JPH10259803A - 直動型２段式サーボ弁 - Google Patents
直動型２段式サーボ弁Info
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- JPH10259803A JPH10259803A JP6587897A JP6587897A JPH10259803A JP H10259803 A JPH10259803 A JP H10259803A JP 6587897 A JP6587897 A JP 6587897A JP 6587897 A JP6587897 A JP 6587897A JP H10259803 A JPH10259803 A JP H10259803A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自励振動を起こさない安定な直動型２段式サ
ーボ弁を提供する。 【解決手段】 第１スプール６とこれに摺動自在に嵌合
する第１スリーブ５を有し、第１スプール６を移動して
供給される圧力流体の制御を行なう直動型の第１サーボ
弁１と、第２スプール１６とこれに摺動自在に嵌合する
第２スリーブ１５と第２スプール１６の位置を検出する
位置検出器１８とを有する第２サーボ弁２と、を備え、
第１サーボ弁１より吐出する圧力流体により第２スプー
ル１６を移動して位置検出器１８の検出値により第２サ
ーボ弁２に供給される圧力流体の出力流量を制御する直
動型２段式サーボ弁であって、第１サーボ弁１に供給す
る圧力流体の圧力を第２サーボ弁２に供給する圧力流体
の圧力より低く設定する。
ーボ弁を提供する。 【解決手段】 第１スプール６とこれに摺動自在に嵌合
する第１スリーブ５を有し、第１スプール６を移動して
供給される圧力流体の制御を行なう直動型の第１サーボ
弁１と、第２スプール１６とこれに摺動自在に嵌合する
第２スリーブ１５と第２スプール１６の位置を検出する
位置検出器１８とを有する第２サーボ弁２と、を備え、
第１サーボ弁１より吐出する圧力流体により第２スプー
ル１６を移動して位置検出器１８の検出値により第２サ
ーボ弁２に供給される圧力流体の出力流量を制御する直
動型２段式サーボ弁であって、第１サーボ弁１に供給す
る圧力流体の圧力を第２サーボ弁２に供給する圧力流体
の圧力より低く設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直動型サーボ弁と
これに駆動されるスレーブサーボ弁よりなる直動型２段
式サーボ弁に関する。
これに駆動されるスレーブサーボ弁よりなる直動型２段
式サーボ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来用いられている直動型２段式
サーボ弁の一例を示す縦断面である。直動型２段式サー
ボ弁は、直動型のサーボ弁よりなる第１サーボ弁１と、
この第１サーボ弁１で駆動され、供給される圧力流体の
方向を切換えたり、流量を制御する第２サーボ弁２より
なる。第１サーボ弁１は第１サーボ弁の本体３に嵌め込
まれた第１スリーブ５に第１スプール６が摺動自在に嵌
合しており、この第１スプール６の一端にはコイル７が
巻かれたボビン８が固着されている。また、第１サーボ
弁の本体３にはコイル７に対して磁気回路を構成する永
久磁石９が設けられ、コイル７に入力コネクタ１４から
通電することにより、コイル７を吸引または反発して第
１スプール６を軸方向に往復動させ、供給される圧力流
体の方向を切換え、これを第１スリーブ５に設けられた
入出口より送り出す。また中立位置に停止することによ
り圧力流体の送り出しを遮断する。
サーボ弁の一例を示す縦断面である。直動型２段式サー
ボ弁は、直動型のサーボ弁よりなる第１サーボ弁１と、
この第１サーボ弁１で駆動され、供給される圧力流体の
方向を切換えたり、流量を制御する第２サーボ弁２より
なる。第１サーボ弁１は第１サーボ弁の本体３に嵌め込
まれた第１スリーブ５に第１スプール６が摺動自在に嵌
合しており、この第１スプール６の一端にはコイル７が
巻かれたボビン８が固着されている。また、第１サーボ
弁の本体３にはコイル７に対して磁気回路を構成する永
久磁石９が設けられ、コイル７に入力コネクタ１４から
通電することにより、コイル７を吸引または反発して第
１スプール６を軸方向に往復動させ、供給される圧力流
体の方向を切換え、これを第１スリーブ５に設けられた
入出口より送り出す。また中立位置に停止することによ
り圧力流体の送り出しを遮断する。
【０００３】第１スプール６の両端にはバネ１０が設け
られ、コイル７に通電されない状態では第１サーボ弁１
は中立位置を保ち、コイルに通電されるとこのバネ力と
電磁力が釣り合った位置に第１スプール６は停止する。
第１サーボ弁の本体３には第１スリーブ５の入出口と接
続している第１入出路１１と、第１サーボ弁１に圧力流
体を供給する第１圧力流体供給路１２が設けられてい
る。なお、１３はバネ圧調整ネジ、１４はコイル７に電
流を供給する入力コネクタである。
られ、コイル７に通電されない状態では第１サーボ弁１
は中立位置を保ち、コイルに通電されるとこのバネ力と
電磁力が釣り合った位置に第１スプール６は停止する。
第１サーボ弁の本体３には第１スリーブ５の入出口と接
続している第１入出路１１と、第１サーボ弁１に圧力流
体を供給する第１圧力流体供給路１２が設けられてい
る。なお、１３はバネ圧調整ネジ、１４はコイル７に電
流を供給する入力コネクタである。
【０００４】第２サーボ弁２は第２サーボ弁の本体４に
嵌め込まれた第２スリーブ１５に第２スプール１６が摺
動自在に嵌合しており、この第２スプール１６の両端に
は加圧室１７が設けられ、第１サーボ弁１から供給され
る圧力流体の両加圧室１７における差圧により第２スプ
ール１６を往復動させる。第２スプール１６の一端には
第２スプール１６の移動位置を検出する位置検出器１８
が設けられている。位置検出器１８は第２スプール１６
に取付けられた金属製の移動表示棒１８ａと、第２本体
４に取付けられこの移動表示棒１８ａが内部を貫通して
いる差動トランス１８ｂからなり、作動トランス１８ｂ
内に挿入される移動表示棒１８ａの長さに対応した電圧
を検出することにより第２スプール１６の位置を検出す
る。この検出値はコネクタ１９に接続される図示しない
電線より取り出される。
嵌め込まれた第２スリーブ１５に第２スプール１６が摺
動自在に嵌合しており、この第２スプール１６の両端に
は加圧室１７が設けられ、第１サーボ弁１から供給され
る圧力流体の両加圧室１７における差圧により第２スプ
ール１６を往復動させる。第２スプール１６の一端には
第２スプール１６の移動位置を検出する位置検出器１８
が設けられている。位置検出器１８は第２スプール１６
に取付けられた金属製の移動表示棒１８ａと、第２本体
４に取付けられこの移動表示棒１８ａが内部を貫通して
いる差動トランス１８ｂからなり、作動トランス１８ｂ
内に挿入される移動表示棒１８ａの長さに対応した電圧
を検出することにより第２スプール１６の位置を検出す
る。この検出値はコネクタ１９に接続される図示しない
電線より取り出される。
【０００５】第２サーボ弁の本体４の第１サーボ弁１側
には、後述する第２圧力流体供給路２３と接続している
第２スリーブ１５の開口１５ａと第１サーボ弁の本体１
の第１圧力流体供給路１２とを接続する圧力流体連絡路
２０と、第１入出路１１，１１ａと第２スプール１６の
両端に設けられた加圧室１７および第２スリーブ１５の
開口１５ｂとを結ぶ連絡路２１，２１ａとが設けられて
いる。また、第２サーボ弁の本体４の第１サーボ弁１と
反対側には、第２スリーブ１５の入出口と接続している
第２入出路２２と、第２サーボ弁２に圧力流体を供給す
る第２圧力流体供給路２３が設けられている。Ａ，Ｂは
図示しない流体圧シリンダに接続され、圧力流体が出入
りする制御口を示し、Ｔは図示しないタンクへの戻り
口、Ｐは圧力流体供給口を示す。
には、後述する第２圧力流体供給路２３と接続している
第２スリーブ１５の開口１５ａと第１サーボ弁の本体１
の第１圧力流体供給路１２とを接続する圧力流体連絡路
２０と、第１入出路１１，１１ａと第２スプール１６の
両端に設けられた加圧室１７および第２スリーブ１５の
開口１５ｂとを結ぶ連絡路２１，２１ａとが設けられて
いる。また、第２サーボ弁の本体４の第１サーボ弁１と
反対側には、第２スリーブ１５の入出口と接続している
第２入出路２２と、第２サーボ弁２に圧力流体を供給す
る第２圧力流体供給路２３が設けられている。Ａ，Ｂは
図示しない流体圧シリンダに接続され、圧力流体が出入
りする制御口を示し、Ｔは図示しないタンクへの戻り
口、Ｐは圧力流体供給口を示す。
【０００６】このように構成された直動型２段式サーボ
弁の動作を説明する。第２圧力流体供給路２３より、例
えば２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力流体が供給される。こ
の圧力流体の一部は開口１５ａ、圧力流体連絡路２０、
第１圧力流体供給路１２を通り、第１スリーブ５に入
る。コイル７に通電され第１スプール６が移動すると、
その移動方向に応じて圧力流体が一方の加圧室１７へ第
１入出路１１、連絡路２１を通り供給され、他方の加圧
室１７からの戻り流体が、連絡路２１、第１入出路１１
を通り第１スリーブ５へ戻り、第１入出路１１ａ、連絡
路２１ａを通り第２スリーブ１５に入り、Ｔより図示し
ないタンクに戻る。
弁の動作を説明する。第２圧力流体供給路２３より、例
えば２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力流体が供給される。こ
の圧力流体の一部は開口１５ａ、圧力流体連絡路２０、
第１圧力流体供給路１２を通り、第１スリーブ５に入
る。コイル７に通電され第１スプール６が移動すると、
その移動方向に応じて圧力流体が一方の加圧室１７へ第
１入出路１１、連絡路２１を通り供給され、他方の加圧
室１７からの戻り流体が、連絡路２１、第１入出路１１
を通り第１スリーブ５へ戻り、第１入出路１１ａ、連絡
路２１ａを通り第２スリーブ１５に入り、Ｔより図示し
ないタンクに戻る。
【０００７】加圧室１７に圧力流体が加わると第２スプ
ール１６は移動し、Ｐから入った圧力流体はＡより吐出
されて、例えばＡに接続されている流体圧シリンダに供
給され、流体圧シリンダからの戻り流体がＢに入り、Ｔ
に接続された図示しないタンクに戻る。なお、コイル７
に加える電流の向きを変えることによりＰからＢへ圧力
流体が供給され、ＡからＴへ戻り流体が入る。ＡやＢへ
流れる圧力流体の流量は第２スプール１６の移動位置に
より決まる。第２スプール１６の移動位置は位置検出器
１８で検出され、この位置データは図示しない制御装置
へ送られ、制御装置では所定の流量となるような電流を
コイル７に供給する。つまりこの位置信号はコイル７に
駆動電流を供給する図示しない電力増幅器の入力側に負
帰還され、第２スプール１６の定位性を保つようにフィ
ードバック制御系が構成されている。これによりＰに供
給された圧力流体は所定の流量でＡまたはＢから吐出さ
れる。
ール１６は移動し、Ｐから入った圧力流体はＡより吐出
されて、例えばＡに接続されている流体圧シリンダに供
給され、流体圧シリンダからの戻り流体がＢに入り、Ｔ
に接続された図示しないタンクに戻る。なお、コイル７
に加える電流の向きを変えることによりＰからＢへ圧力
流体が供給され、ＡからＴへ戻り流体が入る。ＡやＢへ
流れる圧力流体の流量は第２スプール１６の移動位置に
より決まる。第２スプール１６の移動位置は位置検出器
１８で検出され、この位置データは図示しない制御装置
へ送られ、制御装置では所定の流量となるような電流を
コイル７に供給する。つまりこの位置信号はコイル７に
駆動電流を供給する図示しない電力増幅器の入力側に負
帰還され、第２スプール１６の定位性を保つようにフィ
ードバック制御系が構成されている。これによりＰに供
給された圧力流体は所定の流量でＡまたはＢから吐出さ
れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した直動型２段式
サーボ弁では、第２サーボ弁２の第２圧力流体供給路２
３に供給された圧力流体が第１圧力流体供給路１２を経
て第１サーボ弁１に供給されている。つまり、第１サー
ボ弁１と第２サーボ弁２には同じ圧力の圧力流体が供給
されている。この圧力はサーボ弁が駆動する制御対象に
よって異なるが、圧延機や熱間帯鋼巻取機などの製鉄機
械の場合、一般に２０．６ＭＰａ（２１０ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）から３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）と高
い圧力が採用されている。このような高い圧力を直動型
の第１サーボ弁１に供給すると、第１スプール６のエッ
ジ部の摩耗が進んだときに、第１サーボ弁１が自励振動
を起し易くなる。
サーボ弁では、第２サーボ弁２の第２圧力流体供給路２
３に供給された圧力流体が第１圧力流体供給路１２を経
て第１サーボ弁１に供給されている。つまり、第１サー
ボ弁１と第２サーボ弁２には同じ圧力の圧力流体が供給
されている。この圧力はサーボ弁が駆動する制御対象に
よって異なるが、圧延機や熱間帯鋼巻取機などの製鉄機
械の場合、一般に２０．６ＭＰａ（２１０ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）から３４．３ＭＰａ（３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）と高
い圧力が採用されている。このような高い圧力を直動型
の第１サーボ弁１に供給すると、第１スプール６のエッ
ジ部の摩耗が進んだときに、第１サーボ弁１が自励振動
を起し易くなる。
【０００９】図５はサーボ弁の自励振動の発生機構を説
明するもので、圧力流体がコイルやソレノイドによる直
動型サーボ弁のスリーブ５、スプール６間の流体室を通
って方向を変える時、スプール軸方向の推力を与えるこ
とにより振動が発生する。この流体の流れによる軸方向
の推力は供給圧力に比例し、コイル７の電磁力よりもか
なり大きいので、スプール６の形状を工夫して補償する
ことにより低減化している。しかし、サーボ弁を使用し
ているうちにスプール６のエッジ部の摩耗が進んでくる
と、スプール６が制御とは関係なく流体の流れに勝手に
動かされて、振動数数１００Ｈｚの自励振動が発生し易
くなる。このような自励振動が第１サーボ弁１で発生す
ると、第２サーボ弁２の動作も不安定になり、第２サー
ボ弁２による機械の制御は不可能となり、機械の誤動作
を引き起こすという問題点があった。
明するもので、圧力流体がコイルやソレノイドによる直
動型サーボ弁のスリーブ５、スプール６間の流体室を通
って方向を変える時、スプール軸方向の推力を与えるこ
とにより振動が発生する。この流体の流れによる軸方向
の推力は供給圧力に比例し、コイル７の電磁力よりもか
なり大きいので、スプール６の形状を工夫して補償する
ことにより低減化している。しかし、サーボ弁を使用し
ているうちにスプール６のエッジ部の摩耗が進んでくる
と、スプール６が制御とは関係なく流体の流れに勝手に
動かされて、振動数数１００Ｈｚの自励振動が発生し易
くなる。このような自励振動が第１サーボ弁１で発生す
ると、第２サーボ弁２の動作も不安定になり、第２サー
ボ弁２による機械の制御は不可能となり、機械の誤動作
を引き起こすという問題点があった。
【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち本発明の目的は、自
励振動を起こさない安定な直動型２段式サーボ弁を提供
することにある。
に創案されたものである。すなわち本発明の目的は、自
励振動を起こさない安定な直動型２段式サーボ弁を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、第
１スリーブとこれに摺動自在に嵌合する第１スプールを
有し第１スプールを移動して供給される圧力流体の制御
を行なう直動型の第１サーボ弁と、第２スリーブとこれ
に摺動自在に嵌合する第２スプールと第２スプールの位
置を検出する位置検出器とを有する第２サーボ弁と、を
備え、第１サーボ弁より吐出する圧力流体により第２ス
プールを移動して位置検出器の検出値により供給される
圧力流体の出力流量を制御する直動型２段式サーボ弁で
あって、第１サーボ弁に供給する圧力流体の圧力を第２
サーボ弁に供給する圧力流体の圧力より低く設定する。
１スリーブとこれに摺動自在に嵌合する第１スプールを
有し第１スプールを移動して供給される圧力流体の制御
を行なう直動型の第１サーボ弁と、第２スリーブとこれ
に摺動自在に嵌合する第２スプールと第２スプールの位
置を検出する位置検出器とを有する第２サーボ弁と、を
備え、第１サーボ弁より吐出する圧力流体により第２ス
プールを移動して位置検出器の検出値により供給される
圧力流体の出力流量を制御する直動型２段式サーボ弁で
あって、第１サーボ弁に供給する圧力流体の圧力を第２
サーボ弁に供給する圧力流体の圧力より低く設定する。
【００１２】直動型の第１サーボ弁は方向切換弁として
動作し、第１スプールを移動して供給される圧力流体の
吐出口の切換と、第１スプールを中立位置にして圧力流
体の吐出の遮断を行なう。この第１サーボ弁から吐出さ
れる圧力流体は第２サーボ弁に供給され第２スプールを
移動させ、圧力流体の遮断により第２スプールの移動を
停止し、停止位置を保持する。第２スプールの移動方向
は第１サーボ弁の吐出口の切換により左右何れかに移動
する。第２スプールが移動すると第２スリーブに設けら
れている流体路の断面積が変化し、通過する流体量は第
２スプールの移動位置により決まる。第２スプールの移
動位置は位置検出器で検出され、所望の流量に対応した
位置となったとき第１スプールを中立位置にして第２ス
プールの移動を停止することにより第２スリーブに供給
される圧力流体の出力流量を所望の流量とすることがで
きる。第１サーボ弁に供給される圧力流体は第２スプー
ルの移動に用いられ、第２サーボ弁に供給される圧力流
体は所望の流量と流れ方向（つまり吐出口と戻り口の選
択）の制御が行われ、第２サーボ弁に接続される流体圧
シリンダなどの圧力流体機器に供給される。第１サーボ
弁に供給される圧力流体は第２スプールを移動するだけ
なので、第２サーボ弁に供給される圧力流体よりも低い
圧力でよい。このように低い圧力で第１サーボ弁を動作
させることにより、第１サーボ弁に発生する自励振動を
防止することができる。
動作し、第１スプールを移動して供給される圧力流体の
吐出口の切換と、第１スプールを中立位置にして圧力流
体の吐出の遮断を行なう。この第１サーボ弁から吐出さ
れる圧力流体は第２サーボ弁に供給され第２スプールを
移動させ、圧力流体の遮断により第２スプールの移動を
停止し、停止位置を保持する。第２スプールの移動方向
は第１サーボ弁の吐出口の切換により左右何れかに移動
する。第２スプールが移動すると第２スリーブに設けら
れている流体路の断面積が変化し、通過する流体量は第
２スプールの移動位置により決まる。第２スプールの移
動位置は位置検出器で検出され、所望の流量に対応した
位置となったとき第１スプールを中立位置にして第２ス
プールの移動を停止することにより第２スリーブに供給
される圧力流体の出力流量を所望の流量とすることがで
きる。第１サーボ弁に供給される圧力流体は第２スプー
ルの移動に用いられ、第２サーボ弁に供給される圧力流
体は所望の流量と流れ方向（つまり吐出口と戻り口の選
択）の制御が行われ、第２サーボ弁に接続される流体圧
シリンダなどの圧力流体機器に供給される。第１サーボ
弁に供給される圧力流体は第２スプールを移動するだけ
なので、第２サーボ弁に供給される圧力流体よりも低い
圧力でよい。このように低い圧力で第１サーボ弁を動作
させることにより、第１サーボ弁に発生する自励振動を
防止することができる。
【００１３】請求項２の発明では、前記第１サーボ弁に
供給する圧力流体の圧力を２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満と
し、前記第２サーボ弁に供給する圧力流体の圧力を２１
０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上とする。
供給する圧力流体の圧力を２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満と
し、前記第２サーボ弁に供給する圧力流体の圧力を２１
０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上とする。
【００１４】製鉄機械などでは２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜
３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と高い圧力が採用されているの
で、この圧力の圧力流体を供給する第２サーボ弁の圧力
は２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上で、最高圧は接続される圧
力流体機器の最高圧となる。これに対し第１サーボ弁が
吐出する圧力流体は第２スプールを移動するのに必要な
圧力であればよいので、２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満でよ
いが、第２スプールを移動するに必要な圧力は第２サー
ボ弁に供給される圧力流体の圧力に影響されるので、最
低圧力は第２サーボ弁に供給される圧力流体の圧力に応
じて決まる。
３５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と高い圧力が採用されているの
で、この圧力の圧力流体を供給する第２サーボ弁の圧力
は２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上で、最高圧は接続される圧
力流体機器の最高圧となる。これに対し第１サーボ弁が
吐出する圧力流体は第２スプールを移動するのに必要な
圧力であればよいので、２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満でよ
いが、第２スプールを移動するに必要な圧力は第２サー
ボ弁に供給される圧力流体の圧力に影響されるので、最
低圧力は第２サーボ弁に供給される圧力流体の圧力に応
じて決まる。
【００１５】請求項３の発明では、前記第１スリーブを
格納する第１サーボ弁の本体には第１スリーブの流体入
口、流体出口に接続する流体路が設けられ、前記第２ス
リーブを格納する第２サーボ弁の本体には第２スリーブ
の流体入口、流体出口に接続する流体路が設けられてお
り、第１サーボ弁と第２サーボ弁との間にサブプレート
が挿入され、該サブプレートには第１サーボ弁と第２サ
ーボ弁の流体路を接続する流体路が設けられ、さらに第
１サーボ弁に圧力流体を供給する流体路が設けられてお
り、この流体路は前記第２サーボ弁に供給される圧力流
体の流体路とは独立である。
格納する第１サーボ弁の本体には第１スリーブの流体入
口、流体出口に接続する流体路が設けられ、前記第２ス
リーブを格納する第２サーボ弁の本体には第２スリーブ
の流体入口、流体出口に接続する流体路が設けられてお
り、第１サーボ弁と第２サーボ弁との間にサブプレート
が挿入され、該サブプレートには第１サーボ弁と第２サ
ーボ弁の流体路を接続する流体路が設けられ、さらに第
１サーボ弁に圧力流体を供給する流体路が設けられてお
り、この流体路は前記第２サーボ弁に供給される圧力流
体の流体路とは独立である。
【００１６】従来は第２サーボ弁に供給される圧力流体
をそのまま第１サーボ弁に導いていたため、第１サーボ
弁には第２サーボ弁と同じ圧力の圧力流体が供給されて
いたが、上述の構成とすることにより、第１サーボ弁に
は第２サーボ弁と独立に圧力流体を供給できるので、第
２サーボ弁より低い圧力流体を供給できる。これにより
第１サーボ弁の自励振動を防止することができる。
をそのまま第１サーボ弁に導いていたため、第１サーボ
弁には第２サーボ弁と同じ圧力の圧力流体が供給されて
いたが、上述の構成とすることにより、第１サーボ弁に
は第２サーボ弁と独立に圧力流体を供給できるので、第
２サーボ弁より低い圧力流体を供給できる。これにより
第１サーボ弁の自励振動を防止することができる。
【００１７】請求項４の発明では、前記第１スリーブを
格納する第１サーボ弁の本体には第１スリーブの流体入
口、流体出口に接続する流体路が設けられ、前記第２ス
リーブを格納する第２サーボ弁の本体には第２スリーブ
の流体入口、流体出口に接続する流体路が設けられてお
り、第１サーボ弁と第２サーボ弁の対応する流体口は接
続するようになっており、さらに第１サーボ弁に圧力流
体を供給する流体路が第１サーボ弁の本体と第２サーボ
弁の本体を貫通して設けられ、この流体路は前記第２サ
ーボ弁に供給される圧力流体の流体路とは独立である。
格納する第１サーボ弁の本体には第１スリーブの流体入
口、流体出口に接続する流体路が設けられ、前記第２ス
リーブを格納する第２サーボ弁の本体には第２スリーブ
の流体入口、流体出口に接続する流体路が設けられてお
り、第１サーボ弁と第２サーボ弁の対応する流体口は接
続するようになっており、さらに第１サーボ弁に圧力流
体を供給する流体路が第１サーボ弁の本体と第２サーボ
弁の本体を貫通して設けられ、この流体路は前記第２サ
ーボ弁に供給される圧力流体の流体路とは独立である。
【００１８】第１サーボ弁は第２サーボ弁に比べて小型
であり、圧力流体供給口を設けるスペースも少ない。こ
のため第２サーボ弁に圧力流体供給口を設け圧力流体路
を第１サーボ弁まで導くことにより、コンパクトな構造
になり、かつ第２サーボ弁への圧力流体供給と独立に供
給することが可能となる。かかる構成とすることによ
り、第１サーボ弁には第２サーボ弁と独立に圧力流体を
供給できるので、第２サーボ弁より低い圧力流体を供給
できる。これにより第１サーボ弁の自励振動を防止する
ことができる。
であり、圧力流体供給口を設けるスペースも少ない。こ
のため第２サーボ弁に圧力流体供給口を設け圧力流体路
を第１サーボ弁まで導くことにより、コンパクトな構造
になり、かつ第２サーボ弁への圧力流体供給と独立に供
給することが可能となる。かかる構成とすることによ
り、第１サーボ弁には第２サーボ弁と独立に圧力流体を
供給できるので、第２サーボ弁より低い圧力流体を供給
できる。これにより第１サーボ弁の自励振動を防止する
ことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施態様
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図１は、本発明による直動型２段式サーボ弁の第１
実施形態を示す縦断面図である。この直動型２段式サー
ボ弁は、図４で説明した直動型２段式サーボ弁と基本的
に同一の機能を有し、第１サーボ弁１と第２サーボ弁２
の間にサブプレート２５を設け、このサブプレート２５
に第１サーボ弁１に圧力流体を供給する第１圧力流体供
給路２７を設け、第２サーボ弁２へ供給する圧力流体と
独立とし、第２サーボ弁２の圧力流体よりも低い圧力の
圧力流体を供給できるようにしている。
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図１は、本発明による直動型２段式サーボ弁の第１
実施形態を示す縦断面図である。この直動型２段式サー
ボ弁は、図４で説明した直動型２段式サーボ弁と基本的
に同一の機能を有し、第１サーボ弁１と第２サーボ弁２
の間にサブプレート２５を設け、このサブプレート２５
に第１サーボ弁１に圧力流体を供給する第１圧力流体供
給路２７を設け、第２サーボ弁２へ供給する圧力流体と
独立とし、第２サーボ弁２の圧力流体よりも低い圧力の
圧力流体を供給できるようにしている。
【００２０】図１において、第１サーボ弁１の第１本体
３と第２サーボ弁２の第２本体４との間にサブプレート
２５を設ける。サブプレート２５には第１本体３の第１
入出路１１，１１ａと、第２本体４の連絡路２１，２１
ａとを結ぶ連絡路２６と、第１本体３の第１圧力流体供
給路１２に接続して圧力流体を供給する第１圧力流体供
給路２７が設けられ、図示しない圧力流体供給装置によ
り第１圧力流体供給路２７に圧力流体を供給する。なお
第２サーボ弁２には圧力流体供給口Ｐより圧力流体が供
給される。これにより第１サーボ弁１と第２サーボ弁２
には圧力流体が独立に供給されるので、第１サーボ弁１
の圧力流体の圧力を第２サーボ弁２の圧力流体の圧力よ
りも低い値に設定することができる。
３と第２サーボ弁２の第２本体４との間にサブプレート
２５を設ける。サブプレート２５には第１本体３の第１
入出路１１，１１ａと、第２本体４の連絡路２１，２１
ａとを結ぶ連絡路２６と、第１本体３の第１圧力流体供
給路１２に接続して圧力流体を供給する第１圧力流体供
給路２７が設けられ、図示しない圧力流体供給装置によ
り第１圧力流体供給路２７に圧力流体を供給する。なお
第２サーボ弁２には圧力流体供給口Ｐより圧力流体が供
給される。これにより第１サーボ弁１と第２サーボ弁２
には圧力流体が独立に供給されるので、第１サーボ弁１
の圧力流体の圧力を第２サーボ弁２の圧力流体の圧力よ
りも低い値に設定することができる。
【００２１】図２は第１実施形態の動作を示す。図１に
示す装置をある期間実際に稼働させ、第１スプール６の
エッジがある程度摩耗した状態の動作について説明す
る。（Ａ）は第１サーボ弁１と第２サーボ弁２に供給す
る圧力流体を２３．５ＭＰａ（２４０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
とした場合で、第２サーボ弁２の第２スプール１６の変
位を位置検出器１８で記録したものである。第１サーボ
弁１に発生した自励振動により第２スプール１６にも振
動が発生している。振動数は３６０Ｈｚで約±０．８％
の振幅で振動している。この状態で第１サーボ弁１への
圧力流体の圧力を１３．７ＭＰａ（１４０ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）とすると、（Ｂ）に示すように第２サーボ弁２の振
動は収まる。
示す装置をある期間実際に稼働させ、第１スプール６の
エッジがある程度摩耗した状態の動作について説明す
る。（Ａ）は第１サーボ弁１と第２サーボ弁２に供給す
る圧力流体を２３．５ＭＰａ（２４０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
とした場合で、第２サーボ弁２の第２スプール１６の変
位を位置検出器１８で記録したものである。第１サーボ
弁１に発生した自励振動により第２スプール１６にも振
動が発生している。振動数は３６０Ｈｚで約±０．８％
の振幅で振動している。この状態で第１サーボ弁１への
圧力流体の圧力を１３．７ＭＰａ（１４０ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）とすると、（Ｂ）に示すように第２サーボ弁２の振
動は収まる。
【００２２】図３は第２実施形態を示す。本実施形態は
第１圧力流体供給路１２に接続する第１圧力流体供給路
３０を第２本体４内に設け、第２サーボ弁２への圧力流
体供給口Ｐとは独立に圧力流体を第１サーボ弁１に供給
するようにしたものである。これにより、第１実施形態
のようにサブプレート２５を用いないので単純な構成と
なる。機能は第１実施形態と同一である。
第１圧力流体供給路１２に接続する第１圧力流体供給路
３０を第２本体４内に設け、第２サーボ弁２への圧力流
体供給口Ｐとは独立に圧力流体を第１サーボ弁１に供給
するようにしたものである。これにより、第１実施形態
のようにサブプレート２５を用いないので単純な構成と
なる。機能は第１実施形態と同一である。
【００２３】以上の実施形態では第１サーボ弁１はコイ
ル７と永久磁石により駆動されるものとしたが、ソレノ
イドにより駆動する場合にも本発明は適用できる。また
サーボ弁に使用する作動流体は、一般的に流体とした
が、具体的には油、水（水に薬品を加えたものも含
む）、空気などが用いられる。
ル７と永久磁石により駆動されるものとしたが、ソレノ
イドにより駆動する場合にも本発明は適用できる。また
サーボ弁に使用する作動流体は、一般的に流体とした
が、具体的には油、水（水に薬品を加えたものも含
む）、空気などが用いられる。
【００２４】
【発明の効果】上述したように本発明の直動型２段式サ
ーボ弁は次の効果を奏する。 直動型サーボ弁にしばしば発生する自励振動を抑え
ることができ、安定な直動型２段式サーボ弁を得ること
ができる。 このように自励振動を抑えることができる結果、直
動型サーボ弁のスプールエッジの摩耗がある程度進んで
も自励振動が発生しないので、直動型２段式サーボ弁の
使用期間（寿命）が大幅に増加する。 直動型２段式サーボ弁の振動発生を防止できるの
で、これに制御される機械の誤動作による暴走を防止で
きる。
ーボ弁は次の効果を奏する。 直動型サーボ弁にしばしば発生する自励振動を抑え
ることができ、安定な直動型２段式サーボ弁を得ること
ができる。 このように自励振動を抑えることができる結果、直
動型サーボ弁のスプールエッジの摩耗がある程度進んで
も自励振動が発生しないので、直動型２段式サーボ弁の
使用期間（寿命）が大幅に増加する。 直動型２段式サーボ弁の振動発生を防止できるの
で、これに制御される機械の誤動作による暴走を防止で
きる。
【図１】本発明による直動型２段式サーボ弁の第１実施
形態を示す縦断面図である。
形態を示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態の動作を示す図である。
【図３】本発明による直動型２段式サーボ弁の第２実施
形態を示す縦断面図である。
形態を示す縦断面図である。
【図４】従来の直動型２段式サーボ弁の縦断面図であ
る。
る。
【図５】直動型サーボ弁に発生する自励振動を説明する
図である。
図である。
１ 第１サーボ弁 ２ 第２サーボ弁 ３ 第１本体 ４ 第２本体 ５ 第１スリーブ ６ 第１スプール ７ コイル ８ ボビン ９ 永久磁石 １０ バネ １１，１１ａ 第１入出路 １２，２７，３０ 第１圧力流体供給路 １３ バネ調整ネジ １４ 入力コネクタ １５ 第２スリーブ １６ 第２スプール １７ 加圧室 １８ 位置検出器 １８ａ 移動表示棒 １８ｂ 差動トランス １９ コネクタ ２０ 圧力流体連絡路 ２１，２１ａ，２６，２６ａ 連絡路 ２２ 第２入出路 ２３ 第２圧力流体供給路 ２５ サブプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 隆光 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内
Claims (4)
- 【請求項１】 第１スリーブとこれに摺動自在に嵌合す
る第１スプールを有し第１スプールを移動して供給され
る圧力流体の制御を行なう直動型の第１サーボ弁と、第
２スリーブとこれに摺動自在に嵌合する第２スプールと
第２スプールの位置を検出する位置検出器とを有する第
２サーボ弁と、を備え、第１サーボ弁より吐出する圧力
流体により第２スプールを移動して位置検出器の検出値
により供給される圧力流体の出力流量を制御する直動型
２段式サーボ弁であって、第１サーボ弁に供給する圧力
流体の圧力を第２サーボ弁に供給する圧力流体の圧力よ
り低く設定したことを特徴とする直動型２段式サーボ
弁。 - 【請求項２】 前記第１サーボ弁に供給する圧力流体の
圧力を２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満とし、前記第２サーボ
弁に供給する圧力流体の圧力を２１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以
上としたことを特徴とする請求項１記載の直動型２段式
サーボ弁。 - 【請求項３】 前記第１スリーブを格納する第１サーボ
弁の本体には第１スリーブの流体入口、流体出口に接続
する流体路が設けられ、前記第２スリーブを格納する第
２サーボ弁の本体には第２スリーブの流体入口、流体出
口に接続する流体路が設けられており、第１サーボ弁と
第２サーボ弁との間にサブプレートが挿入され、該サブ
プレートには第１サーボ弁と第２サーボ弁の流体路を接
続する流体路が設けられ、さらに第１サーボ弁に圧力流
体を供給する流体路が設けられており、この流体路は前
記第２サーボ弁に供給される圧力流体の流体路とは独立
であることを特徴とする請求項１記載の直動型２段式サ
ーボ弁。 - 【請求項４】 前記第１スリーブを格納する第１サーボ
弁の本体には第１スリーブの流体入口、流体出口に接続
する流体路が設けられ、前記第２スリーブを格納する第
２サーボ弁の本体には第２スリーブの流体入口、流体出
口に接続する流体路が設けられており、第１サーボ弁と
第２サーボ弁の対応する流体口は接続するようになって
おり、さらに第１サーボ弁に圧力流体を供給する流体路
が第１サーボ弁の本体と第２サーボ弁の本体を貫通して
設けられ、この流体路は前記第２サーボ弁に供給される
圧力流体の流体路とは独立であることを特徴とする請求
項１記載の直動型２段式サーボ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6587897A JPH10259803A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 直動型２段式サーボ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6587897A JPH10259803A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 直動型２段式サーボ弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10259803A true JPH10259803A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13299689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6587897A Pending JPH10259803A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 直動型２段式サーボ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10259803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000283112A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Kawasaki Steel Corp | 油圧サーボ弁 |
| JP2001074162A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Ebara Corp | 流体制御弁及びフィルタ付きプレート |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP6587897A patent/JPH10259803A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000283112A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Kawasaki Steel Corp | 油圧サーボ弁 |
| JP2001074162A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Ebara Corp | 流体制御弁及びフィルタ付きプレート |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050124 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050628 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050825 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051028 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051227 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20060111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20060210 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |