JPS63674B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には流体の流量制御弁アセンブ
リを指向するものであり、特定すれば、シリンダ
によつて上昇せしめられた対応する一定の流量に
負荷を低下させるため、シリンダ口からの水力流
体を一定の流量において計量する、このようなア
センブリを指向するものである。

重負荷を上昇させたり低下させたりするための
水力システムは当該技術分野において周知であ
る。このようなシステムは、例えば、適当なリン
ク機構によつて上昇させたり低下させたりするた
め負荷に一端で接続されている、シリンダ内に配
設された動き得るピストンを持つている。シリン
ダは普通ピストンの下に入口を含み、減圧下に該
入口を経てシリンダ内に水力流体が強制されたと
き、ピストンはシリンダ内の流体によつて上方に
強制され、これによつて負荷に上昇がもたらされ
る。負荷を低下させるためにはシリンダから水力
流体を排出することが必要である。重負荷は大き
な慣性を発生するので、負荷を低下させるには、
負荷が対応する一定の安全な流量で低下すること
を保証するためにはシリンダから一定の流量下に
排出される水力流体を測定する弁システムを形成
することが必要である。明らかに、負荷が低下す
るとき、この要領に従う水力流体の計量は、負荷
が低下するとき水力負荷上昇システムおよび負荷
それ自身への損傷を回避するため必要なことであ
る。

この目的を達成するための以前の流体流量制御
弁システムは、一般に排出された流体を導びく流
体ライン内に一定の圧力を維持する制御弁を含ん
でいた。このような弁は常態において開いている
弁であり、即ち、水力流体が最初にシリンダから
流出することを許容される瞬間に、水力流体の多
量の流入は常態において開いている圧力制御弁に
衝突する。このような弁はまた、一定の流体圧力
を維持する器具である流体の流量を制限するオリ
フイスをも含んでいる。この結果、圧力制御弁が
排出された水力流体の最初の流入を受入れると
き、該弁は流体の流入に応答して過剰補償を行な
いこの為必要とする大きさ以上に大きく流体の流
量を減らす。最初の過剰補償に起因する圧力差は
再度制御弁に過剰補償を生ぜしめ、かつシリンダ
からの流体に過剰量流出を許容する。このサイク
ルは一定の流量が取得される前にそれ自身多数回
繰返される傾向にある。この結果、負荷は急に変
動するまたは不連続なやり方で低下し、これは下
降中に重負荷が急激に停止するとき障害を作り出
す。

それ故本発明の一般的な目的は、新規なかつ改
良された流体の流量制御弁システムを提供するこ
とにある。

本発明のさらに特別の目的は、シリンダによつ
て上昇せしめられた対応する一定の流量に負荷を
低下させるため、シリンダ口からの液体を一定の
所望の流量で計量する、新規なかつ改良された流
体流れ制御弁を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、所望の流体の流量
が取得される迄シリンダから流出する流体の流量
を徐々に増加させるため水力シリンダからの流体
の最初の流量に応答して徐々に開口する常態にお
いて閉鎖している圧力補償弁を含むこのようなシ
ステムを提供することにある。

本発明はシリンダによつて上昇せしめられた対
応する一定の流量に負荷を低下させるため、シリ
ンダ口からの流体を所望の一定の流量で計量す
る、常態において閉鎖している圧力を補償された
流体流れ制御弁を提供する。

この弁アセンブリは、流体にシリンダからの流
出を許容するためシリンダ口に接続され選択的に
作動し得る弁手段と、一定の流体の流動圧力と一
定の流体の流量を維持するため弁手段に接続さ
れ、シリンダからの流体の流量に対して弁手段の
下流に配設された常態において閉鎖している圧力
補償弁手段を含む。弁アセンブリはまた、弁手段
から常態において閉鎖している圧力補償弁手段へ
の流体の流れの流量を制限するための弁手段と常
態において閉鎖している圧力補償弁の間の導流手
段をも含む。常態において閉鎖している圧力補償
弁手段は、所望の流体の流量レベル迄流体の流量
を徐々に増大させ、その後においては流体の流量
を一定に維持するため徐々に開口するように配置
されている。

本発明の新規であると信じられている特徴は、
特許請求の範囲に特定的に定義されている。本発
明は、その別の目的および利点と一所に添付図面
と関連付けた以下の記述を参照することによつて
最も良く理解することができる。その数枚の図面
において同一の参照数字は同一のエレメントを同
定する。図面において第１図は負荷が増大する間
のその動作を説明する本発明を具体化した制御弁
アセンブリの断面図である。

第２図は負荷が低下する間のその作動を説明す
る本発明を具体化した制御弁アセンブリの断面図
である。

ここで第１図を参照すると、本発明を具体化し
ている弁アセンブリは、一般に弁ブロツク１０、
第一の弁１２、圧力補償弁１４、レリーフ弁１
６、およびチエツク弁１８を含むのが見られる。
弁ブロツク１０は、望ましくは耐腐蝕性のある剛
直な金属材料から形成されている。弁ブロツク
は、第一の流路２０、第二の流路２２、第三の流
路２４、第四の流路２６、および復帰流路２８を
含む複数の流体連通流路を含んでいる。弁ブロツ
ク１０はまた、第三の流路２４と連通する流入口
３０および復帰流路２８と連通する槽口３２をも
含んでいる。流入口３０と槽口３２は、水力流体
源に接続するため適合している。望ましくは水力
流体を持つた弁システムに減圧を与えるため、水
力流体源と流入口３０の間には（図示しない）ポ
ンプが配設されている。

弁ブロツクはまた、第一の弁受入れ孔３４、第
二の弁受入れ孔３６、第三の弁受入れ孔３８、お
よび第三の連通流路２４を横切る第四の弁受入れ
孔４０を含む複数個の弁受入れ孔をも含んでい
る。図示するように、第一および第四の流体連通
流路２０および２６はそれぞれ互に連通しかつ流
体システムのシリンダに接続するため適合してい
る流出口４２と連通している。流出口４２はま
た、これから全面的に記載する目的に対して設け
られている制御流体口４４とも流体連通してい
る。

第四の弁受入れ孔４０内には圧力レリーフ弁１
６が配設されている。圧力レリーフ弁１６は、当
該技術分野で周知の型式のものであり、それ故こ
こに詳細に記載する必要はない。圧力レリーフ弁
１６は流入オリフイス４４、流出オリフイス４
６、レリーフオリフイス４８、および可動ピスト
ン５０を含んでいると言うに留めておこう。環状
流路５２はピストン５０を囲繞し、流入オリフイ
ス４４と流出オリフイス４６の間に流体連通を形
成している。第三の流路２４内の流体圧力が設定
された限界を上廻つたときピストン５０は、弁ブ
ロツク１０内に過剰圧力が発現するのを阻止する
ため、入口オリフイス４４からレリーフオリフイ
ス４８へのオーバーフローを許容するように軸方
向に動かされる。レリーフ弁４８を流通する流体
は、復帰流路２８を通つて水力流体源に復帰す
る。

第三の弁受入孔にはチエツク弁１８がある。チ
エツク弁１８は流入オリフイス５４、流出オリフ
イス５６、および可動ピストン５８を含んでい
る。周知の如く、流体が流入オリフイス５４に流
入するとき、ピストン５８は流体に流入オリフイ
ス５４から流出オリフイス５６への流れを許容し
ながら軸方向に動かされる。しかしながら、逆流
方向への流体の流れはピストン５８によつて阻止
される。

前記の内容から、流体が減圧下に流入口３０に
導入されるとき、負荷を増大させるためシリンダ
に水力流体を供給し得ることが解る。流体は流入
口３０からレリーフ弁１６を含む第三の流路、チ
エツク弁１８、第四の流路２６を経て、水力シリ
ンダに接続されている流出口４２に流れるであろ
う。

第２図を参照すると、第一の弁１２は、（図示
しない）ソレノイドによつて選択的に作動するこ
とのできる常態において閉鎖している弁を含んで
いる。この目的で、弁１２は、第一の流路２０と
連通する流入オリフイス６０、第二の流路２２と
連通する流出オリフイス６２、ポペツト６４、プ
ランジヤ６６、および磁石心６８を含んでいる。
弁の外端７０は、ハウジングを貫通する開口を有
する適切な円筒状ハウジング内に包含され、その
上にソレノイドコイルを受入れる形状になつてお
り、該開口は弁の外端７０を受け入れる。ソレノ
イドが励磁されたとき、磁石心６８はソレノイド
によつて発現された磁場によつて軸方向に動かさ
れる。磁石心６８に機械的にリンク結合されたプ
ランジヤ６６は、同様にして弁内で自由に動き得
るポペツト６４を解放するため軸方向に動く。良
く知られたやり方で、ポペツト６４も弁の流入オ
リフイス６０と流出オリフイス６２の間に流体連
通を形成するため軸方向に動く。このようにし
て、常態において閉鎖している弁１２の作動時
に、水力流体は水力システムのシリンダからの流
れを許容されるであろう。

バツフル７２が第一の弁１２と圧力補償弁１４
の間の第二の流路２２内に配設されている。開口
７６の寸法は第二の流路２２の断面寸法よりも一
層小さく、これによつて、第一の流路２０と第二
の流路２２内の水力シリンダからの流体の流量を
制限する。開口７６の寸法は、負荷の低下時にシ
ステムに所望の水力流体の流量を与えるように選
択される。

圧力補償弁１４は第二の弁受入れ孔３６内に配
設されており、これも当該技術分野に周知の型式
のものである。圧力補償弁は、第二の流路２２と
流体連通する流入オリフイス８０、復帰流路２８
と流体連通する流出オリフイス８２、環状流路８
６を形成する最小直径部分を持つた可動ピストン
８４、および弁１４の外側ケーシング９０の後端
とピストン８４の間で作動するバネ８８を含んで
いる。圧力補償弁１４はまた、制御流体流路４４
によつて流出口４２と流体連通するピストン端面
９２の形をした制御流入口をも含む。

負荷がその上昇位置にあるとき、制御流入口は
常態において閉鎖している弁が閉じたままになつ
ている間はその上昇位置に留まるであろう。チエ
ツク弁１８が第四の流路２６から第三の流路２４
への流体の流れを阻止するので、シリンダ内の流
体はシリンダからの流出を許容されないであろ
う。このようにして、シリンダ内の流体圧力が、
ピストン８４を軸方向に（図示するように左方に
向つて）強制するようにピストン端面９２に働ら
き、圧力補償弁は第１図に見られる常態において
閉鎖している位置に位置するであろう。第１図に
おいて、ピストン８４が、該ピストン８４によつ
て流入口８０と流出口８２の間の流体連通が阻止
される位置にあるのが見られる。このようにし
て、常態において閉鎖している弁１２が作動する
とき、シリンダからの水力流体の当初の流れは常
態において閉鎖している圧力補償弁１４に見られ
るであろう。ここに使用される“常態において閉
鎖している圧力補償弁”なる語句は、作動システ
ム内に配設されたとき、弁が作動システムへの共
同に先立つて開口もしくは閉鎖するように構成さ
れているものであると否とに拘らず、負荷を低下
せしめるためシリンダからの流体の当初の流出を
封鎖する姿勢をとる、如何なる圧力補償弁にも適
用することを意図するものである。

常態において閉鎖している弁１２が作動すると
き、流体はシリンダから流出し、第一の流路２
０、弁１２、バツフル７２、圧力補償弁１４、お
よび復帰流路２８を通つて、矢印で示す方向の流
体の流れを発現させるであろう。流体の当初の流
れは圧力補償弁１４によつて与えられる封鎖であ
ることが解る。しかしながら、流体は図示するよ
うにオリフイス９３を通つて働き、バネ８８の付
加的な影響下にピストン８４を右方に動かすよう
に室９５を加圧するであろう。この結果、圧力補
償弁１４は徐々に開口し水力シリンダから流出す
る流体の割合を増大するであろう。圧力補償弁１
４は、所望の流体の流量に到達する迄開口し続け
るであろう。

この流体の流量は、仕切り壁７４の開口７６の
寸法とバネ８８のバネ定数によつて決められる。
圧力補償弁１４によつて開口７６を横切る一定の
圧力応差が維持されるので、一旦所望の流体の流
量が取得されると、圧力補償弁１４はその後一定
の流体流量を維持するであろう。

このようにして、本発明は連続的なかつ一定の
流量に負荷を低下せしめるためシリンダからの流
体を計量する、新規な、かつ改良された流体の流
れ制御弁アセンブリを提供する。流体シリンダか
らの流体の当初の流れが常態において閉鎖してい
る圧力補償弁に見られるため、負荷の急激なもし
くは突然の低下は阻止される。圧力補償弁１４が
その閉鎖された位置から徐々に開口するため、当
初の流体の流れに応答する過剰補償は阻止され、
それによつて負荷の低下が発生しないように負荷
の突然のスタートと停止を保証している。

本発明の特定の具体例が図示されかつ記述され
ている一方で、修飾を行なうことができ、特許請
求の範囲は本発明の真実の精神と領域に属するこ
のようなすべての変形例と修飾例を包含すること
を意図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は負荷増大時の制御弁アセンブリの断面
図、第２図は負荷低下時の制御弁アセンブリの断
面図である。 １０：弁ブロツク、１６：レリーフ弁、１２：
第一の弁、１８：チエツク弁、１４：圧力補償
弁、２０，２２，２４，２６：流路、２８：復帰
流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ口に接続され、流体にシリンダから
   の流出を許容するため選択的に作動し得る弁手段
   と、所望の流体の流動圧力と所望の流体流量を保
   持するため前記弁手段に接続され、シリンダから
   の流体の流れに対して前記弁手段の下流に配設さ
   れた常態において閉鎖している圧力補償弁手段
   と、前記弁手段から前記常態において閉鎖してい
   る圧力補償弁手段への流体の流れを制限するため
   の前記弁手段と前記常態において閉鎖している圧
   力補償弁手段の間の手段を含み、前記常態におい
   て閉鎖している圧力補償弁手段は、所望の流体の
   流動レベル迄流体の流量を徐々に増大させ、その
   後は所望の流体流量を維持するため、徐々に開口
   するように配置されてなる、対応する所望の流量
   で負荷を低下させるためシリンダ口からの流体を
   所望の流量で計量するための、常態において閉鎖
   している圧力を補償された流体流れ制御弁アセン
   ブリ。 ２ 常態において閉鎖している圧力補償手段はシ
   リンダから流れる流体の圧力を検知するためシリ
   ンダ口に接続された制御入口を含み、そして該常
   態において閉鎖している圧力補償弁手段はその作
   動に先立つて該制御入口において検知された流体
   の圧力に応答して閉鎖される特許請求の範囲第１
   項記載の弁アセンブリ。