JPH0658444A

JPH0658444A - 方向制御弁

Info

Publication number: JPH0658444A
Application number: JP14568991A
Authority: JP
Inventors: Herbert Beuermann; ハルベルト、ボイヤーマン
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1994-03-01
Also published as: GB2244792B; GB2244792A; FR2662226A1; FR2662226B1; DE4016360A1; GB9110887D0

Abstract

(57)【要約】【構成】タンクポートと、ポンプポートと、少なくと
も一つのユーザーポートと、長手穴に往復移動可能に装
着されたスプールを具備する流体の方向制御弁であっ
て、長手穴とユーザーポート間に接続が設けられ、二次
的な弁がその接続に挿入可能であり、二次的な弁は、そ
の接続の流れを制御可能であるばかりでなく、タンクポ
ートへの流れも制御可能な構成とする。【効果】コンパクトな、小型軽量化された方向制御弁
のデザインが可能となり、二次的な弁のためのスペース
が広がり、且つ各種の二次的な弁の取付けが可能であ
り、これによりバラエティに富んだ機能が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、方向制御弁に関す
る。特にこの発明は、流体の流動方向の制御に用いられ
る方向制御弁に係り、掘削機、起重機、建設機械、農業
機械、自動車製造等の分野において使用される流体の方
向制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】先行技術は、ドイツ特許公開公報２１１
９７６３、２３０２０４３、２７４５１５５（対応米国
特許公報第４０７８５７４号）３２４００３８、２３０
２０４２、３７０１２１１及び２４２６０７１号に開示
されている。更にマネスマンーレクスオート内容説明書
（Mannesman-Rexroth Prospectus) ＲＤ０９３０７／
４．８６は、本発明が関係するタイプの方向制御弁を開
示している。

【０００３】主弁であると考えられているところの方向
制御弁は、しばしば、１又はそれ以上のいわゆる第２弁
を必要とする。主弁に対して、第２弁を設けると、弁の
設計において大きな量のスペースを必要とし、比較的高
い重量となってしまう。このことは、特に流体弁の分野
では不利な点である。更に、二次的な弁の操作性も難し
い。

【０００４】例えば、前述の内容説明書に示された流体
弁は、二次的な弁を主スプールとユーザーポートの間
で、タンクポートへの接続に用いていた。同様に前記ド
イツ特許公報３９１３４６０は付加的な二次的弁を主ス
プールとユーザーポートの間で、流体の流れの制御に用
いていたことを示している。このように、２つの弁は共
に流体制御弁のハウジングの中で、それぞれのスペース
が必要であった。

【０００５】この発明は、前述の問題点の１又はそれ以
上を解決しようとするものである。尚、このような流体
弁は、しばしば移動弁（Mobile Valve) と呼ばれてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の一つの目的
は、コンパクトな流体の方向制御弁のデザインが可能で
あり、且つ重量を減少させた方向制御弁を提供すること
である。この発明の他の目的は、方向制御弁の主弁と共
に用いられる二次的な弁のために、より大きなスペース
を提供することのできる弁を提供することである。更に
この発明の他の目的は、かかる弁のユーザーの要求に、
直ちに適用できるような弁を提供することである。

【０００７】この発明の方向制御弁の好ましい具現化
は、特許請求の範囲の請求項１に記載されている。更に
好ましい具現化は特許請求の範囲の各従属項に記載され
ている。

【０００８】この発明は、広いレンジの二次的弁を、方
向制御弁へ一体に組み込むことができるものである。

【０００９】この発明の弁は、流体の接続に必要な導管
の数を減らし、リーク（漏れ）の可能性の低減をもたら
すものである。この発明の方向制御弁は、また接続板の
機能を有する。このことは、最終的に方向制御弁ととも
に用いられる予定の機械に接続させる弁を有すること無
しに、弁をチェックする可能性を増加させるものであ
る。

【００１０】この発明の方向制御弁は、二次的な弁の接
続のための二次的なポートから構成され、ユーザー又は
ワーキングポートの方向制御弁の主スプールへの接続の
チャネルが、二次的弁から付加的に開閉制御することが
できるものである。この付加的な制御の可能性は、方向
制御弁の用途の可能性を拡大し、使用できる二次的弁の
可能性を驚く程拡大する。

【００１１】この発明の方向制御弁において、二次的弁
として使うことのできる基本的な弁のタイプは以下の通
りである。（１）ポペット弁は、完全なリークの無い阻止を提供す
るもので、使用可能である。このポペット弁は、空力学
的に、水力学的に、機械的に又は電気的に動作可能であ
る。（２）ユーザーポートから主スプールへ、或いは主スプ
ールからユーザーポートへのオイルフローの絞り弁、絞
りチェック弁、同様に２又は３方向流れ制御弁。（３）絞り弁、又は流れ制御装置経由のパイパスにおけ
るオイルフローの絞り弁。（４）主スプールよりユーザーポートへの圧力の減少。（５）吸引後に伴う又は伴わない圧力制限。（６）機械的、空力的、水力的又は電気的に動作される
２又は３方向弁の形式における方向制御弁の機能。（７）電気又は水力的手段によって、比例的に動かされ
る絞り制御と方向制御弁。（８）圧力補償器。（９）低減ブレーキの弁機能。

【００１２】すべての上述の可能性は、選択的に且つ独
立に、弁のハウジングの概念を変更することなく、前記
ユーザーポートのそれぞれに対して割り当てられること
ができる。

【００１３】例えば、４つの位置を有するスプールの使
用は、もはや要求されない。そのようなスプールは複雑
で、高価な部品である。方向制御弁を二次的ポートへ一
体化することによって、浮動位置は能動的に選択され、
且つ、主スプールが押され或いは引かれた位置で、浮動
位置が固定される。

【００１４】この発明の方向制御弁は、制御弁のハウジ
ング内の１つの単一のスペース、即ち、チャンバにおい
て、単一の二次的弁の使用を提供するものであり、その
二次的弁は、（１）主スプールとユーザーポートの間で
流体の流れを制御し、（２）前記主スプールとユーザー
ポートの間で流体の経路をタンクポートへ接続する位置
にある、即ち、タンクポートへ導く導管として機能す
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】タンクポートと、ポンプ
ポートと、少なくとも一つのユーザーポートと、長手穴
に往復移動可能に装着されたスプールを具備する流体の
方向制御弁であって、長手穴とユーザーポートの間に接
続が設けられ、二次的な弁がその接続に挿入可能であ
り、二次的な弁は、その接続の流れを制御可能であるば
かりでなく、タンクポートへの流れも制御可能な構成と
する。

【００１６】

【作用】長手穴（主スプール）とユーザーポートの接続
チャネル（３０：第二ポート）との間には、タンクポー
トにつながるタンク接続チャネル（３６）と、ハウジン
グ（２０）の傾斜面（１０）からの開口又はチャンバー
からなる接続（４６）とがある。この接続（４６）に
は、二次的な弁（２２）が挿入可能であり、この二次的
な弁（２２）により、長手穴（主スプール）とユーザー
ポート間、及び、これらとタンクポート間の２点の流体
の開閉等の制御が可能となる。

【００１７】

【実施例】第１図は従来技術の公知の方向制御弁１を示
す。実際この公知の方向制御弁の詳細は、前述の先行技
術の刊行物等に開示されている。制御弁１は、制御スプ
ール１６が往復移動するように組込まれた長手穴を有す
るハウジング２より構成されている。制御スプール１６
は、その異なる位置によって、好ましい接続を、ハウジ
ング内に設けられた接続チャネルを介して提供する。そ
の接続はユーザーポートＡ，Ｂと、タンクとポンプのそ
れぞれのポートＴとＰとも同様にそれぞれ行われる。第
１の接続は、第１のユーザーポート孔３１の第１の接続
チャネル３０から制御スプール１６へと、そこから第１
のタンク接続チャネル３６との間で提供されるというこ
とが認識されることができる。ユーザーポートＢについ
ては、鏡面対称のような関係から、第２の接続がもたら
され、その点については、詳細な説明は必要とされな
い。圧力供給弁カートリッジ５は、接続チャネル３０
と、タンク接続チャネル３６との間の接続を開閉するよ
うに設けられている。更に、チェックバルブが、参照番
号は付されていないが図示されている。

【００１８】図２は、今記述された従来技術の図１の制
御弁１の細部を示す模式的な表現である。図２は、接続
チャネル３０とタンク接続チャネル３６の間の流体の経
路を提供する接続部２１を示している。

【００１９】図４から図７及び図３と図９を参照して、
本発明の方向制御弁１００が記述される。基本的には、
図１に示される弁のタイプであり、係る従来技術の改良
に関するものである。

【００２０】方向制御弁１００は、面３（図６，７）、
底面４（図６）、右側面６、左側面７、上面８、下面
９、同様に左右の傾斜面１０，１１を有するハウジング
２０により構成されている。主スプール１６は図４に示
されている。又、前記主スプール１６を受け入れるのに
適合する長手穴１４が図４に示されている。制御スプー
ル軸は、参照番号１３によって示される。

【００２１】参照番号１８と１９は、それぞれ、右と左
の第２面を図示する。最初に述べたように、“第２”の
語が用いられている。何故ならば、方向制御弁が主ある
いは第１の弁といわれるべきものだからである。前記第
２の面１８，１９にいわゆる第２の弁が配置され、その
第２の弁に接続された流体機構と協調する。

【００２２】特に図４は、長手穴１４のエリアに、前記
ハウジング２０に設けられた環状凹部２３から２９を図
示している。前記環状凹部２３から２９は、ポート又は
同様のものに接続されている。例えば、接続チャネル３
０は、又、第２ポートと呼ばれ、流体の経路、即ち、第
１のユーザーポートＡ、即ち、ポート孔３１から、主ス
プール１６（あるいは主スプールを受け入れる長手孔）
への接続を提供する。

【００２３】第２のユーザーポートは参照記号Ｂによっ
て図示され、そのユーザーポートＢのポート孔は、参照
番号３３によって図示される。ポート孔３１と３３のそ
れぞれの軸は、参照番号３２と３４によって図示され
る。接続チャネル３５は主スプール１６に導かれ、ユー
ザーポートＡを提供するところの接続チャネル３０に対
応する。

【００２４】図１に示されるところの従来技術の弁と同
様に、本発明の制御弁１００は、タンク接続チャネル３
６を有し、そしてそれはタンクポートチャネル３７を介
してタンクチャネル３８に引き続いてタンクポートに接
続されている。同様にタンク接続チャネル４０は、タン
クチャネル３８にタンクポートチャネル３９を経由して
接続されている。制御弁１００（従来技術の方向制御弁
１と同様に）に要求される付加的なチャネルは、図４と
同様に図１において示される。そして参照番号４７と５
４によって参照される。ある範囲迄は、本発明の実施例
の詳細な記述は、省略できるというのは、先行技術によ
りよく知られているからである。

【００２５】図７に関しては、当て面６１から６３が、
ほぼ矩形のチャネル６４と共に図示されている。更に面
６６と６７はタンクチャネルに接続されているように見
られることができる。

【００２６】図３と図８は本発明の本質的な特徴を接続
チャネル３０とタンク接続チャネル３６（図４）間の接
続の模式的な表現において示している。図８と図３を参
照する時には、図８の表現は図４において参照された角
度アルファー（α）だけの傾きが戻されていることが注
意されねばならない。即ち、図８は図４の要部を抜き出
したものであり、図３はこれを模式化したものである。
この注釈は、ユーザーポートＢ、タンク接続チャネル４
０と接続チャネル３５の間の接続に関しても同様に適用
され、更に図９に示される異なる制御の可能性に関して
も同様である。

【００２７】従来技術である図２において、接続２１は
圧力リリーフ弁５のみの手段によって接続チャネル３０
のタンク接続チャネル３６へ、又はタンク接続チャネル
３６から接続チャンネル３０への開閉を許容するもので
あることを注目しなければならない。その点と対称的
に、本発明によれば、第１の接続４６（図３と図８参
照）は、ユーザーポートＡは、主スプール１６に向かっ
て、いわゆる第２の面に配置された第２の弁によって開
かれ又は、閉じられることを可能にする。同様のこと
が、ユーザーポートＢ、接続チャネル３５についても言
える。この構成によれば、「前記第１の接続４６は弁の
ハウジング２０の内部において、弁手段２２（図３）が
前記接続４６に挿入されるのに適合するような方法で提
供されており、このことは、前記（第１）接続チャネル
３０と（第１）タンク接続チャネル３６の間の接続及び
／又は阻止を提供することができるのみならず、（第
１）ユーザーポートＡから主スプール１６への（第１）
接続チャネルを開閉及び／又は制御することを可能にす
る。」そのようなわけで、接続チャネル３０は、２つの
接続チャネル３０′，３０″に分けられている。

【００２８】同様に、第２の接続は、第２のユーザーポ
ートＢのそれぞれのチャネルにもたらされることができ
る。ユーザーポートＢについても同様のコメントがユー
ザーポートＡについてと同様になされる。

【００２９】図３，図４，図８に特に示される接続４６
の記述を継続すると、図４において、前記接続４６が右
側の傾斜面１０から、傾斜第２軸１８に沿って、最初の
タンク接続チャネル３６を横切って延在していることが
見られる。そして、接続チャネルセクション３０″（図
３と図８を見て、接続チャネル部３０′はユーザーポー
トＡに導かれていることに注意）、そして、やがて接続
チャネルセクション３０′、（その後部は主スプール１
６に導かれている）に迄延在している。接続４６は、傾
斜した開口又はチャンバの形式で提供され、例えば図９
において示される弁７０の制御端を形成する。図９は各
種の異なるタイプのいわゆる第２の弁７０を示し、そし
てその弁７０は“主”弁１００と共に使われることがで
きる。チャンバ又は開孔（図３，４，８の接続４６）に
図９に示される第２の弁７０を実現する弁カートリッジ
を挿入することが可能であることが注目されるべきであ
る。

【００３０】特に、図８を参照して、接続４６は３つの
部分４３，４４，４５とから構成されており、又、部分
４５は再び５５と５６の２つの部分から構成されている
ことが判る。

【００３１】図１０から図１３は異なるタイプの第２の
弁を使用した実施例の断面図を示し、その弁は、開孔で
ある接続４６に配置されることができる。図１４は図７
と類似のものであり、制御レバーを含む図を示す。図１
５は、相互に接続された本発明の弁の平面図である。

【００３２】要約すれば、本発明はチャンバ又は開孔で
ある接続４６は、２つの制御端を形成する。１つの制御
端は図８において５５のブラケットの右側に位置し、他
の制御端は参照番号５６のブラケットの左側に位置して
いる。これら２つの端で、主スプールとユーザーポート
の間の流路の制御、及びタンクポートの流路の制御が簡
単な方法で制御可能となる。

【００３３】

【発明の効果】コンパクトな、小型軽量化された方向制
御弁のデザインが可能となり、二次的な弁のためのスペ
ースが広がり、且つ各種の二次的な弁の取付けが可能で
あり、これにより発明が解決しようとする課題で述べた
バラエティに富んだ機能が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】先行技術の方向制御弁の長手方向の断面図。

【図２】図１の方向制御弁の細部の模式図。

【図３】図４から図９に示される本発明の方向制御弁の
細部の模式図、尚、細部は主スプールとユーザーポート
の間の接続チャネルの領域から取り出したものである。

【図４】本発明の方向制御弁の図６の線４−４における
長手方向の断面図。

【図５】図４の弁の右手側の側立面図。

【図６】図４の弁の平面図。

【図７】図４から図６に示される本発明の方向制御弁の
斜視図。

【図８】主スプールへの接続領域における本発明の細部
の模式図。

【図９】本発明の方向制御弁の異なる制御又は弁システ
ム。

【図１０】第二ポートへ接続された異なるタイプの二次
的弁を有する方向制御弁の長手方向の断面図。

【図１１】第二ポートへ接続された異なるタイプの二次
的弁を有する方向制御弁の長手方向の断面図。

【図１２】第二ポートへ接続された異なるタイプの二次
的弁を有する方向制御弁の長手方向の断面図。

【図１３】第二ポートへ接続された異なるタイプの二次
的弁を有する方向制御弁の長手方向の断面図。

【図１４】制御レバーを有する方向制御弁の長手方向の
断面図。

【図１５】共に接続された状態の本発明の３つの方向制
御弁の平面図。

【符号の説明】

１０傾斜面１３主スプール軸１６主スプール１８，１９傾斜第二軸２０ハウジング２２弁手段３０，３５接続チャネル（第二ポート）３６，４０タンク接続チャネル３７，３９タンクポートチャネル３８タンクチャネル４６接続

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、該ハウジング内に設けら
れたポンプ、タンク、ユーザーのポートと、該ハウジン
グ内に設けられた長手穴と、該長手穴に往復移動可能に
装着された主スプールと、該主スプールと前記ユーザー
ポート間を接続する領域に設けられた第二ポートと、前記ハウジング内に設けられ、前記ハウジングの前記第
二ポートと、前記タンクポートに導くタンク接続チャネ
ルとの間の接続を提供するチャンバ又は開口と、前記主スプールと前記ユーザーポートと、前記タンクチ
ャネル間で必要とされる弁機能を提供するために前記チ
ャンバ又は開口内に配置された、圧力、吸引、バイパ
ス、絞り機能を提供する弁手段と、を備えたことを特徴とする方向制御弁。
【請求項２】前記ハウジングは、制御端を形成し、そ
の制御端のひとつは、前記主スプールに向かった方向に
配置され、他は前記タンク接続チャネルに向かった方向
に配置されていることを特徴とする請求項１記載の方向
制御弁。
【請求項３】少なくとも、前記第１のユーザーポート
（Ａ）から前記主スプール（１６）に導く第１の接続チ
ャネル（３０）と、前記タンク接続チャネル（３６）の
間の第１の接続（４６）を含むことを特徴とする請求項
２記載の方向制御弁。
【請求項４】第２のユーザーポート（Ｂ）から主スプ
ール（１６）へ導く第２の接続チャネル（３５）と、第
２のタンク接続チャネル（４０）との間で、第２の接続
が提供され、第１の弁手段が前記第１の接続に提供され、第２の弁手段が前記第２の接続に提供され、更に、前記第１及び／又は第２の接続（４６）は、前記
弁のハウジング内において、前記弁手段が、第１と第２
の接続チャネルと第１又は第２のタンク接続チャネルと
の接続を開閉できるばかりでなく、前記第１又は第２の
ユーザーポートから前記主スプールへ導く第１と第２の
接続チャネルをそれぞれ、開閉又は制御することができ
ることを特徴とする請求項３記載の方向制御弁。
【請求項５】前記第１及び／又は第２の接続（４６）
は、チャネルの接続をしゃ断し、その場所で、弁機能の
いずれかのタイプが提供できる弁スプール又は、弁カー
トリッジを受け入れるのに適合する空間又はチャンバを
形成していることを特徴とする請求項４記載の方向制御
弁。
【請求項６】接続（４６）は、スペースを節約するよ
うに、主スプール軸（１３）に関して傾斜した方向に延
びていることを特徴とする請求項５記載の方向制御弁。
【請求項７】前記接続（４６）は、接続チャネル（３
０）を２つの部分（３０′と３０″）に分けることを特
徴とする請求項６記載の方向制御弁。
【請求項８】前記２つの部分（３０′と３０″）は、
前記ハウジングの内部で、互いに平行に分かれて配置さ
れていることを特徴とする請求項７記載の方向制御弁。
【請求項９】前記２つの部分（３０′と３０″）は、
前記傾斜した第２の軸（１８，１９）に対して直交する
ように延びていることを特徴とする請求項８記載の方向
制御弁。
【請求項１０】前記接続（４６）は、前記ハウジング
の傾斜面（１０）で終端していることを特徴とする請求
項９記載の方向制御弁。
【請求項１１】前記弁は３つの制御面から構成されて
いることを特徴とする請求項１０記載の方向制御弁。
【請求項１２】前記接続（４６）には、減圧弁又は方
向制御弁が配置されていることを特徴とする請求項１記
載の方向制御弁。
【請求項１３】１又は２以上のスプール軸を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の方向制御弁。
【請求項１４】第２の軸がユーザーポートの軸に対し
て直交して延びていることを特徴とする請求項１３記載
の方向制御弁。
【請求項１５】ハウジングと、前記ハウジング内に延
びている長手穴と、前記長手穴に往復移動可能に装着さ
れた主スプール（１６）と、少なくとも１つのタンクポ
ートと、少なくとも１つのポンプポートと、少なくとも
１つのユーザーポート（Ａ）と、前記長手穴を前記ユー
ザーポートに接続する接続チャネル（３０）と、前記接続チャネル（３０）に配置され、前記長手穴と前
記ユーザーポート（Ａ）の間の接続チャネルにおいて、
流体の流れが制御されるか、又は前記接続チャネルが前
記タンクポートへ接続されることができるように弁手段
とを具備したことを特徴とする方向制御弁。
【請求項１６】前記弁手段は、少なくとも２つの制御
端からなり、１の制御端は、長手穴とユーザーポート間
の流体の流れを制御するのに用いられ、他の制御端はユ
ーザーポートの接続をタンクポートの接続に制御するの
に用いられることを特徴とする請求項１５記載の方向制
御弁。
【請求項１７】単一のチャンバ、即ち、接続（４６）
は前記ハウジング（２０）内に配置され、長手穴（１
４）に接続される接続チャネル（３０）と、ユーザーポ
ート（Ａ）と、同様に、タンクポートへ導くタンク接続
チャネル（３６）との接続を提供し、前記接続（４６）は、前記長手穴と、前記ユーザーポー
トと、前記タンクポート間の流体の流れを制御するのに
適合する弁手段を受け入れるのに適合するようになって
いることを特徴とする請求項１５記載の方向制御弁。
【請求項１８】前記弁を受け入れる接続（４６）は、
前記ハウジング（２０）内に、鏡面対称の関係に２個配
置されていることを特徴とする請求項１７記載の方向制
御弁。
【請求項１９】前記接続（４６）は、弁手段を受け入
れるのに使用されない時は、前記ハウジング（２０）の
外側に向かって閉じられていることを特徴とする請求項
１７記載の方向制御弁。
【請求項２０】移動弁として使用されることを特徴と
する請求項１記載の方向制御弁。