JPH06504836A - パトローネ式弁 - Google Patents

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】 パトローネ式弁 本発明は、圧力補償を行うパトローネ式弁であって、弁ケーシングを備えており 、該弁ケーシング内に弁軸が軸方向でガイドされていて、該弁軸がその一方の端 部で円錐形弁を有しており、該円錐形弁のシール面が、閉鎖位置で、ケーシング 内側に形成された環状縁部に当接し、この場合に、弁軸とケーシングとの間に設 けられた環状室が、前記環状縁部の一方側に向かって接続孔を介して弁の圧力接 続部を形成していて、弁軸を受容するケーシング孔の開口室が、前記環状室の他 方側に向かって弁の別の圧力接続部を形成しており、この場合に圧力補償孔が、 前記開口室を弁ケーシング内の対抗圧力室に接続しており、この対抗圧力室は、 円錐形弁とは逆方向に向けられた弁軸端部を取り囲んでいる形式のものに関する 。

公開されていない旧提案によるパトローネ式弁（カートッリジ式弁）においては 、圧力補償孔が弁軸内で軸方向に延びていて、このような形式で、弁軸の一方側 の圧力室を弁軸の他方側の対抗圧力室に接続することによって、弁の補償が得ら れるようになっている。

これによって弁軸に働（運転圧力の力が補償され、弁軸を操作するためには、弁 軸をずらすための力だけが必要とされる。このような圧力補償式のパトローネ式 弁は、戻し機能を備えることができない。何故ならば戻し行程経路は弁軸内に形 成しなければならず、ここにはあらかじめ圧力補償孔が存在するからである。

従って本発明の目的は、冒頭に述べた形式のパトローネ式弁で、圧力補償作用も 、一方向での逆止作用も有しているものを提供することである。この目的を違・ 　成した本発明によれば、圧力補償孔が弁ケーシング内に延びていて、弁スピン ドル内に、環状室を開口室に接続する通路が形成されており、該通路の、開口室 へ通じる開口が、ばね負荷された球状シール部材又はばね負荷された円錐形シー ル部材によって閉鎖されている。

このような形式で、簡単かつコンパクトに構成され、この場合に圧力補償が行わ れ、逆上行程経路を有している、パトローネ式弁が得られる。本発明は、２ポ一 ト２位置弁においても、２ポ一ト３位置弁においても適用することができる。ま た、通常の２ポート２位置機能若しくは２ポ一ト３位置機能が維持されていると 同時に、ばねの付勢力が運転圧力を克服すると直ちに、位置方向での自由な貫流 が可能となる。

通路開口の手前で弁軸ヘッドに、多数の孔を備えたキャップが有利には一体的に 取り付けられていて、該キャップが、球状シール部材若しくは円錐形シール部材 を通路開口に向かって押し付ける付勢ばねを受容していることによって、有利な 形式で逆止弁機能が得られる。このような形式で本発明によるパトローネ式弁は 、製造工具のための多大な交換費用を必要とすることなしに製造することができ る。

選択的に、付勢ばねが、通路内に配置されていて、球状シール部材若しくは円錐 形シール部材を、通路内側で通路開口の手前に突き出る環状縁部に向かって押し 付けるようになっていてもよい。このような構成によって、必要であれば、逆止 行程の貫流方向は逆転せしめられる。

パトローネ式弁が弁受容部内に組み込まれており、付勢ばねが、底部と弁軸ヘッ ドとの間の弁受容部内に°　配置されていて、球状シール部材若しくは円錐形シ ール部材を通路開口に向かって押し付けるようになっていれば、本発明による弁 の特に簡単な構成が得られる本発明の有利な別の構成によれば、対抗圧室が接続 孔を介して弁の第３の圧力接続部を形成している。このような手段によって、弁 の可能な使用形式が増えて、適用範囲が広がる。弁は特に、液圧式の荷台側壁の シリンダ用のいわゆる自閉バルブとして準備される。

この弁は、すべての圧力接続部に良好にアクセスできるようになっていると共に 、圧力補償を行う２ポ一ト２位置弁の機能と逆止弁の２ポ一ト２位置弁の機能と を兼ねている。この弁が例えば液体シリンダの底部に組み込まれていれば、シリ ンダ底部における別の液体切換部材、別個の接続孔及び接続孔を省くことができ る。

本発明の別の有利な構成によれば、対抗圧室の接続孔が弁ケーシングの側壁を貫 通して延びていて、該弁ケーシングは、この範囲でスリーブによって取り囲まれ てシールされて環状室を形成しており、該環状室は、圧力接続カップリングの、 前記スリーブに接続された部分に開口している。このような形式で、対抗圧室に 、圧力導管を構造的に簡単かつ気密に連結することができる。

本発明によれば、パトローネ式弁が、圧力液体切換装置に形成された袋孔によっ て形成された弁受容部内に組み込まれ、該弁受容部が開口室を取り囲み、それに よって、圧力補償孔を弁軸に形成された通路に接続しており、第１の圧力接続部 が弁入り口側を形成していることによって、前記形式のパトローネ式弁を備えた 特に優れた圧力液体切換が得られる。これによって、圧力液体切換装置に設けら れる必要な孔の数は２つに、つまり弁を受容するための孔とシリンダ室へ通じる 接続孔との２つの孔に減少される。

次に図面に示した実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

図１は、本発明の第１実施例の縦断面図である。

図２は、本発明の第２実施例の縦断面図である。

図３は、部分的に示された弁受容部内に組み込まれた、本発明の第３実施例の、 半分が縦断面図、半分が外観を示した図、 図４は、部分的に示された弁受容部内に組み込まれ、この弁受容部と共に本発明 による圧力液体切換装置を形成する、本発明のパトローネ式弁の別の実施例の、 半分が縦断面図、半分が外観図である。

図１に示した弁は、弁ケーシング１，２を有しており、該弁ケーシングの上部１ は下部２と一体的に構成されている。上部１はその上端部で終端フランジ３を有 していて、その下端部で、規格化された外形寸法の雄ねじ山５を備えたねじ込み 区分４を有しているので、上部１は取り付けられた下部２と共に、規格化された （図１に示されていない）弁受容部内にねじ込むことができる。０リング６は、 終端フランジ３を弁受容部内で気密に保持するように保証する。このようなケー シング構造を有する弁は、ねじ込みパトローネ式弁（カートリッジ式弁）とも呼 ばれている。

ケーシング下部２は、ケーシング上部１よりも小さい外径寸法を有していて、従 ってねじ込まれた状態で、下側の弁区分７が減少された外径寸法を有していて、 該弁区分７の下端部に、周方向溝内に延びるＯリング８が配置されている。この ０リング８は、弁受容部の直径の減少された孔区分内で下側の弁区分７を周方向 でシールするために使用される。

ケーシング部分１．２の中央には、数箇所段付けされた孔９が貫通して延びてい て、この孔９内には弁軸１０が軸方向で摺動可能にガイドされている。弁軸１０ はその下端部で、直径の減少された区分１１を有していて、この区分１１は、拡 張された直径を有する弁軸ヘッド１２に連続している。区分１１に隣接するとこ ろの、弁軸ヘッド１２の上縁部は斜めに面取りされているので、円錐台形の面１ ３を形成しており、この円錐台形の面１３は弁軸ヘッド１２に、円錐形弁として の機能を与える。この円錐形弁若しくは弁軸ヘッド１２は、ケーシング下部２の 内径の拡張された区分１４内で移動し、シール面として用いられる円錐台形の面 １３を備えた弁の閉鎖位置で環状縁部１５に当接する。環状縁部１５は、拡張さ れた孔区分１４（この孔区分１４内で円錐形弁１２が移動する）から、軸方向の 孔区分（この孔区分内で弁軸１０が移動する）への移行部によって形成されてい る。

弁軸１０は、その上側の区分内で、緊締リング１６によって固定されたフランジ １７を有している。このフランジ１７は、戻しばね１８を固定していて、この戻 しばね１８の他方の端部は、ねじ込み区分４の内側に設けられた付加部１８′で 支えられている。このような形式で弁軸１０は上方に向かつて付勢されるので、 円錐形弁１２のシール面１３はケーシング下部２の環状縁部１５に押し付けられ る。従って、シール面１３と環状縁部１５との間の環状の弁ギャップは、図示の 非作業位置では閉鎖される。

円錐形弁１２の下側の開口室１９は、弁の圧力接続部を形成していて、直径の減 少された区分１１の範囲内で前記弁ギャップの上側に形成される環状室２０は、 半径方向孔２１を備えており、この半径方向孔２１は、弁のさらに別の圧力接続 部を形成している。環状室２０内で形成される圧力は、弁軸の区分１１の上側の 側面及び下側の側面に同時に作用し、これによって弁軸１０に働（前記圧力は補 償される。

本発明によれば、開口室１９は、弁ケーシング１゜２内に延びる圧力補償孔２３ を介して対抗圧力室２４に接続されている。この対抗圧力室２４は、ケーシング 上Ｍｌ内の直径の増大する孔区分によって形成されていて、付勢装置（１６，１ ７，１８）と共に、弁軸１０の上端部を受容する。このような形式で、一方の弁 閉鎖部及び開口室１９に形成される圧力は弁軸の両側にガイドされ、補償される 。

接続部１９及び２１の圧力補償によって、各貫流方向で弁が圧力負荷される際に 、弁軸に軸方向力が作用することはない。従って弁閉鎖力は、付勢ばね１８のば ね力によってのみもたらされる。

ケーシング孔９は、終端フランジの範囲内で、弁軸１０に軸方向で作用する操作 装置２７のケーシング２６を受容するための雌ねじ山２５を備えている。このケ ーシング２６は、端部側で雄ねじ山を備えていて、非磁性の鋼より成っており、 はぼ管状の形状を有している。ケーシング孔９内で雌ねじ山２５の接続部には環 状溝が形成されており、この環状溝内にシールリング２８が設けられている。

終端フランジ３にねじ込まれた、ケーシング２６の端面側２９は、ケーシング２ ６内に押し込まれたスリーブ３１の終端フランジ３０によって後ろから係合され ている。スリーブ３１はその他方の端部が、弁軸１０の狭められた上端部のため の滑動ガイド３２に向かって狭められている。弁軸１０は、ケーシング２６内で 移動可能にガイドされたコア３３に当てつけられている。このコア３３は、磁化 可能な材料、例えば軟鋼より製造されている。ケーシング２６には電磁コイル（ 図示せず）が被せ嵌められる。この電磁コイルは、ねじ山付きナツト（図示せず ）によつて固定される。

このねじ山付きナツトは、雄ねじ山３４を備えた、ケーシング２６の上端部にね じ被せられる。電磁コイルに電流が供給されると、コア３３及びひいては弁軸１ ０は下方へ押しやられる。

弁の出口接続部２１を圧力室１９．２４に対してシールするために、滑動リング シール３５が設けられており、この滑動リングシール３５は弁軸１０を取り囲ん でシールしている。

本発明によれば、次のように配置したことによって逆上作用が得られる。つまり 、弁軸ヘッド１２内に通路３６が形成されていて、この通路３６が、開口室１９ を環状室２０に接続している。通路３６は、弁軸ヘッド１２の端面側から延びる 軸方向の袋孔と、区分１１の範囲内で弁軸壁から延びる半径方向孔とによって形 成されている。

弁軸ヘッド１２の端面側には通路３６の開口３７の手前で、孔あけされたキャッ プ３８が一体的に取り付けられている。このキャップ３８内には付勢ばね３９が 配置されており、この付勢ばね３９は、円錐形シール部材４０を下方から通路開 口３７に向かって押し付ける。図示の実施例では、キャップ３８は、側方で孔あ けされた管片４１によって形成されている。この管片４１は、中央で孔あけされ た円板４２によって保持され、この円板４２は、管片４１の内側に形成された環 状溝内に係合する緊締リング４３によって保持される。円板４２の中央孔内には ビン４４がガイドされており、このビン４４にばね３９が被せ嵌められていて、 このビン４４が円錐形シール部材４０を支えているこのような構成によって、逆 止作用を有する、圧力補償を行う２ボ一ト２位置弁が得られる。

図２に示した弁軸ヘッド１２の構成において、逆止作用は、図１に示した逆止作 用とは逆方向に向けられている。付勢ばね３９はこの実施例では通路３６内に配 置されていて、球状シール部材４５を、通路開口３７の手前で通路内側に突き出 る環状縁部４６に向かって押し付ける。環状縁部４６は、通路開口３７内に挿入 された環状部材４７の内側縁部によって形成されており、この環状部分４７は、 通路開口３７の内側の環状溝内に係止するスナップリング３７によって保持され る。

図３には、本発明の別の実施例で、前記のものと同一の作用を有していて、かつ 、構造の簡単なものが示されている。ケーシング２６は上部１と一体的に構成さ れており、この上部１は、段付けされた終端フランジは有しておらず、雄ねじ山 ５だけを有している。弁ケーシングの下部２は、上部１から分離されていて、こ の上部１内にはめ込まれており、相互にシールするシールリング４９が設けられ ている。下部２自体は、スリーブ３１及び滑動ガイド３２と一体的に構成されて いる。弁ケーシング１，２内、特にスリーブ３工及び滑動ガイド３２が取り付け られている下部２内にはやはり圧力補償孔２３が延びており、また弁軸１０内に は逆上行程用の通路３６が延びている。開口室１９へ通じる通路開口３７は、球 状シール部材５０によりて閉鎖されており、この球状シール部材５０は付勢ばね ５１によって通路開口３７に向かりて押し付けられている。この場合、前記付勢 ばね５１はその下端部で、概略的に示された弁受容部５３の底部分５２で支えら れている。この弁受容部５３から圧力接続孔５４゜５５及び５６が延びている。

孔５４．５５は弁の一方の圧力接続部を形成し、孔５６は弁の他方の圧力接続部 を形成している。

図４には、変化実施例による弁で、図２に示した逆止行程を使用し、図２に示し た球状シール部材４５を備えたものが示されている。（球状シール部材の代わり に、円錐形シール部分を使用してもよく、また所望であれば、付勢ばね３９、球 状シール部材４５及び環状縁部４６の配置を逆にすることによって、適正方向を 逆にすることもできる。）弁はこの実施例では、規格化された弁受容部内にねじ 込まれている。この弁受容部は、部分的に図示された圧力液体切換装置５８内に 設けられた数箇所段付けされた袋孔５７によって形成されている。

弁軸区分１１の範囲内で直径の減少されたケーシング孔９内に形成された環状室 ２０は、ケーシング１゜２を半径方向で貫通する孔２１を介して環状室５９に接 続されており、この環状室５９は、弁区分７の外径の減少された範囲内の袋孔５ ７内で形成されている。

この環状室５９内に、圧力液体切換装置５８内で袋孔５７に直角に延びる孔６０ が開口していて、これによって弁の第１の圧力接続が形成されている。

弁軸ヘッド１２を受容する、ケーシング孔９の開口室１９は、弁の第２の圧力接 続部を成していて、圧力液体切換装置５８内に延びる別の孔（図示せず）を介し て利用される。パトローネ式弁の、図示の切換位置において、開口室１９は袋孔 ５７の袋端範囲によって取り囲まれおり、これによって圧力補償孔２３は開口室 １９を介して通路３６に接続される。対抗圧力室２４の範囲内には別の圧力接続 部が設けられており、これについては以下に述べられている。

ケーシング１，２の上の終端区分６１と終端フランジ３とは、このケーシング１ ，２に被せ嵌められるか又はねじかぶせられるスリーブ６２によって取り囲まれ ていて、このスリーブは、内径の減少された中央区分６３を有しており、これに よって、対抗圧力室２４の範囲内でケーシング１を取り囲む環状室６４が形成さ れる。この環状室６４内に、スリーブ６２と一体的な、ここでは概略的にしか示 されていない圧力接続カップリングの部分６７が開口している。環状室６４自体 は、弁ケーシング１，２の側壁を貫通する接続孔６８を介して対抗圧力室２４に 接続されている。

この圧力液体切換装置内での弁の作用形式は次のとおりである。カップリング部 分６７には、液体ポンプの（図示していない）圧力導管が接続されている。圧力 は、圧力補償孔２３を介して開口室１９内に作用している。弁軸１０が操作され ない間、弁ギャップ１３．１５は閉鎖されており、前記圧力が付勢ばね３９を克 服できない間、符号４５．４６で示した箇所における弁ギャップも閉鎖されてい る。圧力が十分に高くなれば、通路３６内の逆止弁は開放する。つまり、符号４ ５．４６で示した箇所における弁ギャップは開放し、圧力媒体は弁の出口６０を 介して流れる。

弁の出口６０における対抗圧力は、符号６７で示した箇所において圧力負荷が遮 断された後で自動的に維持される。何故ならば通路３６内で逆止弁を介する経路 は閉鎖されているからである。この場合には、この状態で弁が環状室２０を除い て無圧であって、出口６０における対抗圧力を、摩耗を生じることなしに受容す ることができる。弁軸１０を操作することによって初めて、出口６０における対 抗圧力が、符号１３．１５における開放された弁ギャップを介して再び減圧され る。

このような圧力液体切換装置は、荷台側壁の昇降シリンダの供給部に特に使用さ れる。圧力液体切換装置５８はこの場合、シリンダ底部に設けられた、シリンダ 室内に開口する孔である。符号６７で示した箇所において圧力負荷が加えられる と、シリンダピストンが伸長運動せしめられるようになっており、圧力負荷が中 断されると、弁が操作されて圧力液体が孔６０及び弁ギャップ１３．１５を介し て流出するまで、ピストンは伸長された位置に止まる。このような切換機能を従 来の弁によって満たすために従来では、シリンダ底部に多数の連絡孔、接続孔及 び弁受容孔若しくはカップリング受容孔を設ける必要があった。これに対して本 発明による弁は、１つの袋孔５７と１つの接続孔６０とを必要とするだけである 。

本発明は、前述の実施例のみに限定されるものではない。例えば、弁軸の形状、 弁ケーシングの形状、弁座／円錐形弁の配置構成、通路のシール形式、圧力補償 孔の形状、弁ケーシングにおけるスリーブの取り付は形式、対抗圧力室の圧力接 続部の形式その他は、圧力補償孔だけが弁ケーシング内に延びていて、弁軸内に 逆止行程が設けられていれば、変えることができる国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、ＪＰ、　 ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧力補償を行うパトローネ式弁であって、弁ケーシングを備えており、該弁 ケーシング内に弁軸が軸方向でガイドされていて、該弁軸がその一方の端部で円 錐形弁を有しており、該円錐形弁のシール面が、閉鎖位置で、ケーシング内側に 形成された環状縁部に当接し、この場合に、弁軸とケーシングとの間に設けられ た環状室が、前記環状縁部の一方側に向かって接続孔を介して弁の圧力接続部を 形成していて、弁軸を受容するケーシング孔の開口室が、前記環状縁部の他方側 に向かって弁の別の圧力接続部を形成しており、この場合に圧力補償孔が、前記 開口室を弁ケーシング内の対抗圧力室に接続しており、この対抗圧力室は、円錐 形弁とは逆方向に向けられた弁軸端部を取り囲んでいる形式のものにおいて、圧 力補償孔（２３）が弁ケーシング（１，２）内に延びていて、弁スピンドル（１ ０）内に、環状室（２０）を開口室（１９）に接続する通路（３６）が形成され ており、該通路（３６）の、前記開口室（１９）へ通じる開口（３７）が、はね 負荷された球状シール部材（４５；５０）又ははね負荷された円錐形シール部材 （４０）によって閉鎖されていることを特徴とする、圧力補償を行うパトローネ 式弁。 ２．通路開口（３７）の手前で弁軸ヘッド（１２）に、多数の孔を備えたキャッ プ（３８）が有利には一体的に取り付けられていて、該キャップ（３８）が、球 状シール部材若しくは円錐形シール部材（４０）を通路開口（３７）に向かって 押し付ける付勢ばね（３９）を受容している、請求項１記載の圧力補償を行うパ トローネ式弁。 ３．付勢はね（３９）が、通路（３６）内に配置されていて、球状シール部材（ ４５）若しくは円錐形シール部材を、通路内側で通路開口（３７）の手前に突き 出る環状縁部（４６）に向かって押し付けるようになっている、請求項１記載の 圧力補償を行うパトローネ弁。 ４．パトローネ式弁が弁受容部内に組み込まれており、付勢ばね（５１）が、底 部（５２）と弁軸ヘッド（１２）との間の弁受容部（５３）内に配置されていて 、球状シール部材（５０）若しくは円錐形シール部材を通路開口（３７）に向か って押し付けるようになっている、請求項１記載の圧力補償を行うパトローネ式 弁。 ５．対抗圧室（２４）が接続孔（６８）を介して弁の第３の圧力接続部を形成す る、請求項１記載の圧力補償を行うパトローネ式弁。 ６．対抗圧室（２４）の接続孔（６８）が弁ケーシング（１，２）の側壁を貫通 して延びていて、該弁ケーシング（１，２）は、この範囲でスリーブ（６２）に よって取り囲まれてシールされて環状室（６４）を形成しており、該環状室（６ ４）は、圧力接続カップリングの、前記スリーブ（６２）に接続された部分（６ ７）に開口している、請求項５記載の圧力補償を行うパトローネ式弁。 ７．パトローネ式弁が、圧力液体切換装置（５８）に形成された袋孔によって形 成された弁受容部内に組み込まれ、該弁受容部が開口室（１９）を取り囲み、そ れによって、圧力補償孔（２３）を弁軸（１０）に形成された通路（３６）に接 続しており、第１の圧力接続部（２０，２１，５９，６０）が弁入り口側を形成 している、請求項５又は６記載の圧力液体切換装置。