JPH0140235B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ピストン、ポンプまたは液圧原動
機に使用される制御回転弁に関するものである。

回転ピストン機関の制御弁に２系統の分配用縦
グルーブを配設すれば、前記回転ピストン機関の
吐出室とサーボモータの圧力室との間における圧
媒の正確な、油洩れ損を少ししか伴わない分配制
御が可能となる。この種の構造は公知である（例
えば、米国特許3385057号明細書、西独公開特許
第2511308号公報、西独特許第1480720号明細書）。
公知の制御装置においては、回転弁の両端に配置
されたフランジがハウジング内部での回転弁の案
内に役立つ。正確な案内のため、これらのフラン
ジは特定の長さを有しなければならず、このフラ
ンジ長が回転弁の長さを望ましくない程度に延長
する。これらの案内フランジに隣接するスペース
の中の相異る高圧の故に、ハウジング内部で回転
弁の液圧的閉塞現象が生じる。案内フランジに加
えられる差圧が生じる主たる問題点は、高い油洩
れ量である。この油洩れは、従来の制御装置に対
して約70％高い仕事圧の場合に特に重大となる。
回転弁の内部スペース中において還流圧が支配
し、これに対して回転弁はその外側面においてそ
の軸方向長さの大部分において制御仕事圧の作用
を受ける事により、回転弁とハウジングとの間の
油洩れ間隙が増大し、従つて油洩れ量が増大する
からである。その結果、回転弁の直径が縮小さ
れ、密封間隙の巾が増大される。密封間隙が増大
すると、油洩れ流量は３乗の割合で増大する。

回転弁の内部スペースの中に支配する還流圧の
もう１つの結果は、ハンドポンプロータの端面密
封間隙の前後に存在する仕事圧と還流圧との差圧
である。ここにおいても大きな油洩れ流が発生し
うる。そのほか、この様な差圧は、ハンドポンプ
ロータの閉鎖カバーまたは中間カバーの一方の正
面に対する一方的圧着と液圧閉塞を生じる事がで
きる。

他の公知の構造もこの様な欠点を防止するもの
がある（西独特許第1550557号明細書および米国
特許第3385057号明細書）。この場合、サーボポン
プによつて必要とされる圧油は制御装置に対して
中心軸孔を通して供給される。この様にして、ハ
ンドポンプロータはその密封間隙の前後に存在す
る差圧から開放され、回転弁はその内部スペース
と外周面との間に作用する差圧から開放される。
しかし、この場合にも、回転弁の両端に備えられ
た案内フランジの両側に作用する差圧の故に、弁
箱中の回転弁の液圧閉塞が予想される。また制御
部を短く構成するという共通の必要性の故に、こ
の構造においても回転弁両端フランジ部における
案内行程が比較的短かい。この様なきつちりした
案内行程は、制御装置の作動に際して生じる回転
弁の軸方向移動によつて、更に短縮され、足りな
くなつてしまう。

更にこれらの公知の構造は、分配制御のために
外側回転弁を必要とし、圧力制御と後進制御のた
めに内側軸流弁を必要とし、即ち二個の制御弁を
必要とするが故に、コスト高になる欠点がある。

本発明の基礎にある課題は、１個の一体的制御
弁を備えた公知構造の制御回転弁装置を、従来技
術の欠点が避けられる様に構成するにある。

特にこの構造においては、全体長さが短いにも
かかわらず、ハウジング内部において回転弁を十
分な行程長さ、平衡圧のもとに、油洩れを防止し
ながら案内する事が可能でなければならない。ま
たこの装置は、高い駆動圧に際しても液圧による
閉塞なしに作動する事ができなければならない。

回転弁の両端部に分配用縦グルーブの１系統を
それぞれ配置する事により、分配用縦グルーブが
配置された回転弁軸方向区域がハウジング中の回
転弁案内のために有利に利用される。分配用縦グ
ルーブ中には、サーボポンプから送られた圧、ま
たは正常作動においてサーボポンプの必要圧にほ
ぼ等しいハンドポンプから送られた仕事液流の圧
が支配する。回転弁の端面にもサーボポンプの必
要圧が支配しているので、分配用縦グルーブのみ
によつて断絶された案内フランジの前後には差圧
は全く存在しない。液圧閉塞はありえない。回転
弁の長さは、専ら制御機能に必要な寸法のみから
決定される。公知の装置よりも短縮された構造長
さにもかかわらず、この場合の油洩れ量は最小限
度にまで低減される。

更に、回転弁の内部スペースが導入導溝と結合
しているが故に、回転弁の内部スペースと外周部
との間の圧力平衡化がもたらされるというもう１
つの利点がある。この故に、相異なる液圧負荷に
よる回転弁の変形が避けられる。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。

内側に歯を有する有歯リング１がカバー２とハ
ウジング３の案内中間リング３との間に配設さ
れ、このハウジングおよび他方の締切りカバー４
に対してボルト５によつて固着されている。この
有歯リング１より１歯少い外側歯を有する歯車６
が、有歯リング１と共に、これら両方の歯車の歯
の間およびこの歯車６に隣接したカバー２とハウ
ジング３の対向面の間に、吐出室７を形成してい
る。

ハウジング３の内孔３Ａの中に、駆動軸９に対
して同軸的に、中空構造の制御回転弁８（下記に
おいて単に回転弁と呼ぶ）が回動自在に装着され
ている。制御回転弁８は、自在継手軸１０として
構成された自在継手を介して、歯車６に対して回
動固定的に連結されている。２個のタング１１と
１２は、歯車６と、自在継手軸１０と、分配弁８
との間の全側自在連結に役立つ。

回転弁８は、大ピツチねじ山を備えたプロフイ
ル１３を介して駆動軸９に対して軸方向に可動で
あり、またストツパ１４に達するまで一定限度内
で回動自在である。駆動軸９と自在継手軸８との
中間に配設された回転棒バネ１５は回転弁の定心
に役立つ。

液圧調整と圧液分配のためハウジング３と回転
弁８は下記の様に構成されている。中心導入グロ
ーブ１６がサーボポンプ１７に接続され、また導
入導溝１８を介して、回転弁８の内部スペース８
Ａおよび回転弁８の端面に隣接した２スペース８
Ｂ，８Ｃと連通している。導入グルーブ１６に隣
接した還流グルーブ１９と２０は圧力媒体タンク
２１と連通している。還流グルーブ１９と２０に
それぞれ隣接したシリンダグルーブ２２と２３
は、サーボモータ２６のシリンダ室２４，２５の
それぞれの一方と連通している。回転弁８の外面
上に公知の様に環状グルーブが配設され、これら
の還状グルーブは、回転弁の中立位置において
は、サーボポンプ１７から圧力媒体タンク２１ま
で圧力媒体の殆ど無圧循環を可能にし、また回転
弁８の移動させられた位置においては、自由流通
を遮断し、またシリンダグルーブ２２，２３の一
方を還流グルーブ１９，２０の一方と連通させ
る。

回転弁８の両端部に、その外周上に等間隔で配
置された分配用縦グルーブ２９，３０の２分配系
統２７，２８が配設されている。これらの分配用
縦グルーブ２９と３０は、軸両方向において限定
されて、それらの縁部をもつて制御縁部を成し、
これらの制御縁部は隣接のハウジンググルーブと
協働する。これら両系統２７と２８の分配用縦グ
ルーブ２９と３０は、歯車６の歯の刻みの半分だ
け相互にずれている。

回転弁８は、その内側面上に、タング１１を受
けるために必要な２個の通し縦グルーブ３１と３
２のほか、導入導溝１８から分配用グルーブ３０
の系統２８まで圧力媒体を導くためのグルーブ３
３を有する通し内側プロフイルが備えられうる事
である。

回転弁８の中立位置においては、分配用縦グル
ーブ２９，３０は閉塞されている。回転弁８の制
御位置においては、その制御方向に応じて、一方
の分配系統２７の分配用縦グルーブ２９が導入導
溝１８乃至シリンダグルーブ２２と連通され、ま
た他方の分配系統２８の分配用縦グルーブ３０が
シリンダグルーブ２３乃至導入導溝１８と連通さ
れる。

吐出室７から分配用縦グルーブ２９，３０まで
の連通は、案内導溝３４、軸方向導溝３５および
２系統の制御開口３６，３７を通して行われる。
案内導溝３４と軸方向導溝３５の構造は、西独公
開特許第2718148号公報によつて公知であつて、
これ以上詳細には説明しない。軸方向導溝３５の
数は有歯リング１の歯溝の数に対応する。

制御開口３６と３７は、軸方向導溝３５から出
てハウジング３の内孔３Ａの中に開く孔として構
成されている。その場合、１個の軸方向孔３５か
ら、２個の制御開口３６と３７が出る。例えば軸
方向導溝３５Ａから３６Ａと３７Ａが出ている。
一方の孔３６Ａは、一方の系統２７の分配用縦グ
ルーブ２９に達し、他方の孔３７Ａは、他方の系
統２８の分配用縦グルーブ３０に達している。孔
３６と３７の軸線は内孔３Ａの軸線に対して一定
の遅れ角をもつて走つている。これにより、制御
開口３６と３７はハウジング３の端面から中ぐり
によつて容易に加工されうる。

それぞれの系統２７と２８の分配用縦グルーブ
２９，３０は、それぞれの長手方縁部をもつて制
御縁部３８，３９，４０，４１を成す。ハウジン
グ３の端面４２と４３は、ハウジング内孔３Ａと
共に制御縁部４４と４５を成す。分配弁８の一方
向への（第１図において上方への）軸方向移動に
際しては分配用縦グルーブ２９がハウジング端面
スペース８Ｂに連通し、分配用縦グルーブ３０が
シリンダグルーブ２３に連通し、またそれぞれの
縦グルーブ２９，３０がシリンダグルーブ２２乃
至端面スペース８Ｃから遮断される様に、それぞ
れの分配用縦グルーブ２９，３０の外側制御縁部
３９，４０がハウジング３の制御縁部４４，４５
と協動する。回転弁８の逆方向（第１図において
下向きへの移動に際して、連通と遮断はこれと逆
になる。

とくに、サーボポンプ１７から吐出された圧力
媒体の径路をここで詳しく説明する。すなわち、
駆動軸９が回転するとねじ山を備えたプロフイル
１３のピツチ分だけ、例えば上向きに回転弁８が
移動される。回転弁８が上向きに移動されると、
圧力媒体は、サーボポンプ１７から回転弁８の上
側の端面スペース８Ｂに流入し、分配用縦グルー
ブ２９、制御用開口３６，３６Ａ、軸方向溝３５
を経て有歯リング１と歯車６によつて形成される
回転弁８の反対側スペースに流れる。そして、こ
の圧力媒体は、別の軸方向導溝３５，３４Ａから
制御開口３７，３７Ａに流入し、分配用縦グルー
ブ３０とシリンダグルーブ２３を経てサーボモー
タ２６の下側のシリンダ室に流入、サーボモータ
２６を操作する。また。サーボモータ２６の上側
のシリンダ室２４からの圧力媒体は、シリンダグ
ルーブ２２から環流グルーブ１９を経て圧力媒体
タンク２１へ帰還される。

このように、本発明は構成されているので、分
配用グルーブ２９，３０が位置する範囲が長いの
で十分な回転弁８の案内部を形成する。また、分
配用縦グルーブのみによつて断絶された案内フラ
ンジの前後には差圧が存在しないので、液圧閉塞
がない。さらに、分配用縦グルーブと端面スペー
ス８Ｂ，８Ｃとの間に差圧が生じないので、油洩
れが生じないし、回転弁８の内部スペースと外周
部との間の圧力平衡化がもたらされるので、回転
弁８の変形が避れられるとする、本発明特有の顕
著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は静液圧制御装置に応用された本発明に
よる制御分配弁の縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿つた横断面図、また第３図は第１図の
−線に沿つた横断面図である。 ８……回転弁、８Ａ……回転弁内部スペース、
８Ｂ，８Ｃ……同端面スペース、２９，３０……
分配用縦グルーブ、３８，３９；４０，４１……
制御縁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転ピストン機関、ポンプまたは液圧原動機
   に使用される制御回転弁装置であつて、特に、ハ
   ウジングに固着し内側に歯を備えた有歯リング
   と、このリングの中に配置されこのリングの歯数
   より１つ少ない外側歯を備えた歯車とを有し、こ
   の歯車は、所定のねじれ遊〓を有する自在継手を
   介して機械の駆動軸または従動軸と連結され、ま
   たハウジング内孔の内部を軸方向移動自在に配置
   された回転弁に対して回転固定的に駆動連結さ
   れ、前記の有歯リングと歯車の歯形相互間に形成
   される吐出室は、ハウジングの中に配設されて有
   歯リングの歯溝に開くこれら歯溝の数に対応する
   数軸方向導溝と、ハウジング内孔に開く制御開口
   とを介し、回転弁と連通され、この回転弁は、そ
   の外周面上に、１個の圧油導入グルーブおよびサ
   ーボモータに接続する２個のシリンダグルーブと
   協働し、また機械の吸引室あるいは圧力室、ある
   いはサーボモータにそれぞれ接続可能でありまた
   相互に軸方向に離間された２分配系統の軸方向に
   限定された分配用縦グルーブを備え、これらの各
   分配系統の分配用縦グルーブの数は前記歯車の歯
   の数に対応する自動車の液圧制御装置用の制御回
   転弁装置において、前記各分配系統２７，２８の
   分配用縦グルーブ２９，３０は、回転弁８のそれ
   ぞれ一端に、両方のシリンダグルーブ２２，２３
   の一方に隣接して配置され、また回転弁８の内部
   スペース８Ａの端面に隣接したスペース８Ｂ，８
   Ｃは導入溝１８と接続していることを特徴とする
   制御回転弁。 ２ 各分配系統２７，２８の分配用縦グルーブ２
   ９，３０は、それらの長手方に限定された縁部を
   もつて制御用縁部３８，３９；４０，４１を成
   し、これらの制御用縁部は、回転弁８の軸方向移
   動に際して、分配用縦グルーブ２９，３０を回転
   弁の端面側スペース８Ｂ，８Ｃ及びシリンダグル
   ーブ２２，２３に接続し、あるいはこれらから遮
   断することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の制御回転弁。 ３ ハウジング３の端面４２，４３はハウジング
   内孔３Ａとともに制御縁部を成し、これらの制御
   縁部は分配用縦グルーブ２９，３０の制御縁部３
   ９，４０と協働することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項のいずれか１項に記載の
   制御回転弁。 ４ 制御開口３６，３７は、ハウジング内孔３Ａ
   から放射方向に、ハウジング軸線に対して所定の
   鋭角を成して軸方向導溝３５までつづく孔によつ
   て構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれか１項に記載の制御回
   転弁。