JP4762242B2 - 油圧式絞り装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧式絞り装置に関する。

本出願と同一日に出願された英国特許出願第２００４Ｐ０１２４８号では、駆動軸のねじり加振を減衰させる装置に、油圧式絞り装置が用いられている。このような減衰は、線形粘性減衰である。よって、使用される絞り装置の設計は、層流を増進し、しかも、あらゆる運転条件のもとに、一定で、かつ繰返し可能な絞り（圧力低下／流れ特性）を実現することが必要となる。

固定絞り装置の場合には、層流と、一定かつ繰返し可能な絞りは、絞り装置の幾何形状の入念な設計により実現されることがある（もちろん、これは、或る流量しきい値以下である）。可変絞り装置の場合には、その設計は、さらに複雑であり、その結果、安定した／繰返し可能な動作は、実現しがたい。

可能な可変絞り装置は、通路と、この通路に沿って様々な間隔で位置づけられた一連の切換え装置を備える。可変絞りは、回路中で、この通路の異なる長さを切り換えることで、実現される。このような設計は、一定で、かつ繰返し可能な可変絞り（圧力低下／流れ特性）を実現することになるが、ただし、複雑で、かつ厄介な設計である。

別の可能なさらにコンパクトな可変絞り装置は、軸穴と、この軸穴に沿って延びているスプールまたはピストンを備える。油圧油は、このスプールと軸穴との間に形成された環状空間内で、この軸穴に沿って進むことになる。可変絞りは、このスプールと軸穴とが係合する長さ、それゆえ、油圧油が沿って進まなければならないスプールの長さを変えることで、実現されることになる。このような設計は、特に、スプールと軸穴との間の偏心距離の変動を受けやすい。この絞り装置の前後間の所与の圧力低下では、層流は、スプールと軸穴との間の偏心距離に応じて、２５０パーセント以下の割合だけ変化することがある。このように偏心距離の変動を受けやすいことから、繰返し精度の欠如と不安定性がもたらされることもある。

本発明によれば、油圧油が流れる通路と、前記通路に沿って延びていて、かつ前記通路に沿った流れを絞る部材と、前記通路に沿った複数の異なる位置に前記部材を選択的に固定し、それにより、前記通路に沿った流れの絞りを変更できるようにする手段であって、前記通路の側壁に対して前記部材を固定することで、前記それぞれの位置に前記部材を固定する固定手段とを備える油圧式絞り装置であって、前記通路の軸線および前記部材の軸線は、互いに平行であって、かつ偏心していることを特徴とする油圧式絞り装置が提供される。

好ましくは、この固定手段は、上記部材のうち、上記通路の側面壁とは反対の側に作用することで、この側面壁に対して上記部材を固定する。

この固定手段は、好ましくは、上記部材の上記反対の側に形成された溝の平底に作用する。

この固定手段は、上記部材の一端と相互に作用して、上記部材を複数の異なる位置に選択的に固定するのに役立つ複数の調整用シムを備えることができる。

好ましくは、前記部材の前記一端が、前記部材のうち、幅が短くされた部分から成っており、また、前記調整用シムが、前記幅を短くされた部分と、前記部材の残りの部分との間に形成された段部と、調整用シム保持用の保持ナットとの間に固定される。

好ましくは、前記通路の一部分が、通路の開放端に対して拡大した部分（拡大幅の部分）としてなり、また、前記部材の他端が、前記拡大幅の部分と、前記通路の一端との間に配置され、さらに、油圧式絞り装置を通る流体の流れが、前記拡大幅の部分と、前記通路の前記一端との間にある。

前記部材の前記複数の異なる位置は、前記拡大幅の部分の、前記通路の開放端側の側面部の位置と、前記側面部の位置から前記通路の開放端側に沿って予め定めた所定の距離だけ離れた位置との間で、前記部材の前記配置された他端の位置を変更できるようなものとすることができる。

この絞り装置は、好ましくは、上記拡大幅の部分から半径方向外向きに延びていて、かつ、上記拡大幅の部分に流体を供給し、かつ上記拡大幅の部分から流体を受け取る複数の十字穴を備える。

好ましくは、上記通路と上記部材は、円筒形のものである。

次に、例示として以下の添付図面を参照して、本発明を説明する。

図１を参照すると、この絞り装置は、カートリッジ形本体３に設けられた軸穴１と、軸穴１に沿って延びているスプール５を備える。軸穴１とスプール５は、形状が円筒形である。

この絞り装置はさらに、調整用シム７、保持ナット９、および、関連するロックナット１３とともにロックねじ１１を備える。スプール５は、直径がスプール５の本体よりも小さいスプール延長部分１５を備える。

調整用シム７の数は、軸穴１に沿って、スプール５の平面端１７の位置を決定する。調整用シム７は、スプール延長部分１５を取り囲み、スプール延長部分１５とスプール５の本体との間に形成された段部と、保持ナット９との間に固定される。スプール延長部分１５は、図１において左方に引延ばされ、調整用シム７を、保持ナット９と前述の段部との間にしっかりと保持する。次に、ロックねじ１１と、その関連ロックナット１３を使用して、軸穴１の側壁に対してスプール５を固定することで、スプール５を所定の位置に固定する。スプール５中に切削加工された溝１９が、ロックねじ１１を受け入れる。ロックねじ１１は、溝１９の平底に対して作用する。溝１９はまた、スプール５の位置を調整している間、スプール５の軸方向の移動を制限するのにも役立つ。

図２も参照すると、スプール５は、軸穴１内の所定の位置に固定されるときに、軸穴１に対してまったく偏心的である。すなわち、スプール５の軸線は、軸穴１の軸線からできる限り遠い。平行な側面と、図２に示される断面とを持つ細長い空間２１が、スプール５と軸穴１との間に画成される。

軸穴１の直径は、軸穴１の短い長さＬ１にわたって増大されている。図３も参照すると、これは、カートリッジ形本体３中で、軸穴１と同心の内部環状溝２３を作り出す。スプール５の平面端１７は、内部環状溝２３の隣接側面２５から、軸穴１に沿って距離Ｌ２の所に位置づけられている。距離Ｌ２は、調整用シム７の数を変えることで、ゼロから最大値までの間で変えることができる。カートリッジ形本体３はさらに、４つの十字穴２７も備える。これらの十字穴２７は、内部環状溝２３から半径方向外向きに延びており、しかも、内部環状溝２３の周りに９０°間隔で設けられている。

この絞り装置は、「正方向」または「逆方向」の動作モードで使用されることがある。正方向の動作モードでは、油圧油は、十字穴２７を用いて、この絞り装置に供給され、かつ、軸穴１の開放端２９を経由して、この絞り装置を出てゆく。逆方向の動作モードでは、油圧油は、開放端２９を用いて、この絞り装置に供給され、かつ、十字穴２７を経由して、この絞り装置を出てゆく。それぞれの動作モードでは、十字穴２７と開放端２９との間の油圧油の流れが、スプール５により絞られ、また、その絞りの大きさが、内部環状溝２３の側面２５と、スプール５の平面端１７との間のスプール５の長さＬ２により決定される。この長さＬ２は、使用される調整用シム７の数により決定される。したがって、流れの絞り（圧力低下／流れ特性）は、調整用シム７の数を変えることで、変えることができる。調整用シム７により、いくつかの個別の絞り値を使って、調整を変えることができる。ねじを使用すれば、無限の調整を実現できるであろう。ねじはスプール５を半径方向に制限してはならない。

図１では、この絞り装置は、カートリッジ形本体３およびユニット３０上に形成されたねじ山３１を用いて、ユニット３０に固定されるものとして示されている。軸穴１と同心の環状空間３３が、カートリッジ形本体３とユニット３０との間にある（図３も参照のこと）。十字穴２７は、環状空間３３に開口している。この絞り装置は、正方向の動作モードにおいて使用される。ユニット３０への供給通路３５は、油圧油を環状空間３３に供給する。油圧油は、十字穴２７を下って内部環状溝２３まで進み、スプール５と軸穴１との間の細長い空間２１に沿って、軸穴１の開放端２９に進む。ユニット３０中の受流通路３７は、開放端２９からの油圧油を受け取る。受流通路３７は、受流通路３７が開放端２９と出会う領域内で、直径が広げられている。

図１では、シール３９、シール４３、シール４５は、油圧油が、このアセンブリ（集合体）の外部に出てゆくことや、油圧油が空気を吸収することを防止し、また、シール４１は、油圧油が、環状空間３３と受流通路３７との間の通流を防止する。

上述の絞り装置では、軸穴１とスプール５との間の偏心距離の変動は、軸穴１の側壁に対してスプール５を固定することで防止される。軸穴１とスプール５は、単調な円筒構造のものであって、スプール５の半径方向への移動が、軸穴１の側壁による拘束を除き、拘束されないようにしている。段付きの直径も、ねじ山も、他の形式の障害物または凹凸もないから、軸穴１の側壁に対してスプール５を完全に固定することができ、その結果、軸穴１内で、スプール５を傾けるか、あるいは上向きにすることができるようなる。軸穴１に沿ったスプール５のすべての設定位置では、スプール５と軸穴１との間の偏心距離は同一である（スプール５の軸線と軸穴１の軸線は、平行であって、かつまったく偏心的である）。よって、これらの設定位置間の制限の変更は、長さＬ２によってのみ左右される。この絞り装置の構造は、不安定な動作をもたらすような振動がスプール５と軸穴１との間にないくらい充分頑丈でなければならない。

本発明による絞り装置の縦断面図である。 図１中の線Ｂ−Ｂの断面図である。 図１中の線Ａ−Ａの断面図である。

符号の説明

１ 軸穴
３ カートリッジ形本体
５ スプール
７ 調整用シム
１１ ロックねじ
１７ 平面端
２３ 内部環状溝
２７ 十字穴
３０ ユニット
３３ 環状空間
３７ 受流通路

Claims (6)

1. 油圧油が流れる通路と、前記通路に沿って延びていて、かつ前記通路に沿った流れを絞る部材と、前記通路に沿った複数の異なる位置に前記部材を選択的に固定し、それにより、前記通路に沿った流れの絞りを変更できるようにする手段であって、前記通路の側壁に対して前記部材を固定することで、前記それぞれの位置に前記部材を固定する固定手段とを備える油圧式絞り装置であって、前記通路の軸線および前記部材の軸線は、互いに平行であって、かつ偏心していることで絞り流路が形成されており、前記固定手段が、前記部材のうち、前記通路の前記側壁とは反対の側に作用することで、前記側壁に対して前記部材を固定するものとし、また、前記固定手段は、前記部材の一端と相互に作用して、前記部材を複数の異なる位置に選択的に固定するのに役立つ複数の調整用シムを備え、さらに、前記部材の前記一端が、前記部材のうち、幅が短くされた部分から成っており、また、前記調整用シムが、前記幅を短くされた部分と、前記部材の残りの部分との間に形成された段部と、調整用シム保持用の保持ナットとの間に固定されることを特徴とする油圧式絞り装置。
2. 前記固定手段が、前記部材の前記反対の側に形成された溝の平底に作用することを特徴とする請求項１に記載の油圧式絞り装置。
3. 前記通路の一部分が、通路の開放端に対して拡大した部分（拡大幅の部分）としてなり、また、前記部材の他端が、前記拡大幅の部分と、前記通路の一端との間に配置され、さらに、油圧式絞り装置を通る流体の流れが、前記拡大幅の部分と、前記通路の前記一端との間にあることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧式絞り装置。
4. 前記部材の前記複数の異なる位置は、前記拡大幅の部分の、前記通路の開放端側の側面部の位置と、前記側面部の位置から前記通路の開放端側に沿って予め定めた所定の距離だけ離れた位置との間で、前記部材の前記配置された他端の位置を変更できるようなものであることを特徴とする請求項３に記載の油圧式絞り装置。
5. 前記拡大幅の部分から半径方向外向きに延びていて、かつ、前記拡大幅の部分に流体を供給し、かつ上記拡大幅の部分から流体を受け取る複数の十字穴をさらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載の油圧式絞り装置。
6. 前記通路と前記部材が円筒形のものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の油圧式絞り装置。

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