JPH09504596A - 多段調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、シリンダ（１）とその中に案内された調整ピストン（２）とを有し、調整ピストン（２）が片側から調整圧力で付勢され、反対側から復帰力例えば圧縮ばね（３）で付勢され、調整ピストン（２）が調整圧力に関係してシリンダ壁（１１）にある少なくとも一つの出口開口（４１、４２）を閉鎖するか部分的にあるいは完全に開放し、そのようにして調整圧力で付勢されるピストン側面と出口開口（４１、４２）との接続を中断するか部分的にあるいは完全に行うような多段調整弁に関する。本発明はこの多段調整弁を複数の復帰要素を利用することなしに調整ピストンの位置に関係して調整特性を広い範囲で変更できるように形成することを目的とし、ピストンが調整圧力でそれぞれ付勢される少なくとも二つの部分ピストンから成り、その第１の部分ピストンが復帰要素の力によって付勢され、連動体が部分ピストンを互いに、第２の部分ピストンあるいはそれ以上の部分ピストンも第１の部分ピストンおよび連動体を介して復帰力を受けるように結合し、シリンダが第２あるいはそれ以上の部分ピストンに対する少なくとも一つのストッパを有し、このストッパが調整圧力の影響のもとでの復帰要素の作用に抗しての第２あるいはそれ以上の部分ピストンの動きを制限し、調整圧力が更に増大した際に第１の部分ピストンがこのストッパによって影響されず復帰要素に抗してなお移動できることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 多段調整弁 本発明は、シリンダとその中に案内された調整ピストンとを有し、調整ピスト ンが片側から調整圧力で付勢され、反対側から復帰力例えば圧縮ばねで付勢され 、調整ピストンが調整圧力に関係してシリンダ壁にある少なくとも一つの出口開 口を閉鎖するか部分的にあるいは完全に開放し、そのようにして流れ接続あるい は圧力接続を部分的にあるいは完全に行うか中断するような多段調整弁に関する 。 このような弁は液圧制御技術で知られている。例えば一つの入口と二つの出口 （あるいはその逆）を有する弁があり、その人口は選択的にそれぞれ一つの出口 に接続され、この接続は調整ピストンにある孔などを介して行われ、従って調整 ピストンの移動に応じて選択的に一方あるいは他方の出口が入口に接続され、場 合によっては例えば入口に出口が接続されないか両方の出口が接続されるような 調整ピストンの位置を考慮することもできる。 ピストンはその片側端面における調整圧力の作用により移動され、他方の端面 は復帰要素一般には圧縮ばねで付勢されている。調整圧力で付勢されるピストン 有効面積、圧縮ばねのばね定数および開口と接続通路の配置は、調整圧力の所定 の範囲において入口と出口との所定の所望の接続が行われるように選択される。 なおかかる弁は原理的には多数の種々の入口と出口を有することができ、その場 合その都度所望の圧力範囲において接続が行われる。調整圧力に対する接続口も 弁の入口としてあるいは入口の一つとして利用できる。 液圧系統あるいは空気圧系統においてその都度の調整圧力の値に関係して所定 の接続を行いおよび中断する他に、しばしば調整挙動ないし調整ピストンの応答 を所定の特性にすることも望まれる。これは例えば調整ピストンが所定の位置に 到達したときに復帰要素のばね定数の値を瞬間的に変化することである。このよ うなばね定数の変化は、異なった少なくとも二つの圧縮ばねを復帰要素として使 用し、その一つがストッパによって制止され、調整ピストンが所定の位置に到達 したときにはじめてこの調整ピストンと係合することによって達成される。もっ ともこのような多段復帰要素の組立は時とすると大きな場所を必要とし複雑とな り、また調整特性は非常に限られた範囲でしか変化させられない。 この従来技術に対して本発明の目的は、冒頭に述べた形式の多段調整弁を、多 数の復帰要素を利用することなしに、調整ピストンの位置に関係して調整特性の 変化が広い範囲で行えるように形成することにある。 本発明によればこの目的は、ピストンが調整圧力でそれぞれ付勢される少なく とも二つの部分ピストンから成り、その第１の部分ピストンが復帰要素の力によ って付勢され、連動体が部分ピストンを互いに少なくとも部分ピストンの所定の 位置範囲において第２の部分ピストンも第１の部分ピストンおよび連動体を介し て復帰要素の復帰力を受けるように結合し、シリンダが第２の部分ピストンに対 する少なくとも一つのストッパを有し、このストッパが調整圧力の影響のもとで の復帰要素の作用に抗しての第２の部分ピストンの動きを制限し、調整圧力が更 に増大した際に第１の部分ピストンがこのストッパによって影響されず復帰要素 に抗してなお移動できることによって達成される。 連動体はそれぞれ一方向にしか作用せず、即ち第２のピストンは連動体を介し てしか第１のピストンに接触せず、そのようにして復帰要素の力も受け、第２の ピストンがこの方向に作用するストッパに衝突し、第１のピストンにかかる圧力 がこの位置において有効な復帰力を打ち負かすのに十分であるときに、第１のピ ストンは復帰要素の力に抗して第２のピストンに対して相対移動することもでき る。 この結果、ピストンの第１の運動範囲においてつまり両ピストンが調整圧力の 作用のもとで復帰要素の力に抗して移動できる範囲において両部分ピストンの端 面面積の合計が調整圧力を受け、この面積と調整圧力との積から求められる力が 復帰要素に作用するので、調整特性が自動的に変化することになる。その圧力が 増大するにつれて両部分ピストンは復帰要素に抗して移動され、その復帰力は移 動ストロークに伴って一般に線形で増大する。第２の部分ピストンが上述のスト ッパに到達するや否や、これはもはや復帰要素にそれ以上力を伝達せず、従って 第１の部分ピストンのそれ以上の運動に寄与しない。第１の部分ピストンが復帰 要素の力に抗して更に移動するようにするために、いまやこの第１の部分ピスト ンの端面だけに与えられる調整圧力は、この位置においてそれまで両部分ピスト ンの総合面積に作用する調整圧力を介して与えれていた合力が復帰要素の力と少 なくとも同じであるような大きさでなければならない。これは、第１の部分ピス トンが復帰要素に抗して更に移動する前に圧力がまず第２の部分ピストンの衝突 による有効ピストン面積における損失が補償されるまで高い値に上昇しなければ ならないことを意味する。即ち第２の部分ピストンがストッパに到達した際に圧 力Ｐ１から高い圧力Ｐ２までの圧力においてそれ以上のピストン運動は行われず 、これらの両圧力値は有効ピストン面積と次式で関連づけられる。 そのＦ１は第１の部分ピストンの圧力で付勢される有効面積であり、Ｆ２は第２ の部分ピストンの相応した面積である。 なお上述した原理は基本的には多数の原理的には任意の数の部分ピストンにも 拡大させられる。それらの部分ピストンは唯一の方向に作用する連動体を介して 段階的に結合され、段階的なストッパを有しているので、各部分ピストンは順々 にストッパに到達し、或る一つの部分ピストンの衝突後にまず高い圧力が得られ るまでそれ以上のピストン運動が中止される。垂直軸に復帰要素に直接接続され ている第１の部分ピストンの動きを調整圧力の上昇に対して示している線図にお いて段階機能の様式が得られる。その段階の高さおよび幅はストッパの位置の選 択および各部分ピストンの所定の横断面積の選択によって広い限界内で変化でき る。このようにしてかかる調整弁の調整特性を高価で敏感な測定・調整系統を必 要とすることなしに、所望の最適な経過に非常に良好に合わせることができる。 その場合更に、各部分ピストンに対して調和された復帰力をした多数の別個の復 帰要素を利用することもできるが、かかる処置はたいていの場合には単に部分ピ ストンの横断面積を適当に選択するだけで不要とされる。 一方では種々の部分ピストンを互いに並べて場合によっては別個のシリンダの 中に配置し、上述の連動体によって互いに結合することができるが、本発明の有 利な実施態様において部分ピストンは互いに同心的に少なくとも外側部分ピスト ンおよび内側部分ピストンとして設けられ、望遠鏡的に互いに移動できる。 以下においてまず明確に別途述べない限り、同心的な部分ピストンから成り即 ち外側部分ピストンと内側部分ピストンから成る単純な実施形態についてのみ説 明する。その場合多数の部分ピストンに全く類似した方式で拡大することも考え られる。 本発明の第１の実施態様において、外側部分ピストンは例えば圧縮ばねのよう な復帰要素によって付勢され、内側ピストンに対するストッパとしてシリンダの 底から出ているピンが設けられている。この実施態様は明らかに分かるように、 外側部分ピストンの壁における孔が省略されるという利点を有する。もっともこ の場合、内側部分ピストンのストッパ衝突後に外側部分ピストンがこの内側ピス トンとシリンダ壁との間に形成された環状室において継続運動しなければならず 、これは場合によってははめ合いの問題を伴って生じ、いずれにしても弁の製造 および構造的な経費に厳しい要件が課せられる。 本発明の他の実施態様において、内側部分ピストンは例えば復帰要素として圧 縮ばねで付勢され、外側部分ピストンの壁が内側部分ピストンから自由にされる 範囲に半径方向孔を有し、シリンダが軸方向に間隔を隔てた二つの開口を有し、 その一つの開口が外側部分ピストンのストッパ衝突位置においてピストン壁にあ る開口と一致し、他の開口が外側ピストンのストッパの方向への運動中に外側ピ ストンによって開放される。 既に述べたようにかかる実施態様は二つ以上の部分ピストンにも簡単に拡大す ることができる。例えば互いに望遠鏡的に移動でき連動体によって結合された三 つの部分ピストンが設けられ、その外側部分ピストンがその壁に軸方向に間隔を 隔てた二つの開口を有し、中間部分ピストンが、外側部分ピストンと中間部分ピ ストンの両者のストッパ衝突位置においてそれぞれ外側ピストンの開口およびシ リンダ壁の開口の一つと一致するような開口を有している。その場合シリンダ壁 は三つの開口を有し、これらの開口は三つのすべてのピストンの運動によって順 々に、この場合には外側部分ピストンの上縁によって、続いて両内側部分ピスト ンによって詳しくはこの場合には中間部分ピストンの縁を介して且つ外側部分ピ ストンおよびシリンダ壁における互いに一致する二つの開口によって、および最 終的には内側部分ピストン詳しくはその上縁を介して且つシリンダ壁および外側 ピストンにおける互いに一致し中間部分ピストンの開口とも一致する別の二つの 開口によって接続される。 上述の実施態様においてストッパとして目的に適ってシリンダ内壁の段階的な 縮径部が設けられている。 更にこのような望遠鏡的に互いに移動できる部分ピストンにおいてそれぞれの 孔が互いに一致して整列されるようにするために、少なくとも外側部分ピストン のシリンダ壁に対する相対回転を阻止する手段が設けられていることが有利であ る。なおその孔は原理的には任意の横断面形状にでき、即ち特にピストンおよび シリンダ壁の長手方向にあるいはその円周方向に延びる長孔でもよい。 その代わりにあるいはそれに加えて、シリンダ壁の内側面（あるいはそのピス トンの外側壁）にそれぞれ開口の軸方向高さに、部分ピストンおよびシリンダの 開口が相対回転する際もこれらの開口の接続を行う環状に延びる周溝が設けられ る。この周溝の構想は二つ以上の部分ピストンを利用する際に各ピストンの互い に滑り接触する案内面にも拡大できる。 更に本発明に基づく調整弁の他の有利な実施態様において、一つあるいは複数 の外側部分ピストンが、それがストッパの方向に移動する間にシリンダ壁にある 第１の開口を開放した後この開口を、ピストン壁にある開口がシリンダ壁の他の 開口と一致するストッパ衝突位置に到達したときあるいは到達する直前に、別の 壁部分によって再び閉鎖するように形成されている。 本発明の他の利点、特徴および用途は以下の図面に示した本発明の有利な実施 例の説明から明らかである。 第１図は多段調整弁の第１の実施例の断面図、 第２図は三分割構造の調整ピストンを持った第２の実施例の断面図、 第３図は第１図の実施例と異なって内側部分ピストンと外側部分ピストンの役 目が交代されている第３の実施例の断面図、 第４図は第３図の実施例に類似しているが長くて貫通孔が開けられている外側 部分ピストンを持った実施例の断面図、および 第５図はそのような弁を利用した場合に生ずる圧力経過の例をそれぞれ示して いる。 なお基本的にはすべての図面は単なる概略図であり、具体的な寸法および特に 外側接続口の立体的な配置は実際には図示の形態と明らかにずれている。各構成 要素の具体的の相対寸法および相対位置が重要であり、これについて明確に説明 する。 第１図にはシリンダ１が示されており、これは盲孔７、壁１１、片側端面にあ る底８および反対側端面にあるねじ付きプラグ２５を有している。シリンダ１に ある盲孔７は直径が段階的に減少され、プラグ２５の範囲に雌ねじ付きのねじ部 分２７を有している。調整ピストン２を案内する直径範囲１６はねじ部分２７に 比べて幾分縮径され、底８から間隔を隔てた位置にもっと縮径された直径範囲１ ７への移行段部を有し、この段部は調整ピストン２の外側部分ピストン２２に対 するストッパ６を形成している。 本発明の枠内において盲孔７をプラグで閉鎖される貫通孔として形成すること もできる。この場合小径の直径範囲１７およびストッパ６は別個の部品あるいは プラグの相応した形状によって形成される。 二分割構造の調整ピストン２は主に内側部分ピストン２１と外側部分ピストン ２２とから成り、この外側部分ピストン２２はその内周面にはめ込まれた止め輪 の形をした連動体５を有している。従って外側部分ピストン２２は中空円筒部品 であり、その中に内側部分ピストン２１が滑り可能に案内されている。連動体５ は内側部分ピストン２１のねじ付きプラグ２５の方向への滑り運動を制限してい る。プラグ２５は調整圧力Ｐが導かれる圧力接続口２６に対する圧力接続口とし ての孔を有している。この調整圧力Ｐは外側部分ピストン２２のリング状上側端 面２２′並びに内側部分ピストン２１の円形状上側端面２１′に作用する。その 場合もっとも内側部分ピストン２１は盲孔内に配置された圧縮ばね３によって直 接調整圧力Ｐで両部分ピストン２１、２２の端面２１′、２２′にかけられた力 の方向と逆向きにバイアス力を与えられ、その場合機械的なバランス状態におい てこのバイアス力は調整圧力によって部分ピストン２１の反対側面に作用する力 および連動体５を介して外側部分ピストン２２の圧力側端面にも作用する力と相 殺される。外側部分ピストン２２は固有の復帰ばねを有していないが、無圧状態 から出発しばねの調整距離が両部分ピストン２１、２２が互いに係合してその終 端ストッパまで移動するのに十分でない限りにおいて、外からやって来る調整圧 力Ｐの作用のもとで連動体５が内側部分ピストン２１の端面２１′に衝突するま でしか対抗圧力なしに移動しないので、圧縮ばね３の復帰力は内側部分ピストン ２１にだけでなく、連動体５を介して外側部分ピストン２２にも作用する。その 圧縮ばね３は一般に、調整圧力Ｐが非常に低い場合あるいは既に無圧状態である 場合に内側部分ピストン２１の端面２１′が連動体５に衝突し、外側部分ピスト ン２２をストッパとして作用するリング状に形成されたプラグ２５の下縁２３′ まで押すように寸法づけられている。 調整圧力Ｐが増大するにつれて部分ピストン２１、２２の端面２１′、２２′ に作用する力が増大し、この力は圧縮ばね３の具体的な選択に関係する圧力Ｐ０ においてこの位置で圧縮ばね３によって与えられる力を打ち負かす。これによっ て外側部分ピストン２２が固有の復帰ばねを有していないが連動体５を介して内 側部分ピストン２１に連結されているので、両部分ピストン２１、２２は一緒に 一つのユニットとして下向きに動き始める。調整圧力Ｐが増大するにつれて圧縮 ばね３の作用に抗して部分ピストン２１、２２は一層動かされ、その場合この運 動は四つのすべての図面における図に相応して、これによって弁の組立位置を何 らかの方法で固定する必要なしにそれぞれ下に向けられている。その場合外側部 分ピストン２２の上縁２２′がシリンダ１の壁１１にある出口開口４１をまず部 分的に開き最終的に完全に開くので、圧力接続口２６および出口開口４１はいま や圧力媒体について連通する。その圧力媒体は圧力接続口２６から出口開口４１ に流れるか、あるいは出口開口４１に続いている（図示していない）構成要素に ただ静的圧力を与える。 一層の下向き運動の際に最終的に部分ピストン２２の孔４とシリンダ壁１１に おける第２の出口開口４２が互いに重なり始め、最終的に部分ピストン２２のリ ング状下側端面２２″が段部で形成されたストッパ６に到達したとき精確に互い に一致する。出口開口４１、４２および孔４、部分ピストン２２の上側端面２２ ′、下側端面２２″は、例えば孔４と出口開口４２との重なりが部分ピストン２ ２の上縁２２′による出口開口４１の開放と同時に行われるか、あるいはこの重 なりがはじめ遅れて生ずるように非常に任意に配置できる。なお部分ピストン２ ２がストッパ６に衝突した際に孔４と出口開口４２は円周方向において互いに一 致する必要はなく、ただ同じ高さに位置しているか軸方向において重なり合うだ けでよい。このために盲孔７の内壁に、孔４と出口開口４２が軸方向において同 じ高さに位置しているか軸方向において重なり合っているときはいつでも孔４と 出口開口４２とを接続する環状の周溝１３が設けられている。 例えば圧力Ｐ１において外側部分ピストン２２が丁度ストッパ６に到達したと き、部分ピストン２１は依然としてその端面２１′が連動体５に係合しているの で、孔４は部分ピストン２２の内側から部分ピストン２１によって覆われている か閉じられている（第１図には連動体５に到達している内側部分ピストン２１の 下部しか断面図で示されていない）。 いま調整圧力Ｐが一層増大すると、この圧力に基づいて外側部分ピストン２２ に作用する力はストッパ６で受けられ、従って連動体５を介して部分ピストン２ １に伝達されない。 この位置においてばね３の復帰力を打ち負かすためにいまや専ら部分ピストン ２１によって圧力が与えられねばならない。しかしこの部分ピストン２１の上側 端面２１′の面積は今まで有効であった両部分ピストン２１、２２の端面２１′ 、２２′の合計面積より明らかに小さくなっている。即ちこの面積損失は部分ピ ストン２１が連動体５から離れ始め圧縮ばね３の復帰力に抗して更に移動し始め る際の圧力Ｐ２までの圧力上昇によって補償されねばならない。その場合圧力Ｐ １、Ｐ２は内側部分ピストン２１および外側部分ピストン２２の端面面積Ｆ１、 Ｆ２と次式で関連づけられる。 その場合Ｐ１は外側部分ピストン２２が丁度ストッパ６に到達した際の圧力、Ｐ ２は内側部分ピストン２１が連動体５から離れ始める際の圧力、Ｆ１は内側部分 ピストン２１の圧力で付勢される有効端面２１′の面積、Ｆ２は外側部分ピスト ン２２の圧力で付勢される有効端面２２′の面積である。 圧力が値Ｐ２を越えて一層増大した場合、部分ピストン２１は下降運動を継続 し、最終的に孔４も内側から開放し、これによって出口開口４２も孔４場合にっ ては環状の周溝１３も介して圧力接続口２６に接続される。 図示していない変形例において、外側部分ピストン２２および対応した円筒状 の直径範囲１６はねじ付きプラグ２５の方向に上方に幾分延長して作られ、出口 開口４１を開ける構成要素として部分ピストン２２の上縁の代わりに、連動体５ の上側において外側部分ピストン２２の壁にもう一つの孔だけが設けられる。こ の孔は外側部分ピストン２２が（ないしは両部分ピストン２１、２２が一緒に） 下降運動する際に圧力接続口２６を出口開口４１に場合によっては別の周溝を介 して接続する。この接続はしかし外側部分ピストン２２が継続して下降運動する 際その孔の上縁によって再び中断され、この連動体５の上側に配置された補助孔 は、部分ピストン２２の下側端面２２″がストッパ６に到達した際に第１図にお いて孔４が取っている位置をほぼ取る。このようにして切換作用を達成でき、即 ち第１図に示されている状態に相応する出口開口４１、４２と圧力接続口２６と の接続の中断状態から出発して、圧力上昇に応じてまずはじめに出口開口４１と 圧力接続口２６との接続が生じ、続いて出口開口４２と圧力接続口２６との接続 が生じ、その場合出口開口４１との接続が再び中断される。 その場合孔４、出口開口４１、４２並びに外側部分ピストン２２の壁１１にお いて連動体５の上側に補助的に設けるべき別の（図示していない）孔の配置およ び寸法に応じて流れ移行過程が選択的に達成できる。この流れ移行過程において 中間圧力範囲で既に出口開口４２と圧力接続口２６との部分的な接続が行われ、 一方で出口開口４１と圧力接続口２６との接続もなお存在している。しかしその 配置は、出口開口４２と圧力接続口２６との接続が生ずる前にまず出口開口４１ と圧力接続口２６との接続が中断されるようにも行える。 なお出口開口４１、４２はシリンダ１の外側壁に開口する必要はなく、対応し た接続口を端面側に例えば底に設けることもでき、その場合この接続口に対して 更にニップルあるいは接続ねじを設けることもできる。 第２図における実施例は第１図に関連して述べた実施例と全く同じ機能原理に 従っているが、ここでは調整ピストン２が互いに同軸的に配置され望遠鏡的に移 動できる三つの部分ピストン３０、３１、３２から成っている点で相違している 。ここでも内側部分ピストン３０は復帰要素としての圧縮ばね３によって付勢さ れ、連動体５ないし５′はそれぞれ中間部分ピストン３１ないし外側部分ピスト ン３２の内側に突出した鍔あるいはフランジとして形成されている。これらの連 動体は必ずしも部分ピストンの上縁に配置する必要はなく、部分ピストンの或る 任意の高さに設けることができる。 この場合には第１図の実施例と異なって追加的に設けられた部分ピストン３２ およびそれに伴う調整段に相応して、シリンダ壁１１に追加的な出口開口４３が 設けられ、従って全部で出口開口４１、４２、４３が設けられている。外側の追 加的な部分ピストン３２は従って第１図における実施例の一つの孔４の代わりに 必ず二つの孔４、４′を有している。更に中間部分ピストン３１も孔１０を有し ている。シリンダ１の円筒状盲孔７は二倍に段階づけられ外側部分ピストン３２ ないし中間部分ピストン３１に対する二つのストッパ６、６′を形成している。 三つの部分ピストン３０、３１、３２は同様に接続口２６を介して圧力で付勢さ れ、まずはじめ部分ピストン３２の上縁３２′が出口開口４１を開放するまで一 緒に下向きに移動し、続いて部分ピストン３２がストッパ６に衝突する。 外側部分ピストン３２の孔４、４′は出口開口４２、４３ないし周溝１３ない し１４と同時に同じ軸方向高さに位置する。この位置において更に圧力が上昇し た際に中間部分ピストン３１は内側部分ピストン３０と一緒に一層下向きに移動 するので、中間部分ピストン３１の上縁３１′が最終的に開口４を開放し、この 開口４は既に述べたように出口開口４２と接続される。これによって相応した圧 力値に到達した際、出口開口４２と圧力接続口２６との接続が行われる。最終的 に中間部分ピストン３１もストッパ６′に到達し、その場合孔１０も孔４′と同 じ軸方向高さに位置する。この位置において孔１０、４′は出口開口４３と一致 している。圧力が更に上昇すると、内側部分ピストン３１はその上縁３０′が圧 力接続口２６と孔１０、４′との接続を達成するまで一層移動する。周溝１３、 １４に類似して外側部分ピストン３２あるいは中間部分ピストン３１の外側壁に も孔４′（ないし１０）の高さに環状の周溝１５が設けられる。周溝は基本的に はピストンが回り止めされていない場合に設けられる。第１図に対する図示して いない変形例の上述した説明に類似して、ここでも部分ピストン３１、３２は上 方に連動体５、５′を越えて延長し、個々の開口を開放する縁の作用を部分ピス トンの壁にある相応した孔に負わせることができる。これにより上から下に連続 して生ずる個々の出口開口４１、４２、４３の開放後に、相応した圧力上昇にお いて圧力接続口２６と次の出口開口（４２あるいは４３）との接続が行われたと きあるいは行われる前に、出口開口４１、４２、４３も再び閉鎖させられる。 第３図は異なった変形例を示しており、この場合、外側部分ピストン３３に孔 が全く存在しないか、外側部分ピストン３３における孔の数が少なくとも減少さ れている。この場合復帰要素として使用する圧縮ばね３で付勢される部分ピスト ンは外側部分ピストン３３である。内側部分ピストン３４は外側部分ピストン３ ３の下縁に半径方向内側に突出した鍔として形成された連動体５を介してしか圧 縮ばね３に作用しない。圧力接続口２６はねじ付きプラグ２５に設けられ、調整 圧力Ｐは両部分ピストン３３、３４の端面３３′、３４′に作用し、その調整圧 力Ｐの作用のもとで連動体５を介して互いに係合している両部分ピストン３３、 ３４は一緒に下向きに移動し、その場合第３図に示されているように徐々に出口 開口４１を開放してその接続口２６との接続を行う。 シリンダ１の底８から盲孔７の中に突出しばね３で包囲されている中央ピン３ ５が内側部分ピストン３４のストロークを制限する。十分に圧力上昇した際、内 側部分ピストン３４は最終的にピン３５のストッパに到達して、それ以上の下降 運動がいまや阻止され、圧縮ばね３をもっと圧縮するための力は、外側部分ピス トン３３の環状端面３３′に作用する圧力だけで与えられねばならない。調整ピ ストン２の有効端面におけるこの損失が相応した圧力上昇によって補償されたと きにはじめて、外側部分ピストン３３が一層下向きに移動し、最終的に出口開口 ４２も圧力接続口２６と接続するために開放する。明らかに分かるようにこの場 合第１図の実施例と異なって、外側部分ピストン３３における孔４に相応した孔 は不要であり、もしかして設けるべき他の孔の代わりに、第１の出口開口４１の 開放後に再びそれが閉鎖させられるようにするために、第３図の実施例の場合に は唯一の孔しか必要とされない。 第４図にそのような変形例が示されている。外側シリンダ壁は二つの出口開口 ４１、４２を有し、中間部分ピストンは一つの貫通孔４しか有していない。第３ 図の実施例の場合と同様に、ここでも圧力が上昇するにつれてまず二つのピスト ン即ち中央ピストン３４と外側部分ピストン３３が一緒に下向きに押され、最終 的に貫通孔４が出口開口４１と一致し、出口開口４１と圧力接続口２６との接続 が生ずる。内側部分ピストン３４は最終的に中央ピン３５に突き当たり、従って 外側部分ピストン３３はその端面３３′だけにかかる圧力がばね３によって用意 された対抗圧力を打ち負かすのに十分となったときにはじめて継続して動かされ る。明らかなように中間部分ピストン３３が一層下降運動したとき、出口開口４ １は再び閉じられ、もっと下降運動した後で出口開口４１の閉鎖と同時にあるい はその閉鎖後に最終的に貫通孔４がもう一つの出口開口４２と一致し、この出口 開口４２と圧力接続口２６との接続が生ずる。最終的に部分ピストン３３がその 上縁が出口開口４１を再び開放するまで下降したとき、圧力接続口２６と出口開 口４１との接続も再び生ずる。 なお貫通孔４の位置および大きさ特にその部分ピストン３３の上縁からの距離 、出口開口４１、４２の位置および大きさ並びにストッパの位置によって、例え ば常に両出口開口４１、４２の一方だけが圧力接続口に接続されるかあるいは所 定の圧力状態において両出口開口４１、４２が圧力接続口２６に接続されるかを 決定できる。 ここでも勿論シリンダ１の円筒状内壁に出口開口４１、４２の軸方向高さに環 状に延びる周溝１２、１３を設けることができるが、これらの周溝１２、１３は 、外側部分ピストン３３の壁にある孔を介して出口開口４１、４２に接続しよう とするときおよび部分ピストン３４およびシリンダ１を円周方向において整列す るための特別な処置を回避しようとするときしか必要とされない。 普通はシリンダ１のハウジングにピストンの反圧力側に釣り合い孔３６が設け られている。更にばねを支援するために釣り合い孔３６を介して追加的な圧力を 与えることもできる。 第５図に上述したような多段調整弁の特性が示されている。第５図には上述の 一つの弁のばね３と係合し最も長い距離を移動する部分ピストンの調整ストロー クｓに関係して、圧力接続口２６の範囲にかかり部分ピストンの端面に作用する 系統圧力が垂直方向に記されている。既に述べたようにはじめは第５図において ０で表した非常に低い圧力から出発してばねバイアス圧なしにすべての部分ピス トンが一緒に移動し、その調整ストロークはばね特性に相応してピストン端面に 作用し圧力に比例している力に比例している。従ってこの圧力・調整ストローク 曲線において原点から出ている直線部分ａの経過が生ずる。第１の部分ピストン が調整ストロークｓ１の経過後にそのストッパに突き当たっても、第２の部分ピ ストンは最初はなお、その端面における力がその際にかかっている圧力Ｐ１では まだばね３の力に抗して継続移動するのに十分ではないので、それ以上移動しな い。そして圧力がそれ以上のピストン移動なしに増大し、これは第５図の線図に おける第１の垂直部分ｂで示されている。圧力が値Ｐ２に到達したときにはじめ て、一つあるいは複数のなお移動できる部分ピストンに作用する力はばねを打ち 負かすのに十分となり、この一つあるいは複数の部分ピストンは線図の線部分ｃ に応じて調整ストロークｓ２の経過後に場合によってはもう一つの部分ピストン が圧力値Ｐ３においてストッパに衝突するまで更に移動し、これにより圧力はこ こでも調整ストロークのそれ以上の変化なしに曲線の部分ｄに応じて、圧力Ｐ４ から場合によって存在する第３の部分ピストンが曲線の部分ｅに沿って圧力の増 大と共に一層移動するまで増大する。ばねがはじめバイアス圧を持っておらず、 ばね特性が精確に線形であると仮定したとき、線部分ａ、ｃ、ｅはそれぞれ第５ 図における座標系の原点を通っている。その場合ストッパの位置、ばね特性およ び部分ピストンの相対面積によって曲線のすべての部分ａ〜ｄはばね特性に応じ て任意の長さおよび勾配に調整できる。即ち例えば、例えば二つの部分ピストン を持った弁において破線に相応した圧力・調整ストローク経過にすることも簡単 にできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイルヘルム，マイク ドイツ連邦共和国 65468 トレブール ユリウス―レバー―シユトラーセ 20 【要約の続き】 パを有し、このストッパが調整圧力の影響のもとでの復 帰要素の作用に抗しての第２あるいはそれ以上の部分ピ ストンの動きを制限し、調整圧力が更に増大した際に第 １の部分ピストンがこのストッパによって影響されず復 帰要素に抗してなお移動できることを特徴とする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シリンダ（１）とその中に案内された調整ピストン（２）とを有し、調整 ピストン（２）が片側から調整圧力で付勢され、反対側から復帰力例えば圧縮ば ね（３）で付勢され、調整ピストン（２）が調整圧力に関係してシリンダ壁（１ １）にある少なくとも一つの出口開口（４１、４２）を閉鎖するか部分的にある いは完全に開放し、そのようにして調整圧力で付勢されるピストン側面と出口開 口（４１、４２）との接続を中断するか部分的にあるいは完全に行うような多段 調整弁において、 ピストン（２）が調整圧力でそれぞれ付勢される少なくとも二つの部分ピスト ン（２１、２２）から成り、その第１の部分ピストン（２１）が復帰要素（３） の力によって付勢され、連動体（５）が部分ピストン（２１、２２）を互いに第 ２の部分ピストン（２２）あるいはそれ以上の部分ピストンも第１の部分ピスト ン（２１）および連動体（５）を介して復帰力を受けるように結合し、シリンダ （１）が第２あるいはそれ以上の部分ピストン（２２）に対する少なくとも一つ のストッパ（６）を有し、このストッパ（６）が調整圧力（Ｐ）の影響のもとで の復帰要素（３）の作用に抗しての第２あるいはそれ以上の部分ピストン（２２ 、２３）の動きを制限し、調整圧力（Ｐ）が更に増大した際に第１の部分ピスト ン（２１）がこのストッパ（６）によって影響されず復帰要素（３）に抗してな お移動できることを特徴とする多段調整弁。 ２．部分ピストン（３０、３１、２１、２２、３３、３４）が互いに同心的に 配置され、少なくとも内側部分ピストン（２１、３０、３４）および外側部分ピ ストン（２２、３２、３３）として設けられ、望遠鏡的に互いに移動できること を特徴とする請求の範囲第１項記載の多段調整弁。 ３．外側部分ピストン（３３）が復帰要素としての圧縮ばね（３）によって付 勢され、内側部分ピストン（３４）に対するストッパとしてシリンダ（１）の底 （８）から出ているピン（３５）が設けられていることを特徴とする請求の範囲 第２項記載の調整弁。 ４．内側部分ピストン（２１、３０、３４）に復帰要素として圧縮ばね（３） が作用し、盲孔（７）が下側ストッパ（６）として階段状に縮径された直径範囲 （１６、１７）を有し、外側部分ピストン（２２、３２、３３）あるいは中間部 分ピストン（３１）が内側部分ピストン（２１、３０、３４）から自由にされる 範囲にその壁に半径方向孔（４、４′、１０）を有し、シリンダ（１）がその壁 （１１）に軸方向に間隔を隔てた少なくとも二つの出口開口（４１、４２、４３ ）を有し、その一つの出口開口が外側部分ピストン（２２、３２、３３）のスト ッパ衝突位置において外側部分ピストン（２２、３２、３３）の開口（４、４′ ）と一致し、このストッパ衝突位置においてシリンダ壁（１１）にある他の開口 （４１）が外側部分ピストン（２２、３２、３３）の縁（２２′、３２′、３３ ′）により開放されることを特徴とする請求の範囲第２項記載の調整弁。 ５．互いに望遠鏡的に移動できる少なくとも三つの部分ピストン（３０、３１ 、３２）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第２項ないし第４項のい ずれか１項に記載の多段調整弁。 ６．出口開口（４１、４２、４３）の軸方向高さに盲孔（７）の内側壁あるい は外側部分ピストン（２２、３２、３３）の外側壁に環状に延びる周溝（１２、 １３、１４）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項 のいずれか１項に記載の多段調整弁。