KR950012267B1 - 유압 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유압 제어 밸브

제1도는 종래 유압제어밸브의 모식적 횡단면도이다.

제2도는 동력조타장치에서의 바람직한 조타보조력의 증가특성을 나타낸 도면이다.

제3도는 면적이 변화하지 않는 영역을 가진 스로틀 구성상태를 나타낸 도면이다.

제4도는 본 발명에 관한 유압제어밸브의 모식적 횡단면도이다.

제5도는 본 발명에 관한 유압제어밸브의 동작상태를 나타낸 도면이다.

제6도는 6개의 스로틀 중 2개의 스로틀의 구성상태를 나타낸 확대단면도이다.

제7도는 6개의 스로틀 중 나머지 4개의 스로틀 구성 상태를 나타낸 확대단면도이다.

제8도는 본 발명에 관한 유압제어밸브에서의 스로틀면적의 변화상태를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2,3 : 스로틀(THROTTLE) 4 : 토숀바

10 : 케이싱 11,13 : 기름홈

20 : 절결부 T : 기름탱크

P : 유압펌프 S : 유압실린더

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 서로 다른 2개의 유압공급처로의 공급유압을, 그 밸브체와 케이싱 사이의 상대각 변위에 따라 제어하는 유압제어밸브에 관한 것으로서 특히 유압식의 동력조타장치에 있어서 조타보조용 복동식 유압실린더의 양유실(油室)로의 공급유압을 타륜조작에 따라 제어하는데 이용하는 유압제어밸브에 관한 것이다.

[관련기술의 설명]

조타기구 중에 배치된 복동식 유압실린더에 타륜에 가해지는 조타 토오크의 방향 및 크기에 따르는 유압력을 발생시켜서 조타를 위한 타륜조작에 필요로 하는 힘을 보조하는 유압식 동력조타장치가 있다.

이와 같은 동력조타장치는 엔진에서 구동되는 유압펌프(유압공급원) 및 저압상태를 유지한 기름탱크(배출처)와 유압실린더의 양유실(공급처) 사이에 타륜축의 도중에 구성된 유압제어밸브를 끼워 장치하고 있다.

그리고 이 유압제어밸브의 동작에 의해 양유실로의 공급유압이 타륜조작에 따라서 제어된다.

유압제어밸브로서의 제1도에 그 횡단면도를 나타낸 바와 같이 축길이 방향으로 연장되는 복수개의 기름홈(11)…을 그 안쪽둘레면에 등배분하게 되는 통모양의 케이싱(10)과, 케이싱(10)에서 동축회동 자유롭게 안쪽으로 끼워져서 기름홈(11)과 같은 갯수의 축길이 방향으로 연장된 기름홈(13)…을 그 바깥둘레면에 등분배하게 되는 원통형의 밸브체(12)를 구비하고 양자의 축심회전의 상대각 변위에 의해 전술한 제어동작을 행하는 회전식 유압제어밸브가 일반적으로 이용되고 있다.

케이싱(10)과 밸브체(12)는 전자의 기름홈(11)…과 후자의 기름홈(13)…이 둘레방향으로 지그재그로 배치되도록 위치결정되어 있다.

기름홈(11)과 이것이 둘레방향 양측에 서로 인접하는 기름홈(13)(13)과 사이의 양 연통부는 상대각 변위에 따라서 한 쪽이 반응할 때 다른쪽이 증가하도록 면적변화하는 한쌍의 스로틀(2)(3)으로서 기능한다.

이 유압제어밸브를 동력조타장치에 적용할 경우 타륜에 연결되는 압력축과 조타기구에 연결되는 출력축을 토숀바(4)를 통해서 동축적으로 연결하고 이들 양축의 한쪽 연결단부에 케이싱(10)응 동축적으로 고정하고 또 다른쪽의 연결단부에 밸브체(12)를 일체적으로 구성한다.

타륜에 조타 토오크가 가해졌을 때 케이싱(10)과 밸브체(12)사이에 토숀바(4)의 비틀림에 따르는 상대각 변위가 발생한다.

또 도시한 바와 같이 케이싱(10)측의 기름홈(11)…내에 한 개 간격으로 위치하는 반수가 조타보조용 유압실린더(S)의 한쪽 유실에, 나머지 반수가 다른쪽 유실에 각각 연이어 통하고(이하 "연통"이라 기술한다)있다.

밸브체(12)측의 기름홈(13)…내에 한 개 간격으로 위치하는 반수가 유압공급원인 유압펌프(P)의 토출측에, 나머지 반수가 배출처가 되는 기름탱크(T)에 각각 연통하고 있다.

따라서 유압의 공급처인 유압실린더(S)의 양유실은 스로틀(2)…로 이루어진 한쪽 스로틀부를 통해서 유압펌프(P)의 토출측 또는 기름탱크(T)에 각각 연통되고 또 스로틀(3)…으로 이루어진 다른쪽 스로틀부를 통해서 기름탱크(T) 또는 유압펌프(P)의 토출측에 각각 연통되어 있다.

타륜에 가해지는 조타토오크에 따라서 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이에 상대각 변위가 발생하고 예를 들면 스로틀(2)…의 스로틀면적이 증가하고 스로틀(3)…의 스로틀면적이 감소했을 경우 유압펌프(P)에서 각 기름홈(13)에 도입되는 기름의 압력이 각각 양측의 스로틀(2)(3)을 통과하여 서로 인접하는 기름홈(11)(11)내로 유입할 때에 스로틀(2)에서의 유통저항이 스로틀(3)에서의 그것보다도 적게 된다.

따라서 기름홈(11)에 스로틀(2)을 통해서 연통하는 기름홈(11)과 같이 스로틀(3)을 통해서 연통하는 기름통(11) 사이 및 이들 각각에 연통하는 유압실린더(S)의 양 유실 사이에 전자가 높게 되어 압력차가 발생하여 유압실린더(S)는 이 압력차에 따르는 조타보조력을 발생한다.

또 이와 같은 유압 제어밸브에 있어서는 소형화를 실현하기 위해 케이싱(10)측의 기름홈(11)… 및 밸브체(12)측의 기름홈(13)…의 형성갯수를 감소시키는 경향이 있으며 제1도에 나타낸 바와 같이 각 6개의 기름홈(11)… 및 기름홈(13)…을 형성하고 이들 사이에 각각 6개의 스로틀(2)… 및 스로틀 (3)…을 구비한 것(이하 "6등 배분밸브"라고 한다.)이 실용화되어 있다.

그런데 자동차의 조타에 필요로 하는 힘의 대·소는 조향차륜에 작용하는 노면반력의 대·소에 대응한다. 저속주행시등 노면반력이 큰 주행상태인 경우에 조타를 위한 타륜조작에 다소의 힘을 필요로 한다. 한편 고속주행시 등 노면반력이 작은 주행상태일 경우에 비교적 작은힘으로 조타를 이룰 수 있다. 따라서 동력조타장치에 있어서는 특히 고속주행시에서 직선안정성을 높이기 이해서 이하와 같은 조타보조력의 발생이 바람직하다.

타륜에 가해지는 토오크가 작은 범위에 있어서는 거의 조타보조력을 발생시키지 않고 수동조작의 경우와 동등한 강성을 타륜에 부여한다. 조타토오크가 소정크기에 도달하는 동시에 큰 조타보조력을 발생하고 조타를 위한 타륜조작에 필요한 힘을 가급적으로 저감시키는 것이 요구된다.

양자의 중간부분에서는 타륜조작에 필요로하는 힘이 급격하게 감소하여 부자연스러운 조타감각이 발생하는 것을 피할 수 있고 조타보조력이 조타토오크의 증가에 대해서 비례적으로 점차 증가하는 것이 요구된다.

따라서 동력조타장치에서의 바람직한 조타보조력의 증가특성은 「SAE Technical paper NO.880706, 1998」에 보고되어 있는 바와 같이 조타토오크가 작은 범위에서의 일정영역과 조타토오크의 큰 범위에서의 급증영역과의 사이에 비례적인 점증영역을 구비한 제2도에 나타낸 바와 같은 특성, 소위 2단굴절특성이다.

또한 바람직한 특성은 점증영역에 있어서 소정이상의 증가율(제2도에서의 점증영역의 경사)이 얻어진 특성으로 되어 있다.

유압실린더(S)는 유압제어밸브의 전술한 바와 같은 동작에 따라서 조타보조력을 발생하고 이 크기는 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이의 상대각 변위에 대해서 스로틀(2)… 또는 (3)…에서 발생하는 스로틀면적의 감소에 의존한다.

전술한 2단굴절특성을 얻기 위해서는 스로틀(2)… 및 (3)…에서 상대각 변위가 소정치에 도달할 때까지 사이에 완만하게 점차 감소하고 소정치에 도달함과 동시에 급격히 감소하는 스로틀면적의 감소상태를 얻을 필요가 있다.

그리고 미합중국 특허 제 3,591,136호에서 대표되는 바와 같이 감소상태를 실현하는 것으로서, 케이싱(10)의 안쪽둘레와 기름홈(11)의 측벽 사이에 형성되고 스로틀(2)(3)을 구성하는 각 부에 제3도에 나타낸 바와 같이 기름홈(11)의 측벽에서 직각에 가까운 각도로 교차하여 케이싱(10)의 안쪽 둘레면에 대략 평행을 이루는 제1부분과(21)과 이 부분(21)의 연이어 설치된 단(이하 "연설단"이라 한다)과 케이싱(10)의 안쪽둘레면을 각각과 직각에 가까운 각도로 교차하여 연결하는 제2부분(22)으로 이루어진 절결부(20)를 설치한 유압제어밸브가 공지되어 있다.

또 이 제3도는 케이싱(10) 및 밸브체(12)의 둘레면을 직선상으로 전개한 도면으로 되어 있다.

즉 이 절결부(20)를 설치한 스로틀(2) 또는 (3)에 있어서는 절결부(20)와 대향하는 밸브체(12)측의 각부(角部)가 상대각 변위에 증대에 의해 제1부분(21)의 연설단에 대략 일치할 때까지 절결부(20)의 반직경 방향의 깊이(d)에만 의존하는 일정한 스로틀면적을 얻을 수 있기 때문에 절결부(20)를 설치하지 않은 다른 스로틀(2)(3)에서의 비례적인 스로틀면적의 감소에 의해 전술한 감소상태를 얻을 수 있다.

또 이 절결부(20)는 케이싱(10)측의 각부의 대향하는 밸브체(12)측의 각부에 설치해도 좋지만 밸브체(12)측에 절결부(20)의 형성은 극히 곤란하여 일반적으로 케이싱(10)이 대응하는 각부를 브로우치가공에 의해 절결한 후 케이싱(10)의 안쪽둘레면을 연마 마무리하는 순서에 따라 절결부(20)를 형성하고 있다.

그런데 전술한 6등배분밸브에 있어서 2단골절특성을 얻기 위해 이루어진 것으로서는 일본 특개 소 61-94870호 공보에 개시된 것이 있다.

이것은 제1도에서의 밸브체(12)측의 6개 기름홈(13)내에 유압펌프(P)의 토출측에 연결되는 3개의 기름홈(13), 또는 기름탱크(T)에 연결되는 3개의 기름홈(13)의 양측에 각각 위치하는 각 3개의 스로틀(2) 및 (3)에 전술한 바와 같은 절결부(20)를 설치한 구성으로 되어 있다.

또 절결부(20)의 형성에 따라 제2도에 나타낸 바와 같이 얻어지는 2단굴절특성에 있어서는 전술한 바와 같이 점증영역에 소정 이상의 경사를 얻을 수 있는 것을 갈망하게 되었다.

이 경사는 절결부(20)의 반경방향깊이(d)(제3도 참조)의 총합에 의존하고 이 종합의 감소에 따라서 증대하는 경향을 나타내기 때문에 소정 2단굴절특성을 얻기위해서는 각각의 절결부(20)에서의 깊이(d)를 가급적으로 적게할 필요가 있다.

한편 전술한 순서로 실시된 절결부(20)를 형성할 때에는 브로우치가공에서 0.02mm정도의 가공오차가, 케이싱(10) 내면의 연마가공에서 0.005mm정도의 가공오차가 각각 발생한다. 또 브로우치가공과 연마가공 사이에 0.01mm정도의 센터 어긋남오차가 발생하는 것도 피할 수 없다. 이들 오차가 같은 방향으로 중첩되었을 경우에 있어서도 어느 정도의 유통로가 확보되는 것을 고려한다면 깊이(d)의 하한값은 0.04mm로 된다.

그런데 상기 일본특개 소 61-94870호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 3개의 스로틀(2)… 및 (3)…에 절결부(20)를 설치할 경우 각각의 절결부(20)의 깊이(d)를 하한값 0.04mm로 설정했다고해도 이 유압제어밸브로 사용하게 되는 동력조타장치에 있어서는 조타보조력의 점증영역경사가 부족하게 되고, 점증영역에서 급증영역으로의 변이부에 있어서 타륜조작력이 급격하게 감소하고 조타감각의 악화를 초래하는 난점이 있었다.

본 발명 출원인은 미합중국 특허 제 4,924,910호에 있어서 각 8개의 스로틀로 이루어진 한쌍의 스로틀부를 구비한 8등배분밸브의 동작시에 발생하는 유동음의 저감을 꾀하는 것으로서 밸브체(12)측의 본래 기름탱크(T)에 연통되어야 할 4개의 기름홈(13)…내에 서로 대향하는 위치에 있는 2개와 기름탱크(T)의 연통을 차단하는 동시에 이 차단부 양측의 스로틀(2)(3)에 상기한 바와 같이 절결부(20)를 형성한 유압제어밸브를 제안하고 있다.

이 유압제어밸브에 있어서는 또 2개의 스로틀(2) 및 (3)에만 절결부(20)가 설치되어 있기 때문에 이들 깊이(d)를 하한값 0.04mm로 설정했을 경우, 점증영역에서의 충분한 경사를 얻어서 양호한 조타감각을 얻을 수 있다.

그런데 6등배분밸브에서 이 구성을 채택이용할 경우 기름 탱크(T)에 연통하는 3개의 기름홈(13)…내에 1개 또는 2개로 연통을 차단하지 않을 수 없고 본체(12)의 반경방향으로 압력의 불균형를 초래함으로서 커다란 타륜조작이 이루어져 이 불균형량이 크게되었을 경우 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이에 상대회전이 저해되어 유압제어밸브의 정상적인 동작이 이루어지지 않을 염려가 있다.

[발명의 요약]

본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것이고 본 발명의 하나의 목적은 동력조타장치에 적용했을 경우 조타보조력의 점증영역에서 소정경사(증가율)를 얻을 수 있는 유압제어밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 동력조타장치에 적용했을 경우 케이싱과 밸브체의 상대회전을 저해하지 않는 유압제어밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 동력조타장치에 적용했을 경우 양호한 조타감각이 실현되는 유압제어밸브를 제공하는데 있다.

본 발명에 관한 유압제어밸브는 6개의 기름홈을 그 바깥둘레에 등분배하고 있는 원형단면의 밸브체를 6개의 기름홈을 그 바깥둘레에 등분배하고 있는 통모양의 케이싱에 안쪽으로 끼워서 각 기름홈의 양측에 스로틀을 구성하여 각각 6개의 스로틀로 이루어지는 한쌍의 스로틀부를 설치하게 되어 한쌍의 스로틀부를 구성하는 각 6개의 스로틀내에 반경방향으로 각각 대향하는 위치에 있는 2개의 스로틀이 밸브체와 케이싱 사이의 상대각 변위가 소정의 크기로 도달할 때까지 동일범위에 그 스로틀면적이 실질적으로 변화하지 않는 영역을 가지도록 이루어져 있다.

특히 본 발명의 유압제어밸브는 한쌍의 스로틀부가 상이한 2개의 공급처와 유압의 공급원 및 배출처 사이에 각각 개재시켜서 이용되고 상기 상대각 변위에 따라 양 스로틀부에서 발생하는 스로틀면적의 변화에 의해 공급처로의 공급유압을 제어한다.

본 발명의 목적 및 특징은 첨부도면과 함께 상세하게 설명함으로서 명백해질 것이다.

[발명의 구체예에 대한 설명]

이하 본 발명을 그 실시예를 나타낸 도면을 기초로하여 상세하게 기술한다.

제4도는 동력조타장치에 적용된 본 발명에 관한 유압제어밸브의 모식적 횡단면도이다.

본 발명에 관한 유압제어밸브는 축길이 방향으로 연장되는 6개의 기름홈(11)…을 그 안쪽둘레면에 등분배하고 있는 통모양의 케이싱(10)과 같이 축길이 방향으로 연장되는 6개의 기름홈(13)…을 그 안쪽둘레면에 등배분하고 있고 케이싱(10)에 동축회동 자유롭게 안쪽으로 끼워진 원통형 밸브체(12)를 구비하게 되는 6등분배 밸브이다.

케이싱(10)과 밸브체(12)는 도시한 바와 같이 케이싱(10)측의 기름홈(11)…과 밸브체(12)측의 기름홈(13)…이 둘레방향으로 지그재그모양으로 배치되도록 위치결정하고 있다.

기름홈(11)…과 이들 둘레방향측에 서로 인접하는 기름홈(13)…의 사이에는 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이에 발생하는 상대각 변위에 따라 한쪽의 열림정도가 증가할 때 다른쪽의 열림정도가 감소되는 각 6개의 스로틀(2a∼2f) 및 (3a∼3f)로 이루어진 한쌍의 스로틀부가 형성되어 있다.

이 유압제어밸브의 동력조타장치에 적용은 종래와 같은 양상으로 타륜에 연결되는 도시하지 않은 입력축과 조타기구에 연결되는 도시하지 않은 출력축을 토숀바(4)를 통해서 동축적으로 연결하고 이들 양축의 한쪽 연결단부에 케이싱(10)을 동축적으로 고정하고 또 다른쪽 연결단부에 밸브체(12)를 일체적으로 구성하여 타륜에 조타토오크가 가해졌을 때 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이에 토숀바(4)의 비틀림에 따르는 상대각 변위가 발생되도록 하고 있다.

그리고 도시한 바와 같이 케이싱(10)측 6개의 기름홈(11)…내에 한 개 간격으로 위치하는 각 3개의 기름홈(11)…은 조타기구속에 배치된 조타보조용 유압실린더(S)의 양측유실에 각각 연통되어 있다.

밸브체(12)측의 6개 기름홈(13)…내에 한 개 간격으로 위치하는 3개의 기름홈(13)은 유압공급원은 유압펌프(P)의 토출측에, 또 나머지 3개의 기름홈(13)은 저압상태로 유지된 기름탱크(T)에 각각 연통되어 있다.

또 토숀바(4)는 밸브체(12)의 중공부내에 동축적으로 위치하고 이 토숀바(4)의 바깥둘레와 밸브체(12)의 안쪽둘레 사이에 형성되는 고리모양방이 도시한 바와 같이 기름탱크(T)로의 환류유로로써 이용된다.

유압공급처인 유압실린더(S)의 양 유실은 6개의 스로틀(2a∼2f)로 이루어진 한쪽의 스로틀부를 통해서 유압펌프(P) 또는 기름탱크(T)에 각각 연통되고 또 6개의 스로틀(3a∼3f)로 이루어진 다른쪽의 스로틀부를 통해서 기름탱크(T) 또는 유압펌프(P)에 각각 연통되어 있다.

유압펌프(P)에서 3개의 기름홈(13)내로 도입되는 유압은 이들 양측의 스로틀(2a)(2c)(2e) 또는 스로틀(3a)(3c)(3e)을 거쳐서 각각 서로 인접하는 기름홈(11)…내에 유입하고 또한 이들 기름홈(11)…의 다른축 스로틀(3f)(3b)(3d) 또는 스로틀(2b)(2d)(2f)을 거쳐서 나머지 3개의 기름홈(13)내로 유입하고 이들 내부에 개구하는 환류구멍 및 밸브체(12) 내측의 고리모양방을 거쳐서 기름탱크(T)로 환류한다.

제5도는 타륜에 조타토오크가 가해지고 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이에 상대각 변위가 발생하고 있는 상태, 즉 동작상태를 나타내고 있다.

제5도와 같이 스로틀(2a∼2f)의 스로틀 면적이 감소하여 스로틀(3a∼3f)의 스로틀 면적이 증대하고 있을 경우 예를 들면 유압펌프(P)에서 기름홈(13)(13)(13)에 도입되는 유압이 전술한 바와 같이 흐르게 할 때 이들 기름홈 (13)(13)(13)의 한측 스로틀 (2a)(2c)(2e)에서의 유통저항이 다른측의 스로틀(3a)(3c)(3e)에서의 유통저항보다 크다.

이 경우 기름홈(13)(13)(13)에 스로틀 (2a)(2c)(2e)을 통해서 연통하는 기름홈(11)(11)(11)과, 같은 스로틀(3a)(3c)(3e)을 통해서 연통하는 기름홈(11)(11)(11) 사이에 후자가 높게되는 방향의 압력차가 발생하고 유압살린더(S)는 이 압력차에 대응하는 크기의 조타보조력을 발생하는 것이 된다.

한편 케이싱(10)과 밸브체(12)의 상대각 변위가 제5도에 나타낸 방향과 역일 경우 스로틀(2a∼2f)의 스로틀면적이 증대하여 스로틀(3a∼3f)의 스로틀 면적이 감소하기 때문에 기름탱크(S)의 양 유실 사이에 앞의 설명과 역방향의 압력차가 발생하고 이 경우에도 유압실린더(S)는 이 압력차에 대응하는 크기의 조타보조력을 발생한다.

이와 같이 본 발명에 관한 유압제어밸브는 타륜에 가해진 조타토오크에 대략비례하여 케이싱(10)과 밸브체(12) 사이에 발생하는 대각 변위에 따라 스로틀(2a∼2f) 및 (3a∼3f)의 스로틀면적을 변화시키고 유압실린더(S)의 양 유실로의 공급유압을 제어하는 동작을 이루고 이것에 따라 유압실린더(S)가 조타보조력을 발생하는 것이 된다.

따라서 이때 얻어진 조타보조력의 증가특성은 상대각 변위에 따라서 스로틀(2a∼2f) 또는 스로틀(3a∼3f)에서 발생하는 스로틀면적의 감소상태에 의존한다.

제2도에 나타낸 바와 같은 조타보조력의 증가특성, 즉 2단굴곡특성을 얻기 위해서는 스로틀(2a∼2f) 및 스로틀(3a∼3f)에서 전술한 바와 같이 상대각 변위가 소정치에 도달할 때까지는 완만하게 점차 감소하고 그것 이후에 급격히 감소하는 스로틀면적의 감소상태를 실현할 필요가 있다.

그리고 본 발명에 관한 유압제어밸브에서는 스로틀부를 구성하는 각 6개의 스로틀(2a∼2f) 및 (3a∼3f)내에 반경방향으로 대향하는 위치에 있는 각 2개를, 상기 상대각 변위가 소정의 크기에 도달할 때까지의 스로틀면적이 실질적으로 변화하지 않는 영역을 가진 스로틀(이하 "U"스로틀이라 한다)로 하고 다른 4개에서 상대각 변위의 증대에 대해서 대략 비례적으로 스로틀면적이 감소하는 스로틀(이하 "T"스로틀이라 한다)로 함으로서 스로틀부 전체에서 상기와 같은 스로틀면적의 변화상태를 얻는 것을 특징으로 한다.

제4도 및 제5도에 있어서는 스로틀(2a)(3a) 및 이들 각각과 반경방향으로 대향하는 스로틀(2d)(3d)을 U스로틀이라하고 있다. U스로틀이라 하는 2개의 스로틀은 스로틀(2a∼2f)내에서 반경방향으로 대향하는 위치에 있는 것이 있다면 어떠한 조합으로 선택해도 좋고 또 스로틀(3a∼3f)내에서의 조합도 또한 같은 양상이다.

또한 양 스로틀부에서의 조합이 달라도 좋고, 예를 들면 한쪽의 스로틀부에서 스로틀(2a)과 (2d)를 U스트롤로 한때에, 타방에 스로틀부에 있어서 스로틀(3b)과 (3e)를 U스로틀로 해도 좋고 또 스로틀(3c)과 (3f)를 U스로틀로 해도 좋다.

제6도 및 제7도는 각각 U스로틀 및 T스로틀의 구체적인 구성상태를 나타낸 확대단면도이다. 또 이것은 어느것이나 케이싱(10) 및 밸브체(12)의 둘레면을 직선상에 전개한 도면이다.

제6도에 나타낸 바와 같이 U스로틀은 케이싱(10)의 안쪽둘레면과 기름홈(11)의 측벽 사이에 형성된 각부에, 상기 측벽에서 직각에 가까운 각도로 교차하여 케이싱(10)의 안쪽둘레면에 평행적인 제1부분(21)과 이 부분(21) 및 케이싱(10)의 안쪽둘레면에 각각 직각에 가까운 각도로 교차하여 양자를 연결하는 제2부분(22)을 구비한 절결부(20)를 형성하는 한편 상기 각부에 대향하는 위치에서 밸브체(12)의 바깥둘레면과 기름홈(13)의 측벽 사이에 형성된 각부에 이 각부를 소정각도로 못따기하는 직선모양 또는 원호모양의 절결부(23)를 형성하게 된다.

또 절결부(20)는 제3도에 나타낸 것과 실질상으로 같은 것이다.

이 구성에 의해 U스로틀의 스로틀 면적은 케이싱(10)과 밸브체(12)사이에 상대각 변위가 발생하고 기름홈(13)의 측벽과 절결부(20)의 단부가 둘레방향으로 대략 일치하는 위치 즉 도면중에서 파선으로 나타낸 위치에 도달할 때까지에 있어서는 절결부(20)에서의 제1부분(21)의 반직경방향깊이(d)에 지배되기 때문에 상대각 변위의 증대에 관계없이 대략 일정하게 유지되고, 그 후 절결부(20)의 단부와 밸브체(12)측 절결부(23)의 단부가 일치하는 위치(완전닫힘위치)에 도달할 때까지에 있어서는 둘레방향으로 점차 감소하는 절결부(23)의 깊이에 지배되기 때문에 상대각 변위의 진행에 따라 대략 "0"이 될 때까지 점차 감소한다.

T스로틀은 제7도에 나타낸 바와 같이 밸브체(12)측의 각부에서만 이것을 소정각도로 못따기하는 절결부(24)를 형성하게 된다. 이에 따라 T스로틀에 있어서는 케이싱(10)과 밸브체(12)와의 상대각도 변위의 개시직후의 큰 스로틀면적의 변화를 나타낸후의 절결부(24)의 밸브체(12)의 바깥둘레측 단부가 케이싱(10)의 대향하는 각도와 일치하는 완전닫힘 위치에 이를 때까지 상대각 변위의 증대에 대해서 대략 일정변화율로 점차 감소하는 스로틀면적의 변화상태를 얻을 수 있다. 또 이 T스로틀에서의 절결부(24)의 둘레방향 길이는 U스로틀에서의 절결부(20)의 둘레방향길이와 절결부(23)의 둘레방향 길이와의 합에 대략 동등하고 이에 따라 U스로틀 및 T스로틀을 동시에 닫히도록 되어 있다.

제8도는 U스로틀 및 T스로틀을 구비한 스로틀부 전체에서의 스로틀면적의 변화상태를 나타내는 것이다. 도면 중 점선으로 나타낸 바와 같이 U스로틀에 있어서는 상대변위 각도가 3°보다도 작은 범위에서 스로틀면적의 일정영역을 얻을 수 있다. 또 도면중에 1점쇄선으로 나타낸 바와 같이 T스로틀에 있어서는 상대변위 각도의 대략전체범위에 걸쳐서 비례적으로 점차감소하는 스로틀면적의 변화상태 얻을 수 있다. 단 전술한 바와 같이 U스로틀은 2개, T스로틀은 4개 설치되어 있고 점선 및 일점쇄선으로 나타낸 스로틀면적은 각각의 합계면적이다.

따라서 본 발명에 관한 유압제어밸브의 스로틀(2a∼2f) 또는 스로틀(3a∼3f)로 이루어진 스로틀부에 있어서는 도면중에 실선으로 나타낸 바와 같이 상대변위 각도가 작은 범위에서의 스로틀면적의 급격히 감소하는 부분에 이어져 U스로틀에서의 일정영역에 상당하는 부분에서 상대각 변위의 증대에 대해서 스로틀면적이 비교적 점차감소하는 점감부를 얻을 수 있고, 이 사이에 대응하는 제2도에 나타낸 바와 같이 조타보조력의 점증영역을 얻을 수 있다.

조타보조력의 점증영역에서의 증가율은 스로틀면적의 점감부에서의 감소율에 대응하고 또 스로틀면적 면적의 점감부는 U스로틀의 면적 일정영역에서 출현한다. 따라서 양호한 조타감각을 얻기위한 조타보조력의 점증역에서의 소정이상의 증가율을 확보하기 위해서는 이 일정영역에서의 U스로틀면적을 결정하는 절결부(20)의 반경방향깊이(d)를 적게하는 것이 유효하다. 그러나 이 깊이(d)에서는 후술한 바와 같은 가공상의 제약에 따른 하한값이 존재한다.

본 발명에 관한 유압제어밸브에 있어서는 스로틀부를 구성하는 각 6개의 스로틀(2a∼2f) 및 스로틀 (3a∼3f)내의 2개만이 U스로틀이고 이들을 함께 상기 하한값으로 했을 경우 조타보조력의 점증영역에 소정의 경사를 부여할 수 있다. 또 U스로틀이 반경방향으로 대향하는 위치에 구성하고 있기 때문에 반경방향의 압력불균형이 발생할 필요는 없다.

즉 본 발명에서 각 스로틀부에서의 U스로틀의 형성갯수를 2개로 한 것은 반경반향의 압력불균형을 발생하지 않는다고 하는 조건하에서 최저갯수의 스로틀을 U스로틀로하고 가공상의 제약에 따라 허용되는 절결부(20)의 깊이(d)에서 상기 일정영역의 면적을 가급적으로 적게하고 조타보조력의 점증영역에 충분한 경사를 안정적으로 확보하기 위한 것이다.

본 발명에 관한 유압제어밸브를 이용하게 되는 동력조타장치에 있어서는 그 점증영역에 충분한 경사를 가진 2단굴곡 특성이 실현되어서 양호한 조타감각을 실현할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경가능한 것이다.

Claims (7)

1. 6개의 제1기름홈이 그 안쪽둘레면에 등분배해 있는 통모양의 케이신; 이 케이싱에 회동자유롭게 안쪽에 끼워지고 6개의 제2기름홈이 그 바깥둘레면에 등분배해 있는 밸브체; 그리고 상기 제1기름홈과 제2기름홈 사이에 형성된 각각 6개의 스로틀로 이루어진 1쌍의 스로틀부; 상기 1쌍의 스로틀부를 구성하는 각 6개의 스로틀내에 반경방향으로 각각 대향하는 위치에 있는 각 2개의 스로틀은 상기 케이싱과 상기 밸브체의 상대 각도변위가 소정의 크기에 도달할 때까지 그 사이에 동일범위에서 그 스로틀면적이 실질적으로 변화하지 않는 스로틀인 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 1쌍의 스로틀부 각각의 서로 다른 2개의 공급처와 유압의 공급원 및 유압의 배출처 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 2개의 공급처는 유압식 동력조타기구의 조타보조용 유압실린더에 있는 양측 유실인 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 2개의 스로틀은, 상기 케이싱의 안쪽둘레면과 상기 제1기름홈의 측벽사이에 형성된 각부에 상기 측벽에 대해서 대략 직각으로 교차하여 상기 안쪽둘레면에 대략 평행인 제1부분과, 이 제1부분 및 상기 케이싱 안쪽둘레면에 대략직각으로 교차하여 양자를 연결하는 제2부분을 구비한 절결부와, 상기 밸브체의 바깥둘레면과 상기 제2기름홈의 측벽사이에 형성된 각부에서 이 각부를 소정각으로 못따기하는 직선상 또는 원호상이 절결부를 가진 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.
5. 6개의 제1기름홈이 그 안쪽둘레면에 등분배하고 있는 통모양의 케이싱; 이 케이싱에 회동자유롭게 안쪽에 끼워지고 6개의 제2기름홈이 그 바깥둘레면에 등분배하고 있는 밸브체; 그리고 상기 제1기름홈과 제2기름홈 사이에 형성된 각각 6개의 스로틀로 이루어진 1쌍의 스로틀부; 상기 1쌍의 스로틀부를 구성하는 각 6개의 스로틀내에 반경방향으로 각각 대향하는 위치에 있는 각 상대각도변위가 소정의 크기에 도달할 때까지의 동안에 동일범위에서 그 스로틀면적이 실질적으로 변화하지 않는 스로틀이고, 상기 한쌍의 스로틀부를 구성하는 6개의 스로틀내에 나머지 4개의 스로틀은 상기 상대각 변위의 증대에 대해서 스로틀 면적이 실질적으로 완만하게 감소하는 스로틀인 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.
6. 제5항에 있어서, 상기 각 2개의 스로틀은, 상기 케이싱의 안쪽둘레면과 상기 제1기름홈의 측벽사이에 형성된 각부에 상기 측벽에 대해서 대략 직각으로 교차하고 상기 안쪽둘레면에 대략평행인 제1부분과, 이 제1부분 및 상기 케이싱의 안쪽둘레면에 대략 직각으로 교차하여 양자를 연결하는 제2부분을 구비한 제1절결부와, 상기 밸브체의 바깥둘레면과 상기 제2기름홈의 측벽 사이에 형성된 각부에 직선상 또는 원호상의 제2절결부를 가지고, 상기 밸브체의 바깥둘레면과 상기 제2기름홈의 측벽사이에 형성된 각부에 이 각부를 소정각도로 못따기 하는 직선상 또는 원호상의 제3절결부를 가진 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.
7. 제6항에 있어서, 상기 제3절결부의 둘레방향길이는 상기 제1절결부의 둘레방향길이와 상기 제2절결부의 둘레방향 길이와의 합과 대략 동등한 것을 특징으로 하는 유압제어밸브.