JP3182152B2 - 流体流失状態での制御を維持できる液圧バルブ - Google Patents
流体流失状態での制御を維持できる液圧バルブInfo
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
- Y10T137/2544—Supply and exhaust type
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、たとえば、ホースが破損して下流で流体が
流失しても操作者が負荷を制御できる液圧（油圧）バル
ブに関する。
流失しても操作者が負荷を制御できる液圧（油圧）バル
ブに関する。
背景技術 多くの機会類は液圧力で一つまたは複数の負荷を駆動
する。このような機械類の共通例としてフロントエンド
ローダやバックホーのような土壌を取り扱う機械類を含
む。このような機械類において、スコップやショベルの
ような負荷は密閉された液圧流体の力により垂直に支持
される（または他方向に移動中に制御される）。ホース
が破裂した場合のように制御されずに流体が流出する
と、保護手段が無い状態で負荷を落下させてしまう（つ
まり、他方向に非制御状態で移動させてしまう）。
する。このような機械類の共通例としてフロントエンド
ローダやバックホーのような土壌を取り扱う機械類を含
む。このような機械類において、スコップやショベルの
ような負荷は密閉された液圧流体の力により垂直に支持
される（または他方向に移動中に制御される）。ホース
が破裂した場合のように制御されずに流体が流出する
と、保護手段が無い状態で負荷を落下させてしまう（つ
まり、他方向に非制御状態で移動させてしまう）。
従来から知られている保護手段の多くは負荷に動力を
供給するシリンダー内のピストンのような液圧アクチュ
エータに設置された逆止バルブを採用している。逆止バ
ルブはホースがシリンダから下流で破損した場合流体が
シリンダーから流出するのを防止する。これにより負荷
が制御されずに移動するのが防止されるが、負荷をハン
グアップさせてしまい、操作者はそれ以上の制御ができ
なくなる。
供給するシリンダー内のピストンのような液圧アクチュ
エータに設置された逆止バルブを採用している。逆止バ
ルブはホースがシリンダから下流で破損した場合流体が
シリンダーから流出するのを防止する。これにより負荷
が制御されずに移動するのが防止されるが、負荷をハン
グアップさせてしまい、操作者はそれ以上の制御ができ
なくなる。
流体流失のようなばあい負荷が非制御状態で移動する
のを防止し、かつ負荷が操作者の制御により移動可能に
するための、比較的簡単で経済的な手段が求められてい
る。
のを防止し、かつ負荷が操作者の制御により移動可能に
するための、比較的簡単で経済的な手段が求められてい
る。
本発明は、上述の要望を満足させる、改良された液圧
（油圧）バルブを提供することを目的とする。
（油圧）バルブを提供することを目的とする。
発明の開示 このため本発明によれば、液圧流体流失制御装置を提
供することにある。この装置は操作者に制御された流速
でソースからの液圧流体を受け、液体を負荷動力供給ア
クチュエータの動力供給室に供給する。こん装置はまた
アクチュエータの排気室から液圧流体を受け、それを送
り出す。
供することにある。この装置は操作者に制御された流速
でソースからの液圧流体を受け、液体を負荷動力供給ア
クチュエータの動力供給室に供給する。こん装置はまた
アクチュエータの排気室から液圧流体を受け、それを送
り出す。
この装置はスプール通路と、前記ソースからの流体を
受ける第１流体通路と、前記装置から排気室流体を送り
出す第２流体通路と、前記動力供給室へソース流体を送
り出す第３流体通路と、前記排気室からの流体を受ける
第４流体通路を有する。前記４つの流体通路は前記スプ
ール通路と交差している。
受ける第１流体通路と、前記装置から排気室流体を送り
出す第２流体通路と、前記動力供給室へソース流体を送
り出す第３流体通路と、前記排気室からの流体を受ける
第４流体通路を有する。前記４つの流体通路は前記スプ
ール通路と交差している。
中立位置と複数の負荷動力供給位置との間の第１方向
と反対の第２方向とに前記スプール通路内を摺動するス
プールを有する。このスプールは軸方向に離間した第１
及び第２端部と軸方向に離間した第１及び第２ラジアル
溝部を有する。前記溝部は前記第１溝部が常に前記第１
流体通路内に延長し、前記スプールが前記負荷動力供給
位置の一つにあるときは前記第３流体通路に延長し、前
記スプールが中立位置にあるときは前記第３流体通路方
向に延長しない。さらに、溝部は前記第２溝部が常に前
記第４流体通路内に延長し、前記スプールが前記負荷動
力供給位置の一つにあるときは前記第２流体通路に延長
し、前記スプールが中立位置にあるときは前記第２流体
通路方向に延長しない。
と反対の第２方向とに前記スプール通路内を摺動するス
プールを有する。このスプールは軸方向に離間した第１
及び第２端部と軸方向に離間した第１及び第２ラジアル
溝部を有する。前記溝部は前記第１溝部が常に前記第１
流体通路内に延長し、前記スプールが前記負荷動力供給
位置の一つにあるときは前記第３流体通路に延長し、前
記スプールが中立位置にあるときは前記第３流体通路方
向に延長しない。さらに、溝部は前記第２溝部が常に前
記第４流体通路内に延長し、前記スプールが前記負荷動
力供給位置の一つにあるときは前記第２流体通路に延長
し、前記スプールが中立位置にあるときは前記第２流体
通路方向に延長しない。
第１パイロット室の圧力が前記スプールを中立位置に
動かすように配置された第１パイロット室がある。かつ
前記第１パイロット室が流体を前記第３流体通路と連通
させるように配置された第１パイロット室がある。
動かすように配置された第１パイロット室がある。かつ
前記第１パイロット室が流体を前記第３流体通路と連通
させるように配置された第１パイロット室がある。
第２パイロット室の圧力が前記スプールを前記負荷動
力供給位置の一つに動かすように配置された第２パイロ
ット室がある。かつ前記第２パイロット室が流体を前記
第１流体通路と連通させるように配置されている。
力供給位置の一つに動かすように配置された第２パイロ
ット室がある。かつ前記第２パイロット室が流体を前記
第１流体通路と連通させるように配置されている。
以上により、前記スプールが前記負荷動力供給位置の
一つにあると、前記排気室からの流体が前記装置から送
り出され、前記スプールの前記位置が操作者による前記
ソースから前記装置に流れる流体の流速の制御により決
定される。
一つにあると、前記排気室からの流体が前記装置から送
り出され、前記スプールの前記位置が操作者による前記
ソースから前記装置に流れる流体の流速の制御により決
定される。
本発明の別の態様において、スプールは内部に少なく
とも第３流体通路と第１パイロット室間で流体を連通さ
せる第１パイロット通路または第１流体通路と第２パイ
ロット室間で流体を連通させる第２パイロット通路を持
っている。
とも第３流体通路と第１パイロット室間で流体を連通さ
せる第１パイロット通路または第１流体通路と第２パイ
ロット室間で流体を連通させる第２パイロット通路を持
っている。
発明の別の態様において、第１及び第２パイロット室
の少なくとも一つはスプールの両端の一方の近傍であ
り、流体がスプールの両端の一方と通じている。
の少なくとも一つはスプールの両端の一方の近傍であ
り、流体がスプールの両端の一方と通じている。
本発明は流体が流失した場合負荷により制御不能な動
作を防止するものであり、操作者が制御を維持し、負荷
を操作者の制御の元で動かすことを可能にする。
作を防止するものであり、操作者が制御を維持し、負荷
を操作者の制御の元で動かすことを可能にする。
特許請求された本発明はいくつかの利点を有すること
がわかる。遅延時間や立ち上がり沈着問題が負荷検出圧
力補償バルブ内の流体を遠隔のポンプ流入口から分離し
負荷圧力情報をポンプ流入口に伝達する回路及び構造体
で実質的に緩和される。逆流は流れが圧力補償逆止バル
ブを介して逆に流れるのを防止する回路兼構造体により
実質的に減少する。
がわかる。遅延時間や立ち上がり沈着問題が負荷検出圧
力補償バルブ内の流体を遠隔のポンプ流入口から分離し
負荷圧力情報をポンプ流入口に伝達する回路及び構造体
で実質的に緩和される。逆流は流れが圧力補償逆止バル
ブを介して逆に流れるのを防止する回路兼構造体により
実質的に減少する。
本発明のこれら及び他の特徴、および様態、および利
点は本発明の好ましい実施例の後述する記載および図面
を参照してより理解されるであろう。しかしながら、本
発明は実施例に制限されるものではない。
点は本発明の好ましい実施例の後述する記載および図面
を参照してより理解されるであろう。しかしながら、本
発明は実施例に制限されるものではない。
図面の簡単な説明 第１図は中立モードの特許請求された流体流失制御バ
ルブの断面図を例示し、かつバルブとともに使用される
部品等を概略的に示す図である。
ルブの断面図を例示し、かつバルブとともに使用される
部品等を概略的に示す図である。
第２図は、バルブが負荷上昇モードにある以外は、第
１図と同様である図である。
１図と同様である図である。
発明を実施するための最良の形態 第１図および第２図において、操作者に制御される主
バルブ（概略的に図示）４と負荷８を上下に動かす液圧
アクチュエータ（概略的に図示）６との間に配置された
液圧回路の流体流失制御バルブ２が例示されている。
（ここで使用されるように、方向に関する用語は第１図
及び第２図の向きに由来するが、他の向きで展開されて
いる実施例では他の方向を含んでいる。） 液圧アクチュエータ６はピストン10がシリンダ12を二
つの可変容量室（上室14、下室16）に分割する型のアク
チュエータである。可変室の各々は液圧流体の流入およ
び流出を可能にするポート（口）（上室口18と下室口2
0）を有する。負荷８はピストン10に取り付けられたロ
ッド22に取り付けられている。
バルブ（概略的に図示）４と負荷８を上下に動かす液圧
アクチュエータ（概略的に図示）６との間に配置された
液圧回路の流体流失制御バルブ２が例示されている。
（ここで使用されるように、方向に関する用語は第１図
及び第２図の向きに由来するが、他の向きで展開されて
いる実施例では他の方向を含んでいる。） 液圧アクチュエータ６はピストン10がシリンダ12を二
つの可変容量室（上室14、下室16）に分割する型のアク
チュエータである。可変室の各々は液圧流体の流入およ
び流出を可能にするポート（口）（上室口18と下室口2
0）を有する。負荷８はピストン10に取り付けられたロ
ッド22に取り付けられている。
主バルブ４はポンプ28及びリザーバ30に接続された第
１及び第２下流ポート24および25、および第１及び第２
上流ポート26および27を有する。第１図において、主バ
ルブ４がポンプポート28をリザーバ30につなぐ中央中立
位置に概略的に示される。第２図は第１及び第２上流ポ
ート26及び27をポンプ28及びリザーバ30につなぐ“負荷
下降”位置にある主バルブ４を示す。“負荷上昇”位置
（図示せず）において、主バルブ４が第１及び第２上流
ポート26および27をリザーバ30およびポンプ28に個別的
に接続する。操作者はポンプ28から主バルブ４を介して
流体流失制御バルブ２への流体流速を制御できる。
１及び第２下流ポート24および25、および第１及び第２
上流ポート26および27を有する。第１図において、主バ
ルブ４がポンプポート28をリザーバ30につなぐ中央中立
位置に概略的に示される。第２図は第１及び第２上流ポ
ート26及び27をポンプ28及びリザーバ30につなぐ“負荷
下降”位置にある主バルブ４を示す。“負荷上昇”位置
（図示せず）において、主バルブ４が第１及び第２上流
ポート26および27をリザーバ30およびポンプ28に個別的
に接続する。操作者はポンプ28から主バルブ４を介して
流体流失制御バルブ２への流体流速を制御できる。
流体流失制御バルブ２は後述する口径及び通路を有す
る本体32からなる。
る本体32からなる。
流体流失制御バルブ２は主バルブ４から遠隔的に配置
されているので、本体32は代表的にはホースまたは同様
な導管であるライン38および40により主バルブ４の第１
及び第２上流ポート26および27に接続された第１及び第
２制御バルブポート34および36を有する。流体流失制御
バルブ２は、流体流失制御バルブ２が液圧アクチュエー
タ６にまたは上に配置されるので典型的には直接接続器
である、ライン46及び48により上室ポート18と下室ポー
ト20に個別的に接続された第３及び第４制御バルブポー
ト42および44を有する。
されているので、本体32は代表的にはホースまたは同様
な導管であるライン38および40により主バルブ４の第１
及び第２上流ポート26および27に接続された第１及び第
２制御バルブポート34および36を有する。流体流失制御
バルブ２は、流体流失制御バルブ２が液圧アクチュエー
タ６にまたは上に配置されるので典型的には直接接続器
である、ライン46及び48により上室ポート18と下室ポー
ト20に個別的に接続された第３及び第４制御バルブポー
ト42および44を有する。
流体流失制御バルブ２の本体32はスプール52が長手方
向に摺動する長方向スプール口径50を有する。スプール
口径50の右端は空洞化された右側プラグ54により広げら
れかつ閉じられる。プラグ54の空洞はスプリング保持器
60をスプール52の右端に隣接させかつスプール52を左側
に押しつけるスプリング58を含む第１パイロット室56を
画成する。スプール口径50の左端は閉鎖された左側プラ
グ62により閉鎖される。プラグ62に対して、スプール52
の左端が通常時にはスプリング58の押しつけにより隣接
する。スプール52の左端は第２パイロット室64を左端プ
ラグ62及び本体32で画成するように空洞化されている。
スプール52は軸方向に離間した第１及び第２溝部66およ
び68により半径方向に刻みが形成されている。第２溝部
68の右端はより浅いメータリングノッチ70である。スプ
ール52の刻まれていない部分は、二つの溝部66および68
により軸方向に分離された、第１、第２及び第３ランド
72、74、76である。
向に摺動する長方向スプール口径50を有する。スプール
口径50の右端は空洞化された右側プラグ54により広げら
れかつ閉じられる。プラグ54の空洞はスプリング保持器
60をスプール52の右端に隣接させかつスプール52を左側
に押しつけるスプリング58を含む第１パイロット室56を
画成する。スプール口径50の左端は閉鎖された左側プラ
グ62により閉鎖される。プラグ62に対して、スプール52
の左端が通常時にはスプリング58の押しつけにより隣接
する。スプール52の左端は第２パイロット室64を左端プ
ラグ62及び本体32で画成するように空洞化されている。
スプール52は軸方向に離間した第１及び第２溝部66およ
び68により半径方向に刻みが形成されている。第２溝部
68の右端はより浅いメータリングノッチ70である。スプ
ール52の刻まれていない部分は、二つの溝部66および68
により軸方向に分離された、第１、第２及び第３ランド
72、74、76である。
スプール口径50と交差しかつスプール口径50以上に内
側に延長する４つの流体通路（第１、第２、第３及び第
４通路78、80、82及び84）が第１、第２、第３及び第４
制御バルブポート34、36、42及び44から流体流失制御バ
ルブ２の本体32に延長している。第１及び第３流体通路
78および82の内側端部は開放すると第３及び第１制御バ
ルブポート42および34（“上室逆止バルブ流体通路”）
間の流体連通を可能にする通常は閉鎖された第１逆止バ
ルブ86に接続される。同様に、第２及び第４流体通路80
および84の内側端部は開放すると第２及び第４制御バル
ブポート36および44（“下室逆止バルブ流体通路”）間
の流体連通を可能にする通常は閉鎖された第２逆止バル
ブ88に接続される。
側に延長する４つの流体通路（第１、第２、第３及び第
４通路78、80、82及び84）が第１、第２、第３及び第４
制御バルブポート34、36、42及び44から流体流失制御バ
ルブ２の本体32に延長している。第１及び第３流体通路
78および82の内側端部は開放すると第３及び第１制御バ
ルブポート42および34（“上室逆止バルブ流体通路”）
間の流体連通を可能にする通常は閉鎖された第１逆止バ
ルブ86に接続される。同様に、第２及び第４流体通路80
および84の内側端部は開放すると第２及び第４制御バル
ブポート36および44（“下室逆止バルブ流体通路”）間
の流体連通を可能にする通常は閉鎖された第２逆止バル
ブ88に接続される。
４つの流体通路78、80、82、84が本体32に配置されて
いるので、スプール52が左側中立位置（第１図）である
と、第１及び第４流体通路78及び84は第１及び第２スプ
ール溝部66および68のみに個別的に開放し、かつ第２及
び第３流体通路80及び82は第３及び第２スプールランド
76および74のみに個別的に開放する。溝部66および68並
びにランド72、74、76は一定のサイズに作成されるの
で、スプール52が少なくとも右手に最小距離（第２図）
移動し、第１溝部66は第１及び第３流体通路78および82
に延長し、両者間に流体通路（“上室溝部流体通路”）
を形成し、かつ第２溝部68のメータリングノッチ70は第
２及び第４流体通路80および84に延長し両者間に流体通
路（“下室溝部流体通路”）を形成する。
いるので、スプール52が左側中立位置（第１図）である
と、第１及び第４流体通路78及び84は第１及び第２スプ
ール溝部66および68のみに個別的に開放し、かつ第２及
び第３流体通路80及び82は第３及び第２スプールランド
76および74のみに個別的に開放する。溝部66および68並
びにランド72、74、76は一定のサイズに作成されるの
で、スプール52が少なくとも右手に最小距離（第２図）
移動し、第１溝部66は第１及び第３流体通路78および82
に延長し、両者間に流体通路（“上室溝部流体通路”）
を形成し、かつ第２溝部68のメータリングノッチ70は第
２及び第４流体通路80および84に延長し両者間に流体通
路（“下室溝部流体通路”）を形成する。
スプール52が内部に二つのパイロット通路90および92
を与えるように穴開けされる。第１パイロット通路90は
第１パイロット室56に開放し、第３ランド76と第２溝部
68下のスプール52の右端から左側に延長し、第２ランド
74内のスプール52から横方向に現れる（第３流体通路82
に開放している）。第２パイロット通路92は第１ランド
72下で第２パイロット室64から右方向に延長し、第１溝
部66内でスプール52から横方向に現れる（第１流体通路
78）に開放する）。
を与えるように穴開けされる。第１パイロット通路90は
第１パイロット室56に開放し、第３ランド76と第２溝部
68下のスプール52の右端から左側に延長し、第２ランド
74内のスプール52から横方向に現れる（第３流体通路82
に開放している）。第２パイロット通路92は第１ランド
72下で第２パイロット室64から右方向に延長し、第１溝
部66内でスプール52から横方向に現れる（第１流体通路
78）に開放する）。
この装置は第１図に例示された中立状態であると、ア
クチュエータシリンダー12の上室14の圧力下での流体は
第３流体通路82、第１パイロット通路90、および第１パ
イロット室56を占領する。第１パイロット室56の圧力お
よびスプリング56が制御バルブスプール58を左側に保持
するので、第２パイロット室64が閉鎖された左側プラグ
62に隣接する。
クチュエータシリンダー12の上室14の圧力下での流体は
第３流体通路82、第１パイロット通路90、および第１パ
イロット室56を占領する。第１パイロット室56の圧力お
よびスプリング56が制御バルブスプール58を左側に保持
するので、第２パイロット室64が閉鎖された左側プラグ
62に隣接する。
操作者が負荷を下降させる作用を開始すると、主バル
ブが第２図の位置にシフトし、それによりポンプ28を第
１制御バルブポート34に接続し、リザーバ30を第２制御
バルブポート36に接続する。この動作が生じると、ポン
プ28からの流体が（第１逆止バルブ86により阻止され
た）第１流体通路78、第２パイロット通路92、第２パイ
ロット室64を占領する。第２パイロット室64内の圧力を
増加させることによる力がスプリング58の対抗力および
第１パイロット室56内の上室圧力を超過すると、制御バ
ルブスプール52が右方向に移動し始める。この動作が継
続すると、第１溝部66が、第２図に例示されているよう
に、第３流体通路82に延長し始める。この動作により、
流体がポンプ28から第１制御バルブポート34、（上述
の）上室溝部流体通路、第３制御バルブポート42を介し
て、アクチュエータ６の上室14に流れることを可能にす
る。ほぼ同時に、第２溝部68のメータリングノッチ70
が、第２図に例示されるように、第２流体通路80に延長
し始める。この動作により、流体がアクチュエータシリ
ンダー12の下室16から第４制御バルブポート44、（上述
の）下室溝部流体通路、第２制御バルブポート36を介し
てリザーバ30に流入することを可能にする。結果とし
て、アクチュエータピストン10および負荷８が下方に移
動する。
ブが第２図の位置にシフトし、それによりポンプ28を第
１制御バルブポート34に接続し、リザーバ30を第２制御
バルブポート36に接続する。この動作が生じると、ポン
プ28からの流体が（第１逆止バルブ86により阻止され
た）第１流体通路78、第２パイロット通路92、第２パイ
ロット室64を占領する。第２パイロット室64内の圧力を
増加させることによる力がスプリング58の対抗力および
第１パイロット室56内の上室圧力を超過すると、制御バ
ルブスプール52が右方向に移動し始める。この動作が継
続すると、第１溝部66が、第２図に例示されているよう
に、第３流体通路82に延長し始める。この動作により、
流体がポンプ28から第１制御バルブポート34、（上述
の）上室溝部流体通路、第３制御バルブポート42を介し
て、アクチュエータ６の上室14に流れることを可能にす
る。ほぼ同時に、第２溝部68のメータリングノッチ70
が、第２図に例示されるように、第２流体通路80に延長
し始める。この動作により、流体がアクチュエータシリ
ンダー12の下室16から第４制御バルブポート44、（上述
の）下室溝部流体通路、第２制御バルブポート36を介し
てリザーバ30に流入することを可能にする。結果とし
て、アクチュエータピストン10および負荷８が下方に移
動する。
この負荷下降モードにおいて、アクチュエータ６の下
室16からの流体の流速は、後述のように、スプール52の
位置により決定される。第２の流体通路80に延びるメー
タリングノッチ70の部分は第１溝部オリフィス94を形成
する。第１溝部オリフィス94が増大すればするほど、下
室16からリザーバ30への流体流が増大する。もしメータ
リングノッチ70が第２流体通路80に延長しないと、溝部
オリフィス94がなく、したがって流体流は存在しない。
室16からの流体の流速は、後述のように、スプール52の
位置により決定される。第２の流体通路80に延びるメー
タリングノッチ70の部分は第１溝部オリフィス94を形成
する。第１溝部オリフィス94が増大すればするほど、下
室16からリザーバ30への流体流が増大する。もしメータ
リングノッチ70が第２流体通路80に延長しないと、溝部
オリフィス94がなく、したがって流体流は存在しない。
スプール52の位置（ここでは下室16からリザーバ30へ
の流速）は第２パイロット室64内の圧力により生じたス
プール52に対する右方向の力とスプリング58により生じ
た左方向の力間の平衡と、第１パイロット室56内の圧力
とにより決定される。第２パイロット室64内の圧力は
（操作者の制御中の）ポンプ出力流体流により決定さ
れ、かつ第１パイロット室56内の圧力は上室圧力で決定
される。これらの圧力差は（第１溝部66が第３流体通路
82に延長する程度である）第２溝部オリフィス96間の圧
力低下として現れる。ポンプ出力流体流の増加は前述の
圧力低下を増加させ、結果として第２溝部オリフィス96
を介して上室14への流速を増加させる。この動作が上室
圧力を増加させ、第１パイロット室56内の圧力を増加さ
せ、それによりスプール52を左端に移動させ第２溝部オ
リフィス96を減少させる傾向にある。しかしながら、ア
クチュエータピストン10が下方に移動すると、アクチュ
エータ上室14および第１パイロット室56内の圧力が減少
するので、スプール52を右方向に移動させ、従って第２
溝部オリフィス96を増加させる傾向にある。
の流速）は第２パイロット室64内の圧力により生じたス
プール52に対する右方向の力とスプリング58により生じ
た左方向の力間の平衡と、第１パイロット室56内の圧力
とにより決定される。第２パイロット室64内の圧力は
（操作者の制御中の）ポンプ出力流体流により決定さ
れ、かつ第１パイロット室56内の圧力は上室圧力で決定
される。これらの圧力差は（第１溝部66が第３流体通路
82に延長する程度である）第２溝部オリフィス96間の圧
力低下として現れる。ポンプ出力流体流の増加は前述の
圧力低下を増加させ、結果として第２溝部オリフィス96
を介して上室14への流速を増加させる。この動作が上室
圧力を増加させ、第１パイロット室56内の圧力を増加さ
せ、それによりスプール52を左端に移動させ第２溝部オ
リフィス96を減少させる傾向にある。しかしながら、ア
クチュエータピストン10が下方に移動すると、アクチュ
エータ上室14および第１パイロット室56内の圧力が減少
するので、スプール52を右方向に移動させ、従って第２
溝部オリフィス96を増加させる傾向にある。
操作者が要望する、スプール52がポンプ28からアクチ
ュエータ上室14へ流れる流体の流速を可能にする平衡位
置が達成される。
ュエータ上室14へ流れる流体の流速を可能にする平衡位
置が達成される。
ピストン10が下方に移動する速さは第１溝部オリフィ
ス94が開放する程度により決定される。これは、後述の
ように、操作者のポンプ出力流体流の操作により最終的
に制御されるスプール52の位置により決定される。第２
制御バルブポート36と主バルブ４間のライン40において
流体の流失がある場合連続的に制御を可能にするのが特
徴である。
ス94が開放する程度により決定される。これは、後述の
ように、操作者のポンプ出力流体流の操作により最終的
に制御されるスプール52の位置により決定される。第２
制御バルブポート36と主バルブ４間のライン40において
流体の流失がある場合連続的に制御を可能にするのが特
徴である。
流体流失制御バルブ２が典型的にはアクチュエータ６
に取り付けられ、主バルブ４は、例えば、この装置の運
転室内のある距離に配置される。これらのバルブ２およ
び４は（図においてライン30及び40で示される）ホース
により接続される。本発明が欠けている場合（すなわ
ち、他の保護構造の場合）、ライン40が破裂すると負荷
８を制御不能で落下させてしまう。本発明では、ライン
40内の流体が流失してもアクチュエータ下部室16から流
体を排出させない。流体は、下室溝部流路が第１溝部オ
リフィス94を介して開放する程度においてのみ、下室16
から排出される。上述のように、流体は完全に操作者の
制御の元にある。実際、操作者はライン40の破裂にもか
かわらず、第１溝部オリフィス94を操作することによ
り、負荷８を地面に静かに降ろすことができる。このバ
ルブは、負荷の落下を防止して、ホースの破裂の際負荷
８を上昇した位置で保持するために逆止バルブに依存し
た米国特許３、685、540に記載された（７欄、49−57行
目参照）バルブを含む既知の装置より明らかに有利であ
る。
に取り付けられ、主バルブ４は、例えば、この装置の運
転室内のある距離に配置される。これらのバルブ２およ
び４は（図においてライン30及び40で示される）ホース
により接続される。本発明が欠けている場合（すなわ
ち、他の保護構造の場合）、ライン40が破裂すると負荷
８を制御不能で落下させてしまう。本発明では、ライン
40内の流体が流失してもアクチュエータ下部室16から流
体を排出させない。流体は、下室溝部流路が第１溝部オ
リフィス94を介して開放する程度においてのみ、下室16
から排出される。上述のように、流体は完全に操作者の
制御の元にある。実際、操作者はライン40の破裂にもか
かわらず、第１溝部オリフィス94を操作することによ
り、負荷８を地面に静かに降ろすことができる。このバ
ルブは、負荷の落下を防止して、ホースの破裂の際負荷
８を上昇した位置で保持するために逆止バルブに依存し
た米国特許３、685、540に記載された（７欄、49−57行
目参照）バルブを含む既知の装置より明らかに有利であ
る。
負荷８を上昇させるため、操作者は主バルブ４を負荷
上昇位置（図示せず）に移動させる。この位置ではポン
プ28が主バルブ４の第２上流ポートに接続され、かつ制
御バルブ２の第２制御バルブポート36と第２流体通路80
に接続される。第２逆止バルブ88が開放すると、ポンプ
流体は（上述の）下室逆止流体通路を介してアクチュエ
ータ６の下室16に流れることを可能にする。負荷上昇位
置において、主バルブ４はリザーバ30を主バルブ４の第
１上流ポートおよび第１制御バルブポート34につなが
る。アクチュエータ６の上室14の圧力を上昇させること
により、第１逆止バルブ86を開放して、流体が上室14か
ら（上述の）上室逆止バルブ流体通路を介してリザーバ
30に流れる。このモードでは、第２パイロット室64がリ
ザーバ30に対して開放し右方向に力を及ぼさないので、
流体流失制御バルブ２のスプール52は（第１図に示すよ
うに）左方向位置にある。もしライン40が負荷上昇モー
ドで破裂しても、第２逆止バルブ88は閉鎖し（従って、
下室逆止バルブ流体通路を閉鎖する）、かつメータリン
グノッチ70が第２流体通路80内に延長しない（従って、
下室溝通路を閉鎖する）ので、流体はアクチュエータ下
室16から流出しない。
上昇位置（図示せず）に移動させる。この位置ではポン
プ28が主バルブ４の第２上流ポートに接続され、かつ制
御バルブ２の第２制御バルブポート36と第２流体通路80
に接続される。第２逆止バルブ88が開放すると、ポンプ
流体は（上述の）下室逆止流体通路を介してアクチュエ
ータ６の下室16に流れることを可能にする。負荷上昇位
置において、主バルブ４はリザーバ30を主バルブ４の第
１上流ポートおよび第１制御バルブポート34につなが
る。アクチュエータ６の上室14の圧力を上昇させること
により、第１逆止バルブ86を開放して、流体が上室14か
ら（上述の）上室逆止バルブ流体通路を介してリザーバ
30に流れる。このモードでは、第２パイロット室64がリ
ザーバ30に対して開放し右方向に力を及ぼさないので、
流体流失制御バルブ２のスプール52は（第１図に示すよ
うに）左方向位置にある。もしライン40が負荷上昇モー
ドで破裂しても、第２逆止バルブ88は閉鎖し（従って、
下室逆止バルブ流体通路を閉鎖する）、かつメータリン
グノッチ70が第２流体通路80内に延長しない（従って、
下室溝通路を閉鎖する）ので、流体はアクチュエータ下
室16から流出しない。
本発明の好ましい実施例の上述の記載はその利点を示
している。主バルブ４と液圧アクチュエータ６間の流体
ライン40に漏れまたは破裂が生じると、本発明では操作
者は負荷８が落下するのを防止し、かつ負荷８を選択さ
れた停止位置に静かに下降させることができる。この利
点は液圧アクチュエータ６に直接取付可能な比較的簡単
で、経済的な装置で達成される。
している。主バルブ４と液圧アクチュエータ６間の流体
ライン40に漏れまたは破裂が生じると、本発明では操作
者は負荷８が落下するのを防止し、かつ負荷８を選択さ
れた停止位置に静かに下降させることができる。この利
点は液圧アクチュエータ６に直接取付可能な比較的簡単
で、経済的な装置で達成される。
本発明の好ましい実施例が上述のごとく開示された
が、特許請求された発明は実施例に限定されるものでは
ない。ここで特許請求された発明の範囲内で他の実施例
がある。
が、特許請求された発明は実施例に限定されるものでは
ない。ここで特許請求された発明の範囲内で他の実施例
がある。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−98203（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−216106（ＪＰ，Ａ) 実公 昭50−35277（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F15B 11/00
Claims (9)
- 【請求項１】操作者に制御された流速でソースから液圧
流体を受け、負荷に動力を供給するアクチュエータの動
力供給室に液圧流体を供給するための、さらにアクチュ
エータの排気室から別途の液圧流体を受け、かつ装置か
ら別途の液圧流体を送り出すための液圧流体流失制御装
置において、前記液圧流体流失制御装置が （ａ）スプール通路と、前記ソースからの流体を受ける
第１流体通路と、前記装置から排気室流体を送り出す第
２流体通路と、前記動力供給室へソース流体を送り出す
第３流体通路と、前記排気室からの流体を受ける第４流
体通路を有し、前記第４流体通路が前記スプール通路と
交差している本体と； （ｂ）中立位置と複数の負荷動力供給位置との間の第１
方向と反対の第２方向とに前記スプール通路内を摺動す
るスプールが軸方向に離間した第１及び第２端部と軸方
向に離間した第１及び第２ラジアル溝部とを有し、前記
溝部は前記第１溝部が常に前記第１流体通路内に延長
し、前記スプールが前記負荷動力供給位置の一つにある
ときは前記第３流体通路に延長し、前記スプールが中立
位置にあるときは前記第３流体通路方向に延長せず、か
つ前記第２溝部が常に前記第４流体通路内に延長し、前
記スプールが前記負荷動力供給位置の一つにあるときは
前記第２流体通路に延長し、前記スプールが中立位置に
あるときは前記第２流体通路方向に延長しない、スプー
ルと； （ｃ）第１パイロット室の圧力が前記スプールを中立位
置に動かすように、かつ前記第１パイロット室が流体を
前記第３流体通路と連通させるように配置された第１パ
イロット室と； （ｄ）第２パイロット室の圧力が前記スプールを前記負
荷動力供給位置の一つに動かすように、かつ前記第２パ
イロット室が流体を前記第１流体通路と連通させるよう
に配置された第２パイロット室と； （ｅ）以上により、前記スプールが前記負荷動力供給位
置の一つにあると、前記排気室からの流体が前記装置か
ら送り出され、前記スプールの前記位置が操作者による
前記ソースから前記装置に流れる流体の流速の制御によ
り決定されることを特徴とする液圧流体流失制御装置。 - 【請求項２】前記スプールが前記第３流体通路と第１パ
イロット室間の流体連通を提供する第１のパイロット通
路と、前記第１流体通路と前記第２パイロット室間の流
体通路を提供する第２パイロット通路の少なくとも一方
を有することを特徴とする請求項１記載の液圧流体流失
制御装置。 - 【請求項３】前記第１のパイロット通路と第２パイロッ
ト通路の少なくとも一つが前記スプールの両端の一方の
近傍にあり、かつ前記スプールの両端の一方と流体連通
状態にあることを特徴とする請求項１記載の液圧流体流
失制御装置。 - 【請求項４】前記スプールが前記第３流体通路と第１パ
イロット室間の流体連通を提供する第１のパイロット通
路と、前記第１流体通路と前記第２パイロット室間の流
体通路を提供する第２パイロット通路の少なくとも一方
を内部に有することを特徴とする請求項３記載の液圧流
体流失制御装置。 - 【請求項５】前記スプールが前記第３流体通路と第１パ
イロット室間の流体連通を提供する第１のパイロット通
路、および前記第１流体通路と前記第２パイロット室間
の流体通路を提供する第２パイロット通路を内部に有す
ることを特徴とする請求項１記載の液圧流体流失制御装
置。 - 【請求項６】前記第１流体通路が第１接続部で前記第３
流体通路と連通し、かつ前記第２流体通路が第２接続部
で前記第４流体通路と連通し、さらに前記第１接続部に
配置され、前記第３通路から前記第１通路にのみ流体を
連通させる第１逆止バルブと、前記第２接続部に配置さ
れ、前記第２通路から前記第４通路にのみ流体を連通さ
せる第２逆止バルブを有することを特徴とする請求項５
記載の液圧流体流失制御装置。 - 【請求項７】前記本体に配置され、前記第３通路から前
記第１通路にのみ流体を連通させる逆止バルブをさらに
有することを特徴とする請求項１記載の液圧流体流失制
御装置。 - 【請求項８】前記本体に配置され、前記第２通路から前
記第４通路にのみ流体を連通させる逆止バルブをさらに
有することを特徴とする請求項１記載の液圧流体流失制
御装置。 - 【請求項９】前記本体に配置され、前記第３通路から前
記第１通路にのみ流体を連通させる第１逆止バルブと、
前記本体に配置され、前記第２通路から前記第４通路に
のみ流体を連通させる第２逆止バルブをさらに有するこ
とを特徴とする請求項１記載の液圧流体流失制御装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/502,026 | 1995-07-13 | ||
| US502,026 | 1995-07-13 | ||
| US08/502,026 US5579676A (en) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Hydraulic valve to maintain control in fluid-loss condition |
| PCT/US1996/008075 WO1997003293A1 (en) | 1995-07-13 | 1996-05-29 | Hydraulic valve to maintain control in fluid-loss condition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11502008A JPH11502008A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3182152B2 true JP3182152B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=23996010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50579797A Expired - Fee Related JP3182152B2 (ja) | 1995-07-13 | 1996-05-29 | 流体流失状態での制御を維持できる液圧バルブ |
Country Status (8)
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|---|---|
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| EP (1) | EP0836678B1 (ja) |
| JP (1) | JP3182152B2 (ja) |
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| CA (1) | CA2224214C (ja) |
| DE (1) | DE69610922T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3787397B2 (ja) * | 1996-11-11 | 2006-06-21 | 株式会社三共製作所 | 流体圧回路の圧損補償装置およびこれを備えたカム装置 |
| US5715865A (en) * | 1996-11-13 | 1998-02-10 | Husco International, Inc. | Pressure compensating hydraulic control valve system |
| US5878647A (en) * | 1997-08-11 | 1999-03-09 | Husco International Inc. | Pilot solenoid control valve and hydraulic control system using same |
| US5890362A (en) * | 1997-10-23 | 1999-04-06 | Husco International, Inc. | Hydraulic control valve system with non-shuttle pressure compensator |
| US5950429A (en) * | 1997-12-17 | 1999-09-14 | Husco International, Inc. | Hydraulic control valve system with load sensing priority |
| US6644351B2 (en) | 2000-03-24 | 2003-11-11 | Asco Controls, Lp | Booster pilot valve |
| US6523613B2 (en) * | 2000-10-20 | 2003-02-25 | Schlumberger Technology Corp. | Hydraulically actuated valve |
| US11187060B2 (en) | 2018-05-23 | 2021-11-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulic control system for index downhole valves |
| BR112020020538B1 (pt) | 2018-05-23 | 2024-04-30 | Halliburton Energy Services, Inc | Aparelho e método para controlar uma ou mais válvulas de controle |
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|---|---|---|---|---|
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| US3685540A (en) * | 1971-01-18 | 1972-08-22 | Koehring Co | Fluid flow controlling device for reversible fluid motors |
| WO1981001034A1 (en) * | 1979-10-15 | 1981-04-16 | D Bianchetta | Hydraulic load lifting system with automatic blocking valve |
| US4446890A (en) * | 1981-10-05 | 1984-05-08 | Lockheed Corporation | Continuity actuated isolation valve assembly |
| US4610193A (en) * | 1983-10-26 | 1986-09-09 | Deere & Company | Load control system |
| JP2603868B2 (ja) * | 1989-04-24 | 1997-04-23 | 株式会社小松製作所 | カウンタバランス弁 |
| JPH0454352Y2 (ja) * | 1989-08-29 | 1992-12-21 | ||
| JPH03229075A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-11 | Teijin Seiki Co Ltd | リリーフ機能付きカウンターバランス弁 |
| US5400816A (en) * | 1990-10-05 | 1995-03-28 | Dana Corporation | Pilot actuated override mechanism for holding valve |
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-
1995
- 1995-07-13 US US08/502,026 patent/US5579676A/en not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-05-29 DE DE69610922T patent/DE69610922T2/de not_active Expired - Fee Related
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