JPS5813209A

JPS5813209A - 油圧式制御装置

Info

Publication number: JPS5813209A
Application number: JP57112597A
Authority: JP
Inventors: エリク・キスタ−; スヴエン・エリク・トムセン; セレン・ニゴル・セレンセン
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1982-07-01
Publication date: 1983-01-25
Also published as: GB2102361A; FR2514457A1; IT1155711B; IT8253471V0; DE3126040A1; GB2102361B; US4471808A; IT8267835A0; DK288882A; DE3126040C2; FR2514457B1; DK151827B; JPH0256542B2; DK151827C

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】本発明は、調節可能な絞りを有する油圧式制御装置であ
って、互いに相対的に回転可能である２つの回転スライ
ダ部材が設けられていて、該回転スライダ部材が、共通
のシール面に配属されかつ並列に配置された絞り箇所を
形成する第１若しくは第２の制御開口を有しており、該
制御開口の少なくとも一方側が、回転方向に対して直交
して延びる縁部によって制限されている形式のものに関
する。

このような形式（ドイツ連邦共和国特許第２３５３０７
５８号明細□書）の公知な制御装置においては、ケーシ
ング孔内にスリーブ状の２つの回転スライダ部材が設け
られており、この回転スライダ部材はハンドルによって
戻しばねの力に抗して中立位置から所定の角度だけ互い
に回転させられる。回転スライダ部材は制御開口を有し
ていて、該制御開口は複数の絞りを形成する。さらにこ
れには中立位置絞りが配属されており、この中立位置絞
りは圧力液体をポンプから容器に直接案内するために中
立位置で開放され、相対運動を行なった後で所定の回転
角度だけ閉鎖するのに対して、圧力液体を測定モータを
介してかじ取り装置の調節モータに案内び戻し路に位置
する絞りを同時に開放する。中立位置絞りは第１のタイ
プの４つの絞り箇所と、並列に配置されている第２−タ
イプの８つの絞り箇所とから成っている。第１のタイプ
の絞り箇所は、軸方向に延びる縁部によって制限されて
いる制御開口を有している。第２のタイプにおいて、外
側の回転スライダ２リープ内の制御開口は太き、な孔と
外周方向に設けられた小さい孔とから成っている。内側
の１．　Ｊ転スライダスリーブにおける制御開口は前記
大きな孔の幅を有する第１の軸溝区分と、前把手さな孔
の幅を有する第２の軸溝区分とを有している。前記絞り
箇所によって圧力降下特性曲線の傾斜は扁平に形成され
る。しかしながらこのような絞りにおいては、少なくと
もこの絞りが閉鎖位置の近くに来ると著しい雑音が生じ
る。多くの場合キャビテーションさえ見られる。

本発明の課題は１１．全作業行程にわたって著しい雑音
が減少されるような、初めに述べた形式の油圧式制御装
置を提供することである。

本発明によればこの課題は、第２の制御開口の縁部に、
少なくともこの縁部のほとんどの長さにわたる制限面が
続いていて、シール面に対する前記制限面の間□隔が回
転方向で減少し、これによって前記制限面と前記シール
面とが相対的に回動する際に深さとこの深さより寸法の
大きい幅と化可変な長：さとを有する扁平な絞シ通路が
形成されるよう９，１．になっておシ、並列に配置され
た絞シ箇所の少−６＜−ともほとんどの部分が前記絞シ
通路を備えていることによって解決された。

このような構造、においては、液体は比較的薄い膜状で
絞り通路を貫流する。この絞シ通路は大きな表面にわた
ってシール面若しくは制限面と接触している。この表面
における摩擦と、前記膜状内における隣接し合う液体層
間の摩擦とによって、液体はその全体が著しく制動され
る。

強い絞シ作ｌを生ぜし峠るためには比較的短かい絞り通
路だけで十分である。このような絞り形式によれば不都
合な速度の高まシは生ぜず、著しい雑音もキャビテーシ
ョンも生じない。絞′り通路が存在することによって、
制限面の長さと形状を選ぶことによってそれぞれの比に
適した絞り特性曲線が得られるので、多数の孔やこれと
似たような形状の制御門口を形成する必要はなくなる。

雑音の減少やキャビテーションをなくすことを所望に行
なうために、絞り通路の深さは著しく小さい寸法に選定
されなければならず、しかも十分大きな通路横断面を、
得るために、その幅は相応に大きく選定されなければな
らない。並列に配置された絞り箇所の少なくともＩＩ丘
とんどの部分に前記絞り通路を形成するととによって、
回転スライダの空間が制限されているにも拘らず、同時
に作用するすべての絞り通路の幅の合計が通路の所望の
わずがな深さを得るような大きさにすることは困難では
ない。

有利な実施例においては、すべての並列に配置された絞
シ箇所は同様に絞シ通路を備えて構成される。特に８個
乃至１８個の同一形状の絞シ箇所を備えると好都合であ
る。これによって同時に作用するすべての絞シ通路の幅
の合計のための著しく大きな値が得られるので通路横断
面は大きな流通量のためにも十分な大きさである。

制御開口がその両側で平行な縁部によって制限されてい
れば、第２の制御開口の２つの縁部が得られる。

有利には、絞り通路の最大深さは最大で０．２龍であっ
て、特にｉ÷茅−一０　、１　ＩＩよシも小である。最
大深さは、縁部が横断面で角度を形成する場合にこの角
度の頂点で測定され、縁部の横断面が丸味を有している
場合はこの丸味部分の、制−面とは反対側の端部で測定
される。

すべての絞り通路の幅の合計は、制限面とシール面とが
相対運動する際に絞り通路が運動する最大円め外周より
も大である。

絞り通路の最大長さは有利には４°乃至１５゜の間の中
心角に相当する。比較的小さい相対運動においてもすで
に絞り抵抗の強い変化が得られる。この場合、比較的小
さい直径で十分である。それというのは所望の結果を得
るためには、絞り通路の最大長さは１．０朋乃至４．５
ｍｍの間の寸法で十分だからである。

制御開口の幅は、最大で中心角５°に相当するので、わ
ずかな相対運動によってすでに絞シ角度は完全に形成さ
れるのに対して、絞シ特性曲線は０位置付近で扁平：：
に形成される。特性曲線がこのように形成されることに
よって、運転中、実際の中立位置が理論上の中立位置に
精確に一致しない場合でも、オープンセンタ「ｏｐｅｎ
Ｃｅｎｔｅｒ」を有する制御装置における圧力降下とこ
れによって−ネ見ギ損失をできるだけ小さく保つことが
できる。有利には制御開口の幅は約、０．６１１乃至１
龍である。

スリーブ状の回転スライダを使用する場合、全制御開口
を、端面側から出発するスリットとして構成すると有利
である。この形式によって比較的幅の狭いスリットが端
面側から形成される。

また、スリーブ状の回転スライダ部材を使用する場合、
内側の回転スライダ部材の外周面に制限面を形成すると
よい。この外周面は凹面状に湾曲させられているので、
制限面を形成するための工具は容易にかみ合うことがで
きる。

制限面が研削成形されていれば特に有利である。この形
式によって扁平な絞シー通路を形成す、１：、１１□ る場合に望まれ・するような比較的少ない材料研削損失
が得られる。し也為シその他の形式、例えば化学的々材
料研削又はスパーク侵食形式も可゛能である。

絞り通路の深さの寸法が圧力降下の方向で大きくなるよ
うになっていれば有利である。

絞り通路の深さ変化は比較的小であるべきなので、第１
の制御開口の縁部の延長部においてシール面と制限面と
の接線間で測定された接線角が最大で１０°であるとよ
い。

これは、スリーブ状の内側の回転スライダ部材の外側に
扁平な制限面を形成することによって簡単な形式で得ら
れる。このような扁平な面は研削によって形成される。

多くの場合、接線角度が制限面の区分にわたって第２の
制御開口に向がって増大するようになっていれば有利で
ある。特に、増大する接線角度の制限面区分は指数関数
区分であって、この指数関数区分の、シール面からの間
隔が絞り通路の長手方向でほぼｅ関数に従って延びてい
る。これは、所定の圧力降下において＃１ぼ同一の傾斜
を有する、種種異なる流量に応じた特性曲線を生ぜしめ
る。これによって、例えば車両モータによって駆動され
る場合に、ポンプの供給量とは無関係である著しく安定
性のある調整比が得られる。

有利な実施態様によれば、増大する接線角度を有する制
限面区分が、減少する接線角度を有する２つの制限面区
分の間に配置されている。

これによって得られる利点は後で述べる。

次に図面に示した実施例について本発明の構成を具体的
に説明する。

第１図に示された絞シ１は回転スライダとして（構成さ
れていて、この回転スライダは外側の回転スライダスリ
ーブ２と内側の回転スライダスリーブ３とを有している
。この２つの回転スライダスリーブ２，３の間には円筒
形のシール面４が配置されている。回転スライダの外側
の室５内の圧力はポンプ圧Ｐｌである。内側の中空室６
内の圧力は容器圧力Ｐ２である。回転スライダは例えば
ドイツ連邦共−国特許第２３５３０６８号明細書に記載された形式の通常の構
造を有している。

絞り１は並列接続された同一形状の複数の絞υ箇所７よ
シ成っている。各校シ箇所７は外側の回転スライダスリ
ーブ２内の第１の制御開口８と、内側の［’？スライダ
スリーブ３内の第２の制御開口９とを有している。この
制御開口８゜９は、第２図の制御開口９の拡大図で解る
ように、スリーブの端面側１ｏから出発するスリットと
して構成されている。

各制御開口・８は２つの縁部ｌＬ１２を有していて、各
制御開口９は制限部としての２つの縁部１３．１４を有
している。これらの縁部はすべて互いに平行に延びてい
る。縁部は図面ではその横断面形状が角状に構成されて
いるが、丸味をつけて構成してもよい。縁部１３，１４
では各１つの制限面１５若しくは１６が続いており、こ
の制限面１５．１６はシール面４と協働して絞シ通路１
７を構成する：：、ようになっている。各絞り箇所７の
絞り通路１）は、図面では誇張して示されている最大深
さｔと、最大長さｌと、幅すとを有している。幅すは最
大深さｔよりも大であって、その寸法は最大深さｔの少
なくとも２０倍以上、多くは５０倍以上、また非常に多
くの場合１００倍以上である。平行に配置された同一形
状のｎ個の絞シ箇所によって、すべての絞シ通路の＠ｂ
の合計Ｂが求められる。

つまｐ、Ｂ＝ｎｂである。制御開口８の直径ｗ１と制御
開口９の直径ｗ２とは互いに同一寸法である。この直径
Ｗ１．Ｗ２の幅は幅すに相幽する。

図示の実施例において、各寸法は次の通シである。

直径Ｗ１−〇、６　ｒｔｔｍ直径Ｗ２＝０゜６朋長さｌ＝１．５龍幅ｂ　　＝ｉｏ、ｏ龍深さｔ＝０．０６ｍｍ絞９箇所ｎ−１２シール館４の直径−３２ｍｍさらに、絞シ通−べ１７の幅の合計は１２０ｍｍ、１□
。

シール面４の外周は１００　ｍｔｘ、開放状態にある′
中立位置から閉鎖位置への作業行程ａは２．１ｍｍであ
る。

第４図乃至第７図においては、前記第１図乃至第３図の
実施例に相当する部分はその符号に１００．２００，３
００若しくは４００を加えて示しだ。ここでも絞り通路
の大きさは誇張して示されている。

第４図では、絞シ通路１１７が直線の制限面１１５によ
って制限されている。回転スライダ部材１０２はその中
立位置から角度θだけ矢ツ方向で回転させられている。

この回２転運動の、際に、制御開口１０８の縁部１１２
の延長部において、シール面１０４の接線と制限面１１
５の接線との間で測定される接線角度αは次第に大きく
なる。次いでこの接線角度αは制御開口１０９に向かっ
て次第に小さくなる。

第５図の実施例では、絞多通路２１７のための制限面２
１５が設けられていて、この制限面２１５においては接
線角度αは制御開口２０９に向かうにしたがって次第に
大きくなる。

第６図の実施例においては、制限面３１５は２つの直線
的な区分３１５ａ、、３１５ｃと１つな区分３１５ａ、
３１５ｃでは接線角度αは制御開口３０９に向かって次
第に小さくなっている・接続区＋３１５ｂで接線角度α
は大きくなシ、指数関数区分の形状を有していて、その
シール面３０４からの間隔は絞り通路３１７の長手方向
でほぼｅ関数に従って延びている。

材は設けられそいない。回転スライダは円板状の回転ス
テ４ダ部材４０２．４０３から構成されている。制御開
口４０８，４０９は半径方向に延びている。シール面４
０４は１つの平面に４１５は３つの区分より成っており
、中央の接続区分４１５ｂは制御開口４０９に向かうに
したがって増大する角度αを有していて、これに対して
２つの終端区分４１５ａと４１５ｃは次第に小さくなる
接線角度αを有している。

第８図では自動車用のかじ取シ装置の制御装置１８が示
されておシ、この制御装置１８は例えば車両モータによ
って駆動されるロータリーポンプ１９から油圧が供給さ
れて、サーボモータ２０を制御するために使用される。

このサーボモータ２θのピストンロツＰ２１は制御しよ
うとする車輪に接続されていてハンドル２２の回転に応
じて回転するようになっている。制御装置１８には、容
器２４に戻し案内する導管　′２５、にポンプ接続部２
３を直接的に接続することができる調節可能な絞シ１と
、直列に接続された２つの供給絞・！Ｄ２６．２７と、
戻し絞シ２９とが設けられている。前記２つの供給絞シ
２６と２７との間には測定モータ２Ｂが配置されている
。絞り１と供給絞り２６．２７と戻し絞り２９とは１つ
の調節装置３０によって共通に操作され、この調節装置
３０はハンドル２２と測定モータ２８とに関連して調節
される。図面ではサーボモータ２０五の作業方向のだめ
の切換え機構が示されている。互いに逆向きの操作方向
で、サーボモータ２０へ案内される作業導管３１．３２
は、制御装置１８内で切換え操作を行なうことによって
所属の絞シに切換えられる。中立位置において、調節可
能な絞シ１は完全に開放されているので、ポン、ゾの圧
力側は容器２４に直接接続される。供給絞り２６．２７
並びに戻し絞り２９は閉鎖される。中立位置か、ら出発
して調節可能な絞り１が次第に閉鎖すると、供給絞！７
２６．２７は次第に開放する。戻し絞り２９はやや遅れ
て開放する。

第９図では第６図の実施例のための絞シ特性曲線が示さ
れている。これは第７図にもあてはまる。所定の流量に
おける相対的な回転角度θに対する圧力Ｐ１の関係を表
わしたグラフが示されている。その他の流量のための特
性曲線も同様の曲線を有している。特性曲線Ｅは中立位
置で扁平な区分Ｅ０を有していて、この区分Ｅよは、制
御開口３０８．３０９が中立位置だけではなくその画一
□、をもほぼ閉鎖してわずかな絞りが形成されることに
よって得られる。それ数制御装置の静止位置が正確な中
立位置のやや外側にある時に圧力Ｐ□を調節する必要は
ない。制限面が縁部３１２に重なると、絞り通路３１７
の有効横断面はまずわずかな回転角度で変化する。この
ために特性曲線には扁平位置Ｅ２が生じる。この扁平位
置Ｅ２は、供給絞り２６．２７が、戻し絞り２９が開放
する角度よシもわずかな角度で開放するように制御装置
が制御される場合に、平し絞り２自の開放時点のわずか
な不精確さが圧力比を妨げる影響を与えないように圧力
制御過程として使用される。指数間数面区分と１ての接
続区分３１５ｂを使用することによって、この区分Ｅ３
はわずかな傾斜を得る。

同一の圧力Ｐｌのだめの種種異なる流量のための特性曲
線ははぼ同一の傾斜角を有している。

これは規則過程において高い安定性を生ぜしめる。

第、１図はスリーブ状の回転スライダ部材を備えた回転
スライダによって構成された、本発明による制御装置の
絞り横断面図、第２図は第１端面側区分の部分的な平面
図、第３図は第１図の回転スライダの部分的な拡大図、
第４図は絞シ□通路の拡大した概略図、第５図は絞シ通
路の別の実施例の門略図、第６図は絞シ通路のさらに別
の実施例の概略図、第７図はスリーブ状のスライダ部材
を備えた回転スライダの部分的な弊−大断面図、第８図
は第１図による絞りを制御装置に配置した状態を示した
概略図、第９図は第６図の絞り通路に相当する絞り特性
曲線を示した図である。　　　　　　− １・・・絞り、２．３・・・回転スライダスリーブ、４
・・・シール面、５・・・室、６・・・中空室、７・・
・絞り箇所、８，９・・・制御開口、１０・・・端面側
、１１゜１２．１３．１４・・・縁部、１５．１６・・
・制限面、１７・・・絞り通路、１゛８・・・制御装置
、１９・・・ロータリーポンプ、２０・・・サーボモー
タ、２１・・・ピストンロンド、２２・・・ハンドル、
２３・・・ポンプ接続部、２４・・・容器、２５・・・
導管、２６．２７・・・供給絞り、２８・・・測定モー
タ、２９・・・戻し絞リ、３０・・・調節装置、３１．
３２・・・作業導管、１０２・・・回転スライダ部材、
１０４・・・シール面、１０８．１０９・・・制御開口
、１１２・・・縁部、１１５・・・制限面、１１７・・
・絞り通路、２０２゜２１３・・・回転スライダスリー
ブ、２０８，２０９・・・制御開口、２１５・・・制限
面、２１７・・・絞り通路、３０２，３０３・・・回転
スライダスリーブ、３０４・・・シール面、３０８，３
０９・・・制御開口、３１２・・・縁部、３１５・・・
制限面、３１ｓａ。

３１５　ｃ−−・区分、３１５　ｂ　・・・接続区分、
４０２゜４０３・・・回転スライダ部材、４０４・・・
シール面、４０８．４０９・・・制御開口、４１５・・
・制限面、４１５ａ、４１５ｃｍ終端区分、４１５ｂ・
・・接続区分、４１７・・・絞シ通路、ａ・・・作業行
程、１分、Ｅ２・・・扁平位置、Ｅ３・・・区分、ｗＱ
　、　ｗ２・・・幅、α・・・接線角度、θ・・・回転
角度、　　　　　　　　　Ｌの ■ ω １１’　　　　　Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】１、調節可能な絞シを有する油圧式制御装置であって、
互いに相対的に回転可能である２つの回転スライダ部材
が設けられていて、該回転スライダ部材が、共通のシー
ル面に配属されかつ並列に配置された絞シ箇所を形成す
る第１若しくは第２の制御間□口を有しており□、該制
御開口が少なくとも一方側で、回転方向に対して直交し
て延びる縁部によって制限されている形式のものにおい
て、第２の制御開口（９，１０９，２０９，３０９，４
０９）の縁部に、少なくともとの縁部のほとんどの長さ
にわたる制限部（１５，１６；１１５；２１５；３１５
；４１５）が続いていて、シール面（４，１０４，２０
４，３０４，４０４）−に対する前記制限面の間隔が回
転方向で減少し、これによって前記制限面と前記シール
面とが相対的に回動する際に深さく１）とこの深さくｔ
、’）より寸法の大きい幅（ｂ）と化可変な長さく′ｌ
）とを有する扁平な絞り通路（１７，１１７，２１７，
３１７，４１７）が形成されるようになっておシ、並列
に配置された前記絞り箇所（７）の少なくともほとんど
の部分が前記絞シ通路を備えていることを特徴とする、
油圧式制御装置。　、２、並列に配置されたすべての絞シ箇所（７）が同様に
絞シ通路（１７）を備えて構成されている、特許請求の
範囲第１項記載の油圧式３、８個乃至１８個の同一形状
の絞υ箇所（７）が並列に配置されている、特許請求の
範囲第２項記載の油圧式制御装置。４、制御開口の両側が平行な縁部に”よって制限されて
おり、第２の制御開口（９）の２つの縁部（１３，１４
）に各１つの制限面（１５゜１６）が続いている、特許
請求の範囲第１項記載の油圧式制御装置。５、絞り通路（１７）の最大深さく１）の寸法が最大で
０．２龍である、特許請求の範囲第１項記載の油圧式制
御装置。６、絞シ通路（１７）の最大深さく１）の寸法が０．１
ｍｍより小である、特許請求の範囲第５項記載の油圧式
制御装置。Ｚ　すべての絞り通路（１７）の幅（ｂ）の合の外周の
寸法よりも大である、特許請求の範囲第１項記載の油圧
式制御装置。８、絞り通路（１７）の最大長さく１）が４゜乃至１５
°間の中心角に相当する、特許請求の範囲第１項記載の
油圧式制御装置。９　絞り通路（１７）の最大長さく１）の寸法が１．０
ｍｍ乃至４．５ｍｍの間である、特許請求の１：・：範囲第１項記載の油圧式制御装置。１０、制御開口（８，９）の幅（Ｗ□、Ｗ２）が最大５
°の中心角に相当する、特許請求の範囲第１項記載の油
圧式制御装置。１１、制御開口（８，９）の幅（ｗｌ、ｗ２）の寸法が
約０．６ｍｍ乃至１ｍｍである、特許請求の範囲第１項
記載の油圧式制御装置。１２、制御装置がスリーブ状の回転スライダ部材を備え
ておシ、すべての制御開口（８，９）が端面側から出発
するスリットとして構成されている、特許請求の範囲第
１項記載の油圧式制御装置。１３、制御装置がスリーブ状の回転スラ身ダ部材を備え
ておシ、制限面（１５，１６）が内側の回転スライダ部
材（３）の外周面に形成されている、特許請求の範囲第
１項記載の油圧式制御装置０１４、制限面（１５，１６）が研削成形されている、特
許請求の範囲第１項記載の油圧式制御装置。　　　：Ｉ
゛・１５、絞り通路（１７）の深さく１）の寸法が圧力降下
の方向で大きくなる、特許請求の範囲第１項記載の油圧
式制御装置。１６、第１の・制御開口（８）の縁部（１１，１２）の
延長部においてシール面（４）と制限面（１５）との接
線間で測定された接線角度（α）が最大で１０°である
、特許請求の範囲第１項記載の油圧式制御装置。１１　制限面（１１５）が平らな面である、特許請求の
範囲第１６項記載の油圧式制御装置。１８、接線角度（α）が制限面（３１５）の少なくとも
区分（３１５ｂ）にわたって第２の制御開口へ向かつて
増大している、特許請求の範囲第１６項記載の油圧式制
御装置。１９増大する接線角度を有する制限面区分（３１５ｂ、
４１５ｂ）が指数関数区分であって、該指数関数区分の
、シール面（３０４゜４０４）からの間隔が絞り通路（
３１７゜４１７）の長手方向でほぼｅ関数に従って延び
ている、特許請求の範囲第１８項記載の油圧式制御装置
。２０、増大する接線角度（α）を有する制限面区分（３
１５ｂ、４１５ｂ）が、減少する接線角度を有する２つ
の制限面区分（３１５＆。３１５ｃ；４１５ａ、４１５ｃ）の間に配置されている
、特許請求の範囲第１４項記載の油圧式制御装置。