JPH0555886B2 - - Google Patents
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- JPH0555886B2 JPH0555886B2 JP61024915A JP2491586A JPH0555886B2 JP H0555886 B2 JPH0555886 B2 JP H0555886B2 JP 61024915 A JP61024915 A JP 61024915A JP 2491586 A JP2491586 A JP 2491586A JP H0555886 B2 JPH0555886 B2 JP H0555886B2
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
- G05D16/2013—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means
- G05D16/2024—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means the throttling means being a multiple-way valve
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2093—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power
- G05D16/2097—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power using pistons within the main valve
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は一般的に減圧用液圧制御弁の改良に関
する。更に詳細には、本発明は入口圧及び出口圧
が全調節期間中に釣合い、かつモジユレータの故
障又はポンプ圧の損失の場合に弁の出口孔をタン
クに連通させるフエイルセーフシステムを含む減
圧用液圧制御弁に関する。
する。更に詳細には、本発明は入口圧及び出口圧
が全調節期間中に釣合い、かつモジユレータの故
障又はポンプ圧の損失の場合に弁の出口孔をタン
クに連通させるフエイルセーフシステムを含む減
圧用液圧制御弁に関する。
従来の技術
従来技術として、多くの異なつた型の液圧制御
弁が知られている。液圧制御弁は、入口圧と関連
して出口圧を制御しえ、かつ出口側からのフイー
ドバツク圧を検出する手段を含むものが知られて
いる。典型的には、フイードバツク検出手段は、
弁スプールのある面積部(area)であり、該面
積部は弁スプールを弁開位置に保持するための付
勢用バネに抗する出口圧と連通されている。出口
フイードバツク圧がバネ圧に等しいときに、圧力
制御レベルが設定される。従来装置では、通常付
勢用バネを調整して出口圧を手動調整し、出口圧
を増大又は減少させている。
弁が知られている。液圧制御弁は、入口圧と関連
して出口圧を制御しえ、かつ出口側からのフイー
ドバツク圧を検出する手段を含むものが知られて
いる。典型的には、フイードバツク検出手段は、
弁スプールのある面積部(area)であり、該面
積部は弁スプールを弁開位置に保持するための付
勢用バネに抗する出口圧と連通されている。出口
フイードバツク圧がバネ圧に等しいときに、圧力
制御レベルが設定される。従来装置では、通常付
勢用バネを調整して出口圧を手動調整し、出口圧
を増大又は減少させている。
これらの典型的な従来技術の弁は軽工業に応用
されるに適していることが知られている。しか
し、それらの弁はトラクタや他の大道路用でない
乗物のクラツチを噛み合せるための短時間を越え
た即ち、長時間にわたる制御圧の変更の如き可動
的応用には十分ではない。即ち、手動のバネ調整
はそのような応用には実用的でないという問題点
があつた。
されるに適していることが知られている。しか
し、それらの弁はトラクタや他の大道路用でない
乗物のクラツチを噛み合せるための短時間を越え
た即ち、長時間にわたる制御圧の変更の如き可動
的応用には十分ではない。即ち、手動のバネ調整
はそのような応用には実用的でないという問題点
があつた。
他の従来技術として、上述した型の圧力制御弁
以外の、圧力制御弁が知られている。例えば、電
磁液圧式駆動の減圧弁が米国特許3454026号、「圧
力フイードバツク」(1969年7月18日公告;発明
者Orm)に示されている。この特許による弁は、
一の弁スプールが弁の出口圧を制御する中央ラン
ドを有する。又この弁は流入して出口孔から流出
する流体圧を制御するための第1段階のサーボ弁
と、サーボ弁スプールの各端部の分離した制御室
とを有する。弁スプールは4つの中心方向付勢バ
ネの協働により非作動状態にされている。又第2
及び第3のランドが弁スプールの各端部に設けら
れ、弁に作用する種々の流体圧が該各ランドによ
り隔絶される。これらの第2及び第3のランドは
径を小さくされている。又弁スプール中に設けた
一つの流路により出口孔が弁スプールの一端の室
に連通され、該流路により出口圧を順次調節する
ためのフイードバツク圧を供給している。
以外の、圧力制御弁が知られている。例えば、電
磁液圧式駆動の減圧弁が米国特許3454026号、「圧
力フイードバツク」(1969年7月18日公告;発明
者Orm)に示されている。この特許による弁は、
一の弁スプールが弁の出口圧を制御する中央ラン
ドを有する。又この弁は流入して出口孔から流出
する流体圧を制御するための第1段階のサーボ弁
と、サーボ弁スプールの各端部の分離した制御室
とを有する。弁スプールは4つの中心方向付勢バ
ネの協働により非作動状態にされている。又第2
及び第3のランドが弁スプールの各端部に設けら
れ、弁に作用する種々の流体圧が該各ランドによ
り隔絶される。これらの第2及び第3のランドは
径を小さくされている。又弁スプール中に設けた
一つの流路により出口孔が弁スプールの一端の室
に連通され、該流路により出口圧を順次調節する
ためのフイードバツク圧を供給している。
他の従来の「圧調節(Pressure−Regulating)
弁」が米国特許3592211号(1971年7月13日に公
告;発明者Spalding)に示されている。該弁は
単一の制御流路と、第2段階の流体圧を制御する
ために第1段階サーボにより駆動される単一の制
御室とを使用している。分離した補償用ピストン
が設けられ、該ピストンにより第1段階が第2段
階により駆動されないとき、弁スプールをタンク
に開放する状態を保つている。勿論、ピストンは
弁スプールを付勢位置に保持するための圧力を必
要とし、液体の漏れ及び汚染は弁の機能低下の原
因となる。この弁では、弁スプールに対し作動す
る他のピストンを使用することにより、面積差に
基づくフイードバツクが使用されている。この共
働作用は、ピストン及び出口孔間の圧力流路と、
タンク及びピストンが作動する弁スプールの端部
間の分離した弁スプールのランドとを必要として
いる。
弁」が米国特許3592211号(1971年7月13日に公
告;発明者Spalding)に示されている。該弁は
単一の制御流路と、第2段階の流体圧を制御する
ために第1段階サーボにより駆動される単一の制
御室とを使用している。分離した補償用ピストン
が設けられ、該ピストンにより第1段階が第2段
階により駆動されないとき、弁スプールをタンク
に開放する状態を保つている。勿論、ピストンは
弁スプールを付勢位置に保持するための圧力を必
要とし、液体の漏れ及び汚染は弁の機能低下の原
因となる。この弁では、弁スプールに対し作動す
る他のピストンを使用することにより、面積差に
基づくフイードバツクが使用されている。この共
働作用は、ピストン及び出口孔間の圧力流路と、
タンク及びピストンが作動する弁スプールの端部
間の分離した弁スプールのランドとを必要として
いる。
更に他の従来のサーボ弁が、米国特許3802453
号「小制御圧に応答するサーボ弁」(1974年4月
9日公告;発明者Flevry)に記述されている。
その弁は主圧力を制御するスプール弁を有し、ス
プール弁の一端は制御圧に従属し、他端はフイー
ドバツク圧に従属している。フイードバツク圧は
出口圧から得られ、弾性の逆方向圧力により減じ
られる。小さな力の入力が弁スプールに作用する
と、大きなフイードバツク圧が大きなバネに抗し
てピストンに作用する。これにより、ピストンが
移動して、小さなバネに負荷を生ぜしめ、該小さ
なバネは入力の力に等しいフイードバツク圧を生
ぜしめる。フイードバツクの力の大きさは一定と
されている。又Fleuryの弁はタンクと、フイー
ドバツク用バネが作動する弁スプールの端部との
間に一のランドを有している。
号「小制御圧に応答するサーボ弁」(1974年4月
9日公告;発明者Flevry)に記述されている。
その弁は主圧力を制御するスプール弁を有し、ス
プール弁の一端は制御圧に従属し、他端はフイー
ドバツク圧に従属している。フイードバツク圧は
出口圧から得られ、弾性の逆方向圧力により減じ
られる。小さな力の入力が弁スプールに作用する
と、大きなフイードバツク圧が大きなバネに抗し
てピストンに作用する。これにより、ピストンが
移動して、小さなバネに負荷を生ぜしめ、該小さ
なバネは入力の力に等しいフイードバツク圧を生
ぜしめる。フイードバツクの力の大きさは一定と
されている。又Fleuryの弁はタンクと、フイー
ドバツク用バネが作動する弁スプールの端部との
間に一のランドを有している。
更に他の従来技術の弁が、米国特許3856047号
「圧力制御弁」(1974年12月24日公告;発明者
Takayama)に示されている。一の弁スプール
がハウジング内に入口孔及び出口孔間の接続を選
択的に制御するべく組込まれている。弁スプール
はバネにより出口孔に向つて付勢されている。そ
の弁は、弁スプールのフイードバツク側に制御室
を有し、入口圧が制御室内にオリフイスを介して
供給され、次いで直列であるが制御室と出口孔と
の間で他のオリフイスに連通される。制御圧は弁
スプール端部の全直径に作用するので、出口圧よ
り高い。このより高い割合のフイードバツクは出
口圧の変化する割合を示し、釣合い用ソレノイド
により生ぜしめられた制御ノズルの面積部と比例
している。一つの隔絶用ランドがタンク及びフイ
ードバツク室間に設けられている。
「圧力制御弁」(1974年12月24日公告;発明者
Takayama)に示されている。一の弁スプール
がハウジング内に入口孔及び出口孔間の接続を選
択的に制御するべく組込まれている。弁スプール
はバネにより出口孔に向つて付勢されている。そ
の弁は、弁スプールのフイードバツク側に制御室
を有し、入口圧が制御室内にオリフイスを介して
供給され、次いで直列であるが制御室と出口孔と
の間で他のオリフイスに連通される。制御圧は弁
スプール端部の全直径に作用するので、出口圧よ
り高い。このより高い割合のフイードバツクは出
口圧の変化する割合を示し、釣合い用ソレノイド
により生ぜしめられた制御ノズルの面積部と比例
している。一つの隔絶用ランドがタンク及びフイ
ードバツク室間に設けられている。
前述の圧力制御弁を取扱つた特許に加うるに、
流体技術において、室が入口孔に連通可能であ
り、かつ入口孔から該室に流入を許容された流体
の圧力が制御(controll)可能であり、又は調節
(modulate)可能であることが知られている。入
口からオリフイスを介して室へ至る流れの調節は
種々の方法で計測される。例えば、プランジヤの
ような調節手段がオリフイスの近傍に設けられて
おり、該プランジヤが一連のパルス信号に応答し
た時間的関係で動き、オリフイスを通る効果的な
流れを変えるものである。そのような装置では、
室内の圧力は、全体のパルスの時間超過と共に変
わる。この原理を使用した圧力調節器(pressure
regulator)が米国特許出願06/502699号(1983
年6月9日出願;発明者Dale A.Knutson)に開
示されている。その出願の開示内容は上記引用に
より明確に本明細書内に組込まれている。その出
願の好ましい具体例では、圧力調節器はソレノイ
ドにより動作されるプランジヤを有し、該プラン
ジヤは、一連のパルス信号の各々との時間の関係
でオリフイスと関連した第1及び第2の離間位置
間で移動可能である。パルス信号の周波数又は巾
は室内の流体圧力を正確に制御するために変更す
ることができる。今日の発明者の知識によれば、
そのようなパルス巾が調節される型の流れ調節器
が、本発明が言及する型の圧力制御弁に適用しう
るものではなかつた。
流体技術において、室が入口孔に連通可能であ
り、かつ入口孔から該室に流入を許容された流体
の圧力が制御(controll)可能であり、又は調節
(modulate)可能であることが知られている。入
口からオリフイスを介して室へ至る流れの調節は
種々の方法で計測される。例えば、プランジヤの
ような調節手段がオリフイスの近傍に設けられて
おり、該プランジヤが一連のパルス信号に応答し
た時間的関係で動き、オリフイスを通る効果的な
流れを変えるものである。そのような装置では、
室内の圧力は、全体のパルスの時間超過と共に変
わる。この原理を使用した圧力調節器(pressure
regulator)が米国特許出願06/502699号(1983
年6月9日出願;発明者Dale A.Knutson)に開
示されている。その出願の開示内容は上記引用に
より明確に本明細書内に組込まれている。その出
願の好ましい具体例では、圧力調節器はソレノイ
ドにより動作されるプランジヤを有し、該プラン
ジヤは、一連のパルス信号の各々との時間の関係
でオリフイスと関連した第1及び第2の離間位置
間で移動可能である。パルス信号の周波数又は巾
は室内の流体圧力を正確に制御するために変更す
ることができる。今日の発明者の知識によれば、
そのようなパルス巾が調節される型の流れ調節器
が、本発明が言及する型の圧力制御弁に適用しう
るものではなかつた。
本発明が解決しようとする問題点
しかるに、上述の特許は種々の圧力制御弁を開
示しているが、それらは全て1つ又はそれ以上の
顕著な問題点を有していた。例えば、ピストンは
漏れ又は汚染に帰因して機能を低下される。又余
計なランドが圧力どうしの隔絶のため必要であ
る。又、複数のバネが弁スプールを中心位置出し
するために必要であり、又該バネの機能が低下す
ると弁の故障を生ずる原因となる。上述の従来技
術の欠点に打勝つ減圧制御弁であれば、その技術
における顕著な進歩を示すこととなろう。又、そ
の結果として生じた弁が一層簡単でかつ安全な設
計であれば、その進歩は更に一層顕著なものとな
ろう。
示しているが、それらは全て1つ又はそれ以上の
顕著な問題点を有していた。例えば、ピストンは
漏れ又は汚染に帰因して機能を低下される。又余
計なランドが圧力どうしの隔絶のため必要であ
る。又、複数のバネが弁スプールを中心位置出し
するために必要であり、又該バネの機能が低下す
ると弁の故障を生ずる原因となる。上述の従来技
術の欠点に打勝つ減圧制御弁であれば、その技術
における顕著な進歩を示すこととなろう。又、そ
の結果として生じた弁が一層簡単でかつ安全な設
計であれば、その進歩は更に一層顕著なものとな
ろう。
問題点を解決するための手段
本発明は上記従来の欠点を解決したものであ
り、以下の構成を有する。
り、以下の構成を有する。
弁は、第1の内周を有する第1のスリーブを有
する。一の弁スプールは前記第1の内周内で軸方
向移動可能とされ、又該弁スプールは2つの異な
る径部を有する一つのランドが設けられている。
全内周径のランド部は液圧入口孔を液圧出口孔に
連通させ、又縮径部のランド部は出口孔をタンク
に連通させる。後者の連通は、弁の一端に近接し
て前記第1の内周内に第2のスリーブを設けるこ
とにより可能とされるものである。これらの構成
部品(縮径部及び第2のスリーブ)が嵌合された
とき、前記縮径部の外表面は第2のスリーブの内
周と共に滑りシールを形成する。縮径部の嵌合長
さが短くなれば、タンクへの液漏れ量は増大す
る。これにより、出口圧は調節状態に保たれる。
縮径部と第2のスリーブの内周とが互いに離れた
ときは、環状の流路ができ出口をタンクに連通さ
せる。
する。一の弁スプールは前記第1の内周内で軸方
向移動可能とされ、又該弁スプールは2つの異な
る径部を有する一つのランドが設けられている。
全内周径のランド部は液圧入口孔を液圧出口孔に
連通させ、又縮径部のランド部は出口孔をタンク
に連通させる。後者の連通は、弁の一端に近接し
て前記第1の内周内に第2のスリーブを設けるこ
とにより可能とされるものである。これらの構成
部品(縮径部及び第2のスリーブ)が嵌合された
とき、前記縮径部の外表面は第2のスリーブの内
周と共に滑りシールを形成する。縮径部の嵌合長
さが短くなれば、タンクへの液漏れ量は増大す
る。これにより、出口圧は調節状態に保たれる。
縮径部と第2のスリーブの内周とが互いに離れた
ときは、環状の流路ができ出口をタンクに連通さ
せる。
好ましい具体例では、入口孔は更に一つの流路
を介して上述したパルス巾モジユレータのような
モジユレータに連通されている。モジユレータは
弁スプールの第1の端部の液圧に連通され該液圧
を制御するものであり、該第1の端部は弁スプー
ルの反対端部近くの縮径部からは遠く離れてい
る。一のバネが弁スプールの反対端部に接触して
いるので、弁に調節された制御圧が何ら供給され
ないときは、弁スプールは出口をタンクに開放さ
せる位置へ付勢されている。予め設定された低い
調節制御圧が存在するときは、弁スプールの全内
周面積にそれが作用して、弁スプールを付勢用バ
ネの力に抗して移動させて入口孔を出口孔に連通
させる。圧力が一旦出口孔に供給されると、その
圧力は下方ランドの縮径面積部に作用して、変化
したフイードバツク力を弁スプールに供給する
が、このフイードバツク力は変化した調節圧と直
接的に比例する。制御圧がモジユレータにより減
少されフイードバツク圧がタンク圧に等しくなる
と、バネは再びスプールを上方へ付勢して制御圧
室へ導き、第2のスリーブと弁スプールの下端と
の間に環状の流路を開放する。
を介して上述したパルス巾モジユレータのような
モジユレータに連通されている。モジユレータは
弁スプールの第1の端部の液圧に連通され該液圧
を制御するものであり、該第1の端部は弁スプー
ルの反対端部近くの縮径部からは遠く離れてい
る。一のバネが弁スプールの反対端部に接触して
いるので、弁に調節された制御圧が何ら供給され
ないときは、弁スプールは出口をタンクに開放さ
せる位置へ付勢されている。予め設定された低い
調節制御圧が存在するときは、弁スプールの全内
周面積にそれが作用して、弁スプールを付勢用バ
ネの力に抗して移動させて入口孔を出口孔に連通
させる。圧力が一旦出口孔に供給されると、その
圧力は下方ランドの縮径面積部に作用して、変化
したフイードバツク力を弁スプールに供給する
が、このフイードバツク力は変化した調節圧と直
接的に比例する。制御圧がモジユレータにより減
少されフイードバツク圧がタンク圧に等しくなる
と、バネは再びスプールを上方へ付勢して制御圧
室へ導き、第2のスリーブと弁スプールの下端と
の間に環状の流路を開放する。
好ましい具体例では、モジユレータの制御室か
らタンクへの戻り路が設けられている。戻り路は
弁スプール内の軸方向流路であり、該流路は一の
オリフイスによつて制御圧室に連通されている。
らタンクへの戻り路が設けられている。戻り路は
弁スプール内の軸方向流路であり、該流路は一の
オリフイスによつて制御圧室に連通されている。
実施例
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第1図を参照すると、本発明の好ましい実施例
である減圧弁10が示されている。図示された実
施例では、乗物のクラツチ(図示せず)を動作さ
せる弁10の使用について言及される。しかし、
まず本発明の圧力制御弁は、液体出口圧の正確な
制御が要求される種々の他の応用に使用されうる
ことが理解されるべきである。更に、弁10はカ
ートリツジ型として図示されているが、本明細書
が読まれかつ理解された後は、弁はその特別の応
用のために設計者により種々の構成とされうる。
更に、弁10及びその種々の構成部品は流体技術
で知られている種々の材料から作られうる。勿
論、選定された構成部品は弁10内で予想されう
る最も高い圧力に耐えうるものでなければならな
い。
である減圧弁10が示されている。図示された実
施例では、乗物のクラツチ(図示せず)を動作さ
せる弁10の使用について言及される。しかし、
まず本発明の圧力制御弁は、液体出口圧の正確な
制御が要求される種々の他の応用に使用されうる
ことが理解されるべきである。更に、弁10はカ
ートリツジ型として図示されているが、本明細書
が読まれかつ理解された後は、弁はその特別の応
用のために設計者により種々の構成とされうる。
更に、弁10及びその種々の構成部品は流体技術
で知られている種々の材料から作られうる。勿
論、選定された構成部品は弁10内で予想されう
る最も高い圧力に耐えうるものでなければならな
い。
又、弁10は通常のポンプ11及びタンク13
に接続されている。これらポンプおよびタンクは
詳細には図示されていない。なぜなら、これらは
本発明の構成要素でないからである。
に接続されている。これらポンプおよびタンクは
詳細には図示されていない。なぜなら、これらは
本発明の構成要素でないからである。
弁10は円筒形本体12を有し、円筒形本体1
2は第1の径としての上部14と、弁容器17内
に螺入されうる若干小なる径の下部16とを有す
る。軸方向ネジ孔18が上部14の頂部に設けら
れている。又流路20が下部16を貫通して上部
14の頂部の略近傍かつ下方の位置まで上方へ延
びている。又水平連通流路22が流路20の頂部
とネジ孔18とを連通させている。
2は第1の径としての上部14と、弁容器17内
に螺入されうる若干小なる径の下部16とを有す
る。軸方向ネジ孔18が上部14の頂部に設けら
れている。又流路20が下部16を貫通して上部
14の頂部の略近傍かつ下方の位置まで上方へ延
びている。又水平連通流路22が流路20の頂部
とネジ孔18とを連通させている。
流れ用もモジユレータ(flow modulator)2
4が本体12の頂部に配置されており、好ましい
実施例では、モジユレータ24はパルス発信器2
6と接続されている。流体技術で知られている多
くの型の調節器が本発明で使用されうるが、好ま
しいモジユレータは前述のknutsonの特許出願で
述べたパルス巾モジユレータ(pulse width
modulator)である。それ故モジユレータ24は
パルス発信器26により起動されるソレノイド
(図示せず)を有している。これにより、プラン
ジヤ28がオリフイス30に定期的に近接又は離
間移動してプランジヤ28及びオリフイス30間
の流量を変化させ、所望圧の液体を流路22から
弁10の内部へ流入させ従つて、ネジ孔18はモ
ジユレータシステムのプランジヤ28及びオリフ
イス30という構成部品を収納していることが理
解される。そのような構成部品はネジ孔18に対
し、ねじにより固着されかつOリング32等によ
り液密とされる。
4が本体12の頂部に配置されており、好ましい
実施例では、モジユレータ24はパルス発信器2
6と接続されている。流体技術で知られている多
くの型の調節器が本発明で使用されうるが、好ま
しいモジユレータは前述のknutsonの特許出願で
述べたパルス巾モジユレータ(pulse width
modulator)である。それ故モジユレータ24は
パルス発信器26により起動されるソレノイド
(図示せず)を有している。これにより、プラン
ジヤ28がオリフイス30に定期的に近接又は離
間移動してプランジヤ28及びオリフイス30間
の流量を変化させ、所望圧の液体を流路22から
弁10の内部へ流入させ従つて、ネジ孔18はモ
ジユレータシステムのプランジヤ28及びオリフ
イス30という構成部品を収納していることが理
解される。そのような構成部品はネジ孔18に対
し、ねじにより固着されかつOリング32等によ
り液密とされる。
ネジ孔18の下方には短寸法の軸方向流路34
が設けられ、この流路34は本体12の上部14
下端の拡大円形室36に開口すると共に、下部1
6の頂部内に延びている。第2の軸方向ネジ孔3
8が本体12の上部14及び下部16内に設けら
れている。このネジ孔38は本体12から下方へ
延びる第1のスリーブ40を収納している。この
第1のスリーブ40は適当な方法により本体12
に液密に固着されている。第1のスリーブ40は
ポンプ11からの液体を流入せしめる入口孔42
と、弁10により制御されて液体を他の装置へ流
出せしめる出口孔44とを有している。スリーブ
40の底部46はタンク13へ開放されており、
又スリーブ40の頂部48は室36へ開放されて
いる。
が設けられ、この流路34は本体12の上部14
下端の拡大円形室36に開口すると共に、下部1
6の頂部内に延びている。第2の軸方向ネジ孔3
8が本体12の上部14及び下部16内に設けら
れている。このネジ孔38は本体12から下方へ
延びる第1のスリーブ40を収納している。この
第1のスリーブ40は適当な方法により本体12
に液密に固着されている。第1のスリーブ40は
ポンプ11からの液体を流入せしめる入口孔42
と、弁10により制御されて液体を他の装置へ流
出せしめる出口孔44とを有している。スリーブ
40の底部46はタンク13へ開放されており、
又スリーブ40の頂部48は室36へ開放されて
いる。
スリーブ40の第1の内周41内には、弁スプ
ール50が配置されており、弁スプール50はそ
の長さ方向にわたる軸方向流路52を有してい
る。流路52はその下端でタンク13に開放さ
れ、かつその上端で小オリフイス54を介して室
36に開放されている。これにより、流路52は
室36からタンク13への戻り路となる。
ール50が配置されており、弁スプール50はそ
の長さ方向にわたる軸方向流路52を有してい
る。流路52はその下端でタンク13に開放さ
れ、かつその上端で小オリフイス54を介して室
36に開放されている。これにより、流路52は
室36からタンク13への戻り路となる。
又弁スプール50は、その上端近傍の第1のラ
ンド(land)56と、その下端近傍であるが該下
端から離間された第2のランド58とを有する。
弁スプール50の小径部(restricted diameter
portion)60はこれら2つのランド56,58
の中間に配置されている。更に、弁スプール50
の延長縮径部62が第2のランド58の下方に配
置され、該縮径部62は第1の内周41の径より
小なる径とされている。縮径部62は、その下端
外周の下部円錐形表面64と、その底面の軸方向
円盤形凹部66とを有し、該凹部66は流路52
下端を囲んでいる。
ンド(land)56と、その下端近傍であるが該下
端から離間された第2のランド58とを有する。
弁スプール50の小径部(restricted diameter
portion)60はこれら2つのランド56,58
の中間に配置されている。更に、弁スプール50
の延長縮径部62が第2のランド58の下方に配
置され、該縮径部62は第1の内周41の径より
小なる径とされている。縮径部62は、その下端
外周の下部円錐形表面64と、その底面の軸方向
円盤形凹部66とを有し、該凹部66は流路52
下端を囲んでいる。
上記記述により、当業者に取つて、弁スプール
50が第1のスリーブ40内で図示の位置又はそ
の上方にあるときは、弁スプール50の第1のラ
ンド56は流入ポンプ圧と室36内の圧とを隔絶
し、又第2のランド58はポンプ圧と出口圧とを
隔絶することが明らかである。更に、弁スプール
50が図示の位置から下動したとき、ポンプ入口
圧は直接に出口孔44に連通され、他の被制御装
置へ液体を流すことが明らかである。
50が第1のスリーブ40内で図示の位置又はそ
の上方にあるときは、弁スプール50の第1のラ
ンド56は流入ポンプ圧と室36内の圧とを隔絶
し、又第2のランド58はポンプ圧と出口圧とを
隔絶することが明らかである。更に、弁スプール
50が図示の位置から下動したとき、ポンプ入口
圧は直接に出口孔44に連通され、他の被制御装
置へ液体を流すことが明らかである。
更に、第1図を参照すると、スナツプリング7
0が第1のスリーブ40の頂部近傍に配置され、
弁スプール50の上方移動を停止させる。弁スプ
ール50は弁10の下端に配置したバネ72によ
り、上方へ付勢されている。バネ72はワツシヤ
74及び凹部66間で適当な位置に保持され、ワ
ツシヤ74は第1のスリーブ40の下端内周にス
ナツプリング76に重ねて固定されている。
0が第1のスリーブ40の頂部近傍に配置され、
弁スプール50の上方移動を停止させる。弁スプ
ール50は弁10の下端に配置したバネ72によ
り、上方へ付勢されている。バネ72はワツシヤ
74及び凹部66間で適当な位置に保持され、ワ
ツシヤ74は第1のスリーブ40の下端内周にス
ナツプリング76に重ねて固定されている。
弁10の最後の構成部品は円筒形金属部材であ
る第2のスリーブ80であり、該スリーブ80
は、第1のスリーブ40の第1の内周41の径よ
り僅かに小さい外径を有し、又弁スプール50の
延長縮径部62より大なる径の第2の内周83を
有する。Oリング82は第2のスリーブ80の外
周の環状溝内に配置されている。第2のスリーブ
80の肩部81がワツシヤ74と第1のスリーブ
40の下端との間に挟持されることにより、該第
2のスリーブ80が保持されている。
る第2のスリーブ80であり、該スリーブ80
は、第1のスリーブ40の第1の内周41の径よ
り僅かに小さい外径を有し、又弁スプール50の
延長縮径部62より大なる径の第2の内周83を
有する。Oリング82は第2のスリーブ80の外
周の環状溝内に配置されている。第2のスリーブ
80の肩部81がワツシヤ74と第1のスリーブ
40の下端との間に挟持されることにより、該第
2のスリーブ80が保持されている。
次に、弁10の構造につき説明する。この説明
のためには、弁10はトラクターのクラツチの如
く、道路用でない乗物のクラツチの液圧アクチユ
エータを制御するために用いられるものと仮定さ
れる。弁10はこの応用において、要求に応じて
液体を供給するために使用され、又アクチユエー
タに液体が満たされているときはアクチユエータ
に徐々に圧力を供給するために使用されるもので
ある。これにより、急速なクラツチ噛み合いに起
因する早過ぎるクラツチ摩耗及び過剰変位が防止
される。第1図では、出口孔44がアクチユエー
タに連通される。
のためには、弁10はトラクターのクラツチの如
く、道路用でない乗物のクラツチの液圧アクチユ
エータを制御するために用いられるものと仮定さ
れる。弁10はこの応用において、要求に応じて
液体を供給するために使用され、又アクチユエー
タに液体が満たされているときはアクチユエータ
に徐々に圧力を供給するために使用されるもので
ある。これにより、急速なクラツチ噛み合いに起
因する早過ぎるクラツチ摩耗及び過剰変位が防止
される。第1図では、出口孔44がアクチユエー
タに連通される。
弁10の当初位置では(第2図)、即ち、モジ
ユレータ24による調節圧(modulated
pressure)が無い状態では、弁スプール50はバ
ネ72によりスナツプリング70に向かう上方へ
付勢されており、第2のランド58は入口孔42
から出口孔44への液体の流れを阻止している。
又弁スプール50の縮径部62の円錐表面64と
第2のスリーブ80の第2の内周83との間の流
路が形成されているので、出口孔44はタンク1
3に連通されている。次に上記クラツチを噛合さ
せたいときには、モジユレータ24により室36
に調節圧が供給される。室36内の圧力がバネ7
2の上方付勢力より大となつたとき、弁スプール
50は当初はバネ72の付勢力のみに抗して除々
に下方へ移動される。弁スプール50の下動中
に、弁スプール50の縮径部62の円錐表面64
は第2のスリーブ80の第2の内周83へ向かつ
て除々に下動される。弁スプール50が更に下動
すると、入口孔42から出口孔44への液体漏れ
量が除々に増大する。そして、そのような漏れが
始まると、弁スプール50の移動は、バネ72の
力と弁スプール50のフイードバツク用面積部8
4に働くフイードバツク圧とを加えた力により抵
抗されて抑えられる。延長縮径部62が第2のス
リーブ80の第2の内周83に入り込むと(第3
図参照)、出口孔44からタンク13への液体漏
れは減少する。従つて、出口孔44からタンク1
3への液体漏れが減少するに従い、入口孔42か
ら出口孔44への液体漏れは増大するといえる。
入口孔42から出口孔44及びタンク13への互
いに関連した漏れ量は設定圧を与えるものであ
る。
ユレータ24による調節圧(modulated
pressure)が無い状態では、弁スプール50はバ
ネ72によりスナツプリング70に向かう上方へ
付勢されており、第2のランド58は入口孔42
から出口孔44への液体の流れを阻止している。
又弁スプール50の縮径部62の円錐表面64と
第2のスリーブ80の第2の内周83との間の流
路が形成されているので、出口孔44はタンク1
3に連通されている。次に上記クラツチを噛合さ
せたいときには、モジユレータ24により室36
に調節圧が供給される。室36内の圧力がバネ7
2の上方付勢力より大となつたとき、弁スプール
50は当初はバネ72の付勢力のみに抗して除々
に下方へ移動される。弁スプール50の下動中
に、弁スプール50の縮径部62の円錐表面64
は第2のスリーブ80の第2の内周83へ向かつ
て除々に下動される。弁スプール50が更に下動
すると、入口孔42から出口孔44への液体漏れ
量が除々に増大する。そして、そのような漏れが
始まると、弁スプール50の移動は、バネ72の
力と弁スプール50のフイードバツク用面積部8
4に働くフイードバツク圧とを加えた力により抵
抗されて抑えられる。延長縮径部62が第2のス
リーブ80の第2の内周83に入り込むと(第3
図参照)、出口孔44からタンク13への液体漏
れは減少する。従つて、出口孔44からタンク1
3への液体漏れが減少するに従い、入口孔42か
ら出口孔44への液体漏れは増大するといえる。
入口孔42から出口孔44及びタンク13への互
いに関連した漏れ量は設定圧を与えるものであ
る。
弁10の一つの利点は制御圧を発生させること
であるが、他の利点は噛み合い中のクラツチに予
め設定した制御圧を保持し続ける能力である。こ
れは弁10内で構成されたユニークな圧力フイー
ドバツクシステムにより達成される。モジユレー
タ24の回復圧力がフイードバツク圧よりかなり
小さくても、弁10は全調節期間中において出口
圧を入口圧に釣合せることが可能である。この弁
10の能力は、調節圧が作用される面積部、即ち
弁スプール50の頂部とフイードバツク圧が作用
される面積部84との間で面積差が設けられてい
るという事実から生ずるものである。圧力関係は
次式によつて表わされる。
であるが、他の利点は噛み合い中のクラツチに予
め設定した制御圧を保持し続ける能力である。こ
れは弁10内で構成されたユニークな圧力フイー
ドバツクシステムにより達成される。モジユレー
タ24の回復圧力がフイードバツク圧よりかなり
小さくても、弁10は全調節期間中において出口
圧を入口圧に釣合せることが可能である。この弁
10の能力は、調節圧が作用される面積部、即ち
弁スプール50の頂部とフイードバツク圧が作用
される面積部84との間で面積差が設けられてい
るという事実から生ずるものである。圧力関係は
次式によつて表わされる。
PF=PMAM/AF
ここでPF:フイードバツク圧
PM:調節圧
AM:調節圧作用面積
AF:フイードバツク圧作用面積
フイードバツク圧(PF)が調節圧(PM)の結
果と等しくなる場合には、調節側に液圧が作用さ
れる弁スプール50の全面積(AM)の割合は、
フイードバツク側に液圧が作用される弁スプール
50の縮径による差分の面積(AF)と等しくな
る。フイードバツク圧作用面積AFは、弁スプー
ル50の縮径部62の径を調節することにより特
別の応用に応じて選択的に可変設定される。
果と等しくなる場合には、調節側に液圧が作用さ
れる弁スプール50の全面積(AM)の割合は、
フイードバツク側に液圧が作用される弁スプール
50の縮径による差分の面積(AF)と等しくな
る。フイードバツク圧作用面積AFは、弁スプー
ル50の縮径部62の径を調節することにより特
別の応用に応じて選択的に可変設定される。
これにより、弁10は前述の発明の目的(全調
節期間中に出口圧を入口圧に釣合せる)を達成す
る。又フエイルセーフ(failsafe)システムが単
一の構成部品、即ちバネ72によつて弁10内に
構成される。モジユレータ24にパルス信号が出
力されなくなつた場合には、出口孔44は直接に
タンク13に連通される。更に、フイードバツク
圧は出口孔44の差分の面積部84に直接に作用
するので、弁スプール50端部への圧力流路は不
要である。又フイードバツク圧と弁内の他の圧と
を隔絶するために従来技術装置に用いた分離形式
のランドは設けなくともよい。
節期間中に出口圧を入口圧に釣合せる)を達成す
る。又フエイルセーフ(failsafe)システムが単
一の構成部品、即ちバネ72によつて弁10内に
構成される。モジユレータ24にパルス信号が出
力されなくなつた場合には、出口孔44は直接に
タンク13に連通される。更に、フイードバツク
圧は出口孔44の差分の面積部84に直接に作用
するので、弁スプール50端部への圧力流路は不
要である。又フイードバツク圧と弁内の他の圧と
を隔絶するために従来技術装置に用いた分離形式
のランドは設けなくともよい。
又弁スプール50の延長縮径部62が出口孔4
4内に存するので、弁スプール50の端部は直接
にタンク13に連通されうることが理解される。
円錐表面64は、縮径部62と第2のスリーブ8
0の第2の内周83との間に形成される滑り密封
に先立つて調量手段(metering means)を提供
するものである。
4内に存するので、弁スプール50の端部は直接
にタンク13に連通されうることが理解される。
円錐表面64は、縮径部62と第2のスリーブ8
0の第2の内周83との間に形成される滑り密封
に先立つて調量手段(metering means)を提供
するものである。
上記発明は特有の好ましい実施例に関して記述
されているが、これに限定されるものでない。
されているが、これに限定されるものでない。
発明の効果
以上説明した如く、本発明によれば、全調節
(modulation)期間中において、液出口圧を入口
圧と釣合せることができる。
(modulation)期間中において、液出口圧を入口
圧と釣合せることができる。
又モジユレータが機能しなくなつたときは、一
の付勢用バネが弁出口をタンクに連通させ、安全
性を確保できる。
の付勢用バネが弁出口をタンクに連通させ、安全
性を確保できる。
又単に一のモジユレータを使用し、フイードバ
ツク圧を出口孔内で弁スプールに直接的に作用さ
せることにより、フイードバツク圧を他の圧から
隔絶するための分離した圧力路或いは弁スプール
端部の分離したランドを不要とすることができ
る。
ツク圧を出口孔内で弁スプールに直接的に作用さ
せることにより、フイードバツク圧を他の圧から
隔絶するための分離した圧力路或いは弁スプール
端部の分離したランドを不要とすることができ
る。
又出口孔からタンクへの流れを逃す手段を提供
できる。即ち、出口孔内にフイードバツク用ラン
ドを設けているので、弁スプールの端部を直接に
タンクへ連通させることができる。
できる。即ち、出口孔内にフイードバツク用ラン
ドを設けているので、弁スプールの端部を直接に
タンクへ連通させることができる。
第1図は本発明に係る減圧用液圧制御弁の一実
施例の縦断図、第2図は上記制御弁において、弁
スプールの縮径部が第2のスリーブの上方へ移動
した状態を示す部分縦断図、第3図は上記縮径部
が第2のスリーブに対し滑りシールを形成してい
る状態を示す部分縦断図である。 10……弁、11……ポンプ、13……タン
ク、14……上部、16……下部、20,22,
34,52……流路、24……モジユレータ、2
6……パルス発信器、28……プランジヤ、3
0,54……オリフイス、36……液圧室、40
……第1のスリーブ、41……第1の内周、42
……入口孔、44……出口孔、50……弁スプー
ル、56……第1のランド、58……第2のラン
ド、60……小径部、62……縮径部、64……
円錐形表面、72……バネ、80……第2のスリ
ーブ、83……第2の内周。
施例の縦断図、第2図は上記制御弁において、弁
スプールの縮径部が第2のスリーブの上方へ移動
した状態を示す部分縦断図、第3図は上記縮径部
が第2のスリーブに対し滑りシールを形成してい
る状態を示す部分縦断図である。 10……弁、11……ポンプ、13……タン
ク、14……上部、16……下部、20,22,
34,52……流路、24……モジユレータ、2
6……パルス発信器、28……プランジヤ、3
0,54……オリフイス、36……液圧室、40
……第1のスリーブ、41……第1の内周、42
……入口孔、44……出口孔、50……弁スプー
ル、56……第1のランド、58……第2のラン
ド、60……小径部、62……縮径部、64……
円錐形表面、72……バネ、80……第2のスリ
ーブ、83……第2の内周。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 長手方向軸線と第1及び第2の端部とを有す
る弁スプール収納用内周を設けられた細長の弁本
体と、 前記内周の第1の端部に配された液圧室と、 液圧下で液圧流体を前記周内に流入せしめる流
体入口と、 前記内周からの流体出口と、 前記液圧室に隣接した第1のランドと前記弁ス
プールの軸方向移動位置に依存して前記出口内の
圧を選択的に調節するよう構成され前記弁スプー
ルの両端の中間に配置された第2のランドとを含
み、前記内周内にスライド自在に配置された前記
弁スプールと、 前記液圧室内に露出された前記第1のランドの
所定面積部分に液圧を作用させるべく前記液圧室
内の液圧を選択的に調節する手段と、 前記液圧室内の圧が設定置を越えない状態で前
記第2のランドにより前記流体入口から前記流体
出口へ前記液圧流路が形成されるのを阻止するべ
く、前記弁スプールを前記液圧室方向へ付勢する
手段と、 タンクと連通する前記内周の第2の端部内に配
置された円筒形スリーブ手段と、 前記弁スプールが前記内周の第2の端部に向か
う軸方向へ移動するとき、前記出口内で前記スリ
ーブ手段の内周と共に滑りシールを形成するよう
にされた外表面を有し、前記第1のランドから離
間した前記弁スプールの端部に配置された前記弁
スプール手段の縮径部と より構成してなることを特徴とする減圧用液圧調
節弁。 2 前記付勢手段は、前記内周の第2の端部と前
記弁スプール手段の前記縮径部との中間位置に配
置されたバネ手段を含むことを特徴とする請求の
範囲第1項記載の減圧用液圧制御弁。 3 前記弁スプール手段は、その長さ方向に延び
る軸方向流路を含み、該流路はタンクに開放さ
れ、かつオリフイス手段を介して前記液圧室に連
通していることを特徴とする請求の範囲第1項記
載の減圧用液圧制御弁。 4 前記調節手段は、液圧流体モジユレータを含
むことを特徴とする請求の範囲第1項記載の減圧
用液圧制御弁。 5 前記液圧流体モジユレータは、パルスモジユ
レータにより作動されるソレノイドを含むことを
特徴とする請求の範囲第4項記載の減圧用液圧制
御弁。 6 前記縮径部は、截頭円錐形の表面を有する一
端を含み、前記弁スプールが前記内周の第2の端
部へ向かう軸方向へ移動されるとき、前記一端は
前記出口から前記スリーブ手段の内周への流体流
れを調量するよう動作することを特徴とする請求
の範囲第1項記載の減圧用液圧制御弁。 7 前記調節手段への流体供給源は、前記流体入
口を前記調節手段へ連通する流路を含むことを特
徴とする請求の範囲第1項記載の減圧用液圧制御
弁。 8 前記液圧室内には、前記弁スプールが前記液
圧室内に進入するのを制限するための環状スナツ
プリングが設けられていることを特徴とする請求
の範囲第1項記載の減圧用液圧制御弁。 9 前記弁スプール内の前記第1及び第2のラン
ドの中間位置には、流路手段が形成されており、
前記液圧室内の流体圧が前記設定値以下のとき、
前記第2のランドの少なくとも一部が前記流体入
口と前記流体出口との中間位置に配置されること
を特徴とする請求の範囲第1項記載の減圧用液圧
制御弁。 10 圧力フイードバツクを有し、出口へ導かれ
る液圧流体の圧力を制御しかつ前記出口に存在す
るフイードバツク圧を連続的に検出するよう構成
された減圧用液圧制御弁であつて、 弁スリーブ内で第1及び第2の端部を有し細長
かつ略円筒形の第1の内周と、 前記第1の内周の第1の端部における液圧流体
室と、 前記液圧流体室内の液圧流体の圧を選択的に増
大及び減少させるモジユレータ手段と、 前記モジユレータ手段へ液圧流体を供給する手
段と、 第1及び第2の端部を有し、該第1の端部は前
記第1の内周の第1の端部と等しい面積部を有
し、前記第1の内周内にスライド可能に配置され
た弁スプールと、 前記第1の内周と連通しかつそれらの端部間の
中間位置に配置された互いに離間する入口及び出
口と、 前記第1の内周の第2の端部内に配置され、前
記弁スプールを前記液圧流体室方向へ付勢するバ
ネ手段と、 前記弁スプールが前記液圧流体室内の圧に応答
して前記バネ手段の付勢力に打勝つて軸方向に移
動するとき、前記出口内の液圧が増大されるのを
選択的に許容するべく、前記弁スプールに配置さ
れたランド手段とよりなり、 略円柱形状をなし前記第1の内周の径より小な
る径を有すると共に、その底部周縁には前記第1
の内周の軸線へ向かつて内方向へ延びる円錐形傾
斜表面が設けられ、しかも前記第1の内周からの
前記出口内に配置された前記弁スプールの前記第
2の端部と、 前記第1の内周の第2の端部内に配置されかつ
その第2の内周内に前記弁スプールの第2の端部
がスライド自在に収納可能で滑りシールを形成す
る円筒形の第2のスリーブ手段と、 前記液圧流体室内の流体圧が作用される面積部
より小さい前記出口内の前記弁スプールの面積部
に対し前記出口からのフイードバツク圧が作用
し、前記第1の内周の第2の端部がタンクに開放
されていることにより、前記弁スプールの第2の
端部が前記第2のスリーブ手段の第2の内周内に
スライド自在に収納されていないときは、前記出
口及びタンク間に流路が形成されることを特徴と
する減圧用液圧制御弁。 11 前記弁スプールは、その前記第2の端部か
らその前記第1の端部へ向かつて延びる軸方向流
路を有し、オリフイス孔が前記流路と前記液圧流
体室との間に設けられていることを特徴とする請
求の範囲第10項記載の減圧用液圧制御弁。
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