(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の油圧アクチュエータに接続され、第１の入口と第１の出口との間の流体の流れを制御するように第１の孔に摺動自在に配置されかつ第１の出口から離隔した側に第１の制御室を画設するメインバルブポペットと、メインバルブポペットと係合して当該メインバルブポペットの動きを制御する選択的に可動自在のパイロットポペットとを有するメイン制御バルブと、
第２の油圧アクチュエータに接続され、第２の入口と第２の出口との間の流体の流れを制御するように第２の孔に摺動自在に配置されたシャドーポペットと、シャドーポペットの第２の出口から離隔した側に形成されかつ第１の制御室と流体連通する第２の制御室とを有するシャドーバルブとを備え、
パイロットポペットの動きが第１の制御室と第２の制御室の圧力に影響を及ぼすことによりシャドーポペットとメインバルブポペットの対応する動きを発生することを特徴とする油圧バルブ集成体。
【請求項２】
メインバルブポペットは第１の制御室から第１の出口へ延びるパイロット通路を有し、パイロットポペットはパイロット通路を選択的に開閉することを特徴とする請求項１に記載の油圧バルブ集成体。
【請求項３】
第１の入口から第１の制御室へ延びる入口通路を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の油圧バルブ集成体。
【請求項４】
第１の孔と第２の孔が形成されているバルブ本体を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の油圧バルブ集成体。
【請求項５】
油圧アクチュエータに接続され、第１の入口と第１の出口との間の流体の流れを制御するように第１の孔に摺動自在に配置されかつ第１の出口から離隔した側に第１の制御室を画設するメインバルブポペットと、メインバルブポペットと係合して当該メインバルブポペットの動きを制御する選択的に可動自在のパイロットポペットとを有するメイン制御バルブと、
第２の入口と第２の出口との間の流体の流れを制御するように第２の孔に摺動自在に配置されたシャドーポペットと、シャドーポペットの第２の出口から離隔した側に形成された第２の制御室とを有するシャドーバルブと、
第１の入口を第２の入口に接続する第１の通路と、
第１の出口を第２の出口に接続する第２の通路と、
第１の制御室を第２の制御室に接続する第３の通路とを備え、
パイロットポペットの動きが第１の制御室と第２の制御室の圧力に影響を及ぼすことによりシャドーポペットをメインバルブポペットの動きと一致して動かすことを特徴とする油圧バルブ集成体。
【請求項６】
メインバルブポペットは第１の制御室から第１の出口へ延びるパイロット通路を有し、パイロットポペットはパイロット通路を選択的に開閉することを特徴とする請求項５に記載の油圧バルブ集成体。
【請求項７】
第１の入口から第１の制御室へ延びる入口通路を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の油圧バルブ集成体。
【請求項８】
第１の孔と第２の孔が形成されているバルブ本体を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の油圧バルブ集成体。
【請求項９】
ポンプと、
タンクと、
第１のポートと第２のポートとを有する第１の油圧アクチュエータと、
第１のポートと第２のポートとを有する第２の油圧アクチュエータと、
メイン制御バルブとシャドーバルブとをそれぞれ有する第１のバルブ集成体、第２のバルブ集成体及び第３のバルブ集成体とを備え、
メイン制御バルブは第１の入口と第１の出口との間の流体の流れを制御するように第１の孔に摺動自在に配置されかつ第１の出口から離隔した側に第１の制御室を画設するメインバルブポペットと、メインバルブポペットと係合して当該メインバルブポペットの動きを制御する選択的に可動自在のパイロットポペットとを有し、シャドーバルブは第２の入口と第２の出口との間の流体の流れを制御するように第２の孔に摺動自在に配置されたシャドーポペットと、シャドーポペットの第２の出口から離隔した側に形成されかつ第１の制御室と流体連通する第２の制御室とを有し、更に
比例バルブを備え、
第１のバルブ集成体のシャドーバルブはポンプを第１の油圧アクチュエータの第１のポートに結合し、第１のバルブ集成体のメイン制御バルブは第１の油圧アクチュエータの第１のポートを第２の油圧アクチュエータの第１のポートに結合し、第２のバルブ集成体のメイン制御バルブは第１の油圧アクチュエータの第１のポートをタンクに結合し、第２のバルブ集成体のシャドーバルブは第１の油圧アクチュエータの第２のポートを第２の油圧アクチュエータの第１のポートに結合し、第３のバルブ集成体のメイン制御バルブは第１の油圧アクチュエータの第２のポートをタンクに結合し、第３のバルブ集成体のシャドーバルブは第１の油圧アクチュエータの第２のポートを第２の油圧アクチュエータの第２のポートに結合し、比例バルブはポンプを第２の油圧アクチュエータの第２のポートに結合することを特徴とする油圧装置。
【請求項１０】
第１のバルブ集成体、第２のバルブ集成体及び第３のバルブ集成体はそれぞれのパイロットポペットの動きを発生する電気アクチュエータを備え、比例バルブは別の電気アクチュエータを有することを特徴とする請求項９に記載の油圧装置。
【請求項１１】
第１のバルブ集成体、第２のバルブ集成体及び第３のバルブ集成体のそれぞれの電気アクチュエータに電気的に接続されたコントローラを更に備え、コントローラはコントローラが第１のバルブ集成体の電気アクチュエータと第３のバルブ集成体の電気アクチュエータに電気を印加して第１と第２のアクチュエータを並列に作動させる第１の動作モードと、コントローラが比例バルブの電気アクチュエータと第２のバルブ集成体の電気アクチュエータに電気を印加して第１と第２のアクチュエータを直列に作動させる第２の動作モー
ドとを有することを特徴とする請求項１０に記載の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧制御装置、特に、一対の油圧オペレータが並列または直列に駆動されて共通の負荷に動力を付与することができる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイストのような建設機械は、油圧駆動のモータまたはシリンダ／ピストン構造体のような油圧オペレータにより駆動される可動部材を有する。油圧流体のオペレータへの供給は、従来は、米国特許第５，５７９，６４２号に記載のような手動により作動されるバルブにより制御されていた。この種のバルブは、バルブ本体の口内を摺動することができるスプールに機械的に連結された手動オペレータレバーを有している。バルブ本体のポートとオペレータに接続された油圧装置のポンプ及びタンクラインは、バルブ本体のワークポートに結合されている。口内のキャビティに対する種々の位置へのスプールの動きにより、加圧された油圧流体は、ポンプからオペレータへ流れることができるとともに、バルブを介してタンクに戻ることができるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
手動バルブは、装置のオペレータキャブに装着することが必要であり、従って、一対の油圧ラインを各バルブから連係するオペレータに配設することが必要となる。手動で作動される油圧バルブから電気制御装置に移る傾向にあるとともに、ソレノイドバルブを使用する傾向にある。この種の制御装置は、制御バルブをオペレータキャブ内に配置する必要がないので、油圧配管を簡素化することができる。この場合には、ソレノイドバルブは、オペレータに隣接して取り付けるので、共通の油圧ラインだけをポンプから延ばし、共通の復帰ラインを流体タンクへ戻すように配設することが必要となる。装置全体に分配されるソレノイドバルブは、この一対の油圧ラインに接続される。電気制御装置は、キャブ内に取着され、ワイヤがそれぞれのソレノイドバルブに延びている。ワイヤは、加圧される油圧ラインと比べて、装置全体に容易に配設することができるとともに、故障を起こしにくい。
【０００４】
幾つかの油圧関連の用途においては、一対のオペレータが利用され、共通の負荷に動力を供給するとともに、これらのオペレータに異なる動作態様で直列または並列に動力を与えるようにしている。例えば、リフトホイストは、一対の油圧モータを利用し、負荷を上下動するケーブルスプールを駆動している。これらのモータは、より大きな動力により重量のある負荷を持ち上げることができるように、しばしば並列に接続される。また、モータは、負荷を下降する場合には、重力がこの下降を助けるので、必要とされる力を一層小さくすることができるときには、直列に接続され、ケーブルスプールの速度を大きくすることができる。この場合には、２つのオペレータは多くの場合、４方向スプールバルブと、スプールバルブの動作により指令が行われるときにモードを変える直列／並列回路とに接続される。かかる装置は、２つのバルブハウジングを必要とするとともに、複雑なバルブ操作が必要となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
油圧バルブ集成体（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｖａｌｖｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、第１の孔内に摺動自在に配置されて第１の孔に通じる第１の入口と第１の孔から通じる第１の出口との間の流体の流れを制御するメインポペットを有するメイン制御バルブを備えている。メインバルブポペットは、第１の出口から離隔するメインポペットバルブの側において、第１の孔内に第１の制御室を画設している。選択的に可動自在のパイロットポペットが、メインバルブポペットの動きと係合して制御するようになっている。
【０００６】
シャドーバルブ（ｓｈａｄｏｗ  ｖａｌｖｅ）が設けられており、このシャドーバルブは、第２の孔内に摺動自在に配置されて、第２の孔に通じる第２の入口と第２の出口との間の流体の流れを制御するシャドーポペットを有している。このシャドーポペットは、第２の出口から離隔したシャドーポペットの側において、第２の孔内に第２の制御室を画設している。第２の制御室は、第１の制御室と流体連通している。
【０００７】
パイロットポペットの動きが、第１の制御室内の圧力に影響を及ぼし、メインバルブポペットを動かすことにより、メイン制御バルブが開閉を行う。第１の制御室は、第２の制御室に接続されているので、シャドーポペットはメインバルブポペットとともに動くことにより、シャドーバルブはメイン制御バルブと同期して開閉を行う。
【０００８】
バルブ集成体の好ましい実施の形態においては、パイロットポペットは、ソレノイドのような電気アクチュエータにより駆動される。これにより、メイン制御バルブは電子コントローラにより作動される。
【０００９】
この種の油圧バルブ集成体は、直列または並列をなす２つの油圧オペレータを選択的に制御するのに特に適している。この場合には、第１、第２及び第３のバルブ集成体が、第１及び第２のオペレータを油圧装置のポンプとタンクに結合している。各バルブ集成体は、メイン制御バルブとシャドーバルブを有している。この装置はまた、従来のソレノイド作動の比例バルブを有している。
【００１０】
第１のバルブ集成体のメイン制御バルブは、ポンプを第１の油圧オペレータの第１のポートに結合し、第１のバルブ集成体のシャドーバルブは、第１の油圧オペレータの第１のポートを第２の油圧オペレータの第１のポートに接続している。第２のバルブ集成体のメイン制御バルブは、第１の油圧オペレータの第１のポートをタンクに結合し、第２のバルブ集成体のシャドーバルブは、第１の油圧オペレータの第２のポートを第２の油圧オペレータの第１のポートに接続している。第３のバルブ集成体のメイン制御バルブは、第１の油圧オペレータの第２のポートをタンクに接続し、第３のバルブ集成体のシャドーバルブは、第１の油圧オペレータの第２のポートを第２の油圧オペレータの第２のポートに結合している。ソレノイド作動の比例バルブは、ポンプを第２の油圧オペレータの第２のポートに結合している。
【００１１】
第１の動作モードにおいては、電子コントローラは、第１のバルブ集成体の電気アクチュエータと、第３のバルブ集成体の電気アクチュエータとに電気を印加することにより、第１と第２のオペレータを並列に作動する。第２の動作モードにおいては、電子コントローラは、比例バルブの電気アクチュエータと、第２のバルブ集成体の電気アクチュエータとに電気を印加することにより、第１と第２のオペレータを直列に作動する。各集成体の１つのバルブだけが電気アクチュエータを有しているので、油圧装置及びその装置の制御の複雑さを、各バルブに関して別体をなす電気アクチュエータを有する装置と比べて、低減させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先づ、図１について説明すると、油圧装置１０は、タンク１４から流体を引き出し、かつ、流体の力を動きに変換して機械的負荷部材を駆動する一対の油圧オペレータにこの流体を供給するポンプ１２を備えている。本実施の形態の装置１０においては、油圧オペレータは、破線２０で示されるように、共通の負荷部材に機械的に連結されたモータ１６及び１８である。例えば、モータは、リフトホイストまたはクレーンに接続することができる。各モータ１６及び１８は、一対のポートを有しており、これらのポートの一方に、加圧された作動油を供給することにより、モータが回転する方向が決められる。この作動油即ち流体は、他方のポートからモータ１６または１８を出て、以下に説明するようにタンク１４に戻る。
【００１３】
ポンプ１２とモータ１６及び１８との間の作動油の流れは、４つの比例メータリング制御バルブ２１、２２、２３及び２４により制御される。第１の制御バルブ２１は、第１のモータ１６の第１のポート２６に接続された入口と、第２のモータ１８の第１のポート２８に接続された出口とを有している。第２の制御バルブ２２の入口が、第１のモータ１６の第１のポート２６に結合され、第３の制御バルブ２３の入口が第２のモータ１８の第２のポート２９に結合されている。第２及び第３の制御バルブ２２及び２３の出口はいずれも、タンク１４に接続されている。第４の制御バルブ２４は、ポンプ１２の出口に接続された入口と、第２のモータ１８の第２のポート２９に結合された出口とを有している。
【００１４】
油圧装置１０は更に、ポンプ１２の出口を第１のモータ１６の第１のポート２６に結合する第１のシャドーポペットバルブ３１を有している。以下において説明するように、第１のシャドーポペットバルブ３１の動作は、点線３０で示すように行われる。かくして、第１の制御バルブ２１と第１のシャドーポペットバルブ３１は、第１のバルブ集成体として考えることができる。第２のシャドーポペットバルブ３２は、第１のモータ１６の第２のポート２７と第２のモータ１８の第１のポート２８との間に接続されている。第２のシャドーポペットバルブ３２の動作は、第２の制御バルブ２２により制御される。かくして、第２の制御バルブ２２と第２のシャドーポペットバルブ３２は、第２のバルブ集成体として考えることができる。第３のシャドーポペットバルブ３３は、第１のモータ１６の第２のポートを第２のモータ１８の第２のポート２９に結合している。第３の制御バルブ２３は、第３のシャドーポペットバルブ３３の動作を制御する。第３の制御バルブ２３及び第３のシャドーポペットバルブ３３は、第３のバルブ集成体を形成している。
【００１５】
制御バルブ２１−２４のそれぞれは、図２に示すようなソレノイド作動のパイロットバルブである。このソレノイドバルブ１００は、バルブ本体１０２の長手方向の孔１０６に取着された円筒状のバルブカートリッジ１０４を備えている。バルブ本体１０２は、長手方向の孔１０６と連通する、側方に延びる入口１０８を有している。出口１１０が、長手方向の孔１０６の内部の端部からバルブの本体１０２を介して延びている。バルブシート１１２が、入口１０８と出口１１０との間に形成されている。
【００１６】
メインバルブポペット１１４が、バルブシート１１２に対して長手方向の孔１０６内で摺動して、入口と出口との間の作動油の流れを制御するように設けられている。中央キャビティ１１６がメインバルブポペット１１４に形成され、出口１１０の開口から閉止端部１１７に延びている。閉止端部１１７における壁の厚さが、可撓性のあるダイヤフラム１１９を形成し、パイロット通路１２０が、このダイヤフラムを介して延びている。メインバルブポペット１１４は、中央キャビティ１１６から離隔したダイヤフラム１１９の側において長手方向の孔１０６に制御室１１８を画設している。ダイヤフラムの両側は、制御室１１８とポペットの中央キャビティ１１６の圧力に曝されている。入口通路１２２が、入口１０８に開口する制御オリフィス１２３からメインバルブポペット１１４を介して制御室１１８に延びている。
【００１７】
メインバルブポペット１１４の動きは、電磁コイル１２８と、電機子１３２と、パイロットポペット１３４とを備えたソレノイド１２６により制御される。電機子１３２は、カートリッジ１０４の孔１３０に配置され、第１のばね１３５が、メインバルブポペット１１４を電機子から離隔するように付勢している。パイロットポペット１３４は、管状の電機子１３２の孔１３６内に配置され、カートリッジの孔１３０に螺挿された調整ねじ１４０と係合する第２のばね１３８により電機子に向けて付勢されている。ソレノイドは、カートリッジ１０４の周囲に配置されかつカートリッジに取着された電磁コイル１２８を有している。電機子１３２は、電流を供給して電磁コイル１２８を励磁することにより形成される電磁界に応答して、メインバルブポペット１１４から離れるようにカートリッジの孔１３０内を摺動する。
【００１８】
電磁コイル１２８が消磁された状態にあるときには、第２のばね１３８は、パイロットポペット１３４を電機子１３２の端部１４２に抗して付勢し、電機子とパイロットポペットの双方をメインバルブポペット１１４へ向けて押す。これにより、パイロットポペット１３４の円錐状先端１４４がメインバルブポペット１２０に入って閉止することにより、制御室１１８と出口１１０との連通の遮断を終了する。
【００１９】
第１、第２及び第３の制御バルブ２１−２３を含むバルブ集成体はまた、連係する第１、第２及び第３のシャドーバルブ３１、３２及び３３をそれぞれ含んでいる。図２について更に説明すると、シャドーポペットバルブ１５０が、制御バルブ１００と連係して設けられており、シャドーポペットバルブ１５０は、バルブ本体１０２の補助孔１５４に摺動自在に収容されたシャドーポペット１５２を備えている。補助孔１５４の内側端部は、シャドーポペットバルブ１５０の出口１５６に開口している。シャドーポペットバルブの入口１５８が、この入口と出口との間にバルブシート１６０を有する補助孔１５４に開口している。
【００２０】
補助制御室１６２が、シャドーポペット１５２のバルブシート１６０から離隔した側で補助孔１５４内に形成されている。通路１６４が、シャドーポペットの補助制御室１６２を制御バルブ１００の制御室１１８に接続している。ばね１６５が、シャドーポペット１５２をキャップ１６６から離れるように、かつ、バルブシート１６０に抗して付勢している。
【００２１】
ソレノイドバルブ１００を励磁することにより、図２における、制御バルブ１００の入口１０８と出口１１０との間の作動油の流れを制御することができる。バルブを介して流れる作動油の流量は、コイル１２８に印加される電流の大きさに直接比例する。この電流は、電機子１３２をソレノイドコイル１２８に引き入れるとともに、メインバルブポペット１１４から離すように作用する電磁界を発生する。電機子１３２の端部１４２がパイロットポペット１３４の肩部と係合するので、パイロットポペット１３４もまた、メインバルブポペット１１４から離れるように動くことにより、作動油を入口から制御オリフィス１２２、制御室１１８、パイロットメータリング通路１２０及び出口１１０を介して流すことができる。
【００２２】
作動油がパイロット通路１２０を介して流れることにより、メイン制御室１１８内の圧力を出口の圧力まで下げる。かくして、表面１４８に、より高い入口圧が供給されることにより、メインバルブポペット１１４はバルブシート１１２から離れるように付勢され、入口１０８と出口１１０との直接連通を開く。メインバルブポペット１１４の動きは、パイロットポペット１３４の円錐状先端部１４４との接触が生ずるまで継続する。かくして、このバルブの開きの大きさと、バルブを通る作動油の流量は、電機子１３２とパイロットポペット１３４の位置により定められる。これらの位置は、次に、電磁コイル１２８を流れる電流の大きさにより制御される。
【００２３】
制御バルブ１００のパイロット通路１２０を通る作動油の流れにより、メイン制御室１１８内の圧力が下がると、この下がった圧力は、シャドーポペットバルブ１５０の補助制御室１６２に連通される。かくして、入口１５８の一層高い圧力により、シャドーポペット１５２はバルブシート１６０から遠ざかるように付勢され、シャドーポペットバルブ１５０の入口１５８と出口１５６との連通を開く。シャドーバルブの同時の動きには、入口１０８と１５８及び出口１１０と１５６において共通の圧力レベルが必要となる。直列モードにおいては、これらの圧力は同じではない。上流側のシャドーバルブは、入口１５８の圧力が一層高くなると開く。これは、速度のモータ制御が下流側のポペットバルブで行われるので望ましいことである。
【００２４】
制御バルブ１００が閉じると、メイン制御室１１８内の圧力は高くなって、シャドーポペットバルブ１５０の補助制御室１６２に連通される。これにより、シャドーポペットバルブ１５０が対応して閉じる。シャドーポペットバルブ１５０の動作は、制御バルブ１００の動作に続いて行われる。
【００２５】
マスタ制御バルブ１００とスレーブ（ｓｌａｖｅ）シャドーポペットバルブ１５０とからなるこの集成体は、図１におけるモータ１６及び１８の制御に使用される。油圧装置１０が、リフトホイストにおいて使用される場合には、オペレータは、ジョイスティック３８を動かして負荷を持ち上げる。マイクロコンピュータベースのコントローラ４０が、第１の制御バルブ２１及び第３の制御バルブ２３を開放する電気ソレノイド駆動信号を発生することにより、ジョイスティック３８からの信号に応答する。制御バルブ及びこれに連係するシャドーバルブが直列に接続される場合には、第１の制御バルブ２１及び第１のシャドーバルブ３１の場合と同様に、制御バルブは、連係するシャドーバルブの下流側に接続しなければならない。かくして、第１の制御バルブ２１がコントローラ４０からの信号に応答して開くと、第１のシャドーポペットバルブ３１が対応した量だけ開く。この動作により、加圧された流体が、ポンプ１２から第１のモータ１６の第１のポート２６へ、更には第１の制御バルブ２１を介して第２のモータ１８の第１のポート２８に供給される。第１の制御バルブ２１と第１のシャドーポペットバルブ３１が開く程度は、コントローラが第１の制御バルブの電磁コイルに印加する電流の量により制御される。
【００２６】
電子コントローラ４０が開くと同時に、第３の制御バルブ２３は、このバルブの制御室とこれに連係する第３のシャドーポペットバルブ３３の制御室との結合により、第３のシャドーポペットバルブ３３を対応して開放する。これらのバルブ２３と３３が開くことにより、流体が第１及び第２のモータ１６及び１８のそれぞれの第２のポート２７及び２９からこれらのモータを出て、タンク１４へ戻る経路が提供される。負荷を持ち上げるモードにおいては、第２及び第４の制御バルブ２２及び２４、更にはこれらバルブに連係する第２のシャドーポペットバルブ３２が閉じる。
【００２７】
負荷を持ち上げるモードにおけるかかるバルブ動作により、２つのモータ１６及び１８が並列に駆動され、力を双方のモータからホイストのケーブルスプールに供給する。比較的大きな力が発生し、比較的小さな速度であっても負荷を持ち上げる。
【００２８】
電子コントローラ４０は、圧力が所定の安全限界を越えると、ポンプ１２の出口において圧力センサ４２から信号を受けて、リリーフバルブ４４を開放する。あるいは、油圧機械式の負荷センサを使用して、圧力リリーフ機構を提供することができる。別の圧力センサ４６が、モータ１６及び１８のポートに接続されたラインに配置されて、これらの場所の圧力を示す信号を電気コントローラ４０に提供している。
【００２９】
ホイストが負荷を下降することが所望される場合には、オペレータは、ジョイスティック３８を下降位置に配置する。コントローラ４０は、電気が第２の制御バルブ２２及び第４の制御バルブ２４だけのコイルに印加される下降モードに入ることにより、応答する。第１及び第３の制御バルブ２１及び２３、並びに、これらの連係する第１及び第３のシャドーポペットバルブ３１及び３３が閉止状態に保持される。
【００３０】
第４の制御バルブ２４が開くと、加圧された作動油が第２のモータ１８の第２のポート２９に送られる。第４の制御バルブ２４は、シャドーポペットバルブとは連係しておらず、図２におけるソレノイド比例制御バルブ１００の構造を有しているだけである。第２の制御バルブ２２が開くと、該バルブ２２の制御室と上流側の第２のシャドーポペットバルブ３２の制御室との相互接続により、第２のシャドーポペットバルブ３２がこれに対応して開放する。これにより、流体が第２のモータ１８の第１のポート２８を出て第１のモータ１６の第２のポート２７に入ることができる、第２のシャドーポペットバルブ３２を通る経路が提供される。この流体は、第１のモータ１６の第１のポート２６を出て、第２の制御バルブ２２を介してタンク１４に流れる。かくして、２つのモータ１６と１８は、直列に接続されることにより、スプールは比較的早く、即ち、モータが並列に接続される場合よりも早く駆動される。直列に接続されたモータは、並列に接続されたモータよりも負荷に与える力は小さいが、これは、重力がリフトホイストの負荷を下げるのを助けるので許容することができる。
【００３１】
シャドーメータリング構成とすることにより、所定のサイズのポペットとソレノイドに、より大きい流動能力を提供することができる。例えば、図３について説明すると、シリンダ２０２は、ロッド側２０４とヘッド側２０６とに、それぞれ均一でないピストン面積を有している。この面積の差により、ピストンの両方向の動きを同じ相対速度にするように、シリンダ２０２の各室への流れの差が定められる。更にまた、ピストンを有効速度で動かすのに必要とされるヘッド側２０６の流れの量は、比較的大きな制御バルブを必要とする場合がある。多くの設備においては、十分に大きな１つの制御バルブを配設することは実用的ではない。かくして、シリンダ２０２は、ジョイスティック機構２３８に応答してコントローラ２４０により作動される新規な油圧回路２００に接続されている。
【００３２】
シリンダ２０２は、ポンプ２１２とタンク２１４とに接続された４つの比例制御バルブ２２１−２２４に接続されている。第１の比例制御バルブ２２１及びこれに連係する第１のシャドーポペットバルブ２３１は、並列に接続され、一体に作動するように結合されている。同様に、第２のシャドーポペットバルブ２３２は、第２の比例制御バルブ２２２と並列に接続され、一体に動作を行うように結合されている。かくして、ピストン側２０６のシリンダ室の容積が大きくなることにより一層大きな流れが必要となるので、ピストンの側で出入りする流体の流れを制御するバルブは、シャドーポペットバルブを有している。この油圧回路２００における第３及び第４の比例制御バルブ２２３と２２４は、シャドーポペットバルブを必要としない。
【００３３】
図４は、第１の比例制御バルブ２２１及びこれに連係するシャドーバルブ２３１の詳細を示すが、第２の比例制御バルブ２２２及びこれに連係するシャドーバルブ２３２は同じ構成素子の集成体を利用している。比例制御バルブ２２１は、図２に示す比例制御バルブ１００に関して上記した構造と同じ構造を有している。特に、比例制御バルブ２２１は、入口ポート２５０と出口ポート２５２を有しており、これらのポート間の流れは、メインバルブポペット２５４により制御される。メインバルブポペットは、ソレノイド機構２５８により作動されるパイロットポペット２５６により制御される。
【００３４】
比例制御バルブ２２１は、シャドーバルブ２３１の制御室２６４に通路２６２により接続された制御室２６０を有している。制御室２６４の圧力が、シャドーバルブ２３１のポペット２６６の位置を決定する。ポペット２６６の位置は、入口２６８から、比例制御バルブ２２１の入口２５０に、通路により接続されたシャドーバルブ２３１への流体の流れを制御する。シャドーバルブ２３１は、比例制御バルブ２２１の出口２５２に、通路により接続された出口２７０を有している。かくして、シャドーバルブ２３１は、比例制御バルブ２２１のメインバルブと並列に接続されている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の油圧制御装置は、以上のように構成されているので、一対の油圧オペレータを並列または直列に駆動して、共通の負荷に動力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだ油圧装置を示す概略図である。
【図２】メイン制御バルブとシャドーポペットバルブを備える制御バルブ集成体を示す横断面図である。
【図３】本発明を組み込んだ別の油圧装置を示す概略図である。
【図４】並列に接続されたメイン制御バルブとシャドーポペットバルブを有する制御バルブ集成体を示す横断面図である。
【符号の説明】
１０  油圧装置
１２  ポンプ
１４  タンク
１６、１８  モータ
２１、２２、２３、２４  制御バルブ
２６、２７、２８、２９  ポート
３１、３２、３３  シャドーポペットバルブ
３８  ジョイスティック
４０  コントローラ
４２  圧力センサ
４４  リリーフバルブ
４６  圧力センサ
１００  ソレノイドバルブ
１０２  バルブ本体
１０４  円筒状バルブカートリッジ
１０６  長手方向の孔
１０８  入口
１１０  出口
１１２  バルブシート
１１４  メインバルブポペット
１１６  キャビティ
１１７  閉止端部
１１８  制御室
１１９  ダイヤフラム
１２０  パイロット通路
１２２  入口通路
１２３  制御オリフィス
１２６  ソレノイド
１２８  電磁コイル
１３０  孔
１３２  電機子
１３４  パイロットポペット
１３５  ばね
１３６  孔
１３８  ばね
１４０  調整ねじ
１４２  端部
１４４  円錐状先端
１４６  肩部
１４８  表面
１５０  シャドーポペットバルブ
１５２  シャドーポペット
１５４  補助孔
１５６  出口
１５８  入口
１６０  バルブシート
１６２  補助制御室
１６４  通路
１６５  ばね
１６６  キャップ
２０２  シリンダ
２１２  ポンプ
２１４  タンク
２２１、２２２、２２３、２２４  制御バルブ
２３１、２３２  シャドーポペットバルブ
２３８  ジョイスティック機構
２４０  コントローラ
２５０  入口
２５２  出口ポート
２５４  メインバルブポペット
２５６  パイロットポペット
２５８  ソレノイド機構
２６０  制御室
２６２  通路
２６４  制御室
２６６  ポペット
２６８  入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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