JPS59155606A - 油圧式かじ取り装置用の優先弁 - 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】 本発明は、主回路と２次回路とを備えた油圧装置のだめ
の優先弁であって、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ており、該
スプールが主回路の圧力液体必要量に関連して、；ＩＦ
ンプから主回路に通じる第１の絞シ流路における絞シと
ポンプから２次回路に通じる絞シ通路とを、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
移動調節する形式のものに関するこのような形式の公知
の優先弁では優先弁のスプールは主回路の絞シにおける
圧力降下に関連して移動せしめられる（ドイツ連邦共和
国特許第２７３８４６３号明細書）。スプールは２つの
つばを有していて、これらのつばの端面ば２つの環状溝
の端面と協働して各１つの絞りを形成しており、該絞り
の絞り横断面はスプールの位置に関連して逆向きに変化
する。共通の１つのポンプは単位時間当り一定の圧力液
体量を吐出する。吐出さ扛た圧力液体は主回路において
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
１、２次回路は、中立位置においてタンクへの直接的な
接続を生せしめる制御弁を有している７、とｆＬまでの
使用において、このような優先弁がしばしば不都合な雑
音を生せしめることが判明している。

さらにまた、流れのキャビテーションによって惹起され
る雑音を回避するために同期的に調節される複数の絞り
抵抗を相前後して配置すること並びに、この場合に直列
に配置された個個の圧力段を並列に配置された複数の絞
り抵抗によって形成することも公知である（定期刊行物
［Ｋｏｎｓｔｒ’ｕｋｔｉｏｎ　Ｊ　３’　１号　１９
７９年、４６１〜４６６ページ）、１特に“この場合、
個個の絞り抵抗を形成するために３角形横断面を、個個
の圧力段に接続された通路を有していてスプールを取り
囲んでいるブンユに一体成形することができる。、シか
しながらこの公知の場合には個個の部分流が著しく変向
されてしまう、。

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ゼしぬない優先弁を
提供することである１゜この課題を解決するために本発
明の構成では、第２の絞シ流路に少なくとも２つの絞り
が直列に配置されていて、これらの絞シが、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
との間における、スゾール運動時に変化する絞り通路に
よって形成さｎている。。

本発明によるこの構成は、時時生じる雑音がもっばら第
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。１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
接続することによっ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ってキャビテーション現象ひい
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って
、２次回路に流ｎ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。

本発明の構成において、通路状の絞りの横断面が流れ方
向において変化するようになっていると特に有利である
。この場合除徐に拡大している絞り横断面が望ましいが
、除徐、に減少する絞り横断面も可能である。このよう
になっていると流れ速度は次第に接近する 本発明の有利な実施態様では、絞りがつい−に形成され
た円錐面と円筒形の孔区分とによって制限されている。

このように形成された絞り通路は特に簡単に製作するこ
とができる１、流れは環状の絞り通路を貫流し、次いで
別の環状の絞り通路に進入するので、変向損失は僅かで
ある。

すなわち圧力の減衰はほとんど完全にこれらの絞り通路
において行なわれる。１別の利点としては、圧力液体が
絞シ通路の比較的大きな壁面と接触し、壁摩擦及び薄い
液体膜における摩擦によって許容できないほどの速度上
昇が回避されることが挙げられる。円錐面とスプール軸
線との間の円錐角は、絞り通路がその全長にわたって十
分な絞り効果を有するように小さく設定されていること
が望ましい６１例えば円錐角は通常１０パ　　以下であ
る９、シかしながらこの円錐角は比較的大きな貫流量に
おいてはさらに大きな値をとることも可能である。。

さらにまた、それぞれ後置された絞りにおける円錐角が
先行する絞シにおける円錐角よシも大きいと有利である
１、このようになつ゛ていると、後置された絞りの絞り
抵抗は、雑音の僅かな圧力降下のために好都合なように
小さくなる。

種種異なった角度を用いることによって、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　たけ異なっ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つの絞シが直列に配置さ
扛ており、このようになっていると、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
１゜ また、円錐面の軸方向長さが、終端位置において所属の
孔区分とオーバラップしないように設定さｎていると有
利である。このようになっていると、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１．この
ようになっていると圧力ｏ、株は、場所をとる中間声を
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
流汎ることができる１、この場合、雑音形成が最小であ
る間隔は実験によって突き止めることができる特に、前
記間隔がつげ直径の約し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７　このよう
になっ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。１ 本発明の別の実施態様では、第１の絞り流路における絞
りも、つばに形成さ扛た円錐面と円筒形の孔区分とによ
って制限されている１、この場合第１の絞り流路を完全
に開放するためには、スプールの比較的大きな軸方向移
動が必要である。このことはさらに第２の絞り流路にお
番ノる比較的長い絞り通路の構成のためにも有利である
、１ さらにまた、ブシュ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１、弁ケーシングに差し
込まｔ得るこのよりなブシュは弁ケーソング自体よりも
容易に加工することができる。

次に図面につき本発明の詳細な説明する。

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がら優先弁３を介して選択的に主回路生及び（又は）
２次回路５に圧送する１、主回路４は制御装置６を有し
ておシ、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
かシ取り作業モータ９に送ら扛かつタンク２に戻される
１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１０．１１．１２．１３．１
４が調節される。こｎ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
配弁としで働く弁装置を形成している。絞シ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
とり７テイングシリンダ１７とを有している１、制御弁
１６ばその中立位置においてり７テインダシリンダ１７
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２
０を備えたケーソング１９を有している１、スプール２
１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１、この出口２３Ｉ′ｉ導ｖ２４と絞シ２５と
を介して圧力室２６に接続されている１、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ＶＣある７、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３１１Ｃ
接続されている７、端面２７はさらにばね３２によって
負荷さ九ている１、・ぐイロット弁３３は、導管２８に
おける圧力が所定の圧力を超過した場合、ｑ３Ｋかし取
９作業モータ９が終端位置に達した場合に、タンク２に
向かって開放する１、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ｎてい
る。

孔２０は、主回路との接続部である出口２３に接続さｎ
た第１の環状溝３４と、ポンプ１に接続さｔ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ｎた第５の
環状溝３８とを有している。これらの環状溝３４．３５
．３６．３７．３８０間には孔区分４０，４１．４．２
．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４４．４．５以外に４つのつば４６．４７．４
８．４９を有している。。

つげ４６が左に向かって先細の円錐面５０を有している
のに対して、つば４７，４８．４９Ｉ／′ｉ右に向かっ
て先細の円錐面５１．５２．５３を有している。、これ
によって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カ玉、円
筒形の孔区分４３と円錐面５３との間には絞り５７が形
成される。１絞り５４は１ンプ１と主回路４との間の絞
り流路５８１ｃ位置し、その他のδつの絞り５５．５６
．５７は、１？ンゾ１と２次回路５との間の絞り流路５
９に位置している。。

ポンプ１の運転時に主回路牛が遮断さ扛ると、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
響下で左に向かってシフトされる１、これによってポン
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１６とを介してタンク２に戻さ扛
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の回動によって主回路４への圧
力液体の供給が望ま扛ると、絞り１０の開放によって同
校υ１０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に作用シ、スプール２１１ｄ−ｚランス
位置を占める１、このバランス位置において圧力液体の
一部はｖＪｌの絞り流路５８を介して主回路牛に、余っ
た圧力液体は第２の絞シ流路５９を介して２次回路５に
流れる７、この場合、系にどのような圧力が生じるかは
かじ取シ作業モータ９の負荷に関連シている１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、余圧は外部の負荷に関連している１、この場合一
時的にｌＯＯパ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、余った圧力液
体量は第２の絞り流路５９において相応に圧力を降下せ
しめらｎる。このことは公知の優先弁においてはキャビ
テーション現象と雑音の発生なしには不可能であった。

しかしながら本発明のように複数の絞！Ｄ５５．５．６
．５７が相前後して配置さｎていることによって、雑音
を生せ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１０３ではケ
ーシング１９の代わシに、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Ｃ１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逐い
しは１組のこのような孔を介して行なわれる１、個個の
接続範囲は環状・ぞツキンｅ３．６４．６’５．６６に
よって互いに対してかつ圧力室２６゜３１に対してンー
ルされている５、さらに円錐面５０、、．５１　、５１
２．５３とスプール軸線６７との間の円錐角はそれぞれ
ｖｌ、ｖ２．ｖ３．ｖ斗で示されている１、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’＝
１５１ｎ）１ 間隔ａ＝１０．３酊 円錐角■ｌ＝５’ 円錐角ｖ２＝４” 円錐角ｖ３＝６゜ 円錐角ｖ４＝６’ 実験によればこのような値で設計した場合には、個個の
絞シ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。１例えば環状溝３５における１へ５・々−ルの
圧力は環状溝３６において４５パールに、環状溝３７に
おいて１５ノＺ−ルに、さらに環状溝３８において５・
ζ−ルに雑音を生ぜしめることなく降下され得る１、出
口３ＣＪＫおける圧力を５ノ々−ルに保つことは制御ｈ
１ａを相応に段重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６、

【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・・・す７テ
インダシリンダ、１８・・・入口、１９・・・ケーシン
グ、２２３・・・出口、２４．２８・・・導管、２５．
’２９゜３０・・・絞り、２６．３１・・・圧力室、３
２・・・ばね、３３・・すξイロット弁、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！１１．５８
．５９・・・絞り流路、６０〜６２・・・孔、６３〜６
６・・・環状・ξツキン、６７・・・スツール軸線、１
１９・・・スリーブ、ａ・・・間隔、ｄ・・・直径、Ｖ
ｌ、ｖ２’、ｖ３．ｖ４．−・・円錐角 手続補正書（方式） 昭和５８年δ　月２６日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５８年特許願第２］、１０’；１
６号２、発明の名称 油圧装置のための優先弁 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称タンフォス・ニーφニス ４代　理　人 昭和５９年２　月　２８日　　　（発送日）６補正の対
象 図　　面 ７補正の内容 別紙の通り 但し図面の浄書（内容に変更なし）

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装置のための優先
   弁であって、環状溝を有する孔と該孔内に配置さｎてい
   て、つばを有するスプールとが設けられており、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次回路に通じる第２の絞り流路における絞りとを、
   その都度圧力液体の余剰部が２次回路に供給されるよう
   に逆方向に移動調節する形式のものにおいて、第２の絞
   り流路（５９）に少なくとも２つの絞り（５５゜５６．
   ５７）が直列に配置されていて、これらの絞りが、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（４
   １゜４２．４３）との間における、スプール運動時に変
   化する絞り通路によって形成されていることを特徴とす
   る、油圧装置のだめの優先弁。 ２　通路状の絞り（５５，５６，５７）の横断面が流れ
   方向において変化する特許請求の範囲第１項記載の優先
   弁、。 ３、絞！１１（５５，５６，５７）がつばに形成さｎた
   円錐面（５１，５２，５３）と円筒形の孔区分（４１，
   ４２，４３）とによって制限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−　それぞれ後置された絞りにお＆ｊる円Φ１１．角
   （Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４）が先行する絞りにおける円錐角よ
   りも大きい特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   １項記載の優先弁１．５、　円錐角（Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４
   ）がそれぞれ約２°だけ異なっている特許請求の範囲第
   ４項記載の優先弁、。 ６．３つの絞り（５５，５６，５７）が直列に配置され
   ている特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項
   記載の優先弁。 ７１円錐面（５Ｌ、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
   ツζラップしないように設定されている特許請求の範囲
   第１項乃至第６項のいず九か１項記載の優先弁。 ８　相前後して続く絞り通路始端部間の間隔〔ａ〕がつ
   げ直径（、ｉ）よりも小さい特許請求の範囲第１項乃至
   第７項のいずれか１項記載の優先弁。 ９、　前記間隔（ａ）がつげ直径（ｄ）の約２７３であ
   る特Ｊ１′請求の範囲第８項記載の優先弁１．１０、絞
   り（５５，、’　５６．５７　）が３つ以上の場合、相
   前後して続く絞シ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項乃至第９項のいずれか１項記
   載の優先弁３．１１、第１の絞９流路（５８）における
   絞り（５４）が、つばに形成された円錐面（５０）と円
   筒形の孔区分（４０）とによって制限されている特許請
   求の範囲第１頓乃至第１０項のいずれか１項記載の優先
   弁、。 １２　　ブシュ（１１９）が、全環状溝（、，３，４，
   ３５，３６，３７）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
   乃至第１１項のいずれか１項記載の優先弁１．