(57)【要約】  差圧式可変動弁制御システムは、油圧供給装置と、弁と、油圧作動ユニットと、ピストンのバランスを制御するばねとを具え、また前記油圧作動ユニットには油圧シリンダとピストンとピストン棒が含まれて、前記ピストン棒と前記弁が連鎖作動され、前記油圧シリンダがピストンによって上チェンバーと下チェンバーに分けられ、前記油圧供給装置が吸油マニホルドを経て前記油圧シリンダの上チェンバーに連結され、前記油圧シリンダの下チェンバーが差圧比例減圧弁によって前記油圧供給装置に連結されることを特徴とする。  差圧比例減圧弁を中核の制御要素にするので、弁開度がシステムの圧力に関せず、電気信号の変化だけによって油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの圧力差が変えられて、需要に応じて随時に弁揚程と正作動を変える目的が果たされる。そのため、システム応答速度が速くて、構造が簡単で、コストが低くて、信頼性が良くて、システムのインターフェアが小さい。この発明は内燃機関のより速い作動速度の需要に応えられて、内燃機関への応用を広めることが期待される。
2007512457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧供給装置（１）と、油圧作動ユニット（５）と、弁（６）と、ピストン（５２）のバランスを制御するばね（４）とを具え、前記油圧作動ユニット（５）に油圧シリンダ（５１）とピストン（５２）ならびにピストン棒（５３）が含まれて、ピストン棒（５３）が前記弁（６）と連鎖作動され、前記油圧シリンダ（５１）がピストン（５２）によって上チェンバーと下チェンバーに分けられ、前記油圧供給装置（１）が吸油マニホルド（１４）を経て前記油圧シリンダ（５１）の上チェンバーに連結され、前記油圧シリンダ（５１）の下チェンバーが差圧比例減圧弁（２）によって前記油圧供給装置（１）に連結されることを特徴とする差圧式可変動弁制御システム。
【請求項２】
前記差圧比例減圧弁（２）は差圧フィード・バック型制御すべり弁（２ａ）で、弁ボデー（２２）と、すべり弁の弁芯（２１）と、比例電磁石と、弁ボデーにあるオイル入口（Ａ）と、オイル出口（Ｂ）および油戻し口（Ｔ）が含まれて、前記弁ボデー（２２）内に前記すべり弁の弁芯（２１）とはまりあう水平方向の横通路（２２２）を設けて、前記すべり弁の弁芯（２１）に円柱形凸台（２１１）を設けて、同円柱形凸台が前記すべり弁の弁芯に従って移動できて、同円柱形凸台（２１１）と前記油戻し口（Ｔ）に連結される油制御口（ｃ−ｃ）を開閉させて、前記すべり弁の弁芯（２１）の一端が前記比例電磁石のジブ（２５）と同心にて接触し合って、もう一端がばね（２３）に支えられて、前記弁ボデー（２２）の左側に前記オイル入口（Ａ）によって前記油圧シリンダ（５１）の上チェンバーおよび前記油圧供給装置（１）に連結される左側通路（２２３）を設けて、前記弁ボデー（２２）の中央部に前記横通路（２２２）に連結され、かつオイル出口（Ｂ）によって前記油圧シリンダ（５１）の下チェンバーに連結されるたて通路（２２５）を設けて、前記左側通路（２２３）とたて通路（２２５）の間にダンピング作用があるダンピング通路（２２４）を設けて、前記たて通路（２２５）の上端が前記弁ボデー（２２）の右上側通路（２２１）の左端に連結されて、前記右上側通路（２２１）の右端が前記弁ボデー（２２）の右側通路（２２７）に連結されて、前記弁ボデー（２２）の右下側に一端が前記油戻し口（Ｔ）に連結され、もう一端が前記横通路に連結される右下側通路（２２６）を設けることを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項３】
前記ダンピング通路（２２４）内のダンピングがダンピング孔（２４）であることを特徴とする特許請求の範囲請求項２記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項４】
前記ダンピング通路（２２４）内のダンピングが前記円柱形凸台（２１１）と前記弁ボデー（２２）の間にある２つ目のスロットル・スロット（ｃ２）によって形成されることを特徴とする特許請求の範囲請求項２記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項５】
前記すべり弁の弁芯（２１）の両端に前記弁ボデー（２２）から突き出した気密の細棒（２１２）を設けて、前記比例電磁石ジブ（２５）がそれに対応する細棒（２１２）の一端に支えられることを特徴とする特許請求の範囲請求項２、または請求項３または請求項４記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項６】
前記油圧シリンダ（５１）の上チェンバーと下チェンバーの間に差圧比例減圧弁（２）と並列して、油圧オイルを前記油圧シリンダ（５１）の上チェンバーから下チェンバーに流させる油圧制御の逆止め弁（９）を設けることを特徴とする特許請求の範囲請求項１、または請求項２または請求項３記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項７】
前記ピストン（５２）の端部に突起部を設けて、それに対応して、前記油圧シリンダ（５１）のヘッド部にそれとはまりあうダンピング・チェンバー（５６）を設けて、そして前記油圧シリンダ（５１）に一端がダンピング・チェンバー（５６）に連結された油通路（５９）を設けて、油通路（５９）のもう一端が第１逆止め弁（７）を経て油圧供給装置（１）に連結されることを特徴とする特許請求の範囲請求項１、または請求項２または請求項３または請求項４記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項８】
前記吸油マニホルド（１４）に前記油圧シリンダ（５１）の上チェンバーの油が油圧供給装置（１）に流れることを防ぐ第２逆止め弁（１０）が組み立ててあることを特徴とする特許請求の範囲請求項１、または請求項２または請求項３または請求項４記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項９】
前記吸油マニホルド（１４）に圧力アキュムレータ（３）が組み立てられることを特徴とする特許請求の範囲請求項１、または請求項２または請求項３または請求項４記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１０】
前記ピストン棒（５３）の反対側のピストン端面にピストン棒（５３）と同軸で前記油圧シリンダ（５１）から突き出した補助ピストン棒（５４）を設けて、前記ばね（４）に前記油圧シリンダ（５１）から突き出した補助ピストン棒（５４）が嵌められることを特徴とする特許請求の範囲請求項１、または請求項２または請求項３または請求項４記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１１】
前記ばね（４）には前記油圧シリンダ（５１）から突き出したピストン棒（５３）が嵌められることを特徴とする特許請求の範囲請求項１、または請求項２または請求項３または請求項４記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１２】
油圧供給装置（１）と、油圧作動ユニット（５）と、弁（６）と、ピストン（５２）のバランスを制御するばね（４）とを具え、前記油圧作動ユニット（５）に油圧シリンダ（５１）とピストン（５２）ならびにピストン棒（５３）が含まれて、ピストン棒（５３）が前記弁（６）に連鎖作動され、前記油圧シリンダ（５１）がピストン（５２）によって上チェンバーと下チェンバーに分けられ、前記上チェンバーと下チェンバーがそれぞれオイル吸い込みパイプ（１６）とオイル吐き出しパイプ（１５）とによって差圧比例減圧弁の圧力差がある第１油口（Ａ１）と第２油口（Ｂ１）に連結されて、前記油圧供給装置（１）が吸油マニホルド（１４）を経て前記差圧比例減圧弁（２）のオイル入り口（Ｃ）に連結されることを特徴とする差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１３】
前記差圧比例減圧弁（２ｄ）は差圧フィード・バック型錐形弁（２ｄ）で、錐形弁の弁ボデー（２２ｄ）と、錐形弁の弁芯（２１ｄ）と、比例電磁石と、錐形弁の弁ボデーにある前記オイル入口（Ｃ）と、第１油口（Ａ１）と第２油口（Ｂ１）が含まれて、前記錐形弁の弁芯のヘッド部に錐形弁の弁ボデーの内孔（２２１ｄ）の後部ポートとはまりあった円錐体（２１１ｄ）を設けて、前記錐形弁の弁芯（２１ｄ）のテール部が前記比例電磁石ジブに支えられて、前記錐形弁の弁芯（２１ｄ）の外が、一端が前記錐形弁の弁ボデー（２２ｄ）に、もう一端が前記円錐体（２１１ｄ）の端面に支えられるソフトばね（２３ｄ）に嵌められて、前記オイル入口（Ｃ）と第１油口（Ａ１）がそれぞれ錐形弁の弁ボデーの内孔（２２１ｄ）の前部と後部ポートに連結されて、前記第２油口（Ｂ１）と第１油口（Ａ１）の間にダンピング孔（２４ｄ）がつけられる通路を設けて、また第２油口（Ｂ１）が油タンクに連結されることを特徴とする特許請求の範囲請求項１２記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１４】
前記ピストン（５２）の端部に突起部を設けて、それに対応して、前記油圧シリンダ（５１）のヘッド部にそれとはまりあうダンピング・チェンバー（５６）を設けて、そして前記油圧シリンダ（５１）に一端がダンピング・チェンバーに連結された油通路（５９）を設けて、油通路（５９）のもう一端が第１逆止め弁（７）を経て油圧供給装置（１）に連結されることを特徴とする特許請求の範囲請求項１２記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１５】
前記油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間に差圧比例減圧弁（２）と並列して、油圧オイルを前記油圧シリンダの上チェンバーから下チェンバーに流させる油圧制御の逆止め弁（９）を設けることを特徴とする特許請求の範囲請求項１２記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１６】
前記吸油マニホルド（１４）に圧力アキュムレータ（３）が組み立てられることを特徴とする特許請求の範囲請求項１２記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１７】
前記ピストン棒（５３）の反対側のピストン端面にピストン棒と同軸で前記油圧シリンダ（５１）から突き出した補助ピストン棒（５４）を設けて、前記ばね（４）に前記油圧シリンダ（５１）から突き出した補助ピストン棒（５４）が嵌められることを特徴とする特許請求の範囲請求項１２、または請求項１３または請求項１４または請求項１５または請求項１６記載の差圧式可変動弁制御システム。
【請求項１８】
前記ばね（４）には前記油圧シリンダ（５１）から突き出したピストン棒（５３）が嵌められることを特徴とする特許請求の範囲請求項１２、または請求項１３または請求項１４または請求項１５または請求項１６記載の差圧式可変動弁制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の弁制御システムに、特に電気油圧型の内燃機関の可変動弁制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
弁装置はエンジンの配気機構の一部で、エンジンの運転過程が吸入、圧縮、出力、排気の４行程からなり、その中に吸入と排気行程がエンジンの配気機構によって各シリンダの作動順番に従って正確に可燃混合気または新鮮な空気を供給され、燃焼後の廃気を排出され、その役割を果たす構成部分が配気機構の弁装置で、弁装置がエンジンの運転には重要な役に立つ。しかし、従来の弁装置はカム軸、弁揺れ腕、弁ばね、弁ガイド、弁本体および弁座からなり、このように構成された弁機構の作動がにぶくて、作動中弁の正作動（シーケンスコントロール）と揚程が作動の需要にしたがって随時に変化できないから、同時に高速回転と低速回転の需要に応えられない。そのため、ある可変動弁制御機構（ＶＶＡ）がそのチャンスに応じて作り出された。その機構が作動原理によって機械式と機械電気式と油圧式とに３種類分けられる。機械式の可変動弁制御機構には、エンジンの弁装置があいかわらずカムによって駆動されて、位相器とカムの連鎖だけが加えられて、たとえばポルシェ（Ｐｏｒｓｃｈｅ）９１１タービンエンジンが油駆動カム位相器によって正作動に変わるときと２種類設定される離散的な揚程制御を得られて、油駆動のジブスイッチ装置によって切り換えられる。このような弁機構が用いられて燃料消費が節約できて、廃気量が減られて、エンジンの性能が改善できるが、正作動に変わるときと揚程に変わる独立制御ができないので、エンジンの性能がいまなおあまり好ましくない。機械電気式ＶＶＡ機構には、最初作動の構成部分が電気――機械作動の構成部分で、ばねがついた一対の電気磁石、すなわち電気磁気作動の構成部分を用いて、実験室の実験によると、燃料が１８％も節約できて、炭化水素の発生が減られるが、実際に使われるとき、接極子が鉄のブロックに近づくとき、磁力が速く増えて、衝撃を避けるための制御がしにくいので、制御の信頼性と耐久性がよくないし、可変動揚程が提供できない。また、作動力を高めるために、もとに１２Ｖの蓄電池に電池の数を増やさざるを得ないが、現有の機構に増やす電池を組み立てる余分のスペースがないので、電池の数を増やしたら、本体の容積が拡大しなければならない。そのため構造上でこのような機械電気式ＶＶＡ機構の広く応用されることが制限される。油圧式可変動弁制御機構には、最初作動の構成部分が油圧作動の構成部分で、たとえばアメリカの公開番号がＵＳ２００２／０１８４９９６Ａ１である≪Ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｉｆｔ  ａｃｔｕａｔｏｒ≫がその例の一つで、弁と油圧供給装置と圧力調整制御装置と油圧作動の構成部分と方向切り換え弁が含まれて、また前記油圧作動の構成部分には油圧シリンダと油圧シリンダにある同軸配置の作動ピストンと制御ピストンおよび制御ばねが含まれ、油圧シリンダが作動ピストンと制御ピストンにより作動チェンバーと制御チェンバーとオイル・リターン・チェンバーに分けられて、作動チェンバーが方向切り換え弁を経てそれぞれ油圧供給装置あるいは油タンクに連結され、制御チェンバーが圧力調整制御装置を経て油圧供給装置に連結され、オイル・リターン・チェンバーがオイル・リターン流量制限器を経て油タンクに連結され、ピストン棒の一端が作動ピストンにつながり、も��一端が弁ヘッドに固定され、制御ピストンがピストン棒にしたがって軸方向に移動できて、制御ばねがオイル・リターン・チェンバーの中にあり、制御ばねの両端がそれぞれ作動ピストンの下端と油圧シリンダの内底面に支えられる。作動の時、ある電気信号が方向切り換え弁と圧力調整制御装置に与えられて、方向切り換え弁に電気が通過または遮断させ、圧力調整制御装置により制御チェンバーの中の圧力が調整制御され、つまり作動チェンバーまたは油圧供給装置または油タンクに連結されて、ピストンが需要に応じて上下移動され、弁揚程と正作動が制御される。しかし、上述した特許がまだ実用化されていないが、研究分析によって、その理由は（１）技術の進歩に伴って、自動車エンジンの回転数がますます高まって、４行程の時間が０．００５秒だけで、方向切り換え弁の応答速度が速くされなければならないので、そんなに速い応答速度に応じられるため、方向切り換え弁の製作コストが大変高くなって、製品の値段が高くなって、大量生産できなくなるまでに至る。（２）油圧シリンダのなかに制御ピストンと制御チェンバーと制御ばねが設けられて、油圧回路に電気油圧式の圧力調節器などが設けられて、機構が割合に複雑されて、信頼性が劣る。（３）弁開度が油圧システムの圧力に関わり、システムのインタフェーランスに大きく影響されて、脈動が大きい。（４）それと同時に、油圧シリンダの容積に影響され、制御ばねの性能が制限されて、応答速度が速くなれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の目的は、上述した従来の技術の問題点に鑑み、構造が簡単で、コストが低くて、応答速度が速い差圧式可変動弁制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的の達成を図るため、この発明に用いられる技術手段として一つの提案は次のとおりである。この発明の差圧式可変動弁制御システムは、油圧供給装置と、弁と、油圧作動ユニットと、ピストンのバランスを制御するばねとを具え、また前記油圧作動ユニットには油圧シリンダとピストンとピストン棒が含まれて、前記ピストン棒と前記弁が連鎖作動され、前記油圧シリンダがピストンによって上チェンバーと下チェンバーに分けられ、前記油圧供給装置が吸油マニホルドを経て前記油圧シリンダの上チェンバーに連結され、前記油圧シリンダの下チェンバーが差圧比例減圧弁によって前記油圧供給装置に連結されることを特徴とする
前記差圧比例減圧弁は差圧フィード・バック型制御滑り弁でもあり、弁ボデーと、すべり弁の弁芯と、比例電磁石と、弁ボデーにあるオイル入口（Ａ）と、オイル出口（Ｂ）および油戻し口（Ｔ）が含まれて、前記弁ボデー内に前記すべり弁の弁芯とはまりあう水平方向の横通路が設けられて、前記すべり弁の弁芯に円柱形凸台が設けられて、同円柱形凸台がすべり弁の弁芯に従って移動できて、同円柱形凸台と前記油戻し口（Ｔ）に連結される油制御口を開閉させて、前記すべり弁の弁芯の一端が前記比例電磁石ジブと同心にて接触し合って、もう一端がばねに支えられて、前記弁ボデーの左側に前記オイル入口（Ａ）によって前記油圧シリンダの上チェンバーおよび前記油圧供給装置に連結される左側通路が設けられて、前記弁ボデーの中央部に前記横通路に連結され、かつオイル出口（Ｂ）によって前記油圧シリンダの下チェンバーに連結されるたて通路が設けられて、前記左側通路とたて通路の間にダンピング作用があるダンピング通路が設けられて、前記たて通路の上端と前記弁ボデーの右上側通路の左端に連結されて、前記右上側通路の右端と前記弁ボデーの右側通路に連結されて、前記弁ボデーの右下側に一端が前記油戻し口（Ｔ）に連結され、もう一端が前記横通路に連結される右下側通路が設けられる。
【０００５】
前記ダンピング通路内のダンピングはダンピング孔であってもよいし、可変動ダンピングであってもよい。その可変動ダンピングは前記円柱形凸台と前記弁ボデーの間にある２つ目のスロットル・スロットによって形成される。それとともに、作動圧力差を高めるため、前記すべり弁の弁芯の両端に前記弁ボデーから突き出した気密の細棒が設けられて、前記比例電磁石ジブがそれに対応する細棒の一端に支えられる。
【０００６】
前記油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間に差圧比例減圧弁と並列して、油圧オイルを前記油圧シリンダの上チェンバーから下チェンバーに流させる油圧制御の逆止め弁が設けられて、弁ヘッドの戻り速度が速くなる。
【０００７】
前記ピストンの端部に突起部が設けられて、それに対応して、前記油圧シリンダのヘッド部にそれに嵌りあうダンピング・チェンバーが設けられて、そして前記油圧シリンダに一端がダンピング・チェンバーに連結された油通路が設けられて、この油通路のもう一端が第１逆止め弁を経て油圧供給装置に連結される。
【０００８】
前記吸油マニホルドに圧力アキュムレータが組み立てられる。
【０００９】
前記ピストン棒の反対側のピストン端面にピストン棒と同軸で前記油圧シリンダから突き出した補助ピストン棒が設けられて、前記ばねには前記油圧シリンダから突き出した補助ピストン棒が嵌められてもよいし、前記油圧シリンダから突き出したピストン棒が嵌められてもよい。
【００１０】
この発明に用いられる技術手段としてもう一つの提案は次のとおりである。この差圧式可変動弁制御システムが油圧供給装置と、油圧作動ユニットと、弁と、ピストンのバランスを制御するばねとを具え、また前記油圧作動ユニットには、油圧シリンダとピストンならびに弁と連鎖作動するピストン棒が含まれて、前記油圧シリンダがピストンによって上チェンバーと下チェンバーに分けられ、前記上チェンバーと下チェンバーがそれぞれオイル吸い込みパイプとオイル吐き出しパイプとによって差圧比例減圧弁の圧力差がある第１油口と第２油口とに連結されて、前記油圧供給装置が吸油マニホルドを経て前記差圧比例減圧弁のオイル入り口に連結されることを特徴とする。
【００１１】
前記差圧比例減圧弁は差圧フィード・バック型錐形弁であってもよく、錐形弁の弁ボデーと、錐形弁の弁芯と、比例電磁石と、錐形弁の弁ボデーにある前記オイル入口と、第１油口と第２油口が含まれて、前記錐形弁の弁芯のヘッド部に錐形弁の弁ボデーの内孔の後部ポートとはまりあった円錐体が設けられて、前記錐形弁の弁芯のテール部が前記比例電磁石ジブに支えられて、また前記錐形弁の弁芯の外が、一端が前記錐形弁の弁ボデーに、もう一端が前記円錐体の端面に支えられるソフトばねに嵌められて、前記オイル入口と第１油口がそれぞれ錐形弁の弁ボデーの内孔の前部と後部ポートに連結されて、第２油口と第１油口の間にダンピング孔がつけられる通路が設けられて、また第２油口が油タンクに連結されることを特徴とする。
【００１２】
従来の技術に比べれば、この発明の長所は、差圧比例減圧弁を中核の制御要素にするので、弁開度がシステムの圧力に関せず、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間の圧力差だけによって決められて、変位センサーによるクローズド・ループ制御が要らず、電気信号の変化だけによって油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの圧力差が変えられて、需要に応じて随時に弁揚程と正作動を変える目的が果たされる。そのため、差圧比例減圧弁が方向切り換え弁に代わって、システム応答速度が速くて、制御が簡単で、コストが低くて、信頼性が良くて、そして差圧比例減圧弁の作動方式が常開型で、デッド・センターがなくて、そのままシリンダのそばに組み立てられて、作動油通路が短くて、システムのインターフェアが小さくて、また、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間に油圧制御の逆止め弁が設置されて、ピストンの戻り速度が速くなるから、応答速度が高められる。制御ばねが油圧シリンダの外に設けられて、ばねの性能が油圧シリンダの容積に制限されないので、さらにシステムの応答速度を高めるのに有益である。そのため、この発明は内燃機関のより速い作動速度の需要に応えられて、内燃機関への応用を広めることが期待される。
【実施例】
【００１３】
以下、図面を参照してこの発明の実施例につき説明する。
【００１４】
第一実施例は図１に示すようである。差圧式可変動弁制御システムは、油圧供給装置１と、油圧作動ユニット５と、弁６と、ピストンのバランスを制御するばね４とを具え、また、前記油圧作動ユニット５には油圧シリンダ５１と、ピストン５２およびピストン棒５３が含まれて、弁６には弁ヘッド６１と、弁軸６２と、弁座６３が含まれて、油圧供給装置１には油圧ポンプ１１と圧力制御弁１２が含まれて、ピストン棒５３と弁軸６２の間に通常の技術で連結され、または自由浮動式で力を伝達して、ピストン棒５３と弁ヘッド６１を連鎖作動させる。油圧シリンダ５１がピストン５２によって上チェンバーと下チェンバーに分けられ、油圧シリンダ５１の上チェンバーは、油圧シリンダの内壁にある上油口５７と吸油マニホルドによって油圧ポンプ１１のオイル出口に連結され、油圧シリンダ５１の下チェンバーは、油圧シリンダの内壁にある下油口５８とオイル吐き出しパイプ１５と差圧比例減圧弁２によって、油圧ポンプ１１のオイル出口に連結され、油圧ポンプ１１のオイル入り口はフィルター１３によって油タンクに連結され、圧力制御弁１２が平常連結されて、その油戻し口も油タンクに連結される。前記ばね４は油圧シリンダ５１の外にあり、この実施例の中では、ピストン５２の上端面に、ピストン棒５３と同軸で油圧シリンダ５１から突き出した補助ピストン棒５４が設けられて、前記ばね４には油圧シリンダから突き出した補助ピストン棒５４が嵌められてもよいし、前記油圧シリンダから突き出したピストン棒５３が嵌められてもよい。そのため、前記ばね４の性能が油圧シリンダ５１の容積に制限されず、システムの応答速度が速くなる。
【００１５】
システムの作動圧力の脈動を減少し、油圧システムのパワーを減らすために、前記吸油マニホルド１４に圧力アキュムレータ３が組み立てられる。それとともに、油が油圧シリンダの上チェンバーから油圧供給装置へ流れることを防ぐために、吸油マニホルド１４に第２逆止め弁１０が組み立てられる。
【００１６】
弁６が閉じるとき、ピストン５２が油圧シリンダ５１の端部内壁にぶつかることを避けるために、ピストンの端部に突起部が設けられて、この突起部が錐形突起部５５になり、それに対応して油圧シリンダのヘッド部にそれと嵌りあう緩和用錐形ダンピング・チェンバー５６が設けられて、そして油圧シリンダ５１に一端がダンピング・チェンバー５６に連結された油通路５９が設けられて、この油通路５９のもう一端が油圧オイルを油圧シリンダの上チェンバーに流させる第１逆止め弁７を経て油圧ポンプ１１のオイル出口に連結される。ダンピングの役を果たすことができる限り、前記突起部が円柱形などの形にしてもよい。また、ピストン５２の戻り速度を高めるために、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間に差圧比例減圧弁２と並列する油圧制御の逆止め弁９が設けられて、この油圧制御の逆止め弁の弁芯がばねによって逆止め弁の弁ボデーに支えられて、また、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーが第１制御油通路と第２制御油通路によって油圧制御の逆止め弁の弁芯の前後端に連結されて、その油圧制御の逆止め弁の開放の圧力差がその前後端のシステムの最大作動圧力差△Ｐｍａｘより大きいと設計される。
【００１７】
この実施例には、差圧比例減圧弁２は当会社の出願した公開番号が１３３７５３９である「差圧フィード・バック型リード制御滑り弁」に書いた製品を用いてもよい。差圧フィード・バック型リード制御滑り弁は図２に示すようであり、この実施例のなかには、リード制御滑り弁は制御滑り弁２ａとして独立使用されて、弁ボデーと、すべり弁の弁芯と、比例電磁石と、弁ボデーにあるオイル入口Ａと、オイル出口Ｂおよび油戻し口Ｔが含まれて、前記弁ボデー２２の横方向の中央部に前記すべり弁の弁芯２１とはまりあう水平方向の横通路２２２が設けられて、すべり弁の弁芯２１に円柱形凸台２１１が設けられて、同円柱形凸台２１１がすべり弁の弁芯（２１）に従って移動できて、すべり弁の弁芯２１と油戻し口（Ｔ）に連結される制御油口ｃ−ｃを開閉させて、すべり弁の弁芯２１の右端が比例電磁石ジブ２５と同心にて接触し合って、その左端がリセットばね２３に支えられて、前記弁ボデー２２の左側にオイル入口Ａによって油圧シリンダの上チェンバーおよび油圧ポンプ１１のオイル出口Ｂに連結される左側通路２２３が設けられて、弁ボデー２２の縦方向中心線のところに横通路２２２に連結され、かつオイル出口Ｂによって油圧シリンダの下チェンバーに連結されるたて通路２２５が設けられて、前記左側通路２２３とたて通路２２５の間の弁ボデーに左下側通路２２４が設けられて、左下側通路にダンピング孔２４が設けられて、たて通路２２５の上端が弁ボデー２２の右上側通路２２１の左端に連結されて、右上側通路２２１の右端が前記弁ボデーの右側通路２２７に連結されて、弁ボデーの右下側に一端が前記油戻し口に連結され、もう一端が前記横通路２２２に連結される右下側通路２２６が設けられる。
【００１８】
作動するには、ある電気信号を制御器８に与えて、すなわち制御滑り弁２ａの比例電磁石に一定の電流が流れて、電流に正比例する電磁推力Ｆになって、この推力Ｆがすべり弁の弁芯２１および円柱形凸台２１１を左へ移動させて、油制御口ｃ−ｃが開かれて、圧力油Ｐ１（システム圧力と同じ）の一部が左側通路２２３を経てすべり弁の弁芯２１の左側に働いて、またダンピング孔２４とすべり弁の弁芯２１の油制御口ｃ−ｃと右下側通路２２６を経て油タンクに流れる。ダンピング孔２４を経て、圧力油の圧力がＰ１  からＰ２まで低下され、制御滑り弁２ａのオイル入口Ａとオイル出口Ｂの圧力がそれぞれＰ１  とＰ２で、もし△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ２、また、右上側通路２２１と右側通路２２７に圧力がＰ２である油が満ちて、すなわち圧力がＰ２である油がすべり弁の弁芯の右端に働くとすれば、圧力差△Ｐがすべり弁の弁芯の両端に加わって、右向きの働く力になって、電磁推力Ｆを克服して、すべり弁の弁芯２１が円柱形凸台２１１を右へ移動させて、油制御口ｃ−ｃの開放が小さくなって、制御油の流量が減少され、それにしたがって圧力差△Ｐも低下され、すべり弁の弁芯２１の左右端の圧力差が電磁推力Ｆとバランスになるまでに至って、すなわちダイナミック・バランスに達する。制御滑り弁のオイル入口Ａは吸油マニホルド１４を経て、上油口５７と油圧シリンダの上チェンバーに連結されて、オイル出口Ｂはオイル吐き出しパイプ１５を経て、下油口５８と油圧シリンダの下チェンバーに連結されて、すなわち電気信号の変化とともに、オイル入口Ａとオイル出口Ｂの間の圧力差△Ｐの変化がただちに油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーに加わって、合力が大きくなったら、ばね４がだんだん圧縮されて、ピストン５２が下へ移動されて、ピストン棒５３を経て、弁ヘッド６１が下へ移動されて、合力がばね４の働く力とバランスになるまでに至る。それと同じように、合力が小さくなれば、ばね４の回復力の働きによって、ピストン５２が上へ移動されて、弁ヘッド６１が上へ移動されて、合力がばね４の働く力とバランスになるまでに至る。以上二つの状態で、ピストン５２が静止で動かなくて、弁ヘッド６１と弁座６３の間にそれに対応する間隔が得られる。
【００１９】
上記ダイナミック・バランスの状態であれば、制御器８の電気信号が大きくなるに従って、比例電磁石に流れる電流が増大し、電磁推力Ｆがすべり弁の弁芯２１の左右端に働く圧力差△Ｐを克服して、すべり弁の弁芯２１が押されて円柱形凸台２１１を左へ移動させて、油制御口ｃ−ｃ開放が大きくなって、油圧力Ｐ１がダンピング孔２４を経て、圧力差△Ｐも増大し、すなわち制御滑り弁２ａのオイル入口Ａとオイル出口Ｂの間の圧力差△Ｐが増大し、オイル入口Ａからオイル出口Ｂに流れる制御油流量が比例的に増大する。それとともに、その圧力差△Ｐがすべり弁の弁芯２１の左右端に働いて、すべり弁の弁芯２１を右向きに移動させて、もう一度電磁推力Ｆとのイナミック・バランスになるまでに至る。それとともに、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの圧力差も増大し、合力が増大し、ばね４の働く力を克服し、ピストン５２が下へ移動されて、あらためてばね４とバランスになるまでに至る。その際にしては、ピストン５２がもう一度静止な状態にあり、弁ヘッド６１と弁座６３の間にそれに対応する適当な間隔が得られる。
【００２０】
それに対して、制御器８の電気信号が小さくなるに従って、比例電磁石に流れる電流が減少し、すべり弁の弁芯２１の左右端の圧力差△Ｐが働いて、すべり弁の弁芯２１が押されて円柱形凸台２１１を右へ移動させて、油制御口ｃ−ｃ開放が小さくなって、油圧力Ｐ１がダンピング孔を経て、圧力差△Ｐも減少し、すなわち制御滑り弁２ａのオイル入口Ａとオイル出口Ｂの間の圧力差△Ｐも減少し、オイル入口Ａからオイル出口Ｂに流れる制御油流量が比例的に減少する。それとともに、その減少した圧力差△Ｐがすべり弁の弁芯の左右端に働いて、すべり弁の弁芯２１の右向きの移動を停止させて、もう一度電磁推力Ｆとのイナミック・バランスになるまでに至る。それと同時に、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの圧力差も減少し、合力が減少し、ばね４の回復力の働きによって、ピストン５２が上へ移動されて、あらためてばね４とバランスになるまでに至る。その際にしては、ピストン５２がもう一度静止な状態にあって、弁ヘッド６１と弁座６３の間にそれに対応する適当な間隔が得られる。
【００２１】
このように、ピストン５２が外部の電気信号の変化に従って速く上下へ移動されて、弁ヘッド６１と弁座６３の間にそれに対応する適当な開度が得られて、ピストン５２が油圧シリンダ５１の下端の終点に移動されて、上へ移動しようとするところで、電磁推力Ｆがゼロになって、制御滑り弁２ａに流れる制御油の流量が突然ゼロに低下されて、△Ｐ＝０、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの油圧力が等しくなって、ばね４の回復力の働きによって、ピストン５２が速く上へ移動されて、制御滑り弁２ａが閉じる状態にあるので、オイル入口Ａとオイル出口Ｂの間にダンピング孔を経て圧力の低下が著しくなって、その圧力の低下がシステムの最大圧力差△Ｐｍａｘを超えて、油圧制御の逆止め弁９の第１制御油通路と第２制御油通路によって油圧制御の逆止め弁９を開放させて、油圧シリンダの上チェンバーの油が油圧制御の逆止め弁９によって、速く油圧シリンダの下チェンバーに流れて、やはり弁戻り速度が速くなる目的を達する。
【００２２】
ピストン５２が移動中で、油圧シリンダ５１の上端の行程終点に近づくとき、前記錐形突起部５５が環形ダンピング・チェンバー５６に入り込んで、油路５９が逆止め弁７によって閉じられて、ダンピング・チェンバー５６内の油が隙間を経て、上油口５７から流れ出て、制動抵抗力になる。ピストン５２が下向きに移動するとき、圧力Ｐ１の油が上油口５７を経て、油圧シリンダの上チェンバーに入り、それとともに圧力油Ｐ１が第１逆止め弁７と油路５９を経てダンピング・チェンバー５６内に入り、ピストン５２が下向きに移動するとき抵抗されないようになる。
【００２３】
第二実施例については、上述した構造の制御滑り弁２ａが滑り弁の弁芯２１の面積によって制限されて、同様な電磁推力が働く時、圧力差が比較的に小さくて、その作動圧力差を増やして、場合による弁作動の需要に応えるために、その制御滑り弁２ａの代わりに、図３に示すような次の構造の滑り弁２ｂが用いられる。この滑り弁２ｂが上述した構造の制御滑り弁２ａと違うところは次のとおりで、滑り弁の弁芯２１の両端には、弁ボデー２２から気密で突き出した細棒２１２が設けられて、滑り弁の弁芯２１の両端の圧力差が滑り弁の弁芯２１の外円と細棒２１２の間形成された環状面積だけに働いて、そうして、異なる断面積の細棒２１２を選べば、違う大きさの環状面積が得られて、電磁推力Ｆ＝△Ｐ×Ｓ、（その中に、Ｓは滑り弁の弁芯の外円と細棒の間に形成された環状面積で）、電磁推力Ｆが不変の場合で、細棒２１２の断面積が大きくなったら、環境面積が小さくなり、滑り弁の弁芯２１の両端に働く圧力差△Ｐが大きくなって、滑り弁２ｂに流れる流量も増えて、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間に働く圧力差が大きくされて、したがって、応答速度が速くされる。その作動原理は上述した第一実施例と同じで、ここで繰り返して述べない。
【００２４】
第三実施例については、差圧比例減圧弁２は図４に示すような構造の差圧フィード・バック型滑り弁２ｃが用いられて、この滑り弁２ｃの構造が第一実施例に述べた制御滑り弁２ａと違うところは次のとおりで、ダンピング通路に可変ダンピングが用いられて、この可変ダンピングが円柱形凸台２１１と弁ボデーの間にある２つ目のスロットル・スロットｃ２によって形成されて、すなわち円柱形凸台２１１と弁ボデーの間に二つのスロットル・スロットが形成され、一つ目のスロットル・スロットｃ１が常閉口で、二つ目のスロットル・スロットｃ２が常開口で、たて左側通路２２３と横通路２２２の間に圧力油Ｐ１が二つ目のスロットル・スロットを流れる通路２４ｃが設けられて、電磁石の最初推力Ｆが小さくて、一つ目のスロットル・スロットｃ１に流量が流れる場合では、二つ目のスロットル・スロットｃ２に圧力差があり、前の第一実施例に述べたように、その圧力差がすべり弁の弁芯２１を右向きに移動させて、一つ目のスロットル・スロットｃ１を閉じさせて、電磁推力Ｆが大きくなる場合では、すべり弁の弁芯を左向きに移動させて、二つ目のスロットル・スロットｃ２に流量が流れて、圧力差△Ｐが形成されて、△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ２で、前の第一実施例に述べたように、その圧力差△Ｐがすべり弁の弁芯２１の左右端面を経て電磁石の力とバランスになって、それとともに、その圧力差もただちに油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーに加わって、ばね４の働きによって、弁ヘッド６１と弁座６３の間に適当な間隔が得られて、その作動の過程が前に述べた第一実施例と同様であるが、電磁推力Ｆが減ってゼロになる場合、弁６およびピストン５２がばね４の働きを受けて油圧シリンダの上チェンバーの油がオイル入口Ａからオイル出口Ｂに流れるとき、二つ目のスロットル・スロットｃ２に圧力差が加わって、この圧力差がすべり弁の弁芯２１の端面を経て、すべり弁の弁芯２１の両端面に働いて、すべり弁の弁芯２１を右向きに移動させて、二つ目のスロットル・スロットｃ２が大きくなって、流量がスムーズに流れて、弁６が速く戻って、この実施例では、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間に差圧比例すべり弁と並列する油圧制御逆止め弁を設ける必要がないから、システムの構造が簡単になるが、やはり弁が速く戻る目的を遂げることができる。
【００２５】
第四実施例については、差圧比例減圧弁２は図５に示すような差圧フィード・バック型錐形弁２ｄが用いられて、錐形弁の弁ボデー２２ｄと、錐形弁の弁芯２１ｄと、比例電磁石と、錐形弁の弁ボデーにあるオイル入口Ｃと、第１油口Ａ１と第２油口Ｂ１が含まれて、前記錐形弁の弁芯２１ｄのヘッド部に錐形弁の弁ボデーの内孔２２１ｄの後部ポートにはまりあった円錐体２１１ｄが設けられて、前記錐形弁の弁芯のテール部が比例電磁石ジブに支えられて、また前記錐形弁の弁芯２１ｄの外が、一端が前記錐形弁の弁ボデー２２ｄに、もう一端が前記円錐体２１１ｄの端面に支えられるソフトばね２３ｄに嵌められて、前記オイル入口Ｃと第１油口Ａ１がそれぞれ錐形弁の弁ボデーの内孔２２１ｄの前部と後部ポートに連結されて、前記第２油口Ｂ１と第１油口Ａ１の間にダンピング孔２４ｄがつけられる通路が設けられて、また第２油口Ｂ１が油タンクに連結される。それが制御システムに連結されるとき、図６に示すようである。第一実施例のシステム図と違うところは次のとおりで、第１油口Ａ１がオイル吸い込みパイプ１６を経て、油圧シリンダの上チェンバーに連結されて、第２油口Ｂ１がオイル吐き出しパイプ１５を経て、油圧シリンダの下チェンバーに連結されて、差圧フィード・バック型錐形弁２ｄのオイル入口Ｃが吸油マニホルド１４を経て油圧ポンプ１１のオイル出口に連結される。
【００２６】
差圧フィード・バック型錐形弁２ｄが作動しないとき、システムの圧力がＰで、ある電気信号を制御器８に与えて、差圧フィード・バック型錐形弁２ｄの比例電磁石には最大電磁推力Ｆｍａｘがあり、錐形弁の弁芯２１ｄがその電磁推力Ｆｍａｘに働かれて、システムの圧力Ｐを克服して、錐形弁の弁芯の円錐体２１１ｄが弁ボデーの内孔２２１ｄの後部ポートが閉じられて、クローズドの状態にある。
【００２７】
作動するとき、ある電気信号を制御器８に与えて、差圧フィード・バック型錐形弁の電磁推力を減らせて、システムの圧力Ｐの働きによって、錐形弁の弁芯２１ｄが右向きに移動されて、円錐体２１１ｄが錐形弁の弁ボデーの内孔２２１ｄから離れて、差圧フィード・バック型錐形弁２ｄが開放されて、弁を流れる流量がＱとすると、その流量がダンピング孔２４ｄを流れてから、ダンピング孔２４ｄの前後に圧力差△Ｐが形成されて、△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ２、すなわち第１油口Ａ１と第２油口Ｂ１の間に圧力差△Ｐが形成されて、第２油口Ｂ１が油タンクに連結されるから、
【００２８】
【数１】
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になるが、錐形弁のバランスの条件はＦ＝πｄ２（Ｐ−Ｐ１）／４で、（油動力が無視できる）、Ｐ１＝Ｐ−Ｆ／（πｄ２／４）、（その中にｄは錐形弁の弁ボデーの内孔の直径である）、それによって、圧力差△Ｐが電磁推力Ｆの減少にしたがって増大する。第１油口Ａ１と第２油口Ｂ１がそれぞれ油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーに連結されて、すなわち電気信号の変化に伴って、第１油口Ａ１と第２油口Ｂ１の圧力差の変化がたたちに油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーに加わって、合力が大きくなったら、ばね４がだんだん圧縮されて、ピストン５２が下へ移動されて、ピストン棒５３を経て、弁ヘッド６１が下へ移動されて、合力がばね４の働く力とバランスになるまでに至る。その場合ピストン５２が静止で動かなくて、弁ヘッド６１と弁座６３の間にそれに対応する間隔が得られる。合力が小さくなれば、ばね４の回復力の働きによって、ピストン５２が上へ移動されて、改めてダイナミック・バランスになるまでに至って、適当な弁開度が得られる。
【００２９】
上述したように、外の電気信号の変化に伴って、ピストン５２が速く上下へ移動されて、弁ヘッド６１と弁座６３の間にそれに対応する弁開度が得られる。ピストン５２が油圧シリンダ５１の下端の終点に移動されて、上へ移動しようとするところで、電磁推力Ｆが最大になって、差圧フィード・バック型錐形弁２ｄに流れる制御油の流量が突然ゼロに低下されて、△Ｐ＝０、油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの油圧力が等しくなって、ばね４の回復力の働きによって、油圧ピストンが速く上へ移動されて、差圧フィード・バック型錐形弁２ｄが閉じる状態にあるので、第１油口Ａ１と第２油口Ｂ１の間に圧力の低下が著しくなって、その圧力の低下がシステムの最大圧力差△Ｐｍａｘを超えて、油圧制御逆止め弁９の第１制御油通路と第２制御油通路によって油圧制御逆止め弁９を開放させて、油圧シリンダの上チェンバーの油が油圧制御逆止め弁９によって速く油圧シリンダの下チェンバーに流れて、やはり弁戻り速度が速くなる目的を達する。
【００３０】
ピストン５２が移動中で油圧シリンダ５１の上端の行程終点に近づくとき、前記錐形突起部５５が環形ダンピング・チェンバー５６に入り込んで、そのダンピング作動原理は上述した第一実施例と同じで、ここで繰り返して述べない。
【００３１】
前に述べたように、この発明では、弁解度が油圧シリンダの上チェンバーと下チェンバーの間の圧力差だけに関して、差圧比例減圧弁の油口間の圧力差だけに関して、システムの圧力とは無関係で、作動するとき、システムの圧力が変化されても、ピストンがあまり影響されない。システムの基本的な作動条件は周波数変動（約１０Ｈｚ〜２００Ｈｚ）の振動で、制御信号は調和関数あるいはパルス巾変調方形波などで、エネルギーを節約するため油圧ポンプは可変容量ポンプが用いられて、上述した提案もこの発明の特許請求範囲である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の第一実施例のシステムを示す図である。
【図２】図１の中の制御滑り弁２ａの構造を示す図である。
【図３】この発明の第二実施例の中の滑り弁２ｂ部分のシステムを示す図である。
【図４】この発明の第三実施例の中の差圧フィード・バック型滑り弁２ｃの構造を示す図である。
【図５】この発明の第四実施例の中の差圧フィード・バック型錐形弁２ｄの構造を示す図である。
【図６】差圧フィード・バック型錐形弁２ｄが用いられるシステムを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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