JP2018529051A5

JP2018529051A5 -

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Publication number: JP2018529051A5
Application number: JP2018505034A
Authority: JP
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2020-10-15

Description

加圧液体が非圧縮性であるため、アクチュエータは、衝撃がシステム全体の慣性、ハンマーとして一般的に知られている現象により送込液体の圧力ピークによるものである場合、かつ衝撃がこのようなアクチュエータに加えられた荷重の急増によるものである場合に受ける衝撃を分散させることができない。

上記を考慮すると、背景技術は、外部回路を、加圧液体の呼び作動圧力より高い呼び圧力の加圧ガスを含むアキュムレータに接続する。

この狙いならびに以下により良く明らかになるこれらの目的および他の目的は、液圧式アクチュエータ、特に衝撃吸収および／または減衰型の液圧式アクチュエータによって達成され、この液圧式アクチュエータはピストンを備え、このピストンは中空シリンダの内容積部を前記ピストンのヘッドによって相互に分離された２つのチャンバに分けるように、前記中空シリンダ内で耐密に摺動することができるように収容され、前記２つのチャンバは、少なくとも１つの送込ダクトおよび少なくとも１つの排出ダクトによってそれぞれ別々に第１の回路に接続可能であり、前記第１の回路は、前記中空シリンダに対する前記ピストンの伸長動作または圧縮動作のために、前記２つのチャンバの一方に第１の流体を加圧下で供給するように構成され、結果として前記２つのチャンバの他方から排液させる。この液圧式アクチュエータは、前記ピストンのステムの内側に形成された長手方向の空洞を２つの部分に分けるように、耐密に摺動することができるように前記長手方向の空洞内に収容される第１の可動要素を備え、前記２つの部分の第１の部分は前記２つのチャンバのうちの１つに接続され、前記２つの部分の第２の部分は前記第２の部分に第２の流体を加圧下で供給するように構成された第２の回路に接続可能であり、前記第２の流体は前記ピストンの前記ステムの内側に形成された前記長手方向の空洞の前記第１の部分に接続された前記チャンバ内の急激な圧力ピークの場合に衝撃吸収体および／またはダンパの役割を果たすように、前記第１の流体より高い圧縮係数および呼び圧力を有することを特徴とする。

考慮される実施形態に応じてより詳細に、２つのチャンバ４および５は、少なくとも１つの送込ダクト１８および少なくとも１つの排出ダクト１７によってそれぞれ別々に第１の回路に接続することができ、第１の回路は、中空シリンダ３に対するピストン２の伸長動作または圧縮動作のために、２つのチャンバ４または５の一方に第１の流体、例えば油を加圧下で導入するように構成され、結果として他方のチャンバ５または４から排液させる。

以下により良く記載するように、上記の第２の流体は、ピストン２のステム９の内側に形成された長手方向の空洞８の第１のピストン１０に接続されたチャンバ４または５内の急激な圧力ピークの場合に衝撃吸収体および／またはダンパの役割を果たすように、第１の流体より高い圧縮係数、すなわち、等しい圧力によって圧縮される可能性、および呼び圧力を有することが有効である。

主要接続チャネル１３には、通過妨害物を有しない二次的接続チャネル１４とは異なる方法で、常閉型一方向弁１５、例えば弾性手段の作用とは逆に移動することができるボールを有する型の一方向弁が設けられることが有効である。

図１に示す、ピストン２が中空シリンダ３に完全に引き込まれた位置から始めると、第１の流体の送り込み用の外部回路は、チャンバ４に給液し、ピストン２を出させるためにチャンバ５から排液させる。

本システムの慣性により、この初期過渡的状況では、第１の流体の圧力がその呼び値を超えるような圧力ピークが生じる可能性があり、ハンマーとして一般に知られている現象をもたらす。

この過圧がピストン２のステム９の内部に提供された長手方向の空洞８の第２の部分１１内に含まれた第２の流体の呼び圧力の値も超えるような値である場合、一方向弁１５は開き、図２に示すように、第１の可動要素７の対応する変位およびその結果としての第２の流体の圧縮により、長手方向の空洞８の第１の部分１０の内側に急速に第１の流体を流れ出させる。

正常作動状態では、図４に示す液圧式アクチュエータ１ａは、適合された安全弁によって閉じられた送込ダクト１８および排出ダクト１７を有し、この安全弁は図式的簡略化のためにＸを有する方形によって記号で示される。

図７に示す、ピストン２が中空シリンダ３から完全に引き出された位置から始めると、第１の流体の送り込み用の外部回路は、チャンバ５に給液し、ピストン２を後退させるためにチャンバ４から排液させる。

この過圧がピストン２のステム９の内部に提供された長手方向の空洞８の第２の部分１１内に含まれた第２の流体の呼び圧力の値も超えるような値である場合、一方向弁１５は開き、図８に示すように、第１の可動要素７の対応する移動およびその結果としての第２の流体の圧縮により、長手方向の空洞８の第１の部分１０への第１の流体の急速な流出を引き起こす。

正常作動状態では、図１０に示す液圧式アクチュエータ１ｂは、適合された安全弁によって閉じられた送込ダクト１８および排出ダクト１７を有し、この安全弁は図式的簡略化のためにＸを有する方形によって記号で示される。

同様に、２つのチャンバ４および５の一方の内圧を他方のチャンバ４または５の圧力に対して変えることによって、かつ送込ダクト１８および排出ダクト１７の流路断面を異なる方法で調節することによって、要件に従ってアクチュエータ１ａまたは１ｂの効果を高めることが可能である。

同様に、送込ダクト１８および排出ダクト１７のうちの１つまたは両方で電動弁をアクチュエータ１ａまたは１ｂに提供することによって上述の圧力の動きを作り出すことが可能である。

図１７〜図２０を参照すると、液圧式アクチュエータ１ａおよび１ｂの衝撃吸収および／または減衰作用を制御し、かつ変化させる更なる可能性は、それらのアクチュエータに、送り込みに対する制限制御および戻りに対する最大圧力弁を有する少なくとも１つの複動型の安全弁１００を提供することであり、この安全弁は送込ダクト１８および排出ダクト１７に液圧接続される。

より具体的には、図１８に詳細に示すように、安全弁１００は、弁本体１０１を備え、この弁本体は第１の常閉型一方向弁１０３、例えば弾性手段の作用とは逆に移動することができるボールを有する型の弁、および第１の一方向弁１０３に平行な第１の調節ポート１０４が設けられる第１の供給または排出ダクト１０２を形成し、この一方向弁は弁本体１０１への出力に際して作動する。

第１の供給または排出ダクト１０２は、第２の常閉型一方向弁１０７、例えば弾性手段の作用とは逆に移動することができるピストンを有する型の弁によって液圧式アクチュエータ１ａまたは１ｂの送込ダクト１８に接続され、この一方向弁は主要チャンバ１０６内に収容され、第１の供給または排出ダクト１０２から送込ダクト１８に向かう弁本体１０１への出力に際して作動することが好都合である。

第２の供給または排出ダクト１０５は、第３の常閉型一方向弁１０８および第４の常閉型一方向弁１０９、例えば弾性手段の作用とは逆に移動することができるピストンを有する型でもある、これらの弁によって液圧式アクチュエータ１ａまたは１ｂの排出ダクト１７に接続され、これらの一方向弁は互いに対して連続して主要チャンバ１０６の内側に収容され、第２の供給または排出ダクト１０５から排出ダクト１７に向かう弁本体１０１への出力に際して作動することが同様に好都合である。

Claims

液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）、特に衝撃吸収および／または減衰型の液圧式アクチュエータであって、
ピストン（２）であり、中空シリンダ（３）の内容積部を前記ピストン（２）のヘッド（６）によって相互に分離された２つのチャンバ（４、５）に分けるように、耐密に摺動することができるように前記中空シリンダ（３）内に収容されたピストン（２）を備え、
前記２つのチャンバ（４、５）が、少なくとも１つの送込ダクト（１８）および少なくとも１つの排出ダクト（１７）によってそれぞれ別々に第１の回路に接続可能であり、前記第１の回路が、前記中空シリンダ（３）に対する前記ピストン（２）の伸長動作または圧縮動作のために、前記２つのチャンバ（４、５）の一方に第１の流体を加圧下で供給するように構成され、結果として前記２つのチャンバ（４、５）の他方から排液させる、液圧式アクチュエータにおいて、
前記液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）が、前記ピストン（２）のステム（９）の内側に形成された長手方向の空洞（８）を２つの部分（１０、１１）に分けるように、耐密に摺動することができるように前記長手方向の空洞（８）内に収容された第１の可動要素（７）を備え、
前記２つの部分の第１の部分（１０）が前記２つのチャンバ（４、５）の一方に接続されており、前記２つの部分の第２の部分（１１）が、前記第２の部分（１１）に第２の流体を加圧下で供給するように構成された第２の回路に接続可能であり、
前記ピストン（２）の前記ステム（９）の内側に形成された前記長手方向の空洞（８）の前記第１の部分（１０）に接続された前記チャンバ（４、５）内の急激な圧力ピークの場合に衝撃吸収体および／またはダンパの役割を果たすように、前記第２の流体が、前記第１の流体より高い圧縮係数および呼び圧力を有することを特徴とする、液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）が、前記第１の部分（１０）と前記第１の部分（１０）に接続された前記チャンバ（４、５）との間に挿入された流体流量制御手段（１２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記流体流量制御手段（１２）が、主要接続チャネル（１３）および少なくとも１つの二次的接続チャネル（１４）を形成しており、前記主要接続チャネル（１３）が、前記少なくとも１つの二次的接続チャネル（１４）の流路断面より大きい直径を有する流路断面を有し、前記第１の部分（１０）から前記チャンバ（４、５）への前記第１の流体の通過を妨げるように構成された常閉型一方向弁（１５）を備えており、前記少なくとも１つの二次的接続チャネル（１４）が通過妨害物を有しないことを特徴とする、請求項２に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記一方向弁（１５）が、弾性手段の作用とは逆に移動することができるボールを有する型であることを特徴とする、請求項３に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記第１の流体が油であり、前記第２の流体がガスであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ａ）が、伸長に抵抗する型であ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液圧式アクチュエータ（１ａ）。
前記ピストン（２）の前記ヘッド（６）が、前記チャンバのうち前記ピストン（２）の前記ステム（９）の周囲に形成されたチャンバ（５）に前記第１の部分（１０）を接続するように構成された少なくとも１つのダクト（１６）を有することを特徴とする、請求項６に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ｂ）が、圧縮に抵抗する型であ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液圧式アクチュエータ（１ｂ）。
前記ピストン（２）の前記ヘッド（６）が、前記チャンバのうち前記ピストン（２）の前記ヘッド（６）の頂部に形成されたチャンバ（４）に前記第１の部分（１０）を接続するように構成された少なくとも１つのダクト（１９）を有することを特徴とする、請求項８に記載の液圧式アクチュエータ（１ｂ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）が、前記第２の流体が内部で圧縮され得る最小容積を制限するように前記長手方向の空洞（８）内に配置された、前記第１の可動要素（７）のストロークリミッタ（２０）を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）が、前記第２の部分（１１）に送り込まれる第３の流体を備え、前記第３の流体が、前記液圧式アクチュエータ（１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）の衝撃吸収および／または減衰作用を変化させることができるように前記第２の流体より低い圧縮係数を有す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液圧式アクチュエータ（１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）。
前記第２の流体および前記第３の流体が相互に接触していることを特徴とする、請求項１１に記載の液圧式アクチュエータ（１ｃ、１ｄ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ｅ、１ｆ）が、前記第２の部分（１１）を２つの他の部分（２４、２５）に分けるように、前記第２の部分（１１）で耐密に摺動することができるように前記長手方向の空洞（８）内に収容された第２の可動要素（２３）を備え、前記２つの他の部分の第１の部分（２４）が前記第２の流体を含み、前記２つの他の部分の第２の部分（２５）が前記第３の流体を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の液圧式アクチュエータ（１ｅ、１ｆ）。
前記液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）が、少なくとも１つの複動型の安全弁（１００）を備え、前記安全弁が、前記液圧式アクチュエータへの流体の送り込みに対する制限制御および前記液圧式アクチュエータからの流体の戻りに対する最大圧力弁を有し、前記安全弁が、前記液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）の衝撃吸収および／または減衰作用を変化させることができるように、前記少なくとも１つの送込ダクト（１８）および前記少なくとも１つの排出ダクト（１７）に液圧式接続されてい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液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。
前記少なくとも１つの安全弁（１００）が弁本体（１０１）を備え、
前記弁本体（１０１）が、前記弁本体（１０１）から流体を流出させるように構成された第１の常閉型一方向弁（１０３）、および前記第１の一方向弁（１０３）に平行な第１の調節ポート（１０４）が設けられた第１の供給または排出ダクト（１０２）と、第２の供給または排出ダクト（１０５）とを形成しており、前記２つのダクトが、前記弁本体（１０１）の内側に形成された主要チャンバ（１０６）に接続されており、
前記第１の供給または排出ダクト（１０２）が、第２の常閉型一方向弁（１０７）によって前記送込ダクト（１８）に接続されており、前記第２の常閉型一方向弁（１０７）が、前記主要チャンバ（１０６）の内側に収容されており、前記第１の供給または排出ダクト（１０２）から前記送込ダクト（１８）に向けて前記弁本体（１０１）から流体を流出させるように構成されており、
前記第２の供給または排出ダクト（１０５）が、第３の常閉型一方向弁（１０８）および第４の常閉型一方向弁（１０９）によって前記排出ダクト（１７）に接続されており、前記第３および第４の一方向弁が、互いに連続して前記主要チャンバ（１０６）の内側に収容されており、前記第２の供給または排出ダクト（１０５）から前記排出ダクト（１７）に向けて前記弁本体（１０１）から流体を流出させるように構成されており、
前記第１の供給または排出ダクト（１０２）と前記第２の供給または排出ダクト（１０５）との間に、耐密に摺動することができるように前記主要チャンバ（１０６）内に収容された、前記第２の一方向弁（１０７）および前記第３の一方向弁（１０８）のパイロットスライダ（１１０）があり、
前記第３の一方向弁（１０８）と前記第４の一方向弁（１０９）との間に、第２の調節ポート（１１１）があり、最大圧力弁（１１２）もあり、前記最大圧力弁（１１２）が、前記弁本体（１０１）内に収容されており、前記第２の調節ポート（１１１）を迂回するように前記第３の一方向弁（１０８）および前記第４の一方向弁（１０９）に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の液圧式アクチュエータ（１ａ、１ｂ）。