JP2003194255A - 電気油圧式バルブアセンブリ - Google Patents

電気油圧式バルブアセンブリ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気油圧式バルブアセンブリを提供する。 【解決手段】 アクチュエータと流体連通した制御バル
ブは、加圧パイロット供給部と、バルブ本体によって画
成された通路に流体連結された流体リザーバとを含むこ
とが可能である。パイロット操作部は通路内で選択的に
可動であり、また流量計量操作部は通路内に可動に配置
される。通路内に配置され、また流体リザーバとアクチ
ュエータとに流体連通した流体補給操作部は、アクチュ
エータ内のキャビテーション状態と同時に起こるアクチ
ュエータ圧力の減少に応答して加圧パイロット供給流体
を導く。バルブ本体内の制御チャンバは、パイロット供
給部からの加圧流体を含み、流量計量操作部と流体連通
している。流量計量操作部は、パイロット操作部または
流体補給操作部による作動によって、制御チャンバ内の
加圧流体の影響下にアクチュエータと流体リザーバとを
流体連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、電気油
圧式バルブアセンブリ、より詳しくは、流体補給機能を
有する独立計量バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】独立計量バルブは、入口導管と１対の制
御導管との間のポンプとシリンダとの連通を制御するた
めの、独立制御される第１の１対の変位制御の電気油圧
式スプールバルブと、１対の制御導管と出口との間のシ
リンダからタンクへの流体流量を制御するための、独立
制御される第２の１対の変位制御の電気油圧式スプール
バルブとを含む。スプールバルブの各々は、スプールバ
ルブの位置を制御するための変位制御のソレノイドバル
ブを有する。通常、スプールバルブは閉位置に偏倚さ
れ、また複数の動作モードを提供するために選択的に作
動される。
【０００３】このシステムは、４つの独立制御される変
位制御の電気油圧式スプールバルブの１つ以上を簡単に
作動することによって、通常は別個のバルブを必要とす
る多くの機能を提供することができる。しかし、生じる
１つの問題は、放圧および流体補給のような急速応答を
必要とする圧力制御機能のため、典型的に、ラインリリ
ーフバルブおよび流体補給バルブそれぞれをアクチュエ
ータ供給導管に取り付ける必要があることである。ライ
ンリリーフバルブおよび流体補給バルブの両方は、多く
の場合、寸法と容量が大きい。
【０００４】より最近の開発において、独立計量バルブ
のバルブ要素は流体リリーフ機能および流体補給機能の
両方を含む（特許文献１参照）。流体補給手段は、供給
導管内の流体圧力が所定のレベル未満に低下するときに
バルブ要素が開位置に移動するように、バルブの制御チ
ャンバとアクチュエータ供給導管との間の連通を行う。
しかし、この独立計量バルブは比較的複雑なバルブ構造
を有する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，８６８，０５９号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の１つ
以上の問題の克服に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様にお
いて、アクチュエータの出力部材を制御可能に移動する
ためのアクチュエータと流体連通した制御バルブは、通
路を画成するバルブ本体と、通路に流体連結された加圧
パイロット供給部と、通路に流体連結された流体リザー
バとを含むことが可能である。パイロット操作部は通路
内で選択的に可動であり、また流量計量操作部は通路内
に可動に配置される。流体補給操作部は通路内に配置さ
れ、また流体リザーバとアクチュエータとに流体連通し
ている。流体補給操作部は、アクチュエータ内のキャビ
テーション状態と同時に起こるアクチュエータ圧力の減
少に応答してある量の加圧パイロット供給流体を導くよ
うに動作する。バルブ本体内の制御チャンバは、加圧パ
イロット供給部からの加圧流体を含むように構成かつ配
置される。制御チャンバは流量計量操作部と流体連通し
ている。流量計量操作部は、パイロット操作部または流
体補給操作部による作動によって、制御チャンバ内の加
圧流体の影響下にアクチュエータと流体リザーバとを流
体連結するように付勢される。
【０００８】本発明の他の態様において、アクチュエー
タの出力部材を制御可能に移動するための方法は、バル
ブ本体によって画成された通路に加圧パイロット供給流
体を供給するステップを含む。通路は制御チャンバを含
む。本方法はまた、通路内でパイロット操作部を選択的
に移動するステップと、通路内で流量計量操作部を制御
可能に移動して、アクチュエータと流体リザーバとの間
で流体連通を行うステップとを含む。流体補給操作部は
通路内に配置され、また流体リザーバとアクチュエータ
とに流体連通している。本方法は、アクチュエータ内の
キャビテーション状態と同時に起こるアクチュエータ圧
力の減少に応答して、ある量の加圧パイロット供給流体
を導くように流体補給操作部を操作するステップと、流
量計量操作部を付勢して、制御チャンバ内の加圧流体の
影響下にアクチュエータと流体リザーバとを流体連結す
るように、パイロット操作部または流体補給操作部を作
動するステップとを含む。
【０００９】前述の一般的な説明と次の詳細な説明の両
方が例証的かつ説明目的にすぎず、また請求されるよう
に本発明を限定するものでないことを理解すべきであ
る。
【００１０】本明細書に組み込まれかつその一部を構成
する添付図面は、本発明の複数の実施形態を例示してお
り、明細書と共に本発明の原理の説明に役立つ。
【００１１】次に、本発明の実施形態について詳細に参
照するが、これらの実施例は添付図に示されている。可
能な限り、同一の参照番号は、図面全体にわたって同一
または同様の部分を指すように使用される。
【００１２】本発明に従って、電気油圧式バルブアセン
ブリが提供される。図１を参照するに、メインポンプ１
１２と、タンク１１４のような流体リザーバと、油圧シ
リンダ１１６のようなアクチュエータとを組み合わせた
電気油圧式バルブアセンブリ１１０が示されている。メ
インポンプ１１２は、例えば、高圧ポンプを含み得る。
油圧シリンダ１１６は、例えば、ロッドエンドチャンバ
１１８とヘッドエンドチャンバ１２０と出力部材１１９
とを含み得る。バルブアセンブリ１１０は、複数の通路
１３０、１３２、１３４、１３６を有するバルブ本体１
２２を含む。それぞれの通路の直径は通路の長さに沿っ
て変化する。バルブアセンブリはまた、通路１３０、１
３２、１３４、１３６に個別に装着される独立して操作
される電子制御の複数の計量バルブ１４０、１４２、１
４４、１４６をそれぞれ含む。
【００１３】それぞれの計量バルブ１４０、１４２、１
４４、１４６は、バルブ本体１２２の近位端１２４にお
いて、比例電磁装置１２１、１２３、１２５、１２７を
それぞれ含む。発明の記載全体にわたって、「近位」と
いう用語は、バルブ本体１２２の近位端１２４に向かう
位置または方向を指す。「遠位」という用語は、近位端
１２４の反対側に位置するバルブ本体１２２の遠位端１
２６に向かう位置または方向を指す。
【００１４】複数の計量バルブ１４０、１４２、１４
４、１４６はポンプ１１２とタンク１１４と油圧シリン
ダ１１６との間の流体流量を制御する。図１に示したよ
うに、計量バルブは、シリンダからタンクへのヘッドエ
ンド（ＣＴＨＥ）計量バルブ１４０、ポンプからシリン
ダへのヘッドエンド（ＰＣＨＥ）計量バルブ１４２、ポ
ンプからシリンダへのロッドエンド（ＰＣＲＥ）計量バ
ルブ１４４、およびシリンダからタンクへのロッドエン
ド（ＣＴＲＥ）計量バルブ１４６と個別に呼ばれる。
【００１５】それぞれの計量バルブ１４０、１４２、１
４４、１４６は流量計量操作部、例えば、計量スプール
を含む。例えば、計量バルブ１４０は、１対の環状空洞
１６０、１７０の間の流体連通を制御するための通路１
３０内に摺動可能に配置される計量スプール１５０を含
み、環状空洞は通路１３０に沿って軸方向に間隔を空け
て配置され、通路内に開口する。同様に、計量バルブ１
４２の計量スプール１５２は１対の環状空洞１６２、１
７２の間の流体連通を制御し、計量バルブ１４４の計量
スプール１５４は１対の環状空洞１６４、１７４の間の
流体連通を制御し、また計量バルブ１４６の計量スプー
ル１５６は１対の環状空洞１６６、１７６の間の流体連
通を制御する。
【００１６】ヘッドエンドシリンダ導管１８０は、環状
空洞１６０、１６２と油圧シリンダ１１６のヘッドエン
ドチャンバ１２０との間の流体連通を行う。ロッドエン
ドシリンダ導管１８２は、環状空洞１６４、１６６と油
圧シリンダ１１６のロッドエンドチャンバ１１８とを連
結する。入口導管１８４はポンプ１１２と環状空洞１７
２、１７４との間の連通を行い、負荷保持チェックバル
ブ１８６を含む。タンク導管、例えば、環状空洞１７
０、１７６はタンク１１４に流体連結される。
【００１７】それぞれの計量バルブ１４０、１４２、１
４４、１４６はまた、パイロット操作部、例えば、制御
スプールを含む。例えば、計量バルブ１４０は、１対の
制御チャンバ１６１、１７１の間の通路１３０内に摺動
可能に配置される制御スプール１５１を含み、制御チャ
ンバは、通路１３０に沿って軸方向に間隔を空けて配置
され、また制御スプール１５１を油圧式に釣り合わせる
ように構成される。同様に、計量バルブ１４２の制御ス
プール１５３は、１対の制御チャンバ１６３、１７３の
間で油圧式に釣り合わせられ、計量バルブ１４４の制御
スプール１５５は１対の制御チャンバ１６５、１７５の
間で油圧式に釣り合わせられ、また計量バルブ１４６の
制御スプール１５７は１対の制御チャンバ１６７、１７
７の間で油圧式に釣り合わせられる。
【００１８】さらに、計量バルブ１４０は、バルブ本体
１２２に位置決めされる第２の１対の環状空洞１８１、
１９１を含む。環状空洞１８１、１９１は、制御スプー
ル１５１の軸方向範囲の通路１３０に沿って軸方向に間
隔を空けて配置され、通路内１３０に開口する。環状空
洞１８３、１９３は計量バルブ１４２内に同様に構成さ
れ、環状空洞１８５、１９５は計量バルブ１４４内に同
様に構成され、また環状空洞１８７、１９７は計量バル
ブ１４６内に同様に構成される。
【００１９】パイロット供給部１９０は、制御スプール
１５１、１５３、１５５、１５７を中心とする近位環状
空洞１８１、１８３、１８５、１８７に低圧流体を供給
する。パイロット供給部１９０は、関連の減圧バルブを
有するメインポンプ、関連のリリーフバルブを有する別
個のパイロットポンプ、または公知の任意の他の従来の
加圧流体源を含み得る。制御スプール１５１、１５３、
１５５、１５７を中心とする遠位環状空洞１９１、１９
３、１９５、１９７は、共通のドレイン通路１９２を介
してタンク１１４と流体連通している。
【００２０】図１に示したように、パイロットバルブ１
９４、１９６はシリンダ導管１８０、１８２にそれぞれ
連結される。パイロットバルブ１９４、１９６の一方ま
たは両方はニードルバルブとして構成し得る。例証的な
パイロットバルブ１９４はシリンダ導管１８０に配置さ
れる。例証的なパイロットバルブ１９４は、バルブシー
ト１０７に対し閉位置に向かってポペット１０５を付勢
するように構成されたバルブスプリング１０６を含む。
パイロットバルブ通路１０８は、シリンダ導管１８０内
の流体圧力がポペット１０５をバルブシート１０７から
開口位置に付勢するとき、シリンダ導管１８０と遠位制
御チャンバ１７１との間の流体連通を行うように構成さ
れる。
【００２１】さらに、パイロットバルブ１９４、１９６
の一方または両方は、模範的なパイロットバルブ１９６
に関連して示したような任意の比例電磁装置１０９、例
えば、ソレノイドを含んでもよく、含まなくてもよい。
比例電磁装置１０９は、ポペット１０５に作用するスプ
リング１０６の力を調整する能力を付与する。このよう
にして、第１の所定の圧力は、任意の時にまた操作者の
選択により外側位置から容易に調整し得る。
【００２２】図２は、計量バルブ１４２の断面図である
が、本図には、４つのすべての計量バルブ１４０、１４
２、１４４、１４６の基本的な構造上の特徴が示されて
いる。図２に示したように、制御スプール１５３は、第
２のランド２０４から軸方向に間隔を空けて配置された
第１のランド２０２を有する。第１の制限カラー２０６
は第１のランド２０２の近位端２０８に配置されて、遠
位方向の制御スプール１５３の移動を制限する。第１の
スプリング２１０は、第１の制限カラー２０６上に配置
された電磁装置１２３とスプリング肩部２１２との間の
近位制御チャンバ１６３に配置される。
【００２３】制御スプール１５３および第１の制限カラ
ー２０６は、それらの長さに延在する長手方向貫通孔２
０７を含む。貫通孔２０７は近位制御チャンバ１６３と
遠位制御チャンバ１７３との間の流体連通を行う。この
結果、制御スプール１５３は油圧式に釣り合わせられた
ままである。第１のスプリング２１０の力は、電磁装置
１２３から離れた方向に制御スプール１５３を偏倚し
て、環状空洞１８３と通路１３２との間の連通を閉じ、
通路１３２と環状空洞１９３との間の連通を開く。
【００２４】制御スプール１５３は、軸方向に間隔を空
けて配置されるランド２０２、２０４との間に環状チャ
ンバ２１６を形成する縮径部分２１４を備える。縮径部
分２１４は、例えば、縮径部分２１４の正反対側の環状
チャンバ２１６に開口する少なくとも１つの横断方向貫
通孔２１８を含む。所望の性能基準を満たすために、追
加の貫通孔を装備し得る。制御スプール１５３の遠位端
２２０は、遠位で対面する肩部２２４を形成する環状溝
２２２も含む。
【００２５】制御スプール１５３および計量スプール１
５２は通路１３２内の遠位制御チャンバ１７３を画成す
る。第２のスプリング２２６は、制御スプール１５３の
遠位で対面する肩部２２４と計量スプール１５２の近位
端２２８との間の制御チャンバ１７３に配置される。こ
のようにして、第２のスプリング２２６は、計量スプー
ル１５２から離れた制御スプール１５３を偏倚し、また
第１のスプリング２１０の偏倚に対し制御スプール１５
３を偏倚する。
【００２６】計量スプール１５２は、第２のランド２３
２から軸方向に間隔を空けて配置された第１のランド２
３０と、軸方向に間隔を空けて配置されたランド２３
０、２３２との間にありかつ環状空洞１７２と隣接する
縮径部分２３４とを備える。計量スプール１５２はま
た、スプリングチャンバ１３８に配置された縮径遠位部
分２３６を備える。拡径通路２４０、およびバルブ本体
１２２の遠位端１２６はスプリングチャンバ１３８を画
成する。溝２４２は、バルブ本体１２２の遠位端１２６
の中に切り込むことが可能である。図１に示したよう
に、スプリングチャンバ１３８は、スプリングチャンバ
１３８内への流体の漏れが排出されるようにタンク１１
４と連通している。
【００２７】第２の制限カラー２４４は計量スプール１
５２の遠位部分２３６に配置されて、近位方向の計量ス
プール１５２の移動を制限する。第３のスプリング２４
６はカラー２４４の肩部とバルブ本体１２２の遠位端１
２６との間に配置される。このようにして、第３のスプ
リング２４６は、制御スプール１５３に向かう方向に計
量スプール１５２を偏倚する。
【００２８】計量スプール１５２の第２のランド２３２
はその近位端２３３に計量スロット２４８を含む。一実
施形態では、第２のランド２３２は、正反対の２つの対
に配置された４つの計量スロット２４８を備える。計量
スロット２４８は、図２に示したように半円形であり得
る。しかし、第２のランドが４つよりも多いかまたは少
ない計量スロットを含み得ることを理解すべきである。
計量スロット２４８は、所望の性能結果を達成する必要
性に応じて賦形および位置付けし得ることをさらに理解
すべきである。計量スロット２４８が環状空洞１６２に
対して開口する程度に十分な距離だけ計量スプール１５
２が遠位に移動するときに、環状空洞１６２、１７２と
の間の流体連通を行うように、計量スロット２４８は構
成される。
【００２９】図３は、計量バルブ１４０、１４６に特に
関係する追加の構造上の詳細を示している。図３に示し
たような計量バルブ１４０の構造上の詳細は、計量バル
ブ１４６の構造と本質的に同一である。
【００３０】図３に示したように、計量スプール１５０
の第１のランド３３０は、バルブ本体１２２と共にパイ
ロット圧力チャンバ３５２を画成する環状溝３５０を含
む。計量スプール１５０の第２のランド３３２は、シリ
ンダ導管１８０がキャビテーション状態に到達した場
合、補給流体を供給するように構成される補給バルブ３
５４を備える。
【００３１】１対の長手方向通路３５６、３５８は、補
給バルブ３５４から計量スプール１５０の縮径部分３３
４および第１のランド３３０とを通して遠位制御チャン
バ１７１に延在する。プラグ３６０は第１の長手方向通
路３５６の近位端に配置されて、近位制御チャンバ１７
１からの通路３５６を閉じる。第２の長手方向通路３５
８は遠位制御チャンバ１７１に開口し、このようにし
て、制御チャンバ１７１と補給バルブ３５４との間の液
体連通を行うことができる。図３に示したように、長手
方向通路３５６、３５８は、計量バルブ１４０の中央の
長手方向軸線３００から実質的に同一の半径方向距離だ
け、互いに反対側に半径方向に位置付けし得る。しか
し、長手方向通路は、所望の性能結果を達成する必要性
に応じて非対称の形態に位置付けし得ることを理解すべ
きである。
【００３２】第１の横方向通路３６２は、第１の長手方
向通路３５６とパイロット圧力チャンバ３５２との間の
流体連通を行う。図示したように、第１の横方向通路３
６２は第１の長手方向通路３５６とパイロット圧力チャ
ンバ３５２との間に対角線上に延在し得るか、あるいは
計量バルブ１４０の中央の長手方向軸線３００に対して
垂直に半径方向に延在し得る。再び、第１の横方向通路
３６２の構造は、所望の性能結果を達成するために変更
し得ることを理解すべきである。
【００３３】補給バルブ３５４は、流体補給操作部、例
えば、バルブ通路３６６に摺動可能に配置されるバルブ
要素３６４を備える。バルブ要素３６４は、第２のラン
ド３７０から軸方向に間隔を空けて配置された第１のラ
ンド３６８と、第１および第２のランド３６８、３７０
との間の縮径部分３７２とを含む。バルブ要素３６４は
近位端部分３７４をさらに含む。
【００３４】ヘッドチャンバ３７６はバルブ通路３６６
の近位端と第１のランド３６８の近位端３７８との間に
画成される。対角線上に延在する第２の横方向通路３８
０は、ヘッドチャンバ３７６と環状空洞１７０との間の
連通を行う。
【００３５】バルブ要素３６４の縮径部分３７２、およ
びバルブ通路３６６は環状チャンバ３８２を画成する。
半径方向に延在する切欠３８４は、バルブ通路３６６に
形成されて、環状チャンバ３８２と第１の長手方向通路
３５６との間の流体連通を行う。バルブ通路３６６はま
た、半径方向切欠３８４から遠位方向に軸方向に間隔を
空けて配置された第１の環状溝３８６を含む。第１の環
状溝３８６は、遠位方向のバルブ要素３６４の移動に応
答して環状チャンバ３８２と第２の長手方向通路３５８
との間の流体連通を行うように構成される。
【００３６】第２の環状溝３８８はバルブ通路３６６の
遠位端３９０に配置される。第４のスプリング３７１、
例えば、弱い負荷を受けるスプリングは、バルブ要素３
６４の第２のランド３７０とバルブ通路３６６の遠位端
３９０との間に配置される。第４のスプリング３７１
は、バルブ通路３６６の遠位端３９０から離れた方向に
バルブ要素３６４を付勢する。
【００３７】第３の横方向通路３９２は、計量スプール
１５０の第２のランド３３２に配置されて、環状空洞１
６０（図１）を通して第２の環状溝３８８とシリンダ導
管１８０との間の流体連通を行う。第３の横方向通路３
９２は、計量バルブ１４０の中央の長手方向軸線３００
に対して垂直に、半径方向に延在し得る。再び、第３の
横方向通路３９２の構造は、所望の性能結果を達成する
ために変更し得ることを理解すべきである。
【００３８】（産業上の利用可能性）使用時、計量バル
ブ１４０、１４６はシリンダからタンクへの流体流量を
制御し、一方、計量バルブ１４２、１４４はポンプから
シリンダへの流体流量を制御する。油圧シリンダ１１６
の従来の延伸は、操作部によって制御される計量バルブ
１４２、１４６の実質的に同時の作動によって達成さ
れ、また収縮は、操作部によって制御される計量バルブ
１４４、１４０の同時の作動によって達成される。
【００３９】例えば、バルブ１４２の作動により計量ス
プール１５２は遠位に移動して、ポンプ１１２からヘッ
ドエンドチャンバ１２０への流体流量を確立し、また計
量バルブ１４６の作動により計量スプール１５６は遠位
に移動して、ロッドエンドチャンバ１１８からタンク１
１４への流体流量を確立する。同様に、計量バルブ１４
４の作動により計量スプール１５４は遠位に移動して、
ポンプ１１２からロッドエンドチャンバ１１８への流量
を確立し、また計量バルブ１４０の作動により計量スプ
ール１５０は移動して、ヘッドエンドチャンバ１２０か
らタンク１１４への流体流量を確立する。
【００４０】あまり一般的でない多数の操作モードは、
単一の計量バルブの作動、または２つ以上の計量バルブ
の様々な組合せによる作動によって達成できる。しか
し、本発明の主たる特徴は、図２に示した、より詳しく
は図３に示した計量バルブ１４０の追加の特徴と組み合
わせた計量バルブ１４２の一般的な操作を説明すること
によって理解できる。
【００４１】比例電磁装置１２３、例えば、ＰＣＨＥ計
量バルブ１４２のソレノイドに電圧が印加された場合、
第１のスプリング２１０が圧縮される。制御スプール１
５３は、第２のスプリング２２６の力によってバルブ本
体１２２の近位端１２４（図１）に向かって付勢され
る。この結果、第１のランド２０２は、環状チャンバ２
１６がパイロット供給部１９０（図１）に対して開口さ
れるように、近位端１２４に向かって軸方向に移動す
る。次に、パイロット供給部１９０は、横断方向貫通孔
２１８と長手方向貫通孔２０７とを介して近位および遠
位の制御チャンバ１６３、１７３と流体連通する。
【００４２】遠位制御チャンバ１７３内の流体圧力は第
１のランド２３０の近位端２２８に作用して、バルブ本
体１２２の遠位端１２６に向かう方向に計量スプール１
５２を付勢する。この結果、第２のスプリング２２６の
圧縮負荷が低減され、制御スプール１５３は、第１のス
プリング２１０の力によってバルブ本体１２２の遠位端
１２６に向かって付勢される。制御スプール１５３が遠
位方向に軸方向に移動するにつれ、制御スプール１５３
の第１のランド２０２は、環状チャンバ２１６とパイロ
ット供給部１９０との間の開口部を縮小する。環状チャ
ンバ２１６とパイロット供給部１９０との間の開口部、
および環状チャンバ２１６とタンク１１４との間の開口
部は、制御チャンバ１６３、１７３によって制御スプー
ル１５３が油圧式に釣り合うまで縮小される。
【００４３】環状チャンバ２１６とパイロット供給部１
９０との間の開口部が縮小されるにつれ、計量スプール
１５２はスプリング２４６によって近位端１２４の方向
に付勢され、計量スロット２４８は環状空洞１７２、１
６２の間の流体連通を行う。次に、ポンプ１１２は、負
荷保持チェックバルブ１８６と供給導管１８４とを介し
て加圧流体を環状空洞１７２に供給する。そこから、加
圧流体は環状空洞１６２に計量供給され、環状空洞は流
体をシリンダ導管１８０に方向付け、次に、シリンダ導
管は流体を油圧シリンダ１１６のヘッドエンドチャンバ
１２０に供給する。
【００４４】同様に、ＣＴＨＥ計量バルブ１４０も、比
例電磁装置、例えば、ソレノイドを用いて制御し得る。
ＣＴＨＥ計量バルブ１４０において、計量スロット２４
８は環状空洞１６０、１７０との間の連通を行う。この
結果、ヘッドエンドチャンバ１２０から収容されるシリ
ンダ導管１８０の流体は、タンク１１４に供給される。
ＰＣＲＥ計量バルブ１４４およびＣＴＲＥ計量バルブ１
４６は、ＰＣＨＥ計量バルブ１４２およびＣＴＨＥ計量
バルブ１４０と同様に、しかし油圧シリンダ１１６のロ
ッドエンドチャンバ１１８に関係してそれぞれ機能す
る。
【００４５】図３に示したようなＣＴＨＥ計量バルブ１
４０を参照すると、シリンダ導管１８０内の流体圧力が
第１の所定の圧力を超えた場合、ある量の加圧流体をシ
リンダ導管１８０から解放しなければならない。流体の
解放によってシリンダ導管１８０の流体圧力が低減さ
れ、油圧回路に対する有害な影響の可能性が防止され
る。他方で、シリンダ導管１８０内の流体圧力が第２の
所定の圧力を下回った場合、補給流体をシリンダ１８０
に供給してキャビテーション状態を防止しなければなら
ない。
【００４６】図１に示したように、パイロットバルブ１
９４はシリンダ導管１８０に連結される。シリンダ導管
１８０内の流体圧力が第１の所定の圧力を超えた場合、
シリンダ導管１８０の加圧流体は、バルブスプリング１
０６の力に対抗してバルブシート１０７から離れた開口
位置にポペット１０５を付勢する。次に、加圧流体は、
パイロットバルブ１９４を通してまたパイロットバルブ
通路１０８を通して、計量スプール１５０の近位端２２
８の遠位制御チャンバ１７１に流れる。次に、加圧流体
は、長手方向貫通孔２０７と横断方向貫通孔２１８とを
通過し、環状チャンバ２１６内に入り、またタンク１１
４に向かって外に出る。
【００４７】近位および遠位の加圧流体チャンバ１６
１、１７１は互いに連通しているので、制御スプール１
５１は油圧式に釣り合わせられるので移動しない。この
結果、パイロット供給部１９０から制御チャンバ１７３
内に流れる流体は、位置２０３（図１）において制限さ
れる。しかし、位置２０３で流れが詰まるというよりも
むしろ、圧力が、遠位制御チャンバ１７１を通して計量
スプール１５０の近位端２２８に作用し、第３のスプリ
ング２４６の力に対抗して遠位方向に計量スプール１５
０を移動し、計量スロット２４８を通してタンク１１４
に流れが解放される。
【００４８】計量スプール１５０がバルブ本体１２２の
遠位端１２６に向かって軸方向に移動するにつれ、計量
スロット２４８は環状空洞１６０、１７０との間の流体
連通を行う。したがって、シリンダ導管１８０の加圧流
体は、環状空洞１６０、１７０と計量スロット２４８と
を通してタンク１１４に解放される。このようにして、
パイロットバルブ１９４は、計量スプール１５０を操作
してシリンダ導管１８０からタンク１１４への実質的な
流体通路をもたらすことによって、大量の加圧流体のた
めのリリーフ機能を達成する。
【００４９】さらに、上述のように、パイロットバルブ
１９４、１９６の一方または両方は、任意の比例電磁装
置１０９、例えば、ソレノイドを含むことが可能であ
り、これによって、ポペット１０５に作用するスプリン
グ１０６の力を調整する能力をもたらす。このようにし
て、第１の所定の圧力は、任意の時にまた操作者の選択
により外側位置から容易に調整し得る。
【００５０】再び図３を参照するに、補給バルブ３５４
は計量スプール１５０に配置される。シリンダ導管１８
０内の流体圧力が第２の所定の圧力を下回った場合、補
給バルブ３５４はバルブ要素１５０と協働機能して、加
圧流体をシリンダ導管１８０に供給し、キャビテーショ
ン状態を防止する。
【００５１】図３に示したように、パイロット圧力チャ
ンバ３５２は、第１の横方向通路３６２と第１の長手方
向通路３５６と半径方向切欠３８４とを介して補給バル
ブ３５４の環状チャンバ３８２と流体連通している。
【００５２】タンク１１４は、環状空洞１７０と対角線
上に延在する第２の横方向通路３８０とを介して補給バ
ルブ３５４のヘッドチャンバ３７６と連通する。このよ
うにして、タンク１１４内の流体圧力は補給バルブ要素
３６４の近位部分３７４に作用し、バルブ通路３６６の
遠位端３９０に向かう方向に第４のスプリング３７１を
圧縮する。シリンダ導管１８０は、環状空洞１６０と第
３の横方向通路３９２と第２の環状溝３８８とを介して
バルブ通路３６６の遠位端３９０と連通している。
【００５３】シリンダ導管１８０がキャビテーションに
近づくとき、近位方向に第２のランド３７０に対して作
用する力は、遠位方向に第１のランド３６８に作用する
力よりも小さくなる。この結果、補給バルブ要素３６４
は、第４のスプリング３７１の力に対抗してバルブ本体
１２２の遠位端１２６に向かう方向に移動する。したが
って、パイロット供給部１９０によって供給される加圧
流体は、パイロット圧力チャンバ３５２から、第１の横
方向通路３６２と第１の長手方向通路３５６と半径方向
切欠３８４と補給バルブ３５４の環状チャンバ３８２と
第２の長手方向通路３５８とを通して、遠位制御チャン
バ１７１に流入する。
【００５４】遠位制御チャンバ１７１から、パイロット
供給部１９０によって供給される加圧流体は、長手方向
貫通孔２０７と横断方向貫通孔２１８とを通して、環状
チャンバ２１６の中に通過できる。再び、近位および遠
位の加圧流体チャンバ１６１、１７１は互いに連通して
いるので、制御スプール１５１は、油圧式に釣り合わせ
られた位置に留まる傾向を有する。この結果、環状チャ
ンバ２１６とパイロット供給部１９０との間の開口部、
および環状チャンバ２１６とタンク１１４との間の開口
部は最小維持される。加圧流体の流れは、環状チャンバ
２１６とタンク１１４との間の開口部で制限され、した
がって抵抗性の圧力を生じる。この抵抗性の圧力は、遠
位制御チャンバ１７１を通して計量スプール１５０の近
位端２２８に作用して、第３のスプリング２４６の力に
対抗して計量スプール１５０を遠位方向に移動する。
【００５５】計量スプール１５０がバルブ本体１２２の
遠位端１２６に向かって軸方向に移動するにつれ、計量
スロット２４８は環状空洞１６０、１７０との間の流体
連通を行う。したがって、補給流体流量は、環状空洞１
６０、１７０と計量スロット２４８とを介してシリンダ
導管１８０に供給され、これによってキャビテーション
状態を除去する。このようにして、計量スプール１５０
に配置された補給バルブ３５４は、計量スプール１５０
を操作することによって大量の補給流体を供給する。
【００５６】上述のことを考慮すると、流体補給機能が
計量バルブの部分として一体形成される電気油圧式バル
ブアセンブリの改良および単純化が、本発明の構造によ
り提供されることが容易に理解できる。このことは、特
別な圧力センサおよびマイクロプロセッサの計算速度の
上昇を必要とすることなく、レリービングおよび流体補
給に対する急速な応答を提供する。さらに、アセンブリ
の構造は比較的単純である。
【００５７】本発明の範囲または精神から逸脱すること
なしに、電気油圧式バルブアセンブリにおいて様々な修
正と変更を行い得ることが当業者には明白であろう。本
発明の他の実施形態は、ここに開示した本発明の明細書
および実施を考慮すれば当業者に明白であろう。明細書
および実施例は模範的なものに過ぎないものと考えら
れ、本発明の正確な範囲および精神は、特許請求の範囲
およびそれらの等価物によって示されることが意図され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】例示上の便宜のために断面で示した部分を有す
る本発明の実施形態の概略図である。
【図２】図１のラインＩＩ−ＩＩに沿った断面図であ
る。
【図３】図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図で
ある。
【符号の説明】
１０５ ポペット １０６ バルブスプリング １０７ バルブシート １０８ パイロットバルブ通路 １０９ 比例電磁装置 １１０ 電気油圧式バルブアセンブリ １１２ メインポンプ １１４ タンク １１６ 油圧シリンダ １１８ ロッドエンドチャンバ １１９ 出力部材 １２０ ヘッドエンドチャンバ １２１、１２３、１２５、１２７ 比例電磁装置 １２２ バルブ本体 １２４ 近位端 １２６ 遠位端 １３０、１３２、１３４、１３６ 通路 １４０、１４２、１４４、１４６ 計量バルブ １５０、１５１、１５３、１５５、１５７ 制御スプー
ル １５２、１５４、１５６ 計量スプール １６０、１７０ １対の環状空洞 １６１、１７１ １対の制御チャンバ １６２、１７２ 一対の環状空洞 １６３、１７３ １対の制御チャンバ １６４、１７４ １対の環状空洞 １６５、１７５ １対の制御チャンバ １６７、１７７ １対の制御チャンバ １６６、１７６ １対の環状空洞 １８０ ヘッドエンドシリンダ導管 １８１、１９１ 第２の１対の環状空洞 １８２ ロッドエンドシリンダ導管 １８６ 負荷保持チェックバルブ １９０ パイロット供給部 １９１、１９３、１９５、１９７ 遠位環状空洞 １９２ 共通のドレイン通路 １９４、１９６ パイロットバルブ ２０２ 第１のランド ２０４ 第２のランド ２０６ 第１の制限カラー ２０７ 貫通孔 ２０８ 近位端 ２１０ 第１のスプリング ２１２ スプリング肩部 ２１４ 縮径部分 ２１６ 環状チャンバ ２１８ 貫通孔 ２２０ 遠位端 ２２２ 環状溝 ２２４ 肩部 ２２６ 第２のスプリング ２２８ 近位端 ２３０ 第１のランド ２３４ 縮径部分 ２３６ 縮径遠位部分 ２４０ 拡径通路 ２４４ 第２の制限カラー ２４６ 第３のスプリング ２４８ 計量スロット ３００ 中央の長手方向軸線 ３３０ 第１のランド ３３２ 第２のランド ３３４ 縮径部分 ３５０ 環状溝 ３５２ パイロット圧力チャンバ ３５４ 補給バルブ ３５６、３５８ １対の長手方向通路 ３６０ プラグ ３６２ 第１の横方向通路 ３６４ バルブ要素 ３６６ バルブ ３６８、３７０ 第２のランド ３７２ 縮径部分 ３７４ 近位端部分 ３７６ ヘッドチャンバ ３７８ 近位端 ３８０ 第２の横方向通路 ３８２ 環状チャンバ ３８４ 切欠 ３８６ 第１の環状溝 ３８８ 第２の環状溝 ３９０ 遠位端 ３９２ 第３の横方向通路
フロントページの続き (72)発明者 吉野 和憲 兵庫県神戸市須磨区桜木町２−２−12− 105 Ｆターム(参考） 3H106 DA05 DA23 DA32 DB02 DB12 DB23 DB32 DC09 DD06 EE48 GB06 GB08 KK03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクチュエータの出力部材を制御可能に
    移動するためのアクチュエータと流体連通した制御バル
    ブであって、 通路を画成するバルブ本体と、 前記通路に流体連結された加圧パイロット供給部と、 前記通路に流体連結された流体リザーバと、 前記通路内で選択的に可動なパイロット操作部と、 前記通路内に可動に配置された流動計量操作部と、 前記通路に配置されると共に前記流体リザーバと前記ア
    クチュエータとに流体連通した流体補給操作部であっ
    て、アクチュエータ内のキャビテーション状態と同時に
    起こるアクチュエータ圧力の減少に応答して、ある量の
    加圧パイロット供給流体を導くように動作する流体補給
    操作部と、 前記加圧パイロット供給部からの加圧流体を含むように
    構成かつ配置された前記バルブ本体内の制御チャンバで
    あって、前記流量計量操作部と流体連通した制御チャン
    バとを備え、 前記流量計量操作部が、前記パイロット操作部および前
    記流体補給操作部の一方による作動によって、前記制御
    チャンバ内の前記加圧流体の影響下に前記アクチュエー
    タと前記流体リザーバとを流体連結するように付勢され
    る制御バルブ。
  2. 【請求項２】 流量計量操作部内に少なくとも１つの通
    路をさらに含み、開口時に、流体補給操作部が、少なく
    とも１つの通路を介して加圧パイロット供給部から制御
    チャンバに加圧流体を供給する、請求項１に記載の制御
    バルブ。
  3. 【請求項３】 流量計量操作部が少なくとも１つの計量
    スロットを含み、少なくとも１つの計量スロットが、流
    体リザーバとアクチュエータとを流体連結する流路を提
    供するように構成される、請求項１または２に記載の制
    御バルブ。
  4. 【請求項４】 アクチュエータの一方の端部に流体連結
    されたパイロットバルブをさらに含み、パイロットバル
    ブが、流路を介してアクチュエータの前記一方の端部か
    ら加圧流体を解放するように構成される、請求項３に記
    載の制御バルブ。
  5. 【請求項５】 出力部材を有するアクチュエータと流体
    連通した制御バルブを操作するための方法であって、 バルブ本体によって画成された、制御チャンバを含む通
    路に、加圧パイロット供給流体を供給するステップと、 通路内でパイロット操作部を選択的に移動するステップ
    と、 通路内で流量計量操作部を制御可能に移動して、アクチ
    ュエータと流体リザーバとの間で流体連通を行うステッ
    プと、 通路内に、流体リザーバとアクチュエータとに流体連通
    した流体補給操作部を設けるステップと、 アクチュエータ内のキャビテーション状態と同時に起こ
    るアクチュエータ圧力の減少に応答して、ある量の加圧
    パイロット供給流体を導くように流体補給操作部を操作
    するステップと、 前記流量計量操作部を付勢して、前記制御チャンバ内の
    前記加圧流体の影響下に前記アクチュエータと前記流体
    リザーバとを流体連結するように、前記パイロット操作
    部および前記流体補給操作部の一方を作動するステップ
    と、を含む方法。
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