JPH01275905A

JPH01275905A - プライオリティ弁

Info

Publication number: JPH01275905A
Application number: JP1053964A
Authority: JP
Inventors: Jerome A Mortenson; ジェローム・エイ・モーテンソン
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1989-03-08
Publication date: 1989-11-06
Also published as: FR2628502A1; GB8905264D0; US4913181A; GB2216610A

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】技ＪＬ凰Ｉ− 本発明はプライオリティ弁と、例えば航空機設備に該プ
ライオリティ弁を使用する方法とに関するものである。

特に、本発明は、−像化された駆動装置・発電機（ｒＤ
Ｇ）の油だめの油量を制御する型式のプライオリティ弁
であって、定速駆動装置（Ｃ９Ｄ）系統の色々な構成部
材に油を優先順位に従って送り、油の供給が遮断してい
る場合であっても、幾つかの重要な構成部材が潤滑・冷
却用の油を順次確実に受けるようにした型式のプライオ
リティ弁に関するものである。

技ＪＬＬ屡− 航空機制御で用いられる一般的な型式のＣ３Ｄ系統が米
国特許第３，７３３，９２４号明細書に示されている、
この米国特許第３，７３３，９２４号明細書に開示の系
統は、可変速度航空機エンジンから供給される動力によ
り航空機用交流発電機を定速で回転させるために、油圧
伝動装置と関連された機械的差動装置を用いている。油
圧伝動装置は閉じた油圧回路と関連されている。流体、
即ち油は油だめから注入ポンプを経て該油圧回路に供給
される。流体圧力は注入リリーフ弁により調整される。

ＩＤＧには外部回路が設けられている。この系統は、油
の供給が遮断している間、重要な構成部材に油を優先順
位に従って流すと共に、同時に油だめ内の油量を制御す
る弁は有していない。

米国特許第３，６００，１０６号明細書には他の航空機
用Ｃ３Ｄ系統が開示されている。この系統は、外部エン
ジン抽気機材の必要性を除去する油だめ加圧手段を提供
することにより、航空機の部材の必要重量を減じること
を目的としている。この目的は、排油ポンプが所望の効
率レベルを維持するのに十分な入日水頭を得べく油圧伝
動装置の油だめ内に空気随伴液体を供給することにより
達成される。リリーフ弁は流体回路の所定の注入圧力な
いしは押込み圧力を維持する。油圧伝動装置の油だめか
ら漏れ流体を抜き出してこの流体をリターン配管に送る
ために用いられる排油ポンプの入口において圧力水頭が
十分となるように、差動装置圧力弁が、油圧伝動装置の
油だめ内を十分な圧力に維持するよう用いられる。

注入ポンプは、補給用、潤滑用及び制御用の流体を系統
に供給するために用いられる。注入若しくは補給流体は
、漏れによって生ずる流体の損失を補うために、油圧駆
動装置のポートに連結された配管を介して供給される。

過剰の注入流体は、配管内の所定の注入圧力を維持する
注入リリーフ弁を越えて流出する。ｉｉれ流体を集める
ために、油だめがＣ３Ｄのケース内に設けられ、この漏
れ流体は次いで排油ポンプによりリターン配管に圧送さ
れる。リターン配管は外部の冷却回路、即ち、冷却器が
Ｃ８Ｄ系統のケースの外側に配置されている回路を通っ
ている。この後、流体は貯油器に送られ、そこで、流体
が注入ポンプに戻される前に、流体内の空気が分離され
る。しかしながら、アキュムレータ・タンクに過剰油を
送ることにより油だめの油量を制御するための手段、若
しくは、複数のｌｌ！能部分の間での油の供給の優先順
位を順次設定する手段は、この系統には設けられていな
い。

可動スプールを有する弁は従来がら色々な使用法が知ら
れている０例えば、米国特許第４，５３７，２８４号明
細書には、織機のへドルに潤滑油を分配するための段階
式分配弁が開示されている０、シかしながら、この弁は
油だめの油量の制御や重要な構成部材に油を優先順位に
従って流すようには設計されていない。

可動スプールを有する一般的なプライオリティ弁も周知
である。これらの弁は典型的には、優先機能部分の流体
需要が増大した場合に、この機能部分を他の機能部分に
優先させるように設計されている。一般的なプライオリ
ティ弁は、従来、油だめの油量を制御する装置としては
用いられていなかった０例えば、米国特許第４，５５６
，０７８号明細書は、農業用及び産業用のオフロード装
置のステアリングのような用途において、動力源と油圧
機能部分との間の流体の流れを制御するように設計され
たプライオリティ弁を示している。加圧された流体は、
ステアリングのような１つ以上の優先機能部分、及び、
牽引装置のような１つ以上の非優先機能部分に供給され
る。しかしながら、プライオリティ弁は、機能部分の１
つだけを優先させるようになっており、２以上の機能部
分がどのように優先順位付けされ、その順番や順位がど
うなっているかは考慮していない、また、油だめの油量
も制御しない、この周知のプライオリティ弁は、優先順
位を与える流れの需要の増大に応じて、作動する。この
プライオリティ弁は、潤滑や冷却のために重要な構成部
材に油を供給する必要がまだあるにも拘わらず、油の供
給の停止により入口圧力の低下が生じた場合に、優先処
理を行うための機構は設けられていない。

油圧式ステアリング用の他の優先制御装置については、
米国特許第４，６６５，９３９号明細書に述べられでい
る、そこには、圧力媒体が、優先“機器”と下位の”機
器”との間で、比例弁の形態をとるプライオリティ弁を
介して分けられている０機器への流体の流れは圧力平衡
弁により調整される。優先機器への流体が殆どない場合
には、比例弁が下位の機器への流れを絞るように作動す
る。このＩＩＪ御装置も１つの流れだけを優先的に流し
、油だめの油量は制御しないことは分かるであろう、更
に、流れの優先順位は、より上位の優先装置に対する圧
力減少に関連される。

米国特許筒４，１９２，３３７号明細書は、単一の優先
機能部分、典型的にステアリング機能部分による流体の
需要の増加に応じて作動するプライオリティ流れ弁の他
の実施例を開示している。この装置は、必要な場合にア
キュムレータ内に蓄積された動力が優先機能部分に提供
されるように、アキュムレータに条件付きで連結する付
加的なランド（隆起部）及びポートを有する弁を用いて
いる。

米国特許筒４，０８７，９６８号明細書に記載された装
置は、ソレノイド作動の流れ制御弁とポンプとを用いて
おり、そのポンプの排出量は、第１の作動要素と複数の
第２の作動要素との流れの需要が確実に維持されるよう
に、変化される。この流れ制御弁は、流れが第１と第２
の作動要素の間で優先的に決められないので、プライオ
リティ弁ではない。

トラクタ油圧系統用の米国特許筒３，５４３，５１６号
の自動置換可能な方向制御弁は、連続作動機能部分若し
くは二重作動機能部分の排油を注入回路に自動的に導き
、トラクタのエンジンや伝動装置を冷却や潤滑するため
に油を供給する系統のような優先機能部分を作動させる
よう、常に注入回路に十分な油があるようにする。優先
機能部分は注入回路に連結され、注入回路は注入ポンプ
の出口をメインポンプの入口に連結している。流体の需
要が増大されたならば、油はメインポンプを通って再循
環され、注入ポンプを迂回し、この際、注入ポンプは、
他の機能部分に対立するものとしての単一の優先機能部
分だけに油を自由に供給する。

他の従来の単一優先機能部分用弁の制御装置が米国特許
筒４，４７９，３４９号明細書に示されている。

この制御装置により、可変排出ポンプから幾つかの異な
る流体作動装置への流体の配分が調整される。プライオ
リティ弁が、結合型バックホー荷役車両の荷役用弁又は
安定装置用弁以上にステアリング用弁に流体の流れの優
先順位を与え、ステアリング用弁での流れの需要の増大
に優先権が確実に与えられるようになっている。

従来構成及び使用法の典型的なプライオリティ弁につい
ての前記概説から、これらの弁を用いる系統は、他の機
能部分から流体を奪うことなく２つ以上の機能部分に優
先順位を与えることができず、また、圧力損失に応答し
てプライオリティ弁を作動させるようには設計されてい
ないことが分かるであろう、更に、従来のいかなるプラ
イオリティ弁も、油だめの油量を制御するためには用い
られていなかった。

１１へ」ｉ本発明の目的は、幾つかの装置若しくは機能にたいして
幾つかのレベルの優先順位を指定することができ、同時
に、油だめの油量を制御できるプライオリティ弁を提供
することにある。

本発明の他の目的は、脱気装置からの流体の圧力が系統
全体の流体の量を示すために用いられるよう、プライオ
リティ弁をその系統で用いることにある。

更に、本発明の別の目的は、利用可能な流体の圧力に基
づいて流体供給の優先順位をプライオリティ弁が決定で
きることにある。

これらの目的は、例えば、ＩＤＣの油だめ、排油ポンプ
、脱気装置、発電機ロータ、ケース及びアキュムレータ
を有するＣ８Ｄ系統に取り付けられる可動スプール付き
プライオリティ弁の提供により達成される。このよう°
な系統において、本発明に従ったプライオリティ弁は、
油だめの油量を有効に制御すると共に、全系統内の油量
とみなされる脱気装置からの油の圧力に基づいて優先順
位付けを順次行うことができる。

本発明のプライオリティ弁は、流れの需要の増減に応じ
て所定の優先順位で流路を連通させる比較的に単純な可
動スプールによって、幾つかの機能部分の優先順位付け
ができるという利点を有している。

本発明の上記及び他の目的や利点は、好適な実施例を示
す添付図面に沿っての以下の詳細な説明から、更に明ら
かとなろう。

」Ｉｒ丸１１本発明の理解を容易にするために且つ明瞭化及び簡略化
のために、Ｃ３Ｄ系統内のプライオリティ弁を、総括的
な語だけで表したＩＤＧ油圧回路図で示すこととする０
本発明の理解にはＣ３Ｄ系統を詳細に説明する必要はな
い。

本発明によるプライオリティ弁の好適な実施例が第１図
に符号１０により総括的に示されている。

この弁１０は、Ｃ３Ｄ系統に関して適宜に取り付けられ
たケーシング１１を有しており、ここで重要となるＣ３
Ｄ系統の主な部品は、系統内で循環する潤滑油及び冷却
油のような流体から遠心作用によりガスを分離するため
の脱気装置２０と、系統内での循環中に加熱された流体
、即ち油を冷却するための冷却器３０と、色々なＩＤＧ
ｆｌｌ成部材からＩＤＧ油だめに流体を戻すための排油
ポンプ４０とを備えている。第１図はまた、差動装置７
０と、アキュムレータ８０と、例えば航空機設備に有用
なＣ３Ｄ系統の一部としての油圧ケース９０とを示して
いる。

種々の配管が前述の装置と所定の流体的な連通関係で連
結している。配管９１は油圧ケース９０の入口をプライ
オリティ弁１０のケーシング１１の出口ポート１２に連
結している。また、配管９１からの分岐管９２は発電機
ロータ５０の入口に連結され、配管５１は発電機ロータ
５０の出口をＩＤＧ油だめ６０に連結している。他の配
管５２は、発電機ステータ５３の入口をプライオリティ
弁のケーシング１１の出口ポート１５に連結している。

油だめ６０、排油ポンプ４０及び冷却器３０はすべて配
管２１を介して脱気装置２０の入口と直列に連通してお
り、配管２２は脱気装置２０の逆転入口をケーシング１
１の出口ポート１３に連結している。逆転入口は周知の
型式であり、例えば航空機設備において、流れの不通を
防止するためにマイナスＧの状態で用いられるものであ
る。ここでは、逆転入口は、アキュムレータ８０から排
出された油をケース９０に戻すことができる。配管２３
は、脱気装置２０の出口をケーシング１１の入口ポート
１４に連結する。差動装置７０はまた、逆止弁７１を介
して脱気装′ｌ１２０の出口配管２３と流体的に連通し
ている。配管８１はアキュムレータ８０をケーシング１
１の出口ポート１６に連結している。

可動部材（スプール）１７がプライオリティ弁１０のケ
ーシング１１内で移動可能に配置されている。可動部材
１７は通常、圧縮ばね１８により左方に押されており、
この圧縮ばね１８は、可動部材１７の右側端部に一体的
に結合された円筒形の小径部分１９を囲んでいる。プラ
イオリティ弁１０の構成を最も明瞭に示すために、軸線
方向の通路１０１を有する可動部材１７の主要側、即ち
左側は断面で示され、主要側と小径部分１９との間の部
分は、平衡溝１０２を表すために切り欠かれている。こ
の平衡溝１０２は、側面荷重を防止するために可動部材
１７の周囲の圧力を平均化するものである。尚、この平
衡溝１０２は本発明の構成要素をなすものではない０本
実施例において、通路１０１には半径方向に延びる通路
１０３．１０４．１０５．１０６が設けられている０通
路１０３と通路１０４とは、通路１０１の左側端部の近
傍で同軸に整列され、同様に、通路１０５と通路１０６
とは通路１０１の右側端部の近くで整列されている０通
路１０１は可動部材１７を完全に貫通して延びているわ
けではなく、その閉鎧端部は小径部分１９に対向してい
る。

次に、本発明によるプライオリティ弁１０が、熱膨張に
起因する過剰容量の油をアキュムレータ８０に導き入れ
ることにより油だめ６０の油量を制御する仕組み、及び
、油の供給が突然、甚だしく停止された場合、最も重要
な部品が確実に潤滑・冷却油を受けるように、油を発電
機ロータ５０、ステータ５３及びケース９０に皿番に流
す仕組みについて説明する。

第１図に示されるように、プライオリティ弁１０の可動
部材１７は、まず最初に差動装置７０に油を供給した後
、ばね１８の偏倚に抗するよう脱気装置２０から配管２
３を通る加圧された油に、より、右方に移動される。油
は油だめ６０から配管２１中の排油ポンプ４０及び冷却
器３０を経て脱気装置２０に流れ、この脱気装置２０で
空気が油から差動装置７０に遠心力により取り出され、
次いで、油はプライオリティ弁１０の入口ポート１４に
流入し、開いた出口ポート１２に直接流れ、配管９１を
経て最終的には油圧ケース９０及び分岐管９２から発電
機ロータ５０へと制限なく流れる０発電機ロータ５０か
らの油は配管５１を経て油だめ６０に戻る。また、他の
部材からの油は、■ＤＧケース内に直接噴霧され、油だ
め６０に滴下する。

ＩＤＧ油だめ６０内の油量が増加するにつれ、脱気装置
２０の出口圧力も増加し、これによってプライオリティ
弁１０内の可動部材１７を更に右方に移動させる。まず
、第１図に示されるように、通路１０３は出口ポート１
５と連通し、発電機ステータ５３に油を流す０通路１０
６は、アキュムレータ８０に油を少章流すよう、出口ポ
ート１６と僅かに連通している。

そして、脱気装置２０の出口圧力が増加すると、部材１
７はアキュムレータ８０への流路を更に開く、油の流れ
は、発電機・駆動装置内の油量が平衡となるのに十分に
減少するまで、アキュムレータ８０に導かれる。油だめ
６０の油量が減少する限り、脱気装置２０の出口圧力も
低下し、アキュムレータ８０は出口ポート１６及び配管
２２を経て油だめ６０に油を導く、　油の流れが突然不
通となった場合、脱気装置２０の出口圧力が著しく減少
する。この場合、ばね１８の偏倚力により可動部材１７
は左方に移動し、第２図の位置となる。可動部材１７が
左方に移動するにつれて、可動部材１７は、優先原位に
従って重要な構成部材への冷却・潤滑油の供給を可能な
限り長く維持するように、各出口ポートへの油の供給を
選択的に遮断する。可動部材１７が最も左側の位置にあ
る場合、重要な系統構成部材に利用できるあらゆる油を
供給するために、アキュムレータ８０は脱気装置２０の
逆転入口に直接接続される。また、通常の運転中、油は
逆止弁７１を通って差動装置７０に提供される。

以上、本発明に従った好適な実施例について説明したが
、この実施例が、本発明の精神及び範囲から逸脱するこ
となく、当業者の間で変形や変更できることは理解すべ
きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知タイプの最も重要な系統構成部材のみが概
略的に示された定速駆動装置系統に関する本発明のプラ
イオリティ弁の全体概略図であり、脱気装置の出口圧力
により右方に配置された可動部材を断面で示す図、第２
図は脱気装置圧力の急激な減少により左方に移動された
可動部材を示す本発明のプライオリティ弁の断面図であ
る０図中、１０・・・プライオリティ弁１１・・・ケーシング１２．１３，１５．１６・・・出口ポート１４・・・入
口ポート　　　１７・・・可動部材２０・・・脱気装置
　　　　５０・・・発電機ロータ５３・・・発電機ステ
ータ　６０・・・油だめ７０・・・差動装置　　　　８
０・・・アキュムレータ９０・・・油圧ゲース

Claims

【特許請求の範囲】

１．　２以上の系統構成部材を冷却及び／又は潤滑する
ために流体を供給する油だめを有する系統と関連して用
いられるようになっているプライオリティ弁であって、
前記油だめの流体の量を制御するための流体量制御手段
と、前記系統構成部材への流体の供給が突然に相当減少
した場合に、優先順位に従つて２以上の系統構成部材に
流体を優先的に流す優先手段とを備えているプライオリ
ティ弁。
２．　流体量制御手段と優先手段とが、２以上の系統構
成部材のうち対応の構成部材にそれぞれ連結された出口
ポート及び油だめに連通する入口ポートを有するケーシ
ングと、前記入口ポートを経て前記ケーシングに流入す
る流体の圧力に応じて前記ケーシング内で移動できる可
動部材と、前記入口ポートに流入する流体の圧力に対抗
して前記入口ポートの方に前記可動部材を偏倚するため
の偏倚手段とを備えている請求項１記載のプライオリテ
イ弁。
３．　系統が、アキュムレータと、油だめからプライオ
リティ弁を通って系統構成部材に送られる流体からガス
を除去するために前記油だめに連通された脱気装置とを
備えている請求項１記載のプライオリティ弁。
４．　流体量制御手段と優先手段とが、対応の系統構成
部材及びアキュムレータにそれぞれ連結された出口ポー
ト及び脱気装置に連通する入口ポートを有するケーシン
グと、前記入口ポートを経て前記ケーシングに流入する
流体に前記出口ポートを選択的に連結するように、前記
ケーシングに流入する流体の圧力に応じて前記ケーシン
グ内で移動できる可動部材と、前記入口ポートに流入す
る流体の圧力に対抗して前記入口ポートの方に前記可動
部材を偏倚するための偏倚手段とを備えている請求項３
記載のプライオリティ弁。
５．　可動部材には、軸線方向の通路と、該可動部材が
前記偏倚手段に関連して移動した場合に、流入流体を出
口ポートに選択的連結するのを可能とする半径方向に延
びる分岐通路とが設けられている請求項４記載のプライ
オリティ弁。
６．　系統構成部材が、発電機ステータと、発電機ロー
タと、油圧ケースとを含んでいる請求項１記載のプライ
オリティ弁。
７．　系統構成部材が差動装置を含んでいる請求項１記
載のプライオリティ弁。
８．　系統が、アキュムレータと、油だめからプライオ
リティ弁を通って系統構成部材に送られる流体からガス
を除去するために前記油だめに連通された脱気装置とを
備えている請求項６記載のプライオリティ弁。
９．　流体量制御手段と優先手段とが、対応の系統構成
部材及びアキュムレータにそれぞれ連結された出口ポー
ト及び脱気装置に連通する入口ポートを有するケーシン
グと、前記入口ポートを経て前記ケーシングに流入する
流体に前記出口ポートを選択的に連結するように、前記
ケーシングに流入する流体の圧力に応じて前記ケーシン
グ内で移動できる可動部材と、前記入口ポートに流入す
る流体の圧力に対抗して前記入口ポートの方に前記可動
部材を偏倚するための偏倚手段とを備えている請求項８
記載のプライオリティ弁。
１０．　出口ポートはケーシングに沿って軸線方向に互
いに隔てられており、入口ポートから最も離れた出口ポ
ートは、脱気装置の逆転入口と流体的に連通している請
求項９記載のプライオリティ弁。
１１．　可動部材が偏倚手段により入口ポートに最も近
接する位置に移動された場合に、アキュムレータと連通
する出口ポートが、脱気装置の逆転入口と連通する出口
ポートにも連通する請求項１０記載のプライオリティ弁
。
１２．　入口ポートに最も近い出口ポートが、油圧ケー
ス及び発電機ロータと流体的に連通している請求項１１
記載のプライオリティ弁。
１３．　他の出口ポートが発電機ステータと流体的に連
通している請求項１２記載のプライオリティ弁。
１４．　発電機ロータは、１つ以上の系統構成部材を冷
却し潤滑した後に油だめに流体を戻すために、該油だめ
と流体的に連通している請求項１３記載のプライオリテ
ィ弁。
１５．　系統構成部材が差動装置を含んでいる請求項１
４記載のプライオリテイ弁。
１６．　油だめ内の流体量を制御するための手段は、系
統内の流体の量が油だめ内の流体量と平衡状態に達する
まで、過剰流体をアキュムレータに導き入れる請求項１
５記載のプライオリティ弁。
１７．　入口ポートを通って送られる流体は、まず差動
装置に供給され、次いで油圧ケース及び発電機ステータ
に流体的に連通する出口ポートに供給され、そして発電
機ロータに供給される請求項１６記載のプライオリティ
弁。
１８．　入口ポートを通って送られる流体が油圧ケース
及び発電機ステータに供給され、次いで発電機ロータに
供給されるに従って、該流体は、アキュムレータと連通
する出口ポートに漸進的に供給される請求項１６記載の
プライオリティ弁。
１９．　入口ポートへの流体の供給が停止された場合に
、優先手段は、脱気装置の逆転入口をアキュムレータ内
の流体と連通させ、発電機ステータ、油圧ケース及び発
電機ロータへの出口ポートを優先順位に従って選択的に
遮断するように作動する請求項１８記載のプライオリテ
ィ弁。