JP4961436B2 - 制御装置および液圧式パイロット制御 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提構成に基づき流体によって駆動可能な方向弁を有する液圧消費装置を制御するための制御装置に関するものである。本発明は、さらに、請求項１２の前提構成に基づく液圧式パイロット制御装置に関するものである。

流体によって駆動可能な方向弁を備える液圧式制御装置は、とりわけ車両の液圧システムにおいて使用されている。便宜上、いわゆる制御ブロックにおいて、複数の方向弁が弁体の形態で相互連結されている。このような液圧式制御装置により、リフトトラックまたは耕作用トラクタのリフト装置、荷役クレーン、ホイール・ローダのバケットや、車の走行機能およびステアリング機能も、液圧によって操縦される。制御がフロー条件によって調整される（ロードセンシングである）場合、個々の弁体は、弁を流れる液圧加圧媒体フローを制御するための圧力平衡を有している。

液圧加圧流体または加圧媒体として、産業および自動車の液圧技術では主に鉱油が使用される。しかしながら、特定の使用分野に対しては、水を基礎とする加圧媒体も使用される。以下では、液圧流体に対して、流体という用語を使用する。

液圧式制御装置は、例えば、特許文献１に記載されている。様々な弁体に、液圧消費装置を制御するための複数の方向弁が設けられている。これらの方向弁は、加圧媒体接続を制御するための弁ピストンと、それぞれ２つのバネ室とを備えている。弁ピストンをバネの付勢力に逆らうように駆動するために、バネ室に制御圧力が蓄積される。各制御圧力は、電気的に駆動される圧力制御弁によって生成される。１つの弁体に、圧力制御弁が２つずつ、パイロット制御弁として備えられている。したがって、弁ピストンを、相反する２つの方向へ動かすことができる。通常、圧力制御弁の電気的な制御は、操縦要素によって行われる。

電気的に制御される圧力制御弁は、圧力制御弁の制御ピストンが引っ掛かって動かなくなるせいで故障し、電気的に駆動されなくなることが稀にある。その原因の１つは、流体フローによって運ばれる不純物の粒子である可能性がある。圧力制御弁の出力が制御流体供給ポートおよびタンクポートに対して遮断される制御位置に、制御ピストンがずれることなく位置していれば、制御流体は、方向弁の対応するバネ室から移動できなくなる。したがって、方向弁は、制御された位置においてブロックされ、液圧消費装置によって行なわれる動きは停止されない。操縦要素での逆制御（反作用）によって、対向して設けられたバネ室に対して、対応する制御圧力弁を介して制御圧力をかけても、このようなブロックを解除できない。なぜなら、遮断されたバネ室からは、既述のように、流体が移動できないからである。

特許文献２に、パイロット制御弁の供給配管に一体化された安全弁が記載されている。記載されている電磁的に駆動される３ポート２位置切換弁は、パイロット制御弁の供給配管を、加圧媒体源または容器に接続することができる。３ポート２位置切換弁の弁体に、出力ポートからバネ室へのリリーフ通路が設けられている。磁石が駆動されたら、リリーフ通路は磁気プランジャによって遮断される。磁石が駆動されていなければ、弁体が磁気プランジャに追従しないことを条件に、リリーフ通路は、バネ室、つまり容器へ開いている。複雑および／または高価な構成がこの弁の欠点である。また、この構成を減圧弁として形成されたパイロット制御弁に簡単に適用することもできない。さらに、３ポート２位置切換弁の制御電子機器のエラーのために連続駆動が行われる場合、供給配管をリリーフすることができない。
独国特許出願公開第１９７１５０２０Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０３０８９１０Ａ１号明細書

本発明の目的は、液圧を消費する装置を制御するための改善された制御装置であって、パイロット制御された方向弁の弁ピストンを駆動位置から中立位置へ戻るように確実に導くことができ、特に簡単且つ低コストの設計を特徴とする制御装置を提供することである。

この目的は、本発明により、請求項１の特徴を有する制御装置、および、請求項１２の特徴を有する液圧式パイロット制御装置によって達成される。

液圧消費装置を制御するための本発明の制御装置は、方向弁を備え、この方向弁は、制御圧力室と制御スライダとを有し、この制御スライダは、制御圧力室における制御圧力の蓄積によって、バネの力に逆らうように調節可能である。制御圧力室への制御流体の流入、および、制御圧力室からの制御流体の流出は、パイロット制御弁によって制御される。本発明の特色は、リリーフ装置が設けられており、このリリーフ装置によって、制御流体を、パイロット制御弁を迂回させて制御圧力室の外へ移動させることができる、ということである。

このように、本発明の制御装置によって、制御スライダを駆動された位置から確実に復帰させることができる。通常動作において、方向弁は、従来の方向弁のように制御可能である。制御圧力室からパイロット制御弁を介した制御流体の流出がブロックされているパイロット制御弁の機能不全時でも、制御スライダを駆動された位置から移動させることができる。したがって、このような制御装置は、動作安全性が高い。パイロット制御弁の制御ピストンが引っ掛かって動かなくなる場合のみならず、パイロット制御弁の電子制御回路のエラーによりパイロット制御弁が連続駆動される場合でも、方向弁の制御スライダを中立位置へ戻るように導くことができる、または、逆の方向へさえも駆動することができる。さらに、本発明の制御装置は、簡単且つ低コストで実現可能である。逆止弁またはリリーフ弁などの好ましい標準的な構成要素によって、パイロット制御弁を迂回することができる。

本発明の他の観点によれば、液圧式パイロット制御装置は、制御流体供給ポートと、少なくとも１つの圧力制御弁とを備え、圧力制御弁は、制御された制御圧力を制御圧力流出口に生成する。制御圧力流出口と制御流体供給ポートとの間に、制御流体供給ポートへ向かって開いている逆止弁が備えられている。

このようなパイロット制御装置により、制御流体を、圧力制御弁を迂回させて制御圧力室から確実に移動させることができる。この場合、液圧式制御装置の動作安全性が高まる。さらに、このようなパイロット制御装置は、構造が特に簡単であり、従来のパイロット制御装置に比べて、少しの追加の構成要素で済む。

更なる有利な観点は、従属請求項に記載されている。

本発明の特に好ましい形態によれば、リリーフ装置は、リリーフ配管と逆止弁とを備え、この逆止弁を介して、制御流体は、制御圧力室からリリーフ配管へ移動可能である。これにより、特に簡単な構造を有するリリーフ装置が説明される。リリーフ装置の動きを、リリーフ配管に遍在する圧力によって簡単に制御することができる。

リリーフ配管は、リリーフ弁を介してタンクに接続可能なことが好ましい。したがって、パイロット制御弁の迂回に必要な圧力は、リリーフ弁において簡単に設定される。さらに、この圧力は、制御流体供給配管の圧力とは無関係に設定可能である。リリーフ弁を手動で駆動できる場合、制御圧力室の抽気を簡単に行なえる。

さらに好ましい形態によれば、リリーフ配管は、パイロット制御弁の制御流体供給配管に連通している。このように設計された制御装置により、流体流出のブロックから制御圧力室を特に簡単且つ効率的に保護できる。さらに、パイロット制御弁の迂回に必要な圧力は、制御流体供給配管の供給圧力に常に対応しているので、上記迂回に必要な圧力を別に設定する必要はない。

リリーフ配管における圧力は、最高の制御圧力、すなわち、パイロット制御弁がその流出口において最大に設定することのできる圧力以上の値に制限可能であることが好ましい。これにより、方向弁の通常制御時に制御流体はリリーフ配管へ移動しない、ということが保証される。

さらに好ましい形態によれば、リリーフ配管における圧力は、最高の制御圧力とバネの付勢力に匹敵する圧力との合計未満の値に制限可能である。このようにして、駆動された位置から制御スライダを復元するために必要な力を、制御スライダに対する液圧作用、例えば、逆の側に配置された制御圧力室に加圧することによってかけることができる。双方の制御圧力室における圧力が同じであれば、制御スライダは、制御スライダの動きに反作用するバネによって中立位置へ戻る。

リリーフ配管が切換弁によってタンクに対してリリーフ可能であれば、制御スライダは、何らかの更なる処置が取られることなく非常に迅速にその中立位置へ戻る。逆の側に配置された制御圧力室に加圧することで、制御スライダを反対の方向へ動かすこともできる。

方向弁は、制御スライダに対して相反する方向への作用を及ぼすことのできる２つの制御圧力室を備えていることが好ましい。さらに、これら２つの制御圧力室から、制御流体は、それぞれ別々の逆止弁を介してリリーフ配管の２つの異なる分岐部へ移動可能であり、リリーフ配管の２つの異なる分岐部は、互いに流体的に分離されている。また、２つの切換弁が設けられており、これらの切換弁を介して、リリーフ配管の分岐部は、タンクに対して互いに別々にリリーフ可能である。それゆえ、パイロット制御弁の故障時に、リリーフ配管の異なる分岐部、および、接続されている制御圧力室を互いに独立してリリーフすることができる。これは、液圧モータをパイロット制御弁の故障時に停止するだけでなく、引戻動作も実施できる安全な駆動装置を実現するための重要な要件である。方向弁により制御される液圧モータが引戻動作を実施するように、特に、故障したパイロット制御弁を迂回してもよいし、一方の制御圧力室をリリーフし、逆の側に設けられた制御圧力室に別のパイロット制御弁によって加圧してもよい。

制御流体は、リリーフ配管の２つの異なる分岐部から、リリーフ弁へ向かって開いているそれぞれの逆止弁を介して、リリーフ弁へ供給可能であることが好ましい。これにより、制御装置の簡単で効率的な設計によって、方向弁の逆の側に設けられた制御圧力室を、パイロット制御弁のブロックから保護することができる。さらに、逆の側に設けられた制御圧力室に加圧することにより、パイロット制御弁の故障した制御圧力室から、制御流体を移動させることができる。したがって、パイロット制御弁が故障した場合は、操縦要素での逆制御によって、液圧消費装置を停止することができる。さらに、リリーフ配管の分岐部を、例えば、切換弁によって、互いに別々にリリーフできる。その結果、パイロット制御弁が故障しても、液圧モータの引戻動作は実施可能である。

複数の方向弁が備えられ、制御流体が、異なる方向弁の各制御圧力室から、それぞれ別々の逆止弁を介して、リリーフ配管またはリリーフ配管の分岐部へ移動可能であることが好ましい。そうすれば、方向弁が複数であっても、パイロット制御弁の故障から制御圧力室を効率的に保護することができる。

本発明およびその利点を、図に示す実施形態を参照して以下でより詳しく説明する。

本発明を、液圧式制御ブロックにおいて使用されるような方向弁体に関して図１を参照して説明する。しかしながら、本発明は、液圧式制御装置のこの具体的な構成に限らず、ほぼ全ての構成の液圧式制御装置において使用できる。

図１に示す弁体１は、弁孔２５を有する基本部３を備え、弁孔２５の内部に、制御スライダ２６が移動可能なように導入されている。弁孔２５と制御スライダ２６とによって、異なる制御端部が形成され、異なる制御端部を介して、流体供給ポート１０と液圧消費装置のためのポート２２，２３との間の流体的な接続を制御できる。同様に、消費装置ポート２２，２３とタンクポート１２，１３との間の接続も制御可能である。

図示した弁体は、ロードセンシング技術によって実施されている。したがって、消費装置ポート２２および２３にかけられる載荷圧力が検出され、載荷圧力レポート配管１６へ供給される。ロードセンシング技術の詳細は、本発明には関係ないのでより詳しい説明はしない。しかしながら、ロードセンシング技術は、当業者には知られている。

弁２５は、基本部３の右側および左側において、制御カバー３０，３１によって覆われている。制御カバー３０，３１内に、バネ室３２および３３が形成され、これらバネ室３２および３３内に、バイアスバネ３４および３５がそれぞれ設けられている。バネ３４，３５は、バネ板２８，２９を介して基本部３に支持されている。制御スライダ２６は、バイアスバネ３４，３５とバネ板２８，２９との作用によって、中央位置にセンタリングされている。

さらに、バネ室３２，３３は、制御圧力の作用を受ける制御圧力室を形成している。一方のバネ室（例えば３２）において作用する制御圧力によって、制御スライダ２６は、他方のバネ室（例えば３３）の方向への力を、他方のバネ室（例えば３３）に設けられたバネ３５の付勢力に逆らって受ける。制御圧力によって制御スライダ２６にかけられる力が、バネ３５の付勢力を上回れば、制御スライダ２６は、その中央位置からずれる。

さらに、弁体１に左側から取り付けられた制御カバー３０に、圧力制御弁３８および４０が挿入されている。圧力制御弁３８，４０は、流体通路４２を介して、双方とも制御流体供給配管１８に接続されている。圧力制御弁３８，４０を、更なる流体通路４３が、制御流体リターン配管２０に接続している。

圧力制御弁３８は、電磁石（図示せず）により駆動され、磁力に比例した制御圧力をその流出口に生成する。圧力制御弁３８により生成された制御圧力は、流体通路３９を介して、バネ室３３へ伝播される。この制御圧力は、制御スライダ２６に対して左へ方向付けられた力を引き起こす。同じく、電磁石の備えられた圧力制御弁４０は、流体通路４１を介してバネ室３２に接続している。したがって、圧力制御弁４０によって生成される制御圧力は、バネ室３２にかかり、制御スライダに対して右へ方向付けられた力を引き起こす。さらに、バネ室３２は、流体配管４８へ向かって開いている逆止弁４６に接続されている。同様に、バネ室３３には、流体配管４８へ向かって開いている逆止弁４７が接続されている。流体配管４８は、リリーフ弁５０を介して流体タンクへつながっている。このことは、図示した方向弁体においては、便宜上、制御流体リターン配管２０との接続により行なわれている。しかしながら、リリーフ弁５０の流出口は、同様に、漏油ポートまたは他の流体リターン配管に接続されていてもよい。リリーフ弁５０は、少なくとも、圧力制御弁３８，４０によって生成可能な最高の制御圧力に匹敵する圧力に設定されている。

圧力制御弁３８，４０は、それぞれ制御ピストンを備えている。制御ピストンにより、制御流体供給配管１８から各バネ室３２および３３へ、磁力により予め設定された圧力になるまで、制御流体を流すことができる。バネ室における圧力が、この予め設定された圧力よりも高ければ、制御ピストンにより、各圧力制御弁３８，４０を介して、制御流体を制御流体リターン配管２０へ流すことができる。

制御ピストンは、圧力制御弁３８または４０の弁筐体について正の過剰補償範囲を有している。つまり、バネ室における圧力が予め設定されている圧力に一旦達したら、バネ室は、制御流体供給配管１８と制御流体リターン配管２０との双方に対して遮断される。制御ピストンがこのような制御位置においてブロックすると、制御流体は、対応するバネ室から圧力制御弁を介して流出できなくなる。

例として、制御スライダ２６がバネ室３２に遍在する圧力によって中央位置から右へ動かされている場合について考えてみる。制御流体がバネ室３２から流出できなくなるように圧力制御弁４０がブロックすれば、制御スライダ２６は、まず、この動かされた位置に留まる。制御スライダ２６を左へ向けて駆動することによりバネ室３２における圧力が少なくともリリーフ弁５０において設定された圧力に匹敵する圧力に増大されるとすぐに、制御流体は、圧力制御弁４０を迂回しながら、逆止弁４６を介して流体配管４８へ流れ、そして、リリーフ弁５０を介してタンクへ流れる。したがって、圧力制御弁４０がブロックしていても、制御スライダ２６を中央位置へ戻すことができる。リリーフ弁５０において設定される圧力は、圧力制御弁３８，４０が生成することのできる最高の制御圧力を上回っているので、通常動作が妨げられることはない。

ブロックした圧力制御弁４０を迂回するために制御スライダ２６を左へ向けて駆動することは、特に、バネ室３３の加圧によって行なえる。例えば操作手順を終了しても液圧消費装置が停止しないので圧力制御弁４０がブロックしている、ということに気付いた機械オペレーターは、これに対して操縦要素による逆制御をすることができる。これにより、圧力制御弁３８は、バネ室３３に制御圧力を生成し、左へ方向付けられた力を制御スライダ２６へ及ぼす。さらに、ブロック前に生成されたバネ室３２における制御圧力に匹敵する力が、右へ動かされた制御スライダ２６に対してバネ３５側から掛けられる。しかしながら、バネ３５が掛ける力は、少なくともバネの付勢力に匹敵している。

バネ室３２における圧力が、バネ３５の応力とバネ室３３における制御圧力とによって、少なくともリリーフ弁５０において設定された値に匹敵する値に達したら、バネ室３２における制御流体は、逆止弁４６とリリーフ弁５０とを介して流出する。したがって、制御スライダ２６は、中央位置へ戻る。

バネ室３３に加圧することによってバネ室３２から制御流体を移動させることができるように、リリーフ弁５０において設定される圧力は、高くともバネの付勢力に相当する圧力と生成可能な最高の制御圧力との合計に匹敵しているのがよい。したがって、わずかに動かされた制御スライダ２６をも、逆止弁４６とリリーフ弁５０とを介して制御流体を移動させながら、中央位置へ戻るように導くことができる。

一般的な圧力制御弁は、３０バールの制御圧力を生成することができる。制御スライダ２６を中央に合わせるバネ３４および３５の付勢力は、それぞれ、制御スライダ２６の側面に作用する５バールの圧力に相当している。したがって、リリーフ弁５０は、３２バールと３５バールとの間の圧力に設定されていることが好ましい。このように、たとえ制御圧力を生成する弁３８，４０の１つがブロックしても、制御スライダ２６は確実に中央位置へ戻るように導かれる。弁体１への何らかの機械的な介入なしで、液圧による駆動のみによって、制御スライダ２６の復帰が可能である。

左のバネ室３２からの制御流体の移動について説明されたメカニズムは、特に逆止弁４７とリリーフ弁５０とを介した制御流体の移動に関しては、当然、右のバネ室３３にも同じように当てはまる。

説明した例では、制御スライダ２６の望ましくない動きは、機械オペレーターによる逆駆動によって修正された。しかしながら、パイロット制御弁を迂回しながら制御スライダを復帰させることは、自動的な電子制御によっても行なえる。このため、制御スライダ２６の位置をまず検出する。圧力制御弁のいずれにも所望の圧力がかけられていないにもかかわらず、制御スライダ２６が中央位置に戻らなければ、電子制御は、圧力制御弁を駆動することにより、制御スライダ２６に対してその動きとは逆の方向へ作用する。この場合、ブロックされた圧力制御弁は、流体配管４８を介して迂回される。

制御スライダ２６の位置を検出する代わりに、液圧消費装置の動作状態、例えば、回転速度を検出することにより、制御スライダ２６の位置を推定することができる。

パイロット制御された方向弁を、２つの圧力制御弁３８，４０を介する代わりに、方向弁として設計されたパイロット制御弁を介して液圧により駆動することもできる。本発明において、パイロット制御弁を迂回しながら制御流体を制御圧力室から移動させることのできる流体配管が設けられているならば、パイロット制御された弁の制御スライダは、パイロット制御弁が故障した場合でも、駆動された位置から戻るように導かれる。このために必要な圧力を、例えば、手動で蓄積することができる。あるいは、制御スライダは液圧により緊急駆動されてもよい。

図２は、液圧式制御装置５２のブロック図を示す。液圧式制御装置５２には、液圧消費装置の制御のために常に調整可能なパイロット制御された２つの方向弁５４および５５が設けられている。方向弁５４および５５は、図１に示す方向弁体と同様の構成を有していてもよい。方向弁５４および５５の各制御スライダは、バネによってセンタリングされている。方向弁５４および５５の制御圧力室（図示せず）には、電気的に駆動される圧力制御弁６０，６１，６２および６３が、予め設定された制御圧力を生成するためにそれぞれ接続されている。圧力制御弁６０，６１，６２および６３には、制御流体供給配管１８を介して、制御流体が供給される。制御流体供給圧力は、ポンプ５６により生じ、リリーフ弁５７により決定される。さらに、制御流体をタンク５８へ戻すために、各圧力制御弁６０，６１，６２，６３には、制御流体リターン配管２０が接続されている。

各方向弁の制御圧力室は、各逆止弁６４，６５，６６および６７を介して、流体配管６８に接続されている。逆止弁６４，６５，６６および６７は、流体配管６８の方向へ開いている。流体配管６８は、リリーフ弁７０を介して、タンクにつながっている。リリーフ弁７０を手動で開くことができる。リリーフ弁７０に対して並列に、キャビテーション防止弁７１が接続されている。キャビテーション防止弁７１は、流体配管６８へ向かって開いている。キャビテーション防止弁７１は、リリーフ弁７０に一体化されていてもよい。

図２に示す制御装置の機能的な原則は、２つの方向弁に拡張した図１に示す制御装置の機能的な原則に本質的に対応している。

圧力制御弁７０の応答圧力に対応する圧力を受けて、制御流体は、圧力制御弁６０，６１，６２，６３を迂回しながら、２つの方向弁５４および５５の各制御圧力室から移動することができる。この場合、制御流体は、対応する逆止弁６４，６５，６６，６７、流体配管６８、および、リリーフ弁７０を介してタンク５８へ流れる。リリーフ弁７０の応答圧力は、圧力制御弁６０，６１，６２，６３によって生成可能な最高の制御圧力を上回っている。そのうえ、応答圧力は、バネの付勢力と圧力制御弁６０，６１，６２，６３によって生成可能な最高の制御圧力とを足した圧力を上回っていない。

したがって、たとえ圧力制御弁の１つが故障した場合でも、方向弁５４および５５それぞれの制御スライダを、バネによってセンタリングされた位置へ戻るように確実に導くことができる。特に、制御スライダの復帰は、液圧による駆動によって行なうことができる。

図２に示す制御装置において特に有利なのは、方向弁５４，５５の各制御圧力室から、制御流体は、単一の共通の流体配管６８へ移動可能である、ということである。さらに、制御圧力室を保護するために必要なリリーフ弁７０はたった１つである。図２に示す制御装置は、更なる方向弁に対して簡単に拡張することができる。その制御圧力室は、安全のために、流体配管６８へ向けて開いている逆止弁を介して流体配管６８に接続されている。

リリーフ弁７０の応答圧力を、制御流体供給配管１８の供給圧力とは無関係に設定することができる。更なる制御流体消費装置を管理するため、または調整時間をより短くするために、制御流体供給配管１８は、リリーフ弁７０よりも高い圧力に、または、圧力制御弁６０，６１，６２，６３によって生成可能な最高の制御圧力よりも高い圧力に設定されていてもよい。

図２に示す制御装置５２により、さらに、方向弁５４，５５の制御圧力室または制御流体システムを簡単に抽気することができる。この目的のために、リリーフ弁７０を手動で開けてもよい。制御圧力室へ流れる制御流体は、妨害されることなく、逆止弁６４，６５，６６，６７および開かれたリリーフ弁７０を介して、タンク５８へ流れることができる。閉じ込められた空気は、制御流体と共にタンク５８へ放出される。

図３に他の液圧式制御装置７２のブロック図を示す。制御装置７２は、図２に示す制御装置５２とは以下の点が異なっている。なお、同じ構成部材には同じ参照番号が付けられている。

方向弁５４および５５の制御圧力室は、逆止弁６４，６６および６５，６７を介して、流体配管の２つの別々な分岐部６８ａおよび６８ｂに接続されている。流体配管６８ａおよび６８ｂは、パイロット制御弁６０，６１，６２および６３の１つが故障した場合に、リリーフ配管として機能する。図３において左に配置されている方向弁５４および５５の制御圧力室は、逆止弁６４および６６を介して、配管分岐部６８ａに接続されている。配管分岐部６８ａは、一方では、更なる逆止弁７８を介してリリーフ弁７４につながっている。他方では、分岐部６８ａは、切換弁７６を介して、直接タンクに接続可能である。図３において右に配置されている制御圧力室は、逆止弁６５および６７を介して配管分岐部６８ｂに接続されている。この配管分岐部は、逆止弁７７を介して、リリーフ弁７４につながっている。さらに、配管分岐部６８ｂをタンクに接続することのできる切換弁７５が備えられている。切換弁７５および７６は、非駆動位置において、配管分岐部６８ａまたは６８ｂをタンクに接続し、駆動された位置において、配管分岐部６８ａおよび６８ｂとタンクとの間の接続を中断するようにそれぞれ構成されている。

図２に示す制御装置５２の場合と同じように、制御装置７２では、パイロット制御弁、以下では例えばパイロット制御弁６０のブロック時に、制御流体を、方向弁５４の制御された制御圧力室から、逆止弁６４、配管分岐部６８ａ、逆止弁７８、および、リリーフ弁７４を介して、タンク５８へ移動させることができる。したがって、パイロット制御弁６１を作動させることにより、および、方向弁５４の制御スライダに復元バネを作用させることにより、制御流体を、制御スライダがその中立位置に戻るまで、逆止弁６４を介して左の制御圧力室から移動させることができる。

さらに、配管分岐部６８ａおよび６８ｂは互いに別々に、それぞれ切換弁７５および７６によって、タンクに対してリリーフされる。通常動作状態において、切換弁７５および７６は、駆動されている、すなわち、配管分岐部６８ａおよび６８ｂと、タンクとの間の接続を中断している。例えばパイロット制御弁６０のブロック時に、切換弁７６を非駆動位置に切り替えることができる。その結果、配管分岐部６８ａがリリーフされる。したがって、制御流体は、方向弁５４の左の制御圧力室から逆止弁６４を介して、タンクへ流れることができる。その結果、方向弁５４の制御スライダは、その中立位置へ戻る。パイロット制御弁を駆動して、方向弁５４の右の制御圧力室において制御圧力を生成する場合、制御スライダは、中立位置さえ超えて左の制御圧力室の制限部へ動かされてもよい。このことにより、方向弁５４によって制御されるモータ（液圧消費装置）を停止するだけではなく、モータ（液圧消費装置）に引戻動作すなわち復帰運動をさせることもできる。これにより、重要な、例えば液圧式走行駆動装置にとって決定的な安全性の要件が満たされる。

逆止弁７７および７８による配管分岐部６８ａおよび６８ｂの流体的な分離によって、これらの配管分岐部をそれぞれ切換弁７５および７６によって互いに別々にリリーフすることができる。単にこうするだけで、配管分岐部６８ａまたは６８ｂの一方をリリーフしながら、引戻動作を行なうための方向弁５４または５５の駆動を行なうことができる。さらに、たとえ切換弁７５および７６が駆動された位置のままでも、操縦要素において逆制御（反作用）することで、方向弁によって制御された液圧消費装置をどのような場合にも停止することができる。制御流体を配管分岐部６８ａおよび６８ｂからリリーフ弁７４へ供給するために、図示された逆止弁７７および７８の代わりに、シャトル弁も使用できる。

制御電子機器の故障時に、切換弁７５および７６は、配管分岐部６８ａおよび６８ｂのリリーフされる非駆動位置へ戻る。それにより、方向弁５４および５５によって制御される液圧消費装置が停止される。

図４に、他の液圧式制御装置８０のブロック図を示す。制御装置８０には、パイロット制御された、常に調整可能な方向弁８２が備えられている。方向弁８２の制御スライダは、バネでセンタリングされている。方向弁８２の液圧による制御は、２つの圧力制御弁３８および４０によって行なわれる。圧力制御弁３８および４０は、方向弁８２のバネ室にそれぞれ接続されている。ポンプ５６は、圧力制御弁３８および４０に、制御流体供給配管１８を介して制御流体が供給されるのを保証する。制御流体供給配管１８における圧力は、リリーフ弁８４によって予め設定されている。圧力制御弁３８および４０は、制御流体リターン配管２０を介してタンク５８に接続されている。

圧力制御弁３８の流出口と制御流体供給配管１８との間に、制御流体供給配管１８に向かって開いている逆止弁８５が、圧力制御弁３８に対して並列に接続されている。圧力制御弁４０に対して並列に、その流出口と制御流体供給配管１８との間に、更なる逆止弁８６が接続されている。逆止弁８６も、制御流体供給配管１８の方へ開いている。

したがって、制御流体は、圧力制御弁３８に接続された制御圧力室から逆止弁８５を介して制御圧力供給配管１８へ移動される。同じく、制御流体は、制御圧力弁４０に接続された制御圧力室から逆止弁８６を介して制御圧力供給配管１８へ移動される。

制御圧力室から逆止弁８５または８６を介して制御流体供給配管１８へ流体を移動させるのに必要な圧力は、制御流体供給配管１８の供給圧力に相当している。供給圧力は、圧力制御弁３８および４０によって生成され得る最高の制御圧力に、または、それより少し高いように設定されている。制御スライダに対する流体の作用により、一方の制御圧力室から逆の側に配置された制御室の方へ流体が移動できるように、制御流体供給配管１８における供給圧力は、センタリングバネのバネの付勢力に相当する圧力と、圧力制御弁３８および４０により生成され得る最高の制御圧力との合計よりも高くないのがよい。

例えば、圧力制御弁４０が引っ掛かって動かなくなり、制御スライダが右へ動かされた状態である間に、方向弁８２の左の制御室が遮断すれば、圧力制御弁３８によって右の制御圧力室に制御圧力を生成することができる。制御流体の逆止弁８６を介した制御流体供給配管１８への移動を可能にする圧力は、右の制御圧力室において生成された制御圧力の作用と制御スライダに対する右のバネ室におけるバネの力とによって、左の制御圧力室に生じる。左の制御圧力室から移動された制御流体は、逆止弁８４を介してタンク５８へ流れるか、または、圧力制御弁３８を介して右の制御圧力室へ流れる。

したがって、圧力制御弁が故障した場合でも、方向弁８２の制御スライダを中央位置へ確実に戻すことができる。図４の制御装置は、追加の構成要素に対しては非常に少ない経費で、流出のブロックから制御圧力室を保護できる。逆止弁８５および８６だけが、圧力制御弁３８，４０に対して並列に接続される。

図５は、図４に示すブロック図の構造を有する制御ブロックの弁体９０を示す。弁体９０の構造は、本質的部分が図１に示す弁体１の構造に対応している。同じ構成部材には、同じ参照番号を付けて、以下では再び説明しない。

弁体９０の基本部３は、特にその構成部材およびポートおよび右の制御カバー３１が、図１に示す各構成部材に対応している。左の制御カバー９３は、左の制御圧力室としてバネ室３２を有している。バネ室３２に、バイアスバネ３４およびバネ板２８が設けられている。左の制御カバー９３には、圧力制御弁３８および４０がさらに挿入されている。圧力制御弁４０は、制御圧力を制御圧力室３２に生成する。圧力制御弁３８は、制御圧力室３３にかかる制御圧力を生成する。圧力制御弁３８および４０は、流体通路４２を介して制御流体供給配管１８に接続され、または流体通路４３を介して制御流体リターン配管２０に接続されている。

制御カバー９３には、逆止弁８５および８６がさらに設けられている。逆止弁８５は、圧力制御弁３８の流出口に接続された流体通路３９から、制御流体供給配管１８に接続された流体通路４２へつながっている。逆止弁８５は、制御流体供給配管１８の方向へ開いている。逆止弁８６は、圧力制御弁４０の流出口（流体通路４１）から、同じく流体通路４２へつながっている。逆止弁８６も、制御流体供給配管１８に向かって開いている。

したがって、図４に示す回路に対応する弁体を、特に簡単に提供することができる。従来の弁体に対して、左の制御カバーだけが、２つの逆止弁の分だけ拡張されている。弁体９０は、圧力制御弁３８および４０のブロックに対して安全性を有しているが、従来の弁体よりも構造は少ししか複雑でない。

図１は、流体配管が付加されており、この流体配管を介して、制御圧力室から制御流体を移動させることのできる液圧式制御ブロックの方向弁体の側面図（一部は断面図）である。 図２は、２つの方向弁を有し、これら２つの弁が、図１に示すように制御圧力室からの流体流出のブロックから保護されており、手動で駆動可能な抽気機能をさらに有している液圧式制御装置のブロック図である。 図３は、２つの方向弁と、リリーフ配管の２つの分岐部とを有し、リリーフ配管の２つの分岐部は、切換弁によって互いに独立してリリーフされ、さらに、リリーフ弁を介してタンクへ制御流体を排出できる液圧式制御装置のブロック図である。 図４は、制御流体を制御圧力室から制御流体供給配管へ移動することのできる液圧式制御装置のブロック図である。 図５は、図４のブロック図に対応する実施形態における液圧式制御ブロックの方向弁体の側面図（一部は断面図）である。

符号の説明

１ 弁体
３ 基本部
１０ 流体供給ポート
１２ タンクポート
１３ タンクポート
１６ 載荷圧力レポート配管
１８ 制御流体供給配管
２０ 制御流体リターン配管
２２ 消費装置ポート
２３ 消費装置ポート
２５ 弁孔
２６ 制御スライダ
２８ バネ板
２９ バネ板
３０ 制御カバー
３１ 制御カバー
３２ 左のバネ室／制御圧力室
３３ 右のバネ室／制御圧力室
３４ バネ
３５ バネ
３８ 圧力制御弁
３９ 流体通路
４０ 圧力制御弁
４１ 流体通路
４２ 流体通路
４３ 流体通路
４６ 逆止弁
４７ 逆止弁
４８ 流体配管
５０ リリーフ弁
５２ 液圧式制御装置
５４ 常に調整可能な方向弁
５５ 常に調整可能な方向弁
５６ ポンプ
５７ リリーフ弁
６０ 圧力制御弁
６１ 圧力制御弁
６２ 圧力制御弁
６３ 圧力制御弁
６４ 逆止弁
６５ 逆止弁
６６ 逆止弁
６７ 逆止弁
６８ 流体配管
６８ａ 流体配管分岐部
６８ｂ 流体配管分岐部
７０ 手動によるリリーフ弁
７１ キャビテーション防止弁
７２ 液圧式制御装置
７４ リリーフ弁
７５ 切換弁
７６ 切換弁
７７ 逆止弁
７８ 逆止弁
８０ 液圧式制御装置
８２ 方向弁
８４ リリーフ弁
８５ 逆止弁
８６ 逆止弁
９０ 弁体
９３ 制御カバー

Claims (7)

1. 制御圧力室（３２）と制御スライダ（２６）とを有し、前記制御スライダ（２６）は、前記制御圧力室（３２）における制御圧力の蓄積によりバネ（３５）の力に逆らうように調整可能である方向弁（１；５４；９０）と、
   制御流体の前記制御圧力室（３２）への流入および前記制御圧力室（３２）からの流出を制御するためのパイロット制御弁（４０；６０）とを備える液圧消費装置を制御するための制御装置であって、
   リリーフ装置（４６，４８，５０；６８ａ，７６；８６）を備え、
   前記リリーフ装置（４６，４８，５０；６８ａ，７６；８６）によって、前記制御流体は、前記パイロット制御弁（４０；６０）を迂回しながら前記制御圧力室（３２）から移動可能であり、
   前記リリーフ装置は、リリーフ配管（４８）と逆止弁（４６）とを有し、
   前記逆止弁（４６）を介して、制御流体は、前記制御圧力室（３２）から前記リリーフ配管（４８）へ移動可能であり、
   前記リリーフ配管（４８）における圧力は、前記パイロット制御弁がその流出口において最大に設定することのできる最高の制御圧力以上で、前記最高の制御圧力と前記バネ（３５）の付勢力に相当する圧力との合計未満の値に制限可能である
   ことを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記リリーフ配管（４８）は、リリーフ弁（５０）を介してタンクに接続可能であることを特徴とする制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記リリーフ弁（７０）は、抽気機能を実行するため、手動で駆動可能であることを特徴とする制御装置。
4. 請求項２又は３に記載の制御装置において、
   前記リリーフ配管（６８ａ）は、切換弁（７６）によってタンクへリリーフ可能であることを特徴とする制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置において、
   前記方向弁（５４）は、前記制御スライダに対して相反する方向への作用を及ぼすことのできる２つの制御圧力室を備え、
   前記２つの制御圧力室から、制御流体は、それぞれ別々の逆止弁（６４，６５）を介して、２つの異なる分岐部（６８ａ，６８ｂ）へ移動可能であり、
   前記リリーフ配管の前記２つの異なる分岐部（６８ａ，６８ｂ）は、互いに流体的に分離されており、
   ２つの切換弁（７５，７６）が備えられ、前記２つの切換弁（７５，７６）を介して、前記リリーフ配管の前記分岐部（６８ａ，６８ｂ）は、互いに別々にタンクへリリーフ可能であることを特徴とする制御装置。
6. 請求項２または５に記載の制御装置において、
   制御流体は、前記リリーフ弁（７４）へ向かって開くそれぞれの逆止弁（７７，７８）を介して、前記リリーフ配管の前記２つの異なる分岐部（６８ａ，６８ｂ）から前記リリーフ弁（７４）へ供給可能であることを特徴とする制御装置。
7. 請求項２から６の少なくとも１項に記載の制御装置において、
   それぞれ少なくとも１つ制御圧力室を有する複数の方向弁（５４，５５）が備えられ、
   異なる前記方向弁（５４，５５）の前記制御圧力室の各々から、制御流体は、それぞれ別々の逆止弁（６４，６６）を介して、前記リリーフ配管（６８）または前記リリーフ配管の分岐部（６８ａ，６８ｂ）へ移動可能であることを特徴とする制御装置。

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