JPH0255643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスライダケーシング内に配置された円
筒形の回転又は直動スライダと、スライダケーシ
ングの壁部を貫通する孔と、圧力源もしくは戻し
通路をそれぞれ２つの消費機接続部の１つと接続
するために回転スライダもしくは直動スライダに
設けられたスライダ溝とを有し、該スライダ溝の
２つの縦縁が回転スライダ周面の円周線もしくは
直動スライダ周面の母線の１部であつて、該スラ
イダ溝の溝側面が互いに平行に延びておりかつ溝
深さが少なくとも局部的に前円周線又は母線に沿
つて異つており、スライダ溝の縦縁を結ぶ端縁が
制御縁を成している形式のものに関する。

回転スライダ又は直動スライダ弁として構成さ
れた連続開閉式弁は一般に公知であり、空気液力
式の調整システムにおいて連続的に制御する制御
手段として用いられる。このような調整システム
においては連続開閉式弁は有利には変換器又は増
幅器の機能を持つ。

冒頭に述べた形式の回転すべり弁はUS―
PS2814309号及びDD―PS46773号明細書により
公知である。後者に述べた回転すべり弁は簡単で
かつ経済的に製造可能で、申し分のない機能を保
証しようとしかつ圧力補償をも可能にする液圧式
の補填回転すべり弁である。

さらにUS―PS第3477472号明細書によれば流
動力を減少させるために制御弁において、制御縁
の近くに配置された段部を制御ピストンに設ける
ことが公知である。

連続開閉式弁はスライダケーシングとスライダ
との構成寸法により与えられた所定の流量―距離
―特性曲線を有しており、この流量―距離―特性
曲線により制御特性が決められるようになつてい
る。異なる特性線を有する連続開閉式弁が提供さ
れるようにするためには、スライダ及び（又は）
スライダケーシングを種々異なる構成寸法に製作
することが従来は必要であつた。

本発明の課題はスライダケーシングの寸法を変
えないで種々異なる流量―距離―特性曲線が得ら
れるようにし、他面においては流量を所定の安定
した圧力下で小さな力で、連続的に単調に上昇す
る流動力―流量―特性曲線に応じて制御すること
である。

本発明の課題は冒頭に述べた連続開閉式弁にお
いて、回転スライダケーシング内で回転スライダ
が連続的又は段階的に軸方向に移動可能でありか
つ選択された運転位置で固定されるかもしくは直
動スライダケーシング内で直動スライダが連続的
に又は段階的に回動可能でありかつ選択された運
転位置で固定されるようになつており、スライダ
溝の深さが、前記円周線もしくは前記母線に沿つ
て、圧力源からの流入通路の前にある制御縁か
ら、まず一定であり、次いで連続的に増大し、次
いで再び連続的に減少し、流出側にある制御縁に
おいて、溝底と隣接する周面との接面との間に0゜
よりも大きく90゜までの範囲の角度を成して、所
属のスライダ側の制御縁を直角又は鋭角で包囲し
て終るように構成されていることによつて解決さ
れた。

本発明による連続開閉式弁の重要な利点は流量
―距離―特性曲線と流動力―流量―特性曲線とが
連続開閉式弁の適当な構成的処置により互いに無
関係に得られることである。

さらに上昇する流動力―流量―特性曲線におい
て流動力を減少させることにより僅かな制御出力
で制御可能な連続開閉式弁が得られる。

本発明の有利な実施態様は請求項２以下に記載
されている。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図乃至第４図に示された回転スライダ２′
を備えた連続開閉式弁には、スライダケーシング
１′の壁部を貫通する４つの孔Ｐ，Ｔ，Ａ，Ｂが
互いに直角に配置されている。即ち、それぞれ２
つの孔が対称軸線に対して直角である同一の直線
を有している２つの孔はスライダ２′の手前で四
角孔１a′，１b′に移行しておりかつ円筒形のスラ
イダケーシングほ内側套壁において、回転スライ
ダのための円筒形の中空室内に開口している。こ
の各四角孔の開孔部は四角形、しかも正方形を形
成しほぼ同一長さの４つの制限縁を有している。
これらの制限縁のそれぞれ２つずつ互いに平行に
向い合つているものを符号１０a′，１０c′と符号
１０b′，１０d′とで示してある。

孔Ａ，Ｂは消費機接続部であつて圧力源は孔Ｐ
に接続されかつ孔Ｔは戻し通路に接続されてい
る。

回転スライダ２′には互いに直径方向で向き合
つて位置する２つの方形溝８a′，８b′が配置され
ており（第２図に明確に示されている）、この方
形溝８a′，８b′のそれぞれ２つの端縁９a′，９
c′と９b′９d′は溝長さを制限している。即ち端縁
９a′と９c′及び９b′と９d′の間隔がその溝長さで
ある。この２つの方形溝のそれぞれ２つの端縁は
同一長さでありかつ第１図で符号６a′，６c′及び
６b′，６d′で示された制御縁を形成している。第
２図から分るように四角孔の制限縁１０a′，１０
c′及び１０b′，１０d′はケーシング軸線５′に対し
て平行に位置決めされておりかつ前記の２つの方
形溝８a′，８b′の各端縁９a′，９c′及び９b′，９
d′に対しても平行かつ同一長さに形成されてい
る。

図転スライダ２′の、方形溝を有する中央部分
（第２図参照）は、第１図では細かい斜線を以つ
て長手方向断面として示したウエヴである。第１
図と第２図では回転スライダは弁を閉ざした位置
にある。何故ならば圧力源に接続された孔Ｐを通
る流入と孔Ｔを通る流出とが遮断されているから
である。第３図に示された連続開閉式弁も同じく
閉鎖位置にある。この弁の回転スライダ２′には、
第１図及び第２図におけるのと同じ長さと幅とを
有する、互いに直径方向で向き合つた２つの方形
溝８a′，８b′が設けられている。第３図では回転
スライダ２′は、回転スライダ部の上側のシヤフ
トを中心として取付けられた３つのスペーサプレ
ート１１，１２，１３によつて、本来の作業位置
に固定されている。これと異なり第４図には、回
転スライダが軸線方向にずらされて本来の作業位
置からそれた２つの別の作業位置に固定されてい
る状態で連続開閉式の弁が示されている。この位
置調節と固定とは第４図の右側部分の場合では、
回転スライダ部の上側にはめ込まれた２つのスペ
ーサプレート１２，１３と該回転スライダ部の下
側にはめ込まれた１つのスペーサプレート１１と
によつて行なわれており、第４図の左側部分の場
合では回転スライダ部の上側に１つと下側に２つ
はめ込まれたスペーサプレート１３及び１１，１
２によつて行なわれている。

第３図との比較において第４図から分るよう
に、回転スライダの、本来の作業位置から軸線方
向にずらされた作業位置においては、制御縁６
a′，６c′と、延いては図示されていない制御縁６
b′，６d′との有効長さが、本来の使用位置におい
ては制御縁の製造長さとほぼ同一である最大有効
長さよりも小さくなつている。

連続開閉式弁の制御能力の関する有効長さとし
て規定されるのは、制御縁の製造長さの一部であ
つて、孔開口部において該制御縁に対応する平行
な制限縁に重なる制御縁部分である。この規定
は、円弧形の制御縁と制限縁とが互いに向い合つ
て位置しかつ相互に平行である場合や、平行では
ない直線的か円弧形の制御縁が同様な縁と協働し
ている場合にも適用可能である。

後者の場合には、その有効長さは、制御縁の製
造長さの内、該制御縁に対応する制限縁へ投影さ
れた部分である。一般的にはこのようにして規定
された制御縁の有効長さによつては、回転スライ
ダの制御された回転位置に応じて、孔開口部の定
置の制限縁と協働してそれぞれ絞りの形式で弁の
流過開口の大きさ、ひいては制御しようとする流
量Ｑが決められる。

回転スライダの運転位置が従来の（最大有効長
さの制御縁を有する）運転位置から離れているほ
ど、前述の流過開口と制御された流量は小さくな
る。流量Ｑとスライダの回動位置（距離と呼び、
角度又は円弧の大きさとして測定される）との関
係は、回転スライダの３つの運転位置と関連し
て、３つの特性曲線（曲線１から３まで）第８図
に示されている。この場合、特性曲線はほぼ直線
的である。特性曲線１は制御縁の有効長さが最大
である従来の運転位置に回転スライダが位置する
場合の連続開閉式弁の特性を示したものである。
図示の特性曲線群では同一の連続開閉式弁が本発
明に従つて流量を幅広く変化させることができる
ことを示してある。

これまでは連続開閉式弁は回転すべり弁として
記述したが、直動すべり弁（第５図から第７図ま
で）に本発明の思想を応用しても原理的には何ん
ら変わりない。第１図から第４図までの部材と同
じ部材又はこれらの部材に対応する部材はダツシ
ユを除いた同じ符号で示してある。

第５図に示された４通路型の連続開閉式弁は直
動スライダ２を有し、該直動スライダ２の上には
２対の方形溝８ａ，８ｂが直径方向で向き合つて
配置されている。直動スライダは閉鎖位置で示さ
れている。４角孔ＰとＴの開口はスライダ周面の
溝のない部分によつて遮断されている。これに対
して孔ＡとＢ（消費機流入孔と消費機流出孔）は
方形溝と接続されている。開口の、互いに向き合
つた平行な制限縁から成る一方の制限縁対（第５
ａ図の１０ｃ参照）は、スライダケーシング１の
軸線に対して平行に向けられかつ他の制限縁対は
これに対して直角に延びている。第６図において
は直動スライダは従来の運転位置にあり、該運転
位置においては制御運動（第８図の距離Ｓ）はケ
ーシング軸線の方向に行なわれる。第７図におい
ては直動スライダは従来の位置から外へ回動させ
られた運転位置で示されている。この運転位置で
は、制御縁６ｃの有効長さは、最大の有効長さを
有する第６図に示された従来の運転位置における
有効長さよりも短いことは明らかである。これは
直動スライダを従来の運転位置から外へ回動され
たすべての運転位置にもあてはまる。適当な手段
で直動スライダ２はスライダケーシング１内で与
えられた運転位置に固定される。例えばケーシン
グ軸線に対して平行な制御運動を妨げることなし
にスライダの回動を防止する錠止装置が用いられ
る。第８図において曲線１から３で示された特性
曲線はほぼ直線である。該特性曲線は回転すべり
弁に関してすでに述べたように、同一の連続開閉
式弁において、直動スライダが３つの異る運転位
置に固定されることで得られる。

次に第９図から第１１図を用いて、回転スライ
ダ（第９図）と直動スライダ（第１０図）との形
状又は輪郭に関する本発明の特徴を述べる。スラ
イダに図示された形状を与えることにより、閉鎖
位置から外へ適当に調節したあとで、孔Ｐ（流入
孔）とＢもしくはＡとの間と孔ＡもしくはＢとＴ
（流出孔）との間の溝８a′，８b′，８ａ，８ｂの
４a′，４b′，４ａ，４ｂの範囲の流過区分と溝８
a′，８b′，８ａ，８ｂの制御縁６a′〜６d′もしく
は６ａ〜６ｄの範囲とにおいて、流動力が変化さ
せられ、流動力―流量―特性曲線が流量Ｑが大き
い場合ですら単調に急勾配で上昇するようになる
（第１１図の曲線３を参照）。回転スライダの場合
も直動スライダの場合も与えられる形状は原理的
には同じである。所属の方形溝又は他の形状の溝
の底において、流入孔Ｐにおける制御縁６d′，６
c′，６ｄ，６ｃの後ろから発して狭まい通路４
a′，４b′，４ａ，４ｂが与えられる。この通路４
a′４b′，４ａ，４ｂにおいては流れに圧力降下が
生ぜしめられ、したがつて連続開閉式弁を閉じる
ように制御縁に作用する流動力F_SK+に抗して補償
力F_Kが形成される。これにより前述の両方の力
の合成力F_Rは流量Ｑに関連して第１１図の曲線
１で示された経過を有するようになる。前述の通
路は第９図及び第１０図に示された位置にスライ
ダ２′，２がある場合には、孔ＡもしくはＢの開
口の範囲で終つている。次いで溝８a′，８b′，８
ａ，８ｂの底は深くなつており、この深い底部分
はそれぞれ制御縁６a′，６b′，６ａ，６ｂの前で
急に浅くなつて終つており、方形溝の底面が円筒
形のスライダの、溝のない周面に対する接面との
間に、制御縁のところで、0゜よりも大きくかつ
90゜よりも小さい範囲の角度αを成している。ス
ライダの流出孔の範囲に前述の如き形状が与えら
れていることにより、当該孔Ｔの開口において
は、中央の流出方向と前述の接面との間の流動角
θが流量Ｑが小さい場合にすでに十分に大きいが
90゜よりも小さくなる。これにより流出側の制御
縁６a′，６b′，６ａ，６ｂにおける流動力F_SK-が
小さくなり、流量Ｑが増大するにつれて流動角θ
がさらに増大し、流動力F_SK-が第１１図の曲線２
の経過に相応して流量Ｑが増大するにつれて比例
的な関係よりも著しく弱く増大するようになる。
回転スライダ又は直動スライダを有し、かつ回転
スライダ又は直動スライダが前述の如き形状を有
している連続開閉式弁の流動力―流量特性曲線は
曲線１と２を重畳させた曲線３により得られる。
この特性曲線は流量Ｑの広い範囲に亘つて単調に
急勾配で上昇する。この特性曲線はその特性を変
えることなしに通路４a′，４b′，４ａ，４ｂの深
さの値を変えることにより変化させることができ
る。さらにこの特性曲線は制御縁６c′，６d′，６
ｃ，６ｄの後ろに図示の如く小さな段STが配置
されることでも変化させられることができる。

したがつてスライダの溝へ流入孔Ｐを介して圧
力媒体が流入する場合には、圧力源からの流入通
路の前に置かれた制御縁６c′，d′，６ｃ，６ｄの
後ろの前述の狭まい通路４a′，４b′，４ａ，４ｂ
によつて又は該制御縁の後ろで前記通路４a′，４
b′，４ａ，４ｂ内に配置された段部によつて行な
われる流動力の補償の他に、流出する場合にも制
御縁６a′，６b′，６ａ，６ｂにおいて流動力の補
償が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであつ
て、第１図は２つの四角孔と２つの円孔とを有す
るスライダケーシングを断面して回転すべり弁を
示した図、第２図は第１図の回転すべり弁の回転
スライダの側面図、第３図及び第４図は第１図と
第２図の回転スライダを有するそれぞれ１つの連
続開閉式弁の軸線方向断面図、第５図は６つの四
角孔と４つの円孔とを有するスライダケーシング
を軸線方向に断面して直動すべり弁を示した図、
第５ａ図は第５図の１部分の拡大図、第６図及び
第７図は第５図の直動すべり弁を軸線に対して直
角に断面した図、第８図は回転すべり弁と直動す
べり弁との流量―距離―特性曲線を示した線図、
第９図は回転スライダと回転スライダケーシング
とを軸線に対して直角に断面した図、第１０図は
直動スライダと直動スライダケーシングとを軸線
に対して直角に断面した図、第１１図は流動力―
流量―特性曲線を示した線図である。 １，１′…スライダケーシング、１ａ，１ｂ，
１a′，１b′…４角孔、２…直動スライダ、２′…
回転スライダ、４ａ，４ｂ，４a′，４c′…通路、
５…ケーシング軸線、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，
６a′，６b′，６c′，６d′…制御縁、８ａ，８ｂ，
８a′，８b′…方形溝、９a′，９b′，９c′，９d′…
端
縁、１０a′，１０b′，１０c′，１０d′…制限縁、
１１，１２，１３…スペーサプレート、Ａ，Ｂ…
消費機接続孔、Ｐ…流入孔、Ｔ…流出孔、Ｑ…流
量、F_SK…流動力、F_R…補償力。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スライダケーシング内に配置された円筒形の
   回転又は直動スライダと、スライダケーシングの
   壁部を貫通する孔と、圧力源もしくは戻し通路を
   それぞれ２つの消費機接続部の１つと接続するた
   めに回転スライダもしくは直動スライダに設けら
   れたスライダ溝とを有し、該スライダ溝の２つの
   縦縁が回転スライダ周面の円周線もしくは直動ス
   ライダ周面の母線の１部であつて、該スライダ溝
   の溝側面が互いに平行に延びておりかつ溝深さが
   少なくとも局部的に前円周線又は母線に沿つて異
   つており、スライダ溝の縦縁を結ぶ端縁が制御縁
   を成している形式のものにおいて、 回転スライダケーシング１′内で回転スライダ
   ２′が連続的又は段階的に軸方向に移動可能であ
   りかつ選択された運転位置で固定されるかもしく
   は直動スライダケーシング１内で直動スライダ２
   が連続的に又は段階的に回動可能でありかつ選択
   された運転位置で固定されるようになつており、
   スライダ溝８a′，８b′，８ａ，８ｂの深さが、前
   記円周線もしくは前記母線に沿つて、圧力源から
   の流入通路の前にある制御縁６c′，６d′，６ｃ，
   ６ｄから、まず一定であり、次いで連続的に増大
   し、次いで再び連続的に減少し、流出側にある制
   御縁において、溝底と隣接する周面の接面との間
   に0゜よりも大きく90゜までの範囲の角度を成して、
   所属のスライダ側の制御縁を直角又は鋭角で包囲
   して終るように構成されていることを特徴とする
   連続開閉式弁。 ２ スライダケーシングの壁部を貫通する孔Ｐ，
   Ｔ，Ａ，Ｂが開口部の手前で多角孔に移行してお
   り、孔軸線に対して垂直な平面に対する投影が多
   角形を成している、請求項１記載の連続開閉式
   弁。 ３ 前記投影が３角形である、請求項２記載の連
   続開閉式弁。 ４ 前記投影が４角形である、請求項２記載の連
   続開閉式弁。 ５ スライダ溝８a′，８b′，８ａ，８ｂが圧力源
   からの流入側に配置された制御縁６c′，６d′，６
   ｃ，６ｄのすぐ後ろに段部STを有している、請
   求項１から４までのいずれか１項記載の連続開閉
   式弁。