(57)【要約】      （修正有）【課題】スイングブームの角度及び位置に基づいて、流量を変化でき、スイングバルブを用いることなく、安価な流体分配油圧装置を提供する。【解決手段】スイング速度補償アッセンブリ１０は、流量分配油圧装置において用いられ、流体分配バルブ４４の調節スプール１２内に設けられており、ばね保持部２８に取り付けられたポペット１６を備えている。ばね保持部は、プラグ４０を押圧する圧縮ばね３０を収容しており、ばね保持部及びポペットの位置に基づいて、スイング速度補償アッセンブリ内の過剰圧力を開放し、流体を油圧タンクに戻すドレン孔３４を備えている。流体分配油圧装置が始動または停止する時、装置内の流体圧が急激に上昇する。この過剰圧力を吸収し、装置の始動及び停止時に、流体を漸進的に増加及び減少させることができるようになっている。【選択図】図１
2004340381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイング速度補償アッセンブリであって、
流体と流体連結する流入路を有する調節スプール（１２）と、
調節スプール内の流出ポートと、
調節スプール内で、流入路に対してシールされた閉位置と解除位置とに移動するポペットと、
流入路及びポペットと隣接して位置し、ポペットを閉位置から解除位置へ駆動する流体の圧力を貯蔵するチャンバと、
ポペットの動きに抗する調節スプール内のばねと、
ポペットに取り付けられ、ばねを収容し、ポペットが解除位置にある時、流出ポートと部分的に流体連結するドレン孔を有するばね保持部とを備えてなるスイング速度補償アッセンブリ。
【請求項２】
ばね保持部は、ポペットが閉位置にある時に、流出ポートと部分的に流体連結するドレン孔と連結されるスロットを有している、請求項１に記載のアッセンブリ。
【請求項３】
流体分配油圧装置により制御されるスイングブームの移動方法であって、
スイングブームを所定位置に設け、
油圧シリンダをスイングブームに連結し、
流体分配バルブを油圧シリンダに連結し、
中立位置と少なくとも１つの動作位置とに位置する調節スプールを流体分配バルブに連結し、
油圧ポンプを流体分配バルブに連結し、
装置内に圧力を発生させるために油圧ポンプを駆動し、
調節スプールを中立位置から動作位置へ位置させ、それにより、流体を油圧ポンプから流体分配バルブへ流し、
流体分配油圧装置内の過剰圧力を調節スプール内のスイング速度補償アッセンブリにより開放し、それにより、一定の油圧をとし、流体圧の急激な上昇を防止し、
流体を油圧シリンダへ流し、それにより、油圧シリンダを駆動し、スイングブームを移動させ、
スイングブームが所定の位置に到達するまで、一定の加速度でスイングブームの移動速度を増加させ、
調節スプールを動作位置から中立位置へ移動させ、それにより、流体を止め、スイングブームを緩やかに停止させるようになっている移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体分配油圧装置に関し、より詳しくは、流体分配油圧装置のスイング速度補償部に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、流体分配油圧装置が知られている。通常、この装置は、バックホーのような大型のスイングブームの移動を制御するために用いられている。この装置では、油圧流体の通路、すなわち、スイングブームの移動量を変更する流体分配バルブ内で滑り係合する調節スプールが用いられている。
【０００３】
従来、調節スプールは、スイングブームの機能を制御するために用いられている。流体分配油圧装置において、調節スプールは、剛質の中央部と、異なる断面領域の複数のセグメントとを有している。流体分配バルブ内の調節スプールの位置に基づいて、油圧流体は、調節スプールの係合したセグメントの断面に比例して流れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この流体分配油圧装置の欠点は、スイングブームの角度及び位置に拘わらず、一定量の流体が流れてしまうことである。一定量の流体が流れるために、特に、スイングブームの始動時及び停止時において、スイングブームが滑らかに移動しなくなる。スイングブームは、始動時または停止時において、「急に動く」傾向がある。
【０００５】
この欠点を解消するために、公知の流体分配油圧装置に、スイング防止バルブを付加することが知られている。スイング防止バルブは、スイングブームの角度及び位置に基づいて、流量を変化させる。しかしながら、このようなバルブを装置に組み込むと、高コストとなる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、スイングブームの角度及び位置に基づいて、流量を変化できる流体分配油圧装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、スイング防止バルブを用いることなく、安価な流体分配油圧装置を提供することにある。
【０００８】
その他の目的は、以下の説明により、当業者には明らかになると思う。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、流体分配油圧装置のためのスイング速度補償アッセンブリに関する。
【００１０】
本発明によるスイング速度補償アッセンブリは、流体分配バルブの調節スプール内に設けられている。スイング速度補償アッセンブリは、ばね保持部に取り付けられたポペットを備えている。ばね保持部は、プラグを押圧し、ポペットを閉位置に保持するように作用する圧縮ばねを内包している。ばね保持部は、ばね保持部及びポペットの位置に基づいて、スイング速度補償アッセンブリ内の過剰圧力を開放し、流体を油圧タンクに戻すドレン孔を有している。
【００１１】
流体分配油圧装置が始動または停止する時、装置内の圧力は急激に上昇する。本発明は、急激に上昇した圧力を吸収し、装置の始動及び停止時に、流体を漸進的に増加及び減少させるものである。従って、本発明によるスイング速度補償アッセンブリが取り付けられた流量分配油圧装置により駆動されるスイングブームのような装置は、「急に動く」ことはなく、滑らかに始動するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、符号（１０）は、調節スプール（１２）に組み込まれたスイング速度補償アッセンブリ（１０）を示す。調節スプール（１２）は、スイング速度補償アッセンブリ（１０）への流入路となっている第１の内孔（１４）を有している。スイング速度補償アッセンブリ（１０）は、ポペット（１６）を備え、ポペット（１６）は、シート部（１８）、ポペット（１６）の内孔（２２）と流体連結する流入ポート（２０）、及びＯリング（２４）を有している。Ｏリング（２４）は、ポペット（１６）と調節スプール（１２）の第２の内孔（２６）との間のシール部材となっている。
【００１３】
ポペット（１６）は、螺旋状の圧縮ばね（３０）を収容しているばね保持部（２８）に取り付けられている。ばね保持部（２８）は、調節スプール（１２）の第３の内孔（３２）内を移動する。ばね保持部（２８）は、スロット（３６）に連通されたドレン孔（３４）を有している。
【００１４】
内孔（３２）におけるばね保持部（２８）の位置により、スロット（３６）は、調節スプール（１２）の流出ポート（３８）と選択的に流体連結し、内孔（２２）は、流出ポート（３９）と選択的に流体連結する。圧縮ばね（３０）は、調節スプール（１２）にねじ締めされ、Ｏリング（４２）によりシールされたプラグ（４０）に押圧されている。
【００１５】
ポペット（１６）は、調節スプール（１２）の内孔（１４）に位置している。内孔（１４）内の圧縮された流体（以下、「Ｐ１」とする）により、ポペット（１６）は押圧される。ポペット（１６）は、内孔（１４）から離れて、すなわち、図１に示す閉位置から内孔（１４）と接触しない解除位置へ向かって移動させられる。
【００１６】
ポペット（１６）が閉位置から解除位置へ移動すると、流体（Ｐ１）の一部は、内孔（１４）を通過し、調節スプール（１２）の第２の内孔（２６）へ流れる。調節スプール（１２）の内孔（２６）は、圧力チャンバとして作用し、流体（Ｐ１）がポペット（１６）を開くのを補助している。
【００１７】
内孔（２６）内の圧縮された流体（以下、「Ｐ２」とする）と、流体（Ｐ１）とにより、ポペット（１６）は、閉位置から解除位置へ即座に移動させられる。流体（Ｐ２）は、ポペット（１６）の流入ポート（２０）へ流入し、内孔（２２）を通過して、調節スプール（１２）の第３の内孔（３２）へ流れる。
【００１８】
内孔（３２）の圧縮された流体（以下、「Ｐ３」とする）は、流体（Ｐ１）（Ｐ２）に抗して作用する。ポペット（１６）が閉位置にある時、流体（Ｐ３）はドレン孔（３４）へ自由に流れ、スロット（３６）を通過し、流出ポート（３８）を介して調節スプール（１２）から流出する。流体（Ｐ１）（Ｐ２）による圧力が、流体（Ｐ３）の抵抗力よりも高くなると、ポペット（１６）は、閉位置から解除位置へ移動する。
【００１９】
スロット（３６）があるために、ポペット（１６）が断続的に閉位置と解除位置とに移動する間、ドレン孔（３４）は、流出ポート（３８）と流体連結されたままとなる。ポペット（１６）が全解除位置に位置すると、スロット（３６）は、流出ポート（３８）と流体連結しなくなる。それにより、流体（Ｐ３）が調節スプール（１２）から流出しなくなるとともに、圧力が高まる。
【００２０】
同様に、ポペット（１６）が全解除位置に位置すると、内孔（２２）が流出ポート（３９）と流体連結し、流体（Ｐ２）（Ｐ１）が減少する。流体（Ｐ３）及び圧縮ばね（３０）による圧力が流体（Ｐ１）（Ｐ２）による圧力よりも高くなると、ポペット（１６）は閉位置へ復帰する。
【００２１】
流体（Ｐ２）及びスロット（３６）の補助により、ポペット（１６）は、閉位置から解除位置へ即座に移動し、流体（Ｐ１）における急激に上昇した圧力が、即座に開放される。圧縮ばね（３０）のために、ポペット（１６）は、解除位置から閉位置へかなりの低速で移動する。スイング速度補償アッセンブリ（１０）の性能は、適用例に応じて変わるものであり、圧縮ばね（３０）の硬さを増減させて、圧縮特性を変化させることにより、調節可能となっている。
【００２２】
スイング速度補償アッセンブリ（１０）を収容する調節スプール（１２）は、図２に示すように、流体分配バルブ（４４）内でスライドするようになっている。調節スプール（１２）は、端部（４６）により手動で調節され、エンドキャップ（５０）に収容された圧縮ばね（４８）により偏位される。
【００２３】
図２及び図３は、調節スプール（１２）が中立位置にある時の流体分配バルブ（４４）の断面図及びその回路図である。中立位置にある時、調節スプール（１２）は、油圧ポンプ（５４）の流入口（５２）からの流体を阻止する。従って、流体は、内孔（１４）を介してスイング速度補償アッセンブリ（１０）へ流れず、調節スプール（１２）が中立位置にある時には、スイング速度補償アッセンブリ（１０）は、閉位置に保持されたままとなる。
【００２４】
図４及び図５に示すように、調節スプール（１２）が内側へ押されると、油圧ポンプ（５４）の流入口（５２）からの流体は、調節スプール（１２）を通過して、流量補償装置（５８）の流入口（５６）へ流れる。流量補償装置（５８）は、開位置へ移動し、流体がブリッジ部（６０）に流れる。流体圧が負荷保持チェックバルブ（６２）の圧力より高くなり、流体がシリンダポート（６４）に流れるまで、ブリッジ部（６０）内の流体の圧力が上昇する。流体は、シリンダポート（６６）を通過して、シリンダ（図示しない）から戻る。流体圧が負荷保持チェックバルブ（６８）の圧力より高くなり、流体が油圧タンク（７０）に流れるまで、シリンダポート（６６）における流体の圧力が再び上昇する。
【００２５】
図６及び図７に示すように、調節スプール（１２）が外側へ引き戻されると、油圧ポンプ（５４）の流入口（５２）からの流体は、調節スプール（１２）を通過して、流量補償装置（５８）の流入口（５６）へ流れる。流量補償装置（５８）は、開位置へ移動し、流体がブリッジ部（６０）へ流れる。流体は、上述したように、調節スプール（１２）が内側の位置にある時と同様に、しかし逆方向に流れる。
【００２６】
流体圧が、負荷保持チェックバルブ（６８）の圧力より高くなり、流体がシリンダポート（６６）に流れるまで、ブリッジ部（６０）内の流体の圧力が上昇する。流体は、シリンダポート（６４）を通過して、シリンダ（図示しない）から戻る。流体圧が負荷保持チェックバルブ（６２）の圧力より高くなり、流体が油圧タンク（７０）に流れるまで、シリンダポート（６４）における流体の圧力は再び上昇する。
【００２７】
調節スプール（１２）が内側または外側にある時、スイング速度補償アッセンブリ（１０）が駆動され、流体は調節スプール（１２）を通過してブリッジ部（６０）に流れ、ブリッジ部（６０）は、内孔（１４）を介してスイング速度補償アッセンブリ（１０）と流体連結する。
【００２８】
ブリッジ部（６０）内の流体の圧力がスイング速度補償アッセンブリ（１０）の圧力よりも高くなると、スイング速度補償アッセンブリ（１０）は、過剰圧力を吸収し始める。特に、ブリッジ部（６０）内の流体が内孔（１４）を通過し、図１に示すように、流体（Ｐ１）として作用するようになる。ブリッジ部（６０）内の流体の圧力が十分に高くなると、ポペット（１６）は、閉位置（図１）から解除位置へ移動し、それにより、ブリッジ部（６０）から、及び流出ポート（３８）（３９）を通過して過剰圧力が開放される（図１）。
【００２９】
スイング速度補償アッセンブリ（１０）を用いる流体分配バルブ（４４）により制御されるスイングブームの動作中、スイング速度補償アッセンブリ（１０）は、装置内で急激に上昇した圧力を吸収し、スイングブームが「急に動く」のを防止する。特に、調節スプール（１２）が内側または外側にある時、流体がブリッジ部（６０）に急激に流入し、装置の圧力が急激に上昇する。
【００３０】
この過剰圧力により、スイング速度補償アッセンブリ（１０）が開き、過剰圧力が流出ポート（３８）（３９）から解放され、流体が油圧タンク（７０）に戻る。過剰圧力を開放することにより、流体が装置内を滑らかに流れることができ、スイングブームが「急に動く」ことなく滑らかに移動するようになる。
【００３１】
オペレータが、スイング速度補償アッセンブリ（１０）を備えるスイングブームを突然停止させると、装置内の負荷検知レリーフバルブ（７２）が開く。油圧ポンプ（５４）は、流体の流出量を減らし始めるが、油圧ポンプ（５４）は、負荷検知レリーフバルブ（７２）に比べて、かなり反応が遅い。この反応時間の遅延により、装置内の圧力が急激に上昇する。
【００３２】
過剰圧力により、スイング速度補償アッセンブリ（１０）が開き、過剰圧力が流出ポート（３８）（３９）から解放され、流体が油圧タンク（７０）に戻る。過剰圧力を開放することにより、装置の動作が漸進的に低速となり、スイングブームが「急に動く」ことなく緩やかに停止するようになる。
【００３３】
以上、本発明を、好ましい実施例により説明したが、特許請求の範囲内において、種々の変更、代替、付加が可能である。本発明により、少なくとも上述した目的の全てを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による流体分配油圧装置の断面図である。
【図２】調節スプールが中立位置にある時の流体分配油圧装置の断面図である。
【図３】調節スプールが中立位置にある時の流体分配油圧装置の回路図である。
【図４】調節スプールが内側の位置にある時の流体分配油圧装置の断面図である。
【図５】調節スプールが内側の位置にある時の流体分配油圧装置の回路図である。
【図６】調節スプールが外側の位置にある時の流体分配油圧装置の断面図である。
【図７】調節スプールが外側の位置にある時の流体分配油圧装置の回路図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０          スイング速度補償アッセンブリ
１２          調節スプール
１４          第１の内孔
１６          ポペット
１８          シート部
２０          流入ポート
２２          内孔
２４          Ｏリング
２６          第２の内孔
２８          ばね保持部
３０          圧縮ばね
３２          第３の内孔
３４          ドレン孔
３６          スロット
３８、３９    流出ポート
４０          プラグ
４２          Ｏリング
４４          流体分配バルブ
４６          端部
４８          圧縮ばね
５０          エンドキャップ
５２          流入口
５４          ポンプ
５６          流入口
５８          流量補償装置
６０          ブリッジ部
６２          負荷保持チェックバルブ
６４          シリンダポート
６６          シリンダポート
６８          負荷保持チェックバルブ
７０          油圧タンク
７２          負荷検知レリーフバルブ
【図１】
2004340381.tif 000003
【図２】
2004340381.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004340381.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004340381.tif 000008
【図７】
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