JP2003083305A - 流体作動式アクチュエータの制御を可能にするバルブ - Google Patents

流体作動式アクチュエータの制御を可能にするバルブ

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JP2003083305A
JP2003083305A JP2002145301A JP2002145301A JP2003083305A JP 2003083305 A JP2003083305 A JP 2003083305A JP 2002145301 A JP2002145301 A JP 2002145301A JP 2002145301 A JP2002145301 A JP 2002145301A JP 2003083305 A JP2003083305 A JP 2003083305A
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chamber
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Massimo Musiani
ムジアニ マッシモ
Claudio Bulgarelli
ブルガレリ クロウディオ
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Hydrocontrol SpA
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
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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
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 掘削機の移動用に使用される流体作動式アク
チュエータの制御を可能にするバルブ。 【解決手段】 一方端２ａに高圧流体入口１３および排
出出口１４を有する第１本体部２と、入口開位置と閉位
置間を移動可能な流量制御素子２２と、第１本体部２の
他方端に接続された第２本体部３と、非活動位置とスト
ローク限界位置間を移動可能な滑動部材４４を作動させ
るための加圧作動流体ポート３８とを備え、流量制御素
子２２は可変容積の加圧チャンバー４８と環状流体輸送
チャンバー５０，５１，５２とを有し、滑動部材４４が
ストローク限界位置にあり、加圧チャンバー４８が最大
容積の時には、流量制御素子２２を入口閉位置に移動さ
せ、滑動部材がストローク開始位置にあり、加圧チャン
バー４８が最小容積の時には、流量制御素子２２を入口
開位置に移動させるために、加圧チャンバーと輸送チャ
ンバーは滑動部材４４により切離自在に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本件発明は、掘削機の移動用
に特に使用される流体作動式アクチュエータの制御を可
能にするバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】掘削機などにより制御される油圧作動シ
ステムの制御が、多機能部により構成される分配装置を
使用して行われることは周知であり、これら分配装置の
うちの２つは左右トラックの作動専用であるが、残りの
分配装置は、それぞれに、掘削機の作業アームの位置設
定専用である。油圧切替え装置として作用して地上移動
機械の作動の制御を可能化または不能化するのに好適
な、分配装置の数に対応する数の部分がトラック作動専
用の機能部分と関与していることも周知である。これと
は別な機能部が存在していれば、分配装置の構造がより
複雑になるほかにも、分配装置の横断方向の超過寸法の
せいで、寸法の問題が生じることは回避しがたい。
【０００３】
【発明が解決するべき課題】本発明の目標は、分配装置
の寸法を低減しながらも、それが原因で地上移動機械を
作動させるのに好適な油圧回路を可能化／不能化する切
替え装置を放棄することがないようにすることにより、
上述の欠点を排除することである。この目標の範囲内
で、本発明の目的は、構造が単純で、実際に実施するの
に比較的簡単で、使用も安全で、効果的に使用でき、製
造コストも比較的廉価である装置を提供することであ
る。別な目的は、地上移動機械を作動させる各要素とオ
イル取入れ口プレートの両方にバルブが取付けられるよ
うにすることである。
【０００４】
【課題を解決する手段】上記の目標や目的、後段でより
明瞭となる目的は、流体作動式アクチュエータの制御を
可能化する本発明のバルブにより達成されるが、このバ
ルブの特徴は、長軸線方向の空洞を形成しており、一方
端に、高圧流体の入口および該流体の排出用の少なくと
も１つの出口、すなわち、流体制御圧の流体の入口およ
び該流体の排出用の少なくとも１つの出口を有している
第１本体部と、内部に軸線方向空洞を形成されて、上記
長軸線方向の空洞内で上記入口を開く位置と閉じる位置
の間を双方向に移動することができる流量制御素子と、
第１本体部の他方端に密封接続され、軸線方向空洞内に
密封式に挿入された拡張部を有している第２本体部と、
該拡張部に関して反対側に位置し、拡張部の円筒状台座
内で非活動位置とストローク限界位置との間を移動する
ことができる滑動部材を作動させるための加圧作動流体
を受けるのに好適なポートとから構成されており、上記
流量制御素子は、上記拡張部に関連して、可変容積の加
圧チャンバーと、上記入口から上記出口に向けて到達す
る流体を輸送するのに好適である環状の流体輸送チャン
バーとを形成しており、上記滑動部材がストローク限界
位置にあり、かつ、上記加圧チャンバーが最大容積を有
している時には、流量制御素子を上記入口を閉じる位置
に選択的に移動させ、また、滑動部材がストローク開始
位置にあり、かつ、上記加圧チャンバーが最小容積を有
している時には、流量制御素子を入口を開く位置に選択
的に移動させるために、加圧チャンバーと輸送チャンバ
ーは滑動部材により切離し自在に接続されている点であ
る。
【０００５】上述以外の特徴および利点は、本発明に従
って流体作動式アクチュエータの制御を可能にするバル
ブの好ましいがこれに限定されない実施形態の後段の詳
細な説明からより良好に明瞭となるが、本発明は添付の
図面には非限定的な実施形態として例示されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１から図６を参照すると、参照
番号１は全般的に本発明によるバルブを指定している。
バルブ１は、相互に密封接続された第１本体２および第
２本体３から構成されており、分配装置６の機能部５に
設けられたポート４に第１本体部２が挿入されている。
分配装置６は多数の機能部５から構成されており、機能
部は各々が、それぞれの対応するアクチュエータ７の作
動のためにとってある。図５および図６に例示された事
例では、掘削機のトラックを移動させるためのアクチュ
エータ７の作動専用の外側機能部５ａ、５ｂにバルブ１
が挿入されている。これら機能部５ａ、５ｂは、図６に
概略的に示されているように、ポート４と給送器チャネ
ル９の間に配置された第１ダクト８と、ポート４と出口
チャネル１１の間に配置された第２ダクト１０とを備え
ている。
【０００７】第１本体部２は一方端２ａに、第１ダクト
８に接続されている軸線方向入口１３と、長軸線方向空
洞１２に関して放射方向に配置されて第２ダクト１０に
接続された放射方向出口１４を形成しており、第１本体
部２は他方端に、ネジ筋を切った部分１６が内部に設け
られた円筒状開口部１５を有している。第１本体部２
は、その外側中央領域１７において、ネジ１８ａと環状
の当接領域１９を形成しており、後者は機能部５ａ、５
ｂのポート４の平坦な周縁部に押圧当接するのに好適で
ある。当接領域１９とネジ１８ａの間には、環状の陥凹
部２０が設けられており、ここには環状のシール用ガス
ケット２１を収容する。長軸線方向空洞１２は流量制御
素子２２を収容するが、この素子は円錐台状に成形され
たヘッド２３を有しており、その平坦面２４には、軸線
方向空洞２６に接続された軸線方向の穴２５を有してお
り、穴２３に関して平坦面の反対側には、円筒状開口部
２７を有している。
【０００８】第２本体部３は円筒状部３ａを形成してお
り、この外側にはネジ２８が設けられており、これを用
いて同本体部はネジ筋を切った部分１６と螺合する。ネ
ジ２８は環状の陥凹部２９で中断しており、ここにシー
ル用リング３０を収容する。円筒状の拡張部３１は環状
の陥凹部２９の続き部分として設けられており、第２本
体部３が第１本体部２にねじ込まれると、円筒状開口部
１５の端縁３２に押圧当接する。部分３ａは拡張部３３
を有しており、この部分が軸線方向空洞２６に相補的か
つ密封式に挿入される。拡張部３３は互いに反対側に位
置する穴３４、３５、３６と、軸線方向空洞２６と同軸
であって、ポート３８に達する円筒状の台座３７とを有
しており、このポート内にはストローク制限用のグラブ
ねじ３９がねじ込まれ、円筒状の台座３７の端部と一緒
にチャンバー４０を形成している。チャンバー４０はバ
ネ４１を収容し、このバネは、中央部に環状の陥凹部４
５を有している滑動部材４４のボトム４２とヘッド４３
の間に同軸状態で介在している。拡張部３１の端部４６
は、流量制御素子２２のボトム４７と一緒に、可変容積
の加圧チャンバー４８を形成しており、また、軸線方向
空洞により画定された長軸線に直交する平面πの上に存
在する広い面４８ａを形成している、他の部分より幅の
広い断面を有している。加圧チャンバーはバネ４９を収
容しており、このバネが適切に較正されて、組立て位置
では、流量制御素子２２を入口１３を閉じる位置へ押し
て、入口を出口１４から隔絶する。端部４６と反対側の
穴３６の間の領域は、流量制御素子２２の内部と一緒
に、第１輸送チャンバー５０を形成しており、同チャン
バーは穴３６を通じて、環状の陥凹部４５により形成さ
れた第２輸送チャンバー５１に接続されている。第２輸
送チャンバー５１は、滑動部材４４がストロークの開始
位置に在る時には、第３輸送チャンバー５２と出口１４
に導通している通路５３とに接続されている。組立てた
構成で、バルブ１は図１に例示された外観を有してお
り、この状態では、入口１３は、バネ４９により閉じた
位置に押された流量制御素子２２のヘッド２３により閉
鎖されている。この位置で、加圧チャンバー４８は最大
容積を有しており、輸送チャンバー５０、５１、５２、
互いに反対側に位置する穴３４、３５、３６、および、
通路５３により出口１４に接続されている。これと同じ
組立てた構成で、滑動部材４４のストロークを調節する
ことができるようにするストローク制限グラブねじ３９
にヘッド４３が押圧当接することにより、滑動部材４４
はバネ４１により非活動位置に移動させられる。
【０００９】実際の動作では、バルブ１を機能部５ａ、
５ｂのポート４に挿入した後で、入口１３は圧力Ｐ１の
流体を受ける。圧力Ｐ１の流体は、図２に例示されてい
るように、流量制御素子２２が開いた位置に達するま
で、平坦な面２４に圧力を付与する。この状態では、入
口領域１３に確立された圧力Ｐｔは出口１４の圧力に近
く、これに対応して、かなりの量の流体が出口１４に直
接到達し、これと同時に、それ以外の量の流体が穴２５
を通って加圧チャンバー４８に入り、このチャンバーが
容積を徐々に低減していきながら、オイルが輸送チャン
バー５０、５１、５２と通路５３を通って出口１４に向
けて流出するのを促進する。この時点で、入口１３を閉
鎖したいと思えば、或いは、アクチュエータを作動させ
るために制御を可能にしたいと望めば、例えば４０バー
ルの圧力ＰＰの流体がポート３８に給送され、この態様
で、流体は滑動部材４４を非活動位置からストローク限
界位置まで推進し、図３に例示されているように、流体
制御素子２２が入口１３に向かってわずかに移動するよ
う誘発する。この点で、第１輸送チャンバー５０が第２
輸送チャンバー５１から隔絶されているので、加圧チャ
ンバー４８の内部の圧力はＰｔ?ＰＩであるため、ま
た、加圧チャンバー４８の押し部材表面が平坦面２４よ
りも広いため、内部推力が外部推力を超過し、よって、
流量制御素子が入口１３を閉じる。
【００１０】このように、本発明が意図した目標と目的
を達成しているのが例示されてきた。従って、このよう
に理解される本発明は多数の修正例および変更例が可能
であり、その全てが添付の特許請求の範囲に入る。実際
に、使用される材料はもとより、形状および寸法も同様
に、添付の各請求項の保護範囲を放棄していない要件に
従っていれば、どのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバルブが組立て位置にあるのを例
示する縦断面図。
【図２】バルブの入口が出口に接続されており、作動制
御が不能化されている状態を例示する縦断面図。
【図３】中間動作位置を例示する図。
【図４】入口が閉じており、アクチュエータの作動制御
が可能化されている位置を例示する図。
【図５】油圧系統の図。
【図６】バルブが挿入されている流体作動式分配装置の
図。
【符号の説明】
１ バルブ ２ 第１本体 ３ 第２本体 ４ ポート ５ 機能部 ６ 分配装置 ７ アクチュエータ ８ 第１ダクト ９ 給送器チャネル １０ 第２ダクト １３ 入口 １４ 出口 １５ 円筒状開口部 ２０ 陥凹部 ２１ シール用ガスケット ２２ 流量制御素子 ２３ ヘッド ２６ 空洞 ２８ ネジ ２９ 陥凹部 ３０ シール用リング ３７ 円筒状台座 ３８ ポート ３９ グラブねじ ４０ チャンバー ４１ バネ ４４ 滑動部材 ４８ 加圧チャンバー ４９ バネ ５０ 第１輸送チャンバー ５１ 第２輸送チャンバー ５２ 第３輸送チャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロウディオ ブルガレリ イタリア 41100 モデナ コルゾ カナ ルグランデ 88 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB01 BA07 BA08 CA05 3H002 BA03 BB02 BC01 BD04 3H056 AA01 BB01 CA01 CB03 CC10 CD02 DD02 GG12 3H089 AA73 BB27 CC08 DA02 DA07 DB16 DB75 GG02 HH05 JJ02

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体作動式アクチュエータの制御を可能
    にするバルブであって、長軸線方向の空洞（１２）を形
    成しており、一方端（２ａ）に、高圧流体の入口（１
    ３）および該流体の排出用の少なくとも１つの出口（１
    ４）を有している第１本体部（２）と、内部に軸線方向
    空洞（２６）を形成されて、上記長軸線方向の空洞（１
    ２）内で入口（１３）を開く位置と閉じる位置の間を双
    方向に移動することができる流量制御素子（２２）と、
    第１本体部（２）の他方端に密封接続され、軸線方向空
    洞（２６）内に密封式に挿入された拡張部（３３）を有
    している第２本体部（３）と、拡張部（３３）に関して
    反対側に位置し、拡張部（３３）の円筒状台座（３７）
    内で非活動位置とストローク限界位置との間を移動する
    ことができる滑動部材（４４）を作動させるための加圧
    作動流体を受けるのに好適なポート（３８）とから構成
    されており、流量制御素子（２２）は、拡張部（３３）
    に関連して、可変容積の加圧チャンバー（４８）と、入
    口（１３）から出口（１４）に向けて到達する流体を輸
    送するのに好適である環状の流体輸送チャンバー（５
    ０、５１、５２）とを形成しており、滑動部材（４４）
    がストローク限界位置にあり、かつ、加圧チャンバー
    （４８）が最大容積を有している時には、流量制御素子
    （２２）を入口を閉じる位置に選択的に移動させ、ま
    た、滑動部材（４４）がストローク開始位置にあり、か
    つ、加圧チャンバー（４８）が最小容積を有している時
    には、流量制御素子を入口を開く位置に選択的に移動さ
    せるために、加圧チャンバー（４８）と輸送チャンバー
    （５０、５１、５２）は滑動部材（４４）により切離し
    自在に接続されていることを特徴とするバルブ。
  2. 【請求項２】 上記加圧チャンバー（４８）は上記入口
    を開く位置から閉じる位置までの遷移部でより広い面
    （４８ａ）を形成しているより広い断面を有しており、
    上記のより広い面（４８ａ）は、上記軸線方向空洞（２
    ６）により形成される長軸線方向に直交する平面（π）
    上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のバ
    ルブ。
  3. 【請求項３】 前記バルブは流体作動式の分配装置
    （６）の機能部（５）に形成された部分（４）に密封挿
    入されており、機能部（５）は流体作動式のアクチュエ
    ータ（７）を作動させるのに好適であることを特徴とす
    る、請求項１に記載のバルブ。
  4. 【請求項４】 上記機能部（５）は上記ポート（４）と
    上記アクチュエータ（７）を作動させるための給送器回
    路との間に介在する第１ダクト（８）、および、上記ポ
    ートと排出回路との間に介在する第２ダクト（１０）を
    内部に備えていることを特徴とする、請求項１または請
    求項２に記載のバルブ。
  5. 【請求項５】 上記入口（１３）は軸線方向であること
    を特徴とする、請求項１に記載のバルブ。
  6. 【請求項６】 上記排出出口（１４）は放射状であるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載のバルブ。
  7. 【請求項７】 上記流量制御素子（２２）は、上記拡張
    部（３３）に面している端部に円筒状の開口部（２７）
    を、その反対側端部に円錐台状のヘッド（２３）を有し
    ていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいず
    れかに記載のバルブ。
  8. 【請求項８】 上記ヘッドの平坦面（２４）は、上記入
    口（１３）を上記加圧チャンバー（４８）に接続するの
    に好適である軸線方向の穴（２５）を有していることを
    特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載の
    バルブ。
  9. 【請求項９】 上記平坦面（２４）は上記加圧チャンバ
    ー（４８）の反対側の表面よりも狭い面を有しているこ
    とを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記
    載のバルブ。
  10. 【請求項１０】 バネ（４９）は上記加圧チャンバー
    （４８）に収容されることを特徴とする、請求項１から
    請求項９のいずれかに記載のバルブ。
  11. 【請求項１１】 上記拡張部（３３）は、軸線方向に上
    記ポート（３８）まで延びている円筒状の台座（３７）
    を備えていることを特徴とする、請求項１から請求項１
    ０のいずれかに記載のバルブ。
  12. 【請求項１２】 上記拡張部（３３）は、上記円筒状の
    台座（３７）の中央領域と交差する、互いの反対側に位
    置する穴（３４、３５、３６）を有していることを特徴
    とする、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のバ
    ルブ。
  13. 【請求項１３】 上記拡張部（３３）は、上記流量制御
    素子（２２）に関して、第１の上記輸送チャンバー（５
    ０）を形成していることを特徴とする、請求項１から請
    求項１２のいずれかに記載のバルブ。
  14. 【請求項１４】 上記滑動部材（４４）は中央領域で上
    記流量制御素子（２２）と一緒に、上記互いの反対側に
    位置する穴のうち中央の穴（３６）により第３の輸送チ
    ャンバー（５２）に接続されるのに好適である第２の輸
    送チャンバー（５１）を形成している環状の陥凹部（４
    ５）を有していることを特徴とする、請求項１から請求
    項１３のいずれかに記載のバルブ。
  15. 【請求項１５】 上記第３輸送チャンバー（５２）は通
    路（５３）により上記出口（１４）に接続されているこ
    とを特徴とする、請求項１から請求項１４に記載のバル
    ブ。
  16. 【請求項１６】 上記作動流体は実質的に４０バールの
    圧力であることを特徴とする、請求項１から請求項１５
    に記載のバルブ。
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