventors: 信之角龍; 毅安藤; 俊一関口
Original assignee: Tokyo Keiki Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: JPH10331997A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力電気指令に比例して油圧回路を流れる油の流量を調整したり、油路を切り換えたりすることによって油圧回路を変更する電気油圧サーボ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気油圧サーボ弁としては、スプールの位置を種々の駆動方式により移動させることにより、油圧回路を流れる油の流量を調整したり、油路を切り換えたりするようにしたものがあるが、そのうち図６にパイロットスプールを使用してメインスプールを移動させるようにしたパイロットスプール追従形サーボ弁の一例を示す。
【０００３】
この電気油圧サーボ弁は、弁ボディ１内に収納された円筒状のスリーブ２に形成した摺動孔２ｅ内にメインスプール３を摺動可能に嵌入させている。スリーブ２には、メインスプール３に形成された複数のランド部３ａ〜３ｃとの相対位置により流れる油の流量を調整する各コーナーを直角にそれぞれ鋭く形成したエッジ２ａ〜２ｄ等と、油路４，５，６，７及び８をそれぞれ形成している。
その油路４は第２のタンクポートＴ2 に、油路５はシリンダ等の外部のアクチュエータに接続される第１のポートＡ1 に、油路７も同様に外部のアクチュエータに接続される第２のポートＡ2 に、油路６は油圧供給ポートＰに、油路８は第１のタンクポートＴ1 にそれぞれ連通している。
【０００４】
そして、スリーブ２のエッジ２ａとメインスプール３のランド部３ｂの図６で左方のエッジとで、またエッジ２ｃとランド部３ｃの左方のエッジとで、さらにエッジ２ｂとランド部３ｂの右方のエッジとで、さらにまたエッジ２ｄとランド部３ｃの右方のエッジとでそれぞれ形成される各開口部の面積により、そこを流れる油の流量を制御するようにしている。
【０００５】
メインスプール３には、その径方向の中心に長手方向に沿って摺動穴１１と１２が左右両端側にそれぞれ所定の深さで形成されていて、その一方の摺動穴１１が油路４４を介して油圧供給ポートＰに通じる油路６に連通しており、その摺動穴１１内にはベビーピストン１３が摺動自在に嵌入している。
また、他方の摺動穴１２は、傾斜したスプール内油路１４により、油圧供給ポートＰに油路１５を介して連通しており、同様に傾斜したスプール内油路１６により、スリーブ２に形成されている油路８に連通している。そして、その摺動穴１２内に、パイロットスプール１７が摺動自在に嵌入している。
【０００６】
そのパイロットスプール１７は、図７に明示するように固定金具１８を介してリンクワイヤ１９の一端部に固定されており、そのリンクワイヤ１９の他端部は図６に示すようにトルクモータ２０の揺動アーム２１の下端に取り付けられている。
したがって、トルクモータ２０を駆動すると、その際の入力電流に比例して揺動アーム２１が矢示Ａ方向に揺動し、その揺動量に応じた分だけリンクワイヤ１９が図６で左右方向に移動して、パイロットスプール１７が同方向に移動する。
【０００７】
このサーボ弁は、メインスプール３を図６で左方に移動させるときには、トルクモータ２０を揺動アーム２１が同図で時計回り方向に揺動するように駆動する。すると、その際の入力電流に比例して揺動アーム２１が時計回り方向に揺動するため、その揺動量に応じた分だけリンクワイヤ１９が図６で左方に移動する。
したがって、そのリンクワイヤ１９の移動によりパイロットスプール１７が、図７に拡大して示す中立位置から図８に示すように同図で左方に移動する。
【０００８】
すると、パイロットスプール１７のランド部１７ａの図８で右方のエッジと、メインスプール３の径方向に摺動穴１２を貫通するように形成された制御孔２５のエッジ３ｄとの間に形成される開口部がメインスプール３の移動量に対して比例した開度で広くなるため、油圧供給ポートＰからスプール内油路１４を通って上記開口部を通り、制御孔２５を介してメインスプール３に形成されている環状の受圧面ｅに作用する圧力が高まる。
【０００９】
したがって、その高まった圧力によりメインスプール３が図８で左方に移動し、そのメインスプール３がランド部１７ａの中心が図９に示すように制御孔２５の中心に一致する位置まで移動すると、メインスプール３はバランスして、その中立位置で停止する。このようにして、メインスプール３はパイロットスプール１７の移動量に対応した分だけ移動して停止する。
また、逆にメインスプール３を図６で右方に移動させるときには、トルクモータ２０を上述した場合と逆の方向に駆動して、リンクワイヤ１９を介してパイロットスプール１７を同図で右方に移動させる。
【００１０】
この場合には、今度はパイロットスプール１７の図９に示すランド部１７ａの同図で左方のエッジと、メインスプール３の制御孔２５のエッジ３ｅとの間に開口部がメインスプール３の移動量に対して比例した開度で広くなるため、環状の受圧面ｅが面する油室２８内の油が制御孔２５から上記開口部を通ってスプール内油路１６から第１のタンクポートＴ1 に一気に流出する。
したがって、今度はメインスプール３が図９で右方に移動し、それがランド部１７ａの中心が制御孔２５の中心に一致する位置まで移動したときに、メインスプール３がバランスして停止する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電気油圧サーボ弁にあっては、そこに接続するアクチュエータに片ロッドシリンダを使用した場合には、片ロッドシリンダはヘッド側受圧面積とロッド側受圧面積とに差があるため、その面積差が大きい場合にはシリンダロッドを収縮方向に移動させたときの移動速度が、シリンダロッドを伸長方向に移動させたときに比べて極端に遅くなってしまうという問題点があった。
【００１２】
すなわち、図１０に図６で説明した電気油圧サーボ弁を主要な部分のみ簡略化して示すように、この電気油圧サーボ弁に例えば片ロッドシリンダ３０を、図示のようにヘッド側のシリンダ室３１を第１のポートＡ1 に、ロッド側のシリンダ室３２を第２のポートＡ2 にそれぞれ接続したときには、片ロッドシリンダ３０のシリンダロッド３３を伸長させるときには、メインスプール３を図示のように左方に移動させる。
【００１３】
すると、スリーブ２のエッジ２ｂとランド部３ｂの右方のエッジとで形成される開口部ａと、エッジ２ｄとランド部３ｃの右方のエッジとで形成される開口部ｂがそれぞれ開くので、油圧供給ポートＰの圧力が開口部ａを通って油路５から第１のポートＡ1 を介して片ロッドシリンダ３０のヘッド側のシリンダ室３１に作用する。
【００１４】
また、第２のポートＡ2 が油路７から開口部ｂを介して第１のタンクポートＴ1 に連通するので、片ロッドシリンダ３０のロッド側のシリンダ室３２内の油が、第２のポートＡ2 から油路７を通って開口部ｂから第１のタンクポートＴ1 に油路８を介して流出する。したがって、片ロッドシリンダ３０のシリンダロッド３３がスムーズに伸長する。
【００１５】
ところが、逆にシリンダロッド３３を収縮させるためにメインスプール３を図１１に示すように右方に移動させると、今度は図示のようにスリーブ２のエッジ２ａとランド部３ｂの左方のエッジとで形成される開口部ｃと、エッジ２ｃとランド部３ｃの左方のエッジとで形成される開口部ｄがそれぞれ開くので、油圧供給ポートＰの圧力が油路６から開口部ｄを通って油路７から第２のポートＡ2 を介して片ロッドシリンダ３０のロッド側のシリンダ室３２に作用する。
【００１６】
また、第１のポートＡ1 が開口部ｃを介して第２のタンクポートＴ2 に連通するので、片ロッドシリンダ３０のヘッド側のシリンダ室３１内の油が、第１のポートＡ1 から油路５を通って開口部ｃから油路４を介して第２のタンクポートＴ2 に流出する。
しかしながら、この際に片ロッドシリンダ３０のヘッド側のシリンダ室３１とロッド側のシリンダ室３２とは、前述したように受圧面積に差があるので、片ロッドシリンダ３０のシリンダロッド３３は伸長時の移動速度より遅れて収縮するようになるため、片ロッドシリンダ３０は駆動方向によって移動速度に差ができてしまう。
【００１７】
このように、片ロッドシリンダの場合に、シリンダロッドの伸長時と収縮時とで移動速度に差が生じてしまう理由について、以下詳しく説明する。
図６乃至図１１で説明した従来の電気油圧サーボ弁の場合には、それによってヘッド側受圧面積とロッド側受圧面積とで大きな差のある片ロッドシリンダを駆動するようにしたときには、サーボ弁の差圧・流量特性、シリンダロッド移動速度と流量の関係、及び力の釣合いから、シリンダロッドの収縮時の最大移動速度はシリンダロッドの伸長時の最大移動速度に比べて遅くなる。
【００１８】
Ｐｓ：サーボ弁への供給圧力
Ｐｔ：タンクへの戻り圧力
Ｑｒ：サーボ弁内での圧力損失がＰｖのときの流量（定格流量）
Ａｈ：シリンダヘッド側の受圧面積、Ａｒ：シリンダロッド側の受圧面積
Ｖ′：シリンダ伸長時の移動速度
Ｐｈ′：シリンダ伸長時のヘッド側圧力
Ｐｒ′：シリンダ伸長時のロッド側圧力
Ｖ″：シリンダ収縮時の移動速度
Ｐｈ″：シリンダ収縮時のヘッド側圧力
Ｐｒ″シリンダ収縮時のロッド側圧力
ｋ：シリンダ収縮時の供給側サーボ弁開口面積に対しての戻り側開口面積の倍率
とすると、次の数１乃至数４の関係が成り立つ。
【００１９】
【数１】

【００２０】
【数２】
Ｐｈ′・Ａｈ−Ｐｒ′・Ａｒ＝Ｆ′
【００２１】
【数３】

【００２２】
【数４】
Ｐｈ″・Ａｈ−Ｐｒ″・Ａｒ＝Ｆ″
【００２３】
数１〜４を、Ｆ′＝Ｆ″＝０、Ｐｔ＝０、ｋ＝１の条件で解くと、片ロッドシリンダの伸長時と収縮時の移動速度比は数５のようになる。
【００２４】
【数５】

【００２５】
ここで、仮りに片ロッドシリンダのヘッド側受圧面積が３cm² であり、ロッド側受圧面積が１cm² であったとすると、シリンダロッドの伸長時の移動速度に対するシリンダロッドの収縮時の移動速度は５８％程度と、かなり遅くなってしまう。
【００２６】
そこで、シリンダロッドの伸長時の移動速度はある要求値を満足しているのだが、シリンダロッドの収縮時の移動速度を満たすためには、よりスプールの径を大きくしてメインスプールとスリーブとの間に形成される開口部の面積を大きくしなければならない。このようにすれば、非常に大型で重量の重いサーボ弁になってしまう。
また、そのようにスプールの径を大きくして大型のサーボ弁にしたとしても、閉ループ制御を行なったときにはシリンダロッドの伸長時と収縮時とで大幅なゲインの違いによって生じる系の不安定が生じてしまうという問題点があった。
【００２７】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、駆動するアクチュエータにヘッド側受圧面積とロッド側受圧面積とで大きな差のある片ロッドシリンダを使用したときでも、シリンダロッドの伸長方向と収縮方向とで略同じ移動速度で駆動することができる電気油圧サーボ弁を、大型化させずに実現できるようにすることを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、弁ボディ内に収納されたスリーブに形成した摺動孔内にメインスプールを摺動可能に嵌入させ、
上記スリーブに、圧力源に連通させる油圧供給ポートと、
外部アクチュエータにそれぞれ連通させる各ポートであり、メインスプールがスリーブに対して中立位置から第１の方向に移動したときに油圧供給ポートに連通される第１のポートと、そのメインスプールが上記第１の方向と逆の第２の方向に移動して上記中立位置を越えてから油圧供給ポートに連通される第２のポートと、
メインスプールが上記第１の方向に移動して中立位置を越えてから第２のポートに連通される第１のタンクポートと、
メインスプールが上記第２の方向に移動して上記中立位置を越えてから第１のポートに連通される第２のタンクポートと、
常時第１のポートに連通しメインスプールが上記第２の方向に移動して上記中立位置を越えてから第２のタンクポートに連通する流出ポートとを設けて電気油圧サーボ弁を構成したものである。
【００２９】
このようにすれば、ヘッド側受圧面積とロッド側受圧面積とで大きな差のある片ロッドシリンダ（アクチュエータ）を、この電気油圧サーボ弁で駆動する場合には、第１のポートを片ロッドシリンダのヘッド側のシリンダ室に、第２のポートをロッド側のシリンダ室にそれぞれ連通させるように接続すればよい。
【００３０】
そうすれば、メインスプールを第１の方向に移動させると、油圧供給ポートが第１のポートに連通されると共に、第２のポートが第１のタンクポートに連通される。そして、その第１のポートはアクチュエータである片ロッドシリンダのヘッド側のシリンダ室に連通し、第２のポートはその片ロッドシリンダのロッド側のシリンダ室に連通しているので、油圧供給ポートから圧油がヘッド側のシリンダ室に流入すると共に、ロッド側のシリンダ室内の油が第２のポートを通して第１のタンクポートに流出し、片ロッドシリンダのロッドが伸長する。
【００３１】
逆に、メインスプールを第２の方向に移動させたときには、油圧供給ポートが第２のポートに連通すると共に、第１のポートが第２のタンクポートに連通する。また、その第１のポートと常時連通している流出ポートも第２のタンクポートに連通する。
したがって、ロッド側のシリンダ室の受圧面積よりも大きな受圧面積のヘッド側のシリンダ室から流出する油は、第１のポートを介して第２のタンクポートに流れる経路と、流出ポートを介して第２のタンクポートに流れる経路との２つの経路を通して速やかに流出するため、片ロッドシリンダのシリンダロッドが伸長する際の移動速度と略同じ移動速度で収縮方向に移動する。
【００３２】
また、この電気油圧サーボ弁は、メインスプールとスリーブとの間に形成されて開閉が行なわれ、開時には第１のポートと第２のタンクポートにそれぞれ連通する２つの開口部の各重合量を、そのいずれか一方の開口部の重合量を他方の開口部の重合量に対して２倍以上にするとよい。
そうすれば、メインスプールを第２の方向に移動させたときには、第１のポートが第２のタンクポートに連通するタイミングと、その第１のポートと常時連通している流出ポートが第２のタンクポートに連通するタイミングとが同時に行なわれずに、上記重合量の差に応じた分だけ一方が遅れるようになるので、フローフォース（流体力）の影響を少なくすることができる。
【００３３】
また、スリーブとメインスプールとの径方向には摺動可能とするための隙間があるため、その隙間から期待されない少量の洩れ（リーク）が「油圧供給ポート→第１のポート」，「油圧供給ポート→第２のポート」，「第１のポート→第２のタンクポート」，「第２のポート→第１のタンクポート」へ生じやすいが、流出ポートを設けたことにより「第１のポート→第２のタンクポート」への洩れに加えて、「第１のポート→流出ポート→第２のタンクポート」への洩れも生じるので、上記２つの開口部の各重合量を等しくしていると洩れ量も２倍となり、エネルギの損失を増加させてしまう。
こうしたことを防ぐために、いずれか一方の開口部の重合量を他方の開口部の重合量に対して２倍以上にすることにより、洩れの増加を防ぎ、エネルギの損失を少なくすることができる。
さらに、上記いずれかの電気油圧サーボ弁において、メインスプールが、トルクモータの揺動部に取り付けられたリンクワイヤを介してパイロットスプールがメインスプールの摺動方向に移動する油圧的フィードバック機構により上記摺動方向に追従して移動するようにするとよい。
このようにすれば、電気油圧サーボ弁を比較的小型にすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による電気油圧サーボ弁を示す全体構成図であり、図６と対応する部分については同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
この電気油圧サーボ弁は、図６で説明した電気油圧サーボ弁に対して、流出ポート４１を設けた点が大きく異なる。
【００３５】
その流出ポート４１は、常時第１のポートＡ1 に油路４３により連通し、メインスプール３が図１に矢印Ｂで示す第２の方向に移動して図示の中立位置を越えてから第２のタンクポートＴ2 に連通するようになっている。
また、この電気油圧サーボ弁においても、外部アクチュエータにそれぞれ連通させる各ポートであって、メインスプール３がスリーブ２に対して中立位置から矢示Ｂと反対の第１の方向に移動したときに油圧供給ポートＰに連通される第１のポートＡ1 と、メインスプール３が矢示Ｂの第２の方向に移動して中立位置を越えてから油圧供給ポートＰに連通される第２のポートＡ2 とを設けている点については、図６で説明した電気油圧サーボ弁と同様である。
【００３６】
この電気油圧サーボ弁は、メインスプール３が矢示Ｂと反対方向に移動して中立位置を越えてから第２のポートＡ2 に連通される第１のタンクポートＴ1 と、メインスプール３が矢示Ｂ方向に移動して中立位置を越えてから第１のポートＡ1 に連通される第２のタンクポートＴ2 とを設けている点も、図６の電気油圧サーボ弁と同様である。
この電気油圧サーボ弁は、図２に油圧回路図を示すような左右の受圧面積に大きな差のある片ロッドシリンダ３０を接続するときには、図示のようにヘッド側のシリンダ室３１を第１のポートＡ1 に、ロッド側のシリンダ室３２を第２のポートＡ2 にそれぞれ接続する。
【００３７】
そして、図１に示すようにメインスプール３が図示の中立位置にある状態のときには、メインスプール３の摺動穴１１内でベビーピストン１３の右端側に形成される油室に油圧供給ポートＰの圧力が油路６及び４４を介して導かれている。その圧力により、ベビーピストン１３は中立位置調整ネジ２６の右端面に押し当てられているため、その油圧供給ポートＰからの圧力がメインスプール３を図１で右方へ押す力として静的に働いている。
【００３８】
また、メインスプール３の図１で右方側に、そのメインスプール３とスリーブ２と摺動孔２ｅに嵌入されたカラー２７とによって形成され、常にメインスプール３の環状の受圧面ｅ（図３を参照）が臨む油室２８には、パイロットスプール１７とメインスプール３とからなる三方弁により、油圧供給ポートＰの１／２の圧力が導かれている。
【００３９】
そして、メインスプール３の摺動穴１１の右端面１１ａの受圧面積Ａａに対して、メインスプール３の環状の受圧面ｅ（図３）の受圧面積Ａｂを、Ａｂ＝２Ａａとしている。したがって、油圧供給ポートＰの圧力をＰｐとすると、
Ｐｐ・Ａａ＝(１／２)Ｐｐ・２Ａａとなり、
この状態でメインスプール３は釣合いが保たれて、図示の中立位置に保持されている。
【００４０】
ところで、図３に示すようにメインスプール３に形成している制御孔２５の孔幅Ｄｗは、パイロットスプール１７のランド部１７ａのランド幅Ｗよりも若干大きくしたアンダーラップになるようにしてある。
このようにすることによって、制御孔２５の中心とランド幅Ｗの中心とが一致しているときには、油圧供給ポートＰから油室２８に至る開口２２の開口面積と、その油室２８からスプール内油路１６を通して第１のタンクポートＴ1 に至る開口２３の開口面積とが等しくなるので、油室２８の容積に変化がなくて漏れもなければ、油室２８の圧力は油圧供給ポートＰの圧力Ｐｐの１／２になる。
【００４１】
そして、メインスプール３に対してパイロットスプール１７が図４に示すように左方に移動している状態では、油圧供給ポートＰから油室２８に連通する側の開口２２が大きくなっており、逆に油室２８から第１のタンクポートＴ1 に至る側の開口２３は閉じられるので、油室２８の圧力は油圧供給ポートＰの圧力Ｐｐの１／２よりも高い圧力になる。
【００４２】
したがって、メインスプール３を図４で左方に移動させる力が働き、それによってメインスプール３が左方に移動し、制御孔２５の中心とランド幅Ｗの中心とが一致すると再びバランスしてメインスプール３が停止する。
この電気油圧サーボ弁は、上述したように図１のトルクモータ２０を駆動させることによりパイロットスプール１７を移動させ、それによってメインスプール３を入力電流に比例して移動させるが、この点に関しては図６で説明しているとおりである。
【００４３】
この電気油圧サーボ弁は、図２に示したような左右の受圧面積に大きな差のある片ロッドシリンダ３０を接続するときには、図示のようにヘッド側のシリンダ室３１を第１のポートＡ1 に、ロッド側のシリンダ室３２を第２のポートＡ2 にそれぞれ接続する。
そして、その片ロッドシリンダ３０のシリンダロッド３３を収縮させる側に移動させるときには、図１のトルクモータ２０を駆動させてパイロットスプール１７を同図で右方に移動させ、それによってメインスプール３を図５に示すように右方に移動させる。
【００４４】
すると、スリーブ２のエッジ２ｃとランド部３ｃの左方のエッジとで形成される開口部が開くので、油圧供給ポートＰの圧力が油路６から上記開口部を通って油路７から第２のポートＡ2 を介して片ロッドシリンダ３０のロッド側のシリンダ室３２に作用する。
また、スリーブ２のエッジ２ａとランド部３ｂの左方のエッジとで形成される開口部と、エッジ２ｆとランド部３ａの左方のエッジとで形成される開口部も開く。
【００４５】
したがって、片ロッドシリンダ３０のヘッド側のシリンダ室３１内の油が、第１のポートＡ1 から油路５を通ってエッジ２ａとランド部３ｂとの間の開口部から第２のタンクポートＴ2 に流出する。また、そのヘッド側のシリンダ室３１内の油が、第１のポートＡ1 から油路５及び４３を通ってエッジ２ｆとランド部３ａとの間の開口部から第２のタンクポートＴ2 に流出する。
【００４６】
そのため、そのエッジ２ａとランド部３ｂとによって形成される開口部の開口面積と、エッジ２ｆとランド部３ａとによって形成される開口部の開口面積とが同じ大きさであったとすると、ヘッド側のシリンダ室３１から第２のタンクポートＴ2 に至る戻りラインの開口面積が２倍（図６乃至図１１で説明したものに対して）になる。
【００４７】
したがって、戻りラインがエッジ２ａとランド部３ｂとによって形成される開口部側だけであったときに比べて、同一差圧において２倍の流量が流せるようになるので、片ロッドシリンダ３０のシリンダロッド３３を収縮させる側に移動させたときの移動速度を速めることができる。
そして、上記エッジ２ａとランド部３ｂとによって形成される開口部と、エッジ２ｆとランド部３ａとによって形成される開口部の２つの開口部の各重合量を、そのいずれか一方の開口部の重合量を他方の開口部の重合量に対して２倍以上にするとよい。
【００４８】
そうすれば、メインスプール３を図５で矢示Ｂ方向（第２の方向）に移動させたときには、第１のポートＡ1 が第２のタンクポートＴ2 に連通するタイミングと、その第１のポートＡ1 と常時連通している流出ポート４１が第２のタンクポートＴ2 に連通するタイミングとが同時に行なわれずに、上記重合量の差に対応した分だけ一方が遅れるようになるので、フローフォースの影響を少なくしてエネルギの損失を少なくすることができる。
【００４９】
なお、図５において片ロッドシリンダ３０のシリンダロッド３３を伸長させる場合には、図１のトルクモータ２０によりパイロットスプール１７を同図で左方に移動させることによりメインスプール３を同方向に移動させるが、その場合の動作は図６乃至図９で説明した場合と同様であるため、その説明を省略する。
このように、この電気油圧サーボ弁は、サーボ弁としての定格流量（Ｑｒ）は大きくすることなしに、サーボ弁内に片ロッドシリンダ３０のヘッド側のシリンダ室３１に接続する流出ポート４１を、第１のポートＡ1 の他にもう一つ設けることにより、図６乃至図１１で説明した従来の電気油圧サーボ弁が持つ問題点を解決している。
【００５０】
また、単に１ポートを追加しただけではサーボ弁として重要な圧力ゲイン特性を劣化させてしまうので、従来のサーボ弁の圧力ゲイン特性と等しくするために、上述したようにスリーブ２のエッジ２ａとメインスプール３のランド部３ｂとによって形成される開口部と、エッジ２ｆとランド部３ａとによって形成される開口部の２つの開口部の各重合量に差をつけている。
【００５１】
なお、流出ポート４１を追加したときの片ロッドシリンダの伸長時と収縮時の移動速度比は、数５から次の数６となり、先に示した片ロッドシリンダのようにヘッド側受圧面積が３cm² であり、ロッド側受圧面積が１cm² であったとすると、シリンダロッドの伸長時の移動速度に対するシリンダロッドの収縮時の移動速度は１１０％程度となり、伸長時と収縮時で略等しくなる。
【００５２】
【数６】

【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、駆動するアクチュエータにヘッド側受圧面積とロッド側受圧面積とで大きな差のある片ロッドシリンダを使用したときでも、シリンダロッドの伸長方向と収縮方向とで略同じ移動速度で駆動することができる電気油圧サーボ弁を、大型化させずに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による電気油圧サーボ弁を示す全体構成図である。
【図２】同じくその電気油圧サーボ弁に片ロッドシリンダを接続した状態を示す油圧回路図である。
【図３】同じくその電気油圧サーボ弁のメインスプールに形成している制御孔とパイロットスプールのランド部とがアンダーラップしている様子を示す概略図である。
【図４】同じくそのパイロットスプールをメインスプールの制御孔に対してずらした状態を示す図３と同様な概略図である。
【図５】図１の電気油圧サーボ弁のパイロットスプールをシリンダロッドが収縮する側に移動させた状態を主要な部分のみ簡略化して示す概略図である。
【図６】従来のパイロットスプール追従型の電気油圧サーボ弁の一例を示す構成図である。
【図７】図６の電気油圧サーボ弁のパイロットスプールが中立位置にある状態を部分的に示す概略図である。
【図８】図７の位置からパイロットスプールを一方に移動させた状態を部分的に示す概略図である。
【図９】図８の位置からメインスプールがパイロットスプールに追従して再び中立位置に戻った状態を部分的に示す概略図である。
【図１０】図６の電気油圧サーボ弁で片ロッドシリンダのシリンダロッドを伸長させた状態を簡略化して示す概略図である。
【図１１】同じくその電気油圧サーボ弁で片ロッドシリンダのシリンダロッドを収縮させた状態を簡略化して示す概略図である。
【符号の説明】
１：弁ボディ２：スリーブ
２ｅ：摺動孔３：メインスプール
１７：パイロットスプール１９：リンクワイヤ
２０：トルクモータ２１：揺動アーム（揺動部）
３０：片ロッドシリンダ（アクチュエータ）
４１：流出ポート
Ａ1 ：第１のポートＡ2 ：第２のポート
Ｔ1 ：第１のタンクポートＴ2 ：第２のタンクポート
Ｐ：油圧供給ポート

Claims

弁ボディ内に収納されたスリーブに形成した摺動孔内にメインスプールを摺動可能に嵌入させ、
前記スリーブに、圧力源に連通させる油圧供給ポートと、
外部アクチュエータにそれぞれ連通させる各ポートであって、前記メインスプールが前記スリーブに対して中立位置から第１の方向に移動したときに前記油圧供給ポートに連通される第１のポートと、前記メインスプールが前記第１の方向と逆の第２の方向に移動して前記中立位置を越えてから前記油圧供給ポートに連通される第２のポートと、
前記メインスプールが前記第１の方向に移動して前記中立位置を越えてから前記第２のポートに連通される第１のタンクポートと、
前記メインスプールが前記第２の方向に移動して前記中立位置を越えてから前記第１のポートに連通される第２のタンクポートと、
常時前記第１のポートに連通し前記メインスプールが前記第２の方向に移動して前記中立位置を越えてから前記第２のタンクポートに連通する流出ポートとを設けたことを特徴とする電気油圧サーボ弁。
前記メインスプールと前記スリーブとの間に形成されて開閉が行なわれ、開時には前記第１のポートと第２のタンクポートにそれぞれ連通する２つの開口部の各重合量を、そのいずれか一方の開口部の重合量を他方の開口部の重合量に対して２倍以上にしたことを特徴とする請求項１記載の電気油圧サーボ弁。
請求項１又は２記載の電気油圧サーボ弁において、前記メインスプールが、トルクモータの揺動部に取り付けられたリンクワイヤを介してパイロットスプールが前記メインスプールの摺動方向に移動する油圧的フィードバック機構により前記摺動方向に追従して移動することを特徴とする電気油圧サーボ弁。