DE112013006960T5 - Hydrauliksteuerungsventil und Hydrauliksteuerungsvorrichtung - Google Patents

Hydrauliksteuerungsventil und Hydrauliksteuerungsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorgesehen ist ein Hydrauliksteuerungsventil. Das Hydrauliksteuerungsventil 1 weist auf: einen Kolben 5, welcher in einem Zylinder 4 gehalten ist, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen; eine positive Druckkammer 7, welche auf einer Seite des Kolbens 5 in dem Zylinder 7 ausgebildet ist, während diese mit einer Einlassöffnung 11 und einer Auslassöffnung 12 verbunden ist; eine Gegendruckkammer 8, welche auf der anderen Seite des Kolbens 5 ausgebildet ist; ein Ventilelement 6, welches bei dem Kolben 5 ausgebildet ist, um die Auslassöffnung 12 zu öffnen und zu schließen; eine Blende 20, welche zwischen der positiven Druckkammer 7 und der Gegendruckkammer 8 angeordnet ist; und ein Pilotventil 3, welches zwischen der Gegendruckkammer 8 und einer Seite 13, auf welcher ein Druck darin niedriger als dieser in der Gegendruckkammer 8 ist, selektiv eine Verbindung vorsieht. Die Einlassöffnung 11 ist mit einer Hochdruckseite 10 verbunden und die Auslassöffnung 12 ist mit einer Niederdruckseite 13 verbunden, in welcher ein Druck niedriger ist als dieser auf der Hochdruckseite 10. Das Hydrauliksteuerungsventil 1 ist mit einer Blenden-Anpassvorrichtung vorgesehen, welche einen Öffnungsgrad der Blende 20 basierend auf einem Zustand eines Druckabfalls in der Gegendruckkammer 8 anpasst.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Ventil zum Steuern der Zuführung und der Abführung von Öl und insbesondere ein Steuerungsventil zum selektiven Ermöglichen und Verhindern einer Zuführung und einer Abführung von Öl zu/von einem Steuerobjekt durch Öffnen oder Schließen einer Öffnung, und eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung mit dem Steuerungsventil.
  • STAND DER TECHNIK
  • Der Hydraulikdruck in einem Stellglied wird durch wiederholendes Zuführen von komprimiertem Öl zu diesem, welches auf ein erforderliches Niveau reguliert wird, und Abführen des Öls von diesem auf ein erforderliches Niveau angepasst. Beispielsweise wird der Druck des Öls durch Aufbringen eines Rückführungsdrucks als ein Ausgangsdruck auf ein Ventilelement reguliert. Zu diesem Zweck ist keine große elektromagnetische Spule erforderlich, um eine Last oder einen Druck zum Einstellen eines Regulierungsniveaus zu schaffen. Im Falle des Steuerns des Hydraulikdrucks in dem Stellglied unter Verwendung eines Ein-Aus-Ventils wird ein Ventilelement des Ein-Aus-Ventils jedoch einem Zuführdruck oder einem Druck von dem Steuerobjekt unterzogen. In diesem Fall ist, falls als das Ein-Aus-Ventil ein elektromagnetisches Ventil verwendet wird, eine große elektromagnetische Spule erforderlich, um eine Druckkraft zu schaffen, welche dem Zuführdruck entgegenwirkt. Zusätzlich kann ein Ansprechverhalten des Ventils unbefriedigend sein.
  • Die japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2011-163508 beschreibt ein Ventil, welches derart angepasst ist, dass dieses den vorstehend erläuterten Nachteil behebt, und eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung unter Verwendung dieses Ventils. Die Hydrauliksteuerungsvorrichtung wird auf ein bandgetriebenes stufenloses Getriebe angewendet und ein Magnetventil vom Ausgleichskolben-Typ wird dazu verwendet, um den Hydraulikdruck in einer Riemenscheibe zu steuern, auf welcher ein Riemen aufgebracht ist. In dem Magnetventil ist ein Kolben, welcher mit einem nadelförmigen oder schaftförmigen Ventilelement integriert ist, in einem Zylinder gehalten, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen. Eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung sind in der Kammer (welche vorläufig als die „positive Druckkammer” bezeichnet ist), welche den Kolben hält, ausgebildet und die Einlassöffnung ist mit einer Hochdruckseite verbunden und die Auslassöffnung ist mit einer Niederdruckseite verbunden. Das Magnetventil wird durch Drücken des Ventilelements auf ein Öffnungsende der Seite der Hydraulikkammer der Auslassöffnung verschlossen. Die Hydraulikkammer ist mit einer Gegenkammer (welche vorläufig als die „Steuerkammer” bezeichnet ist) über den Kolben über einen Verbindungsdurchlass, auf welchem eine Blende ausgebildet ist, verbunden. Die Steuerkammer ist außerdem mit der Niederdruckseite verbunden und ein Magnetventil (nachfolgend als das „Pilotventil” bezeichnet) ist in der Steuerkammer angeordnet, um zwischen der Steuerkammer und der Niederdruckseite selektiv eine Verbindung vorzusehen. Der Druck in der Steuerkammer wird insbesondere durch Öffnen des Pilotventils gesenkt, so dass der Kolben von einem Ventilsitz in Richtung hin zu der Steuerkammer zurückgezogen bzw. abgehoben wird, um das Ventil zu öffnen. Im Gegensatz dazu wird der Druck in der Steuerkammer durch Schließen des Pilotventils erhöht, so dass der Kolben auf den Ventilsitz gedrückt wird, um die Auslassöffnung zu schließen, wodurch das Ventil geschlossen wird.
  • Bei dem vorstehend erwähnten Ausgleichskolben-Magnetventil wird ein Gleichgewicht zwischen Drücken in der positiven Druckkammer und der Steuerkammer über einen Kolben, welcher als ein Hauptventil dient, durch ein Pilotventil gehalten und das Magnetventil wird durch Verlieren des Gleichgewichts zwischen diesen durch das Pilotventil geöffnet und geschlossen. Das heißt, das Pilotventil ist derart angepasst, dass dieses zwischen der Steuerkammer und der Niederdruckseite selektiv eine Verbindung vorsieht, es ist jedoch nicht erforderlich, das Öl zu dem Steuerobjekt zu führen und eine Öl-Abführ- bzw. -Abgaberate von dem Steuerobjekt ausreichend sicherzustellen. Daher kann ein kleines Ventil verwendet werden und ein Ansprechverhalten des Ventils kann verbessert werden.
  • Hier ist ein Vorgang des Ausgleichskolben-Magnetventils erläutert. Wie beschrieben ist, wird der Druck in der Hydraulikkammer durch einen Abgabebetrag von dem Pilotventil und einen Zuführbetrag zu diesem über eine Steuerblende bestimmt, wie durch den nachfolgenden Ausdruck ausgedrückt: P2 = P1·A1 2/(A1 2 + A2 2) + P3·A2 2/A1 2/(A1 2 + A2 2) worin „P1” einem Zuführbetrag zu der positiven Druckkammer entspricht (das heißt, einem stromaufwärtigen Druck), „P2” einem Druck in der Steuerkammer (das heißt, einem Steuerdruck) entspricht, „P3” einem Druck (das heißt, einem stromabwärtigen Druck) in dem Steuerobjekt (das heißt, der Niederdruckseite) entspricht, „A1” einem Querschnittsbereich der Steuerblende entspricht und „A2” einem Öffnungsbereich des Pilotventils entspricht. Der Steuerdruck P2 wird insbesondere durch Erhöhen des Öffnungsgrads des Pilotventils gesenkt. Folglich wird eine Differenz zwischen dem Druck in der Steuerkammer (das heißt, dem Steuerdruck) und dem Druck in der positiven Druckkammer (das heißt, dem stromaufwärtigen Druck) erweitert bzw. vergrößert, so dass das Hauptventil zurückgezogen wird, um den Öffnungsgrad zu vergrößern.
  • Eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Pilotventils und einem Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck (Steuerdruck/stromaufwärtiger Druck) ist in 14 gezeigt. Wenn das Pilotventil geöffnet wird, um Öl von der Steuerkammer abzuführen, wird das Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck verringert, so dass eine Druckkraft zum Zurückziehen bzw. Abheben des mit dem Ventilelement integrierten Kolbens geschaffen wird. Dann, wenn die Druckkraft eine elastische Kraft der Feder überschreitet (bei dem Punkt O1 in 14), wird der Kolben zurückgezogen bzw. abgehoben, um das Ventil zu öffnen. Folglich wird der Steuerdruck mit einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils verringert, so dass der Öffnungsgrad des Hauptventils bei dem Punkt O2 in 14 derart erhöht ist, dass dieser vollständig geöffnet ist. Wie aus 14 ersichtlich ist, wird das Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck abrupt bzw. stark verändert, wenn der Öffnungsgrad des Pilotventils klein ist. Das Hauptventil wird gemäß einem solchen Verhältnis geöffnet und somit wird das Hauptventil zu weit geöffnet, um eine Strömungsrate übermäßig zu erhöhen, auch wenn das Pilotventil leicht geöffnet wird. Das heißt, auch wenn ein Steuerbetrag der Strömungsrate klein ist, wird das Hauptventil in der gleichen Art und Weise gesteuert wie in dem Fall, bei welchem die Steuerverstärkung groß ist. Folglich kann die Steuerbarkeit des Ventils verschlechtert sein.
  • Zusätzlich wird, wenn der Öffnungsgrad des leicht geöffneten Pilotventils leicht erhöht wird, wie in 14 gezeigt ist, das Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck wesentlich verringert. Folglich wird das Hauptventil vollständig geöffnet, auch wenn der Öffnungsgrad des Pilotventils nach wie vor eng bzw. klein ist. Folglich wäre ein Öffnungsbereich des Pilotventils, welches den Öffnungsgrad des Hauptventils steuert, verengt, um die Steuerbarkeit des Ventils zu verschlechtern.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des vorstehenden technischen Problems erdacht und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Steuerbarkeit eines Hydrauliksteuerungsventils vom Ausgleichskolben-Typ und einer Hydrauliksteuerungsvorrichtung unter Verwendung des Ventils dieses Typs zu verbessern.
  • Das Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Kolben, welcher in einem Zylinder gehalten ist, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen; eine positive Druckkammer, welche auf einer Seite des Kolbens in dem Zylinder ausgebildet ist, während diese mit einer ersten Einlassöffnung und einer ersten Auslassöffnung verbunden ist; eine Gegendruckkammer, welche auf der anderen Seite des Kolbens ausgebildet ist; ein Ventilelement, welches auf dem Kolben ausgebildet ist, um die erste Auslassöffnung zu öffnen und zu verschließen; eine Blende, welche zwischen der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer angeordnet ist; ein Pilotventil, welches zwischen der Gegendruckkammer und einer Seite, auf welcher der Druck darin niedriger ist als derjenige in der Gegendruckkammer, selektiv eine Verbindung vorsieht. Bei dem Hydrauliksteuerungsventil ist die erste Einlassöffnung mit einer Hochdruckseite verbunden und die erste Auslassöffnung ist mit einer Niederdruckseite verbunden, auf welcher ein Druck darin niedriger ist als derjenige auf der Hochdruckseite. Um die vorstehend erläuterten Ziele zu erreichen, ist das Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Blenden-Anpassvorrichtung vorgesehen, welche einen Öffnungsgrad der Blende basierend auf einem Zustand eines Druckabfalls in der Gegendruckkammer anpasst.
  • Die Blenden-Anpassvorrichtung kann derart angepasst sein, dass diese die Beschränkung bzw. Drosselung von Öl durch die Blende mit einer Zunahme einer Druckdifferenz zwischen der Gegendruckkammer und der positiven Druckkammer reduziert.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Blenden-Anpassvorrichtung auf: eine erste Öffnung, welche mit der positiven Druckkammer verbunden ist; eine zweite Öffnung, welche mit der Gegendruckkammer verbunden ist; und ein Anpass-Ventilelement, auf welches Drücke von der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer aufgebracht werden, um einander entgegenzuwirken, und welches auf ein Überschreiten einer Differenz zwischen den darauf aufgebrachten Drücken bewegt wird, um einen Öffnungsbereich der ersten Öffnung oder der zweiten Öffnung gemäß der Druckdifferenz zu erhöhen. In diesem Fall dient eine der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung als die Blende und ein Öffnungsbereich davon kann durch das Anpass-Ventilelement verändert werden.
  • Das Pilotventil weist auf: einen Plunger, welcher durch eine elektromagnetische Kraft axial hin und her bewegt wird; einen Pilotzylinder, welcher den Plunger darin hält; eine zweite Einlassöffnung, welche zu einer inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Gegendruckkammer verbunden ist; eine zweite Auslassöffnung, welche zu einem von axialen Enden des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Niederdruckseite verbunden ist, und welche durch den Plunger geöffnet und verschlossen wird; und eine dritte Öffnung, welche zu der inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der positiven Druckkammer verbunden ist. Die Blende kann durch teilweises Überlappen des Plungers mit einer der zweiten Einlassöffnung und der dritten Öffnung ausgebildet sein, um einen Öffnungsgrad davon zu reduzieren. In diesem Fall reduziert die Blenden-Anpassvorrichtung den Öffnungsgrad der Blende durch axiales Bewegen des Plungers, welcher mit einer der zweiten Einlassöffnung und der dritten Öffnung teilweise überlappt ist.
  • Eine Öffnungsbreite einer der Öffnungen kann sich in einer hin- und hergehenden Richtung des Plungers unterscheiden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, weist das Pilotventil auf: einen Plunger, welcher durch eine elektromagnetische Kraft axial hin und her bewegt wird; einen Pilotzylinder, welcher den Plunger darin hält; eine dritte Einlassöffnung, welche zu einer inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Gegendruckkammer verbunden ist; eine dritte Auslassöffnung, welche zu einem von axialen Enden des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Niederdruckseite verbunden ist, und welche durch den Plunger geöffnet und verschlossen wird; und eine vierte Öffnung, welche zu der inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der positiven Druckkammer verbunden ist. In diesem Fall kann ein Freiraum bzw. Zwischenraum zwischen einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders und einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Plungers als die Blende zwischen der dritten Einlassöffnung und der vierten Öffnung dienen und die Blenden-Anpassvorrichtung verändert eine Länge des Freiraums durch axiales Bewegen des Plungers.
  • Das Hydrauliksteuerungsventil weist ferner eine weitere Blende auf, welche derart angepasst ist, dass diese eine Strömungsrate von Öl beschränkt, das über die erste Einlassöffnung von der Hochdruckseite in die positive Druckkammer strömt. Die Struktur einer solchen weiteren Blende ist nachfolgend erläutert.
  • Bei dem Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist dem Kolben und dem Ventilelement ermöglicht, zwischen einer Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu schließen, und einer Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu öffnen, bewegt zu werden. Die weitere Blende ist derart angepasst, dass diese eine Strömungsrate des Öls, welches von der ersten Einlassöffnung in die positive Druckkammer strömt, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beschränkt, bevor der Kolben und das Ventilelement die Position erreichen, um die erste Auslassöffnung vollständig zu öffnen. Zusätzlich wird die weitere Blende eine Strömungsrate des Öls, welches von der ersten Einlassöffnung in die positive Druckkammer strömt, nicht beschränken, wenn der Kolben und das Ventilelement weiter als der vorbestimmte Bereich bewegt werden.
  • Die weitere Blende kann außerdem derart angepasst sein, dass diese eine Beschränkung des Öls durch Erhöhen eines Öffnungsgrads davon gemäß einem Verfahrweg des Kolbens und des Ventilelements in einer Richtung, um die erste Auslassöffnung zu öffnen, reduziert.
  • Die weitere Blende kann außerdem derart angepasst sein, dass diese durch Bewegen des Kolbens und des Ventilelements um eine vorbestimmte Strecke in der Richtung, um die erste Auslassöffnung zu öffnen, vollständig geöffnet wird, um eine Strömungsrate des Öls nicht zu beschränken.
  • Die weitere Blende kann einem Freiraum entsprechen, welcher zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens und der inneren Umfangsfläche des Zylinders ausgebildet ist, welcher dem Öl ermöglicht, in Richtung hin zu der positiven Druckkammer durch diesen zu strömen.
  • Der Kolben weist einen Basisabschnitt, welcher mit der inneren Umfangsfläche des Zylinders in einer flüssigkeitsdichten Art und Weise in Kontakt gebracht ist, und einen Vorsprungabschnitt, welcher diametral kleiner als der Basisabschnitt ist und ausgehend von dem Basisabschnitt in Richtung hin zu der positiven Druckkammer vorsteht, auf. Die positive Druckkammer kann einen diametral kleineren Abschnitt aufweisen, welcher mit einem Abschnitt eines vorderen Endes des Vorsprungabschnitts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs überlappt ist. Zusätzlich kann die weitere Blende zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Vorsprungabschnitts und einer inneren Umfangsfläche des diametral kleineren Abschnitts ausgebildet sein.
  • Eine Überlappungszone zwischen dem Vorsprungabschnitt und dem diametral kleineren Abschnitt kann kürzer sein als der Verfahrweg des Kolbens und des Ventilelements ausgehend von der Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu verschließen, und der Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu öffnen.
  • Die weitere Blende kann außerdem durch ein Öffnungsende der ersten Einlassöffnung, welche sich zu der positiven Druckkammer öffnet, und die äußere Umfangsfläche des Kolbens, welche mit dem Öffnungsende teilweise überlappt ist, um einen Öffnungsbereich des Öffnungsendes zu reduzieren, ausgebildet sein. Zusätzlich kann sich eine Öffnungsbreite des Öffnungsendes in einer Umfangsrichtung des Zylinders in einer Axialrichtung des Zylinders unterscheiden.
  • Die weitere Blende kann außerdem einer Nut entsprechen, welche auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens ausgebildet ist, während diese zu der ersten Einlassöffnung und der zweiten Druckkammer geöffnet ist.
  • Die weitere Blende enthält eine Durchgangsöffnung, welche den Kolben durchdringt, während diese zu der ersten Einlassöffnung und der positiven Druckkammer geöffnet ist.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hydrauliksteuerungsvorrichtung vorgesehen, welche ein Zuführventil, das Öl steuert, welches von einer Hydraulikquelle zu einer Hydraulikkammer einer Riemenscheibe geführt wird, auf welcher ein Riemen aufgebracht bzw. aufgezogen ist, und ein Abgabe- bzw. Abführventil, welches das von der Hydraulikkammer abgeführte Öl steuert, aufweist. Bei der Hydrauliksteuerungsvorrichtung wird das vorgenannte Hydrauliksteuerungsventil als das Zuführventil und/oder das Abführventil verwendet.
  • Daher wird bei dem Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung ein Öffnungsgrad der zwischen der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer angeordneten Blende gemäß einem Zustand eines Druckabfalls in der Gegendruckkammer in einer solchen Art und Weise variiert, um die Beschränkung der Strömungsrate des Öls zu entspannen bzw. abzuschwächen, wenn die Gegendruckkammer durch das Pilotventil mit der Niederdruckseite verbunden ist, um das Öl abzugeben. Daher kann eine Zunahme einer Druckdifferenz zwischen der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer infolge einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils oder eine Reduktion eines Verhältnisses zwischen Drücken in diesen Kammern unterdrückt werden. Aus diesem Grund kann in dem Hydrauliksteuerungsventil der vorliegenden Erfindung der Öffnungsgrad des Pilotventils zu der Position des Ventilelements des Kolbens, um das Pilotventil vollständig zu öffnen, erweitert werden. Zusätzlich kann der Druckabfall in der Gegendruckkammer mit Bezug auf einen Öffnungsgrad des Pilotventils, wenn der Öffnungsgrad klein ist, reduziert werden. Folglich kann die Steuerbarkeit des Hydrauliksteuerungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
  • Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Öffnungsgrad der Blende durch Bewegen des Plungers des Pilotventils in der Axialrichtung variiert werden. In diesem Fall kann die Steuerbarkeit des Hydrauliksteuerungsventils durch Dämpfen eines Einflusses einer Schwankung eines Initialdrucks, welcher durch die mit der positiven Druckkammer verbundene Hydraulikquelle erzeugt wird, verbessert werden.
  • Zu diesem Zweck kann eine Öffnungsbreite der Öffnung gemäß einer Position des Plungers verändert werden. Folglich kann eine Reduktion des Drucks in der Gegendruckkammer mit Bezug auf den Öffnungsgrad des Pilotventils oder ein Verhältnis zwischen den Drücken in der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer nach Bedarf verändert werden. Daher kann die Steuerbarkeit des Hydrauliksteuerungsventils weiter verbessert werden.
  • Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Druckanstieg in der positiven Druckkammer oder eine Verfahrgeschwindigkeit des mit dem Ventilelement integrierten Kolbens unterdrückt bzw. niedrig gehalten werden. Aus diesem Grund kann ein Öffnungsgrad des Pilotventils, welches zum Steuern des Hydraulikdrucks verwendet wird, weiter verbreitert bzw. vergrößert werden, so dass die Steuerbarkeit des Hydrauliksteuerungsventils weiter verbessert werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Beispiel des Hydrauliksteuerungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht des Schieberventils, welches als eine Blende dient, worin (a) eine Situation zeigt, bei welcher der Druck in der Gegendruckkammer hoch ist, (b) eine Situation zeigt, bei welcher der Druck in der Gegendruckkammer einem mittleren Niveau entspricht, und (c) eine Situation zeigt, bei welcher der Druck in der Gegendruckkammer niedrig ist.
  • 3 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einem Hub des Schiebers und dem Öffnungsbereich der Blende zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Pilotventils und dem Druck in der Gegendruckkammer zeigt.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht, welche ein weiteres Beispiel des Hydrauliksteuerungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welchem das Pilotventil als eine variable Blende dient.
  • 6 ist eine schematische Darstellung, welche eine Situation des Pilotventils zeigt, wenn dieses nicht bestromt wird, worin (a) eine Querschnittsansicht ist, und (b) eine Draufsicht ist, welche Positionen des Plungers und der dritten Öffnung zeigt.
  • 7 ist eine schematische Darstellung, welche eine Situation des Pilotventils zeigt, wenn dieses bestromt wird, worin (a) eine Querschnittsansicht ist und (b) eine Draufsicht ist, welche Positionen des Plungers und der dritten Öffnung zeigt.
  • 8 ist eine schematische Darstellung der dritten Öffnung, welche Modifikationen der Konfiguration der dritten Öffnung zeigt.
  • 9 ist eine schematische Darstellung, welche eine Situation des Pilotventils zeigt, bei welchem bei dem Plunger eine Nut ausgebildet ist, wenn dieses nicht bestromt wird, worin (a) eine Querschnittsansicht ist und (b) eine Draufsicht ist, welche Positionen des Plungers und der dritten Öffnung zeigt.
  • 10 ist eine schematische Darstellung, welche eine Situation des Pilotventils zeigt, bei welchem bei dem Plunger eine Nut ausgebildet ist, wenn dieses bestromt wird, worin (a) eine Querschnittsansicht ist und (b) eine Draufsicht ist, welche Positionen des Plungers und der dritten Öffnung zeigt.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht, welche ein noch weiteres Beispiel des Hydrauliksteuerungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 12 ist eine Teil-Querschnittsansicht der Blende.
  • 13 ist eine Hydraulikschaltung, welche ein Beispiel der Hydrauliksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
  • 14 ist ein Diagramm, welches eine Veränderung eines Verhältnisses zwischen Drücken in der Gegendruckkammer und der positiven Druckkammer mit Bezug auf einen Öffnungsgrad des Pilotventils zeigt.
  • 15 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Beispiel zeigt, bei welchem das Hauptventil mit einer weiteren Blende vorgesehen ist.
  • 16 ist eine Teil-Querschnittsansicht, welche einen Freiraum bzw. Zwischenraum zeigt, der als eine Blende dient.
  • 17 ist eine Querschnittsansicht, welche ein weiteres Beispiel einer in dem Hauptventil angeordneten weiteren Blende zeigt.
  • 18 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Hub des mit dem Ventilelement integrierten Kolbens und dem Druck in der positiven Druckkammer in beiden Fällen zeigt, bei welchen der stromaufwärtige Druck hoch ist und bei welchen der stromaufwärtige Druck niedrig ist.
  • 19 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Öffnungsbereich des Magnetventils und dem Gegendruck in beiden Fällen zeigt, bei welchen der stromaufwärtige Druck hoch ist und die Druckdifferenz groß ist, und bei welchen der stromaufwärtige Druck niedrig ist und die Druckdifferenz klein ist.
  • 20 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einem auf das Magnetventil aufgebrachten Stromwert und einer Strömungsrate zeigt.
  • 21 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Hub des Ventilelements des Hauptventils und dem Steuerdruck in beiden Fällen zeigt, bei welchen der als eine Blende dienende Freiraum verfügbar ist, und bei welchen der als eine Blende dienende Freiraum nicht verfügbar ist.
  • 22 ist ein Diagramm, welches eine Veränderung des Verhältnisses zwischen den Drücken in der Gegendruckkammer und der positiven Druckkammer mit Bezug auf einen Öffnungsgrad des Pilotventils in beiden Fällen zeigt, bei welchen der als eine Blende dienende Freiraum verfügbar ist, und bei welchen der als eine Blende dienende Freiraum nicht verfügbar ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • Das Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist in ein Magnetventil vom Ausgleichskolben-Typ kategorisiert, welches durch eine Anpassvorrichtung zum Verändern eines Öffnungsgrads einer Steuerblende gekennzeichnet ist. Das Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung weist insbesondere ein Hauptventil zum Zuführen und Abführen von Öl zu/von einem Steuerobjekt und ein Pilotventil zum Betätigten des Hauptventils auf. In dem Hauptventil wird ein Öffnungsgrad der Steuerblende verändert, um eine Ölströmung zu einer Gegendruckkammer zu beschränken, welche durch das Pilotventil geöffnet und verschlossen wird.
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein Beispiel des Hydrauliksteuerungsventils gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei dem Hydrauliksteuerungsventil 1 sind grundsätzliche Strukturen eines Hauptventils 2 und eines Pilotventils 3 ähnlich zu diesen des Standes der Technik. Zunächst ist die Struktur des Hauptventils 2 erläutert. Ein Kolben 5 ist in einem flüssigkeitsdichten Zylinder 4 gehalten, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen und ein Ventilelement 6 ist mit dem Kolben 5 integriert. Das Ventilelement 6 ist insbesondere ein Schaftelement und ein vorderes Ende davon ist abgerundet.
  • Das heißt, ein innerer Raum des Zylinders 4 ist durch den Kolben 5 in eine positive Druckkammer 7, welche das Ventilelement 6 aufnimmt, und eine Gegendruckkammer 8 auf einer gegenüberliegenden Seite aufgeteilt. In der Gegendruckkammer 8 ist eine Feder 9 angeordnet, um den Kolben 5 in Richtung hin zu der positiven Druckkammer 7 zu drücken. Eine Einlassöffnung 11, zu welcher das Öl von einer Hydraulikquelle 10 geführt wird, und eine Auslassöffnung 12, von welcher das Öl abgeführt wird, sind in der positiven Druckkammer 7 ausgebildet. Insbesondere ist die Einlassöffnung 11 derart ausgebildet, dass diese den Zylinder 4 durchdringt, und die Auslassöffnung 12 ist derart ausgebildet, dass diese eine Endplatte durchdringt, welche ein vorderes Ende des Ventilelements 6 bedeckt, so dass die Auslassöffnung 12 durch Drücken des vorderen Endes des Ventilelements 6 auf diese verschlossen wird. Das heißt, ein Öffnungsende der Auslassöffnung 12 dient als ein Ventilsitz, so dass die Auslassöffnung 12 durch Drücken des vorderen Endes des Ventilelements 6 auf das Öffnungsende verschlossen wird. Die Auslassöffnung 12 ist außerdem mit einem Steuerobjekt 13 verbunden.
  • Die Hydraulikquelle 10 enthält eine Ölpumpe, einen Öldurchlass für einen Leitungsdruck, welcher durch Regulieren des durch die Ölpumpe erzeugten Drucks geschaffen wird, und einen Speicher, welcher einen vorbestimmten Druck aufnimmt. Das Steuerobjekt 13 enthält eine Seite, auf welcher ein Druck darin durch einen Initialdruck gesteuert wird, welcher durch die Hydraulikquelle geschaffen wird, wie ein Stellglied. Entsprechend entspricht die Hydraulikquelle 10 der beanspruchten Hochdruckseite und das Steuerobjekt 13 entspricht der beanspruchten Niederdruckseite. In dem Fall, bei welchem das Hydrauliksteuerungsventil 1 als ein Abführventil verwendet wird, um den Druck in einem vorbestimmten Stellglied durch Abführen von Öl von diesem zu steuern, dient das Stellglied als die beanspruchte Hochdruckseite und die Ablassseite dient als die beanspruchte Niederdruckseite.
  • Das Pilotventil 3 ist mit der Gegendruckkammer 8 verbunden und derart angepasst, dass dieses einen Durchlass öffnet und schließt, welcher eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer 8 und dem Steuerobjekt 13 als die Niederdruckseite vorsieht. Das Pilotventil 3 ist insbesondere ein herkömmliches elektromagnetisches Ein-Aus-Ventil, in welchem eine Öffnung durch hin und her Bewegen eines Plungers 14 durch eine elektromagnetische Kraft geöffnet und verschlossen wird. Der Plunger 14 ist in einem flüssigkeitsdichten Pilotzylinder 15 gehalten, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen, und eine Feder 16 ist auf einer Hinterseite (das heißt, auf einer Rückseite) des Plungers 14 angeordnet, um in der Axialrichtung auf den Plunger 14 zu drücken. Zusätzlich ist auf einer Seite des hinteren Endes des Plungers 14 eine elektromagnetische Spule 17 um den Pilotzylinder 15 angeordnet. In dem Pilotventil 3 wird daher durch Bestromen der elektromagnetischen Spule 17 eine elektromagnetische Kraft erzeugt und der Plunger 14 wird durch eine von der elektromagnetischen Kraft abgeleiteten Druckkraft bzw. Axialkraft zurückgezogen, um einer elastischen Kraft der Feder 16 entgegenzuwirken, wenn die Druckkraft bzw. Axialkraft die elastische Kraft übersteigt.
  • Eine Einlassöffnung 18 ist bei einer Endplatte des Pilotzylinders 15 ausgebildet, welche ein vorderes Ende des Plungers 14 bedeckt. Das heißt, der Plunger 14 dient außerdem als ein Ventilelement, so dass die Einlassöffnung 18 durch Drücken des vorderen Endes des Plungers 14 auf eine innere Öffnung der Einlassöffnung 18 geschlossen wird und durch Zurückziehen des Plungers 14 davon geöffnet wird. Die Einlassöffnung 18 ist außerdem mit der Gegendruckkammer 8 des Hauptventils 2 verbunden. Obwohl die Einlassöffnung 18 in 1 über einen Öldurchlass mit der Gegendruckkammer 8 verbunden ist, kann die Einlassöffnung 18 ebenso direkt mit der Gegendruckkammer 8 verbunden sein, beispielsweise durch Integrieren des Pilotzylinders 15 mit dem Zylinder 4 des Hauptventils 2. Außerdem ist bei einem zylindrischen Abschnitt des Pilotzylinders 15 bei einem Abschnitt, welcher mit der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, verbunden werden soll, ebenso eine Auslassöffnung 19 ausgebildet. Daher wird das Pilotventil 3 geöffnet, um zwischen der Gegendruckkammer 8 und der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, eine Verbindung vorzusehen, um das Öl von der Gegendruckkammer 8 abzuführen.
  • In dem Hauptventil 2 ist die positive Druckkammer 7 über eine Blende 20, bei welcher ein Öffnungsgrad davon anpassbar ist, mit der Gegendruckkammer 8 verbunden. Die Blende 20 ist insbesondere derart angepasst, dass diese Drücke in der positiven Druckkammer 7 und der Gegendruckkammer 8 ausgleicht, wenn das Pilotventil 3 geschlossen ist, und eine Druckdifferenz zwischen der positiven Druckkammer 7 und der Gegendruckkammer 8 durch Beschränken eines Zuführbetrags des Öls zu der Gegendruckkammer 8 schafft, wenn das Pilotventil 3 geöffnet ist, um das Öl von der Gegendruckkammer 8 abzuführen. Zu diesem Zweck ist die Gegendruckkammer 8 über die Blende 20 mit der Hydraulikquelle 10 verbunden und die positive Druckkammer 7 ist ebenso mit der Hydraulikquelle 10 verbunden. Daher sind die positive Druckkammer 7 und die Gegendruckkammer 8 über die Blende 20 miteinander verbunden.
  • Ein Öffnungsgrad der Blende 20 wird gemäß einem Druckabfall in der Gegendruckkammer 8 angepasst. Die Blende 20 wird insbesondere weit geöffnet, wenn der Druck in der Gegendruckkammer wesentlich abfällt, im Vergleich zu einem Fall, bei welchem der Druck in der Gegendruckkammer leicht abfällt. Ein Beispiel der Blende 20 und einer Öffnungsgrad-Anpassvorrichtung sind in 2 gezeigt. In dem darin gezeigten Beispiel wird ein Schieberventil 21 verwendet, um als die Blende 20 und die Öffnungsgrad-Anpassvorrichtung zu dienen. In dem Schieberventil 21 ist ein Schieber mit Anschlussflächen- bzw. Flächenabschnitten 22a und 22b mit gleichen Außendurchmessern in einem Zylinder 23 gehalten, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen. Entsprechend dient der Schieber 22 als das beanspruchte Anpass-Ventilelement und eine Feder 24 ist bei einem Ende des Schiebers 22 angeordnet, um in der Axialrichtung auf den Schieber 22 zu drücken.
  • Eine Einlassöffnung 25, welche als die beanspruchte erste Öffnung dient, und eine Auslassöffnung 26, welche als die beanspruchte zweite Öffnung dient, sind bei dem Zylinder 23 ausgebildet. Die Einlassöffnung 25 ist mit der vorstehend erwähnten Gegendruckkammer 8 oder der Hydraulikquelle 10 verbunden. Die Einlassöffnung 25 dient außerdem als eine Signaldrucköffnung. Zu diesem Zweck ist die Einlassöffnung 25 stets zu einem Steg zwischen den Flächenabschnitten 22a und 22b ausgehend von dem Flächenabschnitt 22b, auf welchen durch die Feder 24 gedrückt wird, hin zu einer Endseite des Flächenabschnitts 22a, offen. Das heißt, der Druck von der Hydraulikquelle 10 oder der positiven Druckkammer 7 wird auf den Schieber 22 aufgebracht, um einer elastischen Kraft der Feder 24 entgegenzuwirken. Andererseits ist die Auslassöffnung 26 innerhalb eines hin- und hergehenden bzw. reziprokierenden Bereichs des Flächenabschnitts 22b geöffnet, so dass sich der Flächenabschnitt 22b stets zumindest teilweise damit überlappt, und die Auslassöffnung 26 ist mit der Gegendruckkammer 8 verbunden. Insbesondere ist eine Überlappungszone zwischen dem Flächenabschnitt 22b und der Auslassöffnung 26 erhöht, wenn durch die Feder 24 auf den Schieber 22 gedrückt wird, und die Überlappungszone zwischen diesen ist reduziert, wenn der Schieber 22 zurückgezogen ist, während die Feder 24 komprimiert wird. Wenn sich der Schieber 22 beispielsweise bei dem vordersten Punkt befindet, ist etwa der halbe Bereich der Auslassöffnung 26 durch den Flächenabschnitt 22b verschlossen. Im Gegensatz dazu wird die vorgenannte Überlappungszone mit dem Zurückziehen des Schiebers 22 verringert, so dass der Öffnungsbereich der Auslassöffnung 26 vergrößert ist. Daher dient die Auslassöffnung 26 gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel als eine Blende, bei welcher ein Öffnungsgrad davon in Abhängigkeit einer Position des Schiebers 22 verändert wird. Zusätzlich wird auf die Gegenfläche des Flächenabschnitts 22b, auf welchen durch die Feder 24 gedrückt wird, ein Rückführungsdruck aufgebracht.
  • Nachfolgend ist ein Vorgang des Hydrauliksteuerungsventils 1 erläutert. Wenn die elektromagnetische Spule 17 des Pilotventils 3 nicht bestromt ist, so dass sich das Hydrauliksteuerungsventil 1 in einem Aus-Zustand befindet, ist die Gegendruckkammer 8 des Hauptventils 2 verschlossen und der Druck darin wird mit diesem in der positiven Druckkammer 7 ausgeglichen. In dem Hauptventil 2 ist, da das Ventilelement 6 auf einer Fläche des Kolbens 5 ausgebildet ist, welche der positiven Druckkammer 7 zugewandt ist, ein Druck-Aufnahmebereich einer Fläche des Kolbens 5, welche der Gegendruckkammer 8 zugewandt ist, größer als dieser der Fläche, welche der positiven Druckkammer 7 zugewandt ist. Das heißt, unter der Voraussetzung, dass die Drücke in der Gegendruckkammer 8 und der positiven Druckkammer 7 gleich sind, wird durch eine solche Druckdifferenz eine Druckkraft bzw. Axialkraft in derjenigen Richtung erzeugt, um den Kolben 5 in Richtung hin zu der positiven Druckkammer 7 zu drücken. In dieser Situation wird das Ventilelement 6 durch die Druckkraft bzw. Axialkraft auf die Öffnung der Auslassöffnung 12 gedrückt, so dass das Hauptventil 2 geschlossen ist.
  • In dem Schieberventil 21, welches als die variable Blende dient, sind Drücke auf beiden Seiten des Schiebers 22 gleich und Druck-Aufnahmebereiche (das heißt, Oberflächenbereiche) der Flächenabschnitte 22b und 22b sind ebenso gleich. Daher wird der Schieber 22 durch eine Druckdifferenz nicht axial bewegt, sondern dieser wird durch eine elastische Kraft der Feder 22 verdrängt. In dieser Situation wird der Schieber 22 insbesondere zu dem vordersten Punkt gedrückt, wie in 2(a) gezeigt ist, und somit wird die Auslassöffnung 26 in einem maximalen Ausmaß verschlossen, das heißt, ein Öffnungsgrad der Blende 20 ist auf das minimale Maß reduziert.
  • Wenn die elektromagnetische Spule 17 bestromt wird, wird gemäß einem Stromwert eine elektromagnetische Kraft auf den Plunger 14 aufgebracht. Anschließend, wenn die durch die elektromagnetische Kraft geschaffene Druckkraft bzw. Axialkraft die elastische Kraft der Feder 16 übersteigt, beginnt der Plunger 14 damit, sich zurückzuziehen. Das heißt, das Pilotventil 3 startet das Öffnen. Da das Pilotventil 3 mit der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, verbunden ist, wird das Öl von der Gegendruckkammer 8 des Hauptventils 2 durch ein derartiges Öffnen des Pilotventils 3 abgeführt. Folglich unterscheidet sich der Druck in der Gegendruckkammer 8 von diesem in der positiven Druckkammer 7 und wenn die von einer solchen Druckdifferenz abgeleitete Druckkraft die elastische Kraft der Feder 9 überschreitet, wird der Kolben 5 zurückgezogen, um das Hauptventil 2 zu öffnen. Folglich ist es für das Öl von der Hydraulikquelle 10 möglich, über das Hauptventil 2 zu der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, geführt zu werden.
  • Wenn der Druck in der Gegendruckkammer 8 auf diese Art und Weise verringert wird, strömt das Öl von der positiven Druckkammer 7 oder der Hydraulikquelle 10 in Richtung hin zu der Gegendruckkammer 8. In dieser Situation wird jedoch ein Betrag des Öls, welches in die Gegendruckkammer 8 strömt, durch die Blende 20 beschränkt. Der Druck in der Gegendruckkammer 8 in dieser Situation kann durch den vorstehend erwähnten Ausdruck ausgedrückt sein. Das heißt, die Druckdifferenz zwischen der Gegendruckkammer 8 und der positiven Druckkammer 7 oder ein Verhältnis zwischen diesen wird gemäß dem Öffnungsgrad des Pilotventils 3 angepasst.
  • In dieser Situation wird in dem Schieberventil 21 ein auf die Endfläche des Flächenabschnitts 22b, auf welchen durch die Feder 24 gedrückt wird, aufgebrachter Druck verringert. Das heißt, die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten des Schiebers 22 wird vergrößert. Wenn die von einer solchen Druckdifferenz abgeleitete Druckkraft bzw. Axialkraft, welche axial auf den Schieber 22 drückt, die elastische Kraft der Feder 24 überschreitet, wird der Schieber 22 in der Richtung hin zu der Feder 24 gedrückt, während die Feder 24 komprimiert wird. Folglich wird eine Überlappungszone zwischen dem Flächenabschnitt 22b und der Auslassöffnung 26 verringert, um den Öffnungsbereich der Auslassöffnung 26 zu vergrößern. Das heißt, ein Öffnungsgrad der Blende 20 wird vergrößert.
  • Wenn der auf die elektromagnetische Spule 17 aufgebrachte Stromwert weiter erhöht wird, um den Öffnungsgrad des Pilotventils 3 zu erhöhen, wird der Druck in der Gegendruckkammer 8 weiter gesenkt, so dass der Druck, welcher zusammen mit der Feder 24 auf den Schieber 22 drückt, weiter gesenkt wird. Eventuell wird der Schieber 22 hin zu dem hintersten Punkt auf der Seite der Feder 24 gedrückt, wie in 2(c) gezeigt ist. In dieser Situation ist der Öffnungsbereich der Auslassöffnung 26 in dem maximalen Ausmaß vergrößert, so dass der Öffnungsgrad der Blende 20 in dem maximalen Maß vergrößert ist.
  • Daher wird der Öffnungsgrad des Pilotventils 3 durch Erhöhen des auf die elektromagnetische Spule 17 aufgebrachten Stromwerts vergrößert, so dass der Druck in der Gegendruckkammer 8 gesenkt wird, und der Öffnungsgrad der Blende 20 wird mit einem solchen Druckabfall in der Gegendruckkammer 8 vergrößert. Folglich ist ein Betrag des Öls, welches von der positiven Druckkammer 7 oder der Hydraulikquelle in die Gegendruckkammer 8 strömt, erhöht. In dieser Situation ist eine Reduktionsrate des Drucks in der Gegendruckkammer 8 im Vergleich zu dieser eines Falls, bei welchem der Öffnungsgrad der Blende 20 auf ein konstantes Maß gehalten wird, reduziert. Ein Beispiel einer solchen Situation ist in 3 gezeigt. 3 zeigt insbesondere eine Beziehung zwischen einem Hub des Schiebers 22 und einem Öffnungsgrad der Blende 20. Wenn sich der Schieber 22 bei dem vordersten Punkt befindet, wie in 2(a) gezeigt ist, das heißt, wenn der Hub davon „0” ist, ist ein Öffnungsbereich der Blende 20 auf einen Konstruktionswert reduziert. Wenn der Schieber 22 in der Richtung bewegt wird, um die Feder 24 zu komprimieren, wird der Öffnungsbereich der Blende 20 mit einer Zunahme des Hubs des Schiebers 22 vergrößert und der Öffnungsbereich der Blende 20 wird schließlich zu dem maximalen Bereich erhöht, wenn die Spule 22 zu dem hintersten Punkt bewegt wird.
  • Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist eine Zunahmerate oder Tendenz exponentiell eingestellt. Die Zunahmerate kann jedoch gemäß einer Konfiguration der Öffnung der Auslassöffnung 26 beliebig angepasst sein.
  • 4 zeigt eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Pilotventils 3, welches den Öffnungsgrad der Blende 20 bestimmt, und dem Druck in der Gegendruckkammer 8 (das heißt, wie als der „Steuerdruck” bezeichnet). Wie beschrieben ist, wird der Steuerdruck mit einer Zunahme des auf die elektromagnetische Spule 17 aufgebrachten Stromwerts verringert. Ein Öffnungsgrad der Blende 20 wird jedoch mit einer Reduktion des Steuerdrucks erhöht, so dass ein Betrag des Öls, welches in die Gegendruckkammer 8 strömt, erhöht ist. Folglich wird eine Reduktionsrate oder Grad des Steuerdrucks mit Bezug auf eine Veränderung (das heißt, eine Zunahme) des auf die elektromagnetische Spule 17 aufgebrachten Stromwerts oder den Öffnungsgrad des Pilotventils 3 im Vergleich zu dieser in dem Fall, bei welchem der Öffnungsgrad der Blende auf ein konstantes Maß gehalten ist, reduziert. Daher wird der Steuerdruck linear oder umgekehrt proportional zu einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 gesenkt, wie in 4 gezeigt ist.
  • Unter der Voraussetzung, dass der Druck auf der Hochdruckseite, wie der Hydraulikquelle 10, konstant ist, wird ein Öffnungsgrad des Hauptventils 2 gemäß dem Steuerdruck in der Gegendruckkammer 8 verändert. Daher wird unter der Voraussetzung, dass der Steuerdruck umgekehrt proportional zu einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 verändert wird, das Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck (Steuerdruck/stromaufwärtiger Druck) ebenso umgekehrt proportional zu einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 reduziert. Mit Rückbezug auf 14 stellt die darin gezeigte gerade Linie L eine solche umgekehrt proportionale Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Pilotventils 3 und dem Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck (Steuerdruck/stromaufwärtiger Druck) dar. Es ist recht schwierig, die Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Pilotventils 3 und dem Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck (Steuerdruck/stromaufwärtiger Druck) an die durch die gerade Linie L dargestellte Beziehung anzupassen, auch wenn der Öffnungsgrad der Blende 20 in der vorstehend erläuterten Art und Weise verändert wird. Gemäß dem bevorzugten Beispiel kann jedoch eine solche Beziehung an die durch die gerade Linie L dargestellte Beziehung angenähert werden. In dem Hydrauliksteuerungsventil 1 ist daher ein Veränderungsbetrag des Öffnungsgrads des Hauptventils 2 oder des Steuerdrucks mit Bezug auf einen Veränderungsbetrag des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 unter einer Bedingung, dass der Öffnungsgrad des Pilotventils 3 klein ist, oder dass ein Steuerbetrag des Drucks bei dem Steuerobjekt 13 klein ist, im Vergleich zu dem Fall reduziert, bei welchem der Öffnungsgrad der Blende auf ein konstantes Maß gehalten ist. Dies wird beispielsweise auf ein Ventil angewendet, bei welchem eine Steuerverstärkung klein ist, und die Steuerbarkeit eines solchen Ventils kann verbessert werden, während ein Überschießen und ein Pendeln bzw. Schwanken des Drucks in dem Steuerobjekt verhindert wird. Zusätzlich ist ein maximaler Öffnungsgrad des Pilotventils 3 innerhalb eines Betätigungsbereiches des Hauptventils 2 im Vergleich zu dem Fall erhöht, bei welchem der Öffnungsgrad der Blende auf ein konstantes Maß gehalten ist. Dies bedeutet, dass ein Bereich des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 oder ein Steuer-Stromwert vergrößert ist, um die Steuerbarkeit weiter zu verbessern.
  • Nachfolgend ist ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Mit Bezug auf 5 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem die variable Blende in dem Pilotventil 3 aufgenommen ist. Gemäß dem weiteren Beispiel ist das Pilotventil 3 derart angepasst, dass dieses stets eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer 8 und der positiven Druckkammer 7 des Hauptventils 2 oder der Hydraulikquelle 10 vorsieht. Zu diesem Zweck ist gemäß dem in 5 gezeigten Beispiel die Öffnung des in 1 gezeigten Beispiels, welche mit der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, verbunden ist, mit der Gegendruckkammer 8 verbunden. Gemäß dem in 5 gezeigten Beispiel ist eine Einlassöffnung 27, welche als die beanspruchte zweite Einlassöffnung dient, mit der Gegendruckkammer 8 verbunden. Zusätzlich ist eine Auslassöffnung 28, welche durch den Plunger 14 geöffnet und verschlossen wird, mit der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, verbunden. Entsprechend dient die Auslassöffnung 28 als die beanspruchte zweite Auslassöffnung.
  • Eine dritte Öffnung 29 ist bei dem Pilotzylinder 15 ausgebildet. Die dritte Öffnung 29 ist insbesondere zu einem Raum geöffnet, zu welchem die Einlassöffnung 27 und die Auslassöffnung 28 ebenso geöffnet sind, und diese ist mit der Gegendruckkammer 8 oder der Hydraulikquelle 10 verbunden. Zusätzlich ist die dritte Öffnung 29 bei einer Position innerhalb eines hin- und hergehenden bzw. reziprokierenden Bereichs des in dem Pilotzylinder 15 gehaltenen Plungers 14 ausgebildet, so dass ein Öffnungsbereich davon durch den Plunger 14 verändert wird. Wie in 6 und 7 gezeigt, ist die dritte Öffnung 29 als ein Langloch ausgebildet, welches sich in der hin- und hergehenden Richtung des Plungers 14 erstreckt. Wie in 6 gezeigt, ist die dritte Öffnung 29 insbesondere bei einer Position ausgebildet, um meistens verschlossen zu sein, jedoch durch Bewegen des Plungers 14 hin zu dem vordersten Punkt leicht geöffnet wird. Mit anderen Worten, die dritte Öffnung 29 erstreckt sich von leicht vor dem vorderen Ende des Plungers 14 bei der vordersten Position in Richtung hin zu einer Seite des hinteren Endes. Im Gegensatz dazu wird der Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 gemäß dem Zurückziehen des Plungers 14 durch die elektromagnetische Kraft vergrößert. 7 zeigt eine Situation, bei welcher die dritte Öffnung 29 vollständig geöffnet ist.
  • Wie beschrieben, ist die dritte Öffnung 29 zu dem inneren Raum des Pilotzylinders 29 geöffnet, während diese stets mit der mit der Gegendruckkammer 8 verbundenen Einlassöffnung 27 verbunden ist, und der Öffnungsbereich davon wird reduziert, um eine Strömungsrate des Öls zu beschränken, welches durch diese strömt. Entsprechend dient die dritte Öffnung 29 als die vorgenannte Blende 20 und der Plunger 14 oder das Pilotventil 3 dienen als die beanspruchte Blenden-Anpassvorrichtung.
  • Hier ist ein Vorgang des in den 5 bis 7 gezeigten Beispiels erläutert. Wenn sich das Pilotventil 3 in einem Aus-Zustand befindet, wird der Plunger 14 durch die Feder 16 nach vorne gedrückt, um die Auslassöffnung 28 zu verschließen. In dieser Situation ist der größte Teil der dritten Öffnung 29 durch die äußere Umfangsfläche des Plungers 14 verschlossen, so dass der Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 auf den minimalen Bereich reduziert ist. Die positive Druckkammer 7 und die Gegendruckkammer 8 des Hauptventils 2 sind über die dritte Öffnung 29 und die Einlassöffnung 27 verbunden. Daher sind die Drücke in diesen Kammern in dieser Situation ausgeglichen, so dass das Hauptventil 2 geschlossen ist.
  • Wenn der Plunger 14 durch Bestromen der elektromagnetischen Spule 17 zurückgezogen wird, wird eine Überlappungszone zwischen der äußeren Umfangsfläche des Plungers 14 und der dritten Öffnung 29 reduziert, so dass der Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 in Richtung zu dem inneren Raum des Pilotzylinders 15 vergrößert wird. In dieser Situation ist, da der Öffnungsgrad des Pilotventils 3 erhöht ist, ein Abgabebetrag des Öls in Richtung hin zu der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, erhöht. Ein Betrag des Öls, welches über die dritte Öffnung 29 in den Pilotzylinder 15 strömt, ist jedoch ebenso erhöht. Aus diesem Grund ist der Abgabebetrag des Öls von der Gegendruckkammer 8 des Hauptventils 2 reduziert, so dass der Druckverlust darin verhindert werden kann.
  • Daher wird gemäß dem in den 5 bis 7 gezeigten Beispiel der Öffnungsgrad der Blende 20 mit einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 vergrößert, so dass der Druckverlust in der Gegendruckkammer 8 verhindert werden kann. Daher wird die Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Pilotventils 3 und dem Verhältnis des Steuerdrucks zu dem stromaufwärtigen Druck (Steuerdruck/stromaufwärtiger Druck) zu dieser bei dem in 1 gezeigten Hydrauliksteuerungsventil 1 angepasst, so dass die Steuerbarkeit verbessert werden kann. Zusätzlich wird der Öffnungsgrad der Blende 20 gemäß dem in den 5 bis 7 gezeigten Beispiel in Abhängigkeit der durch das Pilotventil 3 erzeugten elektromagnetischen Kraft oder der Position des Plungers 14, welcher durch die elektromagnetische Kraft bewegt wird, verändert. Daher wird, auch wenn der durch die Hydraulikquelle 10 geschaffene Hydraulikdruck schwankt, der Öffnungsgrad der Blende 20 durch eine solche Schwankung des Drucks nicht verändert, so dass die Steuerbarkeit innerhalb eines breiten Druckbereichs verbessert werden kann.
  • Wie beschrieben ist, wird gemäß dem in den 5 bis 7 gezeigten Beispiel eine Reduktion des Drucks in der Gegendruckkammer 8 mit Bezug auf den Öffnungsgrad des Pilotventils 3 durch eine Veränderung des Öffnungsgrads der Blende 20 bestimmt. Entsprechend können Hydraulik-Steuerungscharakteristika durch Verändern einer Konfiguration der dritten Öffnung 29, welche als die Blende 20 dient, in einer solchen Art und Weise nach Bedarf angepasst werden, dass eine Öffnungsbreite der dritten Öffnung 29 gemäß einem Hub des Plungers 14 verbreitert bzw. vergrößert oder verengt bzw. verkleinert wird. Mit Bezug auf 8 sind modifizierte Beispiele der dritten Öffnung 29 gezeigt. In 8(a) ist die dritte Öffnung 29 in einer dreieckigen Gestalt ausgebildet, bei welcher eine Basis bzw. Grundfläche auf der Seite der Feder 16 angeordnet ist; in 8(b) ist die dritte Öffnung 29 als Dreieck mit entgegengesetzter Ausrichtung ausgebildet; in 8(c) ist die dritte Öffnung 29 in einer fünfeckigen Gestalt ausgebildet, welche sich in der Axialrichtung erstreckt; und in 8(d) ist die dritte Öffnung 29 in einer rautenförmigen Gestalt ausgebildet, welche sich in der Axialrichtung erstreckt. Unter der Voraussetzung, dass die dritte Öffnung 29 in diesen Gestaltungen ausgebildet ist, wird der Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 gemäß einem Verfahrweg des Plungers 14 in derjenigen Richtung, um das Ventil zu öffnen, allmählich verändert. Der Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 wird insbesondere allmählich vergrößert oder reduziert, oder einmal vergrößert und dann verringert. In 8(e) ist die dritte Öffnung 29 in einer Anordnung von kreisförmigen Löchern mit dem gleichen Innendurchmesser ausgebildet, welche in einer Hubrichtung des Plungers 14 angeordnet sind; in 8(f) ist das kreisförmige Loch auf der Seite der Feder 14 diametral vergrößert; in 8(g) ist die Anzahl der kreisförmigen Löcher in Richtung hin zu der Seite der Feder 16 allmählich vergrößert; in 8(h) ist ein Basisabschnitt eines abgestumpften Dreiecks mit einem vorderen Endabschnitt eines spitzen Dreiecks verbunden; und in 8(i) ist ein Langloch mit einem kreisförmigen Loch kombiniert. Unter der Voraussetzung, dass die dritte Öffnung 29 in diesen Gestaltungen ausgebildet ist, wird der Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29, welche als die Blende 20 dient, gemäß einem Verfahrweg des Plungers 14 in der Richtung zum Öffnen des Ventils und in Abhängigkeit der Konfiguration schrittweise vergrößert. Daher sind die in 8 gezeigten Konfigurationen in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass eine Öffnungsbreite in der Umfangsrichtung des Pilotventils 15 in der Axialrichtung des Pilotventils 15 variiert wird. Daher wird der Öffnungsgrad der Blende 20 gemäß dem Hub des Plungers 14 verändert.
  • Um das Pilotventil 3 als die variable Blende zu verwenden, ist es ebenso möglich, einen Strömungsdurchlass auf der äußeren Umfangsfläche des Plungers 14 auszubilden, um den Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 zu variieren. Ein Beispiel einer solchen Struktur ist in 9 und 10 gezeigt. Gemäß dem darin gezeigten Beispiel ist auf der äußeren Umfangsfläche des Plungers 14 bei einem Abschnitt, welcher der dritten Öffnung 29 gegenüberliegt, eine Nut 30 ausgebildet. Die Nut 30 ist insbesondere ausgehend von dem vorderen Ende des Plungers 14 (auf der gegenüberliegenden Seite der Feder 16) innerhalb einer vorbestimmten Länge ausgebildet. Wie in 9 gezeigt, ist die Nut 30, wenn sich der Plunger bei dem vordersten Punkt befindet, teilweise mit der dritten Öffnung 29 überlappt, um den Öffnungsgrad der Blende 20 zu reduzieren, während eine Verbindung zwischen diesen aufrechterhalten wird. Die Überlappungszone zwischen der Nut 30 und der dritten Öffnung 29 wird mit einem Zurückziehen des Plungers 14 vergrößert, um den Öffnungsbereich der dritten Öffnung 29 zu vergrößern, welche als die Blende 20 dient. Daher kann durch Ausbilden der Nut 30 auf dem Plunger 14 der gleiche Vorgang wie bei dem in den 5 bis 7 gezeigten Hydrauliksteuerungsventil 1 erreicht werden.
  • Das heißt, die Blende 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist derart angepasst, dass diese eine Strömungsrate des Öls bei irgendeinem Punkt zwischen der Gegendruckkammer 8 und der positiven Druckkammer 7 oder der Hydraulikquelle 10 reduziert. Zu diesem Zweck sollte die Blende 20 der vorliegenden Erfindung oder die Anpassvorrichtung davon nicht auf das vorgenannte Beispiel beschränkt sein, um den Öffnungsbereich der Öffnung zu verändern. Wie in 11 gezeigt, ist es beispielsweise ebenso möglich, den Öffnungsbereich der Öffnung durch Verändern einer Länge eines Strömungsdurchlasses zu verändern. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel ist in dem Pilotventil 3 eine variable Drossel ausgebildet, bei welcher eine Länge eines Strömungsdurchlasses veränderbar ist.
  • Gemäß dem in 11 gezeigten Beispiel ist der Plunger 14 des Pilotventils 3 mit einem dünnen Schaft 31 vorgesehen, welcher diametral kleiner ist als ein Innendurchmesser des Pilotzylinders 15. Andererseits ist der Pilotzylinder 15 mit einem diametral kleineren Abschnitt 32 vorgesehen, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als ein Außendurchmesser des dünnen Schafts 31 zwischen der dritten Öffnung 29 und der Einlassöffnung 27. Wenn sich der Plunger 14 bei dem vordersten Punkt befindet, um das Ventil zu schließen, ist der diametral kleinere Abschnitt 32 mit dem dünnen Schaft 31 vollständig überlappt und bei dieser Situation sind vordere Enden dieser Elemente zueinander ausgerichtet. Wenn der Plunger 14 im Gegensatz dazu zurückgezogen wird, wird eine Überlappungszone zwischen dem dünnen Schaft 31 und dem diametral kleineren Abschnitt 32 allmählich reduziert. Wenn der Plunger 14 schließlich zu dem hintersten Punkt zurückgezogen ist, ist die Überlappungszone zwischen dem dünnen Schaft 31 und dem diametral kleineren Abschnitt 32 minimiert.
  • Das heißt, gemäß dem in 11 gezeigten Beispiel ist der dünne Schaft 13 des Plungers 14 vollständig in den diametral kleineren Abschnitt 32 eingeführt, wenn das Pilotventil 3 geschlossen ist (das heißt, wenn sich dieses in einem Aus-Zustand befindet), und in dieser Situation ist zwischen einer äußeren Umfangsfläche des dünnen Schafts 13 und einer inneren Umfangsfläche des diametral kleineren Abschnitts 32 ein enger Freiraum bzw. Zwischenraum geschaffen. Wie beschrieben, ist die dritte Öffnung 29 mit der positiven Druckkammer 7 oder der Hydraulikquelle 10 verbunden und die Einlassöffnung 27 ist mit der Gegendruckkammer 8 verbunden. Das heißt, die Gegendruckkammer 8 ist über den vorstehend erwähnten Freiraum mit der positiven Druckkammer 7 oder der Hydraulikquelle 10 verbunden. Entsprechend dient der Freiraum als die Blende 20 dieses Beispiels. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel dient die dritte Öffnung 29 als die beanspruchte „vierte Öffnung”, die Einlassöffnung 27 dient als die beanspruchte „dritte Einlassöffnung” und die Auslassöffnung 28 dient als die beanspruchte „dritte Auslassöffnung”.
  • Wenn der Plunger 14 durch die elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Spule 17 zurückgezogen wird, wie in 12 dargestellt ist, wird eine Einführlänge des dünnen Schafts 13 in den diametral kleineren Abschnitt 32 (das heißt, eine Eingriffslänge) allmählich reduziert, so dass eine Länge der Blende 20 reduziert wird. Die Blende ist derart angepasst, dass diese eine Strömung von Flüssigkeit durch einen reduzierten Querschnittsbereich oder einen verlängerten Bereich hohen Widerstands davon beschränkt. Wenn daher die Eingriffslänge zwischen dem dünnen Schaft 13 und dem diametral kleineren Abschnitt 32 so reduziert ist, wird eine Beschränkung der Blende 20 erleichtert. Daher dient gemäß dem in 11 gezeigten Beispiel die Blende 20 als die variable Blende und der Plunger 14 oder das Pilotventil 3 dienen als die Blenden-Anpassvorrichtung. Gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht daher eine Definition des „Öffnungsgrads der Blende” einem Maß der Beschränkung der Flüssigkeitsströmung und der „Öffnungsgrad der Blende” enthält den Öffnungsbereich der Blende und die Länge der Blende.
  • Daher ist der Öffnungsgrad der Blende 20 gemäß dem in 11 gezeigten Beispiel unter Bedingungen klein, bei welchen der Öffnungsgrad des Pilotventils 3 klein ist und der Druck in der Gegendruckkammer nicht wesentlich verringert wird, und der Öffnungsgrad der Blende 20 wird mit einer Zunahme des Öffnungsgrads des Pilotventils 3 erhöht. Daher kann eine Reduktionsrate des Drucks in der Gegendruckkammer 8 mit Bezug auf den Öffnungsgrad des Pilotventils 3 im Vergleich zu dieser in dem Fall, bei welchem der Öffnungsgrad der Blende konstant ist, reduziert sein. Aus diesem Grund kann wie bei dem Hydrauliksteuerungsventil 1 der vorgenannten Beispiele die Steuerbarkeit verbessert werden.
  • Wie bei den vorstehenden Beispielen erläutert, ist das Hydrauliksteuerungsventil 1 derart angepasst, dass dieses den Druck auf der Hochdruckseite oder der Niederdruckseite durch selektives Ermöglichen, dass das Öl von der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite strömt, steuert. Daher kann ein gewünschter Betriebszustand durch Begrenzen bzw. Einschließen des Öls auf der Hochdruckseite aufrechterhalten werden und es ist nicht notwendig, dem Öl stets eine Strömung zu ermöglichen. Aus diesen Gründen kann der Energieverlust reduziert werden. Eine solche Funktion kann in einer Hydrauliksteuerungsvorrichtung für ein bandgetriebenes stufenloses Getriebe verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 13 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem die Hydrauliksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Zuführventil und ein Abführventil bzw. Abgabeventil eines bandgetriebenen stufenlosen Getriebes verwendet wird.
  • Das band- bzw. riemengetriebene stufenlose Getriebe weist ein Paar von Riemenscheiben und einen zwischen diesen Riemenscheiben verlaufenden Riemen bzw. ein Band auf. In dem bandgetriebenen stufenlosen Getriebe wird über den Riemen Leistung zwischen diesen Riemenscheiben übertragen und ein Drehzahlverhältnis wird durch Verändern einer Riemennut in der Riemenscheibe, um einen Laufdurchmesser des Riemens zu variieren, kontinuierlich variiert. In 13 ist eine der Riemenscheiben 33 gezeigt. Die Riemenscheibe 33 weist eine festgelegte Scheibe 34, welche in einer Axialrichtung festgelegt ist, eine bewegliche Scheibe 35, welcher ermöglicht ist, sich mit Bezug auf die festgelegte Scheibe 34 hin und her zu bewegen, und eine Riemennut 36, welche zwischen den Scheiben 34 und 35 ausgebildet ist, auf. Eine Hydraulikkammer 37 ist auf einer hinteren Fläche der beweglichen Scheibe 35 ausgebildet, so dass die bewegliche Scheibe 35 durch den Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 37 in Richtung hin zu der festgelegten Scheibe 34 gedrückt wird, um die Riemennut auf eine gewünschte Breite anzupassen oder einen Riemen-Klemmdruck auf einen gewünschten Wert anzupassen. Eine Einlassöffnung 12 eines Hydrauliksteuerungsventils 1A, welches als ein Zuführventil dient, ist mit der Hydraulikkammer 37 verbunden. Andererseits ist eine Auslassöffnung 11 des Hydrauliksteuerungsventils 1D, welches als das Abführventil dient, ebenso mit der Hydraulikkammer 37 und einer Ablassseite 38, wie einer Ölwanne, verbunden.
  • Der Druck in der Hydraulikkammer 37 kann durch Öffnen eines Hauptventils 2 des Hydrauliksteuerungsventils 1A, um das Öl von der Hydraulikquelle 10 zu der Hydraulikkammer 37 zu führen, erhöht werden. Im Gegensatz dazu kann der Druck in der Hydraulikkammer 37 durch Öffnen des Hydrauliksteuerungsventils 1D, welches als das Abführventil dient, gesenkt werden. Während des Steuerns des Drucks in der Hydraulikkammer 37 durch ein solches Zuführen und Abführen des Öls zu dieser/von dieser, wird ein Veränderungsbetrag des Öffnungsgrads des Hauptventils 2 mit Bezug auf den auf das Pilotventil 3 aufgebrachten Stromwert nicht übermäßig erhöht sein, auch wenn der Öffnungsgrad des Pilotventils 3 klein ist. Daher kann der Druck in einer stabilen Art und Weise gesteuert werden, während ein Überschießen und ein Pendeln bzw. Schwanken verhindert wird. Zusätzlich kann der Druck in der Hydraulikkammer 37 durch Abschalten beider Hydrauliksteuerungsventile 1A und 1D auf einem vorbestimmten Niveau aufrechterhalten werden. Folglich werden Hauptventile 2 dieser Steuerungsventile 1A und 1D geschlossen, um das Öl in der Hydraulikkammer 37 einzuschließen, so dass das Auftreten einer Ölleckage verhindert werden kann. Daher kann ein Energieverlust reduziert werden.
  • Wie beschrieben, ist die Blende derart angepasst, dass diese eine Veränderung des Hydraulikdrucks durch Beschränken einer Strömungsrate des hindurchströmenden Öls verhindert. Eine Zurückziehgeschwindigkeit des Ventilelements 6 in derjenigen Richtung, um das Hauptventil 2 zu öffnen, und ein Verfahrweg des Ventilelements 6 mit Bezug auf einen Veränderungsbetrag des Steuerdrucks können durch Unterdrücken einer Veränderung des Drucks in der positiven Druckkammer 7 des Hauptventils 2, welches eine solche Funktion der Blende verwendet, reduziert werden. Folglich kann ein Öffnungsgrad des Pilotventils, welches verwendet wird, um den Hydraulikdruck zu steuern, vergrößert werden, so dass die Steuerbarkeit verbessert werden kann.
  • Ein Beispiel einer solchen Struktur ist in 15 gezeigt. Bei dem in 15 gezeigten Beispiel dient ein Freiraum 40 zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ventilelements 6 des Hauptventils 2, wie in 2 gezeigt, und der inneren Umfangsfläche des Zylinders 4 als eine Blende. Der Freiraum 40 ist insbesondere in einer Art und Weise ausgebildet, dass dieser einen kleineren Querschnittsbereich besitzt als derjenige der Einlassöffnung 11. Bei diesem Beispiel befindet sich die Einlassöffnung 11 bei einer Position, welche gegenüberliegend zu der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 5 liegen soll, während eine Verbindung mit einem Freiraum zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 5 und der inneren Umfangsfläche des Zylinders 4 vorgesehen ist, auch wenn der Kolben 5 zurückgezogen ist, um das Ventilelement 6 von der Auslassöffnung 12 zu entfernen. Entsprechend dient der Freiraum 40 als die beanspruchte „weitere Blende” zum Schaffen einer Strömungsbeschränkung des Öls, welches in Richtung hin zu der positiven Druckkammer 7 strömt. Wie in 16 dargestellt ist, dient der Freiraum 40 von einer Öffnungskante der Einlassöffnung 11 auf der Seite der Auslassöffnung 12 und dem vorderen Ende des Kolbens 5 insbesondere als die Blende 40. Daher kann eine Länge des Freiraums 40, welcher als die Blende dient, durch Zurückziehen des mit dem Ventilelement 6 integrierten Kolbens 5 verkürzt werden, um den Strömungswiderstand des Öls zu reduzieren.
  • Bei dem in 15 gezeigten Beispiel ist auf der Seite der Einlassöffnung 12 eine Nebenkammer 41 ausgebildet. Eine Verbindungsöffnung 42 ist bei der Nebenkammer 41 ausgebildet, um zwischen der Nebenkammer 41 und dem Steuerobjekt 13 eine Verbindung vorzusehen. Die übrigen Strukturen des in 15 gezeigten Beispiels sind ähnlich zu diesen des in 1 gezeigten Beispiels und auf eine detaillierte Erläuterung dieser gemeinsamen Elemente ist durch Zuweisen gemeinsamer Bezugszeichen verzichtet.
  • Wie in 17 gezeigt ist, kann das in 15 gezeigte Hauptventil 2 mit dem Pilotventil 3 mit einer variablen Blende kombiniert sein, um das Hydrauliksteuerungsventil 1 auszubilden. Das heißt, bei dem darin gezeigten Beispiel ist das in 5 gezeigte Hauptventil 2 durch das in 15 gezeigte Hauptventil 2 ersetzt. Entsprechend sind in 17 denjenigen Elementen, welche gleich diesen bei den in den 5 und 15 gezeigten Beispielen sind, gleiche Bezugszeichen zugewiesen und auf eine detaillierte Erläuterung dieser gemeinsamen Elemente ist verzichtet.
  • Bei dem in 15 oder 17 gezeigten Hydrauliksteuerungsventil 1 wird eine Veränderung des Drucks in der Gegendruckkammer 8 durch die Blende 20 gesteuert, deren Öffnungsgrad oder Bereich variabel ist, so dass die Steuerbarkeit verbessert werden kann. Zusätzlich kann der Druckanstieg in der positiven Druckkammer 7 durch den Freiraum 40 in dem Hauptventil 2, welcher als die beanspruchte „weitere Blende” dient, unterdrückt werden. Daher kann die Steuerbarkeit weiter verbessert werden.
  • Nachfolgend ist der Vorgang des so aufgebauten Hydrauliksteuerungsventils erläutert. Wenn die elektromagnetische Spule 17 bestromt wird, um das Pilotventil 3 zu öffnen, wird die Gegendruckkammer 8 mit der Niederdruckseite, wie dem Steuerobjekt 13, verbunden, so dass der Druck in der Gegendruckkammer 8 gesenkt wird. Folglich strömt das Öl über die Blende 20 in die Gegendruckkammer 8. Wie beschrieben ist, wird ein Öffnungsgrad oder ein Öffnungsbereich der Blende 20 mit einer Zunahme eines Öffnungsgrads des Pilotventils 3 vergrößert, so dass eine Reduktion des Steuerdrucks verhindert werden kann. Daher kann die Steuerbarkeit verbessert werden.
  • Infolge des Öffnens des Pilotventils 3 unterscheiden sich die Drücke in der Gegendruckkammer 8 und der positiven Kammer 7 voneinander. Folglich ist eine Last reduziert, welche den Kolben 5 und das Ventilelement 6 in Richtung hin zu der positiven Druckkammer 7 drückt. Dann, wenn die Reduktion der Last eine Last überschreitet, welche das Ventil schließt, wird der Kolben 5 in Richtung hin zu der Gegendruckkammer 8 zurückgezogen, so dass das Ventilelement 6 von der Auslassöffnung 12 getrennt wird, um das Ventil zu öffnen. Folglich ist es für das Öl möglich, von der Einlassöffnung 11 in die positive Druckkammer 7 zu strömen und dieses wird ferner über die Einlassöffnung 12, die Nebenkammer 41 und die Verbindungsöffnung 42 zu dem Steuerobjekt 13 geführt. In dieser Situation wird die Strömungsrate des Öls durch den Freiraum 40 zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 5 und der inneren Umfangsfläche des Zylinders 4 reduziert, so dass verhindert wird, dass der Druck in der positiven Druckkammer 7 ansteigt.
  • Ein Gleichgewicht zwischen den Lasten, welche auf den mit dem Ventilelement 6 integrierten Kolben 5 aufgebracht werden, kann durch den nachfolgenden Ausdruck ausgedrückt werden: Fs + Fp2 = Fp1 + Fp3; worin Fs der von der Feder 9 abgeleiteten Last entspricht, Fp2 der von dem Druck in der Gegendruckkammer 8 abgeleiteten Last entspricht, Fp1 der von dem Druck in der positiven Druckkammer 7 abgeleiteten Last entspricht und Fp3 der von dem Druck in der Nebenkammer 41 abgeleiteten Last entspricht. Wie beschrieben ist, wird der Hydraulikdruck durch den Freiraum 40 verringert, wenn das Ventil geöffnet ist. Folglich wird der Druck in der positiven Druckkammer 7 auf den Druck P4 gesenkt, welcher niedriger ist als der stromaufwärtige Druck P1. Entsprechend kann die Last Fp1, welche den Kolben 5 durch den Druck P4 des Drucks in der positiven Druckkammer 7 in Richtung hin zu der Gegendruckkammer 8 drückt, durch den nachfolgenden Ausdruck ausgedrückt werden: Fp1 = (Ap – As)·P4; worin Ap einem Druck-Aufnahmebereich des Kolbens 5 in der Gegendruckkammer 8 entspricht und As einem Dichtbereich durch das Ventilelement 6 entspricht. Die Last Fs der Feder 9 kann außerdem unter Verwendung einer Konstante k der Feder 9 als der nachfolgende Ausdruck ausgedrückt werden: Fs = s·k; worin s einem Verfahrweg (das heißt einem Hub) des Kolbens 5 entspricht. Der Hub s kann durch Zuweisen der Konstante k in den vorstehend erwähnten Ausdruck, welcher das Gleichgewicht zwischen den auf den Kolben 5 aufgebrachten Lasten ausdrückt, aufgelöst werden, wie durch den nachfolgenden Ausdruck ausgedrückt ist: s = (Fp1 – Fp2 + Fp3)/k.
  • In dem vorstehenden Ausdruck wird „Fp1” durch den Druck P4 in der positiven Druckkammer 7 bestimmt und der Druck P4 wird durch den Freiraum 40 derart verringert, dass dieser niedriger ist als der stromaufwärtige Druck P1, auch wenn der stromaufwärtige Druck P1 hoch ist. Daher kann der erforderliche Hub s, um einen Ausgleich zwischen den auf den Kolben 5 aufgebrachten Lasten zu erreichen, im Vergleich zu einem Fall, bei welchem der Druck nicht durch den Freiraum 40 verringert ist, verkürzt werden.
  • Eine Beziehung zwischen dem Druck P4 in der positiven Druckkammer 7 und dem Hub s ist in 18 angegeben. Wie aus 18 ersichtlich ist, wird der Druck P4 in der positiven Druckkammer 7, welcher den Kolben 5 und das Ventilelement 6 in derjenigen Richtung bewegt, um das Ventil zu öffnen, durch den Freiraum 40 wesentlich reduziert, auch wenn der stromaufwärtige Druck P1, welcher durch die Hydraulikquelle 10 geschaffen wird, hoch ist. Daher kann eine Zunahme der Druckdifferenz als eine bewegende Kraft zum Bewegen des Kolbens 5 und des Ventilelements 6 unterdrückt werden.
  • Wie beschrieben ist, wird ein Öffnungsgrad des Pilotventils 3 durch Erhöhen des darauf aufgebrachten Stroms erhöht, um dem Öl zu ermöglichen, von der Gegendruckkammer 8 abgegeben zu werden, wodurch ein Druckabfall in der Gegendruckkammer 8 (das heißt, ein Gegendruck P2) mit einer Zunahme des Stromwerts erhöht ist. Eine Tendenz eines solchen Druckabfalls ist in 19 angegeben. Wie aus 19 ersichtlich ist, wird, wenn der auf das Pilotventil 3 aufgebrachte Stromwert klein ist, so dass der Öffnungsbereich des Pilotventils 3 klein ist, eine Reduktion des Drucks in der Gegendruckkammer 8 durch das Pilotventil 3 verhindert und somit ist die Druckdifferenz klein. Dann, wenn der Öffnungsbereich mit einer Erhöhung des Stromwerts vergrößert ist, wird der Widerstand zwischen der Gegendruckkammer 8 und der damit verbundenen Niederdruckseite reduziert, so dass der Druck in der Gegendruckkammer 8 weiter verringert wird. Das heißt, der Gegendruck P2 wird mit einer Erhöhung des stromaufwärtigen Drucks P1 wesentlich verringert.
  • Daher wird die Druckdifferenz zum Bewegen des Kolbens 5 und des Ventilelements 6 in derjenigen Richtung, um das Ventil zu öffnen, durch Erhöhen des Stromwerts erhöht. Dies bedeutet, dass der Stromwert und die Strömungsrate durch das Zuführventil miteinander in Beziehung stehen und die Strömungsrate durch das Zuführventil durch den auf das Pilotventil 3 aufgebrachten Strom somit gesteuert werden kann. Insbesondere wenn der auf das Pilotventil 3 aufgebrachte Stromwert erhöht ist, ist die vorstehend erwähnte Druckdifferenz erhöht, so dass die Strömungsrate mit einer solchen Erhöhung des Stromwerts erhöht ist, wie in 20 angegeben. Wenn der stromaufwärtige Druck P1 relativ niedrig ist, ist die Druckdifferenz ebenso reduziert und somit ist eine Zunahmerate der Strömungsrate mit Bezug auf den Stromwert reduziert. Das heißt, die Strömungsrate wird allmählich erhöht. Zusätzlich wird bei dem Hydrauliksteuerungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung der Druck P4 in der positiven Druckkammer 7 durch den durch den Freiraum 40 geschaffenen Strömungswiderstand verringert, auch wenn der stromaufwärtige Druck P1 hoch ist, und somit ist die Druckdifferenz erhöht. Daher wird die Druckdifferenz nicht plötzlich erhöht und es kann verhindert werden, dass der Kolben 5 und das Ventilelement 6 plötzlich bewegt werden. Aus diesen Gründen ist die Zunahmerate der Strömungsrate reduziert, wie in 19 gezeigt ist. In 20 sind Strömungscharakteristika unter Bedingungen, dass der Freiraum 40 nicht verfügbar ist und dass die Druckdifferenz groß ist, zum Vergleich durch eine unterbrochene Linie angegeben. Unter der Voraussetzung, dass der Freiraum 40, welcher als eine Blende dient, nicht verfügbar ist, wird der Druck in der positiven Druckkammer 7 lediglich durch den stromaufwärtigen Druck P1 bestimmt und somit wird die Druckdifferenz oder die Last zum Bewegen des Kolbens 5 und des Ventilelements 6 plötzlich erhöht. Folglich wird die Strömungsrate abrupt bzw. plötzlich erhöht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Veränderungsrate der Strömungsrate des Öls mit Bezug auf eine Veränderung des Stromwerts zum Öffnen des Ventils reduziert werden, auch wenn auf die Einlassöffnung 11 des Hydrauliksteuerungsventils 1 als ein Ausgleichskolbenventil ein hoher Druck aufgebracht wird. Daher kann eine Beziehung zwischen dem Stromwert und der Strömungsrate stabilisiert werden, um die Steuerbarkeit ungeachtet eines Druckniveaus zu verbessern.
  • Unter Bezugnahme auf 21 ist eine Beziehung zwischen dem auf das Hauptventil 2 aufgebrachten Steuerdruck und einem Hub des Ventilelements 6 gezeigt. In 21 entspricht die Linie „L1” einer charakteristischen Linie eines Falls, bei welchem der als eine Blende dienende Freiraum 40 verfügbar ist, und die Linie „L2” entspricht einer charakteristischen Linie eines Falls, bei welchem der als eine Blende dienende Freiraum 40 nicht verfügbar ist. Wie aus 21 ersichtlich ist, wird der Steuerdruck unter der Bedingung, welche als „Pilot vollständig geschlossen” angegeben ist, auf das maximale Niveau erhöht, um mit dem Druck in der positiven Druckkammer 7 ausgeglichen zu sein. Wenn der Plunger des Pilotventils 3 durch die elektromagnetische Kraft zurückgezogen wird, wird der Steuerdruck in derjenigen Richtung verändert (d. h. verringert bzw. gesenkt), welche durch den als „Pilot-Hub” dargestellten Pfeil angegeben ist. Wie durch die charakteristische Linie L1 angegeben, ist gemäß dem Beispiel, bei welchem der als eine Blende dienende Freiraum 40 verfügbar ist, eine Zunahmerate des Hubs des Ventilelements 6 des Hauptventils 2 mit Bezug auf die Reduktion des Steuerdrucks derart reduziert, dass diese kleiner ist wie diejenige des Fall (bei welchem der Freiraum 40 nicht verfügbar ist), welcher durch die charakteristische Linie L2 dargestellt ist. Daher kann ein Bereich des Steuerdrucks durch Ausbilden des als eine Blende in dem Hauptventil 2 dienenden Freiraums 40 erweitert werden.
  • Wie in 22 gezeigt ist, kann der Bereich des Steuerdrucks in der vorstehend erläuterten 14 angegeben werden. Wie beschrieben ist, kann der Bereich des Steuerdrucks durch Ausbilden des als eine Blende dienenden Freiraums 40 im Vergleich zu dem Fall erweitert werden, bei welchem der Freiraum 40 nicht verfügbar ist. Entsprechend fällt ein nutzbarer Bereich des Verhältnisses zwischen dem Steuerdruck und dem stromaufwärtigen Druck (Steuerdruck/stromaufwärtiger Druck), das heißt, ein Betriebsbereich des Hauptventils, in einen Bereich, welcher in einem Fall, bei dem der Freiraum 40 nicht verfügbar ist, durch „Γ1” dargestellt ist, und dieser fällt in einem Fall, bei welchem der Freiraum 40 verfügbar ist, in einen Bereich, welcher durch „Γ2” dargestellt ist. Wie beschrieben, ist das Verhältnis zwischen dem Steuerdruck und dem stromaufwärtigen Druck unter der Voraussetzung, dass der Öffnungsgrad der mit der Gegendruckkammer 8 verbundenen Blende konstant ist, durch die nach unten gedrückte Kurve in 22 angegeben. Im Gegensatz dazu ist bei dem Hydrauliksteuerungsventil mit der Blende 20, deren Öffnungsgrad variabel ist, ein solches Verhältnis durch die im Wesentlichen gerade Linie L angegeben. Das heißt, bei dem herkömmlichen Ventil, bei welchem der Öffnungsgrad der Blende konstant ist und welches nicht mit dem Freiraum 40 vorgesehen ist, ist der Bereich des Öffnungsgrads des Pilotventils zum Steuern des Hydraulikdrucks innerhalb eines engen Bereichs eingeschränkt, welcher durch „Pc1” dargestellt ist. Falls das Ventil im Gegensatz dazu nicht mit dem Freiraum 40, jedoch mit der Blende 20 vorgesehen ist, deren Öffnungsgrad variabel ist, ist der Bereich des Öffnungsgrads des Pilotventils zum Steuern des Hydraulikdrucks derart erweitert, dass dieser weiter bzw. breiter bzw. größer ist als derjenige des herkömmlichen Ventils, wie durch „Pc2” dargestellt ist.
  • Unter der Voraussetzung, dass das Steuerungsventil nicht mit der Blende 20 vorgesehen ist, deren Öffnungsgrad variabel ist, jedoch mit dem Freiraum 40 vorgesehen ist, ist der Bereich des Öffnungsgrads des Pilotventils zum Steuern des Hydraulikdrucks weiter erweitert bzw. vergrößert, wie durch „Pc3” dargestellt ist. Unter der Voraussetzung, dass das Hydrauliksteuerungsventil mit sowohl der Blende 20, deren Öffnungsgrad variabel ist, als auch dem Freiraum 40 vorgesehen ist, kann der Bereich des Öffnungsgrads des Pilotventils weiter derart erweitert bzw. vergrößert werden, dass dieser dem weitesten bzw. größten Bereich entspricht, wie durch „Pc4” dargestellt ist. Das heißt, die Steuerbarkeit des Hydrauliksteuerungsventils 1 kann durch den Vorgang der Blende 20, deren Öffnungsgrad variabel ist, und den Vorgang des Freiraums 40, welche als eine Blende dient, weiter verbessert werden.
  • Die „weitere Blende” der vorliegenden Erfindung zum Beschränken der Strömungsrate des Öls, welches zu der positiven Druckkammer 7 geführt wird, soll nicht auf den Freiraum 40 beschränkt sein, und diese kann ebenso bei dem mit der Einlassöffnung 11 verbundenen Öldurchlass ausgebildet sein. Stattdessen kann die „weitere Blende” außerdem durch Reduzieren eines Durchmessers der Einlassöffnung 11 selbst ausgebildet sein. Ferner kann die „weitere Blende” außerdem durch Ausbilden einer diametral kleinen Durchgangsöffnung, welche den Kolben 6 durchdringt, um eine Verbindung mit der Endfläche der positiven Druckkammer 7 vorzusehen, ausgebildet sein. Zusätzlich kann ein Freiraum, welcher als eine Blende dient, wie der Freiraum 40, ebenso zwischen einer äußeren Umfangsfläche eines diametral kleineren Abschnitts, welcher zusätzlich auf einer äußeren Umfangsfläche des Ventilelements 6 des Kolbens 5 ausgebildet ist, und einer inneren Umfangsfläche des diametral kleineren Abschnitts ausgebildet sein. In diesem Fall kann eine Eingriffslänge zwischen dem Ventilelement und dem diametral kleineren Abschnitt derart eingestellt sein, dass diese kürzer ist als der gesamte Verfahrweg des Kolbens und des Ventilelements ausgehend von dem Punkt, um das Ventil vollständig zu schließen, und zu dem Punkt, um das Ventil vollständig zu öffnen, um das Ventilelement von dem diametral kleineren Abschnitt zu lösen, bevor der Kolben zu derjenigen Position zurückgezogen wird, um das Ventil vollständig zu öffnen.
  • Optional kann bei dem Hydrauliksteuerungsventil, bei welchem der Öffnungsbereich der Einlassöffnung 11 gemäß dem Verfahrweg des Kolbens 5 variiert wird, die Einlassöffnung 11 vollständig geöffnet sein, wenn der Kolben 5 weiter bewegt wird als ein vorbestimmter Bereich, um die Strömungsrate des Öls nicht durch eine weitere Blende zu beschränken.
  • Zusätzlich kann bei dem Hydrauliksteuerungsventil, bei welchem die Einlassöffnung 11 mit dem Freiraum 40 verbunden ist, welcher als eine Blende dient, die Konfiguration der Einlassöffnung 11 hin zu den in 8 gezeigten Konfigurationen modifiziert sein, um die Öffnungsweite davon in der Axialrichtung des Zylinders zu variieren.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1, 1A, 1D: Hydrauliksteuerungsventil; 2: Hauptventil; 3: Pilotventil; 4: Zylinder; 5: Kolben; 6: Ventilelement; 7: positive Druckkammer; 8: Gegendruckkammer; 9: Feder; 10: Hydraulikquelle; 11: Einlassöffnung; 12: Auslassöffnung; 13: Steuerobjekt; 14: Plunger; 15: Pilotzylinder; 16: Feder; 17: elektromagnetische Spule; 18: Einlassöffnung; 19: Auslassöffnung; 20: Blende; 21: Schieberventil; 22a, 22b Flächenabschnitt; 23: Zylinder; 22: Schieber; 24: Feder; 25: Einlassöffnung; 26: Auslassöffnung; 27: Einlassöffnung; 28: Auslassöffnung; 29: dritte Öffnung; 30: Nut; 31: dünner Schaft; 32: diametral kleinerer Abschnitt; 33: Riemenscheibe; 34: festgelegte Scheibe; 36: Riemen bzw. Band; 37: Hydraulikkammer; 38: Abflussseite; 40: Freiraum (weitere Blende).

Claims (17)

  1. Hydrauliksteuerungsventil, aufweisend: einen Kolben, welcher in einem Zylinder gehalten ist, während diesem ermöglicht ist, sich in einer Axialrichtung hin und her zu bewegen; eine positive Druckkammer, welche auf einer Seite des Kolbens in dem Zylinder ausgebildet ist, während diese mit einer ersten Einlassöffnung und einer ersten Auslassöffnung verbunden ist; eine Gegendruckkammer, welche auf der anderen Seite des Kolbens ausgebildet ist; ein Ventilelement, welches auf dem Kolben ausgebildet ist, um die erste Auslassöffnung zu öffnen und zu verschließen; eine Blende, welche zwischen der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer angeordnet ist; ein Pilotventil, welches zwischen der Gegendruckkammer und einer Seite, auf welcher ein Druck darin niedriger ist als derjenige in der Gegendruckkammer, selektiv eine Verbindung vorsieht; wobei die erste Einlassöffnung mit einer Hochdruckseite verbunden ist; und wobei die erste Auslassöffnung mit einer Niederdruckseite verbunden ist, bei welcher ein Druck darin niedriger ist als derjenige auf der Hochdruckseite; gekennzeichnet durch: eine Blenden-Anpassvorrichtung, welche einen Öffnungsgrad der Blende basierend auf einem Zustand eines Druckabfalls in der Gegendruckkammer anpasst.
  2. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 1, wobei die Blenden-Anpassvorrichtung derart angepasst ist, dass diese die Beschränkung von Öl durch die Blende mit einer Zunahme einer Druckdifferenz zwischen der Gegendruckkammer und der positiven Druckkammer reduziert.
  3. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Blenden-Anpassvorrichtung aufweist: eine erste Öffnung, welche mit der positiven Druckkammer verbunden ist; eine zweite Öffnung, welche mit der Gegendruckkammer verbunden ist; und ein Anpass-Ventilelement, auf welches Drucke von der positiven Druckkammer und der Gegendruckkammer aufgebracht werden, um einander entgegenzuwirken, und welches auf ein Überschreiten einer Differenz zwischen den darauf aufgebrachten Drücken bewegt wird, um einen Öffnungsbereich der ersten Öffnung oder der zweiten Öffnung gemäß der Druckdifferenz zu erhöhen, und wobei die Blende durch eine der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ausgebildet ist, bei welcher der Öffnungsbereich davon durch das Anpass-Ventilelement verändert wird.
  4. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pilotventil aufweist: einen Plunger, welcher durch eine elektromagnetische Kraft axial hin und her bewegt wird; einen Pilotzylinder, welcher den Plunger darin hält; eine zweite Einlassöffnung, welche zu einer inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Gegendruckkammer verbunden ist; eine zweite Auslassöffnung, welche zu einem von axialen Enden des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Niederdruckseite verbunden ist, und welche durch den Plunger geöffnet und verschlossen wird; und eine dritte Öffnung, welche zu der inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der positiven Druckkammer verbunden ist, wobei die Blende durch teilweises Überlappen des Plungers mit einer der zweiten Einlassöffnung und der dritten Öffnung ausgebildet ist, um einen Öffnungsgrad davon zu reduzieren, und wobei die Blenden-Anpassvorrichtung derart angepasst ist, dass diese den Öffnungsgrad der Blende durch axiales Bewegen des Plungers reduziert, welcher teilweise mit einer der zweiten Einlassöffnung und der dritten Öffnung überlappt ist.
  5. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 4, wobei sich eine Öffnungsbreite von einer der Öffnungen in einer hin- und hergehenden Richtung des Plungers unterscheidet.
  6. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pilotventil aufweist: einen Plunger, welcher durch eine elektromagnetische Kraft axial hin und her bewegt wird; einen Pilotzylinder, welcher den Plunger darin hält; eine dritte Einlassöffnung, welche zu einer inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Gegendruckkammer verbunden ist; eine dritte Auslassöffnung, welche zu einem von axialen Enden des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der Niederdruckseite verbunden ist, und welche durch den Plunger geöffnet und verschlossen wird; und eine vierte Öffnung, welche zu der inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders geöffnet ist, während diese mit der positiven Druckkammer verbunden ist, wobei die Blende einen Freiraum zwischen einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Pilotzylinders und einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Plungers enthält, welcher zwischen der dritten Einlassöffnung und der vierten Öffnung angeordnet ist; und wobei die Blenden-Anpassvorrichtung derart angepasst ist, dass diese eine Länge des Freiraums durch axiales Bewegen des Plungers verändert.
  7. Hydrauliksteuerungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine weitere Blende, welche derart angepasst ist, dass diese eine Strömungsrate von Öl beschränkt, welches über die erste Einlassöffnung von der Hochdruckseite in die positive Druckkammer strömt.
  8. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 7, wobei der Kolben und das Ventilelement zwischen einer Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu verschließen, und einer Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu öffnen, bewegt werden können, wobei die weitere Blende derart angepasst ist, dass diese eine Strömungsrate des Öls, welches von der ersten Einlassöffnung in die positive Druckkammer strömt, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beschränkt, bevor der Kolben und das Ventilelement die Position erreichen, um die erste Auslassöffnung vollständig zu öffnen, und wobei die weitere Blende eine Strömungsrate des Öls, welches von der ersten Einlassöffnung in die positive Druckkammer strömt, nicht beschränkt, wenn der Kolben und das Ventil weiter als der vorbestimmte Bereich bewegt werden.
  9. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 7 oder 8, wobei die weitere Blende derart angepasst ist, dass diese eine Beschränkung des Öls durch Erhöhen eines Öffnungsgrads davon gemäß einem Verfahrweg des Kolbens und des Ventilelements in einer Richtung, um die erste Auslassöffnung zu öffnen, reduziert.
  10. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 9, wobei die weitere Blende derart angepasst ist, dass diese durch Bewegen des Kolbens und des Ventilelements um eine vorbestimmte Strecke in der Richtung, um die erste Auslassöffnung zu öffnen, vollständig geöffnet wird, um eine Strömungsrate des Öls nicht zu beschränken.
  11. Hydrauliksteuerungsventil nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die weitere Blende einen Freiraum enthält, welcher zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens und der inneren Umfangsfläche des Zylinders ausgebildet ist, welcher dem Öl ermöglicht, durch diesen in Richtung hin zu der positiven Druckkammer zu strömen.
  12. Hydrauliksteuerungsventil nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Kolben einen Basisabschnitt, welcher mit der inneren Umfangsfläche des Zylinders in einer flüssigkeitsdichten Art und Weise in Kontakt gebracht ist, und einen Vorsprungabschnitt, welcher diametral kleiner als der Basisabschnitt ist und ausgehend von dem Basisabschnitt in Richtung hin zu der positiven Druckkammer vorsteht, aufweist; wobei die positive Druckkammer einen diametral kleineren Abschnitt aufweist, welcher mit einem Abschnitt eines vorderen Endes des Vorsprungabschnitts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs überlappt ist; und wobei die weitere Blende zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Vorsprungabschnitts und einer inneren Umfangsfläche des diametral kleineren Abschnitts ausgebildet ist.
  13. Hydrauliksteuerungsventil nach Anspruch 12, wobei eine Überlappungszone zwischen dem Vorsprungabschnitt und dem diametral kleineren Abschnitt kürzer ist als der Verfahrweg des Kolbens und des Ventilelements ausgehend von der Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu verschließen, und der Position, um die erste Auslassöffnung vollständig zu öffnen.
  14. Hydrauliksteuerungsventil nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die weitere Blende durch ein Öffnungsende der ersten Einlassöffnung, welche sich zu der positiven Druckkammer öffnet, und die äußere Umfangsfläche des Kolbens, welche mit dem Öffnungsende teilweise überlappt ist, um einen Öffnungsbereich des Öffnungsendes zu reduzieren, ausgebildet ist; und wobei sich eine Öffnungsbreite des Öffnungsendes in einer Umfangsrichtung des Zylinders in einer Axialrichtung des Zylinders unterscheidet.
  15. Hydrauliksteuerungsventil nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die weitere Blende eine Nut enthält, welche auf der äußeren Umfangsfläche des Kolbens ausgebildet ist, während diese zu der ersten Einlassöffnung und der zweiten Druckkammer geöffnet ist.
  16. Hydrauliksteuerungsventil nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die weitere Blende einer Durchgangsöffnung enthält, welche den Kolben durchdringt, während diese zu der ersten Einlassöffnung und der positiven Druckkammer geöffnet ist.
  17. Hydrauliksteuerungsvorrichtung, aufweisend: ein Zuführventil, welches Öl steuert, das von einer Hydraulikquelle zu einer Hydraulikkammer einer Riemenscheibe geführt wird, auf welcher ein Riemen aufgebracht ist; und ein Abführventil, welches das von der Hydraulikkammer abgeführte Öl steuert, dadurch gekennzeichnet, dass: das nach einem der Ansprüche 1 bis 16 beanspruchte Hydrauliksteuerungsventil als das Zuführventil und/oder das Abführventil verwendet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017202485A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Hydac System Gmbh Ventilvorrichtung

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016084847A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 アイシン精機株式会社 流体制御装置
JP7027956B2 (ja) * 2018-02-28 2022-03-02 株式会社Ihi 圧縮比可変機構
WO2019215883A1 (ja) * 2018-05-10 2019-11-14 株式会社島津製作所 プライオリティ流量制御バルブ
US11994076B2 (en) * 2021-03-31 2024-05-28 Woodward, Inc. Multi-step pressurizing valve system
JP2023144499A (ja) * 2022-03-28 2023-10-11 川崎重工業株式会社 方向制御弁

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3110468A (en) * 1957-01-31 1963-11-12 Herion Erich Magnetic preliminary control valve
US3905575A (en) * 1974-03-20 1975-09-16 Control Concepts Three stage solenoid operated valve assembly
JPS5877957A (ja) * 1981-10-31 1983-05-11 Mitsubishi Motors Corp 油圧分配装置
SE459270B (sv) * 1985-02-26 1989-06-19 Bahco Hydrauto Ab Ventilarrangemang foer styrning av tryckmediumfloede genom en tryckmediumledning
JPH0689763B2 (ja) * 1987-03-23 1994-11-14 日立建機株式会社 圧力補償付流量制御弁
CN1026256C (zh) * 1991-07-02 1994-10-19 浙江瑞安永久机电研究所 隔离自控阀
US5421545A (en) * 1993-09-03 1995-06-06 Caterpillar Inc. Poppet valve with force feedback control
US5645263A (en) * 1993-10-04 1997-07-08 Caterpillar Inc. Pilot valve for a flow amplyifying poppet valve
JP3517299B2 (ja) * 1995-03-14 2004-04-12 富士重工業株式会社 無段変速機の制御装置
JPH09144935A (ja) * 1995-11-24 1997-06-03 Uchida Yuatsu Kiki Kogyo Kk 流量制御弁
JPH10292873A (ja) * 1997-04-16 1998-11-04 Akebono Brake Ind Co Ltd 多ポート切換弁
US6598385B1 (en) * 1998-11-19 2003-07-29 Honeywell International, Inc. Two stage gas pilot valve controlling gas flow to a reaction jet nozzle
US6089528A (en) * 1998-12-18 2000-07-18 Caterpillar Inc. Poppet valve control with sealing element providing improved load drift control
JP4830593B2 (ja) * 2005-10-20 2011-12-07 株式会社デンソー 流体制御装置
US7984890B2 (en) * 2008-02-26 2011-07-26 Incova Technologies, Inc. Pilot operated valve with fast closing poppet
JP2011163508A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Toyota Motor Corp 油圧制御装置
JP5408365B2 (ja) * 2010-12-20 2014-02-05 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の油圧制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017202485A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Hydac System Gmbh Ventilvorrichtung
US10612567B2 (en) 2016-05-25 2020-04-07 Hydac Systems & Services Gmbh Valve device

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