(57)【要約】本発明は液圧弁装置、とくに、少なくとも負荷感知バルブのタイプの液圧弁装置であって、弁ハウジング（１０）と、この弁ハウジング内で長手方向に移動可能に配置し、流体接続装置（１４）をトリガするための制御スライド（１２）とを備え、流体接続装置は、少なくとも、１個の入口接続部（Ｐ）、１個のリターン接続部（Ｒ）、１個の負荷感知接続部（ＬＳ）、１個の作動接続部（Ａ，Ｂ）を、少なくとも１個の制御圧力ライン（ＰST）と、少なくとも１個の供給圧力ライン（Ｙ）ととともに有する液圧弁装置に関する。少なくとも負荷感知接続部（ＬＳ）、制御圧ライン（ＰST）、および供給圧力ライン（Ｙ）のために、ポケット状のチャネル（１８）を、弁ハウジング（１０）と制御スライド（１２）との間に設け、これにより、制御スライドの軸線上のある位置に、予め、負荷感知伝達チェーンのリングチャネルをも使用でき、安価かつ省スペースな構成が実現される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
とくに、少なくともＬＳ方向バルブの形式とした液圧弁装置であって、弁ハウジング（１０）と、この弁ハウジング内に長手方向に移動可能に配置し、流体接続装置(１４)をトリガする制御スライド（１２）とを備え、前記流体接続装置（１４）は、少なくとも、
・１個の入口接続部（Ｐ）、
・１個のリターン接続部（Ｒ）、
・１個の負荷感知接続部（ＬＳ）、
・１個の作動接続部（Ａ，Ｂ）、
を、少なくとも１個の制御圧力ライン（ＰST）、および少なくとも１個の供給圧力ライン（Ｙ）とともに有する構成とした、該液圧弁装置において、
少なくとも、前記負荷感知接続部（ＬＳ）、前記制御圧力ライン（ＰST）、および前記供給圧力ライン（Ｙ）のために、ポケット状のチャネル（１８）を、前記弁ハウジング（１０）と前記制御スライド（１２）との間に設けたことを特徴とする液圧弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の液圧弁装置において、前記ポケット状のチャネル（１８）は、弁ハウジング（１０）および制御スライド（１２）の断面で見て、前記制御スライド(１２)の周りに同一半径距離に設けたことを特徴とする液圧弁装置。
【請求項３】
請求項２記載の液圧弁装置において、前記制御スライド（１２）の変位軸線に平行に設けた前記ポケット状のチャネル（１８）は、弁ハウジング(１０)における長手方向チャネルとして経路付けし、三次元的に見て、入口接続部（Ｐ）と、前記制御スライド（１２）のトリガ圧力のための圧力空間との間に経路付けしたことを特徴とする液圧弁装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の液圧弁装置において、前記弁ハウジング（１０）の長手方向軸線に対し、直径方向に互いに対向する前記ポケット状のチャネル（１８）を対にして、それぞれ、前記負荷感知接続部（ＬＳ）、前記制御圧力ライン（ＰST）、および前記供給圧力ライン（Ｙ）に割り当てたことを特徴とする液圧弁装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の液圧弁装置において、前記制御スライド（１２）において、各ポケット状の長手方向チャネル（１８）に平衡化チャネル（２４）を割り当て、これら平衡化チャネルは互いに液密に分離し、各ポケットペアにおける圧力平衡化を行うようにし、また、少なくとも平衡化チャネル（２４）の少なくとも若干を、その流体収容容量の点で他とは異ならせたことを特徴とする液圧弁装置。
【請求項６】
請求項３〜５のうちいずれか一項記載の液圧弁装置において、圧力平衡化接続部の安定した相互配向のために、前記長手方向チャネル（１８）、および割り当てた前記平衡化チャネル（２４）から構成した、制御スライド（１２）と弁ハウジング（１０）との間における機械的転動防止素子を設けた特徴とする液圧弁装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載の液圧弁装置において、液圧消費部と割り当て可能な作動接続部（Ａ，Ｂ）との間に逆止弁（２８）を設け、この逆止弁（２８）はパイロット弁（３６）により制御可能にし、このパイロット弁（３６）は、その起動のために前記供給圧力ライン（Ｙ）に接続したことを特徴とする液圧弁装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項記載の液圧弁装置において、安全回路の実現のために、少なくとも２個の方向制御弁を区分けして相互連結し、各方向制御弁の少なくとも対応する供給圧力ライン（Ｙ）が、少なくとも１個の電子液圧パイロット弁（３６）の供給ライン（ＶＬ）に接続可能にしたことを特徴とする液圧弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧弁装置、とくに少なくとも１個のＬＳ方向制御弁の形式とした液圧弁装置に関するものであり、この液圧弁装置は、弁ハウジングと、弁ハウジング内で長手方向に移動可能に配置した制御スライドとを有し、この制御スライドは、少なくとも
・１個の入口接続部Ｐ、
・１個のリターン接続部Ｒ、
・１個の負荷感知接続部ＬＳ、
・１個の作動接続部Ａ，Ｂ
を、少なくとも１個の制御圧力ラインＰST、および少なくとも１個の供給圧力ラインＹともに備える流体接続装置をトリガする（動作させる）。
【背景技術】
【０００２】
これら液圧弁装置は、様々な実施形態が知られている。例えば、特許文献１（独国特許出願公開第１９９１９０１４号）には、インターロック機能およびフロート機能を有する液圧弁が記載されており、この液圧弁は、ハウジング孔を有し、このハウジング孔にはランダムに圧力を供給する切替えチャネルを設け、切替えチャネルの両側には、制御弁を介して圧力源およびタンクに接続可能な対応の接続チャネルを設け、切替えチャネルの両側外部に各個に液圧モータに接続するためのモータチャネルを設け、またハウジング孔中には２個のピストンを設け、これらピストン間には切替えチャネルに接続する分離室を構成し、また切替えチャネルの両側外部では、各個のばね負荷ブロック弁を配置し、このばね負荷ブロック弁は、隣接する接続チャネル内の圧力の影響下で、または隣接するピストンの軸線方向変位によって、関連するモータチャネルに向かって開口し、またブロック弁は、上述のハウジング孔に案内した閉止ピースを有し、この閉止ピースは、弁座から背反する側において、ブロック弁ばねを有するばね室を区切り、各ばね室は、隣接するピストンのタンク接続部Ｔに向かう軸線方向変位により開く補助弁によって、減圧される。この既知の技術によれば、隣接するピストンにより補助弁が開く際にばね室が減圧されるとき、関連するブロック弁の閉止ピースが、確実かつ完全に開くことが保証される。
【０００３】
特許文献２（国際公開第２００６／１０５７６５号）には、弁孔内に案内され、互いに同軸状に配置した２個の弁スライドを有するＬＳ方向弁が記載されており、これら弁スライドは、センタリングばね装置によって基本位置に互いに接近する方向に張力を付与され、またこの基本位置から逸脱する特定摺動位置にセットするよう互いに離れる方向に移動でき、基本位置では、弁スライドの２個の隣接対向端面は、他の操作位置にセットするために一緒に移動できる弾性的支持素子が介在することなく互いに接するまたは隣接し、摺動位置に移動させるための対向端面は、弁スライドの後方制御面にも作用する共通制御圧力を受けることができるようにし、これら弁スライドの後方制御面は、対向端面よりも小さい有効面積を有し、対向端面から離れる位置に配置する。したがって、この既知の技術においては、所定スライド位置へのセッティングは面積差に基づいて生じ、端面および制御面には同一の制御圧力を受ける、これにより、チャネルダクトは、従来の技術と比較して、構成簡単であり、例えば直接弁スライドに作用する電磁石のプランジャの形式とした電気的コンポーネントが不要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９１９０１４号明細書
【特許文献２】国際公開第２００６／１０５７６５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら従来技術の過程から、本発明の課題は、構造簡単な弁装置であって、特に制御スライド軸線の方向に見て構造が小さく、また展開可能なコンポーネントが少なくて済み、したがって、特別に信頼性の高い装置を得るにある。この課題は、請求項１に記載する特徴を有する弁装置によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する特徴によれば、少なくとも負荷感知接続部ＬＳ、制御圧力ラインＰST、および供給圧力ラインＹのために、ポケット状のチャネルを、弁ハウジングと制御スライドとの間に設けたことで、制御スライドの軸線上におけるある位置に、予め、負荷感知伝達チェーン（連鎖）のリングチャネルをも使用でき、これにより、弁装置内に備えるべきコンポーネントを減らすのを助け、よって構成空間を小さくする。機能コンポーネントの個数が少ないため、本発明手法は、誤動作が少なく、この点において信頼性の高い、長期間のオペレーションが約束される。
【０００７】
本発明弁装置の特に好適な実施形態において、上述のリングチャネルは、ハウジングにて３対の互いに独立したポケットペアに分割し、これらポケットペアは、制御スライドの長手方向軸線に対して対称的に分布させる。第１ポケットペアは、制御スライドから弁ハウジング内のＬＳ伝達チェーンにＬＳ圧力を中継する機能を行う。第２ポケットペアは、連続的に制御圧力ラインＰSTに接続し、供給圧力ラインＹに接続する第３ポケットペアは、制御スライドストロークによって第２ポケットペアと接続可能とし、この省スペースな構成により、複数の液圧機能が達成され得るようになる。従来の負荷感知接続部ＬＳにおいては、制御圧力ラインＰSTおよび供給圧力ラインＹは制御スライドの弁ハウジング内において個別に経路付けされ、空間的に分離してそれらの機能を果たし、これらの機能グループは、弁ハウジング内の制御スライドへの移行部におけるある１箇所において組み合わされ、このことは切替え時間および作動時間が短くなるなどの利点をもたらす。また、ポケット状のチャネル内にて流体の流れが層流であることから、均一かつ信頼性の高い流体の流れが実現される。
【０００８】
本発明弁装置の他の好適な実施形態は、他の従属請求項の要旨に基づく。
【０００９】
以下、本発明液圧弁装置を、図面につき２つの実施形態例を用いて詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】弁装置の基本的な構造を、弁ハウジングおよび弁ハウジングに関連する制御スライドにおける縦断面として、他の液圧操作コンポーネントとともに線図的に示す。
【図２】図１に対応する弁ハウジングおよび分ハウジングに関連する制御スライドの斜視図であり、他の操作コンポーネントを省略して示す。
【図３】図１中のIII−III線上の、制御スライドは含まず弁ハウジングのみを示す断面図である。
【図４】図１〜３に示す制御スライドの、平衡化チャネルを含む内側部分を示す。
【図５】図４中のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図６】図４に示す制御スライドを、外側面を展開して平衡化チャネルの詳細を示す。
【図７】２個の隣接する方向制御弁を有する液圧弁装置の変更実施形態の線図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明液圧弁装置の基本的構造を図１に示す。ただし、図１は簡略化して示し、通常タイプ、例えば特許文献１（独国特許出願公開第１９９１９０１４号）ならびに特許文献２（国際公開第２００６／１０５７６５号）に示されるような液圧弁装置に含まれる、他の弁構成要素は詳細には示さない。本発明弁装置は、特に、いわゆるＬＳ方向バルブとして構成し、弁ハウジング１０と、この弁ハウジング１０内で長手方向に移動可能に配置し、全体的に参照符号１４で示す流体接続装置をトリガする（動作させる）ための制御スライド１２とを設け、この流体接続装置は、少なくとも１個の入口接続部Ｐ、１個のリターン接続部Ｒ、１個の負荷感知接続部ＬＳ、および作動接続部Ａ，Ｂを備えるものとし、さらに、制御圧力ラインＰSTと供給圧力ラインＹとを設ける。
【００１２】
図示する実施形態において、入口接続部Ｐは２個存在し、普通の圧力供給接続部を構成する、即ち、簡略化して示す液圧ポンプによって、弁装置に、規定可能な量の加圧流体を供給することができる。また、２個の作動接続部Ａ，Ｂを設け、これら作動接続部は、例えば液圧ステアリングまたは作動シリンダの形式とした、液圧装置の、詳細には示さない作動手段により流体を送給するよう動的に接続し、この制御スライドを突出および後退させて、機能的動作を行うことができるようにする。
【００１３】
とくに図１の左半分から明らかなように、負荷感知接続部ＬＳおよび制御圧力ラインＰSTならびに供給圧力ラインＹのために、少なくとも１個のポケット状のチャネル１８を弁ハウジング１０と制御スライド１２との間に設ける。チャネルダクトが、とくに各々弁ハウジング１０内でどのように延在しているかは、図３の断面図に示す。図示のポケット状のチャネル１８は、図示断面図において、制御スライド１２の周りに同一半径方向距離に配列する。このとき、ポケット状のチャネルは、互いに独立する３対のポケットペアに分割され、第１ポケットペアは、制御スライド１２からＬＳ報告チェーン２０へのＬＳ圧力の中継機能を行う。第２ポケットペアは、恒久的に制御圧力ラインＰST（制御オイル回路）に接続する。供給ラインＹを介して液圧を中継する第３ポケットペアは、制御スライドストロークにより第２ポケットペアと接続可能である。
【００１４】
すべてのポケットペアはシンメトリーであり、各ペアパートナーは他方のパートナーに対して、隣接する弁ハウジング１０内において制御スライド１２の長手方向軸線に関して直径方向に互いに対向する。さらに、一度に１個のポケットのみが、ハウジング１０内に中継接続部を持つようにする。制御スライド１２に対して対称的な圧力負荷を加えるために、これは、１個のペアのうち接続された方のハウジングポケットから、これに対向する反対側のハウジングポケットへの圧力平衡化接続部を設け、これは以下に詳細を記載するように、単に１個の封止された圧力室を形成する。したがって、圧力均衡化接続部は、常に、単に１個のポケットペア内でのみ相互接続し、他のペアと交錯しない。圧力均衡化接続部の制御スライド１２内における、長手方向に延在するチャネル１８の形式としたハウジングポケットの図示のペアに対する向きは、スライド１２のハウジング１０に対する回転を防止するための、詳細には示さない機械的素子により維持する。
【００１５】
さらに図１に示すように、ポケット状のチャネル１８は、制御スライド１２の変位軸線に平行に配置し、弁ハウジング１０内における長手方向チャネルとして経路付けをし、とくに３次元的に見て、図１で見て左側における入口接続部Ｐと、制御スライドをトリガして右側位置に移動させるトリガ圧力を加えるための左側のトリガ室２２との間に延在させる。このトリガ室は、図示しないトリガヘッドにより圧力密に構成する。図示した制御スライドのフロート位置において、左側のトリガ室は加圧されておらず、右側のトリガ室が、トリガ圧力に晒されている。図示した、圧力ＬＳ、ＰST、およびＹのためのポケットは、制御スライド孔の壁内に形成する。説明を分かり易くするために、図１で見て左側の、図示するフロート位置の制御スライドピストンの突出部を省略する。一般的に、制御スライドは、流体供給部２２と圧力供給接続部Ｐとの間で測った長さの約１／３程度、左側に、同一周径で突出する。
【００１６】
図４からさらに分かるように、制御スライド１２において、各ポケット状の長手方向チャネル１８には平衡化チャネル２４が割り当てられ、これらは互いに液密に分離しており、各割り当て可能なポケットペアの圧力均衡を行うようにし、均衡化チャネル２４の少なくとも若干において、その流体収容容量の点で、例えばチャネルダクトの長さに起因して、互いに異なる。長手方向チャネル１８の形式としたポケットペアによる圧力均衡化は、まず、制御スライド１２の均衡化チャネル２４における半径方向孔のタイプにより互いに均衡化される。これら半径方向孔は、流体を送給するのに交錯してはならず、さもないと、個別の圧力レベルを個別のポケット状のチャネル１８内に封止することができない。したがって、制御スライド１２においては、図４に示すように、ラビリンスピン２６のタイプを挿入し、その外側面に平衡化チャネル２４を設け（図６を参照）、これにより、まったく交錯しない接続部が可能となる。制御スライド１２における半径方向の平衡化孔は、負荷感知孔ＬＳAを除いて、それぞれラビリンスピン２６の外側面の各端部で終端する。これらは、ラビリンスピン２６の垂直方向ラビリンスダクトを直接通過して、一方の側面から、ピン２６の長手方向軸線に対して直径方向に対向する反対側の側面に達する。負荷感知ラインＬＳBの孔は、環状溝で終端し、また２個の長手方向溝を介して貫通孔間を通過する。平衡化チャネルダクト２４の他の詳細については、図６に示す。さらに、他のシリンダ状のラビリンスピン２６を、制御スライド１２の円筒体における内方窪みとして経路付けし、制御スライド１２の外側に作動接続部Ａ，Ｂのための負荷感知および負荷報告接続部２７を設ける。
【００１７】
図３に示す断面図は、その軸線方向位置においてポケットＰST，ＬＳ，Ｙのレベルを示す。上述の、長手方向チャネル１８の形式としたポケットは、半径方向掘削カッタによる金属切削で形成することができる。既に述べたように、２個の互いに対向するポケットは、１対のポケットペアとして、同一圧力レベルを有する。さらに、１つのペアにおける一方の長手方向チャネル１８の形式としたポケットのうち一方は、ハウジング１０へのライン接続部を有する。したがって、図３を時計と見立てた場合、例えば制御圧力（オイル）ラインＰSTは上方に、Ｙ接続部は１０時の方向に、ＬＳ接続部は８時の方向に、接続することができる。
【００１８】
以下、図１についてさらに、他の液圧コンポーネントまたは流体コンポーネントを弁装置に接続することについて述べる。このように、図１に示すように、制御スライド１２と作動接続部Ａとの間における液圧消費部の方向に、弁座密着逆止弁２８を設ける。図１の示す閉鎖位置に、圧縮ばね３０により保持され、また、圧力動作式の作動手段の形式とした２個の他の制御ユニット３２により、逆止弁２８の切替え操作を行うことができる。さらに、逆止弁２８のいわゆるばねサイドは、絞り部３４によって、恒久的に作動接続部Ａの負荷圧力に接続される。他の液圧機能コンポーネントとして、パイロット弁２６があり、これは、関連する圧力供給ラインＹにおけるＹ切替え圧力によって開くことができる。図示のＹ圧力が制御スライド１２によって切り替わると、Ｙ圧力は、閉じようとする側の小さい受圧面に作用する負荷圧力に抗して開放しようとする大きい受圧面に作用し、設計上、Ｙからの開放しようとする力および開放しようとする受圧面は最大閉鎖力を上回る。パイロット弁３６が開放するとき、制御オイルは、作動接続部Ａにおける液圧消費部の負荷から、絞り部３４を介し、さらにパイロット弁３６を介してタンク接続部Ｔに継続的に流れ込む。絞り部３４には高い圧力が発生して、弁座密着逆止弁２８のばねサイドが、タンク圧力に近い圧力レベルに低下する。このとき、ばねサイドとは反対側の負荷圧力が、これに起因する低い圧力による合成力に打ち勝ち、液圧消費部の一部としてのシートピストン（図示せず）を持ち上げることができる。
【００１９】
図１において、制御スライド１２は、いわゆるフロート位置にあり、このとき、入口接続部Ｐは閉塞され、作動接続部Ａ，Ｂは、リターン接続部Ｒに接続される。制御圧力ＰSTからくる開放しようとする開放圧力Ｙは、この状態においては、パイロット弁３６を切替え、図示のパイロット弁３６を開放する。図１には、説明の便宜上、パイロット弁３６および逆止弁２８を閉じた状態で示す。開放制御圧力Ｙは、接続部ＡまたはＢにおけるパイロット動作の逆止弁、または双方に接続しているパイロット動作逆止弁のために選択的に生成することができる。さらに、省スペースの観点から、少なくともパイロット動作の逆止弁２８を、摺動軸線に組み込むこともできる。さらに、制御スライド１２は、制御軸線の外側で生成された圧力で予め制御する切替え弁または比例弁を組み込む、または逆に、弁の軸線方向長さを長くすることなく、したがって、上述の弁装置の全体長さを増大することなく、制御スライドに組み込む弁に対して、制御圧力をハウジング１０に方向付けて導入することもできる。
【００２０】
さらに、この液圧弁装置によれば、制御スライド１２の移動で得られるブロック解除によって機械的緊急作動が可能である。摩擦力および摩耗を防ぐために、逆止弁のパイロットプランジャに衝合するよう、スライダに設ける機械的傾斜面による手法を排除できる。その他に、電子的比例パイロット弁に供給するための制御液圧を使用して、パイロット動作の逆止弁２８のパイロット弁３６を開放することができる。
【００２１】
以下、図７に示す実施形態を、上述の実施形態例と特に構成が異なる点に限って説明する。図７は、とくに、図３に示す２個の方向制御弁の断面構造を示し、これら左右の隣接弁は、標準的な弁コンポーネント４２によって端縁側を包囲される、左側隣接弁３８および右側隣接弁４０のための制御オイル供給の相互開放によって安全回路を実現するための構造である。左側隣接弁３８が中立位置にある場合のみ、制御液圧ＰSTは、右側隣接弁４０の供給ラインＶＬに接続するよう切り替わる。この作動位置において、この接続は、左側隣接弁３８の制御スライドストロークにより中断され、右側隣接弁４０の電子的液圧パイロット弁は、トリガ圧力を蓄圧することができない。右側隣接弁４０の電気的トリガによっても、左側隣接弁３８がこの作動位置に移動すると、操作できなくなる。同様のことが、逆のトリガシーケンスにも言える。この場合、ポケットペアの動作は、圧力均衡化を、その外側面におけるチャネル接続部を有する設置するラビリンスピン２６（図６参照）によって制御スライド１２に実現するよう構成する。
【００２２】
要約すると、図７に示す手法によれば、２個の隣接する方向制御弁を有するタイプの安全回路が得られる。可動弁コンポーネント（制御スライド１２）の同軸状の配置は、付加的な方向制御弁軸または外部に取り付ける液圧ラインの弁を使用する必要が完全に無くなり、また、故障の起きやすい電気的安全手段と比較して、信頼性が高い液圧インターロック（連動）が可能となる。本発明手法によれば、電気的安全回路に加えて冗長的な液圧安全回路を設けるため、力に対する特に高い安全条件を満たすことができる。
【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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【国際調査報告】
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2011503478.tif 000011
2011503478.tif 000012
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