(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リザーバから流体を受け取る単一の加圧供給流体源を有し、多数の負荷を制御するために作動可能である流体システムであって、該流体システムは、
前記単一の加圧供給流体源に接続されるとともに、ヘッド端ポートとロッド端ポートとを有する第１流体シリンダに接続された第１方向制御弁を有する第１の流体回路を含み、
前記第１方向制御弁は、前記単一の加圧流体源に接続された供給ポートと、前記流体シリンダの前記ヘッド端ポートおよびロッド端ポートのそれぞれに接続された第１および第２吐出ポートと、前記リザーバに接続された排出ポートとを有し、
前記第１方向制御弁は、中央位置と第１および第２作動可能位置との間で移動可能であり、
前記中央位置において、前記供給ポートと、前記第１および第２吐出ポートと、前記排出ポートとが互いに遮断され、
前記第１作動可能位置において、前記供給ポートが前記第２吐出ポートに、前記第１吐出ポートが前記排出ポートに連絡し、
前記第２作動可能位置において、前記第１吐出ポートおよび前記第２吐出ポートの両方が前記供給ポートに連絡し、
前記第１流体シリンダの前記ヘッド端ポートと、前記リザーバとの間に分流弁が接続され、前記分流弁は、機械的付勢機構と前記第１流体シリンダの前記ロッド端ポート内の圧力とによって流れを遮断する位置に向けて付勢されており、前記第１流体シリンダの前記ヘッド端ポート内の加圧流体に応じて、流れを通過させる位置に向かって移動させられるようになっており、
前記第１流体回路に並列に、前記単一の加圧供給流体源に接続されるとともに、ヘッド端ポートおよびロッド端ポートを有する第２流体シリンダに接続された第２方向制御弁を有する第２流体回路が備えられ、
前記第２方向制御弁は、前記単一の加圧流体源に接続された供給ポートと、前記第２流体シリンダの前記ヘッド端ポートおよびロッド端ポートのそれぞれに接続された第１および第２吐出ポートと、前記リザーバに接続された排出ポートとを有し、
前記第２方向制御弁は、中央位置と第１および第２作動可能位置との間で移動可能であり、
前記第２方向制御弁は、
前記中央位置においては、前記供給ポートが前記第１および第２吐出ポートから遮断され、前記ヘッド端ポートおよびロッド端ポートが前記排出ポートから遮断され、
前記第１作動可能位置においては、前記供給ポートが前記第２吐出ポートに連絡し、前記第１吐出ポートが前記排出ポートに連絡し、
前記第２作動可能位置にあっては、前記供給ポートが前記第１吐出ポートに連絡し、前記第２吐出ポートが前記排出ポートに連絡する
ことを特徴とする流体システム。
【請求項２】
前記分流弁と前記リザーバとの間に配置された安全弁を含むことを特徴とする請求項１に記載の流体システム。
【請求項３】
前記第１方向制御弁の前記第１吐出ポートと前記第１流体シリンダの前記ヘッド端ポートとの間に配置された第１排出負荷逆止弁と、前記第１方向制御弁の前記第２吐出ポートと前記第１流体シリンダの前記ロッド端ポートとの間に配置された第２排出負荷逆止弁とを含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の流体システム。
【請求項４】
加圧パイロット流体源と前記加圧パイロット流体源に接続された制御入力装置とを有するパイロット制御システムを含み、前記第１および第２方向制御弁が、前記制御入力装置からそれぞれ第１、第２、第３および第４パイロット導管を介して導かれる加圧パイロット流体の受け取りに応じて、それぞれの中央位置から移動させられることを特徴とする請求項３に記載の流体システム。
【請求項５】
前記第１および第２排出負荷逆止弁のそれぞれが、オリフィスを備えた導管を介して前記ヘッド端ポートおよび前記ロッド端ポートに連絡している圧力室を有し、前記パイロット制御システムが、閉位置に対してスプリング付勢され、前記第１および第２排出負荷逆止弁のそれぞれにおける前記圧力室と前記リザーバとの間に配置された第１および第２の二位置弁を含み、前記第１の二位置弁は、前記第１方向制御弁の一端に導かれている加圧パイロット流体に応じて、流れを通過させる位置に向けて移動可能であり、前記第２の二位置弁は、前記第１方向制御弁の他端に導かれている加圧パイロット流体に応じて、その流れを通過させる位置に向けて移動可能であることを特徴とする請求項４に記載の流体システム。
【請求項６】
前記第２方向制御弁の前記第１吐出ポートと前記第２流体シリンダの前記ヘッド端ポートとの間に配置された第３排出負荷逆止弁と、前記第２方向制御弁の前記第２吐出ポートと前記第２流体シリンダの前記ロッド端ポートとの間に配置された第４排出負荷逆止弁とを含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の流体システム。
【請求項７】
前記第３および第４排出負荷逆止弁のそれぞれが、オリフィスを備えた導管を介して前記ヘッド端ポートおよび前記ロッド端ポートのそれぞれに連絡している圧力室を有し、前記パイロット制御システムが、閉位置に対してスプリング付勢され、前記第３および第４排出負荷逆止弁のそれぞれにおける前記圧力室と、前記リザーバとの間に配置された第３および第４の二位置弁を含み、前記第３の二位置弁は、前記第２方向制御弁の一端に導かれている加圧パイロット流体に応じて、流れを通過させる位置に向けて移動可能であり、前記第４の二位置弁は、前記第２方向制御弁の他端に導かれている加圧パイロット流体に応じて、その流れを通過させる位置に向けて移動可能であることを特徴とする請求項６に記載の流体システム。
【請求項８】
前記第２排出負荷逆止弁の前記圧力室から前記第２の二位置弁を通る前記流れが、前記第２排出負荷逆止弁と前記第１方向制御弁との間の接続部を介して前記リザーバに導かれ、前記流体システムはまた、前記接続部と前記第２の二位置弁との間に配置された一方向逆止弁を含み、前記一方向逆止弁が前記二位置弁から前記接続部に向かう流れを可能にし、逆流を防止することを特徴とする請求項５に記載の流体システム。
【請求項９】
前記第２の二位置弁と、前記第２排出負荷逆止弁と前記第１方向制御弁との間の前記接続部との間に、前記一方向逆止弁と並列に配置された二位置バイパス弁を含み、前記二位置バイパス弁は流れを通過させる位置に向かって付勢されており、前記第４パイロット導管を介して前記第２方向制御弁に導かれるパイロット信号に応じて、流れを遮断する位置に移動可能であることを特徴とする請求項８に記載の流体システム。
【請求項１０】
前記第１流体シリンダの前記ロッド端ポートと前記リザーバとの間に接続された第２分流弁を含み、前記第２分流弁は、前記第１分流弁の前記機械的付勢力よりも大きい付勢力を有する第２の機械的付勢機構と、前記第１流体シリンダの前記ロッド端ポート内の前記圧力とによって、流れを遮断する位置に付勢されており、前記第１流体シリンダの前記ヘッド端ポート内の加圧流体に応じて、流れを通過させる位置に向かって移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の流体システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、唯一の流体源によって並列に供給されている少なくとも２つの異なった流体回路を有する流体システムに関し、より詳細には、異なった負荷を有する２つの並行する流体回路が同時に作動でき、また、所定の作業機能を遂行している場合において必要以上の逆圧力を克服できる流体システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの異なった流体回路が共通のポンプを使用して並列に作動する場合、軽い方の負荷を有する回路が自動的にポンプ流を取ることになるのは良く知られている。同じように、最も重い負荷を有する回路は、その回路の作動が個別的に阻害される程度まで停止もしくは減速される。軽負荷を有する多くのシステムでは、シリンダの一端からの流れを他端へ再結合するのがまた望ましい。しかしながら、そのことは主制御スプール中に特別な弁調節、もしくは追加の弁調節を必要とすることから困難であると実証されてきた。その場合でさえ、重負荷がかけられた回路の機能は減速もしくは停止の何れかになる筈である。重負荷がかけられた回路の停止を克服しようとする試みにおいては、過剰圧力が流体システム中で発生させられる筈である。システムによっては、排出ライン中に絞りを置き、そして、流体が主制御弁に入る場合に、その流体をポンプからの流体に再結合するように強制することによって、シリンダの他端に対する排出流体の回生を実現する筈である。２つの別々の回路が並列に作動している場合、ポンプの流れは最も軽い負荷を有する回路に行く筈なので、重い方の負荷を有する回路は停止もしくは減速することになり、このタイプの再結合は機能しない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題点の１つもしくはそれ以上をを克服しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の１実施形態にあっては、流体システムが提供され、また、その流体システムはリザーバから流体を受け取り、多数の負荷を制御するために作動可能な単一の加圧供給流体源を含む。この流体システムは更に、単一の加圧供給流体源に対して並列に接続された第１および第２流体回路を含む。この第１流体回路は、単一の加圧供給流体源に対して接続され、また、第１流体シリンダに対して接続された第１方向制御弁を有する。この第１流体シリンダは、ヘッド端およびロッド端ポートを有する。第１方向制御弁は、単一の加圧流体源に対して接続された供給吸込ポートと、流体シリンダにあるそれぞれのヘッド端およびロッド端ポートに対して接続された第１および第２吐出ポートと、リザーバに接続された排出ポートとを有する。この第１方向制御弁は、中央位置と第１および第２作動可能位置との間で移動できる。この中央位置にあっては、第１および第２吐出ポートと排出ポートとは互いから遮断される。第１の作動可能位置にあっては、供給ポートが第２吐出ポートと連絡し、また、第１吐出ポートが排出ポートに連絡する。第２作動可能位置にあっては、供給ポートが第１吐出ポートに連絡し、また、第２吐出ポートが供給ポートに連絡する。第２流体回路は、第１流体回路に並列に、単一の加圧供給流体源に対して接続され、また、第２流体シリンダに対して接続された第２方向制御弁を有する。この第２流体シリンダも同様に、ヘッド端およびロッド端ポートを有する。この第２方向制御弁は、単一の加圧流体源に対して接続された供給吸込ポートと、第２流体シリンダにあるそれぞれのヘッド端およびロッド端ポートに対して接続された第１および第２吐出ポートと、リザーバに対して接続された排出ポートとを有する。この方向制御弁は、中央位置と、第１および第２作動可能位置との間で移動できる。中央位置にあっては、供給ポートは第１および第２吐出ポートから遮断され、また、ヘッド端およびロッド端ポートは排出ポートから遮断される。第１作動可能位置にあっては、供給ポートは第２吐出ポートに連絡し、また、第１吐出ポートは排出ポートに連絡する。第２作動可能位置にあっては、供給ポートは第１吐出ポートに連絡し、また、第２吐出ポートは排出ポートに連絡する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面の図１を参照する。流体システム１０が提供され、また、供給導管１７を経由して単一の加圧供給流体源１６に対して並列に接続された第１および第２流体回路１２、１４を含む。加圧供給流体源１６は、リザーバ１８からの流体を受け取る。この流体システム１０はまた、加圧パイロット流体源２２に対して接続されたパイロット制御システム２０を含む。
【０００６】
第１流体回路１２は、第１方向制御弁２４と、ヘッド端ポート２８およびロッド端ポート３０とを有する第１流体シリンダ２６と、第１および第２排出負荷逆止弁３２、３４とを含む。第１方向制御弁２４は、供給導管１７に対して接続された供給ポート３６と、第１および第２吐出ポート３８、４０と、リザーバ１８に対して接続された排出ポート４２とを含む。導管４４が第１吐出ポート３８を第１流体シリンダ２６にあるヘッド端ポート２８に対して接続し、また、導管４６が第２吐出ポート４０をそのロッド端ポート３０に対して接続する。
【０００７】
第１方向制御弁２４は、中央位置と、第１および第２作動可能位置との間で移動可能である。中央位置にあっては、供給ポート３６と、第１および第２吐出ポート３８、４０と、排出ポート４２とは互いから遮断される。第１作動可能位置にあっては、供給ポート３６が第２吐出ポート４０に連絡し、また、第１吐出ポート３８が排出ポート４２に連絡する。第２作動可能位置にあっては、供給ポート３６が第１吐出ポート３８に連絡し、また、第２吐出ポート４０が供給ポート３６に連絡する。従って、第１方向制御弁２４にある第２作動可能位置にあっては、供給ポートは第１および第２吐出ポート３８、４０に連絡する。
第１方向制御弁２４は、その中央位置に対して従来的な方法で付勢され、また、それぞれ第１および第２パイロット導管４８、５０を通るパイロット制御システム２０からの加圧パイロット流体の受け取りに応じて、その第１および第２作動可能位置に対して移動させられる。制御入力装置５２がパイロット制御システム２０中に設けられ、また、加圧パイロット流体源２２と第１および第２パイロット導管４８、５０との間に配列された第１作業者制御入力装置５４を含む。この第１作業者制御入力装置５４は、作業者による入力に応じて、方向制御弁２４の位置を制御するために作用する。
【０００８】
第１排出負荷逆止弁３２が導管４４中に配置され、また、第２排出負荷逆止弁が導管４６中に配置される。第１および第２逆止弁のそれぞれは第１流体シリンダに対する流れを可能にし、また、そこからの流れを選択的に遮断するために作用する。第１および第２排出負荷逆止弁３２、３４それぞれは、弁調節要素５９の背後に、その中に定められた圧力室５６を有する。第１および第２排出負荷逆止弁３２、３４にある圧力室５６は、オリフィスを備えた導管５８を通して、第１流体シリンダ２６にあるそれぞれのヘッド端２８およびロッド端３０に対して接続される。
【０００９】
第１および第２の二位置弁６０、６２が、それぞれの圧力室５６とリザーバ１８との間に配置される。第１および第２の二位置弁６０、６２それぞれは、流れを遮断する位置に対してスプリング付勢され、また、パイロット導管４８、５０に対してそれぞれに接続されたそれぞれの導管６４、６６を通した加圧流体の受け取りに応じて、流れを通過させる位置に対して移動可能である。
【００１０】
分流弁６８が導管６９中で、第１流体シリンダ２６にあるヘッド端ポート２８とリザーバ１８との間に配置され、また、安全弁７０がその分流弁６８とリザーバ１８との間に配置される。この分流弁６８は、機械的付勢機構７２と、パイロット導管７４を通してそれに対して誘導されたロッド端ポート３０中の圧力とによって閉位置に対して付勢される。この分流弁６８は、パイロット導管７６を通して（圧力が）それに対して誘導された場合、ヘッド端ポート２８中の圧力に応じて、その流れを通過させる位置に向かって押しやられる。
【００１１】
第２流体回路１４は、第２方向制御弁７８と、ヘッド端ポート８２およびロッド端ポート８４を有する第２流体シリンダ８０と、第３および第４排出負荷逆止弁８６、８８とを含む。第２方向制御弁７８は、供給導管１７に対して接続された供給ポート９０と、第１および第２吐出ポート９２、９４と、リザーバ１８に対して接続された排出ポート９６とを有する。導管９８が、第１吐出ポート９２を第２流体シリンダ８０にあるヘッド端ポート８２に対して接続し、また、導管１００が、第２吐出ポート９４をそれのロッド端ポート８４に対して接続する。流体補給ポート１０２が、方向制御弁７８の全ての位置において、排出ポート９６に絶えず連絡し、また、一方向逆止弁１０４は、排出ポート９６中の流体の、供給ポート９０に対する流体連絡を実現し、逆流を遮断する。
【００１２】
第２方向制御弁７８は、中央位置と第１および第２作動可能位置との間で移動可能である。中央位置にあっては、供給ポート９０は、第１および第２吐出ポート９２、９４から遮断され、また、第２流体シリンダ８０にあるヘッド端ポートおよびロッド端ポート８２、８４は、リザーバ１８から遮断される。第１作動可能位置にあっては、供給ポート９０が第２吐出ポート９４に連絡し、また、第１吐出ポート９２は排出ポート９６に連絡する。第２作動可能位置にあっては、供給ポート９０は第１吐出ポート９２に連絡し、また、第２吐出ポートは排出ポート９６に連絡する。
第２方向制御弁７８は、その中央位置に対して、従来的な方法で付勢され、また、それぞれ第３および第４パイロット導管１０６、１０８を通しての、パイロット制御システム２０からの加圧パイロット流体の受け取りに応じて、その第１および第２作動可能位置に対して、移動可能である。制御入力装置５２は更に、加圧パイロット流体源２２と第１および第２パイロット導管１０６、１０８との間に配置された第２作業者制御入力装置１１０を含む。この第２作業者制御入力装置１１０は、作業者による入力に応じて、第２方向制御弁７８の位置を制御するために作用する。
【００１３】
第３排出負荷逆止弁８６は、導管９８中に配置され、また、第４排出負荷逆止弁８８は、導管１００中に配置される。第３および第４排出負荷逆止弁８６、８８のそれぞれは、第２流体シリンダへの流れを可能にし、また、それからの流れを選択的に遮断するために作用する。第３および第４排出負荷逆止弁８６、８８のそれぞれはまた、弁調節要素１１４の背後に、その中に定められた圧力室１１２を有する。この第３および第４排出負荷逆止弁８６、８８にある圧力室１１２は、オリフィスを備えた導管１１６を通して、第２流体シリンダ８０にあるそれぞれのヘッド端８２およびロッド端８４に対して接続される。
【００１４】
第３および第４の二位置弁１１８、１２０が、それぞれの圧力室１１２とリザーバ１８との間に配置される。第３および第４の二位置弁１１８、１２０のそれぞれは、流れを遮断する位置に対してスプリング付勢され、また、パイロット導管１０６、１０８に対してそれぞれに接続されたそれぞれのパイロット導管１２１、１２２を通した加圧流体の受け取りに応じて、流れを通過させる位置に対して移動可能である。
従来的な補給弁１２３が、第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０とリザーバ１８との間に接続された導管１２４中に配置される。
【００１５】
図２を参照する。本流体システムの別の実施形態が開示される。同じ部品は、同じ部品番号を有する。図２において、圧力室５６からの流れは、第２排出負荷逆止弁３４と第１方向制御弁２４との間の接続点１２５に対して、第２の二位置弁６２から導管１２６を通して誘導される。一方向逆止弁１２８が導管１２６中に配置され、第２排出負荷逆止弁６２から接続点１２５に対する流体の流れを可能にするために作用し、また、そこを通っての逆流を防止する。
【００１６】
二位置バイパス弁１３０が、導管１３２中に配置され、また、第２排出負荷逆止弁６２と接続点１２５との間で、一方向逆止弁１２８に対して並列に配置される。この二位置バイパス弁１３０は、流れを通過させる位置に対してスプリング付勢され、また、パイロット導管１３４を通してそこに分配されている、第２方向制御弁７８に接続された第４パイロット導管１０８中の加圧流体に応じて、流れを遮断する位置に対して移動可能である。
【００１７】
第２分流弁１３６が、第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０とリザーバ１８との間の導管１３７中に作用するように配置される。第２分流弁１３６は、第２機械的付勢機構１３８と、導管１４０を通してそこに誘導された、第１流体シリンダ２６にあるロッド端３０中の圧力とによって、流れを遮断する位置に対して付勢され、また、導管１４２を通してそこに誘導された、第１流体シリンダ２６にあるヘッド端２８中の流体の圧力に応じて、流れを通過させる位置に対して移動可能である。
【００１８】
図３を参照する。本発明の別の実施形態が開示される。同じ部品は同じ部品番号を有する。図３は、図２に極めて類似する。主な相違は、即ち、第２分流弁１３６が不要で、また、第１分流弁６８が変更されていることである。図３にある第１分流弁６８は、導管６９によってヘッド端ポート２８に対して、また、導管１４４を介して第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０に対して接続された２位置４方向弁である。この四方向分流弁６８は、流体を分流弁６８からリザーバ１８に対して、安全弁７０を横断して誘導するヘッド端排出ポート１４６と、流体を四方向分流弁６８から導管１４４の部分を通してリザーバ１８に対して誘導するロッド端排出ポート１４８とを有する。この四方向分流弁６８は、機械的付勢機構７２と、導管７４、１４４を通してそこに誘導された、第１流体シリンダ２６にあるロッド端３０中の圧力とによって、流れを遮断する位置に対して付勢され、また、導管７６、６９を通してそこに誘導された、第１流体シリンダ２６にあるヘッド端２８中の圧力によって、流れを通過させる位置に向かって移動可能である。
【００１９】
二位置締切り弁１５０が、導管１４４中に四方向分流弁６８とリザーバ１８との間に配置される。この二位置締切り弁１５０は、流れを通過させる位置に対してスプリング付勢され、また、パイロット導管１３４を通してそこに誘導されている、第２方向制御弁７８に対して接続された第４パイロット導管１０８中の加圧流体に応じて、流れを遮断する位置に対して移動可能である。二位置締切り弁１５０にあるこの流れを遮断する位置は、分流弁６８からリザーバ１８に対する流れを遮断するが、しかし、リザーバ１８から第１流体シリンダ２６にあるロッド端３０に対する補給流は可能にする。
【００２０】
図４を参照する。本発明の別の実施形態が開示される。同じ部品は同じ部品番号を有する。図４は図２に類似である。但し、二位置バイパス弁１３０と第２分流弁１３６とが不要であることを除く。加えて、第１分流弁６８は、五方向、二位置弁であり、また、導管４６中で、第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０と第２排出負荷逆止弁３４との間に作動的に配置され、また、導管６９を通して第１流体シリンダ２６にあるヘッド端ポート２８に対して作動的に接続される。この五方向分流弁６８は、機械的付勢機構７２と、導管７４を通ってそこに誘導されるので、第１流体シリンダ２６にあるロッド端３０中の圧力とによって、第１位置に対して付勢され、また、第１流体シリンダ２６にあるヘッド端２８中の圧力に応じて、第２位置に対して移動可能である。この五方向分流弁６８にある第１位置にあっては、流体はロッド端ポート３０と第２排出負荷逆止弁３４との間で自由に流れ、また、そこを横断し、導管６９を通り、ヘッド端ポート２８から、安全弁７０を横断して、リザーバ１８に流れ、また、導管１５６を通るロッド端ポート３０とリザーバ１８との間の接続は遮断される。この五方向分流弁６８にある第２位置にあっては、第２排出負荷逆止弁からロッド端ポート３０に対する流れが遮断され、導管６９を通しての流れが開かれ、また、ロッド端ポート３０と導管１５６との間の流れが開かれる。
【００２１】
二位置締切り弁１５０は、導管１５６中に配置される。図３に関連して前に記述したように、この二位置締切り弁１５０は、流れを通過させる位置に対してスプリング付勢され、また、導管１３４を通してそれに対して誘導されるので、第２方向制御弁に対して接続された第４パイロット導管中の流体の圧力に応じて、遮断位置に対して移動可能である。遮断位置にあっては、二位置、五方向分流弁からリザーバ１８に対する流れは遮断されるが、しかし、リザーバ１８から二位置、五方向分流弁に対する流れは可能である。
【００２２】
本発明の真髄から逸脱することなく、本流体システム１０で様々な部品  および／または  装置を使用できることが分かる。例えば、制御入力装置５２は、電気油圧式制御装置であってもよい。同じように、第１、第２、第３および第４の二位置弁６０、６２、１１８、１２０は、電子的に制御されてもよい。第２流体回路１４にあっては、２つの排出負荷逆止弁８６、８８は、取り除いてもよいし、また、第１および第２吐出ポート９２、９４は、図面で示されるような連絡に替えて、排出ポート９６から遮断もされよう。同じように、単一の加圧供給流体源１６が固定容量ポンプとして図示されているとはいえ、可変容量ポンプであってもいいし、また、負荷検出装置（図示されず）によって制御されてもいいことが分かる。加えて、それぞれ第１、第２、第３および第４の二位置弁６０、６２、１１８、１２０をリザーバ１８に対して接続しているラインは、それに替えて、それぞれ第１、第２、第３および第４排出負荷逆止弁３２、３４、８６、８８の下流のラインに対して接続してもよい。それは、それぞれの負荷逆止弁と方向制御弁との間である。場合によっては、二位置弁に向かう逆流を抑止するため、１以上のラインにおいて逆止弁を接続することもまた、必要かもしれない。第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０とリザーバ１８との間に従来的な補給弁が単に示されるとは言え、従来的な補給弁は、ヘッドおよびロッド端のそれぞれが、常時流体で一杯であることを確実なものとするため、第１および第２シリンダ２６、８０のそれぞれにあるヘッド  および／または  ロッド端ポート２８、３０、８２、８４と、リザーバ１８との間に設けられてもよいことが分かる。
【００２３】
（産業上の利用可能性）
図１にある本流体システム１０の作動にあっては、例えば、第１流体回路１２は、通常第２流体回路１４よりも軽い負荷を有する。このことは、ローダのような機械では一般的であり、そこでは、第１流体回路１２は、バケットを傾けて中身を空けるための回路であり、また、第２流体回路１４は、バケットを持ち上げるための回路である。
【００２４】
作業者がバケットを持ち上げようと希望する場合、作業者は第２作業者制御入力装置１１０を介して目標の入力を行う。パイロット信号は、方向制御弁７８がその第２作動可能位置に向かって移動するようにパイロット導管１０８を通して誘導される。このことによって、ポンプ１６からの供給ポート９０中にある加圧流体が、そこを通過して、第２シリンダ８０にあるヘッド端８２に行き、第２流体シリンダを前進させ、従って、バケットを持ち上げることができるようにする。第３排出負荷逆止弁８６にあるバルブ調整部品１１４上に作用している加圧流体は、従来的な方法で、それを、流れを通過させる位置に対して移動させる。
【００２５】
ロッド端８４からの排出流は、導管１００を通り、第４排出負荷逆止弁８８を横断して、第２吐出ポート９４および方向制御弁７８にある排出ポート９６を通ってリザーバ１８に戻る。パイロット導管１０８中のパイロット信号はまた、第４の二位置弁１２０に誘導され、それをその流れを通過させる位置に移動させるので、第４排出負荷逆止弁８８にある圧力室１１２は、リザーバ１８に対して開かれ、従って、弁調節要素１１４が従来的な方法で、その中を流れが通過するように持ち上がるのを可能にする。
【００２６】
負荷の軽減が希望される、即ち、第２流体シリンダを後退させる場合、作業者は第２作業者制御入力装置１１０に入力し、パイロット圧力をパイロット導管１０６経由で誘導し、方向制御弁７８をその第１作動可能位置に移動させる。第１作動可能位置にあっては、供給導管１７は、供給ポート９０および第２吐出ポート９４と、導管１００を通り、また、第２排出負荷逆止弁８８を横断して、ロッド端８４に連絡する。第４排出負荷逆止弁８８にある弁調節要素１１４は、加圧流体に応じて開位置に移動し、流体がロッド端８４に流れるのを可能にする。
【００２７】
ヘッド端８２からの排出流は、導管９８を通り、第３排出負荷逆止弁８６を横断し、方向制御弁７８にある第１吐出ポート９２および排出ポート９６を通ってリザーバ１８に戻る。パイロット導管１０６中のパイロット信号はまた、第３の二位置弁１１８に誘導され、それをその流れを通過させる位置に移動させるので、第３排出負荷逆止弁８６にある圧力室１１２は、リザーバ１８に対して開かれ、従って、弁調節要素１１４が、従来的な方法で持ち上がり、その中を通って流れが通過するのを可能にする。
【００２８】
第１流体シリンダ２６を後退させる、即ち、バケットを振り戻すことが希望される場合、作業者は第１作業者制御入力装置５４に入力をし、加圧パイロット流体をパイロット導管４８内に誘導し、その結果第１方向制御弁２４をその第１位置に向けて移動させる。第１作動可能位置にあっては、供給導管１７は、第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０に対して、第１方向制御弁２４にある供給ポート３６および第２吐出ポート４０と、導管４６とを通り、また、第２排出負荷逆止弁３４を横断して、接続される。前に述べたように、弁調節要素５９は、ロッド端７０に対して誘導されている加圧流体によって、開くように押しやられる。
【００２９】
ヘッド端ポート２８からの排出流は、導管４４を通り、第１排出負荷逆止弁３２、および第１方向制御弁２４にある第１吐出ポート３８および排出ポート４２を横断して、リザーバ１８に連絡する。別の排出負荷逆止弁に関連して前に注記したように、第１排出負荷逆止弁３２にある弁調節要素５９は、その圧力室５６を排出する目的で、その流れを通過させる位置に対して移動させられている第１の二位置弁６０によって、開位置に移動させられる。この第１の二位置弁６０は、第１方向制御弁２４に対して誘導されている導管４８中の加圧パイロット流体に応じて、その流れを通過させる位置に移動させられる。
【００３０】
第１流体シリンダ２６を前進させる、即ち、バケットを傾けて中身を投棄するため、作業者は第１作業者制御入力装置５４に入力し、パイロット導管５０に対して加圧パイロット流体を誘導し、その結果方向制御弁２４をその第２作動可能位置に向けて移動させる。第２作動可能位置にあっては、供給導管１７は、ヘッド端ポート２８に対して、方向制御弁２４にある供給ポート３６および第１吐出ポート３８、導管４４を通り、また、第１排出負荷逆止弁３２を横断して接続される。
【００３１】
ロッド端ポート３０からの排出流は、第１方向制御弁２４にある第２吐出ポート４０に対し、導管４６を通り、第２排出負荷逆止弁３４を横断して誘導される。第２排出負荷逆止弁３４にある弁調節要素５９は、パイロット導管５０中の圧力によってその開位置に対して移動させられている第２の二位置弁６２に応じて、開位置に移動させられる。ロッド端ポート３０からの第２吐出ポート４０における流れは、第１方向制御弁２４を横断して誘導され、また、供給ポート３６中の流体と一緒にされる。従って、ヘッド端ポート２８およびロッド端ポート３０双方における流体の圧力は実質的に同一である。第１流体シリンダ２６は、流体シリンダ２６にあるヘッド端とそのロッド端との間の面積差のせいで、前進する。バケットを傾けて中身を投棄するために必要とされる力は、一般的に言って大きくはないので、面積格差によって創り出された力は、シリンダを前進させる、即ち、バケットを傾けて中身を投棄する位置に移動させるのに十分である。
【００３２】
作業者が、第２流体シリンダ８０を前進させることによってバケットを持ち上げ、また、同時に第１流体シリンダ２６を前進させることによって負荷を投棄することを選択する場合、ポンプの流れが軽い方の負荷（バケットを傾斜させて中身を投棄する）に自動的に行くということがないので、第２流体シリンダ８０は実質的に減速もしくは停止させられることがないことになる。軽く負荷がかけられたシリンダ（第１流体シリンダ２６）は、重い方の負荷がかけられた第２流体シリンダ８０によって発生させられている圧力と実質的に同一レベルのもとにおかれるので、これは確かである。その結果、第１および第２シリンダ２６、８０それぞれは、作業者の入力によって設定された速度で移動することになる。
【００３３】
図２にある実施形態の作動は、同時に、第２流体シリンダ８０を前進させ（持ち上げ）、第１流体シリンダ２６を前進させる（投棄する）場合、図１にあるそれと実質的に同一である。ひとつの違いは、即ち、第２の二位置弁６２を通り第２排出負荷逆止弁３４にある圧力室５６から排出されている流れが、接続点１２５において導管４６に対して接続され、そして、その中に配置された一方向逆止弁を有することである。この一方向逆止弁１２８は、接続点１２５における導管４６中の如何なる加圧流体をも第２排出負荷逆止弁３４にある圧力室５６中に逆流するのを遮断するように機能する。
【００３４】
二位置バイパス弁１３０は、第２流体シリンダ８０が前進（負荷を持ち上げている）させられていない場合にはいつでも、一方向逆止弁１２８周囲に自由な流れを可能にするように働く。第１流体シリンダが前進させられている場合、ロッド端ポート３０からの排出流は第２排出負荷逆止弁３４にある弁調節要素５９上に作用し、それを開にし、流れがそこを通り抜け、また、第１方向制御弁２４を横断して、供給ポート３６中のポンプ流と一緒になるようにさせる。その圧力室５６中の加圧流体は、二位置弁６２、二位置バイパス弁１３０を横断して接続点１２５に、そして、第１方向制御弁２４を横断して供給ポート３６に誘導される。
【００３５】
負荷が投棄されているのと時を同じくして負荷を持ち上げることが望ましい場合、均等化された圧力を有する流れを回生し、二位置バイパス弁１３０は、遮断位置に移動させられ、その結果第１方向制御弁と第２排出負荷逆止弁３４との間の導管４６中の加圧流体は、その圧力室５６に到達しないようにされる。結果として、第２排出負荷逆止弁３４にある弁調節要素５９は、開になることができ、ポンプ１６からの圧力がまたヘッド端ポート２８を加圧するのと同時に、ロッド端ポート３０を加圧できるようにする。その結果、第２流体シリンダ８０にあるヘッド端ポート８２における圧力（持ち上げ）に関連して第１流体シリンダ（投棄）にある両端の圧力が均等化されるので、同時に負荷を投棄しても持ち上げ速度が減速されたり阻止されたりすることはない。
【００３６】
多くの適用例にあっては、「バックドラッギング」と呼ばれる作動を遂行することが望ましい。この作動は、シリンダにあるロッド上に力を加え、それをそのシリンダにあるヘッド端に向かっての方向に向ける。本装置にあっては、第１流体シリンダ２６は、バックドラッギング作動を遂行するために（シリンダを前進させる）位置に向かってバケットを押しやる目的で使用される。持ち上げなしのバックドラッギングの間、第１流体シリンダ２６にあるヘッド端中の圧力は、ロッド上に加えられている力のために、高い。ヘッド端中の圧力が大きくなりすぎると、第１分流弁６８が開き、過圧状態を解放する。持ち上げなしのバックドラッギング中の投棄（第１流体シリンダを前進させる）が望ましい場合、ポンプ圧力はロッド端ポート３０に到達しないようにされる。結果として、第２分流弁１３６は、より低いヘッド端圧力を用いて開くことができ、流れをロッド端からリザーバ１８に対して排出する。導管４６中のポンプ圧力は、二位置バイパス弁１３０を通り、開いている二位置排出弁６２を横断し、そして第２排出負荷逆止弁３４にある圧力室５６中へと、一方向逆止弁１２８をバイパスすることが可能とされるので、ポンプ圧力はロッド端ポート３０から遮断される。弁調節要素５９にある大きい方の面積上に作用している、圧力室５６中のポンプ圧力があるので、相対している小さい方の面積上に作用している同じポンプ圧力は、弁調節要素５９が開くのを可能としないことになる。
【００３７】
持ち上げを行っている間に負荷を投棄することが望ましい場合、二位置バイパス弁１３０は、その遮断する位置に対して移動させられ、従って、ポンプ圧力は、圧力室５６に到達できない。ロッド端ポート３０から排出されている流れは、弁調節要素５９にある肩上に作用し、それを開き、その結果、ロッド端ポート３０がポンプ圧力と同じ圧力を達成できるようにする。
持ち上げと投棄とを同時に行う間に、第１流体シリンダが充分に前進させられ、また、第１流体シリンダに対して接続された機構が、ヘッド端中の圧力を増大させる不当な力をロッド上に及ぼす場合、第１分流弁は開くことができ、過圧状態を解放する。第２機械的付勢機構１３８の力は第１機械的付勢機構７２の力よりも大きいので、第２分流弁１３６は、閉じたままである。
【００３８】
この装置はまた、第１流体シリンダ２６が充分に前進させられた位置もしくはその近辺における状態で、投棄する位置に移動する場合、第１流体シリンダ２６が若干後退するのを防止する筈である。この若干の後退は、ロッド端中の流体容積がヘッド端中の容積に比べて格段に少ないので発生し、また、第１方向制御弁２４がその投棄する（前進させる）モード中に移された場合、バイパス弁１３０を使用することなく、ヘッドおよびロッド端双方はポンプ圧力に対して開いている。ロッド端中の流体容積が極めて少ないせいで、その中の圧力はより早く増大し、ヘッド端中の圧力がそれと共に均一化するまで結果として若干の後退を引き起こす。バイパス弁１３０はその開位置にあるため、ポンプ圧力はそれを横断して、そして、第２排出負荷逆止弁３４にある圧力室５６に流入でき、その結果、弁調節要素５９を閉じたままにし、それでポンプ圧力は、そのロッド端ポート３０に到達することができない。ヘッド端ポート２８中の圧力は急速に増大し、結果としてロッド端ポート３０における圧力の急速な増大を引き起こす。ロッド端ポート３０からの排出流は第２排出負荷逆止弁にある弁調節要素５９によって遮断されるので、圧力は、ヘッド端ポート２８中の圧力よりも大きな水準に増大する。ロッド端ポート３０中の圧力が一旦ポンプ１６／ヘッド端ポート２８中の圧力よりも大きくなると、弁調節要素５９は開くことになり、流れがそこを横断して出ることのできるようにする。
【００３９】
図３の作動は、一方向逆止弁１２８とバイパス弁１３０との作動に関して同じである。図３のある実施形態にあっては、四方向分流弁６８は図２にある第１および第２分流弁６８、１３６と類似の方法で機能する。持ち上げなしでバックドラッギングをしながら、投棄作動を行う間、この四方向分流弁６８は、ロッド端をリザーバ１８に対して排出する目的で使用される。バックドラッギングはロッド上に力を誘発するので、ヘッド端２８中の圧力は分流弁６８をその流れを通過させる位置に対して移動させる役をする。同時に、ヘッド端圧力を安全弁７０に対して得ることができ、その中の圧力を制限する。図２において述べられた装置に似て、この装置はまた、第１流体シリンダ２６が充分に前進させられたもしくはその近くの位置にある状態で、投棄位置に移動する場合、第１流体シリンダ２６が若干後退するのを防止するために、同じ方法で機能する筈である。
【００４０】
加えて、第１流体シリンダ２６が十分に前進させられた位置の状態で持ち上げをし、また、ポンプ１６からの流体が分流弁６８と安全弁７０とを横断して排出されている場合、この排出された流体は、二位置締切り弁１５０を横断して通過し、四方向分流弁６８を通って戻り、第１流体シリンダにあるロッド端を充満することができる。
【００４１】
一方向逆止弁１２８に関しては、図４の作動は基本的には図２の作動に同一である。しかしながら、この実施形態にあっては、バックドラッギング中に投棄を行うためにバイパス弁１３０を必要としないが、しかし、上記図１および図２に関連して上述したように、流体シリンダ２６が充分に前進させられた位置もしくはその近くの状態で投棄を行う前の、流体シリンダ２６の若干の後退を防止したいとの希望が存在する場合には、依然として必要になる筈である。五方向分流弁６８は投棄（第１流体シリンダを前進させている）を行う場合、図２にあるそれに類似して機能し、システムは図２のそれと同じ方法で作動する。持ち上げをしないでバックドラッギングをする場合、ヘッド端ポート２８は、五方向分流弁６８を通って安全弁７０に連絡し、また、ロッド端の流れは五方向分流弁６８および二位置締切り弁１５０とを横断し、リザーバ１８へと誘導される。
【００４２】
第１流体シリンダ２６を使用して負荷を投棄しており、また、第２流体シリンダ８０を使用して負荷を持ち上げている場合、第１流体シリンダ２６にあるロッド端ポート３０からリザーバに対する、五方向分流弁６８を横断する排出流は、二方向締切り弁１５０によって遮断される。一方向逆止弁１２８が、第２排出負荷逆止弁３４にある圧力室５６からのポンプ圧力を遮断するので、ロッド端ポート３０中の流体の圧力は増大し、また、機械的付勢機構７２の力と結びついて、五方向分流弁６８をそのスプリング付勢された位置に押し戻す。ロッド端ポート３０中の増大させられた圧力は、弁調節要素５９にある肩上に作用し、それを開き、流れがそこを横断して排出するにまかせる一方、第１流体シリンダ２６にある両側部にかかる圧力を均一に維持する。
【００４３】
前述を考慮するに、本流体システム１０は、単純、且つ、信頼性のある装置であり、２つの異なった回路１２、１４が、流体シリンダ２６、２８の一方もしくは他方を実質的に減速したり停止したりすることなく、並列に作動できることを確実なものとするのが、容易に見て取れる。このことは、シリンダの一方が軽く負荷をかけられた場合であってもその通りである。本発明は更に、回路間の圧力均等化を依然として可能にしながら、回路の１つがバックドラッギング作動を遂行するために使用されることを可能にする。
本発明にある他の形態、目的および利点は、図面、開示および付随する請求範囲を究めることによって得ることができよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一の加圧流体源を使用して並列に作動する２つの回路を有する、本発明の流体システムの概略図である。
【図２】本発明の別の実施形態の流体システムの概略図である。
【図３】本発明の更に別の実施形態の流体システムを概略図である。
【図４】本発明のまた更に別の実施形態の流体システムを概略図である。
【符号の説明】
１０  流体システム
１２  第１流体回路
１４  第２流体回路
１６  単一の加圧供給流体源
１８  リザーバ
２０  パイロット制御システム
２２  加圧パイロット流体源
２４  第１方向制御弁
２６  第１流体シリンダ
２８、８２  ヘッド端ポート
３０、８４  ロッド端ポート
３２  第１排出負荷逆止弁
３４  第２排出負荷逆止弁
３８、９２  第１吐出ポート
４０、９４  第２吐出ポート
４２、９６  排出ポート
４８  第１パイロット導管
５０  第２パイロット導管
５２  制御入力装置
５４  第１作業者制御入力装置
５９、１１４  弁調節要素
６０  第１の二位置弁
６２  第２の二位置弁
６８  分流弁
７０  安全弁
７８  第２方向制御弁
８０  第２流体シリンダ
８６  第３排出負荷逆止弁
８８  第４排出負荷逆止弁
１０４  一方向逆止弁
１１０  第２作業者制御入力装置
１１８  第３の二位置弁
１２０  第４の二位置弁
【図１】
0004707827.tif 000002
【図２】
0004707827.tif 000003
【図３】
0004707827.tif 000004
【図４】
0004707827.tif 000005