JP2006529018A - モジュール式バルブ装置 - Google Patents

Abstract

両端において、その内周および外周の両方とハウジングの内部５２に、付加的バルブの構成要素を装着するための標準等級値を持つ少なくとも一つのバルブハウジング４０と、少なくとも一つのエネルギ蓄積器２６と、一つのパイロット制御エレメントと、少なくとも一つの流体接続具、または、ねじ込み式カートリッジで構成されたバルブを他の構成要素に締結するための接続具を有する、モジュール式バルブ装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、モジュール式バルブ装置に関し、特に、技術コンセプト「パイロット制御式圧力逃がしバルブおよび圧力制御バルブ」として公知のバルブと共に組立て可能なものである。

圧力逃がしバルブは、入力圧力を制限する手段であり、そのバルブ内で機能エレメントが、設定状態では閉鎖し、リセット圧力になった時、出力圧力を容器へ開放する。これは、閉鎖エレメントの閉鎖力に対抗して開放する結果である。パイロット制御式圧力逃がしバルブの場合、パイロットバルブにより選択された媒体圧力が、閉鎖エレメントに掛かる。結果として、開放の始まりと終わりの圧力差が非常に小さい。このようなパイロット制御式圧力逃がしバルブは、全ての油圧システムを保護する最も普通の代表的機器である。

圧力制御バルブ（圧力減少バルブとも呼ばれる）では、入力圧力（１次圧力）は変化可能であるが、より低い出力圧力（２次圧力）が一定に保持される。このような圧力制御バルブは、パイロット制御式であっても良く、大流量の圧力減少のためにしばしば用いられる。

手動式のパイロットバルブは、電気操作式のものも同様であるが、比例磁石装置の形式のバルブに含まれて、（後者は磁石により作動される）パイロット制御のために使用される。各磁石は、非常時強制操作具が備えられても良く、これにより磁石が作動しない時、バルブの手動によるリセットが可能となる。加えて、逆特性カーブを持ついわゆるスイッチ用磁石、比例磁石装置が開示される。すなわち、公知の比例磁石装置により、逆効果が達成される。例えば、比例磁石に電流が流れない時、バルブはその閉鎖位置に保持される。（いわゆるフェイルセーフ仕様）

公知の手法では、圧力逃がしバルブおよび圧力制御バルブは、各仕様に関して、いまだに個別に設計されて、制御すべき各流体流れに適合されている。この結果、種種の多様なバルブ構成要素とパイロット制御エレメントを持つ種種のバルブが生じる。言い換えれば、それ相応に高い製造コストを生じさせる結果となる。バルブが損傷した時、それは、しばしば完全に新しいバルブに交換されなければならない。個別の要素の貯蔵は、構成要素の点数が多くなるので、コストが掛かりすぎる。

本発明の目的は、先行技術を基礎として、上述の欠点の無い、特にバルブの製造および保守コストを低減させるための新しいバルブ概念を提供することである。このような目的は、請求項１で規定された構成要件をそっくりそのまま持つモジュール式バルブ装置により達成される。

本発明に係るモジュール式バルブ装置は、両端において、その内周面および外周面の両方とハウジングの内部で、付加的バルブの構成要素を装着するための等級値を持つ少なくとも一つのバルブハウジングと、少なくとも一つのエネルギ蓄積器と、一つのパイロット制御エレメント（パイロットバルブ）と、少なくとも一つの流体接続具、または、ねじ込み式カートリッジで構成されたバルブを他の構成要素（バルブブロック）に締結するための接続具を有する。

バルブ全体は、標準化されたバルブハウジングを基礎として、組立てられる。バルブハウジングの等級値は、支配的な流体流れと流体量により適合される。支配的な流体流れと流体量において、パイロット制御エレメント（パイロットバルブ）は、特に特定仕様の関数として改造される。その結果、手動操作式パイロット制御バルブは、ある型の主要バルブ構成グループだけでなく、比例磁石を備え、そして非常事態の強制操作具を備えず、逆特性カーブとスイッチパターンを備えまたは備えずとも良い。バルブピストンやバルブピストンに作用するエネルギ蓄積器（圧縮スプリング）のような他のバルブ要素の等級値は、それらの値に関して標準化され特定のバルブハウジングに適合されても良い。少数の構成要素が、流体技術の種種の仕様を管理するために、特に圧力逃がしバルブおよび圧力制御バルブにしばしば要求されるモジュール形式で組立てられ保守されるために、使用される。（少数の構成要素の等級値は、支配的な流体流れにより相違する。）

本発明に係る他の有利な実施形態は、他の従属請求項に規定されている。

本発明に係るモジュール式バルブ装置は、以下の図を参照しながら詳細に記述される。

図１および２の構成は、次のようになっている。Ｉの部分にパイロットバルブの形式で各パイロット制御ステージが、IIの部分に主要バルブの形式でパイロット制御ステージが、III の部分に、文献における通例のスイッチ記号と共に、ＩとIIのステージから成る完全なバルブが構成されている。図１に示される全ての要素は、圧力逃がしバルブの要素であり、図２に示される全ての要素は、圧力制御バルブの要素である。

Ｉ内で示されているパイロットバルブの全ては、図１の実施形態と図２の実施形態の両方において同一である。手動操作式パイロットバルブ１０、比例磁石型電気操作式パイロットバルブ１２、非常時強制操作具１６を有する比例磁石１４、実施形態１２、１４に対して逆特性カーブを持つ比例磁石１８が、図中に左から右へ示されている。

手動操作式パイロットバルブ１０は、バルブシート２０とバルブエレメント２２を有する。バルブエレメント２２は、圧縮スプリング２６の形式のエネルギ蓄積器に対抗して静止している。圧縮スプリング２６の閉鎖力はリセットエレメント２８により割当てられても良い。バルブエレメント２２は、調整用ハウジング３０内でガイドされる。閉鎖力は、リテーニングリング３４を持つ６角形頭部ねじ３２により手動で割当てられる。このような手動調整式パイロットバルブ１０は、公知技術であるため、ここでは詳細には記述しない。

前述した個別の要素が、組立てライン３６に沿って完成されたなら、完成されたパイロットバルブは、バルブハウジング４０の一端３８内へねじ込まれても良い。圧縮スプリング４４の形式の別なエネルギ蓄積器がバルブハウジングの他端４２から導入される。バルブハウジングの一端上に主ピストン４６が位置付けられており、その他端上にマルチパート閉鎖エレメント５０が位置付けられている。閉鎖エレメント５０は、バルブハウジング４０の自由端４２内へねじ込まれても良い。この点で、第１制御ステージIIと第１固有バルブは、圧力逃がしバルブの形式で標準化され、他の組立てライン３６が示すように、好ましくは改造された圧縮スプリング２６とリセットエレメント２８が、使用される。一方、バルブエレメント２２とパイロット室２０は、無変更のままである。異なるスイッチ用磁石１２、１４、１８上に示されるバージョンにおいて好適に改造されたパイロット制御ステージＩを有する改造された圧力逃がしバルブを得るためである。

こうして、その特性に基づく下側に複製された通例のスイッチ記号を有する、III に示される圧力逃がしバルブを得ることができる。もし完成されたバルブIII が、異なる流量の流れを制御するために、本発明に係るモジュール式バルブ装置の下で使用される場合、バルブハウジング４０における等級値は、特に、両端３８、４２の内周側に関しておよびハウジング内部５２に関して、相応に変更されなければならない。

図２には、パイロット圧力制御バルブの構成が選択されている。特に、パイロット制御ステージＩは、図１のパイロット制御ステージＩと本質的に同一である。手動操作式パイロットバルブ１１０において、パイロット室１２０の反対側に係合する圧縮スプリング１５４の形式の別のエネルギ蓄積器は、圧縮スプリング２６の形式のエネルギ蓄積器に加えて追加される。この構成は、公知技術であるので、この点を詳しく論ずることはしない。加えて、図２の変形例の要素が、図１に示すバルブデザインと一致するという限りにおいて、それぞれ１００が加えられていることを除き、同一付番が使用されている。これまで述べてきたことは、図２に示す圧力制御バルブの実施形態にも当てはまる。

圧力逃がしバルブと対照的に、図２に示す実施形態において、制御ピストン１４６は、ノズルエレメント１５６を持ち、バルブハウジング１４０は、圧力制御バルブにより実施されるべき機能に対する流体接続の点で適合されている。この例においても同様に、バルブ構成要素を持つバルブハウジング１４０は、制御されるべき流体流れが容量および／または圧力の点で変化することに対して適合されるべきである。しかし、原則として、図１に示す同じパイロット制御ステージが、図２に示すバルブデザインに採用されている。

バルブ技術分野における平均的な当業者は、それぞれの場合において彼自身の構成を開発する必要無しに、異なる等級値を持つ種種のバルブデザインを開発すべきほんの少しの基礎要素を採用するだけで良いということに、驚くだろう。本発明に係るモジュール式バルブ装置は、ねじ込み式カートリッジとして得られる各バルブの構成を可能にする。その結果、圧力逃がしバルブおよび圧力制御バルブの両方は、全ての油圧系におけるバルブブロックの形式のようなものである、他の構成要素に締結可能である。

予め設定された等級値を持つパイロット制御式圧力逃がしバルブの四つの異なる構成を示す図である。 予め設定された等級値を持つパイロット制御式圧力制御バルブの四つの異なる構成を示す図である。

Claims (6)

1. 両端（３８，４２；１３８，１４２）において、その内周および外周の両方とハウジングの内部（５２，１５２）に、付加的バルブの構成要素を装着するための標準等級値を持つ少なくとも一つのバルブハウジング（４０；１４０）と、
   少なくとも一つのエネルギ蓄積器（２６；１２６）と、
   一つのパイロット制御エレメントと、
   少なくとも一つの流体接続具、または、ねじ込み式カートリッジで構成されたバルブを他の構成要素に締結するための接続具を有する、モジュール式バルブ装置。
2. 前記装置の要素と共に組立てられる前記バルブは、前記パイロット制御エレメントとしてのパイロットバルブ（１０，１２，１４，１８；１１０，１１２，１１４，１１８）を有する圧力逃がしバルブまたは圧力制御バルブである、請求項１に記載のモジュール式バルブ装置。
3. 前記パイロットバルブ（１０，１１０）は、手動または電気的に操作可能であり、スイッチ用磁石（好ましくは比例磁石）が電気作動のために使用される、請求項１または２に記載のモジュール式バルブ装置。
4. 前記磁石は、非常事態時の手動操作付きまたは付きでない、かつ／または逆転スイッチパターンを有する比例磁石装置の形式である、請求項３に記載のモジュール式バルブ装置。
5. 前記各圧力逃がしバルブは、長手方向に変位可能なように、前記バルブハウジング（４０）内で圧縮スプリング（４４）に対向して位置付けられた、バルブピストンとしての主ピストン（４６）を有し、
   前記主ピストン（４６）は、前記バルブハウジング（４０）内で閉鎖エレメントとして前記パイロットバルブ（１０，１２，１４，１８）から離れた反対側端面に保持される、請求項２から４のいずれか１項に記載のモジュール式バルブ装置。
6. 前記各圧力制御バルブは、ノズル（１５６）が一体化されたバルブピストン（１４６）としての制御ピストンを有し、
   該制御ピストンは、圧縮スプリング（１５４）により前記各パイロットバルブ（１０，１２，１４，１８）に対向して位置付けられており、前記バルブハウジング（１４０）内で長手方向に変位可能なようにガイドされている、請求項２から４のいずれか１項に記載のモジュール式バルブ装置。

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