JPS60501171A - 制御弁およびそれを用いた液圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 制御弁およびそれを用いた液圧装置 登吸９−茸景一 本発明は、流れマツチング（整合）装置に関し、更に詳しくは液圧アクチュエー タの簡略化された制御を容易にする逆止弁構造体に係わる。

当業者にとって理解されるように、例えば石油精製所と化学および電力プラント で使用される弁のような大型のプロセス制御弁は往々Ｌ、二して、電気的に制御 可能な液圧式位置調節装置によって駆動される。このような液圧式位置調節装置 は一般的に、ばねで戻される単動形の強力なピストンと、定速度容積形ポンプを 含んでいる。このポンプは、ビス１ヘンをストローク運動させるためおよびビス トンストローク内のすべての選択位置でピストンを保持するための液圧動力源を 形成している。代表的なポンプは連続的に運転され、アクチュエータへの圧力が 普通のスリーウェイサーボ弁によって、あるいは過剰圧力を軽減して液溜に放出 するジェットパイプまたはフラッパーノズルのような等価装置手段によって調節 される。このサーボ弁はピストンフィードバックループに関連して用いられる電 気的命令信号に応答する。

アクチュエータが作動しないときは、ピストンの位置を保持するのに必要な適切 な背圧を発生させるためにサーボ弁がポンプ出力を絞り、そしてピストンが作動 しないときに流れ全部がポンプ液溜に戻される。ポンプが連続的に動作する結果 、現在の技術水準にある液圧アクチュエータ装置の効率は、多くの用途において ５パーセントまたはそれ以下のオーダーである。アクチュエータが中間位置に固 定されているときには、ポンプによって生ずる液圧エネルギーの多くは消費され て熱に変わる。当業者によって理解されるように、アクチュエータは、たいがい の弁用途において、特に大規模で安定したプロセスにおいて、事実上はとんどの 時間にわたって動かない。

エネルギーの損失がむだであるだ目でなく５発生する熱自体が厄介である。

本発明のいくつかの目的の中で注目すべき目的は、可変容積負荷部を選択的に充 てんまたは排出するため、例えば、ばね復帰形の単動アクチュエータのピストン を動かすために、単一管路ポートを経て液体を両方向へ選択的に自由に流すこと ができる往復形逆止弁を提供することと、ピストンが動かないときに単一正作動 逆止弁と共にピストン位置の容積を保持する往復形逆止弁を提供することと、ア クチュエータから戻る流れを液圧動力源からの流れと一致させる往復形逆止弁を 提供することと、ピストンが動くときにのみポンプが動作する電油アクチュエー タを提供することと、ピストンが動かないときにピストン位置の容積が正作動逆 止弁によって保持されるアクチュエータを提供することと、正確に制御すること ができる前記のような装置を提供することと、応答が対称的に行われる前記のよ うな装置を提供することと、信頼性が高く構造が比較的に簡単で低コストの前記 のような装置を提供することである。他の目的および特徴は以下において一部明 らかになり、一部指摘されるであろう。

良胛匁夏紋 本発明の一面による液圧装置は、圧力下で液体を供給するために液体を液溜から 吸込むポンプを使用している。ポンプと負荷部の間には往復形逆止弁が設けられ 、この逆止弁は対をなした第１と第２の弁面を有し、この弁面ば機械的に接続さ 汎、かつポンプ圧力が負荷部属力を超えたときに同期して開放するよう配置され ている。これらの弁面ばポンプと負荷部の間で直列に接続され、この二対の弁面 間の接続部は更に放出弁を介して液溜に接続されている。放出弁が閉じていると きには、ポンプの作動によって負荷部の容積が増大し、そして放出弁が閉じてい るときにはポンプが作動しても負荷部の容積は減少する。

本発明の他の一面によると、往復形逆止弁または流れマツチング弁は管状本体構 造体を用いた装置である。この構造体は本体に沿った第１の軸線方向位置に供給 ポートを有し、かつ第一の位置から軸線方向にすれている、本体に沿った第２の 位置に負荷ポートを有する。トレンポートは供給ポートと負荷ポートの間に位置 している。

本体の中にはプラグ部材が設けられ、このプラグ部材は供給ポートと負荷ポート のいかなる差圧にも応答して軸線方向に動くことができる。プラグ部材は固定連 結されかつ対をなしている面を含み、この面は供給ポートと負荷ポートを同期的 にかつ累進的に開放する。

供給ポートと負荷ポートは開放されるとそれぞれドレンポートに接続する。共通 のまたは別個のドレンポートは最終用途に応じて設けられている。共通のドレン ポートが用いられそしてこのポートが閉じている場合には、供給ポートに流入し た液圧流れは負荷ポートから出る。ドレンポートが開放しているときには、供給 ポートに流入しだ液圧流れは負荷ポートを通じて制御流を発生し、この両流れは ドレンポートを通じて弁から出る。

好ましい実施例と先行技術の説明 上述の如く、プロセス制御弁を操作する液圧アクチュエータの代表的なものは、 比較的にがっちりしだ液圧原動体を用いている。さて第１図を参照すると、この ような原動体は概して参照符号１１によって示され、そしてピストン１３とシリ ンダ１５からなっている。

戻し力およびわずかの危検防止動作を与えるために、ピストンは通常は１７で示 す強いばねによって戻し位置の方へ付勢されている。

液溜１９からの液圧作動液は連続運転の一方向ボンプ２１によって、原動体１１ を操作するのに適切な圧力で供給される。シリンダ１５に至る供給管路２４には 、原動体ピストンの移動またはストローク範囲内のあらゆる位置における原動体 ピストンの保持に適するように液圧を調節するために、制御弁、例えば電気的に 操作されるスプール型サーボ弁２５が設けられている。余剰流れは管路２８を介 してポンプ液溜１９に戻される。

このような先行技術による装置の場合はポンプを停止することができない。なぜ なら、通常は、ピストンの惰行を回避するために正作動の逆止弁をサーボ弁とア クチュエータの間に設けることができないからである。

この問題は、本発明による流れ−マッチング形逆止弁または往復形逆止弁をこの ような液圧アクチュエータ回路に用いることによって解決される。このような弁 の比較的に簡単な変更例が第３図に示され、かつ基本的な弁機能および装置全体 の動作を説明するために役に立つ。第２図を参照すると、そこに示した弁はほぼ 円筒状または管状の本体部分３３を含み、この本体部分の中でプラグ部材３５が 作動する。制御弁構造体の全体は３１によって示されている。弁本体３３は第１ の弁座３７と第２の弁座３９を備え、この第２の弁座は第１の弁座から本体に沿 って軸線方向にずれた位置にある。両弁座は同じ方向に向いていて直経が同じで ある。

プラグ部材３５は第１の弁面４１と第２の弁面４３を含み、この両弁面はそれぞ れ弁座３７．３９と協働する。弁面４１と４３間の２つのポートは同期して開放 する。弁座３７と協働して弁面４１によって制御されるポートは吹出しまたは供 給ポートと考えられ一方、第２の弁座３９と関連して第２の弁面４３によって制 御されるポートは負荷ポートと考えられる。プラグ部材３５は好ましくは例えば ばね４５によってポートを閉じる方向に軽く付勢されているが、プラグ部材は実 質的に本体の中で浮いており、それによって供給側と負荷側の間のいかなる圧力 差にも応答する。

弁本体３３とプラグ部材３５はそれらの間に中間室４７を形成している。ドレン ポートは参照符号４９で示すように、室４７に開口している。弁本体３３とプラ グ部材３５は、説明のためにそれぞれ一体構造物として示しであるが、必要なと きには複数の要素を組立ててこれらの部品を形成し、それによって図示の連動集 合体の構造を可能にすることは、機械技術の当業者には理解されるであろう。

第２図の弁３１は流れマツチング特性、要するに往復形逆止弁作用を発揮するよ うに機能する。この動作は第３図に示すような装置全体の説明と相まって最もよ く理解される。図示の如く、第２図の制御弁は逆止弁２７の代りに供給管路２４ に設けられている。しかし、戻り管路２８は弁３１のドレンポートに接続さ九で いる。参照符号５１で示した簡単なツーウェイ方向切換弁、例えば電磁操作オン ／オフ弁がドレンポートに直列に接続されている。後で詳しく述べるように、シ リンダを充てんしないために簡単なオン／オフ弁を使用することができる。なぜ なら、ピストン１３の充てんおよび排出作用のときにシングル制御弁２５が機能 するからである。

このとき、第２．３図と共に考えることが有益である。ドレンポート４９が完全 に閉じている、すなわち電磁操作弁５１が閉じていると仮定すると、弁３１の供 給ポート内への液圧流九は中間室４７を通過し、そして負荷ポートの外へ流れ続 けることが容易に判る。

理解されるように、この状態でのシリンダ１５の充てんは絞り弁２５の操作によ って制御可能である。更に、供給圧力がシリンダ１５内の圧力以下に降下すると 、制御弁３１は正作動逆止弁として作用し、ピストンからの逆流を回避する。

シリンダ１５内の液圧作動液の容積を減少させるためには、ドレンポート４９を 開放しなければならない。すなわち、オン／オフ弁５１を開放することによって ドレンポートを開放しなければならない。しかしながら、サーボ弁が圧力を供給 ポートへ供給していないときには、オン／オフ弁を単に開放しただけではピスト ンを引っ込めることはできない。制御弁３１のドレンポートが開放しているとき に液圧流れが制御弁の供給ポート内に導かれるように、サーボ弁が操作されると 、供給圧力が負荷圧力と等しくなり、プラグ部材３５を充分に移動させて供給ポ ートを開放するや否や、液圧流れが液溜に戻ることが判る。

しかしながら、プラグ部材３５がひとたび動くと、負荷ポートも供給ポートと同 じ量だけ開放される。前述の如く、２個のポート内の弁面は直経が同じであるの で面積も同じである。更に、負荷側の圧力が必ず供給側の圧力とほぼ同じであり 、かつドレン圧力が２つの流れに関して同じであるので、２つの弁面を横切って 生じる圧力降−ドが同しであることが判る。従って、はぼ同じ流れが供給側と負 荷側から生じるのが理解されるであろう。このようにして、制御弁３１は流れマ ツチング装置として作動する。すなわち、ピストンから出る流れは制御弁３１の 供給ポートに入り流れと同じである。充てんモ°−ドのときは、この流れは絞り 弁２５によって制御される。

更に、制御弁３１は戻し管路３０と関連して逆止弁として動作する。

なぜなら、電磁操作弁が開放していてポンプ圧力が負荷圧力以下に降下しても、 逆流が生じないからである。

ピストン３１から出る流れが充てん流れを制御する同一サーボ弁または絞り弁２ ５によって制御され、かつサーボ弁が面位置で実質的に同一差圧状態で動作して いるので、シリンダの充てんと排出に関してほぼ対称の動作が達成され、それに よってこのような液圧アクチュエータを用いるサーボ制御装置全体の実施が容易 になることが判る。更に、もし望ましければ、弁５１と２５を組合せて１つのス プール弁型構造体とすることができる。

第２図に示した比較的に簡単な弁の動作はそれが例示の目的にかなうことが容易 に判るが、当業者であれば、小さな流れのときのこのような構造体の平衡動作が 、限界寸法に調和する精度、すなわち弁座３７と３９間の実際の離隔と比較した 、面４１と４３間のプラグ部材３５の長さに大きく依存することが判るであろう 。限界寸法の保持は第４図に示した配置によって容易になる。この構造体重よ現 在において好ましいものである。

第４図に示した装置を参照すると、構造的な技術が、きびしり１公差を常に達成 するスプール弁の製作に用いられる技術とよく似てし）ることか当業者には判る であろう。本体集合体６１の中にスリーブ６３とピストン６５が装着されている 。スリーブ６３し上本体部材６１の中に定置され、ピストン６５はスリーブ６３ 内で軸線方向しこ滑動可能である。すなわち、このピストンの滑動態様はスプー ル弁内のスプール要素の滑動態様に類似している。好ましく【まピストン番よス リーブに重なっていて、漏れの少ない密接したはめあり）を形成している。スリ ーブ６５は一対の内面環状溝６７．６９を備え、この溝は軸線方向に正確に離隔 されている。ピストン６旧ま一対の外面環状溝７１．７３を備え、この溝は軸線 方向に離隔されてｐＮる。この離隔距離はスリーブの溝６７と６９の軸線方向開 隔と一致してしする。

ピストン６５の中で第１の通路系７０が溝７１を供給ボートに接続し、第２の通 路系７７が溝７３とスリーブの負荷ポート端部を接続している。スリーブ内の横 ポート７８．７９は溝６７．６９と弁本体６１内の一対のドレンポート８２．８ ４を接続して（Ａる。第３図に示す装置に用いると、ドレンポート８２．８４は 還体５１　ｖ）外部で相互に接続され、第２図のサンプル弁の単一ドレンと同じ ように機能する共通ドレンを形成する。しかし、後で第７図しこ関連して説明す る複動シリンダ装置のような他の装置では、供給部と負荷部からの別個のドレン 通路を使用し、それらの間に圧力バリアすなわちシールランド部を設けると好都 合である。これらは後でそ九ぞれ供給ドレンおよび負荷ドレンとして引用する。

スリーブ６３の上端部は参照符号８５で示した弁座を備え、球状の弁要素８７が ばね８９によって軽く付勢されてこの弁座に接触している。ビス１ヘンの環状溝 がスリーブ６３のそ九ぞれの環状溝に近接するときに、弁要素８７を弁座８５か ら持上げるために、ピストン６５に突出部９１が形成されている。

球状弁要素８７の作用を一時的に無視すると、弁のピストンとスリーブ部分の協 働作用が第２図に示した弁の作用と実質的に似ていることが判るであろう。供給 ポートの圧力が負荷ポートの圧力と等しくなるときに、ピストンは下方へ移動し 、２つの弁部分を同期して開放する。もし、ドレンポートが接続されて閉じてい ると、供給ポート内しこ導かれた液体流れはドレンポートを通って負荷ポートへ 進む。しかし、ドレンポー１へが開放していると、供給ポー１へと負荷ポートか らのマツチング流れはドレンポートを通って出る。これらの流れは容量が良く調 和する。なぜなら、弁開口が密接調和し、各溝の中で圧力降下が等しいからであ る。

スリーブの頂部に球状弁要素を設けても前記の基本動作番ま変らない。なぜなら 、環状溝が互に開放すると同時にまたは開放する少し前に、球状弁要素８７が弁 座から持上げられるからである。しかし、供給圧力が負荷圧力よりも大巾に降下 するときはいつでも、球状弁要素は負荷からの逆流を排除する簡単できわめて効 果的な逆止弁として作用する。この要素によって所望のシール条件が充たされる ので、ピストンとスリーブ間を完全シールする必要はない。第３図の装置におけ る第４図の弁装置の全体的な動作が第２図の弁装置の動作と基本的に同じである ので、第４図の弁装置は第３図の新規な液圧装置において直接的に代用され、こ の液圧装置が引き続いて所望の機能と利点を有することが判るであろう。

本発明に従って構成された弁の流れマツチング特性は、可変速度双方向ポンプを 使用できる装置においても有利に用いることができる。第５図では、再び参照符 号１５によって示したシリンダを作動させるのに適した圧力で液圧作動液を供給 するために、双方向容積形ポンプ１００が用いられている。圧力をかけたアキュ ムレータ１０１は液圧作動液のタンクを形成している。このタンクはそれぞれ逆 止弁１０２．１０３を介しているポンプ１００の両側に接続されている。ポンプ １００は好）ｊ、しくは容積形の歯車ポンプであり、ステッピングモータ１０５ によって両方向に駆動される。ピストン１３の移動は適当なト弓ンスデューサ、 例えば１０６で示した側線型ポテンショ−メータによって追跡され、適当なフィ ードバック信号または電圧を供給する。シリンダ１５に加えられる最大圧力を制 限するために、参照符号１０２、で示した圧力放出弁が設けられている。

シリンダ１５は逆止弁１０９を介してポンプの一方の側に接続され。

そして流れマツチング制御弁３１を介してポンプの他の側に接続されている。

流れマツチング制御弁の比較的に簡単な変形例が第５図に示され、これは装置全 体の動作を説明するために役立つ。しかし、第４図に示した構造が現時点では好 ましいことが理解されるであろう。ポンプ１００が第５図において右から左へ流 れを生じる方向に駆動されるときにはポンプの高圧側からの流れは逆止弁１０３ によって阻止されるが、逆止弁１０９を通過し、シリンダの動作容積を増大させ る。この場合、制御弁３１は単に、正作動逆止弁として作用する。

ポンプが反対方向に駆動されて第５図において左から右へ流れを生じると、ポン プの高圧側からの流れは逆止弁１０２によって阻止されるが、制御弁３１の供給 ポートへ流入する。ポンプの高圧側の圧力が負荷圧力、すられちシリンダ１５内 の圧力と等しくなるや否や、プラグ部材は供給ポートを開放する弁座から持上げ られる。しかし、制御弁の供給ポートが開くと同時に、負荷ポートも同じ量だけ 開放する。中間室が液体をアキュムレータ１０１に戻すので、ポンプによって発 生した流れが制御弁の負荷ポートを通じて同じ流れを生じることが判る。この両 流れは制御弁のドレンポートから出てアキュムレータまたは液溜に戻る。シリン ダ１５の排出流れがポンプから出る流れとほぼ同じになるように保持されるので 、液圧装置全体の感度または″ゲイン″が充てんと排出の両方について同じであ り、かつサーボ制御技術の当業者によって理解される非常に好ましいことである ことが判る。

ポンプ１９の動作を制御するためにいろいろな制御方法があるが、特殊な１つの 方法が第６図に例として示しである。ポテンショメータ１０６から得られるフィ ードバック信号は差動増巾器１１１内で、ピストンの所望位置を示す基準電圧と 比較され、それによってピストンの所望位置と実際の位置の差を示す誤差信号が 発生する。ゼロクロッシングデテクタ回路１１３は誤差の向きまたは極性を示す 信号を供給し、この信号は参照符号１１５によって示した慣用のステップモータ 駆動回路の方向制御入力部に供給される。誤差の極性とは関係なくその大きさに 比例する信号が参照符号１１７によって示した絶対値デテクタ回路によって与え られる。理解されるように、この回路はダイオードの簡単な配列によって形成す ることができる。

誤差の絶対値に比例する信号は電圧周波数コンバータ１１９へ供給され、このコ ンバータの出力はステップモータ駆動回路１１５のステップ信号入力部に供給さ れる。

前述した事から当業者には、ステップモータ１０５が一方向に付勢され、誤差の 感知方向に従っておよび誤差の大きさに比例する速度で通勤することが判るであ ろう。この動作によってサーボループが閉鎖され、ピストンの位置が所望の設定 値基準信号の変化に追従する。しかし、ポンプが連続運転される普通の電気式液 圧アクチュエータと比べると、このステップモータ１０５は誤差があるときにの み付勢され、付勢のレベルは誤差に比例する。従って、比較的に安定した全体装 置において、モータは間欠的に付勢される。

このように必要なときだけ間欠的に付勢すると、必要な平均電力と装置内で放出 される熱量が減少することが判るであろう。更に、モータが付勢されていないと きには、ピストン１３の位置は正作動逆止弁構造体によって保持され、そして負 荷圧力がポンプ自体を横切って保持されるときにポンプ１９を通じて生じる漏れ または逆流の関数ではない。装置内の制御弁３１以外のすべての弁は簡単な逆止 弁構造体であり、普通の液圧サーボ制御装置の場合のように精巧な可逆またはフ ォーウェイ弁を必要としない。

供給ポートと負荷ポートのために別個のドレンポートが使用されれば、本発明の 流れ配向概念は複動すなわち双方向液圧シリンダの制御弁作用にも有利に適用可 能である。さて第７図を参照すると、原動体は概して参照符号１２１によって示 され、ピストン１２３とシリンダ１２５とからなっている。ダブルロントビスト ンはその両面の環状面積が等しくなっている。

双方向容積形ポンプ１２７はシリンダを作動させるのに適した圧力の液圧作動液 を供給するために利用される。圧力を加えたアキュムレータ１３１は液圧作動液 のためのタンクを形成している。このタンクはそれぞれ逆止弁１３２．１３３を 介してポンプ１２７の両側に接続されている。ポンプ１２７は好ましくは容積形 のがみあい歯車形式のものであり、適当な電子制御装置１３７によって速度を零 から最大まで変えられるステップモータ１３５によって両方向に駆動される。ピ ストンの移動は、適当なフィードバック電圧または信号を供給するように、適当 なトランスデユーサ例えば側線型ポテンショメータによって追跡される。

ポンプの片側は液圧回路を介してシリンダ１２１の片側に接続されている。この 液圧回路は流れマツチング弁１３９と逆止弁１４７の供給／供給−ドレン通路を 含む。ポンプ１２７の他の側は液圧回路を介してシリンダに対称的に接続されて いる。この液圧回路は流れマツチング弁１４１と逆止弁１４５の供給／供給−ド レン通路を含む。この両流れマツチング弁１３９．１４１の構造と寸法は同じで ある。この弁は好ましくは、供給および負荷ポートのために保持されている別個 のドレンポートを備えた第４図に示す構造をしている。

シリンダ１２１の各側は反対側の流れマツチング弁１３９または１４１の負荷ポ ートにクロスして接続されている。これと類似して、各流れマツチング弁の負荷 ドレンボートも他の流れマツチング弁の供給ポートにクロスして接続されている 。作動の以下の説明において、負荷がピストンに左側から加えられ、従ってシリ ンダの右側が左側よりも圧力が高いと仮定する。

負荷に抗してピストンを駆動するために、ポンプ１２７は図において左から右へ 流れを供給するように駆動される。ポンプの出口の圧力がシリンダの低圧側の圧 力よりも高くなると、流れマツチング弁１３９を通る通路の最初の開放が行われ 、そしてポンプの出口側の圧力がシリンダの高圧側の圧力と等しくなる。ポンプ 作用を続けると、弁１３９と逆止弁１４７の供給／供給−トレン通路を通って流 れが生じ、ピストンを左へ駆動する。それと同時に、等しい流れがピストンの左 側から制御弁１３９の負荷／負荷−ドレン通路を通ってポンプの低圧側へ比較的 に真直に戻る。

ポンプ１２７が反対方向に操作されると、すなわち第７図において右から左へ流 九を生じると、類似の動作が行われるが、付加的な流れマツチング効果が表われ てくる。先ず、ポンプ出口圧力がシリンダ高圧側の圧力に達すると、流れマツチ ング制御弁４１を通る通路が開放しはじめる。シリンダの高圧側からの流れは制 御弁１４１の負荷／負荷−ドレン通路を通ってポンプの吸込み側に戻り、ピスト ンの右側への移動を可能にする。同時に、マツチング流れが弁１４１と逆止弁１ ４５の供給／供給−ドレン通路を通過し、容積が大きくなるピストンの低圧側に 充てんされる。しかし、判るように、負荷がこの運動を助勢し、ポンプ１２７は 、吸込み圧力がシリンダの低圧側圧力よりも高くなりうるオーバーラン状態にな ると考えられる。この状態で、通常は受態的である他の流れマツチング弁１３９ が少しだけ開く。負荷ドレン／負荷通路の開放はポンプ出口の一部を迅回し、流 れマツチング弁１４１の部分的な再閉鎖を可能にする。従って、この流れマツチ ングは絞りを増大し、シリンダの高圧側からの流れを減少させ、それによってバ ランスを回復する。

液圧回路が完全に対称であるので、負荷が反対方向からピストンに作用しても、 補足的な作用が達成されることが判る。第７図の対称的な構造の付加的な利点は 、ポンプが停止するときに、能動的な弁１．３１のプラグの下で発生する高圧が 受動的な弁のプラグを持上げ、かつこの圧力を逃がすことにある。さもないと、 この圧力は高圧負荷ポートの閉鎖を遅らせ、ピストンにクリープを生じることに なる。更に、ポンプは負荷解除され、次の始動の準備がなされ、それによってモ ータが停止する危検が実質的に排除される。

要約すると、シリンダの片側に押込まれる流れが、ポンプの回転方向や負荷の方 向にかかわらず、ポンプ吸込み部に戻る流れに常に整合することが判る。更に、 この液圧回路が全く対称であるので、シリンダの高圧側と低圧側は負荷ベクトル の方向によって指示されるだけである。逆に言えば、アクチュエータの応答すな わち感度は、負荷の方向にかかわらず、両方向において全く同じであり、サーボ 制御技術の当業者によって理解されるように非常に望ましい特性を有する。

更に、比較的に安定した全装置においてモータは間欠的に付勢される。理解され るように、それによって、平均必要出力と装置内で発生する熱量が低減される。

更に、モータが付勢されないときには。

ピストンの位置は正作動逆止弁構造体によって保持され、負荷圧力がポンプ自体 を横切って保持されても、ポンプを通って生ずる漏れや逆流との相関的な要素で はない。更に、流れマツチング弁１３９．１４１を除くこの装置内のすべての弁 は簡単な逆止弁構造体であり、普通の液圧アクチュエータの場合に必要とされる カウンタバランス弁または精巧な逆転フォーウェイ弁ではない。

以上のことからかんがみて、本発明のいくつかの目的が達成され、他の有利な効 果が得られることが判るであろう。

上記構造体において本発明の範囲から逸脱することなくいろいろな変形が可能で あるので、上記説明に含まれることまたは添付の図面に示したことはすべて例示 的なものとして解釈すべきであって制限的な意味において解釈すべきではないと 理解すべきである。

供給 図面の簡単な説明 第１図は、慣用の、すなわち先行技術による回路液圧アクチュエータのやや図式 的な図、 第２図は１本発明に従って形成された往復形逆止弁または流れマツチング弁の断 面図、 第３図は、本発明による制御弁、すなわち第２図または第４図に示した型の制御 弁を使用している、本発明に従って形成されだ液圧アクチュエータの図式的な図 、 第４図は、好ましい機械的構造を有する本発明による制御弁の断面図、 第５図は、流れマツチング弁と協働する双方向可変速度ポンプを用いている、本 発明に従って形成された液圧アクチュエータ装置の図式的な図、 第６図は、第５図のアクチュエータ装置における使用に適している電子制御装置 のブロック線図、そして第７図は、本発明による複動形波圧アクチュエータ装置 の図式的な図である。

いくつかの図において対応する参照符号は対応する部品を示している。

負荷 国際調査報告 ｌｎｍ＋＋ａｌｌｏｎｓｌ＾ｐｐＨｃ＠１ｌｏｎＮａ、ＰＣＴ／ＵＳ　８４１０ ０．４４８１ｍ５ｍ５ｌｌｏ−＾９”ＩＣＡｌ＋””　Ｆ’ＣＴ／ＵＳ　８４１ ００４４８ＡＴＴＡＣＨＭＥＮＴ　Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．管状本体； この本体に沿った第１の軸線方向位置に設けた供給ボート：この第１の位置から 軸線方向に離れている。前記本体に沿った第２の位置に設けた負荷ボート：およ び前記供給ボートと負荷ボートの圧力差に応答して軸線方向に移動可能である、 軸線方向に浮動しているプラグ部材を有し、前記本体が、前記供給ボートと負荷 ボートを同期して累進的に開放する、動かぬように連結された協働面を含み；更 に、前記本体を動かすことによって前記供給ボートと負荷ボートが開口する、前 記本体に設けた少なく共１個のドレンポートを有する流れマツチング制御弁。 ２、前記管状本体が軸線方向に離れている第１と第２の弁座を有し、この両弁座 が同じ方向に向いており、前記プラグ部材が円錐状弁面を含み、この弁面が前記 弁座と同時に協働しかつ同期して開放するように、軸線方向に離隔されている請 求の範囲第１項記載の制御弁。 ３、前記本体の中に、はぼ管状のスリーブとこのスリーブの中で軸線方向に滑動 可能なピストンを含み、 前記スリーブとピストンが対をなした第１の協働弁溝と、この第１の対から軸線 方向に隔置されて装置に、対をなした第２の協働弁溝を有し、これらの弁溝が互 に同期して開放するように整合しており；更に。 、前記ピストンの中に、前記第１の弁溝から前記ピストンの一端に通じる第１の 通路と、前記第２の弁溝から前記ピストンの他端に通じる第２の通路開口を含み ； 前記スリーブの中に、前記弁溝の各組をドレンポートに接続する通路を含む請求 の範囲第１項記載の制御弁。 ４、軸線方向で隔置されかつ同じ方向に向いている第１と第２の弁座を備えた円 筒状本体； 差圧に応答して軸線方向に移動可能で、前記弁座と同時に協働かつ同期して開放 するよう軸線方向に隔置された弁面を含む、前記本体内に設けられたプラグ部材 ； 前記本体とプラグ部材によってそれらの間に形成され、かつ軸線方向で前記弁座 の間に位置している室；およびこの室に中に開口するドレンポートを含み、それ によって前記ドレンポートが閉じたときに、前記弁面を開放しようとする向きの 液圧流九が前記本体を通って進み、前記ドレンポートが開いたときに、前記方向 から前記本体に入る液圧流れが反対方向の制御流れが発生させ、この両流れが前 記ドレンポートを通って出る制御弁。 ５、はぼ管状のスリーブと、このスリーブの中で軸線方向に滑動可能なピストン を有し； このスリーブとビス１ヘンが対をなす第１の協働弁面と、この第１の対から軸線 方向に隔置された対をなす第２の協働弁面を有し、これらの弁面が互に同期して 開放するように整合され；更に、前記ピストンの中に、前記第１の弁面から前記 ピストンの一端に通じる第１の通路と、前記第２の弁面から前記ピストンの他端 に通じる第２の通路開口を有し； 前記スリーブの中に、前記弁面の各組をドレンポー１−に接続する通路を有し； 前記スリーブの一端に弁座を有し； 前記弁座と協働し完全に閉鎖する弁部材を有し、前記ピストンがその運動時に前 記弁部材に作用して弁部材を前記弁座から持上げる部分を含み、この弁部材の持 上げとほぼ同時に前記協働弁面が開放する制御弁。 ６、可変容積形負荷部； 液溜、 この液溜から液体を吸上げて圧力下の液体を供給するための一方向ホンプ； 放出弁；および 前記ポンプと前記負荷部の間に設けられた往復形逆止弁を有し、この逆止弁が対 をなした協働する第１と第２の弁面を有し、この弁面が機械的しこ連結され、か つポンプ圧力が負荷部圧力よりも高くなったときに同期して開放するよう配置さ ｉシ、更に弁座が前記ポンプと前記負荷部の間で直列に接続され、２対の弁面間 の接続部が前記放出弁を介して前記液溜に接続され、 それによって、前記放出弁が閉じたときに、前記ポンプの作動によって負荷部容 積が増大し、前記放出弁が開放したときに前記ポンプの作動によって負荷部容積 が減少する液圧回路。 ７、可変容積形負荷部； タンク； このタンクから液体を吸上げて圧力下の液体を供給するための一方向ボンプ； 放出弁；および 前記ポンプと前記負荷部の間に設けられた往復形逆止弁を有し；この逆止弁が、 軸線方向で隔置されかつ同じ方向に向いている第１と第２の弁座を備えた円筒状 本体； 差圧に応答して軸線方向に移動可能で、前記弁座と同時に協働しかつ同期して開 放するように軸線方向に隔置された弁面を含む、前記本体内に設けら九プラグ部 材； 前記本体とプラグ部材によってそ九らの間に形成され、かつ軸線方向で前記弁座 の間に位置している室、およびこの室の中に開口しかつ前記放出弁を介して前記 タンクに接続されているドレンポートを含み、 そ牲によって、前記放出弁が閉じたときに、前記ポンプの作動によって負荷部容 積が増大し、前記放出弁が開放したときに、前記ポンプの作動によって負荷部容 積が減少する液圧装置。 ８、可変容積形負荷部； タンク； このタンクから液体を吸上げて圧下の液体を供給するための一方向ポンブ； 放出弁；および 前記ポンプと前記負荷部の間に設けられた往復形逆止弁を有し；この逆止弁が、 はぼ管状のスリーブ；および このスリーブ内で軸線方向に滑動可能であるピストンを含み、このピストンと前 記スリーブが、対をなす第１の協働弁面と、この第１の対から軸線方向に隔置さ 扛た、対をなす第２の協働弁面を有し、これらの弁面が同期して開放するよう整 合され；更に、前記ピストンの中に、前記第１の弁面から前記ピストンの一端に 通じる第１の通路と、前記第２の弁面から前記ピストンの他端に通じる第２の通 路開口を有し； 前記スリーブの中に、前記弁面の両組をドレンポートに接続する通路を有し； 前記弁座と協働し完全に閉鎖する弁部材を有し、前記ピストンがその運動時に前 記弁部材に作用して弁部材を前記弁座から持上げる部分を含み、この弁部材の持 上げとほぼ同時に前記協働弁面が開放し；トレンポートが前１放出弁を介して前 記タンクに接続され、それによって、前記放出弁が閉じたときに、前記ポンプの 作動によって負荷部容積が増大し、前記放出弁が開放したときに、前記ポンプの 作動によって負荷部容積が減少する液圧装置。 ９、液体タンク； 双方向ポンプ； 可変容積形負荷部；および 流れマツチング制御弁を有し、この制御弁が供給ポート、負荷ポートおよびドレ ンポートを有し、供給ポートに入る液圧流れが負荷ポートに入る制御された流れ を生し、この両流れが１くレンポートを通って流出しフ更に、 タンクからポンプの方への流れを許す個々の逆止弁を介して前記タンクと前記ポ ンプの両側を接続する手段；ポンプの一方の側と前記制御弁の供給ポートを接続 する手段；前記制御弁の負荷ボー１〜と前記負荷部を接続する手段；前記制御弁 のドレンポートと前記タンクを接続する手段；および 前記ポンプから前記負荷部の方へ流れを許す逆止弁を介して、前記ポンプの他の 側と前記負荷部を接続する手段を有する液圧装置。 １０．液体タンク； 双方向ポンプ； 可変容積形負荷部；および 流れマツチング制御弁を有し；この制御弁が、はぼ管状の本体； この本体に沿った第１の軸線方向位置に設けた供給ポート；この第１の位置から 軸線方向に離れている、前記本体に沿った第２の位置に設けた負荷ポート 前記供給ポートと負荷ポートの間に設けたドレンポート冨および 前記本体内に設けた軸線方向に浮動しているプラグ部材を有し、このプラグ部材 が前記供給ポートと負荷ポートの差圧に応答して軸線方向に移動可能で屍り、前 記本体が固定連結された協働面を含み、この協働面が前記供給ポートと負荷ポー トを同期して累進的に開放し、前記本体とプラグ部材がそれらの間にしかも前記 供給ポートと負荷ポートの間に室を形成し、前記供給ポートと負荷ポートが開放 時に前記室に連通し、 前記制御弁が前記室に開口したドレンポートを有し、更に、タンクからポンプの 方への流れを許す各々の逆止弁を介して前記タンクと前記ポンプの両側を接続す る手段；前記ポンプの一方の側と前記制御弁の供給ポートを接続する手段； 前記制御弁の負荷ポートと前記負荷部を接続する手段；前記制御弁のトレンポー トと前記タンクを接続する手段；および 前記ポンプから前記負荷部の方への流れを許す逆止弁を介して前記ポンプの他の 側と前記負荷部を接続する手段を有する液圧装置。 １１、ピストンの反対側に通じる第１と第２のポートを有する複動ピストンとシ リンダ； 双方向ポンプ；および 一対の流れマツチング制御弁を有し、この各制御弁が供給ポー１−１負荷ポート および一対のドレンポートに入る制御流れを生じ、これらの流れが各々のトレン ポートから流出し；更に前記ポンプの各側と各々の制御弁の供給ポートを接続す る手段； 各制御弁の負荷ポートと前記シリンダポートのそれぞれ一個を接続する手段； 各制御弁の負荷ドレンポートと他の制御弁の供給ポートを接続する手段；および 各制御弁の供給ドレンポートと他の制御弁の負荷ポートを接続する逆止弁手段を 有する液圧装置。 １２、液体タンク； 双方向ポンプ； ピストンの反対側に通じる第１と第２のポートを有する複動ピストンとシリンダ ；および 一対の流れマツチング制御弁を有し、この各制御弁がほぼ管状の本体、この本体 に沿った第１の軸線方向位置に設けた供給ポート、および前記第１の位置から軸 線方向に離れている、前記本体に沿った第２の位置に設けた負荷ポートを右上前 記本体の中に軸線ｆ、Ｂ浮動しているプラグ部材が設けられ、このプラグ部材が 前記供給ポートと負荷ポートの圧力差に応答して軸線方向に移動可能であり、前 記本体が固定連結された協働面を含み、この協働面が前記供給ポートと負荷ポー トをそれぞれのドレンポートに対して同期してかつ累進的に開放し；更に タンクからポンプの方への流れを許すそ九ぞれの逆止弁を介して前記タンクと前 記ポンプの両側を接続する手段；前記ポンプの各側とそれぞれの制御弁の供給ポ ートを接続する手段； 各制御弁の負荷ポートと前記シリンダポートのそれぞｔＬｉ個を接続する手段； 各制御弁の負荷ドレンポートと他の制御弁の供給ポートを接続する手段；および 各制御弁の供給ドレンと他の制御弁の負荷ポートを接続する逆止弁手段を有する 液圧装置。