JP3220682B2 - ソレノイド動作型二重スプール制御バルブ - Google Patents

ソレノイド動作型二重スプール制御バルブ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液圧システム用のソ
レノイド動作型制御バルブに関し、特に駆動力フィード
バック型制御バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】建設および農業機械は液圧シリンダとピ
ストンの組み合わせで駆動される可動部材を有する。シ
リンダはピストンにより２つの内室に分割され、各室
（チャンバ）に圧力を加えられた作動液を交互に送るこ
とによりピストンが反対方向に移動する。
【０００３】米国特許第５，５７９，６４２号に記載さ
れているように、典型的には作動液をシリンダに加える
ことは手動動作型バルブにより制御される。この型のバ
ルブにおいて、手動レバーがバルブの穿孔内のスプール
に機械的に接続されている。機械オペレータはレバーを
動かして、ポンプ出力部、流体リザーバまたはシリンダ
と連通する穿孔内の複数の空洞部に対してスプールを種
々の位置に設定できる。スプールを一方向に動かすこと
により、ポンプからシリンダ室の一つへまたは他の室
（チャンバ）からリザーバへ流れる加圧された作動液の
流れが制御される。スプールを反対方向に動かすことに
より、シリンダ室に対する流体の供給および排出が逆転
する。スプールが適切な方向に移動する程度を加減する
ことにより、流体が付随するシリンダ室に流れる速度を
変化させることが可能であり、それによりピストンを比
例的に異なる速度で移動させることができる。
【０００４】さらに、ある制御バルブは２つのシリンダ
室がスプールを介して流体リザーバに同時に接続される
“浮動”位置を提供する。この位置で、シリンダにより
駆動された部材は外力に応答して自在に移動可能であ
る。例えば、表面の輪郭の変化に順応させ、舗装の掘り
起こしを回避するために舗道に対して雪かきブレードを
浮かせることが可能である。
【０００５】建設および農業機械に関して、手動動作型
液圧バルブから電気的に制御されるソレノイドバルブを
使用する傾向がある。この型のシステムは、制御バルブ
がシリンダ近傍に配置されかつオペレータ室内に配管さ
れないので、液圧配管を単純化することができる。また
この技術変化は容易に種々の機械機能をコンピュータ化
された調整に移すことが可能である。
【０００６】作動液の流れを制御するソレノイドバルブ
は良く知られており、電機子を一方向に動かしバルブを
開放する電磁コイルを使用している。電機子またはバル
ブ部材は電流がコイルから除去されるとバルブを閉じる
ためにばねにより負荷をかけられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ソレノイド機構を有す
る標準双方向スプールバルブを駆動するために、分離ソ
レノイドアクチュエータがスプールの両端に接続されな
ければならない。これはある装置で不都合となるバルブ
アセンブリの全長を著しく増加させる。さらに、この構
成は２個のソレノイドアクチュエータが同時に通電され
ないようにかつ相互に対して作用しないようにする制御
回路が必要となる。
【０００８】代案として、動力駆動するために各シリン
ダ室用に一対のソレノイドバルブを利用する液圧装置が
工夫された。任意のシリンダ室のために、一方のソレノ
イドバルブはピストンを一方向に移動させるためにポン
プ圧力による流体の供給を制御し、他方のソレノイドバ
ルブは任意のシリンダ室からタンクへの流体を排出して
ピストンを反対方向に動かすために交互に開放される。
もしシリンダの２つのシリンダ室が動力駆動される場
合、４個のソレノイドコイル、２個の供給バルブおよび
２個の排出バルブを必要する。
【０００９】本発明の全般的な目的は一対のシリンダ室
に出入りする作動液の流れを制御するためのソレノイド
動作型バルブアセンブリを提供することにある。発明の
他の目的は作動液の流れを比例制御するソレノイド動作
型バルブアセンブリを提供することにある。更に本発明
の他の目的はソレノイド動作型スプールバルブを提供す
ることにある。更に本発明の目的は上述のスプールバル
ブアセンブリに２つのソレノイド操作手段のみを利用す
ることにある。更に本発明の他の目的は小型のソレノイ
ド動作型バルブアセンブリを提供することにある。本発
明の他の態様は中立位置を有するソレノイド動作型スプ
ールバルブアセンブリを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】比例液圧制御バルブは内
部に第１穿孔および第２穿孔を有するバルブ本体と、各
々が前記第１および第２穿孔と連通する第１作用ポー
ト、第２作用ポート、供給ポート、およびタンクポート
を有する。第１作用ポートはシリンダの一つの室をバル
ブに接続し、かつ第２作用ポートを他のシリンダ室に接
続する。
【００１１】前記第１穿孔で摺動可能に収容される第１
制御スプールはランド部により分離された複数の溝部を
有する。第１制御スプールは複数の溝部の一つが第１作
用ポートと供給ポート間の流体路を画成しかつ複数の溝
の別の一つが第２作用ポートとタンクポート間の流体路
を画成する第１穿孔に沿った第１の位置を有する。第１
穿孔に沿った第２位置において、第１制御スプールのラ
ンド部が第１作用ポートと供給ポート間の連通および第
２作用ポートとタンクポート間の連通を閉鎖する。
【００１２】第２制御スプールは内部に軸方向摺動動作
のための第２穿孔内に収容され、ランド部により分離さ
れた複数の溝部を有する。第２制御スプールは複数の溝
部の一つが第２作用ポートと供給ポート間の流体路を画
成し、かつ複数の溝部の他の一つが第１作用ポートとタ
ンクポート間の流体路を画成する第２穿孔に沿った第１
の位置を有する。第２制御スプールはランド部が第１作
用ポートとタンクポート間の連通および第２作用ポート
と供給ポート間の連通を閉鎖する第２穿孔に沿った第２
の位置を有する。
【００１３】第１リニアアクチュエータは第１穿孔内に
配置され、第１穿孔内で第１制御スプールの動きを発生
する。第２リニアアクチュエータは第２穿孔内に配置さ
れ、第２穿孔内で第２制御スプールの動きを発生する。
好ましくは、第１および第２リニアアクチュエータは装
置の全長を最小にするためにバルブの同じ側に搭載され
る。好ましい実施例において、第１および第２リニアア
クチュエータは力フィードバック型であり、これらの部
品の特有な設計がここで述べられる。
【００１４】比例液圧制御バルブの本構成は一作用ポー
トにかかる液圧駆動の供給を制御するために第１スプー
ルのみ利用し、他のスプールは第２作用ポートにかかる
液圧駆動の供給を制御している。力フィードバックアク
チュエータを採用することによって、制御スプールと各
穿孔間で堅く嵌まってもシステムの効果的な動作が達成
される。
【００１５】
【発明の実施の態様】図１を参照すると、制御バルブア
センブリ１０は本体１２から成り、その本体を第１穿孔
１３および第２穿孔１４が貫通している。第１穿孔１３
は内部に第１往復制御スプール１６を有し、第２穿孔１
４は第２往復制御スプール１８を有する。両制御スプー
ルは各穿孔内で長手方向に移動し、作用ポート２０およ
び２１に対して流れる作動液を制御する。第１作用ポー
ト２０および第２作用ポート２１は各スプール穿孔に対
して第１作用ポートチャネル３８および第２作用ポート
チャネル４０により個別的に接続される。各制御スプー
ルは穿孔１３または１４と協働するランドの中間に配置
された一対の軸方向に離間した円周溝を有し、（後述さ
れる）異なる空洞部と穿孔内の開口部間に流れる作動液
を制御する。制御スプール１６と１８は流体が作用ポー
ト２０および２１に流入流出されない中立位置に示され
る。バルブ本体１２は好ましくは種々の穿孔、チャネ
ル、およびポートを接続するためにボルト止めされたい
くつかの区画から形成される。
【００１６】バルブ本体１２はバルブアセンブリ１０が
接続された液圧システムのタンクに接続された一対のポ
ート２２および２４を有する。第１タンクポート２２は
第２穿孔１４の周囲に延在する空洞部２６に開放してい
る。他のタンクポート２４はそれぞれ第１および第２穿
孔１３および１４の周囲に延在する空洞部２８および２
９に開放するチャネルと連通する。
【００１７】バルブ本体１２は液圧システムのポンプの
出力部に接続された供給ポート３０を有する。ポンプ入
力部は内部にスプール型圧力補償器３３を有するバルブ
本体１２内の第３穿孔３２と通じる。この補償器３３は
米国特許第５，５７９，６４２号（ここでは参考のため
に記載）に記載された一般型と同一である。圧力補償器
３３は供給ポート３０から、第３穿孔３２からスプール
穿孔１３および１４に伸びるポンプチャネル３６に流れ
る作動液を制御する。入力逆止めバルブ３４はポンプ圧
力が失われる場合の逆流を防止する。本バルブアセンブ
リが複数の供給ポートについて説明されるが、これらの
通路はポンプが接続されるバルブ本体の単一の共通外部
ポートにつながっても良いし、または複数の外部ポンプ
接続ポートがあってもよい。同様なことがタンクポート
接続に適用される。
【００１８】制御通路４２および４４（想像線で示され
る）は、図１の断面下の、スプール穿孔１３および１４
に並列であるバルブ本体１２に延在する。制御通路４２
は第１穿孔１３の一端の環状制御空洞部４６から制御ス
プール１６の他端の第１穿孔１３の第２環状制御空洞部
４８へ延在する。同様に、第２制御通路４４は第２制御
スプール１８の一端の第２スプール穿孔１４周辺の制御
空洞部から第２制御スプールの他端の制御空洞部５２へ
延在する。
【００１９】第１穿孔１３は第１制御スプールの他端に
隣接する空洞部３１を有する。空洞部３１はバルブ本体
１２を貫通する通路によりタンクポートに接続される。
近傍の環状穿孔空洞部３７は入力圧力補償器３３の一部
である作用ポート感知チャネル３５に接続される。
【００２０】制御スプール１６および１８の各々はバル
ブ本体１２の片側に取り付けられた（駆動）力フィード
バックアクチュエータ５４または５６に接続される。図
２に詳細に示されるように、第１力フィードバックアク
チュエータ５４は電機子６２が案内スリーブ６４内に摺
動可能に配置された電磁コイル６０付きのソレノイド５
８を有する。電機子６２はチューブ６６により第１穿孔
１３内に配置されたパイロットスリーブ７０内で摺動可
能に受け止められた環状パイロットバルブ部材に取り付
けられている。パイロットスリーブ７０は制御空洞部４
８とスリーブ内部との間に延在する横断開口部７２を有
する。別の横断開口部７４は２つのスプール穿孔１３お
よび１４間に延在するパイロット供給チャネル７６と液
圧ポンプ用の供給ポートに導く供給通路７８と固定的に
連通するパイロットスリーブ７０を介して延在する。ソ
レノイド電機子６２の動きに応答してパイロットバルブ
部材６８が動くと、制御空洞部４８とパイロット供給チ
ャネル７６またはタンクチャネル８０間に通路を形成す
る。タンクチャネル８０はバルブ本体通路８２を介して
バルブ本体のタンクポートに接続される。
【００２１】フィードバックチューブ８４はパイロット
バルブ部材６８内で摺動可能に受け止められる。高弾性
フィードバックばね８６はパイロットバルブ部材６８を
フィードバックチューブ８４の一端から離間させるよう
に押し付ける。ばねの弾性は単位ソレノイド力当たり主
スプール移動量を決定する。フィードバックチューブ８
４の他端は第１制御スプール１６の直近端部に固定され
た結合器９０の空洞部内で保持されたフランジ８８を有
する。低弾性フロートばね９２はフィードバックチュー
ブフランジ８８を第１制御スプール１６から離間させる
ように、かつスプール結合器９０の内部溝内のスナップ
リング９４に抗して押し付ける。フロートばね９２は予
め負荷がかけられ、正常な計量中不活動である。高弾性
負荷ばね９６は第１制御スプール１６の端部をパイロッ
トバルブスリーブ７０から離間する様に、かつバルブ本
体１２の側部５７から離間する様に押し付ける。フィー
ドバックばね８６およびフロートばね９２の相対弾性は
計量中の微制御と追加ソレノイド力がほとんどない状態
での浮動状態への遷移を可能にする。
【００２２】第２力フィードバックアクチュエータ５６
は第１力フィードバックアクチュエータ５４と同一の構
成を有する。主な相違は第２力フィードバックアクチュ
エータ５６のためのフィードバックチューブ９８が第２
制御スプール１８の端部へ固定的に結合され、ばね負荷
結合器９０および第１制御スプール１６用の関連部品を
持たないことである。第１力フィードバックアクチュエ
ータ５４のこれらの追加部品は（後述される）フロート
（浮動）動作を可能にするように与えられる。
【００２３】図１および図２を参照すると、ポンプから
第１作用ポート２０へ流体を流すために、第１力フィー
ドバックアクチュエータ５４のソレノイド５８は通電さ
れる。これにより、図において左側に電機子６２を動か
す磁界を発生させ、パイロットバルブ部材６８が同方向
に移動する。その結果、パイロットバルブ部材６８の外
表面の溝６９がパイロット供給チャネル７６と制御空洞
部４８間に通路を形成する。これにより、パイロット供
給チャネル７６のポンプ圧力が制御通路４２を介して第
１制御スプール１６の遠方側端部の別の制御空洞部４６
に通じる。ソレノイド５８を流れる電流の大きさはパイ
ロットバルブ通路のサイズ、第１制御スプール１６の遠
方側端部に作用する圧力を決定する。
【００２４】第１制御スプール１６の遠方側端部に作用
するポンプ圧力により、スプールが図１の右方向に移動
し、比較的高弾性のフィードバックばね８６を圧縮す
る。第１制御スプール１６の動きはメータリングオリフ
ィス９９を、液圧ポンプからきた流体を貫通チャネル３
８を介して第１作用ポート２０に流すポンプチャネル３
６と整合させる。第１制御スプール１６が右方向に移動
する距離が大になれば、メータリングオリフィスが大に
なり、第１作用ポートに流れる流体も大きくなる。同時
に、第１制御スプール１６の別の溝９７は第２作用ポー
ト２１とタンク空洞部２８間を連通させるように移動
し、流体が第２作用ポートから液圧システムのタンクに
排出する。
【００２５】第１制御スプール１６のこの動作により、
負荷ばねが圧縮し、フィードバックチューブがパイロッ
トバルブ部材に作用するフィードバックばね８６を圧縮
する。第１制御スプール１６のフィードバック力がソレ
ノイド５８の力をわずかに超過すると、ランド７１が制
御通路４２に導くパイロットスリーブ７０内の横断開口
部７２を閉鎖させるまで、パイロットバルブ部材６８が
図の右方向に移動する。この制御通路が閉じると、制御
スプール１６の更なる動きを止め、第１ソレノイド５８
を駆動している電流の大きさに相当する第１作用ポート
２０からの流量を決定する。
【００２６】パイロットバルブ部材６８は第１制御スプ
ールが充分に移動してパイロットバルブ部材を強制的に
閉鎖状態にするまで開放位置に留まることに注目すべき
である。この作用は第１制御スプール１６と第１穿孔１
３間の摩擦の大きさにより比較的影響されない。摩擦が
大きくなれば、パイロットバルブ開口が大きくなり、さ
らに第１制御スプール１６を移動させるために制御通路
４２を介して伝わる圧力が大きくなる。このようにし
て、比較的きつめの嵌合が穿孔と制御スプール間に得ら
れる。摩擦が時間の経過とともに変化しても、制御スプ
ールの動作は同一状態を維持する。またこの主スプール
は所望のスプール位置で誤差を生じる傾向にある流れの
強さにより影響されない。
【００２７】バルブアセンブリ１０は第１力フィードバ
ックアクチュエータ５４を非通電にすることにより中立
位置に復帰する。復帰すると、電機子６２に事前に作用
した磁気力が除去され、フィードバックばね８６により
パイロットバルブ部材６８を図２の右方向の奥に押し付
ける。これによりパイロットバルブ部材６８の外表面の
逃がし通路６７が制御通路４２と整合し、制御通路内の
流体をタンクチャネル８０に排出させる。第１スプール
穿孔１３の遠方端部の制御空洞部４６内の圧力が逃げ、
負荷ばね９６の力により第１制御スプール１６を図１に
示されるもっとも左側の位置に移動させる。この位置
で、第１作用ポート２０とポンプチャネル３６間の連通
が閉鎖され、かつ第２作用ポート２１とタンク空洞部２
８間の連通も閉鎖される。
【００２８】ポンプ圧力を第２作用ポート２１に加え、
かつ第１作用ポート２０をタンクに結合するために、第
２力フィードバックアクチュエータ５６が通電される。
このアクチュエータは、第１力フィードバックアクチュ
エータ５４に関して前述したものと同様に、かつ第２制
御スプール１８を右方向に移動させるように動作する。
この第２制御スプール１８の動きによりタンク空洞部２
６を第１作用ポート２０のためのチャネル３８に接続
し、かつポンプ供給チャネル３６をメータリングオリフ
ィスを介して第２作用ポートのためのチャネル４０に接
続する。
【００２９】すでに注目したように、液圧動作されてい
る機械部材を浮動状態にすることが望まれるある応用例
がある。このような浮動状態は作用ポート２０および２
１を同時に接続し、シリンダの２つの室をタンクに接続
することにより得られる。しかしながら、本バルブアセ
ンブリ１０は第１力フィードバックアクチュエータ５４
が第１制御スプール１６を、作用ポート２０および２１
がタンク通路に接続される位置に、移動させるように設
計される。
【００３０】前述したように、第１力フィードバックア
クチュエータ５４を通電することにより、第１制御スプ
ール１６は、メータリングオリフィス９９がポンプ供給
チャネル３６と第１作用ポートチャネル３８間に通路を
提供する位置に、移動する。この位置で、第１制御スプ
ール１６の溝９７は第２作用ポートチャネル４０とタン
ク空洞部２８間に通路を形成する。この通路は、ソレノ
イド５８が十分に通電され、かつパイロットバルブ部材
６８がパイロット供給チャネル７６と制御通路４２間の
最大通路の位置に移動する前に、最大寸法になる。
【００３１】ポンプから第１作用ポート２０に流れる流
体を充分に開放するために必要な値以上に第１力フィー
ドバックアクチュエータ５４に流れる電流の振幅を増加
させることにより、パイロットバルブ部材６８はパイロ
ット供給チャネル７６と制御通路４２間の通路をさらに
拡張して開放する。これにより制御空洞部４６により大
きな圧力がかかり、第１制御スプール１６を図面の右手
のさらに奥に押し付け、低弾性フロートばね９２を圧縮
する。フィードバックばねと直列な低弾性浮動ばねで
は、有効速度が比較的低い。低弾性であると、ソレノイ
ド力をわずかに加えただけでスプールの動きが大きくな
る。このように、大部分のソレノイドの力範囲が計量の
ため使用され、流体制御を必要としないフロートを通電
するような無駄がない。第１制御スプール１６はランド
９１が第１作用ポートチャネル３８間全体を移動し、作
用ポートチャネルとポンプ供給チャネル３６間の連通を
閉鎖する位置とみなされる。しかしながら、この位置に
おいて、スプールランド９３は穿孔空洞部３７に移動
し、第１作用ポートチャネル３８とタンク空洞部３１間
の通路を開口し、流体を第１作用ポート２０からタンク
に排出される。同時に、スプール溝９７は第２作用ポー
トチャネル４０からタンク空洞部２８へ通じる通路を形
成し続け、それにより第２作用ポート２１からの流体は
タンクに排出可能となる。このような状態の作用ポート
２０および２１は制御されている機械素子のフロートを
発生させるタンクに接続される。この設計では第１力フ
ィードバックアクチュエータ５４と第１制御スプール１
６の正常な計量範囲を利用し、ポンプから第１作用ポー
ト２０へ流れる作動液を制御している。計量範囲の最大
値以上の小増加したソレノイド力が第１制御スプール１
６をフロート（浮動）位置に強制的に移動させる。第１
ソレノイド５８の制御範囲はポンプから最適制御が必要
な第１作用ポート２０へ流れる作動液を計量するために
充分に利用される。このフロートの特徴は非計量オン／
オフ機能にある。第２制御スプール１８はこのフロート
機能のために利用されない。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から、本発明のソレノイド動
作型バルブアセンブリによれば、一対のシリンダ室に流
入出する作動液の流れを比例制御できる。さらに、本発
明によれば、２つのソレノイド操作手段のみを利用する
ことにより、ソレノイド動作型バルブアセンブリを小型
化することができる。さらに、力フィードバックアクチ
ュエータを採用することによって、制御スプールと各穿
孔間で堅く嵌まってもシステムを効果的に動作させるこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるソレノイド動作型バルブア
センブリの断面図である。
【図２】図２はバルブアセンブリにおけるソレノイドパ
イロットバルブアクチュエータの拡大図である。
【符号の説明】
１０ 制御バルブアセンブリ １２ バルブ本体 １３ 第１穿孔 １４ 第２穿孔 １６ 第１往復制御スプール １８ 第２往復制御スプール ２０ 第１作用ポート ２１ 第２作用ポート ２２ 第１タンクポート ２４ タンクポート ２６、２８、２９ 空洞部 ３０ 供給ポート ３２ 第３穿孔 ３３ 圧力補償器 ３４ 逆止めバルブ ３５ 作用ポート感知チャネル ３６ ポンプチャネル ３７ 環状穿孔空洞部 ３８ 第１作用ポートチャネル ４０ 第２作用ポートチャネル ４２、４４ 制御通路 ４６、４８ 環状制御空洞部 ５４ 第１力フィードバックアクチュエータ ５６ 第２力フィードバックアクチュエータ ５８ ソレノイド ６０ 電磁コイル ６２ 電機子 ６４ 案内スリーブ ６７ 逃がし通路 ６８ パイロットバルブ部材 ７０ パイロットスリーブ ７２ 横断開口部 ７６ パイロット供給チャネル ７８ 供給通路 ８０ タンクチャネル ８４ フィードバックチューブ ８８ フィードバックチューブフランジ ９０ 結合器 ９２ 浮動ばね ９４ スナップリング ９６ 高弾性負荷ばね ９７ 溝 ９９ メータリングオリフィス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 598096131 Ｐ．Ｏ． Ｂｏｘ 257， Ｗａｕｋｅ ｓｈａ， Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ 53187 −0257 ＵＳ (56)参考文献 特開 昭58−8804（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−169680（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−102649（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−703（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F15B 13/043 F15B 13/10 F16K 11/24 F16K 31/06 385

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に穿孔を有するバルブ本体と、各々
    が前記穿孔と連通する一対の作用ポート、供給ポート、
    およびタンクポートと； 前記穿孔内に摺動可能に配置され、前記作用ポート対と
    前記供給およびタンクポート間に流れる流体を制御する
    制御スプールと； 前記供給ポートから前記スプールの一端の穿孔内の前記
    空洞部へ流れる流体を選択的に制御し、かつ前記空洞部
    から前記タンクポートへ流れる流体を制御するパイロッ
    トバルブ部材と、前記スプールを前記パイロットバルブ
    部材に接続するフィードバックチューブと、前記パイロ
    ットバルブ部材に接続された電機子を有するソレノイド
    とを有するリニアアクチュエータとからなり、 前記リニアアクチュエータがさらに前記スプールに取り
    付けられ、かつ前記フィードバックチューブが摺動可能
    に受け止められる空間を有する結合器からなることを特
    徴とする比例液圧制御バルブ。
  2. 【請求項２】 前記リニアアクチュエータがさらに前記
    空間内にあり、かつ前記結合器に対して前記フィードバ
    ックチューブを押し付けるばねからなることを特徴とす
    る請求項１記載の比例液圧制御バルブ。
  3. 【請求項３】 前記フィードバックチューブと前記電機
    子が前記パイロットバルブ部材内で摺動可能に受け止め
    られ、さらに前記フィードバックチューブを前記電機子
    から離間するように押し付けるばねからなることを特徴
    とする請求項１記載の比例液圧制御バルブ。
  4. 【請求項４】 内部に穿孔を有するバルブ本体と、さら
    に各々が前記穿孔と連通する第１作用ポート、第２作用
    ポート、供給ポート及びタンクポートと；内部で軸方向
    の滑動動作のための前記第１穿孔に配置され、複数のラ
    ンド部により分離された複数の溝を有する制御スプール
    であり、さらに第１流体路が前記第１作用ポートと供給
    ポート間に画成され、第２流体路が前記第２作用ポート
    と前記タンクポート間に画成された記穿孔内の第１位置
    を有し、さらに前記複数のランド部が前記第１作用ポー
    トと前記供給ポート間および前記第２作用ポートと前記
    タンクポート間の連通を閉鎖する第１穿孔内の第２位置
    を有する制御スプールと； 前記穿孔内の前記制御スプールの動作を発生させるため
    に動作可能に結合されたリニアアクチュエータであり、
    さらに前記スプールの第１端部に固定され、チャンバを
    有する結合器と、前記供給ポートから前記スプールの第
    ２端部の穿孔内の空洞部へ流れる流体を選択的に制御
    し、かつ前記空洞部から前記タンクポートへ流れる流体
    を制御するパイロットバルブ部材と、前記結合器のチャ
    ンバ内に摺動可能に取り込まれた一端部と前記パイロッ
    トバルブ部材の開口部で摺動可能に収容された他端部を
    有するフィードバックチューブと、前記パイロットバル
    ブ部材の開口部で摺動可能に収容された電機子とを有す
    るソレノイドからなるリニアアクチュエータと； からなることを特徴とする比例液圧制御バルブ。
  5. 【請求項５】 さらに前記フィードバックチューブを前
    記電機子から離間するように押し付けるばねからなるこ
    とを特徴とする請求項４記載の比例液圧制御バルブ。
  6. 【請求項６】 さらに結合器の前記チャンバ内で、前記
    フィードバックチューブを前記結合器から離間するよう
    に押し付けるばねからなることを特徴とする請求項４記
    載の比例液圧制御バルブ。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100200187B1 (ko) * 1996-03-19 1999-06-15 이소가이 치세이 산업 차량의 제어 장치
US6470912B1 (en) 2000-04-20 2002-10-29 Arlington Automatics, Inc. Dual-spool hydraulic directional valve
DE50206845D1 (de) * 2002-01-12 2006-06-22 Voigt Dieter Vorrichtung zur druckregelung von hydraulikpumpen
US6637461B2 (en) 2002-03-08 2003-10-28 Husco International, Inc. Electrically operated hydraulic actuator with force feedback position sensing
US6869060B2 (en) * 2003-04-04 2005-03-22 Husco International, Inc. Hydraulic poppet valve with force feedback
DE10323595A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-09 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventil
US7422033B2 (en) * 2004-12-16 2008-09-09 Husco International, Inc. Position feedback pilot valve actuator for a spool control valve
US7201096B2 (en) * 2005-06-06 2007-04-10 Caterpillar Inc Linear motor having a magnetically biased neutral position
US7415989B2 (en) * 2005-12-23 2008-08-26 Husco International, Inc. Spool activated lock-out valve for a hydraulic actuator load check valve
WO2008137986A1 (en) 2007-05-08 2008-11-13 Raytheon Sarcos, Llc Quantum fluid transfer system
US8267004B2 (en) * 2009-05-20 2012-09-18 Lifetime Enterprises, Llc Adaptable hydraulic control system
US9222241B2 (en) * 2011-06-23 2015-12-29 Deere & Company Independent supply and exhaust metering within a valve casting
DE102014019615A1 (de) * 2014-12-30 2016-06-30 Hydac Fluidtechnik Gmbh Ventilvorrichtung
JP6042494B1 (ja) * 2015-06-30 2016-12-14 株式会社ケーヒン 圧力流体制御装置
EP3567262A1 (de) * 2018-04-30 2019-11-13 Tries GmbH & CO. KG Ventileinheit mit zwei vorsteuerventilen und zwei hauptventilen
DE102018115701A1 (de) * 2018-04-30 2019-10-31 Tries Gmbh & Co. Kg Ventileinheit mit zwei Vorsteuerventilen und zwei Hauptventilen
US10626892B1 (en) * 2018-12-10 2020-04-21 Sun Hydraulics, Llc Proportional valve for fluid flow control
US10662979B1 (en) * 2018-12-10 2020-05-26 Sun Hydraulics, Llc Proportional valve for fluid flow control and generation of load-sense signal
US11781573B2 (en) * 2020-07-23 2023-10-10 Parker-Hannifin Corporation System, valve assembly, and methods for oscillation control of a hydraulic machine
DK4019786T3 (da) * 2020-12-28 2024-02-05 Danfoss Power Solutions Zhejiang Co Ltd Flervejsbelastningsventilarbejdssektion
CN117537134B (zh) * 2023-10-26 2024-07-30 浙江大学 双作用控制装置和换向阀

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2650609A (en) * 1951-03-20 1953-09-01 Bogue Elec Mfg Co Hydraulic valve
US2804883A (en) * 1954-12-27 1957-09-03 Gurries Mfg Co Open-center follow-up control valve
CA930279A (en) * 1969-11-13 1973-07-17 Deere And Company Directional control valve
US3739813A (en) * 1970-08-13 1973-06-19 Marotta Scientific Controls Power and speed control for double-acting cylinder-and-piston motor
DE2233922C3 (de) * 1972-07-10 1975-08-28 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Hydraulische Steuerventileinrichtung für einen doppeltwirkenden hydraulischen Servomotor, insbesondere zur Steuerung des Arbeitsmittels hydraulischer Zylinder des Strebausbaus im Bergbau
US3924656A (en) * 1974-04-26 1975-12-09 Deere & Co Direction control valve having float mode
US4201116A (en) * 1977-07-11 1980-05-06 The Cessna Aircraft Company Electro-hydraulic proportional control servo valve
DE2926547A1 (de) * 1979-06-30 1981-01-15 Reinhard Ing Grad Kucharzyk Regel- und fernsteuerbares hydraulisches servoventil mit mechanischer rueckfuehrung und nothandbetaetigung
DE3047157A1 (de) * 1980-12-15 1982-07-22 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr "vorrichtung zum bewegen eines schiebekoerpers, insbesondere eines kolbenschiebers eines wegeventils"
DE3429218A1 (de) * 1984-08-08 1986-02-20 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Elektromagnetisches hydroventil
JPS61278605A (ja) * 1985-06-05 1986-12-09 Hitachi Ltd 直動型２段サ−ボ弁
AT391178B (de) * 1985-12-30 1990-08-27 Enfo Grundlagen Forschungs Ag 5/3-wege-ventileinheit
US4741364A (en) * 1987-06-12 1988-05-03 Deere & Company Pilot-operated valve with load pressure feedback
JPH01156379U (ja) * 1988-04-20 1989-10-27
US5236015A (en) * 1989-12-13 1993-08-17 Hydrolux S.A.R.L. Position-controlled proportional directional valve
DE4107695A1 (de) * 1991-03-09 1992-09-10 Bosch Gmbh Robert Elektrohydraulische stelleinrichtung
DE4124140C2 (de) * 1991-07-20 1995-04-13 Orenstein & Koppel Ag Einrichtung zur lagegerechten Positionierung des Hauptkolbens einer elektro-hydraulischen Stelleinheit
US5242149A (en) * 1992-08-21 1993-09-07 Vickers Incorporated Electrohydraulic pilot valve
US5350152A (en) * 1993-12-27 1994-09-27 Caterpillar Inc. Displacement controlled hydraulic proportional valve
US5568759A (en) * 1995-06-07 1996-10-29 Caterpillar Inc. Hydraulic circuit having dual electrohydraulic control valves
US5664477A (en) * 1996-05-10 1997-09-09 Caterpillar Inc. Control system for a hydraulic circuit

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