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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulikventil, das einen Ventilkörper aufweist,
in dem ein Schieberaufnahmeraum vorgesehen ist, um einen darin eingesetzten
Schieber aufzunehmen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
typisches Schieber-Hydraulikventil umfasst einen Ventilkörper und
einen Schieber, der in einem zylindrischen Schieberaufnahmeraum
(auch als "Bohrung" bezeichnet), der
in dem Ventilkörper
vorgesehen ist, aufgenommen und darin axial beweglich ist. Der Ventilkörper ist
zusätzlich
mit einer Mehrzahl von Ölnuten
versehen, die orthogonal zur Mittelachse des Schieberaufnahmeraums
ausgebildet sind, sowie mit Ölkanälen, die
so vorgesehen sind, dass sie sich von diesen Ölnuten weg erstrecken, um den Durchtritt
von Hydraulikfluid oder -öl
durch das Ventil zu gestatten. Ferner umfasst der Schieber Stege,
die als Dichtungen gegen den Ölfluss
fungieren, sowie Kanäle,
die als Durchgänge
für den Ölfluss fungieren. In
dieser Konstruktion des Hydraulikventils wird der Schieber in dem
Schieberaufnahmeraum axial verschoben, um die Stellungen der Stege
und Kanäle des
Schiebers in Bezug auf die Ölnuten
des Ventilkörpers
zu verändern,
sodass ein beabsichtigtes Ergebnis erzielt werden kann, z.B. eine Änderung
im Druck oder eine Änderung
in der Ölflussrate
durch den Ölkanal.
Zum Verschieben der Stellung des Schiebers ist der Schieber mit
einem Hebel verbunden, der manuell betätigt werden kann, oder ist
mit einer geeigneten Vorrichtung ausgestattet, sodass das Hydraulikventil
hydraulisch oder elektromagnetisch betätigt werden kann, unter Berücksichtigung
der Bedingungen, wo das Hydraulikventil angewendet werden soll.
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9 zeigt
ein Regulierventil 100 als Beispiel eines solchen Hydraulikventils.
Der Ventilkörper 110 des
Regulierventils 100 enthält einen zylindrischen Schieberaufnahmeraum 111.
Der Mittelteil des Schieberaufnahmeraums 111 ist mit einer
ersten Ölnut 121 verbunden,
die zu einem Hauptölkanal
(nicht gezeigt) führt,
wo Öl ausgegeben
wird, das durch eine Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) unter Druck
gesetzt wird und durch das Regulierventil 110 eingestellt
wird. An der linken Seite der ersten Ölnut 121 ist eine
zweite Ölnut 122 vorgesehen,
zur Verbindung mit einem Schmierölkanal
(nicht gezeigt). Obwohl in dieser Anordnung der Schieber 130 durch
eine an der rechten Seite des Ventils vorgesehene Feder 132 nach
links vorgespannt wird, kann, wenn der Druck des Hauptölkanals
durch eine dritte Ölnut 123 rückgeführt wird,
die an der linken Seite des Ventils vorgesehen ist, sich der Schieber 130 nach
rechts verschieben, wobei er die Vorspannkraft der Feder 132 überwindet.
Darüber
hinaus ist eine vierte Ölnut 124 an
der rechten Seite des Schieberaufnahmeraums 111 vorgesehen.
Wenn in die vierte Ölnut 124 ein Steuerdruck
zugeführt
wird, erzeugt dieser Druck eine nach links gerichtete Vorspannkraft
auf den Schieber 130, zusätzlich zu jener der Feder 132.
Darüber
hinaus ist eine fünfte Ölnut 125,
die an der linken Seite der dritten Ölnut 123 vorgesehen
ist, mit einem Ablaufölkanal
verbunden.
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Ein
Steg 131, der an dem Mittelabschnitt des Schiebers 130 vorgesehen
ist, ist in der ersten Ölnut 121 positioniert.
Wenn die nach links gerichtete Vorspannkraft durch die Feder 132,
die rechts gerichtete Vorspannkraft, die durch den der dritten Ölnut 123 zugeführten Druck
erzeugt wird, und die nach rechts gerichtete Vorspannkraft, die
durch den in der vierten Ölnut 124 zugeführten Druck
erzeugt wird, um den Regulierventildruck einzustellen, wobei alle
diese Kräfte
auf den Schieber 130 wirken, im Gleichgewicht stehen, steht
die erste Ölnut 121 mit
der zweiten Ölnut 122 in
Fluidverbindung. In diesem Zustand wird ein Teil des von der Hydraulikpumpe
ausgegebenen Öls zu
dem Schmierölkanal
geleitet, um den Druck des Hauptölkanals
auf einem konstanten Druck (Leitungsdruck) zu halten.
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Übrigens
ist der Ventilkörper 110 des
Regulierventils 100 ein Gussmetallgegenstand, der durch Druckguss
hergestellt ist, sodass jeweils die erste Ölnut 121, die zweite Ölnut 122,
die dritte Ölnut 123 und die
vierte Ölnut 124 einen
Auszugwinkel oder eine leichte Verjüngung hat, die dazu benutzt
wird, das Entfernen der Formbaugruppe während der Herstellung zu erleichtern.
Wegen des Vorhandenseins eines Auszugwinkels ist die Länge der Ölnut in
Richtung der Achse des Schiebers 130 für den Teil der Ölnut, der
tiefer in dem Ventilkörper
angeordnet ist (den in der Zeichnung von 9 tiefer
angeordneten Teil) kleiner und für
den weniger tief angeordneten Teil größer. Daher ist die Kraft, die
um den Schieber 130 herum wirkt (z.B. die Kraft, die auf
die Umfangsoberfläche
des Stegs 131 in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers 130 wirkt)
stärker,
wenn in jeder der Ölnuten
der Hydraulikdruck an einer weniger tiefen Position aufgenommen
wird. Im Ergebnis wird in Richtung von dem weniger tiefen Teil zu
dem tieferen Teil des Ventilkörpers über die
Umfangsoberfläche des
Schiebers 130 eine unausgeglichene Last erzeugt, und diese
unausgeglichene Last stört
nicht nur die glatte Bewegung des Schiebers 130 (hydraulische
Blockade), sondern erudiert auch den Ventilkörper 110. Ferner kann
die unausgeglichene Last eine Fehlausrichtung des Schiebers 130 in
dem Schieberaufnahmeraum 111 hervorrufen, und diese Fehlausrichtung
erhöht
wiederum die Ölleckagemenge.
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Um
die nachteiligen Effekte der auf den Schieber wirkenden unausgeglichenen
Last zu lindern, liegt ein Verfahren darin, eine Labyrinthnut an der
Umfangsoberfläche
des Schiebers vorzusehen. Jedoch erfordert die Bildung einer solchen
Labyrinthnut eine Anzahl von Mannstunden, und dieses Verfahren beseitigt
die unausgeglichene Last selbst keineswegs. Daher ist die Wirksamkeit
dieses Verfahrens beschränkt.
Ein anderes Verfahren liegt darin, die Innenoberflächen der Ölnuten zu
schleifen, um die Auszugwinkel oder leichten Verjüngungen
zu beseitigen, welche während
des Gießens
der Ölnuten erzeugt
werden. Jedoch erfordert auch dieses Verfahren eine Anzahl von Mannstunden
und erhöht
die Produktionskosten wesentlich.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Hydraulikventil vorzusehen, das die glatte Bewegung des Schiebers
bei geringer Erosion des Ventilkörpers
beibehält.
Dieses Hydraulikventil soll die Möglichkeit beseitigen, dass eine
unausgeglichene Last auf den Schieber wirkt, bei geringen Kosten,
ohne eine Labyrinthnut vorsehen oder die Innenoberflächen der Ölnuten schleifen zu
müssen.
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Die
GB-A-1411505 offenbart
ein Hydraulikventil gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und Anspruch 3.
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Die
EP-A-851160 , die
DE-A-2039932 und die
EP-A-1106833 zeigen
jeweils einen Schieber mit einer vertieften Nut um eine Umfangsfläche dieses Schiebers.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Zur
Lösung
der obigen Aufgabe umfasst ein Hydraulikventil als erste Ausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Ventilkörper,
der einen innen zylindrischen Schieberaufnahmeraum und eine Ölnut aufweist,
die orthogonal zur Achse des Schieberaufnahmeraums vorgesehen ist,
und einen Schieber, der in den Schieberaufnahmeraum eingesetzt ist,
um den Druck innerhalb eines Hauptölkanals einzustellen und der
entsprechend einem in die Ölnut zugeführten Betätigungsdruck
axial verschoben wird; worin eine vertiefte Nut um eine Umfangsoberfläche des
Schiebers herum vorgesehen ist, sodass ein in die Ölnut zugeführter Hydraulikdruck
an der vertieften Nut auf den Schieber wirkt; dadurch gekennzeichnet,
dass die Ölnut
mit einem von dem Hauptölkanal
abzweigenden Rückführölkanal verbunden
ist; dass die Ölnut
in einer verjüngten
Form ausgebildet ist, um das Entfernen einer Formbaugruppe während des
Gießens
des Ventilkörpers
zu erleichtern; und dass beide axialen Enden der vertieften Nut
axial außerhalb
beider axialer Enden der Ölnut angeordnet sind,
zumindest während
sich das Hydraulikventil in einem Druckeinstellzustand befindet,
in dem sich der Schieber an einer Position in dem Schieberaufnahmeraum
befindet, wo er ein wenig vom vollen Hub zurückgekehrt ist, um die Möglichkeit
einer unausgeglichenen Last zu beseitigen, die in Richtung senkrecht zur
Achse des Schiebers auf den Schieber wirkt.
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Weil
in diesem Hydraulikventil eine vertiefte Nut um die Umfangsoberfläche des
Schiebers herum vorgesehen ist, welche zu der Ölnut weist, fließt das Öl in der Ölnut in
die vertiefte Nut und drückt
die Umfangsoberfläche
in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers. Weil ferner beide
axialen Enden der vertieften Nut axial außerhalb der beiden axialen
Enden der Ölnut
angeordnet sind, zumindest während sich
das Hydraulikventil im Druckeinstellzustand befindet, wird die Druckkraft,
die auf die Umfangsoberfläche
der nach unten vertieften Nut wirkt, insgesamt um die Umfangsfläche gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsfläche
herum keine unausgeglichene Kraft erzeugt, sodass die Bewegung des Schiebers
glatter wird als beim herkömmlichen
Gegenstück.
In diesem günstigen
Zustand wirkt keine oder eine geringe unausgeglichene Last dahingehend,
den Schieber auf den Ventilkörper
zu drücken, sodass
der Ventilkörper
weniger zu Erosion neigt als ein herkömmliches Gegenstück.
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Ein
Hydraulikventil als zweite Ausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst einen Ventilkörper,
der einen innen zylindrischen Schieberaufnahmeraum sowie eine Ölnut aufweist,
die orthogonal zur Achse des Schieberaufnahmeraums vorgesehen ist;
und einen Schieber, der in den Schieberaufnahmeraum eingesetzt ist;
worin eine vertiefte Nut um eine Umfangsoberfläche des Schiebers herum vorgesehen
ist, sodass der in die Ölnut
zugeführte
Hydraulikdruck an der vertieften Nut auf den Schieber wirkt, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ölnut
in einer verjüngten
Form ausgebildet ist, um das Entfernen der Formbaugruppe während des
Gießens
des Ventilkörpers
zu erleichtern; und dass der Schieber axial verschoben wird, um
die axiale Länge
eines Teils eines Stegs zu verändern,
der axial in der Ölnut vorgesehen
ist, um die Öffnung
der Ölnut
einzustellen; wobei die vertiefte Nut an einer Umfangsoberfläche des
Stegs vorgesehen ist; wobei beide axiale Enden der vertieften Nut
axial zu jeweiligen rechten und linken Seiten jenes axialen Endes
der Ölnut
gelangen, das an einer Seite angeordnet ist, zu der sich der Schieber
verschiebt, um die Öffnung
der Ölnut
zu vergrößern, zumindest
während
sich das Hydraulikventil im Druckeinstellzustand befindet, in dem
sich der Schieber an einer Position in dem Schieberaufnahmeraum
befindet, wo er ein wenig vom vollen Hub zurückgekehrt ist, um die Möglichkeit
einer unausgeglichenen Last zu beseitigen, die in Richtung senkrecht
zur Achse des Schiebers auf den Schieber wirkt.
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Weil
in diesem Hydraulikventil eine vertiefte Nut um die Umfangsoberfläche des
zur Ölnut
weisenden Stegs des Schiebers herum vorgesehen ist, fließt das Öl in der Ölnut in
die vertiefte Nut hinein und drückt
auf die Umfangsoberfläche
in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers. Weil in diesem Fall beide
axialen Enden der vertieften Nut axial zu den jeweiligen rechten
und linken Seiten des axialen Endes der Ölnut gelangen, zu welchem Ende
sich der Schieber verschiebt, um die Öffnung der Ölnut zu vergrößern, zumindest
während
sich das Ventil in dem Druckeinstellzustand befindet, wird die Druckkraft,
die auf Umfangsoberfläche
der vertieften Nut wirkt, insgesamt um die Umfangsfläche gleichmäßig verteilt.
Daher wird keine unausgeglichene Kraft erzeugt, die um die Umfangsfläche herum
wirkt, sodass die Bewegung des Schiebers glatter ist als jene eines herkömmlichen
Gegenstücks.
Zusätzlich
neigt der Ventilkörper
weniger zur Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück,
weil keine oder eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung hat,
den Schieber auf den Ventilkörper
zu drücken.
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Bevorzugt
wird der Schieber axial zu Schaltstellungen verschoben, um die Ölnut in
Fluidverbindung und in Blockage zu versetzen, entsprechend den jeweiligen
Schaltstellungen. In diesem Hydraulikventil ist die vertiefte Nut
um die Umfangsoberfläche
des Stegs des Schiebers herum vorgesehen, sodass die vertiefte Nut
zur Ölnut
weist, wenn der Schieber an jeder Schaltstellung angeordnet ist.
Ferner ist ein axiales Ende der vertieften Nut axial außerhalb
der Ölnut
angeordnet, unabhängig
von der Schaltstellung des Schiebers.
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Weil
in diesem Hydraulikventil eine vertiefte Nut um die Umfangsoberfläche des
Stegs des Schiebers vorgesehen ist, welcher zu der Ölnut weist, wenn
der Schieber an jeder Schaltstellung angeordnet ist, fließt das Öl in der Ölnut in
die vertiefte Nut hinein und drückt
auf die Umfangsoberfläche
in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers. Weil in diesem Fall
ein axiales Ende der vertieften Nut nach axial außerhalb
der Ölnut
gelangt, wenn sich der Schieber in irgendeiner Schaltstellung befindet,
wird die Druckkraft, die auf die Umfangsoberfläche der vertieften Nut wirkt,
um die Umfangsoberfläche
herum gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsoberfläche
herum keine unausgeglichene Kraft erzeugt, sodass die Bewegung des
Schiebers glatter wird als jene eines herkömmlichen Gegenstücks. Darüber hinaus
neigt der Ventilkörper
weniger zur Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück,
weil keine oder nur eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung
hat, den Schieber auf den Ventilkörper zu drücken.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt,
zusammen mit benachbarten Ölkanälen, ein
Hydraulikventil gemäß der vorliegenden
Erfindung als erste und zweite Ausführungen in Anwendung als ein
Regulierventil, das für
ein Fahrzeuggetriebe verwendet wird.
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2A und 2B sind
vergrößerte Ansichten des
in 1 gezeigten Regulierventils, wobei 2A den Zustand des Ventils zeigt, wo der
Schieber von seiner äußerst linken
Stellung ein wenig nach rechts verschoben ist, und 2B den
Zustand zeigt, wo der Schieber weiter nach rechts verschoben wird.
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3 ist
eine Schnittansicht entlang Linie III-III in 2A.
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht
von Bereich IV in 28.
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht
von Bereich V in 28.
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6 zeigt
eine dritte Ausführung
des Hydraulikventils gemäß der vorliegenden
Erfindung, in Anwendung als Richtungssteuerventil, wobei der Schieber
des Ventils in der Neutralstellung angeordnet ist.
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7 zeigt
dieses Richtungssteuerventil, dessen Schieber in einer nach rechts
geschalteten Stellung angeordnet ist.
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8 zeigt
das Richtungssteuerventil, dessen Schieber in der nach links geschalteten
Stellung angeordnet ist.
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9 zeigt
ein herkömmliches
Hydraulikventil.
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BESTE AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
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Nun
werden bevorzugte Ausführungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt
zusammen mit benachbarten Ölkanälen ein
Hydraulikventil gemäß der vorliegenden
Erfindung als erste und zweite Ausführungen in Anwendung als ein
Regulierventil für
ein in einem Fahrzeug verwendetes Getriebe. 2A und 2B sind vergrößerte Ansichten des Regulierventils. 2A zeigt den Zustand des Regulierventils,
wo der nachfolgend im Detail beschriebene Schieber ein wenig von
seiner äußerst linken
Stellung ein wenig nach rechts verschoben ist, und 2B zeigt
den Zustand, wo der Schieber von dem in 2A gezeigten
Zustand aus weiter nach rechts verschoben ist. Während 3 eine Schnittansicht entlang
Linie III-III in 2A ist, ist 4 eine
vergrößerte Ansicht
von Bereich IV in 2B, und 5 ist
eine vergrößerte Ansicht
von Bereich V in 2B.
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Das
Regulierventil 10 umfasst einen Ventilkörper 20 und einen
Schieber 40, wobei der Ventilkörper 20 einen Schieberaufnahmeraum 21 aufweist, dessen
Innenoberfläche
zylindrisch ist, und der Schieber 40 in den Schieberaufnahmeraum 21 eingesetzt
und darin angeordnet ist. Der Schieberaufnahmeraum 21 umfasst
einen ersten Aufnahmeraum 21a und einen zweiten Aufnahmeraum 21b,
wobei der erste Aufnahmeraum 21a einen Innendurchmesser
hat, der größer ist
als jener des zweiten Aufnahmeraums 21b, der an der linken
Seite des ersten Aufnahmeraums 21a angeordnet ist. Der
Ventilkörper 21 ist
auch mit fünf Ölnuten 31, 32, 33, 34 und 35 versehen,
die senkrecht zur Achse des Schieberaufnahmeraums 21 ausgebildet
sind (die Form der Ölnut
ist in 3 gezeigt). Die erste Ölnut 31 ist am Mittelteil des
Schieberaufnahmeraums 21 angeordnet und mit einem Pumpenölkanal L1
verbunden, dem Drucköl von
einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) zugeführt wird, und mit einem Hauptölkanal 12,
zu der durch dieses Regulierventil 10 eingestelltes Drucköl ausgegeben
wird.
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Die
zweite Ölnut 32 ist
an der linken Seite der ersten Ölnut 31 angeordnet
und ist mit einem Schmierölkanal 13 verbunden,
der mit einem Schmierversorgungskreislauf (nicht gezeigt) verbunden
ist. Die dritte Ölnut 33 ist
am rechten Ende des zweiten Aufnahmeraums 21b angeordnet
und ist mit einem Rückführölkanal 14 verbunden,
der von dem Hauptölkanal 12 abzweigt.
Die vierte Ölnut 34 ist
an dem rechten Teil des ersten Aufnahmeraums 21a angeordnet
und ist mit einem Reguliereinstelldruckversorgungsölkanal 15 verbunden,
zu einer Regulierdruckeinstellschaltung (nicht gezeigt) führt. Die
fünfte Ölnut 35 ist
am linken Ende des Schieberaufnahmeraums 21 angeordnet
und mit einem Ablaufölkanal 16 verbunden,
der in dieser Ausführung
zu einem Öltank (nicht
gezeigt) führt.
In Abhängigkeit
von den Erfordernissen kann diese Ölnut auch mit einem anderen Ölkanal verbunden
sein.
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Der
Schieber 40 umfasst mittig angeordnete rechte und linke
Stege 42 und 41, deren Durchmesser relativ groß ist, und
zwischen diesen Stegen 41 und 42 ist ein Kanal 44 als
Verbindungskanal für
Hydrauliköl
vorgesehen. Diese Stege 41 und 42 und der Kanal 44 sind
in dem ersten Aufnahmeraum 21a angeordnet.
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In
diesem Zustand befindet sich ein Teil des rechten Stegs 42 in
der ersten Ölnut 31,
während sich
ein Teil des Kanals 44 in der zweiten Ölnut 32 befindet.
Der Schieber 40 umfasst ferner einen Stangenabschnitt 43,
der an der linken Seite des linken Stegs 41 vorgesehen
ist und dessen Außendurchmesser
kleiner ist als jener der Stege 41 und 42. Der Stangenabschnitt 43 ist
in dem zweiten Aufnahmeraum 21b angeordnet (auch teilweise
in der dritten Ölnut 33).
Der Schieber 40 enthält
am rechten Ende einen Federmontageraum 47, wo eine Feder
S im zusammengedrückten
Zustand angeordnet ist, um den Schieber 40 immer nach links
vorzuspannen.
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Wie
in den 2A und 2B und 4 gezeigt,
ist der Schieber 40 um den Stangenabschnitt 43 herum,
der zu der dritten Ölnut 33 weist,
mit einer vertieften Nut 53 versehen. Die Breite der vertieften Nut 53 ist
in der axialen Richtung konstant und so weit, dass die axialen Enden 53a und 53b der
vertieften Nut 53 axial außerhalb der axialen Enden 33a und 33b der
dritten Ölnut 33 angeordnet
sind, zumindest während
sich das Regulierventil in dem Druckeinstellzustand befindet (d.h.
während
sich der Schieber 40 an einer Position in dem Schieberaufnahmeraum 21 befindet,
wo er von dem vollen Hub oder äußerst linken
Ende ein wenig zurückgekehrt ist).
Wie in den 2A und 2B und 5 gezeigt,
ist der Schieber 40 auch um den zur ersten Ölnut 31 weisenden
Steg 42 herum mit einer vertieften Ölnut 52 versehen.
Die vertiefte Nut 52 ist an dem Schieber 40 so
angeordnet, dass die axialen Enden 52a und 52b der
vertieften Nut 52, die eine konstante Breite haben, jeweils
axial zu den rechten und linken Seiten des axialen Endes 31 der
ersten Ölnut 31 (in
diesem Beispiel) gelangen, wenn sich der Schieber 40 verschiebt
(in diesem Beispiel nach rechts), um die Öffnung des Ventilkörpers 20 zu
vergrößern, zumindest während sich
das Regulierventil im Druckeinstellzustand befindet. Diese vertieften
Nuten 52 und 53 sollen die Möglichkeit unausgeglichener
Lasten beseitigen, die anderenfalls auf den Schieber 40 wirken könnten, wobei
die unausgeglichenen Lasten wegen des Vorhandenseins der Auszugwinkel
an den Ölnuten 31 und 33 von
dem Gießprozess
erzeugt werden (diese Funktion der vertieften Nuten wird später im Detail
beschrieben).
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Die
dritte Ölnut 33,
die mit dem von dem Hauptölkanal 12 abzweigenden
Rückführölkanal 14 verbunden
ist, wie oben beschrieben, erhält
das Drucköl
von dem Hauptölkanal 12.
Daher erhält
der Schieber 40 eine nach rechts gerichtete Kraft, die durch
den Druck des Öls
in dem Hauptölkanal 12 erzeugt
wird, wobei dieser Druck der dritten Ölnut 33 zugeführt wird.
Wenn diese nach rechts gerichtete Kraft entsprechend der Zunahme
des in der dritten Ölnut 33 aufgenommenen
Drucks zunimmt, verschiebt sich der Schieber 40 nach rechts,
wobei die nach links gerichtete Vorspannkraft der Feder S und die
nach links gerichtete Vorspannkraft, die durch den Regulierdruckeinstelldruck
erzeugt wird, der von dem Reguliereinstelldruckzufuhrölkanal 15 in
der vierten Ölnut 34 zugeführt wird, überwindet.
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Während die
Hydraulikpumpe nicht im Betrieb ist, erhält die erste Ölnut 31 kein
Drucköl,
sodass der Hauptölkanal 12 ebenfalls
keinen Öldruck erhält. In diesem
Zustand wird, da auch die dritte Ölnut 33 sowie auch
die vierte Ölnut 34 kein
Drucköl
erhält,
der Schieber 40, der nur die nach links gerichtete Vorspannkraft
der Feder S erhält,
stationär
gehalten, wobei das linke Ende des Stangenabschnitts 43 die
linksendige Innenwand der fünften Ölnut 35 kontaktiert
(siehe 1).
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Wenn
der Betrieb der Hydraulikpumpe gestartet wird, wird das Drucköl von der
Hydraulikpumpe direkt in die erste Ölnut 31 und dann zum
Hauptölkanal 12 geleitet.
Unmittelbar nachdem das Drucköl in
den Hauptölkanal 12 eingetreten
ist, wird es durch den Rückführölkanal 14 in
die dritte Ölnut 33 geleitet. Im
Ergebnis wird der Schieber 40 nach rechts verschoben, wobei
er die erste Ölnut 31 und
die zweite Ölnut 32 durch
den Kanal 44 des Schiebers 40 verbindet. In diesem
Zustand wird ein Teil des Öls
in dem Pumpenölkanal
L1 zu dem Schmierölkanal 13 geleitet.
Der resultierende Zustand reduziert nun den Druck des Hauptölkanals 12 und
schwächt
die nach rechts gerichtete Vorspannkraft, die auf den Schieber 40 wirkt,
sodass nun der Schieber 40 nach links geschoben wird. Wenn
der Schieber 40 nach links geschoben wird, wird ein größerer Teil
des Stegs 42 in der ersten Ölnut 31 angeordnet,
was die Öffnung
der resten Ölnut 31 verkleinert.
Im Ergebnis wird der Ölfluss,
der zu dem Schmierölkanal 13 entweicht,
reduziert, um den Druck des Hauptölkanals L2 zu erhöhen. Wenn
der Druck des Hauptölkanals 12 zunimmt, nimmt
auch der Druck der rechten Ölnut 33 zu,
um den Schieber 40 nach rechts zu verschieben. Wenn sich
der Schieber 40 nach rechts verschiebt, wird ein kleinerer
Teil des Stegs 42 in der ersten Ölnut 31 angeordnet,
was die Öffnung
der ersten Ölnut 31 vergrößert. Nun
steigt der Ölfluss,
der zu dem Schmierölkanal 13 entweicht,
wieder an, was den Druck des Hauptölkanals 12 reduziert.
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Auf
diese Weise wird das Regulierventil 10 betrieben, um den
Druck des Hauptölkanals 12 durch die
axiale Bewegung des Schiebers 40 zu steuern, welche die
axiale Länge
des Teils des Stegs 42 verändert, der in der ersten Ölnut 31 verbleibt,
um hierdurch die Öffnung
der ersten Ölnut 31 einzustellen. Während der
Schieber 40 seine axialen Bewegungen wiederholt, wie oben
beschrieben, nimmt er eine Position ein, wo ein Gleichgewicht zwischen
der nach links gerichteten Vorspannkraft der Feder S, der nach rechts
gerichteten Vorspannkraft durch das in der dritten Ölnut 33 zugeführte Drucköl sowie
der nach links gerichteten Vorspannkraft durch das in der vierten Ölnut 34 zugeführte Drucköl erreicht.
Im Ergebnis wird der Druck des Hauptölkanals 12 oder der
Leitungsdruck konstant gehalten. Jedoch wird der Reguliereinstelldruck,
der durch den Reguliereinstelldruckzufuhrölkanal 15 in die vierte Ölnut 34 geleitet wird,
auf einen Wert gesetzt, der höher
als ein Normalwert ist, wenn das Fahrzeug ein großes Drehmoment
benötigt.
Wenn der Reguliereinstelldruck mit höherem Wert in die vierte Ölnut 34 geleitet
wird, wird der Druck, der erforderlich ist, um den Schieber 40 nach
rechts zu verschieben, wobei dieser erhöhte Druck der vierten Ölnut 34 überwunden
wird, d.h. der Druck des Hauptölkanals 12,
erhöht,
um ein neues Gleichgewicht zu erreichen. Auf diese Weise wird der Leitungsdruck
erhöht.
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Übrigens
ist der Ventilkörper 20 des
Regulierventils 10 ein Gussmetallgegenstand, der durch Druckguss
hergestellt ist, sodass jede der oben erwähnten Ölnuten 31, 32, 33, 34 und 35 und
andere Ölnuten
einen Auszugwinkel oder eine leichte Verjüngung aufweisen, welche dazu
benutzt wird, das Entfernen der Formbaugruppe während der Herstellung des Ventilkörpers zu
erleichtern. Wegen des Vorhandenseins des Auszugwinkels ist die
Länge jeder Ölnut in
der axialen Richtung des Schiebers 40 durch jenen Teil
der Ölnut,
der in dem Ventilkörper tiefer
angeordnet ist (den in der Zeichnung weiter unten angeordneten Teil)
kleiner und für
den weniger tief angeordneten Teil größer. In dem Regulierventil 10 ist,
wie oben beschrieben, der Stangenabschnitt 43 des Schiebers 40,
der zur dritten Ölnut 33 weist, mit
einer vertieften Nut 53 versehen, die sich um die Umfangsoberfläche des
Stangenabschnitts 43 herum erstreckt. Daher fließt das Öl in der
dritten Ölnut 33 in
die vertiefte Nut 35 und umgibt und drückt auf die Umfangsoberfläche in Richtung
orthogonal zur Achse des Schiebers 40 (in der Zeichnung
in Richtung aufwärts
und abwärts).
Weil die axialen Enden 53a und 53b der vertieften
Nut 53 axial außerhalb
der axialen Enden 33a und 33b der dritten Ölnut 33 angeordnet
sind, zumindest während
sich das Regulierventil in dem Druckeinstellzustand befindet, wie
oben beschrieben, wird die Druckkraft, die auf die Umfangsoberfläche der
vertieften Nut 53 wirkt, um die Umfangsoberfläche herum
gleichmäßig verteilt.
Daher entsteht um die Umfangsoberfläche herum keine unausgeglichene
Kraft, sodass die Bewegung des Schiebers 40 glatter ist
als jene eines herkömmlichen Gegenstücks. Zusätzlich neigt
der Ventilkörper 20 weniger
zur Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück,
weil keine oder nur einer geringe unausgeglichene Last die Wirkung
hat, den Schieber 40 auf den Ventilkörper 20 zu drücken.
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Wie
oben beschrieben, ist auch der Steg 42 des Schieber 40,
der zur ersten Ölnut 31 weist,
mit einer vertieften Nut 52 versehen, die sich um die Umfangsoberfläche des
Stegs 42 herum erstreckt. Daher fließt das Öl in der ersten Ölnut 31 in
die vertiefte Nut 52 hinein und umgibt und drückt auf
die Umfangsoberfläche
in Richtung senkrecht zur Achse des Schiebers 40 (in Aufwärts- und
Abwärtsrichtungen
in der Zeichnung). Weil die axialen Enden 52a und 52b der
vertieften Nut 52 jeweils zu den rechten und linken Seiten
des axialen Endes 31b der ersten Ölnut 31 gelangen,
zu welchem Ende sich der Schieber 40 verschiebt, um die Öffnung der Ölnut zu
vergrößern, zumindest während sich
das Regulierventil im Druckeinstellzustand befindet, wie oben beschrieben,
wird die Druckkraft, die auf die Umfangsoberfläche der vertieften Nut wirkt,
insgesamt um die Oberfläche
herum gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsoberfläche
herum keine unausgeglichene Kraft erzeugt, sodass die Bewegung des
Schiebers glatter ist als jene eines herkömmlichen Gegenstücks. Dementsprechend
neigt der Ventilkörper 20 weniger
zu Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück,
weil keine oder nur eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung
hat, den Schieber 40 auf den Ventilkörper 20 zu drücken.
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In
der obigen Beschreibung ist jede der vertieften Nuten 52 und 53 so
beschrieben, dass sie in der axialen Richtung eine konstante Breit
hat. Jedoch ist es nicht notwendig, dass jede vertiefte Nut insgesamt
um den Schieber 40 herum eine konstante Breite hat. Der
gleiche vorteilhafte Effekt kann erzielt werden, indem die vertieften
Nuten im Querschnitt des Schiebers 40 in einer Oben- und
Untensymmetrie ausgebildet werden. Auf diese Weise sind Flächen der
vertieften Nuten 52 und 53 zur Aufnahme des Drucks
von dem Öl
an der Oberseite und der Unterseite des Schiebers 40 einander
gleich gemacht. Daher kann der gleiche Effekt in einem Fall erzielt
werden, wo die Kerben im Querschnitt symmetrisch an oberen und unteren
Seiten der axialen Enden der vertieften Nut 52 vorgesehen
sind, welche zu der ersten Ölnut 31 weist,
oder der vertieften Nut 53, die zu der dritten Ölnut 33 weist,
zu dem Zweck, das Rippeln der Hydraulikdrucks zu dreduzieren.
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Die 6, 7 und 8 zeigen
eine dritte Ausführung
eines Hydraulikventils gemäß der vorliegenden
Erfindung, in Anwendung als Richtungssteuerventil. Das Richtungssteuerventil 60 umfasst einen
Ventilkörper 70 und
einen Schieber 90, wobei der Ventilkörper 70 einen inneren
Schieberaufnahmeraum 71 aufweist, dessen Innenoberfläche zylindrisch
ist, und er Schieber 90 in den Schieberaufnahmeraum 71 eingesetzt
und angeordnet ist. Der Ventilkörper 70 ist
auch mit fünf Ölnuten 81, 82, 83, 84 und 85 versehen,
welche orthogonal zur Achse des Schieberaufnahmeraums 71 ausgebildet
sind.
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Die
erste Ölnut 81 ist
am Mittelteil des Schieberaufnahmeraums 71 angeordnet und
ist mit einer P-Öffnung
verbunden, wo Drucköl
von einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) zugeführt wird. Die zweite Ölnut 82 ist
an der rechten Seite der ersten Ölnut 81 angeordnet
und ist mit einer der Öffnungen
(als "A-Öffnung" bezeichnet) eines
hydraulischen Aktuators verbunden, z.B. eines Hydraulikzylinders
(nicht gezeigt). Die dritte Ölnut 83 ist
an der linken Seite der ersten Ölnut 81 angeordnet
und ist mit der anderen Öffnung
(als "B-Öffnung" bezeichnet) des
Hydraulikaktuators verbunden. Die vierte Ölnut 84 ist an der linken
Seite der dritten Ölnut 83 angeordnet
und mit einer T-Öffnung
verbunden, die mit einem Öltank (nicht
gezeigt) verbunden ist. Die vierte Ölnut 85 ist an der
rechten Seite der zweiten Ölnut 82 angeordnet und
durch einen Ölkanal
L mit der vierten Ölnut 84 verbunden.
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Der
Schieber 90 weist vier Stege 91, 92, 93 und 94 und
drei Kanäle 95, 96 und 97 auf,
die aufeinanderfolgend zwischen den Stegen 91, 92, 93 und 94 ausgebildet
sind. Der Schieber 90 wird durch eine Vorspannfeder 73 nach
rechts vorgespannt, die am linken Ende des Schieberaufnahmeraums 71 vorgesehen
ist, und durch eine Vorspannfeder 74 nach links, die am
rechten Ende vorgesehen ist. Dieses Richtungssteuerventil 60 ist
so ausgestaltet, dass der Schieber 90 wie in 6 gezeigt
im Gleichgewicht eine Neutralstellung einnimmt, die durch diese
Vorspannfedern 73 und 74 erzielt wird, während kein Öldruck durch
einen Ölkanal 86 in
eine Ölkammer 75 zugeführt wird,
die am linken Ende des Ventilkörpers 70 vorgesehen
ist, und durch einen Ölkanal 87 in eine Ölkammer 76,
die am rechten Ende des Ventilkörpers 70 vorgesehen
ist. Wenn Drucköl
in die Ölkammer 75 durch
den Ölkanal 86 zugeführt wird (während die Ölkammer 76 am
rechten Ende zum Öltank
offen ist), verschiebt und positioniert die nach rechts gerichtete
Vorspannkraft, die durch den auf den Schieber 90 wirkenden
Druck erzeugt wird, der die nach links gerichtete Vorspannkraft
der Vorspannfeder 74 überwindet,
den Schieber 90 in der nach rechts geschalteten Position,
wie in 7 gezeigt. Wenn andererseits das Drucköl in die Ölkammer 76 durch
den Ölkanal 87 zugeführt wird,
wobei die Ölkammer 75 am
linken Ende zum Öltank
offen ist, verschiebt und positioniert die nach links gerichtete
Vorspannkraft, die durch den auf den Schieber 90 wirkenden
Druck erzeugt wird, wobei sie die nach rechts gerichtete Vorspannkraft
der Vorspannfeder 73 überwindet,
den Schieber 90 an der nach links geschalteten Stellung,
wie in 8 gezeigt.
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Wenn
in dem Richtungssteuerventil 60 der Schieber 90 in
der Neutralstellung angeordnet ist, wie in 6 gezeigt,
sperrt der Steg 92 die Fluidverbindungswege zwischen der
ersten Ölnut 81 und
der dritten Ölnut 83 sowie
zwischen der dritten Ölnut 83 und
der vierten Ölnut 84,
und sperrt der Steg 93 die Fluidverbindungswege zwischen
der ersten Ölnut 81 und
der zweiten Ölnut 82 sowie
zwischen der zweiten Ölnut 82 und
der fünften Ölnut 85.
Im Ergebnis sind dem Ventil die Öffnungen
P, T, A und B alle blockiert.
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Wenn
der Schieber 90 in der nach rechts geschalteten Stellung
positioniert wird, wie in 7 gezeigt,
sperrt der Steg 92 den Fluidverbindungsweg zwischen der
ersten Ölnut 81 und
der dritten Ölnut 83,
und sperrt der Steg 93 den Fluidverbindungsweg zwischen
der zweiten Ölnut 82 und
der fünften Ölnut 85.
Jedoch stehen die dritte Ölnut 83 und
die vierte Ölnut 84 durch
den Ölkanal 95 miteinander
in Verbindung, und die erste Ölnut 81 und
die zweite Ölnut 82 stehen
durch den Kanal 96 miteinander in Fluidverbindung. In diesem
Zustand stehen die Öffnungen
P und A miteinander in Fluidverbindung, während die Öffnungen B und T miteinander
in Fluidverbindung stehen. Im Ergebnis wird der Hydraulikaktuator,
der mit dem Richtungssteuerventil 60 verbunden ist, in einer
Richtung betätigt,
der dem Ölfluss
durch diese Öffnungen
enspricht.
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Wenn
andererseits der Schieber 90 an der links geschalteten
Stellung angeordnet ist, wie in 8 gezeigt,
sperrt der Steg 92 den Fluidverbindungsweg zwischen der
dritten Ölnut 83 und
der vierten Ölnut 84,
und sperrt der Steg 93 den Fluidverbindungsweg zwischen
der ersten Ölnut 81 und
der zweiten Ölnut 82.
Jedoch stehen die erste Ölnut 81 und
die dritte Ölnut 83 durch
den Kanal 96 miteinander in Fluidverbindung, und die zweite Ölnut 82 und die
fünfte Ölnut 85 stehen
durch den Kanal 87 miteinander in Fluidverbindung. In diesem
Zustand stehen die Öffnungen
P und B miteinander in Fluidverbindung, während die Öffnungen A und T miteinander
in Fluidverbindung stehen. Im Ergebnis wird der Hydraulikaktuator
in der zur vorherigen Richtung entgegengesetzten Richtung betätigt.
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Ferner
ist, wie in 6 gezeigt, der Schieber 90 um
die Umfangsoberfläche
des Stegs 93 mit einer vertieften Nut 931 versehen,
die zur zweiten Ölnut 82 weist,
wenn sich der Schieber 90 in der Neutralstellung befindet.
Die vertiefte Nut 931 ist so angeordnet, dass sich die
axialen Enden 931a und 931b der vertieften Nut 931,
die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite hat, in diesem
Zustand jeweils außerhalb
der zweiten Ölnut 82 befinden.
Der Schieber 90 ist auch um die Umfangsoberfläche des
Stegs 92, der zur dritten Ölnut 83 weist, mit
einer vertieften Nut 921 versehen. Diese vertiefte Nut 921 ist
so positioniert, dass sich in dieser Neutralstellung die axialen
Enden 921a und 921a der vertieften Nut 921,
die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite haben, außerhalbder
dritten Ölnut 83 befinden.
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Darüber hinaus
ist, wie in 7 gezeigt, eine andere vertiefte
Nut 923 um die Umfangsoberfläche des Stegs 92 herum
vorgesehen, der zu der ersten Ölnut 81 weist,
wenn der Schieber 90 in der nach rechts geschalteten Stellung
angeordnet ist. Diese vertiefte Nut 923 ist so angeordnet,
dass sich in diesem Zustand das axiale Ende 923a der vertieften
Nut 923, die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite hat,
außerhalb
der ersten Ölnut 81 befindet.
Ferner ist eine andere vertiefte Nut 932 um die Umfangsoberfläche des
Stegs 93 herum vorgesehen, der zu der zweiten Ölnut 82 weist.
Diese vertiefte Nut 932 ist so angeordnet, dass sich in
diesem Zustand das axiale Ende 932a der vertieften Nut 932,
die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite hat, außerhalb
der zweiten Ölnut 82 befindet.
Zusätzlich
ist eine andere vertiefte Nut 922 um die Umfangsoberfläche des Stegs 92 herum
vorgesehen, der zu der dritten Ölnut 83 weist,
und diese vertiefte Nut 922 ist derart angeordnet, dass
sich in diesem Zustand das axiale Ende 922a der vertieften
Nut 922, die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite
hat, außerhalb
der dritten Ölnut 83 befindet.
Eine noch andere vertiefte Nut 911 ist um die Umfangsoberfläche des
Stegs 91 herum vorgesehen, die zu der vierten Ölnut 84 weist,
und diese vertiefte Nut 911 ist so angeordnet, dass sie
in diesem Zustand das axiale Ende 911a der vertieften Nut 911,
die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite hat, außerhalb
der vierten Ölnut 84 befindet.
Eine noch andere vertiefte Nut 933 ist um die Umfangsoberfläche des
Steges 93 herum vorgesehen, der zu der fünften Ölnut 85 weist,
und diese vertiefte Nut 933 ist so angeordnet, dass sich
in diesem Zustand das axiale Ende 933a der vertieften Nut 933,
die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite hat, außerhalb
der fünften Ölnut 85 befindet.
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Wie
in 8 gezeigt, ist der Schieber 90 auch mit
einer anderen vertieften Nut 932 um die Umfangsoberfläche des
Stegs 93 versehen, der zur ersten Ölnut 81 weist, wenn
der Schieber 90 an der nach links geschalteten Stellung
angeordnet ist. Diese vertiefte Nut 932 ist so angeordnet,
dass sich in diesem Zustand das axiale Ende 932a der vertieften
Nut 932, die eine im Wesentlichen konstante axiale Breite
hat, außerhalb
der ersten Ölnut 81 befindet.
Ferner ist eine andere vertiefte Nut 933 um die Umfangsoberfläche des
Stegs 93 herum vorgesehen, die zu der zweiten Ölnut 82 weist,
und diese vertiefte Ölnut 933 ist
so angeordnet, dass sich in diesem Zustand das axiale Ende 933a der
vertieften Nut 933, die eine im Wesentlichen konstante
axiale Breite hat, außerhalb der
zweiten Ölnut 82 befindet.
Zusätzlich
ist eine andere vertiefte Nut 923 um die Umfangsoberfläche des Stegs 92 herum
vorgesehen, der zur dritten Ölnut 83 weist,
und diese vertiefte Nut 923 ist so angeordnet, dass sich
in diesem Zustand das axiale Ende 923a der vertieften Nut 923,
die eine im Wesentlichen kontante axiale Breite hat, außerhalb
der dritten Ölnut 83 befindet.
Eine noch andere vertiefte Ölnut 922 ist
um die Umfangsoberfläche
des Stegs 92 herum vorgesehen, der zur vierten Ölnut 84 weist,
und diese vertiefte Nut 922 ist so angeordnet, dass sich
in diesem Zustand das axiale ende 922a der vertieften Nut 922, die
eine im Wesentlichen konstante axiale Breite hat, außerhalb
der vierten Ölnut 84 befindet.
Eine noch andere vertiefte Ölnut 941 ist
um die Umfangsoberfläche
des Stegs 94 herum vorgesehen, der zur fünften Ölnut 85 weist,
und diese vertiefte Ölnut 941 ist so
angeordnet, dass sich in diesem Zustand das axiale Ende 941a der
vertieften Nut 941, die eine im Wesentlichen konstante
axiale Breite hat, außerhalb
der fünften Ölnut 85 befindet.
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Auch
der Ventilkörper 70 des
Richtungssteuerventils 60 ist ein Gussmetallgegenstand,
der durch Druckguss hergestellt ist, sodass jede der oben erwähnten Ölnuten 81, 82, 83, 84 und 85 einen
Auszugswinkel oder eine leichte Verjüngung hat, die dazu benutzt
wird, das Entfernen der Formbaugruppe während der Herstellung des Ventilkörpers zu
erleichtern. Wegen des Vorhandenseins eines Auszugwinkels ist die
Länge jeder Ölnut in
der axialen Richtung des Schiebers 90 für den Teil der Ölnut, der
tiefer in dem Ventilkörper
angeordnet ist (den in der Zeichnung tiefer angeordneten Teil) kleiner
und für den
weniger tief angeordneten Teil größer. In dem Richtungssteuerventil 60 ist
der Schieber 90, der an den geschalteten Stellungen (einschließlich der
Neutralstellung) angeordnet ist, mit den vertieften Nuten 911, 921, 922, 923, 931, 932, 933 und 941 versehen, die
sich um die Außenumfänge der
Stege 91, 92, 93 und 94 jeweils
herum erstrecken, welche zu den Ölnuten 81, 82, 83, 84 und 85 weisen,
wie oben beschrieben. Daher fließt das Öl in den Ölnuten in die entsprechenden
vertieften Nuten hinein und umgibt und drückt auf die Umfangsoberflächen in
Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers 90 (in der
Zeichnung in Richtungen aufwärts
und abwärts).
Weil die axialen Enden der vertieften Nuten in den geschalteten
Stellungen axial außerhalb
der entsprechenden Ölnuten
angeordnet sind, wird die Druckkraft, die auf die Umfangsoberfläche jeder
vertieften Nut wirkt, insgesamt um die Umfangsoberfläche herum
gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsoberfläche herum
keine unausgeglichene Kraft erzeugt, sodass die Bewegung des Schiebers 90 glatter
ist als jene eines herkömmlichen
Gegenstücks.
Darüber
hinaus neigt der Ventilkörper 90 weniger
zu Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück,
weil keine oder nur eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung
hat, den Schieber 90 auf den Ventilkörper 70 zu drücken.
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In
dem oben beschriebenen Richtungssteuerventil 60 wird eine
hydraulische Pilotsteuerung dazu benutzt, den Schieber 90 axial
zu verschieben. Statt dessen kann auch ein elektromagnetischer Antrieb
verwendet werden, oder der Schieber 90 kann manuell oder
mechanisch verschoben werden. Auch kann anstelle einer hydraulischen
Pilotsteuerung das Antriebsverfahren, das zum Schalten des Schiebers 40 in
dem zuvor beschriebenen Regulierventil 10 verwendet wird,
für das
Schalten des Schiebers 90 in dem Richtungssteuerventil 60 angewendet
werden. In diesem Fall ist der Teil der ersten Ausführung auf das
Richtungssteuerventil anwendbar.
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In
der obigen Beschreibung ist jede der vertieften Nuten 911, 921, 922, 923, 931, 932, 933 und 941 so
beschrieben, dass sie in der axialen Richtung eine im Wesentlichen
konstante Breite hat. Jedoch ist es nicht notwendig, dass jede vertiefte
Nut eine konstante Breite insgesamt um den Schieber 90 herum hat.
Wie im Falle des zuvor beschriebenen Regulierventils 10 kann
der gleiche vorteilhafte Effekt erzielt werden, indem die vertieften
Nuten in einer Oben- und Untensymmetrie im Querschnitt des Schiebers 90 ausgebildet
werden. Daher kann der gleiche Effekt in einem Fall erzielt werden,
wo Kerben im Querschnitt symmetrisch an den oberen und unteren Seiten
der axialen Enden der vertieften Nuten 911, 921, 922, 223, 931, 932, 933 und 941 vorgesehen
sind.
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Oben
sind bevorzugte Ausführungen
des Hydraulikventils gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben worden. Jedoch ist der Umfang der vorliegenden
Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt. In
der obigen Beschreibung werden die ersten und zweiten Ausführungen
des Hydraulikventils gemäß der vorliegenden
Erfindung auf ein Regulierventil angewendet. Dies sind nur Beispiele.
Die gleichen Ausführungen
können
auch auf ein Reduzierventil, auf ein Richtungssteuerventil oder
auf ein Strömungssteuerventil
angewendet werden.
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In
den obigen Ausführungen
sind die vertieften Nuten um die Umfangsoberflächen des Schiebers herum vorgesehen,
um ungünstige
Effekte von Auszugwinkeln zu beseitigen, die an den Innenoberflächen der Ölnuten verbleiben,
welche durch Gießen geformt
werden. Jedoch können
auch aus anderen Gründen
als Ölnuten
mit leichten Schrägen
unausgeglichene Lasten auftreten. Z.B. können Ölnuten, deren Innenoberfläche nicht
auf eine adäquate
Präzision
gefinished sind, die Wirkung haben, dass unausgeglichene Lasten auf
den Schieber einwirken. In diesem Fall werden die vertieften Nuten
auch angewendet, um das Problem zu beseitigen.
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Wie
oben beschrieben, ist in der ersten Ausführung des Hydraulikventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine vertiefte Nut um die Umfangsoberfläche des
Schiebers herum vorgesehen, sodass die vertiefte Nut zur Ölnut weist.
In dieser Anordnung fließt
das Öl
in der Ölnut
in die vertiefte Nut und drückt
auf die Umfangsoberfläche
in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers. Weil sich die axialen Enden
der vertieften Nut axial außerhalb
der axialen Enden der Ölnut
befinden, zumindest während
sich das Hydraulikventil im Druckeinstellzustand befindet, wird
die Druckkraft, die auf die Umfangsoberfläche der vertieften Nut wirkt,
um die Umfangsoberfläche herum
gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsoberfläche
herum keine unausgeglichene Last erzeugt, sodass die Bewegung des
Schiebers glatter ist als jene eines herkömmlichen Gegenstücks. Zusätzlich neigt
der Ventilkörper
weniger zu Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück,
weil keine oder nur eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung
hat, den Schieber auf den Ventilkörper zu drücken.
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In
der zweiten Ausführung
des Hydraulikventils ist eine vertiefte Nut um die Umfangsoberfläche des
Schiebers herum vorgesehen, sodass die vertiefte Nut zur Ölnut weist.
In dieser Anordnung fließt Öl in der Ölnut in
eine vertiefte Nut und drückt
auf die Umfangsoberfläche
in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers. Weil die axialen
Enden der vertieften Nut axial zu den jeweiligen rechten und linken Seiten
des axialen Endes der Ölnut
gelangen, zu welchem Ende sich der Schieber verschiebt, um die Öffnung der Ölnut zu
vergrößern, zumindest
während sich
das Ventil im Druckeinstellzustand befindet, wird die Druckkraft,
die auf die Umfangsoberfläche
der vertieften Nut wirkt, um die Umfangsoberfläche herum insgesamt gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsoberfläche
herum keine unausgeglichene Kraft erzeugt, sodass die Bewegung des
Schiebers glatter ist als jene eines herkömmlichen Gegenstücks. Darüber hinaus
neigt der Ventilkörper
weniger zu Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück, weil
keine oder nur eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung hat,
den Schieber auf den Ventilkörper
zu drücken.
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In
der dritten Ausführung
des Hydraulikventils gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine vertiefte Nut um die Umfangsoberfläche eines
Stegs des Schiebers herum vorgesehen, sodass die vertiefte Nut zur Ölnut weist,
wenn der Schieber an jeder geschalteten Stellung angeordnet ist.
In dieser Anordnung fließt
das Öl
in der Ölnut
in die vertiefte Nut und drückt
die Umfangsoberfläche
in Richtung orthogonal zur Achse des Schiebers. Weil das axiale
Ende der vertieften Nut axial außerhalb der Ölnut kommt,
wenn sich der Schieber in irgendeiner Schaltstellung befindet, wird
die Schubkraft, die auf die Umfangsoberfläche der vertieften Nut wirkt,
um die Umfangsoberfläche
herum insgesamt gleichmäßig verteilt.
Daher wird um die Umfangsoberfläche
herum keine unausgeglichene Kraft erzeugt, sodass die Bewegung des Schiebers
glatter ist als jene eines herkömmlichen Gegenstücks. Zusätzlich neigt
der Ventilkörper
weniger zu Erosion als ein herkömmliches
Gegenstück, weil
keine oder nur eine geringe unausgeglichene Last die Wirkung hat,
den Schieber auf den Ventilkörper
zu drücken.