JPH01150005A - 液圧制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の液圧
制御弁に関する。

〔従来の技術〕

常に動作する２段式４ポート３位置切換比例弁として構
成されておりかつ制御素子として使われ、液圧で操作さ
れる主制御スプールが回り止め装置を持っているこのよ
うな液圧制御弁は、既に公知である。この目的のために
、平行なピンがハウジングに固定されて主制御スプール
の軸線方向の移動方向に配置されている。両方のピンの
一喘はそれぞれハウジング蓋に押し込められており、他
方の自由端は主制御スプールの端面孔の中に突き出てい
る。この回りとめ装置では両方のピンの直径が制限され
ている。なぜならば主制御スプールの端面ピストン部分
がピンの案内孔の他に帽子状ばね受けも一部収容するか
らであり、このばね受けの中へさらに主制御スプールの
複動復帰装置用ばねが延びている。

さらに、ばね受けは両方のピン用の貫通孔を持っていな
ければならない。この回り止め装置には、回り止め装置
の構成に比較的費用がかかるのみならず、回り止め装置
が特に強い機械的負荷にさらされるという欠点がある。

軸線方向に配置されたピンを介しての力の吸収は、この
種の弁の作動中に限度範囲を越えることがしばしばある
比較的小さいトルクの伝達しか許容しない。さらにこの
回り止め装置ではピンがスプールの位置に関係して種々
の曲げ応力を受ける。

さらにこの回り上め装置では、主制御スプールの容易な
移動可能性を損なわないようにするために、ピンが非常
に正確に案内孔と一直線をなさなければならない。

さらに、縦方向に移動可能な制御素子が、縦軸線に対し
て偏心的に配置された縦ピンにより回り止めされている
液圧流量調節器は、ドイツ・連邦共和国特許出願公ｒＭ
Ｉ第２０３１５８４号明細書から公知である。この流量
調節器では先ず第一に、縦方向に移動可的な制御素子に
ある制御孔がハ上めが問題である。この回り止め装置も
、軸線方向の力の吸収を行なう回りよめ装置とほぼ同じ
欠点を持っておりかつ、制御スプールが複動復帰装置に
抗して種々の動作位置に転向可能でなければならない切
換弁に一層適さなくなる。

さらに、制御素子がばねで心合わせされた中心位置から
両側へ動作位置を転向可能である液圧体積流量センサは
、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６５８９２８号明
細書の第７ａ図から公知である。電気位置信号の取り出
しを容易にするために、縦方向に移動可能な制御素子は
、制御素子の縦方向に配置され、ハウジングに固定され
た穴の中で案内される偏心ピンによって回り止めされて
いる。この回り止め装置も、比較的大きいトルクを伝達
することに適していない。

〔発明が解決しようとするｍ題〕

本発明の課題は、上述の欠点を回避す、ることである。

〔諜覗を解決する・ための手段〕

本発明によればこの課題は、制御素子上にこの制御素子
に対して相対回転しないようにかつ縦方向に移動可能に
案内される継手部分が配置されており、この継手部分が
、制＃禦子に対して半径方向に配置された構成部材が縦
方向に移動可能にかつハウジングに対して相対回転しな
いように案内されていることによって一層される。

〔発明の効果〕

特許請求の範囲第１項の特徴部分を持つ、本発明による
液圧制御弁には、比較的大きい荷重にも耐える、簡単か
つ安価な回り止め装置が可能であるという利点がある。

荷電変化数が大きい場合にも、回り止め装置の構成要素
には疲労破壊個所が発生しない。従ってこの回り止め装
置は、限界範囲内で使用され、従って特に一方向流入の
際に発生するような最大流入量及び大きな圧力差にさら
される制御弁に特に適している。従って制御スプールの
制御切欠きに発生する流れの力により生ぜしめられるト
ルクを制御スプールからハウジングへ伝達することがで
きる。この場合、本発明による回り止め装置には、この
回り止め装置の部分における曲げ応力が縦方向に移動可
能な制御素子の位置に関係なく常に同じ大きさであると
いう利点がある。さらに回り止め装置における半径方向
の力の吸収は一層有利である。なぜならばこの力の吸収
は、小さく寸法設定された構成部材で一層大きいトルク
の伝達を許容するからである。継手部分の外径により決
められる大きい有効距離によって、伝達されるべき作用
力は一層小さくなる。さらにこの場合は、半径方向に配
置された構成部材にとって短い曲げ長さが得られ、それ
により小さい曲げ応力が発生し、従って構成部材を小さ
く寸法設定することができる。さらに、提案された回り
上め装置により、主制御スプールのばね心合わせの原理
がこの主制御スプールの出発位置において不変に維持さ
れる。さらにハウジング内の圧力媒体室又は通路に対す
る制御スプールの有利な取り付は位置が得られるので、
流入変化が小さく抑えられる。

特許請求の範囲の実施態様項に記載されている手段によ
り、特許請求の範囲第１項に記載された制御弁の有利な
別の構成及び改良が可能である。非常に有利なのは特許
請求の範囲第２項に記載の構成であり、この構成によれ
ば、ばね受けのもともと存在する構成部材を付加的な機
能のために使用することにより、制御弁における回り止
め装置が非常に場所を節約してかつコスト的に有利に実
現できる。それ以外の有利な構成は、その他の特許請求
の範囲、発明の詳細な説明及び図面から明らかであり、
特に特許請求の範囲ｆａ７項及び第８項は継手部分の特
に簡単なかつコスト的に有利な構造様式及び製造を可能
にする。

〔実施例ｊ 本発明の３つの実４例が図面に示されており、以下にＪ
￥刑に説明される。

第１図は液圧刺判弁１０として、電気液圧でパイロット
制御され、常に戯作する、４ポート３位置切換弁として
の比例切換弁の第２段を示しており、簡単化のためにパ
イロット制御段は省略されている。

制御弁！０はハウジングｌｌ内に貫通するスプール用孔
１２を公知のやり方で持っており、このスプール用孔の
中で、縦方向に移動可能な温間素子を形成する主制御ス
プール１３が摺動可能に案内されている。スプール用孔
１２は通常のやり方で流入室１４と、第１及び第）の負
荷室１５又は１６と、外側にある第１の環流室１７及び
第）の環流室１８とを持っており、これらの環流室は互
いに接続している。これらの室１４ないし１８の間の通
常のＪｌ［を制御するために、電制間スプール１３は特
別の割判切欠き１９を椿っており、これらの制御切欠き
は精！！ｉ制ｉ＋を可能にする。

主制御スプール１３の左側のピストン状終端部分２１は
第１の圧力空間２）の中へ突き出ており、この圧力空間
は第１のハウジング蓋２３によって区画されている。こ
のハウジング蓋２３はハウジング１１にフランジを介し
て固定されておりかつ外側に取り付けられた変位検出器
２４を保持している。第１の圧力空間２２は第１のばね
２５及び付属のばね受け２６を収容し、これらは複動復
帰装置２７の一部を成し、この復帰装置は主制御スプー
ル１３を図示した中心位置で心合わせする。

ハウジング１１は他方の端面２８において第）のハウジ
ング蓋２９により閉鎖されており、このハウジング蓋は
内部に第）の圧力空間３１を形成１１ている。この圧力
空間３１内へ主制御スプール１３の端面ピストン部分３
２が突き出ており、このピストン部分の直径は主制御ス
プール１３の外径より小さく形成されている。

第２図との関連で第１図に詳細に示されているように、
ピストン部分３）の外側に２つの縦溝３３．３４が形成
されており、これらの縦溝は互いに直径上に対向してい
る。このピストン部分３２上に、一体に形成された継手
部分３５が半径方向に案内されかつ主制御スプール１３
の縦方向に移動可能に配置されている。第２図に特に明
確に示されているように、継手部分３５の２つの突出部
３６．３７は縦溝３３，３４に係合しているので、この
継手部分は主制御スプール１３に対して縦方向に相対移
動可能に、しか１１この主制御スプールに対して相対回
転しないように回り止めされている。

第２図及び第３図との関連で第１図に詳細に示されてい
るように、継手部分３５は外周面に突出部３６．３７に
対して９０°ずらされた縦溝３８を持っている。この縦
溝３８にフランジ付きねじ４０のはめ合い突起３９が係
合し、このフランジ付きねじは第）のハウジング蓋２９
に主制御スプール１３に対して半径方向に取り付けられ
ている。継手部分３５の内側端面４１はハウジング１１
内でハウジングに固定されたストッパ４２に支持されて
いる。継手部分３５の反対側の端面４３に第）のばね４
４が支持されており、このばねは継手部分３５と共に第
）の圧力空間３１内に配置されておりかつ同時に複動復
帰装置２７の一部を成している。

第４図との関連で第１図に詳細に示されているように、
継手部分３５は内側肩部４５を持っており、継手部分の
この内側肩部４５は、少なくともｍ１図に示した中立位
置において主制御スプール１３に接触している。従って
ピストン部分３２上に相対回転しないように、しかし縦
方向に移動可能に案内される継手部分３５は、複動復帰
装置２７用の第）のばね受けの機能も引き受ける。同時
に継手部分３５はフランジ付きねじ４０と共に、縦方向
に移動可能な主制御スプール１３用の回り止め装置４６
を形成している。

第３図ないし第５図に詳細に示されているように、一体
形成の継手部分３５は非常に容易に製造できる。この継
手部分を製造するために、内周面４７が突出部３６．３
７により決められるスリープ状材料を前提とすることが
できる。中心の孔部分４８は、継手部分３５がピストン
部分３２上で半径方向に良好に案内されるように、直径
を選ばれている。外側の孔部分４９によって、主制御ス
プール１３のストッパ用の内側肩部４５が作られる。こ
の種の孔部分４８．４９を備えた出発材料において、互
いに平行に案内される２つの没入切削部５１．５２によ
って、内周面４７を備えた材料範囲により両方の突出部
３６．３７だけが残るようにすることができる。第４図
に、このような没入切削部５１の半径が破線で示されて
いる。

液圧制御弁１０の動作のやり方は以下に説明され、この
場合、この種の比例切換弁の基本的動作は公知であるこ
とが前提とされている。

制御弁１０が限界範囲内で使用される場合は、主制御ス
プール１３は大きい圧力差における最大流入量を処理し
なければならない。その際、制御弁１０が一方向だけに
流入される場□合もあり、すなわち例えば圧力媒体流が
流入室１４から制御切欠＠１９を経て第１の負荷室１５
へ流入するだけであり、他方、主制御スプール１３を介
する相応に大きい環流量がまだない場合もある。このよ
うな一方向流入は特に、制御弁１０が蓄圧回路に使用さ
れる場合に生ずる。これらの限界範囲内での作動中に、
制御切欠き１９を介して流れる圧力媒体流量は、主制御
スプール１３を回転させることができる流れの力を生ぜ
しめることができる。主制御スプール１３のこのような
回転はハウジングｌｌ内でのこの主制御スプールの固着
に至らせ、それにより機能障害に至らせる。これを防止
するために、主制御スプール１３に回り止め装置４６が
付属せしめられている。

主制御スプール１３により及ぼされるトルクは、ピスト
ン部分３２に形成された縦溝３３．３４と、これらの縦
溝に係合する突出部３６．３７とを介して継手部分３５
へ伝達され、この継手部分は外側縦溝３８及びフランジ
付きねじ４０を介してハウジング１１に相対回転しない
ように支持される。

主制御スプール１３が流入室１４を第１の負荷室１５と
接続し又は第）の環流室１８に対する第）の負荷室１６
の荷重を除く際の、図示した中立位置から左方への主制
御スプール！３の縦方向移動は、ピストン部分３２にあ
る縦溝３３，３４により可能にされ、これらの縦溝の中
で、ハウジングに固定された継手部分３５の突出部３６
．３７が摺動する。主制御スプール１３のこの縦方向移
動の際に、ばね４４により４Ｗ貫をかけられる継手部分
３５の内側端面４１はハウジングに固定されたストッパ
４２に支持される。

主制御スプール１３が流入室１４を第）の負荷室１６と
接続する際に、主制御スプール１３が図示した中立位置
から右方へ移動する場合は、内側肩部４５が主制御スプ
ール１３に接触する継手部分３５は、第）のばね４４の
力に担して連行される。この縦方向移動は外側縦溝３８
によって可能にされ、この縦溝の中にフランジ付きねじ
４０の突起３９が突き出ている。ばね荷重をかけられる
継手部分３５は、ハウジングに固定されたストッパ４２
から離れかっ複動復帰装置２７におけるばね受けの機能
も引き受ける。

両方の機能、すなわち回り止め装置及びばね受けのため
に唯１つの継手部分３５を使用することにより、場所を
節約しかつコスト的に有利な構造様式が有利に得られ、
この構造様式は既存の比例弁における増備にも適してい
る。回り止め装置４６では、各部分の曲げ応力が常に同
じ大きさであり、しかも主制御スプール１３が中立位置
から左方又は右方のいずれに動作位置を転向せしめられ
ても関係ない。回り上め装置４６を介しての主制御スプ
ール１３からのトルクの半径方向吸収は、軸線方向のト
ルク吸収の場合より構成部材の設計を一層有利にするこ
とができるので、比較的小さく寸法設定された部分１、
′″にり比較的大きいトルクを伝達することができる。

こうして回り止め装置４６では、フランジ付きねじ４０
への伝達されるべき力に対して比較的大きい有効距雛が
生ずる。なぜならば継半部゛分３５の外径は主制御スプ
ール１３の外径より大きいからである。さらに、フラン
ジ付きねじ４０における曲げ長さは非常に短い。なぜな
らばこのフランジ付きねじを第）のハウジング蓋２９に
ある外側縦溝３８に直接隣接して配置することができる
ので、比較的小さい曲げ応力しか生じないからである。

非常に有利なのは、ばね受は機能が継手部分３５に直接
組み込まれており、主制御スプール１３のばね心合わせ
された中立位置の原理を維持することができることであ
る。さらに、継手部分３５が一体形成の構成部材として
簡単にかつコスト的に有利に製造できる。

第６図は第）の制御弁６０の第２図に対応した横断面を
示しており、この制御弁は別の回り止め装ｆ１６１を持
っている。この第２制御井６０は次の点で第１の制御弁
１０と異なり、同じ構成部材は同じ符号を付けられてい
る。

回り止め装置６１は、唯１つの突出部６３を持つ別の継
手部分６２を持っており、この突出部は、主制御スプー
ル１３のピストン部分６５にある唯１つの縦溝６４に係
合する。突出部６３及び外側縦溝３８は、継手部分６）
の同じ面内に直径上に対向して配置されている。

第）の制御弁６０における回り止め装置６１の動作のや
り方は、第１の制御弁１０における回り止め装置４６の
動作のやり方に一致している。

第７図は第３の実施例として第３の制御弁７０の縦断面
の一部を示しており、この制御弁は別の回り止め装置７
１を持っている。この第３の制御弁７０は次の点で第１
の制御弁１０と異なり、同じ構成部材は同じ符号を付け
られている。

回り出め装置７１は継手部分として単一環７２を使用し
、この環はピストン部分３２上に案内されかつ内周面に
内側縦溝７３を持ちかつこの縦溝に対して直径上に対向
して外周面に外側縦溝７４を持っている。この外側縦溝
７４ヘハウジングに固定されたフランジ付きねじ４０が
係合し、内側縦溝７３ヘピン７５が係合、このピンは半
径方向にピストン部分３２に取り付けられている。

環７２はさらに互いに平行に延びる平らな端面７６．７
７を持っており、これらの端面に一方では第）のばね４
４、他方ではハウジングに固定されたストッパ４２及び
／又は主制御スプール１３が支持されている。

第３の制御弁における回り止め装ｆｌｉ７１の動作のや
り方は、第１の回り止め装置４６の動作のやり方に一致
している。環７２は、非常に簡単なかつコスト的に有利
な構造様式を可能にする。さらに回り止め装ｆ１７１に
よって回り止め装置４６．６１の場合と同じやり方で、
圧力媒体室　１１４ないし１８に対する制御切欠き１９
の角を成す対応による最適な流入が達成される。圧力媒
体室１４ないし１８の付属の接続通路は回転対称的に構
成されていないから、主制御スプール１３における割部
切欠き１９が所望の実証済みの回転位置へもたらされる
場合は、流入変化が一層小さくなる。

従って回り止め装置４６，６１．７１は、主制御スプー
ル１３のばね心合わせの他にこの主制御スプールの回転
を防止し、さらに流入最適化に有利な制御切欠き１９の
回転位置を保証することにより、三重機能を果たす。

本発明思想から逸脱することなしに、図示した制御弁の
回り止め装置に変更を加えることができることはもちろ
んのことである。図示したピンの代わりに調整ばね又は
対等の構成部材も案内部として使用することができる。

さらにスリット−ピン結合装置も回り止めに用いること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は縦方向に移動可能な制御素子用の回り上め装置
を持つ液圧制御弁の縦断面図、第２図は第１図のＩＩ−
ＩＩ線に沿う私大横断面図、第３図は継手部分が別の回
転位置を占める場合の第２図による回り止め装置の継手
部分の正面図、第４図は第３図のｒｖ−ｒｖ線に沿う縦
断面図、第５図は第３図による継手部分の平面図、第６
図は別の回り止め装置を持つ制御弁の第）の実施例の、
第２図に対応した横断面図、第７図は第３の実施例の拡
大部分縦断面図である。 １１・・・ハウジング、１３・・・主制禰スプール、３
５．６２．７２・・・継手部分、４ｏ・・・フランジ付
きねじ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　制御素子に配置された少なくとも１つの制御断面に
   よつて少なくとも、２つの圧力媒体室の間の接続を制御
   しかつこの制御素子の端面の一喘に回り止め装置が配置
   されている、縦方向に移動可能な制御素子をスプール用
   孔の中に持つハウジング付き液圧制御弁において、制御
   素子（１３）上にこの制御素子に対して相対回転しない
   ようにかつ縦方向に移動可能に案内される継手部分（３
   ５；６２；７２）が配置されており、この継手部分（３
   ５；６２；７２）が、制御素子（１３）に対して半径方
   向に配置された構成部材（４０）が縦方向に移動可能に
   かつハウジング（１１）に対して相対回転しないように
   案内されていることを特徴とする液圧制御弁。 ２　継手部分（３５；６２；７２）が、制御素子（１３
   ）に付嘱する復帰装置（２７）のばね受けとして構成さ
   れていることを特徴とする、請求項１に記載の制御弁。 ３　制御素子（１３）がこの制御素子の外径より小さい
   直径で構成され、継手部分（３５；６２；７２）が案内
   されている端面ピストン部分（３２）を持ち、このピス
   トン部分（３２）が、少なくとも１つの縦溝（３３，３
   ４；７３）と付属の案内部（３６，３７；６３；７５）
   とから形成された回り止め装置を介して継手部分（３５
   ；６２；７２）と連動結合し、継手部分（３５；６２；
   ７２）が外周に縦溝（３８；７４）を持ち、この縦溝の
   中へ、ハウジング（１１）に対する継手部分（３５；６
   ２；７２）の回り止めのために、ハウジングに固定され
   た、特に半径方向に配置された構成部材（４０）が突き
   出ていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の制
   御弁。 ４　継手部分（３５；６２；７２）が復帰ばね（４４）
   により、ハウジングに固定されたストツパ（４２）へ押
   し付けられかつそれ自体で制御素子（１３）用ストツパ
   （４５）を形成することを特徴とする、請求項２又は３
   に記載の制御弁。 ］５　制御弁が常に動作する２段式４ポート３位置切換
   比例弁として構成され、制御素子がそのパイロツト制御
   される主制御スプール（１３）であり、この主制御スプ
   ールが特に制御切欠き（１９）を持つていることを特徴
   とする、請求項１ないし４のうち１つに記載の制御弁。 ６　ピストン部分（３２）が、少なくとも１つの、特に
   直径上に対向している２つの縦溝（３３，３４）を持ち
   、継手部分（３５）がそれに応じて１つ、特に２つの突
   出部（３６，３７）を持ち、これらの突出部が縦溝（３
   ３，３４）に係合することを特徴とする、請求項１ない
   し５のうち１つに記載の制御弁。 ７　継手部分（３５）が一体に構成されていることを特
   徴とする、請求項１ないし６のうち１つに記載の制御弁
   。 ８　継手部分（３５）が、凹まされた貫通孔（４７，４
   ８，４９）を持つスリーブ状管部分から成り、小さい直
   径（４７）を持つこの管部分の端面に、互いに平行な２
   つの没入切削部（５１，５２）が取り付けられ、これら
   の没入切削部がその間に両方の突出部（３６，３７）を
   形成しかつピストン部分（３２）上の案内に役立つ大き
   い方の直径を持つ内側孔部分（４８）をこれらの没入切
   削部（５１，５２）の方へ開いていることを特徴とする
   、請求項７に記載の制御弁。 ９　継手部分が単一環（７２）として構成され、この環
   が内周面に内側縦溝（７３）を持ちかつ外周面に外側縦
   溝（７４）を持つていることを特徴とする、請求項１な
   いし５のうち１つに記載の制御弁。 １０　内側縦溝（７３）が外側縦溝（７４）に対して直
   径上に対向して環（７２）に配置されていることを特徴
   とする、請求項９に記載の制御弁。 １１　ハウジングに固定され、半径方向に配置された構
   成部材が、フランジ付きねじ（４０）であり、ピストン
   部分（３２）に案内部が配置され、この案内部が特にピ
   ン（７５）又は調整ばねとして構成されていることを特
   徴とする、請求項９又は１０に記載の制御弁。 １２　環（７２）が、互いに平行に延びる２つの平らな
   端面（７６，７７）を持つていることを特徴とする、請
   求項９ないし１１のうち１つに記載の制御弁。