JPH0259348B2 - - Google Patents
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- JPH0259348B2 JPH0259348B2 JP58111127A JP11112783A JPH0259348B2 JP H0259348 B2 JPH0259348 B2 JP H0259348B2 JP 58111127 A JP58111127 A JP 58111127A JP 11112783 A JP11112783 A JP 11112783A JP H0259348 B2 JPH0259348 B2 JP H0259348B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
- F15B13/0442—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with proportional solenoid allowing stable intermediate positions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B13/0407—Means for damping the valve member movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/044—Removal or measurement of undissolved gas, e.g. de-aeration, venting or bleeding
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、方向制御弁が可動制御部材とこの制
御部材の２つの運動方向に対応する制御空間とを
もち、少なくとも入口と出口との接続を制御し、
戻しばねにより初期位置の方向へ、また操作装置
により逆の方向へ動作位置へ移動可能であり、こ
の移動のために操作装置が、可変パルス衝撃係数
をもつ電気パルス幅制御装置を介してパルスで付
勢可能な少なくとも１つの駆動電磁石をもてい
る、比例動作する電磁操作方向制御弁に関する。
御部材の２つの運動方向に対応する制御空間とを
もち、少なくとも入口と出口との接続を制御し、
戻しばねにより初期位置の方向へ、また操作装置
により逆の方向へ動作位置へ移動可能であり、こ
の移動のために操作装置が、可変パルス衝撃係数
をもつ電気パルス幅制御装置を介してパルスで付
勢可能な少なくとも１つの駆動電磁石をもてい
る、比例動作する電磁操作方向制御弁に関する。
このような方向制御弁はドイツ連邦共和国特許
出願公開第2232566号明細書から公知であり、そ
の主制御段はばねで拘束されるスプールからな
り、このスプールが電気−液圧パイロツト制御段
により制御される。パイロツト制御段は２つの圧
力制御弁で動作し、これらの圧力制御弁により各
駆動電磁石が固定基本周波数および可変パルス衝
撃係数の電気パルス幅制御装置を介して制御され
る。さらに主スプールの摩擦ヒステリシスを少な
くするため基本周波数に掃引周波数が重畳され、
その周波数は基本周波数より著しく大きい。こう
して安価で簡単な駆動電磁石を使用して比例動作
する制御装置が得られるが、付加的なパイロツト
制御段の費用が比較的大きい。パルスで付勢され
る安価な駆動電磁石が３ポート方向制御弁の操作
に使用される。さらに掃引周波数を発生して処理
する付加的な手段が必要である。
出願公開第2232566号明細書から公知であり、そ
の主制御段はばねで拘束されるスプールからな
り、このスプールが電気−液圧パイロツト制御段
により制御される。パイロツト制御段は２つの圧
力制御弁で動作し、これらの圧力制御弁により各
駆動電磁石が固定基本周波数および可変パルス衝
撃係数の電気パルス幅制御装置を介して制御され
る。さらに主スプールの摩擦ヒステリシスを少な
くするため基本周波数に掃引周波数が重畳され、
その周波数は基本周波数より著しく大きい。こう
して安価で簡単な駆動電磁石を使用して比例動作
する制御装置が得られるが、付加的なパイロツト
制御段の費用が比較的大きい。パルスで付勢され
る安価な駆動電磁石が３ポート方向制御弁の操作
に使用される。さらに掃引周波数を発生して処理
する付加的な手段が必要である。
さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第
1815459号明細書から電磁操作される方向制御弁
が公知であり、パルスで付勢される簡単な駆動電
磁石を使用するにもかかわらず、比例流量制御が
可能である。入口と出口との接続を制御しかつば
ね荷重を受ける制御部材は、この場合液圧でパイ
ロツト制御される。この目的のためパルスで付勢
される駆動電磁石によつて操作されるパイロツト
制御弁が制御油流中に接続されている。この比例
動作する制御装置の欠点は、そのパイロツト制御
のため、大抵は常に流れている制御油流で動作
し、それがエネルギー損失の原因となることであ
る。パイロツト制御装置の費用とエネルギー損失
は多くの使用事例では受容できない。
1815459号明細書から電磁操作される方向制御弁
が公知であり、パルスで付勢される簡単な駆動電
磁石を使用するにもかかわらず、比例流量制御が
可能である。入口と出口との接続を制御しかつば
ね荷重を受ける制御部材は、この場合液圧でパイ
ロツト制御される。この目的のためパルスで付勢
される駆動電磁石によつて操作されるパイロツト
制御弁が制御油流中に接続されている。この比例
動作する制御装置の欠点は、そのパイロツト制御
のため、大抵は常に流れている制御油流で動作
し、それがエネルギー損失の原因となることであ
る。パイロツト制御装置の費用とエネルギー損失
は多くの使用事例では受容できない。
これに対し特許請求の範囲第１項の特徴をもつ
本発明の方向制御弁は、比例動作する制御装置を
わずかな費用で可能にするという利点をもつてい
る。すなわちパルスで付勢される安価な駆動電磁
石を維持することができ、液圧パイロツト制御段
の代りに簡単な操作ばねを必要とするにすぎな
い。パルスで付勢される駆動電磁石を主スプール
へ直接連結することにより、摩擦によるヒステリ
シスはきわめて小さく、電気制御装置に付加的な
掃引周波数は必要でない。操作ばねによるこの直
接連結によつて、さらに方向制御弁は電磁力の特
性および公差にほとんど左右されなくなる。さら
にこの装置では、操作ばねによりスプールの移動
行程にわわたつて減少する操作力が得られ、戻し
ばねによつて増大する戻し力が得られるので、電
磁石の入力信号のパルス衝撃係数に関係して、安
定なスプール位置ぎめが行なわれる。
本発明の方向制御弁は、比例動作する制御装置を
わずかな費用で可能にするという利点をもつてい
る。すなわちパルスで付勢される安価な駆動電磁
石を維持することができ、液圧パイロツト制御段
の代りに簡単な操作ばねを必要とするにすぎな
い。パルスで付勢される駆動電磁石を主スプール
へ直接連結することにより、摩擦によるヒステリ
シスはきわめて小さく、電気制御装置に付加的な
掃引周波数は必要でない。操作ばねによるこの直
接連結によつて、さらに方向制御弁は電磁力の特
性および公差にほとんど左右されなくなる。さら
にこの装置では、操作ばねによりスプールの移動
行程にわわたつて減少する操作力が得られ、戻し
ばねによつて増大する戻し力が得られるので、電
磁石の入力信号のパルス衝撃係数に関係して、安
定なスプール位置ぎめが行なわれる。
特許請求の範囲の実施態様項にあげた手段によ
り、特許請求の範囲第１項に示した方向制御弁の
有利な展開と改良が可能である。すなわち特許請
求の範囲第２項による構成によつて、方向制御弁
の動作の信頼性が高まる。両方向動作のために設
けられる方向制御弁では、特許請求の範囲第５項
により制御空間の圧力放出が特に有利に行なわれ
る。それ以外の有利な構成は特許請求の範囲の残
りの実施態様項、発明の詳細な説明および図面か
ら明らかになる。
り、特許請求の範囲第１項に示した方向制御弁の
有利な展開と改良が可能である。すなわち特許請
求の範囲第２項による構成によつて、方向制御弁
の動作の信頼性が高まる。両方向動作のために設
けられる方向制御弁では、特許請求の範囲第５項
により制御空間の圧力放出が特に有利に行なわれ
る。それ以外の有利な構成は特許請求の範囲の残
りの実施態様項、発明の詳細な説明および図面か
ら明らかになる。
本発明の２つの実施例が図面に示されており、
以下これについて説明する。
以下これについて説明する。
第１図は電磁操作されて比例動作する方向制御
弁１０を示し、この弁のハウジング１１は入口１
２と出口１３とをもつている。ハウジング１１に
はスプール穴１４が形成されて、入口１２へ接続
される流入室１５とそのそばにあつて出口１３へ
接続される流出室１６とを貫通している。スプー
ル穴１４内には制御部材としてのスプール１７が
漏れなく滑るように案内されている。スプール１
４は室１５および１６内の圧力に対し圧力平衡し
ており、制御縁１８により両方の室１５と１６の
接続を制御する。スプール１７は第１のランド１
９と制御縁１８のある第２のランド２１とをもつ
ている。第１のランド１９は、ハウジング１１に
取付けられた駆動電磁石２２と共に、スプール穴
１４内に第１の制御空間２３を区画している。ス
プール穴１４の反対側端部で第２のランド２１が
ハウジング蓋２４と共にスプール穴１４の拡大部
分に第２の制御空間２５を区画している。第２の
制御空間２５は戻しばね２６を収容し、このばね
２６は一方ではハウジング蓋２４に支えられ、他
方ではばね受け２７に支えられ、このばね受け２
７はハウジング肩部２８と第２のランド２１の端
面とに当つている。こうしてスプール１７は初期
位置に位置ぎめされ、この位置で制御縁１８が両
方の室１５と１６の接続を断つている。
弁１０を示し、この弁のハウジング１１は入口１
２と出口１３とをもつている。ハウジング１１に
はスプール穴１４が形成されて、入口１２へ接続
される流入室１５とそのそばにあつて出口１３へ
接続される流出室１６とを貫通している。スプー
ル穴１４内には制御部材としてのスプール１７が
漏れなく滑るように案内されている。スプール１
４は室１５および１６内の圧力に対し圧力平衡し
ており、制御縁１８により両方の室１５と１６の
接続を制御する。スプール１７は第１のランド１
９と制御縁１８のある第２のランド２１とをもつ
ている。第１のランド１９は、ハウジング１１に
取付けられた駆動電磁石２２と共に、スプール穴
１４内に第１の制御空間２３を区画している。ス
プール穴１４の反対側端部で第２のランド２１が
ハウジング蓋２４と共にスプール穴１４の拡大部
分に第２の制御空間２５を区画している。第２の
制御空間２５は戻しばね２６を収容し、このばね
２６は一方ではハウジング蓋２４に支えられ、他
方ではばね受け２７に支えられ、このばね受け２
７はハウジング肩部２８と第２のランド２１の端
面とに当つている。こうしてスプール１７は初期
位置に位置ぎめされ、この位置で制御縁１８が両
方の室１５と１６の接続を断つている。
駆動電磁石２２の図示しない接極子の押し棒３
１は制御空間２３内へ突出し、中空に形成された
第１のランド１９内に設けられている円板３１を
操作する。中空のランド１９はその内部に操作ば
ね３２の収容している。この操作ばね３２は初応
力をかけられて、第１のランド１９内に固定的に
設けられた止め輪３３へ向かつて円板３１を押付
けている。
１は制御空間２３内へ突出し、中空に形成された
第１のランド１９内に設けられている円板３１を
操作する。中空のランド１９はその内部に操作ば
ね３２の収容している。この操作ばね３２は初応
力をかけられて、第１のランド１９内に固定的に
設けられた止め輪３３へ向かつて円板３１を押付
けている。
両方の制御空間２３と２５とを互いに接続する
通路３４には、絞り３５が挿入されている。圧力
放出のため両方の制御空間２３，２５は、通路３
４および遮断弁３７をもつ圧力放出導管３６を経
てタンク３８へ圧力を除くことが可能である。第
２のランド２１とスプール穴１４は、第２の制御
空間２５から流出室１６へ至る環状漏油間隙４０
を形成している。
通路３４には、絞り３５が挿入されている。圧力
放出のため両方の制御空間２３，２５は、通路３
４および遮断弁３７をもつ圧力放出導管３６を経
てタンク３８へ圧力を除くことが可能である。第
２のランド２１とスプール穴１４は、第２の制御
空間２５から流出室１６へ至る環状漏油間隙４０
を形成している。
方向制御弁１０の入口１２は、タンク３８から
圧力媒体を吸入するポンプ３９の出口に接続され
ている。出口１３は液圧負荷４１に接続され、こ
の負荷４１は圧力媒体をタンク３８へ流出する。
駆動電磁石２２は電気パルス幅制御装置４２によ
り付勢され、この制御装置４２の出力信号は固定
あるいは可変の基本周波数と可変のパルス衝撃係
数をもち、このパルス衝撃係数は制御装置４２へ
の入力信号４３の大きさ比例して変化する。
圧力媒体を吸入するポンプ３９の出口に接続され
ている。出口１３は液圧負荷４１に接続され、こ
の負荷４１は圧力媒体をタンク３８へ流出する。
駆動電磁石２２は電気パルス幅制御装置４２によ
り付勢され、この制御装置４２の出力信号は固定
あるいは可変の基本周波数と可変のパルス衝撃係
数をもち、このパルス衝撃係数は制御装置４２へ
の入力信号４３の大きさ比例して変化する。
方向制御弁１０の作用を以下に説明し、その際
第２図も引用する。
第２図も引用する。
方向制御弁１０の作動に際し、必要に応じた大
きさのアナログ比例電気信号４３が電気制御装置
４２へ与えられ、制御装置４２がこの入力信号４
３を一定あるいは可変の繰返し周波数と可変パル
ス持続時間とをもつ有極パルスに変換する。第１
図には、制御装置４２の出力信号４４が大きくな
るパルス持続時間をもつ正のパルスとして示され
ている。
きさのアナログ比例電気信号４３が電気制御装置
４２へ与えられ、制御装置４２がこの入力信号４
３を一定あるいは可変の繰返し周波数と可変パル
ス持続時間とをもつ有極パルスに変換する。第１
図には、制御装置４２の出力信号４４が大きくな
るパルス持続時間をもつ正のパルスとして示され
ている。
したがつて駆動電磁石２２は繰返し操作され、
その接極子が押し棒２９および円板３１と共に押
出された操作位置にある滞在時間は、パルス持続
時間が大きくなるにつれて同様に大きくなる。し
がつて駆動電磁石２２はオンオフ特性に従つて動
作するので、電気制御装置４２の入力信号４３は
比例していても、電磁石２２の力は比例していな
い。しかしそれにもかかわらず操作ばね３２によ
る接極子とスプール１７との連結は、出力信号４
４のパルス衝撃係数に比例するスプール１７の移
動を可能にする。駆動電磁石２２のこの比例しな
い作用は、安価な駆動電磁石の使用を可能にし、
さらに作動のヒステリシスを大幅に減少すること
ができる。
その接極子が押し棒２９および円板３１と共に押
出された操作位置にある滞在時間は、パルス持続
時間が大きくなるにつれて同様に大きくなる。し
がつて駆動電磁石２２はオンオフ特性に従つて動
作するので、電気制御装置４２の入力信号４３は
比例していても、電磁石２２の力は比例していな
い。しかしそれにもかかわらず操作ばね３２によ
る接極子とスプール１７との連結は、出力信号４
４のパルス衝撃係数に比例するスプール１７の移
動を可能にする。駆動電磁石２２のこの比例しな
い作用は、安価な駆動電磁石の使用を可能にし、
さらに作動のヒステリシスを大幅に減少すること
ができる。
電磁石２２が付勢されると、接極子は押し棒２
９を介して円板３１を止め輪３３から離して、初
応力のかかつた操作ばね３２をさらに強く圧縮す
るので、駆動電磁石２２の操作力は操作ばね３２
を介しスプール１７へ伝達される。スプール１７
への操作力として、操作ばね３２の力だけがスプ
ール１７の位置に応じて作用する。操作ばね３２
のこの力に抗して戻しばね２６の力が作用する。
操作ばね３２により伝達される力は戻しばね２６
により及ぼされる力より常に大きいので、スプー
ル１７には差の力４５が作用して、この力４５が
第１図においてスプール１７を石方へ押そうとす
る。この差力４５がスプール１７へ作用している
間、スプール１７が圧力媒体を第２の制御空間２
５から通路３４を介して第１の制御空間２３へ押
しやる。その際差力４５の大きさのほかに、通路
３４にある絞り３５の流通断面がスプール１７の
操作速度に大きい影響を及ぼす。
９を介して円板３１を止め輪３３から離して、初
応力のかかつた操作ばね３２をさらに強く圧縮す
るので、駆動電磁石２２の操作力は操作ばね３２
を介しスプール１７へ伝達される。スプール１７
への操作力として、操作ばね３２の力だけがスプ
ール１７の位置に応じて作用する。操作ばね３２
のこの力に抗して戻しばね２６の力が作用する。
操作ばね３２により伝達される力は戻しばね２６
により及ぼされる力より常に大きいので、スプー
ル１７には差の力４５が作用して、この力４５が
第１図においてスプール１７を石方へ押そうとす
る。この差力４５がスプール１７へ作用している
間、スプール１７が圧力媒体を第２の制御空間２
５から通路３４を介して第１の制御空間２３へ押
しやる。その際差力４５の大きさのほかに、通路
３４にある絞り３５の流通断面がスプール１７の
操作速度に大きい影響を及ぼす。
差力４５が制御スプール１７の位置に関して第
２図に示されており、この線図ではばね力Ｆがス
プール１７の移動行程Ｓについて記入されてい
る。スプールの移動行程Ｓは開閉状態OFFとON
との間に延びている。ここで上の特性曲線４６
は、電磁石２２が付勢された場合における初応力
のかかつた操作ばね３２のものであり、下の特性
曲線４７は戻しばね２６のものである。第２図か
ら明らかにわかるように、電磁石２２が付勢され
た状態においてスプール１７の最大移動行程でも
操作ばね３２の力が戻しばね２６の力４７よりま
だ大きいように、操作ばね３２が設計されてい
る。さらにスプールの移動行程Ｓの増大につれて
戻しばね２６の力４７は大きくなるが、操作ばね
３２の力４６は減少することがわかる。特性曲線
４６および４７は直線的に延び、スプール移動行
程の増大について互いに近づくようになつてい
る。第２図からさらにわかるように、特定の位置
S1で差力４５に戻し力４８が対応し、電磁石２２
が消勢されるとこの戻し力４８がスプール１７を
第１図において左方へ押そうとするが、その際圧
力媒体を第１の制御空間２３から絞り３５を経て
第２の制御空間２５へ押しやらねばならない。
２図に示されており、この線図ではばね力Ｆがス
プール１７の移動行程Ｓについて記入されてい
る。スプールの移動行程Ｓは開閉状態OFFとON
との間に延びている。ここで上の特性曲線４６
は、電磁石２２が付勢された場合における初応力
のかかつた操作ばね３２のものであり、下の特性
曲線４７は戻しばね２６のものである。第２図か
ら明らかにわかるように、電磁石２２が付勢され
た状態においてスプール１７の最大移動行程でも
操作ばね３２の力が戻しばね２６の力４７よりま
だ大きいように、操作ばね３２が設計されてい
る。さらにスプールの移動行程Ｓの増大につれて
戻しばね２６の力４７は大きくなるが、操作ばね
３２の力４６は減少することがわかる。特性曲線
４６および４７は直線的に延び、スプール移動行
程の増大について互いに近づくようになつてい
る。第２図からさらにわかるように、特定の位置
S1で差力４５に戻し力４８が対応し、電磁石２２
が消勢されるとこの戻し力４８がスプール１７を
第１図において左方へ押そうとするが、その際圧
力媒体を第１の制御空間２３から絞り３５を経て
第２の制御空間２５へ押しやらねばならない。
方向制御弁１０の付勢の際、まず制御装置４２
がアナログ信号４３の大きさに応じて常に燥返さ
れる方形パルス４９を駆動電磁石２２へ与える
と、この駆動電磁石２２から操作ばね３２を経て
スプール１７へ及ぼされる力パルスは、電磁石２
２が消勢された際戻しばね２６により及ぼされる
力パルスより大きい。したがつて第１図におい
て、操作ばね３２の低下する特性曲線４６により
減少するパルス容量と戻しばね２６の上昇する特
性曲線４７により増大するパルス容量との間に、
方形パルス４９の衝撃係数に等しい比が形成され
るまで、スプール１７が右方へ移動する。したが
つて方形パルスの特定の衝撃係数の所に平均スプ
ール位置が設定され、この平均位置のまわりでス
プール１７がパルス周波数で小さい往復運動を行
なう。この場合平均スプール位置は安定してお
り、パルス衝撃係数にのみ関係し、したがつて方
形パルス４９ではスプール１７がスプール位置S1
をとり、方形パルスの最大パルス幅では第２図の
スプール位置ONをとることになる。このように
オンオフ動作電磁石２２を使用するにもかかわら
ず、スプール１７の位置はアナログ入力信号４３
の大きさに比例して制御され、それに応じてポン
プ３９から液圧負荷４１への流量も制御される。
がアナログ信号４３の大きさに応じて常に燥返さ
れる方形パルス４９を駆動電磁石２２へ与える
と、この駆動電磁石２２から操作ばね３２を経て
スプール１７へ及ぼされる力パルスは、電磁石２
２が消勢された際戻しばね２６により及ぼされる
力パルスより大きい。したがつて第１図におい
て、操作ばね３２の低下する特性曲線４６により
減少するパルス容量と戻しばね２６の上昇する特
性曲線４７により増大するパルス容量との間に、
方形パルス４９の衝撃係数に等しい比が形成され
るまで、スプール１７が右方へ移動する。したが
つて方形パルスの特定の衝撃係数の所に平均スプ
ール位置が設定され、この平均位置のまわりでス
プール１７がパルス周波数で小さい往復運動を行
なう。この場合平均スプール位置は安定してお
り、パルス衝撃係数にのみ関係し、したがつて方
形パルス４９ではスプール１７がスプール位置S1
をとり、方形パルスの最大パルス幅では第２図の
スプール位置ONをとることになる。このように
オンオフ動作電磁石２２を使用するにもかかわら
ず、スプール１７の位置はアナログ入力信号４３
の大きさに比例して制御され、それに応じてポン
プ３９から液圧負荷４１への流量も制御される。
操作ばね３２のこの配置により、方向制御弁１
０の制御は駆動電磁石２２の特性曲線や電磁力の
公差に無関係となる。さらに操作ばね３２と戻し
ばね２６の互いに近づく特性曲線により、スプー
ル１７の安定な位置ぎめが可能となる。駆動電磁
石２２のパルス付勢により、その接極子およびス
プール１７は常に動くので、摩擦によるヒステリ
シスはきわめて小さくなる。パルス幅制御装置４
２は約30Hzの最大パルス周波数で動作するのが有
利で、それによりスプールの振動の振幅はスプー
ル移動行程の約５％である。多くの使用事例で
は、スプール１７のこのような振動運動は障害と
ならず、特にトラクタの電気−液圧昇降機構にお
いて使用されるような調整用方向制御弁において
このことがいえる。
０の制御は駆動電磁石２２の特性曲線や電磁力の
公差に無関係となる。さらに操作ばね３２と戻し
ばね２６の互いに近づく特性曲線により、スプー
ル１７の安定な位置ぎめが可能となる。駆動電磁
石２２のパルス付勢により、その接極子およびス
プール１７は常に動くので、摩擦によるヒステリ
シスはきわめて小さくなる。パルス幅制御装置４
２は約30Hzの最大パルス周波数で動作するのが有
利で、それによりスプールの振動の振幅はスプー
ル移動行程の約５％である。多くの使用事例で
は、スプール１７のこのような振動運動は障害と
ならず、特にトラクタの電気−液圧昇降機構にお
いて使用されるような調整用方向制御弁において
このことがいえる。
スプール１７の操作速度を限定するために、制
御空間２３および２５が圧力を放出されているこ
とが必要である。このような圧力放出は遮断弁３
７を経て行なうことができる。流出室１６内に制
御空間２３，２５におけるより高い圧力レベルが
存在する限り、遮断弁３７が開いていると、圧力
媒体は漏油間隙４０を経て制御空間２３，２５へ
流入して、これら制御空間を圧力放出することが
できる。
御空間２３および２５が圧力を放出されているこ
とが必要である。このような圧力放出は遮断弁３
７を経て行なうことができる。流出室１６内に制
御空間２３，２５におけるより高い圧力レベルが
存在する限り、遮断弁３７が開いていると、圧力
媒体は漏油間隙４０を経て制御空間２３，２５へ
流入して、これら制御空間を圧力放出することが
できる。
第３図に示す第２の方向制御弁６０は、なかん
ずく次の点で第１図による方向制御弁１０と相違
している。すなわちこの方向制御弁６０は両方向
に動作するように構成され、制御空間の圧力放出
装置が異なるように構成されている。なお第２の
方向制御弁６０は方向制御弁１０とは次のように
相違し、対応する部分には同じ符号を使用してあ
る。
ずく次の点で第１図による方向制御弁１０と相違
している。すなわちこの方向制御弁６０は両方向
に動作するように構成され、制御空間の圧力放出
装置が異なるように構成されている。なお第２の
方向制御弁６０は方向制御弁１０とは次のように
相違し、対応する部分には同じ符号を使用してあ
る。
方向制御弁６０のハウジング１１には、両方向
の動作に応じて第２の駆動電磁石６１が設けら
れ、これに第２の操作ばね６２と第２の戻しばね
６３とが付属している。方向制御弁６０の対称構
造に応じて、第２の戻しばね６３は第１の操作ば
ね３２と共に第１の制御空間２３内にあり、第２
の制御空間２５内には第１の戻しばね２６と第２
の操作ばね６２が設けられている。比例動作する
４ポート方向制御弁の公知のスプール６４は、ハ
ウジング１１内で中央に設けられた３つの循環室
６５，６６，６７、その両側にある２つのモータ
室６８，６９、およびその外側にある２つの戻り
室７１，７２を貫通している。３つの循環室６５
ないし６７はポンプ３９からタンク３８へ至る中
立循環通路７３の一部である。２つの制御空間２
３，２５をつなぐ通路３４は、中立循環通路７３
のうちスプール６４の下流にある部分へ７４の個
所で接続されている。さらに個所７４と各制御空
間２３または２５との間には絞り部７５または７
６が接続されている。方向制御弁６０のこの構造
のため、制御空間２３または２５からそれぞれ漏
油間隙７７または７８が戻り室７１または７２へ
通じている。
の動作に応じて第２の駆動電磁石６１が設けら
れ、これに第２の操作ばね６２と第２の戻しばね
６３とが付属している。方向制御弁６０の対称構
造に応じて、第２の戻しばね６３は第１の操作ば
ね３２と共に第１の制御空間２３内にあり、第２
の制御空間２５内には第１の戻しばね２６と第２
の操作ばね６２が設けられている。比例動作する
４ポート方向制御弁の公知のスプール６４は、ハ
ウジング１１内で中央に設けられた３つの循環室
６５，６６，６７、その両側にある２つのモータ
室６８，６９、およびその外側にある２つの戻り
室７１，７２を貫通している。３つの循環室６５
ないし６７はポンプ３９からタンク３８へ至る中
立循環通路７３の一部である。２つの制御空間２
３，２５をつなぐ通路３４は、中立循環通路７３
のうちスプール６４の下流にある部分へ７４の個
所で接続されている。さらに個所７４と各制御空
間２３または２５との間には絞り部７５または７
６が接続されている。方向制御弁６０のこの構造
のため、制御空間２３または２５からそれぞれ漏
油間隙７７または７８が戻り室７１または７２へ
通じている。
第２の方向制御弁６０は第１の方向制御弁１０
と同じ原理に従つて動作するが、その２つのパル
スで付勢される駆動電磁石２２，６１に応じて、
図示した中央位置から両側へ、スプール６４が入
力信号４３に比例する圧力媒体流を制御する動作
位置へ移動することができる。通路３４は７４の
所で中立循環通路７３の下流にある部分に接続さ
れているので、圧力放出は第１の方向制御弁１０
とは異なるように行なわれる。この個所７４には
常に戻り室７１，７２におけるより高い圧力レベ
ルが存在する。個所７４におけるこの圧力レベル
は、後続の導管の流通抵抗、後に接続される負
荷、絞り部あるいはその他の手段によつて生ずる
ことができる。スプール６４の振動運動中制御空
間２３，２５から漏油間隙７７または７８を経て
戻り室７１，７２へ流出する漏油流は、個所７４
から絞り部７５または７６を経て補給される圧力
媒体によつて常に代えられる。したがつて両方の
制御空間２３および２５は有利に自動的に圧力放
出される。
と同じ原理に従つて動作するが、その２つのパル
スで付勢される駆動電磁石２２，６１に応じて、
図示した中央位置から両側へ、スプール６４が入
力信号４３に比例する圧力媒体流を制御する動作
位置へ移動することができる。通路３４は７４の
所で中立循環通路７３の下流にある部分に接続さ
れているので、圧力放出は第１の方向制御弁１０
とは異なるように行なわれる。この個所７４には
常に戻り室７１，７２におけるより高い圧力レベ
ルが存在する。個所７４におけるこの圧力レベル
は、後続の導管の流通抵抗、後に接続される負
荷、絞り部あるいはその他の手段によつて生ずる
ことができる。スプール６４の振動運動中制御空
間２３，２５から漏油間隙７７または７８を経て
戻り室７１，７２へ流出する漏油流は、個所７４
から絞り部７５または７６を経て補給される圧力
媒体によつて常に代えられる。したがつて両方の
制御空間２３および２５は有利に自動的に圧力放
出される。
本発明の思想を逸脱することなく、図示した方
向制御弁の変更はもちろん可能である。例えば第
１図および第３図に示した方向制御弁の代りに、
パルスで付勢される駆動電磁石により操作ばねを
介してばね荷重を受けるスプールに作用し、この
スプールの操作速度を液圧で制御し、スプールへ
作用するばね力の割合を移動行程に関係して変化
するという原理を離れることなく、別の構造を使
用することもできる。第３図は制御空間の特に有
利な自動圧力放出を示しているが、制御空間のそ
ばに高い圧力レベルの室があり、これから漏油流
が制御空間へ生ずるように、圧力放出装置を構成
することもできる。
向制御弁の変更はもちろん可能である。例えば第
１図および第３図に示した方向制御弁の代りに、
パルスで付勢される駆動電磁石により操作ばねを
介してばね荷重を受けるスプールに作用し、この
スプールの操作速度を液圧で制御し、スプールへ
作用するばね力の割合を移動行程に関係して変化
するという原理を離れることなく、別の構造を使
用することもできる。第３図は制御空間の特に有
利な自動圧力放出を示しているが、制御空間のそ
ばに高い圧力レベルの室があり、これから漏油流
が制御空間へ生ずるように、圧力放出装置を構成
することもできる。
第１図は比例する２ポート方向制御弁の縦断面
図、第２図は第１図による方向制御弁のスプール
の移動行程に関係するばね特性を示す線図、第３
図は両方向に作用する第２の方向制御弁の縦断面
図である。 １０，６０……方向制御弁、１２……入口、１
３……出口、１７，６４……制御部材（スプー
ル）、２２，６１……駆動電磁石、２３，２５…
…制御空間、３２，６２……操作ばね、２６，６
３……戻しばね、３４……通路、３５，７５，７
６……絞り、４２……電気パルス幅制御装置。
図、第２図は第１図による方向制御弁のスプール
の移動行程に関係するばね特性を示す線図、第３
図は両方向に作用する第２の方向制御弁の縦断面
図である。 １０，６０……方向制御弁、１２……入口、１
３……出口、１７，６４……制御部材（スプー
ル）、２２，６１……駆動電磁石、２３，２５…
…制御空間、３２，６２……操作ばね、２６，６
３……戻しばね、３４……通路、３５，７５，７
６……絞り、４２……電気パルス幅制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 方向制御弁が可動制御部材とこの制御部材の
２つの運動方向に対応する制御空間とをもち、少
なくとも入口と出口との接続を制御し、戻しばね
により初期位置の方向へ、また操作装置により逆
の方向へ動作位置へ移動可能であり、この移動の
ために操作装置が、可変パルス衝撃係数をもつ電
気パルス幅制御装置を介してパルスで付勢可能な
少なくとも１つの駆動電磁石をもつているものに
おいて、駆動電磁石２２の接極子が操作ばね３２
を介して制御部材１７に連結され、２つの制御空
間２３，２５が通路３４を介して互いに接続さ
れ、制御部材１７の速度を限定する少なくとも１
つの絞り３５がこの通路３４にあることを特徴と
する、比例動作する電磁操作方向制御弁。 ２ 制御空間２３，２５のそばに設けられた付加
空間１６；７１，７２が、制御部材１７；６４と
そのスプール穴４０とにより形成される漏れ間隙
４０；７７，７８を介して、そのそばにある制御
空間に接続され、両方の制御空間２３，２５の圧
力放出に用いられる手段３６，３７；３４，７４
が設けられていることを特徴とする、特許請求の
範囲第１項に記載の方向制御弁。 ３ 両方向の動作を制御するために構成されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ある
いは第２項に記載の方向制御弁。 ４ 制御部材がスプール６４であり、このスプー
ル６４が流入室６５，６７とモータ室６８，６９
の１つとの接続を行ない、モータ室６９，６８の
他方を戻り室７２，７１の１つへ接続し、スプー
ル６４がその初期位置でばねにより中立位置に保
たれ、かつ第２の操作ばね６２を介してパルスで
付勢される第２の駆動電磁石６１に連結されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記
載の方向制御弁。 ５ 絞りが通路３４内に互いに直列になつている
２つの絞り部７５，７６からなり、両方の制御空
間２３，２５の自動圧力放出のため両方の絞り部
７５，７６の間の範囲で通路３４が、制御空間２
５に隣接する戻り室６９の圧力レベルとは異なる
高さの圧力レベル７４に接続されていることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方向制
御弁。 ６ スプール６４の下流側にある中立循環通路７
３の部分７４から圧力レベルが取出され、したが
つてこの圧力レベルが戻り室７１，７２に存在す
る圧力より高いことを特徴とする、特許請求の範
囲第５項に記載の方向制御弁。 ７ 操作ばね３２の力が制御部材１７，６４のい
かなる位置でも戻しばね２６の力より大きいこと
を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方
向制御弁。 ８ 操作ばね３２および戻しばね２６が、制御部
材１７の移動行程の増大につれて互いに近づく直
線状の力一移動行程特性４６，４７をもつている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第７項に記載
の方向制御弁。 ９ 操作ばね３２，６２が初応力を受けているこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項、第７項
および第８項のいずれか１つに記載の方向制御
弁。 １０ 駆動電磁石２２が最大約40Hzまでのパルス
周波数で作動せしめられることを特徴とする、特
許請求の範囲第１項に記載の方向制御弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823225003 DE3225003A1 (de) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | Elektromagnetisch betaetigtes, proportional arbeitendes wegeventil |
| DE3225003.7 | 1982-07-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599381A JPS599381A (ja) | 1984-01-18 |
| JPH0259348B2 true JPH0259348B2 (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=6167608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111127A Granted JPS599381A (ja) | 1982-07-03 | 1983-06-22 | 比例動作する電磁操作方向制御弁 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599381A (ja) |
| DE (1) | DE3225003A1 (ja) |
| FR (1) | FR2529635B1 (ja) |
| IT (1) | IT1170162B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0468640U (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-17 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3422214C2 (de) * | 1983-06-16 | 1994-12-01 | Volkswagenwerk Ag | Elektromagnetisches Steuerventil |
| GB2153049B (en) * | 1984-01-20 | 1987-06-17 | Ross Operating Valve Co | Proportional air valve and method of providing proportional air flow |
| JPS61157883A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Yuken Kogyo Kk | 比例電磁式流量調整弁 |
| EP0276056A3 (en) * | 1987-01-23 | 1989-11-29 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Valve arrangement for a fluid flow control system |
| JP2538764Y2 (ja) * | 1989-11-07 | 1997-06-18 | 株式会社ユニシアジェックス | 圧力制御弁 |
| JP2524009Y2 (ja) * | 1990-03-22 | 1997-01-29 | 三菱電機株式会社 | 比例電磁弁 |
| DE4037621C2 (de) * | 1990-11-27 | 1999-11-11 | Bayerische Motoren Werke Ag | Betriebsverfahren für ein einen Fluidstrom quantitativ steuerndes Ventil |
| JP3260279B2 (ja) * | 1996-04-03 | 2002-02-25 | 株式会社荏原製作所 | 水圧電磁比例制御弁 |
| EP1370773B1 (de) | 2001-03-21 | 2005-06-22 | Bucher Hydraulics GmbH | Wegeventil |
| DE10254246B4 (de) * | 2002-08-08 | 2013-03-21 | Bosch Rexroth Aktiengesellschaft | Steueranordnung |
| WO2004020840A1 (de) | 2002-08-28 | 2004-03-11 | Bucher Hydraulics Gmbh | Hydraulischer antrieb für ein wegeventil |
| FR2918977A1 (fr) * | 2007-07-16 | 2009-01-23 | Ritm Soc Par Actions Simplifie | Dispositif pour systemes de renvidage ou de bobinage |
| DE102016212310A1 (de) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | Robert Bosch Gmbh | Ventil mit über den Steuerschieber entlüftetem Steuerraum |
| US11466426B2 (en) | 2019-05-09 | 2022-10-11 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Material moving machines and pilot hydraulic switching systems for use therein |
| US11391302B2 (en) | 2020-03-16 | 2022-07-19 | Woodward, Inc. | Automatic air bleeding system for hydraulics |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2101493C3 (de) * | 1971-01-14 | 1979-11-22 | Carl Metz Gmbh, 7500 Karlsruhe | Elektromagnetisch betätigbares hydraulisches Wegeventil |
| DE2232566C2 (de) * | 1972-07-03 | 1984-08-09 | Garbe, Lahmeyer & Co Ag, 5100 Aachen | Hydraulische Wegeventileinheit |
| DE7809570U1 (de) * | 1978-03-31 | 1979-02-22 | Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik Gmbh & Co, 5600 Wuppertal | Magnetbetaetigtes 3/2 wegeventil |
| FR2452647A1 (fr) * | 1979-03-26 | 1980-10-24 | Renault | Servo-valve |
| US4319606A (en) * | 1980-06-17 | 1982-03-16 | Mechanical Technology Incorporated | Fluid pressure regulator valve |
-
1982
- 1982-07-03 DE DE19823225003 patent/DE3225003A1/de not_active Ceased
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58111127A patent/JPS599381A/ja active Granted
- 1983-06-29 IT IT21843/83A patent/IT1170162B/it active
- 1983-06-30 FR FR8310871A patent/FR2529635B1/fr not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0468640U (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8321843A0 (it) | 1983-06-29 |
| FR2529635A1 (fr) | 1984-01-06 |
| DE3225003A1 (de) | 1984-01-05 |
| IT8321843A1 (it) | 1984-12-29 |
| FR2529635B1 (fr) | 1987-08-28 |
| IT1170162B (it) | 1987-06-03 |
| JPS599381A (ja) | 1984-01-18 |
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