JP2015523528A - 動的シールを備えた油圧システム - Google Patents

Abstract

システムは、第１圧力の作業流体を受容する作業チャンバ（Ｗ）と、第２圧力の流体を受容する制御チャンバ（Ｃ）とを備えた１つ又は複数の弁機構（１２、２４０、２４２、２４４、２４６、４１０、５１０、３１２、３１４、又は３１６）を備えることができる。動的シール（５８又は４２０）は、弁要素（２２又は４２０）のランド（５５又は４５１）上に配することができる。弁機構は、動的シールが滑動可能に係合されるスリーブ（４５０）を備えてもよい。弁要素は、逆止ステム（４８０）を備えてもよい。圧力補償システム（５００）が、弁要素に形成された孔部と連通してもよい。動的シールの磨耗を監視する圧力監視システム（９９）が、弁機構の制御チャンバと連通してもよい。

Description

本開示は、作業機械等の油圧システム全般に係り、特に弁装置内で使用する動的シールを備えた油圧システムに係る。

制御弁は、弁下流の圧力の制御、弁上流又は弁下流のタンク又は容器内の水準制御、関連の弁又はポンプを起動する際に生じる供給物中の圧力急上昇がもたらす望ましくない作用の低減等、多数の異なる用途に供される。弁は、所望の圧力低下、又は、弁前後の流れの状況を得るために弁を通過する流れを絞るように調節された弁要素を備える。流体が充填された可変容量の制御チャンバは、例えば、平坦又は起伏のあるフレキシブルダイヤフラム等の、動的シールすなわち滑動弾性シール等を備えたピストン等、可動分割手段で封止される。動的シールは、低圧の制御チャンバを、作業圧力の実質的により高い主流チャンバから隔絶する。ピストン及び動的シールは、制御チャンバ内の圧力変化に応じて弁本体内で移動することができる。パイロット圧力システムは、制御チャンバに連結される。パイロットシステムは、従来技術に従って処理される少なくとも一種の圧力信号を生成し、且つ、制御チャンバに送られて主要弁部材の位置制御に用いられる制御信号を生成する。しかしながら動的シールは、実質的な運動、製造上の不具合、及び／又は時間経過による磨耗及び潜在的欠陥に晒される。

Ｏｋｓａｎｅｎによる米国特許第５，３４８，０３６号は、流れの所望の状況を維持するために弁を通過する流れを調節すべく、第１制御チャンバ内の第１ピストン又は第１ダイヤフラムに付与される圧力に応じて、開放位置と閉鎖位置との間で移動することのできる主要弁部材を備えた自動制御弁を開示している。パイロット圧力信号は、弁の上流及び下流の流れの状況を実質的に反映し、且つ、第１制御チャンバ内の圧力を制御するために第１制御チャンバへと送られる制御信号の生成行うように生成される。弁の磨耗は、ピストンのダイヤフラム又はシールからの漏れを生じ、弁部材の主要制御に損失を生じ、弁部材が開放に失敗してしまう傾向をもたらす。弁を通過する流れの最初の増大は、パイロット圧力信号によって検出されるものの、漏れに起因して補正を行うことができない。パイロット圧力信号が最初の制御障害を反映すると、バックアップピストン又はダイヤフラムはアクティブ位置へ移動し、圧力制御とは関係なく、第１制御チャンバとは独立に、弁を通過する流れの状況を制御するために主要弁部材と選択的に協働する。

一例によると、システムは、弁本体と、前記弁本体内に形成された通路内において滑動可能に配された弁要素とを備えた少なくとも１つの弁装置を備えることができる。前記弁要素の第１セグメントと前記弁本体とは、第１圧力の作業流体を受容する作業チャンバを規定するよう配置することができる。前記弁本体と前記弁要素とは、第２圧力の制御流体を受容する制御チャンバを規定するよう配置することができる。前記弁要素のランドの周囲に環状シール要素を配することができる。前記シール要素と前記ランドはともに、前記作業チャンバと前記制御チャンバとを分離し、前記弁要素の軸方向の動きに合わせて移動するように配置することができる。前記制御チャンバには、圧力監視システムを連結することができる。

一例によると、少なくとも１つの弁装置は、弁本体と、前記弁本体内に形成された通路内に滑動可能に配された弁要素とを備える。前記弁要素の第１セグメントと前記弁本体とは、第１圧力の流体を受容する作業チャンバを規定するよう配置される。前記弁本体と前記弁要素とは、第２圧力の流体を受容する制御チャンバを規定するよう配置される。弁要素は、互いに軸方向に離間した第１ランドと第２ランドとを有する。前記弁要素の前記第１ランドの一部の周囲には、逆止ステムが配される。前記逆止ステムは、前記弁本体の本体内面の一部と選択的に連動するため、前記第２ランドを越えて前記作業チャンバ内へ向かって径方向に延びた拡張部分を有する。前記弁要素の前記第２ランドの一部の周囲には、スリーブが配される。前記スリーブは、前記弁本体の前記本体内面に固定して係合される。前記スリーブの外径は、前記逆止ステムの外径に比して大きい。前記第１ランドと前記スリーブのスリーブ内面との間において、前記第１ランドの周囲には環状シール要素が配される。前記シール要素と前記第１ランドはともに、前記作業チャンバと前記制御チャンバとを分離し、前記スリーブに対する前記弁要素の軸方向の動きに合わせて移動するよう配置される。

他の例によると、前記システムの前記少なくとも１つの弁装置は、第１弁装置と第２弁装置とを備える。ここで、本システムにおいて、圧力補償弁が流体供給路を介して第１弁装置及び第２弁装置の作業チャンバに連結される。シャトル弁は、前記圧力補償弁に流体連結される。前記第１弁装置及び前記第２弁装置の前記弁要素はさらに、内部に形成された軸方向通路と、前記軸方向通路から径方向に各々延びるよう内部に形成された第１径方向通路、第２径方向通路、及び第３径方向通路とを備える。前記第１弁装置及び前記第２弁装置の各々の前記径方向通路のうちの１つは、前記シャトル弁に流体連結される。

一例によると、少なくとも１つの弁装置を備えた、シールの磨耗を軽減する方法を提供する。前記弁装置は、内部に形成された通路を有する弁本体と、前記弁本体の通路内に配された、前記弁本体に対して径方向に移動するよう動作可能な弁要素とを備える。制御チャンバは、流体を受容するために前記弁要素と前記弁本体との間に規定され、制御チャンバは、供給路を介して流体を受容するために前記弁要素と前記弁本体との間に前記作業チャンバから離間して規定される。環状シール（すなわち動的シール）が、前記ランドの周囲に配され、前記弁要素の軸方向の動きに合わせて移動する。前記方法は、前記作業チャンバに第１圧力の流体を供給するステップと、前記供給路を介して前記制御チャンバに第２圧力の流体を供給するステップとを備える。前記供給路は、逆止弁と、前記逆止弁と前記制御チャンバとの間に配されたパイロット安全弁とを有する。本方法は、前記パイロット安全弁で、前記供給路内の流体の圧力を、事前設定圧力限界でタンクへと解放するステップを備える。前記方法は、判定された前記供給路の圧力を所定の圧力と比較するステップと、前記判定された圧力が前記所定の圧力以上である場合、オペレータに警告信号を送達するステップとを備える。前記方法は、前記供給路に連結されたパイロットポンプと前記逆止弁との間に配されたポンプ安全弁で、供給路内の流体の圧力を解放するステップを備えることができる。前記ポンプ安全弁は、前記パイロット安全弁の事前設定圧力限界に満たない事前圧力限界で、タンクへの流体の通過を許容するよう動作することができる。

圧力監視システムに連結された弁装置の断面図である。 圧力監視システムに連結された４つの弁装置を有する油圧システムの概略図である。 圧力監視システムに連結された３つの弁機構を有する油圧システムの概略図である。 圧力監視システムに連結された他の例に係る弁装置の部分断面図である。 弁装置間に連結された一例としての圧力補償システムの概略図である。

図は、本開示の一例としての実施形態又は特徴を示すものであるが、必ずしも寸法を示すものではなく、特定の特徴については、本開示の種々の実施形態をよりわかりやすく図示し、説明するために拡大して示されることもある。本明細書における例示は、本開示の一例としての実施形態又は特徴を説明するものであり、このような例示は、いかなる場合においても本開示の範囲を限定するものでない。

さて添付の図面に示す本開示の種々の実施形態及び実施例について、より詳細に参照していくこととする。図面を通じて、可能な限り、同一又は同様の構成要素には同一の参照符号を使用するものとする。

図１において、パイロット制御アセンブリ１４に連結された弁装置１２を備えた一例としての油圧システム１０を示す。一例によると、弁装置１２は、独立に動作を行い、電子的に制御される測定弁であってもよい。弁装置は、ポンプ、タンク、及び／又は油圧アクチュエータの間、若しくは、その他の油圧要素の間の流体の流れを制御することができる。弁装置１２は、円筒形中空弁本体２０と、弁本体２０の通路２５内に配された弁要素２２とを備えることができる。弁要素２２は、作業圧力Ｐ１を有する作業流体を通過させるための作業チャンバと、制御圧力Ｐ２を有する制御流体を通過させるための制御チャンバとを分離することができる。作業チャンバは、１つ又は複数の注入口（図示せず）と、油圧作業回路に連結された１つ又は複数の注出口（図示せず）とを備えることができる。作業流体は、注入口を通って作業チャンバに流れ込み、注出口を通って作業チャンバから流れ出すことができる。制御チャンバは、１つ又は複数の注入口（図示せず）と、油圧パイロット回路に連結された１つ又は複数の注出口（図示せず）とを備えることができる。制御流体は、注入口を通って制御チャンバに流れ込み、注出口を通って制御チャンバから流れ出すことができる。弁要素２２の位置は、作業チャンバから流れ出す作業流体が所望の流量及び／又は圧力を有するように制御することができる。弁要素２２は、弁要素の側方に作用する力の不均衡に基づき、弁本体２０内を軸方向に移動することができてもよい。後述のとおり、制御チャンバが弁要素に近位側で一旦加圧されると、遠位側のばね力を克服することにより、弁要素の移動を生じる。

パイロット制御アセンブリ１４は、弁本体２０の近位側端部４２に、比例型電磁気装置４０又はソレノイドアセンブリを備えることができる。説明を通じて、「近位」という用語は、弁本体の近位側端部４２に近い位置又はこれに向かう方向を表し、「遠位」という用語は、近位側端部４２の反対側に位置する弁本体２０の遠位側端部４４に近い位置又はこれに向かう方向を表す。

図１は、一例としての電磁気装置を示しており、当業者により理解されるとおり、同様の機能を達成するために他の機構を利用することもできる。例えば、電磁気装置４０は、制御スプール４５に取り付けられたアーマチャを備えてもよい。制御スプール４５は、弁本体２０内に形成されてともに制御チャンバを規定することのできる一対の制御チャンバ４６及び４７の間で油圧的に平衡を保たれてもよい。電磁気装置４０は、第１位置と第２位置の間で、通常は第１位置から第２位置へと向かって制御スプール４５を移動させるよう動作可能であってもよい。電磁気装置４０は、コントローラ１１５として示される、コントローラによって生成された電気信号を用いるなど、当業者にとって容易に考えられるいかなる方法によって制御されてもよい。例えば、コンピュータ又はマイクロプロセッサにより、電磁気装置４０に電流を付与してもよい。電流の付与により、電磁気装置４０にエネルギー供給を行い、且つ、制御スプール４５を第２位置へと向かう方向に移動することにより、制御流体が制御チャンバ４６及び４７の少なくとも一方に流れ込むのを許容する磁界を生成することができる。後述のパイロット供給部は、パイロット制御アセンブリを介して、制御チャンバ４６及び４７の少なくとも一方に対して選択的に加圧した制御流体を供給することができる。油圧パイロット回路は、主要ポンプに連結されたポンプ供給部、安全弁に関連付けられた分離パイロットポンプ、又はその他の従来既知の加圧流体の供給源を備えることができる。

弁要素２２は、注入口及び注出口の間の流体連通を制御するため、弁本体２０の通路２５内に滑動可能に配されたスプール構成を備えることができる。例えば、弁本体２０は、内部に形成され、通路２５に向かって開放するよう互いに軸方向に離間した第１環状キャビティ５０、第２環状キャビティ５２、又はそれ以上の環状キャビティを備えてもよい。弁要素２２は、第２ランド５５から遠位に配された第１ランド５４と、ランド５４及び５５の間の縮径部分５６とを備えてもよい。縮径部分５６と本体内面５７との間には、環状領域が規定されている。本体内面５７は、弁本体２０の通路２５を規定することができ、縮径部分５６とともに実質的に作業チャンバＷを規定してもよい。

第１ランド５４は、本体内面５７に沿って滑動することができるよう、通路２５の内径と略同一のサイズを有する第１直径Ｄ１を有することができる。第２ランド５５は、第２直径Ｄ２を有することができる。第２直径Ｄ２は、第１直径Ｄ１と比して僅かに小さいサイズであってもよい。運動用の、すなわち往復運動を行う環状シール５８は、第２ランド５５の外周と本体内面５７との間に配することができる。一例によると、本体内面５７は、通路２５を規定する面とすることができる。しかしながら他の例によると、本体内面５７は、弁本体ではなく、円筒スリーブ（図４参照）又はその他の構成要素内に形成された開口を規定する内面と関連付けられてもよい。動的シール５８は部分的に、第２ランド５５内に形成された環状溝部内に配されてもよい。動的シール５８は、制御チャンバ内の加圧流体及び作業チャンバ内の加圧流体の間の流体連通を妨げ、弁要素２２の軸方向の動きに合わせて軸方向に移動する。一例によると、動的シール５８は、円形断面形状、矩形断面形状、又は不規則な断面形状を含む、その他の幾何学的断面形状を備えるエラストマーのО型リング、若しくは、当業者により考えられるその他の設計の形態を採ることができる。他の例によると、動的シール５８は、エラストマー材料より滑らかなポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）リングの形態を採ることもできる。動的シールには、第１カップシール要素が第２カップシール要素に対向する関係で配され、第１カップシール要素及び第２カップシール要素がともに矩形状シールを形成する、対向デュアルカップシールが含まれてもよい。

弁要素２２の第１ランド５４及び第２ランド５５は、縮径部分５６に対応する端部に１つ又は複数の測定スロットを備えてもよい。例えば、測定スロット５９を設ける場合、環状キャビティ５０及び５２の間に流体連通を生じるよう、第１ランド５４の近位側端部に形成することができる。例えば、弁要素２２が第１環状キャビティ５０に向かって開放するよう、測定スロット５９に対して十分な距離、遠位に移動すると、測定スロットは、環状キャビティ５０及び５２の間に流体連通を生じる。弁要素２２が十分な距離、近位に移動すると、測定スロットは、環状キャビティ５０及び５２の間に流体連通を生じないよう遮断される。一例によると、第１ランド５４は、その近位側端部に４つの測定スロット５９を有してもよく、これらは直径方向に対向する２つの対をなして配される。測定スロット５９は、半円形であってもよい。しかしながら、第１ランド及び／又は第２ランドに備えられる測定スロットの数は、４より大きくてもよく、又は、４に満たなくてもよいと理解されなければならない。さらに測定スロットは、所望の性能結果を得るための必要に応じて、その形状及び位置を設定されてもよいことが理解されなければならない。

ばねチャンバ６０は、弁本体２０の遠位側端部４４に配されてもよい。ばねチャンバ６０は、弁本体２０と一体に形成されるか、又は、弁本体に連結された別個の円筒部材であってもよい。弁要素２２はまた、ばねチャンバ６０内に配される縮径遠位側部分６２を備えてもよい。拡径通路６３及び弁本体２０の遠位側端部４４が、ばねチャンバ６０を規定してもよい。溝部６４が、弁本体２０の遠位側端部に形成されてもよい。ばねチャンバ６０は、ばねチャンバ６０内に生じたいかなる流体の漏れも排出することができるよう、タンクと連通してもよい。制限襟部６５が弁要素２２の遠位側部分６２に配され、弁要素２２の動きを近位方向に制限してもよい。ばねチャンバ６０は、弁要素２２の遠位側端部とばねチャンバ６０の溝部６４の近位側内面との間に配することのできる第１ばね６６を収容することができる。第１ばね６６は、近位方向において、弁要素２２を復心するよう付勢することができる。

図１に示すとおり、制御スプール４５は、第２ランド７２から近位に離間した第１ランド７０を有してもよい。第１制御制限襟部７４が第１ランド７０の近位側端部７５に配され、制御スプール４５の動きを遠位方向に制限してもよい。第２ばね７６が、電磁気装置４０と第１制御制限襟部７４に配されたばね肩部７７との間において、近位側制御チャンバ４６内に配されてもよい。制御スプール４５及び第１制御制限襟部７４は、その長さに延在する縦方向貫通孔８０を備えてもよい。貫通孔８０は、近位側制御チャンバ４６と遠位側制御チャンバ４７との間に流体連通を生じることができる。

結果として、制御スプール４５は、圧力の均衡を有してもよい。第２ばね７６の力は、制御スプール４５を電磁気装置４０から離間する方向に付勢することができ、パイロット供給キャビティ８２と遠位側制御チャンバ４７との間の連通を閉鎖し、パイロット排出キャビティ８４と遠位側制御チャンバ４７との間の連通を開放することができる。パイロット供給キャビティ８２及びパイロット排出キャビティ８４は、互いに軸方向に離間して、弁本体２０内に形成することができる。パイロット供給部は、制御スプール４５周囲において、パイロット供給キャビティ８２に低圧流体を供給することができる。タンク又は排出管は、例えば排出路等を介して、制御スプール４５の周囲において、パイロット排出キャビティ８４と流体連通することができる。

制御スプール４５は、ランド７０及び７２の間に環状チャンバ８６を形成する縮径部８５を備えてもよい。縮径部分８５は、例えば、縮径部分８５の直径方向に対向する側方において、環状チャンバ８６に向かって開放する少なくとも１つの横方向貫通孔８８を備えてもよい。所望の性能指標に見合うよう、追加の横方向貫通孔及び／又は縦方向貫通孔が設けられてもよい。制御スプール４５の遠位側端部９０はまた、遠位に対向する肩部９４を形成する環状溝部９２を備えてもよい。制御スプール４５と弁要素２２との間の軸方向空間は、通路２５内の遠位側制御チャンバ４７を規定することができる。第３ばね９６は、制御スプール４５の遠位に対向する肩部９４と弁要素２２の近位側端部９７との間において、遠位側制御チャンバ４７内に配することができる。そこで第３ばね９６は、弁要素２２から離間するように、且つ、第２ばね７６の付勢に対抗して制御スプール４５を付勢することができる。

図１は、一例に係る弁システムを示している。当業者により、ばね、弁要素すなわち制御スプール、ランド、スロット等の構成要素が、異なる配置においても、本明細書に記載のシステム１０と一貫した性能を発揮できる旨、理解されるであろう。例えばプッシュ型弁等、他のタイプの弁システムが図４及び図５に示されている。

図１において、システム１０はまた、パイロット制御アセンブリ１４の制御チャンバ４６及び４７のうちの少なくとも一方と関連付けられた圧力監視システム９９を備えることができる。システム９９は、動的シール５８の磨耗により生じる損傷であって、通常は、過度の使用、製造上の欠陥、又は不注意によるサービス提供によって生じる損傷のリスクを軽減するよう動作することができる。システム９９は、動的シール５８の不具合を検出し、オペレータが機械動作中に安全に予防措置を採ることができるように、オペレータにその不具合を報知してもよい。

一例において、システム９９は、動的シール５８の磨耗の検出システムを備えてもよい。例えばパイロット供給キャビティ８２等のキャビティのうちの１つと流体連通した供給導管１００を、タンク１０１まで延設することができる。パイロット安全装置１３２が、供給導管１００と流体連結されてもよい。固定変位ポンプ又は可変変位ポンプ等のパイロットポンプ１０２を、供給導管１００と関連付けることができる。タンク１０１から供給される流体は、パイロットポンプ１０２によって加圧することができ、加圧された流体は、パイロット供給キャビティ８２を介して制御チャンバに供給することができる。負荷保持逆止弁１０３は、ばね等の付勢要素を有してもよく、パイロットポンプ１０２の下流側に設けられてもよい。

圧力センサ１１２は、制御チャンバの制御圧力Ｐ２に対応し得る、供給導管１００内の制御流体の圧力を検出するために、供給導管１００に関連付けることができる。コントローラ１１５は、通信ライン１２０を介して圧力センサ１１２に電子的に連結されてもよい。同一のコントローラ１１５又は異なるコントローラが、通信ライン１２２を介して、パイロット制御アセンブリ１４の電磁気装置４０と電気的に連通してもよい。圧力センサは、電磁気装置が弁本体に取り付けられる、弁本体の端部板材内に収容されてもよい。追加の圧力データを得るため、追加の圧力センサがパイロット回路全体に亘って設けられてもよい。圧力センサは、制御チャンバ自体の内部に搭載されてもよい。

コントローラ１１５は、パイロット制御アセンブリ１４の動作を制御する手段を備えた、単一のマイクロプロセッサ又は複数のマイクロプロセッサとして具体化されてもよい。コントローラ１１５は、制御チャンバの制御圧力を示す信号を圧力センサから受信し、感知した圧力を所定の圧力と比較し、所定の圧力を上回った場合、聴覚的及び／又は視覚的なインジケータ１２４を介して警告を送達する手段を備えた、単一のマイクロプロセッサ又は複数のマイクロプロセッサとして具体化されてもよい。聴覚的及び／又は視覚的なインジケータは、光、スピーカ、グラフィカルオペレータインタフェース等、種々の形態で提供されてもよい。多数の市販のマイクロプロセッサが、コントローラの機能を実施することができる。コントローラは、メモリ、二次記憶装置、プロセッサ、データバス、及びアプリケーションを駆動するためのその他の構成要素を備えてもよい。電源回路、信号調整回路、ソレノイドドライバ回路、及びその他のタイプの回路等、他の種々の回路がコントローラに関連付けられてもよい。

弁装置１２を作動して開放又は閉鎖する（本例では、通常閉鎖弁装置を説明する）ために、機械のオペレータは、入力装置１５５の位置を示す位置信号をコントローラ１１５に送達する、例えばレバー又はジョイスティック等の入力装置１５５を動かすことができる。コントローラ１１５は、入力装置１５５の位置及び／又はその他の入力の関数として、通常電流信号の形態で、ソレノイドコマンド信号を判定するために位置信号を処理することができる。コントローラ１１５は、ソレノイドコマンド信号をパイロット制御アセンブリ１４に送信することができる。電磁気装置は、ソレノイドコマンド信号の受信に応じて、エネルギー供給され、制御スプール４５を所望の方法で移動させることができる。

コントローラ１１５は、圧力データを検索するか、データベース内に記憶してもよい。コントローラは、現在の圧力データを、データベースに保持すなわち記憶された圧力データと比較してもよい。データベースは、設計データによって事前プログラムされてもよく、若しくは、圧力データに関連の履歴データを記憶してもよい。データベースは、いかなる制限も伴わず、データ構造、インデックスファイル、又はその他のデータ記憶検索技術を利用してもよい。

例えば、コントローラ１１５は、制御チャンバの圧力Ｐ２を示す信号を圧力センサ１１２から受信してもよい。例えば、磨耗又は欠陥によりシールが無効になると、制御チャンバ内で検出された圧力すなわち圧力Ｐ２は、予期される制御チャンバの圧力範囲を上回って上昇し、且つ／又は、この圧力範囲を下回って低下する。コントローラ１１５は、予期される圧力範囲から外れると、通信ライン１２６を介して、シールの不具合を示す警告信号を送達することができる。

他の例によると、システム９９は、本明細書に記載の検出システムの代替、又は、その追加として、動的シールの磨耗を軽減するシステムを備えてもよい。ポンプ安全弁１３０及びパイロット安全弁１３２が、供給導管１００に連結され、制御チャンバとタンク１０１との間に配されてもよい。例えば、ポンプ安全弁１３０は、逆止弁１０３とパイロットポンプ１０２との間に流体連結することができ、パイロット安全弁１３２は、ポンプ安全弁１３０の下流に流体連結することができる。一例によると、逆止弁１０３は、ポンプ安全弁１３０とパイロット安全弁１３２との間に流体連結することができる。

ポンプ安全弁１３０及びパイロット安全弁１３２は各々、第１閉鎖位置と第２開放位置との間で移動可能な弁要素を有することができる。弁要素を、例えば第１閉鎖位置へと付勢するなど、これらの位置の一方へと付勢するため、付勢部材が弁要素に関連付けられてもよい。各安全弁１３０及び１３２は、供給導管１００内の圧力が閾値圧力より高くなり、各安全弁１３０及び１３２がその第２開放位置まで移動できるようになるまで、第１閉鎖位置に維持されるように動作してもよい。第２開放位置にあるとき、供給導管１００内の流体は、タンク１０１へと放出することができる。信号導管は、付勢部材の反対側の端部に付与される力を示す、供給導管１００内の圧力の代表としての上流信号圧力を提供するため、各安全弁に関連付けられてもよい。例えば、供給導管内の圧力が十分に高い場合、より高い圧力を示す力が、第２開放位置等の他の位置へ弁要素を移動するために付勢部材によって供給される付勢力に比して大きくなり得る。

安全弁１３０及び１３２の各々の最高閾値圧力は、パイロットシステムの損傷を防ぎ、弁システムの損傷を軽減するように選択することができる。パイロット安全弁１３２は、ポンプ安全弁１３０に比して高い圧力限界に設定することができる。結果として、ポンプ安全弁は、パイロット安全弁に先立ってその開放位置へと移動することとなる。この場合、逆止弁１０３と弁装置１２との間の下流側圧力は、制御チャンバ圧力の代表であり、作業チャンバＷの高圧側からのシールの漏れによって増加し得る。安全弁は、電磁気装置が弁本体に取り付けられる、弁本体の端部板材内に収容されてもよい。

図２は、動的シールの磨耗を検出し、且つ／又は、それを軽減するために使用される、例えば中央配置システム等の圧力監視システム２０１と関連付けられた２つ以上の弁装置を備える油圧システム２００を示している。当業者は、パイロット回路全体に亘って複数の安全弁を備えた圧力監視システムがシステム２００（例えば図３参照）とともに使用可能であることを理解するであろう。弁装置では、電子油圧弁アセンブリ２１０を独立的又は一体的に形成することができる。電子油圧弁アセンブリ２１０は、主要ポンプ２１２、タンク２１４等の流体容器、及び油圧シリンダ又はモータ等の流体アクチュエータ２１６と組み合わせて示されている。主要ポンプ２１２は、例えば、作業圧力Ｐ２を有する作業流体を供給する高圧ポンプを備えてもよい。安全弁２１７は、主要ポンプ２１２と、弁アセンブリ２１０の各弁装置との間に配することができる。安全弁２１７は、通常閉鎖位置と開放位置との間で移動可能である。安全弁２１７は、作業流体の圧力が所定の閾値圧力以上であることに応じて、開放位置へと移動することができ、タンク２１４への流体の通過を許容することができる。

一例によると、アクチュエータ２１６はロッドエンドチャンバ２１８と、ヘッドエンドチャンバ２２０と、出力部材２１９とを備えた油圧シリンダとすることができる。一例によると、弁アセンブリ２１０は、複数の通路２３０、２３２、２３４、及び２３６を有する単一の弁本体２２２を備えてもよい。各通路の直径は、その長さに沿って変化してもよい。弁アセンブリ２１０はまた、各々、通路２３０、２３２、２３４、及び２３６に個別に据えつけられ、独立に作動されて電子的に制御される複数の弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６を備えてもよい。４つの弁装置が図示されているが、システム２００が備える弁装置の数は、２つ、３つ、５つ、又はそれ以上であってもよい。

弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６は各々、図１に示す弁装置１２と同様に構成されてもよい。弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６は、各々、弁本体２２２の端部に比例型電磁気装置２２１、２２３、２２５、及び２２７を備えることができる。一適用例によると、複数の弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６は、主要ポンプ２１２、タンク２１４、及びアクチュエータ２１６の間の流体の流れを制御することができる。例えば、弁装置は、個別に、シリンダ〜タンクヘッドエンド（ＣＴＨＥ）測定弁装置２４０、ポンプ〜シリンダヘッドエンド（ＰＣＨＥ）測定弁装置２４２、ポンプ〜シリンダロッドエンド（ＰＣＲＥ）測定弁装置２４４、及びシリンダ〜タンクロッドエンド（ＣＴＲＥ）測定弁装置２４６と称されてもよい。

ヘッドエンドシリンダ導管２８０は、対応するＣＴＨＥ弁装置２４０及びＰＣＨＥ弁装置２４２の第１環状キャビティ５０と、アクチュエータ２１６のヘッドエンドチャンバ２２０との間に流体連通を生じさせることができる。ロッドエンドシリンダ導管２８２は、対応するＰＣＲＥ弁装置２４４及びＣＴＲＥ弁装置２４６の第１環状キャビティ５０をアクチュエータ２１６のロッドエンドチャンバ２１８に接続することができる。注入導管２８４は、主要ポンプ２１２と、対応するＰＣＨＥ弁装置２４２及びＰＣＲＥ弁装置２４４の第２環状キャビティ５２との間に連通を生じさせることができ、負荷保持逆止弁２８６を備えてもよい。例えばタンク導管２８５は、タンク２１４と、対応するＣＴＨＥ弁装置２４０及びＣＴＲＥ弁装置２４６の第２環状キャビティ５２との間に連通を生じさせることができる。

パイロット供給部２９０は、対応する弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６のパイロット供給キャビティ８２に低圧流体を供給することができる。パイロット供給部２９０は、関連の圧力低減弁を備えた主要ポンプ、関連の安全弁を備えた独立パイロットポンプ、又は従来既知のその他の圧力流体の供給源を備えてもよい。図２は、負荷保持逆止弁２９３を備えた独立パイロットポンプ２９１を示している。対応する弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６のパイロット供給キャビティ８２は、パイロット供給部２９０を介してタンク２１４と流体連結することができ、パイロット排出キャビティ８４は、共通排出路２９２を介して流体連通することができる。

システム２０１は、タンク２１４へと延びるパイロット供給部２９０に連結された圧力センサ１１２を備えることができる。パイロット供給部２９０は、弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６の各々の制御チャンバのうちの少なくとも１つに連結することができる。圧力センサ１１２は、弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６の制御チャンバの最高制御圧力Ｐ２に対応し得る、パイロット供給部２９０内の制御流体の圧力を検出するため、パイロット供給部２９０に関連付けることができる。コントローラ１１５は、通信ライン２９４を介して圧力センサ１１２に対して電子的に連結されてもよく、通信ライン２９５を介して弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６の電磁気措置２２１、２２３、２２５、及び２２７に対して電子的に連結されてもよい。コントローラ１１５は、通信ライン２９７を介してオペレータに、聴覚的及び／又は視覚的なインジケータ１２４による警告を送達してもよい。

ポンプ安全弁１３０及びパイロット安全弁１３２は、パイロット供給部２９０に連結し、制御チャンバとタンク２１４との間に配することができる。各安全弁１３０及び１３２は、第１閉鎖位置と第２開放位置との間で移動可能な弁要素を有することができる。各安全弁１３０及び１３２は、パイロット供給部２９０の対応するセグメント２９０Ａ及び２９０Ｂ内の圧力が各安全弁で事前設定された所定の閾値圧力限界を上回り、各安全弁がその第２開放位置へと移動するまで、第１閉鎖位置に維持されるように動作可能であってもよい。第２開放位置にあるとき、パイロット供給部２９０の対応するセグメント内の流体は、タンク２１４へと排出することができる。ポンプ安全弁１３０の所定の閾値圧力は、パイロット安全弁１３２の所定の閾値圧力未満に設定することができる。パイロット安全弁１３２をより高く設定することにより、圧力センサ１１２に、ポンプ安全弁１３０内の第１閾値圧力とパイロット供給部内のパイロット安全弁１３２の第２閾値圧力との間の異常な圧力変化を測定させることができる。

安全弁１３０及び１３２の各々の最高閾値圧力は、弁システムへの損傷のリスクを軽減し、パイロットシステムへの損傷を防ぐように選択することができる。パイロット安全弁１３２は、ポンプ安全弁１３０よりも高い圧力限界に設定することができる。結果として、ポンプ安全弁は、パイロット安全弁に先立ってその開放位置へと移動することとなる。本例において、逆止弁２９３とパイロット供給セグメント２９０Ｂの弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６のうちの１つ又は複数との間の下流側圧力は、作業チャンバＷの高圧側からのシール漏れが発生している間に増加し得る。ここで、弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６は共通のパイロット供給セグメント２９０Ｂと流体連結することができるため、弁装置２４０、２４２、２４４、及び２４６のいずれの制御チャンバが最高圧力を有していても、パイロット供給セグメント２９０Ｂの圧力に設定されることとなる。

図３は、動的シールの磨耗を検出及び／又は軽減するために使用される圧力監視システム３０１と関連付けられた２つ以上の弁機構を備える油圧システム３００を示している。３つの弁機構３１２、３１４、及び３１６が図示されているが、当業者にとって、２つの弁機構又は４つ以上の弁機構が設けられることが理解されるであろう。弁機構３１２、３１４、及び３１６は、各々、図１に示す単一の弁装置、図２に示す複数の弁装置、又はそのあらゆる組み合わせを含むことができ、流体アクチュエータ（図示せず）の動作に影響を及ぼすように使用される。一例によると、弁機構は、対応する流体アクチュエータに近接していてもよい。結果として、圧力監視システム３０１は、同様の方法で対応するアクチュエータに近接して配された構成要素を備えてもよい。さらに、局所的な圧力監視を向上するために、複数の圧力センサ及び安全弁をシステム全体に亘って分布させることができる。

システム３００は、各弁機構３１２、３１４、及び３１６の間に流体連結されたパイロット供給部３２４を介して加圧流体を供給するために、負荷保持逆止弁３２２を有するパイロットポンプ３２０を備えてもよい。弁機構３１２、３１４、及び３１６の各々とタンク３２５との間には、共通排出路３２６がさらに流体連結されてもよい。各弁機構には、タンク３２５への独立排出路が利用されてもよい。

ポンプ安全弁３３０及びパイロット安全弁３３２は、パイロット供給部３２４の一部に連結することができる。パイロット安全弁は、供給導管３２７を介してパイロット供給部３２４に連結される。安全弁３３０及び３３２は、第１閉鎖位置と第２開放位置との間で移動可能な弁要素を有することができる。各安全弁３３０及び３３２は、パイロット供給部３２４内の圧力が各安全弁で事前設定した所定の閾値圧力を上回り、各安全弁がその第２開放位置へと移動されるまで、第１閉鎖位置に維持されるよう動作してもよい。第２開放位置にあるとき、パイロット供給部内の流体は、タンク３２５へと排出することができる。ポンプ安全弁３３０の所定の閾値圧力は、パイロット安全弁３３２の所定の閾値圧力未満に設定することができる。圧力センサ３４０は、パイロット供給部３２４とパイロット安全弁３３２との間に連結することができる。コントローラ１１５は、通信ライン３４２を介して圧力センサ３４０に対して電子的に連結されてもよく、また通信ライン３４４を介して弁機構３１２、３１４、３１６、及び／又はポンプ３２０の電磁気装置に対して電子的に連結されてもよい。コントローラ１１５は、聴覚的及び／又は視覚的なインジケータ１２４により、通信ライン３４６を介してオペレータに警告を送達してもよい。

安全弁３３０及び３３２の最高閾値圧力は、パイロットシステムの損傷を防ぐことにより、弁システムへの損傷のリスクを軽減するように選択することができる。パイロット安全弁３３２は、ポンプ安全弁３３０より高い圧力限界に設定することができる。結果として、ポンプ安全弁は、パイロット安全弁に先立ってその開放位置へと移動することとなる。本例において、パイロット供給部３２４の下流側圧力は、作業チャンバＷの高圧側からのシール漏れが生じている間、上昇し得る。ここで、弁機構３１２、３１４、及び３１６がアクチュエータに接近し、且つ、互いに離間することができるので、弁機構３１２、３１４、及び３１６のいずれが最高圧力を有しているかを問わず、他の弁機構に影響を及ぼすことなく、安全弁を個別に外してもよい。

他の例によると、弁機構３１２、３１４、及び３１６は、共通のパイロット供給部３２４及び排出路３２６を共有しない。本例によると、独立のパイロット供給部が、ポンプ３２０のポンプ排出部から対応する弁機構まで延びており、独立のパイロット供給部は逆止弁を有する。各パイロット供給部はまた、例えば、各独立パイロット供給部から延びた供給導管３２７、供給導管３２７に連結された圧力センサ３４０、及び供給導管３２７に連結された安全弁３３２等を含む、自身の圧力監視システム機構（図示せず）を有することができる。

図４は、油圧システム４００を形成するためにパイロット制御アセンブリ１４に連結された一例に係る弁装置４１０を示している。弁装置４１０は、弁装置１２と同様であり、同様の構成要素について説明する際には同様の参照符号及び用語を使用するものとする。制御スプール４１２は、縦方向貫通孔（図示せず）と、縦方向貫通孔と連通する近位側横方向貫通孔４１４及び遠位側横方向貫通孔４１６（すなわちメータイン開口及びメータアウト開口）とを備える。縦方向貫通孔は、近位側制御チャンバ４１８に向かって貫通させることができる。制御スプールアセンブリ４１２の軸方向の動きは、パイロット供給部４１９及び排出路４２１により、選択的に縦方向貫通孔４１４及び４１６に送達することができる。

弁要素４２０は、固定具４２２を備えてもよい。固定具４２２は、弁要素４２０の近位側端部に固定的に取り付けられる個別片であってもよい。固定具４２２は、固定具本体４２６から延びる拡張近位側ヘッド４２４を備えることができる。固定具は、弁要素のランドに近接して配することができる。第１ばね４３０は、固定具本体４２６の周囲に位置づけることができる。第１ばね４３０は、弁要素４２０に付勢力を付与する一次復心ばねであってもよい。結果として、パイロット制御アセンブリ１４の電磁気装置にエネルギー供給がなされない場合、第１ばね４３０が、弁要素４２０を図４に示すような通常閉鎖位置等の安定状態位置へと付勢することができる。

近位側ばねスリーブ４３４及び遠位側ばねスリーブ４３６は、第１ばね４３０の内面に沿って、固定具本体４２６の近位側部分及び遠位側部分の各々の周囲に配されてもよい。近位側ばねスリーブ４３４及び遠位側ばねスリーブ４３６は、第１ばね４３０の端部を捕らえる各ばねスリーブの本体部から伸びた径方向拡張部を備えてもよい。近位側ばねスリーブ４３４の径方向拡張部の近位側の対向端部は、内側フランジ４３５にて、弁本体４２５の通路４２３の本体内面に係合することができる。遠位側ばねスリーブ４３６の径方向拡張部の遠位側の対向端部は、固定具の位置に対して遠位の弁要素部分に係合することができる。ばねスリーブ４３４及び４３６は、図４に示す距離、離間しており、第１ばね４３０が伸縮している間、弁要素の動きを許容する。ばね開口４３８は、固定具本体４２６及び拡張遠位側ヘッド４２４を通って延びてもよい。第３ばね４４０は、ばね開口４３８に収まるようなサイズを有し、制御スプールアセンブリ４１２の遠位側端面４４２に対して遠位に延設することができる。第３ばね４４０は、弁要素が動作を行っている間、軸方向の流れの力に対抗することができる。第３ばねは、制御スプールアセンブリにフィードバック力を付与するフィードバックばねとして構成されてもよい。固定具４２２は、第１ばね４３０と、第３ばね４４０の少なくとも一部とを固定することができる。

スリーブ４５０は、弁要素４２０の第２ランド４５１における弁要素４２０の近位側端部の周囲において、且つ、弁本体４２５の通路４２３の内壁に沿って配することができる。スリーブ４５０は、固定具４２２の遠位側端部の周囲の近位に延設されてもよく、両者間に環状空間４５２を規定し、第１ばね４３０の遠位側端部を捕らえてもよい。スリーブ４５０は、シールの効果を上げるため、固定具４２２及び弁本体に対して比較的静的に維持されてもよい。結果として、スリーブ４５０は、遠位方向への相対的な動きを禁じるよう、その近位側端部にフランジを有してもよい。近位方向への相対的な動きを禁じるため、切込すなわち溝部を、スリーブ又は第２シールの一部を結合することのできる弁ハウジング内に形成することができる。

動的シール４５４は、第２ランドの外面とスリーブ４５０のスリーブ内面４５３との間において、第２ランド４５１の周囲に周方向に配することができる。ここで、弁要素４２０は、動的シール４５４を受容するためのシール溝部４５６を備えることができる。動的シールは、弁要素の軸方向の動きに合わせて、スリーブ４５０のスリーブ内面４５３に対して移動することができる。Ｏリング等の第２シール４６０は、スリーブ４５０の外面と、弁本体４２５の通路４２３の本体内面との間において、スリーブ４５０の周囲に周方向に配することができる。ここで、スリーブ４５０は、第２シール４６０を受容するためのシール溝部４６２を備えることができる。第２シール４６０は、作業チャンバＷと近位側制御チャンバとの間の漏れを禁じることができる。

弁要素４２０は、第２ランド４５１と、第２ランド４５１の遠位において第１縮径部分４６８の境界を示す第１ランド４６５とを有することができる。第３ランド４７０は、第１ランド４６５の遠位にて、第２縮径部分４７２の境界を示すことができる。第１環状キャビティ４７４及び第２環状キャビティ４７６における弁本体通路４２３の本体内面に対する第１縮径部分４６８及び第２縮径部分４７２のサイズは、各々ともに、上述の通り、弁装置の種別によって、ポンプ圧力又はタンク及びアクチュエータと選択的に連通する作業チャンバＷを規定することができる。一例によると、弁要素４２０の軸方向の動きは、ポンプに流体連結された第１環状キャビティ４７４とアクチュエータに流体連結された第２環状キャビティ４７６との間に連通を生じることができる。同様に、一例によると、弁要素４２０の軸方向の動きは、アクチュエータに流体連結された第１環状キャビティとタンクに流体連結された第２環状キャビティとの間に連通を生じることができる。

弁装置４１０はまた、逆止ステム４８０を備えてもよい。逆止ステム４８０は、第１ランド４６５の近位側端部に沿って形成されてもよい。逆止ステム４８０は、逆止ステム４８０と弁本体４２５の本体内面との間の選択的な接触嵌合を容易にするために、第１ランド４６５及び／又は第２ランド４５１を越えて径方向に延びる拡張部分であってもよい。例えば閉鎖位置において、逆止ステム４８０は、弁本体４２５の本体内面に形成された座部４８２に係合することができる。座部４８２と係合されると、逆止ステム４８０は、弁の使用に応じて、アクチュエータと作業供給部及び排出部との間に機械的シールを提供することができる。一例によると、逆止ステム４８０と座部４８２との接触面は円錐形であり、さらにはシール能力を向上するために異なる角度を有する円錐形であってもよい。さらに、逆止ステム４８０と座部４８２との接触面には、径方向縁部を含んでもよい。結果として、逆止ステム４８０の接触面は、座部４８２の対応する接触面に比して大きくすることができる。他の例によると、逆止ステム４８０の接触面は面取りした面とすることができ、座部４８２の接触面には径方向の面を含むことができる。後述のとおり、逆止ステム４８０はまた、いずれかの方向における弁要素４２０の動きを禁じるため、物理的ストップを生じさせてもよい。

スリーブ４５０は、近位側制御チャンバと作業チャンバＷとの間の漏れを低減するのに役立てることができる。第２ランド４５１は逆止ステムより小さいサイズとすることができるため、スリーブ４５０は、さらに漏れを禁じ、第２ランドにおける弁要素４２０の有効直径を伸ばすことができる。結果として、スリーブ４５０は、逆止ステム４８０の外径を越えてさらに外側へと拡がる部分を有することができる。逆止ステム４８０を備える弁要素４２０の取付及び／又はサービス提供を容易にするため、スリーブ４５０は取り外し可能であってもよい。

弁要素４２０の遠位側端部４８４は、遠位側制御チャンバ４８８を規定するため、弁本体の近位に面する端面４８６から離間させることができる。油圧ライン（図示せず）は、同一のラインであるか別個のラインであるかを問わず、パイロット供給部４１９から、近位側制御チャンバ４１８及び遠位側制御チャンバ４８８の各々へと圧力を送達することができる。ゼロエネルギー状態では、遠位方向における、加圧された近位側制御チャンバ４１８、第１ばね４３０、及び第３ばね４４０と、反対の近位方向における、加圧された遠位側制御チャンバ４８８との組み合わせの力により、力の均衡が図られる。後述のとおり、近位側制御チャンバ４１８の圧力は、制御スプールアセンブリ４１２の動きに合わせて、遠位側制御チャンバ４８８より低くなるよう低減することができ、これによって弁要素４２０の通常閉鎖位置から開放位置へと離間する近位方向への動きを許容するだけの大きさの力の不均衡を生じることができる。弁装置４１０は、通常開放装置とすることができ、パイロット制御アセンブリ１４の電磁気装置に付与される電流により、弁要素４２０を閉鎖位置へ向かって動かすことができると理解される。

弁装置４１０を作動して開放又は閉鎖する（本例では、通常閉鎖弁装置を説明する）場合、機械のオペレータは、入力装置４８９の位置を示す位置信号をコントローラ１１５に送達する、例えばレバー又はジョイスティック等の入力装置４８９を動かすことができる。コントローラ１１５は、入力装置４８９の位置及び／又はその他の入力の関数として、通常電流信号の形態で、ソレノイドコマンド信号を判定するために位置信号を処理することができる。コントローラ１１５は、ソレノイドコマンド信号をパイロット制御アセンブリ１４の電磁気装置に送信することができる。電磁気装置は、ソレノイドコマンド信号の受信に応じて、エネルギー供給され、制御スプールアセンブリ４１２を異なる位置に向かって遠位に移動することができる。制御スプールアセンブリ４１２は、パイロット供給部４１９及び排出路４２１に対して移動することができ、これによって近位側貫通孔４１４及び／又は遠位側貫通孔４１６及び縦方向貫通孔を介した、排出部の少なくとも一部と近位側制御チャンバ４１８との間の連通を許容することができる。これによって、近位側制御チャンバ４１８内の圧力を遠位側制御チャンバ４８８より低い圧力に効果的に低下させることができ、弁要素４２０の力の不均衡を生じることができる。結果として、第３ばね４４０を圧縮するように、弁要素４２０を近位方向に押し進めることができる。次に第３ばね４４０は、制御スプールアセンブリ４１２に近位の力を付与することにより、圧力の均衡を図ることができる。第１ばね４３０はまた圧縮され、近位側制御チャンバ４１８と遠位側制御チャンバ４８８との間の圧力差に対抗することができる。換言すると、加圧された近位側制御チャンバ４１８による力を低減することができるが、弁要素４２０の新たな位置を維持することのできる、第１ばね４３０の圧縮による力を増すことにより、弁要素４２０の力の均衡を等化することができる。さらに第３ばね４４０は、制御スプールアセンブリ４１２に直接、力のフィードバックを与えることができる。弁要素４２０の動きにより、アクチュエータへの加圧流体の流れを増すため、作業チャンバＷにポンプ圧力の少なくとも一部を供給することができる。

制御スプールアセンブリ４１２は、アクチュエータに追加の流れを流すべく弁要素４２０をさらに開放するために（入力装置の位置の増加の結果として）移動して、近位側制御チャンバ４１８の排出路４２１とのアクセスをより許容することにより、近位側制御チャンバ４１８内の圧力を一層低下させることができる。結果として、近位側制御チャンバ４１８と遠位側制御チャンバ４８８との間により大きな圧力差を生じ、弁要素４２０を圧力変化の程度と略比例する近位方向に移動させる。制御スプールアセンブリ４１２は、最終位置まで移動して、近位側制御チャンバ４１８が排出路４２１と完全にアクセスすることを許容し、近位側制御チャンバ４１８の排出を完全に行うことができる。この状況において、第１ばね４３０の力は、近位側制御チャンバ４１８と遠位側制御チャンバ４８８との間の圧力差の程度を克服するのには不十分である。結果として、弁要素４２０は、その最も近位の位置へ移動することが許容される。安全な手段として、弁要素４２０の全体的な動きを制限するのに、物理的ストップを採用することができる。一例によると、第１の物理的ストップは、逆止ステム４８０の近位側端部４９０がスリーブ４５０の遠位側端部領域４９２に係合するとき、最も近位の位置に規定することができる。さらに、第２の物理的ストップは、逆止ステム４８０の係合部分の遠位面が弁本体通路４２３内に形成された座部４８２に係合するとき、最も遠位の位置に規定することができる。固定具４２２の近位側端部４９４を制御スプールアセンブリ４１２の遠位側端面４４２に係合させる等、他の物理的ストップを採用してもよい。

弁要素４２０の閉鎖には、機械のオペレータにより、入力装置４８９をその中立位置に接近するように動かすことを含むことができる。ソレノイドコマンド信号の受信に応じて、制御スプールアセンブリ４１２を異なる位置へ向かって近位に移動させるために、パイロット制御アセンブリ１４の電磁気装置になされるエネルギー供給が低減する。これにより、近位側制御チャンバ４１８内の圧力を遠位側制御チャンバ４８８に比して効果的に上昇させることができ、弁要素４２０の力の不均衡を生じることができる。結果として、弁要素４２０を、第１ばね４３０の助けにより、遠位方向へと押し進めることができる。加圧された近位側制御チャンバ４１８による力を上昇させることができるが、弁要素４２０の新たな位置を維持するために、弁要素４２０の力の均衡を第１ばね４３０の拡張によって減じられた力によって等化することができる。加圧流体のアクチュエータへの流れを低減するため、弁要素４２０の閉鎖位置へと向かう動きにより、ポンプ圧力の少なくとも一部を作業チャンバＷに供給することができる。

図４において、圧力補償システム５００が、弁装置４１０と同様に構成された弁装置５１０との間に備えられてもよい。弁装置５１０は、弁装置４１０の鏡像とすることができるため、弁装置５１０の説明は省略するものとする。

圧力補償システム５００は、弁装置４１０及び５１０に関連付けられ、各弁装置は、弁要素内に形成された軸方向通路５１５を備えてもよい。軸方向通路５１５は、逆止ステム４８０の近位から弁要素４２０の遠位領域に延設することができる。第１径方向通路５２５、第２径方向通路５２７、及び第３径方向通路５２９等の複数の径方向通路は、軸方向通路５１５から弁要素４２０の外部までその外面を通って延設することができる。軸方向通路５１５と径方向通路５２５、５２７、及び５２９は、圧力補償システム５００への流体圧力の送達を容易にすることができる。第１径方向通路５２５は、弁要素４２０の第３ランド４７０内に形成することができ、弁要素の移動中、シャトルチャンバ５３０と一定の連通を生じるように構成される。第２径方向通路５２７は、第１径方向通路５２５よりも近位側の位置において、弁要素４２０の第２縮径部分４７２に形成することができる。第２径方向通路５２７は、作業チャンバＷと一定の連通を生じるように構成することができる。第３径方向通路５２９は、第２径方向通路５２７より近位側の位置において、弁要素の第１ランド４６５に形成することができ、第２環状キャビティ４７６と選択的な連通を生じるように構成される。

シャトルチャンバ５３０は、シャトル弁５４０と連通する弁本体内に形成された拡張キャビティとすることができる。第２径方向通路５２７は、通路前後で圧力降下を異ならせるために、第１径方向通路５２５よりも小さな断面積を有することができる。換言すると、第１径方向通路５２５よりも第２径方向通路５２７前後の圧力降下を大きくすることができる。さらに第２径方向通路５２７は弁要素の縮径部分に形成することができるため、第２径方向通路５２７の長さは、第１径方向通路５２５より短くすることができる。

図４に示すとおり、第２径方向通路５２７は、閉鎖位置において、軸方向通路５１５及び第１径方向通路５２５にポンプ圧力を送達することができる。第３径方向通路５２９へのこの送達は遮断される。シャトル弁５４０まで延びる内部孔部５３２を、シャトルチャンバ５３０から内部シャトル通路５３４まで延設することができる。弁要素４２０が近位方向に移動を開始すると、第３径方向通路５２９がポンプ圧力と連通する位置まで移動することができる。第３径方向通路５２９前後の圧力降下は第２径方向通路５２７前後の圧力降下より小さく、ポンプ圧力とも連通しているため、軸方向通路５１５内の有効圧力は、第２径方向通路５２７を通る圧力を無効にすることのできる、第３径方向通路５２９からの圧力となる。この有効圧力は、第１径方向通路５２５、シャトルチャンバ５３０、内部孔部５３２、及びシャトル通路５３４を介してシャトル弁に送達される。同様に、弁装置５１０の有効圧力は、第１径方向通路、シャトルチャンバ、内部孔部、及びシャトル通路５３６を介してシャトル弁に送達される。

２つの弁装置４１０及び５１０によって各々の圧力をシャトル弁５４０に送達することで、シャトル弁５４０は、弁装置４１０及び５１０のうちのいずれか高い方の圧力に応じて、弁装置４１０及び５１０の２つの有効圧力のうちの低い方を、例えば比例圧力補償弁等の圧力補償弁５５０に流体接続する。図５は、一例としての圧力補償システム５００の概略図である。シャトル弁５４０は、シャトル弁本体内に形成された孔部（図示）内に支持されるシャトル弁要素（図示せず）を備えてもよい。シャトル弁孔部は、シャトル通路５３４及び５３６と接続されてもよい。シャトル弁５４０は、各弁装置４１０及び５１０からの圧力信号を分解し、２つの弁のうちの低い方の出力が圧力補償弁５５０の動きへ影響を及ぼすようにする。

圧力補償弁５５０は、流体供給路５５２と供給源すなわちポンプ５５４との間に配された油圧機械的に作動される比例型制御弁であってもよく、流体供給路５５２に供給される流体の圧力を制御してもよい。具体的には、圧力補償弁５５０は、圧力補償孔部５６２内に支持される圧力補償弁要素５６０を備えてもよい。圧力補償弁要素５６０は、流体供給路５５２に接続されてもよい。弁要素５６０は、流れ許容位置（図示）へ向かって油圧的に付勢されてもよく、油圧によって流れ遮断位置へ向かって移動することができてもよい。圧力補償弁５５０は、第２流体通路５６４を介して圧力補償弁５５０と逆止弁５６８との間の点から送られる流体によって、流れ遮断位置へと向かって移動することができてもよい。第２流体通路５６４は、圧力補償孔部５６２と供給導管通路５５２とを接続してもよい。

圧力補償弁５５０は、第３流体通路５６６を介してシャトル弁５４０から送られる流体によって、流れ許容位置へと向かって移動することができてもよい。第３流体通路５６６は、シャトル弁５４０の孔部と圧力補償孔部５６２とを接続してもよい。圧力補償弁要素５６０は代わりに、流れ遮断位置へと向かって付勢されるばねであってもよく、第３流体通路５６６からの流体は代わりに、圧力補償弁５５０の弁要素を流れ許容位置へ向かって付勢してもよく、且つ／又は、第２流体通路５６４からの流体は代わりに、圧力補償弁５５０の弁要素を流れ遮断位置へと移動してもよいと考えられる。さらに、圧力補償弁は代わりに、弁装置４１０及び５１０の下流側に配置されるか、他の好適な位置に配置されてもよいと考えられる。

弁装置４１０及び５１０の一方が流れ許容位置まで移動すると、シャトル通路５３４内の圧力は、シャトル通路５３６内の流体の圧力より低くなってもよい。結果として、シャトル弁５４０は、より高い方の圧力によって付勢されることにより、第３流体通路５６６を介して弁装置４１０から圧力補償弁５５０へ、より低い方の圧力を送達してもよい。そしてこの圧力補償弁５５０に送達されるより低い方の圧力は、第２流体通路５６４からの圧力に対抗する圧力補償弁ばねの力とともに作用してもよい。そして結果として得られる力により、圧力補償弁５５０の弁要素を、流れ遮断位置又は流れ許容位置まで移動させてもよい。供給源５５４からの圧力が降下すると、圧力補償弁５５０は流れ許容位置へ向かって移動することにより、流体供給路５５２内の圧力を維持してもよい。同様に、供給源５５４からの圧力が上昇すると、圧力補償弁５５０は流れ遮断位置へ向かって移動することにより、流体供給路５５２内の圧力を維持してもよい。このように圧力補償弁５５０は、通常、弁装置への流体の所望の流れを維持するために、弁装置４１０及び５１０への流体の圧力を規制してもよい。

弁装置４１０及び／又は５１０は、以上に説明し、図１〜３に示した圧力監視システム９９、２０１、及び３０１と関連付けられてもよい。換言すると、油圧システム１０、２００、及び３００は、弁装置１２（図示）の代替として、弁装置４１０（圧力補償システム５００の有無を問わない）を備えてもよい。同様に、弁装置１２、２４０、２４２、２４４、及び２４６、又は弁機構３１２、３１４、及び３１６は、圧力補償システム５００と関連付けられてもよい。換言すると、油圧システム１０、２００、及び３００は、圧力補償システム５００を備えてもよい。

本明細書に記載のシステム及び方法は、弁装置又は弁機構の可動弁又はピストンに関連付けられた動的シールの磨耗の軽減及び／又は検出に用いることができる。弁装置は、例えば、油圧アクチュエータ、オン／オフパイロットソレノイド、減圧弁、大変位アクチュエータ又は小変位アクチュエータ等のパイロット圧力及び動的シールを用いるあらゆる種別の弁とすることができる。

使用に際して、弁装置は、シリンダからタンクまで、ポンプからシリンダまでの等の流体の流れの制御を容易にすることができる。例えば、従来の油圧アクチュエータの起動は、オペレータが略同時に弁装置の起動を制御することによって達成することができる。単一の弁装置の起動、又は、種々の組み合わせにおける２つ以上の弁装置の起動によって達成することのできる、従来の動作モードの数は著しく少ない。

例えば、本明細書に記載の圧力監視システムに関連付けられた単一の弁装置に関して、例えばＰＣＨＥ弁装置２４２又は４１０等の弁装置のパイロット制御アセンブリ１４の比例型電磁気装置に、エネルギー供給することができる。弁装置２４２の場合、このエネルギー供給に応じて、第２ばね７６を圧縮することができる。また第３ばね９６の力により、弁本体２０の近位側端部４２に向かって制御スプール４５を押し進めることができる。結果として、環状チャンバ８６がパイロット供給部２９０へ向かって開放するように、第１ランド７０を近位側端部４２に向かって軸方向に移動することができる。そして、横方向貫通孔８８及び縦方向貫通孔８０により、パイロット供給部２９０を近位側制御チャンバ４６及び遠位側制御チャンバ４７に流体連通させることができる。従って、パイロット供給圧力を制御チャンバ圧力の代表とすることができる。

遠位側制御チャンバ４７内の流体の圧力は、第２ランド５５の近位側端部９７に作用し、弁要素２２を弁本体２０の遠位側端部４４に向かう方向へ押し進める。結果として、第３ばね９６の圧縮負荷を低減することができ、第２ばね７６の力により、弁本体２０の遠位側端部４４に向かう方向へ制御スプール４５を押し進めることができる。制御スプール４５が軸方向において遠位方向に移動すると、制御スプール４５の第１ランド７０は、環状チャンバ８６とパイロット供給部２９０との間の開口を縮小することができる。環状チャンバ８６とパイロット供給部２９０との間の開口と、環状チャンバ８６とタンク２１４との間の開口は、制御チャンバ４６及び４７が制御スプール４５の油圧的均衡をとるまで縮小することができる。

環状チャンバ８６とパイロット供給部２９０との間の開口が縮小すると、第１ばね６６によって近位側端部４２の方向に弁要素２２を押し進めることができ、測定スロット５９（設けられた場合）によって環状キャビティ５０及び５２の間の流体連通を生じさせることができる。そして主要ポンプ２１２は、負荷保持逆止弁２８６及び注入導管２８４を介して第２環状キャビティ５２に加圧流体を供給することができる。そこから、流体をシリンダ導管２８０に送ることができ、続いて流体をアクチュエータ２１６のヘッドエンドチャンバ２２０へと供給することのできる第１アクチュエータキャビティ５０まで、加圧流体を測定することができる。

同様に、ＣＴＨＥ弁装置２４０はまた、比例型電磁気装置４０の補助によって制御されてもよい。ＣＴＨＥ弁装置２４０において、測定スロット５９は、環状キャビティ５０及び５２の間で連通を生じることができる。結果として、シリンダ導管２８０内の流体は、ヘッドエンドチャンバ２２０から受容され、タンク２１４へと供給することができる。以降の動作は、弁装置２４２に関して述べたものと同様である。ＰＣＲＥ弁装置２４４及びＣＴＲＥ弁装置２４６は各々、アクチュエータ２１６のロッドエンドチャンバ２１８以外について、ＰＣＨＥ弁装置２４２及びＣＴＨＥ弁装置２４０と同様に機能する。

加圧時の近位側制御チャンバ４６及び遠位側制御チャンバ４７は互いに連通しているため、油圧的に均衡がとれており、制御スプール４５は移動しない。結果として、パイロット供給部２９０から出て遠位側制御チャンバ４７に流れ込む流体を規制することができる。しかしながら、規制で流れを固定するのではなく、圧力は、遠位側制御チャンバ４７を通って弁要素２２の近位側端部９７に作用することができ、第１ばね６６の力に対抗して遠位方向に弁要素２２を移動し、この流れは測定スロット５９（設けられた場合）を介してタンク２１４へと解放される。

他の例によると、本明細書に記載の単一の圧力監視システムは、本明細書に記載の２つ以上の弁装置又は弁機構と関連付けることができる。例えば油圧シリンダの拡張等、アクチュエータ２１６の従来の動作は、オペレータにより略同時に弁装置２４２及び２４６の起動を制御することによって達成することができ、オペレータにより略同時に弁装置２４４及び２４０の起動を制御することによって後退させることもできる。例えば、弁装置２４２を起動することにより、その弁要素２２を遠位に移動し、主要ポンプ２１２からヘッドエンドチャンバ２２０までの流体の流れを生じさせることができ、弁装置２４２を起動することによりその弁要素２２を遠位に移動し、ロッドエンドチャンバ２１８からタンク２１４までの流体の流れを生じさせることができる。同様に、弁装置２４４を起動することにより、その弁要素２２を遠位に移動することができ、主要ポンプ２１２からロッドエンドチャンバ２１８までの流れを生じさせることができ、弁装置２４０を起動することによりその弁要素２２を遠位に移動し、ヘッドエンドチャンバ２２０からタンク２１４までの流体の流れを生じさせることができる。

軸方向通路５１５、径方向通路５２５、５２７、及び５２９、シャトルチャンバ５３０、内部孔部５３２、及びシャトル通路５３４を備えて形成された弁装置４１０及び５１０は、圧力補償システム５００を内蔵しており、ＰＣＨＥ弁装置又はＰＣＲＥ弁装置として好適であると考えられる。さらに、軸方向通路５１５、径方向通路５２５、５２７、及び５２９、シャトルチャンバ５３０、内部孔部５３２、及びシャトル通路５３４を備えずに形成された弁装置４１０及び５１０は、ＣＴＨＥ弁装置又はＣＴＲＥ弁装置として好適であると考えられる。

パイロットポンプ又は供給源から送られる加圧された制御流体は、パイロット制御アセンブリの構成要素が通常動作において耐え得る、例えば約４２００ｋＰａ等の設計圧力で、パイロット制御アセンブリに供給される。例えば、ポンプ安全弁は、この設計圧力に事前設定することができる。しかしながら、弁装置１２、２４０、２４２、２４４、２４６、４１０、及び５１０又は、弁機構３１２、３１４、及び３１６の作業チャンバＷは、約３７０００〜４００００ｋＰａまでの流体作業圧力に耐えるように構成される。従って、動的シール５８又は４５４は、流体圧力の大きく異なるこれらのチャンバを分離する。動的シール５８又は４５４が磨耗し始めると、作業チャンバＷからの高圧流体は、低圧チャンバへと漏れ出る傾向があり、これによって制御チャンバ（図１の制御チャンバ４６及び／又は４７、若しくは、図４の制御チャンバ４１８及び／又は４８８）内に圧力上昇を生じることができる。

弁装置１２、２４０、２４２、２４４、２４６、４１０、及び５１０又は弁機構３１２、３１４、及び３１６のパイロット安全弁は、パイロット制御アセンブリのうち少なくとも１つの制御チャンバ（図１の制御チャンバ４６及び／又は４７、若しくは、図４の制御チャンバ４１８及び／又は４８８）の流体圧力が所定の閾値を下回る場合、第１閉鎖位置に維持されるよう動作可能であってもよい。所定の閾値圧力は、通常、例えば５０００ｋＰａ等、設計圧力を上回ることができる。例えば、パイロット安全弁は、この所定の閾値圧力に事前設定することができる。制御流体の圧力が所定の閾値圧力以上である場合、パイロット安全弁はその第２開放位置へと移動される。第２開放位置において、排出路内の流体は、タンクへと排出することができる。結果として、ポンプ安全弁は、パイロット安全弁に先立ってその開放位置へと移動することなり、これによって対応するパイロット供給セグメントの下流側圧力をパイロット安全弁の所定の閾値圧力まで高める。

圧力センサ１１２が設けられる場合、弁装置１２，２４０、２４２、２４４、２４６、４１０、及び５１０又は弁機構３１２、３１４、及び３１６のパイロット制御アセンブリのうちの少なくとも１つの制御チャンバ（図１の制御チャンバ４６及び／又は４７、若しくは、図４の制御チャンバ４１８及び／又は４８８）を代表する流動的流体圧力を感知又は測定するよう動作することができる。コントローラ１１５は、通信ラインを介して、感知された制御流体の圧力を示す圧力センサからの信号を受信してもよい。コントローラ１１５は、感知された制御流体圧力を、例えば４２００ｋＰａ以上に事前設定された閾値圧力又は範囲と比較してもよい。一例によると、事前設定された閾値圧力は、ポンプ安全弁及びパイロット安全弁の設定に基づき、つまり、ポンプ安全弁の圧力限界を上回り、パイロット安全弁の圧力限界を下回るように設定することができる。例えば、事前設定される閾値圧力は、オペレータによる監視を行うため、約４９００ｋＰａ又は４２００〜４９００ｋＰａの範囲内に設定することができる。感知された制御流体圧力が事前設定された閾値圧力を上回った場合、コントローラ１１５は、オペレータインタフェース等の聴覚的及び／又は視覚的なインジケータ１２４により、警告信号を送達することができる。コントローラ１１５は、圧力急上昇を誤って読み取ることを避けるために、信号をフィルタリングしてもよく、あるいは、感知した圧力が所定期間、閾値圧力を上回るように、ソフトウェアのトリガを有してもよい。

以上より、本明細書に開示のシステム及び方法は、動的シールの磨耗の軽減及び／又は検出を改善し、単純化できることが容易に明らかとなる。しかしながら、システム及び方法は、当業者にとって理解されるとおり、動的シールを設けなくても動作することができる。これにより、システムの一体化すなわち構築を行うことなく、不具合の発生に先立ってその潜在的な不具合を迅速に検出し、オペレータに報知することができる。さらに、アセンブリの構成はさほど複雑なものでなく、組み付けて使用することができる。

当業者にとって、本開示のシステムには、本開示の範囲又は精神を逸脱することなく、種々の修正及び変更が加えられることが明らかであろう。当業者は、明細書及び本開示の実践について考慮することにより、本開示の他の実施形態も明らかとなるであろう。明細書及び実施例は例示のみを目的としており、本開示の真の範囲及び精神は、以下の請求項及びその均等物によって示される。

Claims (10)

1. システムであって、
   弁本体と、前記弁本体内に形成された通路内において滑動可能に配された弁要素（２２又は４２０）とを備えた少なくとも１つの弁装置（１２又は４１０）を備え、前記弁要素のセグメントと前記弁本体とは第１圧力の流体を受容する作業チャンバ（Ｗ）を規定するよう配置され、前記弁本体の他のセグメントと前記弁要素とは第２圧力の流体を受容する制御チャンバ（Ｃ）を規定するよう配置され、前記弁要素はランド（５５又は４５１）を備え、
   前記システムはさらに、前記ランドの周囲に配された環状シール要素（５８又は４５４）を備え、前記シール要素と前記ランドとはともに、前記作業チャンバと前記制御チャンバとを分離し、前記弁要素の軸方向の動きに合わせて動くように配され、
   前記システムはさらに、前記制御チャンバに連結された圧力監視システム（９９）を備えるシステム。
2. スリーブ（４５０）は前記弁本体の本体内面に沿って前記弁要素の前記ランドの一部の周囲に配され、前記スリーブはスリーブ内面（４５３）を規定し、前記環状シール要素は前記ランドと前記スリーブ内面との間に配される前記請求項１に記載のシステム。
3. 前記ランドは第２ランド（４５１）であり、前記弁要素は前記第２ランドから遠位に配された第１ランド（４６５）を有し、逆止ステム（４８０）は前記弁要素の前記第１ランドの一部の周囲に配され、前記逆止ステムは、前記弁本体の本体内面の一部（４８２）と選択的に連動するため、前記第２ランドを越えて前記作業チャンバ内へと径方向に延びた拡張部分を備える請求項１又は２のいずれか一項に記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つの弁装置は、第１弁装置（４１０）と第２弁装置（５１０）とを備え、
   前記システムはさらに、
   流体供給路（５５２）を介して前記第１弁装置及び前記第２弁装置の作業チャンバに連結された圧力補償弁（５５０）と、
   前記圧力補償弁に対して流体連結されたシャトル弁（５４０）とを備え、前記第１弁装置及び前記第２弁装置の弁要素はさらに、内部に形成された軸方向通路（５１５）と、各々が前記軸方向通路から径方向に延びるように内部に形成された第１径方向通路（５２５）、第２径方向通路（５２７）、及び第３径方向通路（５２９）とを備え、
   前記第１弁装置及び前記第２弁要素の各々の前記径方向通路のうちの１つは、前記シャトル弁と流体連結される請求項３に記載のシステム。
5. 前記圧力監視システムは、前記制御チャンバに関連付けられた圧力センサ（１１２）と、前記圧力センサと連通するコントローラ（１１５）とを備え、
   前記コントローラは、
   前記第２圧力を示す信号を受信し、
   前記第２圧力を所定の圧力と比較し、
   前記第２圧力が前記所定の圧力以上である場合、オペレータに信号を送達する請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記制御チャンバとタンク（１０１）との間に延びる供給路（１００）と、前記供給路に連結されたパイロット安全弁（１３２）とをさらに備える請求項５に記載のシステム。
7. 前記供給路に連結されたポンプ安全弁（１３０）と、前記ポンプと前記パイロット安全弁との間に配された逆止弁（１０３）とをさらに備え、前記圧力センサは、前記供給路内の圧力を検出するため、前記逆止弁の下流において前記供給路に連結される請求項６に記載のシステム。
8. 前記少なくとも１つの弁装置はさらに、第１弁装置（２４０）、第２弁装置（２４２）、第３弁装置（２４４）、及び第４弁装置（２４４）を備え、前記システムはさらに、前記弁装置の各々の前記制御チャンバの間に連結された供給路（２９０）を備え、
   前記圧力センサは、前記供給路と関連付けられ、
   前記コントローラは、
   前記第１弁装置、前記第２弁装置、前記第３弁装置、及び前記第４弁装置が寄与する前記供給路内の最高圧力を示す信号を受信し、
   前記最高圧力を所定の圧力と比較し、
   前記最高圧力が前記所定の圧力以上である場合、オペレータに警告信号を送達する請求項５に記載のシステム。
9. 前記弁装置はさらに、前記供給路に連結され、前記制御チャンバの選択的加圧を許容するよう動作可能なパイロット制御アセンブリ（１４）を備え、前記コントローラは前記パイロット制御アセンブリと連通する請求項５に記載のシステム。
10. 内部に形成された通路（２５又は４２３）を有する弁本体と、前記弁本体の前記通路内に配され、前記弁本体に対して軸方向に移動するよう動作可能な弁要素（２２又は４２０）と、流体を受容するように、前記弁要素と前記弁本体との間に規定された作業チャンバ（Ｗ）と、供給路（１００）を介して流体を受容するように、前記弁要素と前記弁本体との間に規定され、ランド（５５又は４５１）によって前記作業チャンバから分離される制御チャンバ（Ｃ）と、前記ランドの周囲に配され、前記弁要素の軸方向の動きに合わせて移動する環状シール（５８又は４５４）とを有する少なくとも１つの弁装置（１２又は４１０）を備えたシールの磨耗を軽減する方法であって、
    第１圧力の流体を前記作業チャンバに供給するステップと、
    前記供給路を介して第２圧力の流体を前記制御チャンバに供給するステップとを備え、前記供給路は、逆止弁（１０３）と、前記逆止弁と前記制御チャンバとの間に配されたパイロット安全弁（１３２）とを有し、
    前記方法はさらに、
    前記パイロット安全弁により、前記供給路内の流体の圧力を事前設定圧力限界でタンク（１０１）に解放するステップと、
    前記供給路の圧力を判定するステップと、
    前記判定した圧力を所定の圧力と比較するステップと、
    前記判定した圧力が前記所定の圧力以上である場合、オペレータに警告信号を送達するステップと、
    前記供給路に連結されたパイロットポンプと前記逆止弁との間に配されたポンプ安全弁（１３０）で、前記供給路内の流体の圧力を解放するステップとを備え、前記ポンプ安全弁は、前記パイロット安全弁の前記事前設定圧力限界より低い事前設定圧力限界で、タンクへの流体の通過を許容するよう動作することができる方法。