KR101662586B1 - 비례 압력 제어 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히, 펌프(P), 사용자(A) 및 저장조(T) 연결부 형태의 적어도 세 개의 유체-운반 연결부들을 갖는 밸브 박스(10)와, 펌프 연결부(P)를 사용자 연결부(A)에, 그리고, 사용자 연결부(A)를 저장조 연결부(T)에 선택적으로 연결하기 위해 밸브 박스(10) 내에 종방향으로 변위가능한 방식으로 안내되는 제어 피스톤(18)을 포함하는 비례 압력 제어 밸브에 관한 것이다. 유체-운반 연결부는 파일롯 밸브(22)의 파일롯 챔버(20)와 펌프 연결부(P) 사이에 형성되고, 파일롯 밸브(22)는 자석 시스템, 특히, 비례 자석 시스템(28)에 의해 제어된다. 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브는 파일롯 챔버(20)로의 유체-운반 연결부가 보어(27)를 구비하고 이 보어는 밸브 박스(10)의 벽 내측에서 축 방향으로 연장하며 펌프 연결부(P)를 형성하는 하우징(10)의 반경방향 보어(9)로부터 연장된다.

Description

비례 압력 제어 밸브 {PROPORTIONAL PRESSURE CONTROL VALVE}
본 발명은 특히, 펌프 연결부, 사용자 연결부 및 탱크 연결부 형태의 적어도 세 개의 유체-인도 연결부들을 갖는 밸브 하우징과, 사용자 연결부에 대한 펌프 연결부의 선택적 연결 및 탱크 연결부에 대한 사용자 연결부의 선택적 연결을 위해 밸브 하우징 내에서 길이방향으로 이동할 수 있도록 안내되는 제어 피스톤과, 자석 시스템, 특히, 비례 자석 시스템에 의해 제어될 수 있는 파일롯 밸브를 포함하고, 펌프 연결부와 파일롯 밸브의 파일롯 챔버 사이에 유체-인도 연결부가 존재하는 비례 압력 제어 밸브에 관한 것이다.
대용량 유동들이 제어되는 용례들에 대해, 직접 제어식 밸브들 대신 파일롯 제어식 압력 제어 밸브들이 사용되는 것이 바람직하다. 고용량 유동은 큰 행정들을 위한 밸브들의 큰 개구 단면들과, 교란 변수로서 작용되는 자석 시스템의 자기력을 상쇄시키는 큰 유동력들 양자 모두를 의미한다. 이들 문제점들을 해결하기 위해, 직접 제어식 밸브들에서는 자석 시스템이 대응적으로 크게 치수설정되어야만 한다.
따라서, 이런 유형의 용례들에 대해, 종래에 유압 파일롯장치를 구비한 밸브들이 알려져 있다(DE 103 25 178 A1 참조). 이 공지된 방안은 US 6,286,535 B1에 개시되어 있는 종래 기술인 다른 제안된 방안들에 비해, 자석 시스템이 작동되지 않을 때 사용자 연결부 상에 0 bar의 압력값이 설정될 수 있다는 점을 특징으로 한다. 상술한 US 특허에 개시된 밸브들에 대하여, 이는 불가능하며, 그 이유는 그 구조로 인해, 자석 시스템이 작동되지 않으면 클램핑된 압축 스프링에 의해 제어 피스톤이 그 단부 위치로 복귀되기 때문이다. 이 기계적 구성으로 인해, 이들 밸브들은 자석 시스템의 전기 제어 신호가 없을 때에도 여전히 클램핑된 스프링의 힘에 대응하는 압력 레벨을 갖게 된다.
종래 기술에 관하여, 본 발명의 목적은 DE 103 25 178 A1에 따른 방안에 따라 사용자 연결부 상에서 0 bar의 잔류 압력으로 설정될 수 있는 비례 압력 제어 밸브를 DE 103 25 178 A1에 따른 방안과는 대조적으로 더 간단하고 더 소형인 구성을 특징으로 하도록 추가적으로 개선하는 것이다.
본 발명에 따라서, 이 목적은 청구항 1의 특징들 전체를 구비하는 비례 압력 제어 밸브에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 한 가지 중요한 특징은 펌프 연결부를 형성하는 밸브 하우징의 반경방향 보어로부터 이어져나오는, 밸브 하우징의 벽 내에 형성되어 있는 축방향으로 연장하는 보어에 의해, 파일롯 챔버로의 유체-인도 연결부가 밸브 하우징 내에 실질적으로 완전히 통합된다는 것이다. 앞서 언급한 공지된 방안에서, 유체-인도 연결부를 형성하기 위해, 제어 피스톤은 내부 연결 채널을 구비하고, 이 내부 연결 채널은 파일롯 챔버 내로의 배출부 이전에 오리피스를 구비하며, 이 오리피스의 하류에는 유동 확산기가 연결되고, 이 오리피스의 상류에는 보호 스크린이 연결된다. 제어 피스톤을 위한 이러한 구성은 비교적 복잡한 구성뿐만 아니라, 상당한 설치 길이를 초래하고, 결과적으로, 이에 따라 밸브 하우징의 대응 설치 길이가 결정되게 된다. 대조적으로, 본 발명에 따른 밸브는 양호한 소형이고 간단한 구성을 특징으로 한다.
다른 유리한 구성에서, 본 발명에 따라서, 사용자 연결부는 밸브 하우징의 동축 단부-측 개구에 의해 형성된다. 이는 설치 길이를 추가로 감소시키는 특히 유리한 가능성을 도출하며, 그 이유는 밸브 하우징의 길이 방향의 오프셋인, 밸브 하우징 상의 그를 통해 반경방향으로 유동이 이루어지는 단 두 개의 연결부들, 구체적으로는, 펌프 연결부와 탱크 연결부만이 반경방향 보어들에 의해 형성되기만 하면 되어서 제어 피스톤이 대응적으로 더 작은 수의 주연 제어 에지들을 갖게 되고, 이에 따라 단순화 및 소요 설치 길이의 감소가 가능해지기 때문이다.
유리하게는, 제어 피스톤은 파일롯 챔버의 가동성 경계부로서, 하나의 반경 방향 평면 내에 위치된 폐쇄된 평면 피스톤 표면을 가질 수 있다.
여기서, 밸브 하우징 내에 고정 배치된 파일롯 밸브의 밸브 본체는 펌프 연결부로부터 떨어져 있는 파일롯 챔버로의 유체-인도 연결부의 단부 섹션과 파일롯 챔버의 추가적 고정 경계부를 형성하도록 배열되는 것이 유리할 수 있다.
이들 예시적 실시예들에서, 유체-인도 연결부의 단부 섹션이, 밸브 하우징의 밸브의 반경방향 보어의 단부가 그 내부로 유입되는 여과 간극을 밸브 하우징과 밸브 본체의 주연 표면 사이에 형성하는 환형 간극과 밸브 본체의 내부 동축 보어 사이로 연장하는 반경방향 채널을 포함하도록 배열될 수 있다. 유사하게, 이 디자인은 소형 구조에 기여하며, 그 이유는 파일롯 유체를 위한 보호 필터의 설치를 위해 어떠한 추가적 축방향 설치 길이도 필요하지 않기 때문이다.
본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브의 다른 유리한 구성들은 다른 종속 청구항 제 6 항 내지 제 11 항의 주제이다.
상술한 바와 같이, 사용자 연결부 상에서, 자석 시스템의 작동 없이 0 bar의 압력이 설정되는 것이 보증될 수 있는 밸브 시스템이 안출되기 때문에, 본 발명은 그 동작 신뢰성을 위해 클러치가 해제될 때 결합되어 있는 클러치 팩들 또는 디스크 팩들이 신뢰성있게 서로 분리되어야 하는 것이 필수적인 유압 작동식 클러치들에 사용하기에 특히 매우 적합하다. 따라서, 청구항 제 12 항에 따라, 본 발명의 주제는 또한 유압 작동가능한 클러치들을 위해 본 발명에 따른 밸브를 사용하는 것이다.
도면들에 도시된 예시적 실시예들을 사용하여 본 발명을 상세히 후술한다.
도 1은 종래 기술에 따른 비례 압력 제어 밸브를 부분적으로 종방향 단면으로 도시하는 부분 정면도이다.
도 2 내지 도 4는 다른 동작 또는 작동 위치들에서 유사한 부분적으로 종방향 단면으로 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브의 제1 예시적 실시예의 모습들을 도시하는 부분 정면도이다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 비해 다소 작은 규모로 그려진, 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브의 제2 예시적 실시예의 종방향 단면을 도시한다.
도 6은 일점 쇄선 원으로 도 5에 도시된 영역만의 부분 종방향 단면을 도 5에 비해 확대하여 도시한다.
도 7은 다중 디스크 클러치의 용례를 위한 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브의 용도를 단순화된 동작도의 방식으로 도시한다.
도 8은 도 7의 유압 장치에 따른 클러치 밸브 장치를 위한 클러치 동작 프로세스의 진행도를 도시한다.
도 1은 DE 103 25 178 A1에 따른 종래 기술의 비례 압력 제어 밸브를 도시한다. 이 밸브는 나사 결합 카트리지(screw-in cartridge)로서 설계된 밸브 하우징(10)을 구비하며, 이 밸브 하우징은 나사 결합 섹션(12)을 통해 예로서 밸브 블록(3) 형태의 상세히 도시되지 않은 기계 부분 내로 나사결합될 수 있다. 밸브 블록(3)에 대한 밀봉 연결을 위해, 이에 따라, 밸브 하우징(10)은 외부 주연 측부 상에, 대응 수용부들 내에 배치되는 개스킷들(14)을 구비한다. 도 1에서 보는 방향으로 볼 때, 밸브 하우징(10)은 상부로부터 저부로 탱크 연결부(T)를 위한 반경방향 보어들(5)과, 사용자 연결부(A)를 위한 반경방향 보어들(7) 및 유압 펌프(16)(도 7 참조)를 위한 펌프 연결부(P)를 위한 반경방향 보어들(9)을 구비한다. 또한, 밸브 하우징(10) 내에는 탱크 연결부(T)에 대한 사용자 연결부(A)의 선택적 연결 및 사용자 연결부(A)에 대한 펌프 연결부(P)의 선택적 연결을 위해 제어 피스톤(18)이 길이 방향으로 이동가능하게 안내된다.
전체가 22로 표시되어 있는 파일롯 밸브의 파일롯 챔버(20)와 펌프 연결부(P) 사이에 유체-인도 연결부를 형성하기 위해, 제어 피스톤(18)은 연결 채널(24)을 구비하며, 이 연결 채널은 종방향 축(26)과 동축이고, 그 단부 섹션에서 오프셋된 바닥 부분이 도 1에서 펌프 연결부(P)의 반경 방향 보어(9)로 이어지고, 그 상부 단부 섹션이 출구 시스템(15)을 통해 파일롯 챔버(20)에 연결된다. 출구 시스템(15)은 오리피스를 포함하고, 이 오리피스에는 유체 유동 방향으로 상류에 보호 스크린이 연결되고, 하류에 소위 확산기가 연결되며, 이 확산기는 주로 오리피스의 외부로 유동하는 지향성 오일 제트를 편향시켜 파일롯 밸브(22)의 가동성 폐쇄 부분(40)에 직접적으로 부딪히지 않게 하기 위해 사용된다.
파일롯 밸브(22)는 고정 밸브 본체(42)를 구비하고, 이 고정 밸브 본체 내에는 한편으로는 내부 동축 보어(11)가 파일롯 챔버(20)를 향해 개방되고, 다른 한편으로는 개방 에지 상에서 파일롯 밸브(22)의 가동성 폐쇄 부분(40)을 위한 좌대(13)를 구비한다. 상기 밸브는 전체가 28로 표시되어 있는 특히 비례 자석 시스템 형태의 자석 시스템에 의해 작동될 수 있다. 상기 자석 시스템이 여자되면, 그 작동 플런저(32)가 도면에서 하향 방향으로 이동되고, 결과적으로, 폐쇄 부분(40)은, 파일롯 밸브(22)를 폐쇄하기 위해 자석 시스템(28)이 여자되는 강도에 의존하는 폐쇄력으로 스프링 장치(17)를 거쳐 밸브 좌대(13)에 대해 가압된다.
비례 자석 시스템(28)이 여자되지 않은 상태로 유지되면, 유압 매체(오일)가 사용자 연결부(A)로부터 탱크 연결부(T)로 유동할 수 있다. 따라서, 이러한 밸브 상태에서, 파일롯 밸브(22)가 개방되고, 제어 피스톤(18)이 밸브 본체(42)의 하부 측부에 대한 그 상부 행정 정지부로 이동된다. 이러한 동작 위치에서, 오일은 제어 피스톤(18)을 통해 펌프 연결부(P)로부터 파일롯 챔버(20)로 유동하고, 그곳으로부터 개방된 파일롯 밸브(22)를 거쳐 분배기 챔버(19)로 유동하고, 그곳으로부터 채널(58)을 통해 탱크 연결부(T)로 배출된다. 이 용적 유동은 파일롯 오일 유동 또는 누설이라 정의될 수 있다.
자석 시스템(28)에 전류가 공급될 때, 폐쇄 부분(40)은 밸브 좌대(13) 상에 압력을 인가하고, 이에 의해, 용적 유동을 중단시킨다. 따라서, 파일롯 챔버(20)는 유압 매체로 충전되고, 결과적으로, 이 챔버 내의 압력이 상승한다. 이러한 상승하는 압력은 제어 피스톤(18)의 상부면 측부에 작용하고, 제어 피스톤을 압축되는 압축 스프링(64)에 대항하여 하부 행정 정지부(70)의 방향으로 이동시킨다. 이때, 파일롯 챔버(20) 내의 압력은 조절 압력에 대응한다.
밸브 본체(42)의 좌대(13) 상의 폐쇄 부분(40)의 폐쇄 압력이 자석 시스템(28)의 여자에 의해 파일롯 밸브(22)를 폐쇄시킬 때, 파일롯 챔버(22) 내의 압력은, 사용자 연결부(A)가 펌프 연결부(P)에 연결되는 위치에 도달할 때까지 주 피스톤 스프링(64)에 대항하여 도면의 하방으로 제어 피스톤(18)이 이동되게 되는 압력값으로 상승된다. 제어된 압력이 도달되면, 제어 피스톤(18)은 펌프 연결부(P)와 사용자 연결부(A) 사이의 연결부가 스로틀링되도록 이동된다. 제어 피스톤(18)은 두 힘 레벨들이 서로 평형을 이루는 위치로 이동되고, 이 방식으로 펌프 연결부(P)와 사용자 연결부(A) 사이의 개방 윈도우를 형성한다. 따라서, 사용자 연결부(A) 상에 압력이 형성되고, 이 압력은 자석 시스템(28)의 전기 제어 신호에 직결되어 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브의 제1 예시적 실시예를 예시한다. 도 1의 밸브 부분들에 대응하는 부분들은 도 1과 동일한 참조 번호들로 표시되어 있다. 플런저가 도시되어 있지 않은, 자석 시스템(28)의 플런저는 파일롯 스프링(21)을 통해 파일롯 밸브(22)의 폐쇄 부분(40)에 작용하고, 이 폐쇄 부분은 볼로 형성된다. 도 1에 따른 공지된 방안에서와 같이, 폐쇄 부분(40)은 고정 밸브 본체(42)의 내부 동축 보어(11)의 개방 에지 상에 위치되어 있는 밸브 좌대(13)와 상호작용한다. 밸브 좌대(13)로부터 멀어지는 방향을 향하는 밸브 본체(42)의 저부는 파일롯 챔버(20)의 고정 경계부 및 제어 피스톤(18)의 상부 행정 정지부를 형성하며, 제어 피스톤의 상부 피스톤 평면은 파일롯 챔버(20)의 이동 경계부를 형성한다. 밸브 본체(42)의 동축 내부 보어(11)의 내부는 댐핑 오리피스(23)를 통해 파일롯 챔버(20)에 유체 연결된다. 이 오리피스(23)는 펌프 연결부(P)와 파일롯 챔버(20) 사이의 유체-인도 연결부의 단부 부분을 형성한다. 유체-인도 연결부의 대부분은 축방향 보어(27)에 의해 형성되며, 이 축방향 보어(27)는 펌프 연결부(P)의 반경방향 보어(9) 상에 그 원점을 가지면서 밸브 하우징(10)의 벽 내에 형성되어 있다. 이곳으로부터, 축방향 보어(27)는 고정 밸브 본체(42)의 외부 주연부로 이어지고, 여기서, 축방향 보어(27)는 환형 간극(29)으로 전이가 이루어지게 된다. 환형 간극은 밸브 본체(42) 내에서 제어 오일 오리피스(33)를 통해 내부 동축 보어(11)로 이어지는 반경방향 채널(31)과 축방향 보어(27)의 단부 사이에 여과 간극을 형성하며, 이에 의해, 댐핑 오리피스(23)를 통한 파일롯 챔버(20)로의 유체 연결부가 완성되게 된다.
도 2는 자석 시스템(28)이 여자되어 있지 않지만 파일롯 밸브(22)가 반대로 폐쇄되지 않으며, 따라서, 유체-인도 연결부(27, 29, 31, 33)를 통해 공급된 유체가 분배기 챔버(19)를 통해 탱크 측부로 배출될 수 있기 때문에 유체 압력이 파일롯 챔버(20) 내에 누적되지 않는 동작 상태를 도시한다. 따라서, 제어 피스톤(18)은 스프링(64)의 영향 하에 행정 정지부, 즉, 밸브 본체(42)의 저부와 접하는 상부 단부 위치에 존재한다. 본 발명에 따른 밸브에서, 도 2의 동작 위치에서, 단지 탱크 연결부(T)와 펌프 연결부(P)만이 각각 반경방향 보어들(5, 9)에 의해 형성되고, 사용자 연결부(A)는 하우징(10)의 동축 단부-측 개구(35)에 의해 형성되기 때문에, 구체적으로, 제어 피스톤(18)이 밸브 하우징(10)의 개구(35)로 개방되는 내부를 구비하고 그로부터 유체가 피스톤(18)의 벽 내의 통로들(37)을 통해 탱크 연결부(T)로 이어질 수 있도록 사용자 연결부(A)와 탱크 연결부(T)가 서로 연결되어 있다.
도 3 및 도 4는 자석 시스템(28)의 여자에 따른 동작상태들을 도시한다. 도 3은 스프링(21)을 통해 자석 시스템(28)을 여자함으로써 폐쇄 부분(40)이 밸브 좌대(13) 상에 가압되고 그래서 파일롯 챔버(20) 내에서, 제어 피스톤(18)을 그 하부 행정 정지부(70) 상으로 이동시키는 압력이 누적되는 동작 상태를 도시한다. 명백한 바와 같이, 이 피스톤 위치에서, 펌프 연결부(P)와 사용자 연결부(A)는 서로 연결되어 있고, 유사하게 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 제어 피스톤(18)의 내부와 반경방향 보어들(9) 사이의 큰 개구 단면 섹션이 형성되어 일 용례에서 클러치 실린더를 작동시키기 위해 충전이 개시된다.
예로서, 클러치 실린더의 사용자 연결부(A) 상에서 소비체의 충전 압력이 도달될 때, 그리고, 이 방식으로 피스톤(18) 상에 작용하는 힘이 존재하게 될 때, 상기 피스톤은 펌프 연결부(P)로부터 사용자 연결부(A)로의 연결부가 스로틀링되거나 완전히 차단될 때까지 도면의 상방으로 추진되거나(도 4 참조), 도 4에 유사하게 도시된 바와 같이, 사용자 연결부(A)와 탱크 연결부(T)는 서로 연결되고 피스톤이 힘 평형 상태에 있게 되는 피스톤 위치가 형성된다. 예시된 밸브 구성은 높은 원동력과 낮은 압력 손실을 특징으로 하며, 결과적으로, 클러치 작동을 위해 사용될 때, 급속한 오일 충전 및 클러치의 급속한 배유(evacuation)가 보증된다. 따라서, 본 발명은 또한 이들 용례들에 특히 매우 적합하며, 그 이유는 자석 시스템(28)의 비여자 상태에서, 사용자 연결부(A)가 완전히 해방되기 때문이다.
본 발명에 따른, 제2 변형된 예시적 실시예가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 먼저 설명된 도 2 내지 도 4의 예에서, 밸브는 거의 어떠한 동작 상태에서도 제어 오일이 영구적으로 탱크로 배출되기 때문에, 소정 누설이 발생한다. 제어 오일 오리피스(33)가 그 누설을 낮은 값으로 유지하는 동안, 이는 여전히 누설 손실들의 감소에 유용하다. 도 5 및 도 6의 예시적 실시예에서, 이를 위해, 파일롯장치는 스프링 부하식 폐쇄 부분을 갖는 좌대 밸브 대신, 직접 제어식 압력 규제기가 파일롯장치에 통합된다. 여기서, 상술한 예시적 실시예에서와 같이, 시작 부분에서 유체-인도 연결부는 축방향 보어(27)에 의해 형성되며, 축방향 보어(27)는 밸브 하우징(10)의 벽 내에서 연장하면서 고정 밸브 본체(42)의 주연 환형 갭(29)을 통해, 그리고, 그 내부에 위치된 반경방향 채널(31)을 통해 밸브 본체(42) 내의 내부 동축 보어(11)로 이어진다. 내부 보어(11) 내에서, 밸브 피스톤(38)은 길이방향으로 이동할 수 있도록 안내되고, 리셋 스프링(39)을 거쳐 자석 시스템(28)의 플런저(32) 상에 비능동적 방식으로(nonpositively) 보유되고, 자석 시스템(28)이 여자될 때 도면들에서 하향 방향으로 이동될 수 있다. 밸브 피스톤(38)은 파일롯 챔버(20)로 개방되는 보어(41)와, 주연 제어 에지들(43, 44)을 가지고, 이 주연 제어 에지들은 밸브 피스톤(38)의 축방향 위치에 따라서 반경방향 채널(31), 그리고, 이에 따라 펌프 연결부(P)에 대한 유체-인도 연결부가 파일롯 챔버(20)에 연결되거나 차단되도록 상기 보어에 연결된다. 반경방향 채널(31)이 차단된 위치에서, 파일롯 챔버(20)는 축방향 피스톤 보어(41) 및 제어 에지(44)를 통해 분배기 챔버(19)로 개방되고, 따라서, 탱크로 개방된다. 어떠한 동작 상태에서도 펌프 연결부(P)로부터 탱크 연결부(T)로의 직접적 연결부는 존재하지 않으며, 따라서, 밸브는 파일롯 오일의 배출에 기인한 추가적 손실들 없이 작동한다. 따라서, 누설은 두 위치들의 주연 표면들의 환형 간극들 상에서 발생하는 밸브 스풀 누설로 감소되게 된다.
본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브는 특히 클러치 용례들을 위해 유리한 것이다. 이들 용례들에서, 주된 요건들은 클러치의 신속한 배유 및 신속한 오일 충전 프로세스를 보증할 수 있도록 높은 원동력 및 낮은 압력 손실들이다. 이는 본 밸브 구성에 의해 쉽게 달성된다. 또한, 본 발명에 따른 밸브는 완전히 해방될 수 있으며, 다시 말하면, 자석 시스템(28) 상의 전기 제어 신호가 제거될 때 사용자 연결부(A) 상의 제어된 압력은 0 bar의 압력값이 되게 된다. 다른 종래의 파일롯 작동식 압력 밸브들에서, 이 주요 스테이지(제어 피스톤)는 클램핑된 압축 스프링에 의해 그 단부 위치로 복귀되고, 그래서, 어떠한 전기적 제어 신호도 자석 시스템 상에 존재하지 않을 때, 공지된 밸브들은 항상 클램핑된 스프링의 힘에 대응하는 압력 레벨을 갖게 된다. 이때, 클램핑된 스프링은 유압 작동식 클러치들의 분리시 문제점들을 초래하게 된다.
이를 예시하기 위해, 유압 작동식 클러치를 위한 도 7 및 도 8을 참조로 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브의 용법을 상세히 설명하며, 도 7 및 예시도에 따르면, 비례 압력 제어 밸브는 유압 펌프(16)와 클러치 부분들(72, 74, 76) 사이에 연결되어 있다.
클러치들은 특히 두 개의 샤프트들, 예로서, 중기(heavy machinery)의 샤프트들을 전동 샤프트들에 연결하기 위해 사용된다. 이 유압 클러치에서, 실린더 챔버(72)는 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브를 작동시킴으로써 유압 펌프(16)의 압력 연결부(P) 또는 압력 라인에 연결되어 있다. 이렇게 함으로써, 스프링 부하식 피스톤(74)은 상세히 도시되어 있지 않은 클러치 디스크 팩을 압축한다. 비례 압력 제어 밸브를 절환시킴으로써, 그후 실린더 챔버(72)가 배유되고, 도 7에 따른 압축 스프링 장치(76)가 피스톤(74)을 다시 그 초기 위치로 추진한다. 이렇게 함으로써, 잔여 유압 매체가 사용자 연결부(A)를 통해 탱크(T)를 향한 방향으로 추진된다.
도 8은 클러치 작동의 진행을 도시한다. 먼저, 클러치는 오일(유압 매체)로 신속히 충전되어야 한다. 이는 시간 간격(t1 - t2)에 이루어지며, 따라서, 피스톤(74)은 클러치 디스크 팩을 압축하기 시작한다. 이 프로세스는 단시간의 매우 높은 용적 유동에 의해 달성된다. 그후, t2로부터 t3까지의 시간 간격에서 이 상태가 유지되고, 본 발명에 따른 비례 압력 제어 밸브에 의해 느리게 선형적으로 상승되는 압력에 의해 간격(t3 - t4)에서 느리게 "경사 상승(ramped up)"되며, 그에 의해, 이 방식으로 중기로부터의 힘이 균일하게 전동 라인으로 전달된다. 시간(t5)에서, 자석 시스템(28) 상의 전기 제어 신호를 되돌림으로써, 클러치 내의 압력이 제거되고, 그래서, 압축 스프링 장치(76)의 추가적 작용하에 압축된 디스크 팩은 피스톤(74)을 그 원래의 위치로 다시 추진할 수 있으며, 이는 이미 예시한 바와 같이 연결부(A) 상의 압력값이 이 작동 위치에서 0의 값을 가지기 때문에 쉽게 이루어질 수 있다.

Claims (18)

  1. 펌프 연결부, 사용자 연결부 및 탱크 연결부를 갖는 밸브 하우징으로서, 상기 펌프 연결부는 상기 밸브 하우징 내의 반경방향 보어인, 상기 밸브 하우징;
    상기 사용자 연결부에 대한 상기 펌프 연결부의 선택적 연결 및 상기 탱크 연결부에 대한 상기 사용자 연결부의 선택적 연결을 위해 상기 밸브 하우징 내에서 길이 방향으로 이동하도록 안내되는 제어 피스톤;
    상기 밸브 하우징 내에 파일롯 밸브 본체 및 파일롯 챔버를 가진 파일롯 밸브로서, 상기 파일롯 챔버의 가동성 경계부는 상기 제어 피스톤 상의 하나의 반경방향 평면에 놓이는 폐쇄된 평면 피스톤 표면이고, 상기 파일롯 밸브 본체는 상기 밸브 하우징 내에 고정 배열되고 상기 파일롯 챔버의 고정 경계부를 형성하는, 상기 파일롯 밸브;
    상기 파일롯 밸브에 연결되고, 상기 파일롯 밸브를 제어하는 비례 자석 시스템; 및
    상기 펌프 연결부 및 상기 파일롯 챔버 사이에서 연장하고, 상기 밸브 하우징의 벽 내에서 축방향으로 연장하고 상기 반경방향 보어로부터 나오는 축방향 보어를 가지는 유체-인도 연결부를 구비하고,
    상기 파일롯 밸브 본체는 상기 파일롯 챔버에 대한 상기 유체-인도 연결부의 단부 섹션을 형성하고, 상기 단부 섹션은 상기 펌프 연결부로부터 이격되고 상기 파일롯 밸브 본체의 동축 내부 보어와 환형 간극 사이에서 연장하는 반경방향 채널을 포함하며,
    상기 환형 간극은 상기 밸브 하우징과 상기 파일롯 밸브 본체의 주연 표면 사이에 여과 간극을 형성하며, 상기 축방향 보어의 단부는 상기 여과 간극 내로 연통하는, 비례 압력 제어 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 연결부는 상기 밸브 하우징 내의 동축 단부 개구를 포함하는, 비례 압력 제어 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서, 분배기 챔버는 상기 밸브 하우징 내에 있고, 상기 파일롯 챔버의 반대편 상기 밸브 본체의 단부와 경계를 이루며, 상기 탱크 연결부와 연결되며, 상기 파일롯 밸브를 통해 흐르는 유체를 수용하는, 비례 압력 제어 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서, 좌대는 상기 파일롯 챔버의 반대편 상기 내부 보어의 에지상에 있고, 파일롯 스프링에 의해 미리 장력이 인가된 이동성 폐쇄 요소는 상기 좌대와 해제가능하게 결합하는, 비례 압력 제어 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 파일롯 밸브 본체의 반경방향 채널은 오리피스를 통해 상기 보어 내로 연통하는, 비례 압력 제어 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 파일롯 밸브 본체의 내부 보어는 댐핑 오리피스를 통해 상기 파일롯 챔버로 연결되는, 비례 압력 제어 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서, 파일롯 피스톤은 상기 파일롯 밸브 본체의 내부 보어에서 축방향으로 이동가능하고, 상기 파일롯 챔버를 위한 조절 가능한 압력 조절기를 형성하는, 비례 압력 제어 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서, 스프링은 상기 파일롯 챔버의 반대편 상기 제어 피스톤의 단부 상에 작용하고 상기 제어 피스톤이 상기 파일롯 챔버를 향해 바이어스하는, 비례 압력 제어 밸브.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 연결부는 디스크 팩을 압축하도록 유압 조절식 클러치의 원통형 챔버와 연결되는, 비례 압력 제어 밸브.
  10. 펌프 연결부, 사용자 연결부 및 탱크 연결부를 갖는 밸브 하우징으로서, 상기 펌프 연결부는 상기 밸브 하우징 내의 반경방향 보어인, 상기 밸브 하우징;
    밸브 블록의 보어에 나사결합부를 형성하고 밸브 하우징을 나사 결합 카트리지로써 형성하기 위한 상기 밸브 하우징 상의 외부 스레드;
    상기 사용자 연결부에 대한 상기 펌프 연결부의 선택적 연결 및 상기 탱크 연결부에 대한 상기 사용자 연결부의 선택적 연결을 위해 상기 밸브 하우징 내에서 길이 방향으로 이동하도록 안내되는 제어 피스톤;
    상기 밸브 하우징 내에 파일롯 밸브 본체 및 파일롯 챔버를 가진 파일롯 밸브로서, 상기 파일롯 챔버의 가동성 경계부는 상기 제어 피스톤 상의 하나의 반경방향 평면에 놓이는 폐쇄된 평면 피스톤 표면이고, 상기 파일롯 밸브 본체는 상기 밸브 하우징 내에 고정 배열되고 상기 파일롯 챔버의 고정 경계부를 형성하는, 상기 파일롯 밸브;
    상기 파일롯 밸브에 연결되고, 상기 파일롯 밸브를 제어하는 비례 자석 시스템; 및
    상기 펌프 연결부 및 상기 파일롯 챔버 사이에서 연장하고, 상기 밸브 하우징의 벽 내에서 축방향으로 연장하고 상기 반경방향 보어로부터 나오는 축방향 보어를 가지는 유체-인도 연결부를 구비하고,
    상기 파일롯 밸브 본체는 상기 파일롯 챔버에 대한 상기 유체-인도 연결부의 단부 섹션을 형성하고, 상기 단부 섹션은 상기 펌프 연결부로부터 이격되고 상기 파일롯 밸브 본체의 동축 내부 보어와 환형 간극 사이에서 연장하는 반경방향 채널을 포함하며,
    상기 환형 간극은 상기 밸브 하우징과 상기 파일롯 밸브 본체의 주연 표면 사이에 여과 간극을 형성하며, 상기 축방향 보어의 단부는 상기 여과 간극 내로 연통하는, 비례 압력 제어 밸브.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 사용자 연결부는 상기 밸브 하우징 내의 동축 단부 개구를 포함하는, 비례 압력 제어 밸브.
  12. 제 10 항에 있어서, 분배기 챔버는 상기 밸브 하우징 내에 있고, 상기 파일롯 챔버의 반대편 상기 밸브 본체의 단부와 경계를 이루며, 상기 탱크 연결부와 연결되며, 상기 파일롯 밸브를 통해 흐르는 유체를 수용하는, 비례 압력 제어 밸브.
  13. 제 10 항에 있어서, 좌대는 상기 파일롯 챔버의 반대편 상기 내부 보어의 에지상에 있고, 파일롯 스프링에 의해 미리 장력이 인가된 이동성 폐쇄 요소는 상기 좌대와 해제가능하게 결합하는, 비례 압력 제어 밸브.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 파일롯 밸브 본체의 상기 반경방향 채널은 오리피스를 통해 상기 보어 내로 연통하는, 비례 압력 제어 밸브.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 파일롯 밸브 본체의 상기 내부 보어는 댐핑 오리피스를 통해 상기 파일롯 챔버로 연결되는, 비례 압력 제어 밸브.
  16. 제 10 항에 있어서, 파일롯 피스톤은 상기 파일롯 밸브 본체의 내부 보어에서 축방향으로 이동가능하고, 상기 파일롯 챔버를 위한 조절 가능한 압력 조절기를 형성하는, 비례 압력 제어 밸브.
  17. 제 10 항에 있어서, 스프링은 상기 파일롯 챔버의 반대편 상기 제어 피스톤의 단부 상에 작용하고 상기 제어 피스톤이 상기 파일롯 챔버를 향해 바이어스하는, 비례 압력 제어 밸브.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 사용자 연결부는 디스크 팩을 압축하도록 유압 조절식 클러치의 원통형 챔버와 연결되는, 비례 압력 제어 밸브.
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