JPH0340243B2 - - Google Patents
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- JPH0340243B2 JPH0340243B2 JP6360383A JP6360383A JPH0340243B2 JP H0340243 B2 JPH0340243 B2 JP H0340243B2 JP 6360383 A JP6360383 A JP 6360383A JP 6360383 A JP6360383 A JP 6360383A JP H0340243 B2 JPH0340243 B2 JP H0340243B2
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- spool
- spool body
- core metal
- servo valve
- hydraulic servo
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- Expired
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- Servomotors (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はスプールに急激な引張応力が作用する
油圧サーボ弁に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hydraulic servo valve in which a sudden tensile stress is applied to a spool.
従来、セラミツクスと金属体とが一体となつた
複合型スプールにおいて、金属体が使用される個
所はセラミツクスの加工上の問題を補うことを目
的に、主にねじ部分に限定されていた
なお、この種の装置としては特開昭54−123669
号公報に記載されているものがある。
Conventionally, in composite spools in which ceramics and metal bodies were integrated, the places where the metal bodies were used were mainly limited to the threaded parts in order to compensate for processing problems of ceramics. As a seed device, JP-A-54-123669
There are some that are listed in the publication.
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、これらの複合スプールが使用される電
気・油圧サーボ弁及び方向制御弁では、負荷がサ
ージ状に変化し、かつ繰返すのでスプールのステ
ム部分には常に大きな引張応力が作用することに
なる。この結果、スプールのステム部分で折損す
るというトラブルが生ずることもある。すなわ
ち、第１図に示すようにスプール１をスプール本
体２０、金属体２２及び２４とで構成する。この
ような構成になる複合スプール本体２０のステム
外径φdとスプール本体の外径φDとで形成される
受圧面積Ａ＝π／４（D2−d2）に対して圧力Ｐが作
用すると、受圧面積Ａに対しては当然Ｐ・Ａなる
引張荷重が作用することになる。この場合、引張
応力的に最も厳しくなるのはステム部の根元であ
り、最悪の場合にはステムの根元部分の26あるい
は28の個所で折損する。[Problem to be Solved by the Invention] However, in the electric/hydraulic servo valves and directional control valves in which these composite spools are used, the load changes in the form of surges and repeats, so there is always a large tensile force on the stem of the spool. Stress will be applied. As a result, troubles such as breakage at the stem portion of the spool may occur. That is, as shown in FIG. 1, the spool 1 is composed of a spool body 20 and metal bodies 22 and 24. When pressure P acts on the pressure receiving area A = π/4 (D 2 - d 2 ) formed by the stem outer diameter φd and the spool body outer diameter φD of the composite spool body 20 having such a configuration, Naturally, a tensile load P·A acts on the pressure receiving area A. In this case, the most severe tensile stress is at the base of the stem, and in the worst case, the stem will break at 26 or 28 points at the base.
このような課題に対処するためには、ステム部
分における応力集中係数Kfが出来るだけ小さな
値になるように設計的にスプールの外径φD及び
ステムの外径φd並びにステム根元部分のｒに対
して最適値を決定しなければならない。仮に設計
的にKfの値を小さくでき、繰返し作用する変動
負荷に対して余裕を付与することができたとして
も、ステム根元ｒ部分の仕上面粗度及び加工上の
歪等がスプールの引張強度に対して微妙に影響を
及ぼすため、実用化に際して信預性が不足する等
の問題点を有していた。 In order to deal with this problem, it is necessary to design the spool outer diameter φD, the stem outer diameter φd, and the stem root r to make the stress concentration factor Kf in the stem part as small as possible. The optimal value must be determined. Even if it were possible to reduce the value of Kf by design and provide a margin for the fluctuating load that is applied repeatedly, the finished surface roughness of the r portion of the stem root and the strain caused by machining will affect the tensile strength of the spool. Because of this, there were problems such as a lack of trustworthiness when put into practical use.
本発明の目的は種々の使用条件下、特に繰返し
作用するインパルス状の引張荷重負荷に対しても
高信頼性が得られる油圧サーボ弁を提供すること
にある。 It is an object of the present invention to provide a hydraulic servo valve that is highly reliable under various usage conditions, particularly against repeated impulse-like tensile loads.
上記目的は、スプールと、該スプールを軸方向
に摺動自在に支持するスリーブとを備えた油圧サ
ーボ弁において、常時圧縮応力状態の芯金が貫通
し、かつ一体に結合したスプール本体をセラミツ
クで形成するとともに、前記芯金の両端が軸方向
の移動を規制するるように前記スプール本体の端
面で密着させることによつて達成される。
The above object is to provide a hydraulic servo valve equipped with a spool and a sleeve that slidably supports the spool in the axial direction. This is achieved by forming both ends of the metal core and bringing them into close contact with the end faces of the spool body so as to restrict movement in the axial direction.
圧縮応力を付与した芯金をセラミツクスのスプ
ール本体に貫通せしめ、かつ芯金とスプール本体
とが一体結合しているので種々の使用条件下、特
に繰返し作用する負荷に対しても長期間安定した
使用が可能となる。
The core metal with compressive stress is passed through the ceramic spool body, and the core metal and the spool body are integrally connected, so it can be used stably for a long time under various usage conditions, especially against repeated loads. becomes possible.
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図および第３図において、第２図と同一
符号のものは同一部分を示す。
An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. 2 and 3, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same parts.
第２図はフオースモータで直接スプールを駆動
する三方向サーボ弁を示すもので、図において１
はスプールである。このスプール１は外周部をス
リーブ２により軸線方向に摺動自在に保持され、
スリーブ２はその外周をボデイ３によつて包持さ
れている。スプール１の一端部には、コイル５を
有するフオースモータ４が連結され、スプール１
はこのフオースモータ４により直接駆動されるよ
うになつている。このフオースモータ４の軸は、
スプール１の軸線方向に延在され、その端部には
スプール１にダイピングを与えるための速度計６
が設けられている。また磁路を形成するためのヨ
ーク８と駆動部のフランジ９との間にはマグネツ
ト７が挾持されている。ヨーク８の中心位置には
スプール１の中立点を調節するためのアジヤスタ
１０が設けられ、このアジヤスタ１０の端部は弾
性体１１を介してフオースモータ４に押付けられ
ている。スプール１の他端にはスプール１の動き
をモニタリングするため等の変位計１２が設けら
れ、このコア１２の外周にはその検出巻線１３が
配設されている。 Figure 2 shows a three-way servo valve that directly drives the spool with a force motor.
is the spool. The spool 1 is held at its outer circumference by a sleeve 2 so as to be slidable in the axial direction.
The sleeve 2 is surrounded by a body 3 at its outer periphery. A force motor 4 having a coil 5 is connected to one end of the spool 1.
is designed to be directly driven by this force motor 4. The axis of this force motor 4 is
A speedometer 6 extends in the axial direction of the spool 1 and has a speed meter 6 at the end thereof for applying dipping to the spool 1.
is provided. Further, a magnet 7 is held between a yoke 8 for forming a magnetic path and a flange 9 of the drive section. An adjuster 10 for adjusting the neutral point of the spool 1 is provided at the center of the yoke 8, and an end of the adjuster 10 is pressed against the force motor 4 via an elastic body 11. A displacement gauge 12 for monitoring the movement of the spool 1 is provided at the other end of the spool 1, and a detection winding 13 is disposed around the outer periphery of the core 12.
ボデイ３には、ポンプポート１４、負荷ポート
１５及びタンクポート１６がそれぞれ設けられて
いる。 The body 3 is provided with a pump port 14, a load port 15, and a tank port 16, respectively.
ところで、スプール１をセラミツクスで形成す
る場合には第３図に示すように、スプール１をス
プール本体２０、芯金３０及び固定ナツト４０で
構成する。芯金３０の一端は段付部３４を形成
し、他端はねじ部３６を有する。さらに、芯金３
０の段付部３４にはフオースモータ４（図示して
いない）をボルトで直接ねじ結合するためのねじ
部３２が形成されている。この芯金３０はスプー
ル本体２０に設けられた孔に対して接着層５０を
介して同軸に嵌合されている。さらに芯金３０の
ねじ部３６には固定ナツト４０がスプール本体２
０の端面６２と接触して締付けられている。同時
に芯金３０の段付部３４はスプール本体２０の端
面６０と密着している。 By the way, when the spool 1 is made of ceramics, the spool 1 is composed of a spool body 20, a core bar 30, and a fixing nut 40, as shown in FIG. One end of the core metal 30 forms a stepped portion 34, and the other end has a threaded portion 36. Furthermore, core metal 3
A threaded portion 32 for directly screwing a force motor 4 (not shown) with a bolt is formed in the stepped portion 34 of 0. This core metal 30 is coaxially fitted into a hole provided in the spool body 20 via an adhesive layer 50. Further, a fixing nut 40 is attached to the threaded portion 36 of the core bar 30 on the spool body 2.
It is tightened in contact with the end surface 62 of 0. At the same time, the stepped portion 34 of the core bar 30 is in close contact with the end surface 60 of the spool body 20.
このような構成になる本発明のセラミツクスス
プール１の構成要素である芯金３０の両端に対し
て引張荷重Ｆを作用させると同時に、スプール本
体２０を加熱しスプール本体２０と芯金３０とを
一体結合させる。その後、しばらくして引張荷重
Ｆを徐々に解放していくと、結果的には芯金３０
には圧縮応力が残留することになる。 A tensile load F is applied to both ends of the core metal 30, which is a component of the ceramic spool 1 of the present invention having such a structure, and at the same time, the spool body 20 is heated to integrate the spool body 20 and the core metal 30. combine. After that, after a while, the tensile load F is gradually released, and as a result, the core metal 30
There will be residual compressive stress.
以上のような構成になる本実施例によれば、ス
プール本体２０は常時圧縮応力状態におかれるの
で、スプール本体２０のステム部の根元に大きな
引張応力が作用しても折損することなく一層強固
なものとなる。 According to this embodiment configured as above, the spool body 20 is always placed in a compressive stress state, so that even if a large tensile stress is applied to the root of the stem portion of the spool body 20, it will not break and will be made stronger. Become something.
また芯金３０に付与する圧縮応力は付加する引
張荷重を調節することにより任意に決定できる。 Further, the compressive stress applied to the core metal 30 can be arbitrarily determined by adjusting the applied tensile load.
一方、接着層５０における強度を低下せしめる
ような高温環境下でしかも引張応力が作用するよ
うな個所において、スプール本体２０が使用され
る場合でも本発明によれば、芯金３０の一端には
スプール本体２０の端面６０と接して段付部３４
を形成すると共に、芯金３０の他端のねじ部３６
にはスプール本体２０のもう一方の端面６２と接
して固定ナツト４０を配置しているので、段付部
３４及び固定ナツト４０が相互にストツパになり
得るので、このような苛酷な環境下での使用に対
しても問題ない。 On the other hand, according to the present invention, even if the spool body 20 is used in a location where tensile stress is applied under a high temperature environment that reduces the strength of the adhesive layer 50, one end of the core bar 30 is attached to the spool body 20. The stepped portion 34 is in contact with the end surface 60 of the main body 20.
, and a threaded portion 36 at the other end of the core bar 30.
Since the fixing nut 40 is disposed in contact with the other end surface 62 of the spool body 20, the stepped portion 34 and the fixing nut 40 can act as a stopper for each other, so that it can be used under such harsh environments. There is no problem in using it.
なお、本実施例ではフオースモータ４で直接ス
プール１を駆動する場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、いかなる駆動方
式、例えばノズルフラツパ方式等のサーボ弁にお
けるスプールに対してもよい。 In this embodiment, a case has been described in which the spool 1 is directly driven by the force motor 4, but the present invention is not limited to this, and any drive method may be used, for example, the spool in a servo valve such as a nozzle flapper method may be used.
また、交流あるいは直流励磁方式のソレノイド
パルプ等のスプール弁としても使用可能である。 It can also be used as a spool valve for solenoid pulp or the like using AC or DC excitation.
本発明によれば圧縮応力を付与した芯金をセラ
ミツクスのスプール本体に貫通せしめ、かつ芯金
とスプール本体を接着層を介して一体結合するよ
うにしたので、種々の使用条件下、特に繰返し作
用するインパルス状の引張荷重負荷に対しても高
信頼性が得られると共に長期間の安定した使用が
可能となる。
According to the present invention, the core bar to which compressive stress has been applied is passed through the ceramic spool body, and the core bar and the spool body are integrally bonded via an adhesive layer, so that it can withstand various usage conditions, especially repeated actions. High reliability can be obtained even when subjected to impulse-like tensile loads, and stable use over a long period of time is possible.
第１図は従来の油圧サーボ弁におけるスプール
弁の断面図、第２図は本発明の油圧サーボ弁にお
ける動作原理を説明するための断面図、第３図は
本発明の油圧サーボ弁におけるスプール弁の断面
図である。
１……スプール、２……スリーブ、２……スプ
ール本体、３０……芯金、４０……固定ナツト。
Fig. 1 is a cross-sectional view of a spool valve in a conventional hydraulic servo valve, Fig. 2 is a cross-sectional view for explaining the operating principle of a hydraulic servo valve of the present invention, and Fig. 3 is a spool valve in a hydraulic servo valve of the present invention. FIG. 1...Spool, 2...Sleeve, 2...Spool body, 30...Core metal, 40...Fixing nut.
Claims (1)
に支持するスリーブとを備えた油圧サーボ弁にお
いて、常時圧縮応力状態の芯金が貫通しかつ一体
に結合したスプール本体をセラミツクで形成する
とともに、前記芯金の両端が軸方向の移動を規制
するように前記スプール本体の端面で密着したこ
とを特徴とする油圧サーボ弁。1. In a hydraulic servo valve equipped with a spool and a sleeve that supports the spool so as to be slidable in the axial direction, the spool body is formed of ceramic, through which a core metal under constant compressive stress penetrates and is integrally connected, A hydraulic servo valve, characterized in that both ends of the core metal are in close contact with end faces of the spool body so as to restrict movement in the axial direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6360383A JPS59190504A (en) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | hydraulic servo valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6360383A JPS59190504A (en) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | hydraulic servo valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190504A JPS59190504A (en) | 1984-10-29 |
| JPH0340243B2 true JPH0340243B2 (en) | 1991-06-18 |
Family
ID=13234019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6360383A Granted JPS59190504A (en) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | hydraulic servo valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190504A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187296A (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Psc Kk | Gas pressure control valve |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP6360383A patent/JPS59190504A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59190504A (en) | 1984-10-29 |
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