JPH0718446B2

JPH0718446B2 - 流体安全制動弁装置

Info

Publication number: JPH0718446B2
Application number: JP64001122A
Authority: JP
Inventors: エリックトムセンスヴェンド
Original assignee: ダンフォスアクチェセルスカベト
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: DK654588D0; DE3800188C2; DE3800188A1; DK654588A; JPH01216106A; DK161779B; US4972761A; DK161779C; CA1332692C

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、制御弁によって作動可能であり且つ外力によ
って少くとも１つの方向に荷重をかけることができるモ
ータのための流体安全制動弁装置に関し、本装置は、静
止位置において、作動方向のとき出口導管として役立つ
モータ導管を少くとも閉じ、ポンプ側の接続における圧
力の影響の下で開き、そしてこれによって供給モータ導
管に第１の絞り点及び排出モータ導管に第２の絞り点を
形成する主弁を具備していて、双方の絞り点の開きが、
同じ方向に変化し、且つ少くとも制動操作中第１の絞り
点を通る流れに依存している。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）この種の公知の装置（ドイツ国特許公開公報第3225132
号）では、主弁のスライドは、２つの環状グルーブと共
に、第１及び第２の絞り点を形成する２つの制御エッジ
を具備している。このスライドは、一方の端において、
ポンプ側の接続における圧力によって荷重がかけられ、
そして他端においてばね及びモータ側の第１の絞り点の
接続における圧力によって荷重がかけられる。このばね
は、第１の絞り点における圧力降下を一定に保持する。
これによってスライド位置はこの量に依存している。主
弁は、静止位置において両方のモータ導管を閉じ、且つ
モータハウジングに直接接続できるので、若し流体導管
内に破裂部があっても、モータ内の流体容積は閉じたま
まである。第２の絞り点の開きは第１の絞り点を通る流
量に左右されるので、モータによって排出される量もま
た制限される。これが、外力の影響を減少する制動降下
を生ずる。しかし、第２の絞り点の与えられた開度で
は、排出される量は外力に左右される。これは、安全上
の理由から、特定の減速を越えてはならないので、望ま
しくない。このことは、例えば、モータが回転式モータ
であるか、直線運動モータであるかにかかわらず、クレ
ーン、掘削機、リフト等の設備のような予荷重を受ける
すべての流体圧で作動される設備に適用される。また第
１及び第２の絞りが、制動作動中のみならず標準作動中
も作動しており、従ってさらに絞り損失を生ずることは
好ましくない。

（課題を解決するための手段）本発明は、前記の種類の流体安全制動弁装置を提供する
という課題に基づいており、この装置では、モータ速
度、特に制動速度は、制御弁によって予め定められてい
る供給量による外力（予荷重）に無関係である。

本発明によれば、前記課題は、第２の絞り点が、第２の
絞り点における圧力降下を一定に保持する補償弁に直列
にあることにより解決される。

補償弁が第２の絞り点における圧力降下を一定に保持す
るので、正確に規定された排出量が第２の絞りの開きの
各々の大きさを保証する。これは、モータへの外力の大
きさに無関係である。制御弁が特定の供給量を決定し、
これによって第１の絞りの開きの大きさが決定されたと
き、排出量もまた固定される。これは非常に安定した作
動を生ずる。所定の減速を越えることはない。またいか
なる顕著な振動もシステム内に生じない。

最も簡単な場合、補償弁には、モータ側の第２の絞り点
の接続における圧力によって閉じる方向に荷重をかける
ことができ、且つばねにより及び容器側の第２の絞り点
の圧力によって開く方向に荷重をかけることができる。
とくに補充逆支弁を経て容器側の第２の絞り点の接続を
モータ側の第１の絞り点の接続に接続することが利点で
ある。外力の結果として補充が必要であるときは、これ
は補充逆止弁を経て最も簡単な方法で達成され得る。

補充逆止弁は容器から分岐されるのではなく、制御弁と
第２の絞り点との間に配置された導管部分から分岐して
いるので、増加した圧力があり、この圧力が導管の絞り
抵抗により与えられて、補充を容易にする。

この点に関連して、排出側のモータ導管に逆圧弁を設け
るのが好ましい。この弁は、容器側の第２の絞り点の接
続における圧力を弁において容器の圧力以上に実質的に
一定に保持する。従って補充は安定した圧力レベルにあ
る。このことは、ポンプ側のモータ入口における供給圧
力もまた一定であることを意味している。これはまた、
システムの振動傾向を減少する。更に高い外力のときで
もキャビテーションを生じないことを保証する。

好ましい実施態様において、補償弁は、モータと第２の
絞り点との間に配置されており、且つモータ側の第１の
絞り点の接続における圧力によって開く方向に荷重がか
けられる。この構造では、補償弁は、標準作動中開いた
位置に置かれている。しかし、若し、外力の結果とし
て、モータの供給側の圧力が低すぎるとき、容器側の第
２の絞り点の接続における圧力が、補充逆止弁を経て補
償弁に加えられるので、補償弁は第２の絞り点を経て圧
力降下を一定に保持する方向に作用する。

また、主弁に対して、ポンプ側の第１の絞り点の接続に
おける圧力によって開く方向に荷重がかけられ、且つば
ねにより及び容器側の第２の絞り点における圧力によっ
て閉じる方向に荷重がかけられるのが好ましい。標準作
動中、主弁は、比較的弱い圧力によって閉じる方向に荷
重がかけられている。従ってそれは全開しており、それ
に伴なって、絞り損失は少ない。しかし、制動作動中、
補充逆止弁が開くと、容器側の第２の絞り点の接続にお
ける圧力が、モータ側の第１の絞り点の接続における圧
力に等しい。その結果、主弁は、第１の絞り点における
圧力降下によって作動される。従って、制動作動中は、
主弁は絞り位置をとる。

この場合、ポンプ側の第１の絞り点の接続における圧力
及び容器側の第２の絞り点の接続における圧力のための
制御面を有する圧力チャンバは、主弁スライドの２つの
端部に配置されるのが好ましい。これは、圧力チャンバ
が第１及び第２の絞り点の近くに配置されることがで
き、従って短い導管距離が可能であるから、特に簡単な
構造となる。

本発明の更に他の態様では、過圧弁が、排出側のモータ
接続と、主弁の圧力チャンバとの間に接続されており、
それは第２の絞り点の開く方向に作動する過圧力制御面
を有している。過圧弁が応答すると、第２の絞り点が必
ず開かれる。従って小さい過圧弁が、第２の絞り点を経
て大きな過大圧力を急速に減少するのに十分である。

これに関連して、主弁に対しては分割したスライドを有
するのが好ましく、そして過圧力制御面を有する圧力チ
ャンバに対しては、分割部に配置されるのが好ましい。

過圧力制御面を有する圧力チャンバに対する他の可能性
は、絞りを経てポンプ側の第１の絞り点の接続に接続さ
れることである。この圧力チャンバの２倍使用のため、
１部片スライドが主弁に使用されることができる。

他の可能性は、双方のモータ導管に対して、それぞれ主
弁と補償弁の組合せを設けることである。この方向で
は、モータの両方の作動方向への外力が考慮されること
ができる。

好ましくは、補償弁及び／又は主弁のばねは調整可能で
ある。この方法では、補充媒体の量を、最小に保つこと
ができる。またモータの異なる入口と出口容積比を、ス
テップピストンを設けることにより実現することもでき
る。

望ましくは、第２の絞り点は、シート（seating）弁を
備えている。従って簡単なスライド弁では達成が不可能
であるようなモータ出口の漏れのない閉鎖が得られる。

更に主弁及び補償弁は、モータハウジング上の弁ブロ
ック内に収容されることができる。従って、モータと弁
ブロックとの間に圧力媒体用導管がこわれる危険はな
い。

（実施例）本発明の好ましい実施例を図面を参照して更に詳細に説
明する。

第１図は、シリンダー３内にステップピストン２を有し
ており、且つ力Ｆによって表わされた外部荷重４によっ
て絶えず荷重をかけられている流体モータ１の制御回路
を示している。２つのモータ接続口C1及びC2はそれぞ
れ、シリンダー３に固定された弁ブロック７を経て制御
弁８の２つの接続部V1及びV2に連絡しているモータ導管
５又は６に接続されている。この制御弁は、ハンドル９
によって、図示された中立位置から、モータ１が、その
方向によってポンプ10から圧力流体を供給され、そして
排出された流体が容器11に戻される２つの作動位置うち
の１つの位置に移動可能となっている。この制御弁８
は、更に詳細に図示されていない比例弁として設計され
ている。

モータ導管５は、排出部分5aと、供給部分5bとに分かれ
ており、そしてモータ導管６は供給部分6aと、排出部分
6bとに分けられている。上昇作動中、供給された圧力流
体は逆止弁12を通り供給部分6aに供給され、そして排出
された流体は逆止弁13を通り排出部分5aに供給される。
量の全調節は制御弁８によって行なわれる。

下降作動中、安全制動弁装置14が作用する。これは主弁
15と、モータ導管６の排出部分6bにおいて、モータ１の
接続口C2と作動弁15との間に接続されている補償弁16と
より成っている。静止位置において、作動弁15は、排出
部分6b並びに供給部分5bがブロックされる図示されたブ
ロック位置にばね17によって置かれている。これは、制
御弁８が作動されていないとき、モータ１内に含まれる
圧力流体が流出せず、従って荷重が非制御状態で降下し
ないように保証する。

主弁15は、供給部分5b内に可変開口を有する第１の絞り
点18及び排出部分6b内に可変開口を有する第２の絞り点
19を形成する。主弁15は、ポンプ側の第１の絞り点18の
接続20に圧力PV1によって開く方向に荷重がかけられ、
そしてモータ側のこの絞り点の接続21に圧力PC1によっ
て閉じる方向に荷重がかけられる。従って主弁15は、第
１の開口における圧力降下がばね７の力に対応するよう
な位置をとる。このように定められた第１の開口は、絞
り点19における第２の開口に対応している。これは第１
の開口と任意の所望の機能的関係を有することができ、
且つ好ましくはそれと比例している。

補償弁16は、調整可能なばね22によって開放位置に押さ
れている。モータ側の第２の絞り点19の接続23における
圧力PKが、閉じる方向に作用し、そして容器側の第２の
絞り点19の接続24における圧力PMが、開く方向に作用す
る。その結果、下降作動中、補償弁16は、第２の絞り点
19の圧力降下が一定に保たれるような位置をとる。与え
られた第２の開口では、従ってオーバーフロー量は外力
Ｆには無関係であり、そして供給量Ｑに対応する。

容器側の第２の絞り点19の接続24と、モータ側の第１の
絞り点18の接続21との間に、モータ１の方の方向に開く
補充逆止弁25がある。従って、若し外力Ｆが低くすぎる
圧力をモータ導管５に発生させれば、補充弁25を経て補
充が直ちに行なわれるので、キャビテーションの危険は
ない。モータ導管６の排出部分6bの逆止弁35が、上昇作
動中、補充逆止弁25による短絡を防止する。

第２図は変更された回路を示している、この図では、同
じ部分は同じ参照番号を与えられており、且つ対応する
部分は100だけ増加した参照番号を有している。主弁115
はスライド126を具備している。環状グレープ28と共に
制御エッジ27は第１の絞り点118を形成する。シート30
と共に円錐形の閉止部材29が第２の絞り点119を形成す
る。ポンプ側の第１の絞り点118の接続20は、絞り装置3
9を経て制御面を有する圧力チャンバ31に接続されてい
る。容器側の第２の絞り点の接続24は，制御面を有する
圧力チャンバ32に接続されている。

補償弁116において、関連する制御面を有する圧力チャ
ンバ33は、第１図の如く、モータ側の第２の絞り点119
の接続23における圧力PKを供給される。他方において、
反対の圧力チャンバ34は、モータ側の第１の絞り点118
の接続21における圧力PC1に連通している。

更に、逆圧弁135としてのばね荷重をうけている逆止弁
が、第２の絞り点119に直列に第２の絞り点119と制御弁
108との間に設けられている。これは流量に関係なく圧
力PMをあるレベルに保持する。圧力PMは有効な補充を生
ずるように設計されている。

標準作動中、作動弁115はポンプ圧力によって開かれて
おり、そして補償弁116は、ばね22及び圧力PC1によって
開かれている。従って双方の弁において、絞り損失は生
じない。しかし、若し、外力Ｆの結果として、モータ１
の供給圧力PC1が、値PM以下に降下すれば、補充量Q_Nが
補充逆止弁25を通り接続部C1に流れる。従って圧力PM及
びPC1は実質的に等しい、その結果、スライド126は、第
１の絞り点118において圧力降下の影響下にあり、そし
て補償弁116は、第２の絞り点119において圧力降下の影
響下にある。これが制動作動を生じ、この間、流体のオ
ーバーフロー量は一定に保たれる。

ばね17の力は、制御弁108によって供給される量Ｑの表
現である。ばね22の力は、モータ１から逆流する流体の
量の度合である。若し戻り流体が供給流体以上であれ
ば、補充流量Q_Nとなる補充の必要がある。ばね22の力を
減少することにより及び／又はばね17の力を増加するこ
とによって、補充の必要性は減少される。従って、最小
補充量を設定することが容易に可能であり、この最小補
充量は、それにもかかわらず、安定な作動に十分であ
る。補充逆止弁25が開くと、モータ１の上部ピストンチ
ャンバは、一定の圧力PMにある。生ずるいかなる振動も
速やかに減少される。

過圧弁36が、モータ１の接続部C2と弁115の圧力チャン
バ31との間に接続されている。更に、接続20は、ポンプ
の方の方向にブロックする逆止弁37を備えている。若
し、制御弁108の中立位置において、即ち、絞り点119が
閉じているとき、過大な外力Ｆがモータ１に作用し、従
って過圧力がその接続部C2に生ずると、過圧弁36が開い
て、絞り装置39により、過圧力が圧力チャンバ31におい
て作用する。これにより主弁115を短時間開き、過圧弁
は速やかに減少され得る。比較的小さい過圧弁36でも、
この目的のために十分である。従って圧力チャンバの圧
力面30は、標準制御圧力面として作用するばかりでな
く、過圧力制御面として作用する。

第３図は、非常に類似の回路を図示しており、この図で
は同じ部分は同じ参照番号を有しており、且つ類似部分
は200だけ増加した参照番号を有している。主たる相違
は、主弁215が２つの部分226a及び226bより成るスライ
ドを具備することである。分離ギャップにおいて、過圧
弁36を経てモータ１の接続部C2に接続されている圧力チ
ャンバ38がある。若し過圧力がここに生ずると、スライ
ド部分226bが右に押されて、この過圧力を速やかに逃が
すことができる。圧力チャンバ130に導かれている絞り
通路40によって、過圧力が減るとスライド226bを戻すこ
とができる。

第４図の実施態様において、第３図から知られる種類の
１セットの弁がある。即ち補充逆止弁25、逆圧弁135、
過圧弁36、補償弁116、及び主弁215、そしてこれ等と面
対称に、同じセットの弁25a、35a、36a、116a及び215a
である。これは、主弁215及び215aのスライドが、第１
の絞り点218又は218aが閉じているので、第１の絞り点2
18又は218aを通る流れの戻りを防止するという事実を利
用している。従って接続部C1からの流れの戻りは、左側
の弁グループを経て行なわれ、そして接続部C2からの流
れの戻りは右側の弁グループを経て行なわれなければな
らない。双方の場合、所望の安全が得られる。

従って、全体的にみて、外力Ｆを受けているモータが、
ホース又はチューブの破裂の結果として運動に対し安全
を保証する弁装置が達成される。この場合、シリンダー
出口は、シーリング弁によって漏洩に対してシールされ
ており、衝撃圧力効果は過圧弁によって逃がすことがで
き、そして、とりわけ、下降運動が均一に行なわれ、シ
ステムの振動が回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかる安全制動弁装置を備
えた流体モータの制御回路図である。第２図は、本発明の別の実施例にかかる制御回路図であ
る。第３図は、本発明の他の実施例にかかる制御回路図であ
る。第４図は、本発明の更に他の実施例にかかる制御回路図
である。３……シリンダー５、６、6b……モータ導管８……制御弁 11……容器 13……逆止弁 14……安全制動装置 15、115、215、215a……主弁 16、116、116a……補償弁 17……ばね 18、118、218、218a……第１の絞り点 19、119、219……第２の絞り点 25、25a……補充逆止弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御弁によって作動可能であり、且つ外力
によって少くとも一方向に荷重をかけることができるモ
ータの流体安全制動弁装置であって、静止位置におい
て、作動方向における出口導管として役立つモータ導管
を少くとも閉じ、ポンプ側の接続における圧力の影響の
下で開き、これによって供給モータ導管に第１の絞り点
及び排出モータ導管に第２の絞り点を形成する主弁を具
備し、双方の絞り点の開きが、同じ方向に変化し、且つ
少くとも制動中、第１の絞り点を通る流れに依存してい
る流体安全制動弁装置において、第２の絞り点（19;11
9;219）が、第２の絞り点において圧力降下を一定に保
持する補償弁（16;116、116a）に直列に設けられている
ことを特徴とする流体安全制動弁装置。
【請求項２】該補償弁（16、116、116a）が、モータ側
の第２の絞り点（19;119）の接続（23）における圧力
（PK）によって閉じる方向に荷重がかけられ、且つ、ば
ね（22）によって、及び容器側の第２の絞り点の接続
（24）における圧力（PM）によって開く方向に荷重がか
けられることを特徴とする請求項１に記載の流体安全制
動弁装置。
【請求項３】容器側の第２の絞り点（19;119）の接続
（24）が、補充逆止弁（25、25a）を経てモータ側の第
１の絞り点（18;118;218、218a）の接続（21）に接続さ
れていることを特徴とする請求項１又は２のいづれかに
記載の流体安全制動弁装置。
【請求項４】排出側のモータ導管（66）内にあり、且つ
容器側の第２の絞り点（19;119）の接続（24）の圧力を
容器圧力よりも高く、弁において実質的に一定に保持す
る逆圧力弁（135、135a）を有することを特徴とする請
求項１ないし３のいづれか１つの項に記載の流体安全制
動弁装置。
【請求項５】該補償弁（16;116、116a）が該モータ
（１）と第２の絞り点（19;119）との間に配置されてお
り、且つモータ側の第１の絞り点（18;118;218、218a）
の接続（21）における圧力（PC1）によって開く方向に
荷重がかけられていることを特徴とする請求項２ないし
４のいずれか１つの項に記載の流体安全制動弁装置。
【請求項６】該主弁（15;115;215、215a）が、ポンプ側
の該第１の絞り点（18;118;218、218a）の接続（20）に
おける圧力（PV1）により開く方向に荷重がかけられ、
且つばね（17）により及び容器側の第２の絞り点（19;1
19）の接続（24）における圧力（PM）によって閉じる方
向に荷重がかけられることを特徴とする請求項３ないし
５のいづれか１つの項に記載の流体安全制動弁装置。
【請求項７】ポンプ側の第１の絞り点（18;118;218、21
8a）の接続（20）における圧力（PV1）及び容器側の第
２の絞り点（19;119）の接続（24）における圧力（PM）
のための制御面を有する圧力チャンバ（31、32）が、主
弁スライド（26;126、226a、226b）の２つの端部に配置
されていることを特徴とする請求項６に記載の流体安全
制動弁装置。
【請求項８】過圧弁（36）が、排出側のモータ接続（C
2）と、該主弁（15;115;215、215a）の圧力チャンバと
の間に接続されており、それが第２の絞り点（19;119）
の開く方向に作用する過圧力制御面を有していることを
特徴とする請求項１ないし７のいづれか１つの項に記載
の流体安全制動弁装置。
【請求項９】該主弁（215、215a）が、分割されたスラ
イド（226a、226b）を具備し、そして該過圧力制御面を
有する圧力チャンバ（38）が、分割部に配置されている
ことを特徴とする請求項８に記載の流体安全制動弁装
置。
【請求項１０】該過圧力制御面を有する該圧力チャンバ
（31）が、絞り装置（39）を経てポンプ側の第１の絞り
点の接続（20）に接続されていることを特徴とする請求
項８に記載の流体安全制動弁装置。
【請求項１１】双方のモータ導管（５、６）が、それぞ
れ主弁（215、215a）及び補償弁（116、116a）の組合せ
を備えている請求項１ないし10のいづれか１つの項に記
載の流体安全制動弁装置。
【請求項１２】該補償弁（16;116、116a）及び／又は主
弁（15;115;215、215a）のばね（17、22）が調整可能で
あることを特徴とする請求項１ないし11のいづれか１つ
の項に記載の流体安全制動弁装置。
【請求項１３】該第２の絞り点（119）が、シート弁を
備えていることを特徴とする請求項１ないし12のいづれ
か１つの項に記載の流体安全制動弁装置。
【請求項１４】該主弁（15;115;215、215a）及び補償弁
（16;116、116a）がモータハウジング上の弁ブロック
（７）内に収容されていることを特徴とする請求項１な
いし13のいづれか１つの項に記載の流体安全制動弁装
置。