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JPH0776561B2 - Proportional tracking spool valve device - Google Patents
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JPH0776561B2 - Proportional tracking spool valve device - Google Patents

Proportional tracking spool valve device

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Publication number
JPH0776561B2
JPH0776561B2 JP59139225A JP13922584A JPH0776561B2 JP H0776561 B2 JPH0776561 B2 JP H0776561B2 JP 59139225 A JP59139225 A JP 59139225A JP 13922584 A JP13922584 A JP 13922584A JP H0776561 B2 JPH0776561 B2 JP H0776561B2
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spool
pilot
proportional
drive
main
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ケー ザウネル ステイーブン
エー ザウネル トーマス
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B13/0416Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves

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Abstract

A reel speed valve assembly for controlling the speed of a combine reel including a double acting compensator valve (600), a proportional control valve (700), and a relief valve (900), a load sense valve, the reel speed valve may be operated as either a closed or open center valve and may be located at any position in a stack with minimal adjustment to manufacturing procedures. A feedback loop from an assembly outlet port (300) to an assembly inlet port (500) maintains a substantially constant pressure drop across the valve assembly.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、サーボ追従比例制御のスプール弁の分野に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of servo-following proportional control spool valves.

(従来の技術) サーボ追従比例制御弁は、この技術分野で周知のもので
あり、1980〜1981年度版「油圧ハンドブック及び指針
(Fluid Power Hand Book and Directory)」、A−141
頁、及び1976年、流体パワーに関する国立会議(Nation
al Conference on Fluid Power)におけるディー・ダブ
リュ・スウェイム(D.W.Swaim)による「電子比例位置
制御−種々の水圧制御機能への応用解析(Electro−pro
portional Position Cotrols−An Analysis for Applic
ation on Various Hydraulic Control Functions)」に
概略的に説明されている。
(Prior Art) Servo-following proportional control valves are well known in this technical field and are described in 1980-1981 edition "Fluid Power Hand Book and Directory", A-141.
Page and 1976, National Conference on Fluid Power (Nation
DWSwaim's "Electronic Proportional Position Control-Application Analysis to Various Water Pressure Control Functions (Electro-pro
portional Position Cotrols-An Analysis for Applic
ation on Various Hydraulic Control Functions) ”.

従来の比例制御弁は、急速に変化する入力コマンド信号
に対する迅速な応答という点で多くの問題点を残してい
た。従来のスプール弁におけるそのような迅速な応答
は、ダイナミックシールを使用することによって悪影響
を受ける。シールは、内腔と能動弁要素との間のスペー
スに入っているため、摩擦を増加させる。この種のシー
ルは、このようにして弁要素と内腔との間に剥離や運動
摩擦を生じることが知られている。従って、イオン頻度
追跡能力(ion frequency traking ability)が低下す
るのと同様に迅速に応答する能力も減少する。
Conventional proportional control valves have left many problems in terms of quick response to rapidly changing input command signals. Such rapid response in conventional spool valves is adversely affected by the use of dynamic seals. The seal increases the friction because it is in the space between the lumen and the active valve element. Seals of this type are thus known to cause delamination and kinetic friction between the valve element and the lumen. Therefore, the ability to respond quickly is diminished as is the ion frequency traking ability.

従来の比例制御弁の迅速な応答を低下させる好ましくな
い他の特徴点は、比較的大きな駆動室の容積を有する点
にある。大きな室は、移動させるために比較的大きな流
体量を必要とし、従ってかなりの時間量を必要とする。
例えば、米国特許第2,526,709号、第2,555,755号及び第
4,085,920号を参照されたい。
Another undesirable feature that reduces the rapid response of conventional proportional control valves is their relatively large drive chamber volume. Large chambers require a relatively large amount of fluid to move, and thus a significant amount of time.
For example, U.S. Patent Nos. 2,526,709, 2,555,755 and
See No. 4,085,920.

従来の多くの比例弁は、フラッパーノズルを有しかつ弁
のスプールを移動させる電気水圧型である。次の特許は
このフラッパーノズル弁を表わしている代表的なもので
ある。米国特許第3,874,405号、第3,598,151号、3,598,
152号、3,742,980号、3,457,956号及び3,749,128号。こ
れらの特許に記載された装置において、力−平衡型トル
クモータのパイロット段のコイルに加えられるDC電気信
号は、ノズル間で時計方向又は反時計方向のうちどちら
か一方に電気子−フラッパーを動かすトルクを発生す
る。この移動は、スプールを駆動する圧力を不平衡とす
ることにより、ノズルの一方の流出を制限し、他方の流
出を容易にする。これらのフラッパーノズル比例弁は、
その弁が零状態であるときにも弁の一定の漏出が生じる
ので、多くの問題点を残していた。この零状態における
漏出は、重大な欠点である。なぜならば、弁は長期間に
渡って零状態であり得、かなりの量のエネルギが失われ
るからである。例えば、その損失は弁1つ当り、毎分1/
4から4/10ガロンである。複数の弁の場合の損失は相当
なものとなり、このエネルギ損失を除去するための冷却
部材を必要とする。フラッパーノズル比例弁に関する他
の問題点は、その弁の中において、フラッパーを制御す
る小さなオリフィスと、小さなスプリングのフィードバ
ックとにある。小さなオリフィスは詰まりがちであり、
小さなスプリングは疲労しがちである。
Many conventional proportional valves are electrohydraulic with a flapper nozzle and move the spool of the valve. The following patents are representative of this flapper nozzle valve. U.S. Pat.Nos. 3,874,405, 3,598,151, 3,598,
152, 3,742,980, 3,457,956 and 3,749,128. In the devices described in these patents, a DC electrical signal applied to the coils of the pilot stage of a force-balanced torque motor causes the armature-flapper to move either clockwise or counterclockwise between nozzles. Generates torque. This movement limits the outflow of one of the nozzles and facilitates the outflow of the other by imbalanced pressure driving the spool. These flapper nozzle proportional valves
Many problems remained because the valve leaked constantly even when the valve was in the zero state. This zero-state leak is a serious drawback. This is because the valve can be in the zero state for an extended period of time and a significant amount of energy is lost. For example, the loss is 1 / min per valve
4 to 4/10 gallons. The losses in the case of multiple valves are considerable and require cooling elements to eliminate this energy loss. Another problem with flapper nozzle proportional valves is the small orifice that controls the flapper in the valve and the small spring feedback. Small orifices tend to clog,
Small springs are prone to fatigue.

スプール比例弁も、小さなオリフィスと零状態時に高い
漏出とを有するので同様の問題を有している。このよう
な弁において、零状態における漏出は、流れが増大する
と、好ましくないが増加する(米国特許第3,827,453号
参照)。以下にスプール弁内のスプールに関する米国特
許の例を示す。第3,027,880号、第2,748,752号、第3,53
0,859号、第3,163,179号、第4,114,650号、第3,013,539
号、第3,459,224号及び第4,046,059号。
Spool proportional valves also have similar problems because they have small orifices and high leakage at zero conditions. In such valves, zero-state leakage increases undesirably with increasing flow (see US Pat. No. 3,827,453). The following are examples of US patents relating to spools in spool valves. No. 3,027,880, No. 2,748,752, No. 3,53
0,859, 3,163,179, 4,114,650, 3,013,539
Nos. 3,459,224 and 4,046,059.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、以上述べたような従来技術の問題を解決する
ことを目的とする。即ち、本発明の目的は、パイロット
スプールに対してメインスプールが高速かつ正確な応答
をする比例追従スプール弁装置を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention aims to solve the problems of the conventional techniques as described above. That is, it is an object of the present invention to provide a proportional follow-up spool valve device in which the main spool responds quickly and accurately to the pilot spool.

(課題を解決するための手段) 本発明によれば、位置の制御に比例した吐出流体流を得
る比例追従スプール弁装置において、以下のごとき構成
を有する装置が提供される。即ち、実質的な戻り圧力に
保持された端室を形成する通路を有するハウジングと、
一本の内部通路を有し、前記ハウジングの通路内で摺動
し得るメインスプールと、前記メインスプールにより制
御され、かつ前記メインスプールの位置に従って前記吐
出流体流を制御する第1の流体接続部と、前記メインス
プールの前記内部通路内を摺動し得るパイロットスプー
ルと、前記位置の制御に従って前記メインスプールと共
に零位置から第1及び第2の方向に前記パイロットスプ
ールを移動させる移動手段と、前記メインスプールによ
り形成され、前記メインスプールの断面積より実質的に
狭い駆動面積をそれぞれ有する第1及び第2の駆動室
と、前記内部通路に常時係合する第1及び第2のランド
に伸延し、該第1及び第2のランドによりそれぞれの前
記端室から流体的に隔離され、かつそれぞれ前記第1及
び第2の駆動室に流体的に接続された、前記パイロット
スプールにおける第1及び第2の細長い直径絞り込み部
と、前記パイロットスプールにおける前記細長い直径絞
り込み部と端部内通路との間にそれぞれ配置され、該細
長い直径絞り込み部を該端部内通路にそれぞれ流体結合
させ、それぞれの値により当該装置の応答特性を決定す
る第1及び第2の放出オリフィスと、前記パイロットス
プールにより制御されており、(a)該パイロットスプ
ールが前記第1の駆動室から離れる第1の方向に移動す
るときは該第1の駆動室に対する、かつ(b)前記パイ
ロットスプールが前記第2の駆動室から離れる第2の方
向に移動するときは該第2の駆動室に対する圧力下で流
体を導入することにより、零位置となるまで前記パイロ
ットスプールと同一方向に前記メインスプールを移動さ
せるための第2の流体接続部とから構成されている。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, there is provided a proportional follow-up spool valve device which obtains a discharge fluid flow proportional to position control, having the following configuration. A housing having a passage forming an end chamber held at a substantial return pressure;
A main spool having a single internal passage and slidable within the passage of the housing; and a first fluid connection controlled by the main spool and controlling the discharge fluid flow according to the position of the main spool. A pilot spool slidable in the internal passage of the main spool; moving means for moving the pilot spool from a zero position in first and second directions together with the main spool according to the control of the position; First and second drive chambers formed by a main spool and each having a drive area substantially smaller than a cross-sectional area of the main spool, and extending to first and second lands that are constantly engaged with the internal passage. , Fluidly isolated from the respective end chambers by the first and second lands and flowing to the first and second drive chambers, respectively. Respectively connected between the first and second elongated diameter narrowing portions of the pilot spool, and the elongated diameter narrowing portion and the in-end passage of the pilot spool, the elongated diameter narrowing portions being connected to each other. Controlled by the pilot spool and first and second discharge orifices which are fluidly coupled to the end internal passages and determine the response characteristics of the device by their respective values, and (a) the pilot spool is the first Relative to the first drive chamber when moving in the first direction away from the second drive chamber, and (b) the second when the pilot spool moves in the second direction away from the second drive chamber. The fluid is introduced under pressure against the drive chamber of the main spool in the same direction as the pilot spool until the zero position is reached. And a second fluid connections for moving the pool.

(作 用) 第1の流体接続部は、メインスプールの位置に応じて吐
出流体流を制御する。第2の流体接続部は、パイロット
スプールが第1の駆動室から離れる第1の方向に移動す
るときはこの第1の駆動室に対する圧力下で、かつこれ
とは逆の第2の方向に移動するときは第2の駆動室に対
する圧力下で流体を導入し、メインスプールを零位置と
なるまでパイロットスプールと同一方向に移動させる。
第1の放出オリフィスが、メインスプールが第2の方向
に移動するときは、第1の駆動室から第1の流体接続部
とは独立した戻り流路へ流体を流出させる。第2の放出
オリフィスは、メインスプールが第1の方向に移動する
ときは、第2の駆動室から第1の流体接続部とは独立し
た戻り流路へ流体を流出させる。
(Operation) The first fluid connecting portion controls the discharge fluid flow according to the position of the main spool. The second fluid connection moves under pressure against the first drive chamber when the pilot spool moves in a first direction away from the first drive chamber and in a second direction opposite thereto. In doing so, the fluid is introduced under pressure against the second drive chamber and the main spool is moved in the same direction as the pilot spool until it reaches the zero position.
The first discharge orifice directs fluid from the first drive chamber to a return flow path independent of the first fluid connection when the main spool moves in the second direction. The second discharge orifice directs fluid from the second drive chamber to a return flow path independent of the first fluid connection when the main spool moves in the first direction.

(実施例) 本発明による実施例を添付図面を参照して説明する。Embodiments Embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図はサーボ追従比例制御のスプール弁10を示す図で
ある。スプール弁10は、メインスプール12をスライドで
きるように収容するために円筒形円腔15aを有するハウ
ジング15を具備する。本実施例のこの内腔15aは、本発
明における端室を形成する通路に対応している。メイン
スプール12はパイロットスプール11をスライドできるよ
うに収容するために開口内腔12aを有する。本実施例の
この開口内腔12aは、本発明における内部通路に対応し
ている。スプール弁10は排水だめ(sump)16aから吸込
ライン17aを通ってスプール弁10の流入路32に圧流体を
送り込むため、ポンプ17に接続される。
FIG. 1 is a diagram showing a spool valve 10 for servo follow-up proportional control. The spool valve 10 comprises a housing 15 having a cylindrical bore 15a for slidably housing the main spool 12. This lumen 15a of the present embodiment corresponds to the passage forming the end chamber in the present invention. The main spool 12 has an opening lumen 12a for slidably accommodating the pilot spool 11. The opening lumen 12a of the present embodiment corresponds to the internal passage of the present invention. The spool valve 10 is connected to the pump 17 for delivering pressurized fluid from the sump 16a through the suction line 17a to the inlet 32 of the spool valve 10.

スプール弁10によって動作される流体動作アクチュエー
タはシリンダ22内で作動するピストン22aである。シリ
ンダ22の一端はライン24を通ってスプール弁10の流出路
27に接続される。同様にシリンダ22の他端は別のライン
25を通って別の流出路29に接続される。負荷(図示され
てない)は通常の方法でピストン22aのシャフトに接続
される。さらにスプール弁10はリターンライン18を通っ
て排水だめ16aに戻るように接続される戻り流路40を有
する。
The fluid operated actuator operated by the spool valve 10 is a piston 22a which operates in a cylinder 22. One end of the cylinder 22 passes through the line 24 and the outflow passage of the spool valve 10.
Connected to 27. Similarly, the other end of the cylinder 22 is a separate line
It is connected to another outlet 29 through 25. A load (not shown) is connected to the shaft of piston 22a in the usual way. Further, the spool valve 10 has a return flow path 40 connected through a return line 18 back to the sump 16a.

メインスプール12は長手方向の軸に関して軸方向に離間
して円筒形ランド60、61、67及び68を有している。主要
流量を計量する面取りされた溝(又は通路)64、48aは
ランド60の左右の両側上に形成される。同様に主要流量
を計量する面取りされた溝48b、65はランド61の左右の
両側上に形成される。溝48a、48bはスプール12の中へ下
方に伸びて、円筒形圧力溝(又は窪み(リセス))43で
定められる。横方向の計量オリフィス42はメインスプー
ル12の中で溝43と内腔12aとの間に延びている。円筒形
タンク溝(又は窪み)70は、その溝70と内腔12aとの間
に形成される放出オリフィス70aを有し、主要流量を計
量する溝64とランド67との間に形成される。同様に円筒
タンク溝71は、その溝71と内腔12aとの間に定めらる放
出オリフィス71aを有し、溝65とランド68との間のスプ
ール12上に形成される。ランド67は直径を小さくした円
筒部72へ延び、その円筒部72はメインスプール12の左端
を定める。一方、ランド68は直径を小さくした円筒部73
へ延び、その円筒部73はメインスプール12の右端を定め
る。接続流路46、47は軸16に対して垂直方向に形成さ
れ、内腔12aとこれら流路46、47部分におけるメインス
プール12の外側表面によって形成される室との間の接続
流路を構成している。
The main spool 12 has cylindrical lands 60, 61, 67 and 68 axially spaced about a longitudinal axis. Chamfered grooves (or passages) 64, 48a for measuring the main flow rate are formed on both left and right sides of the land 60. Similarly, chamfered grooves 48b, 65 that measure the main flow rate are formed on both left and right sides of the land 61. Grooves 48a, 48b extend downward into spool 12 and are defined by a cylindrical pressure groove (or recess) 43. A lateral metering orifice 42 extends in the main spool 12 between the groove 43 and the lumen 12a. A cylindrical tank groove (or well) 70 has a discharge orifice 70a formed between the groove 70 and the lumen 12a and is formed between the main flow metering groove 64 and the land 67. Similarly, the cylindrical tank groove 71 has a discharge orifice 71a defined between the groove 71 and the lumen 12a, and is formed on the spool 12 between the groove 65 and the land 68. The land 67 extends to a cylindrical portion 72 having a reduced diameter, and the cylindrical portion 72 defines the left end of the main spool 12. On the other hand, the land 68 is a cylindrical portion 73 with a reduced diameter.
And its cylindrical portion 73 defines the right end of the main spool 12. The connection flow paths 46 and 47 are formed in a direction perpendicular to the axis 16 and form a connection flow path between the inner cavity 12a and the chamber formed by the outer surface of the main spool 12 in these flow paths 46 and 47. is doing.

メインスプール12上のランド60、61、67及び68は円筒の
内腔15a中で、摺動可能かつ密閉にして収容される。こ
の内腔15aは流出路27に通じる環状窪み30と、圧力流入
路32に通じる環状圧力窪み44との間に設けられた円筒ラ
ンド31の表面を与える。同様に、内腔15aの円筒ランド3
3の表面は流出路29に通じる環状窪み35と、圧力窪み
(又は空胴)44との間に設けられる。第1図に示すスプ
ール12の位置で、窪み43、44は環状圧力室45を形成す
る。さらに、内腔15aは円筒形ランド36及び37の表面を
与える。ランド36は窪み30と、環状戻り窪み40aとの間
に設けられ、またランド37は窪み35と、戻り窪み40bと
の間に設けられる。戻り窪み40a、40bは戻り路40に通
じ、また、スプール12の中立位置において窪み70、71を
それぞれ有する環状戻り室を形成する。なお、本実施例
の窪み40a、40b、44及び45、並びに溝43、48a、48b、64
及び65は、本発明における第1の流体接続部に対応して
いる。
The lands 60, 61, 67 and 68 on the main spool 12 are slidably and hermetically housed in the cylindrical bore 15a. This inner cavity 15a provides the surface of a cylindrical land 31 provided between an annular recess 30 communicating with the outflow passage 27 and an annular pressure recess 44 communicating with the pressure inflow passage 32. Similarly, the cylindrical land 3 of the lumen 15a
The surface of 3 is provided between an annular recess 35 leading to the outflow passage 29 and a pressure recess (or cavity) 44. At the position of the spool 12 shown in FIG. 1, the depressions 43, 44 form an annular pressure chamber 45. In addition, lumen 15a provides the surface of cylindrical lands 36 and 37. The land 36 is provided between the recess 30 and the annular return recess 40a, and the land 37 is provided between the recess 35 and the return recess 40b. The return depressions 40a, 40b communicate with the return passage 40 and form an annular return chamber having depressions 70, 71 respectively in the neutral position of the spool 12. Incidentally, the depressions 40a, 40b, 44 and 45 of the present embodiment, and the grooves 43, 48a, 48b, 64.
And 65 correspond to the first fluid connection portion of the present invention.

内腔15aは、その左端において、ランド67とエンドキャ
ップ78の端壁に接触する浮動環状スペーサ50とを収容す
るための延びた左端窪み74を形成する。スペーサ50は、
その内側に、部分72の外側表面を受ける円筒状に形成さ
れた内腔表面50dを有する。スペーサ50と窪み74との間
のかみ合いをシールするためのOリング50aを具備する
べく、スロットがスペーサ50の外側表面に形成される。
このような構成は、スペーサ50が窪み74の内部で「浮動
する」ために効果的である。さらに、戻り路19に通じる
環状スロット50bが、スペーサ50の左端においてアンダ
ーカットされ、このスロットは流路50cを通って端室55
に接続される。この端室55は、スペーサ50の内腔50dと
エンドキャップ78の壁78bとによって形成されている。
このようにして、端室55はタンクに関連している。壁78
bは、Oリング78aで内腔15aをシールすべく、ハウジン
グ15にネジで係合される左端キャップ78によって形成さ
れている。左端駆動室20は、スペーサ50の右壁20aと、
ランド67の左壁20bと部分72の上表面とによって形成さ
れる。駆動室20の目的及び動作は後で詳細に説明する。
本実施例の部分72は、本発明におけるメインスプールの
直径絞り込み部に対応している。
The lumen 15a forms at its left end an extended left end recess 74 for receiving the land 67 and the floating annular spacer 50 which contacts the end wall of the end cap 78. The spacer 50 is
Inside it, there is a cylindrically shaped lumen surface 50d that receives the outer surface of portion 72. Slots are formed in the outer surface of the spacer 50 to provide an O-ring 50a for sealing the fit between the spacer 50 and the recess 74.
Such an arrangement is effective because the spacer 50 "floats" within the depression 74. Further, an annular slot 50b leading to the return passage 19 is undercut at the left end of the spacer 50, and this slot passes through the flow passage 50c and the end chamber 55.
Connected to. The end chamber 55 is formed by the inner cavity 50d of the spacer 50 and the wall 78b of the end cap 78.
In this way, the end chamber 55 is associated with the tank. Wall 78
b is formed by a left end cap 78 that is threadably engaged with the housing 15 to seal the lumen 15a with an O-ring 78a. The left end drive chamber 20 is the right wall 20a of the spacer 50,
It is formed by the left wall 20b of the land 67 and the upper surface of the portion 72. The purpose and operation of the drive chamber 20 will be described in detail later.
The portion 72 of this embodiment corresponds to the diameter narrowing portion of the main spool of the present invention.

内腔15aの右端窪み75の内部及び隣接して示される各部
材は、左端窪み74に関して説明した各部材と同様であ
り、さらに詳細に説明される必要がないことは理解され
る。それらの部材は浮動スペーサ51、Oリング51a、環
状スロット51b、流路51c、右壁80b、戻り路19a、端室56
及び右端駆動室21である。
It is understood that the members shown within and adjacent to the right end depression 75 of lumen 15a are similar to those described for left end depression 74 and need not be described in further detail. These members are the floating spacer 51, the O-ring 51a, the annular slot 51b, the flow path 51c, the right wall 80b, the return path 19a, and the end chamber 56.
And the right end drive chamber 21.

前述のパイロットスプール11は、スプール12の内腔12a
の内部に収容される。スプール11は、その中央部に、1
対の計量ランド14a、14bで定められるV溝ピストン14を
有している。V溝14cは各計量ランド14a、14bの間に形
成される。第1図及び第3図に示されるように、メイン
スプール12に対するパイロットスプール11の零位置にお
いて、V溝14cは計量オリフィス42と連通する。計量ラ
ンド14a、14bの各々はオリフィス42の各壁と共に計量す
る鋭いエッジを形成し、オリフィス42から内腔12の左側
又は右側内へ流体が流れないように内腔12aに密閉して
かみ合う。本実施例の計量オリフィス42、計量ランド14
a及び14b、並びにV溝14cは、本発明における計量手段
に対応している。また、スプール11はそのスプールの左
端及び右端で形成される2つの軸方向に離間した円筒形
ランド11c、11dを有し、スプール11の全ての位置におい
て開口内腔12aの左端及び右端を密閉してかみ合う。計
量ランド14a及びランド11cは、長手方向に細長い環を定
めるステム部分11aと一体に結合されたものである。こ
のステム部分11aはスプール11のほぼ1/2にわたって延
び、長手方向への流路を定めている。同様に、ステム部
分11bは、スプール11の長さのほぼ半分にわたり延びて
流路を形成する環によって計量ランド14b及びランド11d
を相互に接続している。なお、本実施例のステム部分11
a及び11bは、本発明における第1及び第2の細長い直径
絞り込み部に対応している。流路11aは流路46及びオリ
フィス70aに通じ、一方ステム部分11bはオリフィス71a
及び流路47に通じる。スプール11の左端はエンドキャッ
プ78の止め78cとかみ合わせるために設けられた端部11e
で終端される。同様に、スプール11の右の端部11fは右
のエンドキャップ80とかみ合わせるために設けられる。
本実施例の圧力室45、オリフィス42、ステム部分11a及
び11b、ランド11c及び11d、流路46及び47、駆動室20及
び21、並びに壁20a、20b、21a及び21bは、本発明におけ
る第2の流体接続部に対応している。
The pilot spool 11 described above has a lumen 12a of the spool 12.
Housed inside. Spool 11 has 1 in the center
It has a V-groove piston 14 defined by a pair of metering lands 14a, 14b. The V groove 14c is formed between the respective weighing lands 14a and 14b. As shown in FIGS. 1 and 3, at the null position of the pilot spool 11 with respect to the main spool 12, the V groove 14c communicates with the metering orifice 42. Each of the metering lands 14a, 14b form a sharp edge that meters with each wall of the orifice 42 and sealingly engages the lumen 12a to prevent fluid flow from the orifice 42 into the left or right side of the lumen 12. The measuring orifice 42 and the measuring land 14 of the present embodiment
The a and 14b and the V groove 14c correspond to the measuring means in the present invention. The spool 11 also has two axially spaced cylindrical lands 11c, 11d formed at the left and right ends of the spool 11 to seal the left and right ends of the open bore 12a at all positions of the spool 11. Mesh with each other. The measuring land 14a and the land 11c are integrally connected to the stem portion 11a which defines an elongated ring in the longitudinal direction. The stem portion 11a extends over approximately 1/2 of the spool 11 and defines a flow passage in the longitudinal direction. Similarly, the stem portion 11b has a metering land 14b and a land 11d by an annulus extending over approximately half the length of the spool 11 to form a flow path.
Are connected to each other. The stem portion 11 of this embodiment is
a and 11b correspond to the first and second elongated diameter narrowed portions in the present invention. The flow path 11a communicates with the flow path 46 and the orifice 70a, while the stem portion 11b has the orifice 71a.
And to the flow path 47. The left end of the spool 11 is an end 11e provided to engage with the stopper 78c of the end cap 78.
Terminated with. Similarly, the right end 11f of the spool 11 is provided so as to engage with the right end cap 80.
The pressure chamber 45, the orifice 42, the stem portions 11a and 11b, the lands 11c and 11d, the flow paths 46 and 47, the drive chambers 20 and 21, and the walls 20a, 20b, 21a and 21b according to the second embodiment of the present invention are the second embodiment of the present invention. It corresponds to the fluid connection part of.

パイロットスプール11の軸方向の移動を与えるために、
左端部11eの中央を通って、スプール11の左端部分に図
示されるように堅固に連結されるアクチュエータ23が具
備される。アクチュエータ23は、室55を通り、密封状態
でエンドキャップ78を通って延びている。本実施例のア
クチュエータ23は、本発明における移動手段に対応して
いる。
To give the axial movement of the pilot spool 11,
An actuator 23, which is firmly connected to the left end portion of the spool 11 as shown in the drawing, is provided through the center of the left end portion 11e. Actuator 23 extends through chamber 55 and hermetically extends through end cap 78. The actuator 23 of this embodiment corresponds to the moving means of the present invention.

次に動作を説明する。第1図に示される位置において、
パイロットスプール11及びメインスプール12は内腔15a
内でそれらの中央の位置にあり、各スプールは互いにそ
れらの零位置にある。この位置において、メインスプー
ル12はランド60はランド36及び31に密閉してかみ合い、
またランド61がランド33及び37に密閉してかみ合う状態
で内腔15aの中立位置にある。従って、内腔15a内でメイ
ンスプール12がこの中立位置にある場合、流入路32から
流出路27又は29のどちらにも流れない。スプール11及び
12が共に零位置のとき、流入路32から駆動室20又は21の
どちらへも液体は流れない。
Next, the operation will be described. In the position shown in FIG. 1,
Pilot spool 11 and main spool 12 have internal bore 15a
Within their central position, each spool is in their null position relative to each other. In this position, the main spool 12 and the land 60 are in close engagement with the lands 36 and 31,
Further, the land 61 is in the neutral position of the inner cavity 15a in a state where the land 61 is hermetically engaged with the lands 33 and 37. Therefore, when the main spool 12 is in this neutral position in the inner cavity 15a, it does not flow from the inflow passage 32 to either the outflow passage 27 or 29. Spool 11 and
When both 12 are in the zero position, no liquid flows from the inflow channel 32 to either the drive chamber 20 or 21.

第2図に示すように、パイロットスプール11が右に移動
させられるとき、計量ランド14aは計量オリフィス42の
左壁とかみ合わず、流入路32からの液体が圧力室45、オ
リフィス42を通って流れ(流れ45a)、また、ステム部
分11a及び流路46を通って駆動室20に流れる。この駆動
室20内の圧力は、固定の壁20aと移動可能の壁20bとの間
で、メインスプール12のこの壁20bを右へ第3図に示す
位置まで動かすために有効である。ランド14aとオリフ
ィス42の左壁との間の開口部が開いたままである限り、
圧力が駆動室20に与えられ、その開口が閉じるまで右へ
スプール12を動かし、スプール11、12はお互いに零位置
にくる。第3図に示すようなこの位置において、スプー
ル12は内腔15aの各ランドに対して中立又は中央位置か
ら外れる。特に、ランド61、60は、ランド33、36にそれ
ぞれかみ合わない。このため、流入路32からの流体は圧
力室45、計量溝48b、窪み35及び流出路29を通ってシリ
ンダライン25に流れる。さらに、シリンダライン24から
の液体の戻りの流れは、流出路27、窪み30、計量溝64を
通って戻り溝40aに流れ、最後的にタンクへ流れる。
As shown in FIG. 2, when the pilot spool 11 is moved to the right, the metering land 14a does not engage with the left wall of the metering orifice 42, and the liquid from the inflow passage 32 flows through the pressure chamber 45 and the orifice 42. (Flow 45a), and also to the drive chamber 20 through the stem portion 11a and the flow path 46. The pressure in the drive chamber 20 is effective to move the wall 20b of the main spool 12 to the right between the fixed wall 20a and the movable wall 20b to the position shown in FIG. As long as the opening between the land 14a and the left wall of the orifice 42 remains open,
Pressure is applied to the drive chamber 20 and moves the spool 12 to the right until its opening is closed, causing the spools 11, 12 to move to the null position relative to each other. In this position, as shown in FIG. 3, the spool 12 is out of its neutral or central position with respect to each land in the bore 15a. In particular, the lands 61 and 60 do not engage with the lands 33 and 36, respectively. Therefore, the fluid from the inflow passage 32 flows into the cylinder line 25 through the pressure chamber 45, the measuring groove 48b, the recess 35, and the outflow passage 29. Further, the return flow of the liquid from the cylinder line 24 flows through the outflow passage 27, the depression 30, and the measuring groove 64 to the return groove 40a, and finally to the tank.

第3図に示すように、スプール11及び12間のこの零位置
において、第1図に示す中立位置からのパイロットスプ
ール11の移動に比例して制御される、スプール弁10を通
る流れがあることが理解される。即ち、スプール弁10は
アクチュエータ23の移動又は電気信号に比例した流体の
流出出力を与える。その電気信号は後で説明されるよう
な方法でアクチュエータ23を移動させるために有効であ
る。零位置のスプール11、12を表わす第3図に示される
制御位置において、各スプール間の液体の流れはない。
従って、従来方式におけるように、各スプール間で液体
が連続的に流れることによるエネルギー損失が避けられ
る。
As shown in FIG. 3, at this zero position between spools 11 and 12, there is a flow through spool valve 10 that is controlled in proportion to the movement of pilot spool 11 from the neutral position shown in FIG. Is understood. That is, the spool valve 10 provides a fluid outflow output proportional to the movement of the actuator 23 or the electrical signal. The electrical signal is effective to move the actuator 23 in a manner to be described later. In the control position shown in FIG. 3 representing the spools 11, 12 in the null position, there is no liquid flow between the spools.
Therefore, as in the conventional method, energy loss due to continuous flow of liquid between the spools is avoided.

パイロットスプール11の移動の別の例は第4図に示され
る。メインスプール12は第1図に示される位置にあり、
一方パイロットスプール11は第1図に示される位置から
左に移動される。これにより、開口部はランド14bとオ
リフィス42の右壁との間で形成される。従って、流体の
流れ45bは流入路32から、圧力室45、オリフィス42、ス
テム部分11b、流路47を経て駆動室21にたどりつく。前
述の方法において、壁21b上の圧力は、メインスプール1
2が新しい制御位置であるパイロットスプール11の零位
置に到達するまで左にメインスプール12を動かすために
有効である。この新しい制御位置(図示されてない)に
おいて、ランド60はランド31にかみ合わず、また、ラン
ド61はランド37とかみ合わない。
Another example of movement of the pilot spool 11 is shown in FIG. The main spool 12 is at the position shown in FIG.
On the other hand, the pilot spool 11 is moved to the left from the position shown in FIG. As a result, the opening is formed between the land 14b and the right wall of the orifice 42. Therefore, the fluid flow 45b reaches the drive chamber 21 from the inflow passage 32, the pressure chamber 45, the orifice 42, the stem portion 11b, and the flow passage 47. In the method described above, the pressure on the wall 21b is
Effective to move the main spool 12 to the left until the 2 reaches the new control position, the null position of the pilot spool 11. In this new control position (not shown), land 60 does not engage land 31 and land 61 does not engage land 37.

従って、流入路32からの液体は計量溝48aを通り、窪み3
0を流れ、流出路27を通ってシリンダー22に流れる。流
体の戻りの流れはライン25を通り、流出路29、窪み35及
び溝65を通って戻り窪み40bに流れる。即ち、スプール
弁10はサーボ追従及び比例制御弁として動作する。
Therefore, the liquid from the inflow passage 32 passes through the measuring groove 48a, and the depression 3
Flows through the outlet channel 27 to the cylinder 22. The return flow of fluid flows through line 25, through outflow channel 29, depression 35 and groove 65 to return depression 40b. That is, the spool valve 10 operates as a servo follow-up and proportional control valve.

パイロットスプール11の移動に対してスプール弁10の速
く正確な応答を与えるために、各端の駆動室20及び21は
最小流体容積を有することが好ましいことが理解される
であろう。スプール弁10の迅速な応答のため、これらの
駆動室はメインスプールの流れの作用に打ち勝ってメイ
ンスプール12を動かすことに要する力を与えるのに十分
な容積のみを必要とする。これらの流れの作用の一つは
流入路32から圧力室45及び計量溝48bを通って窪み35及
び流出路29までの流れとして第3図に示される。これら
の流れの作用が、ベルヌーイ効果とメインスプール12を
横切る流れの他の効果とを含むことは当業者によってよ
く知られている。
It will be appreciated that in order to provide a fast and accurate response of the spool valve 10 to movement of the pilot spool 11, the drive chambers 20 and 21 at each end preferably have a minimum fluid volume. Due to the rapid response of the spool valve 10, these drive chambers need only have sufficient volume to overcome the flow effects of the main spool and provide the force necessary to move the main spool 12. One of the actions of these flows is shown in FIG. 3 as the flow from the inflow passage 32 through the pressure chamber 45 and the metering groove 48b to the recess 35 and the outflow passage 29. It is well known by those skilled in the art that these flow effects include the Bernoulli effect and other effects of flow across the main spool 12.

環状の駆動室20及び21は、一方向の寸法として、内腔12
aに等しい外径と、窪み72、73の外径に等しい内径とを
それぞれ有することにより最小容量を有するように構成
される。他方向の寸法として、駆動室20、21は、浮動ス
ペーサ50、51のそれぞれの側壁と、ランド67、68のそれ
ぞれの側壁とによって最小容量を有するように構成され
る。このように、駆動室20、21は、有効に動作しかつス
プールの端室55、56の容積より実質的に小さい容積をそ
れぞれ有している。より特定的には、壁20bによって定
められる駆動室20の駆動面積は、メインスプール12自体
のその最大直径位置における、固体又は金属の横方向断
面積より実質的に小さい。最大断面積は、軸16に直角を
なすランド67において得られる。部分72の端によって定
められる残りの断面積は、端室55において戻り圧となっ
ている。同様に、壁21bはスプール12の最大固体断面積
よりかなり小さい面積であり、部分73の端は戻り圧とな
っている。
The annular drive chambers 20 and 21 are dimensioned in one direction to provide a lumen 12
It has a minimum capacity by having an outer diameter equal to a and an inner diameter equal to the outer diameter of the depressions 72, 73, respectively. In the other dimension, the drive chambers 20,21 are configured to have a minimum volume by the respective sidewalls of the floating spacers 50,51 and the respective sidewalls of the lands 67,68. Thus, the drive chambers 20, 21 each have a volume that is effectively operating and is substantially smaller than the volume of the spool end chambers 55, 56. More specifically, the drive area of the drive chamber 20 defined by the wall 20b is substantially smaller than the solid or metal transverse cross-sectional area of the main spool 12 itself at its maximum diameter position. The maximum cross-sectional area is obtained at land 67 which is perpendicular to axis 16. The remaining cross-sectional area defined by the ends of section 72 is the return pressure in end chamber 55. Similarly, the wall 21b has an area much smaller than the maximum solid cross-sectional area of the spool 12, and the end of the portion 73 has a return pressure.

さらに、前述したように、スペーサ50、51は、装置に負
荷を印加することなしに駆動室20、21の一方の側壁をそ
れぞれ提供する。各スペーサは、内腔15a内で浮動し、
また、両スプール11、12の端部が端室55、56内でタンク
圧又は排出圧で動作することを可能としている。即ち、
各スプール11、12の端部は、移動におけるいかなる役割
をも演じない。
Further, as mentioned above, the spacers 50, 51 provide one side wall of the drive chambers 20, 21 respectively, without applying a load to the device. Each spacer floats within lumen 15a,
Further, the ends of the spools 11 and 12 can be operated in the end chambers 55 and 56 at the tank pressure or the discharge pressure. That is,
The ends of each spool 11, 12 do not play any role in movement.

駆動室20は、タンク圧又は戻り圧で、タンク溝40a及び
端室55間のスプール12の左端部付近に位置している。こ
のように、駆動室20からのわずかな漏出も、窪み30のよ
うな制御ポートに流出して悪影響を及ぼすよりも、むし
ろタンクに無害に流れる。同様に、駆動室21は、溝40b
及び端室56の間にある。このように、いかなる漏出も、
窪み(制御ポート)35に悪影響を及ぼすことなくタンク
に無害に流れる。即ち、スプール弁はスプール11及び12
でダイナミックシールを必要としない。これにより、例
えば正確な位置設定化のための遅い移動等にも、急速に
変化するステップ関数にもスプール弁10は素早く応答す
る。
The drive chamber 20 is located near the left end of the spool 12 between the tank groove 40a and the end chamber 55 at the tank pressure or the return pressure. In this way, even small leaks from the drive chamber 20 will flow harmlessly into the tank rather than outflowing and adversely affecting control ports such as the dimples 30. Similarly, the drive chamber 21 has a groove 40b.
And between the end chambers 56. Thus, any leaks
It flows harmlessly into the tank without adversely affecting the depression (control port) 35. That is, the spool valves are spools 11 and 12
So you don't need a dynamic seal. This allows the spool valve 10 to respond quickly to rapidly changing step functions, such as slow movements for accurate positioning.

さらに、ステム部分11a、11bはオリフィス42及び駆動室
20、21間に最小容積の流路を与えるような大きさで作ら
れ、従って、閉じ込められた容積の圧縮損失を最小にす
る。
Further, the stem portions 11a and 11b are connected to the orifice 42 and the drive chamber.
It is sized to provide a minimum volume flow path between 20, 21 and thus minimizes the confined volume compression loss.

第2図に示される例において、パイロットスプール11が
比較的大きなステップ移動で右へ急速に移動され、計量
オリフィス42が完全に開かれたとする。オリフィス42に
比較的大きな開口が生じた結果、圧力室45から駆動室20
へ比較的大規模の流体の流れが生じる。駆動室20に結果
として生じた圧力の急激なステップ関数は、その大きな
開口を閉じるように右方向へメインスプール12を迅速に
移動させるために有効となる。このように、駆動室20に
は、オリフィス42を急速に閉じるのに有効な圧力の急激
な初期変化が生じる。この圧力の急激な変化は、通路42
が閉じられると、定まった量まで減少する。一方、第2
図に示される例において、スプール11が右へ比較的小さ
な距離だけ移動された場合、ランド14aとオリフィス42
の左壁との間には、小さな開口が与えられるだけであ
る。また、これは、第4図の例のようにスプール11の右
への移動に対しても適用できる。その結果、メインスプ
ール12は、開口が閉じるまで定められた右への移動を行
う。このようにスプール弁10は、パイロットスプール11
の移動に関する大きなステップ関数に対して大きく応答
し、ステップ関数が低減すると小規模に応答する。
In the example shown in FIG. 2, it is assumed that the pilot spool 11 is rapidly moved to the right with a relatively large step movement, and the metering orifice 42 is completely opened. As a result of the relatively large opening in orifice 42, pressure chamber 45 to drive chamber 20
A relatively large scale fluid flow occurs. The resulting abrupt step function of pressure in the drive chamber 20 helps to move the main spool 12 quickly to the right to close its large opening. In this way, the drive chamber 20 undergoes a rapid initial change in pressure effective to rapidly close the orifice 42. This abrupt change in pressure causes passage 42
When is closed, it decreases to a fixed amount. Meanwhile, the second
In the example shown, when spool 11 is moved to the right by a relatively small distance, land 14a and orifice 42
Only a small opening is provided between it and the left wall. This can also be applied to the movement of the spool 11 to the right as in the example of FIG. As a result, the main spool 12 makes a predetermined rightward movement until the opening is closed. In this way, the spool valve 10
It responds largely to a large step function related to the movement of, and responds to a small scale when the step function decreases.

放出オリフィス70aは駆動室20からの流体を放出するた
めに設けられることがわかる。この駆動室20は、メイン
スプール12が左へ動かされるとき圧縮される。同様に、
放出オリフィス71aは、駆動室21が第3図に示されるよ
うに右へのスプール12の移動によって圧縮されるとき、
駆動室21からの流体を放出する状態となる。オリフィス
70a、71aの大きさは、スプール弁10の装置の応答特性を
決定する要素である。なぜならば、駆動室20及び21の各
々の圧縮は、そのオリフィスの大きさによって決定され
るからである。第6図に示す本発明の他の実施例のよう
に、放出オリフィス70a、71a(第6図では参照番号70
b、71bにより示す)からの流れを戻り路19、19a(第6
図では参照番号19′、19a′により示す)を通してタン
クへ戻してもよい。
It can be seen that the discharge orifice 70a is provided to discharge the fluid from the drive chamber 20. This drive chamber 20 is compressed when the main spool 12 is moved to the left. Similarly,
The discharge orifice 71a, when the drive chamber 21 is compressed by the movement of the spool 12 to the right as shown in FIG.
The fluid is discharged from the drive chamber 21. Orifice
The sizes of 70a and 71a are factors that determine the response characteristics of the spool valve 10 device. This is because the compression of each of the drive chambers 20 and 21 is determined by the size of its orifice. As with another embodiment of the invention shown in FIG. 6, discharge orifices 70a, 71a (reference numeral 70 in FIG. 6).
b, 71b) to the return path 19, 19a (6th)
(Represented by reference numerals 19 ', 19a' in the figure) may be returned to the tank.

第6図の実施例では、パイロットスプール11は、内部に
設けられた端部内通路X、Yを、第1及び第2の端室5
5、56に開放している。第1及び第2の短部内通路X、
Yには放出オリフィス70b、71bが開口しており、従って
端部内通路X、Yは、放出オリフィス70b、71bと端室5
5、56との間のパイロットフローを導く。この実施例の
ごとく放出オリフス70b、71bを設けることにより、第1
の端室55から戻り窪み40aと分岐された戻り路19へ、第
2の端室56から戻り窪み40bと分岐された戻り路19aへ流
体を流す。戻り路19、19aは、端室55、56からの流体を
戻り窪み40a、40bを介して個々の排水だめ16aに戻す。
In the embodiment shown in FIG. 6, the pilot spool 11 has the inner end passages X and Y provided inside the first and second end chambers 5 and 5.
It is open to 5, 56. The first and second short passages X,
The discharge orifices 70b and 71b are opened in Y, so that the passages X and Y in the end portion are formed in the discharge orifices 70b and 71b and the end chamber 5.
Guide pilot flow between 5 and 56. By providing the discharge orifices 70b and 71b as in this embodiment, the first
A fluid flows from the end chamber 55 to the return path 19 branched from the return recess 40a, and from the second end chamber 56 to the return path 19a branched from the return recess 40b. The return channels 19, 19a return the fluid from the end chambers 55, 56 to the individual sumps 16a via the return recesses 40a, 40b.

このような構造において、戻り窪み40a、40bと排水だめ
16aとの間の流れが規制されると、メインフローの圧力
の増大が発生し得る。このようなリターンライン18にお
ける圧力変化は、リターンライン18が流体をスプール弁
10以外の他のソースから排出だめ16aへ送るときにも発
生し得る。しかし、リターンライン18は、第6図の実施
例のように、別個の戻り路19′、19a′を大気圧でドレ
ーンに接続することができ、このように構成すれば、戻
り路19′、19a′には圧力の増大はない。第6図の実施
例では、独立した戻り路19′、19a′を用いることによ
り、パイロットフローをリターンライン18における圧力
変化によって影響されないものにしている。従って、メ
インフローの圧力が変化しても、パイロットフローとメ
インフローとの間の干渉を防止することができる。これ
により、パイロットスプール11の位置、従ってメインス
プール12の位置が正確に制御され、弁は安定化され、応
答特性が改善される。
In such a structure, the return recesses 40a, 40b and the drain sump
If the flow to and from 16a is restricted, an increase in main flow pressure can occur. Such a pressure change in the return line 18 causes the return line 18 to flow fluid to the spool valve.
It can also occur when sending to the discharge sump 16a from sources other than 10. However, the return line 18 can connect separate return lines 19 ', 19a' to the drain at atmospheric pressure, as in the embodiment of FIG. There is no increase in pressure at 19a '. The embodiment of FIG. 6 uses independent return paths 19 ', 19a' to make the pilot flow unaffected by pressure changes in the return line 18. Therefore, even if the pressure of the main flow changes, it is possible to prevent interference between the pilot flow and the main flow. As a result, the position of the pilot spool 11, and hence the position of the main spool 12, is accurately controlled, the valve is stabilized, and the response characteristic is improved.

このように、放出オリフィス70b、71bからの独立した戻
り路19′、19a′を設けることにより、戻り窪み40a、40
bに対する主流と駆動室20、21におけるパイロット圧と
の間の干渉が避けられることを理解できるであろう。こ
れは、弁とタンク排水だめ16aとの間の流体抵抗のため
に戻り窪み40a、40bで圧力が高まるならば、特に有効と
なる。さらに、これは、圧力がタンクへのリターンライ
ン18において変化するならば、より一層有効となる。例
えばタンクへのリターンラインが他の弁からの流体を搬
送するのであれば、タンクへのリターンラインの圧力
は、変化してもよい。
Thus, by providing independent return paths 19 ', 19a' from the discharge orifices 70b, 71b, the return depressions 40a, 40a
It will be appreciated that interference between the mainstream for b and the pilot pressure in the drive chambers 20, 21 is avoided. This is especially useful if the pressure builds up in the return recesses 40a, 40b due to the fluid resistance between the valve and the tank sump 16a. Moreover, this is even more effective if the pressure changes in the return line 18 to the tank. The pressure in the return line to the tank may vary, for example if the return line to the tank carries fluid from another valve.

パイロットスプール11は、アクチュエータ23に加えられ
る非常に軽い力によって動かされるので、圧力平衡状態
となる。圧力平衡によって、パイロットスプール11及び
パイロットスプールが往復する端室55、56にスプリング
によるバイアスが適用されず、パイロットスプール11は
タンク又はドレインで平衡がとれる。そのようなアクチ
ュエータ23への軽い力は、エアパックス(Airpax)社
(コネチカット州、チェシャー06410)製の両方向リニ
アアクチュエータシリーズ9200のようなディジタルドラ
イブモータによって与えられる。そのようなリニアアク
チュエータはディジタルパルスが加えられる毎に千分の
1の半分の直線運動を与える。このように、リニアアク
チュエータにディジタルパルスが入力されることによ
り、パイロットスプール11は動かされ、メインスプール
12によって正確に追従される。このように、スプール弁
10は圧力流入路32から流出路27、29への流れを正確に繰
返し与える。他の実施例においては、アクチュエータ23
は手で動かされ、又は、スプール11の各端に連結される
比例又はオン/オフ型リニアソレノイドによって動かさ
れる。
The pilot spool 11 is moved by the very light force exerted on the actuator 23, so that it is in pressure equilibrium. Due to the pressure balance, a bias due to a spring is not applied to the pilot spool 11 and the end chambers 55 and 56 which the pilot spool reciprocates, and the pilot spool 11 is balanced in the tank or the drain. Such light force on the actuator 23 is provided by a digital drive motor such as the Bidirectional Linear Actuator Series 9200 from Airpax, Inc. (Cheshire 06410, CT). Such a linear actuator provides a linear motion of one-half thousandth each time a digital pulse is applied. By inputting digital pulses to the linear actuator in this way, the pilot spool 11 is moved and the main spool
Followed exactly by 12. Thus, the spool valve
Reference numeral 10 gives the flow from the pressure inflow passage 32 to the outflow passages 27, 29 exactly and repeatedly. In another embodiment, the actuator 23
Is manually moved or by a proportional or on / off type linear solenoid connected to each end of spool 11.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、第1の流体接続部
がメインスプールの位置に応じて吐出流体流を制御し、
第2の流体接続部がパイロットスプールが第1の駆動室
から離れる第1の方向に移動するときはこの第1の駆動
室に対する圧力下で、かつこれとは逆の第2の方向に移
動するときは第2の駆動室に対する圧力下で流体を導入
し、メインスプールを零位置となるまでパイロットスプ
ールと同一方向に移動させているので、エネルギー損失
が少なく、応答速度が速い比例追従のスプール弁装置を
得ることができる。しかも、第1の放出オリフィスがメ
インスプールが第2の方向に移動するときは、第1の駆
動室から第1の流体接続部とは独立した戻り流路へ流体
を流出させ、第2の放出オリフィスがメインスプールが
第1の方向に移動するときは、第2の駆動室から第1の
流体接続部とは独立した戻り流路へ流体を流出させてい
るので、メインフローの圧力で変化しても、パイロット
フローとメインフローとの間の干渉を防止することがで
きる。これにより、パイロットスプールの位置、従って
メインスプールの位置が正確に制御され、弁は安定化さ
れ、応答特性が改善される。
As described above, according to the present invention, the first fluid connecting portion controls the discharge fluid flow in accordance with the position of the main spool,
The second fluid connection moves under pressure against the first drive chamber when the pilot spool moves in a first direction away from the first drive chamber and in a second direction opposite thereto. At this time, fluid is introduced under pressure to the second drive chamber and the main spool is moved in the same direction as the pilot spool until it reaches the zero position, so there is little energy loss and a proportional response spool valve with fast response speed. The device can be obtained. Moreover, when the first discharge orifice moves the main spool in the second direction, the fluid is caused to flow from the first drive chamber to the return flow path independent of the first fluid connection portion, and the second discharge orifice is discharged. When the orifice moves the main spool in the first direction, it causes the fluid to flow from the second drive chamber to the return flow path independent of the first fluid connection portion, and therefore changes with the pressure of the main flow. However, it is possible to prevent interference between the pilot flow and the main flow. As a result, the position of the pilot spool, and thus the position of the main spool, is precisely controlled, the valve is stabilized, and the response characteristic is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図から第4図は本発明による比例追従スプール弁装
置の正面断面図、第5図は第1図から第4図の構成要素
を分解する斜視図、第6図は本発明の他の実施例による
簡単化した部分断面図である。 10……スプール弁、 11……パイロットスプール、 11a、11b……ステム部分、 11d、31、33、36、37、60、61、66、67、68……ラン
ド、 12……メインスプール、 14a、14b……計量ランド、 14c……V溝 15……ハウジング、 19、19′、19a、19a′……戻り路、 20、21、67、68……駆動室、 23……アクチュータ、 27、29……流出路、 30、35、43、70、71、72、73、74……窪み、 32……流入路 40……戻り流路、 40a、40b……戻り窪み、 42……計量オリフィス、 46、47、51c……流路、 55、56……端室、 70a、70b、71a、71b……放出オリフィス、 X、Y……端部内通路。
1 to 4 are front cross-sectional views of a proportional follower spool valve device according to the present invention, FIG. 5 is a perspective view of the components of FIGS. 1 to 4 being exploded, and FIG. 6 is another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a simplified partial sectional view according to an embodiment. 10 …… Spool valve, 11 …… Pilot spool, 11a, 11b …… Stem part, 11d, 31, 33, 36, 37, 60, 61, 66, 67, 68 …… Land, 12 …… Main spool, 14a , 14b …… Weighing land, 14c …… V-groove 15 …… Housing, 19, 19 ′, 19a, 19a ′ …… Return path, 20, 21, 67, 68 …… Drive room, 23 …… Actuator, 27, 29 ... Outflow channel, 30, 35, 43, 70, 71, 72, 73, 74 ... Recess, 32 ... Inflow channel 40 ... Return channel, 40a, 40b ... Return recess, 42 ... Metering orifice , 46, 47, 51c ... Flow path, 55, 56 ... End chamber, 70a, 70b, 71a, 71b ... Discharge orifice, X, Y ... End passage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 トーマス エー ザウネル アメリカ合衆国,ペンシルバニア 18966, ホランド,ウッドレイク ドライブ 230 番地 (72)発明者 ケネス ダブリユ ザウネル アメリカ合衆国,ペンシルバニア 18938, ニユーホープ,レツド フオツクス ドラ イブ43番地 (72)発明者 ステイーブン ケー ザウネル アメリカ合衆国,ペンシルバニア 18966, ホランド,ラルチ サークル 39番地 (72)発明者 トーマス エー ザウネル アメリカ合衆国,ペンシルバニア 18966, ホランド,ウツドレイク ドライブ 230 番地 (56)参考文献 実開 昭58−20702(JP,U) 実開 昭50−111600(JP,U) 特公 昭36−21424(JP,B1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (71) Applicant 999999999 Thomas E. Sauner USA, Pennsylvania 18966, Holland, Wood Lake Drive 230 (72) Inventor Kenneth Davryu Saunel USA, Pennsylvania 18938, New Hope, Lethodox Drivie 43 72) Inventor, Stephen Käuzell, USA 18966, Pennsylvania 18966, Holland, Larch Circle 39 (72) Inventor, Thomas E. Saunel, USA, Pennsylvania 18966, Holland, Utdrake Drive 230 (56) Bibliography 58-20702 (JP) , U) Actual Development Sho 50-111600 (JP, U) Japanese Patent Sho 36-21424 (JP, B1)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】位置の制御に比例した吐出流体流を得る比
例追従スプール弁装置において、 実質的な戻り圧力に保持された端室を形成する通路を有
するハウジングと、 一本の内部通路を有し、前記ハウジングの通路内で摺動
し得るメインスプールと、 前記メインスプールにより制御され、かつ前記メインス
プールの位置に従って前記吐出流体流を制御する第1の
流体接続部と、 前記メインスプールの前記内部通路内を摺動し得るパイ
ロットスプルーと、 前記位置の制御に従って前記メインスプールと共に零位
置から第1及び第2の方向に前記パイロットスプールを
移動させる移動手段と、 前記メインスプールにより形成され、前記メインスプー
ルの断面積より実質的に狭い駆動面積をそれぞれ有する
第1及び第2の駆動室と、 前記内部通路に常時係合する第1及び第2のランドに伸
延し、該第1及び第2のランドによりそれぞれの前記端
室から流体的に隔離され、かつそれぞれ前記第1及び第
2の駆動室に流体的に接続された、前記パイロットスプ
ールにおける第1及び第2の細長い直径絞り込み部と、 前記パイロットスプールにおける前記細長い直径絞り込
み部と端部内通路との間にそれぞれ配置され、該細長い
直径絞り込み部を該端部内通路にそれぞれ流体結合さ
せ、それぞれの値により当該装置の応答特性を決定する
第1及び第2の放出オリフィスと、 前記パイロットスプールにより制御されており、(a)
該パイロットスプールが前記第1の駆動室から離れる第
1の方向に移動するときは該第1の駆動室に対する、か
つ(b)該パイロットスプールが前記第2の駆動室から
離れる第2の方向に移動するときは該第2の駆動室に対
する圧力下で流体を導入することにより、零位置となる
まで前記パイロットスプールと同一方向に前記メインス
プールを移動させるための第2の流体接続部と から構成されることを特徴とする比例追従スプール弁装
置。
1. A proportional follower spool valve device for obtaining a discharge fluid flow proportional to position control, comprising a housing having a passage forming an end chamber held at a substantial return pressure, and a single internal passage. A main spool that is slidable in the passage of the housing; a first fluid connection portion that is controlled by the main spool and that controls the discharge fluid flow according to the position of the main spool; A pilot sprue capable of sliding in an internal passage; a moving means for moving the pilot spool in the first and second directions from a zero position together with the main spool according to the control of the position; First and second drive chambers each having a drive area substantially smaller than the cross-sectional area of the main spool, and the internal passage To the first and second lands that are constantly engaged with, and are fluidly isolated from the respective end chambers by the first and second lands, and fluid to the first and second drive chambers, respectively. Respectively connected between the first and second elongated diameter narrowing portions of the pilot spool, and the elongated diameter narrowing portion and the in-end passage of the pilot spool, the elongated diameter narrowing portions being connected to each other. First and second discharge orifices, each of which is fluidly coupled to the end internal passage and determines the response characteristic of the device according to each value, and is controlled by the pilot spool, (a)
Relative to the first drive chamber when the pilot spool moves in a first direction away from the first drive chamber, and (b) in a second direction away from the second drive chamber. And a second fluid connecting portion for moving the main spool in the same direction as the pilot spool until the zero position is reached by introducing the fluid under pressure to the second drive chamber when moving. A proportional follow-up spool valve device characterized in that
【請求項2】前記第1及び第2の駆動室は前記メインス
プールの端部に隣接して該メインスプール上に形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の比
例追従スプール弁装置。
2. The proportional follower according to claim 1, wherein the first and second drive chambers are formed on the main spool adjacent to an end portion of the main spool. Spool valve device.
【請求項3】前記第1及び第2の駆動室は前記メインス
プールの直径絞り込み部にそれぞれ形成されていると共
に、それぞれの前記端室より実質的に小さい容積を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の比例追
従スプール弁装置。
3. The first and second drive chambers are respectively formed in the diametrically narrowed portion of the main spool, and have a volume substantially smaller than that of each of the end chambers. The proportional tracking spool valve device according to the second aspect of the present invention.
【請求項4】前記端室内にそれぞれ配置されて前記直径
絞り込み部を摺動可能にそれぞれ受け止め、前記第1及
び第2の駆動室の1つの固定壁をそれぞれ構成している
浮動式の第1及び第2のスペーサが備えられていること
を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の比例追従スプ
ール弁装置。
4. A floating type first device which is disposed in each of the end chambers and slidably receives the diameter narrowing portion and constitutes one fixed wall of each of the first and second drive chambers. The proportional tracking spool valve device according to claim 3, further comprising: a second spacer.
【請求項5】前記パイロットスプールにおける前記第1
及び第2の細長い直径絞り込み部に流体的に接続されて
おり、(a)前記パイロットスプールが前記第1の方向
に移動するときは第1の区間、(b)前記パイロットス
プールが前記第2の方向に移動するときは第2の区間に
対する圧力下で流体を受け入れる計量手段が備えられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の比例
追従スプール弁装置。
5. The first in the pilot spool
And (a) a first section when the pilot spool moves in the first direction, and (b) the pilot spool is fluidly connected to the second elongated diameter narrowing section. A proportional follow-up spool valve device according to claim 1, characterized in that it is provided with metering means for receiving fluid under pressure against the second section when moving in the direction.
【請求項6】前記計量手段は一対のランドを有するV字
状の溝を含むことを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の比例追従スプール弁装置。
6. A proportional tracking spool valve device according to claim 5, wherein said measuring means includes a V-shaped groove having a pair of lands.
JP59139225A 1983-07-07 1984-07-06 Proportional tracking spool valve device Expired - Lifetime JPH0776561B2 (en)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0134744B1 (en) * 1983-07-07 1990-05-09 Kenneth W. Zeuner Proportional follower spool valve system
SE463324B (en) * 1988-11-03 1990-11-05 Monsun Tison Ab STAELLDON PROVIDES DISTANCE CONTROL WITH DIFFICULTY FOR DIRECT CONTROL OF HYDRAULIC DIRECTION VALVES
DK170122B1 (en) * 1993-06-04 1995-05-29 Man B & W Diesel Gmbh Large two stroke internal combustion engine
CN104074825B (en) * 2014-07-17 2016-01-13 圣邦集团有限公司 Two-way choice type interflow load-transducing multi-way valve
CN119412397B (en) * 2024-12-05 2025-09-26 浙江三尚智迪科技有限公司 Pilot-controlled electromagnetic valve

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2462983A (en) * 1943-10-20 1949-03-01 Bendix Aviat Corp Fluid actuated valve
US2526709A (en) * 1945-11-29 1950-10-24 Sperry Corp Fluid operated motor valve
US2665704A (en) * 1948-03-26 1954-01-12 Borg Warner Constant speed flow control valve
US2555755A (en) * 1948-12-11 1951-06-05 Wyman Gordon Co High-pressure hydraulic valve with pilot valve
US2600348A (en) * 1949-12-30 1952-06-10 Gen Electric Two-stage hydraulic control valve
US3089517A (en) * 1958-07-17 1963-05-14 Walter D Ludwig Compound valve
US3060969A (en) * 1960-02-24 1962-10-30 Alkon Products Corp Hydraulic valve
US3152610A (en) * 1961-09-11 1964-10-13 New York Air Brake Co Hydraulic device
US3530895A (en) * 1968-02-09 1970-09-29 Palmer Supply Co Automatic fluid pressure switching valve
GB1231687A (en) * 1969-08-15 1971-05-12
US3749128A (en) * 1971-04-08 1973-07-31 Koehring Co High frequency response servo valve
JPS50111600U (en) * 1974-02-12 1975-09-11
JPS5820702U (en) * 1981-07-31 1983-02-08 日立建機株式会社 Spool operation valve
EP0134744B1 (en) * 1983-07-07 1990-05-09 Kenneth W. Zeuner Proportional follower spool valve system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60121305A (en) 1985-06-28
EP0202385A1 (en) 1986-11-26
EP0134744A2 (en) 1985-03-20
DE3482205D1 (en) 1990-06-13
EP0134744B1 (en) 1990-05-09
EP0134744A3 (en) 1988-03-16
CA1229022A (en) 1987-11-10
ATE52575T1 (en) 1990-05-15

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