JPH0255258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主回路と２次回路とを備えた油圧式
かじ取り装置用の優先弁であつて、環状溝を有す
る孔と該孔内に配置されていてつばを有するスプ
ールとが設けられおり、該スプールが主回路の圧
力液体必要量に関連して、ポンプから主回路に通
じる第１の絞り流路における絞りとポンプから２
次回路に通じる絞り流路における絞りとを、その
都度圧力液体の余剰量が２次回路に供給されるよ
うに逆方向に移動調節するようになつており、こ
の場合両絞りが、スプール運動時に変化する絞り
通路をつばに形成された円錐面の壁と円筒形の孔
区分との間に有している形式のものに関する。

DE−OS2643713に基づいて公知のこのような
形式の優先弁では、両絞り流路に移動調節可能な
絞りがただ１つしか設けられていない。この場合
絞り流路にさらに別の絞りが設けられているとし
ても、これは、優先弁及びそのスプールとは無関
係に調節される絞り部位である。そして共通のポ
ンプによつて吐出される圧力液体量は優先弁によ
つて、主回路において必要な量と２次回路に供給
される余剰量とに分けられる。

このような優先弁はしばしば不都合な雑音を生
ぜしめることが知られている。このことは特に、
２次回路が、中立位置においてタンクへの直接的
な接続を生ぜしめる制御弁を有し、かつ共通のポ
ンプが単位時間当たり一定の圧力液体量を吐出す
る場合に言える。

さらにDE−OS2730431に基づいて公知の、油
圧液体を接続及び（又は）遮断するサーボ弁で
は、スプール及び孔は油圧液体の各接続方向にそ
れぞれ複数有利には２つの相前後して位置する制
御縁を有している。相前後して配置されたこのよ
うな制御縁対は、制御されるラビリンスを生ぜし
める。そして各制御縁対においては全圧力降下の
一部しか生ぜず、このようにして浸食が回避され
るようになつている。

さらにUS−PS2593185に基づいて公知の流れ
分配器として働く装置では、圧力液体が１つの接
続部を介して該装置に供給され、この装置から別
の複数の接続部を介して種々異なつた消費機にも
たらされるようになつている。この装置はまた２
つの液体流を１つにまとめることもできる。この
場合第１の接続部とその他の各接続部との間には
絞り流路が存在し、この絞り流路は調節不能な絞
りと調節可能な絞りを有している。そしてこの調
節不能な絞りは、スプールの外側の端面と環状溝
との間に形成される。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の優
先弁を改良して、作動時に僅かな雑音しか生ぜし
めない優先弁を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、
第２の絞り流路にスプールによつて同方向に移動
させられる少なくとも２つの絞り通路が直列に配
置されていて、これらの絞り通路が、隣接した少
なくとも２つのつばと環状溝に接続する各１つの
孔区分との間に形成されており、それぞれ後置さ
れた絞り通路における円錐角が、先行する絞り通
路における円錐角よりも大きく設定されている。

本発明によるこの構成は、時々生じる雑音がも
つぱら第２の絞り流路における流れ関係にのみ起
因しているという認識に基づいている。ゆえに雑
音を阻止するためには、第２の絞り流路に雑音減
衰のための処置を施すだけで十分である。本発明
のように複数の絞りを相前後して接続することに
よつて絞りは圧力を段階的に減衰し、この段階的
な圧力減衰によつてキヤビテーシヨン現象ひいて
は雑音形成が回避される。可変の通路長さが絞り
抵抗に影響を与える変化する絞り通路を使用する
ことによつて、２次回路に流れる余剰量の値とは
無関係に所望の圧力段階を得ることができる。ま
た円錐面と円筒面との間における通路形成によつ
て通路はほぼ軸方向の経過を有していて、液体を
変向させることがなくなり、これは雑音減少のた
めに極めて効果的である。しかも、高い圧力範囲
における圧力降下は制御縁対に沿つてではなくそ
の都度の通路長さにわたつて生じるので、著しく
大きな絞り効果が得られる。スプールの移動時に
おいて絞り抵抗は、制限壁のオーバラツプ（通路
長さ）のみならず、円錐面により変化する通路横
断面にも基づいてその都度変化する。

本発明の構成ではまた円錐角が変化しているこ
とによつて、後置された絞り抵抗が順次小さくな
り、この構成は雑音の少ない圧力減衰のために有
利である。異なつた角度を用いることによつて、
優先弁の全制御中において等しい面積比を維持す
ることができ、この結果高い安定性が得られる。

円錐角がそれぞれ約2゜だけ異なつていると特に
有利である。

本発明の有利な実施態様では３つの絞り通路が
直列に配置されており、このようになつている
と、製作費をあまり高くすることなしに雑音形成
を最適に減じることができる。

また、円錐面の軸方向長さが、終端位置におい
て所属の孔区分とオーバラツプしないように設定
されていると有利である。このようになつている
と、圧力液体は終端位置において事実上絞り損失
なしに２次回路に流入することができる。

本発明の別の実施態様では、相前後して続く絞
り通路始端部間の間隔がつば直径に比べて著しく
小さい。このようになつていると圧力液体は、場
所をとる中間室を必要とすることなしに直接１つ
の絞りから次の絞りへと流れることができる。こ
の場合、雑音形成が最小である間隔は実験によつ
て突き止めることができる。

特に、前記間隔がつば直径の約2/3であると有
利である。

絞り通路が３つ以上の場合、相前後して続く絞
り通路始端部間の間隔が互いに等しいと有利であ
る。このようになつているとすべての中間室にお
いて互いに等しい最適な状態を得ることができ
る。

さらにまた、ブシユが全環状溝と接続通路とを
備えた孔を有していると特に有利である。弁ケー
シングに差し込まれ得るこのようなブシユは弁ケ
ーシング自体よりも容易に加工することができ
る。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図では吐出量の一定なポンプ１は圧力液体
をタンク２から優先弁３を介して選択的に主回路
４及び（又は）２次回路５に圧送する。主回路４
は制御装置６を有しており、ステアリングホイー
ル７の操作時にこの制御装置６を介して圧力液体
はメータリングモータ８を介してかじ取り作業モ
ータ９に送られかつタンク２に戻される。ステア
リングホイール７の回動及びメータリングモータ
７の作動に関連して絞り１０，１１，１２，１
３，１４が調節される。これらの絞りは、かじ取
り作業モータ９のための方向弁及びメータリング
モータ８のための分配弁として働く弁装置を形成
している。絞り１５は逆方向に調節され、中立位
置において絞り１０と１１との間の箇所をタンク
２に接続する。２次回路５は制御弁１６とリフテ
イングシリンダ１７とを有している。制御弁１６
はその中立位置においてリフテイングシリンダ１
７の作業室を遮断し、入口１８をタンク２に接続
する。

優先弁３は、内部をスプール２１が軸方向移動
する孔２０を備えたケーシング１９を有してい
る。スプール２１の一方の端面２２は優先弁３の
出口２３における圧力下にある。この出口２３は
導管２４と絞り２５とを介して圧力室２６に接続
されている。スプール２１の他方の端面２７は絞
り１０と１１との間の箇所における圧力下にあ
る。この箇所は第１の絞り２９と第２の絞り３０
とを有する導管２８を介して圧力室３１に接続さ
れている。端面２７はさらにばね３２によつて負
荷されている。パイロツト弁３３は、導管２８に
おける圧力が所定の圧力を超過した場合、特にか
じ取り作業モータ９が終端位置に達した場合に、
タンク２に向かつて開放する。中立位置において
は圧力室３１は絞り３０，２９，１５を介してタ
ンク２に接続されている。

孔２０は、主回路との接続部である出口２３に
接続された第１の環状溝３４と、ポンプ１に接続
された第２の環状溝３５と、第３の環状溝３６と
第４の環状溝３７と、２次回路との接続部である
出口３９に接続された第５の環状溝３８とを有し
ている。これらの環状溝３４，３５，３６，３
７，３８の間には孔区分４０，４１，４２，４３
が残されている。スプール２１はピストン状の２
つの端部４４，４５以外に４つのつば４６，４
７，４８，４９を有している。つば４６が左に向
かつて先細の円錐面５０を有しているのに対し
て、つば４７，４８，４９は右に向かつて先細の
円錐面５１，５２，５３を有している。これによ
つて４つの通路状の絞りが、すなわち、円筒形の
孔区分４０と円錐面５０との間には絞り５４が、
円筒形の孔区分４１と円錐面５１との間には絞り
５５が、円筒形の孔区分４２と円錐面５２との間
には絞り５６が、円筒形の孔区分４３と円錐面５
３との間には絞り５７が形成される。絞り５４は
ポンプ１と主回路４との間の絞り流路５８に位置
し、その他の３つの絞り５５，５６，５７はポン
プ１と２次回路５との間の絞り流路５９に位置し
ている。

ポンプ１の運転時に主回路４が遮断されると、
スプール２１は端面２２に作用する出口２３にお
ける圧力の影響下で左に向かつてシフトされる。
これによつてポンプの全圧力液体量は第２の絞り
流路５９と２次回路５の中立位置にある制御弁１
６とを介してタンク２に戻される。この場合系に
おける圧力は小さい。

ステアリングホイール７の回動によつて主回路
４への圧力液体の供給が望まれると、絞り１０の
開放によつて同絞り１０において圧力降下が生じ
て、導管２８における圧力が端面２７に作用し、
スプール２１はバランス位置を占める。このバラ
ンス位置において圧力液体の一部は第１の絞り流
路５８を介して主回路４に、余つた圧力液体は第
２の絞り流路５９を介して２次回路５に流れる。
この場合、系にどのような圧力が生じるかはかじ
取り作業モータ９の負荷に関連している。つまり
ポンプ１は単位時間当り一定量の圧力液体を吐出
しているので、系圧は外部の負荷に関連してい
る。この場合一時的に100バール以上の圧力が生
じることがある。出口３９にはほぼタンク圧が生
じるので、余つた圧力液体量は第２の絞り流路５
９において相応に圧力を降下せしめられる。この
ことは公知の優先弁においてはキヤビテーシヨン
現象と雑音の発生なしには不可能であつた。しか
しながら本発明のように複数の絞り５５，５６，
５７が相前後して配置されていることによつて、
雑音を生ぜしめることのない絞りが行なわれる。

第２図に示された別の実施例による優先弁１０
３ではケーシング１９の代わりに、それ自体が弁
ケーシングに挿入され得るスリーブ１１９が使用
されている。この場合ポンプ１への接続は孔６０
を介して、主回路４への接続は孔６１を介して、
２次回路５への接続は孔６２ないしは１組のこの
ような孔を介して行なわれる。個個の接続範囲は
環状パツキン６３，６４，６５，６６によつて互
いに対してかつ圧力室２６，３１に対してシール
されている。さらに円錐面５０，５１，５２，５
３とスプール軸線６７との間の円錐角はそれぞれ
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４で示されている。また相
前後して続く絞り通路始端部間の間隔ａは互いに
等しくかつスプール２１の直径ｄよりも小さい。

有利な実施例における値は以下の通りである： 直径ｄ＝16mm 間隔ａ＝10.3mm 円錐角Ｖ１＝8゜ 円錐角Ｖ２＝4゜ 円錐角Ｖ３＝6゜ 円錐角Ｖ４＝8゜ 実験によればこのような値で設計した場合に
は、個個の絞り通路においてそれぞれ３：１の比
率の圧力降下が得られた。例えば環状溝３５にお
ける135バールの圧力は環状溝３６において45バ
ールに、環状溝３７において15バールに、さらに
環状溝３８において５バールに雑音を生ぜしめる
ことなく降下され得る。出口３９における圧力を
５バールに保つことは制御弁１６を相応に設計し
た場合には何の困難も生ぜしめない。環状溝３５
における圧力値が比較的小さな場合には出口３９
における圧力値も相応に小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧装置と接続された本発明による優
先弁を略示する縦断面図、第２図は優先弁の変化
実施例を示す縦断面図である。 １……ポンプ、２……タンク、３，１０３……
優先弁、４……主回路、５……２次回路、６……
制御装置、７……ステアリングホイール、８……
メータリングモータ、９……かじ取り作動モー
タ、１０〜１５……絞り、１６……制御弁、１７
……リフテイングシリンダ、１８……入口、１９
……ケーシング、２０……孔、２１……スプー
ル、２２，２７……端面、２３……出口、２４，
２８……導管、２５，２９，３０……絞り、２
６，３１……圧力室、３２……ばね、３３……パ
イロツト弁、３４〜３８……環状溝、３９……出
口、４０〜４３……孔区分、４４，４５……端
部、４６〜４９……つば、５０〜５３……円錐
面、５４〜５７……絞り、５８，５９……絞り流
路、６０〜６２……孔、６３〜６６……環状パツ
キン、６７……スプール軸線、１１９……スリー
ブ、ａ……間隔、ｄ……直径、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４……円錐角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主回路と２次回路とを備えた油圧式かじ取り
   装置用の優先弁であつて、環状溝を有する孔と該
   孔内に配置されていてつばを有するスプールとが
   設けられおり、該スプールが主回路の圧力液体必
   要量に関連して、ポンプから主回路に通じる第１
   の絞り流路における絞りとポンプから２次回路に
   通じる絞り流路における絞りとを、その都度圧力
   液体の余剰量が２次回路に供給されるように逆方
   向に移動調節するようになつており、この場合両
   絞りが、スプール運動時に変化する絞り通路をつ
   ばに形成された円錐面の壁と円筒形の孔区分との
   間に有している形式のものにおいて、 第２の絞り流路５９に、スプール２１によつて
   同方向に移動させられる少なくとも２つの絞り通
   路５５，５６，５７が直列に配置されていて、こ
   れらの絞り通路が、隣接した少なくとも２つのつ
   ば４７，４８，４９と環状溝３５，３６，３７に
   接続する各１つの孔区分４１，４２，４３との間
   に形成されており、 それぞれ後置された絞り通路における円錐角Ｖ
   ２，Ｖ３，Ｖ４が、先行する絞り通路における円
   錐角よりも大きく設定されている ことを特徴とする、油圧式かじ取り装置用の優先
   弁。 ２ 円錐角Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４がそれぞれ約2゜だけ
   異なつている、特許請求の範囲第１項記載の優先
   弁。 ３ ３つの絞り通路５５，５６，５７が直列に配
   置されている、特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の優先弁。 ４ 円錐面５１，５２，５３の軸方向長さが、終
   端位置において所属の孔区分４１，４２，４３と
   オーバラツプしないように設定されている、特許
   請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
   記載の優先弁。 ５ 相前後して続く絞り通路始端部間の間隔ａが
   つば直径ｄよりも小さい、特許請求の範囲第１項
   から第４項までのいずれか１項記載の優先弁。 ６ 前記間隔ａがつば直径ｄの約2/3である、特
   許請求の範囲第５項記載の優先弁。 ７ 絞り５５，５６，５７が３つ以上の場合、相
   前後して続く絞り通路始端部間の間隔ａが互いに
   等しい、特許請求の範囲第１項から第６項までの
   いずれか１項記載の優先弁。 ８ ブシユ１１９が、全環状溝３４，３５，３
   ６，３７と接続通路６０，６１，６２とを備えた
   孔２０を有している、特許請求の範囲第１項から
   第７項までのいずれか１項記載の優先弁。