JP4495973B2 - バルブアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、コンシューマ（ｃｏｎｓｕｍｅｒ）の負荷圧力独立制御のためのバルブアセンブリに関する。

このようなバルブアセンブリは、例えば、ＷＯ９５／３２３６４ＡｌおよびデータシートＲＤ６４ １２７／０４．９８（移動用途のための液圧バルブ）によって公知であるＬＩＦＤ（Ｌｏａｄ−ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｆｌｏｗ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ：負荷独立流量配分）システムに採用されている。ＬＩＦＤシステムは、例えば、可変容量形ポンプを含み、この可変容量形ポンプは、全ての液圧コンシューマの最も高い負荷圧力よりも所定の差分量高い圧力を出力において発生するように調整可能である。

各コンシューマは、下流の圧力補償器を備えた可変絞りスロットルと組み合わせられ、圧力補償器は、絞りスロットルの圧力降下を一定に維持し、対応する液圧コンシューマに向かって流れる圧力媒体の量は、コンシューマの負荷圧力またはポンプ圧力に依存せず、絞りスロットルの開放断面のみに依存する。システムの圧力補償器を使用することによって、液圧ポンプが最大ストローク容量に調節され、圧力媒体の流れが絞りスロットルの所定の圧力降下を維持するために十分ではない場合に、全ての作動液圧コンシューマの圧力補償器を閉方向に調節し、全ての圧力媒体の流れを同じ割合で減少させる。この負荷圧力独立流量配分（ＬＩＦＤ）によって、全ての作動コンシューマは等しく低下した速度で移動する。

ＷＯ９５／３２３６４Ａｌによる解決策では、コンシューマが長期間にわたって支持される場合には、圧力媒体にさらされた作動ポートとシステムの圧力媒体タンクとの間の小さなリークフローによって、圧力媒体の流れが低下する。

このようなリークフローを回避するために、ドイツ特許出願公開第１９６ ４６ ４４７Ａｌ号では、開制御することができ、コンシューマに導かれる、圧力媒体にさらされる作動ラインをリークさせることなく遮断することができる逆止弁を各作動ポートに挿入することが提案されている。この解決策の欠点は、逆止弁を作動ポートに取り付けることによって、少なからぬ構造的スペースが使用されてしまうことである。

逆止弁を追加する代わりに、一体化された逆止弁を備えたディスク設計を有するバルブハウジングを実現することも可能である。しかしながら、上述の従来の設計以外に、このようなリークのない設計は比較的まれに利用されるだけであるため、そうした特別な設計は比較的高いコストをかけなければ実現できない。

一方、本発明は、最小のコストで製造されるコンパクトなバルブアセンブリを提供するという目的に基づく。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有するバルブアセンブリによって達成される。

本発明に係るバルブアセンブリにおいて、リークのない遮断を可能とする遮断弁は、圧力媒体がタンクに向かって流れるように遮断弁を開制御するパイロット弁を有するように設計されている。本発明によれば、パイロット弁は主弁の主スライドの作動運動によって作動し、コンシューマに接続されたバルブアセンブリの作動ポートは、圧力媒体タンクに接続されるか、あるいはポンプ圧力を伝達する圧力通路に接続される。本発明によれば、パイロット弁は、圧力媒体の流れの方向を決定する主弁の主スライドと実質的に同軸に配置されるとともに、後者と動作的に接続されているため、バルブアセンブリは非常にコンパクトな設計を有することができる。主弁を介して直接作動するパイロット弁を含む本発明の解決策によって、パイロット弁、遮断弁、作動ポートが形成されたバルブハウジングを標準ディスクに水平方向に取り付けることが可能となる。

本発明によれば、タペットが主弁の端面側で主スライドに形成される場合、タペットは主スライドの対応する駆動の際にパイロット制御シートからパイロットピストンを引き上げることにより、閉方向に作用する遮断弁の制御表面は負荷から解放されるのが好ましい。

タペットが挿入部材として主スライドに挿入されている場合には、主スライドは特に簡単な構造を有する。

パイロット弁の軸が遮断弁の軸から平行な距離で延びている場合、側面に追加されたバルブハウジングは特に簡単な構造を有する。

特に簡単な構造を有する解決策では、閉方向に作用する遮断弁の制御表面は、最初に説明したように主弁の主スライドが軸方向に変位した時に、例えばタンク圧力に対応する比較的低い圧力を伝達する制御ポートにパイロット弁を介して接続される。

遮断弁が急激に開くことを防ぐために、パイロット弁のパイロットピストンは、低圧ポート、例えば上述した制御ポートとの接続を徐々に開放する微調整溝を有することが好ましい。

圧力ピークとキャビテーション現象を避けるために、圧力制限／キャビテーション防止弁を遮断弁と組み合わせる。このバルブのポートは、タンク通路を介してバルブアセンブリのタンクポートに接続される。このタンク通路が、好ましくは側面に追加されたバルブハウジングからバルブディスクに延びる環状の通路として、遮断弁のハウジングカートリッジを取り囲む場合には、側面に追加されたバルブハウジングの構成は特に簡単である。

主スライドは、リセットばね手段によって中立位置にバイアスされている。これらのリセットばね手段は、パイロット弁を作動させるための作動方向に抗って作用するリセットばねが、主スライドの所定の初期ストローク後のみに作用するように構成され、主スライドは基本的にはパイロットピストンに作用する力に抗って変位させるだけでよい。

好ましい実施形態では、これは、各リセットばねが上述の初期ストローク後のみに支持ショルダーに接触するばねカップ上に支持され、接触後には主スライドのさらなる軸方向の変位が、リセットばねの力に抗って発生するようにすることによって達成される。

好ましい実施形態では、主弁は可変絞りスロットルを形成し、その下流には圧力補償器が設けられ、この圧力補償器は、２つの作動ポートによって共有され、好ましくはこの圧力補償器の軸が主弁の軸と垂直にバルブディスクに収容可能である。

本発明のその他の利点はさらなる従属請求項の主題である。

以下、模式図を参照して、本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に説明する。

以下に説明するバルブアセンブリは、シャベル掘削機などの移動式工作機械を駆動するために使用され、通常はディスク設計を有する。ここでは、複数のバルブディスクが１つの制御ブロックに組み合わされ、各機能（シャベル作動、移動機構、上昇／降下）のための弁体は、それぞれが１つのバルブディスクに組み合わされている。

図１は、複動液圧シリンダ４を駆動するための方向制御弁体２の非常に簡略化した液圧回路図を示す。

方向制御弁体２は、圧力ポートＰ、タンクポートＴ、２つの作動ポートＡ，Ｂ、ＬＳポート（図示せず）、および２つの制御ポートａ，ｂを有するように設計されている。作動ポートＡはピストン下部側シリンダ室６に接続され、作動ポートＢは液圧シリンダの環状チャンバ８に接続されている。方向制御弁体２は、連続可変方向制御弁として設計された主弁１０を含み、主弁１０の主スライド１２は、リセットばね手段１４によって、図示するゼロ位置にバイアスされている。主スライド１２の変位は、２つの制御ポートａ，ｂを介して、制御圧力を印加することによって達成される。以下に詳細に述べるように、主弁１０は、絞りスロットルを構成する速度要素（図１には示さず）と、チャンバ６，８との間の圧力媒体の流れを決定する方向要素を有するように設計されている。絞りスロットルの下流には、圧力補償器１６（図１では模式的に示す）が配置され、圧力補償器１６は開方向の絞りスロットルの出口での圧力と、閉方向のコンシューマ（液圧シリンダ４）の負荷圧力とによって作用する。先に述べたように、下流の圧力補償器１６は、主弁１０によって表される絞りスロットルの圧力降下を一定に維持し、それによって負荷圧力独立流量配分（ＬＩＦＤ）が可能となる。そのようなＬＩＦＤ制御はＷＯ９５／３２３６４Ａｌなどの従来技術から公知であるため、さらなる説明は省略する。

液圧シリンダ４が伸長位置に保持される場合には、圧力媒体は、リークすることなくシリンダ室６において圧力下で保持されなければならない。そのため、方向制御弁体２にはパイロット制御遮断弁１８が設けられ、そのパイロット弁２０は、主弁１０のバルブ軸と同軸に配置されている。すなわち、本発明に係る変形においては、遮断弁１８とパイロット弁２０とは別々に配置されている。遮断弁１８は、主弁１０から作動ポートＡへ圧力媒体が流れるようにし、圧力媒体の逆方向の流れは、パイロット弁２０が作動する時にのみ可能となる。パイロット弁２０によって、遮断弁の閉方向に作用する制御表面の圧力を解放することができ、シリンダ室６の圧力によって遮断弁１８が開放され、シリンダ室６からタンクポートＴへの圧力媒体の流れが可能となる。本発明によれば、パイロット弁２０の作動は、主スライド１２のタペット２２によって達成され、これにより、パイロットピストン２４はバルブシートから上昇することができ、遮断弁１８の制御表面に閉方向に作用している圧力媒体は、制御ポートａに向かって解放される。後者は、主スライド１２がパイロット弁２０に向かって変位した時に、タンク圧力にほぼ対応した制御圧力を伝える。

作動ポートＡと主弁１０の間の作動通路２６には、圧力／キャビテーション防止弁２８が配置され、この圧力／キャビテーション防止弁２８は、作動通路２６の圧力を最大値までに制限し、圧力が超過した時にタンクポートＴへのタンク通路３０を開放し、例えば移動運動等によって液圧シリンダ４の非常に急速な伸長運動が生じた時に、タンク通路３０から圧力媒体を補充することができる。

作動ポートＢへの別の作動通路３２には、パイロット制御された圧力／供給弁３４が設けられ、別の作動通路３２での圧力は、可変最大値までに制限可能であり、かつ、この圧力は、タンク通路３０からの圧力媒体を介して作動通路３２に供給可能である。

入口要素と終端プレートとを含む上述の方向制御弁体２を複数組み合わせることにより、サンドイッチ設計によって非常に容易に異なる運転条件に適合させることができ、移動式液圧作業を達成するための非常にコンパクトな制御ブロックを構成することができる。

図２は、図１に係る方向制御弁体２の断面図である。ディスク設計によって実現されるこのような方向制御弁体は、例えば、本出願人によるデータシートＲＤ６４ １２７／０４．９８に説明されているように、基本的に規格部品であるバルブディスク３６を有する。バルブディスク３６の側面にはバルブハウジング３８が追加され、これらの弁体は組み合わされており、これは上記データシートに係る標準設計にはないものである。

作動ポートＢ、圧力ポートＰ、タンクポートＴ、制御ポートｂ（図示せず）、およびＬＳポートが、バルブディスク３６内に形成されている。バルブディスク３６にはバルブ穴４０が貫通し、主弁１０の主スライド１２がその内部を案内されている。中央圧力室４２、圧力補償器通路４４、２つの接続通路４６，４８、作動通路２６、別の作動通路３２、およびタンク通路部５０，５２は、バルブ穴４０内で放射状に一体化されている。主スライド１２は、左端部に端面側環状カラー５４を有し、右端部に環状カラー５６を有するように形成されている。また、主スライド１２は方向弁体の２つの制御カラー５８，６０を有し、制御カラー５８は作動ポートＡと組み合わされ、制御カラー６０は作動ポートＢと組み合わされている。２つの制御カラー５８，６０の間には、計測オリフィスカラー６２が設けられ、両方の環状端面には、微調整溝６４が設けられている。

主スライド１２の図示した基本位置では、端面側環状カラー５４，５６はタンク通路部５０，５２を閉じ、制御カラー５８，６０は２つの接続通路４６，４８を閉じ、計測オリフィスカラー６２の微調整溝６４は、バルブ穴４０の中央ランドによって遮断されている。

図２におけるバルブディスク３６の右側面には、リセットばね手段１４が追加されている。リセットばね手段１４はリセットばね６８を有し、図２では、リセットばね６８の右側端部はばねカップ７０上に支持されており、このばねカップ７０は、主スライド１２に端面で挿入された案内面７２上を軸状にスライドするように案内される。案内面７２はラジアルショルダー７４を有し、ばねカップ７０がリセットばね６８の力によってラジアルショルダー７４に対して右にバイアスされている。

リセットばね６８の他端は別のばねカップ７６上に支持され、この別のばねカップ７６は、リセットばね６８によって主スライド１２の端面に対してバイアスされている。この基本位置では、図２におけるばねカップの左端面７８とコンタクトショルダー８０との間に遊びＳが存在する。図２に示すように、別のばねカップ７６は、主スライド１２の右環状カラー５６上と案内面７２上とをスライドするように案内される。したがって、主スライド１２が軸方向に変位した時に、ばねカップ７０，７６は互いに接近する。リセットばね６８およびばねカップ７０，７６を収容するばねチャンバ８２はカバーによって取り囲まれ、制御ポートｂでの圧力にさらされることがある。

図１を参照して説明したように、作動通路２６内の圧力を制限するために、または圧力媒体タンクから圧力媒体を補給するために、作動ポートＢと組み合わされた作動通路３２は、圧力／供給弁３４を介してタンク通路Ｔに接続されていてもよい。図２に示す圧力／供給弁は、パイロット制御されるように設計されている。したがって、圧力／供給弁は、カートリッジ設計によって実現される規格部品であるため、さらなる説明は省略する。

圧力補償器通路４４には圧力補償器１６が挿入され、そのバルブ軸は主弁１０のバルブ軸と垂直に延びている。圧力補償器ピストンは、開方向において計測オリフィスカラー６２によって定義される計測オリフィス８２から下流の圧力にさらされ、閉方向においてはＬＳ通路における圧力および制御ばねの力にさらされる。

圧力補償器１６の出口ポート８４は、負荷保持バルブ８６，８８を介して、作動ポートＡと組み合わされた接続通路４６および作動ポートＢと組み合わされた接続通路４８にそれぞれ接続されている。このような負荷保持バルブ８６は、逆方向の流れを遮断しながら、圧力補償器１６の出口ポート８４から、組み合わされた接続通路４４または４６へと圧力媒体を流れさせる逆止弁を基本的に構成する。

図２に示す実施形態では、標準バルブディスク３６に設けられた作動ポートＡは、閉鎖部材９０によって遮断されている。作動ポートＡは、側面に追加されたバルブハウジング３８に形成されている。バルブハウジング３８には、主弁１０と同軸に形成されたパイロット弁２０と、パイロット弁２０と組み合わされた遮断弁１８と、作動ポートＡと組み合わされた圧力／キャビテーション防止弁２８とが収容されており、これらの弁体の軸は、主弁１０の軸と平行（１８、２８）または同軸（２０）に延びている。

バルブハウジングの詳細を、図３に係る部分図を参照して以下に説明する。

遮断弁１８は、横穴９６に挿入されたハウジングカートリッジ９２を有し、水平方向（図３）にバルブハウジング３８を貫通する。遮断弁１８の端部９４は、バルブディスク３６内の作動通路２６と連通する横穴９６の伸長部分に挿入されている。

ハウジングカートリッジ９２は、バルブシート１００が形成された段差軸穴９８を有し、遮断弁１８のコーン１０２が圧縮ばね１０４によってバルブシート１００に対してバイアスされている。後者は、ハウジングカートリッジ９２に螺合させた閉鎖ねじ１０６上に支持されている。

ハウジングカートリッジ９２の放射状に配置された穴１０８は、作動ポートＡへの通路１１０に接続され、軸穴９８内で一体化されている。放射状に配置された穴１０８の範囲には、コーン１０２のジャケット内に接続穴１０９が形成され、圧縮ばね１０４を収容しているばねチャンバ１０５は通路１１０に接続され、これにより、遮断弁は通路１１０における圧力および圧縮ばね１０４の力によってバルブシート１００に対してバイアスされている。

バルブハウジング３８には、角度穴として実現されたタンク穴１１２がさらに形成され、その水平方向の脚部（図３）は通路１１０と交差していない。これは、例えば、通路１１０に対してオフセットされたタンク穴１１２によって達成することができる。また、作動通路およびタンク通路は平行な穴によって形成することができる。

図示する実施形態では、タンク穴１１２は、垂直穴とそれに交差する水平穴とによって形成され、垂直穴は閉鎖部材１１４によって閉じられ、また、圧力／キャビテーション防止弁２８は水平穴に挿入されている。図３によれば、タンク穴１１２は、バルブハウジング３８の横穴９６の放射状に伸長した部分およびハウジングカートリッジ９２の端部９４の外側周囲によって境界が定められた環状チャンバ１１６に開口している。タンク通路部５０は環状チャンバ１１６と一体化され、タンク穴１１２はタンクポートＴに接続されている。

図３によれば、圧力／キャビテーション防止弁２８は、ばね１２０によってシート１２２に対してバイアスされたキャビテーション防止ピストン１１８を有する。キャビテーション防止ピストン１１８内には、圧力制限ピストン１２４が案内され、圧力制限ピストン１２４は、キャビテーション防止ピストン１１８内のバルブシート（図示せず）に対して圧力制限ばね１２６によってバイアスされている。図示する実施形態では、圧力制限ばね１２６はカップ１２８に接触しており、このカップ１２８は、ばねチャンバ内に突出した圧力制限ピストン１２４の一部の上に形成されている。

バルブハウジング３８には制御通路１３０がさらに形成され、この制限通路１３０は、一方ではハウジングカートリッジ９２の半径穴１３２と一体化され、他方ではパイロット弁２０を収容する段差パイロット穴１３４と一体化されている。この段差パイロット穴１３４内では、パイロットピストン２４がパイロットばね１３６によってパイロット制御シート１３８に対してバイアスされ、パイロットばね１３６は閉鎖部材１４０上に支持されている。このバルブシート１３８によって、パイロット穴１３４は、制御チャンバ１４２と一体化され、かつ制御ポートａに接続され、この制御チャンバ１４２は主スライド１２の左環状カラー５４と一体化されている。環状カラー５４の端面には、タペット２２を保持している挿入部材１４４が挿入され、タペット２２は、パイロットばね１３６の力に抗ってパイロット制御シート１３８からパイロットピストン２４を引き上げるためにパイロット制御シート１３８に挿入することができるような形状に形成されている。パイロットピストン２４は段差ピストンとして設計されており、パイロット制御シート１３８と協同するパイロットピストン２４のコーンは、パイロットピストン２４の隣接する環状の端面１３５または後部側端面１３７よりも実質的に小さな直径を有する。パイロットピストン２４の外側周囲には微調整ノッチ１３９が形成されており、環状端面１３５およびパイロット制御シート１３８によって境界が定められた圧力チャンバが制御通路１３０に接続される。この圧力チャンバに存在する圧力は、パイロットピストン２４を貫通する補償穴１５２によってタップされて、ばねチャンバ１３６に送られ、パイロットピストン２４の両端面は実質的に圧力均衡状態となる。

パイロット穴１３４と一体化された制御通路１３０の部分は、閉鎖部材１４６によって閉じられる穴によって形成されている。

液圧シリンダ４を伸長させるために、制御圧力が制御ポートａに印加され、制御ポートｂはタンクまたは別の低圧力源に接続される。両端面に作用する圧力差によって、主スライド１２は、ばねによってバイアスされた基本位置（図２）から右に変位する。圧力チャンバ４２と圧力補償器通路４４との間の接続は、微調整溝６４を介して開制御され、絞りスロットル８２が開かれ、圧力媒体は圧力補償器１６の入口ポートに流れる。上述したように、作用する負荷圧力の機能および計測オリフィス８２の下流の圧力の機能として、後者は制御位置に自ら調節し、計測オリフィス８２の圧力降下が負荷圧力に依存することなく一定に維持される。圧力媒体は、圧力補償器１６から負荷保持バルブ８６を介して接続通路４６へ流れる。主スライド１２の軸方向の変位によって、制御カラー５８によって形成された制御ランドは、接続通路４６と別の作動通路３２との間の接続を開制御しており、これにより、圧力媒体は作動通路２６を介して遮断弁１８のハウジングカートリッジ９２の軸穴９８に流れる。圧力媒体の圧力は、コーン１０２が圧縮ばね１０４の力およびばねチャンバ１０５における低圧の力に抗ってバルブシート１００から引き上げられる程度に高く、圧力媒体は、放射状に配置された穴１０８および通路１１０を介して作動ポートＡに流れ、そこから作動ライン１４８（図１）を介してシリンダ室６に流れ、液圧シリンダ４のピストンが伸長する。環状チャンバ８から排出された圧力媒体は、ライン１５０（図１）を介して圧力ポートＢへ流れ、そこから作動通路３２に流れる。主スライド１２の軸方向の変位によって、右端面側環状カラー５６は、制御ランドによって作動通路２６とタンク通路部５２との間の接続を開制御しており、圧力媒体は作動通路３２からタンクポートＴに向かって流れる。

圧力／キャビテーション防止弁２８によって調節される最高圧力を超えた場合には、より小さな圧力制限ピストン１２４は、圧力制限ばね１２６の（右への）力に抗ってキャビテーション防止ピストン１１８内のシートから引き上げられ、これにより、タンク穴１１２との接続が開放され、圧力媒体は、作動ポートＡにおける圧力が最大調節圧力よりも低くなるまで、タンク穴１１２、環状チャンバ１１６、およびタンク通路部５０を介してタンクポートＴに向かって流れることができる。

圧力／供給弁３４は、キャビテーション防止機能を有するように公知の方法で設計されており、これにより、圧力媒体は、キャビテーションを防止するためにタンク通路部５２から作動通路２６に供給可能である。

液圧シリンダ４が伸長した時、パイロットばね１３６の力によってパイロット制御シート１３８に対してバイアスされるにしたがって、パイロット弁２０が閉じられる。バルブシートはパイロットピストンの端面と比較して実質的により小さな断面を有するため、パイロットピストン２４に作用する圧力による力は実質的に均衡しており、パイロットピストンの端面部分（パイロット制御シート１３８の部分を除く）は同一の圧力にさらされる。

初期ストロークＳに続いて、ばねカップ７６はコンタクトショルダー８０に接触し、主スライド１２のさらなる軸方向の変位は、バイアスとともに受けたリセットばね６８の力に抗ってのみ可能である。この初期ストロークＳが終わると、パイロットピストン２４は完全に圧力均衡状態となるように開かれるため、パイロット弁２０側から主スライド１２に作用する力は無視できるものとなり、軸方向の変位は、制御ポートｂの圧力およびリセットばね６８の力（約５バールに等しい）によってのみ影響を受ける。この初期ストロークＳの結果、パイロット弁が開かれ、圧力による力（５バール）が対応して止まった時に主スライドは急激に左に動くことはないため、連続制御を行うことができる。

微調整ノッチ１３９によって遮断弁１８は徐々に開放され、これにより、負荷の急激な低下を防止することができる。

通路１１０における圧力がタンク圧力よりも低くなる場合には（キャビテーションのリスク）、キャビテーション防止ピストン１１８はばね１２０の力に抗ってシート１２２から上昇し、これにより、タンク穴１１２を介して通路１１０に圧力媒体を供給させることができる。

負荷を保持するために、主弁１０は中立位置に戻され、これにより、遮断弁１８は圧縮ばね１０４の力によってコーン１０２がバルブシート１００に位置する遮断位置に戻され、圧力媒体はリークすることなくシリンダ室６に閉じ込められる。

負荷を低下させるために、制御ポートａはタンクまたは低圧力源に接続され、一方、制御圧力は制御ポートｂに作用して主スライド１２を左に変位させる。ばねカップ５６を介して調節された遊びＳによって、主スライド１２は、リセットばね６８が作用を及ぼさない間は初期ストロークを始めに行う。初期ストロークの間、タペット２２はパイロットピストン２４に接触し、これにより、閉鎖コーンを形成する軸方向の突出部がパイロット制御シート１３８から引き上げられる。すなわち、初期ストロークの間、主スライド１２の軸方向の変位は、例えば、約５バールの圧力に対応するパイロットばね１３６の力に抗って発生する。パイロットピストン２４の軸方向の変位の結果、パイロット制御シート１３８と制御通路１３０との間の接続は、微調整ノッチ１３９を介して徐々に開制御され、これにより、圧力媒体は、遮断弁１８のばねチャンバ１０５から、半径穴１３２、制御通路１３０、微調整ノッチ１３９、パイロット制御シート１３８、および制御チャンバ１４２を介して、圧力媒体タンクに接続された制御ポートａに流れ、遮断弁１８は後部側で負荷から解放される。次に、コーン１０２は環状表面１５４に作用する負荷圧力によってバルブシート１００から引き上げられ、圧力媒体は、作動ポートＡから通路１１０、軸穴９８、別の作動通路３２、および環状カラー５４によって開制御されたタンク通路部５０を介してタンクポートＴに向かって流れる。同時に、圧力媒体は、絞りスロットル８２、圧力補償器１６、接続通路４８、および制御カラー６０によって開制御された作動通路２６を介して作動ポートＢに伝わり、そこから環状チャンバ８に流れ、液圧シリンダ４は収縮する。

コンシューマの負荷圧力独立制御のためのバルブアセンブリが開示され、このバルブアセンブリは、方向要素および絞りスロットル部を有する主弁を含む。バルブアセンブリは、コンシューマへの作動ラインをリークさせることなく遮断するための遮断弁を含む。この遮断弁はパイロット弁を有するように設計され、閉方向に作用する遮断弁の圧力チャンバは、タンクまたは低圧力源に向かって解放される。本発明によれば、パイロット弁は主弁の主スライドによって開制御される。

本発明のバルブアセンブリの非常に簡略化した回路図を示す。 ディスク設計における本発明のバルブアセンブリの断面図を示す。 図２のバルブアセンブリの部分図を示す。

符号の説明

２ 方向制御弁体
４ 液圧シリンダ
６ シリンダ室
８ 環状チャンバ
１０ 主弁
１２ 主スライド
１４ リセットばね手段
１６ 圧力補償器
１８ 遮断弁
２０ パイロット弁
２２ タペット
２４ パイロットピストン
２６ 作動通路
２８ 圧力／キャビテーション防止弁
３０ タンク通路
３２ 作動通路
３４ 圧力／供給弁
３６ バルブディスク
３８ バルブハウジング
４０ バルブ穴
４２ 圧力チャンバ
４４ 圧力補償器通路
４６ 接続通路
４８ 接続通路
５０ タンク通路部
５２ タンク通路部
５４ 端面側環状カラー（左）
５６ 端面側環状カラー（右）
５８ 制御カラー
６０ 制御カラー
６２ 計測オリフィスカラー
６４ 微調整溝
６８ リセットばね
７０ ばねカップ
７２ 案内面
７４ ラジアルショルダー
７６ ばねカップ
７８ 左端面ばねカップ
８０ コンタクトショルダー
８２ 計測オリフィス
８４ 出口ポート
８６ 負荷保持バルブ
８８ 負荷保持バルブ
９０ 閉鎖ねじ
９２ ハウジングカートリッジ
９４ 端部
９６ 横穴
９８ 軸穴
１００ バルブシート
１０２ コーン
１０４ 圧縮ばね
１０５ ばねチャンバ
１０６ 閉鎖ねじ
１０８ 放射状配置穴
１１０ 通路
１１２ タンク穴
１１４ 閉鎖部材
１１６ 環状チャンバ
１１８ キャビテーション防止ピストン
１２０ ばね
１２２ シート
１２４ 圧力制限ピストン
１２６ 圧力制限ばね
１２８ カップ
１３０ 制御通路
１３２ 半径穴
１３４ パイロット穴
１３５ 環状端面
１３６ パイロットばね
１３７ 端面
１３８ パイロット制御シート
１３９ 微調整ノッチ
１４０ 閉鎖部材
１４２ 制御チャンバ
１４４ 挿入部材
１４６ 閉鎖部材
１４８ 作動ライン
１５０ ライン
１５２ 補償穴
１５４ 環状表面

Claims (13)

1. コンシューマ（４）の負荷圧力独立制御のためのバルブアセンブリであって、
   前記コンシューマ（４）との間の圧力媒体の流れを調整するための主弁（１０）を含み、
   作動ポート（Ａ）と前記主弁（１０）との間の圧力媒体通路には遮断弁（１８）が配置され、
   前記遮断弁（１８）は、前記作動ポート（Ａ）に圧力媒体が流れるようにするとともに、パイロット弁（２０）が作動する時にのみ前記パイロット弁（２０）によって逆方向に開制御することができ、
   前記パイロット弁（２０）の作動は、主弁（１０）の主スライド（１２）を変位させて、前記パイロット弁（２０）のパイロットピストン（２４）がパイロット制御シート（１３８）から引き上がることによって行われ、
   前記主スライド（１２）が中立位置から作動している間、前記パイロット弁（２０）が開いた後に、前記主スライド（１２）に組み合わせられたリセットばね（６８）が前記パイロットピストン（２４）の作動に必要な作動力に抗って作用することを特徴とする、バルブアセンブリ。
2. 請求項１において、
   前記パイロットピストン（２４）に接触することができるタペット（２２）が、前記主スライド（１２）上に形成されている、バルブアセンブリ。
3. 請求項２において、
   前記タペット（２２）は、前記主スライド（１２）の端面に挿入された挿入部材（１４４）上に形成されている、バルブアセンブリ。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記パイロット弁（２０）のバルブ軸は、前記遮断弁（１８）の軸から所定の距離を有しかつ平行であり、前記主弁（１０）のバルブ軸とほぼ同軸に配置されている、バルブアセンブリ。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記パイロット弁（２０）および前記遮断弁（１８）は共通のバルブハウジング（３８）に配置され、
   前記バルブハウジング（３８）は、前記主弁（１０）を収容しているバルブディスク（３６）の端面に追加されている、バルブアセンブリ。
6. 請求項５において、
   少なくとも１つの前記作動ポート（Ａ）が前記バルブハウジング（３８）に形成されている、バルブアセンブリ。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   前記遮断弁（１８）のばねチャンバ（１０５）は、前記パイロット弁（２０）を介して、前記パイロット弁（２０）から離れる方向に前記主スライド（１２）に作用する制御圧力を伝える低圧ポート（ａ）に接続されている、バルブアセンブリ。
8. 請求項７において、
   前記パイロットピストン（２４）は、前記低圧ポート（ａ）との接続を徐々に開放するための微調整ノッチ（１３９）を含む、バルブアセンブリ。
9. 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
   前記遮断弁（１８）の下流には、圧力／キャビテーション防止弁（２８）が設けられている、バルブアセンブリ。
10. 請求項９において、
    前記圧力／キャビテーション防止弁（２８）のポートはタンク穴（１１２）を介してタンクポート（Ｔ）に接続され、
    前記タンク穴（１１２）は、環状チャンバ（１１６）として前記遮断弁（１８）のハウジングカートリッジ（９２）を取り囲んでいる、バルブアセンブリ。
11. 請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
    前記リセットばね（６８）は、前記パイロット弁（２０）が開いた後に、コンタクトショルダー（８０）と接触するばねカップ（７６）上に支持されている、バルブアセンブリ。
12. 請求項５において、
    前記遮断弁（１８）の下流には、圧力／キャビテーション防止弁（２８）が設けられており、
    前記圧力／キャビテーション防止弁（２８）のポートは、タンク穴（１１２）を介してタンクポート（Ｔ）に接続され、
    前記タンク穴（１１２）は、環状チャンバ（１１６）として前記遮断弁（１８）のハウジングカートリッジ（９２）を取り囲んでおり、
    前記ハウジングカートリッジ（９２）は、前記バルブディスク（３６）の作動通路（２６）と一体化されている、バルブアセンブリ。
13. 請求項５において、
    前記主弁（１０）によって可変絞りスロットル（８２）が形成され、
    前記可変絞りスロットル（８２）の下流には、前記バルブディスク（３６）に収容された圧力補償器（１６）が配置されている、バルブアセンブリ。

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