JPH1113707A

JPH1113707A - 液圧式切換えユニット

Info

Publication number: JPH1113707A
Application number: JP10063498A
Authority: JP
Inventors: Karl Joachim Schmuecker; カール・ヨアヒム・シユミュッカー; Lothar Guerich Gunter; グンター・ロタール・ギュリッヒ; Hermann Josef Laumen; ヘルマン・ヨーゼフ・ラウメン
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 1997-03-15
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-01-22
Also published as: US6082243A; DE29704758U1; DE19805446A1

Abstract

(57)【要約】【課題】操作すべき大きなアクチュエータの場合にも
小さな駆動出力で短い切換え時間を可能にする、液圧式
切換えユニットを提供する。【解決手段】本発明は液圧式切換えユニットに関す
る。この切換えユニットはケーシング１を具備し、この
ケーシング内に互いに間隔をおいて２つの圧力室８，９
が配置され、この圧力室に少なくとも１個の作動ピスト
ン１６がシリンダと共に付設されている。更に、スライ
ドロッド２が作動ピストン１６に連結され、かつケーシ
ング１内で往復運動可能に案内されている。更に、制御
可能な切換え弁１３によって両圧力室８，９のその都度
一方が圧力媒体供給部Ｐに、両圧力室８，９の他方が還
流部Ｒに交互に接続可能である。更に、少なくとも１個
のピストン状の弁体１７が作動ピストン１６の端位置で
その都度圧力媒体によって片側を付勢されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液圧式切換えユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】アクチュエータ、例えば弁等を操作する
ための液圧式切換えユニットの使用は、アクチュエータ
が比較的に大きな質量を有し、およびまたは短い切換え
時間内に大きなストロークにわたって移動しなければな
らないときに、困難である。この問題は、アクチュエー
タが高いサイクル周波数で移動しなければならないとき
に一層困難になる。速い移動速度、ひいてはそれによっ
て生じる大きな加速力のために、大きな駆動出力を供し
なければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、操作すべき大きなアクチュエータの場合にも小さ
な駆動出力で短い切換え時間を可能にする、液圧式切換
えユニットを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、ケーシングを具備し、このケーシング内に互いに間
隔をおいて２つの圧力室が配置され、この圧力室に少な
くとも１個の作動ピストンがシリンダと共に付設され、
更に、スライドロッドを具備し、このスライドロッドが
作動ピストンに連結され、かつケーシング内で往復運動
可能に案内され、更に、制御可能な切換え弁を具備し、
この切換え弁によって両圧力室のその都度一方が圧力媒
体供給部に、両圧力室の他方が還流部に交互に接続可能
であり、更に、少なくとも１個のピストン状の弁体を具
備し、この弁体が作動ピストンの端位置でその都度圧力
媒体によって片側を付勢されている、液圧式切換えユニ
ットによって解決される。作動ピストンに対して戻しば
ねが付設されていると特に有利である。

【０００５】本発明における圧力媒体は気体の媒体でも
よいし、液体の媒体でもよい。スライドロッドの概念
は、切換えユニット内に配置されたスライドロッドだけ
でなく、スライドロッドに連結された操作すべきアクチ
ュエータも含む。ピストンと弁体を備えたスライドロッ
ドはその概念に応じて、単独であるいは操作すべきアク
チュエータと関連して、場合によっては戻しばねと関連
して、圧力媒体を介して動かされるばね−質量−系を形
成する。

【０００６】本発明による液圧式切換えユニットは、そ
の力−変位−特性が電磁式アクチュエータに類似し、従
って今まで電磁式アクチュエータだけが用いられた用途
での使用を可能にするという利点がある。本発明による
切換えユニットの特別な利点は、スライドロッドの運動
がその都度作動ピストンを介して行われ、ピストン状の
弁体の配置によって、圧力媒体の作動圧力を高めないで
自由に選定可能な時間にわたってスライドロッドを所定
の端位置に保持することができることにある。作動周波
数と保持時間は、切換え弁の制御によって決まる。この
切換え弁自体は適当な駆動手段に接続されている。戻し
ばねが配置されている場合には、系は無圧状態で、反対
方向に作用する戻しばねの設計に相応して中央位置にあ
る。この中央位置からスライドロッドは往復運動し始め
なければならない。これは例えば作動ピストンに対する
交互の圧力衝撃によってあるいは端位置まで片側の圧力
を高めることによってあるいは圧力媒体供給部に接続可
能な始動ピストンを付加的に配置することによって行う
ことができる。

【０００７】本発明の有利な実施形では、弁体の有効圧
力面積が作動ピストンの有効ピストン面積よりも大きく
なっている。この実施形は、純粋な運動のために少量の
圧力媒体を流すだけでよく、その都度の端位置に達する
と、圧力を高めないで、弁体の大きな有効圧力面だけを
介して、系をその都度の端位置に保持することができ
る。

【０００８】本発明の特に有利な実施形では、少なくと
も１個の弁体が間隔をおいて両作動ピストンに付設さ
れ、弁体の直径が圧力室の直径よりも小さく、それぞれ
の端部に付設可能である、圧力室の少なくとも１つの端
面側の壁が、弁体のためのシール座として形成されてい
る。この配置構造は、弁体が圧力室内で実際に自由に移
動可能であり、移動時に圧力媒体が周囲を流れる際に摩
擦損失が小さいということは別として、圧力室内の圧力
媒体が圧力媒体供給部によって予め定められた作動圧力
を受けているときにも、移動時に弁体の大きな有効圧力
面が作用しないという利点がある。弁体の圧力面は、弁
体がそれぞれの端位置でそのシール座に接触するときに
初めて作用し、それによって予め定めた作動圧力の圧力
媒体が作用する。

【０００９】本発明の他の有利な実施形と変形実施形の
特徴は従属請求項に記載してある。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態の概略的な図に基づい
て本発明を詳しく説明する。図１に縦断面を示した液圧
式切換えユニットはケーシング１を備えている。このケ
ーシング内で、スライドロッド２が戻しばね３，４の力
に抗して往復運動可能である。戻しばね３，４はばねケ
ーシング５，６内に設けられている。この場合、スライ
ドロッド２は戻しばね４の側で接続ロッド７に連結され
ている。この接続ロッドには、図示していないアクチュ
エータ、例えば弁が接続されている。

【００１１】ケーシング１内には２つの圧力室８，９が
設けられている。この圧力室から、スライドロッド２の
延長部２．１，２．２が外へ案内されている。この場
合、通過案内部１０は適当に設計されたシールを備えて
いる。圧力室８，９は圧力管路１１，１２を介して図示
していない圧力供給部に接続されている。両圧力室８，
９は制御可能な切換え弁１３、例えば４／２（４ウェイ
／２位置）方向制御弁を介して、圧力供給部に交互に接
続可能であり、従って高圧で付勢可能である。圧力室
８，９の互いに向き合った端側は、スライドロッド２の
通過案内部の開口の範囲において、シリンダとして同時
に弁座として形成されている。これは図２，３の拡大図
に詳しく示してある。圧力逃し室１４がシリンダに接続
されてケーシング１内に設けられている。この圧力逃し
室はそれぞれ戻り管路１５を介して還流部に接続されて
いる。この還流部は圧力媒体供給部よりも低い圧力を有
する。

【００１２】スライドロッド２は両端に環状面を備えて
いる。この環状面は作動ピストン１６の一部を形成して
いる。これも図２，３に詳しく示してある。スライドロ
ッド２は更に、作動ピストン１６から間隔をおいて、各
々の圧力室８，９内に弁体１７を備えている。この弁体
の外径は関連する圧力室の直径よりも小さい。普通の場
合、両戻しばね３，４は同一に形成されているので、無
圧状態でスライドロッド２の両作動ピストン１６と弁体
１７は対称の中央位置にある。

【００１３】切換え弁１３を例えば図示した切換え位置
に調節すると、圧力媒体が高圧管路１１を経て圧力室８
に供給される。この場合、圧力は戻しばね３，４の合力
に打ち勝つような高さに調節されている。それによっ
て、スライドロッド２が図１に示した端位置に移動させ
られる。切換え弁１３が図示していない切換え駆動装置
を介して交互に往復運動させられると、スライドロッド
２が同様に往復運動するので、スライドロッドに連結さ
れたアクチュエータも同様に交互に移動し、例えば弁を
開閉することができる。動かされる質量が比較的に小さ
く、動かされる圧力媒体容積が小さい場合には、切換え
ユニットを高い切換え周波数で往復運動させることがで
きる。運転中はスタート圧力よりも低い圧力で作動させ
ることができる。

【００１４】図２の拡大図から判るように、ケーシング
１内を案内されるスライドロッド２の部分は延長部２．
１，２．２よりも大きな直径を有する。それによって、
ケーシング１内を案内されるスライドロッド２の部分の
横断面積がＡ．１で、延長部２．１の横断面積がＡ．３
であるとき、有効ピストン面積Ｋ＝Ａ．１−Ａ．３が生
じる。圧力室８に高圧が供給されると、運動力Ｂ＝ｐ×
（Ａ．１−Ａ．３）が生じる（矢印１８方向）。この運
動力はほぼスライドロッド２の摩擦力に打ち勝つ。

【００１５】スライドロッド２に連結された弁体１７は
横断面積Ａ．２を備えている。この横断面積はスライド
ロッド２の横断面積Ａ．１と延長部２．１の横断面積
Ａ．３よりも大きい。この場合、ケーシング１内のガイ
ド１．１寄りの弁体１７の周縁１９はシールエッジとし
て形成されている。一方、圧力室８の関連する端面２０
は弁座として形成されている。この弁座は例えば図示の
ように端面を円錐形に形成することによって形成可能で
ある。弁体１７の座面が弁座２０に接触するや否や、大
きな圧力面積Ｖ＝Ａ．２−Ａ．３が圧力室８内の圧力媒
体に供されるので、圧力室８内の圧力が変わらない場合
弁体１７ひいては操作すべきアクチュエータは大きな保
持力で端位置に保持される。

【００１６】弁体１７の座面が圧力室８の端面２０のシ
ール座に確実に接触するようにするために、通過案内部
１．２の開口に対して短い間隔をおいて圧力逃し室１４
が設けられている。この圧力逃し室は戻し管路１５に接
続されている。スライドロッド２は小さな横断面積の範
囲１．２を備えているので、スライドロッド２が端位置
に移動する際に、スライドロッドは先ず最初に、前述の
ようにピストンとして作用する。しかし、弁体１７がそ
の端位置に近づくや否や、範囲１．２の小さな横断面が
小さなアンダーカットによって開放されるので、圧力室
８と戻し管路１５が直接的に接続される。しかし、この
接続は弁体によってシール座で閉じる空間によって制限
される。従って、スライドロッド２の周縁２．３は同時
に、この位置で開放するスライド弁のように作用するの
で、弁体の接触時に圧力媒体の迅速な流出が保証され
る。

【００１７】切換え弁１３が切換えられ、圧力室９に圧
力媒体が供給され、圧力室８が還流部に接続されると、
圧力逃し室１４が常に戻し弁に接続されているので、ス
ライドロッド２が圧力差とばね力に基づいて矢印１８と
反対方向に移動する。この場合、弁体１７がそのシール
座から離れた後で圧力逃し室１４が閉鎖される。この移
動の際、実際には、ピストン面積Ｋによって押しのけら
れた液体容積だけが還流部に押し出される。一方、圧力
室８または９内に含まれる圧力媒体が弁体１７の押圧面
積の周りを流れる。

【００１８】弁体１７が接触する直前に圧力媒体の流出
を保証するためには、スライドロッド２の端縁２．３に
よって与えられる“弁オーバーラップ”が充分な大きさ
でなければならないので、小さな質量のときにも比較的
に大きな慣性力を生じる速い移動速度の場合、弁体１７
の衝突は比較的に激しい。このような激しい衝突を回避
するために、図３に示すように、弁体１７の端面２０
に、図２に示すようなシールエッジ１９の代わりに、緩
衝ピストン２１の形をした突出部が旋削されている。こ
の緩衝ピストンは端位置で、通過案内部１．２の範囲に
緩衝シリンダとして形成された旋削溝２２に挿入され
る。緩衝ピストン２１は同時に、スライド弁のようにシ
ールを形成する。切換えユニットが例えばシート弁を操
作するために使用されると、緩衝ピストンとして形成す
ることによって、いわゆる二重嵌め合わせが不要とな
る。すなわち、系の長手方向寸法を弁座に合わせるだけ
でよい。例えば熱膨張によって生じる得る誤差は、緩衝
ピストンの形をした突出部によって補償される。

【００１９】この緩衝シリンダ２２は圧力室８に接続す
ることができる。この接続部は絞りとして作用する。こ
れは接続管路２３によって達成可能である。この接続管
路には場合によっては調節可能な絞り２４が配置され
る。これは、緩衝ピストンを前に付加的に配置した図２
のシート弁として弁体１７を形成する場合、緩衝ピスト
ン２１を採寸することによって簡単に行うこともでき
る。この緩衝ピストンは、緩衝シリンダ２２の壁と緩衝
ピストンの外周との間に小さな隙間が保たれるように設
計されている。

【００２０】両構造について、肩２．３と緩衝ピストン
２１の間隔が適切である場合、弁体１７がその端位置の
方へ移動する際に、先ず最初に緩衝ピストン２１が緩衝
シリンダ２２に侵入し、その際接続管路２３を経て圧力
媒体の一部を圧力室８に押し戻すことが容易に判る。肩
２．３が圧力逃し室１４への通路１．２を開放するとき
に初めて、残りの圧力媒体が妨害されずに還流部に流出
することができるので、弁体１７はその全体のシール面
が圧力室内の圧力を受けて密封閉鎖する。

【００２１】図１から判るように、それぞれの端位置で
一方の戻しばねが圧縮される（図１では戻しばね４が圧
縮される）ので、圧縮された戻しばねは他方の戻しばね
と比べて余剰の力を有する。この力は端位置で、弁体１
７を介して加えられる付加的な保持力に反作用する。切
換え弁１３を介して系を切換えるや否や、圧縮された戻
しばねによって系が他の端位置の方へ加速される。この
場合、作動ピストン１６に作用する押圧力が付加的に供
され、この押圧力により、系は他の端位置でも接触す
る。

【００２２】図２，３に基づいて説明した実施の形態
は、液状圧力媒体による運転に適している。図４には、
特に気体の圧力媒体の使用時に有利に使用可能な実施の
形態が示してある。この実施の形態は原理的には図１，
２，３の実施の形態と同じように形成されているので、
同じ構成部品には同じ参照符号がつけてあり、従って上
記の実施の形態の説明を参照することができる。

【００２３】図４の実施の形態の重要な違いは、１個の
弁体１７．１だけがスライドロッド２に連結されている
ことにある。この弁体は圧力室２５内で往復運動可能で
あり、この圧力室には、スライドロッド２の両端で小さ
な圧力室８．１，９．１が接続している。圧力室８．
１，９．１は更に、圧力管路１１，１２を介して、４／
２方向制御弁の形をした切換え弁に接続されている。一
方、圧力室２５は圧力管路２６を介して圧力媒体供給部
に常時接続されている。

【００２４】図示した実施の形態の場合、弁体１７は図
１の実施の形態の場合よりも非常に大きな横断面積を有
する。しかし、弁体１７は図１の場合と同様にシール面
を備え、圧力室２５は例えば円錐形の旋削溝の形をした
シール座を両端に備えている。案内ロッド（スライドロ
ッド）２は図２に詳しく示したように、弁体１７．１に
直接続いて、旋削溝２．４を備え、ケーシング１は対応
する圧力逃し室１４を備えている。従って、弁体１７．
１が端位置で接触する際に、この弁体によって閉じる残
りの室２５．１は圧力逃し室１４を介して圧力を逃がす
ことができる。

【００２５】図示した実施の形態の場合、圧力逃し室１
４は還流部に直接接続されないで、分岐管路１１．１，
１２．１を介してそれぞれ、切換え弁１３に通じる所属
の管路１１，１２に接続されている。図示した端位置で
は、装置全体が圧力室２５内の圧力媒体と圧力室８．１
内の圧力媒体を介して端位置に保持される。切換え弁が
切換えられると、圧力付勢が供給管路１１から供給管路
１２に交替するので、圧力室９．１だけでなく圧力逃し
室１４も作動圧力によって付勢される。それによって、
圧力室２５内の弁体１７．１は両側が同じ圧力にさらさ
れ、従って、圧力室２５が相変わらず高圧の圧力媒体供
給部に接続されていても、スライドロッド２は圧力室
９．１からの力の作用により戻しばね３の力に抗して移
動させられる。圧力室８．１内の少量の圧力媒体は管路
１１を経て還流部に押し出される。弁体１７．１が圧力
室８．１寄りの側で圧力室２５内のそのシール座に接触
するや否や、圧力室２５と圧力逃し室１４の間の連通が
圧力逃し室１４を介して短時間行われる。しかし、弁体
１７がシール座に接触するや否や、この連通は遮断され
る。

【００２６】上記の系の場合にも、スライドロッド２は
それに接続されたアクチュエータが高い周波数で往復運
動し、多量の圧力媒体を動かす必要がない。図５には、
液状圧力媒体の使用のための構成された、図４の変形実
施の形態が示してある。この場合にも、基本構造が上述
の基本構造に一致しているので、同じ部品には同じ参照
符号がつけてあり、上記の説明を参照することができ
る。

【００２７】この系の場合、切換え弁１３として３／２
方向制御弁が設けられている。この切換え弁１３は、圧
力室９の供給管路１２を圧力媒体供給部Ｐまたは還流部
Ｒに選択的に接続できるように配置されている。圧力室
８は管路１１を介して圧力媒体供給部Ｐに常時接続され
ている。この実施の形態の場合、図４の実施の形態の場
合と同様に、弁体１７．１が１個だけ設けられている。
この弁体は両圧力室８，９の間に配置された圧力室２５
内で往復運動可能である。

【００２８】この構造の場合、圧力室９寄りの圧力室２
５の端範囲が分岐部１２．１を介して管路１２に接続さ
れている。圧力室８寄りの側で、圧力室２５に溢流管路
２７が接続されている。この溢流管路２７は後述するよ
うに、管路２８を介して戻し管路Ｒに接続されるかまた
は圧力管路１１から分岐した分岐管路１１．１を介して
高圧部に接続される。この場合、スライドロッド２は環
状溝２９を備えている。この環状溝は弁体１７．１に関
連して次のように配置されている。すなわち、弁体の端
位置で、圧力室２５が溢流管路２７と分岐管路１１．１
を介して圧力媒体管路１１に接続されるように配置され
ている。それによって、圧力媒体は圧力室８内の作動ピ
ストン１６を介してだけでなく、圧力室２５内の弁体１
７．１を介してスライドロッド２に作用し、このスライ
ドロッドを端位置で保持する。

【００２９】切換え弁１３が切換えられると、圧力媒体
が管路１２を経て圧力室９と、弁体１７．１の前で閉鎖
された部分室２５．１に供給されるので、弁体１７．１
の両側で同じ圧力が生じ、保持力が相殺される。それに
よって、スライドロッド２は戻しばね４の勝っているば
ね力の作用を受けて、他方の端位置の方へ摺動する。溢
流管路２７に接続された分岐管路１１．１，２８はそれ
ぞれ、スライドロッド２のガイド１．１と溢流管路２７
の所属の接続部に開口している。接続はそれぞれ、スラ
イドロッド２の環状溝２９によって行われる。図示した
接続位置から他方の接続位置に切換え弁１３を切換えた
後で、戻しばね４の力の作用により、構造体が他方の端
位置の方へ移動するや否や、圧力媒体供給部Ｐに接続さ
れた分岐管路１１．１は環状溝２９から離れ、弁体１
７．１が端位置に達すると、戻し管路２８が環状溝に接
続されるので、残留室２５．１内に残っている圧力が
“逃げる”。作動ピストン１６を形成する圧力室８内の
環状面は、弁体１７．１がその端位置に達するときに
も、圧力室８を圧力媒体供給部Ｐに接続し続けるよう
に、弁体１７．１に対して離して設けられている。戻し
ばね３の方への運動時に必要な余剰力を供することがで
きるようにするために、圧力室９内の作動ピストン１６
のピストン面積は圧力室８内の作動ピストン１６のピス
トン面積よりも大きくなっている。続いて、切換え弁１
３が元の位置に切換えられると、戻しばね３の大きなば
ね力と、圧力室８内のピストン１６の小さな面積に作用
する予圧は移動の開始のために充分であり、それによっ
てスライドロッド２は反対方向に戻る。なぜなら、還流
部への切換えによって圧力室９の圧力が逃げるからであ
る。

【００３０】図６には、上述の実施の形態の場合のよう
な機械的なばねの代わりに、流体ばねを設けた他の実施
の形態が示してある。この実施の形態も液体または気体
の圧力媒体を供給することができる。しかし、液体の圧
力媒体の供給が有利である。この構造の特徴は、ケーシ
ング１内でスライドロッド７内に１個の弁体１７．２が
設けられていることにある。この弁体は図４，５の実施
の形態のように、両側に作用するように形成されてい
る。この実施の形態の特徴は更に、弁体１７．２が同時
に作動ピストンの機能を受け持つことにある。

【００３１】弁体１７．２には２つの圧力室８．２，
９．２が付設されている。この圧力室はシリンダ２９と
して形成された中間範囲を介して互いに接続され、この
中間範囲内で、ピストンとしての弁体１７．２が案内さ
れている。弁体１７．２の各々の端位置にはそれぞれ、
図２に基づいて説明したように、環状の圧力逃し室１
４．１が付設されている。この圧力逃し室は管路１１，
１２を介して切換え弁１３に接続され、この切換え弁は
４／２方向制御弁として形成されている。切換え弁１３
の接続位置に応じて、管路１１または管路１２が圧力媒
体供給部Ｐに接続される。

【００３２】シリンダ範囲２９の中央平面内に、環状室
３０が設けられている。この環状室は管路３１を介して
圧力保持弁３２に接続されている。弁体１７．２はその
端位置で環状室３０を他方の圧力室に対して開放するよ
うに、軸方向長さが採寸されている。この開放により、
他方の圧力室は圧力媒体供給部の圧力よりも低い予め定
めた圧力に調節される。

【００３３】この実施の形態の場合、戻しばねとして、
予圧を加えることができるガスアキュムレータ３．１，
４．１が設けられている。このガスアキュムレータは例
えばダイヤフラム式アキュムレータとして形成されてい
る。予圧を加えたガスを充填したガス室３．２，４．２
はダイヤフラム３．３，４．３を介して圧力媒体室３．
４，４．４に対して閉鎖されている。

【００３４】圧力媒体室３．４，４．４はそれぞれ、接
続管路３３を介して所属の圧力室８．２，８．３に接続
されている。従って、接続位置に応じて、ガス圧がダイ
ヤフラムと管路３３を介して所属の圧力室に押し出され
る。これは圧力室８．２について示してある。ケーシン
グ１内には２つの横方向管路３４，３５が設けられてい
る。この横方向管路はスライドロッド２のガイド２．１
を貫通し、管路３６を介して圧力媒体供給部Ｐに接続さ
れている。管路３４，３５はそれぞれ、液体室３．４，
４．４と圧力室８．２，９．２との間でガスアキュムレ
ータ３．１，４．１の供給管路３３に開口している。

【００３５】スライドロッド７はこの範囲に環状溝３７
を備えている。この環状溝は弁体１７．２の各端位置
で、管路３４または図示のごとく管路３５を圧力媒体管
路３６に接続する。図示から判るように、弁体１７．２
のそれぞれの端位置において、反作用する戻しばね、図
示では戻しばね４．１が、所属の圧力室９．２および還
流部Ｒに対して弁体１７．２によって閉鎖されている。
しかし、同時に、所属の供給管路、図示では供給管路３
５が、圧力媒体管路３６に接続されているので、圧力媒
体供給部Ｐから戻しばね４．１に圧力が加えられる。

【００３６】同時に、それぞれの端位置で、他方の戻し
ばね、図示では戻しばね３．１によって、所属の圧力
室、図示では圧力室８．２が圧力を加えられ、弁体１
７．２がその端位置に保持される。図示した端位置で切
換え弁１３が切換えられると、弁体１７．２によって閉
鎖された圧力室９．２の部分室９．３に高圧が加えられ
る。圧力保持弁３２から圧力室８．２に低い圧力が加え
られるので、弁体１７．２はそのシール座から離れ、戻
しばね４．１の供給管３３を開放し、それによって弁体
１７．２が戻しばね４．１を介して他方の端位置に押さ
れる。

【００３７】弁体１７．２がそのシール座から離れた直
後、管路３５が閉鎖され、端位置に達した後で管路３４
が閉鎖される。この移動時に同時に、戻しばね３．１に
予圧が加えられ、端位置に達すると管路３４を介して圧
力下に保持される。新しい端位置では同時に、環状室３
０の圧力室９．２側が開放されるので、圧力保持弁３２
によって予め定められた低い圧力がこの圧力室９．２内
で生じる。

【００３８】図２，３に基づいて説明した構造的な細部
はすべての実施の形態において使用可能である。いわゆ
る二重嵌め合わせを避けるためには、図７の拡大図に示
すように、弁体１７の閉鎖周縁１９（図２参照）の代わ
りに、弁体１７をピストンとして形成し、端面２０（図
２）を円筒面２０．１として形成することが望ましい。
面取り部１９．１により、シートエッジ２０．２が到達
したときに（図７の下側半部参照）、圧力媒体は先ず最
初に高速で弁座のそばを流れるので、緩衝が達成され
る。この位置で同時に、制御エッジ２３が圧力逃し室１
４に既に開放しているので、スライドロッドのはね返り
が確実に防止される。弁体１７はここでは、系の端位置
が操作すべき部品によって予め定められるときに、二重
嵌め合わせを防止するために、スライド弁として形成さ
れている。付加的なシート弁との組み合わせも同様に可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】２個の弁体を備えた第１の実施の形態の縦断面
図である。

【図２】部分Ｘの拡大図である。

【図３】部分Ｘの変形実施の形態の拡大図である。

【図４】ガス状圧力媒体による運転のための、弁体を１
個だけ備えた実施の形態を示す図である。

【図５】液状圧力媒体による運転のための、弁体を１個
だけ備えた実施の形態を示す図である。

【図６】液圧空気圧式戻しばねを備えた実施の形態を示
す図である。

【図７】部分Ｘの他の実施の形態の拡大図である。

【符号の説明】

１ケーシング１．２シリンダ２スライドロッド３，４戻しばね３．１，４．１ガスアキュムレータ８，９，２５圧力室８．２，９．２圧力室１３切換え弁１４圧力逃し室１６作動ピストン１７弁体１７．１弁体１７．２弁体２１緩衝ピストン２２緩衝シリンダ２３接続部２４絞り２９シリンダ３１排出管路３２圧力制限弁３７スライド弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者カール・ヨアヒム・シユミュッカーベルギー国、4731 アイナッテン、ヨーベルクストラーセ、12 (72)発明者グンター・ロタール・ギュリッヒドイツ連邦共和国、52074 アーヒエン、エブローネンヴインケル、６ (72)発明者ヘルマン・ヨーゼフ・ラウメンドイツ連邦共和国、52525 ハインスベルク、ナイゲン、21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング（１）を具備し、このケーシ
ング内に互いに間隔をおいて２つの圧力室（８，９）が
配置され、この圧力室に少なくとも１個の作動ピストン
（１６）がシリンダと共に付設され、更に、スライドロ
ッド（２）を具備し、このスライドロッドが作動ピスト
ン（１６）に連結され、かつケーシング（１）内で往復
運動可能に案内され、更に、制御可能な切換え弁（１
３）を具備し、この切換え弁によって両圧力室（８，
９）のその都度一方が圧力媒体供給部（Ｐ）に、両圧力
室（８，９）の他方が還流部（Ｒ）に交互に接続可能で
あり、更に、少なくとも１個のピストン状の弁体（１
７）を具備し、この弁体が作動ピストン（１６）の端位
置でその都度圧力媒体によって片側を付勢されているこ
とを特徴とする液圧式切換えユニット。
【請求項２】弁体（１７）の有効圧力面積が作動ピス
トン（１６）のそれぞれの有効ピストン面積よりも大き
いことを特徴とする請求項１記載の切換えユニット。
【請求項３】スライドロッド（２）の互いに反対方向
に向いた環状の端面が作動ピストン（１６）の圧力面を
形成し、スライドロッド（２）のガイドの壁がこの範囲
においてシリンダの壁を形成し、このシリンダに、大き
な直径を有する圧力室（８）がそれぞれ接続しているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の切換えユニッ
ト。
【請求項４】少なくとも１個の弁体（１７）が間隔を
おいて両作動ピストン（１６）に付設され、弁体の直径
が圧力室（８，９；２５）の直径よりも小さく、それぞ
れの端位置に付設可能である、圧力室（８，９；２５）
の少なくとも１つの端面側の壁が、弁体（１７）のため
のシール座として形成されていることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか一つに記載の切換えユニット。
【請求項５】その都度の作動ピストンの移動方向に見
て、所属のシリンダに圧力逃し室（１４）が接続し、こ
の圧力逃し室が還流部（Ｒ）に接続可能であり、作動ピ
ストン（１６）が端位置に達したときにシリンダ（１．
２）と圧力逃し室（１４）の間の通路を開放する手段が
設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か一つに記載の切換えユニット。
【請求項６】弁体（１７）の少なくとも一方の端面に
緩衝ピストン（２１）が設けられ、弁体（１７）が端位
置に達する直前に、この緩衝ピストンが緩衝シリンダ
（２２）内に挿入され、この緩衝シリンダが絞り（２
４）として作用する接続部（２３）を介して圧力室
（８，９；２５）に接続されていることを特徴とする請
求項１〜５のいずれか一つに記載の切換えユニット。
【請求項７】作動ピストン（１６）に付設された圧力
室（８，９）内にそれぞれ、弁体（１７）が設けられて
いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記
載の載の切換えユニット。
【請求項８】１個だけの弁体（１７．１）が、両作動
ピストン（１６）の間の別個の圧力室（２５）内に設け
られ、圧力室（２５）の両端面がそれぞれ弁体（１７．
１）のシール座として形成されていることを特徴とする
請求項１〜７のいずれか一つに記載の切換えユニット。
【請求項９】作動ピストン（１６）に戻しばね（３，
４）が付設されていることを特徴とする請求項１〜８の
いずれか一つに記載の切換えユニット。
【請求項１０】戻しばね（３，４）が機械的なばね要
素によって形成されていることを特徴とする請求項１〜
９のいずれか一つに記載の切換えユニット。
【請求項１１】弁体（１７．２）が両側に作用するよ
うに作動ピストンとして形成され、かつ二つの圧力室
（８．２，９．２）の間で往復運動可能にシリンダ（２
９）内で案内され、両圧力室（８．２，９．２）がそれ
ぞれ、戻しばねとして作用する予圧可能なガスアキュム
レータ（３．１，４．１）に接続され、圧力室（８．
２，９．２）が制御可能な切換え弁（１３）を介して圧
力媒体供給部（Ｐ）と還流部（Ｒ）に交互に接続可能で
あり、スライド弁（３７）が設けられ、このスライド弁
によって弁体（１７．２）の端位置でその都度所属の戻
しばね（３．１，４．１）が圧力媒体供給部（Ｐ）に接
続されて圧力媒体によって付勢されることを特徴とする
請求項１〜１０のいずれか一つに記載の切換えユニッ
ト。
【請求項１２】シリンダ（２９）が排出管路（３１）
に接続され、この排出管路が圧力制限弁（３２）を介し
て還流部（Ｒ）に接続され、弁体（１７．２）がこの排
出管路（３１）に関して制御弁としてしての働きをし、
この制御弁が端位置で圧力を加えられる圧力室（８．
２，９．２）をその都度圧力制限弁（３２）に接続する
ことを特徴とする請求項１１記載の切換えユニット。