JPH102436A - カートリッジ弁 - Google Patents
カートリッジ弁Info
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- JPH102436A JPH102436A JP9071725A JP7172597A JPH102436A JP H102436 A JPH102436 A JP H102436A JP 9071725 A JP9071725 A JP 9071725A JP 7172597 A JP7172597 A JP 7172597A JP H102436 A JPH102436 A JP H102436A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B13/0405—Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
- F16K27/029—Electromagnetically actuated valves
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- Preventing Unauthorised Actuation Of Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 油圧で開放可能な遮断機能の優れたカートリ
ッジ弁であって、弁ピストンの弁壁に対する閉鎖時間を
短縮する２ポートカートリッジ弁を提供する。 【解決手段】 前記カートリッジ弁は２段式案内孔（３
８，４０）を備えた弁スリーブ（１２）と、弁壁（３
６）の閉鎖要素（４２）を形成する弁ピストン（１４）
と、案内孔（４０）を第１の制御室（４８）と第２の制
御室（５０）とに分割するピストン肩（４６）とを含
む。ピストン肩（４６）の内側の案内孔（５２）に補助
ピストン（５４）を嵌合する。接続孔（６４）が内側案
内孔（５２）を弁ピストン（１４）の端面のオリフィス
に接続する。この弁は圧力を遮断することにより遮断機
能を達成する。パイロット弁により油圧でロックや解除
を行うことができる。
ッジ弁であって、弁ピストンの弁壁に対する閉鎖時間を
短縮する２ポートカートリッジ弁を提供する。 【解決手段】 前記カートリッジ弁は２段式案内孔（３
８，４０）を備えた弁スリーブ（１２）と、弁壁（３
６）の閉鎖要素（４２）を形成する弁ピストン（１４）
と、案内孔（４０）を第１の制御室（４８）と第２の制
御室（５０）とに分割するピストン肩（４６）とを含
む。ピストン肩（４６）の内側の案内孔（５２）に補助
ピストン（５４）を嵌合する。接続孔（６４）が内側案
内孔（５２）を弁ピストン（１４）の端面のオリフィス
に接続する。この弁は圧力を遮断することにより遮断機
能を達成する。パイロット弁により油圧でロックや解除
を行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に油圧弁に関
し、特に、油圧で解除しうる確実着壁逆止弁に関する。
し、特に、油圧で解除しうる確実着壁逆止弁に関する。
【０００２】そのようなカートリッジ逆止弁は、パイロ
ット作動の逆止機能を備えた確実着壁の２／２方向弁で
ある。前記弁は流れを最小の漏洩で阻止し、油圧により
解除されると流れを自在とする。前記弁は、例えば、ピ
ストンに外部の荷重がかかると、該ピストンのクリープ
運動を阻止するために油圧シリンダの作業ポートを気密
遮断するために使用される。遮断機能を実行するために
は、そのような弁は遮断のために圧力を用い、付加的な
外圧源に依存しない。
ット作動の逆止機能を備えた確実着壁の２／２方向弁で
ある。前記弁は流れを最小の漏洩で阻止し、油圧により
解除されると流れを自在とする。前記弁は、例えば、ピ
ストンに外部の荷重がかかると、該ピストンのクリープ
運動を阻止するために油圧シリンダの作業ポートを気密
遮断するために使用される。遮断機能を実行するために
は、そのような弁は遮断のために圧力を用い、付加的な
外圧源に依存しない。
【０００３】
【従来の技術】カートリッジ型の２／２方向弁は約３０
年もの間フロー弁、方向制御弁および圧力制御弁のよう
な油圧制御装置に広く使用されてきた。カートリッジ型
逆止弁の詳細説明については、例えば、米国クリーブラ
ンドで刊行の１９８０年１２月１１日付「機械設計」
（“Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ”）の５２巻２８号
の１４３〜１４７頁に記載のデービットシー・ダウンズ
（Ｄａｖｉｄ Ｃ．Ｄｏｗｎｓ）による「カートリッジ
型逆止弁：油圧制御の新しい選択」（“Ｃａｒｔｒｉｄ
ｇｅ ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅｓ：ｎｅｗ ｏｐｔｉｏ
ｎ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ”）
と題する論文を参照されたい。カートリッジ着壁型の２
／２方向弁は同様にドイツ国特許公報第ＤＥ−Ａ ３６
１９９２７号に記載されている。
年もの間フロー弁、方向制御弁および圧力制御弁のよう
な油圧制御装置に広く使用されてきた。カートリッジ型
逆止弁の詳細説明については、例えば、米国クリーブラ
ンドで刊行の１９８０年１２月１１日付「機械設計」
（“Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ”）の５２巻２８号
の１４３〜１４７頁に記載のデービットシー・ダウンズ
（Ｄａｖｉｄ Ｃ．Ｄｏｗｎｓ）による「カートリッジ
型逆止弁：油圧制御の新しい選択」（“Ｃａｒｔｒｉｄ
ｇｅ ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅｓ：ｎｅｗ ｏｐｔｉｏ
ｎ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ”）
と題する論文を参照されたい。カートリッジ着壁型の２
／２方向弁は同様にドイツ国特許公報第ＤＥ−Ａ ３６
１９９２７号に記載されている。
【０００４】標準的なカートリッジ着壁型２／２方向弁
は １） 正面主流路接続部Ａと、横方向の主流路接続部Ｂ
と、主流路接続部ＡとＢとの間の弁壁とを備えた制御ブ
ロックに装着する弁スリーブと、 ２） 弁壁の案内孔において軸線方向に運動可能となる
ように嵌合され、その第１の端部が弁壁のための閉鎖コ
ーンを形成している弁ピストンすなわちポペットと、 ３） 弁壁の方向に弁ピストンに閉鎖力を加えるように
弁ピストンに割り当てられた閉鎖ばねと、 ４） 弁壁を軸線方向に閉鎖し、その中で、弁ピストン
の他端が制御用前面ＡXを形成している制御室を画成す
る弁カバーとを含む。
は １） 正面主流路接続部Ａと、横方向の主流路接続部Ｂ
と、主流路接続部ＡとＢとの間の弁壁とを備えた制御ブ
ロックに装着する弁スリーブと、 ２） 弁壁の案内孔において軸線方向に運動可能となる
ように嵌合され、その第１の端部が弁壁のための閉鎖コ
ーンを形成している弁ピストンすなわちポペットと、 ３） 弁壁の方向に弁ピストンに閉鎖力を加えるように
弁ピストンに割り当てられた閉鎖ばねと、 ４） 弁壁を軸線方向に閉鎖し、その中で、弁ピストン
の他端が制御用前面ＡXを形成している制御室を画成す
る弁カバーとを含む。
【０００５】添付図面における図１は、油圧回路におい
てパイロット作動の逆止弁として用いられる標準的な２
／２方向カートリッジ弁を示す。圧力ｐA 、すなわち接
続部Ａにおいて遮断されるべき圧力を遮断するために、
圧力ｐA は弁カバーに一体化された制御可能弁壁型のシ
ャットル弁を介して制御室へ導入される。下記の式が満
足される場合、弁ピストンは力が均衡している。 ｐA ＡA ＋ｐB ＡB ＝ｐA Ａx ＋Ｆspring
てパイロット作動の逆止弁として用いられる標準的な２
／２方向カートリッジ弁を示す。圧力ｐA 、すなわち接
続部Ａにおいて遮断されるべき圧力を遮断するために、
圧力ｐA は弁カバーに一体化された制御可能弁壁型のシ
ャットル弁を介して制御室へ導入される。下記の式が満
足される場合、弁ピストンは力が均衡している。 ｐA ＡA ＋ｐB ＡB ＝ｐA Ａx ＋Ｆspring
【外１】 なので開放圧力ｐB は、
【外２】 である。
【０００６】弁を開放するには、制御圧力接続部Ｙが加
圧され、一方制御圧力接続部Ｘはタンクに排出される。
弁カバーにおけるシャットル弁は非加圧制御室を制御圧
力接続部Ｘを介してタンクに接続する。弁ピストンの弁
壁面ＡA と環状面ＡB とに作用する圧力がばね力に抗し
て弁ピストンを弁カバーの停止部材に向かって押し、弁
を開放する。電磁制御弁壁型３／２方向弁を油圧制御弁
壁型シャットル弁の代りに用いることができる。シャッ
トル弁並びに３／２方向弁においては、一方では制御圧
力接続部ＣとＺ2 との間で、他方では制御圧力接続部Ｘ
において何ら漏洩が発生しないように確実にする必要が
ある。さもなければ、接続部Ａにおける圧力の満足な保
持を保証することができない。図１に示す油圧回路にお
いては、圧力解放Ｙで開始する圧力ｐA に抗する閉鎖が
基本的に閉鎖ばねによって行われるのは不利である。実
際に、このことは好ましくない長時間の閉鎖時間をもた
らす。
圧され、一方制御圧力接続部Ｘはタンクに排出される。
弁カバーにおけるシャットル弁は非加圧制御室を制御圧
力接続部Ｘを介してタンクに接続する。弁ピストンの弁
壁面ＡA と環状面ＡB とに作用する圧力がばね力に抗し
て弁ピストンを弁カバーの停止部材に向かって押し、弁
を開放する。電磁制御弁壁型３／２方向弁を油圧制御弁
壁型シャットル弁の代りに用いることができる。シャッ
トル弁並びに３／２方向弁においては、一方では制御圧
力接続部ＣとＺ2 との間で、他方では制御圧力接続部Ｘ
において何ら漏洩が発生しないように確実にする必要が
ある。さもなければ、接続部Ａにおける圧力の満足な保
持を保証することができない。図１に示す油圧回路にお
いては、圧力解放Ｙで開始する圧力ｐA に抗する閉鎖が
基本的に閉鎖ばねによって行われるのは不利である。実
際に、このことは好ましくない長時間の閉鎖時間をもた
らす。
【０００７】閉鎖時間に関する重要な改良は図２に示す
所謂能動制御の２／２方向カートリッジ弁を使用するこ
とにより達成される。図２に示す能動制御の２／２方向
カートリッジ弁と図１に示す標準的な２／２方向カート
リッジ弁との間の基本的な差異は、弁スリーブがより大
きい断面部ＡX を備えた肩部を有する弁ピストンに対す
る段付き案内孔を有することである。弁ピストンのこの
肩部は、制御圧力接続部Ｙに流体結合された環状の第２
の制御室を案内孔の内部で画成する。この第２の制御室
においては、弁ピストンの肩部は開放方向に作用する付
加的な環状制御面ＡY を形成する。圧力ｐA により、す
なわち接続部Ａにおいて遮断すべき圧力により閉鎖コー
ンを遮断するためには、前方制御室は、例えば弁カバー
と一体化された制御可能弁壁型シャットル弁を介して制
御圧ｐX ＝ｐA に露出する必要があり、第２の制御室は
タンク中へ排出する必要がある。従って、付加的な静圧
力ｐA （ＡX −Ａc ）は閉鎖運動の間ばね圧力を支持す
る。この能動静圧閉鎖力は図１に示す方法と比較して閉
鎖時間を１０以上の係数だけ低減させることができる。
制御面ＡX を大きくし、その結果の制御油容積が大きく
なっている結果、パイロット多方向弁における対応して
大きい通過流量をスイッチ時間を短くするために必要と
される。図１に示す方法と同様に、図２に示す方法にお
いて、一方では制御圧力接続部ＣとＺ2 との間、そして
他方において制御圧力接続部Ｘとの間において何ら漏洩
が発生しないように保証する必要がある。
所謂能動制御の２／２方向カートリッジ弁を使用するこ
とにより達成される。図２に示す能動制御の２／２方向
カートリッジ弁と図１に示す標準的な２／２方向カート
リッジ弁との間の基本的な差異は、弁スリーブがより大
きい断面部ＡX を備えた肩部を有する弁ピストンに対す
る段付き案内孔を有することである。弁ピストンのこの
肩部は、制御圧力接続部Ｙに流体結合された環状の第２
の制御室を案内孔の内部で画成する。この第２の制御室
においては、弁ピストンの肩部は開放方向に作用する付
加的な環状制御面ＡY を形成する。圧力ｐA により、す
なわち接続部Ａにおいて遮断すべき圧力により閉鎖コー
ンを遮断するためには、前方制御室は、例えば弁カバー
と一体化された制御可能弁壁型シャットル弁を介して制
御圧ｐX ＝ｐA に露出する必要があり、第２の制御室は
タンク中へ排出する必要がある。従って、付加的な静圧
力ｐA （ＡX −Ａc ）は閉鎖運動の間ばね圧力を支持す
る。この能動静圧閉鎖力は図１に示す方法と比較して閉
鎖時間を１０以上の係数だけ低減させることができる。
制御面ＡX を大きくし、その結果の制御油容積が大きく
なっている結果、パイロット多方向弁における対応して
大きい通過流量をスイッチ時間を短くするために必要と
される。図１に示す方法と同様に、図２に示す方法にお
いて、一方では制御圧力接続部ＣとＺ2 との間、そして
他方において制御圧力接続部Ｘとの間において何ら漏洩
が発生しないように保証する必要がある。
【０００８】圧力の無い第２の制御室により、弁壁を閉
鎖している弁ピストンは下式が満足されておれば力が均
衡している。 ｐA ＡA ＋ｐB ＡB ＝ｐA ＡX ＋Ｆspring
鎖している弁ピストンは下式が満足されておれば力が均
衡している。 ｐA ＡA ＋ｐB ＡB ＝ｐA ＡX ＋Ｆspring
【０００９】開放圧力ｐB は ｐB ＝ｐA （ＡX −ＡA ）／ＡB ＋Ｆspring／ＡB である。
【００１０】この圧力ｐB は図１に示す弁における圧力
より著しく高いことが認められる。
より著しく高いことが認められる。
【００１１】制御面ＡY に圧力を加え、制御面ＡX の圧
力を解放することにより、弁ピストンは能動的に上端停
止部に向かって移動されうる。
力を解放することにより、弁ピストンは能動的に上端停
止部に向かって移動されうる。
【００１２】パイロット作動の制御弁として用いられる
２／２方向カートリッジ弁は欧州特許第ＥＰ−Ａ−０６
３４５７７号から周知である。この弁と図２に示す２／
２方向カートリッジ弁との基本的な差異は、弁スリーブ
を通じての接続ダクトが環状の第２の制御室を接続部Ｂ
に結合することである。接続部Ａにおいて圧力ｐA を遮
断するためには、第１の制御室が制御圧力ｐX ＝ｐA に
露出される。弁壁の断面部よりも大きくされている第１
の制御室におけるピストン肩の断面部により、閉鎖ばね
の閉鎖力を助勢する静圧閉鎖力を発生させることにより
接続部Ａは圧力ｐA に対して安定して遮断される。標準
的な２／２方向カートリッジ弁におけると同様、基本的
には閉鎖ばねは接続部ＡおよびＢにおいて圧力ｐA に対
して閉鎖するのに有効であって、これは好ましくない長
い閉鎖時間をもたらす。対照的に、第１の制御室がタン
クに排出される場合、前述の２／２方向制御弁は、閉鎖
ばねの閉鎖力に対して主流路接続部Ａおよび（または）
Ｂにおける対応する圧力において開放し、従って実際の
遮断方向を有していない。
２／２方向カートリッジ弁は欧州特許第ＥＰ−Ａ−０６
３４５７７号から周知である。この弁と図２に示す２／
２方向カートリッジ弁との基本的な差異は、弁スリーブ
を通じての接続ダクトが環状の第２の制御室を接続部Ｂ
に結合することである。接続部Ａにおいて圧力ｐA を遮
断するためには、第１の制御室が制御圧力ｐX ＝ｐA に
露出される。弁壁の断面部よりも大きくされている第１
の制御室におけるピストン肩の断面部により、閉鎖ばね
の閉鎖力を助勢する静圧閉鎖力を発生させることにより
接続部Ａは圧力ｐA に対して安定して遮断される。標準
的な２／２方向カートリッジ弁におけると同様、基本的
には閉鎖ばねは接続部ＡおよびＢにおいて圧力ｐA に対
して閉鎖するのに有効であって、これは好ましくない長
い閉鎖時間をもたらす。対照的に、第１の制御室がタン
クに排出される場合、前述の２／２方向制御弁は、閉鎖
ばねの閉鎖力に対して主流路接続部Ａおよび（または）
Ｂにおける対応する圧力において開放し、従って実際の
遮断方向を有していない。
【００１３】遮断方向が接続部Ｂから接続部Ａへ、ある
いは遮断方向が接続部Ａから接続部Ｂへのいずれかで、
逆止弁として使用しうる前述の２／２方向弁の変形も同
様に欧州特許第ＥＰ−Ａ−０６３４５７７号に記載され
ている。前述の２／２方向弁が、遮断方向が接続部Ｂか
ら接続部Ａである逆止弁として用いられる場合、第１と
第２の制御室はピストン肩を通る孔を介して相互に接続
されるべきである。対照的に、第１の制御室が弁ピスト
ンの孔を介して接続部Ａに接続される場合、接続部Ａか
らＢへの遮断方向が達成される。しかしながら、これら
の逆止弁は油圧によって開放することができない。
いは遮断方向が接続部Ａから接続部Ｂへのいずれかで、
逆止弁として使用しうる前述の２／２方向弁の変形も同
様に欧州特許第ＥＰ−Ａ−０６３４５７７号に記載され
ている。前述の２／２方向弁が、遮断方向が接続部Ｂか
ら接続部Ａである逆止弁として用いられる場合、第１と
第２の制御室はピストン肩を通る孔を介して相互に接続
されるべきである。対照的に、第１の制御室が弁ピスト
ンの孔を介して接続部Ａに接続される場合、接続部Ａか
らＢへの遮断方向が達成される。しかしながら、これら
の逆止弁は油圧によって開放することができない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は油圧により開
放しうる改良された気密遮断機能を備えたカートリッジ
弁に関する。
放しうる改良された気密遮断機能を備えたカートリッジ
弁に関する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明による二方弁と図
２に示す二方弁との間の基本的差異は、弁ピストンが補
助ピストンに対して軸線方向に移動でき、かつ内側案内
孔が補助ピストンにより軸線方向にシールされるように
ピストンの肩部の内側案内孔中へ嵌合されている補助ピ
ストンである。内側案内孔の断面部ＡS は段付き孔の第
１段のシールされた断面部ＡC と同じか、あるいはそれ
より大きく、ピストンの肩部が第１の制御室において環
状の圧力領域ＡX を形成している。弁ピストンを貫通す
る接続孔が内側案内孔を弁ピストンの端面におけるオリ
フィスに結合する。遮断すべき圧力ｐA が、補助ピスト
ンによって気密シールされた内側案内孔において直接蓄
積しうる。この圧力が、弁ピストンの閉鎖方向に作用
し、面積（ＡS −ＡA ）に比例し、ばねの遮断力を助勢
する静圧遮断力を発生させる。ＡC ＝ＡS である場合、
閉鎖過程の間弁ピストンは静圧的に補償され、閉鎖ばね
が圧力による力を上廻る必要はない。ＡC ＜ＡS である
場合、閉鎖ばねを助勢する静圧閉鎖部ｐA （Ａ S −
ＡC ）は閉鎖過程の間弁ピストンに作用する。第１の制
御室への圧力の導入は、付加的な静圧閉鎖力を発生さ
せ、かくして例えば、閉鎖速度すなわち静圧遮断力を著
しく増加させる。ピストンの肩部は第１の制御室におい
て環状の圧力領域ＡX のみを形成するので、閉鎖方向に
おける弁ピストンの軸線方向移動に要する制御用油の消
費は図２に示す弁形式におけるよりも少ない。対照的
に、弁を安定して開放するための静圧開放力は第２の制
御室へ圧力を導入することにより発生させることができ
る。
２に示す二方弁との間の基本的差異は、弁ピストンが補
助ピストンに対して軸線方向に移動でき、かつ内側案内
孔が補助ピストンにより軸線方向にシールされるように
ピストンの肩部の内側案内孔中へ嵌合されている補助ピ
ストンである。内側案内孔の断面部ＡS は段付き孔の第
１段のシールされた断面部ＡC と同じか、あるいはそれ
より大きく、ピストンの肩部が第１の制御室において環
状の圧力領域ＡX を形成している。弁ピストンを貫通す
る接続孔が内側案内孔を弁ピストンの端面におけるオリ
フィスに結合する。遮断すべき圧力ｐA が、補助ピスト
ンによって気密シールされた内側案内孔において直接蓄
積しうる。この圧力が、弁ピストンの閉鎖方向に作用
し、面積（ＡS −ＡA ）に比例し、ばねの遮断力を助勢
する静圧遮断力を発生させる。ＡC ＝ＡS である場合、
閉鎖過程の間弁ピストンは静圧的に補償され、閉鎖ばね
が圧力による力を上廻る必要はない。ＡC ＜ＡS である
場合、閉鎖ばねを助勢する静圧閉鎖部ｐA （Ａ S −
ＡC ）は閉鎖過程の間弁ピストンに作用する。第１の制
御室への圧力の導入は、付加的な静圧閉鎖力を発生さ
せ、かくして例えば、閉鎖速度すなわち静圧遮断力を著
しく増加させる。ピストンの肩部は第１の制御室におい
て環状の圧力領域ＡX のみを形成するので、閉鎖方向に
おける弁ピストンの軸線方向移動に要する制御用油の消
費は図２に示す弁形式におけるよりも少ない。対照的
に、弁を安定して開放するための静圧開放力は第２の制
御室へ圧力を導入することにより発生させることができ
る。
【００１６】弁壁のシールされた断面部ＡA と概ね同じ
か、極く僅かに大きい、段付き孔の第１の段のシールさ
れた断面部ＡC を選択することによって、弁壁における
圧力損失の低い油圧パイロット作動のカートリッジ弁が
得られる。この弁では逆止弁機能は何ら達成しえないの
で、それは例えば、第１と第２の制御室を制御する多方
向パイロット弁によって開放が専ら行われる油圧制御装
置において用いられる。
か、極く僅かに大きい、段付き孔の第１の段のシールさ
れた断面部ＡC を選択することによって、弁壁における
圧力損失の低い油圧パイロット作動のカートリッジ弁が
得られる。この弁では逆止弁機能は何ら達成しえないの
で、それは例えば、第１と第２の制御室を制御する多方
向パイロット弁によって開放が専ら行われる油圧制御装
置において用いられる。
【００１７】段付き孔の第１の段のシールされた断面部
ＡC が弁壁のシールされた断面部Ａ A より環状面積ＡB
分だけ大きく、そのため弁が特定の差圧ｐB −ｐA ＞０
によって開放するとすれば流れ方向がＢからＡである逆
止弁機能を備えた油圧パイロット作動の弁が得られる。
ＡC が弁壁のシールされた断面部Ａ A より環状面積ＡB
分だけ大きく、そのため弁が特定の差圧ｐB −ｐA ＞０
によって開放するとすれば流れ方向がＢからＡである逆
止弁機能を備えた油圧パイロット作動の弁が得られる。
【００１８】閉鎖ばねは弁ピストンと補助ピストンとの
間に装着されることが有利で、補助ピストンは弁カバー
に対して閉鎖ばねによって押圧される。補助ピストン
は、内側案内孔において自動心出しするための必要な運
動自在性を有するように半径方向および軸線方向の遊び
を付けて弁カバーに固定されている。従って、弁ピスト
ンに対して高価な多数嵌合は何ら必要ない。補助ピスト
ンは、内側案内孔へ圧力を導入する場合と第１の制御室
へ圧力を導入する場合の双方において弁ピストンの軸心
に対して自動的に心出ししうる。
間に装着されることが有利で、補助ピストンは弁カバー
に対して閉鎖ばねによって押圧される。補助ピストン
は、内側案内孔において自動心出しするための必要な運
動自在性を有するように半径方向および軸線方向の遊び
を付けて弁カバーに固定されている。従って、弁ピスト
ンに対して高価な多数嵌合は何ら必要ない。補助ピスト
ンは、内側案内孔へ圧力を導入する場合と第１の制御室
へ圧力を導入する場合の双方において弁ピストンの軸心
に対して自動的に心出ししうる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明による２ポートカートリッ
ジ弁の基本構造を図３に基いて説明する。弁１０は基本
的に弁スリーブ１２と、弁ピストン１４と、閉鎖ばね１
６と、弁カバー１８とからなる。弁スリーブ１２の下部
分はマニホルド、すなわち制御ブロック２０の段付き孔
２２，２４に密封されている。第１の主流路接続部Ａが
制御ブロック２０の段付き孔の第１の段２２へ共軸線関
係で通じる。第２の主流路接続部Ｂが制御ブロック２０
の段付き孔の第２の段２４へ横方向に通じる。弁スリー
ブ１２の上部分は弁カバー１８の孔へ密封されている。
弁カバーの方は制御ブロック２０の接続面２６に固定さ
れている。
ジ弁の基本構造を図３に基いて説明する。弁１０は基本
的に弁スリーブ１２と、弁ピストン１４と、閉鎖ばね１
６と、弁カバー１８とからなる。弁スリーブ１２の下部
分はマニホルド、すなわち制御ブロック２０の段付き孔
２２，２４に密封されている。第１の主流路接続部Ａが
制御ブロック２０の段付き孔の第１の段２２へ共軸線関
係で通じる。第２の主流路接続部Ｂが制御ブロック２０
の段付き孔の第２の段２４へ横方向に通じる。弁スリー
ブ１２の上部分は弁カバー１８の孔へ密封されている。
弁カバーの方は制御ブロック２０の接続面２６に固定さ
れている。
【００２０】（主流路口Ａとしても指示する）軸線方向
の主流路口２８が弁スリーブ１２の第１の端部に位置
し、軸線方向の主流路３０により弁スリーブ１２内へ延
在している。制御ブロック２０の孔の第２の段２４にお
いて、弁スリーブ１２は環状室３２を画成しており、該
環状室は弁スリーブ１２における（主流路口Ｂとしても
指示する）横方向主流路口３４を介して主流路３０に接
続されている。傾斜壁を備えた弁壁３６が軸線方向の第
１の主流路口２８と、主流路３０の横方向の第２の主流
路口３４との間に配設されている。
の主流路口２８が弁スリーブ１２の第１の端部に位置
し、軸線方向の主流路３０により弁スリーブ１２内へ延
在している。制御ブロック２０の孔の第２の段２４にお
いて、弁スリーブ１２は環状室３２を画成しており、該
環状室は弁スリーブ１２における（主流路口Ｂとしても
指示する）横方向主流路口３４を介して主流路３０に接
続されている。傾斜壁を備えた弁壁３６が軸線方向の第
１の主流路口２８と、主流路３０の横方向の第２の主流
路口３４との間に配設されている。
【００２１】弁ピストン１４の第１の案内孔３８は弁ス
リーブ１２の第２の端部に向かって主流路３４の上方を
延在する。第１の案内孔３８は、断面積が著しくより大
きい第２の案内孔４０を通して弁スリーブ１２の第２の
端部まで軸線方向に延在する。
リーブ１２の第２の端部に向かって主流路３４の上方を
延在する。第１の案内孔３８は、断面積が著しくより大
きい第２の案内孔４０を通して弁スリーブ１２の第２の
端部まで軸線方向に延在する。
【００２２】弁ピストン１４は、弁スリーブ１２の段付
き孔において軸線方向に運動可能なように嵌合されてい
る段付きピストンとして設計されている。弁壁３６と面
する弁ピストン１４の端部は弁壁３６の閉鎖要素４２を
形成する。図示する断面部Ａ A は、主流路口Ａに向かっ
て閉鎖要素４２によってシールされている弁壁３６の断
面部である。第１の案内孔３８において、ピストンはシ
ール要素４４によってシールされている。図１におい
て、第１の案内孔３８においてシールされた断面部ＡC
は環状面積ＡB だけ弁壁３６のシールされた断面部ＡA
より大きい。
き孔において軸線方向に運動可能なように嵌合されてい
る段付きピストンとして設計されている。弁壁３６と面
する弁ピストン１４の端部は弁壁３６の閉鎖要素４２を
形成する。図示する断面部Ａ A は、主流路口Ａに向かっ
て閉鎖要素４２によってシールされている弁壁３６の断
面部である。第１の案内孔３８において、ピストンはシ
ール要素４４によってシールされている。図１におい
て、第１の案内孔３８においてシールされた断面部ＡC
は環状面積ＡB だけ弁壁３６のシールされた断面部ＡA
より大きい。
【００２３】弁ピストン１４は第２の端部において、案
内孔の第２の段４０を軸線方向に第１の制御室４８と第
２の制御室５０とに分割する肩４６を有する。第２の段
４０は第１の段３８より約６０〜１００％大きい断面積
を有しうる。前記断面部の最大の広がりは弁１２の最小
の肉厚によって決まる。図１においては、第２の段４０
のシールされた断面部をＡD で示す。
内孔の第２の段４０を軸線方向に第１の制御室４８と第
２の制御室５０とに分割する肩４６を有する。第２の段
４０は第１の段３８より約６０〜１００％大きい断面積
を有しうる。前記断面部の最大の広がりは弁１２の最小
の肉厚によって決まる。図１においては、第２の段４０
のシールされた断面部をＡD で示す。
【００２４】ピストンの肩４６は内側案内孔５２を有
し、該案内孔には補助ピストン５４が、弁ピストン１４
が補助ピストン５４に対して軸線方向に運動でき、かつ
内側案内孔５２が補助ピストン５４によって軸線方向に
シールされるように嵌合されている。補助ピストン５４
によってシールされるこの内側案内孔５２の断面部ＡS
は弁ピストン１４によってシールされる断面部ＡC と同
じサイズか、あるいは用途に応じてそれより僅かに大き
い。
し、該案内孔には補助ピストン５４が、弁ピストン１４
が補助ピストン５４に対して軸線方向に運動でき、かつ
内側案内孔５２が補助ピストン５４によって軸線方向に
シールされるように嵌合されている。補助ピストン５４
によってシールされるこの内側案内孔５２の断面部ＡS
は弁ピストン１４によってシールされる断面部ＡC と同
じサイズか、あるいは用途に応じてそれより僅かに大き
い。
【００２５】閉鎖ばね１６は、弁壁３６の方向に弁ピス
トン１４に閉鎖力を加えるように弁ピストン１４に供さ
れている。この閉鎖ばね１６は弁ピストン１４と補助ピ
ストン５４との間に装着され、補助ピストンが弁カバー
１８に対して閉鎖ばね１６によって押圧され、弁カバー
１８上に位置するようにすることが有利である。弁ピス
トン１４に十分長い閉鎖ばね１６が収容しうるようにす
るために、内側案内孔５２がばね室５６だけ閉鎖要素４
２に向かって延在している。補助ピストン５４は円筒形
の肩５８を有し、該肩は半径方向の遊びを備えて弁カバ
ー１８の円筒形室６０に嵌合され、軸線方向の遊びを備
えて円筒形室６０において環状フランジ６２によって固
定されている。環状フランジ６２自体が弁カバー１８と
弁スリーブ１２との間に締着されている。弁カバー１８
に補助ピストン５４を固定するこの方法により、補助ピ
ストン５４は内側案内孔５２において自動心出しするた
めの運動自在性を有している。
トン１４に閉鎖力を加えるように弁ピストン１４に供さ
れている。この閉鎖ばね１６は弁ピストン１４と補助ピ
ストン５４との間に装着され、補助ピストンが弁カバー
１８に対して閉鎖ばね１６によって押圧され、弁カバー
１８上に位置するようにすることが有利である。弁ピス
トン１４に十分長い閉鎖ばね１６が収容しうるようにす
るために、内側案内孔５２がばね室５６だけ閉鎖要素４
２に向かって延在している。補助ピストン５４は円筒形
の肩５８を有し、該肩は半径方向の遊びを備えて弁カバ
ー１８の円筒形室６０に嵌合され、軸線方向の遊びを備
えて円筒形室６０において環状フランジ６２によって固
定されている。環状フランジ６２自体が弁カバー１８と
弁スリーブ１２との間に締着されている。弁カバー１８
に補助ピストン５４を固定するこの方法により、補助ピ
ストン５４は内側案内孔５２において自動心出しするた
めの運動自在性を有している。
【００２６】弁ピストン１４を貫通する接続孔６４が内
側案内孔５２を閉鎖要素４２の端面にある中央オリフィ
スに油圧接続することによって、案内室５２と主流路接
続部Ａとの間で常に圧力を均衡させる。
側案内孔５２を閉鎖要素４２の端面にある中央オリフィ
スに油圧接続することによって、案内室５２と主流路接
続部Ａとの間で常に圧力を均衡させる。
【００２７】第１の制御室４８において、ピストンの肩
部４６は閉鎖方向に作用する環状の圧力領域ＡX を形成
し、それによりＡX ＝ＡD −ＡS となる。この第１の制
御室４８は、環状フランジ６２の接続孔６８と環状流路
７０とを介して弁カバー１８の第１の制御圧力接続部７
２に接続されている。この第１の制御圧力接続部７２は
以下「制御圧力接続部Ｘ」として指示する。
部４６は閉鎖方向に作用する環状の圧力領域ＡX を形成
し、それによりＡX ＝ＡD −ＡS となる。この第１の制
御室４８は、環状フランジ６２の接続孔６８と環状流路
７０とを介して弁カバー１８の第１の制御圧力接続部７
２に接続されている。この第１の制御圧力接続部７２は
以下「制御圧力接続部Ｘ」として指示する。
【００２８】第２の制御室５０において、ピストンの肩
４６は開放方向に作用する環状の圧力領域ＡY を形成
し、それによりＡY ＝ＡD −ＡC となる。この第２の制
御室５０は弁スリーブ１２の接続孔７４と環状流路７６
とを介して弁カバー１８の第２の制御圧力接続部７８に
接続されている。この第２の制御圧力接続部７８は以下
「制御圧力接続部Ｙ」として指示する。図３において、
ピストンの肩４６は２個の制御室４８，５０を相互に対
して機械的にシールするが、案内室５２とピストンの肩
４６との間にシール要素を入れてもよい。しかしなが
ら、２個の制御室４８と５０との間の気密シールは殆ん
どの場合必要ない。制御圧力接続部ＸとＹとはブロック
孔を介して対応するパイロット弁、例えば４／２方向制
御弁８０に接続され、前記４／２方向制御弁８０も同様
に、個々の接続部の間の漏洩に対して何ら特別の要件に
対応する必要はない。
４６は開放方向に作用する環状の圧力領域ＡY を形成
し、それによりＡY ＝ＡD −ＡC となる。この第２の制
御室５０は弁スリーブ１２の接続孔７４と環状流路７６
とを介して弁カバー１８の第２の制御圧力接続部７８に
接続されている。この第２の制御圧力接続部７８は以下
「制御圧力接続部Ｙ」として指示する。図３において、
ピストンの肩４６は２個の制御室４８，５０を相互に対
して機械的にシールするが、案内室５２とピストンの肩
４６との間にシール要素を入れてもよい。しかしなが
ら、２個の制御室４８と５０との間の気密シールは殆ん
どの場合必要ない。制御圧力接続部ＸとＹとはブロック
孔を介して対応するパイロット弁、例えば４／２方向制
御弁８０に接続され、前記４／２方向制御弁８０も同様
に、個々の接続部の間の漏洩に対して何ら特別の要件に
対応する必要はない。
【００２９】制御圧力接続部ＸおよびＹに圧力が無い場
合、図３に示す弁は流れ方向がＢからＡへの逆止弁とし
て作動する。主流路接続部Ａにおける圧力ｐA は静圧の
閉鎖力ｐA （ＡS −ＡA ）を発生させ、この閉鎖力はＡ
S ＞ＡA のため弁をＡからＢへの流れ方向に遮断する。
弁ピストン１４は圧力ｐA が高ければ高いほど弁壁３６
に対してしっかりと押圧される。シール要素８２が内側
案内孔５２において補助ピストン５４を気密シールし、
制御圧力接続部Ｘを介しての圧力低下を阻止する。弁ピ
ストン１４は接続部Ａと内側案内室５２との間で圧力が
直接均衡することにより自動的に遮断される。図１と図
２とに示す回路とは対照的に、制御弁８０における漏洩
が接続部Ａにおける圧力の保持にもはや何ら影響するこ
とがないため制御弁８０としてシート弁を設ける必要は
ない。
合、図３に示す弁は流れ方向がＢからＡへの逆止弁とし
て作動する。主流路接続部Ａにおける圧力ｐA は静圧の
閉鎖力ｐA （ＡS −ＡA ）を発生させ、この閉鎖力はＡ
S ＞ＡA のため弁をＡからＢへの流れ方向に遮断する。
弁ピストン１４は圧力ｐA が高ければ高いほど弁壁３６
に対してしっかりと押圧される。シール要素８２が内側
案内孔５２において補助ピストン５４を気密シールし、
制御圧力接続部Ｘを介しての圧力低下を阻止する。弁ピ
ストン１４は接続部Ａと内側案内室５２との間で圧力が
直接均衡することにより自動的に遮断される。図１と図
２とに示す回路とは対照的に、制御弁８０における漏洩
が接続部Ａにおける圧力の保持にもはや何ら影響するこ
とがないため制御弁８０としてシート弁を設ける必要は
ない。
【００３０】制御室４８，５０に圧力が無い場合、下記
の式が満足されると、弁壁３６を閉鎖する弁ピストン１
４は力が均衡している。 ｐA ＡA ＋ｐB ＡB ＝ｐA ＡS ＋Ｆspring
の式が満足されると、弁壁３６を閉鎖する弁ピストン１
４は力が均衡している。 ｐA ＡA ＋ｐB ＡB ＝ｐA ＡS ＋Ｆspring
【００３１】従って、開放圧力ｐB は以下の通りであ
る。 ｐB ＝ｐA （ＡS −ＡA ／Ａ B＋Ｆspring／ＡB
る。 ｐB ＝ｐA （ＡS −ＡA ／Ａ B＋Ｆspring／ＡB
【００３２】ＡS ＜ＡD なので、この開放圧力は常に、
図２に示す弁の開放圧力より小さい。
図２に示す弁の開放圧力より小さい。
【００３３】
【外３】 である場合、
【外４】 すなわち、開放圧力は図１に示す弁の開放圧力と概ね同
じである。
じである。
【００３４】ｐA ＝０である場合、弁ピストン１４は専
ら閉鎖ばね１６により弁壁３６に対して弾圧される。主
流路接続部Ｂでの開放圧力ｐB はこの場合、ｐB ＝Ｆ
spring. ／ＡB . である。
ら閉鎖ばね１６により弁壁３６に対して弾圧される。主
流路接続部Ｂでの開放圧力ｐB はこの場合、ｐB ＝Ｆ
spring. ／ＡB . である。
【００３５】従来の油圧のパイロット作動逆止弁とは対
照的に、図３に示す弁は、制御圧力接続部Ｘへ圧力を導
入すること、および制御圧力接続部Ｙをタンクへ解放す
ることの双方により双方の流れ方向に遮断することがで
きる。制御圧力ｐX が第１の制御室４８における環状の
面ＡX に作用し、付加的な静圧作用の閉鎖力を蓄積す
る。ｐA より高い制御圧力ｐX において補助ピストン５
４が内側案内孔５２中へ入り込むのを阻止するために、
この軸線方向の動きは環状フランジ６２によって阻止さ
れる。その結果、環状面ＡX のみが有効となり、制御油
の容積は現状の技術と比較して明らかに低減し、その結
果閉鎖時間が短く、あるいは制御油の流量が小さくな
り、すなわち制御弁を小さくできる。環状のフランジ６
２が無い場合、補助ピストンはｐA より高い制御圧力ｐ
X において停止するところまで弁ピストン１４の内側案
内孔５２中へ入り、同様に閉鎖運動を助勢する。その結
果、制御圧力ｐX はより低くてよいが、制御油の容量は
図２に示す能動制御の２／２方向カートリッジ弁と同じ
値まで増大する。
照的に、図３に示す弁は、制御圧力接続部Ｘへ圧力を導
入すること、および制御圧力接続部Ｙをタンクへ解放す
ることの双方により双方の流れ方向に遮断することがで
きる。制御圧力ｐX が第１の制御室４８における環状の
面ＡX に作用し、付加的な静圧作用の閉鎖力を蓄積す
る。ｐA より高い制御圧力ｐX において補助ピストン５
４が内側案内孔５２中へ入り込むのを阻止するために、
この軸線方向の動きは環状フランジ６２によって阻止さ
れる。その結果、環状面ＡX のみが有効となり、制御油
の容積は現状の技術と比較して明らかに低減し、その結
果閉鎖時間が短く、あるいは制御油の流量が小さくな
り、すなわち制御弁を小さくできる。環状のフランジ６
２が無い場合、補助ピストンはｐA より高い制御圧力ｐ
X において停止するところまで弁ピストン１４の内側案
内孔５２中へ入り、同様に閉鎖運動を助勢する。その結
果、制御圧力ｐX はより低くてよいが、制御油の容量は
図２に示す能動制御の２／２方向カートリッジ弁と同じ
値まで増大する。
【００３６】弁は制御圧力接続部Ｙへ圧力を導入し、制
御圧力接続部Ｘをタンクへ排出することにより油圧制御
される。下記する式は弁ピストン１４における力の均衡
に対応する。
御圧力接続部Ｘをタンクへ排出することにより油圧制御
される。下記する式は弁ピストン１４における力の均衡
に対応する。
【外５】
【００３７】面積比「ｎ」は約３、あるいは３以上とし
てもよく、そのため弁はｐA より低い圧力ｐY により制
御できる。
てもよく、そのため弁はｐA より低い圧力ｐY により制
御できる。
【００３８】制御している間弁１０が急に開放するのを
阻止するために、従って膨張ノッキングを阻止するため
に、弁ピストン１４を通して接続孔６４にノズルをねじ
込むことができる。この目的に対して、この接続孔６４
は内ねじ８４を有することが有利である。前述のノズル
も同様に弁ピストン１４の閉鎖運動を遅くさせる。
阻止するために、従って膨張ノッキングを阻止するため
に、弁ピストン１４を通して接続孔６４にノズルをねじ
込むことができる。この目的に対して、この接続孔６４
は内ねじ８４を有することが有利である。前述のノズル
も同様に弁ピストン１４の閉鎖運動を遅くさせる。
【００３９】このように、図３に示す２／２方向カート
リッジ弁は、理想的な油圧パイロット作動逆止弁の必要
な全ての機能を有する。同じ外径であれば、従来技術に
よる油圧パイロット作動の逆止弁と比較して自由流路の
断面積は著しく大きい。すなわち、同じ圧力損失であれ
ば、対応してより大きい流量を達成することができる。
さらに、双方向の流れに対して遮断したり、全開される
ように機能が拡張される。制御圧力接続部を単純な漏洩
に敏感なスプール型のパイロット弁に接続することがで
き、そのためパイロット回路においてシート型弁はもは
や必要とされない。さらに弁が開閉するときの第１の制
御室の容積の変化は図２に示す能動制御の弁におけるよ
りも著しく小さいため、弁の能動遮断に必要な制御油の
容量は小さくなる。
リッジ弁は、理想的な油圧パイロット作動逆止弁の必要
な全ての機能を有する。同じ外径であれば、従来技術に
よる油圧パイロット作動の逆止弁と比較して自由流路の
断面積は著しく大きい。すなわち、同じ圧力損失であれ
ば、対応してより大きい流量を達成することができる。
さらに、双方向の流れに対して遮断したり、全開される
ように機能が拡張される。制御圧力接続部を単純な漏洩
に敏感なスプール型のパイロット弁に接続することがで
き、そのためパイロット回路においてシート型弁はもは
や必要とされない。さらに弁が開閉するときの第１の制
御室の容積の変化は図２に示す能動制御の弁におけるよ
りも著しく小さいため、弁の能動遮断に必要な制御油の
容量は小さくなる。
【００４０】図４に示す２／２方向カートリッジ弁１０
０と図３に示す多方向カートリッジ弁１０との主な相違
は環状領域ＡB が零か、無視しうるほど小さいことであ
る。換言すれば、第１の案内孔３８においてシールされ
た断面部分ＡA は弁壁３６のシールされた断面部ＡA と
概ね同じ寸法である。すなわち、図４に示す２／２方向
カートリッジ弁は流れ方向がＢからＡの逆止弁の機能を
もはや満足させない。
０と図３に示す多方向カートリッジ弁１０との主な相違
は環状領域ＡB が零か、無視しうるほど小さいことであ
る。換言すれば、第１の案内孔３８においてシールされ
た断面部分ＡA は弁壁３６のシールされた断面部ＡA と
概ね同じ寸法である。すなわち、図４に示す２／２方向
カートリッジ弁は流れ方向がＢからＡの逆止弁の機能を
もはや満足させない。
【００４１】図３に示す弁とは正反対に、図４に示す弁
の壁の断面部ＡA は概ね断面部ＡCまで拡大されてい
る。このように拡大した壁の断面部ＡA により結果的に
流れ抵抗を著しく低下させ、すなわち特定の差圧での流
量を大きくしている。図４に示す弁は、例えば弁の「開
放」あるいは「閉鎖」という作動位置が電磁方向性パイ
ロット弁によって決定される、油圧制御装置において用
いることができる。図４に示す弁はその他は基本的には
図４に示す弁について説明したものと同じ利点を有す
る。
の壁の断面部ＡA は概ね断面部ＡCまで拡大されてい
る。このように拡大した壁の断面部ＡA により結果的に
流れ抵抗を著しく低下させ、すなわち特定の差圧での流
量を大きくしている。図４に示す弁は、例えば弁の「開
放」あるいは「閉鎖」という作動位置が電磁方向性パイ
ロット弁によって決定される、油圧制御装置において用
いることができる。図４に示す弁はその他は基本的には
図４に示す弁について説明したものと同じ利点を有す
る。
【図１】現在の状態の技術であって、油圧回路における
油圧パイロット作動の逆止弁として用いられる標準的な
２ポートカートリッジ弁の縦断面図。
油圧パイロット作動の逆止弁として用いられる標準的な
２ポートカートリッジ弁の縦断面図。
【図２】現在の状態の技術であって、油圧回路における
油圧パイロット作動の逆止弁において用いられる能動制
御の２ポートカートリッジ弁の長手方向断面図。
油圧パイロット作動の逆止弁において用いられる能動制
御の２ポートカートリッジ弁の長手方向断面図。
【図３】本発明の原理に従って構成した２ポートカート
リッジ弁であって、流れ方向がＢからＡである逆止弁の
機能を備えた油圧パイロット作動の弁として用いられる
弁の第１の実施例の長手方向断面図。
リッジ弁であって、流れ方向がＢからＡである逆止弁の
機能を備えた油圧パイロット作動の弁として用いられる
弁の第１の実施例の長手方向断面図。
【図４】本発明の原理に従って構成した２ポートカート
リッジ弁であって、流れ方向がＢからＡである逆止弁の
機能を備えていない油圧パイロット作動の弁として用い
られる弁の第２の実施例の長手方向断面図。
リッジ弁であって、流れ方向がＢからＡである逆止弁の
機能を備えていない油圧パイロット作動の弁として用い
られる弁の第２の実施例の長手方向断面図。
１０，１００ カートリッジ弁 １２ 弁スリーブ １４ 弁ピストン １６ 閉鎖ばね １８ 弁カバー ２２，２４ 段付き孔 ２８ 主流路口 ３０ 主流路 ３４ 主流路口 ３６ 弁壁 ３８ 第１の案内孔 ４０ 第２の案内孔 ４２ 閉鎖要素 ４６ 肩部 ４８ 第１の制御室 ５０ 第２の制御室 ５２ 内側案内孔 ５４ 補助ピストン ６０ 円筒形室 ６２ 環状フランジ ６４ 接続孔 ６８〜７２ 第１の接続手段 ７４〜７８ 第２の接続手段
Claims (10)
- 【請求項１】 ａ）弁スリーブ（１２）であって、 第１と第２の端部と、 軸線方向の主流路（３０）と、 前記弁スリーブ（１２）の前記第１の端部において前記
軸線方向に主流路（３０）に通じる第１の主流路口（２
８）と、 前記主流路（３０）中へ横方向に通じる第２の主流路
（３４）と、 前記第１と第２の主流路口（２８，３４）の間にある弁
壁（３６）と、 第１の段（３８）と第２の段（４０）とを有する段付き
案内孔（３８，４０）とを有する弁スリーブ（１２）
と、 ｂ）前記段付き案内孔（３８，４０）に嵌合され、該案
内孔の中で軸線方向に運動可能で、第１の段（３８）に
おいて断面部ＡC をシールする弁ピストン（１４）であ
って、 前記弁ピストン（１４）の第１の端部に配置された、弁
壁（３６）のための閉鎖要素（４２）であり、前記弁壁
における断面部ＡA をシールすることができ、前記閉鎖
要素が弁壁の断面部分ＡA をシールすると第１の主流路
口の圧力に露出される端面を有し、前記段付き案内孔の
第１の段（３８）のシールされた断面部ＡC が弁壁（３
６）のシールされた断面部ＡA と同じか、あるいは大き
い閉鎖要素（４２）と、 前記弁ピストン（１４）の第２の端部に配置され、前記
案内孔の第２の段（４０）を第１の制御室（４８）と第
２の環状制御室（５０）とに分割するピストン肩部（４
６）であって、シールされた断面部ＡC より大きい、段
付き孔の第２の段（４０）における断面部ＡD をシール
するピストン肩部（４６）とを有する弁ピストン（１
４）と、 ｃ）弁壁３６の方向において前記弁ピストン（１４）に
閉鎖力を加えるように前記弁ピストン（１４）と協働す
る閉鎖ばね（１６）と、 ｄ）第２の制御室（５０）を軸線方向に閉鎖するように
前記弁スリーブ（１２）と協働する弁カバー（１８）と
を含むカートリッジ弁において、 前記ピストン肩（４６）の内側案内孔（５２）に嵌合さ
れた補助ピストン（５４）であって、前記弁ピストン
（１４）が補助ピストン（５４）に対して軸線方向に運
動できるようにし、前記補助ピストン（５４）が段付き
孔の第１の段（３８）のシールされた断面部ＡC と概ね
同じ寸法か、あるいはそれより大きい内側案内孔の断面
部ＡS をシールし、前記ピストン肩（４６）が第１の制
御室（４８）において環状の圧力領域を形成する補助ピ
ストン（５４）と、 前記弁ピストン（１４）を貫通する接続孔（６４）であ
って、内側案内孔（５２）を弁ピストン（１４）の端面
にあるオリフィスに接続する接続孔（６４）とを含むこ
とを特徴とするカートリッジ弁。 - 【請求項２】 第１の制御室（４８）を制御圧源に接続
する第１の接続手段（６８〜７２）と、 第２の制御室（５０）を制御圧源に接続する第２の接続
手段（７４〜７８）とを含むことを特徴とする請求項１
に記載の弁。 - 【請求項３】 前記段付き案内孔の第１の段（３８）の
シールされた断面部ＡC が弁壁（３６）のシールされた
断面部ＡA より極く僅かに大きいことを特徴とする請求
項１または２に記載の弁。 - 【請求項４】 段付き案内孔の第１の段（３８）のシー
ルされた断面部ＡCが弁壁（３６）のシールされた断面
部ＡA よりも環状領域ＡB だけ大きく、弁（１０）は第
１と第２の主流路口（２８と３４）との間の所定の差圧
ｐB −ｐA ＞０において開放することを特徴とする請求
項１または２に記載の弁。 - 【請求項５】 閉鎖ばね（１６）が弁ピストン（１４）
と補助ピストン（５４）との間で内側案内孔（５２）に
押し付けられ、補助ピストン（５４）が閉鎖ばね（１
６）により弁カバー（１８）に対して押圧されているこ
とを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記
載の弁。 - 【請求項６】 補助ピストン（５４）が内側案内孔（５
２）において自動心出しするのに必要な運動自在性をも
つように弁カバー（１８）に対して半径方向および軸線
方向に遊びを付けて固定されていることを特徴とする請
求項１から５までのいずれか１項に記載の弁。 - 【請求項７】 補助ピストン（５４）が、弁カバー（１
８）の円筒形室（６０）において半径方向に遊びを付け
て嵌合され、弁カバー（１８）の円筒形室（６０）にお
いて環状フランジ（６２）によって軸線方向に固定され
ている円筒形の肩（５８）を有することを特徴とする請
求項６に記載の弁。 - 【請求項８】 環状フランジ（６２）が弁カバー（１
８）と弁スリーブ（１２）との間で締着されていること
を特徴とする請求項７に記載の弁。 - 【請求項９】 弁ピストン（１４）を貫通した接続孔
（６４）がノズルをねじ込むための内側ねじを有するこ
とを特徴とする請求項１から８項までのいずれか１項に
記載の弁。 - 【請求項１０】 面積比 ｎ＝（ＡS −ＡA ）／ＡY が約３あるいは３以上であり、但しＡY ＝ＡD −ＡC で
あることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１
項に記載の弁。
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