JP2014518359A - 弁、特に圧力調整弁又は圧力制限弁 - Google Patents

弁、特に圧力調整弁又は圧力制限弁 Download PDF

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Abstract

本発明は、特に、弁1を流動する媒体3の圧力を制御するための圧力調整弁又は圧力制限弁であり、メイン段5と、該メイン段5を制御すると共にリターン装置11の作用に抗する通電可能な作動装置9によって制御されかつ弁1の圧力逃がし段13を有するパイロット段9とを有する弁に関する。圧力逃がし段13は面積変更装置15を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は弁に関し、特にその弁を流動する媒体の圧力を調整する圧力調整弁であって、メイン段と、このメイン段を制御すると共にそれ自体はリターン装置の作用に対する通電可能作動装置によって制御されるパイロット段と、弁の圧力逃がし段とを有する圧力調整弁に関する。
例えば弁を流れる媒体の圧力を制御するための圧力調整弁のような弁、特に油圧系のための弁は十分知られている。実質的に一定の出口圧力に可変入力圧力を供給する比例圧力制御弁が記載されている文献がある(例えば、特許文献1参照。)。制御対象の圧力制御弁の出力圧は、磁気システムの作動磁石のための対応制御電子回路からの電流信号によって予め選択される。これに関する比例圧力制御弁は、3方向実施形態における直接制御のピストンスライド弁として設計されることが好ましい。これに関する弁は、例えば手動変速機や自動変速機におけるクラッチ制御のための油圧システムにおいて、圧力を遠隔設定したり、多様な設計の油圧弁及び油圧アクチュエータをパイロット制御したりするために、油圧消費部への圧力上昇や圧力消失への影響度合いを標的とするべく使用される。
少なくとも2つの流体接続部を備えた弁ハウジングを有する弁、特に比例圧力制限弁が開示されている文献があり(例えば、特許文献2参照。)、弁は事前に定義可能な負荷圧力で油圧駆動システムに接続可能となっている。その弁は又、低粘性の流動媒体と共に油圧システムでの使用に適している。何故なら、エネルギアキュムレータによってパイロット座に作動接続される弁ピストンが制御装置によって制御可能であるし、また付与された消費圧力とそれまでの制御装置の駆動力とによって、弁ハウジング内において他の2つの流体接続部間の双方向の流体流れが可能となるように流体接続部に付与された消費圧力が少なくとも弁ピストンに作用するからである。弁のメイン段は、通電可能な作動装置によるリターン装置の作用とは反対方向において、パイロット段によって制御することができる。弁は又、そのパイロット段に圧力逃がし段を有する。
ねじ込み式カートリッジの形態で設計されるのが好ましい弁ハウジングを有する、例えば比例圧力制限弁や圧力補償器のような油圧システム用スライド弁を開示した文献があり(例えば、特許文献3参照。)、ここではスライド弁は、軸方向に変位可能であって、弁ハウジング内に流体が流れ込む流入開口部と、弁ハウジングの壁内に形成される少なくとも1つの流出開口部とを有し、その流出開口部はスライド弁の軸方向位置によってはスライド弁により閉じることができたり、或いは解放されて弁ハウジングの外へ流体を流出できるようになっている。スライド弁のキャビテーション現象を抑えるため、スライド弁には弁ハウジングの内壁に食い込むようにして環状溝が設けられるが、前記環状溝の軸方向位置に関しては、前記少なくとも1つの流出開口部の高さに位置決めされるため、流出開口部を閉じる位置から解放位置へと入る移動の際にスライド弁の制御端縁部が環状溝をオーバーランしてしまう。油圧や空気圧システムの使用目的によっては、これに関して弁がフェールセーフ挙動をすることが望ましい。このことは、弁の制御に故障が発生した場合、特に弁のための通電可能な作動装置が故障した際には、弁が事前に定められた位置を占め、特に弁の弁体が事前に定められたスイッチ位置を占めることを意味している。このため、油圧システムに所望される油圧システム機能や作動地点を選択することが可能である。ここで説明可能な一例としては冷却システムにおける油圧又は空気圧スイッチ要素がある。何故ならそれらの制御に故障が生じたとしてもこれに関しては冷却システムはその機能を維持するからである。
DE4442085Al号、EP0030083A2号、US4,750,704号及びDE3042015A1号は夫々、圧力逃がし段を有するパイロット方式の比例圧力調整弁を備えている文献がある(例えば、特許文献4〜7参照。)。
米国特許第4316599号明細書 独国公開特許第102005006321号 独国公開特許第102007015077号 独国公開特許第4442085号 欧州公開特許第0030083号 米国特許第4750704号明細書 独国公開特許第3042015号
従来技術を根幹とし、本発明の目的は事前に定義可能なフェイルセーフ挙動を有する弁を通って流れる媒体の圧力を制御するための、特に圧力調整弁又は圧力制限弁なる弁を提供することにある。
本発明によれば、本目的は全体として請求項1の特徴を有する弁によって達成される。
弁のパイロット段の圧力逃がし段は面積変更装置を有するという事実のために、本発明による弁にとっては、その弁への媒体圧力、好ましくはパイロット段の媒体圧力のみによるフェイルセーフ機能が可能となり、さらに面積変更装置による媒体圧力と、弁の弁体、特にパイロット段に対して動作接続状態にある面積変更装置によって達成されるフェイルセーフスイッチ位置の実現が可能になる。圧力逃がし段と共に、面積変更装置として形成されるパイロット段の創意に富んだ設計により、弁の通電可能な作動装置が故障した場合、弁が事前に定義可能なフェイルセーフ挙動をすることが確実となる。
弁の特に好ましい模範的実施形態では、面積変更装置は、第1の大きな圧力作動面積と、第2の比較的小さな圧力作動面積とを有する。パイロット段に影響される媒体圧力は、面積差を成す両方の圧力作動面積に作用し、その結果、事前に定義可能な面積変更装置内の面積差により、弁のメイン段は、単に媒体圧力の作用を介して弁のパイロット段によって制御され、フェイルセーフ挙動を達成する。又、パイロット段にある少なくとも1つの開口を用いて面積変更装置を設計することが好都合な場合となるかもしれない。このようにしてフェイルセーフ機能は本発明による弁に容易かつ完全に組み込まれる。
好ましくは、メイン段の弁体は事前定義可能な位置へと移動されてその位置で保持され、その位置は少なくとも圧力作動面積の面積差と、弁の圧力源接続部での媒体圧力とによって決定される。メイン段の弁体は又、絞りの作用と弁の圧力源接続部での媒体圧力によって事前定義可能な位置へと移動され、そこで保持されるかもしれない。弁の圧力源接続部における媒体圧力は、作動装置の力FNと、リターン装置の力FRと、圧力作動面積の面積差F1−F2とにより式:
Figure 2014518359
によって決定される。
接続部における圧力は磁力と共に変化し、(加えて)圧力は容積流量とは無関係に制限される。
弁は圧力段の圧力に達すると開く。
独創的な弁をもって、弁の圧力源接続部にかかる媒体圧力の関数としてプロットされたソレノイド電流の“下降特性線”が所謂“引っ張り磁石”に対してだけ公知である従来技術とは対照的に、本発明の弁では“押し出し磁石”がこれに関して“下降特性線”を生じることができることは特に好都合なことである。本発明の弁の場合、パイロット段の作動のための作動装置がこのようにしてパイロット段の作動タペットの圧縮力を課し、前述した特性ラインカーブを達成する。
作動装置は、そのソレノイド電機子がパイロット段の作動タペットに圧縮力を付与する通電可能なコイル装置によって形成されることが特に好ましく、その結果としてソレノイド電流が増加に伴い、弁の圧力源接続部への圧力が体積流量とは無関係に降下する。
特に好ましいとされる弁の模範的実施形態では、本発明による面積変更装置の圧力作動面積は、パイロット段の作動タペットの直径段付き部によって形成され、それらは作動タペット上で軸方向間隔をおいて配置されて、弁座用ガイドの境界壁と共に作動タペットのためのガイドを形成する。これは、独創的なフェイルセーフ機能を弁に統合化するにあたって特に単純な構造的解決策をもたらしている。そのフェイルセーフ機能を可能にするために本発明の弁では追加の部品を必要とせず、その代わり現在ある部品がこれに関する機能を果たすように使用される。これにより特に安価な本発明の弁の設計が可能となり、同弁は簡単迅速に製造可能となる。
面積変更装置の第1の大きな圧力作動面積は、作動タペットのガイドと共に円錐状弁座を形成することが好ましい。パイロット圧力制限弁は又、スライダとして設計されても良い。作動装置が作動した際には、弁座はパイロット段に属する面積変更装置から弁のタンク接続部へと媒体が流れるのを可能にする。
好ましくは、第1の大きな圧力作動面積は作動装置から離れて対面する作動タペットの自由端に位置している。エネルギ蓄積器としての弁の特に好ましい実施形態では、リターン装置は螺旋圧縮バネとして形成されることが好ましく、螺旋圧縮バネは作動タペットの自由端と作動タペット用ガイドの容器によって支持される。そのガイドとリターン装置は又、メイン段の弁体の軸方向領域内に位置するかもしれない。
又、リターン装置にとっては、エネルギ蓄積器として、好ましくは螺旋圧縮バネとして設計されること、及び面積変更装置の第1の大きな圧力作動面積と第2の小さな圧力作動面積との間に位置することが好適であるかもしれず、螺旋圧縮バネは作動タペットのガイド用容器と第2の小さな圧力作動面積に少なくとも間接的に支持されるかもしれない。独創的な弁のこの実施形態は、特に、その軸方向長さが減少し、弁が非常にコンパクトなデザインを有するという利点がある。
本発明の弁は圧力制限機能や圧力調整機能を有するものでも良く、このため圧力制限弁又は圧力調整弁として設計されることが特に好ましい。
図面に基づいて以下、より詳細に本発明を説明する。図面は概略図であり、縮尺通りではない。
本発明による弁の第1の実施形態の縦断面図である。 図1の詳細部Iの拡大図である。 代替例として、図1の弁構造の下方画像域を置換した他の弁のアプローチを示す詳細フレームIII 又はVの拡大図であって、圧力制限弁としての実施形態に関係する図である。 代替例として、図1の弁構造の下方画像域を置換した他の弁のアプローチを示す詳細フレームIII 又はVの拡大図であって、図4は圧力調整弁としての実施形態に関係する図である。 各弁の圧力源接続部に及ぶ媒体圧力を伴った特性ラインカーブの一例であって、弁の駆動磁石の制御電流に応じてプロットされたカーブ例を示した図である。
縮尺通りではない概略的縦断面において、図1は、その全体に番号1を付けた弁であって、弁1を流れる媒体3の圧力pを制御する弁を示している。弁1は、メイン段5と、そのメイン段5によって制御可能なパイロット段7とを備える。パイロット段7は、リターン装置11の作用に対抗する通電可能な作動装置9によって制御され、さらに圧力逃がし段13を備える。図1の詳細部Iを拡大させた図2に示すように、圧力逃がし段13は面積変更装置15の形態で設計されている。
面積変更装置15は第1の大きな圧力作動面積F1と、これに対向する第2の小さな圧力作動面積F2とを有する。圧力作動面積F1、F2により面積差F1−F2が生じる。媒体圧力pVはパイロット段7によって影響されて圧力作動面積F1、F2に作用する。又、面積変更装置15には、流体流れ方向において実際の変更装置15よりも上流側に減衰絞り17の形態なる開口部を設けることが好適となるかもしれない。
面積変更装置15の作用により、メイン段5の弁体19は、少なくとも圧力作動面積F1、F2の面積差F1−F2、及び/又は少なくとも第1絞り17と、特に作動装置9の不作動時の弁1の圧力源接続部21にかかる媒体圧力pとの作用によって決まれる位置に保持される。弁1の圧力源接続部21にかかる媒体圧力pは、ここでは作動装置9の力FNと、リターン装置11の力FRと、圧力作動面積F1、F2の面積差F1−F2と、演算式:
Figure 2014518359
とによって決まる。ここで、F=0
磁石が作動していない時には、弁体は最大圧力に到達すると自動的にスロットル位置をとり、このことは所定の体積流量で最大圧力を達成するために必要なものである。
パイロット段7の動作のため、作動装置9は圧縮力FDの形態なる力FN(好ましくは、FN=FD)をパイロット段7の作動タペット23に付与する。作動装置9は通電可能なコイル装置25を具備し、通電時においてはソレノイド電機子27がパイロット段7の作動タペット23に圧縮力FDを付与する。弁1を通過する媒体3の体積流量が増加すると圧力源接続部21にかかる媒体圧力pが下降する。圧力作動面積F1、F2はパイロット段7の作動タペット23の直径段差29、31によって形成され、作動タペット23上では軸方向間隔をおいて配置される。圧力作動面積F1、F2に隣接する作動タペット23の壁部が、作動タペット23のためのハウジング側となるガイド35の境界壁33と共に、弁座39及び/又は弁シール面37を形成する。
面積変更装置15の第1の大きな圧力作動面積F1は、作動タペット23のガイド35と共に円錐状の弁座39を形成する。作動装置9の作動により、弁座39は、媒体がパイロット段7に属する面積変更装置15からタンク接続部Tへと流れるのを可能にし、接続ライン(ここではより詳細に図示せず)を経由して位置Tにおいてハウジング外へと導く。その際、圧力源接続部21の後部に位置する弁体19の後端では圧力降下が生じる。第1の大きな圧力作動面積F1は、作動装置9から離れて対面する作動タペット23の自由端域41に配置される。リターン装置11はエネルギ蓄積器として、好ましくは螺旋圧縮バネ43として設計される。螺旋圧縮バネ43は作動タペット23の1自由端と、以下に詳細に説明するスリーブ67の中の容器45に支持される。リターン装置11や螺旋圧縮バネ43は作動タペット23に対し、作動装置9のソレノイド電機子27と面積変更装置15の圧縮力FDとは反対方向に作用する力FRを以て作用する。
弁1は圧力調整弁として設計しても良いが、ここに図示した模範的実施形態では圧力制限弁49として設計されている。圧力制限弁49は方向制御スライド弁の様式で具体化されるか、或いは方向制御弁や、デジタル水力学のための迅速切り替え方向制御弁のためのパイロット制御として具体化される。円筒状中空ピストンの様式で設計される弁体19は、密閉型の円筒状弁ハウジング53のための長手方向ガイド51の中で軸方向に変位することができる。弁体19は、弁ハウジング53内の軸方向中心圧力源接続部21と、弁ハウジング53内の半径方向開口部55によって形成されるタンク接続部Tとの間の媒体流れを制御する。2つが示された半径方向開口部55は、弁1の長手軸75に対し直径方向に配置される。弁体19は、おおまかに寸法決められた螺旋圧縮バネ56によって、弁体が半径方向開口部55を遮断するような位置に保持される。作動タペット23に対面するその一自由端57で螺旋圧縮バネ56はパイロット段ハウジング部61内の環状容器59内に支持される。その他方自由端63では、螺旋圧縮バネ56は弁体19の円盤状底部65と接触する。その作動されていない開始位置において、螺旋圧縮バネ56は弁体19内において、その全軸方向範囲の約4/5に亘って半径方向心出しされる。このため、弁体19は長い寸法を有して設計されたピストンの形状をしている。螺旋圧縮バネ56は、弁体19のための調整要素として作用すると共に、弁ハウジング53内における弁体19の位置確立のために作用し、その位置はピストンの端面に作用する力(この力は絞り89を流動するパイロットオイルによる圧力差によって生じる)と、螺旋バネ56の調整力との間の力のバランスを反映するものである。
図1に示された弁1の模範的実施形態では、弁体19は螺旋圧縮バネ56の調整力によって生じた端位置にある。この端位置において、圧力源接続部21とタンク接続部Tとの間の媒体搬送接続が遮断される。スリーブ67はワンピース構造であり、圧力嵌め接続によりパイロット段ハウジング部61に固着される。そのために、スリーブ67はその壁73からなる軸方向部分71を有し、同部分には、弁1の長手軸75に対し半径方向約30度の角度をなしてスリーブ67の端部に配置された端縁部分77が設けられる。その壁部分が長手軸75に対し平行に延びることで、スリーブ67は、圧力嵌めによってパイロット段ハウジング部61にある中央孔79の壁部分78に接続される。スリーブ67は媒体密封状態に設計されると共に、螺旋圧縮バネ43の心出し補助としても作用している。
弁体19は又、底部65とは反対側の軸方向端部にストッパ83を備える。ストッパ83は、弁体19の円周溝85内に配置されたスナップリング84によって形成される。スナップリング84はその周辺断面のほぼ半分が弁体19の外周を超えて突出し、環状ストッパ面87を備えた長手方向ガイド51の内周面と接触する。ストッパ面87はスナップリングと同じ半径を有し、長手方向ガイド51の円形断面の内径の縮径部により形成されている。圧力源接続部21や開口部55や実質的な弁体19が位置するような長手方向ガイド15の軸方向領域では、その内径は、ストッパ面87とパイロット段ハウジング部61との間に位置する長手方向ガイド51の軸方向部分のそれよりも小さくなっている。
絞り89は弁体19の底部65の中央に配置される。なお、圧力源接続部21に広がる媒体圧力pはこの絞りを介し、圧力源接続部21から離れて対面する底部65側に伝達される。媒体チャンバ95は弁体19の底部65とパイロット段ハウジング部61との間に位置して、媒体を搬送するように設計された面積変更装置15の別の媒体チャンバ97に接続され、媒体搬送設計はパイロット段ハウジング部61において長手軸75から半径方向距離を隔てて平行に延びるタッピング流路91と、このタッピング流路91に開口する横流路93とによって達成される。媒体チャンバ97は境界壁33と、作動タペット23によって形成される圧力作動面積F1、F2とによって画成される。絞り17は、横流路93から媒体チャンバ97への移行部において横流路93の中央に配置される。横流路93は作動タペット23のいずれの位置においても媒体チャンバ97に開口し、弁ハウジング53に割り当てられたその端部で封止体94によって媒体密封状態に閉じられる。パイロット段7の媒体圧力pVは媒体チャンバ97内に広がる。弁1の長手軸75に基づき、流出路99はパイロット段ハウジング部61において絞り17とは直径方向反対側に配置される。その流出路99は、スリーブ67の壁部分99に向けてその径を減じた段付き孔の様式で形成される。流出路99はスリーブ67の自由端に位置する横流路100を介して追加の媒体チャンバ97に開口し、流出路99の媒体流れは、内側端縁部81に対する作動タペット23の端部領域41の位置に応じて制御される。図1、2に示す模範的実施形態では、流出路99は又、媒体搬送設計の漏油接続部Lに接続される。
作動タペット23の作動において、弁座39は開口し、媒体3は媒体チャンバ95、97から流出路99と漏油接続部Lに流動可能になる。これは結果として、媒体チャンバ95、97の圧力低下を招き、弁体19は圧力源接続部21の媒体圧力pとは反対側方向に作用する小さな力によって作動される。これにより弁体19は図1において上方に移動するため、媒体3も又、圧力源接続部21からタンク接続部へと流動可能になる。作動タペット23上における圧力作動面積F1、F2の配置関係により、面積変更装置15の調整力は、パイロット段7、特に媒体チャンバ95の媒体圧力pvによって通電可能コイル装置25にかかる圧縮力FDと同じ方向を向くことになる。
作動タペット23は、スリーブ67の内部からソレノイド電機子27のための電機子空間103にかけて、その中央に延びる媒体流路101を備えている。ソレノイド電機子27によって作動タペット23が作動すると、電機子空間103の圧力はパイロット段7の漏油接続部の圧力がそこに行き渡る程度まで均等化される。弁ハウジング53は、ポールパイプソケット105内のプラグ接続を介して非密閉状態に固着される。パイロット段ハウジング部61は、作動タペット23のためのガイド35を成すハウジング部分を以てポールパイプソケット105から突出する。ポールパイプソケット105には弁ハウジング53に対面する末梢エッジ109が設けられる。末梢エッジ109は、ポールパイプソケット105の付加的肉厚よりもかなり小さい肉厚を有し、弁ハウジングに対して、弁ハウジング53外径の円錐くびれ111の領域にフランジ接続される。
図1に示した弁1は、特にリターン装置11を成す螺旋圧縮バネ43が螺旋圧縮バネ56の軸方向部分においてほぼ完全同軸状に配置されるために、軸方向に非常にコンパクトな設計になっている。弁1は、複数の機能が実質上夫々の部品において実施されるため、数個の構成部品しか有さない。図3及び図4の各詳細部III 、Vに示された弁は、一方では圧力制限弁(図3)として設計され、他方では圧力調整弁(図4)として設計されており、それらは主に構成部品の割り当てを変えたという点で図1及び図2に示した実施形態と異なるものである。図1及び図2で使われたものと同じ参照番号が同じ構成部品に対して使用されているが、図3の各番号はそれらに200を加算したものとなっている。図1及び図2に使われたものと同じ参照番号に対し、夫々の場合において400を加算したものが図4における同一構成部品に対して使用されている。従って、図1及び図2を参照してなされた説明も又、以下に説明する模範的実施形態に準用する。
図3に部分的に示した弁201は、その軸方向自由端部に中央の軸方向圧力源接続部221を有する弁ハウジング253を備える。同様に、図1の弁1で示したように半径方向開口部255が円筒状の弁ハウジング253に設けられる。その開口部255は油圧装置(図示せず)のためのタンク接続部Tを形成する。円筒状の弁体219は、円筒形の長手方向ガイド251内で軸方向に変位可能なように配置される。弁体219は、圧力源接続部221から動力供給部Aへの媒体搬送接続が遮断されるような軸方向端位置に示されている。バネの力によって弁体219に作用する螺旋圧縮バネ256が弁体219の底部265と中間片313に支持される。円盤のように形成される中間片313は、パイロット段ハウジング部261にある中央円形開口部317内において、直径段付き部315を介して配置される。別の直径段付き部319によって形成されるピン321により、中間片313は螺旋圧縮バネ256に対し軸方向に係入し、その端部をもって同バネを心出しする。
図3の視野方向において、タッピング流路291はパイロット段ハウジング部261において長手軸275から半径方向距離を隔ててその右側で、長手軸275に平行に延びる。タッピング流路291はパイロット段ハウジング部261において止まり穴のように延び、パイロット段ハウジング部261内部にある周溝327の一端にある媒体チャンバ297に開口する。その自由端においてタッピング流路291は絞り217に開口し、その絞りはパイロット段ハウジング部261の端壁325上で媒体チャンバ295に開口する。このため絞り217はタッピング流路291においては端面325と隣接する。面積変更装置215の大きな圧力作動面積F1は、パイロット段ハウジング部261の孔331の内側の断面積によって形成され、前記孔は周溝327に隣接して作動タペット223の端部域241における誘導部235を担っている。孔331に向かって円錐状にテーパの付いた端部域241は孔331の境界壁233とみ密封状態で接触する。作動タペット223は媒体チャンバ295に対面するその端部に半径方向に突出する帯状の末梢エッジ329を有する。弁座239の開口状態では、末梢エッジ329は媒体チャンバ297を出て漏油接続部Lに向かう如何なる媒体203をもそらす作用がある。パイロット段ハウジング部261において、流出路299は長手軸275に対し約90度の成す半径方向孔331として設計される。流出路299は、環状流路334と共に、孔331に隣接する開口部333を介して弁ハウジング253内に位置する漏油接続部Lへと開口する。
作動タペット223は、端部域241と反対の端部335においてポールパイプソケット305のガイド235に属する開口部337内に、シールを伴って滑るようにガイドされる。端部335の断面積は第2の小さな圧力作動面積F2を形成する。弁座239を閉じてリターン装置211を構成する螺旋圧縮バネ243は媒体チャンバ297内に配置される。その一端257は作動タペット223のガイド235の容器247に支持される。螺旋圧縮バネ243の他端263は、作動タペット223の周りに配置された心出しスリーブ339と、作動タペット223とタペット223上の心出しスリーブ339との間の適合要素とにより、ぴったり合うように解放可能に固着される。面積変更装置215の一部を形成するガイド235の境界壁233はポールパイプソケット305の一部とパイロット段ハウジング部261の一部によって形成されている。
図4の詳細部Vには、圧力調整弁449として形成される、別の模範的実施形態としての弁401が示されている。圧力源接続部421は弁ハウジング453の壁部分を半径方向に通過する孔513によって形成される。ここでは複数の孔513の内、直径方向に対向する2つの孔だけが示されている。媒体403は、弁体419を通って中空円筒状弁体419内部へと半径方向に通過する弁体開口部515を介して孔513を通過することができる。弁体開口部515は径方向オフセットを伴い軸方向2列で配置される。ここでは一方の列の1つの弁体開口部515と他方の列の2つの弁体開口部515とが示されている。動力供給部Aは図4の視野方向において弁ハウジング453の下方端の中央に軸方向に配置される。弁体419の底部465はパイロット段ハウジング部461に対面する弁体419の端部に配置される。再び、絞り489がピストン465内に位置する。長手方向ガイド451内の弁体419の位置により媒体403は、ポンプ接続部Pから動力供給部Aに、さらに本管接続部から弁ハウジング453の半径方向開口部によって形成されるタンク接続部Tへと流動可能となっている。図4による圧力調整器の場合、負荷Aにかかる媒体圧力pは同様に、作動装置(9)の力(FN)と、リターン装置(11)の力(FR)と、圧力作動面積(F1、F2)の面積差(F1−F2)とを用いた式:
Figure 2014518359
によって決定され、更に媒体圧力は、作動要素(9)を流れるソレノイド電流の増加と共に減少する。
図3に示した模範的実施形態とは対照的に、螺旋圧縮バネ456の一端457は、圧力源接続部421と幹線接続部Aとの間の閉止した、或いは殆ど閉止した媒体搬送接続という意味において、調整力をもって弁体419に作用し、同圧縮バネは媒体チャンバ495に対面するパイロット段ハウジング部461の端面517に直接接触すると共に、その他端は弁体419の底部465に支持される。密閉要素519がシールを伴ってパイロット段ハウジング部461内に、その一端517から作動タペット423の端部域441を受容する開口部521内へと押し込まれる。その密閉要素519は又、螺旋圧縮バネ456の心出し補助具としても作用する。流出路499は、パイロット段ハウジング部461を介し流出チャンバ523によって、図4の視野方向において斜め上方にガイドされて環状流路525内に開口する。その環状流路525はパイロット段ハウジング部461と弁ハウジング453との間で放射状に配置され、再度タンク接続部T(ここでは軸方向溝として図示されている)に開口する。仮に作動装置409が作動していないならば、弁体419は図4に示す模範的実施形態の位置を占めることで、Aにおける作動圧力はバネ443によって定まる最大圧力となる。
図5は、一例として作動電流Iを関数としてプロットされた、特に図1による弁1の圧力源接続部21での媒体圧力pのグラフの形をした特性ラインカーブ120を示している。コイル装置25が作動している時、消費部Aにかかる圧力は確実に減少し、媒体はAからTへと流動する。圧力源接続部21の媒体圧力pは降下する。コイル装置25は“押し出す電磁石”のように形成される。図5に示すように、本発明の弁1によって得られる特性ラインは、基本的により多くの部品とより大きな設置スペースを必要とする、所謂“引っ張り磁石”を使用した時のみに限って従来技術で以前に可能となったものと同様である。

Claims (12)

  1. 特に、弁(1)を流動する媒体(3)の圧力を制御するための圧力調整弁又は圧力制限弁であり、メイン段(5)と、該メイン段(5)を制御すると共にリターン装置(11)の作用に抗する通電可能な作動装置(9)によって制御されかつ前記弁(1)の圧力逃がし段(13)を有するパイロット段(9)とを有する弁において、
    前記圧力逃がし段(13)は面積変更装置(15)を有することを特徴とする弁。
  2. 前記面積変更装置(15)は、第1の大きな圧力作動面積(F1)と、これに対向する第2の小さな圧力作動面積(F2)とを有し、前記パイロット段(7)に影響される媒体圧力(Pv)はこれら圧力作動面積(F1、F2)に作用して面積差(F1−F2)を成し、更に/又は前記面積変更装置(15)は少なくとも1つの絞り(17)によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の弁。
  3. 前記メイン段(5)の弁体(19)は、少なくとも、前記第1の大きな圧力作動面積(F1)と前記第2の小さな圧力作動面積(F2)の面積差(F1−F2)により決定されるか、更に/或は少なくとも前記1つの絞り(17)と、前記作動装置(9)の不作動時において前記面積変更装置(15)の作用によって弁(1)の圧力源接続部(21)にかかる媒体圧力(p)と、の作用によって決定される特定の予備定義可能な位置に保持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の弁。
  4. 前記弁(1)の圧力源接続部(21)にかかる前記媒体圧力(p)は、前記作動装置(9)の力(FN)と、前記リターン装置(11)の力(FR)と、圧力作動面積(F1、F2)の面積差(F1−F2)とを用いた式:
    Figure 2014518359
    によって決定され、更に、前記媒体の圧力は、弁(1)を流動可能な媒体(3)の体積流量の増加によって降下することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の弁。
  5. 前記パイロット段(7)を作動するための前記作動装置(9)は、パイロット段(7)の作動タペット(23)に圧縮力(FD)を付与することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の弁。
  6. 前記作動装置(9)は通電可能なコイル装置(25)によって形成され、そのソレノイド電機子(27)は、ソレノイド電流の増加と共に前記圧力源接続部(21)への媒体圧力(p)が降下するように、パイロット段(7)にある作動タペット(23)に対して圧縮力(FD)を付与することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の弁。
  7. 前記第1の大きな圧力作動面積(F1)と前記第2の小さな圧力作動面積(F2)は、パイロット段(7)の作動タペット(23)の直径段付き部(29、31)によって形成され、それらは作動タペット(23)上で軸方向間隔(a)をおいて配置されて、弁シール面(37)と弁座(39)を形成する作動タペット(23)のガイド(35)の境界壁(33)と共に、前記面積変更装置(15)の少なくとも一部分を形成することを特徴とする請求項5又は6に記載の弁。
  8. 前記面積変更装置(15)上の前記第1の大きな圧力作動面積(F1)は、作動タペット(23)のガイド(35)と共に円錐状又は円筒状弁座(39)を形成し、作動された作動装置の場合、前記弁座(39)は前記パイロット段(7)に属する面積変更装置(15)から弁(1)のタンク接続部(T)へと媒体が流れるのを可能にすることを特徴とする請求項7に記載の弁。
  9. 前記第1の大きな圧力作動面積(F1)は前記作動装置(9)から離れて対面する作動タペット(23)の自由端(41)に配置されると共に、エネルギ蓄積器として、好ましくは螺旋圧縮バネ(43)として形成されるリターン装置(11)は前記作動タペット(23)の自由端(41)上とガイド(35)の容器(45)上で支持されることを特徴とする請求項7又は8に記載の弁。
  10. 前記リターン装置(11)は、エネルギ蓄積器として、好ましくは前記第1の大きな圧力作動面積(F1)と前記第2の小さな圧力作動面積(F2)との間に位置する螺旋圧縮バネ(43)として形成されると共に、ガイド35の容器(47)及び第2の小さな圧力作動面積(F2)の上に、少なくとも間接的に支持されることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の弁。
  11. 前記弁(1)は比例圧力制限弁として設計されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の弁。
  12. 前記弁(1)は比例圧力調整弁(49)として設計されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の弁。
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