JPH05133404A

JPH05133404A - 保圧弁

Info

Publication number: JPH05133404A
Application number: JP11787392A
Authority: JP
Inventors: Martin Laichinger; ライヒンガーマルテイン; Martin Scheffel; シエツフエルマルテイン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1993-05-28
Also published as: EP0513528A3; DE4207803A1; EP0513528A2; US5233910A

Abstract

(57)【要約】【目的】弁座と弁部材との間のパッキンによって耐用
寿命の長いかつ絶対に圧力密な座止弁を提供する。【構成】弁座３８と弁部材３９との間をシールするパ
ッキン４８が設けられており、制御ピストン４１の受圧
時に、座止弁４０の開弁開始によって前記パッキン４８
にごく僅かな圧力差しか生じないような圧力を第１の弁
室３４内に増成する圧力補償手段５４が設けられてお
り、かつ前記弁部材３９が、座止弁４０の閉弁方向シフ
ト時に前記弁座３８に対する前記弁部材の座着に先立っ
て弁開口３６を実質的に閉鎖するように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２つの弁室すなわち、
圧力媒体源又は圧力媒体溜めに交互に接続可能な供給接
続ポートに連通する第１の弁室と作動室に連通する第２
の弁室、を互いに連通させる１つの弁開口と、１つの弁
座と、該弁座と協働して前記の両弁室内の圧力によって
逆向きに負荷される１つの弁部材とを有する少なくとも
１つの座止弁並びに、該座止弁を開弁するために前記弁
部材に係合していて制御導管を介して圧力媒体を受圧可
能な制御ピストンを備えた形式の、車両に配置された特
に圧力媒体作動式レベル制御装置用の保圧弁に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】前記形式の公知の保圧弁は所謂係止解除
可能な逆止弁として構成されている（Ｇｏｅｔｚ，Ｌａ
ｃｋｍａｎｎ“ＨｙｄｒａｕｌｉｋｉｎＴｈｅｏｒ
ｉｅｕｎｄＰｒａｘｉｓ”，ＲｏｂｅｒｔＢｏｓｃ
ｈＧｍｂＨ，１９８１，ｐ．１５１又は欧州特許出願
公開第０１７６６７９号明細書又はドイツ連邦共和国特
許出願公開第３７１０８６３号明細書）。このような保
圧弁は、停止状態において、作動接続ポートに接続され
た作動シリンダの作動ピストンの係止方向での運動、例
えば漏れオイルの発生による負荷の低下、を避けねばな
らない一方、命令に応じて先に係止されていた方向での
運動を実施せねばならないようなところで使用される。
その場合、座止弁の制御は、制御導管を介して圧力媒体
（流体又は圧力空気）で負荷される制御ピストンによっ
て行なわれる。座止弁の開閉時には弁座において時とし
てきわめて大きな差圧と高い流速が発生するので、弁部
材と弁座が高い負荷を受けることがある。従ってこのよ
うな部位ではシールのために金属、殊に鋼しか使用する
ことができない。

【０００３】自動車の油圧式レベル制御装置において前
記のような保圧弁を使用する場合、座止弁では弁構造形
式に応じて不可避的な漏れが０．５〜１．０ｃｍ³／ｍ
ｉｎのオーダーで発生する虞れがあることが判った。こ
の結果、数時間又は数日に及ぶ比較的長い使用時間の後
に車両上構部が車両シャシ又は車両車軸に設けたストッ
プバッファに達するまで沈むことがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、弁座
と弁部材との間のパッキンによって耐用寿命の長いかつ
絶対に圧力密な座止弁を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、弁座と弁部材との間をシールするパッ
キンが設けられており、制御ピストンの受圧時に、座止
弁の開弁開始によって前記パッキンにごく僅かな圧力差
しか生じないような圧力を第１の弁室内に増成する圧力
補償手段が設けられており、かつ前記弁部材が、座止弁
の閉弁方向シフト時に前記弁座に対する前記弁部材の座
着に先立って弁開口を実質的に閉鎖するように構成され
ている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の構成に基づき、弁座と弁部材との間の
パッキンによって、座止弁の耐密性が永続的になるとい
う利点が得られる。そればかりでなく座止弁は開弁時に
も閉弁時にも圧力が補償されて圧力平衡が得られるの
で、体積流がパッキンを介して流れることはない。座止
弁が開弁状態にある場合、また座止弁の開弁時又は閉弁
時にも、最大流速を伴う流動範囲外にパッキンは位置し
ている。これらのことはすべて、パッキンを「いたわ
る」ことになり、かつ保圧弁の長期間の耐用寿命を保証
する。

【０００７】請求項２以降に記載した構成手段によっ
て、請求項１に記載した保圧弁の有利な実施態様と改良
が可能になる。

【０００８】特に座止弁の開弁中及び閉弁中には弁座に
高い流速並びに圧力差が生じることはないので、パッキ
ンのために弾性材料又はエラストマー材料を使用するこ
とができ、特に例えばプラスチックシールリングを使用
することが可能になるので有利である。これは、顕著な
静的耐密性が長期間にわたって得られるという利点を有
している。

【０００９】本発明では長い耐久性を得るために、弁部
材と弁座との間に金属性のシール部材を設け、該シール
部材を弁部材又は弁座に一体成形することに拘束される
ものではない。弾性パッキン又はエラストマーパッキ
ン、特に軟質弾性パッキンを使用することによって、製
作が簡便になると共に高い静的耐密性が得られる。本発
明による弾性パッキン又は軟質弾性パッキンは高い静的
耐密性と長い耐久性を保証する。

【００１０】本発明の有利な実施態様では圧力補償手段
は、制御ピストンに通じている制御導管を、供給接続ポ
ートを有する第１の弁室と連通させる補償導管によって
簡単に実現されており、該補償導管内には絞り及び／又
は逆止弁が配置されている。前記第１の弁室に開口する
供給接続ポートを閉止するための閉止装置は、この場合
前記弁室を閉止するために役立つので、ここで圧力を増
成することが可能である。前記補償導管は、座止弁の開
弁終端位置では、制御ピストン及び前記弁室における適
当な構成手段によって閉止される。この補償導管の閉止
によって絞り又は逆止弁を介して圧力オイルが常時弁室
内へ流入するような事態が阻止されるので有利である。
補償導管内に絞りが組込まれる場合には、本発明の別の
構成では、制御導管内に、前記補償導管内の絞りよりも
絞り横断面の大きな別の絞りが配置される。これによっ
て、保圧弁の開弁後に制御ピストンにかかる制御圧が崩
壊し、つまりアクチュエータ圧のレベルに低下し、ひい
ては制御ピストンの作動を阻止するような事態が避けら
れる。

【００１１】補償導管内に逆止弁が組込まれる場合には
制御導管内に絞りを設ける必要はない。逆止弁は、開弁
時のこのような圧力降下を防止し、更には又、絞りでは
避けることのできない漏れオイル流を抑止する。

【００１２】制御シリンダ内で制御ピストンが軸方向に
摺動可能にガイドされている場合、しかも該制御シリン
ダ内で前記制御ピストンによって制限されている制御チ
ャンバー（前部制御チャンバー）が制御導管と接続さ
れ、また制御シリンダ内で前記制御ピストンによって制
限されている他方の制御チャンバー、つまり後部制御チ
ャンバーが、供給接続ポートを有している座止弁の弁室
と接続されている場合には、補償導管は簡単な形式で、
絞り又は逆止弁を内蔵する制御ピストン内の貫通孔とし
てか、或いは、制御導管から前記後部制御チャンバーに
通じる、逆止弁又は絞りを組込んだ導管によって構成す
ることもできる。

【００１３】座止弁の開弁終端位置において補償導管の
閉止を達成するために、本発明の別の実施態様では、制
御ピストンは、後部制御チャンバーを制限するピストン
面に円形状の制御エッジを有しており、該制御エッジ
は、後部制御チャンバーに構成された別の制御エッジと
相俟って、座止弁の開弁終端位置では、後部制御チャン
バーにおける補償導管の開口を閉塞する。

【００１４】本発明の有利な実施態様では、座止弁の弁
部材は、閉弁方向プレロードの極度に弱い閉弁ばね、つ
まり戻しばねによって負荷されている。この戻しばね
は、常に特定の制御ピストン位置を生ぜしめる一方、座
止弁の開弁時点における制御室内の圧力が、作動接続ポ
ートを有している第２の弁室内の圧力よりも幾分高くな
ることを保証する。前記戻しばねのプレロードは、この
圧力差を実質的に決定するので、該プレロードは著しく
小さく保たれる。

【００１５】本発明の有利な実施態様では、弁部材はピ
ストンスライダとして構成されており、該ピストンスラ
イダはその端面でもって、エラストマーパッキンを有す
る弁座に座着する。作動接続ポートを有する第２の弁室
内では、弁座から間隔をおいて配置された半径方向のリ
ング肩部に円形状の制御エッジが構成されており、該制
御エッジは、ピストンスライダの外周面に弁座寄りピス
トン端面の周接する制御エッジと相俟って弁開口を制御
する。この構造上の手段によって、閉弁時に、パッキン
上における弁部材の座着に先立って弁開口を閉塞し、ひ
いては閉弁時の座止弁に圧力平衡を生ぜしめることが保
証される。この保証と同時に、殊にエラストマーパッキ
ンとして構成されたシール部材の区域内において、高い
流速を伴った多量の体積流が発生することが防止され
る。

【００１６】閉弁状態において高い圧縮負荷による弾性
的なパッキンの破損を防止するために本発明の別の実施
態様では、ケーシングに固着されたストッパが設けられ
ており、座止弁の閉弁位置で該ストッパに、弁部材又
は、該弁部材に結合された制御ピストンが支持される。

【００１７】本発明の別の実施態様では、夫々１つの弁
座と弁部材とを有する２つの座止弁が軸方向で互いに相
前後して配置されており、この場合両方の弁部材は制御
ピストンによって同期的に開弁される。座止弁の、夫々
１つの供給接続ポートを有する両弁室は、この場合は後
部制御チャンバーと接続されている。このような保圧弁
は、全支持型ハイドロニューマチック式走行機構を装備
した車両のレベル制御装置に採用するのが殊に有利であ
る。それというのは各車軸当り２つの作動シリンダ又は
アクチュエータに給圧することが必要だからである。本
発明の保圧弁では更にまた、座止弁の弁室がその供給接
続ポートから閉止された状態か又は給圧状態にある場合
にだけ保圧弁が開弁されることが保証されている。給圧
又は放圧のために慣用されている比例動作弁が供給接続
ポートを圧力媒体溜めに接続する場合には、絞り又は逆
止弁を有する補償導管のために、制御ピストンの前の制
御室内で圧力増成が生じることはない。これによって車
両始動時の車両上構部の突発的な制御不能の沈みが避け
られる。

【００１８】本発明の有利な実施態様では、２つの座止
弁を装備した保圧弁は、両座止弁の閉弁位置では両作動
接続ポートが、座止弁の開弁に伴って閉止される絞り部
を介して互いに連通されるように構成されている。これ
によって得られる利点は、レベル制御装置が故障し、こ
れに伴って保圧弁が自動的に閉弁した場合に複数の作動
シリンダ又はアクチュエータ間に圧力平衡が生じ、従っ
て各車軸に夫々配設されたアクチュエータ内のアクチュ
エータ圧が著しく異なって不安定な走行状態を惹起する
ようなことがないことである。

【００１９】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００２０】図１に接続回路を構成原理図で示した圧力
制御装置は例えば荷重の昇降用として使用され、この場
合荷重は車両の車両上構部であってもよい。荷重はその
場合、油圧作業シリンダ又はアクチュエータ１０の作動
ピストン１１に固定されており、該作動ピストンは、油
圧シリンダ１２内で軸方向に摺動可能にガイドされてお
り、かつ該油圧シリンダと共に作動室１３を制限してい
る。該作動室１３は蓄圧器１４に接続している一方、保
圧弁２０の作動接続ポート１５に接続しており、該保圧
弁はその弁ケーシング１６内に組込まれている。また該
弁ケーシング１６は供給接続ポート１７と制御接続ポー
ト１８とを有している。供給接続ポート１７は圧力導管
１９を介して、比例動作磁石とばね戻し機構とを有する
電磁式３ポート３位置方向制御弁２４の第１の弁接続ポ
ート２１に接続されている。該電磁式３ポート３位置方
向制御弁２４は以下、比例動作弁２４と呼ぶ。該比例動
作弁２４の第２の弁接続ポート２２は、圧力オイル用の
タンク２６に通じる放圧導管２５に接続し、また第３の
弁接続ポート２３は、前記タンク２６から圧力オイルを
圧送するフィードポンプ２７の吐出口に通じる吐出導管
２９に接続している。前記比例動作弁２４は、第１の弁
接続ポート２１が非制御（無通電）時の弁終端位置では
第２の弁接続ポート２２と連通し、また最大電流で制御
される別の弁終端位置では第３の弁接続ポート２３を介
して吐出導管２９と連通するように構成されている。比
例動作弁２４の中立位置では３つの弁接続ポート２１〜
２３はすべて閉止されいる。保圧弁２０の制御接続ポー
ト１８は制御導管２８を介して、電磁式２ポート２位置
方向制御弁として構成したパイロット制御弁３０に接続
されている。該パイロット制御弁３０は、非制御（無通
電）時の基本位置では制御導管２８を、タンク２６に通
じる放圧導管２５と連通させ、また切換え制御（給電）
時の作動位置では前記制御導管２８を吐出導管２９と連
通させるように、構成されている。制御導管２８内に
は、パイロット制御弁３０の方に向かう通流方向を有す
る逆止弁３１と、該逆止弁に対するバイパス３２とが配
置されており、該バイパス内には、絞り３３が組込まれ
ている。

【００２１】弁ケーシング１６内には、第１の弁室３４
と第２の弁室３５が構成されており、両弁室は弁開口３
６を介して互いに連通している。第１の弁室３４には供
給接続ポート１７が、また第２の弁室３５には作動接続
ポート１５が開口している。第１の弁室３４内に入り込
んでいるケーシング段部３７上に弁座３８が構成されて
おり、該弁座は弁部材３９と協働する。弁座３８と弁部
材３９は、両々相俟って座止弁４０を形成し、該座止弁
は制御ピストン４１によって開弁方向に駆動される。該
制御ピストン４１並びに弁部材３９は、殊に有利には、
弁ケーシング１６内で軸方向にシフト可能にガイドされ
ている制御スライダ４２に一体に構成されている。制御
ピストン４１はこの場合、弁ケーシング１６内に構成さ
れた制御室４３内に位置し、かつ該制御室４３を、制御
接続ポート１８の開口する前部制御チャンバー４３ａ
と、第１の弁室３４に連通した後部制御チャンバー４３
ｂとに分割している。前記制御スライダ４２は、制御ピ
ストン４１から離反した方の端部に、ガイドピストン４
４を支持し、該ガイドピストンは、弁ケーシング１６か
ら第２の弁室３５内へ共軸に突出するガイド管片４５内
に侵入しかつ該ガイド管片内で軸方向に摺動可能にガイ
ドされている。ガイド管片４５の基底付近で少なくとも
１つの半径方向孔４６がガイド管片４５の円筒周壁を貫
通している。該半径方向孔４６を絞りとして構成すれ
ば、ガイドピストン４４とガイド管片４５は、制御スラ
イダ４２のシフト運動を緩衝するために機能させること
ができる。

【００２２】座止弁４０の弁部材３９はピストンスライ
ダ４７として構成されており、該ピストンスライダの端
面は、弁座３８に配置されたエラストマーパッキン４８
を介して弁座３８上に座着する。この場合前記エラスト
マーパッキン４８はシールリップ４８ａでもってピスト
ンスライダ４７の端面に当接する。エラストマーパッキ
ン４８に過度に大きな圧縮負荷がかかるのを避けるため
に、制御スライダ４２はストッパ突起４９を介して弁ケ
ーシング１６に支持される。本実施例では該ストッパ突
起４９は、前部制御チャンバー４３ａを制限している制
御ピストン４１のピストン面の中心に配置されている。
ピストンスライダ４７の開弁方向で見て弁座３８から間
隔をおいて弁ケーシング１６には、半径方向に後退した
リング肩５０が形成されており、該リング肩のピストン
スライダ４７寄りの前縁は円形制御エッジ５１を形成し
ている。該制御エッジ５１は、座止弁４０の弁開口３６
を開閉するために、ピストンスライダ４７の外周面が弁
座３８寄りのピストン端面に周接して形成されている制
御エッジ５２と協働する。制御エッジ５２が開弁方向で
制御エッジ５１を越えると直ちに、弁開口３６は解放さ
れる。制御エッジ５２が閉弁方向で制御エッジ５１を越
えると、弁開口３６は、ピストンスライダ縁を介しての
微量の漏れオイル流を除けば、再び閉止され、従ってこ
の再閉止は、エラストマーパッキン４８上へのピストン
スライダ４７の座着に先行して行なわれる。

【００２３】制御ピストン４１の外径は、弁座３８又は
エラストマーパッキン４８に支持されるピストンスライ
ダ４７の支承直径よりも大きく設計されている。後部制
御チャンバー４３ｂを制限する制御ピストン４１のピス
トン面上にはリングウェブ５３が配置されており、該リ
ングウェブの外径は、前記エラストマーパッキン４８に
支持されるピストンスライダ４７の支承直径よりも大で
ある。前記リングウェブ５３の外域で制御ピストン４１
内には、完全に貫通する絞り孔５４が穿設されており、
該絞り孔は補償通路として前部と後部の制御チャンバー
４３ａ，４３ｂを互いに連通している。該絞り孔５４の
横断面積は、制御導管２８のバイパス３２内の絞り３３
の絞り横断面積よりも小さく設計されている。制御スラ
イダ４２の最大シフトストロークの終りにリングウェブ
５３は、弁ケーシング１６の半径方向内向きに張出した
ケーシング段部５６の、後部制御チャンバー４３ｂを制
限する環状面５５に当接し、これによって絞り孔５４は
後部制御チャンバー４３ｂから隔離される。制御スライ
ダ４２のシフト運動は、第２の弁室３５内に配置された
閉弁ばね５７に抗して行なわれ、該閉弁ばねは一端では
ピストンスライダ４７に、また他端では弁ケーシング１
６に支持されている。座止弁４０の閉弁方向に作用する
閉弁ばね５７のばね力は極度に小さく設計されている。

【００２４】次に圧力制御装置の機能態様を説明する。

【００２５】アクチュエータ１０の作動室１３内の圧力
を増成又は減成するために比例動作弁２４がその中央の
閉止位置へか又はやや給圧方向に切換え制御される。同
時にパイロット制御弁３０も切換え制御されるので、制
御導管２８は吐出導管２９と連通した状態にある。制御
導管２８内の絞り３３を介して圧力オイルは前部制御チ
ャンバー４３ａへ流入し、かつ絞り孔５４を介して後部
制御チャンバー４３ｂ内及び、該後部制御チャンバーと
連通していて前記比例動作弁２４によって閉止されてい
る第１の弁室３４内には圧力が増成される。前部制御チ
ャンバー４３ａ内の圧力ｐ₁ が次の条件式：ｐ₁ ・Ａ≧ｐ₂ ・Ａ＋Ｆ₅₇ （１）を満たすほど上昇すると、すなわち上記条件式（１）の
左項が右項よりも僅かに大になると、座止弁４０は開弁
し始める。但し式中、ｐ₂ は第２の弁室３５内の圧力で
あり、Ａは図１において鎖線枠で表示したピストンスラ
イダ４７及び制御ピストン４１における有効受圧面であ
り、Ｆ₅₇は、すでに説明したように著しく弱く設計され
た閉弁ばね５７のばね力である。従って座止弁４０の開
弁の瞬間に弾性的なエラストマーパッキン４８には次式
の圧力差が生じる。

【００２６】 Δｐ＝ｐ₁ −ｐ₂ ＝Ｆ₅₇／Ａ（２）ばね力Ｆ₅₇が極めて小さいので、圧力差Δｐもやはり著
しく小である。このような僅かな圧力差はエラストマー
パッキン４８、特にシールリップ４８ａの損傷防止のた
めに寄与する。

【００２７】ピストンスライダ４７の制御エッジ５２が
弁ケーシング１６の制御エッジ５１を越えると直ちに、
圧力オイルは該制御エッジ５１，５２を介して流動する
ことができる。従って第１の弁室３４内には圧力ｐ₂ が
生じる。前部制御チャンバー４２ａ内の圧力ｐ₁ が両弁
室３４，３５内の圧力ｐ₂ よりも幾分大であるので、制
御スライダ４２は、後部制御チャンバー４３ｂの基底に
設けたリングウェブ５３が弁ケーシング１６に当接する
まで移動する。これによって制御ピストン４１の有効受
圧面は、図１に鎖線で示したように、ＡからＡ′へ拡大
する。制御スライダ４２は座止弁４０の開弁終端位置に
保たれ、また絞り孔５４は閉止されている。こうして一
方又は他方の終端位置へ比例動作弁２４を適当に切換え
制御することによって、アクチュエータ１０の作動室１
３内の圧力を増減することが可能になる。

【００２８】図２において概略的な縦断面図で示されて
いる保圧弁１２０は例えば、全支持型ハイドロニューマ
チック式走行機構を装備した車両のレベル制御装置のた
めに使用され、この場合、各車軸当り２つのアクチュエ
ータに給圧が施されねばならない。アクチュエータの各
油圧シリンダが車輪懸架装置又は車軸に固定されている
のに対して、作動ピストンは車両上構部の左側もしくは
右側に枢着されている。保圧弁１２０は構造及び機能の
点で、図１の保圧弁２０と大体において合致しているの
で、同じ構成部分には、同一符号に夫々１００を加えて
図示した。

【００２９】図１に示した保圧弁２０とは異なって、図
２に示した保圧弁１２０はケーシング１１６内で軸方向
に相前後して配置された２つの座止弁１４０，１４０′
を有し、該座止弁はそれぞれ１つの弁座１３８，１３
８′と１つの弁部材１３９，１３９′とから成り、この
場合各弁座には、やはりそれぞれ１つのパッキン１４
８，１４８′、殊に有利にはエラストマーパッキンが配
置されており、該エラストマーパッキンは各座止弁１４
０，１４０′の閉弁状態において、シールリップ１４８
ａ，１４８′ａによって弁部材１３９，１３９′に接触
する。各座止弁１４０，１４０′の閉弁状態におけるエ
ラストマーパッキン１４８，１４８′の圧縮応力を減じ
るために、やはりピストンスライダ１４７として構成さ
れた座止弁１４０の弁部材１３９が、半径方向に張出す
リングフランジ１５９によって座止弁１４０の弁開口１
３６に前置されたリング肩部１５０に当接する。両弁部
材１３９，１３９′は一緒に制御ピストン１４１によっ
て作動され、かつ、該制御ピストンと共に制御スライダ
１４２に一体に構成されており、該制御スライダは、縦
方向に一貫した中心孔１６０を有している。すでに述べ
たように、弁部材１３９はフランジ状のピストンスライ
ダ１４７として制御スライダ１４２に構成されており、
該制御スライダの制御エッジ１５２は、座止弁１４０の
弁開口１３６を開閉するために、ケーシングのリング肩
部１５０に形成された制御エッジ１５１と協働する。や
はりピストンスライダ１４７′として構成された他方の
弁部材１３９′は制御スライダ１４２の端部によって構
成され、該制御スライダはそのリング状の端面１６１に
よってエラストマーパッキン１４８′に座着する。弁開
口１３６′を閉止及び開放するために、前記端面１６１
の外周に周接して延びる制御エッジ１５２′は、ケーシ
ング１１６の半径方向内向きに張出すリングウェブ１６
２に構成された制御エッジ１５１′と協働する。

【００３０】各弁開口１３６，１３６′は第１の弁室１
３４，１３４′を第２の弁室１３５，１３５′と連通さ
せる。第１の弁室１３４，１３４′には夫々１つの供給
接続ポート１１７，１１７′が開口しているのに対し
て、第２の弁室１３５，１３５′には夫々１つの作動接
続ポート１１５，１１５′が開口している。第１の弁室
１３４，１３４′は制御室１４３の後部制御チャンバー
１４３ｂと連通し、前記制御室１４３内ではやはり制御
ピストン１４１が軸方向に摺動可能にガイドされてい
る。前部制御チャンバー１４３ａにはやはり制御接続ポ
ート１１８が開口している。該制御接続ポート１１８は
図１に示した制御接続ポート１８と同様に接続されてい
る。また供給接続ポート１１７，１１７′は図１の場合
と同様に比例動作弁と夫々接続されている。作動接続ポ
ート１１５，１１５′には、図１の場合と同様に、夫々
１つのアクチュエータが接続されている。保圧弁１２０
の開弁時に座止弁１４０，１４０′のエラストマーパッ
キン１４８，１４８′に置ける充分な圧力バランスを得
るために、制御ピストン１４１内には補償管路が、軸方
向に縦走する孔１５４として設けられており、該孔はシ
ールリングと相俟って、フラッタ弁として作用する逆止
弁１６３を形成し、該逆止弁の通流方向は後部制御チャ
ンバー１４３ｂへ向かう方向である。該逆止弁は保圧弁
１２０の開弁位置では、後部制御チャンバー１４３ｂを
制限する制御ピストン面上のリングウェブ１５３によっ
て閉鎖され、該リングウェブはケーシング段部１５６の
リング面１５５に当接する。

【００３１】弁ケーシング１１６内には連通路１８４が
穿設されている。該連通路は、後部制御チャンバー１４
３ｂから第１の弁室１３４′に通じ、かつ、第２の弁室
１３５′から離反した方のエラストマーパッキン１４
８′の側に達している。制御スライダ１４２が上向きに
作動されると、制御ピストン１４１に設けられている別
のリングウェブ１５３′が、後部制御チャンバー１４３
ｂへの連通路１８４の入口を閉止する。

【００３２】座止弁１４０′の閉弁時に、すなわち制御
エッジ１５２′が制御エッジ１５１′と重なり合った場
合に、圧力媒体がエラストマーパッキン１４８′の区域
から連通路１８４を通って第１の弁室１３４′内へ流入
することがありえないようにするために、連通路１８４
内には、不都合な事態を阻止する逆止弁１８５が配置さ
れている。

【００３３】座止弁１４０′の機能は座止弁１４０に相
当する。

【００３４】制御スライダ１４２の孔壁内には、中心孔
１６０へ開口する絞り孔１６４が、保圧弁１２０の閉弁
位置で座止弁１４０の第２の弁室１３５へ向かって開き
かつ制御スライダ１４２の摺動運動開始によって弁ケー
シング１１６によって閉塞されるように配置されてい
る。中心孔１６０は座止弁１４０′の第２の弁室１３
５′と、該弁室に配設された作動接続ポート１１５′と
に対する連通路を形成するので、保圧弁１２０の閉弁位
置では両座止弁１４０，１４０′の第２の両弁室１３
５，１３５′は互いに連通しており、これに伴って両作
動接続ポート１１５と１１５′も同様に連通する。従っ
て前記絞り孔１６４は保圧弁１２０の閉弁位置において
両アクチュエータ間の圧力補償を可能にするので、例え
ば図１に示したパイロット制御弁３０の突発的な無通電
状態によってレベル制御装置が働かなくなった場合に、
両アクチュエータにおける極端な圧力差に基づいて車両
状態が不安定になることはない。制御スライダ１４２が
上方に向かって作動される場合、すなわちノーマルな動
作位置では、絞り孔１６４は閉塞されておりかつ両アク
チュエータは互いに無関係に作動可能である。

【００３５】図２に示した保圧弁１２０の作用態様は、
図１の保圧弁２０の作用態様に等しいので、この場合の
作用態様の詳細な説明はここでは省く。両座止弁１４
０，１４０′は同期的に開閉され、この場合両座止弁１
４０，１４０′では等しい圧力状態と流動状態が生じ
る。念のために付記しておくが、両接続ポート１１７，
１１７′が比例動作弁によって閉止されていない限り、
あるいは給圧されていない限り、保圧弁１２０は開弁さ
れない。それというのは、供給接続ポート１１７，１１
７′と圧力媒体溜め、要するに図１のタンク２６との連
通に基づいて前部制御チャンバー１３４ａ内には、制御
ピストン１４１をシフトさせる制御圧が増成されないか
らである。

【００３６】図１に示した実施例の場合も、絞り孔５４
内に、逆止弁１６３（図２）に相当する逆止弁を配置す
ることも可能であり、あるいは、図２に示した実施例で
は適用例に応じて、場合によっては逆止弁１６３なしに
絞り孔１５４を構成することも可能である。

【００３７】図３には、保圧弁１２０の別の実施例が概
略的に縦断面図で示されている。該実施例は図２に示し
た保圧弁１２０に対して幾分変化されている。図３に示
した構成部分が図２の構成部分に合致しているかぎり、
当該構成部分には同一の符号を付して示した。

【００３８】第１の変化は、図２において示した制御ピ
ストン１４１内に設けられていてフラッタ弁１６３を有
する孔１５４が省かれている点である。

【００３９】前部制御チャンバー１４３ａと後部制御チ
ャンバー１４３ｂとの間の補償通路としての孔１５４の
機能は、本実施例では、制御導管１２８を後部制御チャ
ンバー１４３ｂと連通させる連通導管１６５と、該連通
導管１６５内に配置されていて後部制御チャンバー１４
３ｂの方向への通流方向を有する逆止弁１６６とによっ
て引き受けられる。後部制御チャンバー１４３ｂにおけ
る連通導管１６５の開口は、保圧弁１２０の開弁位置で
は制御ピストン１４１によって閉止され、このために該
制御ピストン１４１は、後部制御チャンバー１４３ｂ内
に位置していて減径されたピストン区分１６７を有し、
該減径ピストン区分の自由端面には円形の制御エッジ１
６８が構成されている。該制御エッジ１６８は半径方向
に張出したケーシング段部１７０に構成された別の制御
エッジ１６９と協働し、前記ケーシング段部の内法径は
減径ピストン区分１６７の直径よりも僅かに大きく設計
されている。連通導管１６５の開口は、ケーシング段部
１７０の近くに配置されている。保圧弁１２０の開弁位
置では両制御エッジ１６８，１６９は環状室１７１を、
連通導管１６５の開口の位置している後部制御チャンバ
ー１４３ｂから隔絶し、該連通導管の開口は閉止されて
いる。

【００４０】更に保圧弁１２０は、制御される２つの弁
接続ポート１７２，１７３を別に有しており、従って制
御される６つの接続ポートと２つの弁位置とを有する油
圧制御式６ポート２位置弁を構成している。弁接続ポー
ト１７２は、図１に示したタンク２６に通じる絞りの組
込まれた戻し導管１７４に、また弁接続ポート１７３は
制御導管１７５に接続されており、しかも保圧弁１２０
が全開している場合に前記制御導管１７５から油圧制御
信号が取出される。制御スライダ１４２に成形された環
状溝１７６は、保圧弁１２０の閉弁位置において両弁接
続ポート１７２と１７３を重ね合わせ、また保圧弁１２
０の開弁位置では前部制御チャンバー１４３ａを弁接続
ポート１７３と連通させるように配置さている。この連
通によって制御圧は前部制御チャンバー１４３ａから制
御導管１７５内へ達し、かつ別の制御動作をレリーズさ
せるために使用することができる。戻し導管１７４を介
して前部制御チャンバー１４３ａからの漏れオイルは導
出されるので、制御導管１２８の閉止時に、保圧弁１２
０が、時の経過につれて後部制御チャンバー１４３ｂか
ら前部制御チャンバー１４３ａへの漏れオイルによって
開弁するような事態が生じることはない。

【００４１】また制御導管１２８には、ばね戻し位置を
有する２ポート２位置方向制御弁１７７が付加的に配置
されており、該方向制御弁の油圧制御接続ポートは、一
方の圧力導管１１９又は１１９′を介して供給接続ポー
ト１１７，１１７′に接続されている。該２ポート２位
置方向制御弁１７７はその基本位置では通流位置に、ま
た切換わった作動位置では閉止位置にある。これによっ
て一方の圧力導管１１９，１１９′内の油圧によって制
御導管１２８の閉止が行なわれ、ひいては保圧弁１２０
を開弁するための前部制御チャンバー１４３ａ内の圧力
増成が確実に阻止される。従って両方の供給接続ポート
１１７，１１７′が閉止されている場合にだけ、要する
に比例動作弁が一方又は他方の通流位置にない場合にだ
け専ら保圧弁が開弁することが保証される。これによっ
て車両の始動時における突発的な制御不能の車両上構部
運動が避けられる。制御ピストン１４１及びピストンス
ライダ１４７における受圧面積を適正に設計した場合に
は前記２ポート２位置方向制御弁１７７を省くことも可
能である。

【００４２】前記保圧弁２０，１２０は、少なくとも１
つの空圧作動式作動シリンダ内で設定圧力を保持するた
めの空圧式圧力制御装置においても、形態を変えないま
まで採用することができる。

【００４３】以上説明した３つの実施例におけるパッキ
ン４８，１４８，１４８′は、弁座３８，１３８，１３
８′に当接又は接着された、或いは加硫接合された弾性
材料製、殊に有利には軟質弾性材料製のシールリップ付
きパッキンである。全く同様にパッキン４８，１４８，
１４８′も弁部材３９，１３９，１３９′に固着されて
いてもよく、この場合は前記パッキン４８，１４８，１
４８′は保圧弁２０，１２０の閉弁位置において弁座３
８，１３８，１３８′に当接する。パッキン４８，１４
８，１４８′は、弁座３８，１３８，１３８′又は弁部
材３９，１３９，１３９′に設けた溝内に部分的に嵌装
されていてもよい。前記パッキンは、円形横断面を有す
る円環状のパッキン、所謂Ｏリングとして構成すること
も可能である。本発明で云う軟質弾性パッキンとは、す
べてゴム製又は弾性的に変形可能なエラストマープラス
チック製のパッキンを意味している。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧作業シリンダ用の圧力制御装置の接続回路
の構成原理図並びに保圧弁の縦断面図である。

【図２】車両レベル制御装置用の保圧弁の縦断面図であ
る。

【図３】図２に示した保圧弁の異なった実施例の縦断面
図である。

【符号の説明】

１０油圧作業シリンダ又はアクチュエータ、１１
作動ピストン、１２油圧シリンダ、１３作動
室、１４蓄圧器、１５作動接続ポート、
１６弁ケーシング、１７供給接続ポート、
１８制御接続ポート、１９圧力導管、２０
保圧弁、２１第１の弁接続ポート、２２第２
の弁接続ポート、２３第３の弁接続ポート、２４
電磁式３ポート３位置方向制御弁としての比例動作
弁、２５放圧導管、２６タンク、２７
フィードポンプ、２８制御導管、２９吐出導
管、３０電磁式２ポート２位置方向制御弁として構
成したパイロット制御弁、３１逆止弁、３２
バイパス、３３絞り、３４第１の弁室、
３５第２の弁室、３６弁開口、３７ケー
シング段部、３８弁座、３９弁部材、４０
座止弁、４１制御ピストン、４２制御スラ
イダ、４３制御室、４３ａ前部制御チャンバ、
４３ｂ後部制御チャンバ、４４ガイドピス
トン、４５ガイド管片、４６半径方向孔、
４７ピストンスライダ、４８エラストマーパ
ッキン、４８ａシールリップ、４９ストッパ突
起、５０リング肩部、５１，５２制御エッ
ジ、５３リングウェブ、５４絞り孔、５５
環状面、５６ケーシング段部、５７閉弁
ばね、１１６ケーシング、１１７，１１７′供
給接続ポート、１１９，１１９′ 圧力導管、１
２０保圧弁、１３６，１３６′ 弁開口、１
３８，１３８′ 弁座、１３９，１３９′ 弁部
材、１４０，１４０′ 座止弁、１４１制
御ピストン、１４２制御スライダ、１４３ａ
前部制御チャンバ、１４３ｂ後部制御チャンバ、
１４７，１４７′ ピストンスライダ、１４８，１
４８′ エラストマーパッキン、１４８ａ，１４
８′ａシールリップ、１５０リング肩部、１
５１，１５２，１５１′，１５２′制御エッジ、１５
３リングウェブ、１５４孔、１５６ケ
ーシング段部、１５９リングフランジ、１６０
中心孔、１６１端面、１６２リングウ
ェブ、１６３逆止弁、１６４絞り孔、１
６５連通導管、１６６逆止弁、１６７ピス
トン区分、１６８，１６９制御エッジ、１７０
ケーシング段部、１７１環状室、１７２，
１７３弁接続ポート、１７４戻し導管、１
７５制御導管、１７６環状溝、１７７２
ポート２位置方向制御弁

フロントページの続き (72)発明者マルテインシエツフエルドイツ連邦共和国フアイヒンゲン−エンツヴアイヒンゲンズデーテンシユトラーセ70

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの弁室すなわち、圧力媒体源又は圧
力媒体溜めに交互に接続可能な供給接続ポートに連通す
る第１の弁室と作動室に連通する第２の弁室、を互いに
連通させる１つの弁開口と、１つの弁座と、該弁座と協
働して前記の両弁室内の圧力によって逆向きに負荷され
る１つの弁部材とを有する少なくとも１つの座止弁並び
に、該座止弁を開弁するために前記弁部材に係合してい
て制御導管を介して圧力媒体を受圧可能な制御ピストン
を備えた形式の、車両に配置された特に圧力媒体作動式
レベル制御装置用の保圧弁において、弁座（３８；１３
８，１３８′）と弁部材（３９；１３９，１３９′）と
の間をシールするパッキン（４８；１４８，１４８′）
が設けられており、制御ピストン（４１；１４１）の受
圧時に、座止弁（４０；１４０，１４０′）の開弁開始
によって前記パッキン（４８；１４８，１４８′）にご
く僅かな圧力差しか生じないような圧力を第１の弁室
（３４；１３４，１３４′）内に増成する圧力補償手段
（５４；１５４，１６３；１６５，１６６）が設けられ
ており、かつ前記弁部材（３９；１３９，１３９′）
が、座止弁（４０；１４０，１４０′）の閉弁方向シフ
ト時に前記弁座（３８；１３８，１３８′）に対する前
記弁部材の座着に先立って弁開口（３６；１３６，１３
６′）を実質的に閉鎖するように構成されていることを
特徴とする、保圧弁。
【請求項２】圧力補償手段が、制御ピストン（４１；
１４１）に通じている制御導管（２８；１２８）を第１
の弁室（３４；１３４，１３４′）と連通させる補償導
管（５４；１５４，１６５）と、前記第１の弁室（３
４；１３４，１３４′）に開口する供給接続ポート（１
７；１１７，１１７′）を閉止するための閉止装置（２
４）とを有し、前記補償導管（５４；１５４，１６５）
内には絞り（５４）及び／又は逆止弁（１６３；１６
６）が配置されており、かつ、前記補償導管（５４；１
５４，１６５）が座止弁（４０；１４０，１４０′）の
開弁終端位置では閉止されている、請求項１記載の保圧
弁。
【請求項３】弁部材（３９；１３９，１３９′）と結
合された制御ピストン（４１；１４１）が１つの制御室
（４３；１４３）内で軸方向に摺動可能にガイドされて
おり、かつ該制御室を、制御導管（２８；１２８）に接
続された前部制御チャンバー（４３ａ；１４３ａ）と、
第１の弁室（３４；１３４，１３４′）に連通する後部
制御チャンバー（４３ｂ；１４３ｂ）とに分割してお
り、かつ前記制御ピストン（４１；１４１）は、両制御
チャンバー（４３ａ，４３ｂ；１４３ａ，１４３ｂ）を
制限する両ピストン面の各々が、弁座（３８；１３８，
１３８′）に当接する座着半径によって囲まれた弁部材
（３９；１３９，１３９′）の面よりも大きく構成され
ている、請求項１又は２記載の保圧弁。
【請求項４】弁部材（３９；１３９，１３９′）が閉
弁ばね（５７；１５７）によって、閉弁方向で極度に小
さなプレロードで負荷されている、請求項３記載の保圧
弁。
【請求項５】補償導管が制御導管（２８）と第１の弁
室（３４）との間では、制御ピストン（４１；１４１）
内に穿設した孔（５４；１５４）として構成されてい
る、請求項３又は４記載の保圧弁。
【請求項６】補償導管が制御導管（１２８）と第１の
弁室（１３４）との間では、後部制御チャンバー（１３
４ｂ）内へ開口する連通導管（１６５）として構成され
ている、請求項３又は４記載の保圧弁。
【請求項７】制御ピストン（４１；１４１）が、後部
制御チャンバー（４ｂ；１４３ｂ）を制限するピストン
面に、円環状の制御エッジを有し、該制御エッジが、後
部制御チャンバー（４３ｂ；１４３ｂ）内に形成された
別の制御エッジと相俟って、座止弁（４０；１４０）の
開弁終端位置で前記後部制御チャンバー（４３ｂ；１４
３ｂ）から補償導管（５４；１５４；１６５）の開口を
隔離する、請求項５又は６記載の保圧弁。
【請求項８】制御ピストン（４１；１４１）の制御エ
ッジが、ピストン面で軸方向に張出したリングウェブ
（５３；１５３）に形成されており、該リングウェブ
が、後部制御チャンバー（４３ｂ；１４３ｂ）内へ半径
方向に張出したケーシング段部（３７；１３７）に座止
弁（４０；１４０）の開弁終端位置で座着し、かつ孔
（５４；１５４）が、リングウェブ（５３；１５３）と
制御ピストン縁部との間に位置するピストン区域に穿設
されている、請求項７記載の保圧弁。
【請求項９】リングウェブ（５３；１５３）の内径
が、弁座（３８；１３８，１３８′）における弁部材
（３９；１３９，１３９′）の座着直径よりも大であ
る、請求項８記載の保圧弁。
【請求項１０】制御ピストン（１４１）の制御エッジ
（１６８）が、軸方向に張出した減径ピストン区分（１
６７）に、また後部制御チャンバー（１４３ｂ）内の制
御エッジ（１６９）が、半径方向に張出したケーシング
段部（１７０）に形成されており、該ケーシング段部の
内径が、前記減径ピストン区分（１６７）の直径よりも
僅かに大であり、かつ前記後部制御チャンバー（１４３
ｂ）における連通導管（１６５）の開口が半径方向の開
口軸線をもって、前記ケーシング段部（１７０）の近く
で、しかも該ケーシング段部から、前記減径ピストン区
分（１６７）の軸方向長さよりも小さい距離を隔てて配
置されている（図３）、請求項７記載の保圧弁。
【請求項１１】座止弁（４０；１４０，１４０′）の
閉弁終端位置において弁部材（３９；１３９）又は制御
ピストン（４１；１４１）が、弁ケーシングに固着した
ストッパ（４９，１５０）に当接している、請求項１か
ら１０までのいずれか１項記載の保圧弁。
【請求項１２】第１の弁室（３４）を閉止するための
閉止装置が、閉止位置で切換えられる比例動作弁（２
４）によって構成されている、請求項２から１１までの
いずれか１項記載の保圧弁。
【請求項１３】弁部材（３９；１３９，１３９′）
が、一方の端面でもって弁座（３８；１３８，１３
８′）に座着するピストンスライダ（４７；１４７，１
４７′）として構成されており、かつ、第２の弁室（３
５；１３５，１３５′）内で前記弁座（３８；１３８，
１３８′）から間隔をおいて配置されている半径方向の
リング肩部（５０；１５０，１６２）に、円形状の制御
エッジ（５１；１５１，１５１′）が形成されており、
該制御エッジは、前記ピストンスライダ（４７；１４
７，１４７′）の外周面に前記弁座（３８；１３８，１
３８′）寄りのピストン端面が周接して形成されるリン
グ状の制御エッジ（５２；１５２，１５２′）と相俟っ
て弁開口（３６；１３６，１３６′）を制御する、請求
項１から１２までのいずれか１項記載の保圧弁。
【請求項１４】制御ピストン（４１）に達する制御導
管（２８）内に絞り部（３３）が構成されている、請求
項２から１３までのいずれか１項記載の保圧弁。
【請求項１５】夫々１つの弁座（１３８，１３８′）
と弁部材（１３９，１３９′）とを有する２つの座止弁
（１４０，１４０′）が軸方向で相前後して配置されて
おり、制御ピストン（１４１）が、前記座止弁（１４
０，１４０′）を同期開弁させるために前記の両弁部材
（１３９，１３９′）と結合されており、かつ、前記の
両座止弁（１４０，１４０′）の両方の第１の弁室（１
３４，１３４′）が、前記制御ピストン（１４１）を収
容する制御室（１４３）の後部制御チャンバー（１４３
ｂ）と接続されている、請求項３から１４までのいずれ
か１項記載の保圧弁。
【請求項１６】両座止弁（１４０，１４０′）の両方
の第２弁室（１３５，１３５′）が該座止弁の閉弁位置
において絞り部（１６４）によって互いに連通してい
る、請求項１５記載の保圧弁。
【請求項１７】制御ピストン（１４１）と、ピストン
スライダ（１４７，１４７′）として構成された両弁部
材（１３９，１３９′）とが、１つのピストンユニット
（１４２）に纏められており、該ピストンユニット（１
４２）が、一方の第２の弁室（１３５′）とは直接連通
し、また他方の第２の弁室（１３５）とは半径方向の絞
り孔（１６４）を介して連通する孔（１６０）を有して
おり、前記絞り孔（１６４）は、前記ピストンユニット
（１４２）の軸方向シフトによって両弁開口（１３６，
１３６′）の開放前に閉塞されるように空間的に配置さ
れている、請求項１５又は１６記載の保圧弁。
【請求項１８】パッキン（４８；１４８，１４８′）
が、軟質弾性材料から成り、或いは少なくともこの種の
材料を含んでいる、請求項１から１７までのいずれか１
項記載の保圧弁。
【請求項１９】パッキン（４８；１４８，１４８′）
が弁座（３８；１３８，１３８′）と結合されている、
請求項１８記載の保圧弁。
【請求項２０】パッキン（４８；１４８，１４８′）
が弁部材（３９；１３９，１３９′）と結合されてい
る、請求項１８記載の保圧弁。