JP2003532848A - 油圧式制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ツールを支持し、シリンダチャンバ（１２，１４）を制御弁装置（４）を介して圧力手段供給源またはタンク（Ｔ）に接続することのできるリフトシリンダ（２）を含んでおり、移動式ツールの走行振動を減衰させる油圧式制御装置に関する。また、この油圧式制御装置は、一方のシリンダチャンバ（１２）を油圧式アキュムレータ（１０）に接続し、他方のシリンダチャンバ（１４）をタンクに接続するための減衰弁装置（８）を含む。本発明によれば、減衰装置は圧力制限機能付き弁（３４）を有し、この弁は、油圧式アキュムレータ内の圧力を一定の最大値までに高い信頼性で制限することができるよう、逆止弁（３０）と油圧式アキュムレータとの間に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の油圧式制御装置に関する。

【０００２】 これと同様の制御装置は、例えば、走行中に発生するピッチング振動を減衰さ
せるためにホイールローダの安定化モジュールとして使用される。本願と同じ出
願人に付与されたドイツ国特許第１９７５４８２８Ｃ２号より、ブームが油圧シ
リンダにより支持されているホイールローダ用の安定化モジュールは周知である
。走行時、支持方向に作用する油圧シリンダのシリンダチャンバは、油圧式アキ
ュムレータに接続される。油圧シリンダのロッド側リングチャンバは、別のロジ
ック弁を介してタンクに接続される。シリンダチャンバと油圧式アキュムレータ
との間には、ロジック弁を含む弁アセンブリが配置されており、これが閉鎖位置
にあると、油圧式アキュムレータと油圧シリンダとの間の接続が遮断される。閉
鎖方向に作用するロジック弁の弁体の端面は、電気式方向制御弁を介して開放さ
れ得て、これにより、開放方向に作用する油圧式アキュムレータ内および油圧シ
リンダのシリンダチャンバ内の圧力により、ロジック弁をその開位置にもたらす
ことができる。

【０００３】 もう１つの方向制御弁を媒介とすることにより、油圧シリンダ内を過剰な圧力
上昇から保護することができ、この方向制御弁は、油圧式アキュムレータ内の圧
力で切換位置に固定できるものであって、この位置では、油圧式アキュムレータ
内の圧力を閉鎖方向に作用する弁体の端面に加えることができるため、ロジック
弁がその遮断位置に復帰して、油圧式アキュムレータを過負荷から保護すること
ができる。このモードでは、電気式方向制御弁は、パイロット弁による電磁力に
抗しながらその定位置に復帰する。

【０００４】 この解決策では、油圧式アキュムレータを保護するために、パイロット弁内を
通過する電気式方向制御弁、保護用のもう１つの方向制御弁、および、シリンダ
チャンバと油圧シリンダのリングチャンバとに関連する２つのロジック弁がそれ
ぞれ必要であるため、装置技術上かなりの無駄があることが１つの欠点となる。
更に、この周知の安定化モードの応答性、特に、電気式方向制御弁の上流に配置
されたパイロット弁の応答性が、油圧式アキュムレータの過負荷を防止するには
遅過ぎることが問題となる。油圧シリンダのリングチャンバに関連するロジック
弁が油圧シリンダの後退と同時に閉じて、このため、リングチャンバ内の負の圧
力によりキャビテーション現象が発生しかねない点が、この周知の解決策におけ
るもう１つの欠点となる。

【０００５】 ドイツ国特許第３９０９２０５Ｃ１号には、機械の走行状態において、油圧シ
リンダのシリンダチャンバが電気式方向制御弁を介して油圧式アキュムレータに
接続され、油圧シリンダのロッド側リングチャンバがタンクに接続される油圧式
制御装置が開示されている。油圧式アキュムレータの圧力を制限するために、減
圧弁がこれらと油圧シリンダとの間に配置されており、それにより、油圧式アキ
ュムレータ内の圧力を一定の最大値までに制限することができる。減圧弁と油圧
式アキュムレータとの間には、逆止弁が設けられ、それにより、減圧弁を介した
油圧式アキュムレータ荷重の削減が防止される。この減圧弁は、油圧式アキュム
レータまで延びる注入ライン内に配置され、この注入ラインには他の利用装置も
接続されている。好ましくない操作状態では、減圧弁の反応が遅いために、こう
した他の利用装置からピーク圧力が発生し、その圧力が油圧式アキュムレータ内
にまでおよぶ可能性がある。このピーク圧力を低下させることはできないため、
この構造では、油圧式アキュムレータの損傷を免れ得ない。

【０００６】 これに対して、本発明は、移動式作業ツールの走行振動を減衰させるための油
圧式制御装置を提供し、それにより、油圧式アキュムレータの損傷を装置技術の
面から最小限の費用で防止するという目的に基づくものである。

【０００７】 この目的は、請求項１に記載の特徴を有する油圧式制御装置によって達成され
る。

【０００８】 本発明によれば、油圧シリンダと油圧式アキュムレータとの間のライン部分内
に、圧力制御弁が配置され、油圧シリンダから油圧式アキュムレータへの流れ方
向から見て圧力制御弁の上流に逆止弁が配置される。この相対配置により、圧力
制御弁の仲介により油圧式アキュムレータ内の圧力を所定の最大値までに抑える
ことが可能となり、油圧式アキュムレータの負荷を圧力制御弁の上流に配置され
た逆止弁を利用してタンクに放出することができる。

【０００９】 このようにして、減衰弁装置の反応が遅いためにピーク圧力が油圧式アキュム
レータに達した場合でも、そのピーク圧力を最大限の速さで低減させることがで
きるので、実質的に、従来の解決策よりも油圧式制御装置の操作上の安全性が改
善される。本発明による解決策のもう１つの利点は、上述した構成と比較して優
れた機能を備えることで装置技術上の無駄を削減できるということにある。

【００１０】 本発明の逆止弁は、好ましくは、開放自在に設計され、これを開放するための
調整圧力は、好ましくは油圧シリンダまたは油圧式アキュムレータで得られる。
この圧力を油圧式アキュムレータで得ることには、開放自在な逆止弁の変圧比を
、より高い圧力レベルゆえ、より低くなるように選択できるという利点がある。

【００１１】 本発明の減衰弁装置は、方向制御弁を備えて設計されると有利であり、それに
より、走行状態では、例えば、ロッド側リングチャンバをタンクに、および／ま
たは、逆止弁の制御ポートを１つのシリンダチャンバ（リフトシリンダの底部側
）または油圧式アキュムレータに接続することができる。

【００１２】 油圧シリンダのリングチャンバをタンクに接続するには、代わりに、アクチュ
エータ弁または別の開放自在な逆止弁が用いられてもよい。後者の場合、別の開
放自在な逆止弁が備える制御ポートに、上記逆止弁と同じ圧力が加えられる。

【００１３】 アクチュエータ弁による本発明の有利な展開において、一方で、油圧シリンダ
のリングチャンバがタンクに接続され、他方では、開放自在な逆止弁が機械的ま
たは油圧的連結装置を介して開放されるため、圧力アキュムレータは油圧シリン
ダの１つのシリンダチャンバに接続される。この手段は、特に単純な構造を特徴
とする。また、アクチュエータ弁のピストンが更に逆止弁の上部ピストンとして
作用すれば、開放自在な逆止弁用の別個の上部ピストンを省くことができるため
、従来の解決策に比較して更に有利である。

【００１４】 油圧回路の操作上の安全性は、非作動化手段が方向制御弁に関わっているため
に、ピーク圧力が発生した場合にも、後者がその動作不能位置に切り換えられる
ことにより高められ、いわば、減衰装置が制御され得て、油圧式アキュムレータ
の損傷を防止することができる。

【００１５】 本発明によれば、この減衰弁装置は、タンクポート、圧力アキュムレータに接
続された圧力ポート、および、シリンダチャンバに接続された入口ポートを有す
る圧力制御弁により実現される。この圧力制御弁の弁要素は、一方では油圧式ア
キュムレータ内の圧力により、また他方では圧縮バネの力および第１のシリンダ
チャンバ内の圧力により動作する。油圧式アキュムレータ内にピーク圧力が蓄積
されると、この弁要素を、油圧式アキュムレータ内の圧力を一定の最大値にまで
抑えることができる圧力制限位置にもたらすことができる。

【００１６】 油圧式アキュムレータを開放するために、圧力弁装置を、手動式シャットオフ
弁を有するバイパスラインを利用して迂回させることができる。このシャットオ
フ弁を開くことにより、油圧式アキュムレータをタンクに向けて開放することが
できる。

【００１７】 本発明の圧力制御弁は、計測ピストンをピストン要素に割り当てると、特にコ
ンパクトな設計となる。この計測ピストンは、筐体上に支持され、ピストン要素
内に案内され、油圧式アキュムレータ内の圧力をその端面側で受けることができ
るものである。

【００１８】 本発明の他の利点は、他の従属項の主題である。

【００１９】 以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態をより詳細に説明する。

【００２０】 図１は、ホイールローダなどの移動式作業ツールのブームを支持する油圧シリ
ンダを制御するための制御装置を示す大幅に単純化された系統図である。以下油
圧シリンダをリフトシリンダ２とする。リフトシリンダ２は、一点鎖線で示され
るローダ制御ブロック４を介して油圧ポンプ６またはタンクＴに接続され得る。

【００２１】 図示された制御装置は、同様に一点鎖線で示された減衰弁装置８を含む。この
装置により、例えばピッチング振動といったホイールローダの走行時に発生する
振動が減衰される。この減衰弁装置８は、走行状態時に、リフトシリンダ２が油
圧式アキュムレータ１０に接続され、リフトシリンダ２が油圧式アキュムレータ
１０内の圧力を支持方向に受けるように設計されている。

【００２２】 図１に示される実施形態において、ローダ制御ブロック４は、油圧ポンプ６が
接続される圧力ポートＰを含む。ローダ制御ブロック４の２つの作業ポートＡ，
Ｂは、減衰弁装置８を介してシリンダチャンバ１２または油圧シリンダ２のロッ
ド側リングチャンバ１４にそれぞれ接続され得る。タンクＴはタンクポートＳに
接続されている。

【００２３】 ローダ制御ブロック４は、バネ付勢された定位置にて作業ポートＡ，Ｂを圧力
ポートＰおよびタンクポートＳに対して遮断する４／３方向制御弁として設計さ
れた電気式制御弁１６を含む。

【００２４】 第１の切換位置ａでは、油圧シリンダ２を延ばすために、圧力ポートＰが作業
ポートＢに接続されると共に、作業ポートＡがタンクポートＳに接続され、これ
により、圧力媒体がシリンダチャンバ１２からリングチャンバ１４を介してタン
クＴに供給される。他方の切換位置ｂでは、油圧シリンダ２を後退させるように
、作業ポートＡが圧力ポートＰに接続され、タンクポートＳが作業ポートＢに接
続される。

【００２５】 作業ポートＢで作用する圧力を制限するために、ローダ制御ブロック４は、例
えば３３０バールである最大圧力を超えた時点で作業ポートＢをタンクポートＳ
に接続できる圧力制御弁１８を含む。

【００２６】 この減衰弁装置８は、作業ポートＡ，Ｂおよび２つの作業ポートＡ’，Ｂ’な
らびにタンクポートＴと接続された入口ポートＲ，Ｕを有する。この２つの入口
ポートＲ，Ｕは、通路２０，２２を介して、電気式４／２方向制御弁２４の入口
ポートに接続されている。圧縮バネの力で、この方向制御弁は、通路２０，２２
を遮断する定位置に付勢される。電磁石を励磁することにより、方向制御弁２４
をその第２の切換位置に移動させることができる。この位置では、通路２０が、
タンクポートＴに通じるタンク通路２６に接続され、通路２２が、仮想線で示さ
れる制御通路２８と接続される。後者は、通路２２からの分岐圧力通路３２内に
配置された開放自在な逆止弁３０の制御ポートに連続する。この圧力通路は、油
圧式アキュムレータ１０が接続されている圧力ポートＰ’に連続する。圧力ポー
トＰ’と逆止弁３０との間の領域には、減圧および圧力制限機能を備えた制御弁
３４が配置されており、これについては、以下に詳述する。制御弁３４は、図示
した定位置に向けて圧縮バネ３６と、分岐通路３８を介して制御通路２８から得
られる圧力とにより駆られ、反対方向へは、油圧式アキュムレータ１０内で作用
する圧力により駆られる。この圧力は、圧力ポートＰ’の領域内で制御管４０を
介して得られるものであり、圧縮バネ３６に対抗して作用する弁要素の端面に達
する。

【００２７】 油圧式アキュムレータ１０の負荷を開放するため、バイパスライン４４に配置
されたシャットオフ弁４２が、減衰弁装置８と関連付けられ、これにより、圧力
ポートＰ’を、制御弁３４を迂回させつつタンク通路２６に接続することができ
る。ホイールローダの通常操作状態において、このシャットオフ弁４２は閉じら
れる。

【００２８】 ホイールローダの操作の開始時には、ブームに連結されている動力シャベルが
地面上に載置されているという状況が推測される。モータの始動とともに、制御
弁１６が、ａで表わされるその切換位置にもたらされ、リフトシリンダ２のシリ
ンダチャンバ１２には、ポンプ６により圧力媒体が供給される。一方、リングチ
ャンバ１４はタンクＴに接続され、リフトシリンダ２が延びて、動力シャベルは
地面から持ち上げられる。シリンダチャンバ１２内で作用している圧力は、圧力
通路３２、逆止弁３０、および、定位置にある制御弁３４を介して油圧式アキュ
ムレータ１０まで伝播する。負荷がない状態におけるリフトシリンダ２の運搬圧
力は、動力シャベルの重量によって変化し、およそ３０〜５０バールである。こ
の圧力も油圧式アキュムレータ１０内に伝播される。

【００２９】 この圧力が、作業操作時に動力シャベルに負荷が加わったことにより上昇する
と、制御弁３４は、制御管４０内の調整圧力によってそのバネ付勢定位置から圧
力制限機能を有する制御位置にシフトする。このとき、油圧式アキュムレータ１
０に伝わる圧力は、例えば１２０バールである限界値まで低下する。圧縮バネ３
６に向かう方向で分岐通路３８内に作用している調整圧力はタンクの圧力に等し
いため、方向制御弁２４はその図示されている定位置から動かない。

【００３０】 制御弁３４が中央の遮断位置にあることから、減圧機能で設定されているよう
に１２０バールを超える圧力で油圧式アキュムレータ１０に注入することはでき
ない。

【００３１】 油圧式アキュムレータ１０内の圧力が、ピーク圧力を原因として上述した制限
値、例えば１２０バールを超えて上昇した場合、制御管４０内の圧力により制御
弁３４を圧力制限位置にもたらすことができる。制御弁３４がこの位置にくると
、油圧式アキュムレータ１０はタンク通路２６に接続されて、最大圧力制限値が
、例えば１５０バールまで上げられる。

【００３２】 このようにして、制御弁１６の作動により油圧式アキュムレータ１０内の圧力
が最大制限値を上回るために起こる減圧衝撃が最小の費用で防止される。

【００３３】 油圧式アキュムレータ１０内の圧力が１２０バールを下回るまで下降した場合
には、逆止弁３０が、圧力通路３２を介する油圧式アキュムレータ１０内への圧
力放出を阻止する。

【００３４】 ホイールローダが作業現場まで移動する場合、まず、制御弁１６がポートＡ，
ＢおよびＰ，Ｓが互いに遮断し合う中立中央位置にもたらされる。更に、方向制
御弁２４が切り換えられ、リフトシリンダ２のリングチャンバ１４がタンクポー
トＴに接続される。更に、方向制御弁２４がこの切換位置にくると、制御通路２
８が、シリンダチャンバ１２内の圧力が伝播している通路２２に接続される。逆
止弁３０の変圧比を適切に調節することにより、制御通路２８内の圧力で十分に
逆止弁３０を開放することができるため、油圧式アキュムレータ１０は、制御弁
３４、開口した逆止弁３０および圧力通路３２を介してシリンダチャンバ１２と
接続され、リフトシリンダ２は、アキュムレータ１０の圧力により支持された位
置に保持される。ここで、制御弁３４はその図示されている定位置にある。シス
テムの電源が入れられた時点で、油圧式アキュムレータ１０には常に圧力がかか
る状態となることから、ブーム位置の低下が高い信頼性をもって防止される。制
御弁３４の弁要素が含む右側端面はシリンダチャンバ１２内の圧力を受けるため
、この制御弁は、その図示されている定位置に保持される。システムの電源が入
れられた時点で、油圧式アキュムレータ１０には常に同じ圧力が加わるため、動
力シャベルの落下が防止される。制御弁３４の圧力制限機能は、圧力通路３２内
の圧力が制限されるように、圧力制御弁１８により走行状態時に実行される。こ
の圧力制御弁１８にはキャビテーション防止機能が備わっている。

【００３５】 本発明による解決策では、制御弁３４の減圧および圧力制限機能が単一弁内に
組み合わされている。この構成について、図２を参照しながら説明する。

【００３６】 図２は、組み合わされた減圧／圧力制御弁として設計され、図１の制御弁４０
に好適な一実施形態の縦断面を示すものである。制御弁３４は、弁内腔部４８が
中に延在する弁筐体４６を有する。この弁内腔部内に向けて、圧力ポートＰ、ア
キュムレータポートＡ、点線で示されるタンクポートＴならびに正面端部側の制
御ポートＸが開口している。弁内腔部４８内において、弁要素５０は、図示され
ていないその定位置に案内されており、圧縮バネ３６により、図２の右側に図示
された弁内腔部４８の端面部内にネジ付けられている止めネジ５２に抗して付勢
された状態にある。

【００３７】 圧縮バネ３６は、弁内腔部４８に対して半径方向に延びる状態でバネチャンバ
５６内に配置され、接続ブッシュ５４に接触して支持されており、接続ブッシュ
５４の内部には、制御ポートＸが延在し、接続ブッシュ５４は、バネチャンバ５
６または弁内腔部材４８それぞれの接合領域で筐体４６内にネジ付けられている
。圧縮バネ３６は、バネ保持器５７を介して弁要素５０に作用する。この弁要素
は、その中央領域の周囲に複数のポケット５８を有しており、その端面により、
２つの制御ランド６０および６２が形成されている。

【００３８】 制御ランド６２を利用することにより、圧力ポートＰ内に開口する圧力空間６
４とアキュムレータポートＡ内に開口するアキュムレータ空間６６との間の接続
を制御して開閉することができる。制御ランド６０を利用することにより、アキ
ュムレータ空間６６とタンクポートＴ内に開口するタンク空間６８との間の接続
を制御して開閉することができる。

【００３９】 ポケット５８とポケット５８との間のウェブ領域では、弁要素５０内に、計測
ピストン７４が案内されている軸方向めくら穴７２に開口する半径方向内腔部７
０が貫通している。弁要素５０から突出している計測ピストン７４の端部は、止
めネジ５２の端面上で支持されている。

【００４０】 従って、圧力媒体は、アキュムレータ空間６６から半径方向内腔部７０を介し
て、計測ピストン７４および軸方向めくら穴７２により画成されている空間内に
進入することができ、これにより、弁要素５０は、圧縮バネ３６の力に抗して、
軸方向めくら穴７２の端面７６に作用する圧力を受ける。

【００４１】 弁要素５０は、そのバネ付勢による定位置において、止めネジ５２に接触し、
圧力ポートＰからアキュムレータポートＡへの接続を、制御ランド６２を介して
制御しながら開口し、タンクポートＴとの接続を遮断する。これは、図１に示さ
れるように、制御弁３４の第１の切換位置に相当する。油圧式アキュムレータ１
０内の圧力は、制御ポートＸを介してバネチャンバ５６内に伝達されるため、圧
縮バネ３６の力だけでなく、バネチャンバ５６内の圧力から得られる圧力の分力
により、弁要素５０は閉鎖位置に付勢され、こうして、端面７６に作用する圧力
が、反対方向において弁要素５０に作用する。止めネジ５２と弁要素５０の端面
との間の空間７８は、ここでは図示されていない接続穴を介してタンクポートＴ
に接続されている。

【００４２】 図１と比較してわかるように、圧力ポートＰは圧力通路３２と接続され、アキ
ュムレータポートＡは油圧式アキュムレータ１０と接続され、タンクポートＴは
タンク通路２６と接続されており、分岐通路３８は制御ポートＸに開口している
状態にある。方向制御弁２４が作用していない状態では、この分岐通路３８は、
方向制御弁２４を介してタンクポートＴに接続されているため、タンクの圧力が
バネチャンバ５６内にまで達している。

【００４３】 動力シャベルを持ち上げるには、すなわち、リフトシリンダ２を延出させるに
は、上述した方法で制御弁１６を切換位置ａにもたらす。これにより、圧力媒体
が圧力通路３２を介して圧力ポートＰに流動した後、油圧式アキュムレータ１０
に通じる圧力空間６４とアキュムレータ空間６６との間の接続部分を通過するた
め、リフトシリンダ２における圧力に応答して後者が延びる。このアキュムレー
タ圧力も、軸方向めくら穴７２に達するため、圧縮バネ３６の力に対抗する方向
に得られる圧力の分力により、弁要素が動作する。圧力ポートＰを介する油圧式
アキュムレータ１０への注入が終わると、アキュムレータの圧力が上昇すること
から、端面７６に作用する圧力により、弁要素５０が圧縮バネ３６の力に抗して
左にシフトし、制御ランド６２を介する圧力空間６４とアキュムレータ空間６６
との間の接続部分寸法が縮小されることから、制御弁３４は再度その減圧機能を
行使する状態となる。

【００４４】 例えば１２０バールという予備設定制限値に達すると、圧力空間６４とアキュ
ムレータ空間６６との間の接続は制御ランド６２により完全に閉じられる。この
弁位置は、図１の制御弁４０の中央遮断位置により示されている。言い換えれば
、この状態では、リフトシリンダ２または油圧シリンダ６それぞれへの接続が中
断されるため、油圧式アキュムレータ１０はそれ以上充填され得ない。制御弁３
４の減圧または遮断機能が作用する間、アキュムレータ空間６６とタンク空間６
８との間の接続は閉じたままである。

【００４５】 例えば他の利用装置に誘発されて、油圧式アキュムレータ１０まで伝播するピ
ーク圧力がシステム内に生成された場合、弁要素は、上昇したアキュムレータ圧
力により、上述した位置を超えて図２に示される位置へと左にもたらされる。こ
の位置では、アキュムレータ空間６６とタンク空間６８との間の接続が、制御ラ
ンド６０を介して開口状態に制御される。こうして、この弁は圧力制限機能を行
使する状態となり、油圧式アキュムレータの最大圧力を、例えば１５０バールと
いう予備設定制限値に制限することができる。こうしたアキュムレータの超過圧
力は、漏れや温度上昇によっても発生する可能性がある。

【００４６】 走行操作時には、方向制御弁２４が切り換えられて、シリンダチャンバ１２内
の圧力に相当する調整圧力が、制御通路２８および分岐通路３８を介して制御ポ
ートＸに伝えられる。すなわち、走行操作時に、弁要素は、端面７６に作用する
圧力に抗して、この調整圧力と圧縮バネ３６の力により定位置に引き戻される。
この定位置では、圧力空間６４が制御ランド６２を介してアキュムレータ空間６
６に接続されるため、制御ランド６０を介するタンク空間６８との接続は遮断さ
れる。

【００４７】 また、制御弁３４は、以下に説明する本発明によるシステムの変形例において
使用可能である。

【００４８】 図１に示される実施形態において、方向制御弁２４は４／２方向制御弁として
設計されており、走行状態では、リフトシリンダ２のリングチャンバ１４が方向
制御弁２４を介してタンク通路２６に接続される。図３は、方向制御弁が３／２
方向制御弁として設計された本発明による制御装置の一変形例を示すものである
。この方向制御弁２４は、バネ付勢された定位置において、タンク通路２６およ
び制御通路２８に対してシリンチャンバ１２と接続されている通路２２を遮断す
る。走行操作時には、方向制御弁２４が切り換えられて、通路２２は制御通路２
８と接続され、逆止弁３０が開放される。方向制御弁２４のこの切換位置におい
て、タンク通路２６が遮断される。

【００４９】 上述した実施形態の他に、リフトシリンダ２のリングチャンバ１４は、ローダ
制御ブロック４のアクチュエータ弁８０を介してタンクＴに接続される。このア
クチュエータ弁８０は、通路２０をタンクポートＳと接続するタンクライン８２
内に配置されている。電気式２／２方向制御弁として設計されたアクチュエータ
弁８０のバネ付勢される定位置において、タンクライン８２は遮断される。走行
操作時、アクチュエータ弁８０は切換磁石の補助により貫通位置に切り換えられ
るため、リングチャンバ１４とタンクＴとの間の接続が開口される。

【００５０】 その他の部分については、図３に示した変更例は、図１を参照して説明した実
施形態に相当するため、便宜上、上記説明を参照されたい。

【００５１】 図４は、もう１つの簡略化された実施形態を示しており、図３と同様に、方向
制御弁２４は３／２方向制御弁として設計されており、バネ付勢された定位置で
、制御通路２８がこれを通過してタンク通路２６に接続される。図４に示す実施
形態において、リングチャンバ１４に続く通路２０は、もう１つの開放自在な逆
止弁８４を介してタンク通路に接続されている。このもう１つの逆止弁８４を開
放するために、方向制御弁２４の出口における圧力、すなわち制御通路２８内圧
力を、制御管８６を介して得ることができる。従って、２つの逆止弁３０および
８４は、リフトシリンダ２のシリンダチャンバ１２内の圧力を利用して方向制御
弁２４を切り換えることにより開放される。この結果、一方で、油圧式アキュム
レータ１０がシリンダチャンバ１２に接続され、他方で、リフトシリンダのリン
グチャンバ１４が通路２０および逆止弁８４を介してタンク通路２６に接続され
る。もう１つの逆止弁８４により、圧力媒体を補充用にリングチャンバ１４内に
取り込むことができる。

【００５２】 図４の実施形態におけるその他の部分は、図１の実施形態に相当するものであ
ることから、これ以上の説明は省略される。

【００５３】 上述された複数の実施形態において、リフトシリンダ２のシリンダチャンバ１
２内の圧力は、逆止弁（１つまたは複数）３０（８４）を開放し、制御弁３４の
弁要素５０を圧縮バネ３６の方向に駆るために切り換えられ、特定の操作条件下
では、この圧力は、作業サイクル時に充填される油圧式アキュムレータ１０の圧
力よりも実質的に低くされ得る。ただし、逆止弁３０（８４）が開放され、シリ
ンダチャンバ１２内の圧力がより低くても作業ツールが保護されていることを確
実にするため、制御弁３４および開放自在な逆止弁３０，８４を、高圧変圧比で
設計しなければならない。これにより、特に開放自在な逆止弁３０，８４の構造
寸法は大幅に拡大される。

【００５４】 図５において、上述された実施形態よりも変圧比が実質的に低くなるように調
節可能である一変形例が提案される。図５において説明される回路の基本原理は
、図３を参照して説明した実施形態に相当する。ただし、原則として、図５によ
る変形例を、図１および図４による実施形態に変更することも可能である。

【００５５】 図３に示される実施形態と同様に、図５の装置では、走行操作時に、リフトシ
リンダ２のリングチャンバ１４が、アクチュエータ弁８０を介してタンクＴに接
続される。図５に示す実施形態において、逆止弁３０は、３／２方向制御弁の形
態である電気式方向制御弁２４の補助を得て開放される。

【００５６】 方向制御弁２４は、バネ付勢された定位置において、制御通路２８ならびに分
岐通路３８をタンク通路２６に接続する。方向制御弁２４の作動と同時に、タン
ク通路２６との接続は閉じられ、制御通路２８ならびに分岐通路３８が、制御管
４０に開口するアキュムレータライン８８と接続される。言い換えれば、方向制
御弁２４を切換えると、油圧式アキュムレータ１０内の圧力が制御管４０および
アキュムレータライン８８を介して制御通路２８内につながるため、逆止弁３０
が、油圧式アキュムレータのより高い圧力によって開放される。

【００５７】 従って、図５に示される実施形態において、逆止弁３０は、圧縮バネ３６に抗
して作用する制御弁３４が含む弁要素５０の端面に作用する同じ圧力により開放
される。調整圧力がより高くなっているため、逆止弁３０の変圧比は、実質的に
より小さくなるように設計され得る。

【００５８】 上述した複数の実施形態では、走行操作時、油圧シリンダ２のリングチャンバ
１４は、方向制御弁２４またはアクチュエータ弁８０、あるいは、もう１つの開
放自在な逆止弁８４を介してタンクに接続される。上述した実施形態のすべてに
おいて、逆止弁３０は、方向制御弁２４を介して油圧式アキュムレータ１０また
は油圧シリンダ２のシリンダチャンバ１２から得られる調整圧力を利用して開放
される。この調整圧力が上部ピストンに作用するため、逆止弁３０をその開口位
置にもたらすことができる。

【００５９】 図６に、逆止弁３０の上部ピストンが省略可能な簡略化された一実施形態の系
統図を示す。図６に示される実施形態の基本構造は、図３および図５を参照して
説明した実施形態の系統図の基本原理に相当する。

【００６０】 図６に示される実施形態において、方向制御弁２４は３／２方向制御弁として
設計されており、制御通路２８は、方向制御弁２４が非動作位置にあればタンク
通路２６に接続され、切換位置の場合、すなわち走行操作時には、アキュムレー
タ通路８８と接続される。この実施形態では油圧式に操作されるアクチュエータ
弁８０は、図３および図５に示された実施形態のようにローダ制御ブロック４内
に配置されていないが、減衰手段の一部となる。

【００６１】 図示の実施形態において、２／２切換弁の形態であるアクチュエータ弁８０は
、プランジャ９０を介して開放自在な逆止弁３０の弁体９２に接続されている。
このため、アクチュエータ弁８０の切換移動は、後者をその開口位置にもたらす
ように逆止弁３０に伝達される。アクチュエータ弁８０と逆止弁３０とがこのよ
うに機械的に連結されているため、上述の実施形態では必要であった上部ピスト
ンを省くことができる。

【００６２】 図示の定位置では、アクチュエータ弁８０はその遮断位置にあるため、タンク
通路２６とリフトシリンダ２のリングチャンバ１４との間の接続が遮断されてい
る。開方向に作用するアクチュエータ弁８０のピストンの端面は、制御管９４を
介して制御通路２８内の圧力を受ける。これにより、方向制御弁２４が非動作位
置にあれば、タンクの圧力がこの制御面まで到達する。

【００６３】 方向制御弁２４の電磁石９６が励磁されると、方向制御弁２４はその切換位置
にもたらされ、制御通路２８がアキュムレータライン８８に接続されるため、制
御弁３４は、１で示されるその定位置にもたらされる。ただし、図３に示される
変形例によれば、この調整圧力をリフトシリンダ２のシリンダチャンバ１２から
得ることもできる。

【００６４】 また、油圧式アキュムレータ１０またはシリンダチャンバ１２内の圧力に相当
する調整圧力は、制御管９４を介して、ピストンアクチュエータ弁８０の開方向
に作用する制御面にも作用する。このため、後者は、リフトシリンダ２のリング
チャンバ１４がタンク通路２６と接続される開口位置にもたらされる。アクチュ
エータ弁８０の切換移動は、プランジャ９０を介して逆止弁３０の弁体９２に伝
わり、これにより後者は、リフトシリンダ２が油圧式アキュムレータ１０内の圧
力により支持される開口位置にもたらされる。

【００６５】 図７は、アクチュエータ弁８０および逆止弁３０を内部に組み入れた弁アセン
ブリ９６を示す断面図である。

【００６６】 図示の弁アセンブリ９６は、２つの作業ポートＡ，Ｂ、図の表面に対して垂直
に開口しているタンクポートＴ、および、アキュムレータポートＰ’が形成され
ている弁プレート９８内に収容されている。作業ポートＡは、圧力通路３２を介
してシリンダチャンバ１２に接続されており、作業ポートＢは、作業通路１００
を介してリフトシリンダ２のリングチャンバ１４に接続されている（図６参照）
。油圧式アキュムレータ１０はアキュムレータポートＰ’に接続されている。

【００６７】 弁プレート９６を横方向に貫通して、弁内腔部１０２が延在している（図７）
。この中に、逆止弁３０の弁体９２およびアクチュエータ弁８０のピストン１０
４が収容されている。

【００６８】 この収容内腔部１０２内では、タンクポートＴ、作業ポートＢ、作業ポートＡ
およびアキュムレータポートＰ’にそれぞれ接続されたリングチャンバ１０６，
１０８，１１０および１１２が形成されている。収容内腔部１０２の正面端部は
ネジプラグ１１４により遮蔽されており、他方の端部はピストン１０４が中に案
内されるガイドブッシュ１１６で閉じられている。このガイドブッシュ１１６は
、圧力媒体がガイドブッシュ１１６の内側空間１１８内に進入できるように、リ
ングチャンバ１０６，１０８の範囲内に開口する複数のジャケット凹部１１７，
１１９を有する。

【００６９】 ピストン１０４の一方の端面側には、内側空間１１８の周囲壁部に摺動式に接
触するように、２つの半径方向に突出したリングカラー１２０，１２２が形成さ
れている。リングカラー１２２の端面に隣接する内側空間１１８の一部空間は、
タンクポートＴに接続されているため、加圧されることはない。図７の右側端面
には、ガイドブッシュ１１６が、プランジャ９０が摺動式に案内されるブッシュ
１２４内に密着して挿入されている。

【００７０】 このプランジャ９０の一方の端部は、ガイドブッシュ１１６の内側空間１１８
内に入り込み、ピストン１０４の隣接端面に接触する。プランジャ９０の他方の
端部は、リングチャンバ１１０内に突出し、収容内腔部１０２の右側端部に取り
つけられている逆止弁３０の弁体９２に接触した状態で、または、わずかに距離
を置いて配置される。この領域において、収容内腔部１０２は、弁シート１２６
を有しており、これに対して、中空ピストンの形態をとる弁体９２の円錐端部が
閉包バネ１２８の力で付勢される。この閉包バネ１２８自体は、閉包バネ１１４
上で支持されており、弁体９２の内側環状端面に突き当たっている。

【００７１】 円錐端部の領域において、弁体９２には複数のジャケット内腔部１３０が設け
られている。これらのジャケット内腔部１３０を介して、閉包バネ１２８用のバ
ネチャンバ１３２がアキュムレータポートＰ’に接続されているため、逆止弁は
、閉鎖方向に閉包バネ１２８の力および油圧式アキュムレータ１０内の圧力を受
ける。開方向では、シリンダチャンバ１２内の圧力に相当するリングチャンバ１
１０内の圧力が弁体９２に作用する。

【００７２】 定位置にある弁体９２は、弁シート１２６に接触した状態で位置するため、シ
リンダチャンバ１２と油圧式アキュムレータ１０との間の接続は遮断される。ピ
ストン１０４は、プランジャ９０によりその左手端部位置に駆られる。この位置
では、リングカラー１２２がジャケット開口部１１９を閉じるが、ジャケット開
口部１１７は開いた状態となるため、２つのリングカラー１２０と１２２との間
のリングチャンバがタンク圧力を受けるようになっている。

【００７３】 制御管９４を介して制御通路２８および方向制御弁２４の出口ポートに接続さ
れている制御ポートＸは、ピストン１０４の左手端面に隣接する圧力空間内に開
口している。方向制御弁２４が非動作位置にある場合、タンク圧力がこの制御ポ
ートＸに作用する。

【００７４】 電磁石９６の補助を得て方向制御弁２４が切り換えられると、油圧式アキュム
レータ１０の圧力（図６による実施形態）またはシリンダチャンバ１２内の圧力
（図３による実施形態）が制御ポートＸに到達する。ピストン１０４の端面の面
積は、反対方向に作用する弁体９２の端面より広いことから、図７に図示するピ
ストン１０４は、左側端面に作用する調整圧力により右側に移動する。これによ
り、リングカラー１２２がジャケット開口部１１９を制御しながら開口して、リ
ングチャンバ１０８と連通する作業ポートＢからタンクポートＴへの接続を開口
する。ピストン１０４の軸方向偏位は、プランジャ９０を介して弁体９２に伝達
されるため、後者はその弁シート１２６から離れ、油圧式アキュムレータ１０か
らシリンダチャンバ１２への接続が開口状態に制御される。従って、リフトシリ
ンダ２は、油圧式アキュムレータ１０内の圧力により支持される。

【００７５】 図６は、減衰弁手段に対するもう１つの任意の展開を示すものである。従って
、非作動化手段１３４を方向制御弁２４に関連付けることができる。図示の実施
形態において、この非作動化手段１３４は、方向制御弁２４の圧縮バネと同じ方
向に弁部材に作用する非作動化ピストン１３６の力により実現される。非作動化
ピストン１３６の裏側は、作動通路１３８を介して圧力通路３２内の圧力を受け
る。非作動化ピストン１３６の有効な端面は、ピーク圧力が発生した場合に、励
磁された電磁９６の力に抗しながらも方向制御弁２４がその非操作位置に復帰で
きることにより、減衰手段の電源が切られて、油圧式アキュムレータ１０の損傷
が防止されるように設計されている。もちろん、この非作動化手段を、図１から
図５による実施形態にも同様に設けることができる。機械式の非作動化手段では
なく、圧力通路３２または油圧式アキュムレータ１０における最大圧力が過剰に
なった場合、方向制御弁２４をその非動作位置に復帰させる電気式の圧力非作動
化手段を設けることも可能である。

【００７６】 以上、作業ツールを支持するリフトシリンダと、制御弁装置を介して圧力媒体
供給源またはタンクに接続可能な複数のシリンダチャンバとを含み、移動式作業
ツールの移動振動を減衰させるための油圧式制御装置を開示してきた。この油圧
式制御装置は、更に、一方のシリンダチャンバを油圧式アキュムレータに接続し
、他方のシリンダチャンバをタンクに接続するための減衰弁装置を含む。本発明
によれば、この減衰弁装置は、油圧式アキュムレータ内の圧力を一定の最大値ま
でに高い信頼性で制限することができるように、圧力制限機能を有し、逆止弁と
油圧式アキュムレータとの間に配置される弁を含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による制御装置の第１の実施形態を示す系統図である。

【図２】 図１に示される減衰弁装置の圧力制御／減圧弁の一実施形態を示す断面図であ
る。

【図３】 他の実施形態を示す系統図である。

【図４】 更に他の実施形態を示す系統図である。

【図５】 図３に示される実施形態の変形例を示す系統図である。

【図６】 上述の解決策と比較して単純化された一実施形態を示す系統図である。

【図７】 図１、図３、図４、図５および図６による系統図で使用可能な方向制御弁を示
す断面図である。

【符号の説明】

２ リフトシリンダ ４ ローダ制御ブロック ６ ポンプ ８ 減衰弁装置 １０ 油圧式アキュムレータ １２ シリンダチャンバ １４ リングチャンバ １６ 制御弁 １８ 圧力制御弁 ２０ 通路 ２２ 通路 ２４ 方向制御弁 ２６ タンク通路 ２８ 制御通路 ３０ 逆止弁 ３２ 圧力通路 ３４ 制御弁 ３６ 圧縮バネ ３８ 分岐通路 ４０ 制御管 ４２ シャットオフ弁 ４４ バイパスライン ４６ 弁筐体 ４８ 弁内腔部 ５０ 弁要素 ５２ 止めネジ ５４ 接続ブッシュ ５６ バネチャンバ ５７ バネ保持器 ５８ ポケット ６０ 制御面 ６２ 制御面 ６４ 圧力空間 ６６ アキュムレータ空間 ６８ タンク空間 ７０ 半径方向内腔部 ７２ 軸方向めくら穴 ７４ 計測ピストン ７６ 端面 ７８ 空間 ８０ フロート位置弁 ８２ タンクライン ８４ 逆止弁 ８６ 制御管 ８８ アキュムレータライン ９０ プランジャ ９２ 弁体 ９４ 制御管 ９６ 弁アセンブリ ９８ 弁プレート １００ 作業通路 １０２ 収容内腔部 １０４ ピストン １０６ リングチャンバ １０８ リングチャンバ １１０ リングチャンバ １１２ リングチャンバ １１４ ネジプラグ １１６ ガイドブッシュ １１８ 内側空間 １２０ リングカラー １２２ リングカラー １２４ ブッシュ １２６ シート １２８ 閉包バネ １３０ ジャケット内腔部 １３２ バネチャンバ １３４ 非作動化手段 １３６ 非作動化ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １０１ ００ ２３５．１ (32)優先日 平成13年１月５日(2001．1．5) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 １０１ ０４ ２９８．１ (32)優先日 平成13年１月30日(2001．1．30) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＵＳ Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB01 AB03 AC04 BA01 BA02 BA07 BB03 CA02 DA02 DA03 DA04 DB02 3H086 AA01 AB03 AF02 AF03 AF05 3H089 BB11 BB26 CC01 DA03 DA04 DB02 DB34 DB46 DB48 DB49 EE31 GG02 JJ01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動式作業ツールの走行振動を減衰させるための油圧式制御
   装置であって、作業ツールを支持し、シリンダチャンバ（１２，１４）が制御弁
   装置（４）を介して圧力媒体供給源（６，１０）またはタンク（Ｔ）に接続可能
   である油圧シリンダ（２）と、一方のシリンダチャンバ（１２）を油圧式アキュ
   ムレータ（１０）に接続し、他方のシリンダチャンバ（１４）を前記タンク（Ｔ
   ）に接続するための減衰弁装置（８）とを含み、該減衰弁装置が、前記油圧式ア
   キュムレータ（１０）内の圧力に影響を及ぼす弁（３４）と、前記油圧式アキュ
   ムレータ（１０）から前記シリンダチャンバ（１２）への圧力媒体の逆流を防止
   する逆止弁（３０）とを含む油圧式制御装置において、 前記逆止弁（３０）は、前記一方のシリンダチャンバ（１２）と前記弁（３４
   ）との間に配置されており、前記弁（３４）は、圧力制限機能を有し、それによ
   り、圧力媒体が前記油圧式アキュムレータ（１０）から前記タンク（Ｔ）に放出
   され得ることを特徴とする油圧式制御装置。
2. 【請求項２】 前記逆止弁（３０）は、開放自在に設計されており、開放の
   ための調整圧力が、前記一方のシリンダチャンバ（１２）または前記油圧式アキ
   ュムレータ（１０）で得られることを特徴とする請求項１に記載の油圧式制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記減衰弁装置は、好ましくは電磁駆動される方向制御弁（
   ２４）を含み、方向制御弁（２４）を介して一切換位置において前記他方のシリ
   ンダチャンバ（１４）が前記タンク（Ｔ）に接続され、かつ／あるいは、前記逆
   止弁（３０）の制御ポートが前記一方のシリンダチャンバ（１２）または前記油
   圧式アキュムレータ（１０）に接続されることを特徴とする請求項２に記載の油
   圧式制御装置。
4. 【請求項４】 アクチュエータ弁（８０）を更に含み、それにより、前記他
   方のシリンダチャンバ（１４）が前記タンクに接続され得ることを特徴とする請
   求項１から３の何れか一項に記載の油圧式制御装置。
5. 【請求項５】 開放自在な他の逆止弁（８４）を更に含み、その制御ポート
   が本質的に前記逆止弁（３０）と同じ圧力の作用を受け、前記逆止弁（８４）を
   介して、前記他方のシリンダチャンバ（１４）と前記タンク（Ｔ）との間の接続
   が開くように制御され得ることを特徴とする請求項２または３に記載の油圧式制
   御装置。
6. 【請求項６】 前記逆止弁（３０）は、前記アクチュエータ弁（８０）を介
   してその開位置にもたらされ得ることを特徴とする請求項４に記載の油圧式制御
   装置。
7. 【請求項７】 前記アクチュエータ弁（８０）のピストン（１０４）は、前
   記逆止弁（３０）のための上部ピストンとして作用することを特徴とする請求項
   ６に記載の油圧式制御装置。
8. 【請求項８】 非作動化手段（１３４）が前記方向制御弁（２４）に関連付
   けられており、それにより、前記方向制御弁（２４）を、バネ付勢される非作動
   位置にもたらされ得ることを特徴とする請求項２から７の何れか一項に記載の油
   圧式制御装置。
9. 【請求項９】 前記非作動化手段は、前記一方のシリンダチャンバ（１２）
   内の圧力を受けて前記方向制御弁（２４）の弁部材に作用する非作動化ピストン
   （１３６）を含むことを特徴とする請求項８に記載の油圧式制御装置。
10. 【請求項１０】 前記弁（３４）は、一方で前記油圧式アキュムレータ（１
    ０）内の圧力を受け、他方で圧縮バネ（３６）の力および前記油圧シリンダ（２
    ）の前記一方のシリンダチャンバ（１２）内の圧力または前記油圧式アキュムレ
    ータ（１０）内の圧力を受けることができる弁要素（５０）を含み、それにより
    、アキュムレータの圧力に応じて、油圧式アキュムレータに接続されているアキ
    ュムレータポート（Ａ）と圧力ポート（Ｐ）またはタンクポート（Ｔ）との接続
    が、開くように制御され得ることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記
    載の油圧式制御装置。
11. 【請求項１１】 前記弁（３４）の前記弁要素（５０）の一端部に、筐体に
    支持された計測ピストン（７４）が案内され、前記計測ピストン（７４）および
    前記弁要素（５０）により画成される空間は、前記油圧式アキュムレータ（１０
    ）内の圧力を受けることを特徴とする請求項１０に記載の油圧式制御装置。
12. 【請求項１２】 前記制御弁装置（４）は、調節式圧力制御弁（１８）を有
    し、それにより、前記一方のシリンダチャンバ（１２）内の圧力が制限され得る
    ことを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の油圧式制御装置。
13. 【請求項１３】 前記圧力制御弁（１８）は、キャビテーション防止機能を
    備えるように設計されていることを特徴とする請求項１２に記載の油圧式制御装
    置。
14. 【請求項１４】 前記逆止弁（３０）の前記制御ポートに接続された前記方
    向制御弁（２４）の出口ポートは、制御通路（３８）を介して前記弁（３４）の
    バネチャンバ（５６）に接続されていることを特徴とする請求項３およびそれに
    従属する請求項の何れかに一項に記載の油圧式制御装置。
15. 【請求項１５】 前記弁（３４）を迂回すると共に、シャットオフ弁（４２
    ）が配置されているバイパスライン（４４）を含み、それにより、前記油圧式ア
    キュムレータ（１０）が前記タンク（Ｔ）に接続され得ることを特徴とする請求
    項１から１４の何れか一項に記載の油圧式制御装置。