JPS5814954B2 - Direct-acting servo valve - Google Patents
Direct-acting servo valveInfo
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- JPS5814954B2 JPS5814954B2 JP8266579A JP8266579A JPS5814954B2 JP S5814954 B2 JPS5814954 B2 JP S5814954B2 JP 8266579 A JP8266579 A JP 8266579A JP 8266579 A JP8266579 A JP 8266579A JP S5814954 B2 JPS5814954 B2 JP S5814954B2
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- JP
- Japan
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- spool
- servo valve
- elastic body
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は油圧制御装置に用いられるサーボ弁に係わり特
にフォース0モータでスプールを直接駆動する直動形サ
ーボ弁に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a servo valve used in a hydraulic control system, and particularly to a direct-acting servo valve in which a spool is directly driven by a zero-force motor.
サーボ弁は流体圧で油圧機器のシリンダ、ラム等の位置
等を正確に制御することを目的として使用されるもので
あるが、きわめて微妙な動きをすることに特徴がある
例えば圧延機の圧下位置をミクロン・オーダで正確に制
御し板厚制御を行う場合には油圧シリンダに供給する油
量を前記サーボ弁にて操作し、圧延機の圧下位置を制御
する。Servo valves are used to accurately control the position of cylinders, rams, etc. in hydraulic equipment using fluid pressure, but they are characterized by extremely delicate movements, such as the rolling position of a rolling mill. In order to control plate thickness accurately on the order of microns, the amount of oil supplied to the hydraulic cylinder is controlled by the servo valve to control the rolling position of the rolling mill.
圧延機等の場合、油圧配管は長大であり、かつM境が悪
いので必然的にサーボ弁に使用する油の管理はきわめて
むずかしく、油中の夾雑物が多少ある状態においても使
用できる耐久性に優れたサーボ弁が強く望まれていた
このため特開昭49−133780号公報に示すような
フォース・モータで直接スプールを駆動することを特徴
とする直動型のサーボ弁の採用が考えられるにいたった
。In the case of rolling mills, etc., the hydraulic piping is long and the M boundary is poor, so it is inevitably extremely difficult to manage the oil used in the servo valve. Because of the strong demand for superior servo valves, it has become possible to consider the use of a direct-acting servo valve, which features a force motor that directly drives the spool, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 133780/1983. It happened.
これは原理的に小径のノズルがな(、夾雑物に強いとい
う大きな特徴がある。In principle, this has a small-diameter nozzle (and has a major feature of being resistant to foreign substances).
つまり、この直動型サーボ弁の構造として、スリーブの
内部を摺動して油路を切替るスプールはフォースモータ
を構成するコイルを巻かれたボビンと一体に結合されて
いる このボビンに面して設置された固定部材であり且
つフォースモータを構成するマグネットに面したスプー
ルの一端はコイル状の金属バネにより該マグネットに保
持されており、またスプールの他端も同じくコイル状の
金属バネを介在して固定部材である静止部材に保持され
ていて該スプールの定位性を確保するようになっている
。In other words, in the structure of this direct-acting servo valve, the spool that slides inside the sleeve to switch the oil path is integrally connected to the bobbin around which the coil that makes up the force motor is wound. One end of the spool, which is a fixed member installed at the same location and facing the magnet that constitutes the force motor, is held to the magnet by a coiled metal spring, and the other end of the spool is also held by a coiled metal spring. The spool is held by a stationary member, which is a fixed member, to ensure the orientation of the spool.
そしてボビンに巻回されたコイルに操作信号に対応した
電流を印加し、磁力によって直接スプールを軸方向に移
動して油路な切替操作するサーボ弁である
〔従来技術の問題点とその分析〕
ところで、このサーボ弁においては、スプールの操作信
号に対する応答性(立ち上がり)が悪いという問題があ
る。This is a servo valve that applies a current corresponding to an operation signal to a coil wound around a bobbin, and uses magnetic force to directly move the spool in the axial direction to operate the oil passage [Problems and analysis of conventional technology] However, this servo valve has a problem in that the response (rise) to the spool operation signal is poor.
これはスプールの両端面にそれぞれ作用する弾性材がコ
イル状の金属バネ、即ちコイルバネであり、このコイル
バネがスプールの端面に不均一な軸方向の力を及ぼし、
その不均一な力の合力がスプールの軸線に対して斜め方
向に作用する為に、前記スプールがコイルバネによって
半径方向に押されてスリーブ内面に押し付けられ、スプ
ールとスリーブ間の摩擦力が増大されることに起因する
ものである。This is because the elastic members acting on both end faces of the spool are coiled metal springs, that is, coil springs, and this coil spring exerts an uneven axial force on the end faces of the spool.
Since the resultant force of the uneven forces acts diagonally to the axis of the spool, the spool is pushed in the radial direction by the coil spring and pressed against the inner surface of the sleeve, increasing the frictional force between the spool and the sleeve. This is due to this.
つまりスリーブの端面に接するコイルバネ端面の巻回終
端部は隣接コイルと密着するため、密着しない部分より
バネ定数が高く、コイルバネの周方向におけるバネ特性
が不均質となる。In other words, since the winding end portion of the end surface of the coil spring in contact with the end surface of the sleeve is in close contact with the adjacent coil, the spring constant is higher than the portion that is not in close contact, and the spring characteristics of the coil spring in the circumferential direction are non-uniform.
しかもコイルバネの巻回終端部の位置によってそのバネ
特性が不均質となるコイルバネの周方向位置も変化する
ことからコイルバネによる反力の方向にもバラつきが生
じその予測が困難である。Moreover, since the circumferential position of the coil spring where the spring characteristics are non-uniform changes depending on the position of the winding end of the coil spring, the direction of the reaction force due to the coil spring also varies and is difficult to predict.
従って前記バネ特性の不均質に起因してコイルバネがス
プールの作用面に作用させる不均質な力の合力は、スプ
ールの軸線に対して半径方向にずれて、必然的にスプー
ルをスリーブ側に押しつけるような偏より力が発生して
スプールとスリーブ間の摩擦力が大きくなり、この為に
操作信号に対するスプールの応答性が悪くなるというこ
とである。Therefore, due to the non-uniformity of the spring characteristics, the resultant force of the non-uniform force exerted by the coil spring on the working surface of the spool is shifted in the radial direction with respect to the axis of the spool, and inevitably presses the spool against the sleeve. This means that a force is generated due to the bias, increasing the frictional force between the spool and the sleeve, and as a result, the response of the spool to operation signals becomes worse.
そこで、本発明は、弾性材によって直動型のサーボ弁が
有するスプールの端面に加えられる力をその作用面全面
についてほぼ均一にすることをその技術的課題とするも
のである。Therefore, the technical object of the present invention is to make the force applied to the end surface of the spool of a direct-acting servo valve substantially uniform over the entire working surface of the spool by means of an elastic material.
本発明が上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は次の通りである。The technical means taken by the present invention to solve the above technical problems are as follows.
すなわち、1)スプールの一端台と固定部材の端面間に
、その軸線に対して直角な端面な有するゴム製の弾性体
を介在させ、
1i)上記ゴム製の弾性体をスプールの端面及び固定部
材の端面に固着する、ことである。That is, 1) a rubber elastic body having an end face perpendicular to the axis is interposed between one end of the spool and the end face of the fixing member; 1i) the rubber elastic body is interposed between the end face of the spool and the fixing member; It means that it sticks to the end face of the.
ボビンに巻回されたコイルに通電されると、ボビン及び
スプールがゴム製の弾性体を弾性変形(伸長、または圧
縮)させながら軸方向に変位し通電が断たれるとスプー
ル及びボビンはゴム製の弾性体の弾力(バネ力)によっ
て戻される。When the coil wound around the bobbin is energized, the bobbin and spool are displaced in the axial direction while elastically deforming (stretching or compressing) the rubber elastic body, and when the energization is cut off, the spool and bobbin are made of rubber. It is returned by the elasticity (spring force) of the elastic body.
そして、スプールと固定部材間にゴム製の弾性体を固着
することによって、スプールに対してその軸芯と同一軸
線上にゴム製弾性体は保持され、ゴム製の弾性体の端面
ば、その軸線に対して直角な端面な有し、かつ軸方向へ
の伸長、圧縮は全周均一になされるので、ゴム製の弾性
体によってスプール端面に及ぼされる力は、その作用面
全面についてほぼ均一になり、その合力はスプールの軸
線方向に作用し弾性材の弾力によるスプールに対する半
径方向の偏寄力を生じることはない〔発明の特有の効果
〕
l)スプールと固定部材の端面間にゴム製の弾性体を固
着しているので、1つのゴム製の弾性体によってスプー
ルを中立位置に保持することができる。By fixing the rubber elastic body between the spool and the fixed member, the rubber elastic body is held on the same axis as the axis of the spool, and the end face of the rubber elastic body is aligned with the axis of the spool. Since the end face is perpendicular to the spool, and the axial expansion and compression are uniform all around, the force exerted on the spool end face by the rubber elastic body is almost uniform over the entire working surface. , the resultant force acts in the axial direction of the spool and does not produce a biased force in the radial direction on the spool due to the elasticity of the elastic material. Since the body is fixed, the spool can be held in the neutral position by one rubber elastic body.
さらにゴム自体が有する特性であるが上記ゴム製の弾性
体が内部ヒステリシスを有するため、スプールの振動に
対する減衰効果を奏する。Furthermore, since the rubber elastic body has internal hysteresis, which is a property of rubber itself, it has a damping effect on vibrations of the spool.
このためスプールの停止特性が良好になる。This improves the stopping characteristics of the spool.
以下、上記技術的手段の一具体例を示す実施例について
説明する。An example illustrating a specific example of the above technical means will be described below.
図面は、3方向弁タイプの直動型サーボ弁の断面図で、
1はスプールであり、スリーブ4の内部を摺動する。The drawing is a cross-sectional view of a 3-way valve type direct-acting servo valve.
A spool 1 slides inside the sleeve 4.
本実施例の丈−ボ弁は、例えば元圧Psをラム(図示せ
ず)に入れたり、ラムからドレンに逃がしたりするもの
で、これを正確に制御するものである。The length-bore valve of this embodiment is, for example, used to input the source pressure Ps into a ram (not shown) and release it from the ram to a drain, and is intended to accurately control this.
ここでラム圧をPc、ドレン圧をPdと図示している。Here, the ram pressure is shown as Pc, and the drain pressure is shown as Pd.
スプール1は円周上に電線を巻かれたコイル8を有する
ボビン1と一体に結合されている。The spool 1 is integrally connected to a bobbin 1 having a coil 8 around which an electric wire is wound.
スプールの左端にはサーボモータを制御する目的で変位
検出器コア2が、またボビン7の右端にはダンピング調
節の場合に備えて速度検出コア9が必要に応じ装荷され
る。A displacement detector core 2 is loaded on the left end of the spool for the purpose of controlling the servo motor, and a speed detection core 9 is loaded on the right end of the bobbin 7 as necessary in case of damping adjustment.
ボディ5はスリーブ4を収容し、油路の連通作用を与え
るもので、変位検出コイル3もコア2に対抗して取付け
られる。The body 5 accommodates the sleeve 4 and provides communication between the oil passages, and the displacement detection coil 3 is also mounted opposite the core 2.
ホースモータを構成する前記コイル8は磁気回路のエア
・ギャップ中に挿入されており、その磁路はマグネット
12により形成される
ボビン7に設けられたコイル8に電流を印加すると、そ
れに比例的にスプール1を駆動する力が発生する。The coil 8 constituting the hose motor is inserted into the air gap of the magnetic circuit, and when a current is applied to the coil 8 provided on the bobbin 7 formed by the magnet 12, the magnetic path changes proportionally to the current. A force is generated that drives the spool 1.
ボビン7の端面とマグネット12側である支持金具10
の間には、fUはゴムのような内部減衰のある均質な弾
性体6が挾持されるよう両者に取付けられている。Support metal fitting 10 which is the end face of bobbin 7 and magnet 12 side
In between, fU is attached to both so that a homogeneous elastic body 6 with internal damping, such as rubber, is sandwiched therebetween.
尚、ここで云う挾持とはボビン1と支持金具10との間
に介在されており、その配設位置がずれ無いように支持
された状態を意味する そしてこのゴム製の弾性体6の
左端はボビン7に、右端は支持金具10に連結されてお
り、実用上は焼付も一部性われる。Note that the term "clamp" as used herein means that it is interposed between the bobbin 1 and the support fitting 10, and is supported so that its placement position does not shift.The left end of this rubber elastic body 6 is The right end of the bobbin 7 is connected to the support fitting 10, and in practical use, it is partially subject to seizure.
支持金具10はマグネット12の円筒面を移動できる
この支持金具10はナツト11によって左右に移動しう
るようになっている。The support fitting 10 can move on the cylindrical surface of the magnet 12.
This support fitting 10 can be moved from side to side by means of a nut 11.
サーボ弁の中立状態セット時にはナツト11を左右に動
かして適当な位置をみつけ、ここでナツト11をロック
すれば良い。When setting the servo valve to the neutral state, it is sufficient to move the nut 11 left and right to find an appropriate position, and then lock the nut 11 here.
これにより中立位置では均質な弾性体6にはなんらの軸
力が作用せず、スプール1はほぼスリーブ4中心に位置
できる。As a result, in the neutral position, no axial force acts on the homogeneous elastic body 6, and the spool 1 can be positioned approximately at the center of the sleeve 4.
以後はこの中立位置を基準としてスプール1は動くこと
になる。From now on, the spool 1 will move based on this neutral position.
内部減衰のある弾性体としては、例えばゴムが最適であ
る。For example, rubber is most suitable as the elastic body with internal damping.
その減衰作用は、ゴムに作用する力とその変位の間に現
われるヒステリシス・ループによって与えられ、このヒ
ステリシス・ループの面積に比例する。The damping effect is given by a hysteresis loop that appears between the force acting on the rubber and its displacement, and is proportional to the area of this hysteresis loop.
ヒステリシスはゴムの内部摩擦の量を示すものであり、
金属はねにおいては内部摩擦が実用上ないからヒステリ
シスもない。Hysteresis indicates the amount of internal friction in the rubber.
In metal splashes, there is practically no internal friction, so there is no hysteresis.
サーボ弁は油圧サーボ・ループの制御要素として機能す
るから、なるべく減衰が大きく安定性が良いこともまた
必須の要件である。Since the servovalve functions as a control element of a hydraulic servo loop, it is also essential that it has as much damping as possible and good stability.
この意味でサーボ弁支持用弾性体が充分な内部減衰を有
していることは、アライメント上好ましい等の構造上の
要件のみならず制御上もきわめて好ましいのである。In this sense, it is extremely preferable for the servo valve supporting elastic body to have sufficient internal damping, not only from structural requirements such as favorable alignment, but also from the viewpoint of control.
上述したようにゴムのような均質な弾性体はそれ自身大
きな内部減衰作用があるので共振のピークは小さく安定
であり、むやみに弾性体のばね定数をかたくする必要が
ない。As mentioned above, a homogeneous elastic body such as rubber has a large internal damping effect, so the resonance peak is small and stable, and there is no need to unnecessarily stiffen the spring constant of the elastic body.
又弾性体のバネ特性が均質であるため、この弾性体に力
が作用しても半径方向への偏より力は発生せず、以って
スプールとスリーブ間の摩擦力を大巾に低減し得ること
になる。In addition, since the spring characteristics of the elastic body are homogeneous, even if a force is applied to this elastic body, no force is generated due to deviation in the radial direction, which greatly reduces the frictional force between the spool and the sleeve. You will get it.
図面は本発明の一実施例である直動形サーボ弁の断面図
である。
1・・・スプール、4・・・スリーブ、5・・・ボディ
、6・・・ゴム性弾性体、7・・・ボビン、10・・・
金具、11・・・ナツト。The drawing is a sectional view of a direct-acting servo valve that is an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Spool, 4... Sleeve, 5... Body, 6... Rubber elastic body, 7... Bobbin, 10...
Metal fittings, 11... nuts.
Claims (1)
、このコイルに制御電流を流すことにより電磁力を発生
させて前記スプールを固定部材に対して軸方向に駆動す
る直動形サーボ弁において、前記スプールの一端面と固
定部材の端面間に、その軸線に対して直角な端面を有す
るゴム製の弾性体を介在させ、上記ゴム製の弾性体をス
プールの端面及び固定部材の端面に固着することを特徴
とする直動形サーボ弁。 2、特許請求の範囲第1項において、前記固定部材には
それ自身を軸方向に移動させる移動装置が備えられてい
ることを特徴とする直動形サーボ弁。[Scope of Claims] 1. Direct motion in which a bobbin around which a coil is wound is attached integrally with a spool, and a control current is passed through this coil to generate electromagnetic force to drive the spool in the axial direction relative to a fixed member. In the type servo valve, a rubber elastic body having an end face perpendicular to the axis is interposed between one end face of the spool and the end face of the fixing member, and the rubber elastic body is interposed between the end face of the spool and the fixing member. A direct-acting servo valve that is fixed to the end face of the valve. 2. The direct-acting servo valve according to claim 1, wherein the fixed member is provided with a moving device for moving itself in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8266579A JPS5814954B2 (en) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | Direct-acting servo valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8266579A JPS5814954B2 (en) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | Direct-acting servo valve |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8419974A Division JPS5113093A (en) | 1974-07-24 | 1974-07-24 | YUATSUATSUKASOCHI |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5510198A JPS5510198A (en) | 1980-01-24 |
JPS5814954B2 true JPS5814954B2 (en) | 1983-03-23 |
Family
ID=13780720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8266579A Expired JPS5814954B2 (en) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | Direct-acting servo valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5814954B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59113303A (en) | 1982-12-20 | 1984-06-30 | Hitachi Ltd | Direct-acting type servo valve |
DK170121B1 (en) * | 1993-06-04 | 1995-05-29 | Man B & W Diesel Gmbh | Sliding valve and large two stroke internal combustion engine |
CN114483692B (en) * | 2022-01-18 | 2022-12-16 | 同济大学 | Rotary direct drive type electro-hydraulic servo valve |
-
1979
- 1979-07-02 JP JP8266579A patent/JPS5814954B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5510198A (en) | 1980-01-24 |
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