JPH109437A - 液圧サーボ弁 - Google Patents
液圧サーボ弁Info
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- JPH109437A JPH109437A JP18556496A JP18556496A JPH109437A JP H109437 A JPH109437 A JP H109437A JP 18556496 A JP18556496 A JP 18556496A JP 18556496 A JP18556496 A JP 18556496A JP H109437 A JPH109437 A JP H109437A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/06—Use of special fluids, e.g. liquid metal; Special adaptations of fluid-pressure systems, or control of elements therefor, to the use of such fluids
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐キャビテーションエロージョンに優れ且つ
スプール弁流量特性の線形性を維持できる液圧サーボ弁
を提供すること。 【解決手段】 弁本体１内に固定され作動流体の流路が
形成されたスリーブ２と、該スリーブ２内を移動し作動
流体の流れ方向を切り換えるスプール１３とを具備し、
作動流体として水又は水に近い粘性の液体を使用する液
圧サーボ弁において、スリーブ２及びスプール１３の少
なくとも一方の接液部は母材にセラミック又は超硬合金
等の硬質材をコーティングする。また、スリーブ２及び
スプール１３のエッジ部に丸みを付け、硬質材をコーテ
ィングする。
スプール弁流量特性の線形性を維持できる液圧サーボ弁
を提供すること。 【解決手段】 弁本体１内に固定され作動流体の流路が
形成されたスリーブ２と、該スリーブ２内を移動し作動
流体の流れ方向を切り換えるスプール１３とを具備し、
作動流体として水又は水に近い粘性の液体を使用する液
圧サーボ弁において、スリーブ２及びスプール１３の少
なくとも一方の接液部は母材にセラミック又は超硬合金
等の硬質材をコーティングする。また、スリーブ２及び
スプール１３のエッジ部に丸みを付け、硬質材をコーテ
ィングする。
Description
【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り換えポ
ートを構成し、且つ作動流体に水又は水に近い粘性の液
体を用いる液圧サーボ弁に関するものである。
ルを内蔵し、これらの部材により作動流体の切り換えポ
ートを構成し、且つ作動流体に水又は水に近い粘性の液
体を用いる液圧サーボ弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来のこの種の液圧サーボ弁の構
造を示す図である。図において、１は弁本体であり、該
弁本体１の上部には、トルクモータ２２が固設され、そ
のフラッパ２３は中央室８に突出している。このフラッ
パ２３の両側の同一水平線上には一対のノズル５Ｌ，５
Ｒ及びノズル背圧室６Ｌ，６Ｒとが対向して設けられ、
ノズル５Ｌ，５Ｒとフラッパ２３との間に僅少な隙間が
形成されている。
造を示す図である。図において、１は弁本体であり、該
弁本体１の上部には、トルクモータ２２が固設され、そ
のフラッパ２３は中央室８に突出している。このフラッ
パ２３の両側の同一水平線上には一対のノズル５Ｌ，５
Ｒ及びノズル背圧室６Ｌ，６Ｒとが対向して設けられ、
ノズル５Ｌ，５Ｒとフラッパ２３との間に僅少な隙間が
形成されている。
【０００３】２はスリーブであり、該スリーブ２にはス
リーブポート３とスリーブポート４Ｌ，４Ｒとが形成さ
れている。スリーブポート３はポンプポートＰに接続さ
れ、スリーブポート４Ｌ，４Ｒはそれぞれタンクポート
Ｒ１，Ｒ２に接続され、該タンクポートＲ１，Ｒ２はそ
れぞれ図示しないタンクへ接続されている。そしてスリ
ーブポート４Ｌ，４Ｒは通路７Ｌ，７Ｒを介して中央室
８に接続されている。
リーブポート３とスリーブポート４Ｌ，４Ｒとが形成さ
れている。スリーブポート３はポンプポートＰに接続さ
れ、スリーブポート４Ｌ，４Ｒはそれぞれタンクポート
Ｒ１，Ｒ２に接続され、該タンクポートＲ１，Ｒ２はそ
れぞれ図示しないタンクへ接続されている。そしてスリ
ーブポート４Ｌ，４Ｒは通路７Ｌ，７Ｒを介して中央室
８に接続されている。
【０００４】スリーブ２内にはスプール１３が収められ
ており、ここでスリーブ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。そのスプール１
３には小径部１４Ｌ，１４Ｒが形成され、これら小径部
１４Ｌ，１４Ｒの外周面とスリーブ２の内周面とで形成
された室９Ｌ，９ＲはそれぞれシリンダーポートＣ１，
Ｃ２に接続されている。また、スプール１３の両端面と
スリーブ２の内壁面に囲まれたパイロット室１０Ｌ，１
０Ｒにはバネ１１Ｌ，１１Ｒが設けられ、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に接続されている。なお、１５
Ｌ，１５Ｒは静圧軸受、１７Ｌ，１７Ｒはオリフィスで
ある。
ており、ここでスリーブ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。そのスプール１
３には小径部１４Ｌ，１４Ｒが形成され、これら小径部
１４Ｌ，１４Ｒの外周面とスリーブ２の内周面とで形成
された室９Ｌ，９ＲはそれぞれシリンダーポートＣ１，
Ｃ２に接続されている。また、スプール１３の両端面と
スリーブ２の内壁面に囲まれたパイロット室１０Ｌ，１
０Ｒにはバネ１１Ｌ，１１Ｒが設けられ、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に接続されている。なお、１５
Ｌ，１５Ｒは静圧軸受、１７Ｌ，１７Ｒはオリフィスで
ある。
【０００５】上記構造の液圧サーボ弁において、その動
作をスプール１３の右側を例に説明すると、液圧はポン
プポートＰからスリーブポート３、通路１９Ｒ、オリフ
ィス１７Ｒ、ポケット１６Ｒ、間隙Ｃ、パイロット１０
Ｒ、通路１２Ｒ、ノズル背圧室６Ｒ、ノズル５Ｒを通
り、ノズル５Ｒとフラッパ２３との間の隙間から中央室
８を通り、通路７Ｒ、スリーブポート４Ｒ、タンクポー
トＲ２を介してタンクに戻る。
作をスプール１３の右側を例に説明すると、液圧はポン
プポートＰからスリーブポート３、通路１９Ｒ、オリフ
ィス１７Ｒ、ポケット１６Ｒ、間隙Ｃ、パイロット１０
Ｒ、通路１２Ｒ、ノズル背圧室６Ｒ、ノズル５Ｒを通
り、ノズル５Ｒとフラッパ２３との間の隙間から中央室
８を通り、通路７Ｒ、スリーブポート４Ｒ、タンクポー
トＲ２を介してタンクに戻る。
【０００６】作動に際し、トルクモータ２２への電気入
力信号により、フラッパ２３が例えば左方に移動する
と、ノズル背圧室６Ｌの圧力が上昇し、ノズル背圧室６
Ｒの圧力が降下し、更にパイロット室１０Ｌの圧力が上
昇し、パイロット室１０Ｒの圧力が降下する。その結
果、スプール１３がバネ１１Ｒに抗して右方に変位す
る。従って、ポンプポートＰからの作動流体はスリーブ
ポート３、室９Ｌ、シリンダーポートＣ１を介して、負
荷に導かれ、該負荷からの戻り作動流体はシリンダーポ
ートＣ２、室９Ｒ、スリーブポート４Ｒ、タンクポート
Ｒ２を介して図示しないタンクに戻される。フラッパ２
３が右方に移動した場合は、スプール１３は左方に変位
して上記と逆に動作する。
力信号により、フラッパ２３が例えば左方に移動する
と、ノズル背圧室６Ｌの圧力が上昇し、ノズル背圧室６
Ｒの圧力が降下し、更にパイロット室１０Ｌの圧力が上
昇し、パイロット室１０Ｒの圧力が降下する。その結
果、スプール１３がバネ１１Ｒに抗して右方に変位す
る。従って、ポンプポートＰからの作動流体はスリーブ
ポート３、室９Ｌ、シリンダーポートＣ１を介して、負
荷に導かれ、該負荷からの戻り作動流体はシリンダーポ
ートＣ２、室９Ｒ、スリーブポート４Ｒ、タンクポート
Ｒ２を介して図示しないタンクに戻される。フラッパ２
３が右方に移動した場合は、スプール１３は左方に変位
して上記と逆に動作する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の液圧サーボ
弁において、作動流体として水又は水に近い粘性の液体
を使用する場合、キャビテーションエロージョンの発生
が問題となる。このキャビテーションエロージョンは、
図１０のＡ〜Ｄの部分で発生することが予測される。即
ち高圧力流体が切り替わる案内弁部のスリーブ２及びス
プール１３のエッジ部や高圧力流体が突き当たる部分で
発生することが予測される。
弁において、作動流体として水又は水に近い粘性の液体
を使用する場合、キャビテーションエロージョンの発生
が問題となる。このキャビテーションエロージョンは、
図１０のＡ〜Ｄの部分で発生することが予測される。即
ち高圧力流体が切り替わる案内弁部のスリーブ２及びス
プール１３のエッジ部や高圧力流体が突き当たる部分で
発生することが予測される。
【０００８】従来上記キェビテーションエロージョンに
対処するためスリーブ２やスプール１３をプラスチック
やセラミック材で構成している。しかしながら、材質と
してプラスチックやセラミックを使用する場合、その加
工性及び加工精度が低くなることや、材質そのものが高
価になるという問題があった。
対処するためスリーブ２やスプール１３をプラスチック
やセラミック材で構成している。しかしながら、材質と
してプラスチックやセラミックを使用する場合、その加
工性及び加工精度が低くなることや、材質そのものが高
価になるという問題があった。
【０００９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、耐キャビテーションエロージョンに優れ且つスプー
ル弁流量特性の線形性を維持できる液圧サーボ弁を提供
することを目的とする。
で、耐キャビテーションエロージョンに優れ且つスプー
ル弁流量特性の線形性を維持できる液圧サーボ弁を提供
することを目的とする。
【００１０】
【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に記載の発明は、弁本体内に固定され作動流体
の流路が形成されたスリーブと、該スリーブ内を移動し
作動流体の流れ方向を切り換えるスプールとを具備し、
作動流体として水又は水に近い粘性の液体を使用する液
圧サーボ弁において、スリーブ及びスプールの少なくと
も一方の接液部は母材に硬質材をコーティングした構成
であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、弁本体内に固定され作動流体
の流路が形成されたスリーブと、該スリーブ内を移動し
作動流体の流れ方向を切り換えるスプールとを具備し、
作動流体として水又は水に近い粘性の液体を使用する液
圧サーボ弁において、スリーブ及びスプールの少なくと
も一方の接液部は母材に硬質材をコーティングした構成
であることを特徴とする。
【００１１】また、請求項２に記載の発明は請求項１に
記載の液圧サーボ弁において、硬質材はセラミック又は
超硬合金であることを特徴とする。
記載の液圧サーボ弁において、硬質材はセラミック又は
超硬合金であることを特徴とする。
【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の液圧サーボ弁において、超硬合金はチタ
ンを含む合金鋼であることを特徴とする。
又は２に記載の液圧サーボ弁において、超硬合金はチタ
ンを含む合金鋼であることを特徴とする。
【００１３】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２又は３に記載の液圧サーボ弁において、スプール
及びスリーブのセラミック又は超硬合金のコーティング
を施す母体のエッジ部は丸みが形成されてなることを特
徴とする。
又は２又は３に記載の液圧サーボ弁において、スプール
及びスリーブのセラミック又は超硬合金のコーティング
を施す母体のエッジ部は丸みが形成されてなることを特
徴とする。
【００１４】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の液圧サーボ弁において、スプールとスリーブは
互いにそのエッジ部が所定量をオーバラップしているこ
とを特徴とする。
に記載の液圧サーボ弁において、スプールとスリーブは
互いにそのエッジ部が所定量をオーバラップしているこ
とを特徴とする。
【００１５】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の液圧サーボ弁において、液圧サーボ弁はスプー
ルとスリーブのエッヂ部が互いにオーバラップすること
による作動流体の流量の非線形特性を線形に補償する補
償手段を設けたことを特徴とする。
に記載の液圧サーボ弁において、液圧サーボ弁はスプー
ルとスリーブのエッヂ部が互いにオーバラップすること
による作動流体の流量の非線形特性を線形に補償する補
償手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
【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。図１は本発明に係る液圧サーボ弁
の構造を示す図である。図１において、図９と同一符号
を付した部分は同一部分を示す。本発明の液圧サーボ弁
の構造は従来の液圧サーボ弁と同一であり、その動作も
同一であるので説明は省略する。
に基づいて説明する。図１は本発明に係る液圧サーボ弁
の構造を示す図である。図１において、図９と同一符号
を付した部分は同一部分を示す。本発明の液圧サーボ弁
の構造は従来の液圧サーボ弁と同一であり、その動作も
同一であるので説明は省略する。
【００１７】本発明の液圧サーボ弁が従来の液圧サーボ
弁に比較して異なる点は、図１及び図２（ａ）に示すよ
うに、キャビテーションエロージョンの発生が予測され
る部分Ａ〜Ｄ、即ち高圧力流体が切り替わる案内弁部の
スリーブ２及びスプール１３のエッジ部に丸みを形成
し、更にスリーブ２及びスプール１３の作動流体と接触
する接液部に図２（ｂ）に示すように、セラミックや超
硬合金等の硬質材コーティング２Ａ、１３Ａを施してい
る点である。これにより、高圧力流体が切り替わる案内
弁部のスリーブ２及びスプール１３のエッジ部近傍でキ
ャビテーションが発生しても、スリーブ２及びスプール
１３の損傷、即ちキャビテーションエロージョンの発生
が抑制される。
弁に比較して異なる点は、図１及び図２（ａ）に示すよ
うに、キャビテーションエロージョンの発生が予測され
る部分Ａ〜Ｄ、即ち高圧力流体が切り替わる案内弁部の
スリーブ２及びスプール１３のエッジ部に丸みを形成
し、更にスリーブ２及びスプール１３の作動流体と接触
する接液部に図２（ｂ）に示すように、セラミックや超
硬合金等の硬質材コーティング２Ａ、１３Ａを施してい
る点である。これにより、高圧力流体が切り替わる案内
弁部のスリーブ２及びスプール１３のエッジ部近傍でキ
ャビテーションが発生しても、スリーブ２及びスプール
１３の損傷、即ちキャビテーションエロージョンの発生
が抑制される。
【００１８】従来、高圧力流体が切り替わる案内弁部の
スリーブ２及びスプール１３のエッジ部は、図３（ａ）
に示すように直角の鋭いエッジとなっている。従来、鋭
いエッジの構成としていた理由は、スプールの変位（弁
開度）に対するメタリングオリフィス通過流量（制御流
量）が線形とするためであった。また、鋭いエッジの構
成を保ったまま硬化するため、窒化や高周波焼入れを用
いるなど処理法が限られていた。このような鋭いエッジ
部に図３（ｂ）に示すように、セラミックや超硬合金か
らなる硬質材コーティング２Ａ、１３Ａを施すことが困
難であると同時に硬質材コーティング２Ａ、１３Ａを施
すことができたとしても、その部分の硬質材コーティン
グ２Ａ、１３Ａが剥がれ易く、コーティングの耐久性に
欠けるという問題がある。そこで本実施の形態では、図
２に示すように、高圧力流体が切り替わる案内弁部のス
リーブ２及びスプール１３のエッジ部に丸みを形成し
た。これにより硬質材コーティング２Ａ、１３Ａが容易
となり、且つエッジ部で剥がれにくくなり、耐久性も改
善される。
スリーブ２及びスプール１３のエッジ部は、図３（ａ）
に示すように直角の鋭いエッジとなっている。従来、鋭
いエッジの構成としていた理由は、スプールの変位（弁
開度）に対するメタリングオリフィス通過流量（制御流
量）が線形とするためであった。また、鋭いエッジの構
成を保ったまま硬化するため、窒化や高周波焼入れを用
いるなど処理法が限られていた。このような鋭いエッジ
部に図３（ｂ）に示すように、セラミックや超硬合金か
らなる硬質材コーティング２Ａ、１３Ａを施すことが困
難であると同時に硬質材コーティング２Ａ、１３Ａを施
すことができたとしても、その部分の硬質材コーティン
グ２Ａ、１３Ａが剥がれ易く、コーティングの耐久性に
欠けるという問題がある。そこで本実施の形態では、図
２に示すように、高圧力流体が切り替わる案内弁部のス
リーブ２及びスプール１３のエッジ部に丸みを形成し
た。これにより硬質材コーティング２Ａ、１３Ａが容易
となり、且つエッジ部で剥がれにくくなり、耐久性も改
善される。
【００１９】ところで、液圧サーボ弁のメータリングオ
リフィス部、即ちスリーブ２及びスプール１３のエッジ
部に丸みを設けた場合、液圧サーボ弁の中立位置（スプ
ール１３の中立位置）での漏れ流量が増大する可能性が
ある。そこでこれに対処するため、スプール１３とスリ
ーブ２の間をオーバラップすることにより、中立位置で
の漏れ流量を低減している。
リフィス部、即ちスリーブ２及びスプール１３のエッジ
部に丸みを設けた場合、液圧サーボ弁の中立位置（スプ
ール１３の中立位置）での漏れ流量が増大する可能性が
ある。そこでこれに対処するため、スプール１３とスリ
ーブ２の間をオーバラップすることにより、中立位置で
の漏れ流量を低減している。
【００２０】図４は液圧サーボ弁の漏れ流量特性を示す
図である。同図において、曲線Ｂは図５（ａ）に示すよ
うに、スプール１３とスリーブ２の間のラップ量がゼロ
（ゼロラップ）の場合を示し、曲線Ａは図５（ｂ）に示
すようにスプール１３とスリーブ２の間のラップ量が所
定量ΔＲである場合を示す。図示するようにスプール１
３とスリーブ２の間に所定のラップ量を設けることによ
り、スプール中立位置での漏れ流量を低減することがで
きる。
図である。同図において、曲線Ｂは図５（ａ）に示すよ
うに、スプール１３とスリーブ２の間のラップ量がゼロ
（ゼロラップ）の場合を示し、曲線Ａは図５（ｂ）に示
すようにスプール１３とスリーブ２の間のラップ量が所
定量ΔＲである場合を示す。図示するようにスプール１
３とスリーブ２の間に所定のラップ量を設けることによ
り、スプール中立位置での漏れ流量を低減することがで
きる。
【００２１】図６は液圧サーボ弁のメータリングオリフ
ィス部をオーバラップさせた場合の液圧サーボ弁の流量
特性を示す図である。図示するようにメータリングオリ
フィス部をオーバラップさせると、スプール中立位置付
近における勾配が小さくなり、流量特性が非線形にな
る。このように流量特性が非線形になると、液圧サーボ
弁によるシリンダやモータなどのアクチュエータの制御
が難しくなる。
ィス部をオーバラップさせた場合の液圧サーボ弁の流量
特性を示す図である。図示するようにメータリングオリ
フィス部をオーバラップさせると、スプール中立位置付
近における勾配が小さくなり、流量特性が非線形にな
る。このように流量特性が非線形になると、液圧サーボ
弁によるシリンダやモータなどのアクチュエータの制御
が難しくなる。
【００２２】図７は上記液圧サーボ弁を用いてアクチュ
エータを制御する場合のシステム構成を示すブロック図
である。図示するように、指令信号をサーボアンプ３０
を通し、更に液圧サーボ弁のトルクモータ２２、ノズル
・フラッパ２３、スプール１３とスリーブ２からなる案
内弁３１を介してアクチュエータ３２をオープン制御す
る場合、上記のようにメータリングオリフィス部をオー
バラップさせることにより、案内弁３１の流量特性が非
線形になるから、この流量特性の非線形要素Ｄを考慮し
た指令信号を入力する必要がある。
エータを制御する場合のシステム構成を示すブロック図
である。図示するように、指令信号をサーボアンプ３０
を通し、更に液圧サーボ弁のトルクモータ２２、ノズル
・フラッパ２３、スプール１３とスリーブ２からなる案
内弁３１を介してアクチュエータ３２をオープン制御す
る場合、上記のようにメータリングオリフィス部をオー
バラップさせることにより、案内弁３１の流量特性が非
線形になるから、この流量特性の非線形要素Ｄを考慮し
た指令信号を入力する必要がある。
【００２３】そこで、図８に示すように、サーボアンプ
前段に入れる補償要素３３は、求める特性に応じて非線
形特性を任意に加減（調整）できるものである。サーボ
アンプ３０の前段に前記流量特性の非線形要素Ｄを補償
する補償特性Ｅを具備する補償要素（回路）３３を設け
ることにより、流量特性を線形化Ｆすればメータリング
オリフィス部をオーバラップさせた液圧サーボ弁による
アクチュエータの制御の簡単化が可能となる。
前段に入れる補償要素３３は、求める特性に応じて非線
形特性を任意に加減（調整）できるものである。サーボ
アンプ３０の前段に前記流量特性の非線形要素Ｄを補償
する補償特性Ｅを具備する補償要素（回路）３３を設け
ることにより、流量特性を線形化Ｆすればメータリング
オリフィス部をオーバラップさせた液圧サーボ弁による
アクチュエータの制御の簡単化が可能となる。
【００２４】なお、上記本発明の実施の形態における液
圧サーボ弁の構造は一例であり、本発明の対象とする液
圧サーボ弁の構造はこれに限定されるものではない。即
ち、弁本体内に固定され作動流体の流路が形成されたス
リーブと、該スリーブ内を移動し作動流体の流れ方向を
切り換えるスプールとを具備し、作動流体として水又は
水に近い粘性の液体を使用する液圧サーボ弁であればど
のような構造の液圧サーボ弁でもよく、そのスリーブ及
びスプールの少なくとも一方の接液部は母材に硬質材の
コーティングを施した構造であればよい。
圧サーボ弁の構造は一例であり、本発明の対象とする液
圧サーボ弁の構造はこれに限定されるものではない。即
ち、弁本体内に固定され作動流体の流路が形成されたス
リーブと、該スリーブ内を移動し作動流体の流れ方向を
切り換えるスプールとを具備し、作動流体として水又は
水に近い粘性の液体を使用する液圧サーボ弁であればど
のような構造の液圧サーボ弁でもよく、そのスリーブ及
びスプールの少なくとも一方の接液部は母材に硬質材の
コーティングを施した構造であればよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本願の各請求項に
記載の発明は下記のような優れた効果を有する。 （１）請求項１又は２又は３に記載の発明によれば、水
又は水に近い粘性の液体を作動流体とする液圧サーボ弁
において、スリーブとスプールの少なくとも一方の接液
部を母材にセラミックや超硬質合金等の硬質材をコーテ
ィングした構成とするので、耐キャビテーションエロー
ジョン性が向上する。
記載の発明は下記のような優れた効果を有する。 （１）請求項１又は２又は３に記載の発明によれば、水
又は水に近い粘性の液体を作動流体とする液圧サーボ弁
において、スリーブとスプールの少なくとも一方の接液
部を母材にセラミックや超硬質合金等の硬質材をコーテ
ィングした構成とするので、耐キャビテーションエロー
ジョン性が向上する。
【００２６】（２）また、請求項４に記載の発明によれ
ば、スプール及びスリーブのエッジ部に丸みを形成し、
セラミック又は超硬合金のコーティングを施すので、コ
ーティングが容易にできると同時にコーティングの耐剥
離性が向上する。
ば、スプール及びスリーブのエッジ部に丸みを形成し、
セラミック又は超硬合金のコーティングを施すので、コ
ーティングが容易にできると同時にコーティングの耐剥
離性が向上する。
【００２７】（３）また、請求項５に記載の発明によれ
ば、スプール及びスリーブのエッジ部に丸みを形成し、
該スプールとスリーブは互いにそのエッヂ部が所定量を
オーバラップさせることにより、スプール中立位置にお
ける漏れ流量の増加を抑制することができる。
ば、スプール及びスリーブのエッジ部に丸みを形成し、
該スプールとスリーブは互いにそのエッヂ部が所定量を
オーバラップさせることにより、スプール中立位置にお
ける漏れ流量の増加を抑制することができる。
【００２８】（４）また、請求項６に記載の発明によれ
ば、スプールとスリーブのエッジ部が互いにオーバラッ
プすることによる作動流体の流量の非線形特性を線形に
補償する補償手段を設けるので、液圧サーボ弁の流量特
性を線形にすることができる。
ば、スプールとスリーブのエッジ部が互いにオーバラッ
プすることによる作動流体の流量の非線形特性を線形に
補償する補償手段を設けるので、液圧サーボ弁の流量特
性を線形にすることができる。
【図１】本発明の液圧サーボ弁の構造を示す図である。
【図２】本発明の液圧サーボ弁のスリーブ及びスプール
のエッジ部の拡大図である。
のエッジ部の拡大図である。
【図３】従来の液圧サーボ弁のスリーブ及びスプールの
エッジ部の拡大図である。
エッジ部の拡大図である。
【図４】液圧サーボ弁の漏れ流量特性を示す図である。
【図５】同図（ａ）はスプールとスリーブの間のラップ
量がゼロの場合、同図（ｂ）は所定量ラップしている場
合をそれぞれ示す図である。
量がゼロの場合、同図（ｂ）は所定量ラップしている場
合をそれぞれ示す図である。
【図６】メータリングオリフィス部をオーバラップさせ
た場合の液圧サーボ弁の流量特性を示す図である。
た場合の液圧サーボ弁の流量特性を示す図である。
【図７】液圧サーボ弁を用いてアクチュエータを制御す
るシステム構成を示すブロック図である。
るシステム構成を示すブロック図である。
【図８】液圧サーボ弁を用いてアクチュエータを制御す
るシステム構成を示すブロック図である。
るシステム構成を示すブロック図である。
【図９】従来の液圧サーボ弁の構造を示す図である。
【図１０】液圧サーボ弁におけるキャビテーションエロ
ージョンが発生すると予測される部分の拡大図である。
ージョンが発生すると予測される部分の拡大図である。
１ 弁本体 ２ スリーブ ３ スリーブポート ４Ｌ，４Ｒ スリーブポート 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 １９Ｌ，１９Ｒ 通路 ２２ トルクモータ ２３ フラッパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 圭瑞 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 (72)発明者 浦田 暎三 東京都町田市小川２丁目18番18号
Claims (6)
- 【請求項１】 弁本体内に固定され作動流体の流路が形
成されたスリーブと、該スリーブ内を移動し作動流体の
流れ方向を切り換えるスプールとを具備し、作動流体と
して水又は水に近い粘性の液体を使用する液圧サーボ弁
において、 前記スリーブ及びスプールの少なくとも一方の接液部は
母材に硬質材をコーティングした構成であることを特徴
とする液圧サーボ弁。 - 【請求項２】 前記硬質材はセラミック又は超硬合金で
あることを特徴とする請求項１に記載の液圧サーボ弁。 - 【請求項３】 前記超硬合金はチタンを含む合金鋼であ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の液圧サーボ
弁。 - 【請求項４】 前記スプール及びスリーブの前記セラミ
ック又は超硬合金のコーティングを施す母体のエッジ部
は丸みが形成されてなることを特徴とする請求項１又は
２又は３に記載の液圧サーボ弁。 - 【請求項５】 前記スプールとスリーブは互いにそのエ
ッジ部が所定量をオーバラップしていることを特徴とす
る請求項４に記載の液圧サーボ弁。 - 【請求項６】 前記液圧サーボ弁は前記スプールとスリ
ーブのエッジ部が互いにオーバラップすることによる作
動流体の流量の非線形特性を線形に補償する補償手段を
設けたことを特徴とする請求項５に記載の液圧サーボ
弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18556496A JP3434978B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 液圧サーボ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18556496A JP3434978B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 液圧サーボ弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109437A true JPH109437A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3434978B2 JP3434978B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=16173024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18556496A Expired - Fee Related JP3434978B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 液圧サーボ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3434978B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069852A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Honda Motor Co Ltd | 油圧アクチュエータの制御装置 |
| CN100441887C (zh) * | 2006-10-30 | 2008-12-10 | 华中科技大学 | 水压伺服阀 |
| CN114623259A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 住友重机械工业株式会社 | 滑阀式流量控制阀及其制造方法 |
| CN114763848A (zh) * | 2021-01-14 | 2022-07-19 | 住友重机械工业株式会社 | 控制装置 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP18556496A patent/JP3434978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069852A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Honda Motor Co Ltd | 油圧アクチュエータの制御装置 |
| CN100441887C (zh) * | 2006-10-30 | 2008-12-10 | 华中科技大学 | 水压伺服阀 |
| CN114623259A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 住友重机械工业株式会社 | 滑阀式流量控制阀及其制造方法 |
| JP2022092363A (ja) * | 2020-12-10 | 2022-06-22 | 住友重機械工業株式会社 | スプール型流量制御弁およびその製造方法 |
| CN114623259B (zh) * | 2020-12-10 | 2024-09-10 | 住友重机械工业株式会社 | 滑阀式流量控制阀及其制造方法 |
| CN114763848A (zh) * | 2021-01-14 | 2022-07-19 | 住友重机械工业株式会社 | 控制装置 |
| CN114763848B (zh) * | 2021-01-14 | 2024-09-27 | 住友重机械工业株式会社 | 控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3434978B2 (ja) | 2003-08-11 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |