JPH10513248A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複動式密閉型油圧システム内で、無人のときに、圧力を低下させる減圧弁。弁は孔（６）を有する弁ハウジング（１）からなり、その端部は各回路に連通し、ばね装置（３９）により付勢されて互いに離れるようにした２つのスライド弁（２１、２２）が設けられている。各スライド弁（２１、２２）には弁体（３１、３２）の弁座（２８、２９）が設けられ、スライド弁（２１、２２）を対向して動かすよう配置されたばね（３７、３８）により影響を受けている。弁体（３１，３２）の間にはロッド（４０）が摺動可能に伸びており、その端部により弁体が影響を受け、その長さはスライド弁（２１，２２）の移動可能距離に合わせられ、各油圧回路内で圧力の影響を受けてスライド弁が対向して付勢されるときに弁体が弁座から交互に離れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 減圧弁 本発明は、二つの空間を区切る第１弁座を含む弁ハウジングにより構成され、 スレーブ作動部とマスター作動部を備えた複動式密閉型油圧システムの回路内で 、マスター作動部が無人のときに、圧力を低下させる減圧弁であり、第１空間が 第１回路と連通するよう配置され、また第２空間が作動油タンクと連通するよう 配置され、第１空間に第１弁体と第１ばねが設けられ、ばねの一端がハウジング の一部に当接し、ばねの他端が弁体に当接し、弁体が一方向では第１回路内の作 動油の圧力による力と第１ばねの力の影響を受け、その反対方向では開閉体の影 響を受けて動いて密封式に弁座に当接し、開閉体が第２回路内の作動油の圧力の 影響を受けることを特徴とする減圧弁に関するものである。 この種の弁は、たとえば車両の変速（ギヤシフト）装置に関連して用いられ、 この場合、ギヤシフトの力は運転席からこの種の油圧システムを経て変速機（ギ ヤボックス）へと伝えられる。 この場合、動力伝達はサーボを配置せずに行われる。すなわち、スレーブ作動 部を作動するために管内に発生される圧力は、手動でギヤレバーを動かすことに よって提供され、必要とされる手動の力が適切なものとなるよう、システムの可 動部分相互間の摩擦は適切な程度のものでなければならない。 システムがそのままの状態に置かれ、作動油の温度が上昇すると、システムの 回路内の作動油の圧力が上昇する。その結果、力が増大し、作動油によってシス テムの可動部分と固定部分の間のパッキンが影響を受け、これらの可動部分を動 かすために力を加えなくてはならないという点で（上記の構成は）不利である。 この種の弁を用いる場合、前記の理由によって圧力が所定の値を越えると弁体 が 弁座から離れる。この場合、一つの回路からの作動油がタンクへと流れ、回路内 の作動油の圧力が低下する。二つの回路はマスターシリンダ内を自由に動くピス トンだけによって分離されているので、第２回路内の作動油の圧力は低下する。 したがって、システムを作動するために必要な力を、適切なレベルに保つこと ができる。 しかし、弁は、回路のうちの一つからタンクへ向かう作動油の流れを作り出す 。したがって、ギヤレバーをニュートラルの位置にしておくと、ギヤレバーが運 転席に対して正常な位置から動き、これは運転者の快適性を損う。また別の状況 では、ギヤレバーが、ギヤレバーハウジングに対してその位置から動き、ギヤレ バーがギヤレバーハウジングに当接しているために、所望のギヤが得られなくな る。 本発明の目的は、上記のような問題をなくすることができるような弁を提供す ることである。 本発明による弁の特性は、請求項に述べられた特徴に示されている。 本発明を添付図面に関連して詳しく説明するが、この図は本発明による弁の実 施例の縦方向断面図である。 弁は断面が円形のハウジング１によって構成され、ハウジングの外側には放射 状に外側に開いた２本の溝が形成され、これらの溝にＯリング２および３がそれ ぞれはめ込まれている。弁ハウジングの外側の一部に雄ねじが設けられ、これが 孔の雌ねじと噛み合うため、弁ハウジングは、ギヤレバーハウジングなどの孔の 中に密封式に配置することができる。 ハウジングの縦方向から見て、ハウジング１のほぼ中央の、Ｏリングの間に、 ２個の整列した放射状の孔４および５が形成され、これらは複動式油圧システム （図示せず）内の作動油タンクに接続されている。 ハウジング１を縦方向に貫通する孔６が設けられ、その中間部または中央部７ は狭くなっていて、ここで放射状孔４および５が終結している。 孔中央部７の両端には大径の第１孔部１１と第２孔部１２が接続されている。 したがって、これらの各部分の移行部には第１肩部１７と第２肩部１８が形成さ れている。 第１孔部と第２孔部はそれぞれハウジングの端部近くまで延び、そこで、直径 の大きい第３孔部１３と第４孔部１４となり、これらの各部分の移行部には第３ 肩部１９と第４肩部２０が形成されている。第３孔部１３と第４孔部１４の壁部 には放射状に内側に開いた環状溝１５と１６が形成されている。 第３孔部１３と第４孔部１４は、図には詳細に示されていない既知の複動式油 圧システムの第１回路と第２回路にそれぞれ連通させることができる。 第１孔部１１と第２孔部１２には、同形の、外部が円筒状の第１および第２ス ライド弁２１および２２が摺動自在に設けられている。ハウジングの孔６の開放 部に面したスライド弁２１および２２の端部には、各スライド弁２１および２２ に大径孔２４と２５がそれぞれ形成され、これらはハウジング中央部に面する端 部で小径部２６および２７となり、この移行部には円形の肩部２８と２９がそれ ぞれ形成され、これらが弁座として機能している。 スライド弁２１および２２の大径孔２４と２５内には、第１および第２の球形 弁体３１および３２が設けられ、これらはそれぞれ弁座２８および２９に密封式 に当接するよう配置されている。 スライド弁２１と２２の円筒状外壁には、放射状に外側へと開いた溝が形成さ れ、これにＯリング４６と４７がはめ込まれ、これらが、各スライド弁と、スラ イド弁が摺動自在に配置されたハウジングの孔の間を密封している。したがって 、各スライド弁は孔内の作動油の圧力の影響を受けてそれぞれの孔の中を動くこ とができる。 第３孔部１３および第４孔部１４内には、それぞれ中央に軸方向貫通孔のある ディスク３３と３４が設けられ、ディスクはそれぞれ第３肩部１９と第４肩部２ ０に当接し、止めリング、たとえば環状溝１５と１６にはめ込まれたスナップリ ング３ ５と３６によって軸方向に変位しないよう固定されている。 第１弁体３１と第２弁体３２および隣接ディスク３３と３４の間には、同形の 第１圧縮ばね３７と第２圧縮ばね３８が設けられており、これらはコイルばねの 形でもよく、各弁体３１と３２を付勢して弁座２８と２９に当接させる。弁体が 弁座に押しつけられると、これらのばね３７と３８はスライド弁を一方向に動か して第１肩部１７および第２肩部１８に押しつけようとする。スライド弁２１と ２２の間に、孔６の中央部７を通って、中央の第３圧縮ばね３９が伸びていて、 これも同じようにコイルばねの形とすることができる。この中央圧縮ばね３９は 、スライド弁２１と２２を反対方向に動かし、それぞれのディスク３３と３４に 押しつけようとする。 弁の孔６と同軸状にシリンダロッドまたは開閉体４０が中央孔７を通り、巻線 により形成され第３圧縮ばね３９の中央開口部を通って延びている。この開閉体 の第１端部４１と第２端部４２はスライド弁２１と２２内の小径孔２６と２７内 に、空隙を保ちながら挿入されている。孔の壁部と各端部の間には、断面が環状 の通路が形成され、弁体３１と３２が弁座に押しつけられていないときには、ス ライド弁２１および２２の大径孔２４と２５を、ハウジング１内の放射状孔４と ５に接続する。 第１肩部１７と第３肩部１９の間の距離は、第２肩部１８と第４肩部２０の間 の距離に対応しているが、これはスライド弁２１および２２の軸方向長さよりも 距離Ａだけ長い。この距離Ａが各スライド弁２１と２２の移動可能距離である。 スライド弁がディスク３３と３４に当接し、弁体３１と３２が弁座２８と２９ に当接すると、弁体３１と３２間の距離は、ロッド４０の長さよりも２×Ｂだけ 長くなり、図ではロッド４０はスライド弁の間で対称位置に配置されている。 図に示した弁では、スライド弁の移動可能距離は等しく、次のような不等式が 成立する。 （２×Ｂ） ＞ Ａ ＞ Ｂ スライド弁の移動距離が等しくないときには、さらに一般的な法則が適用され 、閉じた状態での弁体３１と３２の間の開閉体４０の総移動可能距離は、スライ ド弁 ２１と２２のそれぞれの移動可能距離よりも大きいが、スライド弁２１と２２の 総移動可能距離よりも小さい。 したがって、両回路内の作動油の圧力が同時に所定限界値を越えるときにのみ 、弁体は弁座から離れる。つまり、回路のうちの一つだけで圧力が上昇しても弁 は開かない。 本発明による弁の機能は、次の通りである。 複動式油圧システムが作動して、たとえば第２回路（つまり、図の弁ハウジン グ１の左側に接続され、ハウジング１の孔１４と連通している回路）内で圧力が 上昇し、スレーブ作動部を一つの方向に動かすためには、弁はハウジング１内の 放射状孔４と５を通して作動油をタンクへと送るべきではない。Ａは２×Ｂより も小さいので、圧力上昇によって、同時にロッドの端部４１と４２を隣接する弁 体３１と３２に押しつけることなく、第２スライド弁２２を動かして第２肩部１ ８に当接させることができる。このようにして、いずれの弁体も弁座から離れず 、回路内の作動油はタンクへと流れることはない。 システムの作動中に、右側の第１回路だけで圧力が上昇するときにも同じこと が言える。 ギヤレバーなど、マスター作動部の操作レバーをニュートラル位置にしたまま にし、システム内の作動油の温度が上昇して、油圧システムの各回路内の作動油 の圧力が上昇すると、理論的には両スライド弁２１と２２は、第３ばね３９によ って加えられる力に抗して同時にハウジングの中央部の方へ動かされる。なぜな ら、各回路はピストンなどの自由可動性の作動部品だけによって分離されている からである。圧力が充分に上昇した場合、ロッド４０の端部４１と４２は、それ ぞれ隣接する弁体３１と３２に押しつけられ、回路内の圧力が引続き上昇すると 、両方の弁体が同時に弁座から離れ、両回路からの作動油がタンクへと流れ、同 時に両回路内の圧力が下がる。したがって、このような理論的に理想的な状況で は、レバーはニュート ラル位置に留まることができる。 しかし実際には、たとえばスライド弁２１および２２と関連孔部１１と１２の 間の摩擦はおそらく等しくないと思われる。さらに、作動ピストンとマスターシ リンダとスレーブシリンダのシリンダ部分の間には、摩擦があり、その上、両回 路は異なる温度に加熱されていると考えられる。つまり、温度上昇時に両回路で の圧力上昇に差があるという可能性がある。 したがって、場合によっては、第２回路での圧力が第１回路での圧力よりも高 いために、当初は第２スライド弁２２だけが動くことがある。たとえば、第２弁 体３２がロッド４０の第２端部４２に押しつけられ、それと共に図で右の方へ動 く。しかし、Ａは２×Ｂよりも小さいから、第２スライド弁２２は大きく動いて 、ロッド４０の第１端部４１を第１弁体３１に押しつけることなしに第２肩部１ ８に当接する。 また、右の第１回路の作動油の圧力が充分に上昇すると、第１弁体３１が今は 静止しているロッド４０の右端４１に当接するまで、第１スライド弁２１は左へ 動く。第２スライド弁２２が第２肩部１８に当接し、第１スライド弁２１がまだ 第１肩部１７に当接していないときは、第２圧縮ばね３８が第１圧縮ばね３７よ りも延び、第２圧縮ばね３８により加えられる力が、第１圧縮ばね３７による力 よりも小さくなる。第１スライド弁２１が図で左の方へ動き続けると、ロッド４ ０によって第２弁体３２は弁座から離れる。したがって、左の第２回路内の作動 油の圧力だけがまず低下し、これはこの回路内で作動油の圧力が最大となるため 有利である。 左の第２回路で圧力が低下し、作動油によって第２スライド弁２２に加えられ る力が低減するために、このスライド弁２２は、弁座または肩部２９が第２弁体 ３２に当接するまで図で左の方へと動く。第１スライド弁２１が左の方へ動き続 けると、ロッド４０によって第１弁体３１は弁座から離れ、第１回路内の作動油 の圧力が低下する。 上記の摩擦によってシステム内にヒステリシスが生じ、また距離ＡおよびＢ、 ばねの特性や寸法などの弁パラメータを適当に選ぶことによって、試験を行った 結果、スライド弁２１と２２およびロッド４０をくり返して前後に動かし、両回 路の圧力を徐々に低減できることがわかった。この結果、システムのマスター作 動部の作動体、たとえばギヤレバーが、まずそのニュートラル位置から一つの方 向に一定距離動き、次にシステムの回路内の圧力が低下して両弁体が弁座に当接 するまで、ニュートラル位置などを通って、別の方向に短い距離だけ動く。した がってギヤレバーは最終的には当初のニュートラル位置からごくわずかの距離の ところに位置する。操作員は、圧力が低下した結果、複動式油圧システムの操作 レバーがそのニュートラル位置からごく短い距離だけ動いたこと、またそれが容 易に動くことを確めることができる。 上記の説明では、システム内の流体を油圧作動油としたが、流体は、もしその 方が有利なら気体でもよい。 さらに、２個のスライド弁は互いに対して角度をつけて延びることができ、ま たロッド４０は、適当な機構によって置き換えることができる。スライド弁の寸 法を同じとする必要はなく、また弁は図に示したように対称とする必要もない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 二つの空間（２４、２６）を区切る第１弁座（２８）を含む弁ハウジング （１）により構成され、スレーブ作動部とマスター作動部を備えた複動式密閉型 油圧システムの回路内で、マスター作動部が無人のときに、圧力を低下させる減 圧弁であり、第１空間（２４）が第１回路と連通するよう配置され、また第２空 間（２６）が作動油タンクと連通するよう配置され、第１空間（２４）に第１弁 体（３１）と第１ばね（３７）が設けられ、ばねの一端がハウジング（１）の一 部に当接し、ばねの他端が弁体（３１）に当接し、弁体（３１）が一方向では第 １回路内の作動油の圧力による力と第１ばね（３７）の力の影響を受け、その反 対方向では開閉体（４１）の影響を受けて動いて密封式に弁座（２８）に当接し 、開閉体が第２回路内の作動油の圧力の影響を受ける減圧弁であって、 第１弁座（２８）がハウジング（１）の孔（６）に密封式に設けられ、弁 体の移動方向に摺動するよう配置されたスライド弁（２１）の一部を構成し、弁 座に当接するときに弁体（３１）を経て第１ばね（３７）によって影響を受け、 減圧弁のハウジング（１）の上記部分が第１弁装置を構成し、ハウジング（１） 内に、第２の同じような弁装置が設けられ、その弁体（３２）が第２油圧回路の 作動油の圧力による力と、第２ばね（３８）による力の影響を受けて一方向に動 いてその弁座（２９）に当接し、第１回路内の作動油の圧力により影響を受ける 開閉体（４２）の影響を受けて反対方向に動き、弁装置の開閉体（４１、４２） が互いに接続され、スライド弁（２１、２２）が、ハウジング（１）内で各弁体 （３１、３２）を開く方向へとスライド弁（２１，２２）を動かそうとするばね 装置（３９）によって影響を受けることを特徴とする減圧弁。 ２． スライド弁（２１、２２）が互いに対して同軸状に延び、ハウジング（１ ） 内でこの軸方向に動くことができ、開閉体（４１、４２）が直線ロッド（４０） の一部であることを特徴とする、請求項１に記載の減圧弁。 ３． 閉じた状態での弁体（３１、３２）の間の開閉体（４０）の総移動可能距 離（２×Ｂ）が、各スライド弁（２１、２２）の移動可能距離（Ａ）よりも大き く、各スライド弁（２１、２２）の総移動可能距離（２×Ａ）よりも小さいこと を特徴とする、請求項１または２に記載の減圧弁。