JPH0988908A - 液圧サーボ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプールや該スプールを収容するスプール収
容穴の寸法を小さくすることなく、その制御流量を小さ
くでき、なお且つ従来の水圧サーボ弁と同様に静圧軸受
によるスプールのスプール収容穴に対する自動調心作用
をもった水圧サーボ弁を提供すること。 【解決手段】 弁本体１内にスプール１３が貫通するス
リーブ２１を設け、該スプール１３の両側でスリーブ２
１とスプール１３の間に静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒを形成
し、スリーブ２１に負荷ポートＣ１，Ｃ２と戻りポート
Ｒ１，Ｒ２を接続する作動流体通路と静圧軸受１５Ｌ，
１５Ｒから戻りポートＲ１，Ｒ２へ連通する作動流体通
路とをそれぞれ流路を流れる作動流体の圧力が独立する
ように別々に設け、該静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒから戻り
ポートＲ１，Ｒ２へ連通する作動流体の通路にはスプー
ル１３の全周より流れる通路を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスリーブ及びスプー
ルを内蔵し、これらの部材により作動流体の切換ポート
を構成し、且つ作動流体として水を用いるのに好適な液
圧サーボ弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】作動流体として鉱物油を用いた油圧サー
ボ弁は従来から知られている。しかしながら、このよう
な鉱物油は燃え易いので、取扱いに注意が必要であった
り、排油による環境汚染の問題等から作動流体として水
を用いる水圧サーボ弁が注目されている。作動流体に水
を用いる場合、水は鉱物油よりその粘性が小さいので漏
れが多くなりその結果効率が悪くなる。また、摺動部に
おける摩擦が大きいという問題がある。

【０００３】図９は上記問題点を解決すべく開発された
水圧サーボ弁の構造を示す図である。弁本体１には作動
流体の方向を切換え、且つ流量を変化させるスプール１
３を収容するスプール収容穴２が形成されており、該ス
プール収容穴２には、外周溝３と外周溝４Ｌ，４Ｒとが
形成されている。外周溝３は供給ポートＰに連通し、外
周溝４Ｌ，４Ｒはそれぞれ戻りポートＲ１，Ｒ２に連通
しており、そして外周溝４Ｌ，４Ｒは通路７Ｌ，７Ｒを
介して中央室８に接続されている。

【０００４】スプール収容穴２にはスプール１３が収め
られており、ここでスプール収容穴２の内壁面とスプー
ル１３の外周面の間には隙間Ｃが形成されている。該ス
プール１３には外周溝４Ｌと外周溝３との間隔及び外周
溝３と外周溝４Ｒとの間の間隔より軸方向寸法が若干短
い小径部１４Ｌ，１４Ｒが形成され、これら小径部１４
Ｌ，１４Ｒの外周面とスプール収容穴２の内周面として
形成された室９Ｌ，９Ｒは制御ポートＣ１，Ｃ２に連通
している。

【０００５】制御ポートＣ１，Ｃ２にシリンダやモータ
等の負荷（アクチュエータ）を連結し、供給ポートＰか
ら制御ポートＣ１，Ｃ２および制御ポートＣ１，Ｃ２か
ら戻りポートへの流量や圧力を、弁開度を調節すること
によって負荷を駆動制御する。スプールがスリーブ内を
変位することによって形成される制御オリフィスＡ１，
Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の開口面積は、スプール１３の外径と
スプール１３の中立位置からの変位量で形成される円筒
側面の面積である。即ち、スプール１３の全周から流体
が放射状に流出あるいは流入している。

【０００６】また、スプール１３の両端面とスプール収
容２の内壁面とで包囲されたパイロット室１０Ｌ，１０
Ｒにはバネ１１Ｌ，１１Ｒが設置されており、それらパ
イロット室１０Ｌ，１０Ｒは通路１２Ｌ，１２Ｒにより
それぞれノズル背圧室６Ｌ，６Ｒに連通している。ノズ
ル背圧室６Ｌ，６Ｒは中央の空間８内のフラッパ１９に
向かって開口している各ノズル５Ｌ，５Ｒに連通してい
る。フラッパ１９は、弁本体１に搭載されたトルクモー
タ２０によって駆動される。

【０００７】スプール１３の両端には静圧軸受１５Ｌ，
１５Ｒが形成されている。静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒはそ
れぞれポケット１６Ｌ，１６Ｒとオリフィス１７Ｌ，１
７Ｒとを備え、通路１８を介して外周溝３に連通してい
る。従って、供給ポートＰは外周溝３、通路１８、静圧
軸受１５Ｌ，１５Ｒ、間隙Ｃ，Ｃ、パイロット室１０
Ｌ，１０Ｒ及び通路１２Ｌ，１２Ｒを介してノズル背圧
室６Ｌ，６Ｒに連通している。

【０００８】上記構成の水圧サーボ弁において、スプー
ル１３の右側を例に動作を説明すると、作動流体は供給
ポートＰから外周溝３、通路１８、オリフィス１７Ｒ、
ポケット１６Ｒ、隙間Ｃ、パイロット室１０Ｒ、通路１
２Ｒ、ノズル背圧室６Ｒ、ノズル５Ｒを通り、ノズル５
Ｒとフラッパ１９との間の間隙から中央室８を通り、通
路７Ｒ、外周溝４Ｒ、戻りポートＲ２を介してタンクに
戻る。

【０００９】この際、ポケット１６Ｒから図の左方向に
流れ、外周溝４Ｒ、戻りポートＲ２を介してタンクに直
接戻る作動流体は損失となるが、この流量は、間隙Ｃの
大きさ、ポケット１６Ｒの形状等により調整することが
できる。なお、図８においては弁本体１に直接流路を形
成しているが弁本体１とは別部材のスリーブを弁本体１
にはめ込むように構成することが一般的であり、より複
雑な流路を形成する場合に有効な手段である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成の水圧
サーボ弁は、静圧軸受１５Ｒ，１５Ｌによりスプール１
３をスプール収容穴２に対して非接触に支持することに
より、スプール１３とスプール収容穴２との摩擦を無く
し、摩擦による部材の摩耗と、それに伴う性能の劣化等
の各種弊害の発生を防止することができる。また、スプ
ール１３をスプール収容穴２に対して非接触に支持する
ことにより、スプール１３及びスプール収容穴２の加工
精度を高くする必要がなくなる等の利点がある。

【００１１】また、水圧サーボ弁の制御流量は、供給圧
力と制御オリフィスの開口面積に依存し、制御オリフィ
スの開口面積はスプール方式の場合、スプール１３の径
とスプール１３の変位量で決定される。水圧サーボ弁は
使用する目的に応じて適切な制御流量のものを選定する
べきである。例えば、水圧サーボ弁で液圧モータを高ト
ルク、低回転数に制御する場合、供給圧力が高く、制御
流量が少ない弁を選定するべきである。

【００１２】ここでその制御流量を小さくする、つまり
容量の小さい水圧サーボー弁を得るためには、スプール
１３とスリーブで形成される制御オリフィスの開口面積
を小さくする必要がある。そのためにはスプール１３及
びスプール収容穴２の寸法を小さくする方法が考えられ
る。しかしながら、図８のような従来の水圧サーボ弁で
はスプールの全周から流体が流れるため、制御オリフィ
スの開口面積を小さくするためにはスプール１３及び収
容穴２の寸法をかなり小さくしなければならず、これを
精度良く加工するには加工上の限界や困難性があった。
一方、加工性を考慮して適当な寸法のスプール１３及び
収容穴２を選んだ場合には、スプール１３の変位量を非
常に小さくする必要があり、サーボ弁の安定性が悪くな
る等の問題があった。

【００１３】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、スプールや該スプールを収容するスプール収容穴の
寸法を小さくすることなく、その制御流量を小さくで
き、なお且つ従来の水圧サーボ弁と同様に静圧軸受によ
るスプールのスプール収容穴に対する自動調心作用をも
った水圧サーボ弁を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の本発明は、作動流体の供給ポート、制
御ポートおよび戻りポートが形成された弁本体と、弁本
体内を変位して作動流体の方向を切換え、且つ流量を変
化させるスプールと、該スプールが貫通するスプール収
容穴を有するスリーブと、スプールを駆動するノズルフ
ラッパ機構とを備え、該スプールの両側に静圧軸受を形
成し、前記弁本体に設けた供給ポートから該静圧軸受を
介して前記ノズルフラッパ機構に連通する作動流体の通
路を設け、該機構の駆動力に基づいてスプールを変位さ
せるようにした液圧サーボ弁において、前記スリーブに
作動流体を制御するための制御オリフィスとなる複数の
窓を設け、前記供給ポートから前記窓を通して制御ポー
トへ接続する作動流体通路と、制御ポートから前記窓を
通して戻りポートへ接続する作動流体通路を形成したこ
とを特徴とする。

【００１５】上記のように、弁本体内にスプールが貫通
するスプール収容穴を有するスリーブを設け、該スリー
ブに制御オリフィスとなる窓を設け、供給ポートから該
窓及び静圧軸受を介してノズル背圧室に連通する作動流
体の通路を形成することにより、窓の寸法を調整するこ
とにより、スプールの寸法を調整することなく、作動流
体の流量を調整できるから、その制御流量を小さくする
場合、スプールの寸法を極端に小さくすることなく、加
工が容易となる。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は上記請求項
１に記載の液圧サーボ弁において、前記スリーブに制御
ポートと戻りポートを接続する作動流体通路と、静圧軸
受から戻りポートへ連通する作動流体通路とを、それぞ
れの流路を流れる作動流体の圧力が独立するように別々
に設けたことを特徴とする。

【００１７】上記のように、スリーブに制御ポートと戻
りポートを接続する作動流体通路と、静圧軸受から戻り
ポートへ連通する作動流体通路とを、それぞれの流路を
流れる作動流体の圧力が独立するように別々に設けるこ
とにより、水圧サーボ弁の特徴である静圧軸受による自
動調心作用を持たせる効果が増し、スプール変位の追従
性が良くなる。

【００１８】また、請求項３に記載の発明は上記請求項
２に記載の液圧サーボ弁において、前記静圧軸受から戻
りポートへ連通する作動流体の通路にはスプールの全周
より戻りポートへ流体を導く通路を設けたことを特徴と
する。

【００１９】上記のように、静圧軸受から戻りポートへ
連通する作動流体の通路にはスプールの全周より戻りポ
ートへ流体を導く通路を設けることにより、スプール変
位の追従性が更に良くなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態では作動流体に水を
用いる水圧サーボ弁を例に説明するが、水に近い粘性を
有する液圧サーボ弁でも良いことは当然である。

【００２１】図１は本発明の水圧サーボ弁の構造例を示
す図である。同図において、図８と同一符号を付した部
分は同一部分又は相当部分を示し、その作用も略同一な
ので詳細な説明は省略する。図１に示すように、本水圧
サーボ弁は、弁本体１内にスリーブ２１を設け、該スリ
ーブ２１にスプール１３を収容するスプール収容穴２が
形成されている。スプール１３の両側でスリーブ２１と
スプール１３の間に静圧軸受１５Ｌ、１５Ｒを形成し、
該スリーブ２１に静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒを構成するポ
ケット１６Ｌ，１６Ｒとオリフィス１７Ｌ，１７Ｒを形
成している。

【００２２】また、スリーブ２１には供給ポートＰ及び
通路１８に連通する矩形状の窓２２Ｌ，２２Ｒ、戻りポ
ートＲ１，Ｒ２及び通路７Ｌ，７Ｒに連通する矩形状の
窓２４Ｌ，２４Ｒ、制御ポートＣ１，Ｃ２に連通する通
路２６Ｌ，２６Ｒが形成されている。なお、矩形状の窓
２２Ｌ，２２Ｒ及び２４Ｌ，２４Ｒはそれぞれスリーブ
２１の同一円周上に４個設けられている。但し、窓の形
状及び数はこれに限るものではなく、必要とするサーボ
弁の性能に応じて変えても良い。

【００２３】上記構成の水圧サーボ弁において、供給ポ
ートＰからの作動流体はスプール１３の左右の動きに応
じて窓２２Ｌ、通路２６Ｌを通って制御ポートＣ１に導
かれるか、又は窓２２Ｒ、通路２６Ｒを通って制御ポー
トＣ２に導かれる。また作動流体は供給ポートＰから通
路１８を通って静圧軸受１５Ｌ、１５Ｒに供給される。
制御ポートＣ１を通過した作動流体は負荷に供給され、
制御ポートＣ２を通り、窓２４Ｒを通して戻りポートＲ
２に導かれ、また制御ポートＣ２を通過した作動流体は
負荷に供給され、制御ポートＣ１を通り、窓２４Ｌを通
して戻りポートＲ１に導かれる。

【００２４】図２は図９に示す従来構造の水圧サーボ弁
の作動流体の流れを説明するための図で、図２（ａ）は
水圧サーボ弁のスプール１３が右方に動作した場合を示
す概略図、図２（ｂ）はその時の作動流体の流れを示す
図である。図示するように、供給ポートＰを通過した作
動流体は２つに分岐し、一方は制御オリフィスＡ１から
制御ポートＣ１へ流れ、制御ポートＣ１に連結された負
荷（アクチュエータ）を介してもう一方の制御ポートＣ
２へ戻り、制御オリフィスＢ２を通って戻りポートＲ２
に流れる。もう一方の作動流体は通路１８を通って静圧
軸受１５Ｒへ流れ、スプール１３とスプール収容穴２で
構成される間隙Ｃを通過し、スリーブに形成された外周
溝４Ｒへスプール１３の全周より流れ、戻りポートＲ２
へ流れる。

【００２５】即ち、図２（ｂ）に示すように、供給ポー
トＰの作動流体圧力Ｐｓは制御オリフィスＡ１を通って
Ｐａとなり、負荷の出口圧力Ｐｂは制御オリフィスＢ１
を通ってＰｔとなる経路と、静圧軸受絞りＤを通ってＰ
ｐとなり、環状の隙間Ｃを通ってＰｔとなる経路を有
し、別経路で戻りポートＲ２へ導かれることになる。

【００２６】図３（ａ）は矩形状の窓を形成した場合の
水圧サーボ弁の概略図で、スプール１３が右方に動作し
た場合である。図３（ａ）に示される水圧サーボ弁で
は、制御ポートＣ１，Ｃ２を流れる作動流体の経路は従
来のものと同一経路であるが、制御オリフィスＡおよび
Ｂがスプールの全周に亘って形成される開口ではなく、
矩形状の窓２４Ｒに形成されている点が異なる。一方、
静圧軸受１５Ｒ側に流れる流体は、静圧軸受１５Ｒを通
過し、スプール１３とスプール収容穴２で構成される隙
間Ｃを通過し、窓２４Ｒを通って戻りポートＲ２に導か
れる。

【００２７】即ち、図３（ｂ）に示すように、供給ポー
トＰの作動流体圧力Ｐｓは一度制御オリフィスＡを通っ
てＰａとなり、負荷を介してＰｂとなる経路と、軸受絞
りＤを通って圧力Ｐｐとなり、その後隙間Ｃを通過する
経路とに分岐するが、いずれも制御オリフィスＢを通過
してＰｔとなる経路を有することになる。そこで、静圧
軸受部と戻りポートＲ２の間で背圧を持つ可能性があ
る。

【００２８】即ち、静圧軸受１５Ｌ、１５Ｒのポケット
１６Ｌ、１６Ｒと戻りＲ１，Ｒ２の間で背圧をもち、Δ
Ｐbrg（＝Ｐｓ−Ｐｐ）が小さくなって、静圧軸受１５
Ｌ、１５Ｒの負荷容量が減少するため、スプール１３を
スリーブ２１に対して非接触で円滑に動作させるために
十分な効果が得られない場合がある。

【００２９】図７（ａ）はスリーブ２１の外観構造を、
同図（ｂ）はスプール１３の外観構造を、同図（ｃ）及
び（ｄ）は静圧軸受１５Ｌ、１５Ｒの動作をそれぞれ示
す図である。スプール１３とスリーブ２１の軸が偏心し
た場合、対向する静圧軸受１５Ｒのポケット１６Ｒのス
プール１３が近接した側の圧力がＰｐよりΔＰｐだけが
高くなり、離反した側の圧力がＰｐよりΔＰｐだけ低く
なる。このΔＰｐがスプールを軸心へ押し戻す力として
作用する。従って、ΔＰｐが大きいほど軸受の負荷容量
は大きくなる。

【００３０】スプール１３がスリーブ２１に完全に接す
ると、接した側のポケット圧はほぼＰｓと同じになる。
このとき、ΔＰｐはΔＰbrgとすることができるので、
ΔＰbrgが大きいほど負荷容量が大きくなる。従って、
ポケット１６Ｒと戻りポートとの間で背圧を持つと、ポ
ケット圧Ｐｐは供給圧力Ｐｓに近づき、ΔＰbrgが小さ
くなり、静圧軸受の効果が小さくなってしまうのであ
る。

【００３１】図４は本発明の水圧サーボ弁の他の構造例
を示す図で、上記静圧軸受１５Ｌ、１５Ｒの負荷容量が
減少することを防止するためになされたものである。本
水圧サーボ弁は図示するように、スリーブ２１に設けた
室９Ｌ，９Ｒにそれぞれ連通する矩形状の窓２７Ｌ，２
７Ｒと静圧軸受１５に間隙Ｃを通して連通するスプール
１３の全外周に沿って設けられた溝２８Ｌ，２８Ｒを別
々に設けている。

【００３２】即ち、制御ポートＣ１，Ｃ２から通路２６
Ｌ，２６Ｒ及び窓２７Ｌ，２７Ｒを通して戻りポートＲ
１，Ｒ２に接続する通路と（負荷ポートと戻りポートを
接続する通路）と静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒから隙間Ｃ及
び溝２８Ｌ，２８Ｒを通して戻りポートＲ１，Ｒ２に接
続する通路（静圧軸受と戻りポートを接続する通路）を
別々に設けている。

【００３３】図５（ａ）は図４に示す構造の水圧サーボ
弁の作動流体の流れを示す図である。図示するように供
給ポートＰから圧力Ｐｓの作動流体が流入し、その流量
は制御流量Ｑａと制御流量Ｑｂと静圧軸受１５Ｌ，１５
Ｒへの流量Ｑbrgにわかれる。そして静圧軸受１５Ｌ，
１５Ｒからスプール１３の外周とスリーブ２１の内壁と
の隙間Ｃ及び溝２８Ｌ，２８Ｒを通って戻りポートＲ
１，Ｒ２に流れる。

【００３４】即ち、スリーブ２１に制御ポートＣ１，Ｃ
２と戻りポートＲ１，Ｒ２を接続する作動流体通路と、
静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒから戻りポートＲ１，Ｒ２へ連
通する作動流体通路とが独立して戻りポートＲ１，Ｒ２
に連通するように設けてある。このようにして、それぞ
れの流路を流れる作動流体の圧力が互いに影響を及ぼさ
ないように構成されている。

【００３５】図５（ｂ）に示すように、供給ポートＰの
作動流体圧力Ｐｓは制御オリフィスＡを通ってＰａとな
り、負荷の出口圧力Ｐｂが制御オリフィスＢを通ってＰ
ｔとなる経路と、静圧軸受絞りＤを通ってＰｐとなり、
環状の隙間Ｃから制御オリフィスを介さずに直接Ｐｔと
なる経路を有し、別経路で戻りポートＲ２へ導かれるこ
とになる。ここで、制御オリフィスＡおよび制御オリフ
ィスＢが矩形状の窓に形成されている点が従来のものと
異なっている。

【００３６】上記のよう静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒから間
隙Ｃ及び溝２８Ｌ，２８Ｒを通って戻りポートＲ１、Ｒ
２に作動流体が流れる際、矩形オリフィス（矩形状の
窓）を介さずに、スプール１３の全周より流れる経路
（溝２８Ｌ，２８Ｒ）を追加することにより、ΔＰbrg
（＝Ｐｓ−Ｐｐ）が小さくなることを回避する。その結
果、静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒによる効果が劣化すること
がなくなる。

【００３７】水圧サーボ弁を図４に示す構造とすること
により、制御流量Ｑａ、Ｑｂが小さく、スリーブに矩形
状の窓（制御オリフィス）を形成する小型の水圧サーボ
弁において、静圧軸受の軸受効果が期待できる。

【００３８】図１に示す水圧サーボ弁において、窓を極
端に小さくした場合には問題が生じることがある。図６
（ａ）は極端に小さい窓を有し、図１に示す構成をなす
水圧サーボ弁の特性を示し、図６（ｂ）は図４の水圧サ
ーボ弁の特性を示す図である。同図（ｂ）は（ａ）と同
じ大きさの窓が形成された水圧サーボ弁の特性を示して
いる。同図（ａ）及び（ｂ）において、横軸はフラッパ
１９を駆動するトルクモータ２０への入力信号Ｖｉ
（Ｖ）であり、縦軸はスプール１３の変位信号Ｖｙ
（Ｖ）である。また、本例は供給ポートＰから流入する
作動流体の圧力Ｐｓは１４０barである。

【００３９】同図（ａ）に示すように図１に示す構造の
ものでは、入力信号Ｖｉに対するスプール変位Ｖｙは一
本の直線とはならずヒステリシスが見られることから、
入力に対するスプールの追従性は悪く、スプールがスリ
ーブに対し滑らかに動作していない。これに対して図４
に示す構造のものでは同図（ｂ）に示すように、入力信
号Ｖｉに対するスプール変位Ｖｙは直線となりヒステリ
シスが見られない。よって入力に対するスプールの追従
性が良く、静圧軸受効果によりスプールがスリーブに対
して滑らかに動作していることが分かる。

【００４０】図８は本発明の水圧サーボ弁の他の構造例
を示す図である。本水圧サーボ弁が図４に示す水圧サー
ボ弁と相違する点は、静圧軸受１５Ｌ，１５Ｒに供給す
る作動流体をスプール１３の中央部に設けた通路１８’
を通して供給するようにしている点で、他は図４に示す
水圧サーボ弁と略同一であるのでその詳細な説明は省略
する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば下
記のような優れた効果が得られる。 （１）請求項１に記載の発明によれば、弁本体内にスプ
ールが貫通するスプール収容穴を有するスリーブを設
け、該スリーブに制御オリフィスとなる窓を設け、供給
ポートから該窓及び静圧軸受を介してノズル背圧室に連
通する作動流体の通路を形成したので、窓の寸法を調整
することにより、スプールの寸法を調整することなく、
作動流体の流量を調整できるから、その制御流量を小さ
くする場合、スプールの寸法を極端に小さくすることな
く、加工が容易となる。

【００４２】（２）請求項２に記載の発明によれば、ス
リーブに制御ポートと戻りポートを接続する作動流体通
路と、静圧軸受から戻りポートへの連通する作動流体通
路とをそれぞれの流路を流れる作動流体の圧力が独立す
るように別々に設けたので、水圧サーボ弁の特徴である
静圧軸受による自動調心作用を持たせる効果が増し、ス
プール変位の追従性が良くなる。

【００４３】（３）請求項３に記載の発明によれば、更
に静圧軸受から戻りポートへ連通する作動流体の通路に
はスプールの全周より戻りポートに導びかれる通路を設
けので、上記請求項２に記載の発明の効果、即ちスプー
ル変位の追従性が更に良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水圧サーボ弁の構造例を示す図であ
る。

【図２】従来構造の水圧サーボ弁の作動流体の流れを説
明するための図で、同図（ａ）は水圧サーボ弁の右半分
を示す概略図、同図（ｂ）は作動流体の流れを示す図で
ある。

【図３】本発明の水圧サーボ弁の作動流体の流れを説明
するための図で、同図（ａ）は水圧サーボ弁の右半分を
示す概略図、同図（ｂ）は作動流体の流れを示す図であ
る。

【図４】本発明の水圧サーボ弁の他の構造例を示す図で
ある。

【図５】図４に示す構造の水圧サーボ弁の作動流体の流
れを説明するための図で、同図（ａ）は水圧サーボ弁の
右半分を示す概略図、同図（ｂ）は作動流体の流れを示
す図である。

【図６】水圧サーボ弁の特性を示す図で、同図（ａ）は
極端に小さい窓を有する図１に示す水圧サーボ弁の特
性、同図（ｂ）は図４の水圧サーボ弁の特性を示す図で
ある。

【図７】水圧サーボ弁を示す図で、同図（ａ）は本発明
の水圧サーボ弁のスリーブの外観構造、同図（ｂ）はス
プールの外観構造、同図（ｃ）及び（ｄ）は水圧サーボ
弁の静圧軸受の動作をそれぞれ示す図である。

【図８】本発明の水圧サーボ弁の他の構造例を示す図で
ある。

【図９】従来の水圧サーボ弁の構造例を示す図である。

【符号の説明】

１ 弁本体 ２ スプール収容穴 ３ 外周溝 ４Ｌ，４Ｒ 外周溝 ５Ｌ，５Ｒ ノズル ６Ｌ，６Ｒ ノズル背圧室 ７Ｌ，７Ｒ 通路 ８ 中央室 ９Ｌ，９Ｒ 室 １０Ｌ，１０Ｒ パイロット室 １１Ｌ，１１Ｒ バネ １２Ｌ，１２Ｒ 通路 １３ スプール １４Ｌ，１４Ｒ 小径部 １５Ｌ，１５Ｒ 静圧軸受 １６Ｌ，１６Ｒ ポケット １７Ｌ，１７Ｒ オリフィス １８ 通路 １９ フラッパ ２０ トルクモータ ２１ スリーブ ２２Ｌ，２２Ｒ 窓 ２３Ｌ，２３Ｒ 窓 ２４Ｌ，２４Ｒ 窓 ２５Ｌ，２５Ｒ 窓 ２６Ｌ，２６Ｒ 通路 ２７Ｌ，２７Ｒ 窓 ２８Ｌ，２８Ｒ 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐見 雄一 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体の供給ポート、制御ポートおよ
   び戻りポートが形成された弁本体と、該弁本体内を変位
   して作動流体の方向を切換え、且つ流量を変化させるス
   プールと、該スプールが貫通するスプール収容穴を有す
   るスリーブと、前記スプールを駆動するノズルフラッパ
   機構とを備え、該スプールの両側に静圧軸受を形成し、
   前記弁本体に設けた供給ポートから該静圧軸受を介して
   前記ノズルフラッパ機構に連通する作動流体の通路を設
   け、該機構の駆動力に基づいてスプールを変位させるよ
   うにした液圧サーボ弁において、 前記スリーブに作動流体を制御するための制御オリフィ
   スとなる複数の窓を設け、前記供給ポートから前記窓を
   通して制御ポートへ接続する作動流体通路と、制御ポー
   トから前記窓を通して戻りポートへ接続する作動流体通
   路を形成したことを特徴とする液圧サーボ弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液圧サーボ弁におい
   て、 前記スリーブに制御ポートと戻りポートを接続する作動
   流体通路と、前記静圧軸受から戻りポートへ連通する作
   動流体通路とを、それぞれの流路を流れる作動流体の圧
   力が独立するように別々に設けたことを特徴とする液圧
   サーボ弁。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の液圧サーボ弁におい
   て、 前記静圧軸受から戻りポートへ連通する作動流体の通路
   にはスプールの全周より戻りポートへ流体を導く通路を
   設けたことを特徴とする液圧サーボ弁。