(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ体（１９、５７）と、可動に配置されるバルブ閉鎖装置（３）と、少なくとも１つの独立した流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５６）とを備え、
前記流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５６）が、前記バルブ体内の流体チャネルを遮蔽するように設けられた少なくとも１つの流体流れ影響付与手段部（１８）と、前記バルブ体（１９、５７）との機械的連結のための少なくとも１つの取付手段部（２８、３４、３８）とを備え、
前記取付手段部（２８、３４、３８）および前記流体流れ影響付与ユニット（１８）が、少なくとも１つの連結手段部（２７、３０、３３、４０、４７）によって互いに連結され、
前記取付手段部（２８、３４、３８）の周方向の長さが、前記連結手段部（２７、３０、３３、４０、４７）の周方向の長さと比較してより大きい
ことを特徴とする、流体作動機械（５１）のバルブユニット（１）。
【請求項２】
前記取付手段部（２８、３４、３８）の周方向の長さが、周縁の２０％から９５％を覆う
ことを特徴とする、請求項１に記載のバルブユニット（１）。
【請求項３】
前記取付手段部（２８、３４、３８）の周方向の長さが、実質的に全周縁を覆う
ことを特徴とする、請求項１に記載のバルブユニット（１）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの取付手段部（２８、３４、３８）と前記バルブ体（１９、５７）の少なくとも一部との間の機械的連結が、少なくとも１つの追加の固定手段（３６、５０）を用いて実現される
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項５】
前記固定手段（３６、５０）が、少なくとも１つの連結ワイヤ手段（５０）または少なくとも１つのスナップリング手段（３６）または少なくとも１つのサークリップ手段である
ことを特徴とする、請求項４に記載のバルブユニット（１）。
【請求項６】
少なくとも１つの取付手段部（２８、３４、３８）および／または前記バルブ体（１９、５７）が、少なくとも１つの追加の固定手段（３６、５０）を導入および／または操作するための少なくとも１つの凹部（４２）を備える
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項７】
前記流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５６）が、少なくとも部分的に弾性変形可能である
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの連結手段部（２７、３０、３３、４０、４７）および／または前記少なくとも１つの取付手段部（２８、３４、３８）および／または前記追加の固定手段（３６、５０）が、少なくとも部分的に弾性変形可能である
ことを特徴とする、請求項７に記載のバルブユニット（１）。
【請求項９】
前記取付手段部（２８、３４、３８）の少なくとも１つと前記バルブ体（１９、５７）の少なくとも一部との間の少なくとも１つの機械的連結が、形態嵌合連結（２８、３６、５０）として設計される
ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１０】
前記形態嵌合連結（２８、３６、５０）が溝ウェブ連結（２８）として設計される
ことを特徴とする、請求項９に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１１】
前記連結手段（２７、３０、３３、４０、４７）の少なくとも１つが、バルブ全体の流体抵抗が小さくなるように設計される、
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１２】
前記連結手段（２７、３０、３３、４０、４７）の少なくとも１つが、スタッド状の連結手段（２７、３０、３３、４０、４７）としておよび／またはバルブ全体の流体抵抗を小さくする断面を有して設計される
ことを特徴とする、請求項１１に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１３】
前記流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５６）が、前記バルブ体（１９、５７）および／または前記可動に配置されるバルブ閉鎖装置（３）を操作しなくても前記バルブ体に取り付けられることができるように設計および配置される
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５６）および／または前記バルブユニット（１）の少なくともバルブ部が実質的に半径方向に対称であるように設計される
ことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１５】
前記可動に配置されるバルブ閉鎖装置（３）が実質的にポペット弁形式（３）である
ことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１６】
前記バルブユニット（１）が、実質的に円周方向に配置されるバルブシート部分（４）を備える
ことを特徴とする、請求項１５に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５６）が、バルブシート（４）に対する前記可動に配置されるバルブ閉鎖装置（３）の反対側に配置される
ことを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１８】
前記バルブユニット（１）が、前記可動に配置されるバルブ閉鎖装置（３）を作動させるアクチュエータを備える作動バルブユニット（２、１６）として設計される
ことを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項１９】
前記作動バルブユニット（２、１６）が、少なくとも部分的に電気的に作動するバルブユニット（２、１６）として設計される
ことを特徴とする、請求項１８に記載のバルブユニット（１）。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの流体流れ影響付与ユニット（１３、２５、３１、３５、４６、５７）が、前記バルブユニット（１）の命令されていない流体流力に起因した作動を回避するように設計および配置される
ことを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のバルブユニット（１）。
【請求項２１】
前記バルブユニット（１）の命令されていない作動が、流体流力（１４）に対する作動である
ことを特徴とする、請求項２０に記載のバルブユニット（１）。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つのバルブユニット（１）を備える、
流体作動機械（５１）。
【請求項２３】
前記流体作動機械（５１）は、容積可変の作動チャンバ（１５）、および前記作動チャンバ（１５）と前記低圧流体槽（７）との間に配設された低圧バルブユニット（１６）、ならびに前記作動チャンバ（１５）と高圧流体槽（１２）との間に配設された高圧バルブユニット（１７）を備え、前記少なくとも１つのバルブユニット（１）が、前記低圧バルブユニット（１６）として用いられる
ことを特徴とする、請求項２２に記載の流体作動機械（５１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ体と、可動に配置されるバルブ閉鎖装置と、少なくとも１つの独立した流体流れ影響付与ユニットとを備える、流体作動機械のバルブユニットに関するものである。さらに本発明は、流体作動機械、特に総合的調整型流体作動機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体作動機械は、さまざまな技術分野で用いられている。たとえば、流体の圧力を増加させる必要がある場合に用いられる。この場合、流体作動機械は一般的にポンプと呼ばれる。また、いくつかの分野において、流体作動機械は、加圧流体から機械的動力を発生させるために用いられる。ここで流体の圧力は、機械的エネルギに変換される。このタイプの流体作動機械は一般的に流体モータと呼ばれる。より高度な流体作動機械は、両方の機能を兼ね備えることさえ可能である。それらが用いられるモードに応じて、それらは、流体モータまたは流体ポンプとして働く。
【０００３】
技術分野に応じて、流体は、液体（たとえば作動油または水力学の分野における水）または気体とすることができる。もちろん、流体と、気体と、（もはや気体と液体との区別ができない）超臨界流体との混合物を同様に用いることができる。ある程度の固体の粒子が同様に流体に含有される可能性があることも可能であることに留意されたい。
【０００４】
流体作動機械の１つの特定のサブセットは、ＤＤＰ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｐｕｍｐ、デジタル容積（登録商標）ポンプ）としても知られる、いわゆる総合的調整型流体作動機械である。これらの総合的調整型水圧機械は、流体作動機械の固有の種類を形成する。それぞれのバルブの両側の差圧の影響を受けて開閉するパッシブバルブの代わりに、少なくとも一部のバルブは、作動バルブに置き換えられる。通常は、流体作動機械が水圧ポンプとして用いられるだけである場合、低圧バルブのみ、作動バルブに置き換えられる。基本原理は、作動チャンバがその最大容積に達して、再び縮み始めたあと、作動チャンバに流体連結される入口バルブを開いたままにできるということである。流体バルブが全収縮サイクルにおいて開いたままである場合、流体は、任意の有効な仕事を行うことなく（そして、かなりの量の機械仕事を消費することなく）、低圧流体槽に単に押し戻される。一方、流体バルブが収縮サイクルのまさに最初で閉じられる場合、作動チャンバの流体は加圧され、（流体ポンプの場合、パッシブバルブとすることができる）高圧バルブを通して排出される。別の選択肢は、これら２つの両端の間のどこかで、流体バルブを閉じることである。この場合、作動チャンバの実質的に任意の部分容積は、流体ポンプの高圧側に加圧およびポンピングされる可能性がある。
【０００５】
高圧バルブ（すなわち、高圧流体マニホルドに連結されるそれらの流体バルブ）が同様に作動バルブに置き換えられる場合、部分ストロークポンピングおよび／または部分ストロークモータリングモードが可能である流体モータまたは複合流体ポンプおよびモータを実現できる。
【０００６】
このような総合的調整型流体作動機械が、ここ数年の間、従来技術において知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
総合的調整型流体作動機械の設計に特有の問題は、かなり大きな流体流量が２つの反対方向に通り過ぎることができる作動バルブが必要ということである。もちろん、特定の方向の流体流れは、それぞれの（通常その開状態に関係する）作動バルブの中を流れる流体によって引き起こされる力による、それぞれのバルブの望ましくない切替えにつながるべきではない。これは、（有効なポンピングが行われない）アイドルストローク、または、（作動チャンバの流体容積の一部のみ高圧側にポンピングされる）部分ストロークサイクルの排出サイクルの間、バルブがまだ開いていて、まだ閉じようとしていないとき、低圧バルブを通る排出流体流れにまさに当てはまる。
【０００８】
そのような場合、大きな流体流力は、それぞれのバルブの早い／望ましくない閉鎖につながる可能性があるバルブに作用する可能性があり、特に、流体作動機械がより高い回転速度（たとえばｒｐｍ）で動作する場合、そうである。
【０００９】
（通常、流体モータ、または複合流体モータおよびポンプである）作動バルブが同様に高圧側に用いられる場合、同じことが高圧側に当てはまる可能性がある。
【００１０】
この問題に対処する方法は、国際公開第２０１０／０７３０４０号パンフレットにおいて提案された。ここで、バルブポペットが閉じる方向に流れる流体流れによって引き起こされる流体力からバルブポペットを「保護する」ためにバルブのポペットの上流で流体バリアを用いることが（その他の可能性とともに）提案された。
【００１１】
経験によれば、これらの（時には「流体ハット」として対処される）流体バリアは実際にうまく作動する。しかし、このような流体ハットを備える作動バルブを、効率的で、信頼性が高く、費用効果がよく、そして保守しやすい方法で製造することには、まだ問題が含まれる。製造時の理由のために、製造プロセスにおいて、どうにかしてバルブ体に取り付けなければならない独立した部分として流体ハットを提供することは、実質的に避けられない。もちろん、流体ハットをバルブの本体に連結する方法は、できるだけ簡単で、速くなければならない。他方で、流体作動機械の動作中、大きな力が流体ハット上に頻繁に加えられることを理解しなければならない。この頻繁な機械的負荷が、流体ハット（またはその一部）のゆるみをもたらしてはならないが、それは、これが流体作動機械全体の動作を危うくする可能性があり、流体作動機械全体の破壊にさえつながる可能性があるためである。したがって、実際は、特定の動作時間の後に、流体ハットを交換することが望ましい。これは、流体作動機械の整備（特に流体ハットの交換）があまり多くの労力なしに可能でなければならないという補助的な状況につながる。
【００１２】
同時にこれらの条件をすべて満たすことは、これまで納得のいく解決方法が提案されていない注目すべき課題である。
【００１３】
たとえば、ウェブを固定することによって流体ハットを取り付けることが提案されており、ここでは、固定するウェブの末端により、ねじによって互いに取り付けられる流体作動機械の２つの部分の間に間隔があけられる。しかし、このように取り付けられる流体ハットを交換するには、流体作動機械の大きな部分の取り出しが必要となる。これは、整備費用の大きな増加につながる。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、バルブヘッドが従来技術において知られている取付技術を改善した方法でバルブ体に取り付けられるバルブユニットを提供することである。本発明の別の目的は、従来技術で知られている流体作動機械を改善した流体作動機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、この問題を解決する。
【００１６】
バルブ体と、可動に配置されるバルブ閉鎖装置と、少なくとも１つの独立した流体流れ影響付与ユニットとを備える、流体作動機械のバルブユニット、特に、総合的調整型流体作動機械のバルブユニットを設計することが提案され、ここで、前記流体流れ影響付与ユニットは、少なくとも１つの流体流れ影響付与手段部と、前記バルブ体との機械的連結のための少なくとも１つの取付手段部とを備え、前記取付手段部および前記流体流れ影響付与ユニットは、前記取付手段部の周方向の長さが前記連結手段部の周方向の長さと比較してより大きくなるように、少なくとも１つの連結手段部によって互いに連結される。このように、比較的大きい流体流れ断面（および、それによって可能な流体流れ流量を最適化すること）と、流体流れ影響付与ユニットとバルブ体との間の機械的強度を増加させることとを同時に兼ね備えることは、非常に簡単である。可動に配置されるバルブ閉鎖装置は、特にバルブ体に対して移動可能である。「周方向の長さ」によって、周縁まわりの角度寸法および／または寸法（特にほぼ円形または楕円形の場合）、および／または長手方向寸法における長さが想定可能である。通常は、両方の組合せが特に好ましい。「周方向の長さ」について話すとき、「周縁」に対しては、半径方向に配置される鋭利な角のない形状（円形、楕円形、または卵形など）だけではないことが理解できる。一例として、三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形などの形状が、同様に想定可能である（特に、ｎ＝９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０などの縁部が想定可能である）。もちろん、正多角形だけでなく不正多角形も用いられる可能性がある。さらに、基本的な幾何的形状への「変形」が、同様に提供される可能性がある。換言すれば、流体流れ影響付与ユニット（より正確には取付手段部）とバルブユニットのバルブ体との間の界面の近傍で、連結手段を「長手方向の向きに」延在することである。別の代替表現は、中心線のまわりで角度寸法を増加させることであり、角度範囲は、周方向線の方向で計測される。したがって、比較すると、取付長さ、取付角度、および／または取付領域は増加する可能性があり、特に「連結領域」と比較するとそうである。流体流れ影響付与ユニットは、いくつかの種類の流体バリアまたは流体ハットとして提供される可能性がある。もちろん、流体ハットが、可動バルブ閉鎖要素（たとえばバルブポペット）を完全に、実質的に完全に、または、その大部分を覆う必要はない（しかし、可能である）。流体流れ影響付与ユニットは通常、少なくとも１つの流体流れ影響付与手段部と、少なくとも１つの取付手段部と、少なくとも１つの連結手段部とを備える（しかし、追加の構成部品も同様に可能である）。一般的な概念を可能な実施形態に適用する場合、流体流れ影響付与ユニットは通常、「完全な」流体ハットまたは流体バリアと同等であり、流体流れ影響付与手段部は通常、通常の円板形状の流体バリアと同等であり、連結手段部は通常、流体ハットの「半径方向内側」を「半径方向外側」（取付手段など）に連結する連結ウェブと同等であり、一方、取付手段は通常、バルブユニット、特にバルブ体の中の流体流れ影響付与ユニットの「固定機能」を担う流体流れ影響付与ユニットの一部である。もちろん、流体流れ影響付与ユニットのあらゆる部分（特に連結手段部）が、同様に流体流れに対する影響を有する可能性があり、特に、流体流れが存在するバルブユニットの領域内に配置される場合は、そうであることに注目すべきである。しかし、これらの流体作用は言わば「意図的でない」が、一方、流体流れに対する「意図的な作用」は、可動バルブ部の遮蔽効果、より低いおよび／またはより高い圧容積を発生させる手段（特にベンチュリ効果を用いる）、「特定の方向」へ流体流れを発生させる手段などである。
【００１７】
特に、バルブユニットは、前記取付手段の周方向の長さが周縁の大部分を覆い、好ましくは実質的に全周縁を覆うように設計される可能性がある。「大部分」という概念によって、少なくとも２０％、２５％、３０％、３３％、４０％、５０％、６０％、６６％、７０％、７５％、８０％、９０％、または９５％の部分が理解される可能性がある。「実質的に全周縁を覆う」長さは通常、周方向の長さ全体（すなわち周縁）の少なくとも９７、９８、９９、または９９．５％と同等である。このように、流体流れ影響付与ユニットとバルブ体との間の特に機械的に安定した連結が、実現される可能性がある。連結手段部の周方向の長さが（非常に）小さいため、取付手段部のこのような大きい部分は、流体流れ影響付与ユニットを過ぎる流体流れへの（通常は「大きな」）負の悪影響は有しない。
【００１８】
さらにまた、前記少なくとも１つの取付手段部と前記バルブ体の少なくとも一部との間の機械的連結が、少なくとも１つの追加の固定手段を用いて、特に、少なくとも１つの連結ワイヤ手段および／または少なくとも１つのスナップリング手段および／または少なくとも１つのサークリップ手段によって実現されるように、バルブユニットを設計することが可能である。このように、バルブ体の中の流体流れ影響付与手段の取付けの機械的安定性は、さらにもっと向上できる。さらに、流体流れ影響付与ユニットの（たとえば整備目的の）設置および取りはずしは、簡単な方法でできる可能性がある。特に、追加の固定手段が使い捨て可能部品として設計される可能性があることを覚えておくべきである。したがって、流体流れ影響付与ユニットが整備または交換のために取り外されなければならないとき、それらは数個に分割される可能性がある。
【００１９】
少なくとも１つの取付手段部および／または前記バルブ体が、少なくとも１つの追加の固定手段を導入および／または操作するための少なくとも１つの凹部を備える場合、バルブユニットの別の好ましい実施形態が実現できる。好ましくは、取付手段部およびバルブ体の両方が、少なくとも１つの凹部を備える。このように、特定の小さい流体流れ抵抗を有する特定の好ましい設計が実現される可能性がある。凹部は、取付手段部、バルブ体、または両方のユニットのいずれかに設けられる可能性がある。特に、複数の凹部、特にバルブ体の複数の凹部を提供することが可能である。このように、異なる位置に取付手段部（したがって、流体流れ影響付与ユニット）を取り付けることが可能である。このように、異なる作業条件のための、いくつかの種類の「一般的なシステム」を適合させることが可能である（たとえば、異なる粘度の作動油の使用、異なる流体流れ影響付与ユニットの使用、および／または異なるモデルのバルブまたはポンプの製造）。このような適合は、結果として生じるポンプの機能を変更するいくつかの種類の整備手順の一部として行うことができる。しかし、工場でバルブ体の内部に好適な流体ハットを（実質的に一度）取り付けることも可能であり、その結果、さまざまな好適なポンプ設計が、単一のバルブ体部で実現できる（「埋め殺し（ｆｉｘ  ａｎｄ  ｆｏｒｇｅｔ）」設計）。装置があまり複雑にならないようにするために、比較的少ない数のこのような凹部、たとえば２、３、４、５、６、７、および／または８つの凹部（特にバルブ体部において）が好ましい。特に、凹部（または、複数の凹部）の設計は、（凹部から離れて）少なくとも実質的に滑らかな表面が凹部の近傍に存在するように作られる可能性がある（たとえば、直径が変化しない円筒形の場合）。さらに、および／または、あるいは、バルブ体に対する取付手段部の移動は、凹部および対応する少なくとも１つの追加の固定手段によってのみ、実質的に阻止される。換言すれば、位置決めは、凹部と追加の固定手段との組合せによってのみ実現できるため、バルブ体部（または、同様の機能を有する部分）の「肩部」は必要ではない。これにより、バルブ体、したがっておそらく装置全体の製作を簡略化することができる。さらにまた、複数の凹部を提供することは、このような設計によって簡略化される。また、このような設計によって、流体流路に突出する流体流れの障害は、効果的に避けることができる。さらに、および／または、あるいは、凹部および追加の固定手段が、形状および／または寸法で互いに対応していることは、可能性である。一例として、長方形の断面を有するサークリップおよび／またはスナップリングが、追加の固定手段として用いられる場合、１つまたは両方の（おそらくより多くの）凹部が同様に長方形の断面を示すことが可能である。同様に、（円形）ワイヤが追加の固定手段として用いられる場合、凹部は好ましくは、半円形の断面を示さなければならない。特に、この特徴が同様の寸法（サイズ）と兼ね備えられる場合、それぞれの構成部品の間の特定の中実で、低ノイズで、耐磨耗性の連結が、通常、実現できる。これは結果として、機械の動作の向上、および、整備間隔の頻度��低下につながる可能性がある。完全を期するためにのみ、実質的にすべての形状、たとえば楕円断面、卵形断面、多角形断面などが、凹部／追加固定手段の断面として使用可能であることは、言及されるべきである。
【００２０】
前記流体流れ影響付与ユニットが、特に、前記少なくとも１つの連結手段部および／または前記少なくとも１つの取付手段部および／または前記追加固定手段が、少なくとも部分的に弾性変形可能であるように、バルブユニットは設計することができる。このように、バルブ体のバルブ影響付与ユニットの非常に簡単な取付け（およびおそらく取り外し）が実現できる。一例として、それぞれの部品は、直径を減少させて、流体流れ影響付与ユニットをバルブ体に挿入することができるように変形可能であり、この後、流体流れ影響付与ユニットは、たとえば設計位置において構成部品が半径方向に拡張することによって「はまる」（すなわちクリップ状に取り付けられる）まで、単に前方に移動する。流体流れ影響付与ユニットの変形能に頼るこのような取付けは、もちろん非常に簡単である。
【００２１】
さらにまた、前記取付手段部の少なくとも１つと前記バルブ体の少なくとも一部との間の少なくとも１つの機械的連結が、形態嵌合連結として、特に溝ウェブ連結として設計されるように、バルブユニットを設計することができる。第１の試みは、このような連結が特に好適である可能性があることを示している。
【００２２】
さらにまた、前記連結手段の少なくとも１つ、特に、少なくとも２つ以上の連結手段の組合せが、流体流れ流量を増加させるように設計されることが提案され、特に、前記連結手段の少なくとも１つがスタッド状の連結手段としておよび／または流体流れを増加させる断面によって設計されるようにバルブユニットを設計することが提案される。このように、バルブ全体の流体抵抗を減少させることができ、したがって、バルブが用いられる（たとえば流体ポンプの）装置のエネルギ消費量を削減できる。断面を増やす流体流れは、たとえば、楕円形とすることができる。もちろん、そのため、従来技術において知られている異なる形状を、同様に用いることができる。滴状断面の「標準形状」が非常に多くの場合、それぞれの装置に最適の形状でないという結果によって、流体流れは通常は、２つの異なる、対向する方向に流れることに注目すべきである。
【００２３】
前記バルブ体および／または前記可動に配置されるバルブ閉鎖装置を操作することなく、取り付けることができる、好ましくは取付けおよび取り外しできるように前記流体流れ影響付与ユニットが設計および配置される場合、バルブユニットの別の好ましい設計が達成できる。このように、それぞれの総合的なユニットの構造およびおそらく整備さえ、簡略化できる。
【００２４】
少なくとも１つの流体流れ影響付与ユニットおよび／または前記バルブユニットの少なくともバルブ部が実質的に半径方向に対称であるように設計されるようにバルブユニットを設計することが、さらに提案される。このように、従来技術においてすでに用いられている標準バルブユニット設計を用いることが可能である。したがって、現在提案されるように、改善されたバルブユニットがさらにより簡単に実現できる。これにより、もちろん、現在提案された設計の受入れを非常に大きく改善できる。改善された設計は「ほぼ差し込み式の解決方法」として実現できることが可能でさえある（変更が必要としても、現在のバルブユニットの軽微な変更のみである）。
【００２５】
特に、前記バルブユニットが実質的にポペット弁形式で、好ましくは実質的に円周方向に配置されるバルブシート部を備えるように、バルブユニットを設計することが可能である。現在、これが、総合的調整型流体作動機械の作動バルブユニットの標準設計である。したがって、この特定の設計は、「ほぼ差し込み式の解決方法」にさらにより近く、したがって、おそらく提案された設計の受入れをさらにもっと増加させる。特に、可動に配置されるバルブ閉鎖装置は、バルブポペットとして設計できる。
【００２６】
前記少なくとも１つの流体流れ影響付与ユニットが可動に配置されるバルブ閉鎖装置、特に、バルブシートに対するバルブポペットの反対側に配置されるようにバルブユニットを設計することがさらに提案される。これは通常、このような流体流れ影響付与ユニットに最適の場所である。特に、この説明は特に、流体流れ影響付与ユニットの流体流れ影響付与手段部に有効である。
【００２７】
バルブユニットを作動バルブユニットとして、特に少なくとも部分的に電気的に作動するバルブユニットとして設計することがさらに提案される。これは、総合的調整型流体作動機械に対するバルブユニットの、現在のところ好ましい設計である。したがって、この設計が特に好ましい。それぞれのアクチュエータは、可動に配置されるバルブ閉鎖装置に機械的に連結される可能性があり、または、場によって、特に磁場によって作用する可能性がある。
【００２８】
前記少なくとも１つの流体流れ影響付与ユニットが、バルブユニットの命令されていない作動、特に流体流力によるバルブユニットの命令されていない作動を回避するように設計および配置される場合、バルブユニットのさらに別の強化が実現される可能性がある。バルブユニットの命令されていない作動は、結果として生じるバルブユニットが用いられるユニットの動作挙動に、非常に悪影響を与える可能性がある。したがって、バルブユニットのこのような命令されていない作動が、実質的にすべての場合および／または不都合な動作条件（たとえば冷たい作動油、高い動作速度など）の下でさえ回避される場合、結果として生じる機械は、優れた動作特性を有する可能性がある。特に、可動に配置されるバルブ閉鎖装置の望ましくない移動は、回避しなければならない。この機能を実現する方法は、特に国際公開第２０１０／０７３０４０Ａ１号パンフレットに記載されており、その開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２９】
さらにまた、流体作動機械が先の提案に従って、少なくとも１つのバルブユニットを備えるように設計されることが提案される。流体作動機械は、特に総合的調整型流体作動機械とすることができる。前述の設計によるバルブユニットは流体作動機械、特に総合的調整型流体作動機械に特に適切である。これは、それらの好適な特徴がそれぞれの流体作動機械の必要性に特に好適であるためである。したがって、流体作動機械は、同じ特徴および効果を、前述のとおり、少なくとも同様に示すことができる。また、前述の意図で、少なくとも同様にそれぞれの流体作動機械を変更することが可能である。このように、より多くの利点が実現できる。
【００３０】
特に、流体作動機械が、少なくとも１つのバルブユニットが低圧バルブユニットとして用いられるように設計される場合、それは可能である。ここで、断面は、特に大きくなければならない（通常は、可動バルブユニット部品が同様に大きく、したがって流体流力に対して通常は大きい感度を示すという結果による）。これは、絶対値がそれほど大きくない場合でも、相対圧変化が非常に大きいためである。一例として、低圧バルブユニットにおいて、「標準圧力」は、大気圧、すなわち１ｂａｒに近い。したがって、バルブオリフィスの中で０．２ｂａｒの圧差が生じる場合、これは、２０％の相対圧変化という結果となる。したがって、流体作動機械の低圧側は、特に通常は、現在提案されたバルブユニット設計で解決できる問題である。
【００３１】
本発明のさらなる利点、特徴、および目的は、関連する図面とともに本発明の以下の詳細説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、流体ハットを有する作動バルブの可能な実施形態の概略断面図である。
【図２】図２は、流体ハットの第１の実施形態の、異なる方向からの概略斜視図である。
【図３】図３は、流体ハットの第２の実施形態の、異なる方向からの概略斜視図である。
【図４】図４は、流体ハットの第３の実施形態の、異なる方向からの概略斜視図である。
【図５】図５は、流体ハットの第４の実施形態の、異なる方向からの異なる概略図である。
【図６】図６は、流体ハットの第５の実施形態の、異なる方向からの異なる概略図である。
【図７】図７は、総合的調整型水圧ポンプの概咯図である。
【図８】図８は、流体ハットの第６の実施形態の、異なる方向からの異なる概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１において、総合的調整型水圧機械５１（ＤＤＰ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｐｕｍｐ、デジタル容積（登録商標）ポンプ）機械としても知られる；図７参照）に特に好適である作動バルブ１の概略断面図を示す。作動バルブ１は、現在、電磁設計であるアクチュエータ２を備える。アクチュエータ２は、（図１において両矢印で示される）垂直方向に移動できるバルブポペット３を作動させる。バルブポペット３の垂直移動によって、バルブポペット３はバルブシート４上に配置可能、またはそれから離れて移動可能であり、したがって、作動バルブ１の低圧出口６に連結するバルブオリフィス５を開閉する。低圧出口６は、低圧流体槽７（図７参照）に連結できる。作動バルブ１のアクチュエータ２は、好ましくは電子式である制御ユニット８（たとえば単一のプリント基板コンピュータ装置）によって作動させることができる。
【００３４】
現在示される実施例において、作動バルブ１は実質的に円形の設計であり、実質的に半径方向に対称である。もちろん、（たとえば、いくつかの取付ウェブ、または高圧チェックバルブ１１の設計および／または配置などによる）左右対称からのわずかなずれは可能である。
【００３５】
複数の凹部２０をバルブ体１９の内表面に沿って（賢明な間隔で）設けることが可能である。（バルブ体１９の軸方向への）高さが異なる流体ハット１３を取り付けることによって、異なる動作条件に作動バルブ１を適合させること、たとえば、異なる粘度の作動油での使用に適合させることが可能である。これは、さまざまな異なる作動バルブモデルを実現するために、工場で、一度で行うことができる。さらに、または、あるいは、これは、整備手順の一部として、すでに用いられた作動バルブを改造するために行うことができる。よって、追加の機械加工の必要なしに、複数の動作条件および／または異なる流体ハットのために用いることができる、いくつかの種類の一般的な作動バルブ１の設計を有することが可能である。このような設計の実施形態は、図８ｃにおいて参照可能である。しかし、一般的に、特に任意の開示される実施形態と組み合わせて、この特徴を用いることは、もちろん可能である。
【００３６】
さらにまた、図１において、高圧出口９が示される。作動バルブ１の（作動チャンバ１５と流体連通する）分配チャンバ１０における圧力上昇によって圧力が発生する場合（これは、作動バルブ１が閉じられている、すなわちバルブポペット３がバルブシート４に着座していることを必要とする）、複数のばね付勢チェックバルブ１１が開き、加圧流体が高圧出口９を通って高圧流体槽１２に排出される（図７参照）。現在示される実施例において、作動バルブ１の低圧バルブ部１６のみ作動バルブユニットとして設計されるが、高圧バルブ部１７はパッシブバルブユニットとして設計される。パッシブバルブユニットは、複数のばね付勢チェックバルブ１１を備える。
【００３７】
さらにまた、図１において、流体ハット１３が示される。流体ハットは、さまざまな異なる設計から選ぶことができる。選択可能な種類が以下に示されて、説明される。流体の逆流１４が、流体ハット１３のバリア部１８によって、バルブポペット３のまわりに向けられるため、流体ハット１３は、作動チャンバ１５から、作動バルブ１のまだ開いている低圧バルブ部１６を戻って低圧マニホルド７に向かう流体の逆流（矢印１４で示される）を防止し、低圧バルブ部１６の命令されていない閉鎖が回避されるように、バルブポペット３に大きな流体力を与えるために用いられる。
【００３８】
流体ハット１３は、独立した部材として設計される。したがって、それを、作動バルブのバルブ体１９内に、固定的に取り付けなければならない。この目的のために、凹部２０がバルブ体１９の特定の部分に設けられる。凹部２０の形状は、選ばれる流体ハット１３の実際の設計によって決まる。凹部２０は、流体ハット１３のウェブ２２（連結手段部）の下端に設けられる突起２１（取付手段）を固定するために用いられる。このように、流体ハット１３（流体流れ影響付与ユニット）のバリア部１８（流体流れ影響付与手段部）が、所定の位置に保持される。
【００３９】
さらに参照できるように、バリア部１８の中央に貫通孔２３が設けられる。この貫通孔２３は、バルブポペット３から突出する案内ピン２４を受けるために用いられる。案内ピン２４は貫通孔２３を通ってバルブポペット３と同軸方向に摺動することができるが、半径方向（図１の水平方向）を管理している。このように、バルブポペット３は安定する。
【００４０】
図２において、流体ハット２５の第１の可能な実施形態が、２つの異なる概略斜視図でさらに詳細に示される。図２ａにおいて、所定位置に取り付けられるときの、バルブポペット３に面する側からの流体ハット２５の斜視図が示され、一方、図２ｂは、反対側からの流体ハット２５の斜視図を示す。バリア部１８および貫通孔２３は、図１に示される状況と同様である。
【００４１】
所定位置への固定は、現在、４本の脚２６によって行われる。各脚２６は、ウェブ部２７と、下部の膨出部２８とを備える。特に、膨出部２８は、作動バルブ１のバルブ体１９内に設けられる凹部２０に、所定の位置ではめることができる。このために、ウェブ２７は幾分、弾性である。弾性は、流体ハット２５が所定の位置に確実に保持されるように選択されるが、凹部２０に対する挿入および除去が可能である。脚の膨出部２８があまり外側に突出していないため（本事例においては２ｍｍのみ）、ウェブ２７の変形能は、比較的小さくてもよい。
【００４２】
流体ハット２５の現在示される設計において、脚２６のウェブ部２７および膨出部２８は、互いを一直線に並んでいる。したがって、ウェブ部２７および膨出部２８の周方向の長さは、実質的に同じである。
【００４３】
図３において、流体ハット２９の第２の可能な実施形態が、２つの異なる斜視図に概略的に示される。選択された図は、図２で選択された図と同一である。さらにまた、現在示された流体ハット２９のバリア部１８および貫通孔２３は、図２の流体ハット２５と、実質的に同一である。また現在、バルブ体１９内への流体ハット２９の取付けのために４本の脚３０が用いられる。しかし、脚３０はその全長に沿って広がっている。特に、脚３０が流体ハット２９のバリア部１８に連結する所で、脚３０は非常に細い。反対側の、それぞれの脚３０の膨出部２８が設けられる所で、脚３０は大きく広がった幅を示す。現在示される実施例において、幅は長さの約２倍である（しかし、異なる係数、特に１．１、１．２５、１．５、１．７５、２、２．５、３などを同様に用いることができる）。このように、流体ハット２９の機械的固定は、図２の流体ハット２５と比較してより強くできる。このように機械的安定性が増したにもかかわらず、低圧バルブ部１６を通る流体流れのために設けられる流体チャネルの断面は、それほど妨げられない。このように、大きく改善された流体ハット２９を提供できる。もちろんそれに応じて、凹部２０およびバルブ体１９の寸法を適合させなければならない。
【００４４】
図４において、流体ハット３１の第３の可能な実施形態が示される。異なる透視方向からの概略図は、図２および図３で選択された図と同一である。
【００４５】
流体ハット３１の現在示された実施例さえ、バリア部１８および貫通孔２３は実質的に同一である。しかし、取付脚３２の設計は異なっており、実質的にバリア部１８の平面に平行な平面において横たわることである。好ましくは、それらは、選択された図の角度によって可視でないピン状の連結によって離れている。（現在３本のみの取付脚３２であるが、異なる数が選択できる）取付脚３２は、蛇状形の連結部３３と係合部３４とを有する。流体ハット３１が所定の位置に配置されるとき、係合部３４は、バルブ体１９の凹部２０に所定の位置ではまる。このために、連結部３３は一定の弾性を有しなければならない。連結部３３が比較的長く、蛇状形状を示すため、連結部３３の弾性は比較的低い可能性があり、一方で、さらに係合部３４を凹部２０にスナップ嵌めできることを可能にする。
【００４６】
選択される流体ハット３１の設計でさえ、周方向における係合部３４の半径方向および長手方向の長さは、連結部３３の周方向の長さと比較してかなり大きい。現在示される実施例において、係合部３４と連結部３３との間の「周方向の幅」の係数は５である（しかし、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０より多い係数など、異なる比率を同様に選択できる）。
【００４７】
図５において、流体ハット３５の保持のさらに別の可能な実施形態が示される。図５ａおよび５ｂにおいて、異なる方向からの概略斜視図が示される（方向はそれぞれ、図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、および４ｂの方向と同一である）。図５ｃは流体ハット３５の概略断面図を示し、一方、図５ｄは、流体ハット３５を所定の位置、すなわち、作動バルブ１のバルブ体１９内に設けられる凹部２０に取り付けるために好ましくは用いることができる好適なスナップリング３６を示す。（以下に説明される）流体ハット３４の設計のために、凹部２０は好ましくは円形溝として設計される。
【００４８】
流体バリア部１８およびバルブポペット３の案内ピン２４を受けるための貫通孔２３は、流体ハット２５、２９、３１の、前に示された設計と実質的に同一である。しかし、取付部分３７は設計が異なっている。取付部分３７は、互いに平行に配置され、間に受入空間３９を形成する２つの保持リング３８を備える。保持リング３８は、半径方向に配置された現在３つのフィレット４０および（中央に貫通孔２３を有する）中空シリンダ形連結ピン４１によって、流体ハット３５のバリア部１８に取り付けられる。図示のように、特に図５ｂから、保持リング３８のうちの１つのみ（すなわち、保持リング３８ｂ）が、バリア部１８に隣接して、全周にわたって連続的に伸びる。その他の、より遠い保持リング３８ａは、中断部４２を示す。
【００４９】
バルブ体１９の凹部２０への流体ハット３５の取付けは、スナップリング３６によって行われる（図５ｃおよび５ｄ参照）。スナップリング３６は既製品であり、広く利用可能である。スナップリング３６は、間隙４３によって互いに押し合うことができる。間隙４３の近傍において、スナップリング３６は通常、間隙４３の両側に拡張部４４を示す。通常は、拡張部４４内に、スナップリング３６の便利な取扱いのための操作穴４５が設けられる。これらの操作穴４５は、特別に設計されたプライヤの挿入のために用いることができる。２つの拡張部４４を有するスナップリング３６の間隙部分４３は、それぞれの保持リング３８ａの中断区間４２に有利には配置される。このように、スナップリング３６の操作は保持リング３８によって妨げられず、特に、保持リング３８ａによって妨げられず、非常に便利である。
【００５０】
図６において、図５に示される流体ハット３５に対してわずかに変更された流体ハット４６が示される。図６ａおよび６ｂの斜視図は、図５ａおよび５ｂの図と同一であり、一方、図６ｃの断面は、図５ｃの断面と同様である。
【００５１】
図５の流体ハット３５と比較して、流体ハット４６は２つの相違点を示す。第１に、バルブヘッド４６の流体バリア部分１８への保持リング３８ａの取付けは、流体ハット４６の半径方向外側に配置される、現在３つの保持柱４７によって行われる。第２に、２つの保持リング３８の間の連結は、（スナップリング３８の半径方向内側にある）後部側壁４８によって行われる。後部側壁４８および保持リング３８によって形成される、結果として生じる排水溝４９は、図６に示される実施形態と同様に、スナップリング３６によって「満たされる」可能性がある（また、図５に示される実施形態と同様に、保持リング３８のうちの１つの中断部４２によって簡単に操作できる）。しかし、現在、ワイヤ５０がバルブ体１９内への流体ハット４６の取付けのために選択される。ワイヤ５０は、実質的に円形の断面を有し、曲げることができ、したがって、たとえ流体ハット４６がその取付位置にあるとしても、中断部４２を通して導入（および連続的に取り外し）することができる。ワイヤ５０は、バルブ体１９の凹部２０および流体ハット４６の排水溝４９によって、流体ハット４６の形態嵌合取付を提供する。
【００５２】
図８において、流体ハット５６およびバルブ体５７の別の可能な実施形態が示される。現在示される実施形態において、流体ハット５６は、図５に示される流体ハット３５の変形物であり、一方、バルブ体５７は他の図すべてに示されるバルブ体１９の変形物である。簡単のため、（それぞれの部品はわずかに異なる場合があるが）同様の部品には同一の参照番号が用いられる。
【００５３】
流体ハット５６は、図５の流体ハット３５と実質的に同じ設計を示す。しかし、取付部分３７の排水溝５９は、排水溝５９が実質的に半円形断面を示すように形成される（思い出すと、流体流れハット４６の実施形態による排水溝４９の断面は、図５に示されるように長方形である）。
【００５４】
同様に、バルブ体５７に設けられる凹部５８は、実質的に半円形断面を示す（「前の排水溝４９」は長方形の断面を示した）。流体ハット５６がバルブ体５７内の所定位置に配置されるとき、排水溝５９および凹部５８の「結合断面」は、実質的に円形形状を有する。（円形形状を有する）ワイヤ５０が追加の固定手段として用いられる場合、このような形状は好適である。特に、大きな遊びは、ワイヤ５０と凹部５８との間、および、ワイヤ５０と排水溝５９との間には存在しない。したがって、バルブ体５７の中の流体ハット５６の好適な固定が実現できる。同様に、凹部および／または排水溝の形状のこのような変形が異なる実施形態において実現できることは理解されるべきである。
【００５５】
複数の凹部５８がバルブ体５７の内壁上に配置されるという点で、バルブ体５７はさらに変更される（本実施形態では一定の間隔をおいているが、異なる間隔が同様に用いられてもよい）。このように、バルブ体５７の中の（軸方向に）異なる位置に流体ハット５６を取り付けることが可能である。このように、追加の機械加工を必要とせずに、異なる動作条件に総合的な装置を適合させることができる。このような適合は、（一例として）異なる油粘度への適合のために、同じ流体ハット５６で用いられてもよい。しかし、（おそらく、特に軸方向の長さに対して異なる寸法を示す）いくつかの異なる流体ハットを用いることができる「一般的なバルブ体５７」を設けることも可能である。
【００５６】
もちろん、複数の凹部を設けることは、特定の実施形態および／またはそれぞれの凹部の特定の断面に関係なく可能である。（部分的に）異なる断面を有する異なる凹部を設けることさえ可能である。
【００５７】
最後に、図７において、総合的調整型流体作動機械５１の可能な実施形態が略図で示される。総合的調整型流体作動機械５１は、シリンダ５２およびピストン５３で形成される作動チャンバ１５を有する。作動チャンバ１５は、ピストン５３の上下動を通して、周期的に異なる容積を有する。ピストン５３の上下動は、ピストンロッド装置５４によって実現される。ピストン５３の位置は、センサ５５によって計測することができる。
【００５８】
作動チャンバ１５の容積が拡大すると、流体は、低圧流体槽７から複合作動バルブ１の低圧バルブ部１６を通って作動チャンバ１５に送られる。圧差のために、バルブポペット３は開位置に移動する。ピストン５３がその下死点を通過すると、作動チャンバ１５の容積は、再び減少し始める。バルブポペット３がまだその開位置にあるとき、作動液は、低圧流体槽７に単に再排出される（流体逆流路１４に沿って流れる）。しかし、適切な信号を制御ユニット８によって指示すると、低圧バルブ部１６のバルブポペット３を、アクチュエータ２によって閉側に付勢することができる。バルブポペット３がバルブシート４上に着座すると、作動チャンバ１５内で圧力が高まり、したがって、作動チャンバ１５の中の流体の残りの部分は、高圧バルブ部１７を通して高圧流体槽１２の方へ排出される。
【００５９】
ピストン５３の上死点を通過すると、流体の排出は終わり、流体は低圧バルブ部１６を通して再び入力される。
【００６０】
アクチュエータ２への閉指令は、実質的にピストン５３の任意の位置で実施することができるため、作動チャンバ１５の最大容積の可変部分を、高圧流体槽１２の方へ「効果的にポンピングする」ことができる。
【００６１】
低圧バルブ部１６が、収縮サイクルの間中、開いたままである場合、ポンピングは行われない。低圧バルブ部１６がピストン５３の下死点で正確に閉じられる場合、全容積がポンピングされ、したがって、「古典的な流体ポンプ」に似ている。そして、低圧バルブ部１６が、ピストン５３の下死点と上死点との間のどこかで閉じられる場合、部分ストロークポンピングサイクルが行われる。
【００６２】
現在の本発明の説明は、例示的であるのみであり、いかなる意味においても限定ではないことが、当業者には明確である。特に、現在示された実施形態の変更はもちろん可能である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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