JPH0914472A - スプール型サーボ弁 - Google Patents
スプール型サーボ弁Info
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- JPH0914472A JPH0914472A JP16173395A JP16173395A JPH0914472A JP H0914472 A JPH0914472 A JP H0914472A JP 16173395 A JP16173395 A JP 16173395A JP 16173395 A JP16173395 A JP 16173395A JP H0914472 A JPH0914472 A JP H0914472A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エネルギの減少により小型化を図って高速性及
び精密制御性のあるスプール型サーボ弁を得ることを目
的とする。 【構成】スプール２の各ランド２１〜２４に、ランドを
挟んで隣合う油室を連通させる貫通孔Ｈ…を配し、サー
ボ弁本体に、嵌合孔Ｈ…に連通させた供給ポートＰ、一
対のシリンダポートＡ，Ｂ及び排出ポートＴを設け、供
給ポートＰを分岐させて一対の分岐ポートＰ1 ，Ｐ2 を
形成し、この分岐ポートＰ1 ，Ｐ2 とシリンダポート
Ａ，Ｂとを一対一対応させそれぞれ油室３３ａ，３３ｂ
を共有させるとともに、スプール軸方向で分岐ポートＰ
1 ，Ｐ2 と嵌合孔１ａとの連通部位間に油室間の作動油
の交流を遮断させる壁部１２を設けてなる。
び精密制御性のあるスプール型サーボ弁を得ることを目
的とする。 【構成】スプール２の各ランド２１〜２４に、ランドを
挟んで隣合う油室を連通させる貫通孔Ｈ…を配し、サー
ボ弁本体に、嵌合孔Ｈ…に連通させた供給ポートＰ、一
対のシリンダポートＡ，Ｂ及び排出ポートＴを設け、供
給ポートＰを分岐させて一対の分岐ポートＰ1 ，Ｐ2 を
形成し、この分岐ポートＰ1 ，Ｐ2 とシリンダポート
Ａ，Ｂとを一対一対応させそれぞれ油室３３ａ，３３ｂ
を共有させるとともに、スプール軸方向で分岐ポートＰ
1 ，Ｐ2 と嵌合孔１ａとの連通部位間に油室間の作動油
の交流を遮断させる壁部１２を設けてなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスプールを作動させて弁
の切り換えを行うスプール型サーボ弁に関するものであ
る。
の切り換えを行うスプール型サーボ弁に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のスプール型サーボ弁（以下、サ
ーボ弁と称する）は、流体アクチュエータへの作動油の
供給を制御する弁であり、例えば、油圧アクチュエータ
の駆動回路に適用されている。
ーボ弁と称する）は、流体アクチュエータへの作動油の
供給を制御する弁であり、例えば、油圧アクチュエータ
の駆動回路に適用されている。
【０００３】上記サーボ弁は、図７に示した如く、サー
ボ弁本体６０の嵌合孔６２にスプール６４を摺動自在に
収容した構成であって、サーボ弁本体６０には嵌合孔６
２と作動油供給元、作動油排出先、アクチュエータとの
間をそれぞれ結ばせた供給用のＰポート、排出用のＴ
（Ｔ1 ，Ｔ2 ）ポート、シリンダ用のＡ，Ｂポートが設
けられている。このＰポート、Ｔポート、Ａポート及び
Ｂポートにより４方向弁が形成される。また、スプール
６４はランド６４ａ…間に油室６６を形成しており、軸
方向に作動して４方向弁の流路を切り換えることができ
る。
ボ弁本体６０の嵌合孔６２にスプール６４を摺動自在に
収容した構成であって、サーボ弁本体６０には嵌合孔６
２と作動油供給元、作動油排出先、アクチュエータとの
間をそれぞれ結ばせた供給用のＰポート、排出用のＴ
（Ｔ1 ，Ｔ2 ）ポート、シリンダ用のＡ，Ｂポートが設
けられている。このＰポート、Ｔポート、Ａポート及び
Ｂポートにより４方向弁が形成される。また、スプール
６４はランド６４ａ…間に油室６６を形成しており、軸
方向に作動して４方向弁の流路を切り換えることができ
る。
【０００４】次に動作について説明する。図７に示した
サーボ弁では、電磁駆動方式によってスプール６４が左
又は右に駆動され、これにより作動油をＰからＡ、Ｂか
らＴ 2 方向又はＰからＢ、ＡからＴ1 方向に流すように
流路が形成される。このように、弁を開閉駆動させて
Ａ，Ｂポートから供給制御される作動油により油圧アク
チュエータが制御される。
サーボ弁では、電磁駆動方式によってスプール６４が左
又は右に駆動され、これにより作動油をＰからＡ、Ｂか
らＴ 2 方向又はＰからＢ、ＡからＴ1 方向に流すように
流路が形成される。このように、弁を開閉駆動させて
Ａ，Ｂポートから供給制御される作動油により油圧アク
チュエータが制御される。
【０００５】なお、従来技術として、例えば、特開平６
−１０９１０号公報、同２８０８１９号公報等がある。
−１０９１０号公報、同２８０８１９号公報等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サーボ弁は以上のように構成されているので、油圧アク
チュエータに必要な油圧力を得るまでスプール６４を駆
動させる際に、流れる油により流路に働く軸方向の流体
力によって各ランドの受圧面にかかる大きな圧力がスプ
ール６４の駆動抵抗を増大させ、駆動源に大きく複雑な
負荷をかけていた。このスプール駆動のために大きな駆
動力を確保しなければならず、電磁駆動装置の可動部の
重量を大きくしていた。電磁駆動装置の可動部の増大に
伴ってスプール６４の応答作動速度が低下して、サーボ
弁に要求される高速性、精密制御性には限界があるとい
う問題点があった。
サーボ弁は以上のように構成されているので、油圧アク
チュエータに必要な油圧力を得るまでスプール６４を駆
動させる際に、流れる油により流路に働く軸方向の流体
力によって各ランドの受圧面にかかる大きな圧力がスプ
ール６４の駆動抵抗を増大させ、駆動源に大きく複雑な
負荷をかけていた。このスプール駆動のために大きな駆
動力を確保しなければならず、電磁駆動装置の可動部の
重量を大きくしていた。電磁駆動装置の可動部の増大に
伴ってスプール６４の応答作動速度が低下して、サーボ
弁に要求される高速性、精密制御性には限界があるとい
う問題点があった。
【０００７】さらに、スプール６４の制御流量が多くな
ればなる程大きな駆動力が必要となり、前述の電磁駆動
方式では対応できなくなると、油圧パイロット方式への
転換が必要となるが、ここでメインスプールの制御流量
を増大させると、その駆動の為のパイロット流量が増大
しパイロット弁の高速性に限界が生じて、弁全体の高速
性に限界が生ずてしまうという問題点があった。
ればなる程大きな駆動力が必要となり、前述の電磁駆動
方式では対応できなくなると、油圧パイロット方式への
転換が必要となるが、ここでメインスプールの制御流量
を増大させると、その駆動の為のパイロット流量が増大
しパイロット弁の高速性に限界が生じて、弁全体の高速
性に限界が生ずてしまうという問題点があった。
【０００８】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、エネルギの減少により小型化を
図って高速性及び精密制御性のあるサーボ弁を得ること
を目的とする。
ためになされたもので、エネルギの減少により小型化を
図って高速性及び精密制御性のあるサーボ弁を得ること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るサーボ
弁は、サーボ弁本体に設けた嵌合孔に複数のランドを形
成したスプールを収容し、前記スプールを軸方向に駆動
させるスプール型サーボ弁において、前記スプールの各
ランドに、ランドを挟んで隣合う油室を連通させる貫通
孔を配し、前記サーボ弁本体に、前記嵌合孔に連通させ
た供給ポート、一対のシリンダポート及び排出ポートを
設け、前記供給ポートを分岐させて一対の分岐ポートを
形成し、該一対の分岐ポートと前記一対のシリンダポー
トとを一対一対応させそれぞれ油室を共有させるととも
に、前記スプール軸方向で前記一対の分岐ポートと前記
嵌合孔との連通部位間に油室間の作動油の交流を遮断さ
せる壁部を設けてなることを特徴とするものである。
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るサーボ
弁は、サーボ弁本体に設けた嵌合孔に複数のランドを形
成したスプールを収容し、前記スプールを軸方向に駆動
させるスプール型サーボ弁において、前記スプールの各
ランドに、ランドを挟んで隣合う油室を連通させる貫通
孔を配し、前記サーボ弁本体に、前記嵌合孔に連通させ
た供給ポート、一対のシリンダポート及び排出ポートを
設け、前記供給ポートを分岐させて一対の分岐ポートを
形成し、該一対の分岐ポートと前記一対のシリンダポー
トとを一対一対応させそれぞれ油室を共有させるととも
に、前記スプール軸方向で前記一対の分岐ポートと前記
嵌合孔との連通部位間に油室間の作動油の交流を遮断さ
せる壁部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１０】請求項２の発明に係るサーボ弁は、サーボ
弁本体に設けた嵌合孔に複数のランドを形成したスプー
ルを収容し、前記スプールを軸方向に駆動させるスプー
ル型サーボ弁において、前記スプールの各ランドに、ラ
ンドを挟んで隣合う油室を連通させる貫通孔を配し、前
記サーボ弁本体に、前記嵌合孔に連通させた供給ポー
ト、一対のシリンダポート及び排出ポートを設け、前記
一対のシリンダポートをそれぞれ分岐させて一対の分岐
ポートを二組形成し、前記一対のシリンダポート間で隣
合う２つの分岐ポートと前記供給ポートとに前記複数の
油室の内の一油室を共有させるとともに、前記一対のシ
リンダポートのいずれにおいても前記スプール軸方向で
一対の分岐ポートと前記嵌合孔との連通部位間に油室間
の作動油の交流を遮断させる壁部を設けてなることを特
徴とするものである。
弁本体に設けた嵌合孔に複数のランドを形成したスプー
ルを収容し、前記スプールを軸方向に駆動させるスプー
ル型サーボ弁において、前記スプールの各ランドに、ラ
ンドを挟んで隣合う油室を連通させる貫通孔を配し、前
記サーボ弁本体に、前記嵌合孔に連通させた供給ポー
ト、一対のシリンダポート及び排出ポートを設け、前記
一対のシリンダポートをそれぞれ分岐させて一対の分岐
ポートを二組形成し、前記一対のシリンダポート間で隣
合う２つの分岐ポートと前記供給ポートとに前記複数の
油室の内の一油室を共有させるとともに、前記一対のシ
リンダポートのいずれにおいても前記スプール軸方向で
一対の分岐ポートと前記嵌合孔との連通部位間に油室間
の作動油の交流を遮断させる壁部を設けてなることを特
徴とするものである。
【００１１】
【作用】請求項１及び２によれば、ランドに貫通孔を設
け、各ランドの両側面の圧力をランド毎にバランスさ
せ、供給ポートを分岐させその間に設けた壁部で供給側
ランド間の油圧室の作動油の交流を遮断させることによ
り、貫通孔を有するにもかかわらず弁が構成され、かつ
各ランドの平衡状態によってスプールの作動によりいず
れの油圧群で流路を形成しても流体力をかけずに適性な
位置までスプールを作動させる。
け、各ランドの両側面の圧力をランド毎にバランスさ
せ、供給ポートを分岐させその間に設けた壁部で供給側
ランド間の油圧室の作動油の交流を遮断させることによ
り、貫通孔を有するにもかかわらず弁が構成され、かつ
各ランドの平衡状態によってスプールの作動によりいず
れの油圧群で流路を形成しても流体力をかけずに適性な
位置までスプールを作動させる。
【００１２】
【実施例】以下に、添付図面を参照して、本発明に係る
好適な一実施例を詳細に説明する。図１は本発明に係る
サーボ弁の第１実施例を概略的に示す側断面図である。
好適な一実施例を詳細に説明する。図１は本発明に係る
サーボ弁の第１実施例を概略的に示す側断面図である。
【００１３】このサーボ弁は、図１に示した如く、サー
ボ弁本体１に嵌合孔１ａを配してその嵌合孔１ａにスプ
ール２を摺動自在に収容させている。なお、嵌合孔１ａ
はスプール２の摺動案内面をスリーブ３で形成してい
る。なお、本サーボ弁はパイロット式の一例を示してい
る。
ボ弁本体１に嵌合孔１ａを配してその嵌合孔１ａにスプ
ール２を摺動自在に収容させている。なお、嵌合孔１ａ
はスプール２の摺動案内面をスリーブ３で形成してい
る。なお、本サーボ弁はパイロット式の一例を示してい
る。
【００１４】上記サーボ弁本体１には、スプール２を駆
動させるためのパイロットサーボ弁Ｍが取り付けられる
とともに、このパイロットサーボ弁Ｍの駆動力を油圧に
て伝達するためにパイロット油路１ｂ，１ｂが配設され
ている。嵌合孔１ａの両端部とパイロット油路１ｂ，１
ｂとの連結部位には、スプール２を駆動させるためにシ
リンダ部１ｃ，１ｃにピストン１ｄ，１ｄが摺動自在に
設けられている。また、嵌合孔１ａにＰポート、Ｔポー
ト、Ａポート及びＢポートが接続され、これで４方向弁
が形成される。
動させるためのパイロットサーボ弁Ｍが取り付けられる
とともに、このパイロットサーボ弁Ｍの駆動力を油圧に
て伝達するためにパイロット油路１ｂ，１ｂが配設され
ている。嵌合孔１ａの両端部とパイロット油路１ｂ，１
ｂとの連結部位には、スプール２を駆動させるためにシ
リンダ部１ｃ，１ｃにピストン１ｄ，１ｄが摺動自在に
設けられている。また、嵌合孔１ａにＰポート、Ｔポー
ト、Ａポート及びＢポートが接続され、これで４方向弁
が形成される。
【００１５】スプール２は、図１に示した如く、第１ス
プール２Ａと第２スプール２Ｂとの連結構造である。こ
の連結部位において、第１スプール２Ａの小径部先端に
凸部５を突設し、第２スプール２Ｂのランド２３の部位
に凸部５を嵌入させる凹部６を配して、凹部６に凸部５
を圧入させその結合で一体化させることができる。この
連結は、第１スプール２Ａの小径部を後述する壁部１２
に挿通させた後に行われる。
プール２Ａと第２スプール２Ｂとの連結構造である。こ
の連結部位において、第１スプール２Ａの小径部先端に
凸部５を突設し、第２スプール２Ｂのランド２３の部位
に凸部５を嵌入させる凹部６を配して、凹部６に凸部５
を圧入させその結合で一体化させることができる。この
連結は、第１スプール２Ａの小径部を後述する壁部１２
に挿通させた後に行われる。
【００１６】また、スプール２は嵌合孔１ａよりも小径
のスプール小径部２ａに嵌合孔１ａの径に略等しい径の
ランド２１，２２，２３，２４を所定の間隔で配置させ
た構成であり、嵌合孔１ａにはスプール小径部２ａの両
端と中央とを摺動自在に嵌挿させた壁部１１，１３が設
けられている。また、嵌合孔１ａにおいて、スプール小
径部２ａとランド２１，２２，２３，２４間には油室３
１，３２，３３，３４，３５が形成される。なお、油室
３３は小油室３３ａ，３３ｂとからなり、これら小油室
３３ａと３３ｂとは嵌合孔１ａ内に固設されスプール２
のスプール小径部２ａと摺動可能に嵌合させた壁部１２
により作動油の交流が遮断される。なお、第１及び第２
スプール２Ａ，２Ｂの結合では、圧入嵌合に限らずネジ
止めを採用してもよい。
のスプール小径部２ａに嵌合孔１ａの径に略等しい径の
ランド２１，２２，２３，２４を所定の間隔で配置させ
た構成であり、嵌合孔１ａにはスプール小径部２ａの両
端と中央とを摺動自在に嵌挿させた壁部１１，１３が設
けられている。また、嵌合孔１ａにおいて、スプール小
径部２ａとランド２１，２２，２３，２４間には油室３
１，３２，３３，３４，３５が形成される。なお、油室
３３は小油室３３ａ，３３ｂとからなり、これら小油室
３３ａと３３ｂとは嵌合孔１ａ内に固設されスプール２
のスプール小径部２ａと摺動可能に嵌合させた壁部１２
により作動油の交流が遮断される。なお、第１及び第２
スプール２Ａ，２Ｂの結合では、圧入嵌合に限らずネジ
止めを採用してもよい。
【００１７】上記ランド２１，２２，２３，２４はいず
れもランド両側の油室間を連通させる貫通孔Ｈ…を有し
ており、貫通孔Ｈ…をどれも同径にしてどのランド側面
（受油面）も受圧面積を同一に設定する。
れもランド両側の油室間を連通させる貫通孔Ｈ…を有し
ており、貫通孔Ｈ…をどれも同径にしてどのランド側面
（受油面）も受圧面積を同一に設定する。
【００１８】アクチュエータと嵌合孔１ａ間に流路を形
成するＡポート及びＢポートは、スプール２の駆動範囲
（スプール中立位置を含む）において常時油室３２，３
４に連通される。また、サーボ弁本体１において、Ｐポ
ートは嵌合孔１ａの手前で二股に分岐され、その一対の
分岐ポートＰ1 ，Ｐ2 はスプール２の移動によりＡポー
ト、Ｂポートに連通可能に形成される。各ポート及び油
室のサイズについては、図１に示した中立位置より左方
にスプール２を駆動させたとき、Ｐポート（Ｐ 2 ポー
ト）とＡポートとの連通及びＢポートとＴポートとの連
通が得られ、中立位置より右方にスプール２を駆動させ
たとき、Ｐポート（Ｐ1 ポート）とＢポートとの連通及
びＡポートとＴポートとの連通が得られるように設定さ
れる。
成するＡポート及びＢポートは、スプール２の駆動範囲
（スプール中立位置を含む）において常時油室３２，３
４に連通される。また、サーボ弁本体１において、Ｐポ
ートは嵌合孔１ａの手前で二股に分岐され、その一対の
分岐ポートＰ1 ，Ｐ2 はスプール２の移動によりＡポー
ト、Ｂポートに連通可能に形成される。各ポート及び油
室のサイズについては、図１に示した中立位置より左方
にスプール２を駆動させたとき、Ｐポート（Ｐ 2 ポー
ト）とＡポートとの連通及びＢポートとＴポートとの連
通が得られ、中立位置より右方にスプール２を駆動させ
たとき、Ｐポート（Ｐ1 ポート）とＢポートとの連通及
びＡポートとＴポートとの連通が得られるように設定さ
れる。
【００１９】次に動作について説明する。図１に示した
サーボ弁は中立状態を示しており、この中立状態ではス
プール２の両端に配したピストン１ｄ，１ｄをスプリン
グの弾性を利用してシリンダ１ｃ，１ｃ内で作動させか
つ差動トランスＤＴの制御で初期位置への移動を可能に
する。またこの中立位置においてはＡポート及びＢポー
トはいずれも流路をブロックされた状態にある。この状
態では、アクチュエータが停止して安全な状態となる。
サーボ弁は中立状態を示しており、この中立状態ではス
プール２の両端に配したピストン１ｄ，１ｄをスプリン
グの弾性を利用してシリンダ１ｃ，１ｃ内で作動させか
つ差動トランスＤＴの制御で初期位置への移動を可能に
する。またこの中立位置においてはＡポート及びＢポー
トはいずれも流路をブロックされた状態にある。この状
態では、アクチュエータが停止して安全な状態となる。
【００２０】そして、スプール２を中立位置より左方へ
駆動させた場合、ランド２２，２３が中立位置より左方
に移動して、油室３２がＰポート（Ｐ2 ポート）とＡポ
ートとを連通させ、かつ、油室３４がＢポートとＴポー
トとを連通させるので、アクチュエータを介してＰ（Ｐ
2 ）からＡ、ＢからＴ方向に作動油を流通させる流路が
形成される。
駆動させた場合、ランド２２，２３が中立位置より左方
に移動して、油室３２がＰポート（Ｐ2 ポート）とＡポ
ートとを連通させ、かつ、油室３４がＢポートとＴポー
トとを連通させるので、アクチュエータを介してＰ（Ｐ
2 ）からＡ、ＢからＴ方向に作動油を流通させる流路が
形成される。
【００２１】また逆に、スプール２を中立位置より右方
へ駆動させた場合、ランド２２，２３が中立位置より右
方に移動して、油室３２がＡポートとＴ1 ポートとを連
通させ、かつ、油室３４がＰポート（Ｐ1 ポート）とＢ
ポートとを連通させるので、アクチュエータを介してＰ
（Ｐ1 ）からＢ、ＡからＴ方向に作動油を流通させる流
路が形成される。
へ駆動させた場合、ランド２２，２３が中立位置より右
方に移動して、油室３２がＡポートとＴ1 ポートとを連
通させ、かつ、油室３４がＰポート（Ｐ1 ポート）とＢ
ポートとを連通させるので、アクチュエータを介してＰ
（Ｐ1 ）からＢ、ＡからＴ方向に作動油を流通させる流
路が形成される。
【００２２】作動油の状態については、弁内に作動油が
流れていないすなわち各ポートと油室とが連通していな
い状態では、各ランドに設けた貫通孔によって各ランド
の両側面の圧力がバランスして流体力がキャンセルされ
る。また弁内に作動油が流れている状態すなわち各ポー
トと油室とが連通している状態では、各油室内の圧力は
一様でなくなり同一油室内の圧力差が流体力を発生させ
る。
流れていないすなわち各ポートと油室とが連通していな
い状態では、各ランドに設けた貫通孔によって各ランド
の両側面の圧力がバランスして流体力がキャンセルされ
る。また弁内に作動油が流れている状態すなわち各ポー
トと油室とが連通している状態では、各油室内の圧力は
一様でなくなり同一油室内の圧力差が流体力を発生させ
る。
【００２３】この場合、スプール２の駆動抵抗は減少さ
れるので、サーボ弁に要求される精密制御性を保ちつつ
高速性を生み出すことができるので、Ｐポートから供給
される作動油を円滑にアクチュエータに送り込むことが
可能になり、Ｐ（Ｐ2 ）からＡ、ＢからＴ方向又はＰ
（Ｐ1 ）からＢ、ＡからＴ方向に良好な流路を形成させ
ることができる。
れるので、サーボ弁に要求される精密制御性を保ちつつ
高速性を生み出すことができるので、Ｐポートから供給
される作動油を円滑にアクチュエータに送り込むことが
可能になり、Ｐ（Ｐ2 ）からＡ、ＢからＴ方向又はＰ
（Ｐ1 ）からＢ、ＡからＴ方向に良好な流路を形成させ
ることができる。
【００２４】また、スプール２を駆動させるためのシリ
ンダ部１ｃの受圧面積を小さくできるので、スプール移
動量を従来と同一とした場合、スプール２を駆動させる
ためのパイロット流量を減少させることができ、よっ
て、ピストン１ｄを小型化することができる。
ンダ部１ｃの受圧面積を小さくできるので、スプール移
動量を従来と同一とした場合、スプール２を駆動させる
ためのパイロット流量を減少させることができ、よっ
て、ピストン１ｄを小型化することができる。
【００２５】さて、上述した第１実施例は、壁部１２を
境に嵌合孔１ａに連通されるＰポートを２股に分岐さ
せ、その分岐させた流路の油室への流入を壁部１２を間
に介在させるランド２２，２３によって制御していた
が、図２に示した第２実施例の如く、サーボ弁本体１’
に設けた壁部１２ａ，１２ｂを境に嵌合孔１ａに連通さ
れるＡポート、Ｂポートをそれぞれ２股に分岐させ、そ
の分岐させた流路の油室への流入を壁部１２ａ，１２ｂ
をそれぞれ間に介在させるランド２１，２２及び２３，
２４によって制御するようにしてもよい。
境に嵌合孔１ａに連通されるＰポートを２股に分岐さ
せ、その分岐させた流路の油室への流入を壁部１２を間
に介在させるランド２２，２３によって制御していた
が、図２に示した第２実施例の如く、サーボ弁本体１’
に設けた壁部１２ａ，１２ｂを境に嵌合孔１ａに連通さ
れるＡポート、Ｂポートをそれぞれ２股に分岐させ、そ
の分岐させた流路の油室への流入を壁部１２ａ，１２ｂ
をそれぞれ間に介在させるランド２１，２２及び２３，
２４によって制御するようにしてもよい。
【００２６】図２に示したサーボ弁では、スプール２が
嵌合孔１ａ内で中立位置を保持するので、Ａポート及び
Ｂポートはいずれもランド２１，２２及び２３，２４に
よって流路をブロックされた状態である。この状態で
は、アクチュエータが停止して安全な状態になる。
嵌合孔１ａ内で中立位置を保持するので、Ａポート及び
Ｂポートはいずれもランド２１，２２及び２３，２４に
よって流路をブロックされた状態である。この状態で
は、アクチュエータが停止して安全な状態になる。
【００２７】そして、スプール２を中立位置より左方へ
駆動させた場合、ランド２１，２２及び２３，２４が中
立位置より左方に移動して、油室３１がＡポートとＴ1
ポートとを連通させ、かつ、油室３３がＰポートとＢポ
ートとを連通させるので、アクチュエータを介してＰか
らＢ、ＡからＴ1 方向に作動油を流通させる流路が形成
される。
駆動させた場合、ランド２１，２２及び２３，２４が中
立位置より左方に移動して、油室３１がＡポートとＴ1
ポートとを連通させ、かつ、油室３３がＰポートとＢポ
ートとを連通させるので、アクチュエータを介してＰか
らＢ、ＡからＴ1 方向に作動油を流通させる流路が形成
される。
【００２８】また逆に、スプール２を中立位置より右方
へ駆動させた場合、ランド２１，２２及び２３，２４が
中立位置より右方に移動して、油室３３がＡポートとＰ
ポートとを連通させ、かつ、油室３５がＢポートとＴ2
ポートとを連通させるので、アクチュエータを介してＰ
からＡ、ＢからＴ2 方向に作動油を流通させる流路が形
成される。
へ駆動させた場合、ランド２１，２２及び２３，２４が
中立位置より右方に移動して、油室３３がＡポートとＰ
ポートとを連通させ、かつ、油室３５がＢポートとＴ2
ポートとを連通させるので、アクチュエータを介してＰ
からＡ、ＢからＴ2 方向に作動油を流通させる流路が形
成される。
【００２９】このように、スプール２を中立位置より左
右に駆動させることで、ランド２１，２２及び２３，２
４が流路の開閉を切り換える役目を果たすことになる。
右に駆動させることで、ランド２１，２２及び２３，２
４が流路の開閉を切り換える役目を果たすことになる。
【００３０】この第２実施例においても、各油室では作
動油の流れで圧力が一様でないために流体力が発生して
前述の流路を形成することになる。ところがランド２
１，２２，２３，２４に貫通孔Ｈ…を設けたことで各ラ
ンド両側側面の圧力がバランスして流体力の影響を受け
ることなく適正な位置までスプール２を作動させること
ができる。これにより、スプール２の駆動抵抗は減少さ
れるので、サーボ弁に要求される精密制御性を保ちつつ
高速性を生み出すことができる。このようにして、Ｐポ
ートから供給される作動油を円滑にアクチュエータに送
り込むことが可能になって、ＰからＢ、ＡからＴ1 方向
又はＰからＡ、ＢからＴ2 方向に流れる良好な流路が形
成される。
動油の流れで圧力が一様でないために流体力が発生して
前述の流路を形成することになる。ところがランド２
１，２２，２３，２４に貫通孔Ｈ…を設けたことで各ラ
ンド両側側面の圧力がバランスして流体力の影響を受け
ることなく適正な位置までスプール２を作動させること
ができる。これにより、スプール２の駆動抵抗は減少さ
れるので、サーボ弁に要求される精密制御性を保ちつつ
高速性を生み出すことができる。このようにして、Ｐポ
ートから供給される作動油を円滑にアクチュエータに送
り込むことが可能になって、ＰからＢ、ＡからＴ1 方向
又はＰからＡ、ＢからＴ2 方向に流れる良好な流路が形
成される。
【００３１】さて、上述した第１、第２実施例では、パ
イロット油路１ｂ，１ｂ内に通された油の移動に応じて
スプール２を駆動させるパイロット式が適用されていた
が、図３に示した第３実施例の如く、スプール２’をト
ルクモータＴＱ（あるいはフォースモータ）で直接駆動
させる例えば電磁式であったもよい。この場合には、ス
プール２’の第２スプール２Ｂ’内に小型のスプールＳ
ＵＢを摺動自在に設けこのスプールＳＵＢをトルクモー
タＴＱで駆動させその際の小さな駆動力をスプール２に
効率よく伝達してスプール２’を駆動させる大きな駆動
力に変換させるように構成したものである。これによ
り、スプール推力を小さく抑えることができることから
パワーも小さくて済み、よって、駆動のための電磁装置
を小型化できるというメリットがある。この第３実施例
でもメインのスプール２’を作動させるときに流体力の
影響を受けずに済む。
イロット油路１ｂ，１ｂ内に通された油の移動に応じて
スプール２を駆動させるパイロット式が適用されていた
が、図３に示した第３実施例の如く、スプール２’をト
ルクモータＴＱ（あるいはフォースモータ）で直接駆動
させる例えば電磁式であったもよい。この場合には、ス
プール２’の第２スプール２Ｂ’内に小型のスプールＳ
ＵＢを摺動自在に設けこのスプールＳＵＢをトルクモー
タＴＱで駆動させその際の小さな駆動力をスプール２に
効率よく伝達してスプール２’を駆動させる大きな駆動
力に変換させるように構成したものである。これによ
り、スプール推力を小さく抑えることができることから
パワーも小さくて済み、よって、駆動のための電磁装置
を小型化できるというメリットがある。この第３実施例
でもメインのスプール２’を作動させるときに流体力の
影響を受けずに済む。
【００３２】次に、第４実施例は図４に示した如く第３
実施例と同様にトルクモータＴＱを適用させたタイプで
あり、図５は壁部の形状の一例を示す分解斜視図であ
り、図６は図５に示した壁部の取付け状態を示す正面図
である。図４に示した壁部１２’は図５に示した如くリ
ング状に形成され、二分割可能な割リング１２Ａ，１２
Ｂで構成される。この割リング１２Ａ，１２Ｂは螺合部
材として例えばボルトＢ，Ｂによって結合一体化させる
ことができる。また、リング部材１２は図６に示した如
く嵌合孔１ａのスリーブ３にピン孔を配して２本のピン
Ｐ，Ｐでピン止めされており、そのピン止め部位をリン
グ中心を通る少なくとも一本の対角線上に２ヵ所位置さ
せる。
実施例と同様にトルクモータＴＱを適用させたタイプで
あり、図５は壁部の形状の一例を示す分解斜視図であ
り、図６は図５に示した壁部の取付け状態を示す正面図
である。図４に示した壁部１２’は図５に示した如くリ
ング状に形成され、二分割可能な割リング１２Ａ，１２
Ｂで構成される。この割リング１２Ａ，１２Ｂは螺合部
材として例えばボルトＢ，Ｂによって結合一体化させる
ことができる。また、リング部材１２は図６に示した如
く嵌合孔１ａのスリーブ３にピン孔を配して２本のピン
Ｐ，Ｐでピン止めされており、そのピン止め部位をリン
グ中心を通る少なくとも一本の対角線上に２ヵ所位置さ
せる。
【００３３】このように、壁部１２’を割リング１２
Ａ，１２Ｂのように分割可能に構成した場合には、既に
設置されたスプール２’の小径部２ａを挟むようにして
一体化させることが容易になるとともに、嵌合孔１ａに
ピンＰ，Ｐでピン止めすれば確実に位置決めすることが
できる。
Ａ，１２Ｂのように分割可能に構成した場合には、既に
設置されたスプール２’の小径部２ａを挟むようにして
一体化させることが容易になるとともに、嵌合孔１ａに
ピンＰ，Ｐでピン止めすれば確実に位置決めすることが
できる。
【００３４】また、壁部１２’において、例えば、ピン
Ｐ，Ｐを通す孔の位置はリング中心を通る少なくとも一
本の対角線上に２ヵ所配置すればよく、これによって壁
部１２’に加わる応力を分散させ壁としての安定性を精
度高く保持できる。この割リング１２Ａ，１２Ｂからな
る壁部１２’は前述の第１〜第３実施例にも適用可能で
ある。
Ｐ，Ｐを通す孔の位置はリング中心を通る少なくとも一
本の対角線上に２ヵ所配置すればよく、これによって壁
部１２’に加わる応力を分散させ壁としての安定性を精
度高く保持できる。この割リング１２Ａ，１２Ｂからな
る壁部１２’は前述の第１〜第３実施例にも適用可能で
ある。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至２の発
明によれば、弁内に作動油が流れていない状態すなわち
各ポートと油室とが連通していない状態では、各ランド
に設けた貫通孔によって各ランドの両側面の圧力がバラ
ンスして流体力がキャンセルされる。また弁内に作動油
が流れている状態すなわち各ポートと油室とが連通して
いる状態では、各油室内の圧力は一様でなくなり同一油
室内の圧力差が流体力を発生させ、スプールの駆動抵抗
を減少させて駆動エネルギのロスを減退させるので、小
エネルギの駆動源で小型化を実現でき、これはサーボ弁
に要求される精密さや高速性を生み、実用性の高いサー
ボ弁を提供できるという効果を奏する。
明によれば、弁内に作動油が流れていない状態すなわち
各ポートと油室とが連通していない状態では、各ランド
に設けた貫通孔によって各ランドの両側面の圧力がバラ
ンスして流体力がキャンセルされる。また弁内に作動油
が流れている状態すなわち各ポートと油室とが連通して
いる状態では、各油室内の圧力は一様でなくなり同一油
室内の圧力差が流体力を発生させ、スプールの駆動抵抗
を減少させて駆動エネルギのロスを減退させるので、小
エネルギの駆動源で小型化を実現でき、これはサーボ弁
に要求される精密さや高速性を生み、実用性の高いサー
ボ弁を提供できるという効果を奏する。
【図１】本発明に係るサーボ弁の第１実施例を概略的に
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図２】本発明に係るサーボ弁の第２実施例を概略的に
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図３】本発明に係るサーボ弁の第３実施例を概略的に
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図４】本発明に係るサーボ弁の第４実施例を概略的に
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図５】壁部の形状の一例を示す分解斜視図である。
【図６】図２に示した壁部の取付け状態を示す正面図で
ある。
ある。
【図７】従来例によるサーボ弁を概略的に示す側断面図
である。
である。
１，１’ サーボ弁本体 １ａ 嵌合孔 １ｂ パイロット油路 １ｃ シリンダ部 １ｄ ピストン ２ スプール ２ａ スプール小径部 ３ スリーブ １１，１２，１２Ａ，１２Ｂ，１３ 壁部 ２１，２２，２３，２４ ランド ３１，３２，３３，３４，３５ 油室 ３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ 小
油室 Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ，Ｔ1 ，Ｔ2 ポート Ｈ 貫通孔 Ｍ パイロットサーボ弁 ＳＵＢ スプール
油室 Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ，Ｔ1 ，Ｔ2 ポート Ｈ 貫通孔 Ｍ パイロットサーボ弁 ＳＵＢ スプール
Claims (2)
- 【請求項１】 サーボ弁本体に設けた嵌合孔に複数のラ
ンドを形成したスプールを収容し、前記スプールを軸方
向に駆動させるスプール型サーボ弁において、 前記スプールの各ランドに、ランドを挟んで隣合う油室
を連通させる貫通孔を配し、前記サーボ弁本体に、前記
嵌合孔に連通させた供給ポート、一対のシリンダポート
及び排出ポートを設け、前記供給ポートを分岐させて一
対の分岐ポートを形成し、該一対の分岐ポートと前記一
対のシリンダポートとを一対一対応させそれぞれ油室を
共有させるとともに、前記スプール軸方向で前記一対の
分岐ポートと前記嵌合孔との連通部位間に油室間の作動
油の交流を遮断させる壁部を設けてなることを特徴とす
るスプール型サーボ弁。 - 【請求項２】 サーボ弁本体に設けた嵌合孔に複数のラ
ンドを形成したスプールを収容し、前記スプールを軸方
向に駆動させるスプール型サーボ弁において、 前記スプールの各ランドに、ランドを挟んで隣合う油室
を連通させる貫通孔を配し、前記サーボ弁本体に、前記
嵌合孔に連通させた供給ポート、一対のシリンダポート
及び排出ポートを設け、前記一対のシリンダポートをそ
れぞれ分岐させて一対の分岐ポートを二組形成し、前記
一対のシリンダポート間で隣合う２つの分岐ポートと前
記供給ポートとに前記複数の油室の内の一油室を共有さ
せるとともに、前記一対のシリンダポートのいずれにお
いても前記スプール軸方向で一対の分岐ポートと前記嵌
合孔との連通部位間に油室間の作動油の交流を遮断させ
る壁部を設けてなることを特徴とするスプール型サーボ
弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16173395A JPH0914472A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | スプール型サーボ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16173395A JPH0914472A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | スプール型サーボ弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0914472A true JPH0914472A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15740856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16173395A Pending JPH0914472A (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | スプール型サーボ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0914472A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111946861A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-11-17 | 兰州理工大学 | 一种液压伺服阀中的抗冲蚀功率级滑阀 |
| CN113236817A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-10 | 江苏金陵智造研究院有限公司 | 一种流量控制阀及安全控制方法 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16173395A patent/JPH0914472A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111946861A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-11-17 | 兰州理工大学 | 一种液压伺服阀中的抗冲蚀功率级滑阀 |
| CN113236817A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-10 | 江苏金陵智造研究院有限公司 | 一种流量控制阀及安全控制方法 |
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