JPH0334484Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直動型サーボバルブに関する。

一般に直動型サーボバルブは、例えばアクチユ
エータとしてのシリンダの油室に作動油を供給さ
せあるいは油室からの作動油を吐出させるに際
し、バルブ内でスプールを摺動させることによつ
て適宜に作動油の排出、吸引を繰り返すことを可
能にするものである。

この種の直動型サーボバルブとしては例えば第
１図のようなものを本出願人は開発し、実用新案
登録出願（実願昭58−4452号）をしている。この
サーボバルブはフオースモータ１と、バルブ２、
と検出器３とを有している。

フオースモータ１はハウジング１０ａ，１０ｂ
内にポール１１と磁石１２とヨーク１３とコイル
ボビン１４とを収容したものからなつている。

バルブ２はバルブボデイ２０とスリーブ２１と
スリーブ２１内に摺動自在に挿入されたスプール
２２とからなり、スプール２２は左端に於て前記
コイルボビン１４に連結され、コイルボビン１４
の端部とスプール２２の右端部とには相対向する
スプリング１６，３２が介在されている。

スリーブ２１にはポンプポートＰとタンクポー
トTa，Tbと孔２６ａ，２６ｂとを形成し、これ
らのポートと孔は油路２３ａ，２３ｂに選択的に
開閉されるようになつている。

即ちコイルボビン１４のコイル１に電流を流す
とコイルボビン１４とスプール２２が軸方向に移
動し、ポートＰ又はポートTa，Tbを油路２３
ａ，２３ｂに選択的に切換えるようになつてい
る。

ところで、スプール２２の両側にスプリング１
６，３２が対向して配設され、二つのスプリング
１６，３２が共働してスプール２２を中央に位置
決めし、コイルボビン１４の発生する力によりス
プール２２はスプリング１６，３２の設定力に打
ち勝つて右または左に移動するようにしている。
しかし、スプール２２はスプリング１６，３２に
より軸方向力を受けている為にスプール２２とス
リーブ２１との中心とスプール２２とスプリング
１６，３２との中心は加工公差および組立上一致
しない場合がある。

即ち、スプール２２はスプリング１６，３２に
よつて軸方向力を受けていると、中心のずれた度
合に応じてスプール２２に対して直角方向の余分
な力が働き、スプール２２の左右方向の滑らかな
移動を妨げ、これにより摺動摩擦による機械的ヒ
ステリシスが大きくなるという不具合が発生す
る。

従つて本考案の目的はスプールに対する直角方
向の力を無くし、スプールが左右方向に滑らかに
動き得るようにした直動型サーボバルブを提供す
ることである。

本考案はこの目的達成の為、コイルボビンにス
プールを連結し、コイルボビンのコイルに電流を
流してコイルボビンを軸方向に移動した時スプー
ルが連動し、このスプールが圧力供給ポートとタ
ンクポートをアクチユエータ側の油路に選択的に
連通又は遮断させるサーボバルブに於て、コイル
ボビンとスプールとが連結ロツドで連結され、こ
の連結ロツドはコイルボビンを貫通してコイルボ
ビンに対向するポール側に延長し、ポールの中央
に二つの孔が対向して設けられ、これら二つの孔
は、中央の隔壁部材の孔を介して連通し、二つの
孔の中央を前記連結ロツドが移動自在に挿入し、
隔壁部材と連結ロツドの端部に位置調整自在に設
けたスプリングシートとの間にスプールを一方向
に引張るスプリングを介装し、隔壁部材とコイル
ボビン間にスプールを他方向に附勢するスプリン
グを介装させたことを特徴とするものである。

以下本考案の実施の態様を第２図について説明
する。

図面に示すように、本考案の実施例に係る直動
型サーボバルブは、フオースモータ１と、バルブ
２と、検出器３と、隔壁４とを有している。

上記フオースモータ１は、ハウジング１０ａ，
１０ｂと、ポール１１と、磁石１２と、ヨーク１
３と、コイルボビン１４とからなり、ポール１１
の中央には横方向に孔５，６が形成され、二つの
孔５，６は中央の隔壁部材７の孔を介して連通し
ている。

コイルボビン１４にはコイル１７が巻かれてお
り、コイル１７に電流を流すとコイルボビン１４
が軸方向に移動するようになつており、また、コ
イル１７に電流を流す方向をプラス側あるいはマ
イナス側に切り換えることによりその移動方向を
選択することが可能となつている。このコイルボ
ビン１４を駆動する力は、磁石１２の磁束密度、
コイル１７の有効長さ、電流の大小に比例するも
のである。ハウジング１０ａの中央には透孔１８
が形成されており、そしてこの透孔１８にはキヤ
ツプ１９が嵌装されており、ハウジング内にホコ
リ等の異物が透孔１８を介して侵入することを防
止し得るようになつている。このフオースモータ
１には前記バルブ２が連設されている。

上記バルブ２は、バルブボデイ２０と、スリー
ブ２１とスプール２２とからなり、バルブボデイ
２０には油路２３ａ，２３ｂが形成されていると
ともにスリーブ孔２４が軸方向に穿設されてお
り、このスリーブ孔２４内に上記スリーブ２１が
嵌装されており、このスリーブ２１内に上記スプ
ール２２が摺動自在に介装されている。スリーブ
２１には、軸方向にバルブ孔２５が穿設されてお
り、このバルブ孔２５に上記スプール２２を介装
し、かつこのバルブ孔２５に開口する圧力供給ポ
ートＰと、タンクポートTa，Tbを有している。
また、このスリーブ２１には、半径方向に孔２６
ａ，２６ｂを穿ち、この孔２６ａ，２６ｂの内側
口端はバルブ孔２５に開口し、他側口端はバルブ
ボデイ２０に穿つた油路２３ａ，２３ｂにそれぞ
れ開口しているようになつている。また、スプー
ル２２は、小径部とランドとを有し、一端におい
て前記コイルボビン１４と連結ロツド２７を介し
て連結されている。

連結ロツド２７は例えばコイルボビン１４の中
央を貫通して両者を一体結合すると共に連結ロツ
ド２７の左端延長部は前記ポール１１内の孔５，
６内に移動自在に挿入され、その左端にはスプリ
ングシート１５が挿入され、ナツト１６により調
整自在に位置決めされている。

孔５，６内には相対向する二つのスプリング
８，９が直列に挿入され、一方のスプリング８は
スプリングシート１５と隔壁部材７間に介装され
てスプール２２を左方向に附勢し、他方のスプリ
ング９はコイルボビン１４と隔壁部材７間に介装
されてスプール２２を右方向に附勢し、二つのス
プリング８，９の力でスプール２２を中立位置に
保持させている。

スプリング８，９の張力はナツト１６を介して
スプリングシート１５の位置を調節することによ
り任意に調整され、同じくスプール２２の中立位
置も設定される。この場合二つのスプリング８，
９はスプール２２に対して互いに反対方向の力を
附与している。又二つのスプリング８，９がスプ
ール２２の一側で且つ近接した位置にあることか
らスプール２２とスプリング８，９の中心がずれ
ていても、スプール２２の右側にはスプリングが
無いのでスプール２２に対して直角方向の力は作
用せず、スプール２２の左右軸方向の動きがスム
ースとなる。コイルボビン１４に発生する力はス
プリング８，９の設定力に打ち勝つてスプール２
２を一方向に移動する。

スプール２２がフオースモータ１側へ移動する
と、孔２６ａ，２６ｂがバルブ孔２５に開口し、
圧力ポートＰがバルブ孔２５、孔２６ａを介して
油路２３ａと連通するとともに、タンクポート
Tbがバルブ孔２５，孔２６ｂを介して油路２３
ｂに連通することとなる。また、スプール２２が
前記検出器３側へ移動すると上記とは逆に、圧力
供給ポートＰがバルブ孔２５、孔２６ｂを介して
油路２３ｂと連通するとともに、タンクポート
Taがバルブ孔２５、孔２６ａを介して油路２３
ａに連通することになる。このバルブ２には、前
記検出器３が連設されており、スプール２２の他
端は当該検出器３側に連結されているものであ
る。

上記検出器３は、適宜に形成されたハウジング
３０内に検出器リード線、検出器コア等（以上図
示せず）を有し、前記バルブ２側に軸３１を軸方
向移動自在に突出させており、この軸３１に前記
スプール２２の右端を連結させているものであ
る。

上記隔壁４は、前記フオースモータ１のハウジ
ング１０と前記検出器３のハウジング３０とにそ
れぞれ隣接する前記スリーブ孔２４の端部にそれ
ぞれ形成されている。さらに詳しくは、この隔壁
４は、耐油性ゴム材等の作動油に対して耐久性を
有しかつ弾性を有する軟質材料で形成されたベロ
フラム４０からなり、その内縁をスプール２２の
端部すなわち本実施例ではスプール２２の一端に
連結された連結ロツド２７およびスプール２２の
他端に連結された軸３１に適宜固着部材４１を用
いて固着しており、その外縁をフオースモータ１
のハウジング１０ｂと検出器３のハウジング３０
とバルブボデイ２０との当接部に適宜シール部材
４２を用いて固着しているものである。この隔壁
４は、ベロフラム４０が軟質材料で形成されてい
るから、スプール２２の移動に伴つて自在に変形
するものであり、その内縁を固定する連結ロツド
２７および軸３１、すなわちスプール２２の移動
を阻害するものではない。

以上のように、本考案によれば、次の効果があ
る。

コイルボビンとスプールを直結する連結ロツ
ドの一端がポールの孔に挿入され、ポールの内
に設けた二つのスプリングでスプールを互いに
反対方向に附勢させ、更に二つのスプリングの
間に隔壁部材を介在させて各スプリングの一端
を隔壁部材で支持させているから、スプールと
スリーブの中心及びスプールとスプリングの中
心が加工公差や組立の際一致していなくてもス
プールに直角方向の動きを与えず、スプールの
軸方向の動きを滑らかに出来る。

連結ロツドが二つのスプリングによる引張力
を受ける構造のため、スプリングとスプールの
中心が一致しない場合、連結ロツドが曲げモー
メントを受けても初期引張力を大きくとること
により曲げモーメントを打消すことができ、ス
プールに直角方向の力を与えない。

スプリングシートが位置調整自在に設けられ
ているから、スプールの中立位置とスプリング
の初期設定荷重を調整できる。

更に連結ロツドと二つのスプリングは既存の
ポール内に挿入されていることからこれらを収
容する特別なスペースを設ける必要が無く、構
造がコンパクトとなり、スプールの軸方向のス
トロークが充分にとれ、軸方向の基本長も短か
くできる。

尚本考案では、スリーブ孔２５の端部に隔壁４
をそれぞれ形成しているから、バルブ孔内でスプ
ールを摺動させて作動油を排出しあるいは吸引す
る際にスリーブ孔内に作動油の浸出があつても、
その浸出した作動油がフオースモータのハウジン
グ内あるいは検出器のハウジング内の侵入するこ
とがなく、特に、フオースモータのハウジング内
に侵入した油がコイルの発生する熱によつて温度
変化をしその劣化等の特性を変化させることにな
る弊害を未然に防止することができる。また、フ
オースモータのハウジング内および検出器のハウ
ジング内に収容されているリード線等を汚染した
りその機能障害を惹起したりする危惧も排除でき
る。さらに、実願昭56−66367号に於いて提案さ
れている如くに、フオースモータ内のヨークとコ
イルとによつて形成される空間部にジエステルを
主成分とした油中に磁性を帯びた微粒子の粒体を
混合した磁性流体を充填することとする場合に
は、隔壁の形成により、磁性流体が作動油によつ
て洗われあるいは流される危惧を予め排除できる
ばかりでなく、その磁性流体の充填によるコイル
の冷却効果を充分に発揮させることができる利点
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直動型サーボバルブの一部切截
正面図、第２図は本考案の実施例に係る直動型サ
ーボバルブを部分的に切截して示す正面図であ
る。 １……フオースモータ、２……バルブ、３……
検出器、４……隔壁、５，６……孔、７……隔
壁、８，９……スプリング、１０ａ，１０ｂ……
ハウジング、１４……コイルボビン、１５……ス
プリングシート、１６……ナツト、２０……バル
ブボデイ、２２……スプール、２４……スリーブ
孔、２７……連結ロツド、３０……ハウジング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) コイルボビンにスプールを連結し、コイルボ
   ビンのコイルに電流を流してコイルボビンを軸
   方向に移動した時スプールが連動し、このスプ
   ールが圧力供給ポートとタンクポートをアクチ
   ユエータ側の油路に選択的に連通又は遮断させ
   るサーボバルブに於て、コイルボビンとスプー
   ルとが連結ロツドで連結され、この連結ロツド
   はコイルボビンを貫通してコイルボビンに対向
   するポール側に延長し、ポールの中央に二つの
   孔が対向して設けられ、これら二つの孔は中央
   の隔壁部材の孔を介して連通し、二つの孔の中
   央を前記連結ロツドが移動自在に挿入し、隔壁
   部材と連結ロツドの端部に位置調整自在に設け
   たスプリングシートとの間にスプールを一方向
   に引張るスプリングを介装し、隔壁部材とコイ
   ルボビン間にスプールを他方向に附勢するスプ
   リングを介装させた直動型サーボバルブ。 (2) スプリングシートは連結ロツドの外端に設け
   たナツトを介して位置調整され、スプリングシ
   ートの位置決めによつてスプールの中立位置と
   スプリングの初期設定荷重を規制する実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の直動型サーボバル
   ブ。