JPH0242290A

JPH0242290A - 安全弁

Info

Publication number: JPH0242290A
Application number: JP1126527A
Authority: JP
Inventors: Helmut Motzer; ヘルムート　モッツァー
Original assignee: Herion Werke KG
Current assignee: Herion Werke KG
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1990-02-13
Also published as: DE3817123A1; US4903729A; EP0342409A2; EP0342409A3

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〕本発明は液圧作動式の安全弁に関する。

［従来の技術］この種類の安全弁は例えば、機械式プレスのブレーキ及
びカップリングの制御に使用される。安全上の理由から
、この種の弁は２つのポート弁から構成され、１つの弁
の故障時も制動プロセスが保証されている。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は負荷がかかった場合に圧力形成、速度及
び運動方向を制御できる安全弁を提供することにある。

［課題を解決するための手段］この発明は上記した目的を達成するために、ハウジング
のドア内を互いに反対方向へ摺動できる一対のスプール
を駆動するための一対の前置制御弁を設けるとともに、
ポンプに接続された１個のポートと駆動機器に接続され
た一対のポートと、タンクに接続された一対のポートと
を形成し、制御チャンネル及び前置制御弁を介して供給
される圧力により駆動される作動ピストンと、同作動ピ
ストンに連結され、かつポンプ側ポートと駆動機器側ポ
ートとタンク側ポートとの間の接続状態を制御する制御
ピストンとを前記スプールに設けた安全弁において、両
前置制御弁のうちの一方が比例差圧弁として構成されて
おり、同比例差圧弁に対応プる制御ピストンが、微小制
御ノツチを備えていることその要旨とする。

［作用］この発明は上記した手段を採用したことにより、各制御
ピストンの微小制御ノツチによってポートからポートへ
の接続路を制御できる。

［実施例］図面を参照して以下に本発明の詳細な説明する。

第１図に示す安全弁は左右一対の前置制御弁（Ｖｏｒｓ
ｔｅｕｒｖｅｎｔｉｌ　）　１２　、１４を固着したハ
ウジング１０を有する。この実施例では前置制御弁１４
は比例差圧弁（Ｐ　ｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｄｒｕｃｋ
ｄｉｆｆｅｒｅｎＺＶｅｎｔｉｌ　）により構成されて
いる。

ハウジング１０内には中央ボア１６が形成され、一対の
スプール１８．２０は、ボア１６内において同一軸線上
に配置され、互いに逆方向へ摺動可能になっている。

各スプール１８．２０は圧縮バネ２４が収容された袋穴
を有する作動ピストン２２を備えている。

透孔３８は袋穴から作動ピストン２２の外部のスペース
に達する。スプール１８は更に軸線方向に隣接する制御
ピストン２６，２８．３０を備えている。同じくスブ□
−ル２０は軸線方向に隣接する制御ピストン３２，３４
．３６を備えている。

中央ボア１６は軸線方向に間隔をおいて並ぶ環状チャン
ネル１０８，１１０，１１２，１１４゜１１５．１１６
，１１７，１１８，１２０，１２２．１２４．１２６を
備えている。更に、ボア１６の一側には袋穴（Ｔａｓｃ
ｈｅ　）　１０４．１０６゜１２８．１３０が形成され
ている。ハウジング１０は１つのポンプポートＰと駆動
機器に接続される２つの作動ポートＡ、Ｂと、２つのタ
ンクポートＲ，Ｓとを備えている。チャンネル４０はポ
ンプポートＰから環状チャンネル１１５に、チャンネル
４２は作動ポートＡから環状チャンネル１２４にそれぞ
れ延びている。また、チャンネル４４は作動ポートＢか
ら環状チャンネル１２０に、チャンネル４６はタンクポ
ートＲから環状チャンネル１０８に、さらにチャンネル
４８はタンクポートＳから環状チャンネル１１７にそれ
ぞれ延びている。

チャンネル４６及びタンクポートＲから、環状チャンネ
ル１２６に至る分岐チャンネル５０が分岐しており、ポ
ンプポートＰからそれぞれ袋穴１０６．１２８を経てボ
ア１６に達する左右の分岐チャンネル５２が分岐してい
る。

さらに、環状チャンネル１１６，１２２は接続チャンネ
ル５４を介して互いに連通している。環状チャンネル１
１４，１２０は接続チャンネル５６を介して接続されて
いる。環状チャンネル１１２．１２８は接続チャンネル
５８を介して接続され、また環状チャンネル１１０．１
２４は接続チャンネル６０を介して互いに接続されてい
る。

前置制御弁１２は軸線方向へ移動可能なピストン７４を
収容している。

前記ビス１−ン７４は、バネチャンバ８０内に設置した
圧縮バネ７８によって、前置制御弁１２の電磁ソレノイ
ドが励磁されないとき、第１図の基本位置に保持される
。左右バネチャンバ８０は連通チャンネル８２によって
互いに連通されている。

ボアの内壁には軸線方向へ離間した環状チャンネル１３
４，１３６．１３８が形成されている。

前置制御弁１４は比例差圧弁の形に構成されている。こ
の弁１４のピストン７６はボア内に軸線方向へ可動なよ
うに配置され、各バネチャンバ８６．８８内に設けた圧
縮バネ８４によって比例電磁ソレノイド９４が励磁され
ていない時は、第１図の基本位置に保持されている。前
記ボアには、軸線方向へ離間する環状チャンネル１４０
，１４２．１４４が形成されている。この場合、バネチ
ャンバ８６は接続チャンネル９０を介して環状チャンネ
ル１４０に接続され、バネチャンバ８８は接続チャンネ
ル９２を介して環状チャンネル１４２に接続されている
。

安全弁には、さらに制御チャンネル６２．６４゜６６．
６８．７０．７２が形成されている。そして、制御チャ
ンネル６２は前置制御弁１２の環状チャンネル１３６と
袋穴１０４とを連通させ、制御チャンネル６４は、比例
弁１４の環状チャンネル１４０と袋穴１０６とを連通さ
せている。また、制御チャンネル６６は前置制御弁１２
の環状チャンネル１３４と環状チャンネル１０８とを連
通させ、制御チャンネル６８は比例弁１４の環状チャン
ネル１４２と袋穴１３０とを連通させている。

さらに、制御チャンネル７０は前置制御弁１２の環状チ
ャンネル１３８と袋穴１２８とを連通させ、制御チャン
ネル７２は比例弁１４の環状チャンネル１４４と環状チ
ャンネル１２６とを連通させている。

特に第２図に示すように、制御ピストン３４は微小制御
ノツチ９６，９８を備え、さらに制御ピストン３６は微
小制御ノツチ１００．１０２を備えている。

上記微小制御ノツチ９６．９８，１００，１０２は各制
御ピストン３４．３６の両端面から周面に軸線方向へ延
びている。

本発明に係る安全弁の作用を以下に述べる。

第１図の基本位置では両前置制御弁１２．１４は励磁さ
れていない。左側の作動ピストン２２は右側の分岐チャ
ンネル５２、制御チャンネル７０゜前置制御弁１２及び
制御チャンネル６２を介してポンプポートＰから高圧流
体の供給を受け、右側の作動ピストン２２は左側の分岐
チャンネル５２、制御チャンネル６４、比例制御弁１４
及び制御チャンネル６８を介してポンプポートＰから高
圧流体の供給を受ける。高圧流体は制御チャンネル６２
．６８を介して透孔３８に達し、この透孔３８を介して
作動ピストン２２の袋穴及びバネチャンバ１３２内に流
入し、両作動ピストン２２が内方へ押圧される。しかし
ながら、中央ボア１６には、チャンネル４０及び弁体１
８の縦横のボア（図示しない）を介して送入圧が加えら
れているので、上記圧力が相殺され、両スプール１８．
２０は圧縮バネ２４によって互いに接近する方向に押圧
され、対向する端面同士が互いに当接し、第１図の基本
位置を取る。

上記した位置では、ポンプポートＰはチャンネル４０、
環状チャンネル１１０，１１４及び接続チャンネル５６
を介してチャンネル４４及び作動ポートＢに連通され、
作動ポートＡはチャンネル４２、接続チャンネル６０及
び環状チャンネル１１０．１１８を介してチャンネル４
６及びタンクポートＲに連通される。

両前置制御弁１２．１４を第３図の切換位置に切換える
べく、比例弁１４を完全に励磁すると、右側の作動ピス
トン２２は透孔３８、袋穴１０４、制御チャンネル６２
、前置制御弁１２、制御チャンネル６６、環状チャンネ
ル１０８及びタンクポートＲに至るチャンネル４６を介
して降圧され、右側の作動ピストン２２は透孔３８、袋
穴１３０１制御チヤンネル６８、比例弁１４、制御チャ
ンネル７２、環状チャンネル１２６、分岐チャンネル５
ｏ及びタンクポートＲに至るチャンネル４６を介して降
圧される。

中央ボア１６には、ポンプポートＰからスプール１８の
縦横のボアを介してポンプからの全吐出圧力が加えられ
るので、両スプール１８．２０は、第３図に示すように
、バネチャンバ１３２の壁に当接するまで圧縮バネ２４
の力に抗して互いに離間する方向へ押圧される。上記位
置では、ポンプポートＰは環状チャンネル１１６、結合
チャンネル５４及び環状チャンネル１２２を介して作動
ボーｈＡに接続され、作動ポートＢは環状チャンネル１
２０１接続チヤンネル５６、環状チャンネル１１４．１
１２、接続チャンネル５８及び環状チャンネル１１８．
１１７を介してタンクポートＳに接続される。

第４，５図に、それぞれ誤切換状態を示した。

第４図では、前置制卸弁１２は基本位置に留っているが
、比例弁１４は切換えられている。第５図では逆に前置
制御弁１２は切換えられているが、比例弁１４は切換え
られていない。

第４図では左側の作動ピストン２６のバネチャンバ１３
２は、ポンプポートＰから左側の分岐チャンネル５２、
左側の作動ピストンの外周面の環状ミゾ及び高圧流体を
袋穴及びバネチャンバ１３２に供給するため、透孔３８
を介してポンプの全吐出圧を受承する。一方、右側の作
動ピストン２２は制御チャンネル６８、比例弁１４、制
御チャンネル７２及び分岐チャンネル５０を介してタン
クポートＲに接続されて降圧される。従って、両スプー
ル１８．２０はバネチャンバ１３２の端壁に対して右側
の作動ピストン２２が当接するまで右方へ摺動する。こ
の位置では、ポンプポートＰは作動ポートＢに接続され
、かつ作動ポートＡはタンクポートＲに接続される。

後から前置制御弁１２を切換えても、上記位置に変化は
現れない。なぜならば、この場合には制御チャンネル６
２は前置制御弁１２及び制御チャンネル６６を介して降
圧されるが、左側の作動ピストン２２のバネチャンバ１
３２は左側の分岐チャンネル・５２を介してポンプポー
トＰに連通された状態に保持されるからである。

さらに、比例弁１４を切換えても、右側のバネチャンバ
１３２は圧力を受けない。これは、弁体がチャンネル６
４、袋穴１０６、環状チャンネル１０８及びチャンネル
４６を介してタンクポートＲに接続されるからである。

第５図では、状態は完全に反対となる。即ち、右側の作
動ピストン２２のバネチャンバ１３２は、右側の分岐チ
ャンネル５２、右側の作動ピストン２２の外周面の環状
ミゾ及び高圧流体を右側の作動ピストン２２の袋穴及び
バネチャンバ１３２に供給する透孔３８を介してポンプ
の吐出圧を受ける。一方、左側のバネチャンバ１３２及
び左側の作動ピストン２２は透孔３８、制御チャンネル
６２、前置制御弁１２、制御チャンネル６６、環状チャ
ンネル１０８及びチャンネル４６を介してタンクポート
Ｒに接続されている。従って、両スプール１８．２０は
、第５図に示したように、左方の作動ピストン２２の左
端面がバネチャンバ１３２の内端壁に当接するまで左方
へ摺動する。この場合もポンプポートＰは作動ポートＢ
に連通され、作動ポートＡはタンクポートＲに連通され
て放圧される。

後から比例弁１４を切換えても、右側の作動ピストン２
２は、第４図に示すように右側の分岐チャンネル５２を
介してポンプ圧を受けた状態に保持されるため、安全弁
内の状態に変化が起こることはない。

即ち、弁はすべての誤切換状態において液圧的にロック
された状態に保持され、誤状態の原因の排除後に始めて
ポンプポートＰの放圧によって基本位置に復帰されたの
ち駆動される。

＠２図に、弁の調節位置を示した。前置制御弁１２は切
換位置にあり、一方、比例弁１４は励磁され、そのピス
トン７６はポンプポートＰと作動ポートＢとを遮断する
とともに、ポンプポートと作動ポートとを接続しないゼ
ロ位置にある。

さて、比例ンレノイド９４の励磁電流を増加すると、ピ
ストン７６が第２図において右方へさらに摺動する。こ
のように、環状チャンネル１０６及び分岐チャンネル５
２を介してポンプポートＰに接続された制御チャンネル
６４から環状チャンネル１３０及び透孔３８を介して右
側のバネチャンバ１３２と連通ずる制御チャンネル６８
までの接続路内において流体通過断面積がより大きく絞
られる。一方、制御チャンネル３８から環状チャンネル
１２６及び分岐チャンネル５０を介してタンクポートＲ
に接続されたチャンネル５０を介してタンクポートＲに
接続された制御チャンネル７２までの接続路内において
流体通過断面積がより大きく開かれる。従って、右側の
バネチャンバ１３２の圧力は低下され、かつ中央ボア１
６には全ポンプ圧が作用しているために、スプール２０
は右側の作動ピストン２２の圧縮バネ２４の力及び右側
のバネチャンバ１３２の圧力に抗して右方へ摺動される
。

このように、ポンプポートＰから作動ポートＡへの接続
路が環状チャンネル１１５，１１６、接続チャンネル５
４、環状チャンネル１２２及び微小制御ノツチ１００を
介して開路される。この場合、高圧流体は微小制御ノツ
チ１００を介して環状チャンネル１２４に達し、作動ポ
ートＡに達する。同時に作動ポートＢからタンクポート
Ｓへの接続路が環状チャンネル１２０、接続チャンネル
５６、環状チャンネル１１４，１１２、接続チャンネル
５８、環状チャンネル１１８、環状チャンネル１１７及
びタンクポートＳに至る微小制御ノツチ９６を介して開
放される。これに対応して、作動ポートＡからポンプポ
ートＲへの接続路及び作動ポートＢからポンプポートＰ
への接続路が遮断される。

一方、第２図の位置に比べて比例ソレノイド９４の励磁
電流を減少させれば、制御チャンネル６４から制御チャ
ンネル６８までの接続路が一層開放され、制御チャンネ
ル６８から制御チャンネル７２までの接続路が更に閉じ
られる。その結果、右側の作動ピストン２２のバネチャ
ンバ１３２の圧力が上昇し、スプール２０が第２図の位
置から左方へ摺動される。この位置ではポンプポートＰ
は接続チャンネル５４、環状チャンネル１２２及び微小
制御ノツチ９８を介して作動ポートＢに接続され、作動
ポートＡ＆、を環状チャンネル１２４、微小制御ノツチ
１０２、環状チャンネル１２６及び分岐チャンネル５０
を介してタンクポートＲに接続される。これに対応して
、作動ポートＡからポンプポートＰへの接続路及び作動
ポートＢからタンクポートＳへの接続路が遮断される。

比例ソレノイド９４の励磁電流をゼロとすると、ピスト
ン７６は右側のバネチャンバ１３２の圧力がポンプの吐
出圧に等しくなる第５図の位置に移動する。この場合、
両スプール１８．２０が左方へ移動して液圧的にロック
される誤切換状態に移行する。

即ち、比例差圧弁及び微小制御ノツチによって安全弁を
比例的に駆動でき、安全弁に公知の負荷の圧力形成、速
度及び運動方向を制御できる。

［効果１以上詳述したように、この発明は負荷がかかった場合に
圧力形成、速度及び運動方向を＄り御できるという優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にお（ブる安全弁が基本位置にある状態
を示す断面図、第２図は安全弁の調節位置を示す断面図
、第３図は安全弁の切換位置を示す断面図、第４．５図
はそれぞれ誤切換状態の安全弁の断面図である。１０・・・ハウジング、１２．１４・・・前置制御弁、
１６・・・中央ボア、１８．２０・・・スプール、２６
゜２８．３０，３２，３４．３６・・・制御ピストン、
３４．３６・・・作動ピストン、Ａ、Ｂ−・・駆動機器
側ポート、Ｐ・・・ポンプ側ポート、Ｒ，Ｓ・・・タン
ク側ポート。

Claims

【特許請求の範囲】

１．　ハウジング（１０）のボア（１６）内を互いに反
対方向へ摺動できる一対のスプール（１８，２０）を駆
動するための一対の前置制御弁（１２，１４）を設ける
とともに、ポンプに接続された１個のポート（Ｐ）と、
駆動機器に接続された一対のポート（Ａ，Ｂ）と、タン
クに接続された一対のポート（Ｒ，Ｓ）とを形成し、制
御チャンネル及び前置制御弁（１２，１４）を介して供
給される圧力により駆動される作動ピストン（２２）と
、同作動ピストン（２２）に連結され、かつポンプ側ポ
ート（Ｐ）と駆動機器側ポート（Ａ，Ｂ）とタンク側ポ
ート（Ｒ，Ｓ）との間の接続状態を制御する制御ピスト
ン（２６，２８，３０）（３２，３４，３６）とを前記
スプール（１８，２０）に設けた安全弁において、両前置制御弁（１２，１４）のうちの一方が比例差圧弁
（１４）として構成されており、同比例差圧弁（１４）
に対応する制御ピストン（３４）（３６）が、微小制御
ノッチ（９６，９８，１００，１０２）を備えているこ
とを特徴とする安全弁。
２．　前記比例差圧弁（１４）が圧縮バネ（２４）によ
つて中心位置に保持されて比例差圧弁（１４）のポンプ
側接続路（６４）から駆動機器側接続路（６８）までの
流体通過断面積を絞り得ることを特徴とする請求項１記
載の安全弁。
３．　バネチャンバ（８６）が、比例差圧弁（１４）の
ポンプ側接続路（６４）に接続されており、バネチャン
バ（８８）が駆動機器側接続路（６８）に接続されてい
ることを特徴とする請求項２に記載の安全弁。
４．　各制御ピストン（３４）（３６）が各端面におい
て少なくとも１つの微小制御ノッチ（９６，９８）（１
００，１０２）を有することを特徴とする請求項１に記
載の安全弁。
５．　制御ピストン（３４）の微小制御ノッチ（９６）
によつてポート（Ｂ）からポート（Ｓ）への接続路を制
御でき、微小制御ノッチ（９８）によってポート（Ｂ）
からポート（Ｐ）への接続路を制御でき、制御ピストン
（３６）の微小制御ノッチ（１００）によつてポート（
Ａ）からポート（Ｐ）への接続路を制御でき、微小制御
ノッチ（１０２）によつてポート（Ａ）からポート（Ｒ
）への接続路を制御できることを特徴とする請求項４に
記載の安全弁。