JP2019522761A - 油圧バッファ及び油圧バッファに連結された油圧シリンダ - Google Patents

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Abstract

油圧バッファと、油圧バッファに連結されたシリンダは、構造が単純である、製造における精度の要求が低い、戻り室の背圧を調整する方法及び圧力室を圧力解放アンロードする方法を同時に採用できる、バッファ効率が高い、バッファ効果の制御可能性、品質、信頼性が高い、という利点がある。信号生成部を作動して制御信号を生成し、バッファリングモジュールのスライド弁を押圧することで、油圧シリンダを出入りする流れが調整可能であり、ピストンを押圧する圧力差がバッファ可能となる。２つの方法によって、ピストンの最終速度が制御可能となり、品質と信頼性も向上する。【選択図】図３

Description

本発明は油圧アセンブリに関し、特には油圧バッファと、エンジニアリング装置の油圧バッファに接続されたシリンダに関する。
掘削機の掘削動作やブルドーザーのショベル動作のようなエンジニアリング装置の循環動作において、従来の油圧シリンダはエンジニアリング装置にとって主要なシステムである。従来の油圧シリンダは、ピストン棒を用いて動的動作を処理することができ、また、従来のバッファを備えることでエンジニアリング装置にバッファ効果を提供することができる。
しかしながら、従来のバッファに接続された従来の油圧シリンダには以下のような短所がある。
従来のバッファでバッファ効果を提供する方法は画一的であり、構造配置が複雑である。
２種類のバッファ方法、すなわち戻り室の背圧調整及び圧力室の圧力解放アンロード、を組み合わせる困難さが、バッファ効率を低下させる。
従来の油圧シリンダにおけるスロットル開度は固定であるため、背圧調整によるバッファプロセスは、ピストン棒の移動速度に対して自動調節することが不可能である。そのため、バッファ効果の制御可能性と質が低い。
信頼性が低い。従来の油圧シリンダでは高い製造精度が要求される。従来の油圧シリンダ及び接続されたバッファでは、アセンブリの一部のわずかな欠陥又は偏心で、バッファ効果が得られないおそれがある。
本発明の主要な目的は、油圧バッファ、及び油圧バッファに連結された油圧シリンダを提供することである。本発明は、バッファ効果に優れ、安全かつ信頼性が高く、従来の油圧シリンダ及び従来のバッファの短所を解決できる。
油圧バッファは油圧シリンダに接続され、前記油圧シリンダは油圧バッファによって制御及びバッファされる。油圧バッファは１以上の信号生成部とバッファリングモジュールとを含む。１以上の信号生成部は油圧シリンダの室内に配設され、信号室と信号プラグとを有する。信号室は油圧シリンダの上端又は下端に配設される。信号プラグは信号室に対して摺動可能であり、油圧シリンダのピストンアセンブリの側面に突出する。バッファリングモジュールは油圧シリンダに一体的に形成又は組み付けられ、弁本体と、１以上のスライド弁と、１以上の弾性部品とを有する。１以上のスライド弁は、それぞれ１以上の信号生成部に接続されて、油圧シリンダを出入りする油圧フローを調整するように１以上の生成部によって制御され、貫通配設されたダンピング孔を有する。１以上の弾性部品は、弁本体内に設置され、弁本体と１以上のスライド弁とに当接する。ピストンアセンブリと共に移動する信号プラグは、信号室内に選択的に進入して摺動する。
信号室が油圧シリンダの室から独立していることで、油が信号室から送出可能となり、油の一部はダンピング孔を通り、信号室から送出される油の残りは１以上のスライド弁を押圧して１以上の弾性部品に逆らって動かす。これにより、圧力室の圧力解放アンロード及び／又は戻り室の背圧調整によって、油圧シリンダを出入りする油圧フローの調整及びバッファが可能になる。
さらに、油圧バッファは１以上の逆止弁を有する。１以上の逆止弁は、油圧フローを弁本体の開口から信号室へと一方向に流動可能とするために、開口と信号室との間に接続される。
上述の油圧バッファを備えた油圧シリンダも提供される。油圧シリンダは、シリンダ本体とピストンアセンブリとを有する。シリンダ本体は、上端及び下端を有する。ピストンアセンブリはシリンダ本体内を摺動し、ピストン棒とピストンとを有する。ピストンは、ピストン棒に設置され、シリンダ本体内の空間を第１室と第２室とに分割する。油圧バッファのバッファリングモジュールは油圧シリンダに一体的に形成又は組み付けられ、１以上の信号生成部は第１室内又は第２室内に配設され、１以上の信号生成部はバッファリングモジュールの１以上のスライド弁の動きを制御することで、圧力室の圧力解放アンロード及び／又は戻り室の背圧調整によってピストンをバッファ可能である。
さらに、バッファリングモジュールは２つのスライド弁を有し、２つのスライド弁はそれぞれ油圧シリンダの下端及び上端と一体的に形成又は組み付けられる。
また、信号プラグは、ピストンアセンブリに一体的に形成される、又は耐摩耗又は弾性材料から形成されてピストンアセンブリに設置される。
本発明は、従来の油圧システムに比べ、以下の利点を有する。
ピストンのバッファ抵抗性及び速度は呼応するため、バッファ効果は制御可能かつ自動調節可能となる、すなわち、バッファ効果は高品質で安定したものとなる。
信号生成部により、バッファリングモジュールの構造が単純になる。また、バッファリングモジュールの部品の欠陥や偏心がバッファ効果に影響しにくい。したがって、バッファリングモジュールはより長い寿命とより高い信頼性を有することができる。
バッファ効果の品質が向上し、ストロークによって油圧シリンダを損傷することがなくなる。油圧シリンダもより長い寿命を有することができる。
本発明の油圧バッファと、油圧バッファに連結されたシリンダの第１実施形態を部分断面で示した側面図である。 図１の油圧システムの始動状態を部分断面で示した側面図である。 図１の油圧システムの作動状態を部分断面で示した側面図である。 図１の油圧システムの逆方向への移動を示す図である。 スライド弁が第１弁コアで置換された、図１の油圧システムの代替構造を部分断面で示した側面図である。 高速の油充填が可能となるよう逆止弁を備えた図１の油圧システムを部分断面で示した側面図である。 高速の油充填が可能となるよう逆止弁を備えた図４の油圧システムを部分断面で示した側面図である。 複合弁を備えた、図１の油圧システムの別の代替構造を部分断面で示した側面図である。 図８Ａから図８Ｄは、複合弁の４種類の構成について、図７における複合弁を部分断面で示した拡大側面図である。 本発明の油圧バッファと、油圧バッファに連結されたシリンダの第２実施形態を部分断面で示した側面図である。 スライド弁が第１弁コアで置換された、図９の油圧システムの代替構造を部分断面で示した側面図である。 スライド弁が第２弁コアで置換された、図９の油圧システムの別の代替構造を部分断面で示した側面図である。 第２弁コアが第３弁コアで置換された、図１１の油圧システムの別の代替構造を部分断面で示した側面図である。 高速の油充填が可能となるよう逆止弁を備えた図９の油圧システムの更なる代替構造を部分断面で示した側面図である。 本発明の油圧バッファと、油圧バッファに連結されたシリンダの第３実施形態を部分断面で示した側面図である。 弁コアが弁コアで置換された、図１４の油圧システムの代替構造を部分断面で示した側面図である。 弁コアが弁コアで置換された、図１４の油圧システムの別の代替構造を部分断面で示した側面図である。 図１６の油圧システムの第２信号室内に移動した第２プラグを部分断面で示した側面図であり、油圧バッファの動作を示す図である。 高速の油充填が可能となるよう逆止弁を備えた図１４の油圧システムの更に別の代替構造を部分断面で示した側面図である。 本発明の油圧バッファと、油圧バッファに連結されたシリンダの第４実施形態を部分断面で示した側面図であり、スライド弁が用いられている。 スライド弁が第１弁コアで置換された、図１９の油圧システムの代替構造を部分断面で示した側面図である。 高速の油充填が可能となるよう逆止弁を備えた図１９の油圧システムの別の代替構造を部分断面で示した側面図である。 本発明の油圧バッファと、油圧バッファに連結されたシリンダの第５実施形態を部分断面で示した側面図である。 スライド弁が第１弁コアで置換された代替構造を示す図である。 スライド弁が第２弁コアで置換された代替構造を示す図である。 スライド弁が第３弁コアで置換された代替構造を示す図である。 高速の油充填が可能となるよう逆止弁を備えた図２２の油圧システムの更なる代替構造を部分断面で示した側面図である。
図面によって裏付けられる本発明の実施形態を、以下に詳細に説明する。
第１実施形態
図１から３を参照すると、本発明の油圧バッファ及び油圧バッファに連結された油圧シリンダは、２つの信号生成部Ｘ、バッファリングモジュールＹ、及び油圧シリンダＺを含む。これら３つの部品は送油管で接続されている。２種類のバッファ方法、すなわち戻り室の背圧調整及び圧力室の圧力解放アンロード、を採用することによって、プロセスの最後に油圧システムのピストンの速度を調整できる。さらに、二方向のバッファ効果が達成される。図面において、流れ方向が矢印で示されている。油圧シリンダＺは、シリンダ本体２、ピストン棒４、ピストン６、上端Ｂ、及び下端Ａを有する。ピストン６とピストン棒４とは、シリンダ本体２内へと摺動するピストンアセンブリとして接続され、ピストン６はシリンダ本体２内の空間を第１室３と第２室８とに分割する。バッファリングモジュールＹは、弁本体１０、２つのスライド弁１２、１８、及び２つの弾性部品３０を有する。
弁本体１０は、大孔及び小孔を２組含み、これには第１大孔１５、第２大孔３１、第１小孔３４、及び第２小孔１９が含まれる。第１大孔１５は、半径方向に設けられ、軸方向に互いに離間した第１大油溝３６と第１小油溝１１とを内部に有する。第２大孔３１は、半径方向に設けられ、軸方向に互いに離間した第２大油溝２４と第２小油溝２７とを内部に有する。また、第１小油溝１１は、第１チャネル２６を経由して第２大油溝２４と連通しており、第１大油溝３６は、第２チャネル３３を経由して第２小油溝２７と連通している。
また、弁本体１０は、第１外側開口１４、第２外側開口３２、第１側方開口３７、及び第２側方開口２５を更に含む。第１外側開口１４と第２外側開口３２とは、それぞれ第１大孔１５と第２大孔３１とに同軸上で連通し、油圧システムの送油管に接続されている。第１側方開口３７と第２側方開口２５とは、それぞれ第１大孔１５と第２大孔３１とに連通し、送油管を経由して油圧シリンダＺの第１室３と第２室８とに接続されている。２つの信号生成部Ｘの２つの信号室１、９は第１小孔３４と第２小孔１９とにそれぞれ接続され、対応するスライド弁１２、１８を制御する。２つのスライド弁１２、１８は第１スライド弁１２と第２スライド弁１８であって、それぞれ第１大孔１５と第２大孔３１とに摺動可能に設置される。
２つのスライド弁１２、１８のそれぞれは弁表面２８、空洞２９、補助表面２１、ダンピング孔２０、主油孔２３、複数の予備油孔２２、及び肩部４２を有する。弁表面２８と補助表面２１はスライド弁１２、１８の別の２つの端部に位置されている。ダンピング孔２０はスライド弁１２、１８の中心を貫いて配設され、スライド弁１２、１８の空洞２９及び主油室１３と連通している。空洞２９は弁表面２８を貫いて、スライド弁１２、１８を半径方向に貫いて配設された主油孔２３へと配設される。弁表面２８は、２つの大孔１５、３１に嵌合する。補助表面２１は、２つの小孔１９、３４に嵌合する。補助表面２１の外径は弁表面２８の外径よりも小さい。
肩部４２は、補助表面２１の外径を有する部分と、弁表面２８の外径を有する部分との間に位置される。予備油孔２２は、肩部４２を貫通して半径方向に配設され、空洞２９及びそれぞれの補助油室４０、４１と連通している。２つの弾性部品３０はスライド弁１２、１８の空洞２９及び２つの外側開口１４、３２の内部に設置され、これにより対応する肩部４２が２つの大孔１５、３１に当接する。２つの信号生成部Ｘはそれぞれ第１室３と第２室８内に配設され、送油管１６、３５を経由してそれぞれのスライド弁に接続されている。２つの信号生成部Ｘは２つの信号室１、９及び２つの信号プラグ５、７からなり、２つの信号室１、９はそれぞれ油圧シリンダＺの上端Ｂ及び下端Ａに配設される。
２つの信号プラグ５、７はピストン６の２つの側面に突出し、摺動可能に信号室１、９と一致する。図１と図２Ａを参照すると、スライド弁１２、１８の弁表面２８は対応する大孔１５、３１に嵌合しており、主油孔２３は対応する大油溝２４、３６と一致する。半径方向の主油孔２３と大油溝２４、３６とを連通させる開口が最大化されている。それと同時に、小油溝１１、２７が弁表面２８によって覆われ、塞がれていることで、スライド弁１２、１８の空洞２９との連通は閉鎖されている。スライダ弁１２、１８が反対の端部に向かって移動するにしたがって、主油孔２３は大油溝２４、３６から徐々に離間し、小油溝１１、２７に接近していく。
この移動の後、小油溝１１、２７は主油孔２３と連通し、大油溝２４、３６は弁表面２８によって塞がれて連通が閉鎖される。２つのスライド弁１２、１８は、対応する信号生成部Ｘからの制御信号に従って軸方向に摺動し、油の量及び流れ方向を調整する。これにより、戻り室の背圧を調整する方法及び圧力室を圧力解放アンロードする方法を同時に採用してバッファ効果を提供することが可能となる。
以下、バッファの仕組みを詳細に説明する。
油圧システムは信号生成部Ｘ及びバッファリングモジュールＹを含む。２つの信号生成部Ｘは、油圧シリンダＺの第１室３と第２室８との中に設置される。２つの信号生成部Ｘの第１信号室１と第２信号室９とはそれぞれ上端Ｂと下端Ａとに配設され、ピストン６の２つの側面に突出する第１信号プラグ５と第２信号プラグ７とのそれぞれに摺動可能に一致する。相対運動によってもたらされる圧縮油は制御信号として機能し、バッファリングモジュールＹのスライド弁１２、１８を制御下で摺動可能にする。このように、油圧シリンダＺのピストン６上のバッファ効果が調整可能となる。
第１信号プラグ５が第１信号室１に進入する前（又は第２信号プラグ７が第２信号室９に進入する前）にピストン６が静止している又は移動すると、図１及び図２Ａによれば、第１スライド弁１２及び第２スライド弁１８の肩部４２は２つの弾性部品３０によって押圧されて、その結果、大孔１５、３１に当接する。それと同時に、第１スライド弁１２及び第２スライド弁１８の主油孔２３は、第１大油溝３６と第２大油溝２４とにそれぞれ一致する。このようにして、主油孔２３と２つの大油溝３６、２４との間の複数の弁開口３９が最大化される。すなわち、第１スライド弁１２及び第２スライド弁１８の主油孔２３は、大油溝３６、２４と完全に連通された状態となる。ここで、信号生成部Ｘからは信号が発せられないため、バッファリングモジュールＹは作動できずバッファ効果を提供できない。
図２Ａを参照すると、ピストン６は第１室３から第２室８へと移動され、第２信号プラグ７は第２信号室９に進入していない。圧縮油は、第１外側開口１４と、第１大孔１５の主油室１３と、第１スライド弁１２の空洞２９及び主油孔２３と、第１大油溝３６と、第１側方開口３７と、第１シリンダ送油管３８と、を経由して第１室３に流入する。（圧縮油のうち少量は、第１スライド弁１２のダンピング孔２０と第１送油管３５とを経由して第１室３に流入する。）第１室３に流入する圧縮油は、第２室８に向かってピストン６を押圧する。更に、第２室８内の油はピストン６によって圧縮され始め、第２シリンダ送油管１７と、第２側方開口２５と、第２大油溝２４と、第２スライド弁１８の主油孔２３及び空洞２９と、主油室１３及び第２外側開口３２と、を経由して油タンクＷに流入する。（圧縮油のうち少量は、第２スライド弁１８の第２送油管１６及びダンピング孔２０を経由して油タンクＷに流入する。）
第１及び第２小油溝１１、２７が、第１及び第２スライド弁１２、１８の弁表面２８によりそれぞれ閉鎖されていることで、第１小油溝１１は第１スライド弁１２の空洞２９と連通不可能となり、第２小油溝２７は第２スライド弁１８の空洞２９と連通不可能となる。したがって、油は２つの大孔１５、３１内でそれぞれ油圧シリンダＺの圧油及び戻り油として独立して流動し、協働して油圧シリンダＺのピストン６を駆動して従来の油圧シリンダとして機能させる。このとき、第１室３は圧力室であり、第２室８は戻り室である。
図２Ａの仮想線で示された位置へとピストン６が移動を続け、第２信号プラグ７が第２信号室９内に進入すると、第２信号プラグ７は第２信号室９を第２室８から隔絶する。ピストン６の速度をＶ０とし、第１室３、第２室８、第２信号室９の油圧値をそれぞれＰ３、Ｐ８、Ｐ９とする。第２小孔１９の油圧値もＰ９である。ここで、Ｐ３は油圧シリンダＺの作動圧力である。Ｐ８及びＰ９は油タンクＷの油戻り圧であり、圧力損失がないという仮定のもと、ゼロである。図２Ｂを参照すると、ピストン６が移動するにしたがって第２信号室９の容積は減少してＰ９は増大し、制御信号として油をバッファリングモジュールＹの第２小孔１９へと流動させる。第２スライド弁１８のダンピング孔２０を通って油タンクＷへと流動する少量の油以外の残りの油は、弾性部品３０の復元力に逆らって第２大孔３１内で第２スライド弁１８を摺動させる。
第２スライド弁１８の主油孔２３と第２大油溝２４との間の弁開口３９は狭まってスロットリングを起こし、戻り油に対する抵抗がＰ８を増大させてピストン６を減速できる。一方、第２スライド弁１８の主油孔２３は第２小油溝２７と徐々に連通し、圧縮油は第１スライド弁１２の主油孔２３と、第１大油溝３６と、第２チャネル３３と、第２小油溝２７と、第２スライド弁１８の主油孔２３及び空洞２９と、を経由して油タンクＷへと流動可能となる。これにより油圧システムはアンロードを開始でき、第１室３のＰ３は減少し、押圧力の低下と抵抗力の増大との組み合わせによりピストン６のＶ０は減少する。
次に、Ｖ０が減少するに従って第２信号プラグ７は第２信号室９内で減速し、Ｐ９は減少し、第２スライド弁１８に対する押圧力が低下する。第２スライド弁１８はＰ９の変動と、弾性部品３０の復元力とに従って摺動する。Ｖ０と弁開口３９とは負の相関を有するため、油圧システムのバッファ効果の品質をこれにより向上できる。ピストン６のＶ０が大きくなると、より多くの油が油圧シリンダＺの下端Ａにある信号生成部Ｘから第２小孔１９へと運ばれ、これにより第２スライド弁１８の移動がより大きくなり、弁開口３９がより小さくなる。弁開口３９が小さくなると、スロットリング抵抗が大きくなり、これによりＰ８が増大してピストン６が減速する。バッファプロセスの間、Ｖ０は当初最大であり、また、弁開口３９は最速で縮小するようになり、最大の油戻り抵抗を得る。
Ｖ０が徐々に減少するに従って、弁開口３９は拡大して抵抗を低下させる。Ｖ０が臨界値Ｖ１まで減少すると、第２信号室９からの制御信号としての油はダンピング孔２０を通じて完全に排出され、第２スライド弁１８を押圧する油はなくなる。その後第２スライド弁１８はＰ３、Ｐ８、Ｐ９の組み合わせと弾性部品３０の復元力とによって安定した平衡に達し、ピストン６は速度Ｖ１で安定してストロークを完了できる。ピストン６が油圧シリンダＺの下端Ａに達した後、第２スライド弁１８は弾性部品３０によって初期位置へと押し戻される。第２スライド弁１８が移動すると、油は第２スライド弁１８の予備油孔２２を通じて第２補助油室４０を満たす。
ピストン６の速度の臨界値Ｖ１は、バッファ効果の品質を表しうる。小さいＶ１は、ストロークが完了した際の衝突力が小さいこと、すなわちより高品質なバッファ効果を意味する。更に、臨界値Ｖ１は、弾性部品３０の弾性係数、弾性部品３０にあらかじめ加えられた圧力、ダンピング孔２０の直径、信号室１、９の表面積、及び小孔３４、１９の表面積といった要因によって影響される。製造者はこれらの要因を調整することで臨界値Ｖ１を設定可能である。理論上、臨界値Ｖ１は０に近い値に調整され得る。
信号室１、９と対応する小孔３４、１９との間の表面積の比率を向上させること、ダンピング孔２０の直径を縮小すること、より小さな弾性係数を有する弾性部品３０を用いること、又は、弾性部品３０にあらかじめ加えられる圧力を低減させることによってバッファの感度を向上可能である。また、信号室１、９の表面積を縮小することで、戻り室の有効背圧面積を増大可能である。
以上、油圧シリンダＺのピストン６が第１室３から第２室８に向かって移動するプロセスにおいて発生するバッファ効果を説明した。このプロセスの間、第２室８と連通する信号生成部Ｘは、第２スライド弁１８を作動及び制御してバッファプロセスを完了させる。図３を参照して、ピストン６が第２室８から第１室３に向かって逆に移動すると、これは第１室３と連通する信号生成部Ｘに向けられ、第１スライド弁１２を作動及び制御してバッファプロセスを完了させる。このバッファプロセスの詳細な説明は、上述したバッファプロセスと同じ作動原理のもとなされる。
さらに、図４を参照すると、図１から３における２つのスライド弁１２、１８は、２つの弁コア１２Ａで同等に置換され得る。スライド弁１２、１８の補助表面２１及び予備油孔２２は弁コア１２Ａから除かれる。弁コア１２Ａを備えたバッファリングモジュールＹの機構は、スライド弁１２、１８を備えたバッファリングモジュールＹと同様であるため、詳細な説明は省略する。
図５及び６を参照すると、油が外側開口１４、３２から信号室１、９へと一方向に流動できるように、逆止弁４３が、第１外側開口１４と第１信号室１との間、又は図１から４に示すように第２外側開口３２と第２信号室９との間に選択的に設置される。逆止弁４３を設けることで、ピストン６が逆方向に移動する際にダンピング孔２０でスロットルされている油が信号室１、９に流入できず、信号生成部Ｘの信号室１、９には即時に油を補充することができる。
更に、第１及び第２スライド弁１２、１８及び弁コア１２Ａを変更することで、一連の複合弁Ｆを得ることができる。複合弁Ｆは、逆止弁４３の機能も有する。したがって、図７を参照すると、スライド弁１２、１８及び逆止弁４３は複合弁Ｆで置換可能である。図７及び８Ａから８Ｄを参照すると、複合弁Ｆは第１複合弁Ｆ１、第２複合弁Ｆ２、第３複合弁Ｆ３、及び図８Ａから８Ｄについては第４複合弁Ｆ４を含む。複合弁Ｆのそれぞれは、弁スリーブ及び逆止弁棒を有する。弁スリーブは空洞２９及びスライド弁１２、１８の弁表面２８の性質を維持しているが、補助表面２１は除かれている。
更に、弁スリーブは直線誘導孔５０又は円錐誘導孔５０Ａ、及びザグリ孔４７を有する。直線誘導孔５０又は円錐誘導孔５０Ａは、ダンピング孔２０から拡経している。ザグリ孔４７は、複合弁Ｆのそれぞれの肩部４２に軸方向に配設されている。更に、ザグリ孔４７は、これと連通した予備油孔２２を選択的に有する。これらの技術的特徴によれば、弁スリーブは、第１弁スリーブ１８Ａ、第２弁スリーブ１８Ｂ、及び第３弁スリーブ１８Ｃの３つの構成を有する。第１弁スリーブ１８Ａは直線誘導孔５０と、予備油孔２２を備えたザグリ孔４７とを有する。第２弁スリーブ１８Ｂは直線誘導孔５０と、予備油孔２２なしのザグリ孔４７とを有する。第３弁スリーブ１８Ｃは円錐誘導孔５０Ａと、予備油孔２２を備えたザグリ孔とを有する。逆止弁棒は、第１逆止弁棒２１Ａ、第２逆止弁棒２１Ｂ、第３逆止弁棒２１Ｃ、及び第４逆止弁棒２１Ｄの４つの構成を有する。複合弁Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４は、弁スリーブの３つの構成１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃと、逆止弁棒の４つの構成２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄとの組み合わせからなる。
図８Ａを参照すると、第１複合弁Ｆ１は第１弁スリーブ１８Ａ、逆止弁棒２１Ａ、及びエラストマー４６を含む。第１逆止弁棒２１Ａは円筒状の本体、突起４９、ダンピング孔２０、高速充填チャネル４８、及び複数の高速充填孔４５を有する。円筒状の本体は、突起４９の異なる側にそれぞれ位置する誘導部４４及びピストン部１９Ｂを含む。誘導部４４は、第１弁スリーブ１８Ａの直線誘導孔５０内で摺動する。ピストン部１９Ｂは、弁本体１０の第２小孔１９内で摺動する。ダンピング孔２０及び高速充填チャネル４８は、第１逆止弁棒２１Ａの中心を通って異なる端部に配設される。高速充填孔４５は円筒状の本体を貫通して半径方向に配設され、ダンピング孔２０の近くの高速充填チャネル４８と連通する。
エラストマー４６はあらかじめ押圧されてピストン部１９Ｂを覆い、一方の端部は突起４９に当接し、他方の端部は第２小孔１９の端部における内側表面と当接する。これにより、突起４９は押圧され、第１弁スリーブ１８Ａのザグリ孔４７の底面に当接する。第１複合弁Ｆ１を統合するために、弁本体１０は更に高速充填溝１９Ａを有する。高速充填溝１９Ａは第２小孔１９の外側端部に配設され、半径方向に延出する。また、高速充填溝１９Ａは送油管を経由して信号生成部Ｘの１つと接続されている。一般に、高速充填孔４５は第２小孔１９内に位置することで、高速充填溝１９Ａとの連通を閉鎖する。高速充填チャネル内の油は、閉状態と同様に、ダンピング孔２０を通じて高速充填溝１９Ａにのみ流入できる。逆止弁棒２１Ａが高速充填溝１９Ａに向かって移動する際、高速充填孔４５は高速充填溝１９Ａと徐々に連通する。高速充填チャネル４８内の油は、開状態と同様に、高速充填孔４５と高速充填溝１９Ａとを通じて信号生成部Ｘの対応する信号室１、９へ流入できる。エラストマー４６は、逆止弁棒２１Ａを復帰させることが可能な、線ばね、板ばね、又は弾性ゴム等であってよい。
第２実施形態
図９から１３を参照すると、油圧バッファの第２実施形態は、２つの信号生成部ＸとバッファリングモジュールＹとを有する。バッファリングモジュールＹは、２つの信号生成部Ｘにそれぞれ接続された２つのスライド弁１２、１８を有する。２つの信号生成部Ｘは油圧シリンダＺの第１室３と第２室８との中に配設され、送油管１６、３５を経由して２つのスライド弁１２、１８にそれぞれ接続されている。戻り室の背圧調整によって、油圧シリンダＺのピストンの移動速度が制御可能であり、二方向のバッファ効果が達成できる。第２実施形態は、２つの大孔１５、３１の２つの大油溝２４、３６のみが維持されている点で第１実施形態と異なる。２つの小油溝１１、２７及び２つのチャネル２６、３３は省略される。スライド弁１２、１８は、弁コアの３つの構成１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃで置換されてよい。第１弁コア１２Ａは、スライド弁１２、１８から、補助表面２１及び予備油孔２２のみを省略したものである。第２弁コア１２Ｂは、スライド弁１２、１８から、主油孔２３を除いたものである。第３弁コア１２Ｃは、スライド弁１２、１８から、補助表面２１、予備油孔２２、及び主油孔２３を除いたものである。その他の技術的特徴は、第１実施形態における戻り室を背圧調整する方法と同様である。図１３を参照すると、第１実施形態と同様に、逆止弁４３は２つの外側開口１４、３２と、対応する信号室１、９との間に選択的に設置される。したがって、信号室１、９には、逆止弁４３を通じて油をすぐに補充可能である。
第３実施形態
図１４から１８を参照すると、油圧バッファの第３実施形態は、２つの信号生成部ＸとバッファリングモジュールＹとを有する。バッファリングモジュールＹは、２つの信号生成部Ｘにそれぞれ接続された２つのスライド弁１２、１８を有する。２つの信号生成部Ｘは油圧シリンダＺの第１室３と第２室８との中に配設され、送油管１６、３５を経由して２つのスライド弁１２、１８のそれぞれに接続されている。圧力室の圧力解放アンロードによって、油圧シリンダＺのピストンの移動速度が制御可能であり、二方向のバッファ効果が達成できる。本発明の第１実施形態と比較すると、スライド弁１２、１８はそれぞれ第４弁コア１２Ｄ、第５弁コア１２Ｅ、及び第６弁コア１２Ｆによって置換されている。また、送油管の接続は、２つの信号室１、９が送油管１６、３５を経由してそれぞれ小孔３４、１９に接続されている点で異なる。その他の技術的特徴は、第１実施形態における圧力室を圧力解放アンロードする方法と同様である。図１８を参照すると、第１実施形態と同様に、逆止弁４３は２つの側方開口３７、２５と、対応する信号室１、９との間に選択的に設置される。したがって、信号室１、９には、逆止弁４３を通じて油をすぐに補充可能である。
第４実施形態
図１９から２１を参照すると、油圧バッファの第４実施形態は信号生成部ＸとバッファリングモジュールＹとを有する。バッファリングモジュールＹはスライド弁を有する。信号生成部Ｘは、油圧シリンダＺの第１室３又は第２室８内に配設され、送油管を経由して第１スライド弁１２の移動を制御する。圧力室を圧力解放アンロードする方法、及び戻り室の背圧を調整する方法によって、油圧シリンダＺのピストンの移動速度が制御可能であり、一方向のバッファ効果が達成できる。図１９を参照すると、第１室３内の第１スライド弁１２及び信号生成部Ｘが説明のために用いられている。図１９は、非バッファ状態における油の流動方向とともに、油圧システムの第１スライド弁１２と第１大孔１５との間の構造的関係を示している。
また、図２０を参照すると、図１９に図示されている第１弁１２は弁コア１２Ａで置換されてよい。
更に、図２１を参照すると、逆止弁４３は、油が第１外側開口１４から第１信号室１へと一方向に流動するよう、図１９及び２０の第１外側開口１４と第１信号室１との間に設置されてよい。油圧シリンダＺのピストンが逆方向に移動を始めると、第１外側開口１４からの油はダンピング孔２０を越えて、逆止弁４３を経由して信号生成部Ｘの第１信号室１へと高速で流れる。油はダンピング孔２０によってスロットルされ第１信号室１を満たすのが間に合わない。
更に、図８に図示の第１実施形態におけるスライド弁１２、１８の置換の選択肢は、本発明の第４実施形態にも適用可能である。上述のスライド弁１２と弁コア１２Ａは、逆止弁４３に組み付けることができ、更には複合弁Ｆとして適合できる。複合弁Ｆは、第１スライド弁１２の機能を保持する以外に、第１信号室１に油を高速で補充可能な逆止弁４３としての機能を備える。複合弁Ｆの逆止弁棒は、本発明の第１実施形態と同様に、第１逆止弁棒２１Ａ、第２逆止弁棒２１Ｂ、第３逆止弁棒２１Ｃ、及び第４逆止弁棒２１Ｄから選択できる。
第５実施形態
図２２から２６を参照すると、油圧バッファの第５実施形態は信号生成部ＸとバッファリングモジュールＹとを有する。バッファリングモジュールＹはスライド弁を有する。信号生成部Ｘは、油圧シリンダＺの第１室３又は第２室８内に配設され、送油管３５を経由して第１スライド弁１２の移動を制御する。戻り室の背圧を調整する方法によって、油圧シリンダＺのピストンの移動速度が制御可能であり、一方向のバッファ効果が達成される。図２２から２６において、第１室３内に配設された第１信号室１を説明のために用いる。スライド弁は、第２実施形態の第１スライド弁１２、第１弁コア１２Ａ、第２弁コア１２Ｂ、及び第３弁コア１２Ｃから選択できる。油圧シリンダＺのピストンが第１室３のストロークの一方の端部に移動すると、バッファ効果を提供できる。動作機構は第２実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
更に、図２６を参照すると、逆止弁４３は、油が第１外側開口１４から第１信号室１へと一方向に流動するよう、図２２から２５の第１外側開口１４と第１信号室１との間に設置されてよい。油圧シリンダＺのピストンが逆方向に移動を始めると、第１外側開口１４からの油はダンピング孔２０を越えて、逆止弁４３を経由して信号生成部Ｘの第１信号室１へと高速で流れる。油はダンピング孔２０によってスロットルされ第１信号室１を満たすのが間に合わない。油が第１信号室１を満たすのが間に合わないと、大きな陰圧が発生する。
更に、図８に図示の第１実施形態におけるスライド弁１２、１８の置換の選択肢は、本発明の第５実施形態にも適用可能である。上述のスライド弁１２と弁コア１２Ａは、逆止弁４３に組み付けることができ、更には複合弁Ｆとして適合できる。複合弁Ｆは、第１スライド弁１２の機能を保持する以外に、第１信号室１に油を高速で補充可能な逆止弁４３としての機能を備える。複合弁Ｆの逆止弁棒は、第１実施形態と同様に、第１逆止弁棒２１Ａ、第２逆止弁棒２１Ｂ、第３逆止弁棒２１Ｃ、及び第４逆止弁棒２１Ｄから選択できる。
図１から２６を参照すると、油圧シリンダＺは、シリンダ本体２、ピストン棒４、ピストン６、上端Ｂ、及び下端Ａを有する。ピストン６とピストン棒４とは、シリンダ本体２内へと摺動するピストンアセンブリとして接続され、ピストン６はシリンダ本体２内の空間を第１室３と第２室８とに分割する。油圧シリンダＺは、送油管を経由して、上述の油圧バッファのいずれとも接続可能である。油圧バッファのバッファリングモジュールＹは、油圧シリンダＺに一体的に形成又は組み付けられる。信号生成部Ｘは油圧シリンダＺの２つの室３、８に配設され、ストロークの端部でバッファリングモジュールＹのスライド弁を油で制御し、更には、油圧シリンダＺの圧力室又は戻り室の油圧を調整できる。圧力室の圧力解放アンロード及び／又は戻り室の背圧調整によって、信号生成部Ｘはピストン６の速度を制御でき、油圧シリンダＺにバッファ効果をもたらすことができる。詳細な機構は上述のとおりである。
また、油圧バッファのバッファリングモジュールＹは上端Ｂ又は下端Ａに一体的に形成又は組み付けられる。バッファリングモジュールＹの孔の軸は、油圧シリンダＺの軸と同一平面上で垂直又は平行に配置される。２組の孔を有するバッファリングモジュールＹでは、軸は平行に配置され、２組の孔のうち大孔及び小孔は垂直方向に配設される。その結果、２つの大孔のうち一方の大油溝は、２つの大孔のうち他方の小油溝と、孔の軸に対して垂直に一致する。
更に、油圧バッファのバッファリングモジュールＹは、上端Ｂ又は下端Ａに一体的に形成又は組み付けられる。バッファリングモジュールＹの孔の軸は平行方向に配置され、同一平面上の油圧シリンダＺの軸に対して垂直である。
また、バッファリングモジュールＹの２つのスライド弁は、それぞれ送油管を経由して上端Ｂ及び下端Ａに一体的に形成又は組み付けられてよい。２つのスライド弁の２つの軸は、油圧シリンダＺの軸に対して垂直又は平行であり、同一平面上に位置する。
更に、バッファリングモジュールＹの２つのスライド弁は２つの部分に分けることができ、２つの部分のそれぞれは、２つのスライド弁のそれぞれを有し、送油管を経由して油圧シリンダＺの上端Ｂ又は下端Ａに一体的に形成又は組み付けられる。２つのスライド弁の２つの軸は、油圧シリンダＺの軸に対して垂直又は平行であり、同一平面上に位置する。
上述の説明は、ピストン棒を１本のみ有する油圧シリンダＺに基づいたものである。油圧シリンダＺが２本のピストン棒を備える場合、油圧シリンダＺ内の室は第１室３と同様である。また、機構はピストン棒を１本のみ有する油圧シリンダＺと同様であるため、詳細な説明は省略する。
図１から２６を参照し、実用上の要件に基づいて本発明の５つの実施形態を変形して、更なる実施形態を容易に得ることが可能である。

Claims (5)

  1. 油圧シリンダに接続され、前記油圧シリンダを制御及びバッファする油圧バッファであって、
    前記油圧シリンダの室内に配設された１以上の信号生成部であって、
    前記油圧シリンダの上端又は下端に配設される信号室と、
    前記信号室に対して摺動可能であり、前記油圧シリンダのピストンアセンブリの側面に突出する信号プラグと、
    を有する１以上の信号生成部、及び
    前記油圧シリンダに一体的に形成又は組み付けられたバッファリングモジュールであって、
    弁本体と、
    それぞれ前記１以上の信号生成部に接続されて、前記油圧シリンダを出入りする油圧フローを調整するように前記１以上の信号生成部によって制御され、貫通配設されたダンピング孔を有する１以上のスライド弁と、
    前記弁本体内に設置され、前記弁本体と前記１以上のスライド弁とに当接する１以上の弾性部品と、
    を有するバッファリングモジュールを含み、
    前記ピストンアセンブリと共に移動する前記信号プラグは、前記信号室内に選択的に進入して摺動し、
    このとき前記信号室が前記油圧シリンダの前記室から独立していることで、油が前記信号室から送出可能となり、前記油の一部は前記ダンピング孔を通り、前記信号室から送出される前記油の残りは前記１以上のスライド弁を押圧して前記１以上の弾性部品に逆らって動かし、
    これにより、圧力室の圧力解放アンロード及び／又は戻り室の背圧調整によって、前記油圧シリンダを出入りする前記油圧フローの調整及びバッファを可能とすることを特徴とする油圧バッファ。
  2. 前記油圧フローを前記開口から前記信号室へと一方向に流動可能とするために、前記弁本体の開口と前記信号室との間に接続された１以上の逆止弁を更に有することを特徴とする請求項１に記載の油圧バッファ。
  3. 請求項１又は２に記載の油圧バッファを備えた油圧シリンダであって、
    上端及び下端を有するシリンダ本体と、
    前記シリンダ本体内で摺動可能なピストンアセンブリであって、
    ピストン棒と、
    前記ピストン棒に設置され、前記シリンダ本体内の空間を第１室と第２室とに分割するピストンと、
    を有するピストンアセンブリと、を含み、
    前記油圧バッファの前記バッファリングモジュールが前記油圧シリンダに一体的に形成又は組み付けられ、前記１以上の信号生成部が前記第１室内又は第２室内に配設され、前記１以上の信号生成部が前記バッファリングモジュールの前記１以上のスライド弁の動きを制御することで、圧力室の圧力解放アンロード及び／又は戻り室の背圧調整によって前記ピストンをバッファ可能であることを特徴とする油圧シリンダ。
  4. 前記バッファリングモジュールが２つのスライド弁を有し、前記２つのスライド弁がそれぞれ前記油圧シリンダの前記下端又は前記上端と一体的に形成又は組み付けられることを特徴とする請求項３に記載の油圧シリンダ。
  5. 前記信号プラグが、前記ピストンアセンブリに一体的に形成される、又は耐摩耗又は弾性材料から形成されて前記ピストンアセンブリに設置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の油圧シリンダ。
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