JPH03144809A - 液圧系の圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吐出側を液圧系に接続されかつ吸入側を液だ
めに接続される液圧ポンプと、液だめ（液圧ポンプとの
接続を制御する吸入絞り弁とを有する、液圧系の圧力制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

このような装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第３７
３４９２８号明細書から原理的に公知である。吸入絞り
弁により吸入導管の絞り抵抗が無段階に変化され、更に
吸入導管が場合によっては完全に閉鎖可能である。それ
によりポンプの吐出能力が制御され、また引続き動作す
るポンプの液圧媒体の吐出が中止される。この装置の特
別な利点は、ポンプの吐出導管にある逆止弁により液圧
系からの液圧媒体の逆流が防止される時、吸入絞り弁の
閉鎖によりポンプが非常に小さい抵抗に抗してのみ動作
することである。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３４９２８号明細
書によれば、吸入絞り弁の外部制御が行なわれるが、そ
の詳細については示されていない。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５４６６００号明細
書も吸入流を制御されるポンプを示している。吸入流弾
を閉鎖位置と開放位置との間で切換えるため、ポンプに
接続される液圧系の圧力が利用される。この圧力は制御
滑り弁装置を介して、吸入流弾に結合されているピスト
ンに作用して、吸入流弾の弁体を閉鎖位置へ押す。ポン
プに作用する圧力を除くと、開放ばねは弁体をピストン
と共に再び開放位置へ戻すことができる。吸入流弾の特
に確実な閉鎖を可能にするため、閉鎖行程において弁体
が吸入の流れ方向へ動くようになっている。弁体が閉鎖
位置へ達すると、引続き動作するポンプが吸入流弾の出
口側に負圧を発生し、この負圧が吸入流弾の弁体へ付加
的に閉鎖方向の荷重をかける。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３０６０２５号明細
書には吸入絞り弁を持つ回転圧縮機が示され、回転圧縮
機の吐出側の圧力に関係して吸入絞り弁が制御される。

このため液圧系の圧力が制御弁を介してピストンに作用
し、閉鎖はねに加えてこのピストンが、吸入流の方向と
は逆の閉鎖方向に、吸入絞り弁の弁体に荷重をかけるこ
とができる。この装置において吸入絞り弁の弁体のばた
つき振動を回避するため、制御弁によりオン・オフ制御
を行なわねばならず、即ち吸入絞り弁の弁体に閉鎖方向
へ付加的に荷重をかけるピストンが、閉鎖力を高めるた
め制御弁を介して空気圧を受けた後、液圧系に特定の圧
力低下がおこる時にのみ、圧力除去が行なわれてもよい
。

Ｉｎ５ｔｉｔｕｔ　ｆｕｅｒ　ｈｙｃｌｒａｕｌｉｓｃ
ｈｅ　ｕｎｄ　ｐｎｅｕｍａｔｉｓｃｈｅＡｎｔｒｆｅ
ｂｅ　ｕｎｄ　Ｓｔｅｕｅｒｕｎｇｅｎ　ｄｅｒ　ＲＷ
ＴＨＡａｃｈｅｎのＷ。

Ｂａｃｋ＋”氏著”　Ｇｒｕｎｄｌａｇｅｎ　ｄｅｒ　
０ｅｌｈｙｄｒａｕＨｋ　”１９８６年７〜４０及び７
〜４１ページは、蓄圧槽と液圧系に供給するポンプの吐
出側に設けられる切換え牝を持つ液圧系を示しており、
この切換え弁が一方の（ｌｉａ７換え状態でポンプの吐
出側を液圧系に接続し、他方のｆＩ！９！、え状態で液
だめに接続する。液圧系とｖＪ換え弁との間には逆止弁
が設けられて、切担え□□□他方の切換え状態で切換え
弁を介しての液圧系の圧力除去を防止する。切換え弁は
液圧系の圧力に関係して制御され、別のパイロット弁に
よりオン・オフ制御が行なわれる。液圧系の圧力が比較
的高いと、切換え弁はポンプの吐出側を液だめに接続す
るｍＷ他位置切換えられる。それから液圧系の特定の圧
カ低下後初めて、切換え弁が循環位置からポンプを液圧
系に接続する位置へ切換えられる。このような装置の根
本的な欠点は、循環運転の際もポンプが比較的大きい抵
抗で動作し、従って循環運転においても比較的大きい動
力を必要とすることである。更に循環運転の際液圧媒体
が比較的強く加熱されることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、少ない構造費で実現されかつ簡単にポ
ンプと構造的に一体化される圧力制御装置を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、吸入絞り弁が
ばね装置により開放位置へｍ重をかけられるピストンの
形の閉鎖機構を持ち、この閉鎖機構が一方の側にばね装
置の力に抗して液Ｅ　　Ｘ　　（７１口＝　−ｈ　メ＞
　　ａＢ　　Ａ→　　　　ａｈ　　づ’；　　／７’ｌ
　１ｍＪ　　ｌ−、這鯵　［１→！　”／　　−Ｉ　」
−ｍ１＋八絞り弁との間に存在する圧力又は負圧を受け
ている。

〔発明の効果〕

本発明による吸入絞り弁は従来の滑り弁のように簡単に
構成される。

特に良好な切換え動作も保証され、即ち液圧系の圧力が
下限値以下になると、上限値に達するまでポンプが液圧
媒体を液圧系へ導入する。

液圧系への液圧媒体の補給中、即ち吸入絞り弁が開いて
いると、吸入絞り弁とポンプとの間で液だめに対して生
ずる負圧は微小な値を持っている。従って吸入絞り弁の
閉鎖時点は、実際上液圧系の圧力のみによって決定され
る。この圧力又はこれにより生じて閉鎖方向に閉鎖機構
へ作用する力が、ＨｔＪ放方同方向鎖機構へ作用するは
ね装置の力に打勝つと、吸入絞り弁が閉じる。

吸入絞り弁の閉鎖により、引続き動作するポンプのため
、吸入絞り弁とポンプとの間に強い負圧が現われて、更
に閉鎖機構の閉鎖方向に作用する。その結果、閉鎖機構
に閉じるように作用する液圧系の圧力が低下して、開放
方向に閉鎖機構へ作用するはね装置の力が、液圧系の圧
力と前記の負圧とにより生じて閉鎖機構の閉鎖方向に作
用する力の和に打勝つのに充分な大きさになると初めて
、吸入絞り弁が再び開くこＣができる。

こうして負圧の利用により、吸入絞り弁の切換え動作に
おける再現可能な限られたヒステリシスが生じ、即ち付
加的な制御弁なしにオン・オフ制御が自動的に行なわれ
る。

〔実施例〕

本発明の好ましい実施例を示す実施例につぃて本発明を
以下に説明する。

第１図によれば、液だめｌは吸入絞り弁２を介して液圧
ポンプ３の吸入側に接続され、このポンプの吐出側はポ
ンプへの逆流を防止する逆止弁４を介して液圧系に接続
されているが、この液圧系のうち第１図には、図示しな
い負荷へ至る吐出導管５＆ぴこれに接続される蓄圧槽６
のみが示されている。

吐出導管５から導管７が分岐して、後述するように吸入
絞り弁２と構造的に一体化される圧力制限弁８へ通じ、
許容最高圧力超過の際この圧力制限弁８が導管を液だめ
ｌに接続し、従って吐出導管５におけるそれ以上の圧力
上昇を防止する。

圧力制限弁８は安全機能のみを持ち、吸入絞り弁２が正
しく動作する場合には動作しない。

なぜならばこの場合、吐出導管５の圧力は常に許容最高
値以下にあるからである。

吸入絞り弁２は、導管７又は吐出導管５の圧力及び吸入
絞り弁２とポンプ３との間の接続部の圧力に関係して、
ポンプ３の吸入側への液圧媒体の流入を制御して、吐出
導管５又は導管７が圧力上限値以上の圧力を導くと、吸
入絞り弁２が閉じ、この圧力が圧力下限値以下に低下す
ると開くようになっている。

この吸入絞り弁２の機能については、その構造の説明後
に説明する。

第２図及び第３図によれば、吸入絞り弁２及び圧力制限
弁８は、例えば円形断面を持つ共通なケース９に収容さ
れている。

ケース９は第２図の左側に比較的大きい直径の中心穴１
０を持っている。めねじ部分１０’を持つこの穴ｌＯは
、中心に設けられる段付き盲穴１１に続き、この盲穴１
ｍの直径の大きい方の端部が穴ｌＯに続いている。穴ｌ
Ｏへの盲穴１１の開口部の所で穴ｌＯの底に、この開口
部を包囲する環状隆起１２が設けられている。

第２図においてケース９の右端から、２つの偏心した軸
線方向穴１３及び１４がケース９に形成されて、環状隆
起１２の半径力ｌ１ｆｉ側で穴１０へ開口している。穴
１４は穴ｌＯへの開口部の直前で狭くなって、段部１５
を形成している。

なお第２図において軸線方向穴１４の右端の近くに斜め
穴１６が設けられて、第２図において盲穴１１の右端を
軸線方向穴１４に接続している。

ケース９の穴１０には円筒状案内部としてのスリーブ状
挿入部材１７がはめられ、それに設けられるおねじによ
り穴１ｏのめねじ部分１０’へねじ込まれて、フランジ
状カラー１７’を第２図においてケース９の左側端面へ
締付けられている。挿入部材１７の周囲溝には密封片１
８が設けられて、穴１０の壁と穴１０との間の間隙を密
封している。

挿入部材１７は、ポンプ３の吸入側へ通じかつ挿入部材
１７内のシリンダ空間へ通じる接続管片１９を持ち、吸
入絞り弁２の閉鎖機構を形成するピストン２０がこのシ
リンダ空間へ移動可能にはまっている。ピストン２０内
にははね装置としての皿はね積層体２１が設けられて、
挿入部材１７内で接Ｒ管片１９の０８口部に形成されて
いる環状段部と、ピストン底部２０′の近くにある環状
段部とに支えられて、ピストン底部２０′が環状隆起１
２へ当たる第２図の開放位置へピストン２０を押すよう
にしている。皿ばね積層体２１の皿ばねは環状なので、
接続管片１９からピストン底部２０′の内側まで延びる
通路が皿ばね積層体２１内に形成される。ピストン底部
２０’の近くでピストン２０の周壁に半径方向へ貫通す
るスリット２２が設けられて、ピストン２０の図示した
開放位置で皿はね積層体２１内の通路を、第２図におい
て挿入部材１７から右方へ突出するピストン２０の端部
とを介して穴１０の周壁との間に形成される環状空間に
接続する。

ピストン２０が皿ばね８Ｍ層体２１の力に抗して第２図
において左方へ移動されると、第２図において挿入部材
１７の右の管状端部によりスリット２２が覆われ、従っ
て閉鎖される。

盲穴１１の直径の大きい方の部分へ制御ピストン２３が
移動可能にはまり、この制御ピストン２３の周面と盲穴
１１の壁との間の環状間隙は密封片２４により密封され
ている。

入口としてのケース９の軸線方向穴１３には、液だめｌ
　（第１図参照）が導管２５により接続されている。

別の軸線方向穴１４には、導管７（第１図参照）用の接
続片２６がねじ込まれている。この接続片２６は軸線方
向通路２７を持ち、この軸線方向通路に半径方向穴２８
を介して連通する環状空間２９は、接続片２６のＲ壁に
設けられる周囲溝により形成されている。この環状空間
２９は、ケース９に設けられる斜め穴１６を介して盲穴
１１に接続されているので、軸線方向通路２７内の液圧
は、半径方向穴２８、環状空間２９、斜め穴１６及びこ
れに連通ずる盲穴１１の部分を介して、第２図において
制御ピストン２３の右側端面に作用する。

環状空間２９の両側で、接続片２６の外周とケース９の
軸線方向穴１４との間の間隙は、Ｉ！ｌ！！封片３０長
片３０により圧力獅れのないように閉鎖されている。

軸線方向通路２７のｆｆ１口部は、第２図において接続
片２６の左端で、圧力制限弁８の閉鎖機構としての弁球
３２用の弁座を形成している。

弁球３２は強い弁はね３３により図示した閉鎖位置へ荷
風をかけられている。弁はね３３は軸線方向穴１４の環
状段ｉ１５と皿状の可動支持部材３４との間に挟まれ、
この支持部材３４は弁球３２に面した側に弁球３２の支
持凹所を持っている。

支持部材３４は軸線方向穴１４より少し小さい直径を持
っているので、支持部材３４の外周と軸線方向穴１４の
壁との間を液圧媒体が通ることができる。場合によって
は支持部材３４の外周に軸線方向スリットを設けて、液
圧媒体の通過を可能にすることもできる。この場合支持
部材３４の外径は軸線方向穴１４の内径にほぼ等しい。

従って弁球３２が弁ばね３３の力に抗して第２図におい
て左方へ押されると、液圧媒体は接続片２６の軸線方向
通路２７から支持部材３４のそばを通り、軸線方向穴１
４又は軸線方向穴１４内で弁はね３３により区画される
断面を通って、ケース９の穴１０へ流入し、そこからピ
ストン２０の位置に関係なく軸線方向穴Ｒ３へ流れ、従
ってこれに接続される液だめ１へ流れる。

第２図及び第３図に示す装置は次のように動作する。

吸入絞り弁２が正しく動作していると、圧力制褒弁８は
常に閉じている。吐出導管５又は導管７の望ましくない
圧力上昇のため、圧力制限弁８が開くと、液圧媒体が吐
出導管５から導管７を介して前述したように液だめｌへ
流れて、弁ばね３３が弁球３２を再び第２図に示す閉鎖
位置へ押すまで、吐出導管の圧力が低下する。

導管７が接続片２６の軸線方向通路２７及び半径方向穴
２８とケース９にある斜め穴１６とを介して第２図にお
いて盲穴１１の右の部分に接続されているので、圧力制
限弁８が閉じていると、吐出導管５又は導管７内の圧力
は常に第２図において制御ピストン２３の右の端面へ作
用する。

さて制御ピストン２３の右の端面へ作用する圧力が、ピ
ストン２０を第２図に示す位置から左方へ閉鎖位置へ移
動させるのに充分でないものと仮定する。

軸線方向穴１３はピストン２０にあるスリット２２を介
してピストン２０の内部空間従って挿入部材１７の内部
空間に接続され、即ちポンプの吸入側（第１図も参照）
が液だめｌに接続されている。従って連続動作するポン
プ３は液圧媒体を吐出導管５へ供給するので、この導管
５及び蓄圧槽６　（第１図も参照）の圧力がそれに応じ
て上昇する。

圧力が上限値に達すると、制御ピストン２３の右端面へ
作用する圧力による力が制御ピストン２３従ってピスト
ン２０を第２図において左方へ移動させるのに充分な大
きさになる結果、ピストン２０のスリット２２が挿入部
材１７へ押込まれ、従って閉鎖される。それによりポン
プ３の吸入側と液だめｌとの接続が断たれる。ポンプ３
が引続き動作しているので、第２図において左方へ移動
するピストン２０の内部空間内及び挿入部材１７内には
特定の負圧が生じて、ピストン２０が閉鎖位置をとる限
り、即ちスリット２２が閉じている限り、この負圧が維
持される。液だめｌに接続される軸線方向穴１３の低い
圧力に対するこの負圧は、制御ピストン２３がピストン
２０へ及ばす力に加えて、ポンプ３を液だめｌから遮断
する閉鎖位置へピストン２０を動かそうとする。

制御ピストン２３の右端面へ作用する圧力による力が、
前記の負圧により皿はね積層体２１の力に抗してピスト
ン２０へ及ぼされる力に相当する値だけ減少すると初め
て、皿はね積層体２１はピストン２０を再び第２図に示
す開放位置へ移動することができる。

従って吸入絞り弁２の閉じる時即ち第２図においてピス
トン２０の左方へ移動する時ポンプ３の吸入側に発生可
能な負圧は、動作する吸入絞り弁２のヒステリシスを決
定する。これは次のことと同じである。即ち前記の負圧
は、制御ピストン２３の右端面へ作用して吸入絞り弁２
を閉じる液圧の上限値と吸入絞り弁２を開く液圧の下限
値との差を決定する。

ピストン２０が大きい断面を持つか小さい断面を持つか
に応じて、前記の負圧は大きいか又は小さいヒステリシ
ス又は前記の同圧力限界値の大きいか又は小さい差を生
ずることができる。

図示した弁は簡単な構造という点ですぐれている。ケー
ス９内に設けられる穴１０．１１．１３及び１４は、端
面からケース９へ加工することができる。斜め穴１６は
第２図において軸線方向穴１４の右端からケース９へ加
工することができる。

ピストン２０は皿ばね積層体２１　ａ共に挿入部材１７
へ挿入でき、穴ｌＯへ開口する盲穴１１の端部へ制御ピ
ストン２３を挿入した後、挿入部材１７を穴ｌＯへねじ
込むことができる。それにより吸入絞り弁２は実際上完
全に組立てられる。

圧力制限弁８を組立てるため、まず弁はね２３及び支持
部材３４が弁球３２と共に軸線方向穴！４へ挿入され、
それから接続片２６が軸線方向穴１４へねじ込まれる。

それにより圧力制限弁８が完全に組立てられる。

なお図示した弁装置が特別にこじんまりした構造という
点ですぐれているのが有利である。

それに応じてケース９を吸入絞り弁２及び圧力制限弁８
と共に直接ポンプ３又はポンプハウジングに設けること
ができる。従って自動車に使用する際、ポンプ３は例え
ばケース９と一緒に機関ブロックに保持される。

図面の簡単な説明 第１図は液圧系全体の接続図、第２図は吸入絞り弁の軸
線に沿う断面図、第３図は第２図の矢印口の方向に見た
吸入絞り弁の正面図である。

ｌ・・・液だめ、２・・・吸入絞り弁、３・・・液圧ポ
ンプ、５，６．７・・・液圧系（導管及び蓄圧槽）　　
　２０・・・ピストン、２１・・・はね装置。

Ｆｉｇ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　吐出側を液圧系に接続されかつ吸入側を液だめに接
   続される液圧ポンプと、液だめと液圧ポンプとの接続を
   制御する吸入絞り弁とを有するものにおいて、吸入絞り
   弁（２）がばね装置（２１）により開放位置へ荷重をか
   けられるピストン（２０）の形の閉鎖機構を持ち、この
   閉鎖機構が一方の側にばね装置（２１）の力に抗して液
   圧系（５、６）の圧力を受け、他方の側に液圧ポンプ（
   ３）と吸入絞り弁（２）との間に存在する圧力又は負圧
   を受けていることを特徴とする、液圧系の圧力制御装置
   。 ２　ピストン（２０）にピストン壁を貫通する半径方向
   スリット（２２）が設けられ、開放位置においてピスト
   ン（２０）の円筒状案内部（１７）から出て、ピストン
   （２０）を通して吸入絞り弁（２）の入口側と出口側と
   の接続を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の装
   置。 ３　一方の端面に液圧系（５、６、７）の圧力を受ける
   制御ピストン（２３）が、ばね装置（２１）の力に抗し
   てピストン（２０）を動作空間へ押すことを特徴とする
   、請求項１又は２に記載の装置。 ４　制御ピストン（２３）の一方の端面に属する制御ピ
   ストン（２３）の動作空間が、圧力制限弁（８）の入口
   を介して液圧系（５、６、７）に接続されていることを
   特徴とする、請求項３に記載の装置。 ５　圧力制限弁（８）及び吸入絞り弁（２）が共通なケ
   ースに収容されていることを特徴とする、請求項４に記
   載の装置。 ６　圧力制限弁（８）の出口が吸入絞り弁（２）の入口
   側に連通していることを特徴とする、請求項５に記載の
   装置。