JPH01229106A

JPH01229106A - 制御弁

Info

Publication number: JPH01229106A
Application number: JP1017826A
Authority: JP
Inventors: Hans Woelfges; ハンス・ヴォルフゲス; Wolfgang Volpert; ヴォルフガング・フォルペルト
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1989-09-12
Also published as: DE3805288A1; US4938118A; DE3805288C2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、調整圧空間と、該調整圧空間を圧力流体源と
流体タンクとに選択的に連通させるための制御縁とを有
し、制御圧により該調整圧空間内の調整圧に抗して位置
調節されるようになされた調整ピストンと、前記制御圧
を創生ずるためのパイロット弁と、所望値と前記調整ピ
ストンの制御位置とに応じて前記パイロット弁を駆動す
るための信号を発生する閉ループ制御回路とから成る制
御弁に関する。

藍未辺弦ｌ系内の圧力を制御するための手段として、３／２制御弁
は周知である。電気的に駆動されるパイロット弁によっ
て設定される制御圧は、流体圧力源と調整圧空間との間
に連通を設定する方向に調整ピストンの一方の側に作用
し、ばねと、調整圧とが協同して流体排出タンクと調整
圧空間との間に連通な設定する方向に調整ピストンの他
方の側に作用する。この種の弁は、弁ブロック内へ組込
もための、例えはボッシー７式制御弁として知られてい
る。

発明が解決しようとする問題点本発明が解決しようとする問題点は、この１Φの制御弁
の制御速度を増大させることである。

Ｊ点を解決するだめの手段この間顕を解決するために、本発明は、調整圧空間と、
該調整圧空間を圧力流体源と流体タンクとに選択的に連
通させるための制御縁とを有し、制御圧により該調整圧
空間内の調整圧に抗して位置調節されるようになされた
調整ピストンと、前記制御圧を創生ずるためのパイロッ
ト弁と、所望値と前記調整ピストンの制御位置とに応じ
て前記パイロット弁を駆動するための信号を発生する閉
ループ制御回路とから成り、前記調整ピストンは、作動
ピストンに連結されており、該作動ピストンの、前記制
御圧の作用を受ける面と、それとは反対向きの前記調整
圧の作用を受ける面とは、いずれも、前記調整ピストン
の断面積より小さいことを特徴とする制御弁を提供する
。

本発明によれば、調整ピストンを調節−ケるための圧力
勾配を増大させ、従って調整ピストンの調整力学を増大
させることができる作動ピストンを設ける。調整ピスト
ンがパイロット弁の弁ピストン即ちパイロットピストン
が受ける流体圧力源の圧力と実質的に等しい圧力を受け
ているときでさえも、高い圧力勾配が得られるので、調
整ピストンは流体圧力源と調整圧空間との間の連通口を
開放することができる。しかも、作動ピストンを作動さ
せるための制御変位量が比較的小さい。

本発明の取上及びその他の目的並びに利点は、以下の実
施例の説明から一層明らかになろう。

実施例図示の制御弁は、弁ブロック（図示せず）内に組込むた
めの組込み弁として設計されたものであり、内孔２を有
する弁ハウジングと、内孔２内に軸線方向に変位自在に
装着された調整ピストン３を含む。調整ピストン３は、
調整圧空間６と、該調整圧空間６を圧力流体源Ｐに通し
る連通ロアと流体タンクＴに通しる連通口８とに選択的
に連通させるための制ｉ卸縁４．５を有する。更に、調
整ピストン３は、調整圧力が空間１０内にも作用するよ
うに複数の孔９を備えている。弁ハウジングｌには、調
整ピストン３の軸線と整列する内孔１６を有する弁ｆｉ
１５が取付られている。内孔１６内には、大径り、を有
する大径部分１８と、小径Ｄ２を有する小径部分１９を
含も段付作動ピストン即ち制御ピストン１７が軸線方向
に変位自在に装着されている。作動ピストン１７の小径
部分１９は、調整ピストン３に対面しており、内孔２０
を通して密封状態に摺動自在に挿通され、符号２１て示
されるように調整ピストン３に連結されている。作動ピ
ストン１７の大径部分１８は、内孔２４を通して密封状
態に摺動自在に挿通され、制御圧空間２２内に突入して
いる。２つの部分１８と１９の間には、通路２６を介し
てタンクＴに連通される圧力軽減空間２５が画定されて
いる。空間２５内には、圧縮ばね２８が配設され、ばね
２８の一端は大径部分１８に当接し、他端は弁蓋１５に
当接している。

弁蓋１５には、その内孔１６に軸線方向に平行に別の内
孔３１が形成されており、内孔３１内に３／２方向制御
弁であるパイロット弁のパイロットピストン３２が配設
されている。内孔３１と制御圧空間２２との間は連通通
路３３によって連通されており、連通通路３３は、パイ
ロットピストン３２の外周に形成された環状溝３７を介
して、流体圧力源Ｐに通じる連通通路３４、又は、流体
タンクＴに通している内孔３１に選択的に連通される。

パイロット弁は、変位ピックアップ４１を備えた比例動
作磁石３５によって制御される。変位ピックアップ４１
のコアと、比例動作磁石３５の電機子とは、互いに固定
的に連結されている。

更に、作動ピストン１７の大径部分１８には、ピン３８
が取付けられており、ピン３８は制御圧空間２２を貫通
して変位ピックアップ４０の内部に嵌入されている。ピ
ン３８には、変位ピックアップ４０のコアが固着されて
いる。これらの２つの変位ピックアップ４０．４１の構
造は、周知である。

変位ピックアップ４０によって発信される電気信号は、
調整ピストン３の位置の実際値に相当する。この信号は
、閉ループ制御回路４２内で所望値と比較され、それに
よって制御変数が形成され、その制御変数を用いて比例
動作磁石３５及び変位ピックアップ４１を備えた従属制
御回路４２ａを作動させ、それによって制御圧空間２２
内に制御圧を設定する。

本発明の制御弁の作動態様は、以下の通りである。

制御回路４２の所望値入力端に所望値上口％が入力され
ているとすると、調整ピストン３は、図示の位置、即ち
中央（中立）位置をとる。中央位置においては、調整圧
空間６は、制御縁４を経て流体タンクＴに通しる連通ロ
アからも、制御縁５を経て流体圧力源Ｐに通じる連通口
８からも遮断される。調整ピストン３の実際値位置は、
変位ピックアップ４０によって検出され、その実際値に
対応する信号が閉ループ制御回路４２へ送られる。制御
回路４２の入力部に所望値と実際値との差が存在すると
、比例動作磁石３５及び変位ピックアップ４１を備えた
従属制御回路４２ａのための操作された変数が形成され
、その変数によりパイロットピストン３２を駆動し、そ
れによって調整ピストン３は、制御回路４２の入力部に
所望値と実際値との差がゼロにされ、該調整ピストンが
それに対応する位置に達するまで、制御圧空間２２内の
制御ピストン１７を介して変位せしめられる。

空間２２内の制御圧の設定は、パイロット弁によって周
知の態様で行われる。連通通路３３は、ピストンカラー
３６を介し環状溝３７を経て圧力源連通通路３３及び導
管３４ａ、又は、流体タンクに通じる内孔３１に選択的
に連通される。

調整ピストン３は、空間６内の調整圧が小径Ｄ２によっ
て画定される作動ピストン部分１９のの断面にのみ作用
するように圧力補償される。ばね２８は、調整圧と同し
方向に（即ち作動ピストン１７を図でみて左方へ変位さ
せる方向に）作動ピストン１７に作用する。空間２２内
の制御圧は、これらの力に抗して反対方向に作用する。

制御回路４２に所望値と実際値との差が存在存在しない
場合は、作動ピストン１７に作用する互いに反対向きの
力は均衡する。

所望値がゼロから１００％に増大されると、制御縁５が
空間６への圧力源連通口８を開放する。

反対に、所望値がゼロから一１００％に調整されると、
増大されると、制御縁４が空間６へのタンク連通ロアを
開放する。

例えば、所望値が増大して制御縁５が圧力源連通口８を
調整圧空間６に連通させると、空間２２内の増大された
制御圧がパイロット弁を介して調節される。空間２２内
の制御圧の作用を受ける作動ピストン１７の大径部分１
８の断面は、空間６内の調整圧の作用を受ける作動ピス
トン１７の小径部分１９の断面より相当に小さいので、
作動ピストン１７に高い圧力勾配が生しる。連通通路３
３を介して高い圧力勾配を有する、従って多量の制御用
流体が空間２２内に流入することができ、その結果、作
動ピストン１７、従って調整ピストン３は開放位置へ迅
速に移動する。空間６内の調整圧が連通口８における流
体圧力源Ｐの圧力と等しいか、はぼ等しいときにも高い
圧力勾配が存在する。従って、この状態のときにも空間
６を調整ピストン３は連通口８に対して開放することが
できる。又、制御弁の応答速度を高めるために、制御圧
が調整ピストンに直接的に作用するように空間２２内の
制御容積量を空間１０より相当に小さくするのが有利で
ある。

しかしながら、制御縁４を経て空間６がタンク連通ロア
に対して開放されると、連通通路３３がパイロットと弁
を介してタンクＴに連通される。

押圧用圧縮ばね２８は、作動ピストンの小径部分１９に
作用する調整圧の力によって助成されて、作動ピストン
１７を図で見て左方へ変位させる。

【図面の簡単な説明】

添付図は、本発明によるパイロット弁付制御弁の概略的
断面図である。図中、■は弁ハウジング、２は内孔、３は調整ピストン
、４は制御縁、６は調整圧空間、７．８は連通口、１０
は空間、１５は弁蓋、１７は作動ピストン、１８は大径
部分、１９は小径部分、２０は内孔、２２は制御圧空間
、２４は内孔、２５は圧力軽減空間、２６は通路、２８
はばね、３１は内孔、３２はパイロ・ントピストン、３
３．３４は連通通路、３５は比例動作磁石、４０．４１
は変位ピックアップ、４２は閉ループ制御回路、４２ａ
は従属制御回路。１”　兼　坂　　　眞　はか２名

Claims

【特許請求の範囲】

１．　調整圧空間（６）と、該調整圧空間を圧力流体源
又は流体タンクに選択的に連通させるための制御縁とを
有し、制御圧により該調整圧空間内の調整圧に抗して位
置調節されるようになされた調整ピストン（３）と、前
記制御圧を創生するためのパイロット弁と、所望値と前
記調整ピストンの制御位置とに応じて前記パイロット弁
を駆動するための信号を発生する閉ループ制御回路とか
ら成り、前記調整ピストン（３）は、作動ピストン（１
７）に連結されており、該作動ピストンの、前記制御圧
の作用を受ける面と、それとは反対向きの前記調整圧の
作用を受ける面とは、いずれも、前記調整ピストンの断
面積より小さいことを特徴とする制御弁。
２．　前記作動ピストン（１７）は、段付ピストンであ
り、その大きい方の断面は、前記制御圧の作用を受け、
小さい方の断面は、前記調整圧の作用を受けるようにな
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の制御弁。
３．　前記作動ピストンの大きい方の断面と小さい方の
断面との比は、約２：１であることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の制御弁。
４．　前記調整ピストン（３）と、前記作動ピストン（
１７）の、前記制御圧の作用を受ける側の端部との間に
は、前記タンクに接続された空間（２５）が設けられて
おり、該制御圧に対抗して作用するばね（２８）が配設
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の制御弁。
５．　前記作動ピストンの小径（Ｄ＿２）部分（１９）
は、前記タンクに接続された前記空間（２５）と前記調
整ピストン（３）との間に設けられた弁ハウジングの内
孔（２０）内に密封状態に装着され、該作動ピストンの
大径（Ｄ＿１）部分（１８）は、前記タンクに接続され
た前記空間（２５）と、前記調整ピストン（３）の、前
記制御圧の作用を受ける側の端部との間に設けられた弁
ハウジングの内孔（２４）内に密封状態に装着されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の制御弁
。
６．　前記調整ピストン（３）の、前記作動ピストン（
１７）に対面する側の端部に隣接する空間（１０）は、
前記調整圧の作用を受けるようになされていることを特
徴とする特許請求の範囲第５項記載の制御弁。
７．　前記制御圧を増大させると、前記調整圧空間（６
）と流体流体圧力源連通口（８）との間に連通が設定さ
れ、該制御圧を滅少させると、該調整圧空間（６）とタ
ンク連通口（７）との間に連通が設定されるようになさ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜６項の
いずれかに記載の制御弁。
８．　前記作動ピストン（１７）に変位ピックアップ（
４０）が取付けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第１〜７項のいずれかに記載の制御弁。
９．　前記作動ピストン（１７）と、前記パイロット弁
とは弁蓋（１５）内に軸線方向に平行に配置されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜８項のいずれか
に記載の制御弁。
１０．　前記弁蓋（１５）には、弁ブロック内へ組込む
ことができるように構成された、前記調整ピストン（３
）のための弁ハウジング（１）が取付けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の制御弁。
１１．　前記パイロット弁は、前記制御圧を導入する空
間（２２）に近接して配置された３／２比例方向弁であ
り、該パイロット弁の内孔（３１）は、前記作動ピスト
ンの小径部分と大径部分との間の圧力軽減空間（２５）
に開口し、前記タンクに連通した連通通路に開口してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜１０項のいず
れかに記載の制御弁。