(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体入口と流体出口を形成するハウジングと、
前記流体入口と前記流体出口に流体連結され、複数のボリュームチャンバを形成する変位アセンブリと、
前記流体入口と前記複数のボリュームチャンバに流体連結して、前記流体入口から前記複数のボリュームチャンバへの流体の流れを制御する複数の第１磁気ラッチバルブと、
前記流体出口と前記複数のボリュームチャンバに流体連結して、前記複数のボリュームチャンバから前記流体出口への流体の流れを制御する複数の第２磁気ラッチバルブと、を含む流体装置において、
前記第１、第２磁気ラッチバルブのそれぞれは、
バルブシートを有するキャビティーを形成するボディーと、
前記キャビティー内に配置されるコイルと
前記キャビティー内に配置される永久磁石と、
前記永久磁石に隣接する第１端部と反対側に配置された第２端部とを有する磁極片と、
前記磁極片の前記第２端部と前記バルブシートとの間の前記キャビティーに配置されたチェックボールと、
前記キャビティーに配置され、前記チェックボールに当接するばねと、を含み、
前記永久磁石は、前記チェックボールが前記バルブシートから離座するように、前記チャックボールを前記磁極片に受動的にラッチ可能であり、
前記ばねは、前記チェックボールが前記バルブシートに接触して着座するように、前記チェックボールを前記永久磁石の反対側に配置されたラッチ解除位置に受動的に保持可能であり、
前記コイルは、電子パルスを受信して、前記チェックボールを前記磁極片から選択的にラッチ又はラッチ解除するように作動可能であることを特徴とする流体装置。
【請求項２】
更に、前記変位アセンブリに係合するシャフトを含むことを特徴とする請求項１に記載の流体装置。
【請求項３】
更に、前記シャフトの回転位置を監視するための位置センサを含むことを特徴とする請求項２に記載の流体装置。
【請求項４】
前記変位アセンブリは、アキシアルピストンアセンブリであって、
該アキシアルピストンアセンブリは、
複数のシリンダボアを形成するシリンダバレルと、
前記複数のシリンダボアに配置されて、前記複数のシリンダと協働して、前記複数のボリュームチャンバを形成する複数のピストンと、
前記複数のピストンに摺動係合する斜板と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の流体装置。
【請求項５】
前記シリンダバレルは、回転固定されることを特徴とする請求項４に記載の流体装置。
【請求項６】
前記シャフトは、アキシアルピストンアセンブリの斜板に係合することを特徴とする請求項５に記載の流体装置。
【請求項７】
前記シリンダバレルは、１２個以下のシリンダボアを形成することを特徴とする請求項４に記載の流体装置。
【請求項８】
請求項１の流体装置をバルブで調整する方法であって、
該方法は、
信号を受信して、
信号を流体装置の変位アセンブリのボリュームチャンバの変位に関連させて、
ボリュームチャンバの変位が第１値に達するとき、ボリュームチャンバと流体装置の流体入口に流体連結する第１ラッチバルブの磁極片からチェックボールをラッチ解除し、
ボリュームチャンバの変位が第２値に達するとき、ボリュームチャンバと流体装置の流体出口に流体連結する第２ラッチバルブの磁極片からチェックボールをラッチ解除する、ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記信号は、位置センサにより供給されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記変位アセンブリは、アキシアルピストンアセンブリであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
電子パルスは、前記チェックボールをラッチ解除するために永久磁石の磁場に対抗する磁場を生成する第１ラッチバルブのコイルに送信されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１の流体装置をバルブで調整する方法であって、
該方法は、
位置センサから信号を受信して、
前記信号が第１値に達したとき、第１ラッチバルブのコイルに電子パルスを送信して、前記第１ラッチバルブは流体入口とピストン及びシリンダボアにより形成されたボリュームチャンバに流体連結され、前記電子パルスは、前記第１ラッチバルブの磁極片からチェックボールをラッチ解除し、
前記信号が第２値に達したとき、第２ラッチバルブのコイルに電子パルスを送信して、前記第２ラッチバルブは流体出口と前記ボリュームチャンバに流体連結され、前記電子パルスは、第２ラッチバルブの磁極片からチェックボールをラッチ解除する、ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記流体圧力は、前記第１ラッチバルブの前記チェックボールがラッチ解除された後に、前記第１ラッチバルブの前記チェックボールを前記第１ラッチバルブのバルブシートに着座させることを特徴とする請求項８又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記流体圧力は、前記第１ラッチバルブの前記チェックボールが着座された後に、前記第２ラッチバルブのバルブシートから前記第２ラッチバルブのチェックボールを離座させることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記位置センサは、前記流体装置のシャフトの角度位置を監視することを特徴とする請求項９又は１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国を除く全指定国の出願人である米国国内企業のイートンコーポレーション、及び、米国のみの出願人であるモーリス、ベンジャミン、ジェームス及びトンプソン、ジェフリー、チャールズの氏名においてＰＣＴ国際特許出願として２０１０年６月３日に出願されており、参照することによりその全体に組み込まれている２００９年６月３日に出願された「磁気ラッチングチェックバルブ」という名称の米国仮特許出願第６１／１３８，７１４号に対する優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体ポンプ及びモータは、様々なオフハイウェー及びオンハイウェーの応用に用いられる。典型的なオフハイウェー及びオンハイウェーの応用は、例えば、スキッドステアローダー、バックホー、コンバイン、その他の建築及び農業設備を包含する。液体ポンプ及びモータは、推進、及び／又は、作業機能に利用することができる。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の特徴は、流体装置をバルブで調整する方法に関する。この方法は、流体装置の変位アセンブリのボリュームチャンバの変位に相関性がある信号を受信することを含んでいる。ボリュームチャンバの変位が第１値に達するとき、チェックボールは、ボリュームチャンバ及び流体装置の流体入口に流体連結する第１ラッチバルブの磁極片からラッチ解除される。ボリュームチャンバの変位が第２値に達するとき、チェックボールは、ボリュームチャンバ及び流体装置の流体出口に流体連結する第２ラッチバルブの磁極片からラッチ解除される。
【０００４】
本開示の別の特徴は、流体装置をバルブで調整する方法に関する。この方法は、信号を受信することを含んでいる。この信号は、流体装置のシリンダボア内のピストンの位置に相関性がある。ピストンがシリンダボアの第１位置に達するとき、電子パルスは、第１ラッチバルブのコイルに送信される。第１ラッチバルブは、流体入口と、ピストン及びシリンダボアにより形成されるボリュームチャンバとに流体連結している。電子パルスは、第１ラッチバルブの磁極片からチェックボールをラッチ解除する。ピストンがシリンダボアの第２位置に達するとき、電子パルスは、第２ラッチバルブのコイルに送信される。第２ラッチバルブは、流体出口とボリュームチャンバに流体連結している。電子パルスは、第２ラッチバルブの磁極片からチェックボールをラッチ解除する。
【０００５】
本開示の別の特徴は、流体装置に関する。流体装置は、流体入口と流体出口を形成するハウジングを含む。変位アセンブリは、流体入口と流体出口とに流体連結している。変位アセンブリは、複数のボリュームチャンバを形成する。複数の第１磁気ラッチバルブは、流体入口と複数のボリュームチャンバとに流体連結している。複数の第２磁気ラッチバルブは、流体出口と複数のボリュームチャンバとに流体連結している。第１、第２磁気ラッチバルブのそれぞれは、バルブシートを有するキャビティーを形成するボディーを含む。コイルは、キャビティー内に配置されている。永久磁石は、キャビティー内に配置される。磁極片は、第１端部と、反対側に配置された第２端部を有する。第１端部は、永久磁石に隣接している。チェックボールは、磁極片の第２端部とバルブシートとの間のキャビティーに配置されている。
【０００６】
様々な付加的な特徴は、以下の説明に記載される。これらの特徴は、単一の機構と組合わせた機構に関する。上記の一般的な説明と以下の詳細な説明の両方は、典型的、かつ、説明的であり、開示された実施形態に基いた明白な構想を制限されないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】アクチュエータシステムの略図である。
【図２】アクチュエータシステムの代替実施形態の略図である。
【図３】本開示の原理に従った態様の典型的な特徴を有する流体装置の略図である。
【図４】図３の流体装置への使用に適したラッチバルブの等角図である。
【図５】図４のラッチバルブの等角図である。
【図６】図４のラッチバルブの断面図である。
【図７】流体装置がポッピングモードのときのボリュームチャンバと流体連結する第１及び第２ラッチバルブの略図である。
【図８】流体装置がポッピングモードのときのボリュームチャンバの充填／排出サイクルの略図である。
【図９】流体装置が運転モードのときのボリュームチャンバと流体連結する第１及び第２ラッチバルブの略図である。
【図１０】流体装置が運転モードのときのボリュームチャンバの充填／排出サイクルの略図である。
【図１１】流体装置をバルブで調整する方法を表す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
添付図に説明された本開示の典型的な態様が詳細に参照される。可能な限り、同じ参照番号は、同じ又は同じような構造を参照するために図面の至るところで使用される。
【０００９】
図１及び２を参照すると、アクチュエータシステム１０が示されている。アクチュエータシステム１０は、流体装置１２を含む。流体装置１２は、流体入口１４、流体出口１６及びシャフト１８を含む。流体装置１２は、流体ポンプ又は流体モータとして作動できる。流体装置１２が流体ポンプとして作動されるとき（図１参照）、シャフト１８は、シャフト１８が回転するように電源Ｍ（例えば、エンジン、モータ、電動機、その他）に連結される。シャフト１８が回転するときに、流体は、流体装置１２の流体入口１４から流体出口１６まで汲み上げられる。図１に図示された実施形態では、流体出口１６は、アクチュエータ２２に流体連結されているが、流体入口１４は、流体リザーバ２０に流体連結されている。
【００１０】
流体装置１２が流体モータとして作動されるとき（図２参照）、流体出口１６からの流体は、流体リザーバ２０に連通されるが、加圧流体は、ポンプ２４により流体入口１４に連通されている。シャフト１８は、流体装置１２を通過する加圧流体に応答し回転する。
【００１１】
図３を参照すると、流体装置１２の実施形態が示されている。流体装置１２は、流体入口１４と流体出口１６を形成するハウジング２５を含む。流体装置１２は、流体入口１４と流体出口１６に流体連結する変位アセンブリ２６を含む。図３に図示された実施形態では、変位アセンブリ２６は、アキシアルピストンアセンブリである。他の実施形態では、変位アセンブリ２６は、回転ピストンアセンブリ、ベーンアセンブリ、ジェロータアセンブリ、カムローブアセンブリ、その他にすることができる。
【００１２】
図示された実施形態では、変位アセンブリ２６は、シリンダバレル２８を含む。シリンダバレル２８は、複数のシリンダボア３０で形成する。一実施形態では、シリンダバレル２８は、６個のシリンダボア３０を形成する。他の実施形態では、シリンダバレル２８は、１２個以下のシリンダボア３０で形成する。シリンダボア３０は、シリンダバレル２８の中心軸３２の周囲に対照的に配置される。
【００１３】
複数のピストン３４は、複数のシリンダボア３０に配置される。ピストン３４は、シリンダボア３０内での往復運動に適している。複数のピストン３４と複数のシリンダボア３０は共同して複数のボリュームチャンバ３６を形成する。ボリュームチャンバ３６は、拡大及び縮小するように構成される。
【００１４】
ピストン３４のそれぞれは、第１軸端３８と、反対側に配置される第２軸端４０とを含む。第１軸端３８は、スリッパー４２を含む。スリッパー４２は、斜板４６の表面４４に摺動係合するように構成されている。斜板４６は、ストローク角αを形成する。ストローク角αが増大するときに、変位アセンブリ２６を介して変位する流量が増大する。
【００１５】
図示された実施形態では、斜板４６は、流体装置１２のシャフト１８に係合する。斜板４６がシャフト１８と一体に回転するように、斜板４６とシャフト１８との間で係合する。図示された実施形態では、シリンダバレル２８は、回転固定される。シャフト１８と斜板４６とが中心軸３２の周囲を回転するときに、ピストン３４は、シリンダボア３２内で往復移動する。他の実施形態では、シリンダバレル２８は、シャフト１８と共に回転しているが、斜板４６が回転固定されたままである。
【００１６】
変位アセンブリ２６は、バルブアセンブリ５０を介して流体入口及び流体出口１４，１６に流体連結している。バルブアセンブリ５０は、複数のラッチバルブ５２を含む。変位アセンブリ２６のボリュームチャンバ３６のそれぞれは、第１ラッチバルブ５２ａを介して流体入口１４に選択的に流体連結され、及び、第２ラッチバルブ５２ｂを介して流体出口１６に流体連結されている。図示された実施形態では、第１及び第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂは、実質的に構造が類似している。
【００１７】
図４〜６を参照すると、ラッチバルブ５２が示されている。第１及び第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂが実質的に構造が類似しているので、第１及び第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂは、説明しやすくする目的のみのためラッチバルブ５２として記載されている。第１及び第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂが実質的に構造が類似しているので、第１及び第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂの構造は、ラッチバルブ５２の構造として同じ参照番号を有し、ただし、第１ラッチバルブ５２ａの構造に対しての参照番号は、参照番号の後に「ａ」を含み、更に、第２ラッチバルブ５２ｂの構造に対しての参照番号は、参照番号の後に「ｂ」を含む。
【００１８】
ラッチバルブ５２は、ボディー５４を含む。ボディー５４は、第１軸端部５６と、反対側に配置された第２軸端部５８を含む。ボディー５４は、第１、第２軸端部５６，５８を介して延びるキャビティー６０を形成する。キャビティー６０は、ボディー５４の第１軸端部５６に配置される第１端６２と、ボディー５４の第２軸端部５８に配置され、反対側に配置される第２端６４を含む。更に、キャビティー６０は、キャビティー６０の第１、第２端６２，６４の間に配置されるバルブシート６６を含む。
【００１９】
更に、ラッチバルブ５２は、永久磁石６８と、キャビティー６０の第１端６２とバルブシート６６との間に磁極片７０とを含む。磁極片７０は、第１端部７２と、反対側に配置された第２端部７４を含む。本実施形態では、永久磁石６８は、磁極片７０の第１端部７２に隣接して配置される。図示された実施形態では、永久磁石６８は、磁極片７０の第１端部７２の直近に配置される。
【００２０】
スリーブ７６は、ボディー５４のキャビティー６０内に配置される。スリーブ７６は、非磁性材料であり、スリーブ７６を介して軸方向に延びるボア７８を形成する。磁極片７０は、スリーブ７６のボア７８に配置される。図示された実施形態では、コイル８０は、スリーブ７６の周囲に配置される。
【００２１】
更に、ラッチバルブ５２は、フラックスリング８２を含み、フラックスリング８２は、コイル８０と永久磁石６８との間のキャビティー６０に配置され、スペーサ８４がフラックスリング８２に隣接して配置される。図示された実施形態では、スペーサ８４は、非磁性材料である。
【００２２】
キャップ８６は、ボディー５４の第１軸端部５６に係合するように適している。キャップ８６は、キャビティー６０に配置された雌ねじの螺合に適した複数の雄ねじを含む。更に、キャップ８６は、コイル８０に電気接続するコネクタ８８を含む。
【００２３】
ボディー５４の第２軸端部５８は、キャビティー６０に対してボディー５４の外面９２を介して延びる通路９０を形成する。キャビティー６０の通路９０への開口９４は、第１端６２とバルブシート６６との間に配置される。
【００２４】
チェックボール９６は、ラッチバルブ５２のキャビティー６０に配置される。チェックボール９６は、磁性材料であり、球形状である。チェックボール９６は、バルブシート６６にシール係合するのに適している。チェックボール９６は、バルブシート６６と磁極片７０の第２端部７４との間に配置される。図示された実施形態では、ばね９８は、バルブシート６６に係合するようにチェックボール９６を付勢する。チェックボール９６は、通路９０とキャビティー６０の第２端６４との間の流体連結を選択的に遮断又は供給するように構成される。
【００２５】
図３及び６を参照して、ラッチバルブ５２の作動が記載されている。チェックボール９６は、ばね９８により、閉鎖位置に向かって付勢され、バルブシート６６に係合する。チェックボール９６がバルブシート６６に当接する状態では、キャビティー６０の第２端６４と通路９０との間の流体連結は、遮断される。
【００２６】
キャビティー６０の第２端６４における流体圧力（Ｐ２）と、通路９０の流体圧力（Ｐ１）とがチェックボール９６に作用するばね９８の力より大きい値まで増大するとき、チェックボール９６は、バルブシート６６から離れて開放位置に押圧される。図示された実施形態では、チェックボール９６は、磁極片７０の第２端部７４に直接向かってバルブシート６６から離れて押圧される。チェックボール９６が磁極片７０の第２端部７４に接触するとき、チェックボール９６は、キャビティー６０の第２端６４における流体圧力（Ｐ２）と通路９０における流体圧力（Ｐ１）との間の差にかかわらず永久磁石６８により磁極片７０の第２端部７４に係合して（すなわち、「ラッチされて」）保持される。一実施形態では、永久磁石６８の磁力は、ばね９８の力及び通路９０とキャビティー６０の第２端６４を通る流体の流力を打開するのに十分である。
【００２７】
永久磁石６８の磁場からチェックボール９６を取外すために（すなわち、「ラッチ解除する」）、コントローラ１００（例えば、中央処理装置）は、コイル８０に第１極性を備える電子信号１０２（例えば、電流）を送信する。一実施形態では、電子信号１０２は、電子パルスである。一実施形態では、コイル８０は、永久磁石６８の磁場に対抗して及び磁極片７０にチェックボール９６を保持する磁力の減少させる電子信号１０２に応答して第１磁場を生成する。電子信号１０２が増大するときに、コイル８０により生成された第１磁場が増大する。一実施形態では、コイル８０により生成された第１磁場は、チェックボール９６を作動する合成磁場を形成して永久磁石６８の磁場から取除かれる。コイル８０の第１磁場が増大すると、第１合成磁場が減少する。コイル８０により生成される第１磁場により減少される永久磁石６８の磁場で、チェックボール９６を作動させるばね９８の力と、チェックボール９６を作動する流力は、バルブシート６６に当接するチェックボール９６を開放位置から閉鎖位置までに作動させる。
【００２８】
ラッチバルブ５２は、短期間の電子信号１０２の結果として潜在的に有利である。電子信号１０２は、磁極片７０からチェックボール９６を解放することを要求されているだけであるので、ラッチバルブ５２の電力消費は、バルブをある位置又は別の位置に保持するために定電力を必要とする典型的なソレノイドバルブより少ない。この特徴は、寄生的な作動電力損失を潜在的に最小限にすることができる。
【００２９】
別の実施形態では、コントローラ１００は、閉鎖位置から開放位置までにチェックボール９６を作動するために用いることができる。開放位置にチェックボール９６を作動するために、第１極性の反対側にある第２極性を有する第２電子信号は、コイル８０に送信される。第２電子信号に応答して、コイル８０は、第２磁場を生成する。第２磁場は、チェックボール９６を作動する第２合成磁場を形成するために永久磁石６８の磁場を付加される。コイル８０の第２磁場が増大するときに、第２合成磁場も増大する。第２合成磁場も増大するときに、チェックボール９６は、キャビティー６０の第２端６４における流体圧力（Ｐ２）と通路９０における流体圧力（Ｐ１）との間の差にかかわらずバルブシート６６から磁極片７０の第２端部７４までに持ち上げられる。
【００３０】
図３及び６〜８を参照すると、ポンプとしての流体装置１２の作動が記載されている。前もって提供したように、ボリュームチャンバ３６のそれぞれは、第１ラッチバルブ５２ａを介した流体入口１４と、第２ラッチバルブ５２ｂを介した流体出口１６とに選択的に流体連結する。第１、第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂのそれぞれは、開放位置に機械的に（例えば、油圧）作動すると開放位置にラッチされ、電子的にラッチ解除されると閉鎖位置に機械的に（例えば、油圧）作動される。
【００３１】
図７に図示された実施形態では、第１ラッチバルブ５２ａのキャビティー６０ａの第２端６４ａは、流体入口１４に流体連結しているが、第１ラッチバルブ５２ａの通路９０ａは、流体装置１２のシリンダボア３０に流体連結する。この形態では、流体入口１４における流体の圧力がシリンダボア３０内の流体の圧力より大きいとき、流体が流体入口１４とシリンダボア３０との間に連通できるように、チェックボール９６ａは、磁極片７０ａの第２端部７４ａに向かってバルブシート６６ａから離れて持ち上がる。シリンダボア３０における流体の圧力が流体入口１４における流体の圧力より大きいとき、かつ、チェックボール９６ａが磁極片７０ａの第２端部７４ａから解放されたとき、流体入口１４とシリンダボア３０との間の流体連結が遮断されるように、チェックボール９６ａは、バルブシート６６ａに当接する。
【００３２】
図７に図示された実施形態では、第２ラッチバルブ５２ｂのキャビティー６０ｂの第２端６４ｂは、流体装置１２のシリンダボア３０に流体連結しているが、第２ラッチバルブ５２ｂの通路９０ｂは、流体出口１６に流体連結する。この形態は、シリンダボア３０における流体の圧力が流体出口１６における流体の圧力より大きいとき、流体がシリンダボア３０と流体出口１６との間に連結できるように、チェックボール９６ｂは、磁極片７０ｂの第２端部７４ｂに向かってバルブシート６６ｂから離れて持ち上げられる。シリンダボア３０における流体の圧力が流体出口１６における流体の圧力より大きいとき、かつ、チェックボール９６ｂが磁極片７０ｂの第２端部７４ｂから解放されるとき、シリンダボア３０と流体出口１６と間で流体連結が遮断されるように、チェックボール９６ｂは、バルブシート６６ｂに当接する。
【００３３】
図８には、流体装置１２がポンプモードのとき、流体装置１２の複数のシリンダボア３０の１つに複数のピストン３４の１つの動作線図が示されている。図８の動作線図は、ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルを示す円として示される。図示された実施形態では、また、円は、シャフト１８の完全回転を示す。ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルは、第１圧力遷移部１１０、入口部１１２、第２圧力遷移部１１４及び出口部１１６を含む。
【００３４】
図示された実施形態では、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの第１圧力遷移部１１０の間で、流体出口１６における流体圧力と略同様の第１流体圧力から流体入口１４における流体圧力と略同様の第２流体圧力まで減少する。ボリュームチャンバ３６の圧力が次第に減少することにより、バルブ配置に対応するノイズは、ボリュームチャンバ３６の流体圧力と流体入口１４における流体圧力との間の大きな圧力差がないので減少する。
【００３５】
ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの第１圧力遷移部１１０は、ピストン３４がシリンダボア３０内に完全に後退したポイント１２０を含む。ピストン３４が完全に後退すると、ボリュームチャンバ３６は、完全に収縮する。
【００３６】
完全に収縮状態で（すなわち、ポイント１２０）、第１ラッチバルブ５２ａは、閉鎖位置であるが、第２ラッチバルブ５２ｂは、開放位置である。ポイント１２０において、チェックボール９６ｂが磁極片７０ｂの第２端部７４ｂに磁気的に保持されるように、第２ラッチバルブ５２ｂは、永久磁石６８ｂにより開放位置に保持される。ボリュームチャンバ３６が完全に収縮されているとき、第２ラッチバルブ５４ｂを介して放出されないボリュームチャンバ３６内の流体の残余量がある。この残余流体は、流体出口１６における流体の流体圧力に略等しい流体圧力を有する。
【００３７】
シャフト１８が回転するときに、第２ラッチバルブ５２ｂの永久磁石６８ｂの磁場に対抗する磁場をコイル８０ｂが生成するように、電子信号１０２ｂは、コネクタ８８ｂを介してコイル８０ｂに送信する。永久磁石６８ｂの磁場に対抗するコイル８０ｂの磁場で、チェックボール９６ｂは、ポイント１２２における第２ラッチバルブ５２ｂの磁極片７０ｂの第２端部７４ｂからラッチ解除される。ポイント１２２は、ポイント１２０に続いている。図示された実施形態では、ポイント１２２は、ポイント１２０の直近にある。
【００３８】
ポイント１２４において、ピストン３４は、ボリュームチャンバ３６内の残余流体の流体圧力によりシリンダボア３０から延びる。ピストン３４が延びるときに、ボリュームチャンバ３６内の残余流体の流体圧力が減少する。ボリュームチャンバ３６がキャビティー６０ｂの第２端６４ｂに流体連結するときに、流体圧力の減少により、流体出口１６で流体から流体圧力を発生させ、及び、チェックボール９６ｂが第２ラッチバルブ５２ｂのバルブシート６６ｂに当接するように、ばね９８ｂは、チェックボール９６ｂを移動させる。
【００３９】
ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの第１圧力遷移部１１０の間に、第１、第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂの両方は、ピストン３４がシリンダボア３０から延びる間、持続時間のために閉鎖位置にある。第１、第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂが閉鎖位置状態で、シャフト１８の回転につれてシリンダボア３０からピストン３４が延びると、ボリュームチャンバ３６内の圧力は、減少し続ける。ポイント１２６において、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、流体入口１４における流体の流体圧力より若干下回る。ポイント１２６において、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａは、バルブシート６６ａから離れて持ち上げ始める。
【００４０】
ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの入口部１１２の間に、ボリュームチャンバ３６は、流体入口１４から流体を受取るように構成されている。入口部１１２は、ポイント１２８を含む。ポイント１２８において、流体入口１４における流体からの流体圧力は、チェックボール９６ａを開放位置へ移動させる。チェックボール９６ａは、第１ラッチバルブ５２ａの磁極片７０ａの第２端部７４ａに当接する。チェックボール９６ａは、ボリュームチャンバ３６又は流体入口１４内の流体圧力にかかわらず永久磁石６８ａにより開放位置に保持される。
【００４１】
ピストン３４は、ピストン３４が完全に延びた状態で位置に隣接するとき、コイル８０ａが第１ラッチバルブ５２ａの永久磁石６８ａの磁場に対抗する磁場を生成するように、電子信号１０２ａは、コネクタ８８ａを介してコイル８０ａに送信する。永久磁石６８ａの磁場に対抗するコイル８０ａの磁場で、チェックボール９６ａは、ポイント１３０において、第１ラッチバルブ５２ａの磁極片７０ａの第２端部７４ａからラッチ解除される。
【００４２】
図示された実施形態では、ポイント１３０において、第１ラッチバルブ５２ａのラッチ解除は、ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの第２圧力遷移部１１６で始まる。第２圧力遷移部１１６の間で、ボリュームチャンバ３６内の流体の流体圧力は、流体入口１４に略同様の流体圧力から流体出口１６の略同様の流体圧力まで増大する。ボリュームチャンバ３６の圧力が次第に増大することにより、バルブ配置に対応するノイズは、ボリュームチャンバ３６の流体圧力と流体出口１６における流体圧力との間の大きい圧力差がないため減少する。
【００４３】
ポイント１３２において、ピストン３４は、シリンダボア３０から完全に延びる。ポイント１３２は、ポイント１３０の後に示されているが、ポイント１３２がポイント１３０を先行できることが理解されるであろう。
【００４４】
ピストン３４がシリンダボア３４内に後退することで、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力が増大する。ボリュームチャンバ３６内の流体圧力が増大することで、ポイント１３４において、チェックボール９６ａがバルブシート６６ａに当接するように、流体圧力及びばね９８の力は、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａを閉鎖位置へ移動させる。
【００４５】
ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの第２圧力遷移部１１６の間で、第１、第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂの両方は、ピストン３４がシリンダボア３０から延びる間、持続時間の間閉鎖位置にある。第１、第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂが閉鎖位置状態で、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、ピストン３４がシリンダボア３０内に後退すると増大する。ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、第２ラッチバルブ５２ｂのチェックバルブ９６ｂを作動させる。流体圧力が流体出口１６における流体の流体圧力と、チェックボール９６ｂを作動させる第２ラッチバルブ５２ｂのばね９８ｂの力より上回る値に増大するとき、チェックボール９６ｂは、ポイント１３６において、バルブシート６６ｂから離れて持ち上げられる。
【００４６】
流体圧力がボリュームチャンバ３６内で増大するとき、チェックボール９６ｂが磁極片７０ｂの第２端部７４ｂに当接するように、流体圧力は、チェックボール９６ｂを移動させる。第２ラッチバルブ７２ｂの永久磁石６８ｂは、開放位置でチェックボール９６ｂを保持する。
【００４７】
第２ラッチバルブ７２ｂが開放位置状態で、ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルは、出口部１１８を始める。出口部１１８の間で、ボリュームチャンバ３６内の流体は、流体出口１６に伝えられる。出口部１１８は、シリンダ３４がシリンダボア３０内に完全に後退するまで継続する。
【００４８】
図９及び１０を参照すると、流体装置１２のモータ運転モードが記載されている。流体装置１２が運転モードのとき、流体装置１２の複数のシリンダボア３０の１つに複数のピストン３４の１つの動作線図を図１０に提供する。図１０の動作線図は、ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルを表す円として示される。ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルは、電力部１４０、第１圧力遷移部１４２、排気部１４４及び第２圧力遷移部１４６を含む。
【００４９】
運転モードでは、ピストン３４がシリンダボア３０から延びるように、加圧流体は、ボリュームチャンバ３６に入る。シリンダボア３０からシリンダ３４が伸長することにより、シャフト１８は回転される。運転モードでは、流体装置１２の流体入口１４における流体は、流体出口１６における流体圧力より高圧力である。一般的に、流体入口１４は、ポンプ２４（図２参照）に流体連結しているが、流体出口１６における流体は、流体リザーバ２０に流体連結する。
【００５０】
図９に図示された実施形態では、第１ラッチバルブ５２ａのキャビティー６０ａの第２端６４ａは、流体装置１２のシリンダボア３０に流体連結しているが、第１ラッチバルブ５２ａの通路９０ａは、流体入口１４に流体連結する。この形態では、シリンダボア３０における流体の圧力が流体入口１４における流体の圧力より大きいとき、流体がシリンダボア３０と流体入口１４との間に連結できるように、チェックボール９６ａは、磁極片７０ａの第２端部７４ａに向かってバルブシート６６ａから離れて持ち上げられる。シリンダボア３０における流体の圧力が流体出口１６における流体の圧力より大きいとき、かつ、チェックボール９６が磁極片７０の第２端部７４から解放されるとき、シリンダボア３０と流体出口１６との間の流体連結を遮断するように、チェックボール９６は、バルブシート６６に当接する。
【００５１】
図９に図示された実施形態では、第１ラッチバルブ５２ａのキャビティー６０ａの第２端６４ａは、流体装置１２のシリンダボア３０に流体連結しているが、第１ラッチバルブ５２ａの通路９０ａは、流体入口１４に流体連結する。第２ラッチバルブ５２ｂのキャビティー６０ｂの第２端６４ｂは、流体出口１６に流体連結しているが、第２ラッチバルブ５２ｂの通路９０ｂは、流体装置１２のシリンダボア３０に流体連結する。
【００５２】
充填／排出サイクルのポイント１４８において、ピストン３４は、シリンダボア３０に完全に後退する。このポイントにおいて、流体入口１４から流体がボリュームチャンバ３６に連結しているが、第２ラッチバルブ５２ｂが閉鎖位置にあるように、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａは、磁極片７０ａの第２端部７４ａに磁気的に保持される。流体入口から流体がボリュームチャンバ３６に入ると、ピストン３４は、シリンダボア３０から延びる。図示された実施形態では、シリンダ３４が伸長することにより、シャフト１８は回転される。
【００５３】
ポイント１５０において、電子信号１２０ａは、第１ラッチバルブ５２ａのコイル８０ａに送信される。コイル８０ａは、永久磁石６８ａの磁場に対抗する磁場を生成し、磁極片７０ａからチェックボール９６ａをラッチ解除させる。
【００５４】
ポイント１５２において、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、シリンダ３４がシリンダボア３０から延びるにつれて減少する。ボリュームチャンバ３６内の流体圧力が減少すると、流体入口１４における流体圧力は、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａをバルブシート６６ａに当接させる。
【００５５】
ポイント１５４において、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、ピストン３４がシリンダボア３０から延びるにつれて減少し続ける。流体圧力が流体出口１６における流体圧力を下回るとき、第２ラッチバルブ５２ｂのチェックボール９６ｂは、バルブシート６６ｂから離れて持ち上げられる。チェックボール９６ｂは、ポイント１５６で磁極片７０ｂの第２端部７４ｂに当接する。ポイント１５８において、ピストン３４は、シリンダボア３０内に完全な伸長位置にある。
【００５６】
第２ラッチバルブ５２ｂのチェックボール９６ｂが永久磁石６８ｂにより開放位置に保持されると、ボリュームチャンバ３６は、充填／排出サイクルの排気部である。充填／排出サイクルの排気部の間で、ボリュームチャンバ３６内の流体は、流体出口１６に放出される。
【００５７】
ポイント１６０において、電子信号１０２ｂは、第２ラッチバルブ５２ｂのコイル８０ｂに送信される。コイル８０ｂは、永久磁石６８ｂの磁場に対抗する磁場を生成し、チェックボール９６ｂを磁極片７０ｂから解放させる。磁極片７０ｂからチェックボール９６ｂの解放は、充填／排出サイクルの第２圧力遷移部で始まる。ボリュームチャンバ３６の充填／排出サイクルの第２圧力遷移部は、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力が増大する。
【００５８】
ポイント１６２において、第２ラッチバルブ５２ｂのチェックボール９６ｂがバルブシート６６ｂに当接するように、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は増大する。第１、第２ラッチバルブ５２ａ，５２ｂが閉鎖位置にあると、シリンダ３４がシリンダボア内に後退するように、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は増大する
【００５９】
ポイント１６４において、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａがバルブシート６６ａから離れて持ち上げられるように、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は増大する。ポイント１６６において、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力が増大し続けるまでチェックボール９６ａは、第１ラッチバルブの磁極片７０ａに磁気的に保持される。
【００６０】
図７及び１１を参照すると、流体装置１２をバルブで調整する方法が記載されている。流体装置１２のコントローラ１００は、ステップ２０２で位置センサ１６８から信号を受信する。図示された実施形態では、位置センサ１６８は、コントローラ１００にシャフト１８の角度位置に関連する情報を与える。
【００６１】
一実施形態では、コントローラ１００は、ステップ２０４で変位アセンブリ２６のボリュームチャンバ３６のそれぞれの変位に対して信号と関連付ける。一実施形態では、変位は、変位アセンブリ２６の角度位置である。別の実施形態では、変位は、シリンダボア３０内のピストン３４の軸方向位置である。
【００６２】
ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａをバルブシート６６ａから退かせ、磁極片７０ａの第２端部７４ａに当接させる。永久磁石６８ａは、磁極片７０ａの第２端部７４ａに接触してチェックボール９６ａを保持する。
【００６３】
ボリュームチャンバ３６のそれぞれの変位が第１値に達するとき、ステップ２０６で、チェックボール９６ａが第１ラッチバルブ５２ａの磁極片７０ａから磁気的にラッチ解除されるように、コントローラ１００は、第１ラッチバルブ５２ａに電気信号１０２ａを送信する。もう１つの方法として、信号が第１値に達するとき、コントローラ１００が第１ラッチバルブ５２ａに電子信号１０２ａを送信するように、位置センサ１６８からの信号は、直接比較することができる。一実施形態では、パルスの継続はシャフト１８が完全に回転する時間より少ないように、電子信号１０２ａは、シャフト１８が完全に回転する時間のわずかな継続を有するパルスである。
【００６４】
チェックボール９６ａが磁極片７０ａからラッチ解除させると、流体圧力は、第１ラッチバルブ５２ａのチェックボール９６ａを第１ラッチバルブ５２ａのバルブシート６６ａに着座させる。図示された実施形態では、ばね９８ａは、着座位置にチェックボール９６ａを付勢する。第１ラッチバルブ５２ａが閉鎖位置で、チェックボール９６ｂがバルブシート６６ｂから離れて持ち上げる（例えば、退かせる）ように、ボリュームチャンバ３６内の流体圧力は、第２ラッチバルブ５２ｂを開放させる。
【００６５】
ボリュームチャンバ３６のそれぞれの変位が第２値に達するとき、ステップ２０８でチェックボール９６ｂが第２ラッチバルブ５２ｂの磁極片７０ｂからラッチ解除させるように、コントローラ１００は、第２ラッチバルブ５２ｂに電子信号１０２ｂを送信する。もう１つの方法として、信号が第２値に達するとき、コントローラ１００が第２ラッチバルブ５２ｂに電子信号１０２ｂを送信するように、位置センサ１６８からの信号は、第２値に直接比較することができる。一実施形態では、パルスの継続がシャフト１８を完全に回転する時間より少ないように、電子信号１０２ｂは、シャフト１８が完全に回転する時間のわずかな継続を有するパルスである。
【００６６】
チェックボール９６ｂが磁極片７０ｂからラッチ解除されると、流体圧力は、第２ラッチバルブ５２ｂのチェックボール９６ｂを第２ラッチバルブ５２ｂのバルブシート６ｂに着座させる。図示された実施形態では、ばね９８ｂは、着座位置にチェックボール９６ｂを付勢する。第２ラッチバルブ５２ｂが閉鎖位置で、チェックボール９６ａがバルブシート６６ａから離れて持ち上げる（例えば、退かせる）ように、ボリュームチャンバ３６の流体圧力は、第１ラッチバルブ５２ａを開放させる。
【００６７】
本開示の範囲及び思想から逸脱することなく、当業者にはこの開示の様々な改良及び変更が明白にとなり、この開示の範囲に記載された実施形態に不当に限定されないことを理解するべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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